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已知向量
a
=(cosα,sinα),
b
=(2cosβ,2sinβ)
c
=(sinα+2sinβ,cosα+2cosβ)
(0<α<β<π),
a
b
的夹角为
π
3

(1)求β-α的值;
(2)若
a
c
,求tan2α的值.
分析:(1)直接利用数量积以及两角差的余弦函数,求出cos(α-β)=
1
2
,判断角的范围即可求β-α的值;
(2)通过
a
c
,利用数量积为0,通过两角和的正弦函数以及二倍角公式,结合β-α=
π
3
,即可求tan2α的值.
解答:解:(1)由
a
b
的夹角为
π
3
,得cos<
a
b
>=
a
b
|
a
|•|
b
|
=
1
2

1
2
=
2cosαcosβ+2sinαsinβ
1×2
…(2分)∴cos(α-β)=
1
2
…(4分)
又0<α<β<π,∴0<β-α<π,∴β-α=
π
3
.…(6分)
(2)由
a
c
,得
a
c
=0
,∴cosα(sinα+2sinβ)+sinα(cosα+2cosβ)=0…(8分)
即sin2α+2sin(α+β)=0,∵β=
π
3
,∴sin2α+2sin(
π
3
+2α)=0

2sin2α+
3
cos2α=0
,…(12分)
tan2α=-
3
2
.…(14分)
点评:本题通过向量的数量积为载体,考查两角和与差的三角函数,二倍角公式的应用,考查计算能力,逻辑推理能力.
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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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