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2020版高考数学新设计一轮复习浙江专版讲义:第四章第四节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用
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第四节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用
1.y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(ωx+φ)
(A>0,ω>0)
振幅
周期
频率
相位
初相
A
T=
f==
ωx+φ
φ
2.用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图
用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:
x
-
-+
-
ωx+φ
0
π
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
3.由函数y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法
[小题体验]
1.若函数f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为,则f=( )
A.1 B.0
C. D.
解析:选B 由f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为,得ω=4.所以f=sin=0.
2.为了得到函数y=cos的图象,只需将函数y=sin 2x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
解析:选D 因为y=sin 2x=cos,所以为了得到函数y=cos的图象,只需将函数y=cos=cos的图象向左平移个单位长度即可.故选D.
3.函数y=sin的振幅为__________,周期为________,初相为________.
答案: 4π -
1.函数图象变换要明确,要弄清楚是平移哪个函数的图象,得到哪个函数的图象.
2.要注意平移前后两个函数的名称是否一致,若不一致,应先利用诱导公式化为同名函数.
3.由y=Asin ωx的图象得到y=Asin(ωx+φ)的图象时,需平移的单位数应为,而不是|φ|.
[小题纠偏]
1.把y=sin x的图象上点的横坐标变为原来的2倍得到y=sin ωx的图象,则ω的值为________.
答案:
2.要得到函数y=sin 2x的图象,只需把函数y=sin的图象向右平移______个单位长度.
答案:
[典例引领]
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;
(3)说明函数f(x)的图象可由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到的.
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,
则g(x)=5sin.
因为函数y=sin x图象的对称中心为(kπ,0),k∈Z,
令2x+2θ-=kπ,k∈Z,解得x=+-θ,k∈Z.
由于函数y=g(x)的图象关于点成中心对称,
所以令+-θ=,解得θ=-,k∈Z.
由θ>0可知,当k=1时,θ取得最小值.
(3)把y=sin x的图象上所有的点向右平移个单位长度,得到y=sin的图象,再把y=sin的图象上的点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得到y=sin的图象,最后把y=sin上所有点的纵坐标伸长到原来的5倍(横坐标不变),即可得到y=5sin的图象.
[由题悟法]
函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种作法
五点法
设z=ωx+φ,由z取0,,π,,2π来求出相应的x,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象
图象变换法
由函数y=sin x的图象通过变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象,有两种主要途径“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”
[提醒] 平移变换和伸缩变换都是针对x而言,即x本身加减多少值,而不是依赖于ωx加减多少值.
[即时应用]
1.(2019·宁波质检)若函数y=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象向右平移个单位长度后关于y轴对称,则满足此条件的φ值为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 由题意知,函数y=sin(2x+φ)(0<φ<π)关于直线x=-对称,
∴2×+φ=+kπ(k∈Z),∴φ=+kπ(k∈Z),又∵0<φ<π,∴φ=.
2.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( )
解析:选A 变换后的三角函数为y=cos(x+1),结合四个选项可得A选项正确.
3.把函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的图象向左平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象表示的函数解析式为y=sin x,则ω=________,φ=________.
解析:把y=sin x的图象上所有点的横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变),所得的图象表示的函数解析式为y=sin 2x,再将此函数图象向右平移个单位长度可得y=sin 的图象,即y=sin,所以ω=2,φ=-.
答案:2 -
[典例引领]
1.(2018·金华模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f的值为( )
A.- B.-
C.- D.-1
解析:选D 由图象可得A=,最小正周期T=4×=π,则ω==2.又f=sin=-,得φ=,则f(x)=sin,f=sin=sin=-1,故选D.
2.(2018·嵊州高级中学期中)函数y=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则ω=________,φ=________.
解析:由图可知,=-=,所以T=π=,解得ω=2.因为当x=时,函数有最大值1,所以由五点法可知,+φ=,解得φ=-.
答案:2 -
[由题悟法]
确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)中参数的方法
(1)求A,b:确定函数的最大值M和最小值m,则A=,b=;
(2)求ω:确定函数的周期T,则可得ω=;
(3)求φ:常用的方法有:
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上还是在下降区间上).
②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口.具体如下:
第一点
图象上升时与x轴的交点
ωx+φ=0
第二点
图象的“峰点”
ωx+φ=
第三点
图象下降时与x轴的交点
ωx+φ=π
第四点
图象的“谷点”
ωx+φ=
第五点
ωx+φ=2π
[即时应用]
1.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.
解析:选B ∵P在f(x)的图象上,
∴ f(0)=sin θ=.
∵θ∈,∴θ=,∴f(x)=sin.
∴g(x)=sin.
∵g(0)=,∴sin=.
验证φ=π时,sin=sin=sin=成立,故选B.
2.(2018·宁波名校联考)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长度后,得到的图象解析式为( )
A.y=sin 2x B.y=sin
C.y=sin D.y=cos 2x
解析:选B 由图可得,A=1,=-=,所以T=π=,解得ω=2,当x=时,函数f(x)取到最大值,由sin=1,|φ|<,得φ=,所以f(x)=sin.将函数y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,得到的图象解析式为y=f=sin.
[典例引领]
(2018·“绿色联盟”模拟)已知函数f(x)=sin x·(cos x+sin x).
