廣東省附城中學(xué)2013屆高三數(shù)學(xué)(理)一輪復(fù)習(xí)第五章三角函數(shù)
第一節(jié) 角的概念的推廣與弧度制
A組
1.點P從(-1,0)出發(fā),沿單位圓x2+y2=1順時針方向運動π3弧長到達(dá)Q點,則Q點的坐標(biāo)為________.
解析:由于點P從(-1,0)出發(fā),順時針方向運動π3弧長到達(dá)Q點,如圖,因此Q點的坐標(biāo)為(cos2π3,sin2π3),即Q(-12,32).答案:(-12,32)
2.設(shè)α為第四象限角,則下列函數(shù)值一定是負(fù)值的是________.
①tanα2 ②sinα2、踓osα2 ④cos2α
解析:α為第四象限角,則α2為第二、四象限角,因此tanα2<0恒成立,應(yīng)填①,其余三個符號可正可負(fù).答案:①
3.若sinα<0且tanα>0,則α是第_______象限的角.
答案:三
4.函數(shù)y=sinxsinx+cosxcosx+tanxtanx的值域為________.
解析:當(dāng)x為第一象限角時,sinx>0,cosx>0,tanx>0,y=3;
當(dāng)x為第二象限角時,sinx>0,cosx<0,tanx<0,y=-1;
當(dāng)x為第三象限角時,sinx<0,cosx<0,tanx>0,y=-1;
當(dāng)x為第四象限角時,sinx<0,cosx>0,tanx<0,y=-1.答案:{-1,3}
5.若一個α角的終邊上有一點P(-4,a),且sinα•cosα=34,則a的值為________.
解析:依題意可知α角的終邊在第三象限,點P(-4,a)在其終邊上且sinα•cosα=34,易得tanα=3或33,則a=-43或-433.答案:-43或-433
6.已知角α的終邊上的一點P的坐標(biāo)為(-3,y)(y≠0),且sinα=24y,求cosα,tanα的值.
解:因為sinα=24y=y(tǒng)(-3)2+y2,所以y2=5,
當(dāng)y=5時,cosα=-64,tanα=-153;
當(dāng)y=-5時,cosα=-64,tanα=153.
B組
1.已知角α的終邊過點P(a,a),且a≠0,則sinα的值為________.
解析:當(dāng)a>0時,點P(a,a)在第一象限,sinα=22;
當(dāng)a<0時,點P(a,-a)在第二象限,sinα=22.答案:22
2.已知扇形的周長為6 c,面積是2 c2,則扇形的圓心角的弧度數(shù)是_____.
解析:設(shè)扇形的圓心角為α rad,半徑為R,則
2R+α•R=612R2•α=2,解得α=1或α=4.答案:1或4
3.如果一扇形的圓心角為120°,半徑等于 10 c,則扇形的面積為________.
解析:S=12αr2=12×23π×100=1003π(c2).答案:1003π c2
4.若角θ的終邊與168°角的終邊相同,則在0°~360°內(nèi)終邊與θ3角的終邊相同的角的集合為__________.答案:{56°,176°,296°}
5.若α=k•180°+45°(k∈Z),則α是第________象限.
解析:當(dāng)k=2+1(∈Z)時,α=2•180°+225°=•360°+225°,故α為第三象限角;當(dāng)k=2(∈Z)時,α=•360°+45°,故α為第一象限角.
答案:一或三
6.設(shè)角α的終邊經(jīng)過點P(-6a,-8a)(a≠0),則sinα-cosα的值是________.
解析:∵x=-6a,y=-8a,∴r=(-6a)2+(-8a)2=10a,
∴sinα-cosα=y(tǒng)r-xr=-8a+6a10a=-a5a=±15.答案:±15
7.若點A(x,y)是300°角終邊上異于原點的一點,則yx的值為________.
解析:yx=tan300°=-tan60°=-3.答案:-3
8.已知點P(sin3π4,cos3π4)落在角θ的終邊上,且θ∈[0,2π),則θ的值為________.
解析:由sin3π4>0,cos3π4<0知角θ在第四象限,∵tanθ=cos3π4sin3π4=-1,θ∈[0,2π),∴θ=7π4.答案:7π4
9.已知角α的始邊在x軸的非負(fù)半軸上,終邊在直線y=kx上,若sinα=25,且cosα<0,則k的值為________.
