题目内容

A、B、C为△ABC的三内角,且其对边分别为a、b、c,若
m
=(-cos
A
2
,sin
A
2
),
n
=(cos
A
2
,sin
A
2
),且
m
n
=
1
2

(Ⅰ)求角A;
(Ⅱ)若a=
3
,求2b+c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:三角函数的图像与性质,解三角形
分析:(Ⅰ)根据数量积的坐标运算及二倍角的余弦公式,由条件能求得cosA,从而求得A.
(Ⅱ)求边的取值范围,由于知道了角A和边a,所以可用正弦定理用角来表示边,得出2b+c=4sinB+2sinC,又因为B=
π
3
-C
,带入并化简得2b+c=2
3
cosC
,因为C的范围是(0,
π
3
),所以便可求出2b+c的取值范围.
解答: 解:(Ⅰ)
m
n
=-cos2
A
2
+sin2
A
2
=-cosA=
1
2

cosA=-
1
2
,∵A∈(0,π),∴A=
3

(Ⅱ)根据正弦定理:
3
3
2
=
b
sinB
=
c
sinC

∴b=2sinB,c=2sinC;
∴2b+c=4sinB+2sinC=4sin(π-
3
-C)+2sinC
=2
3
cosC-2sinC+2sinC=2
3
cosC

0<C<
π
3
,∴
1
2
<cosC<1
,∴
3
<2
3
cosC<2
3

∴2b+c的取值范围是(
3
2
3
).
点评:本题考查数量积的坐标运算,二倍角的余弦公式,正弦定理,两角差的正弦公式,余弦函数的单调性.掌握这种把边转化成角,并转化成一个角的方法.
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