题目内容

已知函数f(x)=2
3
sinωxcosωx+2cos2ωx-1(ω>0)的图象上的一个最低点为P,离P最近的两个最高点分别为M、N,且
PM
PN
=16-
π2
16

(1)求ω的值;
(2)在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,若f(
A
2
)=1,且a=2,b+c=4,求△ABC的面积.
考点:余弦定理,平面向量数量积的运算,三角函数中的恒等变换应用,函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
专题:三角函数的求值
分析:(1)f(x)解析式利用二倍角的正弦、余弦函数公式化简,再利用两角和与差的正弦函数公式整理为一个角的正弦函数,根据题意设出P(x0,-2),M(x0-
T
2
,2),N(x0+
T
2
,2),利用平面向量的数量积运算法则化简已知等式左边,求出T的值,即可确定出ω的值;
(2)由(1)确定出的f(x),根据f(
A
2
)=1求出A的度数,利用余弦定理列出关系式,将a,cosA,b+c的值代入求出bc的值,利用三角形面积公式即可求出三角形ABC面积.
解答: 解:(1)f(x)=
3
sin2ωx+cos2ωx=2sin(2ωx+
π
6
),
令P(x0,-2),M(x0-
T
2
,2),N(x0+
T
2
,2),
PM
PN
=-
T2
4
+16=16-
π2
16

∴T=
π
2
=

则ω=2;
(2)∵f(
A
2
)=2sin(2A+
π
6
)=1,
∴2A+
π
6
=
6
,即A=
π
3

又a2=b2+c2-2bccosA,
∴4=b2+c2-bc=(b+c)2-3bc,
∵b+c=4,
∴bc=4,
则S△ABC=
1
2
bcsinA=
3
点评:此题考查了余弦定理,三角形的面积公式,以及平面向量的数量积运算,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.
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