
?人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 三角函數(shù)二倍角公式
一.選擇題(共7小題)
1.已知角α的頂點在坐標原點O,始邊與x的非負半軸重合,將α的終邊按順時針方向旋轉(zhuǎn)π4后經(jīng)過點(3,4),則sin2α=( ?。?br />
A.?1225 B.?725 C.725 D.2425
2.已知tanα=?25,則1+sin2αcos2α=( )
A.1318 B.522 C.?37 D.37
3.黃金分割比值是指將一條線段一分為二,較大部分與整體的比值等于較小部分與較大部分的比值.我們把滿足上述分割的點稱為該線段的黃金分割點,滿足黃金分割比值的分割稱為黃金分割.女生穿高跟鞋、空調(diào)溫度的設(shè)置、埃菲爾鐵塔的設(shè)計、很多國家國旗上的五角星都和黃金分割息息相關(guān),也正是因為這個比值才讓人類的設(shè)計產(chǎn)生了一種自然和諧美.已知連接正五邊形的所有對角線能夠形成國旗上的五角星,如圖點D是線段AB的黃金分割點,由此推斷cos144°=( ?。?br />
A.1?52 B.?5+14 C.1?54 D.?1?58
4.已知銳角α滿足4cos2α=1+sin2α,則cosα=( )
A.34 B.43 C.53434 D.43434
5.已知sinx?cosx=12,則sin2x的值為( ?。?br />
A.12 B.14 C.34 D.32
6.若tanα=2,則2cos2α+sin2α=( ?。?br />
A.34 B.53 C.76 D.65
7.若tanθ=?13,則cos2θ=( ?。?br />
A.?45 B.?15 C.15 D.45
二.多選題(共1小題)
8.在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,若2cos2A?C2+cosB=52,且△ABC的面積為34b2,則角B不可能是( ?。?br />
A.π6 B.π3 C.5π6 D.2π3
三.填空題(共15小題)
9.方程sinx=13+sin2x3tan2x在區(qū)間[0,2π]上的解為 ?。?br />
10.計算1?cos270°1+cos40°= .
11.已知:sinα+cosβ=32,則cos2α+cos2β的取值范圍是 ?。?br />
12.若cos(α+π12)=13,則sin(2α+2π3)= ?。?br />
13.已知sin(α+π4)=210,則sin2α= ?。?br />
14.函數(shù)f(x)=cos2x+cosx的最小值為 ?。?br />
15.已知sinA=45,且A∈(π2,3π2),則sin(2A+π3)= ?。?br />
16.若sin2α﹣sin2α=0,則cos2α= ?。?br />
17.已知sin(α+π6)=13,則cos(2π3?2α)的值為 ?。?br />
18.函數(shù)f(x)=sin2x﹣cos2x(x∈R)的最小正周期為 ,最大值為 .
19.若α∈(π2,π),cos2α=725,則sinαsin(3π2+α)= .
20.已知tan(α?π4)=2,則cos2α的值是 .
21.已知sinθ+cosθ=15,且0≤θ≤π,則sin2θ= ,cos2θ= ?。?br />
22.函數(shù)f(x)=sinx(sinx+3cosx)在區(qū)間[π4,π2]上的最大值是 ?。?br />
23.已知sinθ+cosθ=?13,則sin2θ= ?。?br />
四.解答題(共6小題)
24.已知f(x)=2sinx4cosx4?23sin2x4+3
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期;
(2)求函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[0,π]上的最小值并求當(dāng)f(x)取最小值時x的取值.
25.已知函數(shù)f(x)=sin2x﹣23sin2x+3+1.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)當(dāng)x∈[?π6,π6]時,求f(x)的值域.
26.已知函數(shù)f(x)=2cosx(sinx+cosx)+α,當(dāng)x∈[0,π2]時,f(x)的最小值為﹣1.
(Ⅰ)求α的值及f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(Ⅱ)若f(α)=23,α∈(π8,3π8),求cos2α的值.
