
?人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 余弦函數(shù)的圖像
一.選擇題(共19小題)
1.在同一直角坐標(biāo)系xOy中,函數(shù)y=cosx與y=﹣cosx的圖象之間的關(guān)系是( )
A.關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng) B.關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)
C.關(guān)于直線(xiàn)y=x對(duì)稱(chēng) D.關(guān)于直線(xiàn)y=﹣x對(duì)稱(chēng)
2.已知函數(shù)f(x)=Asinωx(A>0,ω>0)與g(x)=A2cosωx的部分圖象如圖所示,則( ?。?br />
A.A=1,ω=3π B.A=2,ω=π3 C.A=1,ω=π3 D.A=2,ω=3π
3.在平面直角坐標(biāo)系中,橫縱坐標(biāo)均為整數(shù)的點(diǎn)稱(chēng)為格點(diǎn),如果函數(shù)f(x)的圖象恰好通過(guò)k(k∈N*)個(gè)格點(diǎn),則稱(chēng)函數(shù)f(x)為k階格點(diǎn)函數(shù).對(duì)下列4個(gè)函數(shù):①f(x)=?cos(π2?x);②f(x)=(13)x;③f(x)=3π(x﹣1)2+2;④f(x)=log0.5x;其中是一階格點(diǎn)函數(shù)的有( ?。?br />
A.①③ B.②③ C.③④ D.①④
4.若f(x)=2cos(ωx+φ)+m(ω>0)對(duì)任意實(shí)數(shù)t都有f(t+π4)=f(﹣t),且f(π8)=﹣1,則實(shí)數(shù)m的值等于( ?。?br />
A.﹣3或1 B.﹣1或3 C.±3 D.±1
5.函數(shù)f(x)=Acos(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,給出以下結(jié)論:
①f(x)的最小正周期為2
②f(x)的一條對(duì)稱(chēng)軸為x=?12
③f(x)在(k?14,k+34)(k∈Z)上單調(diào)遞減
④f(x)的最大值為A
其中正確的結(jié)論個(gè)數(shù)為( ?。?br />
A.1 B.2 C.3 D.4
6.若函數(shù)y=|cosx|,(x>0)與直線(xiàn)y=kx有且僅有兩個(gè)公共點(diǎn),其橫坐標(biāo)分別為α、β,且α<β,則( ?。?br />
A.β=cosβcosα B.β=αcosβcosα
C.β=cosβk D.β=?cosβsinβ
7.已知函數(shù)y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,?π2<φ<π2)的部分圖象如圖所示,則φ=( ?。?br />
A.π3 B.π6 C.?π6 D.?π3
8.已知定義在正整數(shù)集上的函數(shù)f(x)=sinπx2和g(x)=cosπx2,則當(dāng)x∈[0,2020]時(shí),y=f(x)圖象在y=g(x)圖象上方的點(diǎn)的個(gè)數(shù)為( )
A.505 B.504 C.1010 D.1009
9.已知函數(shù)f(x)=Acos(ωx+π6)(A>0,ω>0),若f(x)在區(qū)間[0,2π]上有且僅有4個(gè)零點(diǎn)和1個(gè)極大值點(diǎn),則ω的取值范圍是( ?。?br />
A.[53,2312) B.[1112,2312) C.[53,136) D.[2312,136)
10.已知函數(shù)f(x)=2cos(ωx+π3)﹣?3(ω>0)在區(qū)間[0,?π2]上單調(diào)遞減,則ω的最大值為( ?。?br />
A.1 B.43 C.65 D.32
11.已知函數(shù)f(x)=4cos(2ωx+π6)﹣2(ω>0)在[0,π]內(nèi)有且僅有兩個(gè)零點(diǎn),則ω的取值范圍是( ?。?br />
A..(32,136] B.[32,136) C.(34,1312] D.[34,1312)
12.已知函數(shù)f(x)=cos(ωx+π6)(ω>0)的最小正周期為π,則該函數(shù)圖象( ?。?br />
A.關(guān)于直線(xiàn)x=π6對(duì)稱(chēng) B.關(guān)于點(diǎn)(π6,0)對(duì)稱(chēng)
C.關(guān)于直線(xiàn)x=π3對(duì)稱(chēng) D.關(guān)于點(diǎn)(π3,0)對(duì)稱(chēng)
13.若函數(shù)y=sin(x+φ)的一個(gè)對(duì)稱(chēng)中心為(π6,0),則函數(shù)y=cos(x+φ)的一條對(duì)稱(chēng)軸為( ?。?br />
A.x=?π3 B.x=π6 C.x=π4 D.x=π3
14.cos3x+cosx=0在[0,2π]上所有根之和為( ?。?br />
A.3π B.4π C.5π D.6π
15.如圖是函數(shù)f(x)=cos(πx+φ)(0<φ<π2)的部分圖象,則f(6x0)=( ?。?br />
A.12 B.?12 C.?32 D.32
16.已知函數(shù)f(x)=2cos(3x+φ)+3(|φ|≤π2),若?x∈(?π6,π12),f(x)的圖象恒在直線(xiàn)y=3的上方,則φ的取值范圍是( ?。?br />
A.(π12,π2) B.[π6,π3] C.(0,π4) D.(?π6,π3)
17.已知函數(shù)y=3cos(ωx+π6)(ω>0)的圖象與直線(xiàn)y=3相鄰的兩個(gè)公共點(diǎn)之間的距離為2π3,則ω的值為( ?。?br />
A.3 B.23 C.13 D.32
18.已知函數(shù)y=3cos(2x+π3)的定義域?yàn)閇a,b],值域?yàn)閇﹣1,3],則b﹣a的值可能是( ?。?br />
A.2π3 B.π2 C.3π4 D.π
19.已知函數(shù)f(x)=2cos(ωx+π4ω)+1在(0,π8)上是減函數(shù),則ω的最大值為( ?。?br />
A.12 B.10 C.8 D.6
二.多選題(共3小題)
20.對(duì)于函數(shù)f(x)=2cos(2x+5π6),下列四個(gè)命題中正確的( ?。?br />
A.f(x)的最小正周期是π
B.x=π12是f(x)圖像的一條對(duì)稱(chēng)軸
C.f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)(π6,0)對(duì)稱(chēng)
D.?x∈[?π4,0],使f(x)=3
21.已知函數(shù)y=sin(ωx+φ)與y=cos(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2)在x∈[0,522]的圖象恰有三個(gè)不同的交點(diǎn)P,M,N.若△PMN為直角三角形,則( ?。?br />
A.ω=22π
B.△PMN的面積S=π
C.φ∈[?π4,π4]
D.兩函數(shù)圖象必在x=9π?4φ4ω處有交點(diǎn)
22.已知函數(shù)f(x)=2cos(ωx+π3)﹣1(ω>0),若函數(shù)f(x)的三個(gè)相鄰的零點(diǎn)分別為x1,x2,x3(x1<x2<x3),且|x1﹣x2|=λ|x2﹣x3|=π3,則ω+λ的值可能是( ?。?br />
A.52 B.92 C.4 D.6
三.填空題(共11小題)
23.已知函數(shù)f(x)=cos(3x+π3),其中x∈[π6,m](m∈R且m>π6),若f(x)的值域是[﹣1,?32],則 m的最大值是 ?。?br />
24.已知函數(shù)f(x)=cos(x+π3)+cosx,則函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為 ?。?br />
25.若函數(shù)f(x)=2sin(wx?π6)(w>0)和g(x)=3cos(2x+φ)的圖象的對(duì)稱(chēng)軸完全相同則當(dāng)x∈[0,π],關(guān)于x的不等式f(x)﹣1≥0的解集為 ?。?br />
26.函數(shù)f(x)=cos2πnx,x∈Z的值域由6個(gè)實(shí)數(shù)組成,則非零整數(shù)n的值是 ?。?br />
27.已知ω>0,在函數(shù)y=3sinωx與y=3cosωx圖象的交點(diǎn)中,距離最短的兩個(gè)交點(diǎn)間的距離為33,則ω的值是 ?。?br />
28.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,設(shè)A,B,C,D為函數(shù)y=sinωx與y=cosωx(ω>0)的圖象的四個(gè)相鄰的交點(diǎn),且四邊形ABCD的面積為π,則ω的值為 .