解析:設(shè)α終邊上任一點P(x,y),且OP≠0,∴y=kx,
∴r=x2+(kx)2=1+k2x.又sinα>0,cosα<0.∴x<0,y>0,
∴r=-1+k2x,且k<0.∴sinα=y(tǒng)r=kx-1+k2x=-k1+k2,又sinα=25.
∴-k1+k2=25,∴k=-2.答案:-2
10.已知一扇形的中心角是α,所在圓的半徑是R.若α=60°,R=10 c,求扇形的弧長及該弧所在的弓形面積.
解:設(shè)弧長為l,弓形面積為S弓,∵α=60°=π3,R=10,∴l(xiāng)=103π(c),
S弓=S扇-S△=12•103π•10-12•102sin60°=50(π3-32)(c2).
11.扇形AOB的周長為8 c.
(1)若這個扇形的面積為3 c2,求圓心角的大小;
(2)求這個扇形的面積取得最大值時圓心角的大小和弦長AB.
解:設(shè)扇形AOB的半徑為r,弧長為l,圓心角為α,
(1)由題意可得2r+l=8,12lr=3,解得r=3,l=2,或r=1l=6,
∴α=lr=23或α=lr=6.
(2)∵2r+l=2r+αr=8,∴r=82+α.∴S扇=12αr2=12α•64(2+α)2=32α+4α+4≤4,
當(dāng)且僅當(dāng)α=4α,即α=2時,扇形面積取得最大值4.此時,r=82+2=2 (c),
∴AB=2×2sin1=4 sin1 (c).
12.(1)角α的終邊上一點P(4t,-3t)(t≠0),求2sinα+cosα的值;
(2)已知角β的終邊在直線y=3x上,用三角函數(shù)定義求sinβ的值.
解:(1)根據(jù)題意,有x=4t,y=-3t,所以r=(4t)2+(-3t)2=5t,
①當(dāng)t>0時,r=5t,sinα=-35,cosα=45,所以2sinα+cosα=-65+45=-25.
②當(dāng)t<0時,r=-5t,sinα=-3t-5t=35,cosα=4t-5t=-45,
所以2sinα+cosα=65-45=25.
(2)設(shè)P(a,3a)(a≠0)是角β終邊y=3x上一點,若a<0,則β是第三象限角,r=-2a,此時sinβ=3a-2a=-32;若a>0,則β是第一象限角,r=2a,
此時sinβ=3a2a=32.
第二節(jié) 正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的定義及誘導(dǎo)公式
A組
1.若cosα=-35,α∈(π2,π),則tanα=________.
解析:cosα=-35,α∈(π2,π),所以sinα=45,∴tanα=sinαcosα=-43.
答案:-43
2.若sinθ=-45,tanθ>0,則cosθ=________.
解析:由sinθ=-45<0,tanθ>0知,θ是第三象限角,故cosθ=-35.
答案:-35
3.若sin(π6+α)=35,則cos(π3-α)=________.
解析:cos(π3-α)=cos[π2-(π6+α)]=sin(π6+α)=35.答案:35
4.已知sinx=2cosx,則5sinx-cosx2sinx+cosx=______.
解析:∵sinx=2cosx,∴tanx=2,∴5sinx-cosx2sinx+cosx=5tanx-12tanx+1=95.
答案:95
5.(原創(chuàng)題)若cos2θ+cosθ=0,則sin2θ+sinθ=________.
解析:由cos2θ+cosθ=0,得2cos2θ-1+cosθ=0,所以cosθ=-1或cosθ=12,當(dāng)cosθ=-1時,有sinθ=0,當(dāng)cosθ=12時,有sinθ=±32.于是sin2θ+sinθ=sinθ(2cosθ+1)=0或3或-3.答案:0或3或-3
6.已知sin(π-α)cos(-8π-α)=60169,且α∈(π4,π2),求cosα,sinα的值.
解:由題意,得2sinαcosα=120169.①又∵sin2α+cos2α=1,②
①+②得:(sinα+cosα)2=289169,②-①得:(sinα-cosα)2=49169.
又∵α∈(π4,π2),∴sinα>cosα>0,即sinα+cosα>0,sinα-cosα>0,
∴sinα+cosα=1713.③sinα-cosα=713,④
③+④得:sinα=1213.③-④得:cosα=513.
B組
1.已知sinx=2cosx,則sin2x+1=________.
解析:由已知,得tanx=2,所以sin2x+1=2sin2x+cos2x=2sin2x+cos2xsin2x+cos2x=2tan2x+1tan2x+1=95.答案:95
2. cos10π3=________.