27.已知函數(shù)f(x)=cosx2?(sinx2+3cosx2)
(1)當(dāng)x∈[?π2,π2]時,求函數(shù)f(x)值域
(2)將函數(shù)f(x)的圖象向右平移h(0<h<π)個單位,得到函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于直線x=π4對稱,求g(x)單調(diào)遞增區(qū)間.
28.已知函數(shù)f(x)=2sin2(π4+x)?3cos2x,x∈[π4,π2].
(1)求f(x)的最大值和最小值;
(2)求f(x)的單調(diào)區(qū)間.
29.已知函數(shù)f(x)=(sinx+cosx)2﹣2sin2x
(Ⅰ)求f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(Ⅱ) A、B、C是△ABC的三內(nèi)角,其對應(yīng)的三邊分別為a、b、c.若f(A8)=62,AB→?AC→=12,a=27,且b<c,求b、c的長.
人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 三角函數(shù)二倍角公式
參考答案與試題解析
一.選擇題(共7小題)
1.已知角α的頂點在坐標原點O,始邊與x的非負半軸重合,將α的終邊按順時針方向旋轉(zhuǎn)π4后經(jīng)過點(3,4),則sin2α=( ?。?br />
A.?1225 B.?725 C.725 D.2425
【分析】由已知可得sin(α?π4)=45,再由sin2α=cos(π2?2α)=cos2(π4?α),展開二倍角的余弦求解.
【解答】解:由題意,sin(α?π4)=45,
∴sin2α=cos(π2?2α)=cos2(π4?α),
=1?2sin2(π4?α)=1?2sin2(α?π4)=1?2×(45)2=?725.
故選:B.
2.已知tanα=?25,則1+sin2αcos2α=( )
A.1318 B.522 C.?37 D.37
【分析】根據(jù)題意,利用1+sin2αcos2α=sin2α+cos2α+2sinαcosαcos2α?sin2α=tan2α+1+2tanα1?tan2α求解即可.
【解答】解:1+sin2αcos2α=sin2α+cos2α+2sinαcosαcos2α?sin2α=tan2α+1+2tanα1?tan2α,
將tanα=?25代入上式,得原式=(?25)2+1?451?(?25)2=4+25?2025?4=921=37.
故選:D.
3.黃金分割比值是指將一條線段一分為二,較大部分與整體的比值等于較小部分與較大部分的比值.我們把滿足上述分割的點稱為該線段的黃金分割點,滿足黃金分割比值的分割稱為黃金分割.女生穿高跟鞋、空調(diào)溫度的設(shè)置、埃菲爾鐵塔的設(shè)計、很多國家國旗上的五角星都和黃金分割息息相關(guān),也正是因為這個比值才讓人類的設(shè)計產(chǎn)生了一種自然和諧美.已知連接正五邊形的所有對角線能夠形成國旗上的五角星,如圖點D是線段AB的黃金分割點,由此推斷cos144°=( )
A.1?52 B.?5+14 C.1?54 D.?1?58
【分析】由正五邊形得每個角108°,以正五邊形臨邊構(gòu)成的等腰三角形底角是36°,根據(jù)五角星對稱性得等腰三角形CAD中兩底角為72°,可得cos72°,從而得到cos144°的值.
【解答】解:正五邊形得每個角(5?2)×180°5=108°,
∴以正五邊形臨邊構(gòu)成的等腰三角形底角是36°,得∠ACD=36°,
∴等腰△CAD中兩底角為72°,
∴cos72°=12ADAC=12ADBD=12×5?12=5?14,
∴cos144°=2cos272°﹣1=?5+14.
故選:B.
4.已知銳角α滿足4cos2α=1+sin2α,則cosα=( ?。?br />
A.34 B.43 C.53434 D.43434
【分析】由題意利用二倍角公式,同角三角函數(shù)的基本關(guān)系,求得cosα的值.
【解答】解:∵銳角α滿足4cos2α=1+sin2α,∴4(cosα+sinα)(cosα﹣sinα)=(cosα+sinα)2,
整理可得3cosα=5sinα,即 tanα=sinαcosα=35,再根據(jù) sin2α+cos2α=1,
求得cosα=53434,
故選:C.
