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- 2021-06-11 发布
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(2015·重庆,9,中)若tan α=2tan,则=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】 C 原式=
=
=
=
=
=
==3.
1.(2014·大纲全国,3,易)设a=sin 33°,b=cos 55°,c=tan 35°,则( )
A.a>b>c B.b>c>a
C.c>b>a D.c>a>b
【答案】 C ∵b=cos 55°=sin 35°>sin 33°=a,
∴b>a.
又∵c=tan 35°=>sin 35°=cos 55°=b,
∴c>b.∴c>b>a.故选C.
2.(2012·江西,4,易)若tan θ+=4,则sin 2θ=( )
A. B.
C. D.
【答案】 D (先切化弦,再求sin 2θ)
因为tan θ+=+===4,
所以sin 2θ=.
3.(2012·山东,7,易)若θ∈,sin 2θ=,则sin θ=( )
A. B.
C. D.
【答案】 D ∵θ∈,
∴2θ∈,sin θ>0,
∴cos 2θ≤0,
∴cos 2θ=-
=-=-.
又cos 2θ=1-2sin2θ,
∴sin2θ===.
∴sin θ=,故选D.
4.(2011·课标全国,5,易)已知角θ的顶点与坐标原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边在直线y=2x上,则cos 2θ=( )
A.- B.-
C. D.
【答案】 B 方法一:设角θ的终边上任一点为P(k,2k),
则r==|k|.
当k>0时,r=k,
∴sin θ==,cos θ==.
∴cos 2θ=cos2θ-sin2θ=-=-.
当k<0时,r=-k,
∴sin θ=-=-,
cos θ=-=-.
∴cos 2θ=cos2θ-sin2θ=-=-.
综上可得,cos 2θ=-,故选B.
方法二:因为该直线的斜率是k=2=tan θ,所以cos 2θ===-.
5.(2011·大纲全国,14,易)已知α∈,sin α=,则tan 2α=________.
【解析】 ∵α∈,sin α=,
∴cos α=-,∴tan α=-,
∴tan 2α==-.
【答案】 -
考向1 三角函数的定义及应用
1.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}.
2.角度与弧度的互化
(1)360°=2π rad;(2)180°=π rad;
(3)1°= rad;(4)1 rad=°≈57.30°.
3.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.
4.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
5.三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.
6.三角函数线
角所在的象限
第一象限
第二象限
第三象限
第四象限
图形
(1)(2015·广东佛山质检,11)若角θ的终边经过点P(-,m)(m≠0)且sin θ=m,则cos θ的值为________.
(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)点P(-,m)是角θ终边上一点,由三角函数定义可知sin θ=.又sin θ=m,∴=m.
又m≠0,∴m2=5,∴cos θ==-.
(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)- (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)的关键是确定的长度,以及通过P
点、圆心与x轴构造直角三角形进行求解.
三角函数定义的应用类型及解题方法
(1)已知角α终边上一点P的坐标求三角函数值,先求出点P到原点的距离r,然后利用三角函数定义求解.
(2)已知角α的终边所在的直线方程求三角函数值,先设出终边上一点的坐标,求出此点到原点的距离,然后利用三角函数定义求解相关问题,同时注意分类讨论.
(3)判断三角函数值的符号问题,先判断角所在的象限,再根据各象限的符号规律判断.
(2015·山东临沂质检,12)已知角θ的终边经过点P(-4cos α,3cos α),α∈,则sin θ+cos θ=________.
【解析】 当π<α<时,cos α<0,所以γ=-5cos α,故sin θ=-,cos θ=,则sin θ+cos θ=;当<α<2π时,cos α>0,所以γ=5cos α,故sin θ=,cos θ=-,则sin θ+cos θ=-.
【答案】 ±
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.
(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)(2012·辽宁,7)已知sin α-cos α=,α∈(0,π),则tan α=( )
A.-1 B.- C. D.1
(3)(2015·贵州贵阳模拟,5)已知sin αcos α=,且<α<,则cos α-sin α的值为( )
A.- B. C.- D.
【解析】 (1)因为α是第二象限角,所以cos α<0.由同角函数关系式知cos α=-=-,故选A.
(2)方法一:∵sin α-cos α=,
∴(sin α-cos α)2=2=2(sin2α+cos2α).
即sin2α+2sin αcos α+cos2α=0.
等式两边同时除以cos2α得,
tan2α+2tan α+1=0,
即tan α=-1.
方法二:∵sin α-cos α=,∴(sin α-cos α)2=2,
即1-2sin αcos α=2.
∴sin 2α=-1.
∵α∈(0,π),∴α=,∴tan α=-1.
(3)∵<α<,
∴cos α<0,sin α<0且|cos α|<|sin α|,
∴cos α-sin α>0.
