1.三角函數(shù)y=2sinx在區(qū)間[﹣π,π]上的圖像為( )
A.B.
C.D.
2.函數(shù)y=2sinx的定義域為[a,b],值域為[﹣2,3],則b﹣a的最大值和最小值之和等于( )
A.4πB.7π2C.5π2D.3π
3.y=2sin(2x+π3)的圖象是( )
A.關(guān)于原點成中心對稱的圖形
B.關(guān)于y軸成軸對稱的圖形
C.關(guān)于點(π12,0)成中心對稱的圖形
D.關(guān)于直線x=π12成軸對稱的圖形
4.已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖象與直線y=b(0<b<A)的三個相鄰交點的橫坐標(biāo)依次是1、2、4,下列區(qū)間是函數(shù)f(x)單調(diào)遞增區(qū)間的是( )
A.[0,3]B.[32,3]C.[3,6]D.[3,92]
5.函數(shù)y=2sin(2x+π3)的圖象( )
A.關(guān)于點(π3,0)對稱B.關(guān)于直線x=π4對稱
C.關(guān)于點(π4,0)對稱D.關(guān)于直線x=π3對稱
6.設(shè)函數(shù)f(x)=|sin(x+π3)|(x∈R),則f(x)( )
A.在區(qū)間[2π3,7π6]上是增函數(shù)
B.在區(qū)間[﹣π,?π2]上是減函數(shù)
C.在區(qū)間[?π3,π4]上是增函數(shù)
D.在區(qū)間[π3,5π6]上是減函數(shù)
7.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+π3)+ω(ω>0)的圖象與x軸相切,則f(π)=( )
A.3B.1C.3?2D.3+2
8.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2),其圖象相鄰兩條對稱軸之間的距離為π2,且函數(shù)f(x+π12)是偶函數(shù),下列判斷正確的是( )
A.函數(shù)f(x)的最小正周期為2π
B.函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(7π12,0)對稱
C.函數(shù)f(x)在[3π4,π]上單調(diào)遞增
D.函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=?7π12對稱
9.已知f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)同時滿足以下條件:
①當(dāng)|f(x1)﹣f(x2)|=4時,|x1﹣x2|最小值為π2;
②f(π12+x)=f(7π12?x);
③f(0)>f(π4).
若f(x)=a在[0,π]有2個不同實根m,n,且|m﹣n|≥π3,則實數(shù)a的取值范圍為( )
A.[?3,3]B.[0,1)C.(1,3]D.[﹣1,1)
10.已知點A,B,C是函數(shù)y=2sin(ωx+π3),ω>0的圖象和函數(shù)y=2sin(ωx?π6),ω>0圖象的連續(xù)三個交點,若△ABC是銳角三角形,則ω的取值范圍為( )
A.(π2,+∞)B.(π4,+∞)C.(0,π2)D.(0,π4)
11.設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π2),已知函數(shù)f(x)的圖象相鄰的兩個對稱中心的距離是2π,且當(dāng)x=π3時,f(x)取得最大值,則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)f(x)的最小正周期是4π
B.函數(shù)f(x)在[0,π2]上單調(diào)遞增
C.f(x)的圖象關(guān)于直線x=3π8對稱
D.f(x)的圖象關(guān)于點(3π8,0)對稱
12.若函數(shù)f(x)=sin(x+α?π12)為偶函數(shù),則cs2α的值為( )
A.?12B.12C.?32D.32
13.已知函數(shù)f(x)=sinx(x∈[0,π])和函數(shù)g(x)=35tanx的圖象相交于A,B,C三點,則△ABC的面積為( )
A.π5B.2π5C.3π5D.4π5
14.設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ+π4)(ω>0,|φ|<π2)的最小正周期為π,且f(﹣x)=f(x),則( )
A.f(x)在(0,π2)單調(diào)遞減
B.f(x)在(π4,3π4)單調(diào)遞減
C.f(x)在(0,π2)單調(diào)遞增
D.f(x)在(π4,3π4)單調(diào)遞增
二.多選題(共1小題)
15.記函數(shù)f(x)=sin(2x?π3)的圖象為曲線F,則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)f(x)的最小正周期為π
B.函數(shù)f(x)在區(qū)間[?π12,5π12]上單調(diào)遞增
C.曲線F關(guān)于直線x=?π12對稱
D.將函數(shù)y=sin2x的圖象向右平移π3個單位長度,得到曲線F
三.填空題(共19小題)
16.對任意兩實數(shù)a、b,定義運算“max{a,b}”如下:max{a,b}=a(a≥b)b(a<b),則關(guān)于函數(shù)f(x)=max{sinx,csx},下列命題中:
①函數(shù)f(x)的值域為[?22,1];
②函數(shù)f(x)是周期函數(shù);
③函數(shù)f(x)的對稱軸為x=kπ+π4(k∈Z);
④當(dāng)且僅當(dāng)x=2kπ(k∈Z)時,函數(shù)f(x)取得最大值1;
⑤當(dāng)且僅當(dāng)2kπ<x<2kπ+32π(k∈Z)時,f(x)<0;
正確的是 (填上你認(rèn)為正確的所有答案)
17.給出下列五個命題:
①函數(shù)y=2sin(2x?π3)的一條對稱軸是x=5π12;
②函數(shù)y=tanx的圖象關(guān)于點(π2,0)對稱;
③正弦函數(shù)在第一象限為增函數(shù);
④若sin(2x1?π4)=sin(2x2?π4),則x1﹣x2=kπ,其中k∈Z;
⑤函數(shù)f(x)=sinx+2|sinx|,x∈[0,2π]的圖象與直線y=k有且僅有兩個不同的交點,則k的取值范圍為(1,3).
以上五個命題中正確的有 (填寫所有正確命題的序號)
18.若函數(shù)f(x)=2(x+1)2+sinxx2+1的最大值和最小值分別為M、m,則函數(shù)g(x)=(M+m)x+sin[(M+m)x﹣1]圖象的一個對稱中心是 .
19.函數(shù)y=5sin(π5x+π5)(﹣15≤x≤10)的圖象與函數(shù)y=5x+1圖象的所有交點的橫坐標(biāo)之和為 .
20.設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π2)的圖象關(guān)于直線x=2π3對稱,它的周期為π,則下列說法正確的是 .(填寫序號)
①f(x)的圖象過點(0,32);
②f(x)在[π12,2π3]上單調(diào)遞減;
③f(x)的一個對稱中心是(5π12,0);
④將f(x)的圖象向右平移|φ|個單位長度得到函數(shù)y=2sinωx的圖象.
21.已知函數(shù)f(x)=sin(2x+φ),若f(π12)?f(?5π12)=2,則函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為 .
22.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx?π6)(ω>0)在[0,π]有且僅有3個零點,則函數(shù)f(x)在[0,π]上存在 個極小值點,實數(shù)ω的取值范圍是 .
23.已知函數(shù)f(x)=sin(x?π6),若對任意的實數(shù)α∈[?5π6,?π2],都存在唯一的實數(shù)β∈[0,m],使f(α)+f(β)=0,則實數(shù)m的最小值是 .
24.已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0,0<φ<π2)的圖象與x軸的交點中,相鄰兩個交點之間的距離為π2,且圖象上一個最低點為M(2π3,﹣2).則f(x)的解析式為 .
