题目内容

已知函数f(x)=sin
x
3
cos
x
3
+
3
cos2
x
3

(Ⅰ)将f(x)写成Asin(ωx+φ)的形式,并求其图象对称中心的横坐标;
(Ⅱ)如果△ABC的三边a、b、c满足b2=ac,且边b所对的角为x,试求x的范围及此时函数f(x)的值域.
分析:(1)先将函数f(x)化简为:f(x)=
1
2
sin
2x
3
+
3
2
(1+cos
2x
3
)=
1
2
sin
2x
3
+
3
2
cos
2x
3
+
3
2
=sin(
2x
3
+
π
3
)+
3
2

sin(
2x
3
+
π
3
)
=0,可得答案.
(2)由b2=ac,有根据余弦定理可得cosx=
a2+c2-b2
2ac
=
a2+c2-ac
2ac
2ac-ac
2ac
=
1
2
,所以可得x∈(0,
π
3
]
,f(x)值域为(
3
,1+
3
2
]
.得到答案.
解答:解:f(x)=
1
2
sin
2x
3
+
3
2
(1+cos
2x
3
)=
1
2
sin
2x
3
+
3
2
cos
2x
3
+
3
2
=sin(
2x
3
+
π
3
)+
3
2

(Ⅰ)由sin(
2x
3
+
π
3
)
=0
2x
3
+
π
3
=kπ(k∈z)得x=
3k-1
2
π
,k∈z,
即对称中心的横坐标为
3k-1
2
π,k∈z;
(Ⅱ)由已知b2=ac,cosx=
a2+c2-b2
2ac
=
a2+c2-ac
2ac
2ac-ac
2ac
=
1
2

1
2
≤cosx<1,  0<x≤
π
3
,  
π
3
2x
3
+
π
3
9

|
π
3
-
π
2
|>|
9
-
π
2
|
,∴sin
π
3
<sin(
2x
3
+
π
3
)≤1
,∴
3
<sin(
2x
3
+
π
3
)≤1+
3
2

即f(x)的值域为(
3
,1+
3
2
]

综上所述,x∈(0,
π
3
]
,f(x)值域为(
3
,1+
3
2
]
点评:本题主要考查三角函数的化简和余弦定理的应用.属中档题.求三角函数值域时一定多注意自变量x的取值范围.
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