已知向量a=(2cosx,2sinx),b=(cosx,-3cosx),函数f(x)=a•b,g(x)=f(π6x+π3)+ax(a为常数).(1)求函数f(x)图象的对称轴方程;(2)若函数g(x)

题目简介

已知向量a=(2cosx,2sinx),b=(cosx,-3cosx),函数f(x)=a•b,g(x)=f(π6x+π3)+ax(a为常数).(1)求函数f(x)图象的对称轴方程;(2)若函数g(x)

题目详情

已知向量
a
=(2cosx,2sinx),
b
=(cosx,-
3
cosx)
,函数f(x)=
a
b
g(x)=f(
π
6
x+
π
3
)+ax
(a为常数).
(1)求函数f(x)图象的对称轴方程;
(2)若函数g(x)的图象关于y轴对称,求g(1)+g(2)+g(3)+…+g(2011)的值;
(3)已知对任意实数x1,x2,都有|cos
π
3
x1-cos
π
3
x2|≤
π
3
|x1-x2|
成立,当且仅当x1=x2时取“=”.求证:当a>
3
时,函数g(x)在(-∞,+∞)上是增函数.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)∵向量
a
=(2cosx,2sinx),
b
=(cosx,-
3
cosx)

又∵f(x)=
a
b

f(x)=2cos2x-2
3
sinxcosx

=2cos(2x+class="stub"π
3
)+1
.           …(4分)
2x+class="stub"π
3
=kπ(k∈Z)
,得x=class="stub"kπ
2
-class="stub"π
6
(k∈Z)

即函数f(x)的对称轴方程为x=class="stub"kπ
2
-class="stub"π
6
(k∈Z)
.…(6分)
(2)由(1)知g(x)=2cos(class="stub"π
3
x+π)+ax+1=-2cosclass="stub"π
3
x+ax+1

∵函数g(x)的图象关于y轴对称,
∴函数g(x)是偶函数,即a=0.
g(x)=-2cosclass="stub"π
3
x+1
…(8分)
又函数g(x)的周期为6,
∴g(1)+g(2)+g(3)+g(4)+g(5)+g(6)=6.
∴g(1)+g(2)+g(3)…+g(2011)=2010.  …(11分)
(3)∵已知对任意实数x1,x2,都有|cosclass="stub"π
3
x1-cosclass="stub"π
3
x2|≤class="stub"π
3
|x1-x2|
成立
∴对于任意x1,x2且x1<x2,由已知得class="stub"π
3
(x1-x2)≤cosclass="stub"π
3
x1-cosclass="stub"π
3
x2≤class="stub"π
3
(x2-x1)

g(x1)-g(x2)=2cosclass="stub"π
3
x1+ax1+1-2cosclass="stub"π
3
x2-ax2-1
=2(cosclass="stub"π
3
x1-cosclass="stub"π
3
x2)+a(x1-x2)
<class="stub"2π
3
(x2-x1)+a(x1-x2)=(a-class="stub"2π
3
)(x1-x2)

a>class="stub"2π
3

(a-class="stub"2π
3
)(x1-x2)<0

即当x1<x2时,恒有g(x1)<g(x2).
所以当a>class="stub"2π
3
时,函数g(x)在(-∞,+∞)上是增函数.…(16分)

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