已知向量m=(3sinωx,0),n=(cosωx,-sinωx)(ω>0),在函数f(x)=m•(m+n)+t的图象上,对称中心到对称轴的最小距离为π4,且当x∈[0,π3]时f(x)的最小值为32

题目简介

已知向量m=(3sinωx,0),n=(cosωx,-sinωx)(ω>0),在函数f(x)=m•(m+n)+t的图象上,对称中心到对称轴的最小距离为π4,且当x∈[0,π3]时f(x)的最小值为32

题目详情

已知向量
m
=(
3
sinωx,0),
n
=(cosωx,-sinωx)(ω>0)
,在函数f(x)=
m
•(
m
+
n
)+t
的图象上,对称中心到对称轴的最小距离为
π
4
,且当x∈[0,
π
3
]
时f(x)的最小值为
3
2

(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的单调递增区间;
(3)若对任意x1,x2∈[0,
π
3
]都有|f(x1)-f(x2)|<m,求实数m的取值范围.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)∵
m
+
n
=(
3
sinωx+cosωx,-sinωx)

f(x)=
m
•(
m
+
n
)+t=
3
sinωx(
3
sinωx+cosωx)+t
 
=3sin2ωx+
3
sinωxcosωx+t
=
3(1-cos2ωx)
2
+
3
2
sin2ωx+t
=
3
2
sin2ωx-class="stub"3
2
cos2ωx+class="stub"3
2
+t=
3
sin(2ωx-class="stub"π
3
)+class="stub"3
2
+t

由题意可得class="stub"T
4
=class="stub"π
4
,∴ω=1. 
0≤x≤class="stub"π
3
,∴-class="stub"π
3
≤2x-class="stub"π
3
≤class="stub"π
3

 又f(x)的最小值为class="stub"3
2
=
3
×(-
3
2
)+class="stub"3
2
+t,
t=class="stub"3
2

f(x)=
3
sin(2x-class="stub"π
3
)+3

(2)令-class="stub"π
2
+2kπ≤2x-class="stub"π
3
≤class="stub"π
2
+2kπ,k∈Z
,可得-class="stub"π
6
+2kπ≤2x≤class="stub"5π
6
+2kπ,k∈Z

-class="stub"π
12
+kπ≤x≤class="stub"5π
12
+kπ,k∈Z

即单调递增区间为:[-class="stub"π
12
+kπ,class="stub"5π
12
+kπ],k∈Z

(3)当x∈[0,class="stub"π
3
]
时,f(x)的最大值为 
3
×(
3
2
)+class="stub"3
2
+class="stub"3
2
=class="stub"9
2
,最小值为class="stub"3
2

∴|f(x1)-f(x2)|的最大值为class="stub"9
2
-class="stub"3
2
=3.
∵对任意x1,x2∈[0,class="stub"π
3
]都有|f(x1)-f(x2)|<m,
∴m>3,即实数m的取值范围为(3,+∞).

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