Question

4．已知△ABC中，内角A、B、C的对边分别为a、b、c，且b，ccosA，acosC成等差数列．
（1）求$\frac{{c}^{2}-{a}^{2}}{{b}^{2}}$的值；
（2）若c=$\sqrt{5}$，tanA=$\frac{1}{2}$，求边a的长．

Answer 1

分析 （1）由等差数列的性质可得2ccosA=acosC+b，结合余弦定理，化简即可得解．
（2）由等差数列的性质可得2ccosA=acosC+b，利用正弦定理及三角函数恒等变换的应用化简可得tanC=2tanA=1，利用正弦定理即可得解．

解答 解：（1）∵b，ccosA，acosC成等差数列，
∴2ccosA=acosC+b，
∴2c•$\frac{{b}^{2}+{c}^{2}-{a}^{2}}{2bc}$=a•$\frac{{b}^{2}+{a}^{2}-{c}^{2}}{2ab}$+b
∴3（c²-a²）=b²，可得：$\frac{{c}^{2}-{a}^{2}}{{b}^{2}}$=$\frac{1}{3}$，
 （2）∵b，ccosA，acosC成等差数列，
∴2ccosA=acosC+b，
⇒2sinCcosA=sinAcosC+sinB=sinAcosC+sin（A+C）
⇒2sinCcosA=sinAcosC+sinAcosC+cosAsinC
⇒sinCcosA=2sinAcosC
⇒tanC=2tanA=1，
$\begin{array}{l}又sinA=\frac{{\sqrt{5}}}{5}，sinC=\frac{{\sqrt{2}}}{2}，\\∴由\frac{a}{sinA}=\frac{c}{sinC}得a=\frac{csinA}{sinC}=\sqrt{2}.\end{array}$
注：第（2）问可对角A用余弦定理再得三边一等量关系，并联立第（1）问结果解关于a，b的方程组可解．

点评 本题主要考查了正弦定理，三角函数恒等变换的应用，考查了等差数列的性质，考查了转化思想，属于中档题．