25.已知x1,x2是函數(shù)f(x)=Asin(ωx+π3)(A>0,ω>0)的兩個零點,若|x1﹣x2|的最小值為π2,則f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為 .
26.已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)圖象的任意兩對稱軸之間的距離為整數(shù),且其圖象上存在四點M、N、P、Q,使得四邊形MNPQ為菱形,則A的最小值為 .
27.在[0,2π]內(nèi),使sinx≥?32成立的x的取值范圍是 .
28.比較下列各數(shù)的大小:sin1,sin2,sin3 .
29.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+π4)(ω>0),若f(x)在[0,3π]恰有3個極值點,則ω的取值范圍是 .
30.若點(π4,b)在函數(shù)y=2sinx+1的圖象上,則b= .
31.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ<2π)是R上的偶函數(shù),圖象關(guān)于點M(34π,0)對稱,在[0,π2]是單調(diào)函數(shù),則符合條件的數(shù)組(ω,φ)有 對.
32.函數(shù)y=1﹣2sinx的最大值為 ,此時x= .
33.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+π6)+acsωx(a>0,ω>0)對任意x1,x2∈R都有f(x1)+f(x2)≤43,若f(x)在[0,π]上的取值范圍是[3,23],則實數(shù)ω的取值范圍是 .
34.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+π6)sin(ωx+2π3)(ω>0),若存在α,β∈(﹣3,0),對任意x∈R,f(α)≤f(x)≤f(β),則ω的取值范圍是 .
四.解答題(共8小題)
35.函數(shù)f(x)=3sin(ωx+π4)+m,其中0<ω<6,f(π8)=2,且對于任意x∈R,都有f(5π8)≤f(x)≤f(9π8).
(1)求ω和m;
(2)當(dāng)x∈[0,π2]時,求f(x)的值域.
36.已知函數(shù)f(x)=2cs2ωx+2sinωxcsωx(ω>0)的最小正周期為π.
(1)求f(π3)的值;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
37.已知函數(shù)f(x)=2sin(2x+π6)+1,x∈R
(1)求函數(shù)f(x)的最值及取得最值時自變量x的取值集合;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間.
38.設(shè)函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)(﹣π<φ<0),y=f(x)圖象的一條對稱軸是直線x=π6.
(Ⅰ)求φ;
(Ⅱ)求函數(shù)y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間.
39.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx﹣φ)(ω>0,0<φ<π2)的最小正周期為π,且π6是它的一個零點.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)若α,β∈[0,π2],f(a2+5π12)=2,f(β2+π6)=3,求cs(α+β)的值.
40.已知函數(shù)y=f(x),若存在實數(shù)m、k(m≠0),使得對于定義域內(nèi)的任意實數(shù)x,均有m?f(x)=f(x+k)+f(x﹣k)成立,則稱函數(shù)y=f(x)為“可平衡”函數(shù),有序數(shù)對(m,k)稱為函數(shù)f(x)的“平衡”數(shù)對;
(1)若m=3,判斷f(x)=sinx是否為“可平衡”函數(shù),并說明理由;
(2)若m1,m2∈R且(m1,π2),(m2,π4)均為f(x)=sin2x的“可平衡”數(shù)對,當(dāng)0<x<π3時,方程m1+m2=a有兩個不相等的實根,求a 的取值范圍.
41.已知函數(shù)f(x)=2sin(2x+π4),x∈R
(1)寫出函數(shù)f(x)的最小正周期、對稱軸方程及單調(diào)區(qū)間;
(2)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,π2]上的最值及取最值時x的值.
42.已知cs(θ+π6)=a(|a|≤1),函數(shù)f(x)=23sin(x?π3),
(1)求f(θ)的值
(2)求f(x)在x∈[π2,π]上的最大值及取最大值時x的取值
(3)求f(x)的單調(diào)增區(qū)間.
人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 正弦函數(shù)的圖像
參考答案與試題解析
一.選擇題(共14小題)
1.三角函數(shù)y=2sinx在區(qū)間[﹣π,π]上的圖像為( )
A.B.
C.D.
【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合三角函數(shù)的奇偶性,以及函數(shù)的最值點,即可求解.
【解答】解:∵y=2sinx為奇函數(shù),
∴三角函數(shù)y的圖像關(guān)于原點對稱,故排除AD選項,
三角函數(shù)y=2sinx在區(qū)間[﹣π,π]上的最大值為y=2sinπ2=2,故排除B選項.
故選:C.
2.函數(shù)y=2sinx的定義域為[a,b],值域為[﹣2,3],則b﹣a的最大值和最小值之和等于( )
A.4πB.7π2C.5π2D.3π
【分析】由題意結(jié)合三角函數(shù)的圖象,求得b﹣a的最大值和b﹣a的最小值,可得結(jié)論.
【解答】解:由于函數(shù)y=2sinx的最大值為2,最小值為﹣2,
而函數(shù)y=2sinx的定義域為[a,b],值域為[﹣2,3],
不妨假設(shè)[a,b]中含有?π2,
當(dāng)b﹣a最大值時,a=?4π3,b=π3,此時,b﹣a=5π3;
當(dāng)b﹣a最小值時,a=?π2,b=π3,此時,b﹣a=5π6,
故b﹣a的最大值和最小值之和等于5π3+5π6=5π2,
故選:C.
3.y=2sin(2x+π3)的圖象是( )
A.關(guān)于原點成中心對稱的圖形
B.關(guān)于y軸成軸對稱的圖形
C.關(guān)于點(π12,0)成中心對稱的圖形
D.關(guān)于直線x=π12成軸對稱的圖形
【分析】根據(jù)三角函數(shù)對稱性的求法,令2x+π3=kπ+π2解出x的值即可得到答案.
【解答】解:令2x+π3=kπ+π2,得x=12kπ+π12,
對稱軸方程為:x=12kπ+π12(k∈Z),
當(dāng)k=0時為直線x=π12
故選:D.
4.已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的圖象與直線y=b(0<b<A)的三個相鄰交點的橫坐標(biāo)依次是1、2、4,下列區(qū)間是函數(shù)f(x)單調(diào)遞增區(qū)間的是( )
A.[0,3]B.[32,3]C.[3,6]D.[3,92]
【分析】三角函數(shù)的圖象與直線y=b(0<b<A)的三個相鄰交點的橫坐標(biāo)分別是1,2,4,至少提供兩個方面的信息①第一個交點與第三個交點的差是一個周期;②第一個交點與第二個交點的中點橫坐標(biāo)對應(yīng)的函數(shù)值是最大值或最小值,從這兩個方面考慮求得參數(shù)ω,φ,然后求出函數(shù)f(x)單調(diào)遞增區(qū)間.
【解答】解:與直線y=b(0<b<A)的三個相鄰交點的橫坐標(biāo)分別是1,2,4,
知函數(shù)的周期為T=2πω=4﹣1=3,解得ω=2π3,
再由三角函數(shù)的圖象與直線y=b(0<b<A)知,
1與2的中點必為函數(shù)的最大值的橫坐標(biāo),
由五點法知2π3×32+φ=π2,解得φ=?π2,
∴f(x)=Asin(2π3x?π2)=﹣Acs(2π3x),
令2kπ≤2π3x≤2kπ+π,k∈Z,解得3k≤x≤3k+32,k∈Z,
∴當(dāng)k=0時,f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是[3,92].
