题目内容

(2012•眉山一模)已知△ABC,角A,B,C的对边分别是a,b,c,向量
m
=(a,-2b-c),
n
=(cosA,cosC),且
m
n

(I)求角A的大小;
(II)求2
3
cos2
C
2
-sin(B-
π
3
)
的最大值,并求取得最大值时角B,C的大小.
分析:(I)利用两个向量共线的性质得acosC+(2b+c)cosA=0,再由正弦定理得sin(A+C)+2sinBcosA=0,由此求出cosA的值,即可得到角A的大小.
(II)由A=
3
,故 B=
π
3
-C
,代入要求的式子化简为
3
+2 sin(C+
π
3
),根据C+
π
3
的范围,求出 sin(C+
π
3
)的最大值,即可得到
3
+2 sin(C+
π
3
)的最大值.
解答:解:(I)∵
m
n

∴acosC+(2b+c)cosA=0.
由正弦定理可得sinAcosC+(2sinB+sinC)cosA=0,
∴sin(A+C)+2sinBcosA=0.
∴sin(A+C)=sinB,由于sinB≠0,
∴cosA=-
1
2
,得A=
3

(II)∵A=
3
,∴B=
π
3
-C

2
3
cos2
C
2
-sin(B-
π
3
)
=2
3
1+cosC
2
-sin(-C)=
3
+
3
cosC+sinC=
3
+2 sin(C+
π
3
).
∵0<C<
π
3

π
3
<C+
π
3
3

∴当 C+
π
3
=
π
2
时,即C=
π
6
时,2
3
cos2
C
2
-sin(B-
π
3
)
取得最大值等于
3
+2.
此时,C=
π
6
,B=
π
6
点评:本题主要考查三角函数的恒等变换及化简求值,两个向量共线的性质,正弦定理、求三角函数的最值,属于中档题.
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