设函数f(x)=asinωx+bcosωx(ω>0)的定义域为R,最小正周期为π,且对任意实数x,恒有成立.
(1)求实数a和b的值;
(2)作出函数f(x)在区间(0,π)上的大致图象;
(3)若两相异实数x1、x2∈(0,π),且满足f(x1)=f(x2),求f(x1+x2)的值.
网友回答
解(1)∵f(x)=asinωx+bcosωx=sin(ωx+φ)(ω>0),
又f(x)≤f()=4恒成立,
∴=4,即a2+b2=16.…①(1分)
∵f(x)的最小正周期为π,
∴ω==2,(2分)
即f(x)=asin2x+bcos2x(ω>0).
又f(x)max=f()=4,
∴asin+bcos=4,
即a+b=8.…②(3分)
由①、②解得a=2,b=2.(4分)
(2)由(1)知f(x)=2sin2x+2cos2x=4sin(2x+).(5分)
∵0<x<π,
∴<2x+<,列表如下:(6分)
∴函数f(x)的图象如图所示:(8分)
(3)∵f(x1)=f(x2),由(2)知,
当0<x1<x2<时,x1+x2=2×=,(9分)
∴f(x1+x2)=f()=4=2;…(10分)
当<x1<x2<π时,x1+x2=2×=,(11分)
∴f(x1+x2)=f()=4sin=2;…(12分).
综上,f(x1+x2)=2.(13分)
解析分析:(1)将f(x)=asinωx+bcosωx化为;f(x)=sin(ωx+φ),由题意可得,从而可求得a和b的值;(2)由f(x)=4sin(2x+)即可做出其大致图象;(3)当0<x1<x2<时,x1+x2=,当<x1<x2<π时,x1+x2=,从而可求得f(x1+x2)的值.
点评:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,考察两角和与差的正弦,突出五点作图法的考察与应用,综合性强,难度大.