题目内容
已知向量求:(1)
(2)若f(x)的最小值是
【答案】分析:(1)根据所给的向量的坐标,写出两个向量的数量积,写出数量积的表示式,利用三角函数变换,把数量积整理成最简形式,再求两个向量和的模长,根据角的范围,写出两个向量的模长.
(2)根据第一问做出的结果,写出函数的表达式,式子中带有字母系数λ,把式子整理成关于cosx的二次函数形式,结合λ的取值范围,写出函数式的最小值,是它的最小值等于已知量,得到λ的值,把不合题意的舍去.
解答:解:(1)
,
,
∵
,
∴cosx≥0,
∴
.
(2)f(x)=cos2x-4λcosx=2(cosx-λ)2-1-2λ2,
∵
,
∴0≤cosx≤1,
①当λ<0时,当且仅当cosx=0时,f(x)取得最小值-1,这与已知矛盾;
②当0≤λ≤1,当且仅当cosx=λ时,f(x)取得最小值-1-2λ2,
由已知得
,解得
;
③当λ>1时,当且仅当cosx=1时,f(x)取得最小值1-4λ,
由已知得
,解得
,这与λ>1相矛盾、
综上所述,
为所求.
点评:本题考查向量的数量积和模长,考查三角函数变换,考查二次函数的最值,考查分类讨论思想,是一个综合题,题目涉及的内容比较多,易错点是带有字母系数的二次函数最值问题.
(2)根据第一问做出的结果,写出函数的表达式,式子中带有字母系数λ,把式子整理成关于cosx的二次函数形式,结合λ的取值范围,写出函数式的最小值,是它的最小值等于已知量,得到λ的值,把不合题意的舍去.
解答:解:(1)
∵
∴cosx≥0,
∴
(2)f(x)=cos2x-4λcosx=2(cosx-λ)2-1-2λ2,
∵
∴0≤cosx≤1,
①当λ<0时,当且仅当cosx=0时,f(x)取得最小值-1,这与已知矛盾;
②当0≤λ≤1,当且仅当cosx=λ时,f(x)取得最小值-1-2λ2,
由已知得
③当λ>1时,当且仅当cosx=1时,f(x)取得最小值1-4λ,
由已知得
综上所述,
点评:本题考查向量的数量积和模长,考查三角函数变换,考查二次函数的最值,考查分类讨论思想,是一个综合题,题目涉及的内容比较多,易错点是带有字母系数的二次函数最值问题.
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