又(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=1-2×=,
∴cos α-sin α=.
【答案】 (1)A (2)A (3)B
【点拨】 解题(1)时需注意余弦值的符号;解题(2)时注意平方关系和商数关系的交替使用;解题(3)的关键是等式(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α.但要特别注意对sin α+cos α,sin α-cos α,sin αcos α符号的关注.
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.
(2015·福建泉州质检,11)已知-0,
∵sin x-cos x<0,
故sin x-cos x=-.
【答案】 -
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
2.诱导公式的记忆规律
(1)诱导公式可简记为:奇变偶不变,符号看象限.
(2)“奇”“偶”指的是诱导公式k·+α中的整数k是奇数还是偶数.“变”与“不变”是指函数的名称的变化,若k是奇数,则正、余弦互变;若k为偶数,则函数名称不变.
(3)“符号看象限”指的是在k·+α中,将α看成锐角时k·+α所在的象限.
(1)(2013·广东,4)已知sin=,那么cos α等于( )
A.- B.- C. D.
(2)(2015·黑龙江哈师大附中模拟,6)设tan(π+α)=2,则等于( )
A.3 B. C.1 D.-1
(3)(2015·河南安阳质检,14)已知cos=,则sin=________.
【解析】 (1)∵sin=sin=cos α,
∴cos α=.
(2)由tan(π+α)=2,得tan α=2,故====3.
(3)∵+=-,
∴α-=--,
∴sin=sin
=-cos=-.
【答案】 (1)C (2)A (3)-
1.利用诱导公式求值的原则及步骤
(1)原则:负化正、大化小、化到锐角为终了.
(2)步骤:利用诱导公式可以把任意角的三角函数转化为0~之间角的三角函数,然后求值,其步骤为:
2.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.
本例(3)条件不变,则cos·sin=________.
【解析】 ∵+=π,
∴+α=π-,
∴cos=cos
=-cos=-.
又+=,
∴α+=-,
∴sin=sin
=cos=,
∴cossin=×=-.
【答案】 -
1.(2014·湖南株洲质检,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.
2.(2015·福建泉州一模,5)已知2tan α·sin α=3,-<α<0,则sin α=( )
A. B.- C. D.-
【答案】 B 由2tan α·sin α=3,得=3,即2cos2α+3cos α-2=0.又-<α<0,解得cos α=(cos α=-2舍去),故sin α=-.
3.(2015·安徽江淮十校协作体联考,4)已知锐角α,且5α的终边上有一点P(sin(-50°),
cos 130°),则α的值为( )
A.8° B.44° C.26° D.40°
【答案】 B ∵sin(-50°)<0,cos 130°=-cos 50°<0,∴点P(sin(-50°),cos 130°)在第三象限.
又∵0°<α<90°,∴0°<5α<450°.
又∵点P的坐标可化为(cos 220°,sin 220°),
∴5α=220°,∴α=44°,故选B.
4.(2015·黑龙江哈尔滨一模,7)若sin θ,cos θ是方程4x2+2mx+m=0的两根,则m的值为( )
A.1+ B.1-
C.1± D.-1-
【答案】 B 由题意知,sin θ+cos θ=-,
sin θcos θ=.
∵(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ,
∴=1+,解得m=1±.
又Δ=4m2-16m≥0,
∴m≤0或m≥4,∴m=1-.
5.(2015·江西南昌质检,7)如图所示,质点P在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P0(,-),角速度为1,那么点P到x轴的距离d关于时间t的函数图象大致为( )
【答案】 C ∵P0(,-),∴∠P0Ox=-.
∵角速度为1,∴按逆时针旋转时间t后,得∠POP0=t,∴∠POx=t-.
由三角函数定义,知点P的纵坐标为2sin,
因此d=2.
令t=0,则d=2=,
当t=时,d=0,故选C.
思路点拨:解题的关键是结合圆周运动,准确理解题意,根据三角函数定义,表示出d=2.
6.(2015·安徽安庆质检,11)已知sin(3π-α)=-2sin,则sin αcos α=________.
【解析】 由sin(3π-α)=-2sin,得sin α=-2cos α,
∴tan α=-2,∴sin αcos α===-.
【答案】 -
7.(2015·山西大同一模,14)已知角α的终边经过点P(-x,-6),且cos α=-,则x的值为________.
【解析】 ∵cos α===-,
∴,解得x=.
【答案】
8.(2015·广东广州综合测试,12)设α为锐角,若cos=,则sin=________.
【解析】 由于0<α<,则<α+<,
因此sin>0,
所以sin===,
所以sin=sin
=sincos -cossin
=×-×=.
