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.

问题描述:

已知向量

a
=(cos
3x
2
,sin
3x
2
),
b
=(cos
x
2
,-sin
x
2
),且x∈[
π
2
,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.

(1)a•b=cos3x2•cosx2-sin3x2•sinx2=cos2x,|a|=|b|=cos2x2+sin2x2=1.|a+b|=a2+b2+2a•b=2+2cos2x=2|cosx|,∵x∈[π2,π],∴cosx≤0.∴|a+b|═2cosx.(2)由(1)可得:函数f(x)=a•b+|a+b|=cos2x-2cos...
答案解析:(1)利用数量积的坐标运算、两角和差的余弦公式可得

a
b
=cos2x,由|
a
|=|
b
|
=
cos2
x
2
+sin2
x
2
=1.可得|
a
+
b
|=
a
2
+
b
2
+2
a
b

(2)由(1)可得:函数f(x)=
a
b
+|
a
+
b
|=cos2x-2cosx=2(cosx−
1
2
)2
-
3
2
,利用二次函数、余弦函数的单调性即可得出.
考试点:平面向量数量积的运算.
知识点:本题考查了数量积的坐标运算、两角和差的余弦公式、二次函数、余弦函数的单调性,考查了计算能力,属于中档题.