故選:D.
5.函數(shù)y=2sin(2x+π3)的圖象( )
A.關(guān)于點(π3,0)對稱B.關(guān)于直線x=π4對稱
C.關(guān)于點(π4,0)對稱D.關(guān)于直線x=π3對稱
【分析】根據(jù)函數(shù)y=2sin(2x+π3)的圖象與性質(zhì),對選項中的命題判斷正誤即可.
【解答】解:對于函數(shù)y=2sin(2x+π3),
x=π3時,y=2sin(2π3+π3)=0,其函數(shù)圖象關(guān)于點(π3,0)對稱,A正確;
x=π4時,y=2sin(π2+π3)=1,其函數(shù)圖象不關(guān)于點直線x=π4對稱,B錯誤;
其函數(shù)圖象也不關(guān)于點(π4,0)對稱,C錯誤;
其函數(shù)圖象也不關(guān)于直線x=π3對稱,D錯誤.
故選:A.
6.設(shè)函數(shù)f(x)=|sin(x+π3)|(x∈R),則f(x)( )
A.在區(qū)間[2π3,7π6]上是增函數(shù)
B.在區(qū)間[﹣π,?π2]上是減函數(shù)
C.在區(qū)間[?π3,π4]上是增函數(shù)
D.在區(qū)間[π3,5π6]上是減函數(shù)
【分析】根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì),將圖象關(guān)于x軸對稱翻折,可得f(x)=|sin(x+π3)|,即可得答案.
【解答】解:由函數(shù)y=sin(x+π3)(x∈R),可知,
當(dāng)x+π3=?π2時,取得最小值為﹣1,此時x=?5π6,
當(dāng)x+π3=0時,圖象與x的交點,此時x=?π3,
當(dāng)x+π3=π2時,取得最大值為1,此時x=π6,
y=sin(x+π3)(x∈R)的圖象關(guān)于x軸對稱翻折,可得f(x)=|sin(x+π3)|,
∴函數(shù)f(x)的周期為π,
∴函數(shù)f(x)的單調(diào)減區(qū)間為[?5π6+kπ,?π3+kπ]:單調(diào)增區(qū)間為[?π3+kπ,π6+kπ],k∈Z.
當(dāng)k=1時,可得單調(diào)增區(qū)間為[2π3,7π6],
故選:A.
7.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+π3)+ω(ω>0)的圖象與x軸相切,則f(π)=( )
A.3B.1C.3?2D.3+2
【分析】根據(jù)函數(shù)圖象與X軸相切,得到其最小值為0,可求得參數(shù)ω的值進(jìn)而求得結(jié)論.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=2sin(ωx+π3)+ω(ω>0)的圖象與x軸相切;
∴函數(shù)f(x)=2sin(ωx+π3)+ω(ω>0)的最小值為0,
∴﹣2+ω=0?ω=2;
∴f(x)=2sin(2x+π3)+2;
∴f(π)=2sin(2π+π3)+2=2sinπ3+2=3+2.
故選:D.
8.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2),其圖象相鄰兩條對稱軸之間的距離為π2,且函數(shù)f(x+π12)是偶函數(shù),下列判斷正確的是( )
A.函數(shù)f(x)的最小正周期為2π
B.函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(7π12,0)對稱
C.函數(shù)f(x)在[3π4,π]上單調(diào)遞增
D.函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=?7π12對稱
【分析】由題意可求f(x)的周期T,利用周期公式可求ω,函數(shù)f(x+π12)是偶函數(shù),可得 π6+φ=kπ+π2,k∈Z,又|φ|<π2,解得φ,可得解析式f(x)=sin(2x+π3),利用正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)即可判斷求解.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)圖象的相鄰兩條對稱軸之間的距離等于π2,
∴函數(shù)f(x)的周期T=π,故A錯誤;
∵ω>0
∴ω=2,
∴函數(shù)f(x+π12)的解析式為:f(x)=sin[2(x+π12)+φ]=sin(2x+π6+φ),
∵函數(shù)f(x+π12)是偶函數(shù),
∴π6+φ=kπ+π2,k∈Z,又|φ|<π2,解得:φ=π3.
∴f(x)=sin(2x+π3).
∴由2x+π3=kπ,k∈Z,解得對稱中心為:( kπ2?π6,0),k∈Z,故B錯誤;
由2kπ?π2≤2x+π3≤2kπ+π2,k∈Z,解得單調(diào)遞增區(qū)間為:[kπ?5π12,kπ+π12],k∈Z,故C正確.
由2x+π3=kπ+π2,k∈Z,解得對稱軸是:x=kπ2+π12,k∈Z,故D錯誤;
故選:C.
9.已知f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)同時滿足以下條件:
①當(dāng)|f(x1)﹣f(x2)|=4時,|x1﹣x2|最小值為π2;
②f(π12+x)=f(7π12?x);
③f(0)>f(π4).
若f(x)=a在[0,π]有2個不同實根m,n,且|m﹣n|≥π3,則實數(shù)a的取值范圍為( )
A.[?3,3]B.[0,1)C.(1,3]D.[﹣1,1)
【分析】由題意利用正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì),求得a的范圍.
【解答】解:函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)滿足,當(dāng)|f(x1)﹣f(x2)|=4時,|x1﹣x2|最小值為12?2πω=π2,
∴ω=2,函數(shù)f(x)=2sin(2x+φ).
∵f(π12+x)=f(7π12?x),故f(x)的圖象關(guān)于直線x=π3對稱,
故有 2×π3+φ=kπ+π2,即 φ=kπ?π6,k∈Z.
又f(0)>f(π4),即 2sinφ>2sin(π2+φ)=2csφ,即 sinφ>csφ,故φ=5π6,
函數(shù)f(x)=2sin(2x+5π6).
f(x)=a在[0,π]有2個不同實根m,n,且|m﹣n|≥π3,
根據(jù)2x+5π6∈[5π6,2π+5π6],2sin7π6=2sin11π6=?1,2sin5π6=2sin(2π+π6)=2sin(2π+5π6)=1,
∴﹣1≤a<1,
故選:D.
10.已知點A,B,C是函數(shù)y=2sin(ωx+π3),ω>0的圖象和函數(shù)y=2sin(ωx?π6),ω>0圖象的連續(xù)三個交點,若△ABC是銳角三角形,則ω的取值范圍為( )
A.(π2,+∞)B.(π4,+∞)C.(0,π2)D.(0,π4)
【分析】作出兩個函數(shù)的圖象,結(jié)合銳角三角形的等價條件,進(jìn)行轉(zhuǎn)化,求出三角形的底和高,結(jié)合三角函數(shù)的相交性質(zhì)進(jìn)行求解即可.
【解答】解:作出兩個函數(shù)的圖象如圖,則根據(jù)對稱性知AB=BC,即△ABC為等腰三角形,
三角函數(shù)的周期T=2πω,
且AC=T,取AC的中點M,
連接BM,則BM⊥AC,
要使△ABC是銳角三角形,
只需要∠ABM<45°即可,
即tan∠ABM=AMBM<1即可,即AM<BM.