解析:cos10π3=cos4π3=-cosπ3=-12.答案:-12
3.已知sinα=35,且α∈(π2,π),那么sin2αcos2α的值等于________.
解析:cosα=-1-sin2α=-45, sin2αcos2α=2sinαcosαcos2α=2sinαcosα=2×35-45=-32.
答案:-32
4.若tanα=2,則sinα+cosαsinα-cosα+cos2α=_________________.
解析:sinα+cosαsinα-cosα+cos2α=sinα+cosαsinα-cosα+cos2αsin2α+cos2α=tanα+1tanα-1+1tan2α+1=165.答案:165
5.已知tanx=sin(x+π2),則sinx=___________________.
解析:∵tanx=sin(x+π2)=cosx,∴sinx=cos2x,∴sin2x+sinx-1=0,解得sinx=5-12.答案:5-12
6.若θ∈[0,π),且cosθ(sinθ+cosθ)=1,則θ=________.
解析:由cosθ(sinθ+cosθ)=1⇒sinθ•cosθ=1-cos2θ=sin2θ⇒sinθ(sinθ-cosθ)=0⇒sinθ=0或sinθ-cosθ=0,又∵θ∈[0,π),∴θ=0或π4.答案:0或π4
7.已知sin(α+π12)=13,則cos(α+7π12)的值等于________.
解析:由已知,得cos(α+7π12)=cos[(α+π12)+π2]=-sin(α+π12)=-13.
答案:-13
8.若cosα+2sinα=-5,則tanα=________.
解析:由cosα+2sinα=-5, 、賡in2α+cos2α=1, ②
將①代入②得(5sinα+2)2=0,∴sinα=-255,cosα=-55,∴tanα=2.
答案:2
9.已知f(α)=sin(π-α)cos(2π-α)tan(-α+3π2)cos(-π-α),則f(-31π3)的值為________.
解析:∵f(α)=sinα•cosα•cotα-cosα=-cosα,∴f(-313π)=-cosπ3=-12.答案:-12
10.求sin(2nπ+2π3)•cos(nπ+4π3)(n∈Z)的值.
解:(1)當(dāng)n為奇數(shù)時,sin(2nπ+2π3)•cos(nπ+4π3)=sin2π3•cos[(n+1)π+π3]
=sin(π-π3)•cosπ3=sinπ3•cosπ3=32×12=34.
(2)當(dāng)n為偶數(shù)時,sin(2nπ+2π3)•cos(nπ+4π3)=sin2π3•cos4π3=sin(π-π3)•cos(π+π3)=sinπ3•(-cosπ3)=32×(-12)=-34.
11.在△ABC中,若sin(2π-A)=-2sin(π-B),3cosA=-2cos(π-B),求△ABC的三內(nèi)角.
解:由已知,得sinA=2sinB, 、3cosA=2cosB, ②
①2+②2得:2cos2A=1,即cosA=±22.
(1)當(dāng)cosA=22時,cosB=32,又A、B是三角形內(nèi)角,∴A=π4,B=π6,∴C=π-(A+B)=712π.(2)當(dāng)cosA=-22時,cosB=-32.又A、B是三角形內(nèi)角,∴A=34π,B=56π,不合題意.綜上知,A=π4,B=π6,C=712π.
12.已知向量a=(3,1),向量b=(sinα-,cosα).
(1)若a∥b,且α∈[0,2π),將表示為α的函數(shù),并求的最小值及相應(yīng)的α值;(2)若a⊥b,且=0,求cos(π2-α)•sin(π+2α)cos(π-α)的值.
解:(1)∵a∥b,∴3cosα-1•(sinα-)=0,∴=sinα-3cosα=2sin(α-π3).
又∵α∈[0,2π),∴當(dāng)sin(α-π3)=-1時,in=-2.
此時α-π3=32π,即α=116π.
(2)∵a⊥b,且=0,∴3sinα+cosα=0.∴tanα=-33.
∴cos(π2-α)•sin(π+2α)cos(π-α)=sinα•(-sin2α)-cosα=tanα•2sinα•cosα
=tanα•2sinα•cosαsin2α+cos2α=tanα•2tanα1+tan2α=12.
第三節(jié) 正弦函數(shù)與余弦函數(shù)的圖像與性質(zhì)
A組
1.已知函數(shù)f(x)=sin(x-π2)(x∈R),下面結(jié)論錯誤的是.
