问题 解答题
已知向量
m
=(
3
cos
x
4
,cos
x
4
)
n
=(sin
x
4
,cos
x
4
)
,函数f(x)=
m
n

(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期及单调递减区间;(Ⅱ)在锐角△ABC中,A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足acosC+
1
2
c=b
,求f(2B)的取值范围.
答案

(Ⅰ)∵函数f(x)=

m
n
=
3
sin
x
4
cos
x
4
+cos2
x
4
=
3
2
sin
x
2
+
1
2
cos
x
x
+
1
2
=sin(
x
2
+
π
6
)+
1
2

故函数的最小正周期为

1
2
=4π.

令 2kπ+

π
2
x
2
+
π
6
≤2kπ+
2
,k∈z,求得  4kπ+
3
≤x≤4kπ+
3
,k∈z,

故函数的单调减区间为[4kπ+

3
,4kπ+
3
],k∈z.

(Ⅱ)在锐角△ABC中,∵acosC+

1
2
c=b,由余弦定理可得 a•
a2+b2-c2
2ab
+
c
2
=b.

化简可得b2+c2-a2=bc,∴cosA=

b2+c2-a2
2bc
=
1
2
,∴A=
π
3

∴B+C=

3
,∴
3
-
π
2
=
π
6
<B<
π
2
,∴
π
3
<B+
π
6
3
,∴
3
2
<sin(B+
π
6
)≤1

f(2B)=sin(B+

π
6
)+
1
2
∈(
1+
3
2
3
2
],即f(2B)的取值范围为(
1+
3
2
3
2
].

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