已知向量,,,,函数,的最小正周期为.
(1)求的单调增区间;
(2)方程;在上有且只有一个解,求实数n的取值范围;
(3)是否存在实数m满足对任意x1∈[-1,1],都存在x2∈R,使得+1>f(x2)成立.若存在,求m的取值范围;若不存在,说明理由.
(1),(2)或(3)存在,且m取值范围为
【解析】
(1)函数,的最小正周期为.可得,即可求解的单调增区间.
(2)根据x在上求解的值域,即可求解实数n的取值范围;
(3)由题意,求解的最小值,利用换元法求解的最小值,即可求解m的范围.
【详解】(1)函数f(x)•1=2sin2(ωx)cos(2ωx)﹣1
=sin(2ωx)cos(2ωx)
=2sin(2ωx)
∵f(x)的最小正周期为π.ω>0
∴,
∴ω=1.
那么f(x)的解析式f(x)=2sin(2x)
令2x,k∈Z
得:x
∴f(x)的单调增区间为[,],k∈Z.
(2)方程f(x)﹣2n+1=0;[0,]上有且只有一个解,
转化为函数y=f(x)+1与函数y=2n只有一个交点.
∵x在[0,]上,
∴(2x)
那么函数y=f(x)+1=2sin(2x)+1的值域为[,3],结合图象可知
函数y=f(x)+1与函数y=2n只有一个交点.
那么2n<1或2n=3,
可得或n=.
(3)由(1)可知f(x)=2sin(2x)
∴f(x2)min=﹣2.
实数m满足对任意x1∈[﹣1,1],都存在x2∈R,
使得成立.
即成立
令
设t,那么
∵x1∈[﹣1,1],
∴t∈[,],
可得t2+mt+5>0在t∈[,]上成立.
令g(t)=t2+mt+5>0,
其对称轴t
∵t∈[,]上,
∴①当时,即m≥3时,g(t)min=g(),解得;
②当,即﹣3<m<3时,g(t)min=g()0,解得﹣3<m<3;
③当,即m≤﹣3时,g(t)min=g()0,解得m≤﹣3;
综上可得,存在m,可知m的取值范围是(,).
【点睛】本题主要考查三角函数的图象和性质,利用三角函数公式将函数进行化简是解决本题的关键.同时考查了二次函数的最值的讨论和转化思想的应用.属于难题.
两个向量的夹角的定义:
对于非零向量,,作称为向量,的夹角,当=0时,,同向,当=π时,,反向,
当时,垂直。
两个向量数量积的含义:
如果两个非零向量,,它们的夹角为,我们把数量叫做与的数量积(或内积或点积),记作:,即。
叫在上的投影。
规定:零向量与任一向量的数量积是0,注意数量积是一个实数,不再是一个向量。
两个向量数量积的几何意义:
数量积等于的模与在上的投影的乘积。
1、两个向量的夹角:对于非零向量,,作称为向量,的夹角,当=0时,,同向,当=π时,,反向,
当时,垂直。
2、含义:如果两个非零向量,,它们的夹角为,我们把数量叫做与的数量积(或内积或点积),记作:,即。
叫在上的投影。
规定:零向量与任一向量的数量积是0,注意数量积是一个实数,不再是一个向量。
3、几何意义:数量积等于的模与在上的投影的乘积。
4、向量数量积的性质:设两个非零向量
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)当,同向时,;当与反向时,;当为锐角时,为正且,不同向,;当为钝角时,为负且,不反向,。
向量数量积的性质:
设两个非零向量
(1);
(2);
(3);
(4);
(5)当,同向时,;当与反向时,;当为锐角时,为正且,不同向,;当为钝角时,为负且,不反向,。
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