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- 2021-06-16 发布
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(2015·福建,6,易)若sin α=-,且α为第四象限角,则tan α 的值等于( )
A. B.- C. D.-
【答案】 D ∵α为第四象限角且sin α=-,
∴cos α=.
∴tan α==-.
1.(2014·课标Ⅰ,2,易)若tan α>0,则( )
A.sin α>0 B.cos α>0
C.sin 2α>0 D.cos 2α>0
【答案】 C ∵tan α=>0,
即sin αcos α>0,
∴2sin αcos α=sin 2α>0,故选C.
2.(2012·辽宁,6,易)已知sin α-cos α=,α∈(0,π),则sin 2α=( )
A.-1 B.-
C. D.1
【答案】 A ∵sin α-cos α=,
∴(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=2,
∴2sin α·cos α=-1,∴sin 2α=-1.
3.(2012·大纲全国,4,易)已知α为第二象限角,sin α=,则sin 2α=( )
A.- B.-
C. D.
【答案】 A (先根据sin2α+cos2α=1,求出cos α,再求sin 2α)由题意可知,cos α= -=-,则sin 2α=2sin αcos α=2××=-.
4.(2011·大纲全国,14,易)已知α∈,tan α=2,则cos α=________.
【解析】 由α∈及tan α=2得
sin α=2cos α<0,
又sin2α+cos2α=1,∴cos α=-.
【答案】 -
5.(2014·陕西,13,中)设0<θ<,向量a=(sin 2θ,cos θ),b=(1,-cos θ),若a·b=0,则 tan θ=________.
【解析】 ∵a=(sin 2θ,cos θ),b=(1,-cos θ)且a·b=0,
∴sin 2θ-cos2θ=0,
∴2sin θcos θ=cos2θ.
∵0<θ<,
∴cos θ≠0,
∴2sin θ=cos θ,
∴tan θ=.
【答案】
考向1 三角函数的有关概念及应用
1.象限角
第一象限角的集合
第二象限角的集合
第三象限角的集合
第四象限角的集合
2.终边相同的角
所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合{β|β=α+2kπ,k∈Z}.
3.角度与弧度的互化
(1)360°=2π rad;(2)180°=π rad;
(3)1°= rad;(4)1 rad=°≈57.30°.
4.弧长及扇形面积公式
(1)弧长公式:l=|α|r;
(2)扇形面积公式:S=lr=|α|r2.
其中l为扇形弧长,α为圆心角,r为扇形半径.
5.任意角的三角函数的定义
设α是一个任意角,α的终边上任意一点P(与原点不重合)的坐标为(x,y),它到原点的距离是r=.
三角函数
定义
定义域
sin α
R
cos α
R
tan α
6.三角函数在各象限的符号
记忆口诀:一全正,二正弦,三正切,四余弦.
(1)(2014·大纲全国,2)已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=( )
A. B. C.- D.-
(2)(2012·山东,16)如图,在平面直角坐标系xOy中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P的位置在(0,0),圆在x轴上沿正向滚动.当圆滚动到圆心位于(2,1)时,的坐标为________.
【解析】 (1)∵角α的终边经过点(-4,3),即x=-4,y=3,∴r==5,∴cos α==-,故选D.
(2)如图,由题意知=OB=2,∵圆的半径为1,
∴∠BAP=2,故∠DAP=2-,
∴DA=APcos=sin 2,
DP=APsin=-cos 2.
∴OC=2-sin 2,PC=1-cos 2.
∴=(2-sin 2,1-cos 2).
【答案】 (1)D (2)(2-sin 2,1-cos 2)
【点拨】 解题(1)的关键是正确理解三角函数的定义;解题(2)的关键是得出小球滑动的距离等于P点移动的弧长.
利用三角函数的定义求三角函数值的方法
利用三角函数的定义,求一个角的三角函数值,需确定三个量:①角的终边上任意一个异于原点的点的横坐标x;②纵坐标y;③该点到原点的距离r.若题目中已知角的终边在一条直线上,此时注意在终边上任取一点有两种情况(点所在象限不同).
(2011·江西,14)已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x轴的正半轴.若P(4,y)是角θ终边上一点,且sin θ=-,则y=________.
【解析】 P(4,y)是角θ终边上一点,由三角函数的定义知sin θ=,又sin θ=-,∴
=-,解得y=-8.
【答案】 -8
考向2 同角三角函数基本关系式及应用
同角三角函数基本关系式
(1)平方关系:sin2α+cos2α=1.
(2)商数关系:tan α=.
利用同角三角函数的平方关系求三角函数值,进行开方时要根据角的范围,判断符号后,正确取舍求值.
(1)(2013·大纲全国,2)已知α是第二象限角,sin α=,则cos α=( )
A.- B.- C. D.
(2)(2013·课标Ⅱ,15)设θ为第二象限角,若tan=,则sin θ+cos θ=________.
【解析】 (1)∵α为第二象限角,∴cos α=-=-,故选A.
(2)方法一:tan θ=tan==-,
∴sin θ=-cos θ,将其代入sin2θ+cos2θ=1,得cos2θ=1,∴cos2θ=,易知cos θ<0,
∴cos θ=-,sin θ=,故sin θ+cos θ=-.
方法二:∵tan==,
∴tan θ=-.
∵θ为第二象限角,
∴sin θ=,cos θ=-,
∴sin θ+cos θ=-.
【答案】 (1)A (2)-
【点拨】 解题(1)时易忽视α是第二象限角,而错选D;解题(2)的关键是通过变角求出tan θ.
同角三角函数基本关系式的应用技巧
(1)弦切互化法:主要利用公式tan θ=化成正弦、余弦函数;
(2)和积转换法:如利用(sin θ±cos θ)2=1±2sin θcos θ的关系进行变形、转化;
(3)巧用“1”的变换:1=sin2θ+cos2θ=cos2θ(1+tan2θ)=sin2θ.
(1)(2011·福建,9)若α∈,且sin2α+cos 2α=,则tan α的值等于( )
A. B. C. D.
(2)(2012·江西,4)若=,则tan 2α=( )
A.- B. C.- D.
(1)【答案】 D 方法一:∵sin2α+cos 2α=,
∴cos2α=.
又∵α∈,
∴cos α=.
∴sin α==.
∴tan α==.
方法二:∵sin2α+cos 2α=,
∴cos2α=.
∴cos2α===,
∴tan2α=3,
又∵α∈,∴tan α=.
(2)【答案】 B ∵==,
∴tan α=-3,∴tan 2α==,故选B.