29.已知函數(shù)y=a+cosωx,x∈[﹣π,π](其中a、ω為常數(shù),且ω>0)有且僅有三個(gè)零點(diǎn),則ω的取值范圍是 ?。?br />
30.已知函數(shù)f(x)=cos(ωx?π6)(ω>0),若函數(shù)f(x)在(0,7π6)上沒(méi)有零點(diǎn),則ω的取值范圍是 ?。?br />
31.函數(shù)f(x)=2cos(12x+π3)?1在(0,2020π)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為 ?。?br />
32.方程3sinx=1+cos2x在區(qū)間[0,2π]上的所有解的和為 ?。?br />
33.已知函數(shù)y=sinx與函數(shù)y=2cosx﹣1在區(qū)間(0,π2)上的圖象的交點(diǎn)為P0,過(guò)點(diǎn)P0作x軸的垂線(xiàn)l,垂足為H,l與函數(shù)y=tanx的圖象交于點(diǎn)P1,則線(xiàn)段P1H的長(zhǎng)為 ?。?br />
四.解答題(共7小題)
34.已知函數(shù)f(x)=cosωx(ω>0),其圖象上相鄰的兩條對(duì)稱(chēng)軸之間的距離為π2,
(Ⅰ)求f(x+π6)在區(qū)間[?π6,2π3]上的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)若α∈(5π12,π2),f(α+π3)=13,求sin2α的值.
35.已知函數(shù)f(x)=cos(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π2)的部分圖象,如圖所示.
(1)求函數(shù)解析式,并求出函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間;
(2)若方程f(x)=m在[?π6,13π12]有兩個(gè)不同的實(shí)根,求m的取值范圍.
36.若函數(shù)f(x)=cos(ωx+φ),ω>0,|φ|<π2)的一個(gè)零點(diǎn)與之相鄰的對(duì)稱(chēng)軸之間的距離為π4,且x=2π3時(shí)f(x)有最小值.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若x∈[π4,5π6],求f(x)的值域.
37.已知函數(shù)f(x)=2cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π2)的最小正周期為π,直線(xiàn)x=?π24為它的圖象的一條對(duì)稱(chēng)軸.
(1)當(dāng)x∈[?5π24,5π24]時(shí),求函數(shù)f(x)的值域;
(2)在△ABC中,a,b,c分別為角A,B,C的對(duì)應(yīng)邊,若f(?A2)=2,a=3,求b+c的最大值.
38.已知函數(shù)f(x)=2cos(2x?π3)+1.
(1)求函數(shù)f(x)取得最大值時(shí)x的取值集合;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
39.已知函數(shù)f(x)=cos(πΩx﹣φ)(Ω>0,0≤φ<2π)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng).
(1)求φ的值;
(2)若函數(shù)f(x)在(0,3)上單調(diào)遞減,試求當(dāng)Ω取最小值時(shí),f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2020)的值.
40.已知函數(shù)f(x)=cos(2x?π3)+2sin(x?π4)sin(x+π4).
(1)求函數(shù)y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間;
(2)設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,滿(mǎn)足c=23,f(C)=1,且點(diǎn)O滿(mǎn)足|OA→|=|OB→|=|OC→|,求CO→?(CA→+CB→)的取值范圍.
人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 余弦函數(shù)的圖像
參考答案與試題解析
一.選擇題(共19小題)
1.在同一直角坐標(biāo)系xOy中,函數(shù)y=cosx與y=﹣cosx的圖象之間的關(guān)系是( ?。?br />
A.關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng) B.關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)
C.關(guān)于直線(xiàn)y=x對(duì)稱(chēng) D.關(guān)于直線(xiàn)y=﹣x對(duì)稱(chēng)
【分析】根據(jù)當(dāng)自變量相同時(shí),它們的函數(shù)值相反,可得它們的圖象關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng).
【解答】解:由于當(dāng)自變量相同時(shí),它們的函數(shù)值相反,故它們的圖象關(guān)于x軸對(duì)稱(chēng),
故選:A.
2.已知函數(shù)f(x)=Asinωx(A>0,ω>0)與g(x)=A2cosωx的部分圖象如圖所示,則( ?。?br />
A.A=1,ω=3π B.A=2,ω=π3 C.A=1,ω=π3 D.A=2,ω=3π
【分析】結(jié)合圖象可知,12A=1,T4=1.5,然后再由周期公式即可求解ω
【解答】解:由圖象可知,12A=1,T4=1.5,
∴A=2,T=6,
又6=T=2πω,
∴ω=13π,
故選:B.
3.在平面直角坐標(biāo)系中,橫縱坐標(biāo)均為整數(shù)的點(diǎn)稱(chēng)為格點(diǎn),如果函數(shù)f(x)的圖象恰好通過(guò)k(k∈N*)個(gè)格點(diǎn),則稱(chēng)函數(shù)f(x)為k階格點(diǎn)函數(shù).對(duì)下列4個(gè)函數(shù):①f(x)=?cos(π2?x);②f(x)=(13)x;③f(x)=3π(x﹣1)2+2;④f(x)=log0.5x;其中是一階格點(diǎn)函數(shù)的有( ?。?br />
A.①③ B.②③ C.③④ D.①④
【分析】根據(jù)題意,依次分析4個(gè)所給的函數(shù),①利用誘導(dǎo)公式化簡(jiǎn)后,求出整數(shù)點(diǎn)的個(gè)數(shù),判定是否滿(mǎn)足題意;②找出反例判斷正誤.③找出滿(mǎn)足題意的點(diǎn)的個(gè)數(shù)是即可判斷正誤;④利用對(duì)數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的互化,找出整點(diǎn)的個(gè)數(shù)即可判定正誤,進(jìn)而可得答案.
