设 $\triangle ABC$ 的内角 $A,B,C$ 所对的边分别为 $a,b,c$,且 $2a\cos C=2b-c$.
【难度】
【出处】
2013年全国高中数学联赛河北省预赛
【标注】
  1. 求角 $A$ 的大小;
    标注
    答案
    $\dfrac{\pi}{3}$
    解析
    由 $2a\cos C=2b-c$ 得\[\sin A\cos C+\dfrac{1}{2}\sin C=\sin B.\]又\[\sin B=\sin(A+C)=\sin A\cos C+\cos A\sin C,\]所以\[\dfrac{1}{2}\sin C=\cos A\sin C.\]因为 $\sin C\ne 0$,所以$$\cos A=\dfrac{1}{2},$$又因为 $0<A<\pi$,所以 $A=\dfrac{\pi}{3}$.
  2. 若 $a=1$,求 $b+c$ 的取值范围.
    标注
    答案
    $(1,2]$
    解析
    由正弦定理得,$$\begin{split}b&=\dfrac{a\sin B}{\sin A}=\dfrac{2}{\sqrt 3}\sin B,\\c&=\dfrac{2}{\sqrt 3}\sin C,\end{split}$$所以\[\begin{split}b+c &=\dfrac{2}{\sqrt 3}(\sin B+\sin C)\\&=\dfrac{2}{\sqrt 3 }\left[\sin B+\sin (A+B)\right]\\&=2\left(\dfrac{\sqrt 3}{2}\sin B+\dfrac{1}{2}\cos B\right)\\&=2\sin \left(B+\dfrac{\pi}{6}\right).\end{split}\]因为 $A=\dfrac{\pi}{3}$,所以 $B\in\left(0,\dfrac{2\pi}{3}\right)$,故$$B+\dfrac{\pi}{6}\in\left(\dfrac{\pi}{6},\dfrac{5\pi}{6}\right),$$从而 $\sin \left(B+\dfrac{\pi}{6}\right)\in\left(\dfrac{1}{2},1\right]$.
    故 $b+c$ 的取值范围为 $(1,2]$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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