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1、试题题目:已知a=(sinx,x),b=(1,-cosx),f(x)=a?b且x∈(0,2π),记f(x)在..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-01-21 07:30:00

试题原文

已知
a
=(sinx,x),
b
=(1,-cosx)
f(x)=
a
?
b
且x∈(0,2π),记f(x)在(0,2π)内零点为x0
(1)求当f(x)取得极大值时,
a
b
的夹角θ.
(2)求f(x)>0的解集.
(3)求当函数
f′(x)
x2
取得最小值时f(x)的值,并指出向量
a
b
的位置关系.

  试题来源:不详   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:平面向量的应用



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(本题满分14分)
(1)∵
a
=(sinx,x),
b
=(1,-cosx)
f(x)=
a
?
b
且x∈(0,2π),
∴f(x)=sinx-xcosx,x∈(0,2π),
∴f′(x)=cosx-(cosx-xsinx)=xsinx,
由f′(x)=0,x∈(0,2π),得x=π,
∴x∈(0,π),f'(x)>0,则f(x)单调递增;
当x∈(π,2π),f'(x)<0,则f(x)单调递减.
∴x=π是f(x)在(0,2π)内的极大值点.…(4分)
此时
a
=(sinπ,π)=(0,π),
b
=(1,-cosπ)=(1,1)
∴cosθ=
a
?
b
|
a
||
b
|
=
0+π
π?
2
=
2
2

∵0≤θ≤π,∴θ=
π
4
.…(6分)
(2)由(1)知x=π是f(x)在(0,2π)内的极大值点.
且f(0)=0,f(π)=π,f(2π)=-2π.
∴x∈(0,π)时,f(x)>0,且f(π)?f(2π)<0,
得x0∈(π,2π),
∴x∈(0,x0)时,f(x)>0,即f(x)>0的解集为(0,x0).…(9分)
(3)令h(x)=
f ′(x)
x2
=
xsinx
x2
=
sinx
x

h(x)=
xcosx-sinx
x2
=
-f(x)
x2

∴h′(x)=0,得x=x0
∴x∈(0,x0),f(x)>0,得h′(x)<0,则h(x)单调递减,
当x∈(x0,2π),f(x)<0,得h′(x)>0,则h(x)单调递增,
∴x=x0是h(x)在(0,2π)内的极小值,且h(x0)为唯一极值,即为最小值,
此时f(x)=f(x0)=0,即
a
?
b
=0

a
b
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“已知a=(sinx,x),b=(1,-cosx),f(x)=a?b且x∈(0,2π),记f(x)在..”的主要目的是检查您对于考点“高中平面向量的应用”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中平面向量的应用”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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