【解答】解:顯然點(diǎn)(0,0)是函數(shù)f(x)=?cos(π2?x)=?sinx的圖象上,而且函數(shù)只有最高點(diǎn)和最低點(diǎn)以及圖象與x軸的交點(diǎn)處,
橫坐標(biāo)都不是整點(diǎn),所以函數(shù)f(x)=?cos(π2?x)是一階格點(diǎn)函數(shù).
f(x)=3π(x﹣1)2+2的圖象上點(diǎn)(1,2)為整點(diǎn),當(dāng)x≠1的整數(shù)時(shí),函數(shù)值都不是整數(shù),故函數(shù)是一階格點(diǎn)函數(shù);
函數(shù)f(x)=(13)x中,當(dāng)x取負(fù)整數(shù)或0時(shí),都是整點(diǎn),不成立;
當(dāng)x=(12)n(n=0,1,2,3,?),都是整點(diǎn),故函數(shù)f(x)=log0.5x不是一階格點(diǎn)函數(shù).
故選:A.
4.若f(x)=2cos(ωx+φ)+m(ω>0)對(duì)任意實(shí)數(shù)t都有f(t+π4)=f(﹣t),且f(π8)=﹣1,則實(shí)數(shù)m的值等于( ?。?br />
A.﹣3或1 B.﹣1或3 C.±3 D.±1
【分析】根據(jù)f(t+π4)=f(﹣t)得出函數(shù)f(x)的對(duì)稱(chēng)軸即函數(shù)取得最值的x值,結(jié)合f(π8)=﹣1求出m的值.
【解答】解:f(x)=2cos(ωx+φ)+m(ω>0)對(duì)任意實(shí)數(shù)t都有f(t+π4)=f(﹣t),
所以函數(shù)f(x)的對(duì)稱(chēng)軸是x=π42=π8,此時(shí)函數(shù)f(x)取得最值,
又f(π8)=﹣1,
所以﹣1=±2+m,
解得m=1或﹣3.
故選:A.
5.函數(shù)f(x)=Acos(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,給出以下結(jié)論:
①f(x)的最小正周期為2
②f(x)的一條對(duì)稱(chēng)軸為x=?12
③f(x)在(k?14,k+34)(k∈Z)上單調(diào)遞減
④f(x)的最大值為A
其中正確的結(jié)論個(gè)數(shù)為( ?。?br />
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根據(jù)圖象判斷函數(shù)的解析式f(x)=Acos(ωx+φ),結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)即可得到結(jié)論.
【解答】解:由圖易知最小正周期為T(mén)=2×(54?14)=2,①正確;
由圖知,左側(cè)第一個(gè)零點(diǎn)為:14?1=?34,所以對(duì)稱(chēng)軸為:x=?34+142=?14,所以x=?12不是對(duì)稱(chēng)軸,②不正確;
因?yàn)閿?shù)f(x)=Acos(ωx+φ)的最小正周期為2,所以③不正確;
因?yàn)锳正負(fù)不定,所以④不正確.
所以只有①正確.
故選:A.
6.若函數(shù)y=|cosx|,(x>0)與直線(xiàn)y=kx有且僅有兩個(gè)公共點(diǎn),其橫坐標(biāo)分別為α、β,且α<β,則( ?。?br />
A.β=cosβcosα B.β=αcosβcosα
C.β=cosβk D.β=?cosβsinβ
【分析】利用數(shù)形結(jié)合,結(jié)合導(dǎo)數(shù)的幾何意義,即可得到結(jié)論.
【解答】解:若函數(shù)y=|cosx|,(x>0)與直線(xiàn)y=kx有且僅有兩個(gè)公共點(diǎn),
則直線(xiàn)y=kx與y=﹣cosx在(π2,π)內(nèi)相切,
y′=f′(x)=sinx,即k=sinβ,
由kβ=﹣cosβ,
消去k得sinβ?β=﹣cosβ,
即β=?cosβsinβ,
故選:D.
7.已知函數(shù)y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,?π2<φ<π2)的部分圖象如圖所示,則φ=( ?。?br />
A.π3 B.π6 C.?π6 D.?π3
【分析】根據(jù)題意,先由周期求出ω,再由五點(diǎn)法作圖求出φ的值.
【解答】解:函數(shù)y=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,?π2<φ<π2)的部分圖象,
可得14?2πω=2π3+π3,∴ω=12.
再根據(jù)五點(diǎn)法作圖,12×2π3+φ=0,∴φ=?π3,故函數(shù)y=Acos(2x?π3).
故選:D.
8.已知定義在正整數(shù)集上的函數(shù)f(x)=sinπx2和g(x)=cosπx2,則當(dāng)x∈[0,2020]時(shí),y=f(x)圖象在y=g(x)圖象上方的點(diǎn)的個(gè)數(shù)為( ?。?br />
A.505 B.504 C.1010 D.1009
【分析】直接利用三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),主要利用周期性的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:根據(jù)函數(shù)f(x)=sinπx2和g(x)=cosπx2的圖象,他們的最小正周期為4,
由于當(dāng)x∈[0,2020]時(shí),對(duì)函數(shù)f(x)=sinπx2正好有505個(gè)正周期,
當(dāng)定義在正整數(shù)集上y=f(x)圖象在y=g(x)圖象上方的點(diǎn)在第一個(gè)最小正周期內(nèi)有兩個(gè)正整數(shù)點(diǎn)為1和2.第二個(gè)正周期的整數(shù)點(diǎn)為5和6,…,
所以在x∈[0,2020]時(shí),有505×2=1010個(gè)整數(shù)點(diǎn).
故選:C.
9.已知函數(shù)f(x)=Acos(ωx+π6)(A>0,ω>0),若f(x)在區(qū)間[0,2π]上有且僅有4個(gè)零點(diǎn)和1個(gè)極大值點(diǎn),則ω的取值范圍是( )
A.[53,2312) B.[1112,2312) C.[53,136) D.[2312,136)
【分析】由x∈[0,2π],得ωx+π6∈[π6,2πω+π6],結(jié)合已知條件,可得得7π2≤2πω+π6<9π2①,2π≤2πω+π6<4π②,聯(lián)立①②式,即可求解.
【解答】解:由x∈[0,2π],得ωx+π6∈[π6,2πω+π6],
由A>0,ω>0,f(x)在區(qū)間[0,2π]上有且僅有4個(gè)零點(diǎn)得7π2≤2πω+π6<9π2①,
又f(x)在區(qū)間[0,2π]上有且僅有1個(gè)極大值點(diǎn),2π≤2πω+π6<4π②,
依題意需同時(shí)滿(mǎn)足①②式,
于是得7π2≤2πω+π6<4π,即10π3≤2πω<23π6,
解得53≤ω<2312,故ω的取值范圍是[53,2312).
故選:A.
10.已知函數(shù)f(x)=2cos(ωx+π3)﹣?3(ω>0)在區(qū)間[0,?π2]上單調(diào)遞減,則ω的最大值為( ?。?br />
A.1 B.43 C.65 D.32
【分析】直接利用余弦型函數(shù)性質(zhì)的應(yīng)用和不等式的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:令f(x)=2cos(ωx+π3)﹣?3=?2?3,
即ωx+π3=2kπ+π(k∈Z),
所以x=2π3+2kπω(k∈Z),
由于ω>0,
當(dāng)x>0時(shí),xmin=2π3ω,
由于函數(shù)區(qū)間[0,?π2]上單調(diào)遞減,
故2π3ω≥π2,
整理得0<ω≤43.
