问题: 数学高考难题请求帮助?
3年高考2年模拟46---10
ω是正实数,设S={θ|f(x)=cos[ω(x+θ)]是奇函数},若对每个实数a,S∩(a,a+1)的元素不超过2个,且有a使S∩(a,a+1)含2个元素,求ω的取值范围。此题的标准答案是:π<ω≤2π(需要有详细解题步骤,使我能读懂)
解答:
我在5.3上找到了原题.解答如下:
因为f(x)是奇函数,可以根据诱导公式把cosωx诱导成sinωx或-sinωx.所以有f(x)=cos(ωx+kπ+π/2),因此有ωθ=kπ+π/2得θ=kπ/ω+πω/2。把此式视为k的函数,则f(k)=θ=kπ/ω+πω/2,其中k∈Z。f(k)的集合即为S。S∩(a,a+1)就表示与不同的k对应的函数值f(k)的差小于1,对于这样的f(k)有f(k)∈S∩(a,a+1)。
又因为有a使S∩(a,a+1)含2个元素,则任两个相临的k的函数值之差为π/ω<1(f(k+1)-f(k)=(k+1)π/ω+πω/2-kπ/ω-πω/2=π/ω)
对每个实数a,S∩(a,a+1)的元素不超过2个,则任意隔一个整数的两个数的差为2π/ω≥1(推导同上)。因为(a,a+1)是开区间,所以此式的等号成立。
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