- 三角函数的诱导公式及应用
- 共6354题
设函数f(x)=4sinxsin2(+
)+cos2x(x∈R).
(1)求函数f(x)的值域;
(2)若对任意x∈[,
],都有|f(x)-m|<2成立,求实数m的取值范围.
正确答案
解:(1)化简可得f(x)=4sinx•+cos2x
=2sinx(1+sinx)+1-2sin2x=2sinx+1,
∵x∈R,∴sinx∈[-1,1],
∴f(x)的值域是[-1,3]
(2)当x∈时,sinx∈
,∴f(x)∈[2,3]
由|f(x)-m|<2可得-2<f(x)-m<2,
∴f(x)-2<m<f(x)+2恒成立.
∴m<[f(x)+2]min=4,且m>[f(x)-2]max=1.
故m的取值范围是(1,4).
解析
解:(1)化简可得f(x)=4sinx•+cos2x
=2sinx(1+sinx)+1-2sin2x=2sinx+1,
∵x∈R,∴sinx∈[-1,1],
∴f(x)的值域是[-1,3]
(2)当x∈时,sinx∈
,∴f(x)∈[2,3]
由|f(x)-m|<2可得-2<f(x)-m<2,
∴f(x)-2<m<f(x)+2恒成立.
∴m<[f(x)+2]min=4,且m>[f(x)-2]max=1.
故m的取值范围是(1,4).
已知函数f(x)=sin2x+2sinxcosx+3cos2x+a,x∈R,若f(x)的最大值为.
(1)求a的值,并求函数f(x)取得最大值时自变量x的集合;
(2)说明函数f(x)的图象可由y=sin2x图象经过怎样的变换而得到.
正确答案
解:(1)∵f(x)=sin2x+2sinxcosx+3cos2x+a
=sin2x+cos2x+2+a
=sin(2x+
)+2-a,
则当sin(2x+)=1时,f(x)max=
+2+a=
,
∴a=-2;
此时sin(2x+)=1,即2x+
=2kπ=
,k∈Z.
∴x=kπ+,k∈Z.
∴f(x)取到最大值时,自变量x的集合为:{x|x=kπ+,k∈Z}.
(2)由已知a=-2,
∴f(x)=sin(2x+
),
将y=sin2x的图象向左平移个单位得到y=f(x+
)=sin2(x+
)=sin(2x+
)的图象;
再将y=sin(2x+)的图象上所有点的纵坐标伸长为原来的
倍(横坐标不变)得到f(x)=
sin(2x+
)的图象.
解析
解:(1)∵f(x)=sin2x+2sinxcosx+3cos2x+a
=sin2x+cos2x+2+a
=sin(2x+
)+2-a,
则当sin(2x+)=1时,f(x)max=
+2+a=
,
∴a=-2;
此时sin(2x+)=1,即2x+
=2kπ=
,k∈Z.
∴x=kπ+,k∈Z.
∴f(x)取到最大值时,自变量x的集合为:{x|x=kπ+,k∈Z}.
(2)由已知a=-2,
∴f(x)=sin(2x+
),
将y=sin2x的图象向左平移个单位得到y=f(x+
)=sin2(x+
)=sin(2x+
)的图象;
再将y=sin(2x+)的图象上所有点的纵坐标伸长为原来的
倍(横坐标不变)得到f(x)=
sin(2x+
)的图象.
定义非零向量=(a,b)的“相伴函数”为f(x)=asinx+bcosx(x∈R),向量
=(a,b)称为f(x)=asinx+bcosx,(x∈R)的“相伴向量”(其中O为坐标原点).记平面内所有向量的“相伴函数”构成的集合为S
(1)设h(x)=cos(x+
)-3cos(
-x)(x∈R)
①求证:h(x)∈S
②求(1)中函数h(x)的“相伴向量”的模;
(2)已知点M(a,b)满足:∈(0,
],向量
“相伴函数”f(x)在x=x0处取得最大值,求tan2x0的取值范围.
正确答案
解:(1)①证明:∵h(x)=cos(x+
)-3cos(
-x)=
cos(x+
)-3sin(x+
),
∴函数h(t)为向量=(-3,
)的相伴函数,
∴h(x)∈S
②由①知函数h(x)的“相伴向量”=(-3,
),
∴||=
=2
(2)的相伴函数f(x)=asinx+bcosx=
sin(x+φ),
其中cosφ=,sinφ=
,
当x+φ=2kπ+,k∈Z,即x0=2kπ+
-φ,k∈Z时,f(x)取得最大值,
∴tanx0=tan(2kπ+-φ)=cotφ=
,
∴tan2x0==
=
,
令m=,tan2x0=
,m∈(0,
]m
则≥
,-
≤-
,
∴m-∈(-∞,
],
∴tan2x0∈(-∞,0)∪(,+∞)
解析
解:(1)①证明:∵h(x)=cos(x+
)-3cos(
-x)=
cos(x+
)-3sin(x+
),
∴函数h(t)为向量=(-3,
)的相伴函数,
∴h(x)∈S
②由①知函数h(x)的“相伴向量”=(-3,
),
∴||=
=2
(2)的相伴函数f(x)=asinx+bcosx=
sin(x+φ),
其中cosφ=,sinφ=
,
当x+φ=2kπ+,k∈Z,即x0=2kπ+
-φ,k∈Z时,f(x)取得最大值,
∴tanx0=tan(2kπ+-φ)=cotφ=
,
∴tan2x0==
=
,
令m=,tan2x0=
,m∈(0,
]m
则≥
,-
≤-
,
∴m-∈(-∞,
],
∴tan2x0∈(-∞,0)∪(,+∞)
已知=(2cosx,1),
=(cosx,
sin2x+m),f(x)=
•
;
(1)求函数在[0,π]上的单调增区间;
(2)当x∈[0,]时,f(x)的最大值为4,求实数m的值.(提示:
•
=x1x2+y1y2)
正确答案
解:依题意得:
f(x)==2cos2x+
sin2x+m
=1+cos2x+sin2x+m
=2sin(2x+)+1+m
(1)令,得
kπ(k∈Z)
∴f(x)在[0,π]上的单调增区间为[0,],[
].
(2)∵x∈[0,],∴
∴
∴当2x+=
时,f(x)max=2+m+1
依题意得:3+m=4,∴m=1.
解析
解:依题意得:
f(x)==2cos2x+
sin2x+m
=1+cos2x+sin2x+m
=2sin(2x+)+1+m
(1)令,得
kπ(k∈Z)
∴f(x)在[0,π]上的单调增区间为[0,],[
].
(2)∵x∈[0,],∴
∴
∴当2x+=
时,f(x)max=2+m+1
依题意得:3+m=4,∴m=1.
已知函数f(x)=sin2x-2sin2x+a(a∈R)
(1)若x∈R,求f(x)的单调递增区间;
(2)若x∈[0,]时,f(x)的最大值为4,求a的值,并指出此时x的值.
正确答案
解:(1),
解不等式得
∴f(x)的单调递增区间为
(2)∵,∴
,
∴当即
时,f(x)有最大值f(x)max=1+a,
∵1+a=4,∴a=2,此时.
解析
解:(1),
解不等式得
∴f(x)的单调递增区间为
(2)∵,∴
,
∴当即
时,f(x)有最大值f(x)max=1+a,
∵1+a=4,∴a=2,此时.
扫码查看完整答案与解析