题目内容

在△ABC中,A、B、C的对边为a、b、c,且2sinAsinC=sinAsinB+sinBsinC.
(Ⅰ)求角B的最大值;
(Ⅱ)设向量
a
=(
3
cos
B
2
+sin
B
2
,-1),
b
=(2cos
B
2
3
),求
a
b
的取值范围.
考点:平面向量数量积的运算,正弦定理,余弦定理
专题:解三角形,平面向量及应用
分析:(I)由2sinAsinC=sinAsinB+sinBsinC,利用正弦定理可得2ac=ab+bc,由余弦定理可得cosB=
a2+c2-b2
2ac
=
c
2a
+
a
2c
-
1
c
2a
+
a
2c
+1
,再利用基本不等式可得cosB≥1-
1
2
=
1
2
,利用y=cosx在(0,π)上单调递减,可得B的取值范围.
(II)
a
b
=
3
•2cos2
B
2
+sinB-
3
=
3
cosB+sinB
=2sin(B+
π
3
)
,利用B∈(0,
π
3
]
,可得(B+
π
3
)
(
π
3
3
]
,即可得出
a
b
的取值范围.
解答: 解:(I)∵2sinAsinC=sinAsinB+sinBsinC,利用正弦定理可得2ac=ab+bc,∴b=
2ac
a+c

由余弦定理可得cosB=
a2+c2-b2
2ac
=
a2+c2-(
2ac
a+c
)2
2ac
=
c
2a
+
a
2c
-
1
c
2a
+
a
2c
+1
,∵
c
2a
+
a
2c
2
c
2a
a
2c
=1,当且仅当a=c时取等号.
∴cosB≥1-
1
2
=
1
2

又∵y=cosx在(0,π)上单调递减,∴B的取值范围是(0,
π
3
]
.因此角B的最大值是
π
3

(II)
a
b
=
3
•2cos2
B
2
+sinB-
3
=
3
cosB+sinB
=2sin(B+
π
3
)

∵B∈(0,
π
3
]
,∴(B+
π
3
)
(
π
3
3
]

3
≤2sin(B+
π
3
)≤2
,∴
a
b
的取值范围是[
3
,2]
点评:本题综合考查了数量积运算、正弦定理和余弦定理、基本不等式的性质、倍角公式、三角函数的单调性等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
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