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已知向量
a
=(cos
3
2
x,sin
3
2
x)
b
=(cos
x
2
,-sin
x
2
)
,且x∈[0,
π
2
]

(1)当x=
π
4
时,求|
a
+
b
|

(2)设函数f(x)=|
a
+
b
|+
a
b
,求函数f(x)的最值及相应的x的值.
分析:(1)由题意得出向量
a
b
的坐标,利用诱导公式化简出
a
+
b
=(sin
π
8
+cos
π
8
,cos
π
8
-sin
π
8
),再根据向量模的公式加以计算,即可算出的|
a
+
b
|
值;
(2)由向量的数量积公式、模的公式和三角恒等变换公式,结合题中数据算出f(x)=2cos2x+2cosx-1,最后利用x∈[0,
π
2
]
得cosx∈[0,1],即可得到f(x)的最值及相应的x的值.
解答:解:(1)当x=
π
4
时,
a
=(cos
3
2
x,sin
3
2
x)
=(cos
8
,sin
8
),
b
=(cos
x
2
,-sin
x
2
)
=(cos
π
8
,-sin
π
8
),
a
+
b
=(cos
8
+cos
π
8
,sin
8
-sin
π
8
)=(sin
π
8
+cos
π
8
,cos
π
8
-sin
π
8

可得|
a
+
b
|
2=(sin
π
8
+cos
π
8
2+(cos
π
8
-sin
π
8
2=2(sin2
π
8
+cos2
π
8
)=2
|
a
+
b
|=
2

(2)∵
a
=(cos
3
2
x,sin
3
2
x)
b
=(cos
x
2
,-sin
x
2
)

a
b
=cos
3
2
xcos
x
2
+sin
3
2
x(-sin
x
2
)
=cos2x,
|a|
=
|b|
=1
可得|
a
+
b
|2=
a
2
+2
a
b
+
b
2
=2+2cos2x=2+2(2cos2x-1)=4cos2x,
∴由x∈[0,
π
2
]
,得|
a
+
b
|
=
4cos2x
=2cosx
f(x)=|
a
+
b
|+
a
b
=2cosx+cos2x=2cos2x+2cosx-1,
∵cosx∈[0,1],
∴当cosx=0时即x=
π
2
时,f(x)的最小值为-1;cosx=1时即x=0时,f(x)的最大值为3.
点评:本题给出向量含有三角函数式的坐标形式,求f(x)=|
a
+
b
|+
a
b
的最值及相应的x的值.着重考查了向量数量积公式、模的公式和三角恒等变换公式等知识,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
=(-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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