- 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)=cos4x+2sinxcosx-sin4x.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)当x∈[0,]时,求f(x)的最大值以及取得最大值时x的集合.
正确答案
解析:f(x)=cos4x+2sinxcosx-sin4x=(cos2x-sin2x)(cos2x+sin2x)+2sinxcosx=cos2x+sin2x=sin(2x+
)
(1)最小正周期T==π
(2)当x∈[0,]时,2x+
∈[
,
],f(x)在[
,
上递增,在[
,
上递减,所以当2x+
=
时,f(x)取最大值
,此时x的集合为{
}
已知f(x)=sin
cos
+cos2
+
.
(1)求f(x)的周期及其图象的对称中心;
(2)△ABC中,角A、B、C所对的边分别是a、b、c,满足(2a-c)cosB=bcosC,求f(B)的值.
正确答案
(1)∵已知f(x)=sin
cos
+cos2
+
=
sin
+
cos
+1=sin(
+
)+1,
故f(x)的周期为 =4π.
由sin(+
)=0 求得
+
=kπ,k∈z,即 x=2kπ-
,故函数的图象的对称中心为(2kπ-
,0).
(2)△ABC中,∵(2a-c)cosB=bcosC,由正弦定理可得 (2sinA-sinC)cosB=sinBcosC,
化简可得2sinAcosB=sin(B+C)=sinA,∴cosB=,∴B=
.
∴f(B)=sin(+
)+1=
+1.
已知函数f(x)=2asinxcosx+2bcos2x,且f(0)=8,f()=12.
(1)求实数a,b的值;
(2)求函数f(x)的最小正周期及其单调增区间.
正确答案
(1)由f(0)=8,f()=12,可得:
f(0)=2b=8,f()=
a+
b=12,…(4分)
∴b=4,a=4;…(6分)
(2)f(x)=4sin2x+4cos2x+4=8sin(2x+
)+4,…(9分)
∵ω=2,∴T==
=π,即函数的最小正周期为π,…(10分)
当2kπ-≤2x+
≤2kπ+
,k∈Z,即kπ-
≤x≤kπ+
时,正弦函数sin(2x+
)单调递增,
则函数f(x)的单调增区间为[kπ-,kπ+
],k∈Z.…(12分)
已知=(2cosx,2sinx),
=(cosx,
cosx),函数f(x)=
•
;
(I)求函数f(x)的最小正周期;
(II)当x∈[,
]时,求f(x)的取值范围.
正确答案
(1)函数f(x)=•
=2cos2x+2
sinxcosx=1+cos2x+
sin2x=2sin(2x+
)+1
所以函数f(x)的最小正周期T==π
(2)因为x∈[,
],
所以(2x+)∈[
,
],
所以2sin(2x+)+1∈[
+1,3].
所以f(x)的取值范围为[+1,3]
已知O为坐标原点,向量=(sinα,1),
=(cosα,0),
=(-sinα,2),点P满足
=
.
(Ⅰ)记函数f(α)=•
,求函数f(α)的最小正周期;
(Ⅱ)若O,P,C三点共线,求|+
|的值.
正确答案
(Ⅰ)∵=(sinα,1),
=(cosα,0),
=(-sinα,2)
∴=(cosα-sinα,-1),
=(2sinα,-1)
设=(x,y),则
=(x-cosα,y),
由=
得,
,
故=(2cosα-sinα,-1),则
=(sinα-cosα,1),
∴f(α)=(sinα-cosα,1)•(2sinα,-1)
=2sin2α-2sinαcosα-1
=-(sin2α+cos2α)
=-sin(2α+
)
∴f(α)的最小正周期T=π.
(Ⅱ)由O,P,C三点共线可得:∥
则(-1)×(-sinα)=2×(2cosα-sinα),
解得tanα=,
∴sin2α==
=
,
∴|+
|=
==
.
已知向量=(cosx,sinx),
=(cosx,cosx),设函数f(x)=
•
(I)求f(x)的解析式,并求最小正周期;
(II)若函数g(x)的图象是由函数f(x)的图象向右平移个单位得到的,求g(x)的最大值及使g(x)取得最大值时x的值.
