问题 解答题
已知函数f(x)=4sin2
π+2x
4
 • sinx+(cosx+sinx)(cosx-sinx)

(1)化简f(x);
(2)已知常数ω>0,若函数y=f(ωx)在区间[-
π
2
,  
3
]
上是增函数,求ω的取值范围;
(3)若方程f(x)(sinx-1)+a=0有解,求实数a的取值范围.
答案

(1)f(x)=2[1-cos(

π
2
+x)] • sinx+cos2x-sin2x=(2+2sinx)sinx+1-2sin2x=2sinx+1(14分)

(2)∵f(ωx)=2sinωx+1

2kπ-

π
2
≤ωx≤2kπ+
π
2
2kπ
ω
-
π
≤x≤
2kπ
ω
+
π
,k∈Z

∴f(ωx)的递增区间为[

2kπ
ω
-
π
,  
2kπ
ω
+
π
],k∈Z

∵f(ωx)在[-

π
2
,  
3
]上是增函数

∴当k=0时,有[-

π
2
,  
3
]⊆[-
π
,  
π
]

ω>0
-
π
≤-
π
2
π
3
解得  0<ω≤
3
4

∴ω的取值范围是(0,  

3
4
](8分)

(3)解一:方程f(x)(sinx-1)+a=0即为(2sinx+1)(sinx-1)+a=0从而问题转化为方程a=-2sin2x+sinx+1有解,只需a在函数y=-2sin2x+sinx+1的值域范围内

y=-2sin2x+sinx+1=-2(sinx-

1
4
)2+
9
8

sinx=

1
4
时,ymax=
9
8

当sinx=-1时,ymin=-2

∴实数a的取值范围为[-2,  

9
8
](12分)

解二:原方程可化为2sin2x-sinx+a-1=0

令sinx=t,则问题转化为方程2t2-t+a-1=0在[-1,1]内有一解或两解,

设g(t)=2t2-t+a-1,若方程在[-1,1]内有一个解,则g(-1)g(1)<0 或 

g(-1)=0
g(1)<0
或 
g(1)=0
g(-1)<0
解得-2≤a<0

若方程在[-1,1]内有两个解,则

△=(-1)2-8(a-1)≥0
-1≤
1
4
≤1
g(-1)≥0
g(1)≥0
解得0≤a≤
9
8

∴实数a的取值范围是[-2,

9
8
]

单项选择题
单项选择题 A1/A2型题