①函數(shù)f(x)的最小正周期為2π②函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,π2]上是增函數(shù)
③函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=0對稱④函數(shù)f(x)是奇函數(shù)
解析:∵y=sin(x-π2)=-cosx,y=-cosx為偶函數(shù),
∴T=2π,在[0,π2]上是增函數(shù),圖象關(guān)于y軸對稱.答案:④
2.函數(shù)y=2cos2(x-π4)-1是________.
①最小正周期為π的奇函數(shù)、谧钚≌芷跒棣械呐己瘮(shù)、圩钚≌芷跒棣2的奇函數(shù) ④最小正周期為π2的偶函數(shù)
解析:y=2cos2(x-π4)-1=cos(2x-π2)=sin2x,∴T=π,且為奇函數(shù).
答案:①
3.若函數(shù)f(x)=(1+3tanx)cosx,0≤x<π2,則f(x)的最大值為________.
解析:f(x)=(1+3•sinxcosx)•cosx=cosx+3sinx=2sin(x+π6),
∵0≤x<π2,∴π6≤x+π6<2π3,∴當(dāng)x+π6=π2時,f(x)取得最大值2.答案:2
4.已知函數(shù)f(x)=asin2x+cos2x(a∈R)圖象的一條對稱軸方程為x=π12,則a的值為________.
解析:∵x=π12是對稱軸,∴f(0)=f(π6),即cos0=asinπ3+cosπ3,∴a=33.
答案:33
5.設(shè)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖象關(guān)于直線x=π3對稱,它的最小正周期是π,則f(x)圖象上的一個對稱中心是________(寫出一個即可).
解析:∵T=2πω=π,∴ω=2,又∵函數(shù)的圖象關(guān)于直線x=π3對稱,所以有sin(2×π3+φ)=±1,∴φ=k1π-π6(k1∈Z),由sin(2x+k1π-π6)=0得2x+k1π-π6=k2π(k2∈Z),∴x=π12+(k2-k1)π2,當(dāng)k1=k2時,x=π12,∴f(x)圖象的一個對稱中心為(π12,0).答案:(π12,0)
6.設(shè)函數(shù)f(x)=3cos2x+sinxcosx-32.
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期T,并求出函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)求在[0,3π)內(nèi)使f(x)取到最大值的所有x的和.
解:(1)f(x)=32(cos2x+1)+12sin2x-32=32cos2x+12sin2x=sin(2x+π3),
故T=π.由2kπ-π2≤2x+π3≤2kπ+π2(k∈Z),得kπ-512π≤x≤kπ+π12,
所以單調(diào)遞增區(qū)間為[kπ-512π,kπ+π12](k∈Z).
(2)令f(x)=1,即sin(2x+π3)=1,則2x+π3=2kπ+π2(k∈Z).于是x=kπ+π12(k∈Z),∵0≤x<3π,且k∈Z,∴k=0,1,2,則π12+(π+π12)+(2π+π12)=13π4.
∴在[0,3π)內(nèi)使f(x)取到最大值的所有x的和為134π.
B組
1.函數(shù)f(x)=sin(23x+π2)+sin23x的圖象相鄰的兩條對稱軸之間的距離是________.
解析:f(x)=cos2x3+sin2x3=2sin(2x3+π4),相鄰的兩條對稱軸之間的距離是半個周期,T=2π23=3π,∴T2=3π2.答案:3π2
2.給定性質(zhì):a最小正周期為π;b圖象關(guān)于直線x=π3對稱.則下列四個函數(shù)中,同時具有性質(zhì)ab的是________.
①y=sin(x2+π6) ②y=sin(2x+π6) ③y=sinx ④y=sin(2x-π6)
解析:④中,∵T=2πω=π,∴ω=2.又2×π3-π6=π2,所以x=π3為對稱軸.
答案:④
3.若π4<x<π2,則函數(shù)y=tan2xtan3x的最大值為__.
解析:π4<x<π2,tanx>1,令tan2x-1=t>0,則y=tan2xtan3x=2tan4x1-tan2x=2(t+1)2-t=-2(t+1t+2)≤-8,故填-8.答案:-8
4.(函數(shù)f(x)=sin2x+2cosx在區(qū)間[-23π,θ]上的最大值為1,則θ的值是________.
解析:因為f(x)=sin2x+2cosx=-cos2x+2cosx+1=-(cosx-1)2+2,又其在區(qū)間[-2π3,θ]上的最大值為1,可知θ只能取-π2. 答案:-π2
5.若函數(shù)f(x)=2sinωx(ω>0)在[-2π3,2π3]上單調(diào)遞增,則ω的最大值為________.
