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2012 年黑龙江预赛 · 第 17 题
F2解答题三角函数综合
(12分)在 △ABC 中,内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c。向量
m=(2sinB,−3),n=(cos2B,2cos22B−1),
且 m∥n。
- (1)
- (2)
作答
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
解析
提示
向量平行用行列式为零表示,半角余弦项可直接化整角。
思路
锐角范围筛掉周期分支后,再优化面积中的相邻边乘积。
解答
因 2cos2(B/2)−1=cosB,平行条件给 2sinBcosB+3cos2B=0,即 2sin(2B+π/3)=0。0<B<π/2 只允许 2B+π/3=π,故 B=π/3。若 b=2,余弦定理给 4=a2+c2−ac≥ac。所以 S=acsinB/2=3ac/4≤3,在 a=c=2 时取等,故 Smax=3。
复核
锐角域保证 n 的第二分量余弦 B 非零,所以平行判据没有零向量歧义。取等为边长二的等边三角形,向量的行列式确为零且两向量均非零,原条件与面积界可同时成立。
方法总结
平行条件先变成三角行列式方程并筛角域,再将面积化为固定夹角下的边乘积极值。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
向量平行化行列式与三角方程,锐角域筛周期支,再以余弦定理证明面积界并核非零向量。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:反求全部合法输入并筛选、正弦定理与余弦定理
专题卡:三角形里的三角等式:消去一角,写成乘积再分情况、边和角混在一起:用正弦、余弦定理统一成一种