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若关于x的方程f(x)=t在区间内有两个不相等的实数解,求实数t的取值范围.
解:(1)f(x)=sin 2x-cos 2x+=sin+,
故函数f(x)的最小正周期为T==π.
(2)关于x的方程f(x)=t在区间内有两个不相等的实数解,等价于y=f(x)与y=t的图象在区间内有两个不同的交点.
因为x∈,所以2x-∈.
因为y=sin x在上是增函数,在上是减函数,
所以f(x)在上是增函数,在上是减函数.
又因为f(0)=0,f=1+,f=,
结合图象可知,≤t<1+,故实数t的取值范围为.
[由题悟法]
1.三角函数的图象和性质的综合应用问题的求解思路
先将y=f(x)化为y=Asin(ωx+φ)+B的形式,再借助y=Asin(ωx+φ)的图象和性质(如定义域、值域、最值、周期性、对称性、单调性等)解决相关问题.
2.三角函数的零点、不等式问题的求解思路
(1)把函数表达式转化为正弦型函数形式y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0);
(2)画出长度为一个周期的区间上的函数图象;
(3)利用图象解决有关三角函数的方程、不等式问题.
[即时应用]
已知a=(sin x,-cos x),b=(cos x, cos x),函数f(x)=a·b+.
(1)求f(x)的最小正周期,并求其图象对称中心的坐标;
(2)当0≤x≤时,求函数f(x)的值域.
解:(1)∵f(x)=sin xcos x-cos2x+
=sin 2x-(cos 2x+1)+
=sin 2x-cos 2x
=sin,
∴f(x)的最小正周期为π,令sin=0,
得2x-=kπ,k∈Z,∴x=+,k∈Z,
故所求对称中心的坐标为,k∈Z.
(2)∵0≤x≤,∴-≤2x-≤,
∴-≤sin≤1,故f(x)的值域为.
[典例引领]
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).则实验室这一天的最大温差为________℃.
解析:因为f(t)=10-2=10-2sin,
又0≤t<24,
所以≤t+<,
所以-1≤sin≤1.
当t=2时,sin=1;
当t=14时,sin=-1.
于是f(t)在[0,24)上的最大值为12,最小值为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 ℃.
答案:4
[由题悟法]
三角函数模型在实际应用中体现的2个方面
(1)已知函数模型,利用三角函数的有关性质解决问题,其关键是准确理解自变量的意义及自变量与函数之间的对应法则;
(2)把实际问题抽象转化成数学问题,建立三角函数模型,再利用三角函数的有关知识解决问题,其关键是建模.
[即时应用]
1.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( )
A.5 B.6
C.8 D.10
解析:选C 由题图可知-3+k=2,即k=5,y=3sin+5,∴ymax=3+5=8.
2.电流强度I(安)随时间t(秒)变化的函数I=Asin(ωt+φ)
的图象如图所示,则当t=秒时,电流强度是( )
A.-5安 B.5安
C.5安 D.10安
解析:选A 由图象知A=10,=-=,
∴ω==100π.∴I=10sin(100πt+φ).
又为五点中的第二个点,
∴100π×+φ=.∴φ=.
∴I=10sin,当t=秒时,I=-5安.
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1.已知f(x)=sin 2x+cos 2x,在直角坐标系下利用“五点法”作f(x)在区间上的图象,应描出的关键点的横坐标依次是( )
A.0,,π,,2π
B.-,0,,,π
C.-,-,,,,
D.-,0,,π,,
解析:选C 由题意知f(x)=2sin,当x∈时,2x+∈,当2x+=-,0,,π,,时,x的值分别为-,-,,,,.
2.函数f(x)=sin,x∈R的最小正周期为( )
A. B.π
C.2π D.4π
解析:选D 最小正周期为T==4π.
3.函数y=sin在区间上的简图是( )
解析:选A 令x=0,得y=sin=-,排除B、D.由f=0,f=0,排除C,故选A.
4.(2019·东阳模拟)为了得到函数y=cos 2x的图象,可以将函数y=sin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
解析:选D 因为y=cos 2x=sin=sin 2,所以为了得到函数y=cos 2x的图象,只需将函数y=sin=sin 2的图象向左平移个单位长度即可.
5.(2016·浙江高考)函数y=sin x2的图象是( )
解析:选D ∵y=sin(-x)2=sin x2,∴函数为偶函数,可排除A项和C项;当x=± 时,y=sin x2=1,而 <,且y=sin<1,故D项正确.
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1.(2018·金华十校联考)已知函数f(x)=sin(x∈R,ω>0)与g(x)=cos(2x+φ)的对称轴完全相同.为了得到函数h(x)=cos的图象,只需将函数y=f(x)的图象( )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
解析:选A 因为两函数的对称轴完全相同,所以两函数的周期一致,由此可得ω=2,则f(x)=sin,h(x)=cos,且cos=sin,所以为了得到h(x)=cos的图象,只需将y=f(x)的图象向左平移个单位长度即可.
