Cho hàm số f ( x ) = ( 2 sin x − 1 ) ( cos x + 1 ) . Xét tính đúng, sai của các phát biểu sau: a) f ( x ) = sin 2x + 2 sin x − cos x − 1.
Hướng dẫn giải
a) Đ | b) S | c) Đ | d) Đ |
a) Ta có: \[f\left( x \right) = \left( {2\sin x - 1} \right)\left( {\cos x + 1} \right)\]
\[ \Leftrightarrow f\left( x \right) = 2\sin x\cos x + 2\sin x - \cos x - 1\]
\[ \Leftrightarrow f\left( x \right) = 2\sin 2x + 2\sin x - \cos x - 1\].
Tập xác định của hàm số: \[D = \mathbb{R}.\]
Lấy \[x \in D\] và \[ - x \in D\], ta có:
\[2\sin \left( { - 2x} \right) + 2\sin \left( { - x} \right) - \cos \left( { - x} \right) - 1 = - 2\sin 2x - 2\sin x - \cos x - 1\].
Suy ra \[f\left( x \right) \ne f\left( { - x} \right)\].
Vậy hàm số đã cho không chẵn, không lẻ.
b) Ta có: \[f\left( x \right) = 0\] \[ \Leftrightarrow \left( {2\sin x - 1} \right)\left( {\cos x + 1} \right) = 0\]
\[ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}2\sin x - 1 = 0\\\cos x + 1 = 0\end{array} \right.\] \[ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\sin x = \frac{1}{2}\\\cos x = - 1\end{array} \right.\]
\[ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = \frac{\pi }{6} + k2\pi \\x = \frac{{5\pi }}{6} + k2\pi \\x = \pi + k2\pi \end{array} \right.,{\rm{ }}\left( {k \in \mathbb{Z}} \right)\].
Nhận thấy, với \[k = - 1\] thì phương trình có các nghiệm âm là:
\[x = \frac{{ - 11\pi }}{6};x = \frac{{ - 7\pi }}{6};x = - \pi \].
c) Vậy nghiệm âm lớn nhất của phương trình \[f\left( x \right) = 0\] là \[x = - \pi \].
Xét trên nửa khoảng \[\left[ { - 2\pi ;3\pi } \right)\], ta thấy:
\[ - 2\pi \le \frac{\pi }{6} + k2\pi < 3\pi \] \[ \Leftrightarrow \frac{{ - 13\pi }}{6} \le k2\pi < \frac{{17\pi }}{6}\] \[ \Leftrightarrow \frac{{ - 13}}{{12}} \le k < \frac{{17}}{{12}}\].
Mà \[k \in \mathbb{Z}\] nên \[k \in \left\{ { - 1;0;1} \right\}\].
Do đó \[x \in \left\{ { - \frac{{11\pi }}{6};\frac{\pi }{6};\frac{{13\pi }}{6}} \right\}\] (1).
Tương tự \[ - 2\pi \le \frac{{5\pi }}{6} + k2\pi < 3\pi \]\[ \Leftrightarrow - \frac{{17}}{{12}} \le k < \frac{{13}}{{12}}\].
Mà \[k \in \mathbb{Z}\] nên \[k \in \left\{ { - 1;0;1} \right\}\].
Do đó \[x \in \left\{ { - \frac{{7\pi }}{6};\frac{{5\pi }}{6};\frac{{17\pi }}{6}} \right\}\] (2).
Tương tự, có \[ - 2\pi \le \pi + k2\pi < 3\pi \]\[ \Leftrightarrow - \frac{3}{2} \le k < 1\].
Mà \[k \in \mathbb{Z}\] nên \[k \in \left\{ { - 1;0} \right\}\].
Do đó \[x \in \left\{ { - \pi ;\pi } \right\}\] (3).
d) Từ (1), (2), (3) ta tính được tổng các nghiệm bằng \[3\pi \].