好的,我现在来详细讲解这道题。首先,题目分为两部分,都是关于三角形ABC的。第一部分要求求出角B的大小,第二部分则要求求出一个函数的值域。
**第一部分:求角B的大小**
首先,题目给出了一个关于tan B和tan C的关系式:(tan B)/(tan C) = (2a - c)/c。我们需要将这个关系式转化为三角函数的基本形式来求解角B。
根据三角函数的定义,我们知道tan B = sin B / cos B,同样地,tan C = sin C / cos C。因此,我们可以将原式改写为:
(sin B / cos B) / (sin C / cos C) = (2a - c)/c。
接下来,我们可以简化左边的表达式:
(sin B * cos C) / (sin C * cos B) = (2a - c)/c。
因为两边都是正数(因为角度在0到π之间),我们可以两边同时乘以sin C * cos B来消去分母:
sin B * cos C = (2a - c)/c * sin C * cos B。
接下来,我们需要利用正弦定理来替换a和c。根据正弦定理,在三角形中,有a/sin A = b/sin B = c/sin C = 2R(其中R是外接圆半径)。因此,我们可以将a表示为:a = 2R sin A,c表示为:c = 2R sin C。
将这些代入上式中:
sin B * cos C = [2*(2R sin A) - 2R sin C] / (2R sin C) * sin C * cos B。
简化后得到:
sin B * cos C = [4R sin A - 2R sin C] / (2R sin C) * sin C * cos B。
进一步简化后得到:
sin(B + C) = 2 sin A cos B。
由于在三角形中,B + C = π - A,所以sin(B + C) = sin(π - A) = sin A。因此上式变为:
sin A = 2 sin A cos B。
两边同时除以sin A(假设sin A ≠ 0),得到:
cos B = 1/2。
因此,角B的大小为π/3弧度(即60度)。
**第二部分:求函数f(x)的值域**
函数f(x)定义为f(x) = cos x * cos(x + B),其中x ∈ [0, π/2]。我们已经知道B = π/3弧度(60度),所以可以将其代入函数中得到:f(x) = cos x * cos(x + π/3)。
为了求这个函数的值域,我们可以将其展开并化简。
首先使用余弦加法公式展开cos(x + π/3),得到:cos x * (cos x cos π/3 - sin x sin π/3).
由于cos π/3=1/2和sin π/3=√3/2, 所以上式变为:cos x*(1/2*cos x - √3/2*sin x).
进一步展开后得到:(1/2)*cos²x - (√3/4)*sin(2x).
接下来可以使用倍角公式进一步化简,并最终表示为一个关于cos(θ + φ)的形式,并找到其最大值和最小值范围。通过分析可知该函数在区间[0, π]内的值域为[-1/4, 1/4]。
【答案】(1)解:(1)∵(frac{sin B cos C}{sin C cos B} = frac{2sin A - sin C}{sin C}),而(sin C > 0),
∴(sin B cos C = 2sin A cos B - cos B sin C),
∴(sin(B + C) = 2sin A cos B),
又∵(sin(B + C) = sin A),∴(cos B = frac{1}{2}),∴(B = frac{pi}{3}).
(2)解:(f(x) = frac{1}{2} cos^2 x - frac{sqrt{3}}{2} sin x cos x)
= (frac{1 + cos 2x}{4} - frac{sqrt{3}}{4} sin 2x = frac{1}{2} cos(2x + frac{pi}{3}) + frac{1}{4}),
∵(2x + frac{pi}{3} in [frac{pi}{3}, frac{4}{3} pi]),∴(-1 leq cos(2x + frac{pi}{3}) leq frac{1}{2}),
∴(f(x))的值域为([- frac{1}{4}, frac{1}{2}])