题目内容

已知向量
a
=(cos
3x
2
.-sin
3x
2
),
b
=(cos
x
2
,sin
x
2

(1)设函数f(x)=
a
b
,求f(x)的单调递增区间;
(2)设函数g(x)=
a
b
-2λ|
a
+
b
|,若g(x)的最小值是-
3
2
,求实数λ的值.
考点:平面向量的综合题,平面向量数量积的运算
专题:平面向量及应用
分析:(1)利用平面向量的坐标运算可得f(x)=cos2x,利用余弦函数的单调性即可求得f(x)的单调递增区间;
(2)利用平面向量模的运算性质可得,|
a
+
b
|=2|cosx|,g(x)=
a
b
-2λ|
a
+
b
|=cos2x-4λ|cosx|=2cos2x-4λ|cosx|-1,令t=|cosx|,则t∈[0,1],可知h(t)=2t2-4λt-1=2(t-λ)2-1-2λ2,t∈[0,1].依题意,通过对λ取值范围的讨论,利用二次函数的性质即可求得λ.
解答: 解:(1)f(x)=
a
b
=cos
3x
2
cos
x
2
-sin
3x
2
sin
x
2
=cos2x,
由2kπ-π≤2x≤2kπ(k∈Z)得:kπ-
π
2
≤x≤kπ(k∈Z),
所以,f(x)的单调递增区间为[kπ-
π
2
,kπ](k∈Z);
(2)因为|
a
+
b
|2=|
a
|2
+2
a
b
+|
b
|2
=2+2cos2x,
所以,|
a
+
b
|=2|cosx|,
所以,g(x)=
a
b
-2λ|
a
+
b
|=cos2x-4λ|cosx|=2cos2x-4λ|cosx|-1,
令t=|cosx|,则t∈[0,1],
则h(t)=2t2-4λt-1=2(t-λ)2-1-2λ2,t∈[0,1].
当λ<0时,h(t)在区间[0,1]上单调递增,
由h(t)min=h(0)=-1≠-
3
2

当0≤λ≤1时,h(t)min=h(λ)=-1-2λ2=-
3
2
,解得λ=
1
2

当λ>1时,h(t)在区间[0,1]上单调递减,
由h(t)min=h(1)=1-4λ=-
3
2
得:λ=
5
8
<1,舍去;
综上所述,λ=
1
2
点评:本题考查平面向量数量积的坐标运算,突出考查三角函数的单调性质,考查分类讨论思想、转化思想,属于难题.
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