问题 解答题
已知向量
m
=(cosx,-1),向量
n
=(
3
sinx,-
1
2
),函数f(x)=(
m
+
n
)•
m

(Ⅰ)求f(x)的最小正周期T;
(Ⅱ)已知a,b,c分别为△ABC内角A,B,C的对边,A为锐角,a=1,c=
3
,且f(A)恰是f(x)在[0,
π
2
]上的最大值,求A,b和△ABC的面积.
答案

(Ⅰ)∵

m
+
n
=(cosx+
3
sinx,-
3
2

∴(

m
+
n
)•
m
=cosx(cosx+
3
sinx)+
3
2
=
1
2
(1+cos2x)+
3
2
sin2x+
3
2
…(2分)

∴f(x)=

1
2
(1+cos2x)+
3
2
sin2x+
3
2
=
3
2
sin2x+
1
2
cos2x+2=sin(2x+
π
6
)+2…(5分).

∴f(x)的最小正周期T=

2
=π.…(6分)

(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f(A)=sin(2A+

π
6
)+2

∵A为锐角,

π
6
<2A+
π
6
6

∴当2A+

π
6
=
π
2
时,即A=
π
6
时,f(x)有最大值3,…(8分)

由余弦定理,a2=b2+c2-2bccosA,

1=b2+3-2×

3
×b×cos
π
6
,∴b=1或b=2,…(10分)

∵△ABC的面积S=

1
2
bcsinA

∴当b=1时,S=

1
2
×1×
3
×sin
π
6
=
3
4
;当当b=2时,S=
1
2
×2×
3
×sin
π
6
=
3
2
.…(12分)

综上所述,得A=

π
6
,b=1,S△ABC=
3
4
或A=
π
6
,b=2,S△ABC=
3
2

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