- 三角函数的诱导公式及应用
- 共6354题
已知函数f(x)=2sin(π-x)cosx+.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)求f(x)的最大值及相应x的取值集合;
(3)求f(x)在[-,
]内的单调增区间.
正确答案
解:(1)f(x)=2sin(π-x)cosx+
=2sinxcosx+=
,
则函数的周期T=,
(2)当sin2x=1时,函数取到最大值是,
此时2x=,解得
,
所以当时,f(x)有最大值为
;
(3)由得,
,
当时,即
,y=sin2x单调递增,
且也单调递增,
所以f(x)在[-,
]内的单调增区间是[
].
解析
解:(1)f(x)=2sin(π-x)cosx+
=2sinxcosx+=
,
则函数的周期T=,
(2)当sin2x=1时,函数取到最大值是,
此时2x=,解得
,
所以当时,f(x)有最大值为
;
(3)由得,
,
当时,即
,y=sin2x单调递增,
且也单调递增,
所以f(x)在[-,
]内的单调增区间是[
].
已知函数f(x)=a(sinx-cosx)-2sinxcosx,x∈R,a是常数.
(1)当a=0时,判断f(1)和f()的大小,并说明理由;
(2)求函数f(x)的最小值.
正确答案
解:(1)当a=0时,f(1)<f();
∵a=0时,f(x)=-2sinxcosx=-sin2x,
∴f(1)=-sin2,f()=-sin3;
∵正弦函数在区间(,π)上是减函数,且
<2<3<π,
∴sin2>sin3,
∴-sin2<-sin3,
∴f(1)<f();
(2)令t=sinx-cosx,则t=sin(x-
),…(5分)
∵x∈R∴-≤t≤
…(6分)
∵t2=(sinx-cosx)2=1-2sinxcosx
∴sinxcosx= …(7分)
∴f(x)=at-(1-t2)=t2+at-1
∴只需求出函数g(t)=t2+at-1,-≤t≤
的最小值即可 …(8分)
∵g(t)=-
-1,-
≤t≤
∴当-≤
≤
即-2
≤a≤2
时,
函数g(t)的最小值为g(-)=-
-1 …(9分)
当>
即a>2
时,函数g(t)的最小值为g(-
)=1-
a …(10分)
当<-
即a<-2
时,函数g(t)的最小值为g(
)=1+
a …(11分)
∴当-2≤a≤2
时,函数f(x)的最小值为-
-1;
当a>2时,函数f(x)的最小值为1-
a;
当a<-2时,函数f(x)的最小值为1+
a.…(12分)
解析
解:(1)当a=0时,f(1)<f();
∵a=0时,f(x)=-2sinxcosx=-sin2x,
∴f(1)=-sin2,f()=-sin3;
∵正弦函数在区间(,π)上是减函数,且
<2<3<π,
∴sin2>sin3,
∴-sin2<-sin3,
∴f(1)<f();
(2)令t=sinx-cosx,则t=sin(x-
),…(5分)
∵x∈R∴-≤t≤
…(6分)
∵t2=(sinx-cosx)2=1-2sinxcosx
∴sinxcosx= …(7分)
∴f(x)=at-(1-t2)=t2+at-1
∴只需求出函数g(t)=t2+at-1,-≤t≤
的最小值即可 …(8分)
∵g(t)=-
-1,-
≤t≤
∴当-≤
≤
即-2
≤a≤2
时,
函数g(t)的最小值为g(-)=-
-1 …(9分)
当>
即a>2
时,函数g(t)的最小值为g(-
)=1-
a …(10分)
当<-
即a<-2
时,函数g(t)的最小值为g(
)=1+
a …(11分)
∴当-2≤a≤2
时,函数f(x)的最小值为-
-1;
当a>2时,函数f(x)的最小值为1-
a;
当a<-2时,函数f(x)的最小值为1+
a.…(12分)
已知函数f(x)=sinx+sin(x+),x∈R
(1)求函数f(x)的最小正周期.
(2)若f(θ+)=
,θ∈(
,
),求sinθ.
正确答案
解:(1)f(x)=sinx+sin(x+)
=sinx+sinx+
cosx
=(
sinx+
cosx)
=sin(x+
),
∴函数f(x)的最小正周期T==2π.
