- 三角函数
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.如果对任意一个三角形,只要它的三边长a,b,c都在函数f(x)的定义域内,就有f(a),f(b),f(c)也是某个三角形的三边长,则称f(x)为“保三角形函数”.
(1)判断下列函数是不是“保三角形函数”,并证明你的结论:
① f(x)= ; ② g(x)=sinx (x∈(0,π)).
(2)若函数h(x)=lnx (x∈[M,+∞))是保三角形函数,求M的最小值.
正确答案
(1)f(x)= 是保三角形函数,g(x)=sinx (x∈(0,π))不是保三角形函数.
(2)M的最小值为2.
① f(x)= 是保三角形函数.
对任意一个三角形的三边长a,b,c,则a+b>c,b+c>a,c+a>b,
f(a)= ,f(b)= ,f(c)= .
因为(+)2=a+2+b>c+2>()2,所以+>.
同理可以证明:+>,+>.
所以f(a)、f(b)、f(c)也是某个三角形的三边长,故 f(x)= 是保三角形函数.
②g(x)=sinx (x∈(0,π))不是保三角形函数. 取,显然这三个数能作为一个
三角形的三条边的长. 而sin=1,sin
=,不能作为一个三角形的三边长.
所以g(x)=sinx (x∈(0,π))不是保三角形函数.
(i)首先证明当M≥2时,函数h(x)=lnx (x∈[M,+∞))是保三角形函数.
对任意一个三角形三边长a,b,c∈[M,+∞),且a+b>c,b+c>a,c+a>b,
则h(a)=lna,h(b)=lnb,h(c)=lnc.
因为a≥2,b≥2,a+b>c,所以(a-1)(b-1)≥1,所以ab≥a+b>c,所以lnab>lnc,
即lna+lnb>lnc.
同理可证明lnb+lnc>lna,lnc+lna>lnb.
所以lna,lnb,lnc是一个三角形的三边长.
故函数h(x)=lnx (x∈[M,+∞),M≥2),是保三角形函数.
(ii)其次证明当0<M<2时,h(x)=lnx (x∈[M,+∞))不是保三角形函数.
当0<M<2时,取三个数M,M,M2∈[M,+∞),
因为0<M<2,所以M+M=2M>M2,所以M,M,M2是某个三角形的三条边长,
而lnM+lnM=2lnM=lnM2,所以lnM,lnM,lnM2不能为某个三角形的三边长,
所以h(x)=lnx不是保三角形函数.
所以,当M<2时,h(x)=lnx (x∈[M,+∞))不是保三角形函数.
综上所述:M的最小值为2.
锐角满足:
令
小题1:把表示成
的不含
的函数
(即写出
的解析式),
小题2:当时,求函数
的最大值.
正确答案
小题1:
小题2:
小题1:
小题2:
令设
则
在
上是增函数
设,则
,
在
上是减函数,
所以当时,
.
若角α为第二象限角,点P(m-3,m+2)是角α终边上的一点,则m的取值范围是______.
正确答案
∵角α为第二象限角,点P(m-3,m+2)是角α终边上的一点,
∴,解得-2<m<3.
∴m的取值范围是(-2,3).
故答案为(-2,3).
已知函数f(x)=2sinxcos(x+)+
cos2x+
sin2x.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)求函数f(x)的最大值与最小值;
(3)写出函数f(x)的单调递增区间.
正确答案
f(x)=2sinxcos(x+)+
cos2x+
sin2x
=2sinx(cosxcos-sinxsin
)+
cos2x+
sin2x
=sinxcosx-sin2x+
cos2x+
sin2x
=sin2x+cos2x
=2sin(2x+),
(1)因为T==π,所以f(x)的最小正周期为π;
(2)由-1≤sin(2x+)≤1,得到-2≤f(x)≤2,
则函数f(x)的最大值为2,最小值为-2;
(3)令2kπ-≤2x+
≤2kπ+
,
解得:kπ-≤x≤kπ+
,
则f(x)的单调递增区间为:[kπ-,kπ+
].
已知函数f(x)=cosxsinx(x∈R),给出下列四个命题:其中真命题是 ______.
①若f(x1)=-f(x2),则x1=-x2;
②f(x)的最小正周期是2π;
③在区间[-,
]上是增函数;
④f(x)的图象关于直线x=对称.
正确答案
函数f(x)=cosxsinx=sin2x,
因为它是奇函数,又是周期函数,所以①不正确;
函数的周期是π,所以②不正确;
③在区间[-,
]上是增函数;正确;
④f(x)的图象关于直线x=对称.当x=
时f(x)取得最小值,是对称轴,所以正确.
故答案为:③④
设函数f(x)=msinx+cosx(x∈R)的图象经过点(,1).
(1)求f(x)的解析式,并求函数的最小正周期.
(2)若f(α+)=
且α∈(0,
),求f(2α-
)的值.
正确答案
(1)∵函数f(x)=msinx+cosx(x∈R)的图象经过点(,1)
∴msin+cos
=1,∴m=1….(2分)
∴f(x)=sinx+cosx=sin(x+
)….(3分)
∴函数的最小正周期T=2π…(4分)
(2)由(1)知:f(α+)=
sin(α+
+
)=
sin(α+
)=
cosα=
…(6分)
∴cosα=,又因为α∈(0,
)∴sinα=
=
…(9分)
∴f(2α-)=
sin(2α-
+
)=
sin2α=2
sinαcosα=
…(12分)
已知函数y=2sinx,求
(1)函数y的最大值、最小值及最小正周期;
(2)函数y的单调递增区间.