由2sin(ωx+π3)=2sin(ωx?π6),
得sin(ωx+π3)=sin(ωx?π6),
得ωx+π3=π﹣(ωx?π6)=7π6?ωx,
得2ωx=5π6,得ωx=5π12,
則y=2sin(ωx+π3)=2sin(5π12+π3)=2sin3π4=2×22=1,
即A點縱坐標(biāo)為1,則BM=2,
由AM<BM得12AC<BM,即12T<2,
則T<4,即2πω<4,得ω>π2,
即ω的取值范圍為(π2,+∞),
故選:A.
11.設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π2),已知函數(shù)f(x)的圖象相鄰的兩個對稱中心的距離是2π,且當(dāng)x=π3時,f(x)取得最大值,則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)f(x)的最小正周期是4π
B.函數(shù)f(x)在[0,π2]上單調(diào)遞增
C.f(x)的圖象關(guān)于直線x=3π8對稱
D.f(x)的圖象關(guān)于點(3π8,0)對稱
【分析】根據(jù)f(x)的最小正周期為4π,可得ω,當(dāng)x=π3時,f(x)取得最大值.可得φ的值,得到了f(x)的解析式,利用正弦函數(shù)的性質(zhì)逐項判斷即可.
【解答】解:由題意,f(x)的最小正周期為4π,
∴ω=2π4π=12,
∵當(dāng)x=π3時,f(x)取得最大值.即12×π3+φ=2kπ+π2,k∈Z.
∴φ=2kπ+π3,k∈Z.
∵0<φ<π2,
可得:φ=π3.
那么f(x)=2sin(12x+π3),
對于A,正確;
對于B,當(dāng)x∈[0,π2],12x+π3∈[π3,7π12],由正弦函數(shù)的單調(diào)性可知錯誤;
對于C,由2sin(12×3π8+π3)≠2,故錯誤;
對于D,由2sin(12×3π8+π3)≠0,故錯誤;
故選:A.
12.若函數(shù)f(x)=sin(x+α?π12)為偶函數(shù),則cs2α的值為( )
A.?12B.12C.?32D.32
【分析】根據(jù)偶函數(shù)的性質(zhì)可得α=7π12,α=5π12即可求出cs2α的值.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=sin(x+α?π12)為偶函數(shù),
∴α?π12=±π2,
∴α=7π12,α=5π12
∴2α=7π6,2α=5π6
∴cs2α=cs7π6=?csπ6=?32,
cs2α=cs5π6=?csπ6=?32,
故選:C.
13.已知函數(shù)f(x)=sinx(x∈[0,π])和函數(shù)g(x)=35tanx的圖象相交于A,B,C三點,則△ABC的面積為( )
A.π5B.2π5C.3π5D.4π5
【分析】先求得A、B、C三點的坐標(biāo),可得△ABC的面積.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=sinx(x∈[0,π])和函數(shù)g(x)=35tanx的圖象相交于A,B,C三點,
∴由sinx=35tanx,可得sinx=0,或csx=35,
即 sinx=0,或 sinx=45,
∴x=0,x=π,x=arcsin45,
∴可設(shè)A(0,0),B(arcsin45,45),C(π,0),
則△ABC的面積為 12?π?45=2π5,
故選:B.
14.設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ+π4)(ω>0,|φ|<π2)的最小正周期為π,且f(﹣x)=f(x),則( )
A.f(x)在(0,π2)單調(diào)遞減
B.f(x)在(π4,3π4)單調(diào)遞減
C.f(x)在(0,π2)單調(diào)遞增
D.f(x)在(π4,3π4)單調(diào)遞增
【分析】由條件利用正弦函數(shù)的周期性求得ω的值,再根據(jù)正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的奇偶性,求得φ的值,可得函數(shù)的解析式,從而得到它的單調(diào)性.
【解答】解:函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ+π4)(ω>0,|φ|<π2)的最小正周期為π,
則2πω=π,求得ω=2,函數(shù)f(x)=2sin(2x+φ+π4).
再根據(jù)f(﹣x)=f(x),可得f(x)為偶函數(shù),故φ+π4=kπ+π2,即φ=kπ+π4,k∈Z,|φ|<π2,
故取φ=π4,函數(shù)f(x)=2sin(2x+π4+π4)=2cs2x.
故f(x)在(0,π2)單調(diào)遞減,
故選:A.
二.多選題(共1小題)
15.記函數(shù)f(x)=sin(2x?π3)的圖象為曲線F,則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)f(x)的最小正周期為π
B.函數(shù)f(x)在區(qū)間[?π12,5π12]上單調(diào)遞增
C.曲線F關(guān)于直線x=?π12對稱
D.將函數(shù)y=sin2x的圖象向右平移π3個單位長度,得到曲線F
【分析】已知了三角函數(shù),根據(jù)正弦函數(shù)y=sinx的性質(zhì)利用整體代換思想求出對應(yīng)選項的結(jié)果,即可判斷是否正確.
【解答】解:函數(shù)f(x)的最小正周期為2π2=π,故A選項正確;
由?π2+2kπ≤2x?π3≤π2+2kπ,解得?π12+kπ≤x≤5π12+kπ(k∈Z),
所以函數(shù)f(x)在區(qū)間[?π12,5π12]上單調(diào)遞增,故B選項正確;
由于f(?π12)=sin[2(?π12)?π3]=sin(?π2)=?1,
所以直線x=?π12是曲線F的一條對稱軸,故C選項正確;
y=sin2x向右平移π3個單位長度得到y(tǒng)=sin[2(x?π3)]=sin(2x?2π3),故D選項錯誤.
故選:ABC.
三.填空題(共19小題)
16.對任意兩實數(shù)a、b,定義運算“max{a,b}”如下:max{a,b}=a(a≥b)b(a<b),則關(guān)于函數(shù)f(x)=max{sinx,csx},下列命題中:
①函數(shù)f(x)的值域為[?22,1];
②函數(shù)f(x)是周期函數(shù);
③函數(shù)f(x)的對稱軸為x=kπ+π4(k∈Z);
④當(dāng)且僅當(dāng)x=2kπ(k∈Z)時,函數(shù)f(x)取得最大值1;
⑤當(dāng)且僅當(dāng)2kπ<x<2kπ+32π(k∈Z)時,f(x)<0;
正確的是 ①②③ (填上你認(rèn)為正確的所有答案)
【分析】畫出函數(shù)y=f(x)的圖象,通過函數(shù)圖象可以直觀的看出何時取到最值,對稱軸以及周期性等問題.
【解答】解:畫出函數(shù)y=f(x)的圖象如圖所示;
由圖可知:
①函數(shù)f(x)的值域為[?22,1],∴①正確;
②函數(shù)f(x)是最小正周期為2π的函數(shù),∴②正確;
③函數(shù)f(x)的對稱軸為x=kπ+π4(k∈Z),∴③正確;
④x=2kπ或x=2kπ+π2(k∈Z)時,函數(shù)f(x)取得最大值1,∴④錯誤;
⑤當(dāng)且僅當(dāng)2kπ+π<x<2kπ+32π(k∈Z)時,f(x)<0,∴⑤錯誤;
綜上,正確的命題序號是①②③.
故答案為:①②③.