5.已知sinx?cosx=12,則sin2x的值為( ?。?br />
A.12 B.14 C.34 D.32
【分析】將已知等式兩邊平方,利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式,二倍角的正弦函數(shù)公式即可求解.
【解答】解:∵sinx?cosx=12,
∴兩邊平方,可得:1﹣2sinxcosx=1﹣sin2x=14,
∴解得:sin2x=34.
故選:C.
6.若tanα=2,則2cos2α+sin2α=( ?。?br />
A.34 B.53 C.76 D.65
【分析】利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式化弦為切求解.
【解答】解:∵tanα=2,
∴2cos2α+sin2α=2cos2α+2sinαcosαsin2α+cos2α
=2+2tanαtan2α+1=2+2×222+1=65.
故選:D.
7.若tanθ=?13,則cos2θ=( ?。?br />
A.?45 B.?15 C.15 D.45
【分析】由已知利用倍角公式及同角三角函數(shù)基本關(guān)系式化簡求值.
【解答】解:∵tanθ=?13,
∴cos2θ=cos2θ?sin2θcos2θ+sin2θ=1?tan2θ1+tan2θ=1?191+19=45.
故選:D.
二.多選題(共1小題)
8.在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,若2cos2A?C2+cosB=52,且△ABC的面積為34b2,則角B不可能是( ?。?br />
A.π6 B.π3 C.5π6 D.2π3
【分析】由已知利用二倍角公式,兩角和與差的余弦函數(shù)公式化簡可得sinAsinC=34,利用三角形的面積公式,正弦定理結(jié)合sinB≠0,可求sinB的值,結(jié)合范圍B∈(0,π),可求B=π3,2π3,又由已知可得cosB=52?2cos2A?C2≥12,從而可求B=π3.
【解答】解:因為2cos2A?C2+cosB=52,
可得1+cos(A﹣C)+cosB=1+cos(A﹣C)﹣cos(A+C)=1+cosAcosC+sinAsinC﹣cosAcosC+sinAsinC=52,可得sinAsinC=34,
因為△ABC的面積為34b2=12acsinB,可得34sin2B=12sinAsinCsinB,
由于sinB≠0,
可得34sinB=12sinAsinC=12×34=38,解得sinB=32,
因為B∈(0,π),
所以B=π3,2π3,
又因為cosB=52?2cos2A?C2≥52?2=12,
所以B=π3.
故選:ACD.
三.填空題(共15小題)
9.方程sinx=13+sin2x3tan2x在區(qū)間[0,2π]上的解為 π6或5π6?。?br />
【分析】先利用商數(shù)關(guān)系、倍角公式等將方程化簡成一個三角函數(shù)的三角方程,然后求解.
【解答】解:原方程右邊=13+sin2x3sin2xcos2x=1+cos2x3=2?2sin2x3,
故原方程可化為:sinx=2?2sin2x3,即2sin2x+3sinx﹣2=0,
解得sinx=12或sinx=?2(舍),
故sinx=12,又∵x∈[0,2π],
∴x=π6或5π6.
故答案為:π6或5π6.
10.計算1?cos270°1+cos40°= 12?。?br />
【分析】利用二倍角公式,誘導(dǎo)公式即可化簡求解.
【解答】解:1?cos270°1+cos40°=1?1+cos140°21+cos40°=1?cos140°2(1+cos40°)=1+cos40°2(1+cos40°)=12.
故答案為:12.
11.已知:sinα+cosβ=32,則cos2α+cos2β的取值范圍是 [?32,32]?。?br />
【分析】由已知利用二倍角公式化簡可求cos2α+cos2β=3(cosβ﹣sinα),由cosβ=32?sinα,得sinα的范圍,從而可求cosβ?sinα=32?2sinα∈[?12,12],進而得解.
【解答】解:∵sinα+cosβ=32,
∴cos2α+cos2β=1﹣2sin2α+2cos2β﹣1=2(sinα+cosβ)(cosβ﹣sinα)=3(cosβ﹣sinα),
∵由sinα+cosβ=32,得,cosβ=32?sinα,易得:sinα∈[12,1],
∴cosβ?sinα=32?2sinα∈[?12,12],
∴cos2α+cos2β∈[?32,32].
