题目内容
【题目】已知函数f(x)=4sin2(
+
)sinx+(cosx+sinx)(cosx﹣sinx)﹣1.
(1)化简f(x);
(2)常数ω>0,若函数y=f(ωx)在区间
上是增函数,求ω的取值范围;
(3)若函数g(x)=
在
的最大值为2,求实数a的值.
【答案】
(1)解:f(x)=2[1﹣cos(
+x)]sinx+cos2x﹣sin2x﹣1=(2+2sinx)sinx+1﹣2sin2x﹣1=2sinx.
(2)解:∵f(ωx)=2sinωx,由
≤ωx≤
,解得﹣
+
≤x≤
+
,
∴f(ωx)的递增区间为[﹣
+
,
+
],k∈Z.∵f(ωx)在[﹣
,
]上是增函数,
∴当k=0时,有
,∴
,解得
,
∴ω的取值范围是(0,
].
(3)解:g(x)=sin2x+asinx﹣acosx﹣
a﹣1,令sinx﹣cosx=t,则sin2x=1﹣t2,
∴y=1﹣t2+at﹣
a﹣1=﹣(t﹣
)2+
﹣
,∵t=sinx﹣cosx=
sin(x﹣
),
∵x∈[﹣
,
],∴x﹣
∈[﹣
,
],∴
.
①当
<﹣
,即a<﹣2
时,ymax=﹣(
﹣
)2+
﹣
=﹣
a﹣
﹣2.
令﹣
a﹣
﹣2=2,解得a=﹣
(舍).
②当﹣
≤
≤1,即﹣2
≤a≤2时,ymax=
﹣
,令
,解得a=﹣2或a=4(舍).
③当
,即a>2时,在t=1处
,由
得a=6.
因此,a=﹣2或a=6.
【解析】(1)使用降次公式和诱导公式化简4sin2(
+
),使用平方差公式和二倍角公式化简(cosx+sinx)(cosx﹣sinx);(2)求出f(ωx)的包含0的增区间U,令[﹣
,
]U,列出不等式组解出ω;(3)求出g(x)解析式,判断g(x)的最大值,列方程解出a.