问题
解答题
已知函数f(x)=sin
(1)求方程f(x)=0的解集; (2)如果△ABC的三边a,b,c满足b2=ac,且边b所对的角为x,求角x的取值范围及此时函数f(x)的值域. |
答案
(1)法1:由f(x)=0,
得sin
cosx 2
+x 2
cos23
=cosx 2
(sinx 2
+x 2
cos3
)=0,x 2
由cos
=0,得x 2
=kπ+x 2
,π 2
∴x=2kπ+π(k∈Z);
由sin
+x 2
cos3
=0,得tanx 2
=-x 2
,3
∴
=kπ-x 2
,即x=2kπ-π 3
(k∈Z),2π 3
则方程f(x)=0的解集为{x|2kπ+π或2kπ-
(k∈Z)};2π 3
法2:f(x)=
sinx+1 2
(cosx+1)3 2
=
sinx+1 2
cosx+3 2
=sin(x+3 2
)+π 3
,3 2
由f(x)=0,得sin(x+
)=-π 3
,3 2
可得x+
=kπ-(-1)kπ 3
(k∈Z),即x=kπ-(-1)kπ 3
-π 3
(k∈Z),π 3
则方程f(x)=0的解集为{x|x=kπ-(-1)k
-π 3
(k∈Z)};π 3
(2)∵b2=ac,且a2+c2≥2ac(当且仅当a=c时取等号),
∴由余弦定理得cosB=
=a2+c2-b2 2ac
≥a2+c2-ac 2ac
,1 2
又B为三角形的内角,
∴0<B≤
,π 3
由题意得x=B,即x∈(0,
],π 3
f(x)=
sinx+1 2
(cosx+1)3 2
=
sinx+1 2
cosx+3 2
=sin(x+3 2
)+π 3
,3 2
∵x+
∈(π 3
,π 3
],2π 3
则此时函数f(x)的值域为[
,3
+1].3 2