解析:由題意,得2π4ω≥2π3,∴0<ω≤34,則ω的最大值為34.答案:34
6.設(shè)函數(shù)y=2sin(2x+π3)的圖象關(guān)于點P(x0,0)成中心對稱,若x0∈[-π2,0],則x0=________.
解析:因為圖象的對稱中心是其與x軸的交點,所以由y=2sin(2x0+π3)=0,x0∈[-π2,0],得x0=-π6.答案:-π6
7.已知函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+的最大值為4,最小值為0,最小正周期為π2,直線x=π3是其圖象的一條對稱軸,則下面各式中符合條件的解析式是________.
①y=4sin(4x+π6)②y=2sin(2x+π3)+2③y=2sin(4x+π3)+2 ④y=2sin(4x+π6)+2
解析:因為已知函數(shù)的最大值為4,最小值為0,所以A+=4-A=0,解得A==2,又最小正周期為2πω=π2,所以ω=4,又直線x=π3是其圖象的一條對稱軸,將x=π3代入得sin(4×π3+φ)=±1,所以φ+4π3=kπ+π2(k∈Z),即φ=kπ-5π6(k∈Z),當(dāng)k=1時,φ=π6.答案:④
8.有一種波,其波形為函數(shù)y=sinπ2x的圖象,若在區(qū)間[0,t]上至少有2個波峰(圖象的最高點),則正整數(shù)t的最小值是________.
解析:函數(shù)y=sinπ2x的周期T=4,若在區(qū)間[0,t]上至少出現(xiàn)兩個波峰,則t≥54T=5.答案:5
9.已知函數(shù)f(x)=3sinωx+cosωx(ω>0),y=f(x)的圖象與直線y=2的兩個相鄰交點的距離等于π,則f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是________.
解析:∵y=3sinωx+cosωx=2sin(ωx+π6),且由函數(shù)y=f(x)與直線y=2的兩個相鄰交點間的距離為π知,函數(shù)y=f(x)的周期T=π,∴T=2πω=π,解得ω=2,∴f(x)=2sin(2x+π6).令2kπ-π2≤2x+π6≤2kπ+π2(k∈Z),得kπ-π3≤x≤kπ+π6(k∈Z).答案:[kπ-π3,kπ+π6](k∈Z)
10.已知向量a=(2sinωx,cos2ωx),向量b=(cosωx,23),其中ω>0,函數(shù)f(x)=a•b,若f(x)圖象的相鄰兩對稱軸間的距離為π.(1)求f(x)的解析式;(2)若對任意實數(shù)x∈[π6,π3],恒有f(x)-<2成立,求實數(shù)的取值范圍.
解:(1)f(x)=a•b=(2sinωx,cos2ωx)•(cosωx,23)=sin2ωx+3(1+cos2ωx)=2sin(2ωx+π3)+3.∵相鄰兩對稱軸的距離為π,∴2π2ω=2π,∴ω=12,
∴f(x)=2sin(x+π3)+3.
(2)∵x∈[π6,π3],∴x+π3∈[π2,2π3],∴23≤f(x)≤2+3.又∵f(x)-<2,
∴-2+<f(x)<2+.,若對任意x∈[π6,π3],恒有f(x)-<2成立,則有
-2+≤23,2+≥2+3,解得3≤≤2+23.
11.設(shè)函數(shù)f(x)=a•b,其中向量a=(2cosx,1),b=(cosx,3sin2x+).
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期和在[0,π]上的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)當(dāng)x∈[0,π6]時,f(x)的最大值為4,求的值.
解:(1)∵f(x)=a•b=2cos2x+3sin2x+=2sin(2x+π6)++1,
∴函數(shù)f(x)的最小正周期T=2π2=π.
在[0,π]上的單調(diào)遞增區(qū)間為[0,π6],[2π3,π].
(2)當(dāng)x∈[0,π6]時,∵f(x)單調(diào)遞增,∴當(dāng)x=π6時,f(x)取得最大值為+3,即+3=4,解之得=1,∴的值為1.
12.已知函數(shù)f(x)=3sinωx-2sin2ωx2+(ω>0)的最小正周期為3π,且當(dāng)x∈[0,π]時,函數(shù) f(x)的最小值為0.(1)求函數(shù)f(x)的表達(dá)式;(2)在△ABC中,若f(C)=1,且2sin2B=cosB+cos(A-C),求sinA的值.
解:(1)f(x)=3sinωx+cosωx-1+=2sin(ωx+π6)-1+.