【答案】
9.(2014·山东青岛二模,16,12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,3,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 ∵y=sin
=sin,
∴只需将y=sin 4x的图象向右平移个单位,即可得y=sin的图象.
2.(2015·湖南,9,中)将函数f(x)=sin 2x的图象向右平移φ个单位后得到函数g(x
)的图象.若对满足|f(x1)-g(x2)|=2的x1,x2,有|x1-x2|min=,则φ=( )
A. B. C. D.
【答案】 D 由题意知,
g(x)=sin 2(x-φ)=sin(2x-2φ).
若满足|f(x1)-g(x2)|=2,
不妨设f(x1)=1,g(x2)=-1,
即2x1=+2kπ,x1=+kπ;
2x2-2φ=-+2mπ,x2=-+φ+mπ(k,m∈Z).
|x1-x2|min==,φ∈,则φ=,故选D.
3.(2015·湖北,17,11分,中)某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin(ωx+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θ(θ>0)个单位长度,得到y=g(x)的图象.若y=g(x)图象的一个对称中心为,求θ的最小值.
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
函数解析式为f(x)=5sin.
(2)由(1)知,f(x)=5sin,得g(x)=5sin.
因为y=sin x的对称中心为(kπ,0),k∈Z,
所以令2x+2θ-=kπ,解得x=+-θ,k∈Z.
由于函数y=g(x)的图象关于点成中心对称,令+-θ=,解得θ=-,k∈Z.由θ>0可知,当k=1时,θ取得最小值.
1.(2014·四川,3,易)为了得到函数y=sin(2x+1)的图象,只需把函数y=sin 2x的图象上所有的点( )
A.向左平行移动个单位长度
B.向右平行移动个单位长度
C.向左平行移动1个单位长度
D.向右平行移动1个单位长度
【答案】 A y=sin(2x+1)=sin,故只需把函数y=sin 2x的图象上所有的点向左平行移动个单位长度即可得到y=sin(2x+1)的图象.
2.(2012·浙江,4,易)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.
3.(2013·山东,5,中)将函数y=sin(2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )
A. B.
C.0 D.-
【答案】 B 由题意得g(x)=sin
=sin为偶函数,
∴+φ=+kπ,k∈Z,
∴φ=+kπ.
令k=0,得φ=,故选B.
方法点拨:f(x)=sin(x+φ)是偶函数⇒φ=+kπ;
f(x)=sin(x+φ)是奇函数⇒φ=kπ;
f(x)=cos(x+φ)是偶函数⇒φ=kπ;
f(x)=cos(x+φ)是奇函数⇒φ=+kπ.
4.(2014·江苏,5,易)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】 由题意知cos =sin,即sin=,所以+φ=+2kπ或+φ=+2kπ,k∈Z,所以φ=-+2kπ或φ=+2kπ,k∈Z.因为0≤φ<π,所以φ=.
【答案】
5.(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】 由题图可知A=,=-=,∴T=π.
又=T,∴ω==2.
根据函数图象可得2×+φ=kπ(k∈Z),
∴φ=kπ-π(k∈Z).
取φ=,则f(x)=sin,
∴f(0)=sin =.
【答案】
6.(2014·山东,16,12分,中)已知向量a=(m,cos 2x),b=(sin 2x,n),函数f(x)=a·b,且y=f(x)的图象过点和点.
(1)求m,n的值;
(2)将y=f(x)的图象向左平移φ(0<φ<π)个单位后得到函数y=g(x)的图象,若y=g(x)图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求y=g(x)的单调递增区间.
解:(1)由题意知f(x)=a·b=msin 2x+ncos 2x.
因为y=f(x)的图象过点和,
所以
即
解得m=,n=1.
(2)由(1)知f(x)=sin 2x+cos 2x
=2sin.
由题意知g(x)=f(x+φ)=2sin.
设y=g(x)的图象上符合题意的最高点为(x0,2).
由题意知x+1=1,所以x0=0,
即到点(0,3)的距离为1的最高点为(0,2).
将其代入y=g(x)得sin=1.
因为0<φ<π,所以φ=.
因此g(x)=2sin=2cos 2x.
由2kπ-π≤2x≤2kπ,k∈Z得kπ-≤x≤kπ,k∈Z,
所以函数y=g(x)的单调递增区间为,k∈Z.
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
(1)画函数的图象时,首先要确定函数的定义域.
(2)对于周期函数,应先求出其周期,画图象时只要画出一个周期的图象,就可根据周期性画出整个函数图象.
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)(2015·山东莱芜质检,12)如图是函数y=f(x)=Asin(ωx+φ)+2(A>0,ω>0,|φ|<π)的图象的一部分,则函数f(x)的解析式为__________________.
