问题 解答题
已知向量
a
=(sinx,cosx+sinx)
b
=(2cosx,cosx-sinx)
,x∈R,设函数f(x)=
a
b

(Ⅰ)求函数f(x)的最大值及相应的自变量x的取值集合;
(II)当x0∈(0,
π
8
)
f(x0)=
4
2
5
时,求f(x0+
π
3
)
的值
答案

(Ⅰ)∵

a
=(sinx,cosx+sinx),
b
=(2cosx,cosx-sinx)

f(x)=

a
b
=(sinx,cosx+sinx)•(2cosx,cosx-sinx)=2sinxcosx+cos2x-sin2x(1分)

=sin2x+cos2x(3分)

=

2
sin(2x+
π
4
)(4分)

∴函数f(x)取得最大值为

2
.(5分)

相应的自变量x的取值集合为{x|x=

π
8
+kπ(k∈Z)}(7分)

(II)由f(x0)=

4
2
5
2
sin(2x0+
π
4
)=
4
2
5
,即sin(2x0+
π
4
)=
4
5

因为x0∈(0,

π
8
),所以2x0+
π
4
∈(
π
4
π
2
)
,从而cos(2x0+
π
4
)=
3
5
(9分)

于是f(x0+

π
3
)=
2
sin(2x0+
π
4
+
π
3
)=
2
sin[(2x0+
π
4
)+
π
3
]
=
2
sin[(2x0+
π
4
)+
π
3
]=
2
[sin(2x0+
π
4
)cos
π
3
+cos(2x0+
π
4
)sin
π
3
]

=

2
(
4
5
×
1
2
+
3
5
×
3
2
)=
4
2
+3
6
10
(14分)

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