考向3 诱导公式及应用
1.诱导公式
组数
一
二
三
四
五
六
角
2kπ+α
(k∈Z)
π+α
-α
π-α
-α
+α
正弦
sin α
-sin α
-sin α
sin α
cos α
cos α
余弦
cos α
-cos α
cos α
-cos α
sin α
-sin α
正切
tan α
tan α
-tan α
-tan α
口诀
函数名不变
符号看象限
函数名改变
符号看象限
记忆规律
奇变偶不变,符号看象限
2.诱导公式的理解及应用
(1)奇变偶不变中的奇、偶分别是指的奇数倍和偶数倍,变与不变指的是函数名称的变化.若是奇数倍,则正、余弦互变,如sin=cos θ;若是偶数倍,则函数名称不变,符号看象限.若把α看作锐角,则270°-α,180°+α都是第三象限的角.值得注意的是α为任意角.
(2)利用诱导公式把任意的三角函数转化为锐角三角函数的基本步骤是:
→→
→
(3)诱导公式的应用原则:负化正,大化小,化到锐角为止.
应用诱导公式时不要忽略角的范围和三角函数的符号.
(1)(2013·广东,4)已知sin=,那么cos α=( )
A.- B.- C. D.
(2)(2014·江苏,5)已知函数y=cos x与y=sin(2x+φ)(0≤φ<π),它们的图象有一个横坐标为的交点,则φ的值是________.
【解析】 (1)因为sin=sin
=sin=cos α=,故选C.
(2)将x=分别代入两个函数,得sin=,解得π+φ=+2kπ(k∈Z)或π+φ=+2kπ(k∈Z),化简得φ=-+2kπ(k∈Z)或φ=+2kπ(k∈Z).又0≤φ<π,所以φ=.
【答案】 (1)C (2)
【点拨】 解题(1)的关键是熟记诱导公式;解题(2)的关键是利用诱导公式建立关于φ的方程.
利用诱导公式化简三角函数的思路和要求
(1)思路方法:①分析结构特点,选择恰当公式;②利用公式化成单角三角函数;③整理得最简形式.
(2)化简要求:①化简过程是恒等变形;②结果要求项数尽可能少,次数尽可能低,结构尽可能简单,能求值的要求出值.
(2014·山东济南质检,13)设f(α)=,则f =________.
【解析】 ∵f(α)=
===,
∴f =
===.
【答案】
1.(2015·山东潍坊二模,5)集合
中的角所表示的范围(阴影部分)是( )
【答案】 C 当k=2n(n∈Z)时,2nπ+≤α≤2nπ+,此时α表示的范围与≤α≤表示的范围一样;当k=2n+1(n∈Z)时,2nπ+π+≤α≤2nπ+π+,此时α表示的范围与π+≤α≤π+表示的范围一样,故选C.
2.(2015·云南昆明模拟,4)已知α∈,sin α=,则tan 2α=( )
A. B. C.- D.-
【答案】 D ∵α∈,sin α=,
∴cos α=-,∴tan α=-.
∴tan 2α===-,
故选D.
3.(2015·福建福州一模,5)设α是第二象限角,P(x,4)为其终边上的一点,且cos α=x,则tan α
=( )
A. B. C.- D.-
【答案】 D 因为α是第二象限角,所以cos α=x<0,即x<0.又cos α=x=.解得x=-3,所以tan α==-,故选D.
4.(2014·广东珠海质检,3)已知扇形的周长是4 cm,则扇形面积最大时,扇形的中心角的弧度数是( )
A.2 B.1 C. D.3
【答案】 A 设此扇形的半径为r,弧长为l,则2r+l=4,面积S=rl=r(4-2r)=-r2+2r= -(r-1)2+1,故当r=1时S最大,这时l=4-2r=2.从而α===2.
5.(2015·湖南长沙联考)若sin α+cos α=(0<α<π),则tan α=( )
A.- B. C.- D.
【答案】 C ∵sin α+cos α=(0<α<π),
∴两边平方得1+2sin αcos α=,
得sin αcos α=-.
又0<α<π,∴sin α>0,cos α<0,
∴(sin α-cos α)2=1-2sin α cos α=,
∴sin α-cos α=,
∴sin α=,cos α=-,
故tan α=-.
6.(2015·江西吉安一模,7)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,角α,β的顶点与坐标原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,它们的终边分别与单位圆相交于A,B两点.若点A,B的坐标分别为和,则cos(α+β)的值为( )
A.- B.- C.0 D.
【答案】 A 由题意知sin α=,cos α=,sin β=,cos β=-,∴cos(α+β)=cos α cos β-sin αsin β=×-×=--=-.
7.(2015·河南郑州一模,6)已知θ为第二象限角,sin θ,cos θ是关于x的方程2x2+(-1)x+m=0(m∈R)的两根,则sin θ-cos θ等于( )
A. B.
C. D.-
【答案】 B ∵sin θ,cos θ是方程2x2+(-1)x+m=0(m∈R)的两根,
∴sin θ+cos θ=,sin θcos θ=.
可得(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ,即=1+m,
∴m=-.
∵θ为第二象限角,∴sin θ>0,cos θ<0,即sin θ-cos θ>0.
∵(sin θ-cos θ)2=(sin θ+cos θ)2-4sin θ·cos θ=-2m=1-+=,
∴sin θ-cos θ==.
思路点拨:利用根与系数的关系表示出sin θ+cos θ=,sin θcos θ=,利用完全平方公式及同角三角函数间基本关系整理求出m的值,再利用完全平方公式求出sin θ-cos θ的值即可.
8.(2015·河北石家庄一模,14)已知α为第二象限角,则cos α·+sin α
=________.
【解析】 原式=cos α+sin α·
=cos α+sin α,因为α是第二象限,所以sin α>0,cos α<0,
所以cos α+sin α
=+=-1+1=0.
【答案】 0
9.(2014·湖北黄石质检,14)已知tan α=2,则的值为________.
【解析】 ====-3.
【答案】 -3
10.(2014·江苏常州一模,16,14分)设函数f(x)=-x2+2x+a(0≤x≤3)的最大值为m,最小值为n,其中a≠0,a∈R.
(1)求m,n的值(用a表示);
(2)已知角β的顶点与平面直角坐标系xOy中的原点O重合,始边与x轴的正半轴重合,终边经过点A(m-1,n+3),求sin的值.
解:(1)由题意可得f(x)=-(x-1)2+1+a,而0≤x≤3,
所以m=f(1)=1+a,n=f(3)=a-3.
(2)由题意知,角β终边经过点A(a,a),
当a>0时,r==a,
则sin β==,cos β==.
所以sin=sin βcos+cos β·sin=.
当a<0时,r==-a,
则sin β==-,
cos β==-.
所以sin=sin βcos+cos β·sin=-.
综上所述,sin=-或.
1.(2015·山东,4,易)要得到函数y=sin的图象,只需将函数y=sin 4x的图象( )
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
【答案】 B 因为y=sin=sin,根据平移法则,所以要得到该函数的图象,只需将y=sin 4x的图象向右平移个单位.故选B.
