已知向量a=(cosx+2sinx,sinx),b=(cosx-sinx,2cosx),设函数f(x)=a•b.
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(I)由已知可得f(x)=(cosx+2sinx)(cosx-sinx)+2sinxcosx(1分)

=cos2x-sinxcosx+2sinxcosx-2sin2x+2sinxcosx=cos2x+3sinxcosx-2sin2x

=

1

2(1+cos2x)+

3

2sin2x+(cos2x−1)=

3

2(sin2x+cos2x)−

1

2=

3

2

2sin(2x+

π

4)−

1

2(6分)

由2kπ−

π

2<2x+

π

4<2kπ+

π

2得:kπ−

8<x<kπ+

π

8(8分)

即函数f(x)的单调递增区间为(kπ−

8,kπ+

π

8)(k∈Z).(9分)

(II)由(I)有f(x)=

3

2

2sin(2x+

π

4)−

1

2,

∴f(x)max=

3

2−1

2.(10分)

所求x的集合为{x|x=kπ+

π

8,k∈Z}.(12分)