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2020年高考数学新高考Ⅱ-17

  2021-06-08 21:57:57  

(10分)在①$ac=\sqrt{3}$,②$c\sin A=3$,③$c=\sqrt{3}b$这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求$c$的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.
问题:是否存在$\Delta ABC$,它的内角$A$,$B$,$C$的对边分别为$a$,$b$,$c$,且$\sin A=\sqrt{3}\sin B$,$C=\dfrac{\pi }{6}$,_______?
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
分析:①根据题意,结合正弦定理,可得$b=\dfrac{\sqrt{3}}{3}a$,$c=\dfrac{\sqrt{3}}{a}$,结合$C=\dfrac{\pi }{6}$,运用余弦定理$\cos C=\dfrac{{a}^{2}+{b}^{2}-{c}^{2}}{2ab}$,即可求得$c=1$.
②根据题意,$\Delta ABC$中,$c\sin A=a\sin C$,即可求得$a=6$,进而得到$b=2\sqrt{3}$.运用余弦定理$\cos C=\dfrac{{a}^{2}+{b}^{2}-{c}^{2}}{2ab}$,即可求得$c=2\sqrt{3}$.
③根据$c=\sqrt{3}b$,$\sin A=\sqrt{3}\sin B$即$a=\sqrt{3}b$,可列式求得$\cos C=\dfrac{\sqrt{3}}{6}$,与已知条件$C=\dfrac{\pi }{6}$矛盾,所以问题中的三角形不存在.
解答:解:①$ac=\sqrt{3}$.
$\Delta ABC$中,$\sin A=\sqrt{3}\sin B$,即$b=\dfrac{\sqrt{3}}{3}a$,
$ac=\sqrt{3}$,$\therefore$$c=\dfrac{\sqrt{3}}{a}$,
$\cos C=\dfrac{{a}^{2}+{b}^{2}-{c}^{2}}{2ab}=\dfrac{{a}^{2}+\dfrac{{a}^{2}}{3}-\dfrac{3}{{a}^{2}}}{\dfrac{2\sqrt{3}{a}^{2}}{3}}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$,
$\therefore a=\sqrt{3}$,$b=1$,$c=1$.
②$c\sin A=3$.
$\Delta ABC$中,$c\sin A=a\sin C=a\sin \dfrac{\pi }{6}=3$,$\therefore a=6$.
$\because \sin A=\sqrt{3}\sin B$,即$a=\sqrt{3}b$,$\therefore$$b=2\sqrt{3}$.
$\cos C=\dfrac{{a}^{2}+{b}^{2}-{c}^{2}}{2ab}=\dfrac{36+12-{c}^{2}}{2\times 6\times 2\sqrt{3}}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$,
$\therefore$$c=2\sqrt{3}$.
③$c=\sqrt{3}b$.
$\because \sin A=\sqrt{3}\sin B$,即$a=\sqrt{3}b$,
又$\because c=\sqrt{3}b$,
$\cos C=\dfrac{{a}^{2}+{b}^{2}-{c}^{2}}{2ab}=\dfrac{\sqrt{3}}{6}\ne \cos \dfrac{\pi }{6}$,
与已知条件$C=\dfrac{\pi }{6}$相矛盾,所以问题中的三角形不存在.
点评:本题主要考查解三角形中的正弦定理与余弦定理,熟练掌握余弦定理并灵活的应用是解本题的关键.

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