题目内容

已知向量
a
=(
3
sinwx,coswx),
b
=(coswx,coswx),其中w>0,记函数f(x)=
a
b
,已知f(x)的最小正周期为π.
(Ⅰ)求w的值;
(Ⅱ)求f(x)的单调增区间;
(Ⅲ)当x∈(0,
π
3
]时,求函数f(x)的值域.
分析:(Ⅰ)由已知条件,利用向量的数量积公式和三角函数公式能求出f(x)的表达式,再由f(x)的最小正周期为π,能求出w.
(Ⅱ)由f(x)=sin(2x+
π
6
)+1,利用正弦函数的图象的性质,能求出f(x)的单调增区间.
(Ⅲ)由f(x)=sin(2x+
π
6
)+1,根据x∈(0,
π
3
],求出2x+
π
6
∈(
π
6
6
],由此能求出函数f(x)的值域.
解答:解:(Ⅰ)∵
a
=(
3
sinwx,coswx),
b
=(coswx,coswx),其中w>0,
∴f(x)=
a
b
=
3
sinwxcoswx
+cos2wx
=
3
2
sin(2wx)
+
1
2
cos(2wx)+
1
2

=sin(2wx+
π
6
)+
1
2

∵f(x)的最小正周期为π,
2w
=π,解得w=1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:f(x)=sin(2x+
π
6
)+1,
∴f(x)的单调增区间满足条件:
-
π
2
+2kπ≤2x+
π
6
π
2
+2kπ
,k∈Z,
解得kπ-
π
3
≤x≤kπ+
π
6

∴f(x)的单调增区间为[kπ-
π
3
,kπ+
π
6
].
(Ⅲ)由(Ⅰ)知:f(x)=sin(2x+
π
6
)+1,
∵x∈(0,
π
3
],
∴2x+
π
6
∈(
π
6
6
],
∴当2x+
π
6
=
π
2
时,f(x)max=sin
π
2
+1=2;
当2x+
π
6
=
5
6
π
时,f(x)min=sin
6
+1=
3
2

∴当x∈(0,
π
3
]时,函数f(x)的值域[
3
2
,2].
点评:本题考查平面向量数量积的运算,考查正弦函数增区间的求法,考查正弦函数值的求法,解题时要认真审题,注意等价转化思想的合理运用.
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