
1.已知函數(shù)f(x)=Asin(wx+φ)(A,w,φ是常數(shù),A>0,w>0,0<φ<π2)的部分圖象如圖所示.為了得到函數(shù)f(x)的圖象,可以將函數(shù)y=2sinx的圖象( )
A.先向右平移π6個單位長度,再將所得圖象的橫坐標(biāo)縮短為原來的12,縱坐標(biāo)不變
B.先向左平移π6個單位長度,再將所得圖象的橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍,縱坐標(biāo)不變
C.先向左平移π3個單位長度,再將所得圖象的橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍,縱坐標(biāo)不變
D.先向左平移π3個單位長度,再將所得圖象的橫坐標(biāo)縮短為原來的12,縱坐標(biāo)不變
2.函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,|φ|<π2)的部分圖象如圖所示,為了得到f(x)的圖象,則只要將g(x)=cs2x的圖象( )
A.向左平移π12個單位長度
B.向右平移π12個單位長度
C.向左平移π6個單位長度
D.向右平移π6個單位長度
3.為了得到函數(shù)y=sin2x+3cs2x的圖象,可以將函數(shù)y=3sin2x?cs2x的圖象作這樣的平移變換得到( )
A.向左π6B.向左π4C.向右π2D.向右π3
4.要得到函數(shù)y=sin(2x+π3)的圖象,只需將函數(shù)y=sin2x的圖象( )
A.向左平移π3個單位B.向左平移π6個單位
C.向右平移π3個單位D.向右平移π6個單位
5.把函數(shù)f(x)=Asin(2x?π6)(A≠0)的圖象向右平移π4個單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象,若函數(shù)g(x﹣m)(m>0)是偶函數(shù),則實數(shù)m的最小值是( )
A.5π12B.5π6C.π6D.π12
6.函數(shù)f(x)=cs(2x+φ)(|φ|<π2)圖象向右平移π6個單位長度,所得圖象關(guān)于原點對稱,則f(x)在[?π3,π3]上的單調(diào)遞增區(qū)間為( )
A.[?π3,π12]B.[?π3,0]C.[?π4,π4]D.[π12,π3]
7.將函數(shù)f(x)=sinxcsx﹣1的圖象向右平移π6個單位長度后得到函數(shù)g(x)的圖象,則函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A.[?π3+kπ,π3+kπ](k∈Z)B.[π4+kπ,π2+kπ](k∈Z)
C.[?π4+kπ,π4+kπ](k∈Z)D.[?π12+kπ,5π12+kπ](k∈Z)
8.要得到函數(shù)y=sin(2x?π3)的圖象,只需將函數(shù)y=sin2x的圖象( )
A.向左平移π6個單位長度B.向右平移π6個單位長度
C.向左平移π3個單位長度D.向右平移π3個單位長度
9.函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)+B的部分圖象如圖所示,將函數(shù)f(x)圖象向右平移1個單位得到函數(shù)g(x)的圖象,則g(﹣4)+g(15)=( )
A.3B.32C.2D.12
10.將函數(shù)f(x)=sinx的圖象向左平移π6個單位長度,再將所得圖象上所有點的橫坐標(biāo)擴大為原來的2倍,得到函數(shù)g(x)的圖象,則下列說法不正確的是( )
A.函數(shù)g(x)的最小正周期為4π
B.函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[4kπ?4π3,4kπ+2π3](k∈Z)
C.直線x=2π3是函數(shù)g(x)圖象的一條對稱軸
D.函數(shù)g(x)圖象的一個對稱中心為點(2π3,0)
二.填空題(共14小題)
11.函數(shù)f(x)=sin(2x?π3)的圖象向左平移π3個單位后與函數(shù)g(x)的圖象重合,寫出所有真命題的序號 .
①g(x)的一個周期為4π;
②g(x)的圖象關(guān)于x=?5π12對稱;
③x=5π6是g(x)的一個零點;
④g(x)在(?5π12,π12)上嚴(yán)格遞減.
12.函數(shù)f(x)=sin(2x+π3)的最小正周期T= ,將函數(shù)f(x)的圖象向左平移φ(φ>0)個單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象.若函數(shù)y=f(x)﹣g(x)的最大值為2,則φ的值可以為 .
13.若將函數(shù)f(x)=cs(φ+π6)sinωx+csωxsin(φ+π6)(ω>0,|φ|≤π2)的圖像向右平移π6ω個單位得到g(x)圖像,且g(x)圖像過點(0,12),若關(guān)于x的方程g(x)=﹣1在[π6,π]上恰有一個實數(shù)解,則ω的取值范圍是 .
