设函数f(x)=a•b,其中向量a=(2cosx,1),b=(cosx,3sin2x+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,π6]时,-4<f(x)<4恒成

题目简介

设函数f(x)=a•b,其中向量a=(2cosx,1),b=(cosx,3sin2x+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,π6]时,-4<f(x)<4恒成

题目详情

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.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

f(c)=2cos2x+
3
sin2x+m

=1+cos2x+
3
sin2x+m

=2sin(2x+class="stub"π
6
)+m+1

(Ⅰ)当m=-1时,f(x)=2sin(2x+class="stub"π
6
)

2x+class="stub"π
6
=2kπ-class="stub"π
2
  (k∈Z)
时,
函数f(x)取最小值,f(x)min=-2,
此时x=kπ-class="stub"π
3
  (k∈Z)

(Ⅱ)∵0≤x≤class="stub"π
6

class="stub"π
6
≤2x+class="stub"π
6
class="stub"π
2

class="stub"1
2
≤sin(2x+class="stub"π
6
)≤1
∴2+m≤f(x)≤3+m
依题意当x∈[0,class="stub"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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