题目内容

已知向量
a
=(cos
3
2
x,sin
3
2
x)
,
b
=(cos
x
2
,-sin
x
2
)
,且x∈[0,
π
2
]
,
求:(1)
a
•
b
及|
a
+
b
|
;
(2)求函数f(x)=
a
•
b
-|
a
+
b
|
的最小值.
分析:(1)根据向量数量积公式与两角和的余弦公式,化简可得
a
•
b
=cos(
3
2
x+
1
2
x)=cos2x
;由向量模的公式与同角三角函数的基本关系,化简可得|
a
+
b
|=2
cos2x
=2cosx;
(2)由(1)可得f(x)=cos2x-2cosx,利用二倍角的余弦公式化简得f(x)=2(cosx-
1
2
)
2
-
3
2
,再根据cosx在区间[0,
π
2
]的取值与二次函数的性质加以计算,可得函数f(x)的最小值.
解答:解:(1)∵
a
=(cos
3
2
x,sin
3
2
x)
,
b
=(cos
x
2
,-sin
x
2
)
,
∴
a
•
b
=cos
3
2
x•cos
x
2
-sin
3
2
x•sin
x
2
=cos(
3
2
x+
1
2
x)=cos2x
.
∵
a
+
b
=(cos
3
2
x+cos
x
2
,sin
3
2
x-sin
x
2
)
∴|
a
+
b
|=
(cos
3
2
x+cos
3
2
)
2
+(sin
3
2
x-sin
x
2
)
2
=
2+2cos2x
=2
cos2x
.
∵x∈[0,
π
2
]
,得cosx>0,
∴|
a
+
b
|=2|cosx|=2cosx
.
(2)由(1)的结论,可得
f(x)=cos2x-2cosx=2cos2x-2cosx-1=2(cosx-
1
2
)2-
3
2
.
∵x∈[0,
π
2
]
,可得0≤cosx≤1.
∴当cosx=
1
2
时,即x=
π
3
时,f(x)取得最小值-
3
2
.
点评:本题考查了向量的数量积与模的公式、三角恒等变换公式、二次函数的性质和函数最值的求法等知识,属于中档题.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网