题目内容

12.已知向量$\overrightarrow{m}$=(2cosωx,-1),$\overrightarrow{n}$=($\sqrt{3}$sinωx+cosωx,1)(ω>0),函数f(x)=$\overrightarrow{m}$•$\overrightarrow{n}$,若函数f(x)图象与x轴的两个相邻交点的距离为$\frac{π}{2}$.
(1)求函数f(x)在[0,$\frac{π}{2}$]上的值域;
(2)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若f(A)=1,a=3,BC边上的高线长为$\frac{3\sqrt{3}}{2}$,求b、c的值.

分析 (1)根据向量的数量积和二倍角公式以及两角和的正弦公式化简可得f(x)=2sin(2ωx+$\frac{π}{6}$),根据周期确定ω,再根据三角函数的性质即可求出,
(2)先求出A,再根据三角形面积公式和余弦定理即可求出b,c的值

解答 解:(1)函数f(x)=$\overrightarrow{m}$•$\overrightarrow{n}$=2$\sqrt{3}$cosωxsinωx+2cos2ωx-1=$\sqrt{3}$sin2ωx+cos2ω=2sin(2ωx+$\frac{π}{6}$),
∵函数f(x)图象与x轴的两个相邻交点的距离为$\frac{π}{2}$,
∴T=π,
∴2ω=$\frac{2π}{π}$=2,解得ω=1,
∴f(x)=2sin(2x+$\frac{π}{6}$),
∵x∈[0,$\frac{π}{2}$],
∴2x+$\frac{π}{6}$∈[$\frac{π}{6}$,$\frac{7π}{6}$],
当2x+$\frac{π}{6}$=$\frac{π}{2}$,即x=$\frac{π}{6}$时,f(x)max=2,
当2x+$\frac{π}{6}$=$\frac{π}{6}$,即x=$\frac{π}{2}$时,f(x)min=-1,
∴函数f(x)在[0,$\frac{π}{2}$]上的值域为[-1,2],
(2)∵f(A)=2sin(2A+$\frac{π}{6}$)=1
∴sin(2A+$\frac{π}{6}$)=$\frac{1}{2}$
由0<A<π,
∴$\frac{π}{6}$<2A+$\frac{π}{6}$<$\frac{13π}{6}$,
∴2A+$\frac{π}{6}$=$\frac{5π}{6}$,
∴A=$\frac{π}{3}$,
∵a=3,BC边上的高线长为$\frac{3\sqrt{3}}{2}$,
∴S△ABC=$\frac{1}{2}$ah=$\frac{9\sqrt{3}}{4}$,
∵S△ABC=$\frac{1}{2}$bcsinA,
∴bc=9,②,
∵a2=b2+c2-2bccosA,
∴b2+c2-bc=9,②
由①②解得b=c=3.

点评 本题考查三角函数中的恒等变换应用,向量的数量积,三角形的面积公式和余弦定理,属于中档题.

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