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已知向量
a
=(cos
3x
4
.sin
3x
4
),
b
=(cos(
x
4
+
π
3
),-sin(
x
4
+
π
3
))
; 令f(x)=(
a
+
b
)2

(1)求f(x)解析式及单调递增区间;
(2)若x∈[-
π
6
6
]
,求函数f(x)的最大值和最小值;
(3)若f(x)=
5
2
,求sin(x-
π
6
)
的值.
分析:(1)由向量
a
=(cos
3x
4
.sin
3x
4
),
b
=(cos(
x
4
+
π
3
),-sin(
x
4
+
π
3
))
,知f(x)=(
a
+
b
)2
=
a
2
+
b
2
+2
a
b

=cos2
3x
4
+sin2
3
4
x+cos2(
x
4
+
π
3
)
+sin2(
x
4
+
π
3
)
+2[cos
3x
4
cos(
x
4
+
π
3
)-sin
3x
x
sin(
x
4
+
π
3
)
],由此能求出f(x)解析式及单调递增区间.
(2)由f(x)=2+2cos(x+
π
3
),x∈[-
π
6
6
]
,知
π
6
≤x+
π
3
6
,由此能求出f(x)=2+2cos(x+
π
3
)的最大值和最小值.
(3)由f(x)=
5
2
,知f(x)=2+2cos(x+
π
3
)=
5
2
∴cos(x+
π
3
)=
1
4
,由此能够求出sin(x-
π
6
)
的值.
解答:解:(1)∵向量
a
=(cos
3x
4
.sin
3x
4
),
b
=(cos(
x
4
+
π
3
),-sin(
x
4
+
π
3
))

f(x)=(
a
+
b
)2
=
a
2
+
b
2
+2
a
b

=cos2
3x
4
+sin2
3
4
x+cos2(
x
4
+
π
3
)
+sin2(
x
4
+
π
3
)
+2[cos
3x
4
cos(
x
4
+
π
3
)-sin
3x
x
sin(
x
4
+
π
3
)
]
=2+2cos(x+
π
3
),
增区间是:-π+2kπ≤x+
π
3
≤2kπ
,k∈Z,
-
3
+2kπ≤x≤-
π
3
+2kπ
,k∈Z,
∴f(x)解析式为f(x)=2+2cos(x+
π
3
),
单调递增区间是[-
3
+2kπ
,-
π
3
+2kπ
],k∈Z.
(2)∵f(x)=2+2cos(x+
π
3
),x∈[-
π
6
6
]

π
6
≤x+
π
3
6

∴当x+
π
3
=
π
6
时,f(x)=2+2cos(x+
π
3
)有最大值2+
3

x+
π
3
=
6
时,f(x)=2+2cos(x+
π
3
)有最小值2-
3

(3)∵f(x)=
5
2
,∴f(x)=2+2cos(x+
π
3
)=
5
2
∴cos(x+
π
3
)=
1
4

所以sin(x-
π
6
)=-sin(
π
6
-x)=-cos(x+
π
3
)=-
1
4
点评:本题考查平面向量的综合应用,综合性强,难度大,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答,注意三角函数恒等式的灵活运用,合理地进行等价转化.
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相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(-cosα,1+sinα)
b
=(2sin2
α
2
,sinα)

(Ⅰ)若|
a
+
b
|=
3
,求sin2α的值;
(Ⅱ)设
c
=(cosα,2)
,求(
a
+
c
)•
b
的取值范围.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(cosωx-sinωx,sinωx)
b
=(-cosωx-sinωx,2
3
cosωx)
,其中ω>0,且函数f(x)=
a
b
(λ为常数)的最小正周期为π.
(Ⅰ)求函数y=f(x)的图象的对称轴;
(Ⅱ)若函数y=f(x)的图象经过点(
π
4
,0)
,求函数y=f(x)在区间[0,
12
]
上的取值范围.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(cos
θ
2
,sin
θ
2
)
b
=(2,1)
,且
a
b

(1)求tanθ的值;
(2 )求
cos2θ
2
cos(
π
4
+θ)•sinθ
的值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(cos(ωx-
π
6
),  sin(ωx-
π
4
)),  
b
=(sin(
2
3
π-ωx), sin(ωx+
π
4
))
(其中ω>0).若函数f(x)=2
a
b
-1
的图象相邻对称轴间距离为
π
2

(Ⅰ)求ω的值;
(Ⅱ)求f(x)在[-
π
12
,  
π
2
]
上的值域.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(cosθ,sinθ),
b=
(cos2θ-1,sin2θ),
c
=(cos2θ,sin2θ-
3
)
.其中θ≠kπ,k∈Z.
(1)求证:
a
b

(2)设f(θ)=
a
c
,且θ∈(0,π),求f(θ)
的值域.

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