在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知cosA−3cosCcosB=3c−ab.(Ⅰ)求sinCsinA的值;(Ⅱ)若B为钝角,b=10,求a的取值范围.

问题描述:

在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知

cosA−3cosC
cosB
3c−a
b

(Ⅰ)求
sinC
sinA
的值;
(Ⅱ)若B为钝角,b=10,求a的取值范围.

(本小题满分14分)
(I)由正弦定理,设

a
sinA
b
sinB
c
sinC
=k,
3c−a
b
3ksinC−ksinA
ksinB
3sinC−sinA
sinB

所以
cosA−3cosC
cosB
3sinC−sinA
sinB
.…(4分)
即(cosA-3cosC)sinB=(3sinC-sinA)cosB,
化简可得sin(A+B)=3sin(B+C).…(6分)
又A+B+C=π,
所以sinC=3sinA
因此
sinC
sinA
=3
.…(8分)
(II)由
sinC
sinA
=3
得c=3a.…(9分)
由题意
a+c>b
a2+c2b2
,…(12分)
5
2
<a<
10
…(14分)
答案解析:(Ⅰ)直接利用正弦定理化简已知表达式,通过两角和的正弦函数与三角形的内角和,求出
sinC
sinA
的值;
(Ⅱ)通过(Ⅰ)求出a与c的关系,利用B为钝角,b=10,推出关系求a的取值范围.
考试点:正弦定理;三角函数中的恒等变换应用.
知识点:本题考查正弦定理与两角和的正弦函数的应用,注意三角形的判断与应用,考查计算能力.