数学高中:已知函数f(x)=2sin(wx),其中常数w>0,(1)若y=f(x)在[-π/4,2π/3]上单调递增 15
(1)若y=f(x)在[-π/4,2π/3]上单调递增,求w的取值范围;
(2)令w=4,将函数y=f(x)的图像向左平移π/12个单位,再向上平移1个单位,得到函数y=g(x)的图像,区间[a,b](a,b∈R且a>b),满足:y=g(x)在[a,b]上至少含有20个零点,在所得满足上述条件的[a,b]中,求b-a的最小值。
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f(x)=2sin(ωx)
单调递增区间ωx∈(2kπ-π/2,2kπ+π/2) ——将ωx看成整体
对照[-π/4,2π/3]有ωx∈[-ωπ/4,2ωπ/3]
-ωπ/4>-π/2及2ωπ/3<π/2
ω<2∩ω<¾→ω∈(0,¾)
f(x)=2sin(4x)左平移π/12个单位→f(x)=2sin(4x+π/12) (左正右负)
再向上平移1个单位→g(x)=2sin(4x+π/12)+1 (上正下负)
显然当a,b正好是零点时,b-a取得最小值 (一点也不浪费)
g(x)=2sin(4x+π/12)+1=0
sin(4x+π/12)=-½
4x+π/12=2kπ-π/6→x=kπ/2-π/16
4x+π/12=2kπ+π+π/6→x=kπ/2+13π/48
∴相邻的两个零点之间的距离是=π/3或π/6
∴至少含有20个零点,b-a≥10·π/6+9·π/3=14π/3
已知函数f(x)=2sin(ωx),其中常数ω>0(1)若y=f(x)在[-π4,2π3]上单调递增,求ω的取值范围;(2)令ω=2,将函数y=f(x)的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到函数y=g(x)的图象,区间[a,b](a,b∈R,且a<b)满足:y=g(x)在[a,b]上至少含有30个零点.在所有满足上述条件的[a,b]中,求b-a的最小值.
(1)解析:∵f(x)=2sin(wx),(w>0)
∴f(x)初相为零,∴其图像离Y轴最近最大值点和最小值点关于原点对称
∵在区间[-π/4,2π/3]上f(x)单调增
最大值点:wx=2kπ+π/2==> x=2kπ/w+π/(2w)
只须,π/(2w)>=2π/3==>w<=3/4
∴0<w<=3/4
(2)解析:令w=2
由题意g(x)=f(x+π/6)+1=2sin(2x+π/3)+1
∵在区间[a,b](a<b)上
∵在正弦函数一个完整周期内有二个零点
要在区间[a,b]上,g(x)图像至少有30个零点
则在至少要包含30/2个周期T
∵g(x)=2sin(2x+π/3)+1=0
==>2x+π/3=2kπ-π/6==>x=kπ-π/4,(k∈Z)
==>2x+π/3=2kπ-5π/6==>x=kπ-7π/12
g(x)Y轴左侧第一个零点-π/4,是第二个零点是-7π/12
∴一个完整周期内有二个零点,间距π/3,第二个零点到下一周期第一个零点间距是2π/3
∴b-a的最小值为(30/2)*π/3+(30-2)/2*2π/3=43π/3
以下如图示在E,F点之间含4个零点
F-E=(4/2)*π/3+(4-2)/2*2π/3=4π/3
(1)解析:∵f(x)=2sin(wx),(w>0)
∴f(x)初相为零,∴其图像离Y轴最近最大值点和最小值点关于原点对称
∵在区间[-π/4,2π/3]上f(x)单调增
最大值点:wx=2kπ+π/2==> x=2kπ/w+π/(2w)
只须,π/(2w)>=2π/3==>w<=3/4
∴0<w<=3/4
(2)解析:令w=2
由题意g(x)=f(x+π/6)+1=2sin(2x+π/3)+1
∵在区间[a,b](a<b)上
∵在正弦函数一个完整周期内有二个零点
要在区间[a,b]上,g(x)图像至少有30个零点
则在至少要包含30/2个周期T
∵g(x)=2sin(2x+π/3)+1=0
==>2x+π/3=2kπ-π/6==>x=kπ-π/4,(k∈Z)
==>2x+π/3=2kπ-5π/6==>x=kπ-7π/12
g(x)Y轴左侧第一个零点-π/4,是第二个零点是-7π/12
∴一个完整周期内有二个零点,间距π/3,第二个零点到下一周期第一个零点间距是2π/3
∴b-a的最小值为(30/2)*π/3+(30-2)/2*2π/3=43π/3
F-E=(4/2)*π/3+(4-2)/2*2π/3=4π/3