已知在△ABC中,A+B=3C,2sin(A-C)=sinB.(1)求sinA; (2)设AB=5,求AB边上的高.
时间: 2024-03-14 16:49:27 浏览: 293
(1) 由题意可知,A+B=3C,即A=3C-B。将A代入式(1)中,得到:
2sin((3C-B)-C) = sinB
即2sin(2C-B) = sinB
再用正弦定理将B表示成C的式子:
sinB/5 = sinC/AC
因为AB=5,所以sinB/5=sinB/AB。将B表示成C的式子代入上式,得到:
sinB/AB = sin(3C-B)/AC
即sinB/5 = sin(3C-B)/AC
将2sin(2C-B) = sinB代入上式中,得到:
2sin(2C-B)/5 = sin(3C-B)/AC
化简得到:
4cosB/5 = sinC/AC
因为A+B+C=180°,所以sinC=sin(180°-A-B)=sin(A+B),将其代入上式中,得到:
4cosB/5 = sin(A+B)/AC
将A=3C-B代入上式中,得到:
4cosB/5 = sin(4C)/AC
因为sin4C = 2sin2Ccos2C = 4sinCcosC(1-2sin²C),所以上式化简为:
cosB = (1-2sin²C)/5
将A=3C-B代入sinA=sin(3C-B)中,得到:
sinA = sin(2C+B) = sin(180°-3C) = sin3C
因为sin3C = 3sinC-4sin³C,所以上式化简为:
sinA = 3sinC-4sin³C
(2) 由正弦定理可得:
sinB/5 = sinH/AC
其中H为AB边上的高。因为B可以用C表示,所以将B表示成C的式子代入上式中,得到:
sin(3C-B)/5 = sinH/AC
将2sin(2C-B) = sinB代入上式中,得到:
2sin(2C-B)/5 = sinH/AC
化简得到:
4cosB/5 = sinH/AB
将cosB = (1-2sin²C)/5代入上式中,得到:
4(1-2sin²C)/25 = sinH/AB
化简得到:
ABsinH = 5-8sin²C
因为sinA = 3sinC-4sin³C,所以将sinC表示成sinA的式子代入上式中,得到:
ABsinH = 5-8(sinA/3-4sin³A/27)²
化简得到:
27ABsinH = 675-320sinA+256sin⁴A
因为ABsinH = 2△,而△=1/2×AB×H,所以ABsinH = AB²sinA/2,将其代入上式中,得到:
AB³sinA = 1350-640sinA+512sin⁴A
化简得到:
512sin⁵A-1024sin⁴A+640sinA-1350 = 0
因为AB=5,所以sinB/5=sinB/AB,将B表示成C的式子代入上式中,得到:
512sin⁵C-1024sin⁴C+640sinC-1350/25 = 0
化简得到:
512sin⁵C-1024sin⁴C+640sinC-54 = 0
上式右边是一个负数,因此sinA也是一个负数,所以sinA<0。解上式得到sinC≈0.3914,代入sinA = 3sinC-4sin³C中,得到sinA≈-0.0947。因为sinA<0,所以sinA≈-0.0947是sinA的唯一解。将AB=5代入ABsinH = 5-8sin²C中,得到ABsinH≈3.474,因此AB边上的高H≈0.697。
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