故答案為:[?32,32].
12.若cos(α+π12)=13,則sin(2α+2π3)= ?79 .
【分析】由已知利用誘導(dǎo)公式,二倍角公式即可求解.
【解答】解:因為2α+2π3=2(α+π12)+π2,
則sin(2α+2π3)=cos2(α+π12)=2cos2(α+π12)?1=?79.
故答案為:?79.
13.已知sin(α+π4)=210,則sin2α= ?2425 .
【分析】由題意利用兩角和差的三角公式、二倍角公式,計算求得結(jié)果.
【解答】解:因為sin(α+π4)=210,可得sinα+cosα=15,所以sin2α+1=125,解得sin2α=?2425,
故答案為:?2425.
14.函數(shù)f(x)=cos2x+cosx的最小值為 ?98?。?br />
【分析】利用二倍角公式以及二次函數(shù)的性質(zhì),結(jié)合余弦函數(shù)的值域,求解函數(shù)的最小值即可.
【解答】解:函數(shù)f(x)=cos2x+cosx=2cos2x+cosx﹣1,
當(dāng)cosx=?14時,函數(shù)取得最小值:2×(?14)2?14?1=?98.
故答案為:?98.
15.已知sinA=45,且A∈(π2,3π2),則sin(2A+π3)= ?24+7350?。?br />
【分析】由題意利用同角三角函數(shù)的基本關(guān)系求得cosA,再利用二倍角公式求得sin2A、cos2A的值,再利用兩角和的正弦公式,計算求得sin(2A+π3)的值.
【解答】解:∵已知sinA=45,且A∈(π2,3π2),∴cosA=?1?sin2A=?35,
∴sin2A=2sinAcosA=?2425,cos2A=2cos2A﹣1=?725,
則sin(2A+π3)=sin2Acosπ3+cos2Asinπ3=?2425×12?725×32=?24+7350,
故答案為:?24+7350.
16.若sin2α﹣sin2α=0,則cos2α= 1,?35?。?br />
【分析】化簡已知可得sinα(2cosα﹣sinα)=0,可得sinα=0或tanα=2,分類討論利用二倍角公式,同角三角函數(shù)基本關(guān)系式即可求解.
【解答】解:因為sin2α﹣sin2α=2sinαcosα﹣sin2α=0,即sinα(2cosα﹣sinα)=0,
所以sinα=0或tanα=2,
當(dāng)sinα=0時,cos2α=cos2α﹣sinα2=1;
當(dāng)tanα=2時,cos2α=cos2α﹣sin2α=cos2α?sin2αcos2α+sin2α=1?tan2α1+tan2α=1?41+4=?35.
故答案為:1,?35.
17.已知sin(α+π6)=13,則cos(2π3?2α)的值為 ?79?。?br />
【分析】由已知利用誘導(dǎo)公式,二倍角的余弦函數(shù)公式即可計算求解.
【解答】解:∵sin(α+π6)=13,
∴cos(2π3?2α)=cos[π﹣2(π6+α)]=﹣cos2(π6+α)=2sin2(π6+α)﹣1=?79.
故答案為:?79.
18.函數(shù)f(x)=sin2x﹣cos2x(x∈R)的最小正周期為 π ,最大值為 1?。?br />
【分析】利用二倍角的余弦公式化簡函數(shù)的解析式,再根據(jù)余弦函數(shù)的周期性,得出結(jié)論.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sin2x﹣cos2x=﹣cos2x(x∈R)的最小正周期為2π2=π,
顯然,它的最大值為1,
故答案為:π;1.
19.若α∈(π2,π),cos2α=725,則sinαsin(3π2+α)= 34?。?br />
【分析】利用二倍角的余弦公式,同角三角函數(shù)基本關(guān)系式化簡已知可求tanα的值,利用誘導(dǎo)公式,同角三角函數(shù)基本關(guān)系式化簡所求即可得解.
