问题 解答题
已知函数f(x)=2
3
sinxcosx+2cos2x-t.
(Ⅰ)若方程f(x)=0在x∈[0,
π
2
]上有解,求t的取值范围;
(Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分别是A,B,C所对的边,若t=3,且f(A)=-1,b+c=2,求a的最小值.
答案

(I)∵sinxcosx=

1
2
sin2x,cos2x=
1
2
(1+cos2x)

∴f(x)=2

3
sinxcosx+2cos2x-t=
3
sin2x+cos2x+1-t

=2(sin2xcos

π
6
+cos2xsin
π
6
)+1-t=2sin(2x+
π
6
)+1-t

当x∈[0,

π
2
]时,2x+
π
6
∈[
π
6
6
],可得-
1
2
≤sin(2x+
π
6
)≤1

∴方程f(x)=0有解,即

-1+1-t≤0
2+1-t≥0
,解之得0≤t≤3;

(II)∵t=3,

∴f(x)=2sin(2x+

π
6
)+1-t=2sin(2x+
π
6
)-2

可得f(A)=2sin(2A+

π
6
)-2=-1,sin(2A+
π
6
)=
1
2

∵A是三角形的内角,∴A=

π
3

根据余弦定理,得a2=b2+c2-2bccos

π
3
=(b+c)2-3bc

∵b+c=2,可得bc≤(

b+c
2
2=1

∴a2=(b+c)2-3bc≥(b+c)2-3=22-3=1

即当且仅当b=c=1时,a的最小值为1.

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