【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)由图象知,A==1,=-=,则T=,ω=,由×+φ=+2kπ,k∈Z,得φ=-+2kπ,k∈Z.又|φ|<π,∴φ=-.
∴f(x)=sin+2.
【答案】 (1)A (2)f(x)=sin+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)时注意求解A的方法,即A为函数最大值与最小值差的一半.
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,
∴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的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)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.向左平移个单位
C.向右平移个单位 D.向左平移个单位
(2)(2014·安徽,11)若将函数f(x)=sin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________.
【解析】 (1)y=sin 3x+cos 3x=cos,故只需将y=cos 3x向右平移个单位.
(2)把函数f(x)=sin的图象向右平移φ个单位,得到解析式
g(x)=sin=sin.
∵g(x)是偶函数,
∴-2φ+=kπ+,k∈Z.
∴φ=--,k∈Z.
当k=-1时,φ的最小正值为.
【答案】 (1)C (2)
【点拨】 解题(1)的关键是将函数化为y=Asin(ωx+φ)的形式,注意平移变换的原则;解题(2)的关键是根据平移规律,求出平移后的解析式,利用所得函数为偶函数求解.
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.
(2013·湖北,4)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 因为y=f(x)=cos x+sin x=
2sin,向左平移m(m>0)个单位长度后得f(x+m)=2sin,图象关于y轴对称,
令x=0,得=2,
从而m+=±+2kπ,故m=+2kπ或m=-+2kπ,k∈Z,又m>0,所以mmin=.
1.(2015·江西九江质检,5)把函数y=sin x的图象上所有点的横坐标缩小到原来的一半,纵坐标保持不变,再把所得函数图象向左平移个单位,得到的函数图象的解析式是( )
A.y=cos 2x B.y=-sin 2x
C.y=sin D.y=sin
【答案】 A 由y=sin x图象上所有点的横坐标缩小到原来的一半,纵坐标保持不变,所得图象的解析式为y=sin 2x,再向左平移个单位得y=sin 2,即y=cos 2x.
2.(2015·湖南长沙联考,5)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,得到的函数图象的解析式为( )
A.y=sin 2x B.y=sin
C.y=sin D.y=cos 2x
【答案】 B 由图象知,A=1,T=-=π=π,
∴T=π=,∴ω=2.
∴2×+φ=+2kπ,k∈Z,
又|φ|<,∴φ=.
∴f(x)=sin,
∴f(x)的图象向右移个单位得g(x)=sin=sin.
3.(2015·湖北武汉一模,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 函数f(x)=sin ωx的图象向右平移个单位长度得函数f(x)=sin ω的图象.
∵由题意得sin ω=0,
∴=kπ(k∈Z),
∴ω=2k(k∈Z).又∵ω>0,
∴ω的最小值为2,故选D.
4.(2014·河南郑州二模,5)函数f(x)=Asin(ω>0)的图象与x轴交点的横坐标构成一个公差为的等差数列,要得到函数g(x)=Acos ωx的图象,只需将f(x)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】 A ∵f(x)的图象与x轴交点的横坐标构成一个公差为的等差数列,∴f(x)的最小正周期T==π,∴ω=2,
∴f(x)=Asin.
又∵Asin
=Asin=Acos 2x,
∴只需将f(x)的图象向左平移个单位,即得g(x)的图象.
点拨:解答本题的关键是根据题意求出周期T,注意y=sin ωx左右平移φ个单位时,得到y=sin ω(x±φ),而不是y=sin(ωx±φ).
5.(2015·山西太原一模,7)已知A,B,C,D是函数y=sin(ωx+φ)一个周期内的图象上的四个点,如图所示,A,B为y轴上的点,C为图象上的最低点,E为该函数图象的一个对称中心,B与D关于点E对称,在x轴上的投影为,则ω,φ的值为( )
A.ω=2,φ= B.ω=2,φ=
C.ω=,φ= D.ω=,φ=
【答案】 A 由E为该函数图象的一个对称中心,B与D关于点E对称,在x轴上的投影为,知OF=.又A,所以AF===,所以ω=2.同时函数y=sin(ωx+φ)图象可以看作是由y=sin ωx的图象向左平移得到,故可知==,即φ=.
6.(2015·江苏徐州模拟,8)将函数f(x)=2sin(ω>0)的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,若y=g(x)在上为增函数,则ω的最大值为________.
【解析】 g(x)=2sin=2sin ωx,因为y=g(x)在上为增函数,所以×≥,即ω≤2,所以ω的最大值为2.
【答案】 2
7.(2015·福建三明一模,13)已知函数f(x)=Mcos(ωx+φ)(M>0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,AC=BC=,∠C=90°,则f的值为________.
