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已知向量
a
=(sinx,cosx),
b
=(sinx+2cosx,3cosx),f(x)=
a
b
,x∈R.求
(Ⅰ)函数f(x)的最大值及取得最大值的自变量x的集合;
(Ⅱ)函数f(x)的单调增区间.
分析:(I)根据向量数量积的运算并且结合利用二倍角公式,两角和的正弦函数,化简函数为 2+
2
sin(2x+
π
4
)
,然后结合正弦函数的性质求函数f(x)的最大值及取得最大值的自变量x的集合;
(II)通过正弦函数的单调增区间,直接求出函数f(x)的单调增区间.
解答:解:因为向量
a
=(sinx,cosx),
b
=(sinx+2cosx,3cosx),
所以f(x)=
2
sin(2x+
π
4
)+2
.…(2分)
(Ⅰ)由2x+
π
4
=2kπ+
π
2
,k∈Z
,解得x=kπ+
π
8
,k∈Z

所以f(x)的最大值为2+
2
,…(4分)
此时自变量x的集合为{x| x=kπ+
π
8
,k∈Z}
.…(6分)
(Ⅱ)由2kπ-
π
2
≤2x+
π
4
≤2kπ+
π
2
,k∈Z
,解得kπ-
8
≤x≤kπ+
π
8
,k∈Z

所以函数f(x)的单调增区间为[kπ-
8
,  kπ+
π
8
]
(k∈Z).…(12分)
点评:本题主要是通过向量的数量积考查三角函数的最值、正弦函数的单调性,考查计算能力,基本知识掌握的熟练程度,高考常考题型.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(sinθ,-2),
b
=(cosθ,1)
(1)若
a
b
,求tanθ;
(2)当θ∈[-
π
12
π
3
]时,求f(θ)=
a
b
-2|
a
+
b
|2的最值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(sinθ,1),
b
=(1,-cosθ),θ∈(0,π)
(Ⅰ)若
a
b
,求θ;
(Ⅱ)若
a
b
=
1
5
,求tan(2θ+
π
4
)
的值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(sinθ,cosθ),
b
=(2,1),满足
a
b
,其中θ∈(0,
π
2
)

(I)求tanθ值;
(Ⅱ)求
2
sin(θ+
π
4
)(sinθ+2cosθ)
cos2θ
的值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(sinθ,cosθ)与
b
=(
3
,1),其中θ∈(0,
π
2

(1)若
a
b
,求sinθ和cosθ的值;
(2)若f(θ)=(
a
b
)
2
,求f(θ)的值域.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(sinθ,
3
cosθ),
b
=(1,1).
(1)若
a
b
,求tanθ的值;
(2)若|
a
|=|
b
|,且0<θ<π,求角θ的大小.

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