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-
(cos2A+cos2B)-cos2C1 2
=2-
(2cos2A-1+2cos2B-1)-cos2C1 2
=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-
cos(A-B))2+1 2
cos2(A-B)+2.1 4
所以,当cosC=
cos(A-B),且cos2(A-B)取到最大值1时,也即A=B=C=1 2
时,y取得最大值π 3
.9 4
也可有如下简单解法:y=2+cosCcos(A-B)-cos2C≤2+|cosC|-|cosC|2=
-(|cosC|-9 4
)2≤1 2
.9 4