题目内容

已知函数f(x)=
3
sin2x+2cos2x-m

(1)若方程f(x)=0在x∈[0,
π
2
]
上有解,求m的取值范围;
(2)在△ABC中,a,b,c分别是A,B,C所对的边,当(1)中的m取最大值且f(A)=-1,b+c=2时,求a的最小值.
分析:(1)先根据二倍角公式和两角和与差的公式对函数f(x)进行化简,再由方程f(x)=0在x∈[0,
π
2
]
上有解可得到m=2sin(2x+
π
6
)+1
[0,
π
2
]
内有解,根据x的范围可求得2x+
π
6
的范围,再根据正弦函数的性质可求得m的范围.
(2)将m=3代入得到f(A)的表达式,根据f(A)=-1和A的范围可求得A的值,再由b+c=2≥2
bc
和余弦定理可求得a的最小值.
解答:解:(1)f(x)=2sin(2x+
π
6
)+1-m
,∴m=2sin(2x+
π
6
)+1
[0,
π
2
]
内有解
0≤x≤
π
2
,∴
π
6
≤2x+
π
6
6
0≤2sin(2x+
π
6
)+1≤3
,∴0≤m≤3

(2)∵m=3,∴f(A)=2sin(2A+
π
6
)-2=-1

sin(2A+
π
6
)=
1
2
,∴2A+
π
6
=
π
6
+2kπ
2A+
π
6
=
6
+2kπ,(k∈Z)

∵A∈(0,π)∴A=
π
3

b+c=2≥2
bc

当且仅当b=c时bc有最大值1.
∵a2=b2+c2-2bccosA=(b+c)2-3bc=4-3bc,
∴a有最小值1,此时b=c=1.
点评:本题主要考查二倍角公式、余弦定理和两角和与差的公式的应用.高考对三角函数的考查以基础题为主,但是这部分公式比较多不容易记忆,也为这一部分增加了难度.
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