17.給出下列五個命題:
①函數(shù)y=2sin(2x?π3)的一條對稱軸是x=5π12;
②函數(shù)y=tanx的圖象關(guān)于點(π2,0)對稱;
③正弦函數(shù)在第一象限為增函數(shù);
④若sin(2x1?π4)=sin(2x2?π4),則x1﹣x2=kπ,其中k∈Z;
⑤函數(shù)f(x)=sinx+2|sinx|,x∈[0,2π]的圖象與直線y=k有且僅有兩個不同的交點,則k的取值范圍為(1,3).
以上五個命題中正確的有 ①②⑤ (填寫所有正確命題的序號)
【分析】①計算2sin(2×5π12?π3)是否為最值±2進(jìn)行判斷;②根據(jù)正切函數(shù)的性質(zhì)判斷;③根據(jù)正弦函數(shù)的圖象判斷;④由sin(2x1?π4)=sin(2x2?π4)得2x1?π4和2x2?π4關(guān)于對稱軸對稱或相差周期的整數(shù)倍;⑤作出函數(shù)圖象,借助圖象判斷.
【解答】解:當(dāng)x=5π12時,sin(2x?π3)=sinπ2=1,∴①正確;
當(dāng)x=π2時,tanx無意義,∴②正確;
當(dāng)x>0時,y=sinx的圖象為“波浪形“曲線,故③錯誤;
若sin(2x1?π4)=sin(2x2?π4),則2x1?π4=2x2?π4+2kπ或2x1?π4+(2x2?π4)=2(π2+kπ)=π+2kπ,
∴x1﹣x2=kπ或x1+x2=3π4+kπ,k∈Z.故④錯誤.
作出f(x)=sinx+2|sinx|=3sinx,x∈[0,π]?sinx,x∈(π,2π]在[0,2π]上的函數(shù)圖象,如圖所示:
由圖象可知當(dāng)1<k<3時,函數(shù)圖象與直線y=k有兩個交點,
故⑤正確.
故答案為:①②⑤.
18.若函數(shù)f(x)=2(x+1)2+sinxx2+1的最大值和最小值分別為M、m,則函數(shù)g(x)=(M+m)x+sin[(M+m)x﹣1]圖象的一個對稱中心是 (14,1) .
【分析】對函數(shù)f(x)進(jìn)行化簡,結(jié)合奇偶性考慮最值,可求出M+m,從而可得函數(shù)g(x)的對稱中心;
【解答】解:函數(shù)f(x)=2(x+1)2+sinxx2+1=2x2+2+4x+sinxx2+1=2+4x+sinxx2+1
令h(x)=4x+sinxx2+1
由h(﹣x)=?4x?sinxx2+1=?h(x),
∴h(x)是奇函數(shù),
∴h(x)的最大值h(x)mxx,最小值h(x)min
即h(x)mxx+h(x)min=0
那么:函數(shù)f(x)的最大值M=2+h(x)mxx,最小值為m=2+h(x)min
∴:M+m=2+h(x)mxx+2+h(x)min=4
可得:函數(shù)g(x)=(M+m)x+sin[(M+m)x﹣1]=4x+sin(4x﹣1).
令4x﹣1=kπ,k∈Z.
可得x=14kπ+14,
當(dāng)k=0時,可得x=14,此時g(14)=1,
故得一個對稱中心為(14,1).
故答案為:(14,1).
19.函數(shù)y=5sin(π5x+π5)(﹣15≤x≤10)的圖象與函數(shù)y=5x+1圖象的所有交點的橫坐標(biāo)之和為 ﹣6 .
【分析】經(jīng)分析可得已知的兩個函數(shù)都關(guān)于點(﹣1,0)對稱,畫出兩個函數(shù)的圖象,根據(jù)數(shù)形結(jié)合即可求解.
【解答】解:函數(shù)y=5sin(π5x+π5)的圖象關(guān)于點(﹣1,0)對稱,對于函數(shù)y=5x+1,
當(dāng)x>﹣1時,y=5x+1單調(diào)遞減,當(dāng)x<﹣1時,y=5x+1單調(diào)遞減,且其圖象也關(guān)于點(﹣1,0)對稱,
根據(jù)兩個函數(shù)的圖象均關(guān)于點(﹣1,0)對稱,可知兩個函數(shù)圖象的交點關(guān)于點(﹣1,0)對稱,
畫出函數(shù)的圖象,如圖所示:
由圖象可得共有6個交點,得到所有交點的橫坐標(biāo)之和為﹣2×3=﹣6,
故答案為:﹣6.
20.設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π2)的圖象關(guān)于直線x=2π3對稱,它的周期為π,則下列說法正確的是 ③ .(填寫序號)
①f(x)的圖象過點(0,32);
②f(x)在[π12,2π3]上單調(diào)遞減;
③f(x)的一個對稱中心是(5π12,0);
④將f(x)的圖象向右平移|φ|個單位長度得到函數(shù)y=2sinωx的圖象.
【分析】根據(jù)對稱軸的性質(zhì)和周期公式求解出ω,φ,可得f(x)的解析式,結(jié)合三角函數(shù)的圖象及性質(zhì)判斷可得答案.
【解答】解:由題意,周期為π,即T=2πω=π,可得ω=2.則f(x)=2sin(2x+φ)
圖象關(guān)于直線x=2π3對稱,可得2×2π3+φ=kπ+π2,k∈Z.
∵0<φ<π2,
∴φ=π6.
則f(x)=2sin(2x+π6)
當(dāng)x=0時,可得f(0)=1,圖象過點(0,1),∴①不對.
由π2+2kπ≤2x+π6≤3π2+2kπ,k∈Z.
得:π6+kπ≤x≤2π3+kπ.
可得f(x)在[π6,2π3]上單調(diào)遞減;∴②不對.
當(dāng)x=5π12時,可得f(5π12)=0,圖象關(guān)于點(5π12,0)對稱,∴③對.
將f(x)=2sin(2x+π6)的圖象向右平移π6個單位長度得到:2sin(2x?π6),∴④不對.
故答案為③.
21.已知函數(shù)f(x)=sin(2x+φ),若f(π12)?f(?5π12)=2,則函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為 [kπ?5π12,kπ+π12],k∈Z .
【分析】由條件可得π6+φ=2kπ+π2,且?5π6+φ=2kπ?π2,k∈Z,求得φ的值,可得f(x)的解析式,再利用正弦函數(shù)的單調(diào)性得出結(jié)論.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=sin(2x+φ),若f(π12)?f(?5π12)=2,
則函數(shù)的周期為π,f(π12)=sin(π6+φ)=1,f(?5π12)=sin(?5π6+φ)=﹣1,
故π6+φ=2kπ+π2,且?5π6+φ=2kπ?π2,k∈Z,即φ=2kπ+π3,k∈Z.
故取φ=π3,f(x)=sin(2x+π3 ).
令2kπ?π2≤2x+π3≤2kπ+π2,求得kπ?5π12≤x≤kπ+π12,
故答案為:[kπ?5π12,kπ+π12],k∈Z.
22.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx?π6)(ω>0)在[0,π]有且僅有3個零點,則函數(shù)f(x)在[0,π]上存在 1 個極小值點,實數(shù)ω的取值范圍是 [13π6,19π6) .
