Question

定義域為R的函數(shù)y=f（x）滿足：
①；
②函數(shù)在的值域為[m，2]，并且，當(dāng)x₁＜x₂時恒有f（x₁）＜f（x₂）．
（1）求m的值；
（2）若，并且求滿足條件的x的集合；
（3）設(shè)y=g（x）=2cos²x+sinx+m+2，若對于y在集合M中的每一個值，x在區(qū)間（0，π）上恰有兩個不同的值與之對應(yīng)，求集合M．

Answer 1

解：（1）∵；∴f（x+π）=f（x），f（x）是以T=π的周期函數(shù)
而函數(shù)在的值域為[m，2]，并且，當(dāng)x₁＜x₂時恒有f（x₁）＜f（x₂）．
∴函數(shù)f（x）在上單調(diào)遞增，而，∴m=-2
（2）∵，∴f（x）的圖象關(guān)于點（，0）對稱
∵
∴＜+＜+kπ，而≤+≤
則＜+≤
∴0＜sinx≤1即滿足條件的x的集合為{x|2kπ＜x＜π+2kπ，k∈Z}
（3）∵y=g（x）=2cos²x+sinx
∴y=g（x）=-2sin²x+sinx+2
令sinx=t∈（0，1）則y=-2t²+t+2
若對于y在集合M中的每一個值，x在區(qū)間（0，π）上恰有兩個不同的值與之對應(yīng)轉(zhuǎn)化成h（t）=-2t²+t+2-y=0在（0，1）上只有一解
∴h（1）•h（0）=（1-y）（2-y）＜0
解得1＜y＜2
∴集合M={y|1＜y＜2}．
分析：（1）先求出函數(shù)的周期性，然后求出函數(shù)的單調(diào)性，結(jié)合條件可求出m；
（2）根據(jù)條件可知函數(shù)f（x）的圖象關(guān)于點（，0）對稱，然后根據(jù)和+的自身的范圍即可求出滿足條件的x的集合；
（3）若對于y在集合M中的每一個值，x在區(qū)間（0，π）上恰有兩個不同的值與之對應(yīng)轉(zhuǎn)化成h（t）=-2t²+t+2-y=0在（0，1）上只有一解，只需h（1）•h（0）＜0即可求出集合M．
點評：本題主要考查了抽象函數(shù)及其應(yīng)用和三角不等式的解法，同時考查了轉(zhuǎn)化的思想，屬于中檔題．