题目内容

△ABC的三个内角A、B、C的对边的长分别为a、b、c,有下列两个条件:(1)a、b、c成等差数列;(2)a、b、c成等比数列,现给出三个结论:
(1)0<B≤
π
3
;
(2)acos2
C
2
+ccos2
A
2
=
3b
2
;
(3)1<
1+sin2B
cosB+sinB
≤
2
.
请你选取给定的两个条件中的一个条件为条件,三个结论中的两个为结论,组建一个你认为正确的命题,并证明之.
(I)组建的命题为:已知
 

求证:①
 

②
 

(II)证明:
分析:(1)利用a、b、c成等差数列可推断出2b=a+c,代入关于B的余弦定理中利用基本不等式求得cosB的范围,进而求得B的范围,原式得证.
(2)利用二倍角公式和余弦定理对原式进行化简整理求得等式成立,原式得证.
解答:解:(I)可以组建命题:△ABC中,若a、b、c成等差数列,求证:①0<B≤
π
3

②acos2
C
2
+ccos2
A
2
=
3b
2
;
(II)①∵a、b、c成等差数列∴2b=a+c,
∴b=
a+c
2
cosB=
a2+c2-b2
2ac
=
a2+c2-(
a+c
2
)
2
2ac
=
3(a2+c2)-2ac
8ac
≥
6ac-2ac
8ac
=
1
2

且B∈(0,π),∴0<B≤
π
3

②acos2
C
2
+ccos2
A
2
=a
1+cosC
2
+c
1+cosA
2
=
a+c
2
+
acosC+ccosA
2
=
a+c
2
+
b
2
=
3b
2

故答案为:a、b、c成等差数列,0<B≤
π
3
,acos2
C
2
+ccos2
A
2
=
3b
2
.
点评:本题主要考查了数列与三角函数的综合,余弦定理的应用,二倍角的化简求值.考查了学生对基础知识的理解和灵活运用.
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