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设函数f(x)=(1+x)2-2ln(1+x).

(1)求函数f(x)的单调区间;

(2)当0<a<2时,求函数g(x)=f(x)-x2-ax-1在区间[0,3]上的最小值.

(文)已知向量a=(cosx,cosx),b=(0,sinx),c=(sinx,cosx),d=(sinx,sinx).

(1)当x=时,求向量ab的夹角;

(2)当x∈[0,]时,求c·d的最大值;

(3)设函数f(x)=(a-b)·(c+d),将函数f(x)的图象按向量m平移后得到函数g(x)的图象,且g(x)=2sin2x+1,求|m|的最小值.

解:(1)∵f′(x)=2(x+1).                             

由f′(x)>0,得-2<x<-1或x>0;

由f′(x)<0,得x<-2或-1<x<0.

又∵f(x)的定义域为(-1,+∞),

∴函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞),单调递减区间为(-1,0).                   

(2)g(x)=2x-ax-2ln(1+x),定义域为(-1,+∞),

g′(x)=2-a-.                                           

∵0<a<2,∴2-a>0且>0.

由g′(x)>0,得x>,

即g(x)在(,+∞)上单调递增;

由g′(x)<0,得-1<x<,

即g(x)在(-1,)上单调递减.                                           

①当0<a<时,0<<3,g(x)在(0,)上单调递减,在(a,3)上单调递增;

∴在区间[0,3]上,g(x)min=g()=a-2ln;                           

②当≤a<2时,≥3,g(x)在(0,3)上单调递减,

∴在区间[0,3]上,g(x)min=g(3)=6-3a-2ln4.                                  

综上,可知当0<a<时,在区间[0,3]上,g(x)min=g()=a-2ln;

≤a<2时,在区间[0,3]上,g(x)min=g(3)=6-3a-2ln4.                         

(文)解:(1)∵x=,

a=(),b=(0,).                                               

a·b=()·(0,)=,

cos〈a,b〉=.

∴向量ab的夹角为.                                                 

(2)c·d=(sinx,cosx)·(sinx,sinx)=sin2x+sinxcosx

=

=.                                                   

∵x∈[0,],

≤2x.                                                   

当2x=,即x=时,c·d取最大值.                             

(3)f(x)=(a-b)·(c+d)=(cosx,cosx-sinx)·(2sinx,sinx+cosx)

=sinxcosx+cos2x-sin2x

=sin2x+cos2x

=2sin(2x+).                                                            

m=(s,t),则

g(x)=f(x-s)+t=2sin[2(x-s)+]+t

=2sin(2x-2s+)+t=2sin2x+1,

∴t=1,s=kπ+(k∈Z).

易知当k=0时,|m|min=.

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