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- 2021-06-24 发布
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第25讲 三角函数的图象与性质(一)
1.若动直线x=a与函数f(x)=sin x和g(x)=cos x的图象分别交于M、N两点,则|MN|的最大值为(B)
A.1 B.
C. D.2
|MN|=|sin a-cos a|=|sin(a-)|≤.
2.函数f(x)=sin x+cos(+x)的最大值为(C)
A.2 B.
C.1 D.
因为f(x)=sin x+cos x-sin x
=sin x+cos x
=sin xcos+cos xsin
=sin(x+).
所以f(x)的最大值为1.
3.(2016·新课标卷Ⅱ)函数f(x)=cos 2x+6cos(-x)的最大值为(B)
A.4 B.5
C.6 D.7
因为f(x)=cos 2x+6cos(-x)
=cos 2x+6sin x
=1-2sin2x+6sin x
=-2(sin x-)2+,
又sin x∈[-1,1],所以当sin x=1时,f(x)取得最大值5.故选B.
4.(2017·新课标卷Ⅲ)函数f(x)=sin(x+)+cos(x-)的最大值为(A)
A. B.1
C. D.
(方法一)因为f(x)=sin(x+)+cos(x-)
=(sin x+cos x)+cos x+sin x
=sin x+cos x+cos x+sin x
=sin x+cos x=sin(x+),
所以当x=+2kπ(k∈Z)时,f(x)取得最大值.
(方法二)因为(x+)+(-x)=,
所以f(x)=sin(x+)+cos(x-)
=sin(x+)+cos(-x)
=sin(x+)+sin(x+)
=sin(x+)≤.
所以f(x)max=.
5.函数f(x)=cos2x+sin x在区间[-,]上的最小值为 .
f(x)=1-sin2x+sin x=-(sin x-)2+,
因为x∈[-,],所以-≤sin x≤,
所以当x=-,即sin x=-时,
f(x)min=1--=.
6.如图,半径为R的圆的内接矩形周长的最大值为 4R .
设∠BAC=θ,周长为p,
则p=2AB+2BC=2(2Rcos θ+2Rsin θ)
=4Rsin(θ+)≤4R,
当且仅当θ=时取等号.
所以周长的最大值为4R.
7.(2015·天津卷)已知函数f(x)=sin2x-sin2(x-),x∈R.
(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.
(1)由已知,有
f(x)=-
=(cos 2x+sin 2x)-cos 2x
=sin 2x-cos 2x=sin(2x-).
所以f(x)的最小正周期T==π.
(2)因为f(x)在区间[-,-]上是减函数,在区间[-,]上是增函数,
且f(-)=-,f(-)=-,f()=,
所以f(x)在区间[-,]上的最大值为,最小值为-.
8.(2016·湖北省八校第二次联考)若f(x)=2cos(2x+φ)(φ>0)的图象关于直线x=对称,且当φ取最小值时,∃x0∈(0,),使得f(x0)=a,则a的取值范围是(D)
A.(-1,2] B.[-2,-1)
C.(-1,1) D.[-2,1)
因为f(x)的图象关于直线x=对称,
所以+φ=kπ(k∈Z),即φ=kπ-(k∈Z),
因为φ>0,所以φmin=,此时f(x)=2cos(2x+).
因为x0∈(0,),所以2x0+∈(,),
所以-1≤cos(2x0+)<,
所以-2≤2cos(2x0+)<1,
即-2≤f(x0)<1,因为f(x0)=a,所以-2≤a<1,故选D.
9.若f(x)=2sin ωx(其中0<ω<1)在区间[0,]上的最大值为,则ω= .
依题意有0≤ωx≤ω<,
所以f(x)在[0,]上单调递增,
所以f(x)max=f()=2sinω=,所以ω=.
10.已知函数f(x)=sin2ωx+sin ωxsin(ωx+)(ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)求函数f(x)在区间[0,]上的取值范围.
(1)f(x)=+sin 2ωx
=sin 2ωx-cos 2ωx+
=sin(2ωx-)+.
因为函数f(x)的最小正周期为π,且ω>0,
所以=π,解得ω=1.
(2)由(1)得f(x)=sin(2x-)+.
因为0≤x≤,所以-≤2x-≤,
所以-≤sin(2x-)≤1,因此0≤sin(2x-)+≤.
即f(x)在区间[0,]上的取值范围为[0,].
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