故選:B.
11.已知函數(shù)f(x)=4cos(2ωx+π6)﹣2(ω>0)在[0,π]內(nèi)有且僅有兩個(gè)零點(diǎn),則ω的取值范圍是( ?。?br />
A..(32,136] B.[32,136) C.(34,1312] D.[34,1312)
【分析】由題意可得cos(2ωx+π6)=12在[0,π]內(nèi)有且僅有兩個(gè)解,再利用余弦函數(shù)的圖象和性質(zhì),求得ω的取值范圍.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=4cos(2ωx+π6)﹣2(ω>0)在[0,π]內(nèi)有且僅有兩個(gè)零點(diǎn),則
即 cos(2ωx+π6)=12在[0,π]內(nèi)有且僅有兩個(gè)解.
當(dāng)x∈[0,π],則2ωx+π6∈[π6,2ωπ+π6].
∴由于cosπ3=cos5π3=cos7π3,∴2ωπ+π6∈[5π3,7π3),∴ω∈[34,1312),
故選:D.
12.已知函數(shù)f(x)=cos(ωx+π6)(ω>0)的最小正周期為π,則該函數(shù)圖象( )
A.關(guān)于直線(xiàn)x=π6對(duì)稱(chēng) B.關(guān)于點(diǎn)(π6,0)對(duì)稱(chēng)
C.關(guān)于直線(xiàn)x=π3對(duì)稱(chēng) D.關(guān)于點(diǎn)(π3,0)對(duì)稱(chēng)
【分析】直接利用三角函數(shù)的關(guān)系式的變換和余弦型函數(shù)性質(zhì)的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:函數(shù)f(x)=cos(ωx+π6)(ω>0)的最小正周期為π,
所以f(x)=cos(2x+π6),
當(dāng)x=π6時(shí),f(π6)=0,
當(dāng)x=π3時(shí),f(π3)=cos5π6=?32,
故選:B.
13.若函數(shù)y=sin(x+φ)的一個(gè)對(duì)稱(chēng)中心為(π6,0),則函數(shù)y=cos(x+φ)的一條對(duì)稱(chēng)軸為( ?。?br />
A.x=?π3 B.x=π6 C.x=π4 D.x=π3
【分析】結(jié)合相同角的y=sin(x+φ)和y=cos(x+φ)的圖象的對(duì)稱(chēng)中心和對(duì)稱(chēng)軸在相同直線(xiàn)上進(jìn)行求解即可.
【解答】解:∵函數(shù)y=sin(x+φ)的對(duì)稱(chēng)中心和y=cos(x+φ)的對(duì)稱(chēng)軸在一條直線(xiàn)上的,
∴若y=sin(x+φ)的對(duì)稱(chēng)中心為(π6,0),則函數(shù)y=cos(x+φ)的一條對(duì)稱(chēng)軸為x=π6.
故選:B.
14.cos3x+cosx=0在[0,2π]上所有根之和為( ?。?br />
A.3π B.4π C.5π D.6π
【分析】由已知利用三角函數(shù)恒等變換的應(yīng)用化簡(jiǎn)已知等式可得(4cos2x﹣2)cosx=0,解得cosx=0,或cosx=±22,利用余弦函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
【解答】解:因?yàn)閏os3x+cosx=0,
所以cos(2x+x)+cosx=0,
所以cos2xcosx﹣sin2xsinx+cosx=0,
所以(2cos2x﹣1)cosx﹣2sin2xcosx+cosx=0,化簡(jiǎn)可得(4cos2x﹣2)cosx=0,
解得cosx=0,或cosx=±22,
可得x1,x2,x3,x4,x5,x6,共6個(gè)根,它們兩兩關(guān)于x=π對(duì)稱(chēng),所以6個(gè)根之和為6π.
故選:D.
15.如圖是函數(shù)f(x)=cos(πx+φ)(0<φ<π2)的部分圖象,則f(6x0)=( )
A.12 B.?12 C.?32 D.32
【分析】根據(jù)f(x)的部分圖象求得φ和x0的值,再計(jì)算f(6x0)的值.
【解答】解:f(x)=cos(πx+φ)的圖象過(guò)點(diǎn)(0,32),
∴cosφ=32,
結(jié)合范圍0<φ<π2,可得:φ=π6,
由圖象可得:cos(πx0+π6)=32,
可得:πx0+π6=2π?π6=11π6,
解得:x0=53,
∴f(6x0)=f(10)=cos(10π+π6)=cosπ6=32.
故選:D.
16.已知函數(shù)f(x)=2cos(3x+φ)+3(|φ|≤π2),若?x∈(?π6,π12),f(x)的圖象恒在直線(xiàn)y=3的上方,則φ的取值范圍是( ?。?br />
A.(π12,π2) B.[π6,π3] C.(0,π4) D.(?π6,π3)
【分析】根據(jù)函數(shù)f(x)的解析式,利用x的取值范圍,結(jié)合題意即可求出φ的取值范圍.
【解答】解:函數(shù)f(x)=2cos(3x+φ)+3(|φ|≤π2),
當(dāng)x∈(?π6,π12)時(shí),3x+φ∈(?π2+φ,π4+φ),
又f(x)的圖象恒在直線(xiàn)y=3的上方,
∴2cos(3x+φ)+3>3,∴cos(3x+φ)>0,
∴?π2+φ>?π2π4+φ<π2,解得0<φ<π4,
∴φ的取值范圍是(0,π4).
故選:C.
17.已知函數(shù)y=3cos(ωx+π6)(ω>0)的圖象與直線(xiàn)y=3相鄰的兩個(gè)公共點(diǎn)之間的距離為2π3,則ω的值為( ?。?br />
A.3 B.23 C.13 D.32
【分析】利用三角函數(shù)的周期性可得答案.
【解答】解:已知函數(shù)y=3cos(ωx+π6)(ω>0)的圖象與直線(xiàn)y=3相鄰的兩個(gè)公共點(diǎn)之間的距離為2π3,
則y=3cos(ωx+π6)=3,
即cos(ωx+π6)=1時(shí)兩個(gè)相鄰解之間的距離為2π3,
即函數(shù)y=cos(ωx+π6)一個(gè)周期間的距離為2π3,
2πω=2π3,
ω=3,
故選:A.
18.已知函數(shù)y=3cos(2x+π3)的定義域?yàn)閇a,b],值域?yàn)閇﹣1,3],則b﹣a的值可能是( ?。?br />
A.2π3 B.π2 C.3π4 D.π
【分析】根據(jù)定義域和值域的關(guān)系,可求得滿(mǎn)足題意的2x+π3的最大范圍與最小范圍,從而可求得b﹣a的范圍,即可得到結(jié)論.