2.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的最小正周期是π,若将f(x)的图象向右平移个单位后得到的图象关于原点对称,则函数f(x)的图象( )
A.关于直线x=对称 B.关于直线x=对称
C.关于点对称 D.关于点对称
解析:选B ∵f(x)的最小正周期为π,
∴=π,ω=2,
∴f(x)的图象向右平移个单位后得到g(x)=sin=sin的图象,
又g(x)的图象关于原点对称,
∴-+φ=kπ,k∈Z,
∴φ=+kπ,k∈Z,
又|φ|<,∴φ=-,
∴f(x)=sin.
当x=时,2x-=-,∴A,C错误;
当x=时,2x-=,∴B正确,D错误.
3.(2019·潍坊统一考试)函数y=sin 2x-cos 2x的图象向右平移φ个单位长度后,得到函数g(x)的图象,若函数g(x)为偶函数,则φ的值为( )
A. B.
C. D.
解析:选B 由题意知y=sin 2x-cos 2x=2sin,其图象向右平移φ个单位长度后,得到函数g(x)=2sin的图象,因为g(x)为偶函数,所以2φ+=+kπ,k∈Z,所以φ=+,k∈Z,又因为φ∈,所以φ=.
4.函数f(x)=sin(ωx+φ)(x∈R)的部分图象如图所示,如果x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)=( )
A. B.
C. D.1
解析:选B 由图可知,=-=,
则T=π,ω=2,
又∵=,∴f(x)的图象过点,
即sin=1,得φ=,
∴f(x)=sin.
而x1+x2=-+=,
∴f(x1+x2)=f=sin=sin =.
5.若函数f(x)=2sin ωx(ω>0)在(0,2π)上恰有两个极大值和一个极小值,则ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:选A 因为函数f(x)在(0,2π)上恰有两个极大值和一个极小值,所以由正弦函数的图象可得T<2π≤T,即·<2π≤·,解得<ω≤.
6.(2019·丽水模拟)已知函数f(x)=cos 2x-sin 2x,则下列结论中正确的序号是________.
①函数f(x)的图象关于直线x=对称;
②函数f(x)的图象关于点对称;
③函数f(x)在区间上是增函数;
④将y=2sin 2x的图象向右平移个单位长度可以得到函数f(x)的图象.
解析:f(x)=cos 2x-sin 2x=-2sin.
令2x-=kπ+,k∈Z,得x=+,k∈Z,当k=1时,函数f(x)的图象的对称轴方程为x=,所以①正确;
令2x-=kπ,k∈Z,得x=+,k∈Z,所以当k=1时,函数f(x)的图象的对称中心是,所以②正确;
由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,所以当k=0时,函数f(x)的单调递减区间为,所以③错误;将函数y=2sin 2x的图象向右平移个单位长度可以得到函数y=2sin的图象,所以④错误.所以正确的序号是①②.
答案:①②
7.已知函数f(x)=3sin(ω>0)和g(x)=3cos(2x+φ)的图象完全相同,若x∈,则f(x)的值域是________.
解析:f(x)=3sin=3cos=3cos,易知ω=2,则f(x)=3sin,
∵x∈,∴-≤2x-≤,
∴-≤f(x)≤3.
答案:
8.已知角φ的终边经过点P(-4,3),函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于,则f的值为________.
解析:由角φ的终边经过点P(-4,3),可得cos φ=-,sin φ=.
根据函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于,
可得周期为=2×,解得ω=2,
∴f(x)=sin(2x+φ),
∴f=sin=cos φ=-.
答案:-
9.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.
因为图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为,
即T=4×=π,
又ω>0,所以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.
10.(2019·杭州二中模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在区间上的最值,并求出相应的x值.
解:(1)由图象可知,A=2,T=π=,所以ω=2.
所以f(x)=2sin(2x+φ),
因为f=2sin=2,|φ|<,
所以φ=-.
所以f(x)=2sin.
(2)因为x∈,所以2x-∈,
所以f(x)=2sin∈[-1,2].
所以当2x-=,即x=时,f(x)max=f=2;
当2x-=-,即x=0时,f(x)min=f(0)=-1.
三上台阶,自主选做志在冲刺名校
1.(2016·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),x=-为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在上单调,则ω的最大值为( )
A.11 B.9
C.7 D.5
解析:选B 由题意得
则ω=2k+1,k∈Z,φ=或φ=-.
若ω=11,则φ=-,此时f(x)=sin,f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减,不满足f(x)在区间上单调;
若ω=9,则φ=,此时f(x)=sin,满足f(x)在区间上单调递减,故选B.
2.已知函数f(x)=2sin,g(x)=mcos-2m+3(m>0),若对∀x1∈,∃x2∈,使得g(x1)=f(x2)成立,则实数m的取值范围是________.
解析:当x∈时,2x+∈,sin
∈,∴当x∈时,函数f(x)=2sin
的值域为[1,2].当x∈时,2x-∈,cos∈,∴当x∈时,函数g(x)=mcos-2m+3(m>0)的值域为.∵对∀x1∈,∃x2∈,使得g(x1)=f(x2)成立,∴解得1≤m≤,即m∈.
答案:
3.(2018·浙江名校协作体考试)已知函数f(x)=sin ωx·cos ωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图象,求函数y=g(x)在区间上的最值.
解:(1)f(x)=sin 2ωx+=sin+,
因为T==π,所以ω=1.
(2)因为f(x)=sin+,
所以g(x)=sin+,
当x∈时,4x+∈,
所以g(x)min=g=,g(x)max=g(0)=1.
