已知 $\triangle ABC$ 中,$\overrightarrow{BA}\cdot\overrightarrow{BC}=\dfrac{6S}{\sqrt 7}$,其中 $S$ 为 $\triangle ABC$ 的面积,求 $\sin^2A+\sin^2C$ 的取值范围.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    不等式
    >
    求代数式的最值与范围
  • 知识点
    >
    代数变形
    >
    代数式的形
    >
    换元
    >
    对称换元
【答案】
$\left(\dfrac{7}{16},\dfrac 74\right]$
【解析】
很容易求得 $\cos B=\dfrac 34$,于是设 $A=\dfrac{\pi}2-\left(\dfrac B2+x\right)$,$C=\dfrac{\pi}2-\left(\dfrac B2-x\right)$,则\[\begin{split} \sin ^2A+\sin ^2C=&\dfrac {1-\cos 2A}{2}+\dfrac {1-\cos 2C}{2}\\=&1+\dfrac 12\cos(B+2x)+\dfrac 12\cos(B-2x)\\=&1+\cos B\cos{2x}\\=&1+\dfrac 34\cos 2x,\end{split}\]其中 $2x=C-A\in\left(B-\pi ,\pi -B\right)$,于是 $\cos 2x$ 的取值范围是 $\left(-\dfrac 34,1\right]$,因此原代数式的取值范围是 $\left(\dfrac{7}{16},\dfrac 74\right]$.
答案 解析 备注
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