【分析】由x∈[0,π]可得,ωx?π6∈[?π6,ωπ?π6],根據(jù)題意可得2π≤ωπ?π6<3π,令t=ωx?π6,作出函數(shù)y=sint的圖象,利用數(shù)形結(jié)合即可.
【解答】解:當(dāng)x∈[0,π]時,ωx?π6∈[?π6,ωπ?π6],
由于函數(shù)f(x)在[0,π]上有且僅有3個零點,則2π≤ωπ?π6<3π,
∴136≤ω<196,∴ω的取值范圍為[13π6,19π6).
令t=ωx?π6,則2π≤t<3π,
作出函數(shù)y=sint在區(qū)間[?π6,ωπ?π6]上的圖象如圖所示,
∴函數(shù)f(x)在[0,π]上有且僅有1個極小值點.
故答案為:1,[13π6,19π6).
23.已知函數(shù)f(x)=sin(x?π6),若對任意的實數(shù)α∈[?5π6,?π2],都存在唯一的實數(shù)β∈[0,m],使f(α)+f(β)=0,則實數(shù)m的最小值是 π2 .
【分析】直接利用函數(shù)的性質(zhì)求出結(jié)果.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sin(x?π6),若對任意的實數(shù)α∈[?5π6,?π2],
則:f(α)∈[?32,0],
由于使f(α)+f(β)=0,
則:f(β)∈[0,32].
sin(β?π6)∈[0,32],
0≤β?π6≤π3,
β=π2,
所以:實數(shù)m的最小值是π2.
故答案為:π2
24.已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0,0<φ<π2)的圖象與x軸的交點中,相鄰兩個交點之間的距離為π2,且圖象上一個最低點為M(2π3,﹣2).則f(x)的解析式為 f(x)=2sin(2x+π6) .
【分析】由圖象最低點得出A的值,由圖象與x軸的交點中相鄰兩個交點之間的距離求出周期T,得出ω,再根據(jù)圖象過點M求出φ的值即可.
【解答】解:由題意得A=2,周期T=2πω=2×π2=π,得ω=2,
此時f(x)=2sin(2x+φ),
將M(2π3,﹣2)代入f(x)得﹣2=2sin(4π3+φ),
即sin(4π3+φ)=﹣1,0<φ<π2,
解得φ=π6,所以f(x)=2sin(2x+π6).
故答案為:f(x)=2sin(2x+π6).
25.已知x1,x2是函數(shù)f(x)=Asin(ωx+π3)(A>0,ω>0)的兩個零點,若|x1﹣x2|的最小值為π2,則f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為 [kπ?5π12,kπ+π12],k∈z .
【分析】由已知可求周期T,進(jìn)而可求ω,然后結(jié)合正弦函數(shù)的單調(diào)性即可求解.
【解答】解:由題意得,12T=π2,即T=π,
所以ω=2,f(x)=Asin(2x+π3),
令?π2+2kπ≤2x+π3≤π2+2kπ,
則?5π12+kπ≤x≤π12+kπ,
故f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[kπ?5π12,kπ+π12],k∈Z.
故答案為:[kπ?5π12,kπ+π12],k∈Z.
26.已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)圖象的任意兩對稱軸之間的距離為整數(shù),且其圖象上存在四點M、N、P、Q,使得四邊形MNPQ為菱形,則A的最小值為 32 .
【分析】先由函數(shù)f(x)圖象上存在四點M,N,P,Q,使得四邊形MNPQ為菱形,得出M,P關(guān)于函數(shù)f(x)的對稱點對稱,N,Q關(guān)于函數(shù)f(x)的對稱點對稱,再由A有最小值,得出A,T關(guān)系式即可.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)圖象上存在四點M,N,P,Q,使得四邊形MNPQ為菱形,
∴M,P關(guān)于函數(shù)f(x)的對稱點對稱,N,Q關(guān)于函數(shù)f(x)的對稱點對稱,
設(shè)函數(shù)的周期為T,
∵要使A有最小值,則MQ=T=MN,
又∵M(jìn)N=(T2)2+(2A)2,∴(T2)2+(2A)2=T,∴A=34T,
∵函數(shù)f(x)圖象的任意兩條對稱軸之間的距離為整數(shù),且A最小,
∴T=2時,A有最小值為32.
故答案為:32.
27.在[0,2π]內(nèi),使sinx≥?32成立的x的取值范圍是 [0,4π3]∪[5π3,2π] .
【分析】畫出正弦函數(shù)y=sinx,x∈[0,2π]的圖象,再作出直線y=?32,即得解.
【解答】解:如圖示:
畫出正弦函數(shù)y=sinx,x∈[0,2π]的圖象,再作出直線y=?32,
觀察圖象即得不等式sinx≥?32的解集為[0,4π3]∪[5π3,2π].
故答案為:[0,4π3]∪[5π3,2π]
28.比較下列各數(shù)的大小:sin1,sin2,sin3 sin3<sin1<sin2 .
【分析】直接利用三角函數(shù)的關(guān)系式和誘導(dǎo)公式的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:根據(jù)角度的轉(zhuǎn)換關(guān)系,1弧度≈57°18′,2弧度≈114°36′,3弧度≈171°54′.
所以:sin1≈sin57°18′,
sin2≈sin114°36′=sin66°24′,
sin3≈sin171°54′=sin8°6′,
由于y=sinx在區(qū)間(0,π2)上是單調(diào)遞增函數(shù).
故:sin3<sin1<sin2.
故答案為:sin3<sin1<sin2
29.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+π4)(ω>0),若f(x)在[0,3π]恰有3個極值點,則ω的取值范圍是 [34,1312) .
【分析】由題意利用正弦函數(shù)的極值點和周期性,求得ω的范圍.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=sin(ωx+π4)(ω>0),若f(x)在[0,3π]恰有3個極值點,
而ωx+π4∈[π4,3ωπ+π4],∴5π2≤3ωπ+π4<7π2,求得34≤ω<1312,
則ω的取值范圍是[34,1312),
故答案為:[34,1312).
30.若點(π4,b)在函數(shù)y=2sinx+1的圖象上,則b= 2 .
【分析】將點(π4,b)代入函數(shù)解析式中即可求得b值.
【解答】解:因為點(π4,b)在函數(shù)y=2sinx+1的圖象上,
所以b=2sinπ4+1=2.
故答案為:2.
31.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ<2π)是R上的偶函數(shù),圖象關(guān)于點M(34π,0)對稱,在[0,π2]是單調(diào)函數(shù),則符合條件的數(shù)組(ω,φ)有 4 對.
【分析】根據(jù)正弦、余弦函數(shù)的奇偶性、對稱性和單調(diào)性,進(jìn)行求解即可.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ<2π)是R上的偶函數(shù),
∴φ=π2 或φ=3π2,
故當(dāng)φ=π2時,f(x)=csωx,
∵它的圖象關(guān)于點M(34π,0)對稱,∴ω×3π4=kπ+π2,k∈Z,即ω=4k+23.
在[0,π2]是單調(diào)函數(shù),∴T2=πω≥π2?0,∴0<ω≤2.
當(dāng)k=0,ω=23;當(dāng)k=1,ω=2.
則符合條件的數(shù)組(ω,φ)有:(23,π2)、(2,π2).
當(dāng)φ=3π2 時,f(x)=﹣csωx,同理求得符合條件的數(shù)組(ω,φ)有:(23,3π2)、(2,3π2).