命题点一 同角三角函数的基本关系及诱导公式
1.(2018·全国卷Ⅰ)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边上有两点A(1,a),B(2,b),且cos 2α=,则|a-b|=( )
A. B.
C. D.1
解析:选B 由cos 2α=,得cos2 α-sin2α=,
∴=,即=,∴tan α=±,
即=±,∴|a-b|=.故选B.
2.(2013·浙江高考)已知α∈R,sin α+2cos α=,则tan 2α=( )
A. B.
C.- D.-
解析:选C 两边平方,再同时除以cos2α,得3tan2α-8tan α-3=0,tan α=3或tan α=-,代入tan 2α=,得到tan 2α=-.
3.(2018·浙江高考)已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点P.
(1)求sin(α+π)的值;
(2)若角β满足sin(α+β)=,求cos β的值.
解:(1)由角α的终边过点P,
得sin α=-.
所以sin(α+π)=-sin α=.
(2)由角α的终边过点P,
得cos α=-.
由sin(α+β)=,得cos(α+β)=±.
由β=(α+β)-α,
得cos β=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α,
所以cos β=-或cos β=.
命题点二 三角函数的图象与性质
1.(2018·全国卷Ⅲ)函数f(x)=的最小正周期为( )
A. B.
C.π D.2π
解析:选C 由已知得f(x)====sin x·cos x=sin 2x,所以f(x)的最小正周期为T==π.
2.(2018·天津高考)将函数y=sin的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数( )
A.在区间上单调递增
B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增
D.在区间上单调递减
解析:选A 将函数y=sin的图象向右平移个单位长度,得到函数y=sin=sin 2x的图象,则函数y=sin 2x的一个单调递增区间为,一个单调递减区间为.由此可判断选项A正确.
3.(2016·全国卷Ⅱ)函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则( )
A.y=2sin
B.y=2sin
C.y=2sin
D.y=2sin
解析:选A 由图象知=-=,故T=π,因此ω==2.又图象的一个最高点坐标为,所以A=2,且2×+φ=2kπ+(k∈Z),故φ=2kπ-(k∈Z),结合选项可知y=2sin.故选A.
4.(2018·全国卷Ⅱ)若f(x)=cos x-sin x在[-a,a]是减函数,则a的最大值是( )
A. B.
C. D.π
解析:选A f(x)=cos x-sin x=-sin,
当x∈,即x-∈时,
函数y=sin单调递增,
则f(x)=-sin单调递减.
∵函数f(x)在[-a,a]是减函数,
∴[-a,a]⊆,∴0<a≤,
∴a的最大值是.
5.(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=2cos2x-sin2x+2,则( )
A.f(x)的最小正周期为π,最大值为3
B.f(x)的最小正周期为π,最大值为4
C.f(x)的最小正周期为2π,最大值为3
D.f(x)的最小正周期为2π,最大值为4
解析:选B ∵f(x)=2cos2x-sin2x+2=1+cos 2x-+2=cos 2x+,∴f(x)的最小正周期为π,最大值为4.故选B.
6.(2018·江苏高考)已知函数y=sin(2x+φ)的图象关于直线x=对称,则φ的值为________.
解析:由题意得f=sin=±1,
∴+φ=kπ+,k∈Z,
∴φ=kπ-,k∈Z.
∵φ∈,
∴φ=-.
答案:-
7.(2016·浙江高考)已知2cos2x+sin 2x=Asin(ωx+φ)+b(A>0),则A=________,b=________.
解析:∵2cos2x+sin 2x=1+cos 2x+sin 2x=1+sin,∴1+sin=Asin(ωx+φ)+b,
∴A=,b=1.
答案: 1
8.(2018·北京高考)设函数f(x)=cos(ω>0).若f(x)≤f对任意的实数x都成立,则ω的最小值为________.
解析:∵f(x)≤f对任意的实数x都成立,
∴当x=时,f(x)取得最大值,
即f=cos=1,
∴ω-=2kπ,k∈Z,
∴ω=8k+,k∈Z.
∵ω>0,∴当k=0时,ω取得最小值.
答案:
9.(2017·浙江高考)已知函数f(x)=sin2x-cos2x-2sin xcos x(x∈R).
(1)求f的值;
(2)求f(x)的最小正周期及单调递增区间.
解:(1)由题意,f(x)=-cos 2x-sin 2x
=-2=-2sin,
故f=-2sin=-2sin =2.
(2)由(1)知f(x)=-2sin.
则f(x)的最小正周期是π.
由正弦函数的性质
令+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,
解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间是,k∈Z.
10.(2018·北京高考)已知函数f(x)=sin2x+sin xcos x.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若f(x)在区间上的最大值为,求m的最小值.
解:(1)因为f(x)=sin2x+sin xcos x
=-cos 2x+sin 2x
=sin+,
所以f(x)的最小正周期为T==π.
(2)由(1)知f(x)=sin+.
由题意知-≤x≤m,
所以-≤2x-≤2m-.
要使f(x)在区间上的最大值为,
即sin在区间上的最大值为1,
所以2m-≥,即m≥.
所以m的最小值为.