依題意,函數(shù)f(x)的最小正周期為3π,即2πω=3π,解得ω=23.
∴f(x)=2sin(2x3+π6)-1+.
當(dāng)x∈[0,π]時,π6≤2x3+π6≤5π6,12≤sin(2x3+π6)≤1,
∴f(x)的最小值為.依題意,=0.∴f(x)=2sin(2x3+π6)-1.
(2)由題意,得f(C)=2sin(2C3+π6)-1=1,∴sin(2C3+π6)=1.
而π6≤2C3+π6≤5π6,∴2C3+π6=π2,解得C=π2.∴A+B=π2.
在Rt△ABC中,∵A+B=π2,2sin2B=cosB+cos(A-C).
∴2cos2A-sinA-sinA=0,解得sinA=-1±52.∵0<sinA<1,∴sinA=5-12.
第四節(jié) 函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)的圖像
A組
1.已知a是實數(shù),則函數(shù)f(x)=1+asinax的圖象不可能是________.
解析:函數(shù)的最小正周期為T=2πa,∴當(dāng)a>1時,T<2π.當(dāng)0<a<1時,T>2π,觀察圖形中周期與振幅的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)④不符合要求.答案:④
2.將函數(shù)y=sinx的圖象向左平移φ(0≤φ<2π)個單位后,得到函數(shù)y=sin(x-π6)的圖象,則φ等于________.
解析:y=sin(x-π6)=sin(x-π6+2π)=sin(x+11π6).答案:11π6
3.將函數(shù)f(x)=3sinx-cosx的圖象向右平移φ(φ>0)個單位,所得圖象對應(yīng)的函數(shù)為奇函數(shù),則φ的最小值為________.
解析:因為f(x)=3sinx-cosx=2sin(x-π6),f(x)的圖象向右平移φ個單位所得圖象對應(yīng)的函數(shù)為奇函數(shù),則φ的最小值為5π6.
答案:5π6
4.如圖是函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<φ<π),x∈R的部分圖象,則下列命題中,正確命題的序號為________.
①函數(shù)f(x)的最小正周期為π2;
②函數(shù)f(x)的振幅為23;
③函數(shù)f(x)的一條對稱軸方程為x=712π;
④函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[π12,712π];
⑤函數(shù)的解析式為f(x)=3sin(2x-23π).
解析:據(jù)圖象可得:A=3,T2=5π6-π3⇒T=π,故ω=2,又由f(7π12)=3⇒sin(2×7π12+φ)=1,解得φ=2kπ-2π3(k∈Z),又-π<φ<π,故φ=-2π3,故f(x)=3sin(2x-2π3),依次判斷各選項,易知①②是錯誤的,由圖象易知x=7π12是函數(shù)圖象的一條對稱軸,故③正確,④函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間有無窮多個,區(qū)間[π12,7π12]只是函數(shù)的一個單調(diào)遞增區(qū)間,⑤由上述推導(dǎo)易知正確.答案:③⑤
5.已知函數(shù)f(x)=sinωx+cosωx,如果存在實數(shù)x1,使得對任意的實數(shù)x,都有f(x1)≤f(x)≤f(x1+2010)成立,則ω的最小值為________.
解析:顯然結(jié)論成立只需保證區(qū)間[x1,x1+2010]能夠包含函數(shù)的至少一個完整的單調(diào)區(qū)間即可,且f(x)=sinωx+cosωx=2sin(ωx+π4),則2010≥2πω2⇒ω≥π2010.答案:π2010
6.已知函數(shù)f(x)=sin2ωx+3sinωx•sin(ωx+π2)+2cos2ωx,x∈R(ω>0),在y軸右側(cè)的第一個最高點的橫坐標(biāo)為π6. (1)求ω;
(2)若將函數(shù)f(x)的圖象向右平移π6個單位后,再將得到的圖象上各點橫坐標(biāo)伸長到原的4倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,求函數(shù)g(x)的最大值及單調(diào)遞減區(qū)間.
解:(1)f(x)=32sin2ωx+12cos2ωx+32=sin(2ωx+π6)+32,
令2ωx+π6=π2,將x=π6代入可得:ω=1.
(2)由(1)得f(x)=sin(2x+π6)+32,
經(jīng)過題設(shè)的變化得到的函數(shù)g(x)=sin(12x-π6)+32,
當(dāng)x=4kπ+43π,k∈Z時,函數(shù)取得最大值52.
令2kπ+π2≤12x-π6≤2kπ+32π(k∈Z),
∴4kπ+4π3≤x≤4kπ+103π(k∈Z).
