1. 由第一个条件利用余弦定理求角 A 的度数
已知 (a+b+c)(b+c−a)=3bc。
将左式写成 [(b+c)+a][(b+c)−a] 并利用平方差公式展开:
(b+c)2−a2=3bc
b2+2bc+c2−a2=3bc
b2+c2−a2=bc
根据余弦定理 cosA=2bcb2+c2−a2,代入上式得:
cosA=2bcbc=21
因为 A∈(0∘,180∘),所以 A=60∘。
2. 由第二个条件推导角 B 和角 C 的相等关系
已知 sinA=2sinBcosC。
在 ΔABC 中,由 A+B+C=180∘ 得 A=180∘−(B+C),所以 sinA=sin(B+C)。
代入已知条件中得:
sin(B+C)=2sinBcosC
利用两角和的正弦公式展开左边:
sinBcosC+cosBsinC=2sinBcosC
cosBsinC−sinBcosC=0
sin(C−B)=0
因为 B,C∈(0∘,180∘),所以 −180∘<C−B<180∘,从而 C−B=0∘,即 B=C。
3. 结合步骤1和步骤2的结论判定三角形形状
由步骤 1 知 A=60∘,由步骤 2 知 B=C。
结合 A+B+C=180∘,可得:
60∘+2B=180∘⟹B=C=60∘
因此 ΔABC 的三个内角均等于 60∘,为等边三角形。
故正确选项为 B。