- 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
- 共11991题
已知函数y=cos2x+sinxcosx+1,x∈R.
(1)当函数y取得最大值时,求自变量x的集合;
(2)求该函数的单调递增区间.
正确答案
解:(1)y=cos2x+sinxcosx+1=
+
sin2x+1=sin(2x+
)+
,
∴当2x+=2kπ+
时,即x=kπ+
时,k∈Z,函数有最大值,
∴此时x的集合为{x|x=kπ+,k∈Z}.
(2)当2kπ-≤2x+
≤2kπ+
,即kπ-
≤x≤kπ+
时,函数单调增,
∴函数的单调增区间为[kπ-,kπ+
],k∈Z.
解析
解:(1)y=cos2x+sinxcosx+1=
+
sin2x+1=sin(2x+
)+
,
∴当2x+=2kπ+
时,即x=kπ+
时,k∈Z,函数有最大值,
∴此时x的集合为{x|x=kπ+,k∈Z}.
(2)当2kπ-≤2x+
≤2kπ+
,即kπ-
≤x≤kπ+
时,函数单调增,
∴函数的单调增区间为[kπ-,kπ+
],k∈Z.
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.
(1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间;
(2)求函数f(x)在上的最值.
正确答案
解:(1)f(x)的最小周期T==π,
由题意得2kπ-≤2x+
≤2kπ+
,k∈Z,
即kπ-≤x≤kπ+
,k∈Z.
∴函数f(x)的单调递增区间为[kπ-,kπ+
](k∈Z).
(2)∵x∈[-,
],
∴2x∈[-,
],2x+
∈[-
,
],
∴sin(2x+)∈[-
,1],
∴f(x)∈[-1,],
∴f(x)max=,f(x)min=-1.
解析
解:(1)f(x)的最小周期T==π,
由题意得2kπ-≤2x+
≤2kπ+
,k∈Z,
即kπ-≤x≤kπ+
,k∈Z.
∴函数f(x)的单调递增区间为[kπ-,kπ+
](k∈Z).
(2)∵x∈[-,
],
∴2x∈[-,
],2x+
∈[-
,
],
∴sin(2x+)∈[-
,1],
∴f(x)∈[-1,],
∴f(x)max=,f(x)min=-1.
已知函数f(x)=2sin(x+)cos(x+
)+2
cos2(x+
)-
,α为常数.
(Ⅰ)求函数f(x)的周期;
(Ⅱ)若0≤α≤π时,求使函数f(x)为偶函数的α值.
正确答案
解:(Ⅰ)f(x)=sin(2x+α)+[cos(2x+α)+1]-
=sin(2x+α)+cos(2x+α)
=2sin(2x+α+)
∴f(x)的周期T==π
(Ⅱ)要使函数f(x)为偶函数,
只需α+=kπ+
,(k∈Z)
即α=kπ+,(k∈Z)
因为0≤α≤π,
所以α=.
解析
解:(Ⅰ)f(x)=sin(2x+α)+[cos(2x+α)+1]-
=sin(2x+α)+cos(2x+α)
=2sin(2x+α+)
∴f(x)的周期T==π
(Ⅱ)要使函数f(x)为偶函数,
只需α+=kπ+
,(k∈Z)
即α=kπ+,(k∈Z)
因为0≤α≤π,
所以α=.
设函数f(x)=cos2x+2sinxcosx(x∈R)的最大值为M,最小正周期为T.
(1)求M,T的值.
(2)20个互不相等的正数xi满足f(xi)=M,且xi<10π(i=1,2,…,20),求x1+x2+…+x20的值.
正确答案
解:(1)f(x)=cos2x+2sinxcosx=cos2x+
sin2x=2(
cos2x+
sin2x)=2sin(2x+
),
∵-1≤sin(2x+)≤1
∴-2≤2sin(2x+)≤2,
即M=2,T==π.
