Question

已知向量

m

=(cos

x

2

，-1)，

n

=(

3

sin

x

2

，cos2

x

2

)，設(shè)函數(shù)f(x)=

m

•

n

（Ⅰ）求f（x）在區(qū)間[0，π]上的零點(diǎn)；
（Ⅱ）若角B是△ABC中的最小內(nèi)角，求f（B）的取值范圍．

Answer 1

考點(diǎn)：平面向量數(shù)量積的運(yùn)算,函數(shù)零點(diǎn)的判定定理

專題：三角函數(shù)的求值,平面向量及應(yīng)用

分析：（Ⅰ）運(yùn)用向量的數(shù)量積的坐標(biāo)表示和二倍角公式及兩角差的正弦公式，化簡f（x），再令f（x）=0，解方程即可得到所求零點(diǎn)；
（Ⅱ）求出B的范圍，再由正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)，即可得到f（B）的范圍．

解答： 解：由向量

m

=(cos

x

2

，-1)，

n

=(

3

sin

x

2

，cos2

x

2

)，
函數(shù)f(x)=

m

•

n

．
則f(x)=

3

sin

x

2

cos

x

2

-cos2

x

2

=

3

2

sinx-

1+cosx

2

=

3

2

sinx-

1

2

cosx-

1

2

=sin(x-

π

6

)-

1

2

，
（Ⅰ）由f（x）=0，得sin(x-

π

6

)=

1

2

．
∴x-

π

6

=

π

6

+2kπ，或x-

π

6

=

5π

6

+2kπ，k∈Z，
∴x=

π

3

+2kπ，或x=π+2kπ，k∈Z，
又x∈[0，π]，∴x=

π

3

或π．
所以f（x）在區(qū)間[0，π]上的零點(diǎn)是

π

3

、π．     
       
（Ⅱ）由已知得B∈(0，

π

3

]，從而B-

π

6

∈(-

π

6

，

π

6

]，
∴sin(B-

π

6

)∈(-

1

2

，

1

2

]，
∴f(B)=sin(B-

π

6

)+

1

2

∈(-1，0]．

點(diǎn)評：本題考查平面向量的數(shù)量積的坐標(biāo)表示，考查二倍角公式和兩角差的正弦公式，考查函數(shù)和方程的關(guān)系，考查正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)，屬于中檔題．