题目内容:
已知向量a=(cos3x2,sin3x2),b=(cosx2,-sinx2),且x∈[π2,π].
(1)求a•b及|a b|;
(2)求函数f(x)=a•b |a b|的最大值,并求使函数取得最大值时x的值.
最佳答案:
(1)∵向量a=(cos3x2,sin3x2),b=(cosx2,-sinx2),且x∈[π2,π].
∴a•b=cos3x2cosx2-sin3x2sinx2
=cos2x,
|a b|=(cos3x2 cosx2)2 (sin32x sinx2)2
=2 2(cos3x2cosx2-sin32xsinx2)
=2 2cos2x
=2|cosx|,
∵x∈[π2,π],
∴cosx<0.
∴|a b|=-2cosx.
(2)f(x)=a•b |a b|
=cos2x-2cosx
=2cos2x-2cosx-1
=2(cosx-12)2-32,
∵x∈[π2,π],
∴-1≤cosx≤0,…(13分)
∴当cosx=-1,即x=π时,fmax(x)=3.
考点核心:
平面向量在几何、物理中的应用
1、向量在平面几何中的应用:
(1)证明线段相等平行,常运用向量加法的三角形法则、平行四边形法则,有时也用到向量减法的定义;
(2)证明线段平行,三角形相似,判断两直线(或线段)是否平行,常运用到向量共线的条件;
(3)证明垂直问题,常用向量垂直的充要条件;
1、向量在三角函数中的应用:
(1)以向量为载体研究三角函数中最值、单调性、周期等三角函数问题;
(2)通过向量的线性运算及数量积、共线来解决三角形中形状的判断、边角的大小与关系。
2、向量在物理学中的应用: 由于力、速度是向量,它们的分解与合成与向量的加法相类似,可以用向量方法来解决,力做的功就是向量中数量积的一种体现。
3、向量在解析几何中的应用:
(1)以向量为工具研究平面解析几何中的坐标、性质、长度等问题;
(2)以向量知识为工具研究解析几何中常见的轨迹与方程问题。