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2020届二轮复习小题考法——三角函数的图象与性质课时作业(全国通用)
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课时跟踪检测(二) 小题考法——三角函数的图象与性质
A组——10+7提速练
一、选择题
1.函数f(x)=tan的单调递增区间是( )
A.(k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
解析:选B 由kπ-<2x-
2.为了得到函数y=3sin 2x+1的图象,只需将y=3sin x的图象上的所有点( )
A.横坐标伸长2倍,再向上平移1个单位长度
B.横坐标缩短倍,再向上平移1个单位长度
C.横坐标伸长2倍,再向下平移1个单位长度
D.横坐标缩短倍,再向下平移1个单位长度
解析:选B 将y=3sin x的图象上的所有点的横坐标缩短倍得到y=3sin 2x的图象,再将y=3sin 2x的图象再向上平移1个单位长度即得y=3sin 2x+1的图象,故选B.
3.函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为( )
A.f(x)=sin B.f(x)=sin
C.f(x)=sin D.f(x)=sin
解析:选A 由题图可知, 函数f(x)的最小正周期为T==×4=π,所以ω=2,即f(x)=sin(2x+φ).又函数f(x)的图象经过点,所以sin=1,则+φ=2kπ+(k∈Z),解得φ=2kπ+(k∈Z),又|φ|<,所以φ=,即函数f(x)=sin,故选A.
4.(2018·宁波模拟)将函数y=sin的图象向左平移个单位长度,所得函数图象的一条对称轴方程是( )
A.x= B.x=-
C.x= D.x=
解析:选A 将函数y=sin的图象向左平移个单位长度,可得y=sin=sin的图象,令2x+=kπ+,求得x=+,k∈Z,可得所得函数图象的对称轴方程为x=+,k∈Z,令k=1,可得所得函数图象的一条对称轴方程为x=,故选A.
5.已知函数f(x)=4cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,A(a,0),B(b,0)是其图象上两点,若|a-b|的最小值是1,则f =( )
A.2 B.-2
C. D.-
解析:选B ∵函数f(x)=4cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,∴φ=,f(x)=-4sin ωx.∵A(a,0),B(b,0)是其图象上两点,|a-b|的最小值是1,∴×=1,∴ω=π,f(x)=-4sin πx,则f=-4sin=-2.
6.(2018·天津高考)设函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π.若f=2,f=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则( )
A.ω=,φ= B.ω=,φ=-
C.ω=,φ=- D.ω=,φ=
解析:选A 法一:由f=2,
得ω+φ=+2kπ(k∈Z), ①
由f=0,得ω+φ=k′π(k′∈Z), ②
由①②得ω=-+(k′-2k).
又最小正周期T=>2π,所以0<ω<1,ω=.
又|φ|<π,将ω=代入①得φ=.选项A符合.
法二:∵f=2,f=0,且f(x)的最小正周期大于2π,
∴-=(2m+1),m∈N,
∴T=,m∈N,
∵f(x)的最小正周期大于2π,∴T=3π,
∴ω==,∴f(x)=2sin.
由2sin=2,得φ=2kπ+,k∈Z.
又|φ|<π,∴取k=0,得φ=.故选A.
7.若把函数y=2cos x(cos x-sin x)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.
解析:选A 法一:y=2cos x(cosx-sin x)=2cos2x-2sin xcos x=1+cos 2x-sin 2x=1+2sin,该函数的图象向左平移m个单位长度后,所得图象对应的函数为y=1+2sin=1+2sin,由题意知2m+=+kπ,k∈Z,解得m=-,k∈Z,取k=1,得到m的最小值为,故选A.
法二:y=2cos x(cos x-sin x)=2cos2x-2sin xcos x=1+cos 2x-sin 2x=1+2sin,令2x+=kπ+,k∈Z,则x=-,k∈Z,则原函数的图象在x轴右侧且离y轴最近的一条对称轴为直线x=.因为原函数的图象向左平移m(m>0)个单位长度后得到的图象关于y轴对称,所以m的最小值为,故选A.
