Question

設(shè)向量

a

=(cos2θ，1)，

b

=(1，1)，

c

=(2sinθ，1)，

d

=(-sinθ，1)，其中θ∈(0，

π

4

)．
（1）求

a

•

b

+

c

•

d

的取值范圍；
（2）若函數(shù)f（x）=|x|，比較f(

a

•

b

)與f(1-

c

•

d

)的大小．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意，由數(shù)量積的計(jì)算公式可得

a

•

b

+

c

•

d

=2cos2θ+1，又由θ的范圍，結(jié)合余弦函數(shù)的性質(zhì)，可得2cos2θ+1的范圍，即可得

a

•

b

+

c

•

d

的范圍；
（2）根據(jù)題意，可得f（1-

c

•

d

）=2sin²θ，f（

a

•

b

）=2cos²θ，又由θ∈(0，

π

4

)，比較可得有2cos²θ＞2sin²θ，即可得答案．

解答：解：（1）根據(jù)題意，

a

=（cos2θ，1），

b

=（1，1），

c

=（2sinθ，1），

d

=（-sinθ，1），
則

a

•

b

+

c

•

d

=cos2θ+1-2sin²θ+1=2cos2θ+1，
又由θ∈(0，

π

4

)，可得2θ∈（0，

π

2

），
則1＜2cos2θ+1＜3，即1＜

a

•

b

+

c

•

d

＜3，
故

a

•

b

+

c

•

d

的范圍是（1，3）；
（2）若f（x）=|x|，
則f（1-

c

•

d

）=f（1+2sin²θ-1）=|2sin²θ|=2sin²θ，
又由f（

a

•

b

）=f（cos2θ+1）=|cos2θ+1|=1+cos2θ=2cos²θ，
又由θ∈(0，

π

4

)，有cosθ＞sinθ＞0，
則2cos²θ＞2sin²θ，
即f（

a

•

b

）＞f（1-

c

•

d

）．

點(diǎn)評：本題考查數(shù)量積的運(yùn)算以及三角函數(shù)的恒等變換，難點(diǎn)是正確運(yùn)用三角函數(shù)的二倍角公式進(jìn)行恒等變形．