1.y=Asin(ωx+φ)的有关概念
y=Asin(ωx+φ)
(A>0,ω>0)
振幅
周期
频率
相位
初相
A
T=
f==
ωx+φ
φ
2.用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图
用五点法画y=Asin(ωx+φ)一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示:
x
-
-+
-
ωx+φ
0
π
2π
y=Asin(ωx+φ)
0
A
0
-A
0
3.由函数y=sin x的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法
[小题体验]
1.若函数f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为,则f=( )
A.1 B.0
C. D.
解析:选B 由f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为,得ω=4.所以f=sin=0.
2.为了得到函数y=cos的图象,只需将函数y=sin 2x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
解析:选D 因为y=sin 2x=cos,所以为了得到函数y=cos的图象,只需将函数y=cos=cos的图象向左平移个单位长度即可.故选D.
3.函数y=sin的振幅为__________,周期为________,初相为________.
答案: 4π -
1.函数图象变换要明确,要弄清楚是平移哪个函数的图象,得到哪个函数的图象.
2.要注意平移前后两个函数的名称是否一致,若不一致,应先利用诱导公式化为同名函数.
3.由y=Asin ωx的图象得到y=Asin(ωx+φ)的图象时,需平移的单位数应为,而不是|φ|.
[小题纠偏]
1.把y=sin x的图象上点的横坐标变为原来的2倍得到y=sin ωx的图象,则ω的值为________.
答案:
2.要得到函数y=sin 2x的图象,只需把函数y=sin的图象向右平移______个单位长度.
答案:
[典例引领]
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;
(3)说明函数f(x)的图象可由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到的.
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,
则g(x)=5sin.
因为函数y=sin x图象的对称中心为(kπ,0),k∈Z,
令2x+2θ-=kπ,k∈Z,解得x=+-θ,k∈Z.
由于函数y=g(x)的图象关于点成中心对称,
所以令+-θ=,解得θ=-,k∈Z.
由θ>0可知,当k=1时,θ取得最小值.
(3)把y=sin x的图象上所有的点向右平移个单位长度,得到y=sin的图象,再把y=sin的图象上的点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得到y=sin的图象,最后把y=sin上所有点的纵坐标伸长到原来的5倍(横坐标不变),即可得到y=5sin的图象.
[由题悟法]
函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种作法
五点法
设z=ωx+φ,由z取0,,π,,2π来求出相应的x,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象
图象变换法
由函数y=sin x的图象通过变换得到y=Asin(ωx+φ)的图象,有两种主要途径“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”
[提醒] 平移变换和伸缩变换都是针对x而言,即x本身加减多少值,而不是依赖于ωx加减多少值.
[即时应用]
1.(2019·宁波质检)若函数y=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象向右平移个单位长度后关于y轴对称,则满足此条件的φ值为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 由题意知,函数y=sin(2x+φ)(0<φ<π)关于直线x=-对称,
∴2×+φ=+kπ(k∈Z),∴φ=+kπ(k∈Z),又∵0<φ<π,∴φ=.
2.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( )
解析:选A 变换后的三角函数为y=cos(x+1),结合四个选项可得A选项正确.
3.把函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的图象向左平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象表示的函数解析式为y=sin x,则ω=________,φ=________.
解析:把y=sin x的图象上所有点的横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变),所得的图象表示的函数解析式为y=sin 2x,再将此函数图象向右平移个单位长度可得y=sin 的图象,即y=sin,所以ω=2,φ=-.
答案:2 -
[典例引领]
1.(2018·金华模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f的值为( )
A.- B.-
C.- D.-1
解析:选D 由图象可得A=,最小正周期T=4×=π,则ω==2.又f=sin=-,得φ=,则f(x)=sin,f=sin=sin=-1,故选D.
2.(2018·嵊州高级中学期中)函数y=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则ω=________,φ=________.
解析:由图可知,=-=,所以T=π=,解得ω=2.因为当x=时,函数有最大值1,所以由五点法可知,+φ=,解得φ=-.
答案:2 -
[由题悟法]
确定y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0)中参数的方法
(1)求A,b:确定函数的最大值M和最小值m,则A=,b=;
(2)求ω:确定函数的周期T,则可得ω=;
(3)求φ:常用的方法有:
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上还是在下降区间上).
②五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口.具体如下:
第一点
图象上升时与x轴的交点
ωx+φ=0
第二点
图象的“峰点”
ωx+φ=
第三点
图象下降时与x轴的交点
ωx+φ=π
第四点
图象的“谷点”
ωx+φ=
第五点
ωx+φ=2π
[即时应用]
1.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.
解析:选B ∵P在f(x)的图象上,
∴ f(0)=sin θ=.
∵θ∈,∴θ=,∴f(x)=sin.
∴g(x)=sin.
∵g(0)=,∴sin=.
验证φ=π时,sin=sin=sin=成立,故选B.
2.(2018·宁波名校联考)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长度后,得到的图象解析式为( )
A.y=sin 2x B.y=sin
C.y=sin D.y=cos 2x
解析:选B 由图可得,A=1,=-=,所以T=π=,解得ω=2,当x=时,函数f(x)取到最大值,由sin=1,|φ|<,得φ=,所以f(x)=sin.将函数y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,得到的图象解析式为y=f=sin.
[典例引领]
(2018·“绿色联盟”模拟)已知函数f(x)=sin x·(cos x+sin x).