8.(2019届高三·温州期中)设α是三角形的一个内角,在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中可能为负数的值的个数是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:选A ∵α是三角形的一个内角,
若0<α<,则0<<,0<2α<π.
∴在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中可能为负数的是cos 2α与tan 2α;
若α=,则=,2α=π.
∴在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中为负数的是cos 2α;
若<α≤,则<≤,π<2α≤.
∴在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中可能为负数的是cos α与cos 2α;
若<α<π,则<<,<2α<2π.
∴在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中可能为负数的是cos α与tan 2α.
∴在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中可能为负数的值的个数是2个.故选A.
9.已知x=是函数f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)(0<φ<π)图象的一条对称轴,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,则函数g(x)在上的最小值为( )
A.-2 B.-1
C.- D.-
解析:选B f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)=2sin.∵x=是f(x)=2sin图象的一条对称轴,∴2×++φ=kπ+(k∈Z),即φ=+kπ(k∈Z),∵0<φ<π,∴φ=,则f(x)=2sin,∴g(x)=2sin=-2sin,则g(x)在上的最小值为g=-1,故选B.
10.(2019届高三·浙江六校联考)已知函数f(x)=3sin(ωx+θ)的图象的相邻两条对称轴之间的距离为,将函数f(x)=3sin(ωx+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的一个可能值是( )
A. B.
C. D.
解析:选D 由函数f(x)=3sin(ωx+θ)的图象的相邻两条对称轴之间的距离为,得函数f(x)的最小正周期为π,则π=,所以ω=2,函数f(x)=3sin(2x+θ)的图象向右平移φ个单位长度,得到g(x)=3sin(2x+θ-2φ)的图象,因为f(x),g(x)的图象都经过点P,所以sin θ=,sin(θ-2φ)=,又-<θ<,所以θ=,所以sin=,所以-2φ=2kπ+(k∈Z)或-2φ=2kπ+(k∈Z),所以φ=-kπ(k∈Z)或φ=-kπ-(k∈Z),因为φ>0,所以结合选项知φ的一个可能值是.故选D.
二、填空题
11.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)对任意的x都有f =f ,则f =_______.
解析:函数f(x)=2sin(ωx+φ)对任意的x都有f =f ,则其图象的一条对称轴为x=,所以f=±2.
答案:±2
12.已知f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)在区间[2,4]上单调,且f(2)=1,f(4)=-1,则ω=________,f(x)在区间上的值域是________.
解析:由题意知f(x)的最小正周期T=4,∴ω=,
∴f(x)=sin.又f(2)=sin(π+φ)=1,
∴π+φ=+2kπ,k∈Z.
又|φ|<π,∴φ=-,∴f(x)=sin.
由x∈,得x-∈,
∴sin∈,
即f(x)在区间上的值域为.
答案:
13.(2018·金华模拟)已知函数f(x)=4sin xsin,则函数f(x)的最小正周期T=________,在区间上的值域为________.
解析:函数f(x)=4sin xsin =4sin x=2sin2x+2sin xcos x=sin 2x-cos 2x+1=2sin+1,
函数f(x)的最小正周期T==π.
∵x∈,∴2x-∈.
∴-
∴0
∴值域为(0,3].
答案:π (0,3]
14.设P为函数f(x)=sinx的图象上的一个最高点,Q为函数g(x)=cosx的图象上的一个最低点,则|PQ|的最小值是________.
解析:由题意知两个函数的周期都为T==4,由正、余弦函数的图象知,f(x)与g(x)的图象相差个周期,设P,Q分别为函数f(x),g(x)图象上的相邻的最高点和最低点,设P(x0,1),则Q(x0+1,-1),则|PQ|min==.
答案:
15.已知函数f(x)=cos xsin x(x∈R),则下列四个结论中正确的是________.(填序号)
①若f(x1)=-f(x2),则x1=-x2;
②f(x)的最小正周期是2π;
③f(x)在区间上是增函数;
④f(x)的图象关于直线x=对称.
