题目内容

已知向量m=(sinA,  
1
2
)
n=(3,  sinA+
3
cosA)
共线,其中A是△ABC的内角.
(1)求角A的大小;
(2)若BC=2,求△ABC面积S的最大值,并判断S取得最大值时△ABC的形状.
分析:(1)根据向量平行得出角2A的等式,然后根据两角和差的正弦公式和A为三角形内角这个条件得到A.
(2)根据余弦定理代入三角形的面积公式,判断等号成立的条件.
解答:解:(1)因为
m
n
,所以sinA•(sinA+
3
cosA)-
3
2
=0

所以
1-cos2A
2
+
3
2
sin2A-
3
2
=0

3
2
sin2A-
1
2
cos2A=1

sin(2A-
π
6
)=1

因为A∈(0,π),所以2A-
π
6
∈(-
π
6
,  
11π
6
)

2A-
π
6
=
π
2
A=
π
3

(2)由余弦定理,得4=b2+c2-bc.
S△ABC=
1
2
bcsinA=
3
4
bc

而b2+c2≥2bc?bc+4≥2bc?bc≤4,(当且仅当b=c时等号成立)
所以S△ABC=
1
2
bcsinA=
3
4
bc≤
3
4
×4=
3

当△ABC的面积取最大值时,b=c.又A=
π
3

故此时△ABC为等边三角形.
点评:本题为三角函数公式的应用题目,属于中档题
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