已知f(x)=sin2x+23sinxcosx−cos2x(1)求f(x)的最大值及取最大值时x的集合.(2)求f(x)的增区间.

问题描述:

已知f(x)=sin2x+2

3
sinxcosx−cos2x
(1)求f(x)的最大值及取最大值时x的集合.
(2)求f(x)的增区间.

由已知:f(x)=

3
sin2x−cos2x=2(
3
2
sin2x−
1
2
cos2x)=2sin(2x− 
π
6
),
(1)当2x−
π
6
=2kπ+
π
2
,k∈Z

即:sin(2x−
π
6
)=1
时,f(x)取最大值2.
此时x的集合为:{x|x=kπ+
π
3
,k∈Z }

(2)∵f(x)=2sin(2x−
π
6
)

2kπ−
π
2
≤2x−
π
6
≤2kπ+
π
2
,k∈Z

kπ−
π
6
≤x≤kπ+
π
3
,k∈Z
∴f(x)的增区间为:[kπ−
π
6
,kπ+
π
3
],k∈Z

答案解析:(1)先利用二倍角公式将函数f(x)=sin2x+2
3
sinxcosx−cos2x
化为f(x)=2sin(2x−
π
6
)
,结合正弦函数的图象和性质,当2x−
π
6
=2kπ+
π
2
,k∈Z
时函数取最大值,解不等式即可.
(2)将内层函数作为整体,放到正弦曲线的增区间上,即2kπ−
π
2
≤2x−
π
6
≤2kπ+
π
2
,k∈Z
,解不等式即可得此复合函数的单调增区间.
考试点:正弦函数的单调性;两角和与差的正弦函数;二倍角的正弦;二倍角的余弦;正弦函数的定义域和值域.
知识点:本题考查了二倍角公式,三角变换方法,正弦曲线的性质,求复合函数单调区间的方法属于三角函数的性质的综合运用.