题目内容

设函数f(x)=
a
b
,其中
a
=(2cosx,1)
b
=(cosx,
3
sin2x),x∈R.
(1)求函数f(x)在区间[-
π
3
π
3
]
上的单调递增区间;
(2)求f(x) 在[-
π
3
π
3
]
上取的最大值时向量
a
b
的夹角;
(3)若函数y=2sin2x的图象按向量
c
=(m,n)(|m|<
π
2
)平移后得到函数y=f(x)的图象,求m,n的值.
(1)由题意可得函数f(x)=
a
b
=2cos2x+
3
sin2x=1+cos2x+
3
sin2x=1+2sin(2x+
π
6
),
令 2kπ-
π
2
≤(2x+
π
6
)≤2kπ+
π
2
,k∈z,求得 kπ-
3
≤x≤kπ+
π
6
,k∈z,故函数的增区间为[kπ-
3
,kπ+
π
6
],k∈z,
故函数f(x)在区间[-
π
3
π
3
]
上的单调递增区间为 [-
π
3
π
6
]

(2)由于f(x)=1+2sin(2x+
π
6
),当 x∈[-
π
3
π
3
]
时,有2x+
π
6
∈[-
π
2
6
],故当2x+
π
6
=
π
2
时,函数取得最大值为3.
此时,x=
π
6
,中
a
=(2cosx,1)=(
3
,1 ),
b
=(cosx,
3
sin2x)=(
3
2
3
2
),
cos<
a
b
>=
a
b
|
a
|•|
b
|
=
3
×
3
2
+1×
3
2
2×3
=
1
2
,故<
a
b
>=
π
3

(3)把函数y=2sin2x的图象按向量
c
=(m,n)(|m|<
π
2
)平移后得到函数y=2sin2(x-m)+n的图象,此图象与函数f(x)=1+2sin(2x+
π
6
) 的图象重合,
故有-m=
π
12
,n=1,即 m=-
π
12
,n=1.
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