Question

（2010•淄博一模）在△ABC中，已知角A、B、C所對(duì)的邊分別為a、b、c，直l₁：ax+y+1=0與直線l₂：（b²+c²-bc）x+ay+4=0互相平行（其中a≠4）
（I）求角A的值，
（II）若B∈[

π

2

，

2π

3

)，求sin2

A+C

2

+cos2B的取值范圍．

Answer 1

分析：（I）利用直線平行，推出a²=b²+c²-bc（a≠4），結(jié)合余弦定理，即可求角A的值，
（II）利用二倍角公式以及配方法化簡(jiǎn)sin2

A+C

2

+cos2B為二次函數(shù)的平方式，通過(guò)B∈[

π

2

，

2π

3

)推出cosB∈(-

1

2

，0]，然后求出表達(dá)式的取值范圍．

解答：解：（I）l₁∥l₂，得a²=b²+c²-bc（a≠4）
即b²+c²-a²=bc…（2分）∴cosA=

b2+c2-a2

2bc

=

bc

2bc

=

1

2

∵A∈（0，π），∴A=

π

3

．…（5分）
（II）sin2

A+C

2

+cos2B=cos2

B

2

+2cos2B-1=

cosB+1

2

+2cos2B-1=2cos2B+

1

2

cosB-

1

2

=2(cosB+

1

8

)2-

17

32

…（8分）∵B∈[

π

2

，

2π

3

)，∴cosB∈(-

1

2

，0]…（9分）∴2(cosB+

1

8

)2-

17

32

∈[-

17

32

，-

1

4

)…（11分）
即sin2

A+C

2

+cos2B的取值范圍為[-

17

32

，-

1

4

)…（12分）

點(diǎn)評(píng)：本題是中檔題考查直線的平行條件的應(yīng)用，余弦定理二倍角公式配方法求函數(shù)的最值，考查計(jì)算能力．