章末检测(七) 三角函数
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.把-765°化成2kπ+α(0≤α<2π),k∈Z的形式是( )
A.-4π- B.-4π+
C.-6π- D.-6π+
2.若角α的终边经过点P(1,-2),则tan α的值为( )
A. B.-
C.-2 D.-
3.在直径为20 cm的圆中,165°圆心角所对应的弧长为( )
A. cm B. cm
C. cm D. cm
4.已知cos=,且|φ|<,则tan φ=( )
A.- B.
C.- D.
5.如果函数y=3sin(2x+φ)的图象关于点中心对称,那么|φ|的最小值为( )
A. B.
C. D.
6.为了得到函数y=tan的图象,只需把函数y=tan 2x的图象上所有的点( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
7.若函数f(x)=sin2x+2cos x在区间上的最大值为1,则θ的值是( )
A.0 B. C. D.-
8.若函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则ω和φ的取值是( )
A.ω=1,φ= B.ω=1,φ=-
C.ω=,φ= D.ω=,φ=-
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.若角α是第四象限的角,则( )
A.sin α>0 B.cos α>0
C.tan α>0 D.sin αcos α<0
10.同时满足下列三个条件的函数为( )
①在上是增函数;②为R上的奇函数;③最小正周期为T≥π.
A.y=tan x B.y=|cos x|
C.y=tan D.y=sin x
11.设函数f(x)=3sin(ωx+φ)(ω>0,-<φ<)的图象关于直线x=对称,最小正周期是π,则( )
A.f(x)的图象过点
B.f(x)在上是减函数
C.f(x)图象的一个对称中心是点
D.将f(x)的图象向右平移|φ|个单位长度,得到函数y=3sin ωx的图象
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12.函数f(x)=2sin x+1,x∈的值域为 .
13.已知sin α-cos α=-,则tan α+= .
14.将函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,-≤φ≤)图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到y=sin x的图象,则f(x)的解析式为 ,f= .
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)(1)化简:·sin(α-π)·cos(2π-α);
(2)求值:sin cos+sin cos .
16.(本小题满分15分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的一段图象如图所示.
(1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)若x∈,求函数f(x)的值域.
17.(本小题满分15分)已知函数f(x)=3tan(2x-).
(1)求f(x)的定义域;
(2)试比较f与f的大小.
18.(本小题满分17分)在①将函数f(x)图象向右平移个单位所得图象关于y轴对称;②函数y=f是奇函数;③当x=时,函数y=f取得最大值.三个条件中任选一个,补充在题干中的横线处,然后解答问题.
已知函数f(x)=2sin(ωx+φ),其中ω>0,|φ|<,其图象相邻的对称中心之间的距离为, .
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)求函数y=f(x)在上的最小值,并写出取得最小值时x的值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
19.(本小题满分17分)对于分别定义在D1,D2上的函数f(x),g(x)以及实数k,若存在x1∈D1,x2∈D2,使得f(x1)-g(x2)=k,则称函数f(x)与g(x)具有关系M(k).
(1)若f(x)=cos x,x∈[0,π];g(x)=sin x,x∈[0,π],判断f(x)与g(x)是否具有关系M(-2),并说明理由;
(2)若f(x)=cos x-1与g(x)=-2sin2x+sin x+1具有关系M(k),求实数k的取值范围;
(3)已知a>0,h(x)为定义在R上的奇函数,且满足:①在[0,2a]上,当且仅当x=时,h(x)取得最大值1;②对任意x∈R,有h(a+x)+h(a-x)=0.
判断是否存在实数a(a>0),使得f(x)=sin 2πx+h(x)与g(x)=h(x)-cos 2πx具有关系M(4),若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
章末检测(七) 三角函数
1.D 2.C 3.B 4.C 5.C 6.C 7.D 8.C
9.BD 若角α是第四象限的角,则sin α<0, cos α>0,tan α<0,sin αcos α<0,故选B、D.
10.AD A中y=tan x,在上是增函数且为奇函数又是以π为最小正周期的函数,三个条件均满足;B中y=|cos x|,为偶函数且在上是减函数又是以π为最小正周期的函数,不满足条件①②;C中y=tan ,以2π为最小正周期,不满足条件③;D中y=sin ,在上是增函数且为奇函数又以4π为最小正周期的函数,满足三个条件.故选A、D.
