已知函数f(x)=4sin2π+2x4 • sinx+(cosx+sinx)(cosx−sinx).

已知函数f(x)=4sin2
π+2x
4
• sinx+(cosx+sinx)(cosx−sinx)

(1)化简f(x);
(2)已知常数ω>0,若函数y=f(ωx)在区间[−
π
2
3
]
上是增函数,求ω的取值范围;
(3)若方程f(x)(sinx-1)+a=0有解,求实数a的取值范围.
hsbhsb 1年前 已收到1个回答 举报

kuiiuk 幼苗

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解题思路:(1)利用二倍角的余弦公式和平方差公式整理函数式,再合并同类型,点的三角函数的最简形式.
(2)根据上一问做出的函数的解析式,代入自变量整理出函数式,根据正弦函数的单调性先写出函数的单调区间,根据所给的单调区间,两者进行比较,得到ω的取值范围.
(3)原方程可化为2sin2x-sinx+a-1=0,换元令sinx=t,则问题转化为方程2t2-t+a-1=0在[-1,1]内有一解或两解,根据解的情况写出实根分布的充要条件,得到结果.

(1)f(x)=2[1−cos(
π
2+x)] • sinx+cos2x−sin2x=(2+2sinx)sinx+1-2sin2x=2sinx+1(14分)
(2)∵f(ωx)=2sinωx+1
由2kπ−
π
2≤ωx≤2kπ+
π
2得
2kπ
ω−
π
2ω≤x≤
2kπ
ω+
π
2ω,k∈Z
∴f(ωx)的递增区间为[
2kπ
ω−
π
2ω,
2kπ
ω+
π
2ω],k∈Z
∵f(ωx)在[−
π
2,

3]上是增函数
∴当k=0时,有[−
π
2,

3]⊆[−
π
2ω,
π
2ω]


ω>0

π
2ω≤−
π
2


π
2ω≥

3解得0<ω≤
3
4
∴ω的取值范围是(0,
3
4](8分)
(3)解一:方程f(x)(sinx-1)+a=0即为(2sinx+1)(sinx-1)+a=0从而问题转化为方程a=-2sin2x+sinx+1有解,只需a在函数y=-2sin2x+sinx+1的值域范围内
∵y=−2sin2x+sinx+1=−2(sinx−
1
4)2+
9
8
当sinx=
1
4时,ymax=

点评:
本题考点: 三角函数的化简求值;一元二次方程的根的分布与系数的关系;二倍角的正弦;二倍角的余弦;正弦函数的定义域和值域.

考点点评: 本题考查三角函数的化简求值及一元二次方程的实根分布,本题解题的关键是整理出三角函数的解析式,熟练应用三角函数的公式来解题,本题是一个中档题目.

1年前

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