问题
解答题
在△ABC中,角A、B、C所对的边是a、b、c. (I)若a,b,c成等比例数列,求角B的范围; (II)若acosB+bcosA=2ccosC,且sinA=2sinB,边c∈(
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答案
(I)由题意知a,b,c成等比数列,
∴b2=ac,
不妨设a≤b≤c,
由余弦定理得 cosB=
=a2+c2-b2 2ac
≥a2+c2-ac 2ac
=2ac-ac 2ac
,1 2
根据B为三角形内角,可得0<B≤
,π 3
则角B的范围为(0,
];π 3
(II)∵bcosA+acosB=2ccosC,①
由正弦定理知,b=2RsinB,a=2RsinA,c=2RsinC,②(2分)
将②式代入①式,得2sinBcosA+2sinAcosB=4sinCcosC,
化简,得sin(A+B)=2sinCcosC.(5分)
又sin(A+B)=sin(π-C)=sinC,
∴sinC=2sinCcosC,
∵sinC≠0,
∴cosC=
,1 2
∴C=
,π 3
将②代入sinA=2sinB得:a=2b,
由余弦定理得:c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab,
把a=2b代入得:c2=4b2+b2-2b2=3b2,
∴c=
b,即b=3
c,3 3
∵a=2b,sinC=
,3 2
∴S△ABC=
absinC=1 2
×2b2=3 4
c2,3 6
又c∈(
,4],1 2
∴c2∈(
,16],1 4
∴
<3 24
c2≤3 6
,8 3 3
则S△ABC的范围为(
,3 24
].8 3 3