綜上可得,符合條件的數(shù)組(ω,φ)有4對,
故答案為:4.
32.函數(shù)y=1﹣2sinx的最大值為 3 ,此時x= ?π2+2kπ,k∈Z. .
【分析】要求1﹣2sinx的最大值,即求sinx的最小值,然后再求出取最小值時x的取值集合即可.
【解答】解:要使y=1﹣2sinx的最大,只需sinx取最小值﹣1,
此時ymax=3.x=?π2+2kπ,k∈Z.
故答案為:3,?π2+2kπ,k∈Z.
33.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+π6)+acsωx(a>0,ω>0)對任意x1,x2∈R都有f(x1)+f(x2)≤43,若f(x)在[0,π]上的取值范圍是[3,23],則實數(shù)ω的取值范圍是 [16,13] .
【分析】由輔助角公式可得f(x)=3+(1+a)2sin(ωx+φ),由題意可知f(x)的最大值為23,可求得a,然后結(jié)合已知函數(shù)的值域及正弦函數(shù)的圖象的性質(zhì)可求實數(shù)ω的取值范圍.
【解答】解:f(x)=2sin(ωx+π6)+acsωx=3sinωx+(1+a)csωx=3+(1+a)2sin(ωx+φ),其中tanφ=1+a3,
因為函數(shù)f(x)對任意x1,x2∈R都有f(x1)+f(x2)≤43,
所以f(x)的最大值為23,所以3+(1+a)2=23,即(1+a)2=9,a>0,所以a=2,
所以f(x)=23sin(ωx+π3),
因為0≤x≤π,所以π3≤ωx+π3≤ωπ+π3,
若f(x)在[0,π]上的值域為[3,23],
所以32≤sin(ωx+π3)≤1
結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)可知,π2≤ωπ+π3≤2π3,
解得16≤ω≤13,
即實數(shù)ω的取值范圍是[16,13].
故答案為:[16,13].
34.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+π6)sin(ωx+2π3)(ω>0),若存在α,β∈(﹣3,0),對任意x∈R,f(α)≤f(x)≤f(β),則ω的取值范圍是 (11π36,+∞) .
【分析】首先利用三角函數(shù)關(guān)系式的變換,把函數(shù)的關(guān)系式變形成正弦型函數(shù),進(jìn)一步利用函數(shù)的性質(zhì)的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sin(ωx+π6)sin(ωx+2π3)=sin(ωx+π6)cs(ωx+π3)=12sin(2ωx+π3),
對任意x∈R,f(α)≤f(x)≤f(β),
則f(α)=?12,f(β)=12,
由x∈(﹣3,0),可得?6ω+π3<2ωx+π3<π3,
故?6ω+π3<?3π2,
解得ω>11π36.
故答案為:(11π36,+∞).
四.解答題(共8小題)
35.函數(shù)f(x)=3sin(ωx+π4)+m,其中0<ω<6,f(π8)=2,且對于任意x∈R,都有f(5π8)≤f(x)≤f(9π8).
(1)求ω和m;
(2)當(dāng)x∈[0,π2]時,求f(x)的值域.
【分析】(1)由已知可得函數(shù)取得最大值和最小值,根據(jù)自變量的長度以及ω的范圍可推出函數(shù)的周期,進(jìn)而可以求出ω,m的值,
(2)根據(jù)定義域,再根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì)即可求出值域.
【解答】解:(1)因為f(5π8)≤f(x)≤f(9π8)恒成立,
所以f(9π8)是函數(shù)f(x)的最大值,f(5π8)是函數(shù)f(x)的最小值,
所以(k+12)?T=9π8?5π8=π2,k∈Z,解得T=π2k+1,k∈Z,
因為0<ω<6,所以T=2πω>π3,所以k=0,故T=π,所以ω=2;
又因為f(π8)=3sin(2×π8+π4)+m=2,
即3+m=2,所以m=﹣1,
故m的值為﹣1;
(2)函數(shù)f(x)=3sin(2x+π4)﹣1,
當(dāng)x∈[0,π2]時,2x+π4∈[π4,5π4],
所以sin(2x+π4)∈[?22,1],從而f(x)∈[?322?1,2],
故函數(shù)的值域為:[?322?1,2].
36.已知函數(shù)f(x)=2cs2ωx+2sinωxcsωx(ω>0)的最小正周期為π.
(1)求f(π3)的值;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
【分析】(1)利用三角恒等變換化簡函數(shù)的解析式,再利用正弦函數(shù)的周期性求得ω的值,可得函數(shù)的解析式.
(2)利用正弦函數(shù)的單調(diào)性求得函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
【解答】解:(1)函數(shù)f(x)=2cs2ωx+2sinωxcsωx=cs2ωx+sin2ωx+1=2sin(2ωx+π4)+1,
因為f(x)最小正周期為π,所以2π2ω=π,解得ω=1,
所以f(x)=2sin(2x+π4)+1,
f(π3)=2sin(2π3+π4)+1=2(sin2π3csπ4+cs2π3sinπ4)+1=3+12.
(2)由2kπ?π2≤2x+π4≤2kπ+π2,可得 kπ?3π8≤x≤kπ+π8,
所以,函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[kπ?3π8,kπ+π8],k∈Z.
37.已知函數(shù)f(x)=2sin(2x+π6)+1,x∈R
(1)求函數(shù)f(x)的最值及取得最值時自變量x的取值集合;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間.
【分析】根據(jù)正弦函數(shù)的最值和單調(diào)性應(yīng)用整體法求出f(x)的最值和單調(diào)區(qū)間即可.
【解答】解:(1)∵f(x)=2sin(2x+π6)+1,
∴當(dāng)2x+π6=π2+2kπ,k∈Z,
f(x)max=3,此時x=π6+kπ,k∈Z,
∴x的取值集合為{x|x=π6+kπ,k∈Z}
∴當(dāng)2x+π6=?π2+2kπ,k∈Z,
f(x)min=﹣1,此時x=?π3+kπ,k∈Z,
∴x的取值集合為{x|x=?π3+kπ,k∈Z}
(2)由?π2+2kπ≤2x+π6≤π2+2kπ,k∈Z可得
?π3+kπ≤x≤π6+kπ,k∈Z,
∴f(x)的單調(diào)增區(qū)間為:[?π3+kπ,π6+kπ],k∈Z
由π2+2kπ≤2x+π6≤3π2+2kπ,k∈Z可得
π6+kπ≤x≤2π3+kπ,k∈Z,
∴f(x)的單調(diào)增區(qū)間為:[π6+kπ,2π3+kπ],k∈Z
38.設(shè)函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)(﹣π<φ<0),y=f(x)圖象的一條對稱軸是直線x=π6.
(Ⅰ)求φ;
(Ⅱ)求函數(shù)y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間.
【分析】(Ⅰ)由正弦函數(shù)圖象在對稱軸取得最值,結(jié)合φ的范圍,即可求出φ的值;
(Ⅱ)根據(jù)正弦函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,求出f(x)的單調(diào)增區(qū)間即可.
