题目内容

已知△ABC的三个内角A,B,C对应的边长分别为a,b,c,向量
m
=(sinB,1-cosB)与向量
n
=(2,0)的夹角θ的余弦值为
1
2

(1)求角B的大小;
(2)若b=
3
,求a+c的取值范围.
分析:(1)△ABC中,由条件求得cosθ=
m
n
|
m
|•|
n
|
=cos
B
2
=
1
2
,由此可得B的值.
(2)由以上可得A+C=
π
3
,利用两角和差的正弦公式求得sinA+sinC=sin(A+
π
3
),根据0<A<
π
3
,求得sinA+sinC∈(
3
2
,1]
,由此可得a+c=
b
sinB
(sinA+sinC)=2(sinA+sinC)
的范围.
解答:解:(1)△ABC中,因为
m
═(sinB,1-cosB)=2sin
B
2
 •(cos
B
2
,sin
B
2
)
n
=(2,0),
m
n
=4sin
B
2
cos
B
2
|
m
|=2sin
B
2
,|
n
|=2

所以,cosθ=
m
n
|
m
|•|
n
|
=cos
B
2
.…(4分)
cos
B
2
=
1
2
,0<θ<π
,可得
B
2
=
π
3
,即B=
3
.…(7分)
(2)因为B=
3
,所以A+C=
π
3

所以sinA+sinC=sinA+sin(
π
3
-A)=sinA+sin
π
3
cosA-cos
π
3
sinA

=
1
2
sinA+
3
2
cosA=sin(
π
3
+A)
. …(10分)
0<A<
π
3
,所以
π
3
π
3
+A<
3
.所以,sinA+sinC∈(
3
2
,1]
.…(12分)
a+c=
b
sinB
(sinA+sinC)=2(sinA+sinC)

所以a+c∈(
3
,2]
.…(14分)
点评:本题主要考查两个向量的数量积的定义,两角和差的正弦公式、正弦定理的应用,正弦函数的定义域和值域,
属于中档题.
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