已知a=(cosx,23cosx),b=(2cosx,sinx),且f(x)=a•b. (I)求f(x)的最小正周期及单调递增区间; (Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若(a+2c)cosB=-bcosA成立,求f(A

问题描述:

已知

a
=(cosx,2
3
cosx),
b
=(2cosx,sinx),且f(x)=
a
b

(I)求f(x)的最小正周期及单调递增区间;
(Ⅱ)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若(a+2c)cosB=-bcosA成立,求f(A)的取值范围.

(I)f(x)=

a
b
=2cos2x+2
3
sinxcosx=2sin(2x+
π
6
)+1,故函数的周期为π.
令  2kπ-
π
2
≤2x+
π
6
≤2kπ+
π
2
,k∈z,可得  kπ-
π
3
≤x≤kπ+
π
6
,k∈z,
故函数的单调递增区间为[kπ-
π
3
,kπ+
π
6
],k∈z.
(Ⅱ)在△ABC中,由正弦定理可得(sinA+2sinC)cosB=-sinBcosA,
即sinAcosB+2sinCcosB=-sinBcosA,sinAcosB+sinBcosA=-2sinCcosB,
即sin(A+B)=-2sinCcosB,∴cosB=-
1
2
,B=
3
,∴f(A)=2sin(2A+
π
6
)+1.
由于 0<A<
π
3
,∴
π
6
<2A+
π
6
6
,<
1
2
sin(2A+
π
6
)≤1,2<f(A)≤3,
故f(A)的取值范围为(2,3].