• 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)

即a>2时,函数g(t)的最小值为g(-)=1-a …(10分)

<-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)

即a>2时,函数g(t)的最小值为g(-)=1-a …(10分)

<-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)

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题型:简答题
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简答题

求证下列三角恒等式:

(1)

(2)=tanθ.

正确答案

(1)证明:左边==-=

右边===

左边=右边,

∴原等式成立.

(2)证明:左边===tanθ=右边,

∴原等式成立.

解析

(1)证明:左边==-=

右边===

左边=右边,

∴原等式成立.

(2)证明:左边===tanθ=右边,

∴原等式成立.

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=2asinωxcosωx+2cos2ωx-(a>0,ω>0)d的最大值为2,x1,x2是集合M={x∈R|f(x)=0}中的任意两个元素,且|x1-x2|的最小值为

(1)求函数f(x)的解析式及其对称轴;

(2)若f(a)=,求sin(4a+)的值.

正确答案

解:(1)f(x)=2asinωxcosωx+2cos2ωx-=asinωx+cos2ωx,

由题意,x1,x2是集合M={x∈R|f(x)=0}中的任意两个元素,且|x1-x2|的最小值为

∴f(x)的周期为π,

,∴ω=1…(2分)

∵f(x)最大值为2,

∵a>0,∴a=1…(4分)

∴f(x)=2sin(2x+)…(5分)

令2x+=,解得f(x)的对称轴为(k∈Z)------------(7分)

(2)由f(a)=知2sin(2a+)=,即sin(2a+)=,…(8分)

∴sin(4a+)=sin[2(2a+)-]=-cos[2(2a+)]=-1+2sin22(2a+)=-1+2×=-…(12分)

解析

解:(1)f(x)=2asinωxcosωx+2cos2ωx-=asinωx+cos2ωx,

由题意,x1,x2是集合M={x∈R|f(x)=0}中的任意两个元素,且|x1-x2|的最小值为

∴f(x)的周期为π,

,∴ω=1…(2分)

∵f(x)最大值为2,

∵a>0,∴a=1…(4分)

∴f(x)=2sin(2x+)…(5分)

令2x+=,解得f(x)的对称轴为(k∈Z)------------(7分)

(2)由f(a)=知2sin(2a+)=,即sin(2a+)=,…(8分)

∴sin(4a+)=sin[2(2a+)-]=-cos[2(2a+)]=-1+2sin22(2a+)=-1+2×=-…(12分)

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=cos2ωx+sin2ωx(0<ω<1),直线x=s是f(x)图象的一条对称轴.

(1)试求ω的值

(2)已知函数y=g(x)的图象是由y=f(x)图象上的各点的横坐标伸长到原来的2倍,然后再向左平移个单位长度得到,若g(2α+)=,α∈(0,),求sinα的值.

正确答案

解:(1)f(x)=cos2ωx+sin2ωx(0<ω<1)

=2(cos2ωx+sinωx)=2sin(2ωx+),

由于直线是函数图象的一条对称轴,

所以 =±1,

因此

又0<ω<1,所以

从而k=0.所以

(2)由(1)知

由题意可得,即g(x)=2sin(x+),

,得

,所以

所以sinα=sin

=

解析

解:(1)f(x)=cos2ωx+sin2ωx(0<ω<1)

=2(cos2ωx+sinωx)=2sin(2ωx+),

由于直线是函数图象的一条对称轴,

所以 =±1,

因此

又0<ω<1,所以

从而k=0.所以

(2)由(1)知

由题意可得,即g(x)=2sin(x+),

,得

,所以

所以sinα=sin

=

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题型:简答题
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简答题

已知函数

(1)求f(x)的最小正周期和单调区间;

(2)若,求f(x)的取值范围.

正确答案

解:(1)

=

=sin2x+sinxcosx-(sin2x-cos2x)

=sinxcosx+cos2x

=sin2x+(cos2x+1)

=

函数的极限为:

最小正周期T=π,

由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z得kπ≤x≤kπ+,k∈Z,

的单调递增区间为[kπ,kπ+],k∈Z.

同理可得的单调递减区间为

(2)∴,∴

解析

解:(1)

=

=sin2x+sinxcosx-(sin2x-cos2x)

=sinxcosx+cos2x

=sin2x+(cos2x+1)

=

函数的极限为:

最小正周期T=π,

由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z得kπ≤x≤kπ+,k∈Z,

的单调递增区间为[kπ,kπ+],k∈Z.