解析:因为f(x)=cos xsin x=sin 2x,所以f(x)是周期函数,且最小正周期为T==π,所以①②错误;由2kπ-≤2x≤2kπ+(k∈Z),解得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),当k=0时,-≤x≤,此时f(x)是增函数,所以③正确;由2x=+kπ(k∈Z),得x=+(k∈Z),取k=1,则x=,故④正确.
答案:③④
16.(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=2sin x+sin 2x,则f(x)的最小值是________.
解析:f′(x)=2cos x+2cos 2x=2cos x+2(2cos2x-1)
=2(2cos2x+cos x-1)=2(2cos x-1)(cos x+1).
∵cos x+1≥0,
∴当cos x<时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当cos x>时,f′(x)>0,f(x)单调递增.
∴当cos x=,f(x)有最小值.
又f(x)=2sin x+sin 2x=2sin x(1+cos x),
∴当sin x=-时,f(x)有最小值,
即f(x)min=2××=-.
答案:-
17.已知函数f(x)=Acos2(ωx+φ)+1的最大值为3,f(x)的图象与y轴的交点坐标为(0,2),其相邻两条对称轴间的距离为2,则f(1)+f(2)+…+f(2 017)+f(2 018)=________.
解析:∵函数f(x)=Acos2(ωx+φ)+1=A·+1=cos(2ωx+2φ)+1+的最大值为3,∴+1+=3,∴A=2.根据函数图象相邻两条对称轴间的距离为2,可得函数的最小正周期为4,即=4,∴ω=.再根据f(x)的图象与y轴的交点坐标为(0,2),可得cos 2φ+1+1=2,∴cos 2φ=0,又0<φ<,∴2φ=,φ=.故函数f(x)的解析式为f(x)=cos+2=-sinx+2,∴f(1)+f(2)+…+f(2 017)+f(2 018)=-+2×2 018=504×0-sin-sin π+4 036=0-1-0+4 036=4 035.
答案:4 035
B组——能力小题保分练
1.曲线y=2coscos和直线y=在y轴右侧的交点的横坐标按从小到大的顺序依次记为P1,P2,P3,…,则|P3P7|=( )
A.π B.2π
C.4π D.6π
解析:选B y=2coscos=cos2x-sin2x=cos 2x,故曲线对应的函数为周期函数,且最小正周期为π,直线y=在y轴右侧与函数y=2cos·cos在每个周期内的图象都有两个交点,又P3与P7相隔2个周期,故|P3P7|=2π,故选B.
2.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则( )
A.f(x)的图象关于直线x=-对称
B.f(x)的图象关于点对称
C.若方程f(x)=m在上有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是(-2,- ]
D.将函数y=2sin的图象向左平移个单位长度得到函数f(x)的图象
解析:选C 由题图可知,A=2,T=4×=π,∴ω==2.又f=2,
∴2sin=2,+φ=+2kπ,k∈Z,
∵|φ|<,∴φ=,
∴函数f(x)的解析式为f(x)=2sin,
∴当x=-时,2×+=-π,
f =2sin(-π)=0,
从而f(x)的图象关于点对称,而不是关于直线x=-对称,故A不正确;
当x=-时,2×+=-,
∴f(x)的图象关于直线x=-对称,而不是关于点对称,故B不正确;
当x∈时,2x+∈,f(x)∈[-2, ],结合正弦函数图象的性质,可知若方程f(x)=m在上有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是(-2,- ],故C正确;
根据图象平移变换的法则,可知应将y=2sin的图象向左平移个单位长度得到f(x)的图象,故D不正确.故选C.
3.如果两个函数的图象平移后能够重合,那么称这两个函数互为生成函数.给出下列四个函数:
①f(x)=sin x+cos x;②f(x)=(sin x+cos x);
③f(x)=sin x;④f(x)=sin x+.