(2)∵f(xi)=2sin(2xi+)=
M=
×2=
,
∴sin(2xi+)=
,
∴2xi+=
+2kπ(k∈Z)或2xi+
=
+2kπ(k∈Z),
即xi=kπ+或kπ+
,
∵xi<10π,
∴当xi=kπ+时,k可取0,1,2,…9;当xi=kπ+
时,k可取0,1,2,…9,
∴x1=,x2=π+
,…xi=9π+
,x11=
,x12=π+
,…x20=9π+
,
∴x1+x2+…+x20
=(+π+
+…+9π+
)+(
+π+
+…+9π+
)
=×10+
×10+2(1+2+3+…+9)π
=×10+
×10+2×
•π=
.
解析
解:(1)f(x)=cos2x+2sinxcosx=cos2x+
sin2x=2(
cos2x+
sin2x)=2sin(2x+
),
∵-1≤sin(2x+)≤1
∴-2≤2sin(2x+)≤2,
即M=2,T==π.
(2)∵f(xi)=2sin(2xi+)=
M=
×2=
,
∴sin(2xi+)=
,
∴2xi+=
+2kπ(k∈Z)或2xi+
=
+2kπ(k∈Z),
即xi=kπ+或kπ+
,
∵xi<10π,
∴当xi=kπ+时,k可取0,1,2,…9;当xi=kπ+
时,k可取0,1,2,…9,
∴x1=,x2=π+
,…xi=9π+
,x11=
,x12=π+
,…x20=9π+
,
∴x1+x2+…+x20
=(+π+
+…+9π+
)+(
+π+
+…+9π+
)
=×10+
×10+2(1+2+3+…+9)π
=×10+
×10+2×
•π=
.
函数y=-sin2x-3cosx的最小值是______.
正确答案
-
解析
解:y=-sin2x-3cosx=
-1+cos2x-3cosx=cos2x-3cosx+
,
∵-≤cosx≤1,令t=cosx,则-1≤t≤1,
f(t)=t2-3t+,对称轴为t=
,
函数在[-1,1]上单调减,
∴f(t)min=f(1)=-.
故答案为:-.
(2015秋•东城区期末)已知函数.
(Ⅰ)求f(x)的最小正周期和在[0,π]上的单调递减区间;
(Ⅱ)若α为第四象限角,且,求
的值.
正确答案
解:(Ⅰ)由已知
=.
∴最小正周期;
由,
得.
故函数f(x)在[0,π]上的单调递减区间;
(Ⅱ)∵α为第四象限角,且,∴
.
∴=
=
.
解析
解:(Ⅰ)由已知
=.
∴最小正周期;
由,
得.
故函数f(x)在[0,π]上的单调递减区间;
(Ⅱ)∵α为第四象限角,且,∴
.
∴=
=
.
设x∈R,向量,
,函数
.
(Ⅰ)在区间(0,π)内,求f(x)的单调递减区间;
(Ⅱ)若f(θ)=1,其中,求
.
正确答案
解:(Ⅰ)由条件可得函数=
+2sin2x-1=
+1-cos2x-1
=2(-
)=2sin(2x-
),
令 2kπ+≤2x-
≤2kπ+
,k∈z,解得 kπ+
≤x≤kπ+
,k∈z.
再由x∈(0,π),可得 f(x)的单调递减区间(,
),k∈z.
(Ⅱ)∵f(θ)=1,其中,
∴2sin(2θ-)=1,sin(2θ-
)=
,
故2θ-=
,θ=
.
∴=cos(
)=cos
=0.
解析
解:(Ⅰ)由条件可得函数=
+2sin2x-1=
+1-cos2x-1
=2(-
)=2sin(2x-
),
令 2kπ+≤2x-
≤2kπ+
,k∈z,解得 kπ+
≤x≤kπ+
,k∈z.
再由x∈(0,π),可得 f(x)的单调递减区间(,
),k∈z.
(Ⅱ)∵f(θ)=1,其中,
∴2sin(2θ-)=1,sin(2θ-
)=
,
故2θ-=
,θ=
.
∴=cos(
)=cos
=0.
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
⊥
.
扫码查看完整答案与解析