(2)若f(θ+)=
sin(θ+
+
)=
sin(θ+
)=
,
∴sin(θ+)=
,
∵θ∈(,
),
∴θ+∈(
,π),
∴cos(θ+)=-
=-
∴sinθ=sin[(θ+)-
]=sin(θ+
)cos
-cos(θ+
)sin
=
×
-(-
)×
=
.
解析
解:(1)f(x)=sinx+sin(x+)
=sinx+sinx+
cosx
=(
sinx+
cosx)
=sin(x+
),
∴函数f(x)的最小正周期T==2π.
(2)若f(θ+)=
sin(θ+
+
)=
sin(θ+
)=
,
∴sin(θ+)=
,
∵θ∈(,
),
∴θ+∈(
,π),
∴cos(θ+)=-
=-
∴sinθ=sin[(θ+)-
]=sin(θ+
)cos
-cos(θ+
)sin
=
×
-(-
)×
=
.
将函数f(x)=+2的图象先向右平移
个单位,再向下平移两个单位,得到函数g(x)的图象.
(1)化简f(x)的表达式,并求出函数g(x)的表示式;
(2)指出函数g(x)在[-,
]上的单调性和最大值;
(3)已知A(-2,),B(2,
),问在y=g(x)的图象上是否存在一点P,使得
⊥
.
正确答案
解:(1)f(x)=+2=
+2,
依题意g(x)=f(x-)-2,
∴g(x)==
(2)g(±)=0,
当x∈(-,
)时,g(x)=
,
(i)当x∈(-,
)时,1≥cosx>0
cosx+≥2,当cosx=
时,等号成立,此时cosx=1,x=0
∴0<g(x)≤,
∴g(x)的最大值为,
令t=cosx,则0≤t<1,y=+t
令t1>t2,则f(t1)-f(t2)=(t1-t2)+(-
)=
<0,
∴函数y=+t在(0,1)上单调减,
①在(-,0)上y=cosx为增函数,y=t+
为减函数
∴y=cosx+为减函数,则g(x)=
为增函数
②在[0,)上y=cosx为减函数,y=t+
为减函数
则y=cosx+为增函数,则g(x)=
为减函数
(3)∵由(1)知g(x)≤,且g(0)=
,所以圆x2+(y-3)2=(
)2与y=g(x)图象有唯一交点P(0,
).
∴在y=g(x)图象上存在点P(0,)使
⊥
.
解析
解:(1)f(x)=+2=
+2,
依题意g(x)=f(x-)-2,
∴g(x)==
(2)g(±)=0,
当x∈(-,
)时,g(x)=
,
(i)当x∈(-,
)时,1≥cosx>0
cosx+≥2,当cosx=
时,等号成立,此时cosx=1,x=0
∴0<g(x)≤,
∴g(x)的最大值为,
令t=cosx,则0≤t<1,y=+t
令t1>t2,则f(t1)-f(t2)=(t1-t2)+(-
)=
<0,
∴函数y=+t在(0,1)上单调减,
①在(-,0)上y=cosx为增函数,y=t+
为减函数
∴y=cosx+为减函数,则g(x)=
为增函数
②在[0,)上y=cosx为减函数,y=t+
为减函数
则y=cosx+为增函数,则g(x)=
为减函数
(3)∵由(1)知g(x)≤,且g(0)=
,所以圆x2+(y-3)2=(
)2与y=g(x)图象有唯一交点P(0,
).
∴在y=g(x)图象上存在点P(0,)使
⊥
.
已知函数.
(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期和值域;
(Ⅱ)若a为第二象限角,且,求
的值.
正确答案
解:(Ⅰ)=
=1+2cos(x+
)
∴函数f(x)的周期为2π,
∵2cos(x+)∈[-2,2],∴函数的值域为[-1,3]. …(5分)
(Ⅱ)因为,所以1+2cosα=
,即cosα=-
. …(6分)
因为α为第二象限角,所以sinα=.
所以=cosα(cosα+sinα)=-
×(-
+
)=
…(13分)
解析
解:(Ⅰ)=
=1+2cos(x+
)
∴函数f(x)的周期为2π,
∵2cos(x+)∈[-2,2],∴函数的值域为[-1,3]. …(5分)
(Ⅱ)因为,所以1+2cosα=
,即cosα=-
. …(6分)
因为α为第二象限角,所以sinα=.
所以=cosα(cosα+sinα)=-
×(-
+
)=
…(13分)
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