题目内容

已知△ABC的外接圆半径为1,角A,B,C的对边分别为a,b,c.向量
m
=(a,4cosB)
n
=(cosA,b)
满足
m
n

(1)求sinA+sinB的取值范围;
(2)若A∈(0,
π
3
)
,且实数x满足abx=a-b,试确定x的取值范围.
分析:(1)由向量平行的坐标表示及正弦定理可得4sinAsinB=4cosAcosB,然后利用两角和的余弦公式可求A+B,然后利用辅助角公式及正弦函数的性质可求
(2)由题意可得,x=
a-b
ab
=
sinA-sinB
2sinAsinB
=
sinA-cosA
2sinAcosA
,利用换元法设t=sinA-cosA,利用同角平方关系可把2sinAcosA用t表示,结合函数的导数可判断函数的单调性进而可求取值范围
解答:解:(1)∵
m
n

由向量平行的坐标表示可得,
a
cosA
=
4cosB
b
即ab=4cosAcosB
∵△ABC的外接圆半径为1
由正弦定理可得,4sinAsinB=4cosAcosB
∴cosAcosB-sinAsinB=0即cos(A+B)=0
∵0<A+B<π
∴A+B=
1
2
π
故△ABC为直角三角形
∴sinA+sinB=sinA+cosA=
2
sin(A+
π
4
)

π
4
<A+
π
4
4

2
2
<sin(A+
π
4
)≤1

1<sinA+sinB≤
2

(2)由题意可得,x=
a-b
ab
=
sinA-sinB
2sinAsinB
=
sinA-cosA
2sinAcosA

设t=sinA-cosA(-1<t<
3
-1
2
),则2sinAcosA=1-t2
∴x=
t
1-t2

∵=
1+t2
(1-t2)2
>0
故x=
t
1-t2
在(-1,
3
-1
2
)上单调递增
t
1-t2
3
-1
2
1-(
3
-1
2
)2
=
3-
3
3

∴x的取值范围是x<
3-
3
3
点评:本题综合考查了正弦定理及和差角公式、辅助角公式、同角平方关系及函数的导数与函数的单调性的关系的综合应用
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