题目内容

已知
a
=(p,cosx),
b
=(sinx,3),凼数f(x)=
a
b

(1)若凼数g(x)=f(x)-q(q为常数)相邻两个零点的横坐标分别为x1=
π
12
,x2=
12
,则求q的值以及凼数f(x)在(-
π
2
3
)上的值域;
(2)在(1)的条件下,在△ABC中,满足f(B)=6,且AC=1,
AM
+
CM
=
0
,求|
BM
|的最大值.
考点:三角函数的最值,平面向量数量积的运算
专题:计算题,三角函数的图像与性质,解三角形,平面向量及应用
分析:(1)运用向量的数量积的坐标表示以及和差化简公式,可得p,再由两角和的正弦公式求得f(x),以及正弦函数的图象和性质,即可求得值域;
(2)由特殊角的三角函数值,可得B,再由余弦定理和基本不等式可得ac的最大值,再由向量的中点表示和向量的模即为模的平方,即可得到所求的最大值.
解答: 解:(1)由
a
=(p,cosx),
b
=(sinx,3),
函数f(x)=
a
b
=psinx+3cosx,
g(x)=psinx+3cosx-q,
由题意可得psin
π
12
+3cos
π
12
=q,psin
12
+3cos
12
=q,
两式相减可得,p=
-3(cos
12
-cos
π
12
)
sin
12
-sin
π
12
=
6sin
π
3
sin
π
4
2cos
π
3
sin
π
4
=3
3

q=3
3
sin
π
12
+3cos
π
12
=6sin(
π
12
+
π
6
)=6sin
π
4
=3
2

则有f(x)=3
3
sinx+3cosx=6(
3
2
sinx+
1
2
cosx)=6sin(x+
π
6
),
由x∈(-
π
2
3
),x+
π
6
∈(-
π
3
6
),
则sin(x+
π
6
)∈(-
3
2
,1],f(x)∈(-3
3
,6]
则值域为(-3
3
,6];
(2)f(B)=6sin(B+
π
6
)=6,(0<B<π),
则B=
π
3

由余弦定理可得b2=a2+c2-2accosB=a2+c2-ac=1,
即a2+c2=1+ac,
由于a2+c2≥2ac,则ac≤1,当且仅当a=c=1取得等号,
AM
+
CM
=
0
,则M为AC的中点,
BM
=
1
2
BA
+
BC
),
|
BM
|2=
1
4
BA
2
+
BC
2
+2
BA
BC
)=
1
4
(c2+a2+2accos
π
3
)=
1
4
(1+2ac)≤
3
4

即有|
BM
|≤
3
2

当△ABC为等边三角形时,|
BM
|取得最大值,且为
3
2
点评:本题考查平面向量的数量积的坐标表示和中点的向量表示,及向量的平方即为模的平方,考查和差化积公式和两角和差的正弦公式,考查余弦定理和基本不等式的运用,考查运算能力,属于中档题.
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