其中互为生成函数的是( )
A.①② B.①④
C.③④ D.②④
解析:选B 首先化简题中①②两个函数解析式可得:①f(x)=sin,②f(x)=2sin,可知③f(x)=sin x的图象要与其他函数的图象重合,只经过平移不能完成,还必须经过伸缩变换才能实现,∴③f(x)=sin x不与其他函数互为生成函数;同理①f(x)=sin(④f(x)=sin x+)的图象与②f(x)=2sin的图象也必须经过伸缩变换才能重合,而④f(x)=sin x+的图象向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度即可得到①f(x)=sin的图象,∴①④互为生成函数,故选B.
4.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ均为正常数)的最小正周期为π,且当x=时,函数f(x)取得最小值,则( )
A.f(1)
C.f(-1)
解析:选C 因为函数f(x)=Asin(ωx+φ)的最小正周期为π,所以ω==2,故f(x)=Asin(2x+φ),因为当x=时,函数f(x)取得最小值,所以2×+φ=2kπ-,k∈Z,解得φ=2kπ-,k∈Z,又φ>0,故可取k=1,则φ=,故f(x)=Asin,所以f(-1)=Asin<0,f(1)=Asin>0,f(0)=Asin=A>0,故f(-1)最小.又sin=sin=sin>sin,故f(1)>f(0).综上可得f(-1)
5.若函数f(x)=2sin(ω>0)的图象的对称轴与函数g(x)=cos(2x+φ)的图象的对称轴完全相同,则函数f(x)的图象的对称轴为________,φ=________.
解析:因为函数f(x)=2sin(ω>0)的图象的对称轴与函数g(x)=cos(2x+φ)的图象的对称轴完全相同,故它们的最小正周期相同,即=,所以ω=2,故函数f(x)=2sin.令2x+=kπ+,k∈Z,则x=+,k∈Z,故函数f(x)的图象的对称轴为x=+,k∈Z.令2x+φ=mπ,m∈Z,则x=-,m∈Z,故函数g(x)的图象的对称轴为x=-,m∈Z,故+-+=,m,n,k∈Z,即φ=(m+n-k)π-,m,n,k∈Z,又|φ|<,所以φ=-.
答案:x=+,k∈Z -
6.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的图象与x轴的一个交点到其相邻的一条对称轴的距离为,若f=,则函数f(x)在上的最小值为________.
解析:由题意得,函数f(x)的最小正周期T=4×=π=,解得ω=2.
因为点在函数f(x)的图象上,
所以Asin=0,
解得φ=kπ+,k∈Z,由0<φ<π,可得φ=.
因为f=,所以Asin=,
解得A=,所以f(x)=sin.
当x∈时,2x+∈,
所以sin∈,
所以f(x)的最小值为-.
答案:-
A组——10+7提速练
一、选择题
1.函数f(x)=tan的单调递增区间是( )
A.(k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
解析:选B 由kπ-<2x-
A.横坐标伸长2倍,再向上平移1个单位长度
B.横坐标缩短倍,再向上平移1个单位长度
C.横坐标伸长2倍,再向下平移1个单位长度
D.横坐标缩短倍,再向下平移1个单位长度
解析:选B 将y=3sin x的图象上的所有点的横坐标缩短倍得到y=3sin 2x的图象,再将y=3sin 2x的图象再向上平移1个单位长度即得y=3sin 2x+1的图象,故选B.
3.函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为( )
A.f(x)=sin B.f(x)=sin
C.f(x)=sin D.f(x)=sin
解析:选A 由题图可知, 函数f(x)的最小正周期为T==×4=π,所以ω=2,即f(x)=sin(2x+φ).又函数f(x)的图象经过点,所以sin=1,则+φ=2kπ+(k∈Z),解得φ=2kπ+(k∈Z),又|φ|<,所以φ=,即函数f(x)=sin,故选A.
4.(2018·宁波模拟)将函数y=sin的图象向左平移个单位长度,所得函数图象的一条对称轴方程是( )
A.x= B.x=-
C.x= D.x=
解析:选A 将函数y=sin的图象向左平移个单位长度,可得y=sin=sin的图象,令2x+=kπ+,求得x=+,k∈Z,可得所得函数图象的对称轴方程为x=+,k∈Z,令k=1,可得所得函数图象的一条对称轴方程为x=,故选A.
