已知函数f(x)=2sin2(π4+x)−3cos2x,x∈[π4,π2].(Ⅰ)求f(x)的最大值和最小值;(Ⅱ)若不等式|f(x)-m|<2在定义域上恒成立,求实数m的取值范围.

问题描述:

已知函数f(x)=2sin2(

π
4
+x)−
3
cos2x,x∈[
π
4
π
2
].
(Ⅰ)求f(x)的最大值和最小值;
(Ⅱ)若不等式|f(x)-m|<2在定义域上恒成立,求实数m的取值范围.

(Ⅰ)∵f(x)=[1−cos(π2+2x)]−3cos2x=1+sin2x−3cos2x=1+2sin(2x−π3).又∵x∈[π4,π2],∴π6≤2x−π3≤2π3,即2≤1+2sin(2x−π3)≤3,∴f(x)max=3,f(x)min=2.(Ⅱ)∵|f(x)-m|<2⇔f(x)-2<...
答案解析:(Ⅰ)利用二倍角公式和两角和公式对函数的解析式进行化简整理,进而根据x的范围和正弦函数的单调性求得函数的最大和最小值.
(Ⅱ)问题转化为f(x)-2<m<f(x)+2恒成立,进而利用(1)中函数的最大值和最小值,推断出m>f(x)max-2且m<f(x)min+2,求得m的范围.
考试点:三角函数的最值;正弦函数的单调性.
知识点:本小题主要考查三角函数和不等式的基本知识,以及运用三角公式、三角函数的图象和性质解题的能力.