题目内容

12.设向量$\overrightarrow{a}$=($\sqrt{3}$sinx,sinx),$\overrightarrow{b}$=(cosx,sinx),x∈[0,$\frac{π}{2}$].
(1)若|$\overrightarrow{a}$|=|$\overrightarrow{b}$|,求x的值;
(2)设函数f(x)=$\overrightarrow{a}$$•\overrightarrow{b}$,求f(x)的最大值,f(x)的图象向左平移$\frac{π}{6}$个单位后得到g(x),求函数g(x)的单调区间.

分析 (1)由条件利用两个向量的数量积公式和同角三角函数的基本关系求得tanx的值,可得x的值.
(2)利用两个向量的数量积公式、三角恒等变换化简函数f(x)=$\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}$的解析式,再利用正弦函数的单调性求得函数g(x)的单调调性.

解答 解:(1)根据向量$\overrightarrow{a}$=($\sqrt{3}$sinx,sinx),$\overrightarrow{b}$=(cosx,sinx),
再根据|$\overrightarrow{a}$|=|$\overrightarrow{b}$|,可得3sin2x+sin2x=cos2x+sin2x,解得tanx=±$\frac{\sqrt{3}}{3}$.
再根据x∈[0,$\frac{π}{2}$],可得x=$\frac{π}{6}$.
(2)∵函数f(x)=$\overrightarrow{a}$$•\overrightarrow{b}$=$\sqrt{3}$sinxcosx+sin2x=$\frac{\sqrt{3}}{2}$sin2x+$\frac{1-cos2x}{2}$=sin(2x-$\frac{π}{6}$)+$\frac{1}{2}$,
又x∈[0,$\frac{π}{2}$],∴2x-$\frac{π}{6}$∈[-$\frac{π}{6}$,$\frac{5π}{6}$],故sin(2x-$\frac{π}{6}$)∈[-$\frac{1}{2}$,1],f(x)∈[0,$\frac{3}{2}$].
f(x)的图象向左平移$\frac{π}{6}$个单位后得到g(x)=sin[2(x+$\frac{π}{6}$)-$\frac{π}{6}$]+$\frac{1}{2}$=sin(2x+$\frac{π}{6}$)+$\frac{1}{2}$.
令2kπ+$\frac{π}{2}$≤2x+$\frac{π}{6}$≤2kπ+$\frac{3π}{2}$,k∈z,求得 kπ+$\frac{π}{6}$≤x≤kπ+$\frac{2π}{3}$,故函数g(x)的减区间为[kπ+$\frac{π}{6}$,kπ+$\frac{2π}{3}$],k∈z.
再结合x∈[0,$\frac{π}{2}$],可得函数g(x)的减区间为[$\frac{π}{6}$,$\frac{π}{2}$],
同理求得函数g(x)的增区间为[0,$\frac{π}{6}$].

点评 本题主要考查两个向量的数量积的运算,同角三角函数的基本关系,三角恒等变换,正弦函数的单调区间,属于中档题.

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