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若关于x的方程f(x)=t在区间内有两个不相等的实数解,求实数t的取值范围.
解:(1)f(x)=sin 2x-cos 2x+=sin+,
故函数f(x)的最小正周期为T==π.
(2)关于x的方程f(x)=t在区间内有两个不相等的实数解,等价于y=f(x)与y=t的图象在区间内有两个不同的交点.
因为x∈,所以2x-∈.
因为y=sin x在上是增函数,在上是减函数,
所以f(x)在上是增函数,在上是减函数.
又因为f(0)=0,f=1+,f=,
结合图象可知,≤t<1+,故实数t的取值范围为.
[由题悟法]
1.三角函数的图象和性质的综合应用问题的求解思路
先将y=f(x)化为y=Asin(ωx+φ)+B的形式,再借助y=Asin(ωx+φ)的图象和性质(如定义域、值域、最值、周期性、对称性、单调性等)解决相关问题.
2.三角函数的零点、不等式问题的求解思路
(1)把函数表达式转化为正弦型函数形式y=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0);
(2)画出长度为一个周期的区间上的函数图象;
(3)利用图象解决有关三角函数的方程、不等式问题.
[即时应用]
已知a=(sin x,-cos x),b=(cos x, cos x),函数f(x)=a·b+.
(1)求f(x)的最小正周期,并求其图象对称中心的坐标;
(2)当0≤x≤时,求函数f(x)的值域.
解:(1)∵f(x)=sin xcos x-cos2x+
=sin 2x-(cos 2x+1)+
=sin 2x-cos 2x
=sin,
∴f(x)的最小正周期为π,令sin=0,
得2x-=kπ,k∈Z,∴x=+,k∈Z,
故所求对称中心的坐标为,k∈Z.
(2)∵0≤x≤,∴-≤2x-≤,
∴-≤sin≤1,故f(x)的值域为.
[典例引领]
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).则实验室这一天的最大温差为________℃.
解析:因为f(t)=10-2=10-2sin,
又0≤t<24,
所以≤t+<,
所以-1≤sin≤1.
当t=2时,sin=1;
当t=14时,sin=-1.
于是f(t)在[0,24)上的最大值为12,最小值为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 ℃.
答案:4
[由题悟法]
三角函数模型在实际应用中体现的2个方面
(1)已知函数模型,利用三角函数的有关性质解决问题,其关键是准确理解自变量的意义及自变量与函数之间的对应法则;
(2)把实际问题抽象转化成数学问题,建立三角函数模型,再利用三角函数的有关知识解决问题,其关键是建模.
[即时应用]
1.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( )
A.5 B.6
C.8 D.10
解析:选C 由题图可知-3+k=2,即k=5,y=3sin+5,∴ymax=3+5=8.
2.电流强度I(安)随时间t(秒)变化的函数I=Asin(ωt+φ)
的图象如图所示,则当t=秒时,电流强度是( )
A.-5安 B.5安
C.5安 D.10安
解析:选A 由图象知A=10,=-=,
∴ω==100π.∴I=10sin(100πt+φ).
又为五点中的第二个点,
∴100π×+φ=.∴φ=.
∴I=10sin,当t=秒时,I=-5安.
一抓基础,多练小题做到眼疾手快
1.已知f(x)=sin 2x+cos 2x,在直角坐标系下利用“五点法”作f(x)在区间上的图象,应描出的关键点的横坐标依次是( )
A.0,,π,,2π
B.-,0,,,π
C.-,-,,,,
D.-,0,,π,,
解析:选C 由题意知f(x)=2sin,当x∈时,2x+∈,当2x+=-,0,,π,,时,x的值分别为-,-,,,,.
2.函数f(x)=sin,x∈R的最小正周期为( )
A. B.π
C.2π D.4π
解析:选D 最小正周期为T==4π.
3.函数y=sin在区间上的简图是( )
解析:选A 令x=0,得y=sin=-,排除B、D.由f=0,f=0,排除C,故选A.
4.(2019·东阳模拟)为了得到函数y=cos 2x的图象,可以将函数y=sin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
解析:选D 因为y=cos 2x=sin=sin 2,所以为了得到函数y=cos 2x的图象,只需将函数y=sin=sin 2的图象向左平移个单位长度即可.
5.(2016·浙江高考)函数y=sin x2的图象是( )
解析:选D ∵y=sin(-x)2=sin x2,∴函数为偶函数,可排除A项和C项;当x=± 时,y=sin x2=1,而 <,且y=sin<1,故D项正确.
二保高考,全练题型做到高考达标
1.(2018·金华十校联考)已知函数f(x)=sin(x∈R,ω>0)与g(x)=cos(2x+φ)的对称轴完全相同.为了得到函数h(x)=cos的图象,只需将函数y=f(x)的图象( )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
解析:选A 因为两函数的对称轴完全相同,所以两函数的周期一致,由此可得ω=2,则f(x)=sin,h(x)=cos,且cos=sin,所以为了得到h(x)=cos的图象,只需将y=f(x)的图象向左平移个单位长度即可.