【解答】解:∵﹣1≤3cos(2x+π3)≤3,
∴?13≤cos(2x+π3)≤1.
∴?12<?13≤cos(2x+π3)≤1.
則滿(mǎn)足上述條件的2x+π3的最大范圍是2kπ?2π3<2x+π3≤2π3+2kπ(k∈Z),
即kπ?π2<x≤π6+kπ(k∈Z),
∴(b﹣a)max<π6+π2=2π3,排除C,D.
則滿(mǎn)足上述條件的2x+π3的最小范圍是2kπ≤2x+π3<2π3+2kπ(k∈Z),
即kπ?π6≤x<π6+kπ(k∈Z),
∴(b﹣a)min>π6+π6=π3.排除A,
故b﹣a的值可能是π2.
故選:B.
19.已知函數(shù)f(x)=2cos(ωx+π4ω)+1在(0,π8)上是減函數(shù),則ω的最大值為( ?。?br />
A.12 B.10 C.8 D.6
【分析】求出f(x)的減區(qū)間I,令(0,π8)?I,解得ω的范圍,由ω得范圍非空求出k的最大值,代入ω得范圍得出ω的最大值.
【解答】解:令2kπ≤ωx+π4ω≤2kπ+π,解得2kπω?π4≤x≤2kπω+πω?π4,
令(0,π8)?[2kπω?π4,2kπω+πω?π4],得2kπω?π4≤0且2kπω+πω?π4≥π8,
解得8k≤ω≤16k+83.
∴8k≤16k+83,解得k≤1.
∴當(dāng)k=1時(shí),8≤ω≤8.即ω=8.
故選:C.
二.多選題(共3小題)
20.對(duì)于函數(shù)f(x)=2cos(2x+5π6),下列四個(gè)命題中正確的( ?。?br />
A.f(x)的最小正周期是π
B.x=π12是f(x)圖像的一條對(duì)稱(chēng)軸
C.f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)(π6,0)對(duì)稱(chēng)
D.?x∈[?π4,0],使f(x)=3
【分析】根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì),即可分別求解.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=2cos(2x+5π6),
∴f(x)的最小正周期T=2πω=2π2=π,故選項(xiàng)A正確,
∵f(π12)=2cos(2×π12+5π6)=?2,
∴x=π12 是圖象的一條對(duì)稱(chēng)軸,故B選項(xiàng)正確,
f(π6)=2cos(2×π6+5π6)≠0,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤,
當(dāng)x∈[?π4,0] 時(shí),2x+5π6∈[π3,5π6],
∴?3≤2cos(2x+5π6)≤1,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選:AB.
21.已知函數(shù)y=sin(ωx+φ)與y=cos(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2)在x∈[0,522]的圖象恰有三個(gè)不同的交點(diǎn)P,M,N.若△PMN為直角三角形,則( )
A.ω=22π
B.△PMN的面積S=π
C.φ∈[?π4,π4]
D.兩函數(shù)圖象必在x=9π?4φ4ω處有交點(diǎn)
【分析】由已知推出△PMN的高為2的等腰直角三角形,進(jìn)而求出函數(shù)的周期以及ω的值,也即可求出△PMN的面積,再由已知x的范圍判斷選項(xiàng)C,D是否正確即可.
【解答】解:∵兩圖象恰有三個(gè)交點(diǎn)P,M,N,且△PMN為直角三角形,
則△PMN的高為2,且是等腰直角三角形,
∴斜邊長(zhǎng)為22,即周期T=22,∴2πω=22,解得ω=22π,故A正確.
∵△PMN的面積為S=12×2×22=2,故B錯(cuò)誤.
當(dāng) x∈[0,522]時(shí),ωx+φ∈[φ,5π2+φ],
設(shè)t=ωx+φ,則y=sint與y=cost的圖象的交點(diǎn)分別為
(π4,22),(5π4,?22),(9π4,22),(13π4,?22),...,
∵有三個(gè)交點(diǎn),則[π4,9π4]?[φ,5π2+φ],即φ≤π45π2+φ≥9π4,
所以φ∈[?π4,π4],故C正確,
當(dāng)x=9π?4φ4ω時(shí),ωx+φ=9π4,故D正確.故選:ACD.
22.已知函數(shù)f(x)=2cos(ωx+π3)﹣1(ω>0),若函數(shù)f(x)的三個(gè)相鄰的零點(diǎn)分別為x1,x2,x3(x1<x2<x3),且|x1﹣x2|=λ|x2﹣x3|=π3,則ω+λ的值可能是( ?。?br />
A.52 B.92 C.4 D.6
【分析】由題意,利用余弦函數(shù)的圖象和性質(zhì),得出結(jié)論.
【解答】解:函數(shù)f(x)=2cos(ωx+π3)﹣1(ω>0),若函數(shù)f(x)的三個(gè)相鄰的零點(diǎn)分別為x1,x2,x3(x1<x2<x3),
即cos(ωx+π3)=12的三個(gè)相鄰的解分別為x1,x2,x3(x1<x2<x3),
且|x1﹣x2|=λ|x2﹣x3|=π3,
∴23×2πω=π3,∴ω=4,λ=2;或 13×2πω=π3,∴ω=2,λ=12,
∴ω+λ=6,或ω+λ=52,
故選:AD.
三.填空題(共11小題)
23.已知函數(shù)f(x)=cos(3x+π3),其中x∈[π6,m](m∈R且m>π6),若f(x)的值域是[﹣1,?32],則 m的最大值是 5π18?。?br />
【分析】將x=π6帶入f(x),可得f(π6)=?32,則x∈[π6,m]的值一定取得最小值﹣1,求解最低的對(duì)稱(chēng)軸,利用對(duì)稱(chēng)性可得答案.
【解答】解:函數(shù)f(x)=cos(3x+π3),
當(dāng)x=π6,可得f(π6)=?32,則x∈[π6,m]的值一定取得最小值﹣1,且f(m)≤?32.
對(duì)稱(chēng)軸方程:3x+π3=π+2kπ,
∴x=23kπ+2π9,k∈Z,
當(dāng)k=0時(shí),對(duì)稱(chēng)軸x=2π9,
那么:12(π6+m)=2π9,
解得:m=5π18,
故答案為:5π18.
24.已知函數(shù)f(x)=cos(x+π3)+cosx,則函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為 [2kπ?7π6,2kπ?π6](k∈Z) .
【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)系式變形成余弦型函數(shù),進(jìn)一步利用函數(shù)的性質(zhì)求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間.
【解答】解:函數(shù)f(x)=cos(x+π3)+cosx=12cosx?32sinx+cosx=3cos(x+π6),
令2kπ?π≤x+π6≤2kπ(k∈Z),
解得2kπ?7π6≤x≤2kπ?π6(k∈Z).
故函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為:[2kπ?7π6,2kπ?π6](k∈Z).
故答案為:[2kπ?7π6,2kπ?π6](k∈Z).
