题目内容

已知
a
=(
3
sinx,cosx)
,
b
=(cosx,cosx)

(1)若
a
•
b
=1
,且x∈[-
π
4
,
π
4
]
,求x的值;
(2)设f(x)=
a
•
b
,求f(x)的周期及单调减区间.
分析:(1)写出两个向量数量积的坐标表示,通过三角恒等变形为y=Asin(ωx+φ)的形式,使其等于1,根据所给自变量的范围求出结果.
(2)写出两个向量数量积的坐标表示,通过三角恒等变形为y=Asin(ωx+φ)的形式,用周期公式得到周期,根据正弦函数的单调减区间得出要求函数式的减区间.
解答:解:(1)∵
a
•
b
=1
,
∴
3
sinx•cosx+cos2x=1
,
即
3
2
sin2x+
1
2
cos2x=
1
2
,
∴sin(2x+
π
6
)=
1
2
.
∵-
π
4
≤x≤
π
4
,∴-
π
3
≤2x+
π
6
≤
2π
3
,
∴2x+
π
6
=
π
6
,
∴x=0.
(2)∵f(x)=
a
•
b
=sin(2x+
π
6
)+
1
2
,
∴T=
2π
2
=π
.
∵f(x)=sinx的单调减区间为[2kπ+
π
2
,2kπ+
3π
2
]
(k∈Z)
∴2kπ+
π
2
≤2x+
π
6
≤2kπ+
3π
2
,
∴kπ+
π
6
≤x≤kπ+
2π
3
,
∴原函数单调减区间为[kπ+
π
6
,kπ+
2π
3
]
(k∈Z).
点评:本题以向量为载体,通过向量坐标形式的数量积运算,得到三角函数式,通过三角恒等变形,进行三角函数有关性质的运算,这种结合在高考题中经常出现,一定要引起重视.
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