5.已知函数f(x)=4cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,A(a,0),B(b,0)是其图象上两点,若|a-b|的最小值是1,则f =( )
A.2 B.-2
C. D.-
解析:选B ∵函数f(x)=4cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,∴φ=,f(x)=-4sin ωx.∵A(a,0),B(b,0)是其图象上两点,|a-b|的最小值是1,∴×=1,∴ω=π,f(x)=-4sin πx,则f=-4sin=-2.
6.(2018·天津高考)设函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π.若f=2,f=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则( )
A.ω=,φ= B.ω=,φ=-
C.ω=,φ=- D.ω=,φ=
解析:选A 法一:由f=2,
得ω+φ=+2kπ(k∈Z), ①
由f=0,得ω+φ=k′π(k′∈Z), ②
由①②得ω=-+(k′-2k).
又最小正周期T=>2π,所以0<ω<1,ω=.
又|φ|<π,将ω=代入①得φ=.选项A符合.
法二:∵f=2,f=0,且f(x)的最小正周期大于2π,
∴-=(2m+1),m∈N,
∴T=,m∈N,
∵f(x)的最小正周期大于2π,∴T=3π,
∴ω==,∴f(x)=2sin.
由2sin=2,得φ=2kπ+,k∈Z.
又|φ|<π,∴取k=0,得φ=.故选A.
7.若把函数y=2cos x(cos x-sin x)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.
解析:选A 法一:y=2cos x(cosx-sin x)=2cos2x-2sin xcos x=1+cos 2x-sin 2x=1+2sin,该函数的图象向左平移m个单位长度后,所得图象对应的函数为y=1+2sin=1+2sin,由题意知2m+=+kπ,k∈Z,解得m=-,k∈Z,取k=1,得到m的最小值为,故选A.
法二:y=2cos x(cos x-sin x)=2cos2x-2sin xcos x=1+cos 2x-sin 2x=1+2sin,令2x+=kπ+,k∈Z,则x=-,k∈Z,则原函数的图象在x轴右侧且离y轴最近的一条对称轴为直线x=.因为原函数的图象向左平移m(m>0)个单位长度后得到的图象关于y轴对称,所以m的最小值为,故选A.
8.(2019届高三·温州期中)设α是三角形的一个内角,在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中可能为负数的值的个数是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析:选A ∵α是三角形的一个内角,
若0<α<,则0<<,0<2α<π.
∴在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中可能为负数的是cos 2α与tan 2α;
若α=,则=,2α=π.
∴在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中为负数的是cos 2α;
若<α≤,则<≤,π<2α≤.
∴在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中可能为负数的是cos α与cos 2α;
若<α<π,则<<,<2α<2π.
∴在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中可能为负数的是cos α与tan 2α.
∴在sin α,sin,cos α,cos 2α,tan 2α,tan中可能为负数的值的个数是2个.故选A.
9.已知x=是函数f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)(0<φ<π)图象的一条对称轴,将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,则函数g(x)在上的最小值为( )
A.-2 B.-1
C.- D.-
解析:选B f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)=2sin.∵x=是f(x)=2sin图象的一条对称轴,∴2×++φ=kπ+(k∈Z),即φ=+kπ(k∈Z),∵0<φ<π,∴φ=,则f(x)=2sin,∴g(x)=2sin=-2sin,则g(x)在上的最小值为g=-1,故选B.
10.(2019届高三·浙江六校联考)已知函数f(x)=3sin(ωx+θ)的图象的相邻两条对称轴之间的距离为,将函数f(x)=3sin(ωx+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的一个可能值是( )
A. B.
C. D.
解析:选D 由函数f(x)=3sin(ωx+θ)的图象的相邻两条对称轴之间的距离为,得函数f(x)的最小正周期为π,则π=,所以ω=2,函数f(x)=3sin(2x+θ)的图象向右平移φ个单位长度,得到g(x)=3sin(2x+θ-2φ)的图象,因为f(x),g(x)的图象都经过点P,所以sin θ=,sin(θ-2φ)=,又-<θ<,所以θ=,所以sin=,所以-2φ=2kπ+(k∈Z)或-2φ=2kπ+(k∈Z),所以φ=-kπ(k∈Z)或φ=-kπ-(k∈Z),因为φ>0,所以结合选项知φ的一个可能值是.故选D.
