问题 解答题
已知
m
=(2cosx+2
3
sinx,1),
n
=(cosx,-y),且
m
n

(1)将y表示为x的函数f(x),并求f(x)的单调增区间;
(2)已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C对应的边长,若f(
A
2
)=3,且a=2,b+c=4,求△ABC的面积.
答案

(1)由题意可得(2cosx+2

3
sinx)cosx-y=0,

即y=f(x)=(2cosx+2

3
sinx)cosx=2cos2x+2
3
sinxcosx

=1+cos2x+

3
sin2x=1+2sin(2x+
π
6
),

由2kπ-

π
2
≤2x+
π
6
≤2kπ+
π
2
,得kπ-
π
3
≤x≤kπ+
π
6
,k∈Z,

故f(x)的单调增区间为[kπ-

π
3
,kπ+
π
6
],k∈Z

(2)由(1)可知f(x)=1+2sin(2x+

π
6
),

故f(

A
2
)=1+2sin(A+
π
6
)=3,解得sin(A+
π
6
)=1

故可得A+

π
6
=
π
2
,解得A=
π
3

由余弦定理可得22=b2+c2-2bccosA,

化简可得4=b2+c2-bc=(b+c)2-3bc=16-3bc,

解得bc=4,故△ABC的面积S=

1
2
bcsinA=
1
2
×4×
3
2
=
3

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