25.若函數(shù)f(x)=2sin(wx?π6)(w>0)和g(x)=3cos(2x+φ)的圖象的對(duì)稱(chēng)軸完全相同則當(dāng)x∈[0,π],關(guān)于x的不等式f(x)﹣1≥0的解集為 [π6,π2]?。?br />
【分析】直接利用函數(shù)的性質(zhì)的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:由兩函數(shù)圖象對(duì)稱(chēng)軸相同可得兩函數(shù)的周期相同,得2πw=2π2,
所以f(x)=2sin(2x?π6)(w>0),
則f(x)﹣1≥0,x∈[0,π],
即為2sin(2x?π6)≥1,
解得x∈[π6,π2].
故答案為:[π6,π2]
26.函數(shù)f(x)=cos2πnx,x∈Z的值域由6個(gè)實(shí)數(shù)組成,則非零整數(shù)n的值是 ±10或±11?。?br />
【分析】根據(jù)題意,求出f(x)的周期,分析x可取的數(shù)值,結(jié)合余弦函數(shù)的性質(zhì)分析其一個(gè)周期中的函數(shù)值個(gè)數(shù),分n為奇數(shù)和偶數(shù)兩種情況討論,可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,f(x)=cos2πnx,其周期T=2π|2πn|=|n|,
又由x∈Z,則周期[0,|n|]上,x可取的值為0,1,2,……,|n|﹣1,
若函數(shù)f(x)=cos2πnx,x∈Z的值域由6個(gè)實(shí)數(shù)組成,
而其中f(1)=f(|n|﹣1),f(2)=f(|n|﹣2),……,
若n為偶數(shù),除f(0)和f(|n|2)之外,有4個(gè)函數(shù)值,必有n=±10,
若n為奇數(shù),除f(0),有5個(gè)不同的函數(shù)值,必有n=±11,
故答案為:±10或±11
27.已知ω>0,在函數(shù)y=3sinωx與y=3cosωx圖象的交點(diǎn)中,距離最短的兩個(gè)交點(diǎn)間的距離為33,則ω的值是 π3?。?br />
【分析】利用正弦、余弦函數(shù)的圖象特征求得兩函數(shù)圖象的交點(diǎn)中距離最短的兩個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo),列方程求出ω的值.
【解答】解:由題意,分別令ωx=π4和5π4,解得x=π4ω和5π4ω;
所以?xún)珊瘮?shù)圖象的交點(diǎn)中距離最短的兩個(gè)交點(diǎn)為A(π4ω,322),B(5π4ω,?322);
所以(5π4ω?π4ω)2+(?322?322)2=(33)2,
整理得(πω)2=9,
解得ω=π3.
故答案為:π3.
28.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,設(shè)A,B,C,D為函數(shù)y=sinωx與y=cosωx(ω>0)的圖象的四個(gè)相鄰的交點(diǎn),且四邊形ABCD的面積為π,則ω的值為 22?。?br />
【分析】作出兩個(gè)函數(shù)的圖象,得出四邊形ABDC為平行四邊形,結(jié)合四邊形的面積公式進(jìn)行轉(zhuǎn)化求解即可.
【解答】解:作出兩個(gè)函數(shù)的圖象如圖:
則四邊形ABDC為平行四邊形,
其中|AC|=T,
由sinωx=cosωx,即tanωx=1,
則ωx=π4+kπ,k∈Z,
則x=π4ω+kπω,則當(dāng)k=0時(shí),C(π4ω,22),
當(dāng)k=1時(shí),D(5π4ω,?22),
則四邊形ABDC的高h(yuǎn)=22+22=2,
由四邊形ABDC的面積為π,
即T?2=π,
即2πω?2=π,得ω=22,
故答案為:22
29.已知函數(shù)y=a+cosωx,x∈[﹣π,π](其中a、ω為常數(shù),且ω>0)有且僅有三個(gè)零點(diǎn),則ω的取值范圍是 [2,4)?。?br />
【分析】利用函數(shù)的奇偶性得到a的值,然后將函數(shù)零點(diǎn)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)圖象的交點(diǎn)問(wèn)題,利用數(shù)形結(jié)合法求解即可.
【解答】解:函數(shù)y=a+cosωx在[﹣π,π]上為偶函數(shù),且函數(shù)有且僅有三個(gè)零點(diǎn),
故必有一個(gè)零點(diǎn)為x=0,
所以a+cos0=0,解得a=﹣1,
所以函數(shù)y=cosωx﹣1,
則函數(shù)y=cosωx﹣1在[﹣π,π]上有且僅有三個(gè)零點(diǎn),
等價(jià)于y=cosωx的圖象與直線(xiàn)y=1在[﹣π,π]上有且僅有三個(gè)交點(diǎn),
當(dāng)ω=1時(shí),函數(shù)y=cosx與y=1在[﹣π,π]上有且僅有一個(gè)交點(diǎn),故ω>1;
當(dāng)ω=2時(shí),函數(shù)y=cos2x與y=1在[﹣π,π]上恰有3個(gè)交點(diǎn),如圖所示,故ω≥2,
當(dāng)ω=4時(shí),函數(shù)y=cos4x與y=1在[﹣π,π]上恰有5個(gè)交點(diǎn),如圖所示,故ω<4.
綜上所述,ω的取值范圍是[2,4).
故答案為:[2,4).
30.已知函數(shù)f(x)=cos(ωx?π6)(ω>0),若函數(shù)f(x)在(0,7π6)上沒(méi)有零點(diǎn),則ω的取值范圍是 (0,47]?。?br />
【分析】由題意利用余弦函數(shù)的圖象及其性質(zhì),可得 7ωπ6?π6≤π2,由此求得ω的取值范圍.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=cos(ωx?π6)(ω>0)在(0,7π6)上沒(méi)有零點(diǎn),
結(jié)合ωx?π6∈(?π6,7ωπ6?π6),可得 7ωπ6?π6≤π2,
解得ω≤47,
所以,ω的取值范圍是(0,47],
故答案為:(0,47].
31.函數(shù)f(x)=2cos(12x+π3)?1在(0,2020π)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為 1009?。?br />
【分析】直接利用函數(shù)的零點(diǎn)和方程的根的關(guān)系及三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解令 f(x)=0等價(jià)于cos(12x+π3)=12.
因?yàn)?<x<2020π,
所以π3<12x+π3<1010π+π3.
由函數(shù)圖象及性質(zhì)可知,cost=12(t∈(π3,1010π+π3))共有1009個(gè)解,
故f(x)=2cos(12x+π3)?1,x∈(0,2020π)的零點(diǎn)個(gè)數(shù)為1009.
故答案為:1009
32.方程3sinx=1+cos2x在區(qū)間[0,2π]上的所有解的和為 π?。?br />
【分析】由題意利用三角恒等變換,化簡(jiǎn)所給的方程為sinx=12,再利用正弦函數(shù)的圖象特征,求得它的兩個(gè)解,從而得出結(jié)論.
【解答】解:方程3sinx=1+cos2x=1+(1﹣2sin2x ),即 2sin2x+3sinx﹣2=0,
解得sinx=12,sinx=﹣2(舍去),
它在區(qū)間[0,2π]上共有2個(gè)解,這2個(gè)解分別為π6和5π6,
故這2個(gè)解的和為π6+5π6=π,
故答案為:π.