【解析】 依题意知,△ABC是直角边长为的等腰直角三角形,因此其边AB上的高是,函数f(x)的最小正周期是2,故M=,=2,ω=π,f(x)=cos(πx+φ).
又函数f(x)是奇函数,于是有φ=kπ+,k∈Z.由0<φ<π,得φ=,
故f(x)=-sin πx,
f=-sin=-.
【答案】 -
8.(2015·山东临沂一模,16,12分)已知函数f(x)=2cos2ωx-1+2cos ωxsin ωx(0<ω<1),直线x=是f(x)图象的一条对称轴.
(1)试求ω的值;
(2)已知函数y=g(x)的图象是由y=f(x)图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,然后再向左平移
个单位长度得到的,若g=,α∈,求sin α的值.
解:f(x)=2cos2ωx-1+2cos ωxsin ωx=cos 2ωx+sin 2ωx=2sin.
(1)由于直线x=是函数f(x)=
2sin图象的一条对称轴,
∴sin=±1.
∴ω+=kπ+(k∈Z),
∴ω=k+(k∈Z).
又0<ω<1,∴-11时实验室需要降温.
由(1)得f(t)=10-2sin,
故有10-2sin>11,
即sin<-.
又0≤t<24,因此0)的单调区间时,要视“ωx+φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.
(2)已知三角函数的单调区间求参数,先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
(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.
解:(1)f(x)=4cos ωxsin
=2sin ωxcos ωx+2cos2ωx
=(sin 2ωx+cos 2ωx)+
=2sin+.
因为f(x)的最小正周期为π,且ω>0,
所以=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·天津,15,13分)已知函数f(x)=cos x·sin-cos2x+,x∈R.
①求f(x)的最小正周期;
②求f(x)在闭区间上的最大值和最小值.
【解析】 (1)因为f(x)=sin(x+φ)-2sin φcos x=sin x·cos φ-cos xsin φ=sin(x-φ),-1≤sin(x-φ)≤1,所以f(x)的最大值为1.
(2)①由已知,有
f(x)=cos x-cos2x+
=sin xcos x-cos2x+
=sin 2x-(1+cos 2x)+
=sin 2x-cos 2x
=sin,
∴f(x)的最小正周期T==π.
②∵x∈,∴2x-∈.
当2x-=-,
即sin=-1时,f(x)取最小值-.
当2x-=,即sin=时,f(x)取最大值.
∴函数f(x)在闭区间上的最大值为,最小值为-.
【点拨】 解题(1)的关键是将函数式化为f(x)=Asin(ωx+φ)的形式再求最大值;解题(2)第①问时注意首先通过三角恒等变换将函数式化为f(x)=Asin(ωx+φ)的形式,再求周期;解第②问时易忽视函数定义域而将最值求错.
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).
(2013·山东,17,12分)设函数f(x)=-sin2ωx-sin ωxcos ωx(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.
因为函数f(x)图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为,且ω>0,
所以=4×,因此ω=1.
(2)由(1)知f(x)=-sin.
当π≤x≤时,≤2x-≤,
所以-≤sin≤1,
因此-1≤f(x)≤.
故f(x)在区间上的最大值和最小值分别为,-1.
考向3 三角函数的奇偶性、周期性、对称性
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
对称性
对称中心
(kπ,0),k∈Z
,k∈Z
,k∈Z
对称轴
x=kπ+,k∈Z
x=kπ,k∈Z
无对称轴
最小
正周期
2π
2π
π
(1)(2013·浙江,4)已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈R),则“f(x)是奇函数”是“φ=”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
(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=-
(3)(2014·北京,14)设函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0).若f(x)在区间上具有单调性,且f=f=-f,则f(x)的最小正周期为________.
【解析】 (1)f(x)是奇函数时,φ=+kπ(k∈Z);φ=时,f(x)=Acos=-Asin ωx,为奇函数,所以“f(x)是奇函数”是“φ=”的必要不充分条件..
(2)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..
(3)记f(x)的最小正周期为T.
由题意知≥-=,
又f=f=-f,且-=.
可作出示意图如图所示(一种情况):
∴x1=×=,
x2=×=,
∴=x2-x1=-=,
∴T=π.
【答案】 (1)B (2)C (3)π
【点拨】 解题(1)时易忽视诱导公式而错选D;解题(
2)时注意整体思想的运用;解题(3)的关键是作出函数图象,根据图象上的关键点即可确定其单调性、周期.
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,再分别应用公式T=,T=,T=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)(2014·上海,1)函数y=1-2cos2(2x)的最小正周期是________.
(2)(2015·陕西宝鸡质检,13)函数f(x)=sin+sin ωx(ω>0)相邻两对称轴之间的距离为2,则ω=________________________________________________________________________.
【解析】 (1)因为y=1-2cos2(2x)
=-cos 4x,所以T==.
