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9.△ABC中,角A、B、C所對的邊分別是a、b、c,若2BCBA=b2-(a+c)2
(1)求角B的大�。�
(2)已知b=23,當(dāng)代數(shù)式23cos2A2-sin(\frac{4π}{3}-C)取得最大值時,求△ABC的面積.

分析 (1)根據(jù)向量的數(shù)量積定義列出方程解出a,b,c的關(guān)系,利用余弦定理求出cosB;
(2)用A表示C,使用誘導(dǎo)公式和二倍角公式化簡代數(shù)式得出A,利用正弦定理解出a,c,代入面積公式計算.

解答 解:(1)∵2\overrightarrow{BC}\overrightarrow{BA}=b2-(a+c)2.∴2accosB=b2-a2-c2-2ac.
又∵2accosB=a2+c2-b2,∴a2+c2-b2=b2-a2-c2-2ac,即a2+c2-b2=-ac.
∴cosB=\frac{{a}^{2}+{c}^{2}-^{2}}{2ac}=-\frac{1}{2}
∴B=\frac{2π}{3}
(2)∵A+C=π-B=\frac{π}{3},∴C=\frac{π}{3}-A
∴2\sqrt{3}cos2\frac{A}{2}-sin(\frac{4π}{3}-C)=\sqrt{3}(1+cosA)-sin(π+A)=\sqrt{3}+\sqrt{3}cosA+sinA
=\sqrt{3}+2sin(A+\frac{π}{3}).
∴當(dāng)A=\frac{π}{6}時,代數(shù)式2\sqrt{3}cos2\frac{A}{2}-sin(\frac{4π}{3}-C)取得最大值.
∴A=C=\frac{π}{6},∴a=c.
由正弦定理得:\frac{a}{sinA}=\frac{sinB}=\frac{c}{sinC},即\frac{a}{\frac{1}{2}}=\frac{2\sqrt{3}}{\frac{\sqrt{3}}{2}}=\frac{c}{\frac{1}{2}},
解得a=c=2.
∴S△ABC=\frac{1}{2}acsinB=\frac{1}{2}×2×2×\frac{\sqrt{3}}{2}=\sqrt{3}

點評 本題考查了平面向量數(shù)量積的定義,三角函數(shù)的恒等變換,正余弦定理,屬于中檔題.

練習(xí)冊系列答案
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