问题 解答题
已知函数f(x)=lg(
3
-(
3
-1)tanx-tan2x).
(1)求函数f(x)的定义域.
(2)若β是两个模长为2的向量
a
b
的夹角,且不等式f(x)≤lg(1+sinβ)对于定义域内的任意实数x恒成立,求
a
 +
b
的取值范围.
答案

解.(1)令

3
-(
3
-1)tanx-tan2 x>0,得-
3
<tanx<1
,…(2分)

由此可得所求函数的定义域为D={x|kπ-

π
3
<x<kπ+
π
4
,k∈Z}.…(4分)

(2)当x∈D时,tanx∈(-

3
,1)而0<
3
-(
3
-1)tanx-tan2x
=(
3
+tanx)(1-tanx)

(

(
3
+tanx)+(1-tanx)
2
)2=1+
3
2
 …(6分)

取等条件是

3
+tanx=1-tanx即tanx=
1-
3
2

故f(x)有最大值lg(1+

3
2
),…(7分)

原不等式等价于lg(1+

3
2
)≤lg(1+sinβ)

sinβ≥

3
2
且0≤β≤π

π
3
≤β≤
3

π
6
≤β≤
π
3
…(8分)

|

a
+
b
|=
(
a
+
b
)
2
=
8+8cosβ
=4|cos
β
2
|
=4cos
β
2
             …(10分)

1
2
β=
π
6
时有最大值2
3
而当
1
2
β=
1
3
π
时有最小值2,

|

a
+
b
|的值域是[2,2
3
]
.(12分)

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