题目内容

设向量
a
=(cos2θ,1),
b
=(1,1),
c
=(2sinθ,1),
d
=(-sinθ,1)
,其中θ∈(0,
π
4
)

(1)求
a
b
+
c
d
的取值范围;
(2)若函数f(x)=|x|,比较f(
a
b
)与f(1-
c
d
)
的大小.
分析:(1)根据题意,由数量积的计算公式可得
a
b
+
c
d
=2cos2θ+1,又由θ的范围,结合余弦函数的性质,可得2cos2θ+1的范围,即可得
a
b
+
c
d
的范围;
(2)根据题意,可得f(1-
c
d
)=2sin2θ,f(
a
b
)=2cos2θ,又由θ∈(0,
π
4
)
,比较可得有2cos2θ>2sin2θ,即可得答案.
解答:解:(1)根据题意,
a
=(cos2θ,1),
b
=(1,1),
c
=(2sinθ,1),
d
=(-sinθ,1),
a
b
+
c
d
=cos2θ+1-2sin2θ+1=2cos2θ+1,
又由θ∈(0,
π
4
)
,可得2θ∈(0,
π
2
),
则1<2cos2θ+1<3,即1<
a
b
+
c
d
<3,
a
b
+
c
d
的范围是(1,3);
(2)若f(x)=|x|,
则f(1-
c
d
)=f(1+2sin2θ-1)=|2sin2θ|=2sin2θ,
又由f(
a
b
)=f(cos2θ+1)=|cos2θ+1|=1+cos2θ=2cos2θ,
又由θ∈(0,
π
4
)
,有cosθ>sinθ>0,
则2cos2θ>2sin2θ,
即f(
a
b
)>f(1-
c
d
).
点评:本题考查数量积的运算以及三角函数的恒等变换,难点是正确运用三角函数的二倍角公式进行恒等变形.
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