题目内容
10.在△ABC中,a,b,c分别为角A、B、C的对边,且acos2$\frac{C}{2}$+ccos2$\frac{A}{2}$=$\frac{3}{2}$b,求证:B≤$\frac{π}{3}$.分析 已知等式利用二倍角的余弦函数公式化简,整理后利用正弦定理及两角和与差的正弦函数公式化简,再利用诱导公式变形得到关系式,再利用正弦定理化简得到a+c=2b,利用余弦定理表示出cosB,把得出关系式代入并利用基本不等式求出cosB≥$\frac{1}{2}$,利用余弦函数的性质判断即可得证.
解答 证明:在△ABC中,acos2$\frac{C}{2}$+ccos2$\frac{A}{2}$=$\frac{3}{2}$b,
整理得:$\frac{a(1+cosC)}{2}$+$\frac{c(1+cosA)}{2}$=$\frac{3}{2}$b,即a(1+cosC)+c(1+cosA)=3b,
利用正弦定理化简得:sinA(1+cosC)+sinC(1+cosA)=3sinB,
即sinA+sinC+sinAcosC+cosAsinC=sinA+sinC+sin(A+C)=sinA+sinC+sinB=3sinB,
整理得:sinA+sinC=2sinB,
再利用正弦定理化简得:a+c=2b,
由余弦定理得:cosB=$\frac{{a}^{2}+{c}^{2}-{b}^{2}}{2ac}$=$\frac{{a}^{2}+{c}^{2}-\frac{(a+c)^{2}}{4}}{2ac}$=$\frac{3}{8}$•$\frac{{a}^{2}+{c}^{2}}{ac}$-$\frac{1}{4}$≥$\frac{3}{4}$-$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{2}$,
则B≤$\frac{π}{3}$.
点评 此题考查了正弦定理,余弦定理,以及基本不等式的运用,熟练掌握定理是解本题的关键.
练习册系列答案
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18.已知a>0,“x∈{-a,a}”是“|x|=a”的( )
A. | 充分非必要条件 | B. | 必要非充分条件 | ||
C. | 充要条件 | D. | 非充分非必要条件 |
2.在等腰梯形ABCD中,∠A=$\frac{π}{3}$,边AB、DC的长分别为2、1,若M、N分别是边BC、CD上的点,且满足|$\frac{\overrightarrow{BM}}{\overrightarrow{BC}}$|=|$\frac{\overrightarrow{CN}}{\overrightarrow{CD}}$|,则$\overrightarrow{AM}$•$\overrightarrow{AN}$的取值范围是( )
A. | [$\frac{3}{2}$,+∞) | B. | (0,2] | C. | [$\frac{3}{2}$,3] | D. | ($\frac{3}{2}$,2) |