同理可得的单调递减区间为

(2)∴,∴

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题型:简答题
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简答题

已知f(x)=2cosx-2sin(-x)

(1)把f(x)化成Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的形式;

(2)用“五点法”作出f(x)在长度为一个周期的闭区间上的简图.

正确答案

解:(1)f(x)=2cosx-2sin(-x)=2cosx-cosx+sinx=cosx+sinx=2sin(x+).

(2):列表:

函数函数 y=2sin(x+)的在区间[]上的图象如下图所示:

解析

解:(1)f(x)=2cosx-2sin(-x)=2cosx-cosx+sinx=cosx+sinx=2sin(x+).

(2):列表:

函数函数 y=2sin(x+)的在区间[]上的图象如下图所示:

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题型:简答题
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简答题

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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题型: 单选题
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单选题

时,函数f(x)=sinx+cosx的(  )

A最大值是1,最小值是-1

B最大值是1,最小值是-

C最大值是2,最小值是-2

D最大值是2,最小值是-1

正确答案

D

解析

解:∵f(x)=sinx+cosx

=2(sinx+cosx)

=2sin(x+),

∴f(x)∈[-1,2],

故选D

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=cosx•sin(x+)-cos2x+,x∈R.

(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;

(Ⅱ)求f(x)在闭区间[-]上的最大值和最小值.

正确答案

解:(Ⅰ)由题意得,f(x)=cosx•(sinxcosx)

=          

=

=

=

所以,f(x)的最小正周期=π.

(Ⅱ)由(Ⅰ)得f(x)=

由x∈[-]得,2x∈[-],则∈[],

∴当=-时,即=-1时,函数f(x)取到最小值是:

=时,即=时,f(x)取到最大值是:

所以,所求的最大值为,最小值为

解析

解:(Ⅰ)由题意得,f(x)=cosx•(sinxcosx)

=          

=

=

=

所以,f(x)的最小正周期=π.

(Ⅱ)由(Ⅰ)得f(x)=

由x∈[-]得,2x∈[-],则∈[],

∴当=-时,即=-1时,函数f(x)取到最小值是:

=时,即=时,f(x)取到最大值是:

所以,所求的最大值为,最小值为

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题型:简答题
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简答题

已知函数f(x)=2sinx(cosx-sinx)+,x∈R.

(1)求函数f(x)的最小正周期和单调增区间;

(2)求函数f(x)在区间[-]上的最小值和最大值;

(3)若x∈(-π,],求使f(x)≥的x取值范围.

正确答案

解:f(x)=2sinx(cosx-sinx)+=sin2x-(1-cos2x)+=sin2x+cos2x+-1=sin(2x+)+-1,

(1)函数f(x)的最小正周期为=π.

令2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z)得,

kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).

所以函数f(x)的单调增区间是[kπ-,kπ+](k∈Z).

(2)因为x∈(-π,],

所以-≤2x+

所以-≤sin(2x+≤1.

所以-2≤f(x)≤2

所以函数f(x)在区间[-]上的最小值是-2,最大值是21.

(3)因为x∈(-π,],所以-<2x+

由f(x)≥得,sin(2x+)+-1≥

所以sin(2x+

所以-<2x+≤-≤2x+

所以-π<x≤或0≤x≤

当x∈(-π,]时,使f(x)的x取值范围是(-π,-]∪[0,].

解析

解:f(x)=2sinx(cosx-sinx)+=sin2x-(1-cos2x)+=sin2x+cos2x+-1=sin(2x+)+-1,

(1)函数f(x)的最小正周期为=π.

令2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z)得,

kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).

所以函数f(x)的单调增区间是[kπ-,kπ+](k∈Z).

(2)因为x∈(-π,],

所以-≤2x+

所以-≤sin(2x+≤1.

所以-2≤f(x)≤2

所以函数f(x)在区间[-]上的最小值是-2,最大值是21.

(3)因为x∈(-π,],所以-<2x+

由f(x)≥得,sin(2x+)+-1≥

所以sin(2x+

所以-<2x+≤-≤2x+

所以-π<x≤或0≤x≤

当x∈(-π,]时,使f(x)的x取值范围是(-π,-]∪[0,].

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