Question

9．如圖所示，在四邊形ABCD中，∠D=2∠B，且AD=1，CD=3，cosB=$\frac{\sqrt{3}}{3}$．
（I）求△ACD的面積；
（Ⅱ）若BC=2$\sqrt{3}$，求AB的長(zhǎng)．

Answer 1

分析 （1）利用已知條件求出D角的正弦函數(shù)值，然后求△ACD的面積；
（2）利用余弦定理求出AC，通過BC=2$\sqrt{3}$，利用正弦定理求解AB的長(zhǎng)．

解答 解：（Ⅰ）cosD=cos2B=2cos²B-1=-$\frac{1}{3}$，…（2分）
因?yàn)椤螪∈（0，π），所以sinD=$\frac{2\sqrt{2}}{3}$，…（4分）
所以△ACD的面積S=$\frac{1}{2}AD•CD•sinD$=$\frac{1}{2}×1×3×\frac{2\sqrt{2}}{3}$=$\sqrt{2}$．…（7分）
（Ⅱ）在△ACD中，AC²=AD²+DC²-2AD•DC•cosD=12，
所以AC=2$\sqrt{3}$．…（9分）
在△ABC中，BC=2$\sqrt{3}$，$\frac{AC}{sinB}=\frac{AB}{sin∠ACB}$，…（12分）
把已知條件代入并化簡(jiǎn)得：$\frac{2\sqrt{3}}{sinB}=\frac{AB}{sin（π-2B）}=\frac{AB}{\frac{2\sqrt{3}}{3}sinB}$，
所以AB=4．…（15分）

點(diǎn)評(píng) 本題考查余弦定理以及正弦定理的應(yīng)用，基本知識(shí)的考查，考查學(xué)生分析解決問題的能力，屬于中檔題．