已知钝角三角形ABCABC的面积是12 \dfrac {1}{2},c=1c=1,a=2a= \sqrt {2},则b=b= ___ .

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完整解法

1. 利用面积公式求出 $\sin B$ 的值

已知三角形 ABCABC 的面积 S=12S = \dfrac{1}{2},c=1c = 1,a=2a = \sqrt{2}.
根据三角形面积公式 S=12acsin⁡BS = \dfrac{1}{2}ac\sin B,代入数据得:
12×2×1×sin⁡B=12\dfrac{1}{2} \times \sqrt{2} \times 1 \times \sin B = \dfrac{1}{2}
化简可得:
sin⁡B=22\sin B = \dfrac{\sqrt{2}}{2}

2. 求出角 $B$ 的可能取值范围

因为 BB 为三角形的内角,即 B∈(0∘,180∘)B \in (0^\circ, 180^\circ).
由 sin⁡B=22\sin B = \dfrac{\sqrt{2}}{2} 可得:
B=45∘ 或 B=135∘B = 45^\circ \text{ 或 } B = 135^\circ

3. 讨论 $B = 135^\circ$ 的情况,并用余弦定理求出 $b$

若 BB 为钝角,即 B=135∘B = 135^\circ.
根据余弦定理:
b2=a2+c2−2accos⁡Bb^2 = a^2 + c^2 - 2ac\cos B
代入数据得:
b2=(2)2+12−2×2×1×cos⁡135∘b^2 = (\sqrt{2})^2 + 1^2 - 2 \times \sqrt{2} \times 1 \times \cos 135^\circ
由于 cos⁡135∘=−22\cos 135^\circ = -\dfrac{\sqrt{2}}{2},代入计算得:
b2=2+1−22×(−22)=3+2=5b^2 = 2 + 1 - 2\sqrt{2} \times \left(-\dfrac{\sqrt{2}}{2}\right) = 3 + 2 = 5
解得 b=5b = \sqrt{5}.此时三角形是钝角三角形,符合题意.

4. 讨论 $B = 45^\circ$ 的情况,利用余弦定理求出 $b$ 并进行舍选

若 B=45∘B = 45^\circ,同理根据余弦定理:
b2=a2+c2−2accos⁡45∘b^2 = a^2 + c^2 - 2ac\cos 45^\circ
代入数据得:
b2=2+1−22×22=3−2=1b^2 = 2 + 1 - 2\sqrt{2} \times \dfrac{\sqrt{2}}{2} = 3 - 2 = 1
解得 b=1b = 1.
此时,三边长度分别为 a=2a = \sqrt{2},b=1b = 1,c=1c = 1,满足:
b2+c2=12+12=2=a2b^2 + c^2 = 1^2 + 1^2 = 2 = a^2
根据勾股定理逆定理,此时 △ABC\triangle ABC 是以 AA 为直角的直角三角形,与已知“钝角三角形”矛盾,故舍去.

综上所述,b=5b = \sqrt{5}.

答案

5\sqrt{5}

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