2.(2015·陕西,14,易)如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数y=3sin+k.据此函数可知,这段时间水深(单位:m)的最大值为________.
【解析】 y=3sin+k,
当sin=-1时,ymin=k-3=2,∴k=5.
∴当sin=1时,ymax=k+3=8.
【答案】 8
3.(2015·湖北,18,12分,易)某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:
ωx+φ
0
π
2π
x
Asin(ωx+φ)
0
5
-5
0
(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f(x)的解析式;
(2)将y=f(x)图象上所有点向左平行移动个单位长度,得到y=g(x)图象,求y=g(x)的图象离原点O最近的对称中心.
解:(1)根据表中已知数据,解得A=5,ω=2,φ=-.数据补全如下表:
ωx+φ
0
π
2π
x
Asin(ωx+φ)
0
5
0
-5
0
且函数解析式为f(x)=5sin.
(2)由(1)知,f(x)=5sin,因此g(x)=5sin
=5sin.
因为y=sin x的对称中心为(kπ,0),k∈Z.令2x+=kπ,解得x=-,k∈Z.
即y=g(x)的图象的对称中心为,k∈Z,其中离原点O最近的对称中心为.
1.(2014·四川,3,易)为了得到函数y=sin(x+1)的图象,只需把函数y=sin x的图象上所有的点( )
A.向左平行移动1个单位长度
B.向右平行移动1个单位长度
C.向左平行移动π个单位长度
D.向右平行移动π个单位长度
【答案】 A 根据平移法则“左加右减”可知,将函数y=sin x的图象上所有的点向左平移1个单位长度,即可得到函数y=sin(x+1)的图象.
2.(2014·福建,7,易)将函数y=sin x的图象向左平移个单位,得到函数y=f(x)的图象,则下列说法正确的是( )
A.y=f(x)是奇函数
B.y=f(x)的周期为π
C.y=f(x)的图象关于直线x=对称
D.y=f(x)的图象关于点对称
【答案】 D 将函数y=sin x的图象向左平移个单位后,得到函数y=f(x)=sin(x+)的图象,即f(x)=cos x.由余弦函数的图象与性质知,f(x)是偶函数,其最小正周期为2π,且图象关于直线x=
kπ(k∈Z)对称,关于点(k∈Z)对称,故选D.
3.(2013·课标Ⅰ,9,中)函数f(x)=(1-cos x)sin x在[-π,π]的图象大致为( )
【答案】 C 由x∈(-π,0)时,sin x<0,1-cos x>0,f(x)<0排除A;由sin(-π)=0,sin 0=0,sin π=0,1-cos 0=0,得f(x)的零点为-π,0,π,排除B;由f′(x)=sin2x-cos2x+cos x,得 f′(π)=-2,即f(x)在x=π处切线的斜率为-2,排除D,∴选C.
方法点拨:函数值的符号、零点、极值点、单调性等是判断函数图象的关键.
4.(2013·湖北,6,中)将函数y=cos x+sin x(x∈R)的图象向左平移m(m>0)个单位长度后,所得到的图象关于y轴对称,则m的最小值是( )
A. B.
C. D.
【答案】 B 由y=cos x+sin x,得y=2sin(x+,其图象向左平移m(m>0)个单位后关于y轴对称,则x++m=x+kπ+,k∈Z,∴m=kπ+,k∈Z,
∴m的最小值为.
5.(2012·浙江,6,中)把函数y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向左平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( )
【答案】 A 把函数y=cos 2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得y1=cos x+1;向左平移1个单位长度得y2=cos(x+1)+1;再向下平移1个单位长度得y3=cos(x+1).令
x=0,得y3>0.令x=-1,得y3=0.观察图象知,A项正确.
6.(2013·福建,9,中)将函数f(x)=sin(2x+θ)的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度后得到函数g(x)的图象,若f(x),g(x)的图象都经过点P,则φ的值可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】 B 由f(x)过点P,得sin θ=.
∵-<θ<,∴θ=,
∴f(x)=sin,
平移后,g(x)=sin,
g(0)=sin=,∴-2φ=2kπ+或-2φ=2kπ+,k∈Z.验证选项知B正确.
7.(2011·江苏,9,中)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ为常数,A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则f(0)的值是________.
【解析】 由题可知A=,=-=,∴T=π.
又=T,∴ω==2.
根据函数图象的对应关系得2×+φ=kπ(k∈Z),
∴φ=kπ-π(k∈Z).
取φ=,则f(x)=sin,
∴f(0)=sin =.
【答案】
考向1 利用三角函数图象求解析式
1.用五点法画y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的简图
用五点法画y=Asin(ωx+φ)(ω>0,A>0)在一个周期内的简图时,要找五个特征点.如下表所示:
x
-
-
-
-
-
ωx+φ
0
π
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
2.y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈[0,+∞))的物理意义
y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈[0,+∞))表示一个振动量时,A叫作振幅,T=叫作周期,f=叫作频率,ωx+φ叫作相位,φ叫作初相,ω叫作角速度.
(1)(2013·四川,5)函数y=2sin(ωx+φ) 的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( )
A.2,-
B.2,-
C.4,-
D.4,
(2)(2014·重庆,13)将函数f(x)=sin(ωx+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 =________.
【解析】 (1)由T=+=,
得T=π,∴=π,即ω=2.
又图象过点,则2sin=2,
∴2×+φ=+2kπ,k∈Z,
∴φ=-+2kπ,k∈Z.
∵-<φ<,∴φ=-.
(2)把函数y=sin x的图象向左平移个单位长度得到y=sin的图象,再把函数y=sin的图象上每一点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数f(x)=sin的图象,
∴f =sin=sin=.
【答案】 (1)A (2)
【点拨】 解题(1)的关键是求φ,把点的坐标代入解析式求出即可,注意φ本身的取值范围;解题(2)的关键在于利用逆向思维,从已知函数y=sin x的图象进行逆向变换,逐步得到函数f(x)=sin(ωx+φ)的图象和解析式.如果按照题目中的变换顺序,则很难解答本题.
已知图象求解析式y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的方法
(1)求A,B,已知函数的最大值M和最小值m,则A=,B=.
(2)求ω,已知函数的周期T,则ω=.
(3)求φ,常用方法有:
①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时,A,ω,B已知),或代入图象与直线y=b的交点求解(此时要注意交点在上升区间还是下降区间).
②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的第一个零点作为突破口,具体如下:
“第一点”(即图象上升时与x轴的交点中距原点最近的交点)为ωx+φ=0;“第二点”(即图象的“峰点”)为ωx+φ=;“第三点”(即图象下降时与x轴的交点)为ωx+φ=π;“第四点”(即图象的“谷点”)为ωx+φ=;“第五点”为ωx+φ=2π.
