12、∵b=1,S△ABC==bcsin A=×1×c×,
∴c=2,
∴由余弦定理可得,a===,
∴===2.
答案: 2
15.記min{a,b}=已知向量a,b,c滿足|a|=1,|b|=2,且a·b=1,若c=λa+μb(λ,μ≥0,且λ+2μ=1),則當min{a·c,b·c}取最大值時,|c|=________.
解析:向量a,b,c滿足|a|=1,|b|=2,且a·b=1,
可得cos〈a,b〉==,
〈a,b〉=60°,
可設a=(1,0),b=(1,),b=,
若c=λa+μb(λ,μ≥0,且λ+2μ=1),
即有c,a,b的終點共線,
設c=(x,y),
13、可得y=-(x-1),≤x≤1,
可得min{a·c,b·c}=min{x,3-2x}=x,
當min{a·c,b·c}取最大值1,可得|c|=1.
答案:1
16.已知共面向量a,b,c滿足|a|=3,b+c=2a,且|b|=|b-c|.若對每一個確定的向量b,記|b-ta|(t∈R)的最小值為dmin,則當b變化時,dmin的最大值為________.
解析:不妨設向量a=(3,0),則由b+c=2a,設|b-a|=|c-a|=r,則向量b,c對應的點分別在以(3,0)為圓心,r為半徑的圓上的直徑兩端運動,其中=a,=b,=c,并設∠BAH=θ,如圖,易得點B的坐標B(rcos
14、θ+3,rsin θ),因為|b|=|b-c|,所以||=||,則(rcos θ+3)2+(rsin θ)2=4r2,整理為r2-2rcos θ-3=0,∴cos θ=,而|b-ta|(t∈R)表示向量b對應的點到動點(3t,0)的距離,向量|b-ta|(t∈R)的最小值為向量b對應的點到x軸的距離dmin,即dmin=||=rsin θ=r==≤2,所以dmin的最大值是2.
答案:2
17.如圖,在邊長為1的正方形ABCD中,E為AB的中點,P為以A為圓心,AB為半徑的圓弧(在正方形內,包括邊界點)上的任意一點,則·的取值范圍是________;若向量=λ+μ,則λ+μ的最小值為___
15、_____.
解析:以A為原點,以AB所在的直線為x軸,AD所在的直線為y軸建立如圖所示的平面直角坐標系,
則A(0,0),B(1,0),E,C(1,1),D(0,1).
設P(cos θ,sin θ),∴=(1,1),=(cos θ,sin θ),=(cos θ-1,sin θ),
∴·=cos2θ-cos θ+sin2θ=1-cos θ,
∵0≤θ≤,∴0≤cos θ≤1,0≤sin θ≤1.
∴·的取值范圍是[0,1],
∵=λ+μ(cos θ, sin θ)==(1,1),
∴∴
∴λ+μ==-1+.
∴(λ+μ)′=>0,
故λ+μ在上是增函數,
∴當θ=0,
16、即cos θ=1時,λ+μ取最小值為=.
答案:[0,1]
三、解答題(本大題共5小題,共74分,解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
18.(本小題滿分14分)△ABC中,內角A,B,C的對邊分別是a,b,c,已知2bcos C=2a-c.
(1)求∠B的大?。?
(2)若C+C=2C,且|C|=1,求△ABC面積的最大值.
解:(1)∵2bcos C=2a-c,
∴2sin Bcos C=2sin A-sin C,
∴2sin Bcos C=2sin(B+C)-sin C,
∴2sin Ccos B=sin C,
∵C∈(0,π),∴sin C≠0,∴cos B=,
17、
又B∈(0,π),∴B=.
(2)由條件知,M為AB的中點,∴在△BCM中,由余弦定理可得cos B==,
∴BM2+BC2=1+BM·BC≥2BM·BC,
∴BM·BC≤2+.
又S△ABC=BC·BAsin=BC·BM≤1+,
∴△ABC面積的最大值是1+.
19.(本小題滿分15分)(2019·杭州期末)已知函數f(x)=asin x+2sin xcos x-acos x.
(1)當a=1時,求f(x)的最大值;
(2)是否存在實數a使得不等式f(x)≤0恒成立,若存在,求出實數a的取值范圍;若不存在,請說明理由.
解:(1)令sin x-cos x=t∈[-,],
18、
則2sin xcos x=-t2+1.
當a=1時,f(x)=-t2+t+1=-2+,
故當t=時,f(x)max=.
(2)根據(1)得f(x) =-t2+at+1,t∈[-,],
則當t=0時,f(x)=1>0,
故不存在滿足條件的實數a.
20.(本小題滿分15分)已知函數f(x)=2cos x(a2sin x+bcos x)(x∈R)的值域為[-1,3].
(1)若函數y=f(x+φ)的圖象關于直線x=對稱,求|φ|的最小值;
(2)當x∈[0,π]時,方程|f(x)|=c有四個實數根,求c的取值范圍.
解:(1)f(x)=a2sin 2x+bcos 2x+b
19、=sin(2x+β)+b.
由題意得b-=-1,b+=3,
解得a2=,b=1,
從而f(x)=2sin+1,
∴f(x+φ)=2sin+1,
由y=f(x+φ)的圖象關于直線x=對稱,得2×+2φ+=kπ+(k∈Z),
∴φ=-(k∈Z).
∴|φ|min=.
(2)如圖,y=|f(x)|
=.
在,,上單調遞增,
在,上單調遞減,
結合f(0)=f(π)=2,f=1,f=f=0,可知c∈(0,1).
21.(本小題滿分15分)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,且滿足2asin Csin B=asin A+bsin B-csin C.
(1)求角
20、C的大小;
(2)若acos=bcos(2kπ+A)(k∈Z)且a=2,求△ABC的面積.
解:(1)由2asin Csin B=asin A+bsin B-csin C及正弦定理,得2absin C=a2+b2-c2,
∴sin C=,
∴sin C=cos C,
∴tan C=,∴C=.
(2)由acos=bcos(2kπ+A)(k∈Z),
得asin B=bcos A,
由正弦定理得sin Asin B=sin Bcos A,
∴sin A=cos A,∴A=,
根據正弦定理可得=,解得c=,
∴S△ABC=acsin B=×2×sin(π-A-C)=sin=.
21、22.(本小題滿分15分)已知向量a=(2,2),向量b與向量a的夾角為,且a·b=-2.
(1)求向量b;
(2)若t=(1,0),且b⊥t,c=,其中A,B,C是△ABC的內角,若A,B,C依次成等差數列,試求|b+c|的取值范圍.
解:(1)設b=(x,y),則a·b=2x+2y=-2,且|b|==1= ,
聯(lián)立方程組解得或
∴b=(-1,0)或b=(0,-1).
(2)∵b⊥t,且t=(1,0),∴b=(0,-1).
∵A,B,C依次成等差數列,∴B=.
∴b+c==(cos A,cos C),
∴|b+c|2=cos2A+cos2C=1+(cos 2A+cos 2C)
=1+
=1+
=1+cos.
∵A∈,則2A+∈,
∴-1≤cos<,
∴≤|b+c|2<,故≤|b+c|<.
∴|b+c|的取值范圍為.
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