问题 解答题

在△ABC中,已知y=2+cosCcos(A-B)-cos2C.

(1)若△ABC是正三角形,求y的值;

(2)若任意交换A,B,C的位置,y的值是否会发生变化?试证明你的结论;

(3)求y的最大值,并判断此时△ABC的形状.

答案

(1)若△ABC是正三角形,则y=2+cos60°cos0°-cos260°=

9
4

(2)∵y=2+cosCcos(A-B)-cos2C=2-cos(A+B)cos(A-B)-cos2C

=2-

1
2
(cos2A+cos2B)-cos2C

=2-

1
2
(2cos2A-1+2cos2B-1)-cos2C

=3-cos2A-cos2B-cos2C=sin2A+sin2B+sin2C

∴任意交换A,B,C的位置,y的值不会发生变化.

(3)将y看作是关于cosC的二次函数.y=2+cosCcos(A-B)-cos2C=-(cosC-

1
2
cos(A-B))2+
1
4
cos2(A-B)+2.

所以,当cosC=

1
2
cos(A-B),且cos2(A-B)取到最大值1时,也即A=B=C=
π
3
时,y取得最大值
9
4

也可有如下简单解法:y=2+cosCcos(A-B)-cos2C≤2+|cosC|-|cosC|2=

9
4
-(|cosC|-
1
2
)2
9
4

单项选择题 A1/A2型题
单项选择题 案例分析题