20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=sinωx·cosωx+cos2ωx-(ω>0)的图象上两相邻对称轴间的距离为.
(1)求f(x)的单调递减区间;
(2)将函数f(x)的图象向右平移个单位,再将所得图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在区间[0,]上的最大值和最小值.
解:(1)f(x)=sinωx·cosωx+cos2ωx-=sin2ωx+-=sin(2ωx+),
由题意知f(x)的最小正周期T=,T===,ω=2,所以f(x)=sin(4x+).
由2kπ+≤4x+≤2kπ+(k∈Z),得+≤x≤+(k∈Z),
所以函数f(x)的单调递减区间为[+,+](k∈Z).
(2)将f(x)的图象向右平移个单位后,得到y=sin[4(x-)+]=sin(4x-)的图象,再将所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到y=sin(2x-)的图象.所以g(x)=sin(2x-).
因为0≤x≤,所以-≤2x-≤,-≤sin(2x-)≤1,
当2x-=-,即x=0时,g(x)min=-;
当2x-=,即x=时,g(x)max=1.
19.(本小题满分12分)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知(2a+b)cosC+ccosB=0.
(1)求角C的大小;
(2)若c=4,求使△ABC面积取得最大值时的a,b的值.
解:(1)由已知及由正弦定理得(2sinA+sinB)cosC+sinCcosB=0,所以2sinAcosC+(sinBcosC+sinCcosB)=0,
所以sin(B+C)+2sinAcosC=0,
即sinA+2sinAcosC=0.
因为0<A<π,sinA>0,所以cosC=-,所以C=.
(2)因为△ABC的面积为S=absinC=ab,若使得S取得最大值,只需要ab取得最大值.
由余弦定理可得,c2=a2+b2-2abcosC,
即16=a2+b2+ab≥3ab,故ab≤,当且仅当a=b时取等号.
故使得△ABC面积取得最大值时a、b的取值为a=b=.
18.(本小题满分12分)已知函数f(x)=sinxcosx+sin2x-,将函数f(x)的图象向左平移个单位长度后得函数g(x)的图象,设△ABC的三个角A,B,C的对边分别为a,b,c;
(1)若f(C)=0,c=6,2sinA=sinB,求a,b的值.
(2)若g(B)=0且m=(cosA,cosB),n=(1,sinA-cosAtanB),求m·n的取值范围.
解:(1)f(x)=sinxcosx+sin2x-=sin2x+(1-cos2x)-=sin2x-cos2x-1=sin(2x-)-1.
f(C)=sin(2C-)-1=0,∴sin(2C-)=1,∴C=.
∵2sinA=sinB,由正弦定理可得b=2a ①
由余弦定理知:a2+b2-2abcos=36,即a2+b2-ab=36 ②
由①②解得:a=2,b=4.
(2)由题意知g(x)=sin(2x+)-1,
∴g(B)=sin(2B+)-1=0,∴sin(2B+)=1,∴B=,
于是m·n=cosA+(sinA-cosA)=cosA+sinA=sin(A+),
∵B=,∴A∈(0,),得A+∈(,π).
∴sin(A+)∈(0,1],即m·n∈(0,1].
三、解答题
17.(本小题满分10分)[2014·河北高三质检]已知在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且acosC+c=b.
(1)求角A;
(2)若a=1,且c-2b=1,求角B.
解:(1)由acosC+c=b,得sinAcosC+sinC=sinB,
∵sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC,
∴sinC=cosAsinC,又sinC≠0,∴cosA=,A=.
(2)由c-2b=1,得c-2b=a,即sinC-2sinB=sinA.
又A=,∴C=π-B,
∴sin(π-B)-2sinB=,
整理得cos(B+)=.
∵0<B<π,∴<B+<π.
∴B+=,即B=.
16.已知3a+4b+5c=0,且|a|=|b|=|c|=1,则a·(b+c)=________.
解析:依题意得|3a|=3,|4b|=4,|5c|=5,又3a+4b+5c=0,所以向量3a、4b、5c首尾相接构成一个直角三角形,因此有a·b=0,a·(b+c)=a·b+a·c=a·c=|a|·|c|cosθ=cosθ=-(其中θ为向量a与c的夹角).
答案:-
15.[2013·海淀区期末练习]函数f(x)=Asin(2x+φ)(A>0,φ∈R)的部分图象如图所示,那么f(0)=________.
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解析:由图可知,A=2,f()=2,
∴2sin(+φ)=2,sin(+φ)=1,
∴+φ=+2kπ(k∈Z),φ=-+2kπ(k∈Z),
∴f(0)=2sinφ=2sin(-+2kπ)=2×(-)=-1.
答案:-1
14.已知向量a=(-,),=a-b,=a+b,若△OAB是以O为直角顶点的等腰直角三角形,则△OAB的面积为________.
解析:由题意得,|a|=1,又△OAB是以O为直角顶点的等腰直角三角形,所以⊥,||=||.由⊥得(a-b)·(a+b)=|a|2-|b|2=0,所以|a|=|b|,由||=||得|a-b|=|a+b|,所以a·b=0.所以|a+b|2=|a|2+|b|2=2,所以||=||=,故S△OAB=××=1.
答案:1
二、填空题
13.已知向量a=(8,),b=(x,1),其中x>0,若(a-2b)∥(2a+b),则x=________.
解析:a-2b=(8-2x,-2),2a+b=(16+x,x+1),由题意得(8-2x)(x+1)=(-2)(16+x),整理得x2=16,又∵x>0,∴x=4.
答案:4
12.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(acosB+bcosA)=2csinC,a+b=4(a,b在变化),且△ABC的面积最大值为,则此时△ABC的形状是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.正三角形
解析:由正弦定理得(sinAcosB+cosAsinB)=2sin2C,即sin(A+B)=sinC=2sin2C,即sinC=,C=60°或120°,△ABC的面积S=absinC=ab≤()2=,当且仅当a=b时等号成立,此时a=b=2,选择C.
答案:C
11.若x∈[0,],sin(x-)=,则sin(2x+)的值为( )
A. B.
C. D.
解析:由sin(x-)=得,sinxcos-cosxsin=,sinx-cosx=,两边平方得sin2x+-sin2x=,∴·+-sin2x=,即sin2x·+cos2x·=,∴sin(2x+)=.
答案:D
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