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已知向量
a
=(sinx,cosx),
b
=(
3
cosx,cosx)
b
≠0
,函数f(x)=2
a
b
-1

(I)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间;
(II)若
a
=
b
,分别求tanx及
cos2x
f(x)+1
的值.
分析:(I)化简函数f(x)=2
a
b
-1
=2sin(2x+
π
6
),可得函数的周期,令 2kπ-
π
2
≤2x+
π
6
≤2kπ+
π
2
,k∈z,求得x的范围,即可得到函数的单调递增区间.
(II)由
a
=
b
,求得tanx=
3
,再由
cos2x
f(x)+1
=
cos2x-sin2x
2
3
sinxcosx+2cos2x
=
1-tan2x
2
3
tanx+2
,运算求得结果.
解答:(I)解:函数f(x)=2
a
b
-1
=2
3
sinxcosx+2cos2x-1=
3
sin2x+cos2x=2sin(2x+
π
6
),
故函数的周期为
2
=π,
令 2kπ-
π
2
≤2x+
π
6
≤2kπ+
π
2
,k∈z,求得 kπ-
π
3
≤x≤kπ+
π
6
,故函数的单调递增区间为[kπ-
π
3
,kπ+
π
6
],k∈z.
(II)解:若
a
=
b
,则sinx=
3
cosx,即 tanx=
3

cos2x
f(x)+1
=
cos2x-sin2x
2
3
sinxcosx+2cos2x
=
1-tan2x
2
3
tanx+2
=
1-3
2
3
3
+2
=-
1
4
点评:本题主要考查两个向量的数量积的定义,三角函数的恒等变换及化简求值,正弦函数的增区间,三角函数的周期性和求法,属于中档题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

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

(1)若
a
b
,求θ;
(2)求|
a
+
b
|
的最大值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(sin(x-
π
4
),-1),
b
=(
2
,2)
f(x)=
a
b
+2

(1)求f(x)的表达式.
(2)用“五点作图法”画出函数f(x)在一个周期上的图象.
(3)写出f(x)在[-π,π]上的单调递减区间.
(4)设关于x的方程f(x)=m在x∈[-π,π]上的根为x1,x2m∈(1,
2
)
,求x1+x2的值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(sinθ,-2),
b
=(1,cosθ)
,且
a
b
,则sin2θ+cos2θ的值为(  )

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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∈(-
π
2
π
2
)

(1)若
a
b
,求θ的值;
(2)若已知sinθ+cosθ=
2
sin(θ+
π
4
)
,利用此结论求|
a
+
b
|的最大值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(sin(x-
π
4
),-1)
b
=(2,2)
f(x)=
a
b
+2

①用“五点法”作出函数y=f(x)在长度为一个周期的闭区间的图象.
②求函数f(x)的最小正周期和单调增区间;
③求函数f(x)的最大值,并求出取得最大值时自变量x的取值集合
④函数f(x)的图象可以由函数y=sin2x(x∈R)的图象经过怎样的变换得到?
⑤当x∈[0,π],求函数y=2sin(x-
π
4
)
的值域
解:(1)列表
(2)作图
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