问题 解答题
在△ABC中,设
a+b
c
=p,C=
π
3

(I)若sinA=
3
cosB
,求角B及实数p的值;
(II)求实数p的取值范围.
答案

(I)若sinA=

3
cosB,C=
π
3
,则有sin(
3
-B)=
3
cosB,

利用两角差的正弦公式展开化简可得

1
2
sinB=
3
2
cosB,

∴tanB=

3
,B=
π
3
,又 C=
π
3
,故三角形为正三角形,故p=2.

(II)解法一:∵

a+b
c
=p,C=
π
3
,由余弦定理可得 c2=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab,∴ab=
1
3
c2(p2-1).

故ab是方程 x2-cpx+

1
3
c2(p2-1)=0的两个根,∴△=(cp)2-4•
1
3
c
2
(p2-1)≥0,解得 p2≤4.

再由 p=

a+b
c
c
c
=1,故实数p的取值范围是(1,2].

解法二:由 p=

a+b
c
利用正弦定理可得 p=
sinA+sinB
sin
π
3
=
2
3
[sinA+sin(
3
-A)]

=

2
3
3
2
sinA+
3
2
cosA)=2(
3
2
sinA+
1
2
cosA)=2sin(A+
π
6
).

由于 0<A<

3
,∴
1
2
<sin(A+
π
6
)≤1,∴1<p≤2,即实数p的取值范围是(1,2].

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