题目内容

已知
a
=(1+cosα,sinα),
b
=(1-cosβ,sinβ),
c
=(1,0)
,α∈(0,π),β∈(π,2π),向量
a
c
夹角为θ1,向量
b
c
夹角为θ2,且θ12=
π
6
,若△ABC中角A、B、C的对边分别为a、b、c,且角A=β-α.
求(Ⅰ)求角A 的大小; 
(Ⅱ)若△ABC的外接圆半径为4
3
,试求b+c取值范围.
分析:(Ⅰ)先根据条件求出cosθ1=
a
c
|
a
|•|
c
|
= cos
α
2
以及cosθ2=
1-cosβ
(1-cosβ)2+sin2β
=|sin
β
2
|=cos(
β
2
-
π
2
)
,再结合θ1、θ2为向量夹角即可求出
α
2
=θ1
β
2
-
π
2
=θ2
,进而求出角A 的大小;
(Ⅱ)先根据正弦定理得到b+c=8
3
(sinB+sinC)=8
3
[sinB+sin(
π
3
-B)]=8
3
sin(B+
π
3
)
,再结合B+
π
3
∈(
π
3
3
)
,即可求出结论.
解答:解:(Ⅰ)据题设,并注意到α、β的范围,cosθ1=
a
c
|
a
|•|
c
|
= cos
α
2
----------------------(2分)
cosθ2=
1-cosβ
(1-cosβ)2+sin2β
=|sin
β
2
|=cos(
β
2
-
π
2
)
,--------------------(4分)
由于θ1、θ2为向量夹角,故θ1、θ2∈[0,π],
α
2
∈(0,
π
2
)
β
2
-
π
2
∈(0,
π
2
)
,故有
α
2
=θ1
β
2
-
π
2
=θ2
,得A=β-α=
3
.--(7分)
(Ⅱ)由正弦定理
a
sin
π
3
=
b
sinB
=
c
sinC
=8
3
,-------(10分)
b+c=8
3
(sinB+sinC)=8
3
[sinB+sin(
π
3
-B)]=8
3
sin(B+
π
3
)
--------(12分)
注意到B+
π
3
∈(
π
3
3
)
,从而得b+c∈(12,8
3
]
.------------------------(14分)
点评:本题主要考查向量的数量积求向量的夹角以及正弦定理的应用.解决第二问的关键在于根据正弦定理得到b+c=8
3
(sinB+sinC)=8
3
[sinB+sin(
π
3
-B)]=8
3
sin(B+
π
3
)
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