题目内容

(2010•抚州模拟)已知△ABC中,AC=1,∠ABC=
3
,设∠BAC=x,并记f(x)=
AB
BC

(1)求函数f(x)的解析式及其定义域;
(2)设函数g(x)=6mf(x)+1,若函数g(x)的值域为(1,
5
4
]
,试求正实数m的值.
分析:(1)通过正弦定理求出AB,BC,利用向量的数量积化简三角函数,通过二倍角公式两角和的正弦函数,化简函数为一个角的一个三角函数的形式,即可求函数f(x)的解析式及其定义域;
(2)利用(1)直接得到函数g(x)=6mf(x)+1,通过函数的定义域,求出sin(2x+
π
6
)∈(
1
2
,1]
,结合函数g(x)的值域为(1,
5
4
]
,即可求正实数m的值.
解答:解:(1)由题意可得∠ACB=π-
3
-x
=
π
3
-x

在△ABC中,由正弦定理可知:
AB
sin∠ACB
=
AC
sin∠ABC

可得AB=
AC•sin∠ACB
sin∠ABC
=
sin(
π
3
-x)
sin
3
=
2
3
sin(
π
3
-x)
3
(0<x<
π
3
)

BC
sinx
=
AC
sin∠ABC
,BC=
sinx
sin
2
3
π
=
2
3
sinx
3

f(x)=
AB
BC
=|
AB
|•|
BC
|cos
1
3
π

=
2
3
sin(
π
3
-x)
3
2
3
sinx
3
×
1
2

=
2
3
sin(
π
3
-x) sinx

=
3
3
sinxcosx-
1
3
sin2x

=
1
3
sin(2x+
π
6
)-
1
6
,(0<x<
π
3
)
.(6分)
(2)由(1)可知,g(x)=6mf(x)+1=2msin(2x+
π
6
)-m+1(0<x<
π
3
)

假设存在正实数m符合题意,
x∈(0,
π
3
)
,∴
π
6
<2x+
π
6
6
,故sin(2x+
π
6
)∈(
1
2
,1]

又m>0,2msin(2x+
π
6
)-m+1
∈(1,m+1],
函数g(x)的值域为(1,m+1],
m+1=
5
4
⇒m=
1
4
.(12分)
点评:本题是中档题,考查正弦定理的应用,三角函数基本公式的应用,注意函数的定义域与函数的值域,考查计算能力.
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