题目内容
【题目】已知函数满足如下条件:
①函数的最小值为
,最大值为9;
②且
;
③若函数在区间
上是单调函数,则
的最大值为2.
试探究并解决如下问题:
(Ⅰ)求,并求
的值;
(Ⅱ)求函数的图象的对称轴方程;
(Ⅲ)设是函数
的零点,求
的值的集合.
【答案】(Ⅰ);
;(Ⅱ)
;(Ⅲ)
.
【解析】
(Ⅰ)由函数的最值结合三角函数的最值可求得
,
;由函数
在区间
上是单调函数,则
的最大值为2,可得
,根据
即可得
;由
且
,可得
,验证即可得
;再由函数周期性即可得
;
(Ⅱ)由题意结合三角函数的性质可令,化简即可得解;
(Ⅲ)由题意可得,进而可得
,
或,或
,化简后代入
,分别求解即可.
(Ⅰ)因为,
,
所以,
,
所以,
.
所以.
设的最小正周期为
,
因为在区间
上是单调函数,则
的最大值为2,
所以,所以
,所以
即
,
所以.
因为,所以
,
所以,即
.
因为,所以
或
.
若,则
,此时
,不合题意;
若,则
,此时
,符合题意;
所以.
所以.
因为的最小正周期为4,
所以.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知.
令,得
.
所以函数的对称轴方程是
.
(Ⅲ)令,则
,所以函数
的零点都满足:
或
.
因为,
是函数
的零点,所以
,
或,或
,
即,或
,
或.
所以,
或,
或.
故的值的集合为
.

【题目】恩格尔系数(记为)是指居民的食物支出占家庭消费总支出的比重.国际上常用恩格尔系数来衡量一个国家和地区人民生活水平的状况.联合国对消费水平的规定标准如下表:
家庭类型 | 贫穷 | 温饱 | 小康 | 富裕 | 最富裕 |
实施精准扶贫以来,根据对某山区贫困家庭消费支出情况(单位:万元)的抽样调查,2018年每个家庭平均消费支出总额为2万元,其中食物消费支出为1.2万元预测2018年到2020年每个家庭平均消费支出总额每年的增长率约是30%,而食物消费支出平均每年增加0.2万元,预测该山区的家庭2020年将处于( )
A.贫困水平B.温饱水平C.小康水平D.富裕水平