【解答】解:因為α∈(π2,π),cos2α=725=cos2α?sin2αcos2α+sin2α=1?tan2α1+tan2α,
整理可得tan2α=916,可得tanα=?34,
則sinαsin(3π2+α)=sinα?cosα=?tanα=34.
故答案為:34.
20.已知tan(α?π4)=2,則cos2α的值是 ?45?。?br />
【分析】由已知展開兩角差的正切求得tanα,然后化弦為切求得cos2α.
【解答】解:由tan(α?π4)=2,得tanα?tanπ41+tanα?tanπ4=2,
即tanα?11+tanα=2,解得tanα=﹣3.
∴cos2α=cos2α?sin2α=cos2α?sin2αcos2α+sin2α=1?tan2α1+tan2α=1?91+9=?45.
故答案為:?45.
21.已知sinθ+cosθ=15,且0≤θ≤π,則sin2θ= ?2425 ,cos2θ= ?725?。?br />
【分析】將已知等式兩邊平方,利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式,二倍角公式可得sin2θ的值,進而可求sinθ﹣cosθ的值,利用二倍角的余弦公式即可求解cos2θ的值.
【解答】解:因為sinθ+cosθ=15,
所以,兩邊平方,可得1+sin2θ=125,解得sin2θ=?2425<0,
又0≤θ≤π,
所以sinθ﹣cosθ=(sinθ?cosθ)2=1?2sinθcosθ=1?(?2425)=75,
所以cos2θ=cos2θ﹣sin2θ=(cosθ﹣sinθ)(cosθ+sinθ)=(?75)×15=?725.
故答案為:?2425,?725.
22.函數(shù)f(x)=sinx(sinx+3cosx)在區(qū)間[π4,π2]上的最大值是 32 .
【分析】利用二倍角的正弦與余弦將f(x)=sin2x+3sinxcosx轉(zhuǎn)化為f(x)=sin(2x?π6)+12,再利用正弦函數(shù)的性質(zhì)即可求得在區(qū)間[π4,π2]上的最大值.
【解答】解:∵f(x)=sin2x+3sinxcosx
=1?cos2x2+32sin2x
=sin(2x?π6)+12.
又x∈[π4,π2],
∴2x?π6∈[π3,5π6],
∴sin(2x?π6)∈[12,1],
∴sin(2x?π6)+12∈[1,32].
即f(x)∈[1,32].
故f(x)在區(qū)間[π4,π2]上的最大值為32.
故答案為:32.
23.已知sinθ+cosθ=?13,則sin2θ= ?89?。?br />
【分析】將已知等式兩邊平方,利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式,二倍角公式,即可得到結(jié)論.
【解答】解:因為sinθ+cosθ=?13,
兩邊平方,可得sin2θ+cos2θ+2sinθcosθ=1+sin2θ=19,
可得sin2θ=?89.
故答案為:?89.
四.解答題(共6小題)
24.已知f(x)=2sinx4cosx4?23sin2x4+3
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期;
(2)求函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[0,π]上的最小值并求當(dāng)f(x)取最小值時x的取值.
【分析】利用倍角公式和兩角差的正弦公式化簡解析式,再分析所得三角函數(shù)的性質(zhì).
【解答】解:(1)由題意得,f(x)=2sinx4cosx4?23sin2x4+3=sinx2+3(1﹣2sin2x4)=sinx2+3cosx2
=2sin(x2+π3)
∴函數(shù)f(x)的最小正周期T=2π12=4π,
(2)由0≤x≤π得,π3≤x2+π3≤5π6,
∴當(dāng)x2+π3=5π6時,f(x)取得最小值1,此時x=π;
即x=π時,f(x)取最小值是1.
25.已知函數(shù)f(x)=sin2x﹣23sin2x+3+1.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)當(dāng)x∈[?π6,π6]時,求f(x)的值域.
