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  • 已知函數(shù)f(x)=3-2cosx-2sinx,其中x∈[0,2π],設(shè)g(x)=(sinx-1)/f(x),求函數(shù)g(x)的值域

    已知函數(shù)f(x)=3-2cosx-2sinx,其中x∈[0,2π],設(shè)g(x)=(sinx-1)/f(x),求函數(shù)g(x)的值域
    如題
    數(shù)學(xué)人氣:180 ℃時間:2019-09-25 13:31:41
    優(yōu)質(zhì)解答
    解法1:設(shè)Y=g(x)=(sinx-1)/(3-2cosx-2sinx)
    ∴sinx-1=3Y-2Ysinx-2Ycosx
    即(2Y+1)sinx+2Ycosx=3Y+1
    ∴√【(2Y+1)²+(2Y)²】 * sin(x+ψ)=3Y+1 ,其中tanψ=2Y/(2Y+1)
    ∴sin(x+ψ)=(3Y+1)/√(8Y²+4Y+1) ∈[ -1,1]
    ∴[sin(x+ψ)]²=【(3Y+1)/√(8Y²+4Y+1)】² ≤1
    解得 -2 ≤Y≤0
    所以函數(shù)g(x)的值域為[ -2,0] .
    解法2:設(shè)t=tan(x/2) ,又sinx=2tan(x/2) / [1+【tan(x/2)】 ²] ,
    cosx= [1-【tan(x/2)】 ²] / [1+【tan(x/2)】 ²]
    ∴Y=g(x)={2tan(x/2) / [1+【tan(x/2)】 ²] -1} / {3-2 * 2tan(x/2) / [1+【tan(x/2)】 ²]
    -2 [1- 【tan(x/2)】 ²] / [1+【tan(x/2)】 ²] }
    =(2t-t²-1)/(5t²-4t+1)
    去分母整理得
    (5Y+1)t²-(4Y+2)t+Y+1=0
    當Y≠ -1/5 時,△=(4Y+2)²-4(5Y+1)(Y+1)≥0
    解得 -2 ≤Y≤0
    又因為 -1/5 ∈[ -2,0]
    ∴-2 ≤Y≤0
    所以函數(shù)g(x)的值域為[ -2,0] .
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