题目内容

3.锐角△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,向量$\overrightarrow m=(a,\sqrt{3}b)$与$\overrightarrow n=(cosA,sinB)$平行.
(1)求角A;
(2)若$a=\sqrt{2}$,求△ABC周长的取值范围.

分析 (1)利用平面向量共线(平行)的坐标表示可得$asinB-\sqrt{3}bcosA=0$,又sinB≠0,结合正弦定理可得:$tanA=\sqrt{3}$,再结合范围0<A<π,即可求得A的值.
(2)由正弦定理将三角形周长表示为:$l=a+b+c=\sqrt{2}+\frac{{2\sqrt{6}}}{3}({sinB+sinC})$,结合$C=\frac{2π}{3}-B$,可求$sinB+sinC=sinB+sin(\frac{2π}{3}-B)=\sqrt{3}sin(B+\frac{π}{6})$,根据范围$\frac{π}{6}<B<\frac{π}{2}$,可求$sinB+sinC∈({\frac{3}{2},\sqrt{3}}]$,从而得解周长的求值范围.

解答 解:(1)因为:$\overrightarrow m∥\overrightarrow n$,
所以:$asinB-\sqrt{3}bcosA=0$,
由正弦定理,得:$sinAsinB-\sqrt{3}sinBcosA=0$,
又因为:sinB≠0,
从而可得:$tanA=\sqrt{3}$,
由于:0<A<π,
所以:$A=\frac{π}{3}$.
(2)因为:由正弦定理知$\frac{b}{sinB}=\frac{c}{sinC}=\frac{a}{sinA}=\frac{{\sqrt{2}}}{{\frac{{\sqrt{3}}}{2}}}=\frac{{2\sqrt{6}}}{3}$,
可得:三角形周长$l=a+b+c=\sqrt{2}+\frac{{2\sqrt{6}}}{3}({sinB+sinC})$,
又因为:$C=\frac{2π}{3}-B$,
所以:$sinB+sinC=sinB+sin(\frac{2π}{3}-B)=\sqrt{3}sin(B+\frac{π}{6})$,
因为:△ABC为锐角三角形,
所以:$\frac{π}{6}<B<\frac{π}{2}$,$B+\frac{π}{6}∈({\frac{π}{3},\frac{2π}{3}})$,$sinB+sinC∈({\frac{3}{2},\sqrt{3}}]$,
所以:$l∈({\sqrt{6}+\sqrt{2},3\sqrt{2}}]$.

点评 本题主要考查了平面向量共线(平行)的坐标表示,正弦定理,正弦函数,正切函数的图象和性质,考查了转化思想和数形结合思想,属于中档题.

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