已知定义在R上的函数f(x)=asinωx+bcosωx+m(ω>0)的周期为π,且对?x∈R,都有.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若函数f(x)在区间[0,π]存在两个不同的零点x1、x2,求参数m的范围,并求这两个零点之和x1+x2.
网友回答
解:(1)∵函数的周期T=π,∴=π,得ω=2
因此,设函数的解析式f(x)=Asin(2x+φ)+m
∵函数的最大值为4+m,∴A=4
由题意知,x=时函数有最大值
∴2×+φ=+2kπ,得φ=+2kπ,(k∈Z)
取k=0,得f(x)的解析式为:f(x)=4sin(2x+)+m
(2)∵x∈[0,π],∴2x+∈[,]
令t=2x+,因为函数f(x)在区间[0,π]存在两个不同的零点x1、x2,
∴可得<-<1,或-1<-<,解之得m∈(-4,-2)∪(-2,4)
当m∈(-4,-2)时,t1+t2=π,即(2x1+)+(2x2+)=π,解之得x1+x2=;
当m∈(-2,4)时,t1+t2=3π,即(2x1+)+(2x2+)=3π,解之得x1+x2=.
综上所述,m的范围是∈(-4,-2)∪(-2,4),两个零点之和x1+x2为或.
解析分析:(1)因为函数的周期为π,得ω=2,设f(x)=Asin(2x+φ)+m,根据函数的最大值为4+m得A=4,最后根据=4+m,建立关于φ的方程并解之,整理即得f(x)的解析式;(2)换元法:令t=2x+,得方程sint=-在区间[,]上有两个不等的实数根.由此可得m∈(-4,-2)∪(-2,4),再结合正弦函数的轴对称的性质,t1+t2=π或t1+t2=3π,化简整理即得两个零点之和x1+x2的值.
点评:本题给出函数y=Asin(ωx+φ)的部分性质,要我们确定其解析式并求函数的零点问题,着重考查了三角恒等变换、三角函数的图象与性质等知识,属于中档题.