题目内容

已知
a
=(2sinx,cosx)
b
=(
3
cosx,2cosx)
,且f(x)=
a
b
-1

(1)求函数f(x)的最小正周期及单调增区间;
(2)若x∈[0,
π
2
]
,求函数f(x)的最大值与最小值.
分析:(1)由三角函数公式可得f(x)=
a
b
-1
=2
3
sinxcosx+2cos2x
-1=
3
sin2x+cos2x
=2sin(2x+
π
6
)由此可求解,
(2)利用(1)的结论可知函数在给定区间[0,
π
2
]上的单调性,即可获得最大最小值.
解答:解:(1)因为
a
=(2sinx,cosx)
b
=(
3
cosx,2cosx)

所以f(x)=
a
b
-1
=2
3
sinxcosx+2cos2x
-1=
3
sin2x+cos2x
=2sin(2x+
π
6
).
所以f(x)的最小正周期为T=
2
,由2kπ-
π
2
≤2x+
π
6
2kπ+
π
2
,k∈Z解得
kπ-
π
3
≤x≤kπ+
π
6
,即单调递增区间为[kπ-
π
3
kπ+
π
6
]k∈Z
(2)由(1)可知f(x)在区间[0,
π
6
]上单调递增,在[
π
6
π
2
]上单调递减,
故当x=
π
6
时,f(x)取到最大值f(
π
6
)=2;当x=
π
2
时,f(x)取到最大值f(
π
2
)=-1.
点评:本题为三角函数与向量的综合应用,准确记住公式是解决问题的关键,属中档题.
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