【分析】(1)根據(jù)三角恒等變換公式化簡得f(x)=2sin(2x+π3)+1,再利用三角函數(shù)的周期公式,即可算出f(x)的最小正周期;
(2)由x∈[?π6,π6]得2x+π3∈[0,2π3],利用正弦函數(shù)的圖象與性質(zhì)算出sin(2x+π3)∈[0,1],即可得到函數(shù)f(x)的值域.
【解答】解:(1)∵f(x)=sin2x﹣23sin2x+3+1=sin2x+3cos2x+1=2sin(2x+π3)+1,
∴函數(shù)f(x)的最小正周期T=2π2=π;
(2)∵x∈[?π6,π6]可得2x+π3∈[0,2π3],
∴sin(2x+π3)∈[0,1],可得2sin(2x+π3)+1∈[1,3],
由此可得f(x)=2sin(2x+π3)+1的值域為[1,3].
26.已知函數(shù)f(x)=2cosx(sinx+cosx)+α,當(dāng)x∈[0,π2]時,f(x)的最小值為﹣1.
(Ⅰ)求α的值及f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(Ⅱ)若f(α)=23,α∈(π8,3π8),求cos2α的值.
【分析】(Ⅰ)由三角函數(shù)公式化簡可得f(x)=2sin(2x+π4)+a+1,由x∈[0,π2],可得范圍2x+π4∈[π4,5π4],可求2sin(2x+π4)∈[﹣1,2],結(jié)合f(x)min=﹣1+a+1=﹣1,可求a的值,進而根據(jù)正弦函數(shù)的單調(diào)性即可求解.
(Ⅱ)由已知利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式可求cos(2α+π4)的值,進而根據(jù)兩角差的余弦函數(shù)公式即可計算求解.
【解答】解:(Ⅰ)由三角函數(shù)公式化簡可得f(x)=2cosx(sinx+cosx)+a=2sinxcosx+2cos2x+a=sin2x+cos2x+a+1=2sin(2x+π4)+a+1,
∵x∈[0,π2],2x+π4∈[π4,5π4],
∴2sin(2x+π4)∈[﹣1,2],
∵f(x)min=﹣1+a+1=﹣1,
∴a=﹣1,
∴f(x)=2sin(2x+π4),
由2kπ?π2≤2x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,可解得kπ?3π8≤x≤kπ+π8,
∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為:[kπ?3π8,kπ+π8],(k∈Z);
(Ⅱ)∵f(α)=23,α∈(π8,3π8),
∴sin(2α+π4)=13,2α+π4∈(π2,π),
∴cos(2α+π4)=?223,
∴cos2α=cos[(2α+π4)?π4]=cos(2α+π4)cosπ4+sin(2α+π4)sinπ4=2?46.
27.已知函數(shù)f(x)=cosx2?(sinx2+3cosx2)
(1)當(dāng)x∈[?π2,π2]時,求函數(shù)f(x)值域
(2)將函數(shù)f(x)的圖象向右平移h(0<h<π)個單位,得到函數(shù)g(x)的圖象關(guān)于直線x=π4對稱,求g(x)單調(diào)遞增區(qū)間.
【分析】(1)利用三角函數(shù)的恒等變換化簡函數(shù)f(x)的解析式為 sin(x+π3)+32,根據(jù)x的范圍求出f(x)的值域.
(2)根據(jù)y=Asin(ωx+?)的圖象變換規(guī)律求得g(x)=sin(x﹣h+π3)+32,由g(x)的圖象關(guān)于直線x=π4對稱,可得π4?h+π3=kπ+π2,k∈z,求出h的值,可得g(x)的解析式為g(x)=sin(x+π4)+32,令2kπ?π2≤x+π4≤2kπ+π2,k∈z,求得x的范圍,即可求得函數(shù)的增區(qū)間.
【解答】解:(1)f(x)=cosx2?(sinx2+3cosx2)=12sinx+32?(1+cosx)=sin(x+π3)+32.
∵當(dāng)x∈[?π2,π2],∴x+π3∈[?π6,5π6],∴sin(x+π3)∈[?12,1],
∴f(x)的值域為[3?12,3+22].