在求φ时要注意已知中所给的φ的范围.
(2011·辽宁,12)已知函数f(x)=Atan(ωx+φ) ,y=f(x)的部分图象如图,则 f =( )
A.2+ B.
C. D.2-
【答案】 B 由图象可知,T=2=,
∴ω=2,
∴2×+φ=+kπ,k∈Z,
又|φ|<,∴φ=.
又f(0)=1,∴Atan=1,
得A=1,∴f(x)=tan,
∴f =tan=tan=,故选B.
考向2 三角函数的图象变换及其应用
由函数y=sin x的图象通过变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象的步骤
A所起的作用是图象上每个点的横坐标不变,纵坐标变化为原来的A倍,简称为振幅变换;ω所起的作用是图象上的每个点的纵坐标不变,横坐标变化为原来的倍,简称为周期变换;φ所起的作用是将函数图象左右平移个单位,简称为相位变换.
(1)(2014·浙江,4)为了得到函数y=sin 3x+cos 3x的图象,可以将函数y=cos 3x的图象( )
A.向右平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向左平移个单位
(2)(2014·安徽,7)若将函数f(x)=sin 2x+cos 2x的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y轴对称,则φ的最小正值是( )
A. B. C. D.
【解析】 (1)∵y=sin 3x+cos 3x=cos
=cos,
(2)f(x)=sin 2x+cos 2x=sin,向右平移φ个单位后为
y=sin
=sin,
其图象关于y轴对称,所以-2φ+=+kπ,k∈Z,所以φ=--,k∈Z,k=-1时,φ取最小正值为.
【答案】 (1)A (2)C
【点拨】 解答本题的关键是将原函数化为f(x)=Asin(ωx+φ)的形式,再根据图象平移规律求解.
关于三角函数的图象变换的方法
(1)平移变换
①沿x轴平移:由y=f(x)变为y=f(x+φ)时,“左加右减”,即φ>0,左移;φ<0,右移.
②沿y轴平移:由y=f(x)变为y=f(x)+k时,“上加下减”,即k>0,上移;k<0,下移.
(2)伸缩变换
①沿x轴伸缩:由y=f(x)变为y=f(ωx)时,点的纵坐标不变,横坐标变为原来的倍.
②沿y轴伸缩:由y=f(x)变为y=Af(x)时,点的横坐标不变,纵坐标变为原来的|A|倍.
(1)(2013·课标Ⅱ,16)函数y=cos(2x+φ)(-π≤φ<π)的图象向右平移个单位后,与函数y=sin的图象重合,则φ=________.
(2)(2013·安徽,16,12分)设函数f(x)=sin x+sin.
①求f(x)的最小值,并求使f(x)取得最小值的x的集合;
②不画图,说明函数y=f(x)的图象可由y=sin x的图象经过怎样的变化得到.
(1)【解析】 令y=f(x)=cos(2x+φ),将其向右平移个单位后得
f =cos
=cos(2x+φ-π)
=sin
=sin,
因为与y=sin的图象重合,所以φ-=+2kπ(k∈Z),φ=2kπ+(k∈Z),又-π≤φ<π,所以φ=.
【答案】
(2)解:①因为f(x)=sin x+sin x+cos x=sin x+cos x
=sin,
所以当x+=-+2kπ,即x=-+2kπ(k∈Z)时,f(x)取最小值-.
此时x的取值集合为
.
②先将y=sin x的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的倍(横坐标不变),得y=sin x的图象;
再将y=sin x的图象上所有的点向左平移个单位,得y=f(x)的图象.
1.(2015·山东师大附中一模,3)为了得到函数y=sin(2x+)的图象,只要将y=sin x(x∈R)的图象上所有的点( )
A.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
B.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
D.向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
【答案】 A y=sin x向左平移个单位得到y=sin,再把所得各点的横坐标缩短到原来的
倍,纵坐标不变,得到函数y=sin,故选A.
2.(2014·辽宁沈阳一模,10)已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)的图象如图所示,f =-,则f(0)=( )
A.- B.-
C. D.
【答案】 C ∵=-=,
∴T=,∴ω==3.
又x=是函数单调增区间中的一个零点,∴3×+φ=+2kπ,
解得φ=-+2kπ,k∈Z.
∴f(x)=Acos.
由f =-,得A=,
∴f(x)=cos,
∴f(0)=·cos=.
3.(2015·安徽毫州一模,9)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,|φ|<)的部分图象如图所示,为了得到g(x)=sin 2x的图象,则只需将f(x)的图象( )
A.向右平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向左平移个单位长度
【答案】 A 由图象知A=1,=-=,所以T=π.又T==π,所以ω=2.此时函数为f(x)=sin(2x+φ),f =sin(2×+φ)=-1,即sin=-1,
所以sin=1,所以+φ=+2kπ,k∈Z.
解得φ=+2kπ,k∈Z,又因为|φ|<,所以φ=.
所以f(x)=sin.
又g(x)=sin 2x
=sin
=sin,所以将f(x)=sin向右平移个单位就能得到函数g(x)=sin 2x的图象,故选A.
4.(2014·广东惠州二模,6)函数f(x)=Asin(ωx+φ) 的部分图象如图所示,则将y=f(x)的图象向右平移个单位后,得到的图象的解析式为( )
A.y=sin 2x B.y=cos 2x
C.y=sin D.y=sin
【答案】 D 由图象知A=1,T=-=,T=π,∴ω=2,由sin=1,
|φ|<得+φ=⇒φ=⇒f(x)=sin,则图象向右平移个单位后得到的图象的解析式为
y=sin=sin,故选D.
5.(2015·河南洛阳二模,8)已知f(x)=sin,g(x)=cos,则f(x)的图象( )
A.与g(x)的图象相同
B.与g(x)的图象关于y轴对称
C.向左平移个单位,得到g(x)的图象
D.向右平移个单位,得到g(x)的图象
【答案】 D 因为g(x)=cos=cos(-x)=sin x,所以f(x)向右平移个单位,可得到g(x)的图象,选D.
6.(2015·北京丰台一模,9)函数y=2sin(ωx+φ)在一个周期内的图象如图所示,则此函数的解析式可能是( )
A.y=2sin
B.y=2sin
C.y=2sin
D.y=2sin
【答案】 B 由图象可知=-=,所以函数的周期T=π.
又T==π,所以ω=2,
所以y=2sin(2x+φ).
又y=f =2sin=2,所以sin=1,
即+φ=+2kπ,k∈Z,所以φ=+2kπ,所以y=2sin,故选B.
7.(2015·湖南衡阳调研,8)为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针针尖位置P(x,y).若初始位置为P0,当秒针从P0(此时t=0)正常开始走时,那么点P的纵坐标y与时间t的函数关系式为( )
A.y=sin
B.y=sin
C.y=sin
D.y=sin
【答案】 C 设y=sin(ωt+φ),由题意可得,sin φ=,∴函数的初相是φ=,排除B,D.
