问题 解答题
已知向量
a
=(sin
x
3
,cos
x
3
),
b
=(cos
x
3
3
cos
x
3
),函数f(x)=
a
b

(1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)如果△ABC的三边a、b、c,满足b2=ac,且边b所对的角为x,试求x的范围及此时函数f(x)的值域.
答案

(1)∵向量

a
=(sin
x
3
,cos
x
3
b
=(cos
x
3
3
cos
x
3
),

∴函数f(x)=

a
b
=sin(
2x
3
+
π
3
)+
3
2

令2kπ-

π
2
2x
3
+
π
3
≤2kπ+
π
2
,解得3kπ-
5
4
π≤x≤3kπ+
π
4
(k∈Z)

故函数f(x)的单调递增区间为[3kπ-

5
4
π,3kπ+
π
4
](k∈Z).

(2)由已知b2=ac,cosx=

a2+c2-b2
2ac
=
a2+c2-ac
2ac
2ac-ac
2ac
=
1
2
,∴
1
2
≤cosx<1,∴0<x≤
π
3

π
3
2x
3
+
π
3
9

3
2
<sin(
2x
3
+
π
3
)≤1,

3
<sin(
2x
3
+
π
3
)+
3
2
≤1+
3
2

∴f(x)的值域为(

3
,1+
3
2
]

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