题目内容

已知向量
a
=(sinx,
3
4
),
b
=(cosx,-1).
(1)当
a
b
时,求
cos2x-sin2x
cos2x
的值;
(2)设函数f(x)=2(
a
+
b
)•
b
,求f(x)在[0,
24
]上的取值范围.
考点:平面向量数量积的运算,平面向量共线(平行)的坐标表示,三角函数中的恒等变换应用
专题:计算题,三角函数的求值,平面向量及应用
分析:(1)由向量的共线的坐标表示,和二倍角公式,同角三角函数的关系式,即可求出答案,注意化成正切;
(2)由向量的数量积的坐标表示,以及二倍角公式和正弦的和角公式,化简得到
2
sin(2x+
π
4
)+
3
2

再由x的范围,结合正弦函数的图象和性质,即可求出取值范围.
解答: 解:(1)∵当
a
b
时,
3
4
cos x+sin x=0,
∴tan x=-
3
4

cos2x-sin2x
cos2x
=
cos2x-2sinxcosx
cos2x-sin2x
=
1-2tanx
1-tan2x
=
40
7

(2)f(x)=2(
a
+
b
)•
b
=2(sinx+cosx,-
1
4
)•(cosx,-1)=2sinxcosx+2cos2x+
1
2

=sin2x+cos2x+
3
2
=
2
sin(2x+
π
4
)+
3
2

∵x∈[0,
24
],∴2x+
π
4
∈[
π
4
6
].∴
1
2
≤sin(2x+
π
4
)≤1,
2
+3
2
≤f(x)≤
2
+
3
2
点评:本题考查向量的共线坐标表示、向量的数量积的坐标表示,同时考查三角函数的化简、求值,注意正、余弦的和差公式以及二倍角公式的运用.
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