又函数周期是60秒且秒针按顺时针方向旋转,即T==60,ω<0,所以=,即ω=-,故选C.
8.(2014·江西宜春三模,8)定义行列式运算=a1a4-a2a3,将函数f(x)=的图象向左平移n(n>0)个单位,所得图象对应的函数为偶函数,则n的最小值为( )
A. B.
C. D.
【答案】 C 由题意可知f(x)=cos x-sin x=2cos,将函数f(x)的图象向左平移n(n>0)个单位后得到y=2cos为偶函数,∴n+=kπ,k∈Z,∴n=kπ-,令k=1,得n=,故选C.
思路点拨:先根据题意确定函数f(x)的解析式,然后根据左加右减的原则得到平移后的解析式,再根据偶函数的性质确定n的值.
9.(2014·浙江宁波二模,11)已知直线y=b(b<0)与曲线f(x)=sin在y轴右侧依次的三个交点的横坐标成等比数列,则b的值是______.
【解析】 设三个横坐标依次为x1,x2,x3,
由图象及题意得,
解得x2=,所以b=f =-.
【答案】 -
10.(2015·福建漳州二模,17,12分)设函数f(x)=Acos ωx(A>0,ω>0)的部分图象如
图所示,其中△PQR为等腰直角三角形,∠PQR=,PR=1.求:
(1)函数f(x)的解析式;
(2)函数y=f(x)-在x∈[0,10]时的所有零点之和.
解:(1)由已知PR=1,
∴T=2=,∴ω=π.
∵△PQR为等腰直角三角形,
∴Q到x轴的距离为,∴A=.
∴f(x)=cos πx.
(2)由f(x)-=0,得cos πx=,
∴x=2k+或x=2k+(k∈Z),
∴当x∈[0,10]时的所有零点之和为
S=++…+=50.
1.(2015·课标Ⅰ,8,中)函数f(x)=cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为( )
A.,k∈Z
B.,k∈Z
C.,k∈Z
D.,k∈Z
【答案】 D 由图象可知f(x)=cos(ωx+φ)的周期为2,所以=2,解得ω=π.由图象可知, φ=,所以f(x)的一个单调减区间为,所以f(x)的单调递减区间为,选D.
2.(2015·浙江,11,易)函数f(x)=sin2x+sin xcos x+1的最小正周期是________,最小值是________.
【解析】 f(x)=sin2x+sin xcos x+1
=+sin 2x+1
=sin 2x-cos 2x+
=sin(2x-)+,
∴T==π,f(x)min=.
【答案】 π
3.(2015·湖南,15,难)已知ω>0,在函数y=2sin ωx与y=2cos ωx的图象的交点中,距离最短的两个交点的距离为2,则 ω=________.
【解析】 在坐标系中作出y=2sin ωx与y=2cos ωx的图象,分别过点M,N作y轴,x轴的平行线交于点P.
在Rt△MNP中,|MN|=2,
|MP|=|yM-yN|=2,
∴|NP|=2,
而|NP|==×=2,∴ω=.
【答案】
4.(2015·安徽,16,12分,中)已知函数f(x)=(sin x+cos x)2+cos 2x.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)求f(x)在区间上的最大值和最小值
解:(1)因为f(x)=sin2x+cos2x+2sin xcos x+cos 2x=1+sin 2x+cos 2x=sin+1,
所以函数f(x)的最小正周期为T==π.
(2)由(1)的计算结果知,
f(x)=sin+1.
当x∈时,2x+∈,
由正弦函数y=sin x在上的图象知,
当2x+=,即x=时,f(x)取最大值+1;
当2x+=,即x=时,f(x)取最小值0.
综上,f(x)在[0,]上的最大值为+1,最小值为0..
5.(2015· 北京,15,13分,中)已知函数f(x)=sin x-2sin2.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)求f(x)在区间上的最小值.
解:(1)因为f(x)=sin x+cos x-
=2sin-,
所以f(x)的最小正周期为2π.
(2)因为0≤x≤,所以≤x+≤π.
当x+=π,即x=时,f(x)取得最小值.
所以f(x)在区间上的最小值为f =-.
1.(2014·陕西,2,易)函数f(x)=cos 的最小正周期是( )
A. B.π C.2π D.4π
【答案】 B T==π,故选B.
2.(2011·天津,7,中)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,-π<φ≤π.若f(x)的最小正周期为6π,且当x=时,f(x)取得最大值,则( )
A.f(x)在区间[-2π,0]上是增函数
B.f(x)在区间[-3π,-π]上是增函数
C.f(x)在区间[3π,5π]上是减函数
D.f(x)在区间[4π,6π]上是减函数
【答案】 A 由已知得=6π,
∴ω=.∵2sin=2,
∴sin=1.又-π<φ≤π,
∴φ=.
∴f(x)=2sin,
当2kπ-≤+≤2kπ+(k∈Z),即6kπ-≤x≤6kπ+(k∈Z)时,f(x)为增函数,令k=0,得f(x)的增区间为.而[-2π,0]⊆,故选A.
3.(2014·课标Ⅰ,7,中)在函数①y=cos|2x|,②y=|cos x|,③y=cos,④y=tan中,最小正周期为π的所有函数为( )
A.①②③ B.①③④ C.②④ D.①③
【答案】 A 对①,∵y=cos|2x|=cos 2x,T==π,∴y=cos|2x|的最小正周期为π;
对于②,∵y=cos x的最小正周期为2π,
∴y=|cos x|的最小正周期为π;
对于③,y=cos的最小正周期为T==π;
对于④,y=tan的最小正周期为T=;
综上,①②③的最小周期为π,故选A.
4.(2011·课标全国,11,中)设函数f(x)=sin+cos,则( )
A.y=f(x)在单调递增,其图象关于直线x=对称
B.y=f(x)在单调递增,其图象关于直线x=对称
C.y=f(x)在单调递减,其图象关于直线x=对称
D.y=f(x)在单调递减,其图象关于直线x=对称
【答案】 D f(x)=sin+cos
=sin=cos 2x,
其图象如图,
所以y=f(x)在单调递减,其图象关于直线x=对称.
5.(2014·大纲全国,14,易)函数y=cos 2x+2sin x的最大值为________.
【解析】 y=1-2sin2x+2sin x
=-2+,
∵-1≤sin x≤1,
∴当sin x=时,ymax=.
【答案】
6.(2013·山东,18,12分,中)设函数f(x)=-sin2ωx-sinωxcosωx(ω>0),且y=f(x)图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为.
(1)求ω的值;
(2)求f(x)在区间上的最大值和最小值.
