题目内容

已知函数f(x)=
1+cos2x
2sin(
π
2
-x)
+sinx+a2sin(x+
π
4
)的最大值为
2
+3.
(Ⅰ)试确定常数a的值;
(Ⅱ)解关于x的不等式f(x)≥1+
3
2
2
考点:三角函数的化简求值,三角函数线,正弦函数的单调性
专题:三角函数的求值
分析:(I)利用倍角公式、诱导公式、两角和差的正弦公式可得f(x)=(
2
+a2)sin(x+
π
4
)
.由于f(x)的最大值为
2
+3.可得
2
+a2=
2
+3
,解得即可.
(II)由(I)可得:f(x)=(
2
+3)sin(x+
π
4
)
,因此不等式f(x)≥1+
3
2
2
,化为sin(x+
π
4
)
2
2
,利用正弦函数的单调性即可得出.
解答: 解:(I)函数f(x)=
1+cos2x
2sin(
π
2
-x)
+sinx+a2sin(x+
π
4

=
2cos2x
2cosx
+sinx+a2sin(x+
π
4
)

=sinx+cosx+a2sin(x+
π
4
)

=
2
sin(x+
π
4
)
+a2sin(x+
π
4
)

=(
2
+a2)sin(x+
π
4
)

∵f(x)的最大值为
2
+3.
2
+a2=
2
+3
,解得a=±
3

(II)∵f(x)=(
2
+3)sin(x+
π
4
)

∴不等式f(x)≥1+
3
2
2
,化为sin(x+
π
4
)
2
2

π
4
+2kπ≤x+
π
4
≤2kπ+
4
,解得2kπ≤x≤2kπ+
π
2
(k∈z).
∴不等式的解集为{x|2kπ≤x≤2kπ+
π
2
,k∈z}.
点评:本题考查了倍角公式、诱导公式、两角和差的正弦公式、正弦函数的图象与性质,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
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