请教2个关于三角函数的问题

作者&投稿:魏李 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
三角函数2个问题~

解:(1)原式=tan70cos10【(√3sin20-cos20)/cos20】
=tan70cos10【2sin(20-30)/cos20】
=tan70cos10【-2sin10/cos20】
=tan70*(-2sin10cos10/cos20)
=sin70/cos70(-sin20/cos20)
=-sin70sin20/cos70cos20
=-1
(2)令t=sinx+cosx,t∈〔-√2,√2〕, t^2=1+2sinxcosx,即sinxcosx=(t^2-1)/2,
∴y=t+(t^2-1)/2,=1/2(t^2+2t+1)=1/2(t+1)^2
∴y(max) = 1/2(√2+1)^2=(3+2√2)/2,
当t=1时,y有最小值,y(min)=0

补充: 辅助角公式y=asinx+bcosx=√(a^2+b^2)sin(x+φ),其中tanφ=b/a.
(1)(2)问 的第一步 都用到辅助角公式

(1)f(x)=a(1-cos2x-√3sin2x)+a+b=-2asin(2x+π/6)+2a+b,
其定义域为R,值域为[-5,1],
∴|2a|+2a+b=1,①
-|2a|+2a+b=-5,②
[①-②]/2,|2a|=3,a=3/2或-3/2,
a=3/2时由①,b=-5,
a=-3/2时由①,b=1.
(2)把(1)中的定义域改为[0,π/2],则
u=2x+π/6的值域是[π/6,7π/6],
v=sinu的值域是[-1/2,1],
f(x)=-2av+2a+b(记为g(v))的值域是[-5,1],分两种情况:
1)a>0,g(1)=-2a+2a+b=b=-5,g(-1/2)=a+2a+b=3a-5=1,a=2.
2)a<0,b=1,3a+1=-5,a=-2.

1)因p、q是方程的根
则3sinp+4cosp=a
即3/√(3^2+4^2)sinp+4/√(3^2+4^2)cosp=a/√(3^2+4^2)
即3/5sinp+4/5cosp=a/5
令3/5=cosФ,4/5=sinФ(显然0<Ф<π/2)
则有cosФsinp+sinФcosp=a/5
即有sin(p+Ф)=a/5(I)
同理有sin(q+Ф)=a/5(II)
由(I)(II)有sin(p+Ф)=sin(q+Ф)
即sin(p+Ф)-sin(q+Ф)=0
即2cos[(p+q)/2+Ф]sin[(p-q)/2]=0
因p≠q,且0<(p-q)/2<π,则sin[(p-q)/2]≠0
得cos[(p+q)/2+Ф]=0
而0<(p+q)/2<2π,则0<Ф<(p+q)/2+Ф<2π+Ф<5π/2
所以(p+q)/2+Ф=π/2或(p+q)/2+Ф=3π/2
于是p+q=π/2-Ф=π/2-arccos3/5=π/2-arcsin4/5
或p+q=3π/2-Ф=3π/2-arccos3/5=3π/2-arcsin4/5

由(I)(II)有
p+Ф=arcsin(a/5)
q+Ф=arcsin(a/5)
相加得p+q+2Ф=2arcsin(a/5)即(p+q)/2+Ф=arcsin(a/5)
由前面的结果知
当(p+q)/2+Ф=π/2时,arcsin(a/5)=π/2即a=5
当(p+q)/2+Ф=3π/2时,arcsin(a/5)=3π/2即a=-5
所以a=±5

2)因cos2x=1-2(sinx)^2,则
方程cos2x+2sinx+2m-3=0即(sinx)^2-sinx+(1-m)=0
如果上述方程sinx无解,则x无解
如果上述方程sinx有两解,因0≤x<2π,且每个解都满足-1≤sinx≤1,则每个sinx都对应两个不同的x值,即x有四个解
所以要保证在[0,2π)上恰有两个相异的x的实数根,上述关于sinx的方程有且只能有一个满足-1≤sinx≤1的解,分两种情况:
(1)当上述方程只有一个sinx的解,则必有⊿=4m-3=0,即m=3/4
此时sinx=1/2,满足-1≤sinx≤1
(2)当上述方程有两个sinx的解,但只有一个满足-1≤sinx≤1。不妨先解出sinx=[1-√(4m-3)]/2或sinx=[1+√(4m-3)]/2
当-1≤[1-√(4m-3)]/2≤1时,3/4<m≤3
当-1≤[1+√(4m-3)]/2≤1时,3/4<m≤1
如果sinx=[1-√(4m-3)]/2满足-1≤sinx≤1,则sinx=[1+√(4m-3)]/2不满足-1≤sinx≤1,此时1<m≤3
如果sinx=[1+√(4m-3)]/2满足-1≤sinx≤1,则sinx=[1-√(4m-3)]/2不满足-1≤sinx≤1,此时无m存在
综上知使得方程在[0,2π)上恰有两个相异的x的实数根的m的取值范围为{3/4}U(1,3]

(1)3sinx+4cosx=5sin(x+θ)=a;θ=arcsin4/5
x+θ∈(arcsin4/5,2π+arcsin4/5)
sin(x+θ)=a/5两个相异实根p,q
∴a/5∈(-1,1)且≠4/5
即a∈(-5,5)且≠4
两个相异实根p,q关于x+θ=π/2,或x+θ=3π/2对称
∴p+q=π/2-arcsin4/5,或3π/2-arcsin4/5
(2)cos2x+2sinx+2m-3=0
1-2sinx^2+2sinx+2m-3=0
sinx^2-sinx-m+1=0
方程在[0,2π)上恰有两个相异的实数根,就是说关于t的方程:t^2-t-m+1=0在(-1,1)有一个解
1、△=1-4(-m+1)=0→m=3/4
2、{△>0
f(1)=-m+1<0
f(-1)=-m+3>0
解得:1<m<3
综上所述,1<m<3或m=3/4


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