问题 解答题
在△ABC中,D为BC中点,cos∠BAD=
2
5
5
,cos∠CAD=
3
10
10

求(1)∠BAC的大小;
(2)∠ABC的大小和
AC
AD
的值.
答案

(1)由题意得:sin∠BAD=

5
5
,sin∠CAD=
10
10
,(2分)

故cos∠BAC=cos(∠BAD+∠CAD)

=cos∠BADcos∠CAD-sin∠BADsin∠CAD=

2
5
5
.
3
10
10
-
5
5
.
10
10
=
2
2
(4分)

∵0<∠BAC<π

∠BAC=

π
4
.                                                  (6分)

(2)法1:先求∠ABC

由D为BC中点及三角形面积公式得:S△BAD=S△CAD

1
2
AB•ADsin∠BAD=
1
2
AC•ADsin∠CAD,故AC=
2
AB
,(9分)

在△ABC中,由余弦定理得BC2=AB2+AC2-2AB•ACcos∠BAC

化简可得AB=BC,故△ABC为等腰直角三角形,即∠ABC=

π
2
.                (11分)

从而易得

AC
AD
=
2
2
5
=
2
10
5
(14分)

法2:先求

AC
AD

在△ABC中,由正弦定理得:

AC
sin∠ABC
=
BC
sin∠BAC
…(1)

在△ABD中,由正弦定理得:

AD
sin∠ABC
=
BD
sin∠BAD
…(2)(8分)

由(1)(2)及D为BC中点可得

AC
AD
=2•
5
5
2
2
=
2
10
5
,(10分)

AC=2

10
m,则AD=5m,在△ACD中,由余弦定理得CD2=AD2+AC2-2AD•ACcos∠DAC

可解得CD=

5
m,故BC=2
5
m
,(12分)

故△ABC为等腰直角三角形,即∠ABC=

π
2
.                               (14分)

法3:先求

AC
AD

取AC中点E,连接DE,则∠ADE=∠BAD.

在△ADE中,由正弦定理得:

DE
sin∠DAE
=
AE
sin∠ADE
(8分)

,可得

AE
AD
=
10
5
,故
AC
AD
=
2
10
5
,(10分)

以下解法同法2

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