- 平面向量数量积的坐标运算
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已知向量=(sin2
,cosx+sinx),
=(4sinx,cosx-sinx),f(x)=
•
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的图象、y轴的正半轴及x轴的正半轴三者围成图形的面积.
正确答案
(1)f(x)=sin2•4sinx+(cosx+sinx)(cosx-sinx)----(2分)
=4sinx•+cos2x=2sinx(1+sinx)+1-2sin2x=2sinx+1
∴f(x)=2sinx+1.------(7分)
(2)令f(x)=2sinx+1=0,可得sinx=-,∴x=2kπ-
,k∈z.
f(x)的图象与x轴的正半轴的第一个交点为(,0)------(9分)
∴f(x)的图象、y轴的正半轴及x轴的正半轴三者围成图形的面积
S=(2sinx+1)dx=(-2cosx+x)
=(-2cos
+
)-(-2cos0+0)
=2++
------(13分)
设=(
sinx,cosx) ,
=(cosx,-cosx),定义f(x)=
•
.
(Ⅰ)求函数f(x)的周期;
(Ⅱ)当x∈[0,]时,求函数f(x)的值域.
正确答案
(Ⅰ) f(x)=•
=
sinxcosx-cos2x=
sin2x-
=sin(2x-
) -
,
∴周期T=π.
(Ⅱ)∵x∈[0,], 2x-
∈[-
,
],∴sin(2x-
)∈[-
,1],
∴sin(2x-)-
∈[-1,
],∴f(x)的值域为 [-1,
].
已知向量=(cosx,-sinx),
=(cosx,sinx-2
cosx),x∈R,设f(x)=
•
.
(1)求函数f(x)的最小正周期.
(2)若f(x)=,且x∈[
,
],求sin2x的值.
正确答案
(1)∵f(x)=•
=cos2x-sin2x+2
sinxcosx=cos2x+
sin2x=2sin(2x+
)
∴函数f(x)的最小正周期T==π
(2)∵f(x)=,
∴sin(2x+)=
又∵x∈[,
],
∴cos(2x+)=-
=-
即sin2x=sin[(2x+)-
]
=sin(2x+)cos
-cos(2x+
)sin
=×
-(-
)×
=
已知向量=(2sin
,cos
),
=(cos
,
),函数f(x)=
•
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若0≤x≤π,求f(x)的最大值和最小值.
正确答案
(1)向量=(2sin
,cos
),
=(cos
,
),函数f(x)=
•
∴f(x)=2sincos
+
cos
=sin
+
cos
=2sin(
+
)
f(x)的最小正周期T=4π.
(2)∵0≤x≤π
∴≤
+
≤
,当
+
=
,
即x=时,f(x)有最大值2;
当+
=
,
即x=π时,f(x)有最小值1.
已知平面向量=(
,-
),
=(
,
),若存在不为零的实数m,使得:
=
+2x
,
=-y
+(m-2x2)
,且
⊥
,
(1)试求函数y=f(x)的表达式;
(2)若m∈(0,+∞),当f(x)在区间[0,1]上的最大值为12时,求此时m的值.
正确答案
(1)∵•
=
×
-
×
=0,∴
⊥
.∵
⊥
,
∴•
=0,又知
a
2=1,
b
2=1.
•
=-y+2x(m-2x2)=0.
∴y=2mx-4x3,
故f(x)=2mx-4x3.
(2)f(x)=2mx-4x3,则f'(x)=2m-12x2,其中m>0,
当0≤x<时,f'(x)>0,f(x)在[0,
]上单调递增;
当x>时,f'(x)<0,f(x)在(
,+∞)上单调递减,
①若≥1,即m≥6,则f(x)在[0,1]上单调递增,此时f(x)
在区间[0,1]上的最大值f(x)max=f(1)=2m-4=12,解得m=8满足条件.
②若<1,即0<m<6,则f(x)在[0,
]上单调递增,在(
,1)
上单调递减,则f(x)在区间[0,1]上的最大值f(x)max=f()=2
•m-4(
)3=12,
解得m3=486,m=3>6,不满足0<m<6,舍去.
综上所述,存在常数m=8,使函数f(x)在区间[0,1]上的最大值为12.
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