11.BC 由题意得T=π=,则ω=2,故f(x)=3sin(2x+φ).∵直线x=是f(x)的图象的一条对称轴,∴+φ=+kπ,k∈Z,即φ=-π+kπ,k∈Z,又-<φ<,∴φ=,∴f(x)=3sin.f(0)=3sin =,故A错误;当x∈时,2x+∈,f(x)单调递减,故B正确;f=3sin=0,故C正确;将f(x)的图象向右平移|φ|个单位长度,得到函数y=3sin[2+]=3sin的图象,故D错误.故选B、C.
12.[0,3] 解析:易知函数f(x)在上单调递增,在上单调递减,又f(0)=1,f=3,f=0,故所求的最大值为3,最小值为0.
13.- 解析:∵sin α-cos α=-,∴sin2α+cos2α-2sin αcos α=,∴sin αcos α=-,∴tan α+=+===-.
14.f(x)=sin
解析:将y=sin x的图象向左平移个单位长度可得y=sin的图象,保持纵坐标不变,横坐标伸长为原来的2倍可得y=sin的图象,故f(x)=sin(x+),所以f=sin=sin=.
15.解:(1)原式=·(-sin α)cos α=-sin2α.
(2)原式=sin cos +=×+×=.
16.解:(1)由题图可得f(x)=2sin,
由-+2kπ≤2x+π≤+2kπ,k∈Z,
得-+kπ≤x≤-+kπ,k∈Z,
所以函数f(x)的单调增区间为,k∈Z.
(2)因为x∈,所以2x+π∈,
所以当x=时,f(x)min=-,
当x=-时,f(x)max=2,
所以函数f(x)的值域为[-,2].
17.解:(1)由已知得2x-≠kπ+(k∈Z),
即x≠+(k∈Z),
所以f(x)的定义域为.
(2)f=3tan=-3tan <0,f=3tan=3tan=3tan=3tan >0,所以f<f.
18.解:(1)因为函数f(x)=2sin(ωx+φ)的图象相邻的对称中心之间的距离为,所以周期=,即T=π,所以ω==2.
若选择①,
因为函数f(x)图象向右平移个单位所得图象关于y轴对称,
所以g(x)=2sin=2sin的图象关于y轴对称,所以φ-=kπ+,k∈Z,
因为|φ|<,所以φ=-.
所以函数y=f(x)的解析式为f(x)=2sin.
若选择②,
因为y=f=2sin=2sin(2x++φ)是奇函数,
所以+φ=kπ,k∈Z,因为|φ|<,所以φ=-.所以函数y=f(x)的解析式为f(x)=2sin.
若选择③,
y=f=2sin=2sin(2x-+φ),
由题设,当x=时,函数y=f取得最大值,
所以2×-+φ=2kπ+(k∈Z),
即φ=2kπ-(k∈Z),因为|φ|<,所以φ=-.
所以函数y=f(x)的解析式为f(x)=2sin.
(2)因为f(x)=2sin,x∈,
所以2x-∈,所以当2x-=-,
即x=-时,函数f(x)取得最小值,最小值为-2.
19.解:(1)f(x)与g(x)具有关系M(-2),理由如下:
当x∈[0,π]时,f(x)=cos x∈[-1,1],g(x)=sin x∈[0,1],
当x1=π时,f(x1)=f(π)=-1,当x2=时,g(x2)=g()=1,
此时f(π)-g()=-2,则f(x)与g(x)具有关系M(-2).
(2)由函数f(x)=cos x-1∈[-2,0],
且g(x)=-2sin2x+sin x+1=-2(sin x-)2+,
因为sin x∈[-1,1],所以当sin x=-1时,g(x)min=-2×(-1-)2+=-2,当sin x=时,g(x)max=,
所以g(x)∈[-2,],
所以[f(x1)-g(x2)]∈[-,2],所以k∈[-,2],即实数k的取值范围为[-,2].
