题目内容

已知
m
=(sinωx+cosωx,
3
cosωx),
n
=(cosωx-sinωx,2sibωx),且ω>0,设f(x)=
m
n
,f(x)的图象相邻两对称轴之间的距离等于
π
2

(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)在△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C的对边,b+c=4,f(A)=1,求△ABC面积的最大值.
分析:(Ⅰ)利用向量数量积的坐标运算和条件列出解析式,根据倍角公式和两角和的正弦公式进行化简,由两个相邻的对称轴之间的距离是周期的一半,求出ω的值;
(Ⅱ)根据f(A)=1和A的范围,求出A的值,代入三角形面积公式S△ABC=
1
2
bcsinA,根据b+c=4和基本不等式求出面积的最大值,注意等号成立的条件是否取到.
解答:解:(Ⅰ)f(x)=cos2ωx-sin2ωx+2
3
sinωxcosωx
=cos2ωx+
3
sin2ωx
=2sin(2ωx+
π
6
)(4分)
∵f(x)的图象相邻两对称轴之间的距离等于
π
2

π
=
π
2
,解得ω=1,∴f(x)=2sin(2x+
π
6
).(6分)
(Ⅱ)∵f(A)=1,∴sin(2A+
π
6
)=
1
2

∵0<A<π,∴
π
6
<2A+
π
6
13π
6
,∴2A+
π
6
=
6
,解得A=
π
3
.(8分)
∵b+c=4,∴S△ABC=
1
2
bcsinA=
3
4
bc≤
3
4
(
b+c
2
)
2
=
3
(10分)
当且仅当b=c=2等号成立,故S△ABC面积最大值为
3
.(12分)
点评:本题的考点是三角函数解析式的求法以及基本不等式的应用,应先对解析式化简再把条件代入,利用知识点有倍角公式和两角和的正弦公式,正弦函数的性质,以及利用基本不等式求最值问题,注意等号成立的条件.
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