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(2009•孝感模拟)已知向量
a
=(
3
cos x,0),
b
=(0,sin x),记函数f(x)=(
a
+
b
2+
3
sin 2x,
(1)求函数f(x)的最小值及取最小值x的集合;
(2)若将函数f(x)的图象按向量
d
平移后,得到的图象关于坐标原点中心对称且在[0,
π
4
]上单调递减,求长度最小的
d
分析:(1)根据平面向量数量积的运算,化简f(x)=2cos(2x-
π
3
)+2,再根据三角函数性质求解.
(2)设
d
=(m,n),先求出函数f(x) 的图象平移后对应的函数g(x),根据中心对称性求出m,n的值或表达式.再结合条件要求确定长度最小的
d
解答:解:(1)∵f(x)=(
a
+
b
2+
3
sin 2x=3cos2x+sin2x+
3
sin2x=2cos(2x-
π
3
)+2       …(3分)
∴f(x)≥0,当且仅当2x-
π
3
=2kπ+π,即x=kπ+
3
,k∈Z时取到等号.
∴函数f(x)的最小值是0,此时x的集合是{x|x=kπ+
3
,k∈Z}         …(6分)
(2)设
d
=(m,n),函数f(x) 的图象平移后对应的函数为g(x),则g(x)=2cos[2(x-m)-
π
3
]+2+n
由题意函数g(x)的图象关于坐标原点中心对称,得
cos[2(0-m)-
π
3
]=0,且2+n=0,解得m=
1
2
kπ+
π
12
,k∈Z,且n=-2             …(8分)
①当m=kπ+
π
12
,k∈Z时,g(x)=2cos(2x-
π
2
)=2sin 2x,在[0,
π
4
]上单调递增,不符合题意,舍去;
②当m=kπ+
12
,k∈Z时,g(x)=2cos(2x+
π
2
)=-2sin 2x,在[0,
π
4
]上单调递减,符合题意.…(10分)
d
=( kπ+
12
,-2),k∈Z【若求出的结果是(kπ+
π
12
,-2),给(10分)】
∴长度最小的
d
=(-
12
,-2)…(12分)
点评:本题考查平面向量数量积的运算,三角函数性质,考查分析解决问题、分类讨论、计算能力.
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