(3)不存在实数a使得f(x)与g(x)具有关系M(4).理由如下:
因为在[0,2a]上,当且仅当x=时,h(x)取得最大值1,且h(x)为定义在R上的奇函数,
所以在[-2a,0]上,当且仅当x=-时,h(x)取得最小值-1,故h(x)的值域为[-1,1],
由对任意x∈R有h(a+x)+h(a-x)=0,可得y=h(x)关于点(a,0)对称,
又h(a+x)=-h(a-x)=h(x-a),故h(x)的周期为2a,
又sin 2πx∈[-1,1],cos 2πx∈[-1,1],
所以当h(x1)=1时,x1=+2na,n∈Z,sin 2πx1=1时,x1=+k,k∈Z,
若+2na=+k,即a=,k,n∈Z,此时有f(x1)=sin 2πx1+h(x1)=2;
当h(x2)=-1时,x2=-+2ma,m∈Z,cos 2πx2=1时,x2=t,t∈Z,
若-+2ma=t,则a=,t,m∈Z时,有g(x2)=h(x2)-cos 2πx2=-2,
因为≠,所以sin 2πx1+h(x1)+cos 2πx2-h(x2)<4,
所以不存在x1∈R,x2∈R使得sin 2πx1+f(x1)+cos 2πx2-f(x2)=4,
故不存在实数a使得f(x)=sin 2πx+h(x)与g(x)=h(x)-cos 2πx具有关系M(4).
3 / 3(共38张PPT)
章末检测(七) 三角函数
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给
出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 把-765°化成2kπ+α(0≤α<2π),k∈Z的形式是( )
A. -4π- B. -4π+
C. -6π- D. -6π+
解析: 由题意,可得-765°=-720°-45°=-1 080°+
315°=-6π+ ,故选D.
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2. 若角α的终边经过点P(1,-2),则tan α的值为( )
A. B. -
C. -2 D. -
解析: 由任意角的正切的定义得tan α= = =-2.故选C.
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3. 在直径为20 cm的圆中,165°圆心角所对应的弧长为( )
A. cm B. cm
C. cm D. cm
解析: ∵165°= ×165 rad= rad,∴l= ×10=
(cm).
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4. 已知 cos = ,且|φ|< ,则tan φ=( )
A. - B.
C. - D.
解析: 由 cos = ,得 sin φ=- .又|φ|< ,
∴ cos φ= ,∴tan φ=- .
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5. 如果函数y=3 sin (2x+φ)的图象关于点 中心对称,那
么|φ|的最小值为( )
A. B.
C. D.
解析: 由题意知2× +φ=kπ,k∈Z,∴φ=kπ-
(k∈Z),由此易得|φ|min= .
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6. 为了得到函数y=tan 的图象,只需把函数y=tan 2x的图
象上所有的点( )
A. 向左平移 个单位 B. 向右平移 个单位
C. 向左平移 个单位 D. 向右平移 个单位
解析: ∵y=tan =tan 2 ,∴把函数y=tan 2x
的图象上所有的点向左平移 个单位,即可得到函数y=tan
的图象.
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7. 若函数f(x)= sin 2x+2 cos x在区间 上的最大值为1,
则θ的值是( )
A. 0 B.
C. D. -
解析: 由f(x)= sin 2x+2 cos x=1- cos 2x+2 cos x取到
最大值1,可知 cos x=0,结合三角函数的图象易知θ=- ,
故选D.
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8. 若函数f(x)= sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,则ω和φ的
取值是( )
A. ω=1,φ= B. ω=1,φ=-
C. ω= ,φ= D. ω= ,φ=-
解析: 由图象知,T=4 =4π= ,所以ω= .又当x
= 时,y=1,所以 sin ( × +φ)=1,即 +φ=2kπ+ ,
(k∈Z),当k=0时,φ= .
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二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给
出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选
对的得部分分,有选错的得0分)
9. 若角α是第四象限的角,则( )
A. sin α>0 B. cos α>0
C. tan α>0 D. sin α cos α<0
解析: 若角α是第四象限的角,则 sin α<0, cos α>0,
tan α<0, sin α cos α<0,故选B、D.
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10. 同时满足下列三个条件的函数为( )
①在 上是增函数;②为R上的奇函数;③最小正周期为
T≥π.
A. y=tan x B. y=| cos x|
C. y=tan D. y= sin x
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解析: A中y=tan x,在 上是增函数且为奇函数又是
以π为最小正周期的函数,三个条件均满足;B中y=| cos x|,
为偶函数且在 上是减函数又是以π为最小正周期的函数,
不满足条件①②;C中y=tan ,以2π为最小正周期,不满足条件
③;D中y= sin ,在 上是增函数且为奇函数又以4π为最
小正周期的函数,满足三个条件.故选A、D.