二、填空题
11.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)对任意的x都有f =f ,则f =_______.
解析:函数f(x)=2sin(ωx+φ)对任意的x都有f =f ,则其图象的一条对称轴为x=,所以f=±2.
答案:±2
12.已知f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)在区间[2,4]上单调,且f(2)=1,f(4)=-1,则ω=________,f(x)在区间上的值域是________.
解析:由题意知f(x)的最小正周期T=4,∴ω=,
∴f(x)=sin.又f(2)=sin(π+φ)=1,
∴π+φ=+2kπ,k∈Z.
又|φ|<π,∴φ=-,∴f(x)=sin.
由x∈,得x-∈,
∴sin∈,
即f(x)在区间上的值域为.
答案:
13.(2018·金华模拟)已知函数f(x)=4sin xsin,则函数f(x)的最小正周期T=________,在区间上的值域为________.
解析:函数f(x)=4sin xsin =4sin x=2sin2x+2sin xcos x=sin 2x-cos 2x+1=2sin+1,
函数f(x)的最小正周期T==π.
∵x∈,∴2x-∈.
∴-
答案:π (0,3]
14.设P为函数f(x)=sinx的图象上的一个最高点,Q为函数g(x)=cosx的图象上的一个最低点,则|PQ|的最小值是________.
解析:由题意知两个函数的周期都为T==4,由正、余弦函数的图象知,f(x)与g(x)的图象相差个周期,设P,Q分别为函数f(x),g(x)图象上的相邻的最高点和最低点,设P(x0,1),则Q(x0+1,-1),则|PQ|min==.
答案:
15.已知函数f(x)=cos xsin x(x∈R),则下列四个结论中正确的是________.(填序号)
①若f(x1)=-f(x2),则x1=-x2;
②f(x)的最小正周期是2π;
③f(x)在区间上是增函数;
④f(x)的图象关于直线x=对称.
解析:因为f(x)=cos xsin x=sin 2x,所以f(x)是周期函数,且最小正周期为T==π,所以①②错误;由2kπ-≤2x≤2kπ+(k∈Z),解得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),当k=0时,-≤x≤,此时f(x)是增函数,所以③正确;由2x=+kπ(k∈Z),得x=+(k∈Z),取k=1,则x=,故④正确.
答案:③④
16.(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=2sin x+sin 2x,则f(x)的最小值是________.
解析:f′(x)=2cos x+2cos 2x=2cos x+2(2cos2x-1)
=2(2cos2x+cos x-1)=2(2cos x-1)(cos x+1).
∵cos x+1≥0,
∴当cos x<时,f′(x)<0,f(x)单调递减;
当cos x>时,f′(x)>0,f(x)单调递增.
∴当cos x=,f(x)有最小值.
又f(x)=2sin x+sin 2x=2sin x(1+cos x),
∴当sin x=-时,f(x)有最小值,
即f(x)min=2××=-.
答案:-
17.已知函数f(x)=Acos2(ωx+φ)+1的最大值为3,f(x)的图象与y轴的交点坐标为(0,2),其相邻两条对称轴间的距离为2,则f(1)+f(2)+…+f(2 017)+f(2 018)=________.
解析:∵函数f(x)=Acos2(ωx+φ)+1=A·+1=cos(2ωx+2φ)+1+的最大值为3,∴+1+=3,∴A=2.根据函数图象相邻两条对称轴间的距离为2,可得函数的最小正周期为4,即=4,∴ω=.再根据f(x)的图象与y轴的交点坐标为(0,2),可得cos 2φ+1+1=2,∴cos 2φ=0,又0<φ<,∴2φ=,φ=.故函数f(x)的解析式为f(x)=cos+2=-sinx+2,∴f(1)+f(2)+…+f(2 017)+f(2 018)=-+2×2 018=504×0-sin-sin π+4 036=0-1-0+4 036=4 035.