【解答】解:(Ⅰ)由函數(shù)f(x)=sin(2x+φ),
且y=f(x)圖象的一條對稱軸是直線x=π6;
∴π3+φ=π2+kπ,k∈Z,
解得φ=π6+kπ,k∈Z,
又﹣π<φ<0,
∴φ=?5π6;
(Ⅱ)由函數(shù)f(x)=sin(2x?5π6),
令?π2+2kπ≤2x?5π6≤π2+2kπ,k∈Z,
解得π3+2kπ≤2x≤4π3+2kπ,k∈Z,
即π6+kπ≤x≤2π3+kπ,k∈Z;
∴函數(shù)y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間為[π6+kπ,2π3+kπ],k∈Z.
39.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx﹣φ)(ω>0,0<φ<π2)的最小正周期為π,且π6是它的一個零點.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)若α,β∈[0,π2],f(a2+5π12)=2,f(β2+π6)=3,求cs(α+β)的值.
【分析】(1)根據(jù)函數(shù)的周期和零點求出ω,φ,即可求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)利用兩角和差的余弦公式進(jìn)行求解即可.
【解答】解:(1)∵函數(shù)f(x)=2sin(ωx﹣φ)(ω>0,0<φ<π2)的最小正周期為π,
∴2πω=π,解得ω=2,
則f(x)=2sin(2x﹣φ) …(2分)
又π6是它的一個零點,
即2×π6?φ=kπ,…(4分)
則φ=π3?kπ,k∈Z,
∵0<φ<π2 …(5分)
∴當(dāng)k=0時,φ=π3 …(6分)
故f(x)的解析式為f(x)=2sin(2x?π3) …(7分)
(2)由(1)f(x)=2sin(2x?π3)
又∵f(a2+5π12)=2,f(β2+π6)=3
∴sin(α+π2)=22,sinβ=32 …(9分)
∴csα=22,
又α,β∈[0,π2],
∴α=π4,β=π3,
則cs(α+β)=csαcsβ﹣sinαsinβ=22×12?22×32=2?64 …(12分)
40.已知函數(shù)y=f(x),若存在實數(shù)m、k(m≠0),使得對于定義域內(nèi)的任意實數(shù)x,均有m?f(x)=f(x+k)+f(x﹣k)成立,則稱函數(shù)y=f(x)為“可平衡”函數(shù),有序數(shù)對(m,k)稱為函數(shù)f(x)的“平衡”數(shù)對;
(1)若m=3,判斷f(x)=sinx是否為“可平衡”函數(shù),并說明理由;
(2)若m1,m2∈R且(m1,π2),(m2,π4)均為f(x)=sin2x的“可平衡”數(shù)對,當(dāng)0<x<π3時,方程m1+m2=a有兩個不相等的實根,求a 的取值范圍.
【分析】(1)假設(shè)f(x)=sinx是“可平衡”函數(shù),由題意3sinx=sin(x+k)+sin(x﹣k),由此求出m、k的值;
(2)由題意求出m1、m2的值,利用m1+m2=a,結(jié)合三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)求出a 的取值范圍.
【解答】解:(1)假設(shè)f(x)=sinx是“可平衡”函數(shù),則由題意應(yīng)有:
3sinx=sin(x+k)+sin(x﹣k)
=sinxcsk+csxsink+sinxcsk﹣csxsink
=2sinxcsk;
∴csk=32,解得 k=2tπ±π6,t∈Z;
∴存在實數(shù)m、k(m≠0),使得對于定義域內(nèi)的任意實數(shù)x,
均有m?f(x)=f(x+k)+f(x﹣k)成立;
∴f(x)=sinx是“可平衡”函數(shù),
且 csk=32∴k=±π6+2nπ,n∈Z;
(2)由題意m1sin2x=sin2(x+π2)+sin2(x?π2)=2cs2x,
∴m1=2cs2xsin2x;
m2sin2x=sin2(x+π4)+sin2 (x?π4)=sin2(x+π4)+cs2(x+π4)=1,
解得m2=1sin2x;
∴m1+m2=2cs2x+1sin2x=2cs2x+41?cs2x=a,
解得cs2x=a?4a+2,
∵0<x<π3,∴0<2x<2π3,
∴?12<cs2x<1,且y=cs2x是單調(diào)遞減,
∴方程m1+m2=a不會有兩個不相等的實根,即a的取值范圍為?.
41.已知函數(shù)f(x)=2sin(2x+π4),x∈R
(1)寫出函數(shù)f(x)的最小正周期、對稱軸方程及單調(diào)區(qū)間;
(2)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,π2]上的最值及取最值時x的值.
【分析】(1)根據(jù)題意,結(jié)合正弦函數(shù)的圖象性質(zhì),利用正弦函數(shù)的周期性求得f(x)的最小正周期,進(jìn)而結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)可得答案;
(2)根據(jù)題意,若x∈[0,π2],計算可得π4≤2x+π4≤5π4,結(jié)合正弦函數(shù)的圖象可得答案.
【解答】解:(1)根據(jù)題意,函數(shù)f(x)=2sin(2x+π4),
則其周期T=2π2=π,
令2x+π4=kπ+π2,可得x=kπ2+π8,即函數(shù)f(x)的對稱軸為x=kπ2+π8,
令2kπ?π2≤2x+π4≤2kπ+π2,解可得kπ?3π8≤x≤kπ+π8,即函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是[kπ?3π8,kπ+π8],
令2kπ+π2≤2x+π4≤2kπ+3π2,解可得kπ+π8≤x≤kπ+5π8,即函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是[kπ+π8,kπ+5π8],
(2)根據(jù)題意,若x∈[0,π2],即0≤x≤π2,
則π4≤2x+π4≤5π4,
結(jié)合正弦函數(shù)的圖象,可得當(dāng)2x+π4=π2,即x=π8時,函數(shù)f(x)=2sin(2x+π4)有最大值2,
當(dāng)2x+π4=5π4,即x=π2時,函數(shù)f(x)=2sin(2x+π4)有最小值?2.
42.已知cs(θ+π6)=a(|a|≤1),函數(shù)f(x)=23sin(x?π3),
(1)求f(θ)的值
(2)求f(x)在x∈[π2,π]上的最大值及取最大值時x的取值
(3)求f(x)的單調(diào)增區(qū)間.
【分析】(1)根據(jù)誘導(dǎo)公式,利用(π3?θ)+(θ+π6)=π2,求出f(θ)的值;
(2)根據(jù)三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),求出f(x)的最大值以及對應(yīng)x的值;
(3)根據(jù)正弦函數(shù)的圖象與性質(zhì),求出f(x)的單調(diào)增區(qū)間.
【解答】解:(1)∵cs(θ+π6)=a(|a|≤1),函數(shù)f(x)=23sin(x?π3),
∴f(θ)=23sin(θ?π3)=?23sin(π3?θ)=?23cs(θ+π6)=﹣a;
(2)當(dāng)x∈[π2,π]時,x?π3∈[π6,2π3],
∴sin(x?π3)∈[12,1];
當(dāng)x?π3=π2,即x=5π6時,
函數(shù)f(x)=23sin(x?π3)取得最大值為23;
(3)令?π2+2kπ≤x?π3≤π2+2kπ,k∈Z,
∴?π6+2kπ≤x≤5π6+2kπ,k∈Z,
∴f(x)=23sin(x?π3)的單調(diào)增區(qū)間是:[?π6+2kπ,5π6+2kπ],k∈Z.

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