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11. 设函数f(x)=3 sin (ωx+φ) 的图象关于
直线x= 对称,最小正周期是π,则( )
A. f(x)的图象过点
B. f(x)在 上是减函数
C. f(x)图象的一个对称中心是点
D. 将f(x)的图象向右平移|φ|个单位长度,得到函数y=3 sin
ωx的图象
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解析: 由题意得T=π= ,则ω=2,故f(x)=3 sin
(2x+φ).∵直线x= 是f(x)的图象的一条对称轴,∴ +
φ= +kπ,k∈Z,即φ=- π+kπ,k∈Z,又- <φ< ,
∴φ= ,∴f(x)=3 sin .f(0)=3 sin = ,故A错
误;当x∈ 时,2x+ ∈ ,f(x)单调递减,故
B正确;f =3 sin (2× + )=0,故C正确;
将f(x)的图象向右平移|φ|个单位长度,得到函数y=3 sin
[2 + ]=3 sin 的图象,故D错误.故选B、C.
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三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中
横线上)
12. 函数f(x)=2 sin x+1,x∈ 的值域为 .
解析:易知函数f(x)在 上单调递增,在 上单调
递减,又f(0)=1,f =3,f =0,故所求的最大值为
3,最小值为0.
[0,3]
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13. 已知 sin α- cos α=- ,则tan α+ = - .
解析:∵ sin α- cos α=- ,∴ sin 2α+ cos 2α-2 sin α
cos α= ,∴ sin α cos α=- ,∴tan α+ = +
= = =- .
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14. 将函数f(x)= sin (ωx+φ)(ω>0,- ≤φ≤ )图象上每
一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移 个
单位长度得到y= sin x的图象,则f(x)的解析式为
sin ,f = .
f(x)=
sin
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解析:将y= sin x的图象向左平移 个单位长度可得y= sin
的图象,保持纵坐标不变,横坐标伸长为原来的2倍可得y=
sin 的图象,故f(x)= sin ,所以f = sin
= sin = .
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四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说
明、证明过程或演算步骤)
15. (本小题满分13分)(1)化简: · sin (α-
π)· cos (2π-α);
解: 原式= ·(- sin α) cos α=- sin 2α.
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(2)求值: sin cos + sin cos .
解: 原式= sin cos + = × +
× = .
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16. (本小题满分15分)已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>
0,ω>0,|φ|<π)的一段图象如图所示.
(1)求函数f(x)的单调递增区间;
解:由题图可得f(x)=2 sin ,
由- +2kπ≤2x+ π≤ +2kπ,k∈Z,
得- +kπ≤x≤- +kπ,k∈Z,
所以函数f(x)的单调增区间为[- +
kπ,- +kπ],k∈Z.
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(2)若x∈ ,求函数f(x)的值域.
解: 因为x∈ ,
所以2x+ π∈ ,
所以当x= 时,f(x)min=- ,
当x=- 时,f(x)max=2,
所以函数f(x)的值域为[- ,2].
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17. (本小题满分15分)已知函数f(x)=3tan .
(1)求f(x)的定义域;
解: 由已知得2x- ≠kπ+ (k∈Z),
即x≠ + (k∈Z),
所以f(x)的定义域为 .
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(2)试比较f 与f 的大小.
解: f =3tan =-3tan <0,f =
3tan =3tan =3tan =3tan >0,所
以f <f .
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18. (本小题满分17分)在①将函数f(x)图象向右平移 个单位所
得图象关于y轴对称;②函数y=f 是奇函数;③当x=
时,函数y=f 取得最大值.三个条件中任选一个,补充在
题干中的横线处,然后解答问题.
已知函数f(x)=2 sin (ωx+φ),其中ω>0,|φ|< ,其
图象相邻的对称中心之间的距离为 , .
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(1)求函数y=f(x)的解析式;
解: 因为函数f(x)=2 sin (ωx+φ)的图象相邻
的对称中心之间的距离为 ,
所以周期 = ,即T=π,所以ω= =2.
若选择①,
因为函数f(x)图象向右平移 个单位所得图象关于y轴
对称,
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所以g(x)=2 sin =2 sin (2x- +
φ)的图象关于y轴对称,所以φ- =kπ+ ,k∈Z,
因为|φ|< ,所以φ=- .