33.已知函數(shù)y=sinx與函數(shù)y=2cosx﹣1在區(qū)間(0,π2)上的圖象的交點(diǎn)為P0,過(guò)點(diǎn)P0作x軸的垂線(xiàn)l,垂足為H,l與函數(shù)y=tanx的圖象交于點(diǎn)P1,則線(xiàn)段P1H的長(zhǎng)為 34?。?br />
【分析】作出函數(shù)的圖象,設(shè)P0(x0,y0),根據(jù)圖象關(guān)系求出點(diǎn)的坐標(biāo)即可.
【解答】解:設(shè)P0(x0,y0),則H(x0,0),P1(x0,tanx0),
∵y=sinx與函數(shù)y=2cosx﹣1在區(qū)間(0,π2)上的圖象的交點(diǎn)為P0,
∴sinx0=2cosx0﹣1>0,則cosx0>0,
代入sin2x0+cos2x0=1得sinx0=35,cosx0=45,則tanx0=3545=34,
則|P1H|=|tanx0|=34,
故答案為:34.
四.解答題(共7小題)
34.已知函數(shù)f(x)=cosωx(ω>0),其圖象上相鄰的兩條對(duì)稱(chēng)軸之間的距離為π2,
(Ⅰ)求f(x+π6)在區(qū)間[?π6,2π3]上的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)若α∈(5π12,π2),f(α+π3)=13,求sin2α的值.
【分析】(Ⅰ)由題意知函數(shù)f(x)的周期T,求出ω,寫(xiě)出f(x)解析式,再求函數(shù)f(x+π6)的單調(diào)增、減區(qū)間,從而得出結(jié)論;
(Ⅱ)根據(jù)f(α+π3)=13求出sin(2α?π3)的值,再化sin2α=sin(2α?π3+π3),從而求出對(duì)應(yīng)的三角函數(shù)值.
【解答】解:(Ⅰ)由函數(shù)f(x)=cosωx(ω>0)圖象上相鄰的兩條對(duì)稱(chēng)軸之間的距離為π2,
知T=π,∴ω=2πT=2,
∴f(x)=cos2x,
∴f(x+π6)=cos(2x+π3);
令2kπ?π≤2x+π3≤2kπ,
解得kπ?2π3≤x≤kπ?π6,
∴函數(shù)f(x+π6)的單調(diào)增區(qū)間為[kπ?2π3,kπ?π6],k∈Z;
單調(diào)減區(qū)間為[kπ?π6,kπ+π3],k∈Z;
又x∈[?π6,2π3],
∴f(x+π6)的單減區(qū)間為x∈[?π6,π3],
單增區(qū)間為x∈[π3,2π3];…(7分)
(Ⅱ)已知f(α+π3)=cos[2(α+π3)]
=cos(2α+2π3)
=﹣cos(2α?π3)=13,
∴cos(2α?π3)=?13,
又α∈(5π12,π2),
∴2α?π3∈(π2,2π3),
∴sin(2α?π3)=223;
∴sin2α=sin(2α?π3+π3)
=sin(2α?π3)cosπ3+cos(2α?π3)sinπ3
=223×12+(?13)×32
=22?36.…(13分)
35.已知函數(shù)f(x)=cos(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π2)的部分圖象,如圖所示.
(1)求函數(shù)解析式,并求出函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間;
(2)若方程f(x)=m在[?π6,13π12]有兩個(gè)不同的實(shí)根,求m的取值范圍.
【分析】(1)由周期求出ω,由五點(diǎn)法作圖求出φ的值,可得函數(shù)的解析式.
(2)由題意可得直線(xiàn)y=m和函數(shù)f(x)的圖象在[?π6,13π12]有兩個(gè)不同的交點(diǎn),數(shù)形結(jié)合求得m的范圍.
【解答】解:(1)由函數(shù)f(x)=cos(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π2)的部分圖象,
可得12?2πω=5π6?π3,求得ω=2.
再根據(jù)五點(diǎn)法作圖可得2?π3+φ=π,∴φ=π3,f(x)=cos(2x+π3).
令2kπ+π≤2x+π3≤2kπ+2π,求得kπ+π3≤x≤kπ+5π6,
∴函數(shù)f(x)的增區(qū)間為[kπ+π3,kπ+5π6],k∈Z.
(2)若方程f(x)=m在[?π6,13π12]有兩個(gè)不同的實(shí)根,
故直線(xiàn)y=m和函數(shù)f(x)的圖象在[?π6,13π12]有兩個(gè)不同的交點(diǎn).
數(shù)形結(jié)合可得m=1或 m∈(﹣1,0).
36.若函數(shù)f(x)=cos(ωx+φ),ω>0,|φ|<π2)的一個(gè)零點(diǎn)與之相鄰的對(duì)稱(chēng)軸之間的距離為π4,且x=2π3時(shí)f(x)有最小值.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若x∈[π4,5π6],求f(x)的值域.
【分析】(1)根據(jù)函數(shù)f(x)的圖象和性質(zhì),求出最小正周期T、ω和φ的值,
從而寫(xiě)出f(x)的解析式;
(2)根據(jù)x的取值范圍求出2x?π3的取值范圍,從而求出f(x)的最小、最大值,
即可得出f(x)的值域.
【解答】解:(1)∵函數(shù)f(x)的一個(gè)零點(diǎn)與之相鄰的對(duì)稱(chēng)軸之間的距離為π4,
∴f(x)的周期為T(mén)=π,即2πω=π,∴ω=2;
又∵x=2π3時(shí)f(x)有最小值,
∴f(2π3)=cos(4π3+φ)=﹣1,
∴4π3+φ=2kπ+π,解得φ=2kπ?π3,
∵|φ|<π2,∴φ=?π3,
∴f(x)=cos(2x?π3);
(2)∵x∈[π4,5π6],∴π6≤2x?π3≤4π3,
∴當(dāng)2x?π3=π時(shí),f(x)取得最小值﹣1,
當(dāng)2x?π3=π6時(shí),f(x)取得最大值32,
∴f(x)的值域是[﹣1,32].
37.已知函數(shù)f(x)=2cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π2)的最小正周期為π,直線(xiàn)x=?π24為它的圖象的一條對(duì)稱(chēng)軸.
(1)當(dāng)x∈[?5π24,5π24]時(shí),求函數(shù)f(x)的值域;
(2)在△ABC中,a,b,c分別為角A,B,C的對(duì)應(yīng)邊,若f(?A2)=2,a=3,求b+c的最大值.
【分析】(1)根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)求出函數(shù)的解析式,求出角的范圍,利用三角函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行求解即可.
(2)f(?A2)=2,a=3,求出角A的大小,利用余弦定理和基本不等式解得b+c≤6.
