题目内容

已知:f(x)=2
3
cos2x+sin2x-
3
+1(x∈R).求:
(Ⅰ)f(x)的最小正周期;
(Ⅱ)f(x)的单调增区间;
(Ⅲ)若x∈[-
π
4
π
4
]时,求f(x)的值域.
分析:(I)利用二倍角公式,平方关系,两角和的正弦函数,化简函数y=2
3
cos2x+sin2x-
3
+1,为一个角的一个三角函数的形式,然后直接求出最小正周期;
(II)将2x+
π
3
看成整体在[2kπ-
π
2
,2kπ+
π
2
]上单调递增,然后求出x的取值范围,从而求出函数的单调增区间.
(III)根据x∈[-
π
4
π
4
],求出2x+
π
3
的范围,从而求出sin(2x+
π
3
)的取值范围,从而求出f(x)的值域.
解答:解:f(x)=sin2x+
3
(2cos2x-1)+1
=sin2x+
3
cos2x+1
=2sin(2x+
π
3
)+1---------------------------------------(4分)
(Ⅰ)函数f(x)的最小正周期为T=
2
=π------------------(5分)
(Ⅱ)由2kπ-
π
2
≤2x+
π
3
≤2kπ+
π
2

得2kπ-
6
≤2x≤2kπ+
π
6

∴kπ-
12
≤x≤kπ+
π
12
,k∈Z
函数f(x)的单调增区间为[kπ-
12
,kπ+
π
12
],k∈Z-----------------(9分)
(Ⅲ)因为x∈[-
π
4
π
4
],∴2x+
π
3
∈[-
π
6
6
],
∴sin(2x+
π
3
)∈[-
1
2
,1],∴f(x)∈[0,3].-----------------------------------(13分)
点评:本题考查三角函数的最值,三角函数的周期性及其求法,正弦函数的单调性,考查计算能力,此类题目的解答,关键是基本的三角函数的性质的掌握熟练程度,是基础题.
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