《三角函数中的恒成立与存在性问题》三角函数中的恒成立与存在性问题 - 人教版高考数学复习数学知识点练习 - 读趣百科

《三角函数中的恒成立与存在性问题》三角函数中的恒成立与存在性问题

1填空题

设f(x)=$\sqrt {3}$sin3x+cos3x,若对任意实数x都有|f(x)|≤a,则实数a的取值范围是a≥

填空题答案仅供参考

题目答案

2

答案解析

分析:

构造函数F(x)=|f(x)|=|$\sqrt {3}$sin3x+cos3x|,利用正弦函数的特点求出F(x)_max,从而可得答案.

解答:

解:∵不等式|f(x)|≤a对任意实数x恒成立,

令F(x)=|f(x)|=|$\sqrt {3}$sin3x+cos3x|,

则a≥F(x)_max.

∵f(x)=$\sqrt {3}$sin3x+cos3x=2sin(3x+$\frac {π}{6}$)

∴-2≤f(x)≤2

∴0≤F(x)≤2

F(x)_max=2

∴a≥2.

即实数a的取值范围是a≥2

故答案为:a≥2.

点评:

本题考查两角和与差公式及构造函数的思想,考查恒成立问题,属于中档题.

2单选题

已知sinx+2siny=1,且siny+cos_x-m≥0对任意的x,y∈R恒成立,则m的取值范围是(        )

A
(-2,2]
B
(-∞,2]
C
(-∞,0]
D
(-2,0]

题目答案

C

答案解析

分析:

由已知条件利用三角函数推导出m≤-4sin_y+5siny=-4(siny-$\frac {5}{8}$)_+$\frac {25}{16}$.由此能求出结果.

解答:

解:∵sinx+2siny=1,且siny+cos_x-m≥0对任意的x,y∈R恒成立,

∴sin_x=(1-2siny)_=4sin_y-4siny+1,

cos_x=-4sin_y+4siny,

siny+cos_x-m=5siny-4sin_y-m≥0,

∴m≤-4sin_y+5siny

=-4(sin_y-$\frac {5}{4}$siny)

=-4(siny-$\frac {5}{8}$)_+$\frac {25}{16}$.

∵$\left\{\begin{matrix}siny∈[-1,1] \ 1-2siny∈[-1,1] \ \end{matrix}\right.$,∴siny∈[0,1],

∴m≤(-4sin_y+siny)_min=0,

即m≤0.

故答案为:C.

点评:

本题考查实数的最小值的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意三角函数知识和配方法的合理运用.

3填空题

已知函数f(x)是定义在(-∞,1]上的减函数且对一切x∈R,不等式f(k-sinx)≥f(k_-sin_x)恒成立,则k的值为

填空题答案仅供参考

题目答案

-1

答案解析

分析:

根据函数单调性的定义,转化为不等式组,再确定三角函数的最值,即可确定k的值.

解答:

解:由题意,∵函数f(x)是定义在(-∞,1]上的减函数,不等式f(k-sinx)≥f(k_-sin_x)恒成立

∴$\left\{\begin{matrix}k-sinx≤1 \ k_-sin_x≤1 \ k-sinx≤k_-sin_x \ \end{matrix}\right.$,

∴$\left\{\begin{matrix}k_≤1+sin_x \ k-k_≤sinx-sin_x \ \end{matrix}\right.$,

∴$\left\{\begin{matrix}k_≤(1+sin_x)_min \ k-k_≤(sinx-sin_x)_max \ \end{matrix}\right.$

∴$\left\{\begin{matrix}k_≤1 \ k-k_≤-2 \ \end{matrix}\right.$

∴k=-1

故答案为:-1

点评:

本题考查函数单调性的定义,考查三角函数的最值,解题的关键是正确理解三角函数的定义.

4单选题

函数f(x)=sinx+cosx,设x∈[-$\frac {π}{6}$,$\frac {π}{3}$],若f_(x)≥a恒成立,则实数a的取值范围为(       )

A
(-∞,1-$\frac {$\sqrt {3}$}{2}$]
B
(-∞,$\frac {$\sqrt {3}$}{2}$]
C
(-∞,1-$\frac {$\sqrt {2}$}{2}$]
D
(-∞,$\frac {$\sqrt {2}$}{2}$]

题目答案

A

答案解析

分析:

化简函数f(x)=$\sqrt {2}$sin(x+$\frac {π}{4}$),根据x∈[-$\frac {π}{6}$,$\frac {π}{3}$],利用正弦函数的定义域和值域求得 $\frac {$\sqrt {3}$-1}{2}$≤f(x)≤$\sqrt {2}$.再由 f_(x)≥a恒成立,可得

($\frac {$\sqrt {3}$-1}{2}$)_=1-$\frac {$\sqrt {3}$}{2}$≥a,由此求得实数a的取值范围.

解答:

解:∵函数f(x)=sinx+cosx=$\sqrt {2}$sin(x+$\frac {π}{4}$),设x∈[-$\frac {π}{6}$,$\frac {π}{3}$],则 x+$\frac {π}{4}$∈[$\frac {π}{12}$,$\frac {7π}{12}$],故 sin$\frac {π}{12}$≤sin(x+$\frac {π}{4}$)≤sin$\frac {π}{2}$.

求得sin$\frac {π}{12}$=sin($\frac {π}{3}$-$\frac {π}{4}$)=sin$\frac {π}{3}$cos$\frac {π}{4}$-cos$\frac {π}{3}$sin$\frac {π}{4}$=$\frac {$\sqrt {6}$-$\sqrt {2}$}{4}$,∴$\frac {$\sqrt {6}$-$\sqrt {2}$}{4}$≤sin(x+$\frac {π}{4}$)≤1,故 $\frac {$\sqrt {3}$-1}{2}$≤f(x)≤$\sqrt {2}$.

再由 f_(x)≥a恒成立,可得 ($\frac {$\sqrt {3}$-1}{2}$)_=1-$\frac {$\sqrt {3}$}{2}$≥a,故实数a的取值范围为(-∞,1-$\frac {$\sqrt {3}$}{2}$],所以选A.

点评:

本题主要考查两角和差的正弦公式,正弦函数的定义域和值域,函数的恒成立问题,属于中档题.