正确答案
(1)根据正弦函数的性质可知,-1≤sinx≤1
∴-2≤y≤2
∴函数的最大值为2,最小值为-2,
T==4π
(2)令-π+2kπ≤
x≤
π+2kπ,k∈Z
∴4kπ-π≤x≤4kπ+π,k∈Z
∴函数的单调递增区间为[4kπ-π,4kπ+π](k∈Z)
已知函数f(x)=sin2x+cosxcos(-x).
(Ⅰ)求f ()的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的最小正周期及值域.
正确答案
(I)由已知,得f(π)=sin2
π+cos
πcos(
π-
π)…(2分)
=+
×
=…(5分)
(II)f(x)=sin2x+sinxcosx
=+
=sin2x-
cos2x+
=sin(2x-
)+
函数f(x)的最小正周期T=π…(11分)
值域为[,
]…(13分)
已知sinαcosα<0,点P(x,y)是角α终边上的点,且=
,则tanα=______.
正确答案
∵sinαcosα<0,得出sinαcosα异号,
tanα<0,
∵点P(x,y)是角α终边上的点,且=
,
由任意角的三角函数的定义得tanθ==-
,
故答案为:-.
已知角α的终边在直线y=2x上,求角α的正弦、余弦和正切值.
正确答案
设角α终边上任一点P(k,2k)(k≠0),则x=k,y=2k,r=|k|.
当k>0时,r=k,α是第一象限角,sinα=
=
=
,cosα=
=
=
,tanα=
=
=2;
当k<0时,r=-k,α是第三象限角,sinα=
=
=-
,cosα=
=
=-
,tanα=
=
=2.
综上,角α的正弦、余弦和正切值分别为、
、2,或-
、-
、2.
sin(arccos+arccos
)=______.
正确答案
sin(arccos+arccos
)=sin(arccos
)cos(arccos
)+cos(arccos
)sin(arccos
)=
•
+
•
=
故答案为;
函数y=2sinωx(ω>0)的最小正周期是π,则ω=______.
正确答案
由周期公式可知:T==π,∴ω=2
故答案为2
已知=(cosα,sinα),
=(cosx,sinx),
=(cosx,-sinx+
)
(1)当cosα=时,求函数y=
•
的最小正周期;
(2)当•
=
,
∥
,α-x,α+x都是锐角时,求cos2α的值.
正确答案
(1)∵=(cosx,sinx),
=(cosx,-sinx+
),
所以y=•
=cos2x-sin2x+
.
又∵cosα=,
∴y=cos2x-sin2x+=cos2x+sin2x
=cos2x+=
cos2x+
.
所以该函数的最小正周期是π.
(2)因为=(cosα,sinα),
=(cosx,sinx)
所以•
=cosαcosx+sinαsinx=cos(α-x)=
∵α-x是锐角
∴sin(α-x)==
∵∥
∴-cosαsinx+-sinαcosx=0,即sin(α+x)=
∵α+x是锐角
∴cos(α+x)==
∴cos2α=cos[(α+x)+(α-x)]=cos(α+x)cos(α-x)-sin(α+x)sin(α-x)
=×
-
×
=
,即cos2α=
.
已知函数f(x)=sinxcosφ+cosxsinφ(其中x∈R,0<φ<π).
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)若函数y=f(2x+)的图象关于直线x=
对称,求φ的值.
正确答案
(1)∵f(x)=sin(x+φ),
∴函数f(x)的最小正周期为2π.
(2)∵函数y=f(2x+)=sin(2x+
+φ),
又y=sinx的图象的对称轴为x=kπ+(k∈Z),
令2x++φ=kπ+
,
将x=代入,得φ=kπ-
(k∈Z).
∵0<φ<π,∴φ=.
已知函数
(1)求函数的最小正周期及单调递增区间;
(2)在中,A、B、C分别为三边
所对的角,若
,求
的最大值.
正确答案
(1),函数的单调递增区间为
;(2)因此
的最大值为
.
试题分析:(1)将函数的解析式第一、三项结合,利用二倍角的余弦函数公式化简,第二项利用二倍角的正弦函数公式化简,合并后提取
,再利用两角和与差的正弦函数公式及特殊角的三角函数值化为一个角的正弦函数,找出
的值,代入周期公式
,即可求出函数的最小正周期,由正弦函数的递增区间列出关于
的不等式,求出不等式的解集即可得到
的递增区间;(2)由
及确定出的
的解析式,变形后利用特殊角的三角函数值求出
的度数,可得出
的值,再由
的值,利用余弦定理列出关系式,将
与
的值代入,利用完全平方公式变形后,再利用基本不等式即可求出
的最大值.
试题解析:(1)
, 3分
所以函数的最小正周期为. 4分
由得
所以函数的单调递增区间为. 6分
(2)由可得
,又
,所以
。8分
由余弦定理可得,即
又
,所以
,故
,当且仅当
,即
时等号成立
因此的最大值为
. 12分
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