Question

在△ABC中，角A、B、C的對邊分別是a、b、c，且滿足（2a+c）cosB+bcosC=0
（1）求角B的大小
（2）若△ABC外接圓半徑為

3

，求a+c的范圍．

Answer 1

（1）∵（2a+c）cosB+bcosC=0，
∴由正弦定理，得（2sinA+sinC）cosB+sinBcosC=0．
即2sinAcosB+（sinCcosB+cosCsinB）=0
∵sin（C+B）=sinCcosB+sinBcosC，且sin（C+B）=sin（π-A）=sinA，
∴2sinAcosB+sinA=0，即sinA（2cosB+1）=0．
∵A∈（0，π），可得sinA＞0，∴2cosB+1=0，得cosB=-

1

2

．
結合B是三角形的內角，可得B=

2π

3

；
（2）∵ABC外接圓半徑為R=

3

，∴b=2RsinB=2

3

×sin

2π

3

=3．
由余弦定理，得b²=a²+c²-2accosB=9，
∴a²+c²-2accos

2π

3

=9，化簡得a²+c²+ac=9．
配方可得（a+c）²=9+ac，
∵ac≤[

1

2

（a+c）]²，∴（a+c）²≤9+

1

4

（a+c）²，解之得（a+c）²≤12，
因此a+c≤2

3

，當且僅當a=c時等號成立．
又∵△ABC中，a+c＞b=3，
∴a+c的范圍為（3，2

3

]．