题目内容

设向量
a
=(sinx,cosx),
b
=(cosx,cosx),x∈R,函数f(x)=
a
•(
a
+
b
).
(Ⅰ)求函数f(x)的最大值与最小正周期;
(Ⅱ)求使不等式f(x)≥
3
2
成立的x的取值集.
分析:(Ⅰ)由题意和向量的数量积坐标运算,求出解析式并利用倍角公式以及平方关系进行化简,由正弦函数的性质和T=
|ω|
,求出最大值、最小正周期;
(Ⅱ)代入解析式进行化简成关于正弦函数的不等式,再由正弦函数的性质求出不等式的解集.
解答:解:(Ⅰ)由题意知,f(x)=
a
•(
a
+
b
)=
a
a
+
a
b
=sin2x+cos2x+sinxcosx+cos2x
=1+
1
2
sin2x+
1
2
(cos2x+1)=
3
2
+
2
2
sin(2x+
π
4
)

∴f(x)的最大值为
3
2
+
2
2
,最小正周期是
2


(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=
3
2
+
2
2
sin(2x+
π
4
)

f(x)≥
3
2
,即
3
2
+
2
2
sin(2x+
π
4
)≥
3
2
,sin(2x+
π
4
)≥0

2kπ≤2x+
π
4
≤2kπ+π

解得kπ-
π
8
≤x≤kπ+
8
,k∈Z

f(x)≥
3
2
成立的x的取值集合是{x|kπ-
π
8
≤x≤kπ+
8
,k∈Z
}.
点评:本题主要考查了利用正弦函数的性质来求解,需要利用向量的数量积坐标运算、倍角公式以及平方关系对解析式进行化简,利用整体思想求解有关正弦函数的不等式.
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