题目内容
【题目】已知函数f(x)=(sinx+ cosx)2﹣2.
(1)当x∈[0, ]时,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若x∈[﹣ , ],求函数g(x)= f2(x)﹣f(x+ )﹣1的值域.
【答案】
(1)解:函数f(x)=(sinx+ cosx)2﹣2.
=[2sin(x+ )]2﹣2
=4sin2(x+ )﹣2
=2[1﹣cos(2x+ )]﹣2
=﹣2cos(2x+ ),
∴f(x)=﹣2cos(2x+ ),
可以令2kπ≤2x+ ≤π+2kπ,k∈Z,
∴kπ﹣ ≤x≤ +kπ,
∵x∈[0, ],
∴函数f(x)的单调递增区间[0, ].
(2)解:g(x)= f2(x)﹣f(x+ )﹣1
= ×4cos2(2x+ )+2cos[2(x+ )+ ]﹣1
=2cos2(2x+ )+2cos(2x+ + )﹣1
=2cos2(2x+ )﹣2sin(2x+ )﹣1
=2﹣2sin2(2x+ )﹣2sin(2x+ )﹣1
=﹣2sin2(2x+ )﹣2sin(2x+ )+1
∴g(x)=﹣2sin2(2x+ )﹣2sin(2x+ )+1
令sin(2x+ )=t,
∵x∈[﹣ , ],
∴﹣ ≤2x≤ ,
∴ ≤2x+ ≤ ,
∴sin(2x+ )∈[﹣ ,1],
∴t∈[﹣ ,1],
∴y=﹣2t2﹣2t+1,t∈[﹣ ,1],
=﹣2(t+ )2+1+
=﹣2(t+ )2+ ,
∴最大值为 ,最小值为﹣3.
∴值域为[﹣3, ].
【解析】(1)首先,结合辅助角公式,化简函数解析式,然后,利用降幂公式进行处理即可,然后,结合正弦函数的单调性和周期进行求解;(2)首先,化简函数g(x)的解析式,然后,结合所给角度的范围,换元法进行转化为二次函数的区间最值问题进行求解即可.