(條件使用不夠淋漓盡致)成都市2020屆三診12題


總感覺在第一步的處理上沒有將條件使用的淋漓盡致,如果將條件改動一下,同學們再做做吧!


改動:已知函數$f(x)=A\sin(\omega x+\frac{\pi}{4})-1(A>0,0<\omega<1),\;f(\frac{\pi}{8})=f(\frac{29\pi}{8}),\;$且$f(x)$ 在區間$(\frac{\pi}{3},\frac{\pi}{2})$上的最大值為$\sqrt{2}.\;$若對任意的$x_1,x_2\in[0,t],\;$都有$2f(x_1)\geqslant f(x_2)$ 成立$,\;$則實數$t$的最大值是$\underline{\qquad\blacktriangle\qquad}.$





原題:已知函數$f(x)=A\sin(\omega x+\frac{\pi}{4})-1(A>0,0<\omega<1),\;f(\frac{\pi}{8})=f(\frac{5\pi}{8}),\;$且$f(x)$ 在區間$(0,\frac{3\pi}{4})$上的最大值為$\sqrt{2}.\;$若對任意的$x_1,x_2\in[0,t],\;$都有$2f(x_1)\geqslant f(x_2)$ 成立$,\;$則實數$t$的最大值是$\underline{\qquad\blacktriangle\qquad}.$




第一步,求\(f(x)\)的解析式,使用通法。

\(f(x)\)在區間\((0,\frac{3\pi}{4})\)上的最大值為\(\sqrt{2}\)

\(\Rightarrow \frac{3\pi}{4}>\frac{\pi}{4\omega}\)\(A-1=\sqrt{2}\)

\(f(\frac{\pi}{8})=f(\frac{5\pi}{8})\)

\(\Rightarrow\)情況\(\ding{192}\;\;\;\)\((\omega\frac{5\pi}{8}+\frac{\pi}{4})=(\omega\frac{\pi}{8}+\frac{\pi}{4})+2k_1\pi\)

\(\Rightarrow \omega=4k_1\)\(0<\omega<1\)矛盾。

\(\Rightarrow\)情況\(\ding{193}\;\;\;\)\(\frac{(\omega \frac{\pi}{8}+\frac{\pi}{4})+(\omega\frac{5\pi}{8}+\frac{\pi}{4})}{2}=\frac{\pi}{2}+k_2\pi\)

\(\Rightarrow \omega=\frac{2+8k_2}{3}\)(注意條件\(0<\omega<1\))\(\Rightarrow \omega=\frac{2}{3}\)

\(\Rightarrow f(x)=(\sqrt{2}+1)\sin (\frac{2}{3}x+\frac{\pi}{4})-1\)

第二步,化歸處理該問題。

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要使\(\forall x_1,x_2\in[0,t]\)都有\(2f(x_1)\geqslant f(x_2),\;\)該問題可以化歸為\(2f(t)\geqslant 2f(0)\)

\(\Rightarrow t\leqslant \frac{3}{4}\pi\)


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