题目内容

已知向量
m
=(1,1),
q
=(1,0),<
n
p
>=
π
2
m
n
=-1;若△ABC的内角A,B,C依次成等差数列,且A≤B≤C;
(1)若关于x的方程sin(2x+
π
3
)=
m
2
在[0,B]上有相异实根,求实数m的取值范围;
(2)若向量
p
=(cosA,2cos2
C
2
),试求|
n
+
p
|的取值范围.
分析:(1)由条件求得B=
π
3
,令y=sin(2x+
π
3
),由 x∈[0,
π
3
]求得y的值域,再由关于x的方程sin(2x+
π
3
)=
m
2
在[0,
π
3
]上有相异实根,所以y=sin(2x+
π
3
∈[
3
2
,1
),
由此求得
m
2
[
3
2
,1]
,从而求得实数m的取值范围.
(2)令
n
=(x,y),由条件
m
n
=-1可得x+y=-1.再由
q
=(1,0),<
n
p
>=
π
2
,求得以
n
 和
p
的坐标,可得|
n
+
p
|2=1+
1
2
cos(2A+
π
3
),再由A的范围求出|
n
+
p
|的范围.
解答:解:(1)∵2B=A+C 且A+B+C=π,∴B=
π
3
. 令y=sin(2x+
π
3
 ),x∈[0,
π
3
],则 2x+
π
3
∈[
π
3
,π],∴y=sin(2x+
π
3
)∈[0,1]

∵关于x的方程sin(2x+
π
3
 )=
m
2
 在[0,
π
3
]上有相异实根,所以y=sin(2x+
π
3
 )∈[
3
2
,1
 ),即
m
2
[
3
2
,1]

所以m∈[
3,
2)

(2)令
n
=(x,y),∵
m
=(1,1),
m
n
=-1,所以x+y=-1.
q
=(1,0),<
n
p
>=
π
2
,所以
q
n
=0,即x=0,故y=-1,
所以
n
=(0,-1),
p
=(cosA,2cos2 
C
2
 )=(cosA,1+cosC).
所以|
n
+
p
|2=cos2A+cos2C=cos2A+cos2
3
-
 A)=1+
1
2
cos(2A+
π
3
 ).
由A∈(0,
π
3
]
,得2A+
π
3
∈(
π
3
,π],得cos(2A+
π
3
 )∈[-1,
1
2
 ),
∴|
n
+
p
|2∈[
1
2
5
4
 ),故|
n
+
p
|∈[
2
2
5
2
 ).
点评:本题主要考查两角和差的正弦公式,两个向量的数量积的公式,正弦函数的定义域和值域,求向量的模,属于中档题.
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