问题 解答题
设函数f(x)=
a
b
,其中向量
a
=(2cosx,1),
b
=(cosx,
3
sin2x+m)
(Ⅰ)当m=-1时,求函数f(x)的最小值,并求此时x的值;
(Ⅱ)当x∈[0, 
π
6
]
时,-4<f(x)<4恒成立,求实数m的取值范围.
答案

f(c)=2cos2x+

3
sin2x+m

=1+cos2x+

3
sin2x+m

=2sin(2x+

π
6
)+m+1

(Ⅰ)当m=-1时,f(x)=2sin(2x+

π
6
)

2x+

π
6
=2kπ-
π
2
  (k∈Z)时,

函数f(x)取最小值,f(x)min=-2,

此时x=kπ-

π
3
  (k∈Z)

(Ⅱ)∵0≤x≤

π
6

π
6
≤2x+
π
6
π
2

1
2
≤sin(2x+
π
6
)≤1

∴2+m≤f(x)≤3+m

依题意当x∈[0,

π
6
]时,

-4<f(x)<4恒成立

f(x)min>-4 
f(x)max<4  

2+m>-4
3+m<4

解得-6<m<1,为所求的实数m的取值范围

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