答案:4 035
B组——能力小题保分练
1.曲线y=2coscos和直线y=在y轴右侧的交点的横坐标按从小到大的顺序依次记为P1,P2,P3,…,则|P3P7|=( )
A.π B.2π
C.4π D.6π
解析:选B y=2coscos=cos2x-sin2x=cos 2x,故曲线对应的函数为周期函数,且最小正周期为π,直线y=在y轴右侧与函数y=2cos·cos在每个周期内的图象都有两个交点,又P3与P7相隔2个周期,故|P3P7|=2π,故选B.
2.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则( )
A.f(x)的图象关于直线x=-对称
B.f(x)的图象关于点对称
C.若方程f(x)=m在上有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是(-2,- ]
D.将函数y=2sin的图象向左平移个单位长度得到函数f(x)的图象
解析:选C 由题图可知,A=2,T=4×=π,∴ω==2.又f=2,
∴2sin=2,+φ=+2kπ,k∈Z,
∵|φ|<,∴φ=,
∴函数f(x)的解析式为f(x)=2sin,
∴当x=-时,2×+=-π,
f =2sin(-π)=0,
从而f(x)的图象关于点对称,而不是关于直线x=-对称,故A不正确;
当x=-时,2×+=-,
∴f(x)的图象关于直线x=-对称,而不是关于点对称,故B不正确;
当x∈时,2x+∈,f(x)∈[-2, ],结合正弦函数图象的性质,可知若方程f(x)=m在上有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围是(-2,- ],故C正确;
根据图象平移变换的法则,可知应将y=2sin的图象向左平移个单位长度得到f(x)的图象,故D不正确.故选C.
3.如果两个函数的图象平移后能够重合,那么称这两个函数互为生成函数.给出下列四个函数:
①f(x)=sin x+cos x;②f(x)=(sin x+cos x);
③f(x)=sin x;④f(x)=sin x+.
其中互为生成函数的是( )
A.①② B.①④
C.③④ D.②④
解析:选B 首先化简题中①②两个函数解析式可得:①f(x)=sin,②f(x)=2sin,可知③f(x)=sin x的图象要与其他函数的图象重合,只经过平移不能完成,还必须经过伸缩变换才能实现,∴③f(x)=sin x不与其他函数互为生成函数;同理①f(x)=sin(④f(x)=sin x+)的图象与②f(x)=2sin的图象也必须经过伸缩变换才能重合,而④f(x)=sin x+的图象向左平移个单位长度,再向下平移个单位长度即可得到①f(x)=sin的图象,∴①④互为生成函数,故选B.
4.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ均为正常数)的最小正周期为π,且当x=时,函数f(x)取得最小值,则( )
A.f(1)
解析:因为函数f(x)=2sin(ω>0)的图象的对称轴与函数g(x)=cos(2x+φ)的图象的对称轴完全相同,故它们的最小正周期相同,即=,所以ω=2,故函数f(x)=2sin.令2x+=kπ+,k∈Z,则x=+,k∈Z,故函数f(x)的图象的对称轴为x=+,k∈Z.令2x+φ=mπ,m∈Z,则x=-,m∈Z,故函数g(x)的图象的对称轴为x=-,m∈Z,故+-+=,m,n,k∈Z,即φ=(m+n-k)π-,m,n,k∈Z,又|φ|<,所以φ=-.
答案:x=+,k∈Z -
6.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的图象与x轴的一个交点到其相邻的一条对称轴的距离为,若f=,则函数f(x)在上的最小值为________.
解析:由题意得,函数f(x)的最小正周期T=4×=π=,解得ω=2.
因为点在函数f(x)的图象上,
所以Asin=0,
解得φ=kπ+,k∈Z,由0<φ<π,可得φ=.
因为f=,所以Asin=,
解得A=,所以f(x)=sin.
当x∈时,2x+∈,
所以sin∈,
所以f(x)的最小值为-.
答案:-
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