即x∈[4kπ+4π3,4kπ+103π],k∈Z為函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間.
B組
1.已知函數(shù)y=sin(ωx+φ)(ω>0,-π≤φ<π)的圖象如圖所示,則φ=________.
解析:由圖可知,T2=2π-34π,
∴T=52π,∴2πω=52π,∴ω=45,
∴y=sin(45x+φ).
又∵sin(45×34π+φ)=-1,
∴sin(35π+φ)=-1,
∴35π+φ=32π+2kπ,k∈Z.
∵-π≤φ<π,∴φ=910π. 答案:910π
2.已知函數(shù)y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ<π)的圖象如圖所示,則φ=________.
解析:由圖象知T=2(2π3-π6)=π.
∴ω=2πT=2,把點(π6,1)代入,可得2×π6+φ=π2,φ=π6.答案:π6
3.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+π4)(x∈R,ω>0)的最小正周期為π,為了得到函數(shù)g(x)=cosωx的圖象,只要將y=f(x)的圖象________.
解析:∵f(x)=sin(ωx+π4)(x∈R,ω>0)的最小正周期為π,
∴2πω=π,故ω=2.
又f(x)=sin(2x+π4)∴g(x)=sin[2(x+π8)+π4]=sin(2x+π2)=cos2x.
答案:向左平移π8個單位長度
4.已知函數(shù)f(x)=Acos(ωx+φ) 的圖象如圖所示,f(π2)=-23,則f(0)=________.
解析:T2=1112π-712π=π3,∴ω=2πT=3.
又(712π,0)是函數(shù)的一個上升段的零點,
∴3×712π+φ=3π2+2kπ(k∈Z),得φ=-π4+2kπ,k∈Z,
代入f(π2)=-23,得A=223,∴f(0)=23. 答案:23
5.將函數(shù)y=sin(2x+π3)的圖象向________平移________個單位長度后所得的圖象關(guān)于點(-π12,0)中心對稱.
解析:由y=sin(2x+π3)=sin2(x+π6)可知其函數(shù)圖象關(guān)于點(-π6,0)對稱,因此要使平移后的圖象關(guān)于(-π12,0)對稱,只需向右平移π12即可.答案:右 π12
6.定義行列式運算:a1 a2a3 a4=a1a4-a2a3,將函數(shù)f(x)=3 cosx1 sinx的圖象向左平移個單位(>0),若所得圖象對應(yīng)的函數(shù)為偶函數(shù),則的最小值是________.
解析:由題意,知f(x)=3sinx-cosx=2(32sinx-12cosx)=2sin(x-π6),
其圖象向左平移個單位后變?yōu)閥=2sin(x-π6+),平移后其對稱軸為x-π6+=kπ+π2,k∈Z.若為偶函數(shù),則x=0,所以=kπ+2π3(k∈Z),故的最小值為2π3.答案:2π3
7.若將函數(shù)y=tan(ωx+π4)(ω>0)的圖象向右平移π6個單位長度后,與函數(shù)y=tan(ωx+π6)的圖象重合,則ω的最小值為________.
解析:y=tan(ωx+π4)向右平移π6個單位長度后得到函數(shù)解析式y(tǒng)=tan[ω(x-π6)+π4],即y=tan(ωx+π4-πω6),顯然當(dāng)π4-πω6=π6+kπ(k∈Z)時,兩圖象重合,此時ω=12-6k(k∈Z).∵ω>0,∴k=0時,ω的最小值為12.答案:12
8.給出三個命題:①函數(shù)y=sin(2x+π3)的最小正周期是π2;②函數(shù)y=sin(x-3π2)在區(qū)間[π,3π2]上單調(diào)遞增;③x=5π4是函數(shù)y=sin(2x+5π6)的圖象的一條對稱軸.其中真命題的個數(shù)是________.
解析:由于函數(shù)y=sin(2x+π3)的最小正周期是π,故函數(shù)y=sin(2x+π3)的最小正周期是π2,①正確;y=sin(x-3π2)=cosx,該函數(shù)在[π,3π2)上單調(diào)遞增, ②正確;當(dāng)x=5π4時,y=sin(2x+5π6)=sin(5π2+5π6)=sin(π2+5π6)=cos5π6=-32,不等于函數(shù)的最值,故x=5π4不是函數(shù)y=sin(2x+5π6)的圖象的一條對稱軸,③不正確.答案:2
9.當(dāng)0≤x≤1時,不等式sinπx2≥kx恒成立,則實數(shù)k的取值范圍是________.