(2)因为f(x)=sin+sin ωx
=sin ωx+cos ωx+sin ωx=sin ωx+cos ωx=sin,f(x)相邻两条对称轴之间的距离为2,所以T=4,所以=4,即ω=.
【答案】 (1) (2)
1.(2015·山西忻州一模,6)函数y=2sin(0≤x≤9)的最大值与最小值之和为( )
A.2- B.0
C.-1 D.-1-
【答案】 A ∵0≤x≤9,∴0≤x≤,
∴-≤x-≤,
∴-≤sin≤1,
即-≤2sin≤2.
∴函数的最大值与最小值之和为2-.
2.(2015·河南洛阳二模,6)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线x=对称,且f=0,则ω的最小值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】 B 设函数的周期为T,则T的最大值为4×=π,≤π,又ω>0,所以ω≥2.故选B.
3.(2015·福建漳州一模,6)若函数y=2cos ωx在区间上单调递减,且有最小值1,则ω的值可以是( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】 B 由y=2cos ωx在上是递减的,且有最小值为1,则有f=1,即2cosω=1,即cosω=.经验证,得出选项B符合.
4.(2014·黑龙江哈尔滨二模,8)若f(x)=2sin+m,对任意实数t都有f=f,且f=-3,则实数m的值等于( )
A.-1 B.±5
C.-5或-1 D.5或1
【答案】 C 由f=f得函数的对称轴为x=.故当x=时,函数取得最大值或最小值,
于是有-2+m=-3或2+m=-3,即m=-1或-5,故选C.
5.(2015·河北唐山质检,9)已知函数f(x)=asin x-bcos x(a,b为常数,a≠0,x∈R)在x=处取得最小值,则函数y=f是( )
A.偶函数且它的图象关于点(π,0)对称
B.偶函数且它的图象关于点对称
C.奇函数且它的图象关于点对称
D.奇函数且它的图象关于点(π,0)对称
【答案】 D f(x)=asin x-bcos x=sin(x+φ).
∵f(x)在x=处取得最小值,
∴+φ=2kπ-(k∈Z),
∴φ=2kπ-π(k∈Z),
∴f
=sin
=-sin(-x)
=sin x,
∴f是奇函数,且图象关于点(kπ,0)(k∈Z)对称,故选D.
6.(2014·广东湛江三模,14)已知函数f(x)=cos(ω>0)的图象上的两个相邻的最高点和最低点的横坐标之差为,则函数在[0,2π]上的零点个数为________.
【解析】 由已知得f(x)=cos的周期为π,
即=π,得ω=2,
∴f(x)=cos.
当f(x)=0时,2x+=+kπ(k∈Z),即x=+(k∈Z),
则当x∈[0,2π]时f(x)有4个零点..
【答案】 4
7.(2015·安徽合肥一模,13)设y=sin(ωx+φ)的最小正周期为π,且其图象关于直线x=对称,则在下面四个结论中:
①图象关于点对称;②图象关于点对称;
③在上是增函数;④在上是增函数.
正确结论的编号为________.
【解析】 ∵T=π,∴ω=2,
∴y=sin(2x+φ).
∵图象关于直线x=对称,
∴+φ=+kπ(k∈Z),
∴φ=+kπ(k∈Z).
又∵φ∈,
∴φ=.
∴y=sin.
当x=时,y=sin=,故①不正确;当x=时,y=0,故②正确;当x∈时,2x+∈
,y=sin不是增函数,即③不正确;当x∈时,2x+∈⊆,故④正确..
【答案】 ②④
8.(2015·湖南怀化一模,18,12分)已知向量a=(cos x,sin x),向量b=(cos x,-sin x),f(x)=a·b.
(1)求函数g(x)=f(x)+sin 2x的最小正周期和对称轴方程;
(2)若x是第一象限角且3f(x)=-2f′(x),求tan的值.
解:(1)∵g(x)=f(x)+sin 2x=cos2x-sin2x+sin 2x
=cos 2x+sin 2x
=sin,
∴函数g(x)=f(x)+sin 2x最小正周期T==π.
当2x+=+2kπ(k∈Z)时,
x=+.
∴函数g(x)=f(x)+sin 2x的对称轴方程为x=+(k∈Z).
(2)由3f(x)=-2f′(x),得3cos 2x=4sin 2x.
3cos2x-3sin2x-8sin xcos x=0.
(3cos x+sin x)(cos x-3sin x)=0.
又x是第一象限角,
∴cos x=3sin x,故tan x=.
∴tan=
==2.
9.(2015·山东枣庄质检,17,12分)已知函数f(x)=sin+sin-2cos2,x∈R(其中ω>0).