2.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的最小正周期是π,若将f(x)的图象向右平移个单位后得到的图象关于原点对称,则函数f(x)的图象( )
A.关于直线x=对称 B.关于直线x=对称
C.关于点对称 D.关于点对称
解析:选B ∵f(x)的最小正周期为π,
∴=π,ω=2,
∴f(x)的图象向右平移个单位后得到g(x)=sin=sin的图象,
又g(x)的图象关于原点对称,
∴-+φ=kπ,k∈Z,
∴φ=+kπ,k∈Z,
又|φ|<,∴φ=-,
∴f(x)=sin.
当x=时,2x-=-,∴A,C错误;
当x=时,2x-=,∴B正确,D错误.
3.(2019·潍坊统一考试)函数y=sin 2x-cos 2x的图象向右平移φ个单位长度后,得到函数g(x)的图象,若函数g(x)为偶函数,则φ的值为( )
A. B.
C. D.
解析:选B 由题意知y=sin 2x-cos 2x=2sin,其图象向右平移φ个单位长度后,得到函数g(x)=2sin的图象,因为g(x)为偶函数,所以2φ+=+kπ,k∈Z,所以φ=+,k∈Z,又因为φ∈,所以φ=.
4.函数f(x)=sin(ωx+φ)(x∈R)的部分图象如图所示,如果x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)=( )
A. B.
C. D.1
解析:选B 由图可知,=-=,
则T=π,ω=2,
又∵=,∴f(x)的图象过点,
即sin=1,得φ=,
∴f(x)=sin.
而x1+x2=-+=,
∴f(x1+x2)=f=sin=sin =.
5.若函数f(x)=2sin ωx(ω>0)在(0,2π)上恰有两个极大值和一个极小值,则ω的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:选A 因为函数f(x)在(0,2π)上恰有两个极大值和一个极小值,所以由正弦函数的图象可得T<2π≤T,即·<2π≤·,解得<ω≤.
6.(2019·丽水模拟)已知函数f(x)=cos 2x-sin 2x,则下列结论中正确的序号是________.
①函数f(x)的图象关于直线x=对称;
②函数f(x)的图象关于点对称;
③函数f(x)在区间上是增函数;
④将y=2sin 2x的图象向右平移个单位长度可以得到函数f(x)的图象.
解析:f(x)=cos 2x-sin 2x=-2sin.
令2x-=kπ+,k∈Z,得x=+,k∈Z,当k=1时,函数f(x)的图象的对称轴方程为x=,所以①正确;
令2x-=kπ,k∈Z,得x=+,k∈Z,所以当k=1时,函数f(x)的图象的对称中心是,所以②正确;
由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,所以当k=0时,函数f(x)的单调递减区间为,所以③错误;将函数y=2sin 2x的图象向右平移个单位长度可以得到函数y=2sin的图象,所以④错误.所以正确的序号是①②.
答案:①②
7.已知函数f(x)=3sin(ω>0)和g(x)=3cos(2x+φ)的图象完全相同,若x∈,则f(x)的值域是________.
解析:f(x)=3sin=3cos=3cos,易知ω=2,则f(x)=3sin,
∵x∈,∴-≤2x-≤,
∴-≤f(x)≤3.
答案:
8.已知角φ的终边经过点P(-4,3),函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于,则f的值为________.
解析:由角φ的终边经过点P(-4,3),可得cos φ=-,sin φ=.
根据函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于,
可得周期为=2×,解得ω=2,
∴f(x)=sin(2x+φ),
∴f=sin=cos φ=-.
答案:-
9.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.
因为图象的一个对称中心到最近的对称轴的距离为,
即T=4×=π,
又ω>0,所以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.
10.(2019·杭州二中模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在区间上的最值,并求出相应的x值.
解:(1)由图象可知,A=2,T=π=,所以ω=2.
所以f(x)=2sin(2x+φ),
因为f=2sin=2,|φ|<,
所以φ=-.
所以f(x)=2sin.
(2)因为x∈,所以2x-∈,
所以f(x)=2sin∈[-1,2].
所以当2x-=,即x=时,f(x)max=f=2;
当2x-=-,即x=0时,f(x)min=f(0)=-1.
三上台阶,自主选做志在冲刺名校
1.(2016·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),x=-为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在上单调,则ω的最大值为( )
A.11 B.9
C.7 D.5
解析:选B 由题意得
则ω=2k+1,k∈Z,φ=或φ=-.
若ω=11,则φ=-,此时f(x)=sin,f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减,不满足f(x)在区间上单调;
若ω=9,则φ=,此时f(x)=sin,满足f(x)在区间上单调递减,故选B.
2.已知函数f(x)=2sin,g(x)=mcos-2m+3(m>0),若对∀x1∈,∃x2∈,使得g(x1)=f(x2)成立,则实数m的取值范围是________.
解析:当x∈时,2x+∈,sin
∈,∴当x∈时,函数f(x)=2sin
的值域为[1,2].当x∈时,2x-∈,cos∈,∴当x∈时,函数g(x)=mcos-2m+3(m>0)的值域为.∵对∀x1∈,∃x2∈,使得g(x1)=f(x2)成立,∴解得1≤m≤,即m∈.
答案:
3.(2018·浙江名校协作体考试)已知函数f(x)=sin ωx·cos ωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数y=g(x)的图象,求函数y=g(x)在区间上的最值.
解:(1)f(x)=sin 2ωx+=sin+,
因为T==π,所以ω=1.
