题目内容

已知凼数f(x)=2sin(π+x)sin(x+
π
2
)+2
3
cos2x
(1)求f(x)的单调递增区间;
(2)在锐角△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C所对的边,若f(A)=0,b=4,c=3,点D为BC上一点,且对于任意实数t恒有|
AB
+t
BC
|≥|
AD
|成立,求AD的最大值.
考点:正弦函数的单调性,三角函数的最值
专题:计算题,三角函数的求值,三角函数的图像与性质,解三角形,平面向量及应用
分析:(1)运用诱导公式和二倍角公式以及两角差的正弦公式,化简f(x),再由正弦函数的减区间,解不等式即可得到所求增区间;
(2)由f(A)=0,可得A,由余弦定理可得a,再由向量的平方即为模的平方,结合恒成立即有判别式小于等于0,解关于t的不等式,即可得到最大值.
解答: 解:(1)f(x)=2sin(π+x)sin(x+
π
2
)+2
3
cos2x
即为f(x)=-2sinxcosx+2
3
cos2x=-sin2x+
3
(1+cos2x)
=
3
-2(
1
2
sin2x-
3
2
cos2x)=
3
-2sin(2x-
π
3
),
令2kπ+
π
2
≤2x-
π
3
2kπ+
2

解得kπ+
12
≤x≤kπ+
11π
12
,k∈Z,
即有f(x)的单调增区间为[kπ+
12
,kπ+
11π
12
],k∈Z;
(2)若f(A)=0,即为
3
-2sin(2A-
π
3
)=0,
即sin(2A-
π
3
)=
3
2
,由于A为锐角,则2A-
π
3
=
π
3
,即有A=
π
3

由余弦定理可得,a2=b2+c2-2bccosA=16+9-2×4×3×
1
2

=13,即有a=
13

cosB=
c2+a2-b2
2ca
=
9+13-16
2×3×
13
=
1
13

对于任意实数t恒有|
AB
+t
BC
|≥|
AD
|成立,
即有(
AB
+t
BC
2≥|
AD
|2
即为c2+t2a2+2t
AB
BC
≥|
AD
|2
即为9+13t2-2t×
13
×
1
13
≥|
AD
|2
即有13t2-6t+9-|
AD
|2≥0,
即有判别式△≤0,
即36-4×13×(9-|
AD
|2)≤0,
解得|
AD
|≤
6
39
13

即有AD的最大值为
6
39
13
点评:本题考查诱导公式、二倍角公式以及两角差的正弦公式,考查正弦函数的单调区间,考查余弦定理以及向量的平方即为模的平方,以及二次不等式恒成立的解法,属于中档题和易错题.
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