所以函数y=f(x)的解析式为f(x)=2 sin .
若选择②,
因为y=f =2 sin =2 sin 是奇函数,
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所以 +φ=kπ,k∈Z,因为|φ|< ,所以φ=- .所
以函数y=f(x)的解析式为f(x)=2 sin .
若选择③,
y=f =2 sin =2 sin (2x- +
φ),
由题设,当x= 时,函数y=f 取得最大值,
所以2× - +φ=2kπ+ (k∈Z),
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即φ=2kπ- (k∈Z),
因为|φ|< ,所以φ=- .
所以函数y=f(x)的解析式为f(x)=2 sin .
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(2)求函数y=f(x)在 上的最小值,并写出取得最
小值时x的值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
解: 因为f(x)=2 sin ,x∈ ,
所以2x- ∈ ,
所以当2x- =- ,即x=- 时,函数f(x)取得最小
值,最小值为-2.
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19. (本小题满分17分)对于分别定义在D1,D2上的函数f(x),g
(x)以及实数k,若存在x1∈D1,x2∈D2,使得f(x1)-g
(x2)=k,则称函数f(x)与g(x)具有关系M(k).
(1)若f(x)= cos x,x∈[0,π];g(x)= sin x,x∈[0,
π],判断f(x)与g(x)是否具有关系M(-2),并说
明理由;
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解: f(x)与g(x)具有关系M(-2),理由如下:
当x∈[0,π]时,f(x)= cos x∈[-1,1],g(x)=
sin x∈[0,1],
当x1=π时,f(x1)=f(π)=-1,当x2= 时,g(x2)
=g( )=1,
此时f(π)-g( )=-2,则f(x)与g(x)具有关系
M(-2).
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(2)若f(x)= cos x-1与g(x)=-2 sin 2x+ sin x+1具有
关系M(k),求实数k的取值范围;
解:由函数f(x)= cos x-1∈[-2,0],
且g(x)=-2 sin 2x+ sin x+1=-2( sin x- )2+ ,
因为 sin x∈[-1,1],所以当 sin x=-1时,g(x)min=
-2×(-1- )2+ =-2,当 sin x= 时,g(x)max= ,
所以g(x)∈[-2, ],
所以[f(x1)-g(x2)]∈[- ,2],所以k∈[- ,2],即实数k的取值范围为[- ,2].
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(3)已知a>0,h(x)为定义在R上的奇函数,且满足:①在
[0,2a]上,当且仅当x= 时,h(x)取得最大值1;②
对任意x∈R,有h(a+x)+h(a-x)=0.
判断是否存在实数a(a>0),使得f(x)= sin 2πx+h
(x)与g(x)=h(x)- cos 2πx具有关系M(4),若
存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
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解:不存在实数a使得f(x)与g(x)具有关系M(4).
理由如下:
因为在[0,2a]上,当且仅当x= 时,h(x)取得最大值
1,且h(x)为定义在R上的奇函数,
所以在[-2a,0]上,当且仅当x=- 时,h(x)取得最
小值-1,故h(x)的值域为[-1,1],
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由对任意x∈R有h(a+x)+h(a-x)=0,可得y=h
(x)关于点(a,0)对称,
又h(a+x)=-h(a-x)=h(x-a),故h(x)的
周期为2a,
又 sin 2πx∈[-1,1], cos 2πx∈[-1,1],
所以当h(x1)=1时,x1= +2na,n∈Z, sin 2πx1=1
时,x1= +k,k∈Z,
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若 +2na= +k,即a= ,k,n∈Z,此时有f
(x1)= sin 2πx1+h(x1)=2;
当h(x2)=-1时,x2=- +2ma,m∈Z, cos 2πx2=1
时,x2=t,t∈Z,
若- +2ma=t,则a= ,t,m∈Z时,有g(x2)
=h(x2)- cos 2πx2=-2,
因为 ≠ ,所以 sin 2πx1+h(x1)+ cos 2πx2-h(x2)<4,
所以不存在x1∈R,x2∈R使得 sin 2πx1+f(x1)+ cos 2πx2
-f(x2)=4,
故不存在实数a使得f(x)= sin 2πx+h(x)与g(x)
=h(x)- cos 2πx具有关系M(4).
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