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△ABC中,AD是∠A的平分线,已知AB=4,BC=5,AC=6,求AD.

解答:

如图
因为AD是∠A的平分线,所以,设∠BAD=∠CAD=θ
设AD=x
那么,根据正弦定理有:
S△BAD=(1/2)*4*x*sinθ=2xsinθ
S△CAD=(1/2)*6*x*sinθ=3xsinθ
S△ABC=(1/2)*4*6*sin2θ=12sin2θ
因为S△ABC=S△CAD+S△BAD,所以:
12sin2θ=3xsinθ+2xsinθ
===> 12sin2θ=5xsinθ
===> 24sinθcosθ=5xsinθ
===> cosθ=5x/24…………………………………………(1)
在△ABC中,根据余弦定理有:
cos2θ=(4^+6^-5^)/(2*4*6)
===> cos2θ=(16+36-25)/48
===> cos2θ=27/48=9/16…………………………………(2)
而,cos2θ=2cos^θ-1,
所以:将(1)(2)代入上式,可以得到:
===> 2*(5x/24)^-1=9/16
===> 2(5x/24)^=25/16
===> (5x/24)^=25/32
===> x^/24^=1/32
===> x^=(24*24)/32=18
===> x=3√2