解:(1)f(x)=-sin2ωx-sin ωxcos ωx
=-·-sin 2ωx
=cos 2ωx-sin 2ωx
=-sin.
∵图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为,
又ω>0,∴=4×,∴ω=1.
(2)由(1)知f(x)=-sin.
当π≤x≤时,≤2x-≤.
∴-≤sin≤1,
∴-1≤f(x)≤.
故f(x)在区间上的最大值和最小值分别为,-1.
思路点拨:(1)先将f(x)化简为f(x)=Asin(ωx+φ)的形式,再利用“一个对称中心到最近对称轴的距离为”得到周期为4×=π,再由T=,求ω;(2)由x的范围得到ωx+φ的范围,再结合y= sin x的图象,求最大值和最小值.
7.(2014·湖北,18,12分,中)某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t(单位:h)的变化近似满足函数关系:
f(t)=10-cost-sint,t∈[0,24).
(1)求实验室这一天上午8时的温度;
(2)求实验室这一天的最大温差.
解:(1)f(8)=10-cos-sin
=10-cos-sin
=10-×-=10.
故实验室上午8时的温度为10℃.
(2)因为f(t)=10-2=10-2sin,
又0≤t<24,所以≤t+<,
-1≤sin≤1.
当t=2时,sin=1;
当t=14时,sin=-1.
于是f(t)在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8.
故实验室这一天最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃.
考向1 三角函数的单调性
三角函数的单调性
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
单调性
在(k∈Z)上递增;
在
(k∈Z)上递减
在[(2k-1)π,2kπ](k∈Z)上递增;
在[2kπ,(2k+1)π](k∈Z)上递减
在,(k∈Z)上递增
正切函数的图象是由直线x=+kπ(k∈Z)隔开的无穷多支曲线组成,单调增区间是,k∈Z,不能说它在整个定义域内是增函数,如<,但是tan>tan,正切函数不存在减区间.
(1)(2012·课标全国,9)已知ω>0,函数f(x)=sin在上单调递减,则ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.(0,2)
(2)(2014·福建,18,12分)已知函数f(x)=2cos x(sin x+cos x).
①求f 的值;
②求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.
【思路导引】 题(1)求出f(x)=sin的单调减区间,根据是单调区间的子集求解;题(2)中方法一,①把x=代入函数f(x)中,即可求其函数值;②利用二倍角与辅助角公式化简函数f(x),再利用三角函数的周期性与单调性,即可得结论.方法二,首先利用三角恒等变换公式化简函数式,然后①将x=代入求值;②利用三角函数的性质求解.
【解析】 (1)由<x<π,ω>0,得+<ωx+<ωπ+,又y=sin x在上递减,所以
解得≤ω≤,故选A.
(2)方法一:①f =2cos
=-2cos =2.
②因为f(x)=2sin xcos x+2cos2x
=sin 2x+cos 2x+1
=sin+1,
所以T==π.由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
方法二:f(x)=2sin xcos x+2cos2x
=sin 2x+cos 2x+1
=sin+1.
① f =sin+1
=sin+1=2.
②T==π.
由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
1.三角函数单调区间的求法
(1)用辅助角将函数化为y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(A≠0,ω>0)的形式,根据y=sin x与y=cos x的单调区间列不等式的方法去解答.列不等式的原则是:
①一般当ω为负值时,应用诱导公式化为正值;
②把“ωx+φ(ω>0)”视为一个“整体”;
③A>0(A<0)时,所列不等式的方向与y=sin x(x∈R),y=cos x(x∈R)的单调区间对应的不等式方向相同(反).
(2)对于y=Atan(ωx+φ)(A,ω,φ为常数),其周期T=,单调区间利用ωx+φ∈
eq lc(
c)(avs4alco1(-f(π,2)+kπ,f(π,2)+kπ)),k∈Z,解出x的取值范围,即为其单调区间.
(3)求含有绝对值的三角函数的单调性及周期时,通常要画出图象,结合图象判定.
求解三角函数的单调区间时若x的系数为负,应先化为正,同时要考虑函数自身的定义域.
2.利用单调性确定ω的范围的方法
对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解,另外,若是选择题利用特值验证排除法求解更为简捷.
(1)(2014·辽宁,11)将函数y=3sin(2x+)的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数( )
A.在区间上单调递减
B.在区间上单调递增
C.在区间上单调递减
D.在区间上单调递增
(2)(2013·安徽,16,12分)已知函数f(x)=4cos ωx·sin(ω>0)的最小正周期为π.
①求ω的值;
②讨论f(x)在区间上的单调性.
(1)【答案】 B 将函数y=3sin的图象向右平移个单位长度,得到y=3sin(2x-)的图象.若函数单调递增,则-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,所以+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
即函数y=3sin的单调递增区间为,k∈Z,当k=0时,可知函数在区间上单调递增.
(2)解:①f(x)=4cos ωx·sin
=2sin ωx·cos ωx+2cos2ωx
=(sin 2ωx+cos 2ωx)+
=2sin+.
因为f(x)的最小正周期为π,且ω>0,
所以有=π,故ω=1.
②由①知,f(x)=2sin+.
若0≤x≤,则≤2x+≤.
当≤2x+≤,即0≤x≤时,f(x)单调递增;
当≤2x+≤,即≤x≤时,
f(x)单调递减.
综上可知,f(x)在上单调递增,在上单调递减.
考向2 三角函数的值域及最值
三角函数的最值情况
三角函数
最大值
最小值
y=sin x
当x=+2kπ(k∈Z)时,ymax=1.
当x=+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1.
y=cos x
当x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1.
当x=π+2kπ(k∈Z)时,ymin=-1.
y=tan x
x∈,k∈Z,无最大值
x∈,k∈Z,无最小值
(1)(2014·课标Ⅱ,14)函数f(x)=sin(x+φ)-2sin φcos x的最大值为________.
(2)(2014·北京,16,13分)函数f(x)=3sin的部分图象如图所示.
①写出f(x)的最小正周期及图中x0,y0的值;
②求f(x)在区间上的最大值和最小值.
【思路导引】 题(1)化简三角函数关系式,再根据正弦函数的有界性求最值;题(2)利用正弦型函数的周期公式求出最小正周期,结合图象和解析式确定x0,y0,再由x的范围确定2x+的范围,最后由正弦函数的图象及性质确定f(x)的取值范围,从而得出最值.
【解析】 (1)f(x)=sin xcos φ+cos xsin φ-2sin φcos x=sin xcos φ-sin φcos x=sin(x-φ),所以f(x)的最大值为1.
(2)①f(x)的最小正周期为π.
x0=,y0=3.
②因为x∈,所以2x+∈.
于是,当2x+=0,即x=-时,f(x)取得最大值0;
当2x+=-,即x=-时,f(x)取得最小值-3.
