题目内容

(2012•威海一模)已知向量
m
=(2cosx,
3
cosx-sinx),
n
=(sin(x+
π
6
),sinx)
,且满足f(x)=
m
n

(I)求函数y=f(x)的单调递增区间;
(II)设△ABC的内角A满足f(A)=2,且
AB
AC
=
3
,求边BC的最小值.
分析:(I)根据向量的数量积公式和三角函数恒等变换的公式,化简得函数f(x)=2sin(2x+
π
6
)
,再由正弦函数的递增区间和整体思想进行求解;
(II)把条件代入(I)得到的解析式化简,再由A的范围和正弦值求出A,再代入2sin(2x+
π
6
)
化简求出bc的值,结合余弦定理和基本不等式求出a的最小值.
解答:解:(I)由题意得f(x)=
m
n
=2cosxsin(x+
π
6
)
+(
3
cosx-sinx)sinx
=2
3
sinxcosx+cos2x-sin2x=
3
sin2x+cos2x
=2sin(2x+
π
6
)

由2kπ-
π
2
2x+
π
6
≤2kπ+
π
2
(k∈Z)得,kπ-
π
3
≤x≤kπ+
π
6

则所求的单调递增区间是[kπ-
π
3
kπ+
π
6
](k∈Z).
(Ⅱ)由f(A)=2得,2sin(2x+
π
6
)
=2,即sin(2x+
π
6
)
=1,
∵0<A<π,∴
π
6
2A+
π
6
13π
6
,即2A+
π
6
=
π
2
,解得A=
π
6

AB
AC
=
3
得,bccosA=
3
,解得bc=2,
在△ABC中,a2=b2+c2-2bccosA
=b2+c2-
3
bc
≥2bc-
3
bc=(2-
3
)bc
,当且仅当b=c时取等号,
amin2=(2-
3
)×2
=4-2
3
,即a=
4-2
3
=
3
-1
点评:本题考查了向量的数量积运算,三角函数恒等变换公式,以及余弦定理和基本不等式的综合应用,掌握正弦函数的基本性质和解析式正确化简,是解好本题的关键.
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