题目内容

设向量
a
=(cosωx,2cosωx),
b
=(2cosωx,sinωx)(x∈R,ω>0),已知函数f(x)=
a
b
+1的最小正周期是
π
2

(1)求ω的值;
(2)求f(x)的最大值,并求出f(x)取得最大值的x的集合.
分析:(1)由已知中
a
=(cosωx,2cosωx),
b
=(2cosωx,sinωx),结合函数f(x)=
a
b
+1和平面向量数量积公式,我们易求出函数的解析式,进而根据函数f(x)的最小正周期是
π
2
,进而求出ω的值;
(2)根据(1)中的函数的解析式,结合正弦型函数的性质,我们易得到(x)的最大值,及f(x)取得最大值的x的集合.
解答:解:(1)∵
a
=(cosωx,2cosωx),
b
=(2cosωx,sinωx)
∴函数f(x)=
a
b
+1=2cos2ωx+2sinωx•cosωx+1
=cos2ωx+1+sin2ωx+1
=
2
sin(2ωx+
π
4
)+2
∵函数f(x)的最小正周期是
π
2

π
ω
=
π
2

∴ω=2
(2)由(1)可得f(x)=
2
sin(4x+
π
4
)+2
故当4x+
π
4
=
π
2
+2kπ,k∈Z时,函数取最大值2+
2

此时x∈{x|x=
π
16
+
k
2
π,k∈Z}
点评:本题考查的知识点是平面向量的数量积公式,正弦型函数的单调性与ω的关系,正弦型的最值,其中根据平面向量的数量积公式,求出函数的解析式,是解答本题的关键.
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