函数 $f(x) = \dfrac{{1 + \cos 2x + 8{{\sin }^2}x}}{{\sin 2x}}$($0 < x < \dfrac{{{\pi }}}{2}$)的值域为
【难度】
【出处】
2011年南京理工大学自主招生暨保送生考试数学试题
【标注】
  • 知识点
    >
    代数变形
    >
    代数式的次
    >
    齐次
  • 知识点
    >
    函数
    >
    常见初等函数
    >
    三角函数
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的最值和值域
【答案】
$\left[ {4,+ \infty } \right)$
【解析】
根据题意,有\[\begin{split}\dfrac{{1 + \cos 2x + 8{{\sin }^2}x}}{{\sin 2x}} &= \dfrac{{{{\sin }^2}x + {{\cos }^2}x + {{\cos }^2}x - {{\sin }^2}x + 8{{\sin }^2}x}}{{2\sin x\cos x}}\\&= \dfrac{{4{{\sin }^2}x + {{\cos }^2}x}}{{\sin x\cos x}} \\&= 4 \cdot \dfrac{{\sin x}}{{\cos x}} + \dfrac{{\cos x}}{{\sin x}} \\&\geqslant 4,\end{split}\]当 $4 \cdot \dfrac{{\sin x}}{{\cos x}} = \dfrac{{\cos x}}{{\sin x}}$,即 $\tan x = \dfrac{1}{2}$ 时取得等号.
所以原函数的值域为 $\left[ {4 , + \infty } \right)$.
题目 答案 解析 备注
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