- 两角和与差的正弦、余弦和正切公式
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已知函数f(x)=Asin(x+φ)(A>0,0<φ<π),x∈R的最大值是2,其图象经过点M(,1).
(1)求f(x)的解析式;
(2)若tanα=3,且函数g(x)=f(x+α)+f(x+α-)(x∈R)的图象关于直线x=x0对称,求tanx0的值.
正确答案
(1)∵函f(x)的最大值是2,
∴A=2,又函数f(x)=Asin(x+φ)(A>0,0<φ<π)的图象经过点M(,1),
∴2sin(+φ)=1,
即sin(+φ)=
,
∵0<φ<π,
∴φ=,
∴f(x)=2sin(x+)=2cosx…(5分)
(2)g(x)=f(x+α)+f(x+α-)
=2cos(x+α)+2cos(x+α-)
=2cos(x+α)+2sin(x+α)
=2sin(x+α+
),
∵其图象关于直x=x0对称,
∴sin(x0+α+)=±1,
∴x0+α+=kπ+
(k∈Z),即 x0=kπ-α+
,(k∈Z),
又∵tanα=3,
∴tanx0=tan(kπ-α+)=tan(
-α)=
=-
…(14分)
已知sin(2α+β)=3sinβ,设tanα=x,tanβ=y,设y=f(x)
(Ⅰ)求证:tan(α+β)=2tanα; (Ⅱ)求f(x)的解析式;
(Ⅲ)已知数列an满足an=,问数列是否存在最小项,若有求出此项,若无说明理由?
正确答案
(Ⅰ)∵sin(2α+β)=3sinβ,∴sin(α+β+α)=3sin(α+β-α),
∴sin(α+β)cosα+cos(α+β)sinα=3sin(α+β)cosα-3cos(α+β)sinα,∴sin(α+β)cosα=2 cos(α+β)sinα,
∴tan(α+β)=2tanα.
(Ⅱ) 设tanα=x,tanβ=y,由(Ⅰ)可得 =2x,∴y=
,即 f(x)=
.
(Ⅲ)∵数列an满足 an=,∴an=
=
+2n≥2
,当且仅当
=2n,即 n=
时取等号.
由于n∈N+,故数列不存在最小项.
如图,现要在一块半径为1m、圆心角为60°的扇形纸板AOB上剪出一个平行四边形MNPQ,使点P在AB弧上,点Q在OA上,点M,N在OB上,设∠BOP=θ,平行四边形MNPQ的面积为S,
(Ⅰ)求S关于θ的函数关系式;
(Ⅱ)求S的最大值及相应的θ的值.
正确答案
解:(Ⅰ)分别过点P,Q作PD⊥OB,QE⊥OB,垂足分别为D,E,
则四边形QEDP是矩形,PD=sinθ,OD=cosθ,
在Rt△OEQ中,,
则,
所以,,
则
。
(Ⅱ)
,
因为,所以,
,
所以,,
所以,当即
时,S的最大值为
,
所以,S的最大值是,相应的θ值是
。
已知向量=(sinx,-1),
=(
cosx,-
),函数f(x)=(
+
)•
-2.
(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期T:
(Ⅱ)若x∈[,
],试求f(x)的取值范围.
正确答案
(Ⅰ)由题意可得,函数f(x)=(+
)•
-2=
a
2+•
-2=1+sin2x+
sinxcosx+
-2
=sin2x+
-
=sin(2x-
),
故函数f(x)的最小正周期T==π.
(Ⅱ)若x∈[,
],
≤2x-
≤
,故当2x-
=
时,f(x)取得最小值为-1,
当2x-=
时,f(x)取得最大值为1,
故函数f(x)的取值范围是[-1,1].
已知tanα=-,cosβ=
,α,β∈(0,π)
(1)求tan(α+β)的值;
(2)求函数f(x)=sin(x-α)+cos(x+β)的最大值.
正确答案
(1)由cosβ=,β∈(0,π)
得sinβ=,所以tanβ=2,
于是tan(α+β)==
=1.
(2)因为tanα=-,α∈(0,π)
所以sinα=,cosα=-
f(x)=-
sinx-
cosx+
cosx-
sinx=-
sinx
故f(x)的最大值为.
已知函数f(x)=sin(θ+x)+sin(θ-x)-2sinθ,θ∈(0 , π),且tan2θ=-
,若对任意x∈R,都有f(x)≥0成立,求cosθ的值.
正确答案
依题意f(x)=2sinθcosx-2sinθ=2sinθ(cosx-1)
有对任意x∈R,都有f(x)≥0成立
∵cosx-1≤0
∴sinθ≤0
∴π≤θ<π
由tan2θ=-得tanθ=3
∴cosθ=-
即要求的三角函数值是-
已知向量=(sinA,cosA),
=(
,-1),
•
=1,且A为锐角.
(1)求角A的大小;
(2)求函数f(x)=cos2x+4cosAsinx(x∈R)的值域.
正确答案
(1)由题意得•
=
sinA-cosA=1,2sin(A-
)=1,sin(A-
)=
,
由A为锐角得A-=
,A=
.
(2)由(1)知cosA=,所以f(x)=cos2x+2sinx=1-2sin2x+2sinx=-2(sinx-
)2+
,
因为x∈R,所以sinx∈[-1,1],
因此,当sinx=时,f(x)有最大值
.
当sinx=-1时,f(x)有最小值-3,
所以所求函数f(x)的值域是[-3,].
已知向量=(2
sinx,cos2x),
=(cosx,2),函数f(x)=
•
(1)求函数f(x)的单调递减区间.
(2)将函数f(x)向左平移个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的
倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象.求g(x)在[0,
]上的值域.
正确答案
(1)∵f(x)=•
=2
sinxcosx+2cos2x=
sin2x+cos2x+1=2sin(2x+
)+1,
由2kπ+≤2x+
≤2kπ+
解得kπ+
≤x≤kπ+
,(k∈Z)
∴函数f(x)减区间为[kπ+,kπ+
],k∈Z.
(2)∵将函数f(x)向左平移得到y=2sin[2(x+
)+
]+1=2sin(2x+
)+1,
再将其横坐标缩短为原来的,得到g(x)=2sin(4x+
)+1,
∵0≤x≤,∴
≤4x+
≤
,
∴-≤sin(4x+
)≤1.
即-+1≤g(x)≤3.
∴g(x)在[0,]上的值域为[-
+1,3].
已知函数y=sin2x-cos2x,
(1)将函数化成正弦型函数的形式;
(2)指出函数的周期;
(3)指出当x取何值时,函数取最大值,最大值为多少?
正确答案
(1)函数y=sin2x-cos2x
=2(sin2x-
cos2x)
=2(sin2x•cos-cos2x•sin
)
=2sin(2x-)
(2)∵ω=2
∴T==π
(3)当2x-=
+2kπ,即x=
+kπ,k∈Z时,函数取最大值2
当2x-=-
+2kπ,即x=-
+kπ,k∈Z时,函数取最小值-2
函数y=log2(cos2x+sinxcosx-
)的定义域为 ______.
正确答案
要使函数有意义,需cos2x+sinxcosx-
>0
∵cos2x+sinxcosx-
=
cos2x+
sin2x=sin(
+2x)
∴sin(+2x)>0求得2kπ+
>
+2x>2kπ
即kπ-x<kπ+
故答案为:(kπ-,kπ+
)(k∈Z)
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