题目内容
【题目】已知函数.
(1)当时,求
的值域;
(2)当时,函数
的图象关于
对称,求函数
的对称轴.
(3)若图象上有一个最低点
,如果图象上每点纵坐标不变,横坐标缩短到原来的
倍,然后向左平移1个单位可得
的图象,又知
的所有正根从小到大依次为
,且
,求
的解析式.
【答案】(1);(2)
;(3)
.
【解析】
分析:(1)时,值域为
,
时,利用三角函数的有界性可得结果;(2)由
时,函数
的图象关于
对称,利用辅助角公式可得关于
的方程从而可求出
的值,进而确定函数
的解析式,由两角和的正弦公式将其化为一个角的三角函数,利用正弦函数的对称性求解即可;(3)根据
图象上有一个最低点
,结合辅助角公式可求得
,从而得
,由
,分类讨论,排除不合题意的
,从而可得结果.
详解:(1)当b=0时,函数g(x)=asinx+c.
当a=0时,值域为:{c}.
当a≠0时,值域为:[c﹣|a|,c+|a|].(
(2)当a=1,c=0时,
∵g(x)=sinx+bcosx 且图象关于x=对称,
∴||=
,∴b=﹣
.
∴函数 y=bsinx+acosx 即:y=﹣sinx+cosx=
cos(x+
).
由 x+=kπ,k∈z,可得函数的对称轴为:x=kπ﹣
,k∈z.
(3)由g(x)=asinx+bcosx+c= sin(x+)+c,其中,sin=
,cos=
.
由g(x)图象上有一个最低点 (,1),所以
,
∴,
∴g(x)=(c﹣1)sin(x﹣)+c.
又图象上每点纵坐标不变,横坐标缩短到原来的倍,然后向左平移1个单位可得y=f(x)的图象,则f(x)=(c﹣1)sin
x+c.
又∵f(x)=3的所有正根从小到大依次为 x1、x2、x3…xn、…,且 xn﹣xn﹣1=3 (n≥2 ),
所以y=f(x)与直线y=3的相邻交点间的距离相等,根据三角函数的图象与性质,直线y=3要么过f(x)的最高点或最低点,要么是y=,
即:2c﹣1=3或 1﹣c+c=3(矛盾)或 =3,解得c=2 或 c=3.
当c=2时,函数的 f(x)=sin+2,T=6.
直线 y=3和 f(x)=sin+2相交,且 xn﹣xn﹣1=3 (n≥2 ),周期为3(矛盾).
当c=3时,函数 f(x)=2sin+3,T=6.
直线直线 y=3和 f(x)=2sin+3相交,且 xn﹣xn﹣1=3 (n≥2 ),周期为6(满足条件).
综上:f(x)=2sin+2.
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