题目内容

设函数f(x)=
a
b
,其中向量
a
=(m,cos2x),
b
=(1+sin2x,1),x∈R,且函数y=f(x)的图象经过点(
π
4
,2).
(1)求实数m的值及函数f(x)的单调增区间;
(2)若x∈[-
π
6
π
2
],求函数f(x)的最小值及x的取值.
考点:两角和与差的正弦函数,平面向量数量积的运算,正弦函数的单调性,三角函数的最值
专题:计算题,三角函数的求值,三角函数的图像与性质,平面向量及应用
分析:(1)运用向量的数量积的坐标表示,结合图象过点(
π
4
,2),求得m=1,再由两角和的正弦公式,再由正弦函数的增区间,解不等式即可得到所求区间;
(2)由x的范围,求得2x+
π
4
的范围,再由正弦函数的图象和性质,即可得到最小值及对应的x的值.
解答: 解:(1)函数f(x)=
a
b
=m(1+sin2x)+cos2x
由于函数y=f(x)的图象经过点(
π
4
,2),
则f(
π
4
)=2,即有m(1+1)=2,解得,m=1,
则f(x)=1+sin2x+cos2x=1+
2
sin(2x+
π
4
),
令2kπ-
π
2
≤2x+
π
4
≤2kπ+
π
2

解得,kπ-
8
≤x≤kπ+
π
8
,k∈Z,
即有函数f(x)的单调增区间为[kπ-
8
,kπ+
π
8
],k∈Z;
(2)若x∈[-
π
6
π
2
],则2x+
π
4
∈[-
π
12
4
],
则当x=
π
2
时,sin(2x+
π
4
)取得最小值-
2
2

f(x)取得最小值,且为1+
2
×(-
2
2
)=0.
点评:本题考查平面向量的数量积的坐标表示,考查两角和的正弦公式,考查正弦函数的单调区间和图象与性质及最值的求法,属于中档题.
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