题目内容

已知
a
=(
3
cosx,sinx),
b
=(sinx,
3
cosx)
,函数f(x)=
a
a
+
a
b

(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)已知f(
α
2
)=3
,且α∈(0,π),求α的值.
考点:三角函数中的恒等变换应用,平面向量数量积的运算
专题: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)首先根据已知条件,利用向量的坐标运算,分别求出向量的数量积和向量的模,进一步把函数的关系式通过三角恒等变换,把函数关系式变形成正弦型函数,进一步求出函数的最小正周期.
(2)利用(1)的函数关系式,根据定义域的取值范围.进一步求出角的大小.
解答: 解:(1)已知:
a
=(
3
cosx,sinx),
b
=(sinx,
3
cosx)

则:f(x)=
a
a
+
a
b

=3cos2x+sin2x+2
3
sinxcosx

=
3
sin2x+cos2x+2

=2sin(2x+
π
6
)+2

所以:函数的最小正周期为:T=
2
…(2分)…(4分)
(2)由于f(x)=2sin(2x+
π
6
)+2

所以f(
α
2
)=3

解得:2sin(α+
π
6
)+2=3

所以:sin(α+
π
6
)=
1
2
…(6分)
因为:α∈(0,π),
所以:α+
π
6
∈(
π
6
6
)

则:α+
π
6
=
6

解得:α=
3
点评:本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变换,向量的坐标运算,正弦型函数的性质的应用,利用三角函数的定义域求角的大小.属于基础题型.
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