(2)將函數(shù)f(x)的圖象向右平移h(0<h<π)個單位,得到函數(shù)g(x)=sin(x﹣h+π3)+32的圖象.
再由g(x)的圖象關(guān)于直線x=π4對稱,可得π4?h+π3=kπ+π2,k∈z.
即 h=﹣kπ+π12,∴h=π12,故函數(shù)g(x)=sin(x+π4)+32.
令2kπ?π2≤x+π4≤2kπ+π2,k∈z,求得 2kπ?3π4≤x≤2kπ+π4,k∈z,
故函數(shù)的增區(qū)間為[2kπ?3π4,2kπ+π4],k∈z.
28.已知函數(shù)f(x)=2sin2(π4+x)?3cos2x,x∈[π4,π2].
(1)求f(x)的最大值和最小值;
(2)求f(x)的單調(diào)區(qū)間.
【分析】(1)先利用二倍角公式化簡,再利用差角的正弦函數(shù)化簡函數(shù),可得f(x)=1+2sin(2x?π3),根據(jù)已知角的范圍,確定2x?π3∈[π6,2π3],從而得解;
(2)根據(jù))2x?π3∈[π6,2π3],可得2x?π3∈[π6,π2]時,函數(shù)單調(diào)增,2x?π3∈[π2,2π3]時,函數(shù)單調(diào)減,故可解.
【解答】解:(1)由題意,函數(shù)可化為:f(x)=1+sin2x?3cos2x=1+2sin(2x?π3)
∵x∈[π4,π2]
∴2x?π3∈[π6,2π3]
∴sin(2x?π3)∈[12,1]
∴f(x)∈[2,3]
∴f(x)的最大值和最小值分別為3,2;
(2)∵2x?π3∈[π6,2π3]
∴2x?π3∈[π6,π2]時,函數(shù)單調(diào)增,2x?π3∈[π2,2π3]時,函數(shù)單調(diào)減.
∴函數(shù)單調(diào)增區(qū)間為[π4,5π12],函數(shù)單調(diào)減區(qū)間為[5π12,π]
29.已知函數(shù)f(x)=(sinx+cosx)2﹣2sin2x
(Ⅰ)求f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(Ⅱ) A、B、C是△ABC的三內(nèi)角,其對應(yīng)的三邊分別為a、b、c.若f(A8)=62,AB→?AC→=12,a=27,且b<c,求b、c的長.
【分析】(I)將f(x)展開并運用二倍角的三角函數(shù)公式和輔助角公式化簡整理,可得f(x)=2sin(2x+π4),再利用正弦函數(shù)單調(diào)區(qū)間的公式解關(guān)于x的不等式,即可得到f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(II)將A8代入(I)中的關(guān)系式,解出A=π3.根據(jù)AB→?AC→=12列式,可得bc=24,再根據(jù)余弦定理結(jié)合配方解出b+c=10,由此即可解出b、c的長.
【解答】解:(Ⅰ)f (x)=sin2x+2sincosx+cos2x﹣2sin2x=﹣sin2x+cos2x+sin2x
=sin2x+cos2x=2sin(2x+π4),
令π2+2kπ≤2x+π4≤3π2+2kπ(k∈Z),解得π8+kπ≤x≤5π8+kπ(k∈Z),
∴f (x)的單調(diào)遞減區(qū)間為[π8+kπ,5π8+kπ](k∈Z). …(6分)
(Ⅱ)f (A8)=2sin(A4+π4)=62,即sin(A4+π4)=32,
∴A4+π4=π3或2π3,即A=π3或5π3(不符合題意,舍去).
由AB→?AC→=c?b?cosA=12和cosA=12,得bc=24.①
∵a=27,cosA=b2+c2?a22bc=12,
∴將bc=24代入,化簡并解之可得b2+c2=52.
∵b2+c2+2bc=(b+c)2=100,b>0,c>0,
∴b+c=10,②
聯(lián)解①②,解之得b=4、c=6或b=6、c=4
∵b<c,∴b=6、c=4不合題意,舍去
可得 b、c 的長分別為4,6. …(12分)
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