• 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
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题型:简答题
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简答题

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.

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题型:简答题
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简答题

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,

时,即,y=sin2x单调递增,

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,

时,即,y=sin2x单调递增,

也单调递增,

所以f(x)在[-]内的单调增区间是[].

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题型:简答题
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简答题

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.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=2sin(x+)cos(x+)+2cos2(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=

(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=

(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=

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题型:简答题
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简答题

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+2וπ=

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+2וπ=

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题型:填空题
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填空题

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:-

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题型:简答题
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简答题

(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

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

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,∴

==

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题型:简答题
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简答题

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.

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题型:简答题
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简答题

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=×-(-)×=

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题型:简答题
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简答题

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

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