问题 解答题
已知向量
a
=(sinx,cosx),
b
=(6sinx+cosx,7sinx-2cosx),设函数f(x)=
a
b
-2.
(1)求函数f(x)的最大值,并求取得最大值时x的值;
(2)在A为锐角的△ABC中,A、B、C的对边分别为a、b、c,若f(A)=4且△ABC的面积为3,b+c=2+3
2
,求a的值.
答案

(1)∵向量

a
=(sinx,cosx),
b
=(6sinx+cosx,7sinx-2cosx),

∴f(x)=

a
b
-2=sinx(6sinx+cosx)+cosx(7sinx-2cosx)-2

=6sin2x+sinxcosx+7sinxcosx-2cos2x-2

=6sin2x-2cos2x-2(sin2x+cos2x)+8sinxcosx

=4(sin2x-cos2x)+4sin2x

=4sin2x-4cos2x

=4

2
sin(2x-
π
4
),

∵sin(2x-

π
4
)∈[-1,1],

∴当2x-

π
4
=2kπ+
π
2
,即x=kπ+
8
时,正弦函数sin(2x-
π
4
)取得最大值,且最大值为1,

则f(x)的最大值为4

2
,此时x=kπ+
8

(2)由f(A)=4,得到4

2
sin(2A-
π
4
)=4,即sin(2A-
π
4
)=
2
2

又A为三角形的内角,∴2A-

π
4
=
π
4
或2A-
π
4
=
4

解得:A=

π
4
或A=
π
2
(由A为锐角,故舍去),

∴A=

π
4

又三角形的面积为3,

∴S=

1
2
bcsinA=3,即bc=6
2
,又b+c=2+3
2

由余弦定理得:a2=b2+c2-2bccosA=b2+c2-

2
bc=(b+c)2-2bc-
2
bc

=(2+3

2
2-12
2
-12=10,

则a=

10

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