(2)因为f(x)=sin+,
所以g(x)=sin+,
当x∈时,4x+∈,
所以g(x)min=g=,g(x)max=g(0)=1.
命题点一 同角三角函数的基本关系及诱导公式
1.(2018·全国卷Ⅰ)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边上有两点A(1,a),B(2,b),且cos 2α=,则|a-b|=( )
A. B.
C. D.1
解析:选B 由cos 2α=,得cos2 α-sin2α=,
∴=,即=,∴tan α=±,
即=±,∴|a-b|=.故选B.
2.(2013·浙江高考)已知α∈R,sin α+2cos α=,则tan 2α=( )
A. B.
C.- D.-
解析:选C 两边平方,再同时除以cos2α,得3tan2α-8tan α-3=0,tan α=3或tan α=-,代入tan 2α=,得到tan 2α=-.
3.(2018·浙江高考)已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点P.
(1)求sin(α+π)的值;
(2)若角β满足sin(α+β)=,求cos β的值.
解:(1)由角α的终边过点P,
得sin α=-.
所以sin(α+π)=-sin α=.
(2)由角α的终边过点P,
得cos α=-.
由sin(α+β)=,得cos(α+β)=±.
由β=(α+β)-α,
得cos β=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α,
所以cos β=-或cos β=.
命题点二 三角函数的图象与性质
1.(2018·全国卷Ⅲ)函数f(x)=的最小正周期为( )
A. B.
C.π D.2π
解析:选C 由已知得f(x)====sin x·cos x=sin 2x,所以f(x)的最小正周期为T==π.
2.(2018·天津高考)将函数y=sin的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数( )
A.在区间上单调递增
B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增
D.在区间上单调递减
解析:选A 将函数y=sin的图象向右平移个单位长度,得到函数y=sin=sin 2x的图象,则函数y=sin 2x的一个单调递增区间为,一个单调递减区间为.由此可判断选项A正确.
3.(2016·全国卷Ⅱ)函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则( )
A.y=2sin
B.y=2sin
C.y=2sin
D.y=2sin
解析:选A 由图象知=-=,故T=π,因此ω==2.又图象的一个最高点坐标为,所以A=2,且2×+φ=2kπ+(k∈Z),故φ=2kπ-(k∈Z),结合选项可知y=2sin.故选A.
4.(2018·全国卷Ⅱ)若f(x)=cos x-sin x在[-a,a]是减函数,则a的最大值是( )
A. B.
C. D.π
解析:选A f(x)=cos x-sin x=-sin,
当x∈,即x-∈时,
函数y=sin单调递增,
则f(x)=-sin单调递减.
∵函数f(x)在[-a,a]是减函数,
∴[-a,a]⊆,∴0<a≤,
∴a的最大值是.
5.(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f(x)=2cos2x-sin2x+2,则( )
A.f(x)的最小正周期为π,最大值为3
B.f(x)的最小正周期为π,最大值为4
C.f(x)的最小正周期为2π,最大值为3
D.f(x)的最小正周期为2π,最大值为4
解析:选B ∵f(x)=2cos2x-sin2x+2=1+cos 2x-+2=cos 2x+,∴f(x)的最小正周期为π,最大值为4.故选B.
6.(2018·江苏高考)已知函数y=sin(2x+φ)的图象关于直线x=对称,则φ的值为________.
解析:由题意得f=sin=±1,
∴+φ=kπ+,k∈Z,
∴φ=kπ-,k∈Z.
∵φ∈,
∴φ=-.
答案:-
7.(2016·浙江高考)已知2cos2x+sin 2x=Asin(ωx+φ)+b(A>0),则A=________,b=________.
解析:∵2cos2x+sin 2x=1+cos 2x+sin 2x=1+sin,∴1+sin=Asin(ωx+φ)+b,
∴A=,b=1.
答案: 1
8.(2018·北京高考)设函数f(x)=cos(ω>0).若f(x)≤f对任意的实数x都成立,则ω的最小值为________.
解析:∵f(x)≤f对任意的实数x都成立,
∴当x=时,f(x)取得最大值,
即f=cos=1,
∴ω-=2kπ,k∈Z,
∴ω=8k+,k∈Z.
∵ω>0,∴当k=0时,ω取得最小值.
答案:
9.(2017·浙江高考)已知函数f(x)=sin2x-cos2x-2sin xcos x(x∈R).
(1)求f的值;
(2)求f(x)的最小正周期及单调递增区间.
解:(1)由题意,f(x)=-cos 2x-sin 2x
=-2=-2sin,
故f=-2sin=-2sin =2.
(2)由(1)知f(x)=-2sin.
则f(x)的最小正周期是π.
由正弦函数的性质
令+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,
解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间是,k∈Z.
10.(2018·北京高考)已知函数f(x)=sin2x+sin xcos x.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若f(x)在区间上的最大值为,求m的最小值.
解:(1)因为f(x)=sin2x+sin xcos x
=-cos 2x+sin 2x
=sin+,
所以f(x)的最小正周期为T==π.
(2)由(1)知f(x)=sin+.
由题意知-≤x≤m,
所以-≤2x-≤2m-.
要使f(x)在区间上的最大值为,
即sin在区间上的最大值为1,
所以2m-≥,即m≥.
所以m的最小值为.
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