Question

已知函數(shù)．
（1）求f（x）的最小正周期；
（2）求使f（x）≥0成立的x的取值集合；
（3）若不等式|f（x）-m|＜2在上恒成立，求實數(shù)m的取值范圍．

Answer 1

【答案】分析：利用二倍角的余弦函數(shù)公式化簡函數(shù)解析式中的第一項，然后給化簡后的后兩項提取2，利用兩角和與差的正弦函數(shù)公式及特殊角的三角函數(shù)值化為一個角的正弦函數(shù)，
（1）由化簡后的解析式，找出ω的值，代入周期公式T=，即可求出函數(shù)的最小正周期；
（2）令化簡后的解析式大于等于0，求出正弦函數(shù)的值域，根據(jù)正弦函數(shù)的圖象與性質(zhì)，列出關于x的不等式，求出不等式的解集即可得到滿足題意的集合；
（3）由x的范圍，求出這個角的范圍，利用正弦函數(shù)的值域得出函數(shù)f（x）的最大值及最小值，不等式|f（x）-m|＜2在上恒成立，即f（x）-2＜m＜f（x）+2在上恒成立，根據(jù)函數(shù)的最值，即可得到m的范圍．
解答：解：（1分）
=（2分）
=，（3分）
（1）；（4分）
（2）（5分）
∴（6分）
∴，
∴使f（x）≥0成立的x的取值集合為；（7分）
（3）∵，
∴，
∴，（8分）
∴[f（x）]_max=3，[f（x）]_min=2，
∴|f（x）-m|＜2在上恒成立，
即f（x）-2＜m＜f（x）+2在上恒成立，（9分）
∴[f（x）]_max-2＜m＜[f（x）]_min+2，
∴1＜m＜4，
∴實數(shù)m的取值范圍為[1，4]．（10分）
點評：此題考查了三角函數(shù)的周期性及其求法，正弦函數(shù)的定義域及值域，正弦函數(shù)的單調(diào)性，以及不等式恒成立滿足的條件，利用三角函數(shù)的恒等變形把函數(shù)解析式化為一個角的正弦函數(shù)是本題的突破點．