解析:當(dāng)0≤x≤1時,y=sinπx2的圖象如圖所示,y=kx的圖象在[0,1]之間的部分應(yīng)位于此圖象下方,當(dāng)k≤0時,y=kx在[0,1]上的圖象恒在x軸下方,原不等式成立.
當(dāng)k>0,kx≤sinπx2時,在x∈[0,1]上恒成立,k≤1即可.
故k≤1時,x∈[0,1]上恒有sinπx2≥kx.答案:k≤1
10.設(shè)函數(shù)f(x)=(sinωx+cosωx)2+2cos2ωx(ω>0)的最小正周期為2π3.(1)求ω的值;(2)若函數(shù)y=g(x)的圖象是由y=f(x)的圖象向右平移π2個單位長度得到,求y=g(x)的單調(diào)增區(qū)間.
解:(1)f(x)=sin2ωx+cos2ωx+2sinωx•cosωx+1+cos2ωx=sin2ωx+cos2ωx+2=2sin(2ωx+π4)+2,依題意,得2π2ω=2π3,故ω=32.
(2)依題意,得g(x)=2sin[3(x-π2)+π4]+2=2sin(3x-5π4)+2.
由2kπ-π2≤3x-5π4≤2kπ+π2(k∈Z),解得23kπ+π4≤x≤23kπ+7π12(k∈Z).
故g(x)的單調(diào)增區(qū)間為[23kπ+π4,23kπ+7π12](k∈Z).
11.已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0,0<φ<π2)的周期為π,且圖象上一個最低點為(2π3,-2).
(1)求f(x)的解析式;(2)當(dāng)x∈[0,π12]時,求f(x)的最值.
解:(1)由最低點為(2π3,-2)得 A=2.由T=π得ω=2πT=2ππ=2.
由點(2π3,-2)在圖象上得2sin(4π3+φ)=-2,即sin(4π3+φ)=-1,
∴4π3+φ=2kπ-π2(k∈Z),即φ=2kπ-11π6,k∈Z.又φ∈(0,π2),∴φ=π6,
∴f(x)=2sin(2x+π6).
(2)∵x∈[0,π12],∴2x+π6∈[π6,π3],∴當(dāng)2x+π6=π6,即x=0時,f(x)取得最小值1;當(dāng)2x+π6=π3,即x=π12時,f(x)取得最大值3.
12.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,φ<π2.
(1)若cosπ4cosφ-sin3π4sinφ=0,求φ的值;
(2)在(1)的條件下,若函數(shù)f(x)的圖象的相鄰兩條對稱軸之間的距離等于π3,求函數(shù)f(x)的解析式;并求最小正實數(shù),使得函數(shù)f(x)的圖象向左平移個單位后所對應(yīng)的函數(shù)是偶函數(shù).
解:法一:(1)由cosπ4cosφ-sin3π4sinφ=0得cosπ4cosφ-sinπ4sinφ=0,
即cos(π4+φ)=0.又φ<π2,∴φ=π4.
(2)由(1)得,f(x)=sin(ωx+π4).依題意,T2=π3,又T=2πω,故ω=3,
∴f(x)=sin(3x+π4).函數(shù)f(x)的圖象向左平移個單位后所對應(yīng)的函數(shù)為
g(x)=sin[3(x+)+π4],g(x)是偶函數(shù)當(dāng)且僅當(dāng)3+π4=kπ+π2(k∈Z),
即=kπ3+π12(k∈Z).從而,最小正實數(shù)=π12.
法二:(1)同法一.
(2)由(1)得 ,f(x)=sin(ωx+π4).依題意,T2=π3.又T=2πω,故ω=3,
∴f(x)=sin(3x+π4).
函數(shù)f(x)的圖象向左平移個單位后所對應(yīng)的函數(shù)為g(x)=sin[3(x+)+π4].
g(x)是偶函數(shù)當(dāng)且僅當(dāng)g(-x)=g(x)對x∈R恒成立,
亦即sin(-3x+3+π4)=sin(3x+3+π4)對x∈R恒成立.
∴sin(-3x)cos(3+π4)+cos(-3x)•sin(3+π4)
=sin3xcos(3+π4)+cos3xsin(3+π4),
即2sin3xcos(3+π4)=0對x∈R恒成立.∴cos(3+π4)=0,故3+π4=kπ+π2(k∈Z),∴=kπ3+π12(k∈Z),從而,最小正實數(shù)=π12.
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