Question

18．在△ABC中，角A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c（a＜b＜c）．已知向量$\overrightarrow m$=（a，c），$\overrightarrow n$=（cosC，cosA）滿足$\overrightarrow m$•$\overrightarrow n$=$\frac{1}{2}$（a+c）．
（1）求證：a+c=2b；
（2）若2csinA-$\sqrt{3}$a=0，且c-a=8，求△ABC的面積S．

Answer 1

分析 （1）利用數(shù)量積運(yùn)算性質(zhì)、余弦定理即可證明．
（2）由2csinA-$\sqrt{3}$a=0，利用正弦定理可得2sinCsinA-$\sqrt{3}$sinA=0，化為sinC=$\frac{\sqrt{3}}{2}$，又a＜b＜c，可得C為鈍角．cosC=$-\frac{1}{2}$，利用余弦定理可得：c²=a²+b²-2abcosC=a²+b²+ab，與c-a=8，2b=a+c聯(lián)立解出即可得出．

解答 證明：（1）∵向量$\overrightarrow m$=（a，c），$\overrightarrow n$=（cosC，cosA）滿足$\overrightarrow m$•$\overrightarrow n$=$\frac{1}{2}$（a+c）．
∴acosC+ccosA=$\frac{1}{2}$（a+c），
∴a×$\frac{{a}^{2}+^{2}-{c}^{2}}{2ab}$+c×$\frac{^{2}+{c}^{2}-{a}^{2}}{2bc}$=$\frac{1}{2}（a+c）$，
∴2b=a+c．
解：（2）∵2csinA-$\sqrt{3}$a=0，
∴2sinCsinA-$\sqrt{3}$sinA=0，
∵A∈（0，π），
∴sinA≠0，
∴sinC=$\frac{\sqrt{3}}{2}$，
又a＜b＜c，
∴C為鈍角．
∴cosC=$-\frac{1}{2}$
∴c²=a²+b²-2abcosC=a²+b²+ab，與c-a=8，2b=a+c．
聯(lián)立解得a=6，b=10，c=14．
∴S_△ABC=$\frac{1}{2}$absinC=$\frac{1}{2}×6×10×\frac{\sqrt{3}}{2}$=15$\sqrt{3}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了正弦定理余弦定理、數(shù)量積運(yùn)算性質(zhì)、同角三角函數(shù)基本關(guān)系式、三角形面積計(jì)算公式，考查了推理能力與計(jì)算能力，屬于中檔題．