Question

3．在△ABC中，角A，B，C的對(duì)邊分別為a，b，c，且$\frac{a}cosC=（{3-\frac{c}{a}}）cosB$．
（1）求sinB的值；
（2）若D為AC的中點(diǎn)，且BD=1，求△ABD面積的最大值．

Answer 1

分析 （1）運(yùn)用正弦定理和三角形的內(nèi)角和定理可得cosB，即可得sinB的值．
（2）由BD=1，運(yùn)用向量的關(guān)系可得|$\overrightarrow{BA}+\overrightarrow{BC}$|=2|$\overrightarrow{BD}$|=2，平方后，可得|$\overrightarrow{BA}$|²+|$\overrightarrow{BC}$|²+2$\overrightarrow{BA}•\overrightarrow{BC}$=4利用基本不等式即可求解△ABD面積的最大值．

解答 解：（1）由$\frac{a}cosC=（{3-\frac{c}{a}}）cosB$．
可得：$\frac{a}cosC+\frac{c}{a}cosB=3cosB$
由正弦定理：$\frac{sinBcosC+sinCcosB}{sinA}=3cosB$．
得：$\frac{sinA}{sinA}=3cosB$．即cosB=$\frac{1}{3}$．
那么：sinB=$\frac{2\sqrt{2}}{3}$．
（2）由BD=1，運(yùn)用向量的關(guān)系，可得|$\overrightarrow{BA}+\overrightarrow{BC}$|=2|$\overrightarrow{BD}$|=2，
可得：|$\overrightarrow{BA}$|²+|$\overrightarrow{BC}$|²+2$\overrightarrow{BA}•\overrightarrow{BC}$=4，
則|$\overrightarrow{BA}$|²+|$\overrightarrow{BC}$|²+2|$\overrightarrow{BA}|•|\overrightarrow{BC}$|cosB=4，
由余弦定理：得|$\overrightarrow{BA}$|²+|$\overrightarrow{BC}$|²=4-$\frac{2}{3}$×|$\overrightarrow{BA}|•|\overrightarrow{BC}$|
∵|$\overrightarrow{BA}$|²+|$\overrightarrow{BC}$|²≥2|$\overrightarrow{BA}$|•|$\overrightarrow{BC}$|，（當(dāng)且僅當(dāng)|$\overrightarrow{BA}$|=|$\overrightarrow{BC}$|時(shí)取等號(hào)）
∴4-$\frac{2}{3}$×|$\overrightarrow{BA}|•|\overrightarrow{BC}$|≥2|$\overrightarrow{BA}$|•|$\overrightarrow{BC}$|，
∴|$\overrightarrow{BA}$|•|$\overrightarrow{BC}$|≤$\frac{3}{2}$．
∴△ABC面積S=$\frac{1}{2}$|$\overrightarrow{BA}$|•|$\overrightarrow{BC}$|sinB≤$\frac{1}{2}×\frac{3}{2}×\frac{2\sqrt{2}}{3}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}$
那么：△ABD面積的最大值為$\frac{\sqrt{2}}{2}×\frac{1}{2}$=$\frac{\sqrt{2}}{4}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查三角形的正余弦定理和內(nèi)角和定理的運(yùn)用，基本不等式的靈活運(yùn)用，考查運(yùn)算能力，屬于中檔題．