题目内容
2.已知在锐角△ABC中,sinC(sin2A+sin2B-sin2C)=$\sqrt{3}$sinAsinBcosC.(Ⅰ)求角C的大小;
(Ⅱ)当c=1时,求a+b的取值范围.
分析 (Ⅰ)已知等式利用正弦定理化简,整理得到关系式,利用余弦定理表示出cosC,将得出关系式代入求出cosC的值,即可确定出角C的大小;
(Ⅱ)由c与sinC的值,利用正弦定理求出R的值,表示出a与b,代入a+b中,利用和差化积公式变形,利用余弦函数的值域确定出范围即可.
解答 解:(Ⅰ)已知等式利用正弦定理化简得:sinC(a2+b2-c2)=$\sqrt{3}$abcosC,
整理得:2sinCabcosC=$\sqrt{3}$abcosC,
∴sinC=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,
∵C为锐角,
∴C=$\frac{π}{3}$;
(Ⅱ)∵c=1,sinC=sin$\frac{π}{3}$,
∴由正弦定理得:$\frac{a}{sinA}$=$\frac{b}{sinB}$=$\frac{c}{sinC}$=2R=$\frac{1}{\frac{\sqrt{3}}{2}}$=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$,
∴R=$\frac{\sqrt{3}}{3}$,即a=$\frac{\sqrt{3}}{3}$sinA,b=$\frac{\sqrt{3}}{3}$sinB,
∵sin$\frac{5π}{12}$=sin($\frac{π}{6}$+$\frac{π}{4}$)=$\frac{1}{2}$×$\frac{\sqrt{2}}{2}$+$\frac{\sqrt{3}}{2}$×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=$\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{4}$,cos$\frac{5π}{12}$=cos($\frac{π}{6}$+$\frac{π}{4}$)=$\frac{\sqrt{3}}{2}$×$\frac{\sqrt{2}}{2}$-$\frac{1}{2}$×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=$\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}$,
∴a+b=sinA+sinB=sinA+sin($\frac{5π}{6}$-A)=2sin$\frac{5π}{12}$cos(A-$\frac{5π}{12}$)=$\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}$cos(A-$\frac{5π}{12}$),
∵A∈(0,$\frac{5π}{6}$),∴A-$\frac{5π}{12}$∈(-$\frac{5π}{12}$,$\frac{5π}{12}$),
∴cos(A-$\frac{5π}{12}$)∈($\frac{\sqrt{6}-\sqrt{2}}{4}$,1],
则a+b∈($\frac{1}{2}$,$\frac{\sqrt{6}+\sqrt{2}}{2}$].
点评 此题考查了正弦、余弦定理,以及余弦函数的定义域与值域,熟练掌握定理是解本题的关键.