Question

10．在銳角△ABC中，內(nèi)角A，B，C的對(duì)邊分別是a，b，c且$1+\frac{{\sqrt{3}}}{3}sin2A=2{sin^2}\frac{B+C}{2}$．
（I）求A；
（II）若△ABC的外接圓半徑為$2\sqrt{3}$，求△ABC面積的最大值．

Answer 1

分析 （I）由已知利用三角函數(shù)恒等變換的應(yīng)用化簡(jiǎn)可得$\frac{2\sqrt{3}}{3}$sinAcosA=cosA，結(jié)合cosA≠0，可得sinA，結(jié)合范圍0$＜A＜\frac{π}{2}$，可求A的值．
（II）由（I）及正弦定理可求a，由余弦定理，基本不等式可求bc≤36，進(jìn)而利用三角形面積公式即可計(jì)算得解．

解答 （本題滿分為12分）
解：（I）∵$1+\frac{{\sqrt{3}}}{3}sin2A=2{sin^2}\frac{B+C}{2}$，
∴$1+\frac{{\sqrt{3}}}{3}sin2A$=1-cos（B+C），…1分
∴$\frac{2\sqrt{3}}{3}$sinAcosA=cosA，…2分
∵在銳角△ABC中，cosA≠0，…3分
∴$\frac{2\sqrt{3}}{3}$sinA=1，可得：sinA=$\frac{\sqrt{3}}{2}$，…4分
∵0$＜A＜\frac{π}{2}$，
∴可得：A=$\frac{π}{3}$…6分
（II）由（I）知sinA=$\frac{\sqrt{3}}{2}$，且R=2$\sqrt{3}$，由正弦定理，$\frac{a}{sinA}=2R$，
可得：a=2RsinA=4$\sqrt{3}$×$\frac{\sqrt{3}}{2}$=6，…8分
由余弦定理，a²=b²+c²-2bccosA，可得：36=b²+c²-2bc×$\frac{1}{2}$≥2bc-bc=bc，當(dāng)且僅當(dāng)b=c時(shí)等號(hào)成立…10分
∴bc≤36，…11分
∴S_△ABC=$\frac{1}{2}$bcsinA≤$\frac{1}{2}×36×\frac{\sqrt{3}}{2}$=9$\sqrt{3}$，即三角形面積的最大值是9$\sqrt{3}$．…12分

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了三角函數(shù)恒等變換的應(yīng)用，正弦定理，余弦定理，基本不等式，三角形面積公式在解三角形中的應(yīng)用，考查了計(jì)算能力和轉(zhuǎn)化思想，屬于基礎(chǔ)題．