题目内容

已知函数f(x)=
sin2x+2sin2x
1+tanx
-2
3
cos2x+
3

(1)求函数f(x)的定义域;
(2)当x∈[-
π
6
π
3
]时,求f(x)的值域;
(3)若f(x)=
2
3
,且x∈[
π
6
π
3
],求cos2x的值.
分析:(1)由题意,
1+tanx≠0
x≠kπ+
π
2
,可得函数f(x)的定义域;
(2)化简函数,再整体思维,即可求f(x)的值域;
(3)由f(x)=
2
3
,得sin(2x-
π
3
)=
1
3
,从而可求cos(2x-
π
3
)=
2
2
3
,利用cos2x=cos[(2x-
π
3
)+
π
3
],即可求得结论.
解答:解:(1)由题意,
1+tanx≠0
x≠kπ+
π
2
,解得
x≠kπ-
π
4
x≠kπ+
π
2
(k∈Z),
∴函数f(x)的定义域为{x|x≠kπ-
π
4
或x≠kπ+
π
2
,(k∈Z)};
(2)f(x)=
sin2x+2sin2x
1+tanx
-2
3
cos2x+
3
=
2sinx(sinx+cosx)
sinx+cosx
cosx
-
3
(2cos2x-1)

=sin2x-
3
cos2x=2sin(2x-
π
3
),
∵x∈[-
π
6
π
3
],
∴2x-
π
3
∈[-
3
π
3
],
∴sin(2x-
π
3
)∈[-1,
3
2
],
∴f(x)的值域为[-2,
3
];
(3)由f(x)=
2
3
,得sin(2x-
π
3
)=
1
3

∵x∈[
π
6
π
3
],
∴2x-
π
3
∈[0,
π
3
],
∴cos(2x-
π
3
)=
2
2
3

∴cos2x=cos[(2x-
π
3
)+
π
3
]=cos(2x-
π
3
)cos
π
3
-sin(2x-
π
3
)sin
π
3
=
2
2
-
3
6
点评:本题考查三角函数的化简,考查角的变换,考查学生 的计算能力,正确化简函数是关键.
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