求三角函数的值域(最值)的常见类型及方法
(1)形如y=asin x+bcos x+c的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+k的形式,再求最值(值域);
(2)形如y=asin2x+bsin x+c的三角函数,可先设sin x=t,化为关于t的二次函数求值域(最值);
(3)形如y=asin xcos x+b(sin x±cos x)+c的三角函数,可先设t=sin x±cos x,化为关于t的二次函数求值域(最值).
(4)形如y=的问题,一般看成直线的斜率,利用数形结合求解;
(5)其他常用的方法还有基本不等式法和单调性法等.
(1)(2013·天津,6)函数f(x)=sin在区间上的最小值为( )
A.-1 B.- C. D.0
(2)(2013·课标Ⅰ,16)设当x=θ时,函数f(x)=sin x-2cos x取得最大值,则cos θ=________.
(1)【答案】 B ∵0≤x≤,
∴-≤2x-≤.
由正弦函数y=sin x图象可知,当2x-=-时,f(x)取得最小值为sin=-.故选B.
(2)【解析】 由辅助角公式得
f(x)=sin(x-φ),
其中cos φ=,sin φ=,
∴f(θ)=,即sin(θ-φ)=1,
故θ-φ=+2kπ(k∈Z),
∴θ=+2kπ+φ,
cos θ=cos=-sin φ
=-.
【答案】 -
考向3 三角函数的奇偶性、周期性、对称性
1.正弦函数、余弦函数、正切函数的奇偶性、周期性、对称性
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
对称中心
(kπ,0),k∈Z
,k∈Z
,k∈Z
对称性
对称轴
x=kπ+,k∈Z
x=kπ,k∈Z
无对称轴
最小正周期
2π
2π
π
2.三角函数的对称轴和对称中心
(1)正(余)弦函数的对称轴是过函数的最高点或最低点且垂直于x轴的直线,对称中心是图象与x轴的交点,即函数的零点.
(2)函数y=Asin(ωx+φ)的对称轴为x=-+,k∈Z,对称中心为k∈Z;函数y=Acos(ωx+φ)的对称轴为x=-,k∈Z,对称中心为,k∈Z;函数y=Atan(ωx+φ)的对称中心为,k∈Z.
(1)(2012·大纲全国,3)若函数f(x)=sin(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( )
A. B. C. D.
(2)(2012·课标全国,9)已知ω>0,0<φ<π,直线x=和x=是函数f(x)=sin(ωx+φ)的图象的两条相邻的对称轴,则φ=( )
A. B. C. D.
(3)(2014·天津,8)已知函数f(x)=sin ωx+cos ωx(ω>0),x∈R.在曲线y=f(x)与直线y=1的交点中,若相邻交点距离的最小值为,则f(x)的最小正周期为( )
A. B. C.π D.2π
【思路导引】 解题(1)的方法:f(x)=sin(ωx+φ)若是偶函数,则三角函数的名称需发生变化,只需令φ=kπ+即可;解题(2)的关键是得到x=和x=之间的距离是半个周期;解题(3)首先化为正弦型函数,再求出y=1和y=0时对应的ωx+的值,解出ω值,最后求出周期.
【解析】 (1)由已知f(x)=sin是偶函数,可得=kπ+,即φ=3kπ+(k∈Z).又φ∈[0,2π],所以φ=.
(2)=2,得ω=1,∴f(x)=sin(x+φ),
∴f =sin=±1.∵0<φ<π,∴<φ+<,∴φ+=,∴φ=.
(3)由题意得函数f(x)=2sin(ω>0),又曲线y=f(x)与直线y=1相邻交点距离的最小值是,由正弦函数的图象知,ωx+=和ωx+=对应的x的值相差,即=,解得ω=2,所以f(x)的最小正周期是T==π.
【答案】 (1)C (2)A (3)C
三角函数的奇偶数、周期性、对称性的处理方法
(1)若f(x)=Asin(ωx+φ)为偶函数,则φ=kπ+(k∈Z),同时,当x=0时,f(x)取得最大或最小值;若f(x)=Asin(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z),同时,当x=0时,f(x)=0.
(2)求三角函数最小正周期,一般先通过恒等变形化为y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ),y=Atan(ωx+φ)的形式,再应用公式T=,T=,T=分别求解.
(3)对于函数y=Asin(ωx+φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此在判断直线x=x0或点(x0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验f(x0)的值进行判断.
(1)(2013·浙江,6)函数f(x)=sin xcos x+cos 2x的最小正周期和振幅分别是( )
A.π,1 B.π,2 C.2π,1 D.2π,2
(2)(2012·福建,8)函数f(x)=sin的图象的一条对称轴是( )
A.x= B.x=
C.x=- D.x=-
(1)【答案】 A ∵f(x)=sin xcos x+cos 2x
=sin 2x+cos 2x=sin,
∴f(x)的最小正周期和振幅分别是π,1.故选A.
(2)【答案】 C 方法一(图象特征):∵正弦函数图象的对称轴过图象的最高点或最低点,
故令x-=kπ+,k∈Z,
∴x=kπ+,k∈Z.取k=-1,
则x=-.
方法二(验证法):x=时,
y=sin=0,不合题意,排除A;x=时,y=sin=,不合题意,排除B;x= -时,y=sin=-1,符合题意,C正确;而x=-时,y=sin=-,不合题意,故D也不正确.
1.(2015·北京东城二模,5)函数y=sin 2x+cos2x-的最小正周期等于( )
A.π B.2π C. D.
【答案】 A y=sin 2x+×-=sin 2x+cos 2x=sin,所以函数的周期T===π,故选A.
2.(2014·河南周口调研,5)函数y=2sin(0≤x≤9)的最大值与最小值之差为( )
A.2+ B.4
C.3 D.2-
【答案】 A 因为0≤x≤9,所以-≤-≤,因为当-=时,
函数y=2sin取得最大值,即ymax=2×1=2,当-=-时,函数y=2sin取得最小值,即ymin=2sin=-,
因此y=2sin(0≤x≤9)的最大值与最小值之差为2+,选A.
3.(2015·安徽淮南二模,6)已知函数f(x)=2msin x-ncos x,直线x=是函数f(x)图象的一条对称轴,则=( )
A. B. C.- D.
【答案】 C 若x=是函数f(x)图象的一条对称轴,则x=是函数f(x)的极值点.f′(x)= 2mcos x+nsin x,故f′=2mcos +nsin =m+n=0,所以=-.
4.(2015·山东烟台一模,10)定义行列式运算=a1a4-a2a3.将函数f(x)=的图象向左平移个单位,以下是所得函数图象的一个对称中心的是( )
A. B.
C. D.
【答案】 B 根据行列式的定义可知,f(x)=sin 2x-cos 2x=2sin.