(1)求函数f(x)的值域;
(2)若函数f(x)的图象与直线y=-1的两个相邻交点间的距离为,求函数f(x)的单调递增区间.
解:(1)f(x)=sin ωx+cos ωx+
sin ωx-cos ωx-(cos ωx+1)
=2-1
=2sin-1.
由-1≤sin≤1,
得-3≤2sin-1≤1,
所以函数f(x)的值域为[-3,1].
(2)由题设条件及三角函数的图象和性质可知,
f(x)的周期为π,所以=π,即ω=2.
所以f(x)=2sin-1,
再由2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),
解得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
所以函数f(x)的单调递增区间为(k∈Z).
(时间:90分钟__分数:120分)
一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分)
1.(2015·安徽蚌埠一模,4)若cos α=-,且角α的终边经过点P(x,2),则P点的横坐标x是( )
A.2 B.±2
C.-2 D.-2
【答案】 D r=,由题意得
=-,∴x=-2.
2.(2014·课标Ⅰ,7)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 ①y=cos|2x|=cos 2x,最小正周期为π;②由图象知y=|cos x|的最小正周期为π;③y=cos的最小正周期为T==π;④y=tan的最小正周期T=.因此选A.
3.(2015·江西景德镇一模,5)使函数f(x)=sin(2x+φ)为R上的奇函数的φ值可以是( )
A. B. C.π D.
【答案】 C 要使函数f(x)=sin(2x+φ)为R上的奇函数,需φ=kπ,k∈Z.故选C.
4.(2015·广东韶关调研,6)将函数f(x)=sin 2x的图象向左平移个单位,得到函数g(x)=sin(2x+φ)的图象,则φ等于( )
A. B. C. D.
【答案】 C 由题意知g(x)=sin 2
=sin.
又g(x)=sin(2x+φ),
∴φ=.故选C.
5.(2015·河北唐山一模,6)已知α∈(0,π),cos=,则tan 2α等于( )
A. B.-
C. D.-
【答案】 A ∵cos=,α∈(0,π),
∴α+=,解得α=.
∴tan 2α=tan =.故选A.
6.(2014·河南洛阳联考,6)已知△ABC为锐角三角形,则点P(sin A-cos B,cos C-sin B)必位于直角坐标系中的( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【答案】 D ∵A,B是锐角△ABC的两个内角,
∴A+B>90°,
∴90°>A>90°-B>0.
又y=sin x在上单调递增,
∴sin A>sin(90°-B)=cos B,
∴sin A-cos B>0.
同理可得,cos C-sin B<0,
∴点P在第四象限.故选D.
7.(2015·湖北黄冈一模,7)已知函数f(x)=sin-在[0,π]上有两个零点,则实数m
的取值范围为( )
A.[-,2] B.[,2)
C.(,2] D.[,2]
【答案】 B 如图,画出y=sin在[0,π]上的图象,当直线y=与其有两个交点时,∈,所以m∈[,2).
8.(2015·安徽安庆质检,7)已知函数y=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)为偶函数,其图象与直线y=2某两个交点的横坐标分别为x1,x2,若|x2-x1|的最小值为π,则该函数的一个递增区间可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】 A 由函数为偶函数知φ=+kπ(k∈Z).又因为0<φ<π,所以φ=,所以y=2cos ωx.由题意知函数的最小正周期为π,故ω=2,所以y=2cos 2x,经验证知选项A满足条件.故选A.
9.(2015·湖北十堰质检,8)函数f(x)=sin(ωx+φ)(x∈R,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,如果x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)等于( )
A. B. C. D.1
【答案】 C 由题图知,T=2×=π,
∴ω=2.
又函数的图象经过,
∴0=sin.
∵|φ|<,∴φ=,
∴f(x)=sin在区间内的对称轴方程为x=.
又f(x1)=f(x2),
∴x1+x2=2×=,
∴f(x1+x2)=sin=.故选C.
10.(2014·山东济南三模,8)关于函数f(x)=sin(2x+)与函数g(x)=cos,下列说法正确的是( )
A.函数f(x)和g(x)的图象有一个交点在y轴上
B.函数f(x)和g(x)的图象在区间(0,π)内有3个交点
C.函数f(x)和g(x)的图象关于直线x=对称
D.函数f(x)和g(x)的图象关于原点(0,0)对称
【答案】 D g(x)=cos
=cos
=cos
=sin与f(x)=
sin的图象关于原点对称,故选D.
二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)
11.(2015·福建厦门一模,14)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ),对于任意x都有f=f,则f等于________.
【解析】 ∵f=f,
∴x=是函数f(x)=2sin(ωx+φ)的一条对称轴,
∴f=±2.
【答案】 2或-2
12.(2015·山西大同一模,14)化简=________.
