已知向量 $\overrightarrow a=\left(\cos{\dfrac{3x}{2}},\sin{\dfrac{3x}{2}}\right)$,$\overrightarrow b=\left(\cos{\dfrac x2},-\sin {\dfrac x2}\right)$,$x\in\left[0,\dfrac{\pi}{2}\right]$,求 $f(x)=\overrightarrow a\cdot \overrightarrow b-\left|\overrightarrow a+\overrightarrow b\right|$ 的最小值.
【难度】
【出处】
2010年第二十一届“希望杯”全国数学邀请赛高一(二试)
【标注】
  • 知识点
    >
    向量
    >
    向量的运算
    >
    向量的数量积
  • 知识点
    >
    函数
    >
    常见初等函数
    >
    三角函数
  • 知识点
    >
    函数
    >
    常见初等函数
    >
    二次函数
  • 知识点
    >
    函数
    >
    复合函数
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的最值和值域
【答案】
$-\dfrac 32$
【解析】
根据题意有\[\begin{split}f(x)&=\overrightarrow a\cdot \overrightarrow b-\left|\overrightarrow a+\overrightarrow b\right|\\&=\cos {2x}-\sqrt{2+2\cos{2x}}\\&=2\cos ^2 x-2\cos x-1,\end{split}\]因为 $0\leqslant x\leqslant \dfrac{\pi}{2}$,所以$$0\leqslant \cos x\leqslant 1.$$所以当 $\cos x=\dfrac 12$ 时,$f(x)$ 有最小值 $-\dfrac 32$.
答案 解析 备注
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