∫π每天一道数学题

已知 f(x)=2sin⁡(ax+θ)f(x)=2\sin(ax+\theta),a∈Za\in\mathbb{Z},0≤θ<2π0\le\theta<2\pi,f(x)f(x) 是偶函数,且 f(x)f(x) 在区间 (0,π2)\left(0,\frac{\pi}{2}\right) 单调递增,则 θ=‾\theta=\underline{\qquad},f(2π3)=‾f\left(\frac{2\pi}{3}\right)=\underline{\qquad}。

参考解析

已知 f(x)=2sin⁡(ax+θ)f(x)=2\sin(ax+\theta),a∈Za\in\mathbb{Z},0≤θ<2π0\le\theta<2\pi,f(x)f(x) 为偶函数且在 (0,π2)\left(0,\frac{\pi}{2}\right) 单调递增。

由偶函数性质及单调性知 x=0x=0 为最小值点: f(0)=2sin⁡θ=−2  ⟹  sin⁡θ=−1  ⟹  θ=3π2f(0)=2\sin\theta=-2 \implies \sin\theta=-1 \implies \theta=\frac{3\pi}{2}。

化简函数: f(x)=2sin⁡(ax+3π2)=−2cos⁡(ax)f(x)=2\sin\left(ax+\frac{3\pi}{2}\right)=-2\cos(ax)。

由单调性约束: T2≥π2  ⟹  π∣a∣≥π2  ⟹  ∣a∣≤2\frac{T}{2}\ge\frac{\pi}{2} \implies \frac{\pi}{|a|}\ge\frac{\pi}{2} \implies |a|\le2, 又 a∈Z,a≠0a\in\mathbb{Z},a\ne0,故 a=±1,±2a=\pm1,\pm2。

计算函数值: f(2π3)=−2cos⁡(2π3a)=1f\left(\frac{2\pi}{3}\right)=-2\cos\left(\frac{2\pi}{3}a\right)=1。

综上:θ=3π2\theta=\frac{3\pi}{2},f(2π3)=1f\left(\frac{2\pi}{3}\right)=1。

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