设函数f(x)=a•(b+c),其中向量a=(sinx,-cosx),b=(sinx,-3cosx),c=(-cosx,sinx),x∈R.(Ⅰ)求函数f(x)的最大值和最小正周期;(Ⅱ)将函数f(x)的图象按向量d平移,使平移后得到的图象关于坐标原点成中心对称,求长度最小的d.

问题描述:

设函数f(x)=

a
•(
b
+
c
),其中向量
a
=(sinx,-cosx)
b
=(sinx,-3cosx)
c
=(-cosx,sinx)
,x∈R.
(Ⅰ)求函数f(x)的最大值和最小正周期;
(Ⅱ)将函数f(x)的图象按向量
d
平移,使平移后得到的图象关于坐标原点成中心对称,求长度最小的
d

(Ⅰ)由题意得,f(x)=a•(b+c)=(sinx,-cosx)•(sinx-cosx,sinx-3cosx)
=sin2x-2sinxcosx+3cos2x=2+cos2x-sin2x=2+

2
sin(2x+
4
).
所以,f(x)的最大值为2+
2
,最小正周期是
2
=π.
(Ⅱ)由sin(2x+
4
)=0得2x+
4
=k.π,即x=
2
-
8
,k∈Z,
于是d=(
2
-
8
,-2),|d|=
(
2
-
8
)
2
+4
,k∈Z.
因为k为整数,要使|d|最小,则只有k=1,此时d=(-
π
8
,-2)即为所求.
答案解析:(Ⅰ)先用向量的运算法则及三角函数的倍角公式化简f(x),再用三角函数的周期公式求.
(Ⅱ)用整体代换的方法求出平移后得到的图象的所有对称中心,即求得
d
,通过二次函数的最值求.
考试点:平行向量与共线向量;三角函数的周期性及其求法;正弦函数的图象;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;三角函数的最值.

知识点:本小题主要考查平面向量数量积的计算方法、三角公式、三角函数的性质及图象的基本知识,考查推理和运算能力