【解答】解:(1)∵函數(shù)的周期是π,
∴T=2πω=π,則ω=2,
則f(x)=2cos(2x+φ),
∵x=?π24為它的圖象的一條對(duì)稱(chēng)軸,
∴2×(?π24)+φ=kπ,k∈Z,
即φ=kπ+π12,
∵0<φ<π2,
∴當(dāng)k=0時(shí),φ=π12,
即f(x)=2cos(2x+π12),
若x∈[?5π24,5π24]時(shí),2x∈[?5π12,5π12],
2x+π12∈[?π3,π2],
即當(dāng)2x+π12=0時(shí),函數(shù)f(x)取得最大值此時(shí)f(x)=2,
當(dāng)2x+π12=π2時(shí),函數(shù)f(x)取得最小值此時(shí)f(x)=0,
即函數(shù)的值域?yàn)閇0,2].
(2)若f(?A2)=2,a=3,
則2cos[2×(?A2)+π12]=2cos(﹣A+π12)=2,
即cos(﹣A+π12)=22,
則cos(A?π12)=22,
∵0<A<π,∴?π12<A?π12<11π12,
即A?π12=π4,
即A=π3,
∵a=3,
∴由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bccosπ3=b2+c2﹣bc=9,
即(b+c)2﹣3bc=9
即3bc=(b+c)2﹣9,
∵bc≤(b+c2)2,(b+c)2﹣9≤3(b+c2)2,
即4(b+c)2﹣36≤3(b+c)2,
則(b+c)2≤36,
即0<b+c≤6,
即b+c的最大值是6.
38.已知函數(shù)f(x)=2cos(2x?π3)+1.
(1)求函數(shù)f(x)取得最大值時(shí)x的取值集合;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
【分析】(1)由條件利用正弦函數(shù)的定義域和值域,求得函數(shù)f(x)的最大及取得最值時(shí)相應(yīng)的x的取值集合;
(2)令2kπ﹣π≤2x?π3≤2kπ,求得x的范圍,可得函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
【解答】解:(1)當(dāng)cos(2x?π3)=1,2x?π3=2kπ,k∈Z時(shí),
函數(shù)f(x)=2cos(2x?π3)+1取得最大值3,
此時(shí)x=kπ+π6,k∈Z,
所以函數(shù)f(x)取得最大值時(shí)x的取值集合為{x|x=kπ+π6,k∈Z}.
(2)由2kπ﹣π≤2x?π3≤2kπ,k∈Z,
求得kπ?π3≤x≤kπ+π6,k∈Z,
故函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[kπ?π3,kπ+π6],k∈Z.
39.已知函數(shù)f(x)=cos(πΩx﹣φ)(Ω>0,0≤φ<2π)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng).
(1)求φ的值;
(2)若函數(shù)f(x)在(0,3)上單調(diào)遞減,試求當(dāng)Ω取最小值時(shí),f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2020)的值.
【分析】(1)由函數(shù)f(x)圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng)求出φ的值,再根據(jù)0≤φ<2π確定φ=0或φ=π;
(2)討論φ=π和φ=0時(shí),確定函數(shù)f(x)的解析式,再計(jì)算Ω取最小值時(shí)f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2020)的值.
【解答】解:(1)由函數(shù)f(x)=cos(πΩx﹣φ)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),
所以f(﹣x)=f(x),
即cos(?πΩx﹣φ)=cos(πΩx+φ)=cos(πΩx﹣φ),
所以φ=kπ;
又0≤φ<2π,
所以φ=0或φ=π;
(2)若φ=π,則f(x)=﹣cosπΩx,可知函數(shù)f(x)不滿(mǎn)足在(0,3)上單調(diào)遞減;
若φ=0,則函數(shù)f(x)=cosπΩx,由Ω>0,0<x<3,
得0<πΩx<3πΩ,
又f(x)在(0,3)上單調(diào)遞減,所以3πΩ≤π,解得Ω≥3;
當(dāng)Ω取最小值3時(shí),f(x)=cosπ3x,它的最小正周期為T(mén)=2ππ3=6,
所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2020)
=336[f(1)+f(2)+f(3)+…+f(6)]+f(1)+f(2)+f(3)+f(4)
=336×(cosπ3+cos2π3+cosπ+cos4π3+cos5π3+cos2π)+cosπ3+cos2π3+cosπ+cos4π3
=336×0+12?12?1?12
=?32.
40.已知函數(shù)f(x)=cos(2x?π3)+2sin(x?π4)sin(x+π4).
(1)求函數(shù)y=f(x)的單調(diào)增區(qū)間;
(2)設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,滿(mǎn)足c=23,f(C)=1,且點(diǎn)O滿(mǎn)足|OA→|=|OB→|=|OC→|,求CO→?(CA→+CB→)的取值范圍.
【分析】(1)化簡(jiǎn)函數(shù)f(x)為正弦型函數(shù),求出它的單調(diào)增區(qū)間即可;
(2)先求出C的值,再根據(jù)平面向量的數(shù)量積與模長(zhǎng)公式,即可求出正確的結(jié)果.
【解答】解:(1)∵f(x)=cos(2x?π3)+2sin(x?π4)sin(x+π4)
=12cos2x+32sin2x+(sinx?cosx)(sinx+cosx)
=12cos2x+32sin2x+sin2x﹣cos2x
=12cos2x+32sin2x﹣cos2x
=32sin2x?12cos2x
=sin(2x?π6);…(3分)
令?π2+2kπ≤2x?π6≤π2+2kπ,k∈Z,
得?π6+kπ≤x≤π3+kπ,k∈Z;
∴f(x)的單調(diào)增區(qū)間為[kπ?π6,kπ+π3],k∈Z;…(5分)
(2)f(C)=sin(2C?π6)=1,
∵0<C<π,0<2C<2π,
∴?π6<2C?π6<11π6,
∴2C?π6=π2,
解得C=π3,…(6分)
設(shè)CA,CB的中點(diǎn)分別為M,N,
∵O點(diǎn)滿(mǎn)足|OA→|=|OB→|=|OC→|,∴O為△ABC的外心,
CO→?(CA→+CB→)=CO→?CA→+CO→?CB→
=|CM→|×|CA→|+|CN→|×|CB→|
=12(a2+b2)?(8分)
=12(csinC)2(sin2A+sin2B)
=8×2?cos2A?cos2B2
=4(2﹣2cos(A+B)cos(A﹣B))
=4(2+cos(A﹣B))(*),
又C=π3,∴A+B=2π3,
∴A﹣B=2π3?2B∈(?2π3,2π3);
由(*)得A=B=π3時(shí),得最大值12,
則6<4(2+cos(A﹣B))≤12,
故CO→?(CA→+CB→)的取值范圍是[6,12].…(12分)
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 余弦函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性,共12頁(yè)。試卷主要包含了函數(shù)f,函數(shù)y=cs,設(shè)函數(shù)f等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 余弦函數(shù),共20頁(yè)。試卷主要包含了△ABC中,若AC等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 正弦函數(shù)的圖像,共35頁(yè)。試卷主要包含了y=2sin的圖象是,已知函數(shù)f,函數(shù)y=2sin,設(shè)函數(shù)f,已知f同時(shí)滿(mǎn)足以下條件等內(nèi)容,歡迎下載使用。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功