【解析】
=
=
=|sin 2-cos 2|.
又∵<2<π,∴sin 2>0,cos 2<0.
∴|sin 2-cos 2|=sin 2-cos 2.
【答案】 sin 2-cos 2
13.(2015·广西南宁一模,15)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=________.
【解析】 由题意知f(x)的一条对称轴为直线x=,与它相邻的一个对称中心为原点,则f(x)的周期T=,从而ω=.
【答案】
14.(2014·湖南岳阳质检,14)已知函数f(x)=sin的图象向左平移个单位后与函数g(x)=sin的图象重合,则正数ω的最小值为________.
【解析】 将f(x)=sin的图象向左平移个单位后,得到函数f1(x)=sin的图象.
又f1(x)=sin的图象与g(x)=sin的图象重合,故ωx+ω+=2kπ+ωx+,k∈Z.所以ω=12k-(k∈Z).又ω>0,故当k=1时,ω取得最小值,为12-=.
【答案】
思路点拨:先求出f(x)平移后的解析式f1(x),然后f1(x)与g(x)的图象重合,找出它们的相位之间的关系,进而求出ω的最小值.
三、解答题(共4小题,共50分)
15.(12分)(2013·天津,15)已知函数f(x)=-sin+6sin xcos x-2cos2x+1,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.
解:(1)f(x)=-sin 2x-cos 2x+3sin 2x-cos 2x=2sin 2x-2cos 2x
=2sin.
所以f(x)的最小正周期T==π.
(2)由(1)知f(x)=2sin.
因为x∈,
所以2x-∈,
则sin∈.
所以f(x)在上最大值为2,最小值为-2.
16.(12分)(2012·四川,18)函数f(x)=6cos2+sin ωx-3(ω>0)在一个周期内的图象如图所示,A为图象的最高点,B,C为图象与x轴的交点,且△ABC为正三角形.
(1)求ω的值及函数f(x)的值域;
(2)若f(x0)=,且x0∈,求f(x0+1)的值.
解:(1)由已知可得,f(x)=3cos ωx+sin ωx=2sin.
易知正三角形ABC的高为2,从而BC=4.
所以函数f(x)的最小正周期T=4×2=8,即=8,ω=.
函数f(x)的值域为[-2,2].
(2)已知f(x0)=,
由(1)得
f(x0)=2sin=,
即sin=.
由x0∈,
知+∈,
所以cos==.
故f(x0+1)=2sin
=2sin
=2
=2=.
17.(12分)(2015·山西晋中二模,17)已知函数f(x)=2·sin xcos x-(cos2x-sin2x),x∈R.
(1)试说明函数f(x)的图象是由函数y=sin x的图象经过怎样的变换得到的;
(2)若函数g(x)=f(x∈R),试写出函数g(x)的单调区间.
解:(1)∵f(x)=2sin xcos x-(cos2x-sin2x)
=sin 2x-cos 2x=2sin,
∴f(x)=2sin(x∈R),
∴函数f(x)的图象可由y=sin x的图象按如下方式变换得到:
①将函数y=sin x的图象向右平移个单位,得到函数y=sin的图象;
②将函数y=sin的图象上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数y=sin的图象;
③将函数y=sin的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),得到函数f(x)=2sin(x∈R)的图象.
(2)由(1)知,f(x)=2sin(x∈R),
则g(x)=f=2sin 2x(x∈R).
由-+2kπ≤2x≤+2kπ(k∈Z),
得-+kπ≤x≤+kπ(k∈Z).
所以函数g(x)的单调递增区间是(k∈Z).
同理可得,函数g(x)的单调递减区间是
(k∈Z).
18.(14分)(2012·湖北,17)已知向量a=(cos ωx-sin ωx,sin ωx),b=(-cos ωx-sin ωx,
2cos ωx),设函数f(x)=a·b+λ(x∈R)的图象关于直线x=π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)若y=f(x)的图象经过点,求函数f(x)在区间上的取值范围.
解:(1)f(x)=sin2ωx-cos2ωx+2sin ωx·cos ωx+λ
=-cos 2ωx+sin 2ωx+λ
=2sin+λ.
由直线x=π是y=f(x)图象的一条对称轴,
可得sin=±1,
所以2ωπ-=+kπ(k∈Z),即ω=+(k∈Z).
又ω∈,k∈Z,所以k=1,故ω=.
所以函数f(x)的最小正周期是.
(2)由y=f(x)的图象过点,得f=0,
即λ=-2sin
=-2sin=-,
故f(x)=2sin-.
由0≤x≤,得-≤x-≤,
所以-≤sin≤1,
得-1-≤2sin-≤2-,
故函数f(x)在区间上的取值范围为[-1-,2-].