正确答案
(I)∵向量=(cosx,sinx),
=(cosx,cosx),
∴函数f(x)=•
=cos2x+sinxcosx=
(1+cos2x)+
sin2x=
sin(2x+
)+
即f(x)的解析式为y=sin(2x+
)+
,最小正周期为T=
=π;
(II)将f(x)的图象向右平移个单位,得到y=f(x-
)=
sin[2(x-
)+
]+
,
即y=sin2x+
的图象,因此g(x)=
sin2x+
令2x=+2kπ(k∈Z),得x=
+kπ(k∈Z)
∴当x=+kπ(k∈Z),g(x)=
sin2x+
取得最大值
+
即[g(x)]max=+
,相应的x=
+kπ(k∈Z)
化简f(x)=cos(π+2x)+cos(
π-2x)+2
sin(
+2x)(x∈R,k∈Z)并求函数f(x)的值域和最小正周期.
正确答案
f(x)=cos(2kπ++2x)+cos(2kπ-
-2x)+2
sin(
+2x)
=cos(+2x)+cos(
+2x)+2
sin(
+2x)
=2cos(+2x)+2
sin(
+2x)
=4[sincos(
+2x)+cos
sin(
+2x)]
=4sin(2x+)=4cos2x
函数f(x)的值域是[-4,4],最小正周期是T==π,
已知函数f(x)=2sin2x+2sinxcosx+1.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)求f(x)的单调递增区间;
(3)求f(x)在[0,]上的最值及取最值时x的值.
正确答案
(1)因为f(x)=2sin2x+2sinxcosx+1=1-cos2x+2
sinxcosx+1…(1分)
=sin2x-cos2x+2=2sin(2x-
)+2,…(3分)
所以f(x)的最小正周期T==π.…..(4分)
(2)因为f(x)=2sin(2x-)+2,由2kπ-
≤2x-
≤2kπ+
(k∈Z),…(6分)
得kπ-≤x≤kπ+
(k∈Z),…..(7分)
所以f(x)的单调增区间是[kπ-,kπ+
](k∈Z).…(8分)
(3)因为0≤x≤,所以-
≤2x-
≤
.…..…(9分)
所以-≤sin(2x-
)≤1.…..…..….(10分)
所以f(x)=2sin(2x-)+2∈[1,4].…..…(12分)
当2x-=-
,即x=0时,f(x)取得最小值1.…..…(13分)
当2x-=
,即x=
时,f(x)取得最大值4.…..…(14分)
已知函数f(x)=2acos2x+bsinxcosx(a>0,b>0),f(x)的最大值为1+a,最小值为-.
(I)求f(x)的最小正周期;
(II)求f(x)的单调递增区间.
正确答案
(I)f(x)=a(1+cos2x)+sin2x=
sin(2x+φ)+a,
由题设知=1,a-
=-
,
所以a=,b=
…(4分)
所以f(x)=sin2x+
cos2x+
=sin(2x+
)+
,
所以f(x)的最小正周期为π…(7分)
(II)由2kπ-≤2x+
≤2kπ+
⇒kπ-
≤x≤kπ+
,
所以f(x)单调增区间为[kπ-,kπ+
](k∈Z)…(13分)
已知函数f(x)=2sinxcosx+2cos2x-
,x∈R.
(I )求函数f(x)的周期和最小值;
(II)在锐角△ABC中,若f(A)=1,•
=
,,求△ABC的面积.
正确答案
f(x)=2sinxcosx+(2cos2x-1)=sin2x+
cos2x=2sin(2x+
),
(Ⅰ)∵ω=2,∴T==π;
∵-1≤sin(2x+)≤1,即-2≤2sin(2x+
)≤2,
∴f(x)的最小值为-2;
(Ⅱ)∵f(A)=2sin(2A+)=1,
∴sin(2A+)=
,
∵0<A<π,∴2A+=
,即A=
,
而•
=|
|•|
|cosA=
,
∴||•|
|=2,
则S△ABC=|
|•|
|sinA=
.
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