①若 在 内有且只有一个零点, 无零点,故只需 得
;
②若 为 的零点, 内无零点, 则 ,得 经检验,
符合题意.
,
综上, 或
.
【点睛】
本题主要考查三角恒等变换,考查二次函数的图像和性质,考查零点问题,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理计算能力.
13.已知非常数函数 的定义域为 ,如果存在正数 ,使得 ,都有 恒成立,则称函数 具有性质T.
(Ⅰ)判断下列函数是否具有性质T ?并说明理由; ① ;② .
(Ⅱ)若函数 具有性质T,求 的最小值;
(Ⅲ)设函数 具有性质T,且存在 ,使得 ,都有 成立,求证: 是周期函数. 【答案】(Ⅰ)见解析; (Ⅱ) ; (Ⅲ)见解析. 【分析】
(Ⅰ)利用反证法和函数的周期性的定义,即可作出结论. (Ⅱ)由函数 具有性质T,转化为存在正数 ,使得 ,都有 恒成立.利用三角函数的图象与性质,即可求解.
(Ⅲ)由题意得出存在正数 ,使得 , 恒成立,即 ,以此类推可得 . 利用函数的性质,即可求解. 【详解】
(Ⅰ)函数 不具有性质T,函数 具有性质T.理由如下:
①假设函数 具有性质T,即存在正数 ,使得 恒成立. 则 对 恒成立.
所以 此方程组无解,与存在正数 矛盾.
所以 函数 不具有性质T.
②取 ,则 , 即 对 恒成立. 所以 函数 具有性质T.
(Ⅱ)因为函数 具有性质T,
所以存在正数 ,使得 ,都有 恒成立. 令 ,则 对 恒成立.
若 ,取 ,则 ,矛盾; 若 ,取
,则
,即
,矛盾;
所以 .
则 当且仅当 时, 对 恒成立. 因为 , 所以 .
所以 当 时,函数 具有性质T. 所以 的最小值是 .
(Ⅲ)因为 函数 具有性质T,
所以 存在正数 ,使得 , 恒成立.
所以 ,以此类推可得 .
用 代替 ,可得 .
因为 不是常数函数, 所以 存在 ,使得 .
若 ,则 . 所以 .
因为 存在 ,使得 ,都有 成立,
取 ,则 ,矛盾.
若 ,则 . 同上可知存在 ,使得
,矛盾.
所以 .
所以对 , . 所以 是周期为1的函数.
【点睛】本题主要考查了函数的周期性和函数基本性质的综合应用,其中解答中正确理解题意,合理利用函数的周期性的定义和函数的基本性质,灵活化简、运算是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,试题有一定的难度,属于难题.
14.如图,在平面四边形 中, , , .
(1)当四边形 内接于圆 时,求四边形 的面积 ; (2)当四边形 的面积最大时,求对角线 的长. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据余弦定理列等量关系求C,A,再根据三角形面积公式求结果,(2)根据三角形面积公式以及余弦定理列方程组,化简得关于面积的函数关系式,根据余弦函数性质得最大值取法,再根据余弦定理求BD。 【详解】
连接 ,由余弦定理得
即 .
又四边形 内接于圆 ,则又
所以 化简得 ,又 所以
,同时有
所以 .
(2)
设四边形 的面积为 ,则
即
平方相加得: 即 又
当 时, 有最大值,即 有最大值。 又 ,可得
此时, ,代入 中得
在 中
所以 【点睛】本题考查余弦定理以及三角形面积公式,考查综合分析求解能力,属较难题.
15.某公司拟购买一块地皮建休闲公园,如图,从公园入口 沿 , 方向修建两条小路,休息亭 与入口的距离为 米(其中 为正常数),过 修建一条笔直的鹅卵石健身步行带,步行带交两条小路于 、 处,已知
,
.
(1)设 米, 米,求 关于 的函数关系式及定义域; (2)试确定 , 的位置,使三条路围成的三角形 地皮购价最低.
【答案】(1) ,定义域为 (2)见解析 【分析】
(1)法一:由 得 ,
,利用
,进而得 ,设
,得y关于x的函数关系即可;法
二:由
得 , ,
, 中,由正弦定理 结合 ,求得y关于x的函数关系即可;(2) 设三条路围成地皮购价为 元,地皮购价为
元/平方米,则 ( 为常数),利用换元法结合基本不等式求 = 最小值即可
【详解】
(1)法一:由 得 ,
且
由题可知
所以 得
即
所以 由 得定义域为
法二: 由
得
,
设
中,由正弦定理
所以 同理可得 由 即
整理得 ,
由 得定义域为
(2)设三条路围成地皮购价为 元,地皮购价为 元/平方米,则 ( 为常数), 所以要使 最小,只要使 最小
由题可知 定义域为
令 则 当且仅当 即
时取等号所以,当
时, 最小,所以 最小,此时y=
答:当点 距离点 米,F距离点
米远时,三条路围成地皮购价最低
【点睛】本题考查三角函数的实际应用,正余弦定理,面积公式,基本不等式求函数最值,考查计算能力,是中档题
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