向左平移个单位得到
g(x)=2sin=2sin 2x.因为g=2sin=2sin π=0,所以是函数的一个对称中心,故选B.
5.(2014·江南十校联考,10)函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0)的部分图象如图所示,下列结论:
①最小正周期为π;
②将f(x)的图象向左平移个单位,所得到的函数是偶函数;
③f(0)=1;
④f -=,所以f 0),将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则ω的最小值等于( )
A. B.3 C.6 D.9
【答案】 C 将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后得到y=cos,所得图象与原图象重合,
所以cos=cos ωx,则-ω=2kπ,得ω=-6k(k∈Z).又ω>0,所以ω的最小值为6,故选C.
7.(2011·山东,6)若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间上单调递增,在区间上单调递减,则ω=( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】 C 方法一:由题意知f(x)的一条对称轴为x=,和它相邻的一个对称中心为原点,则f(x)的周期T==,从而ω=.
方法二:函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间上单调递增,在上单调递减,则=,即ω=,故选C.
8.(2015·福建十校联考,7)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)+b的图象如图所示,则f(x)的解析式及S=f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 015)的值分别为( )
A.f(x)=sin 2πx+1,S=2 015
B.f(x)=sin 2πx+1,S=2 015
C.f(x)=sin x+1,S=2 016
D.f(x)=sin x+1,S=2 016
【答案】 C 由题意知,A==,b==1.因为函数f(x)的周期是4,所以ω=.由五点作图法知,×0+φ=0,所以φ=0,故函数的解析式为f(x)=sin x+1.
因为f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=4,所以S=f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 015)=504×4=2 016.
9.(2012·上海,18)若Sn=sin+sin+…+sin(n∈N*),则在S1,S2,…,S100中,正数的个数是( )
A.16 B.72 C.86 D.100
【答案】 C sin的周期为14,在S1,S2,…,S13,S14中,S13=S14=0,其余均大于0,由周期性可知,在S1,S2,…,S100中共有14个0,其余都大于0,故正数有100-14=86(个).
10.(2012·天津,7)将函数f(x)=sin ωx(其中ω>0)的图象向右平移个单位长度,所得图象经过点,则ω的最小值是( )
A. B.1
C. D.2
【答案】 D 将函数f(x)=sin ωx的图象向右平移个单位长度得到函数y=sin[ω]的图象,因为所得图象经过点,则sinπ=0,所以π=kπ,即ω=2k,k∈Z,又ω>0,所以ωmin=2,故选D.
易错点拨:本题易把f(x)=sin ωx的图象向右平移个单位长度写成sin(ωx-而导致求解错误.
二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)
11.(2014·江苏南京质检,6)已知cos=,则cos的值为________.
【解析】 cos
=cos
=-cos=-.
【答案】 -
12.(2011·重庆,12)若cos α=-,且α∈,则tan α=________.
【解析】 ∵ α∈,
∴sin α=-
=-=-,
tan α==.
【答案】
13.(2014·河北保定一模,13)已知函数f(x)=-2sin(2x+φ)(| φ|<π),若是f(x)的一个单调递增区间,则φ的值为__________.
【解析】 令+2kπ≤2x+φ≤+2kπ,k∈Z,当k=0时,有-≤x≤-,此时函数单调递增,若是f(x)的一个单调递增区间,
则必有
解得故φ=.
【答案】
14.(2015·湖北武汉一模,14)把函数y=sin 2x的图象沿x轴向左平移个单位,纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)后得到函数y=f(x)的图象,对于函数y=f(x)有以下四个判断:
①该函数的解析式为y=2sin;
②该函数图象关于点对称;
③该函数在上是增函数;
④函数y=f(x)+a在上的最小值为,则a=2.
其中,正确判断的序号是________.
【解析】 将函数向左平移得到y=sin 2=sin,
然后纵坐标伸长到原来的2倍得到y=2sin,即y=f(x)=2sin,所以①不正确;y=
f =2sin(2×+=2sin π=0,所以函数图象关于点对称,所以②正确;由-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,即函数的单调增区间为,k∈Z,当k=0时,增区间为,所以③不正确;y=f(x)+a=2sin+a,当0≤x≤时,≤2x+≤,所以当2x+=时,函数值最小为y=2sin +a=-+a=,所以a=2,所以④正确.所以正确的命题为②④.
【答案】 ②④
三、解答题(共4小题,共50分)
15.(12分)(2012·陕西,16)函数f(x)=Asin+1(A>0,ω>0)的最大值为3,其图象相邻两条对称轴之间的距离为.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设α∈,f =2,求α的值.
解:(1)∵函数f(x)的最大值为3,A>0,
∴A+1=3,即A=2.
∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为,
∴最小正周期T=π,∴ω=2.
故函数f(x)的解析式为
y=2sin+1.
(2)∵f =2sin+1=2,
即sin=,
又∵0<α<,∴-<α-<.
∴α-=,故α=.
16.(12分)(2013·陕西,16)已知向量a=,b=(sin x,cos 2x),x∈R,设函数f(x)=a·b.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)求f(x)在上的最大值和最小值.
解:f(x)=a·b=·(sin x,cos 2x)
=cos xsin x-cos 2x
=sin 2x-cos 2x
=cos sin 2x-sin cos 2x
=sin.
(1)f(x)的最小正周期为T===π,
即函数f(x)的最小正周期为π.
(2)∵0≤x≤,
∴-≤2x-≤.
由正弦函数的性质知,
当2x-=,即x=时,f(x)取得最大值,且f(x)max=1.
当2x-=-,即x=0时,f(x)取得最小值,且f(x)min=-.
17.(12分)(2012·山东,17)已知向量m=(sin x,1),n=(A>0),函数f(x)=m·n的最大值为6.
(1)求A;
(2)将函数y=f(x)的图象向左平移个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在上的值域.
解:(1)f(x)=m·n=Asin xcos x
+cos 2x=A
=Asin.
因为f(x)的最大值为6,A>0,知A=6.
(2)由(1)得f(x)=6sin.
将函数y=f(x)的图象向左平移个单位后得到
y=6sin
=6sin的图象;
再将得到的图象上各点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,
得到y=6sin的图象.
因此g(x)=6sin,
又x∈,
所以4x+∈.
故g(x)在上的值域为[-3,6].
18.(14分)(2013·湖南,16)已知函数f(x)=cos x·cos.
(1)求f的值;
(2)求使f(x)<成立的x的取值集合.
解:(1)f =cos ·cos
=-cos ·cos
=-=-.
(2)f(x)=cos x·cos
=cos x·
=cos2x+sin xcos x
=(1+cos 2x)+sin 2x
=cos+.
由f(x)<,
即cos+<,
得cos<0.
于是2kπ+<2x-<2kπ+,k∈Z,
解得kπ+