问题 解答题
已知向量m=(sinA,  
1
2
)
n=(3,  sinA+
3
cosA)
共线,其中A是△ABC的内角.
(1)求角A的大小;
(2)若BC=2,求△ABC面积S的最大值,并判断S取得最大值时△ABC的形状.
答案

(1)因为

m
n
,所以sinA•(sinA+
3
cosA)-
3
2
=0

所以

1-cos2A
2
+
3
2
sin2A-
3
2
=0,

3
2
sin2A-
1
2
cos2A=1,

sin(2A-

π
6
)=1.

因为A∈(0,π),所以2A-

π
6
∈(-
π
6
,  
11π
6
).

2A-

π
6
=
π
2
A=
π
3

(2)由余弦定理,得4=b2+c2-bc.

S△ABC=

1
2
bcsinA=
3
4
bc,

而b2+c2≥2bc⇒bc+4≥2bc⇒bc≤4,(当且仅当b=c时等号成立)

所以S△ABC=

1
2
bcsinA=
3
4
bc≤
3
4
×4=
3

当△ABC的面积取最大值时,b=c.又A=

π
3

故此时△ABC为等边三角形.

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