题目内容

已知向量
a
=(
3
sinωx,cosωx),
b
=(cosωx,3cosωx),ω>0,设f(x)=
a
b
,且f(x)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)求函数f(x)的单调递增区间;
(3)函数f(x)的图象可由函数y=sin2x经过怎样的变换得到.
分析:(1)根据两向量的坐标,利用平面向量的数量积运算法则列出关系式,再利用二倍角的正弦、余弦函数公式化简,利用两角和与差的正弦函数公式整理为一个角的正弦函数,根据周期为π,利用周期公式即可求出ω的值;
(2)根据正弦函数的递增区间求出x的范围,即可确定出f(x)的递增区间;
(3)利用图象平移及变换规律即可得到结果.
解答:解:(1)∵向量
a
=(
3
sinωx,cosωx),
b
=(cosωx,3cosωx),ω>0,
∴f(x)=
a
b
=
3
sinωxcosωx+3cos2ωx=
3
2
sin2ωx+
3
2
cos2ωx+
3
2
=
3
sin(2ωx+
π
3
)+
3
2

∵T=
|2ω|
=π,ω>0,∴ω=1;
(2)f(x)=
3
sin(2x+
π
3
)+
3
2

令-
π
2
+2kπ≤2x+
π
3
π
2
+2kπ,k∈Z,得到-
12
+kπ≤x≤
π
12
+kπ,k∈Z,
则f(x)的单调递增区间为[-
12
+kπ,
π
12
+kπ],k∈Z;
(3)f(x)=
3
sin(2x+
π
3
)+
3
2
的图象由y=sin2x向右平移
π
6
个单位,y的值伸长
3
倍,再向上平移
3
2
个单位得到.
点评:此题考查了两角和与差的正弦函数公式,平面向量的数量积运算,正弦函数的单调性,以及三角函数图象的变换,熟练掌握公式是解本题的关键.
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