14.把曲線C1:y=sin(ωx)(ω>0)向右平移π6個單位后得到曲線C2,若曲線C2的所有對稱中心與曲線C1的所有對稱中心重合,則ω的最小值為 .
15.函數(shù)f(x)=sinx的圖象向左平移π6個單位得到函數(shù)g(x)的圖象,則下列函數(shù)g(x)的結(jié)論:
①一條對稱軸方程為x=7π6;
②點(5π6,0)時對稱中心;
③在區(qū)間(0,π3)上為單調(diào)增函數(shù);
④函數(shù)g(x)在區(qū)間[π2,π]上的最小值為?12.
其中所有正確的結(jié)論為 .(寫出正確結(jié)論的序號)
16.要得到函數(shù)y=cs(2x+3)的圖象,只要將函數(shù)y=cs2x的圖象,向 移動 個單位.
17.將函數(shù)f(x)=2cs2(πx+π3)﹣1的圖象上所有點的橫坐標(biāo)伸長到原來的2倍,縱坐標(biāo)不變,再把所得函數(shù)的圖象向右平移1個單位長度,最后得到的圖象對應(yīng)的函數(shù)設(shè)為g(x),則g(x)在區(qū)間[﹣1,1]上的所有零點的和為 .
18.函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,?π2<(ω>0,?π2<φ<π2)的部分圖象如圖所示,則f(x)的圖象可由函數(shù)g(x)=2sinωx的圖象至少向右平移 個單位得到.
19.把函數(shù)y=sinx的圖象上所有點的橫坐標(biāo)縮短到原來的12(縱坐標(biāo)不變),再把所得圖象上所有點向左平行移動π3個單位長度,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,則g(x)= .
20.將函數(shù)y=2sin2x的圖象向左平移π12個單位長度,再將圖象上每個點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都變?yōu)樵瓉淼?2倍,則所得圖象的函數(shù)解析式為 .
21.已知函數(shù)f(x)=(x+α)csx為奇函數(shù),則a= ;現(xiàn)將函數(shù)f(x)的圖象沿x軸向左平移π2個單位,得到的圖象所對應(yīng)的函數(shù)記為g(x),那么其解析式g(x)= ;且函數(shù)g(x)圖象的對稱中心為 .
22.已知函數(shù)y=cs(3π2+πx),x∈[56,t)(t>56)既有最小值也有最大值,則實數(shù)t的取值范圍是 .
23.若將函數(shù)f(x)=cs(2x+π12)的圖象向左平移π8個單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象,則下列說法正確的是 .
①g(x)的最小正周期為π;
②g(x)在區(qū)間[0,π2]上單調(diào)遞減;
③x=π12不是函數(shù)g(x)圖象的對稱軸;
④g(x)在[?π6,π6]上的最小值為?12.
24.已知函數(shù)f(x)=sinωxcsωx+sin2ωx?12(ω>0),若對滿足f(x1)=22,f(x2)=?22的x1,x2,有|x1﹣x2|最小值為π2.若將其圖象沿x軸向右平移π4個單位,再將得到的圖象各點的橫坐標(biāo)伸長到原來的兩倍(縱坐標(biāo)不變),得到函數(shù)y=g(x)的解析式為 .
三.解答題(共8小題)
25.已知函數(shù)f(x)=3sinωxcsωx﹣cs2ωx(ω>0)周期是π2.
(Ⅰ)求f(x)的解析式,并求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(Ⅱ)將f(x)圖象上所有點的橫坐標(biāo)擴大到原來的2倍,再向左平移π6個單位,最后將整個函數(shù)圖象向上平移32個單位后得到函數(shù)g(x)的圖象,若π6≤x≤2π3時,|g(x)﹣m|<2恒成立,求m得取值范圍.
26.函數(shù)f(x)=Asin(ωx+?)(A>0,ω>0,|?|<π)的一段圖象如圖所示.
(1)求函數(shù)y=f(x)的解析式;
(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象向右平移π8個單位,得到y(tǒng)=g(x)的圖象,求直線y=6與函數(shù)y=2g(x)的圖象在(0,π)內(nèi)所有交點的坐標(biāo).
27.設(shè)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)A>0,ω>0,|φ|<π2)的最高點D的坐標(biāo)為(π8,2),由最高點D運動到相鄰最低點時,函數(shù)圖形與x的交點的坐標(biāo)為(3π8,0);
(1)求函數(shù)f(x)的解析式.
(2)當(dāng)x∈[?π4,π4]時,求函數(shù)f(x)的最大值和最小值以及分別取得最大值和最小值時相應(yīng)的自變量x的值.
(3)將函數(shù)y=f(x)的圖象向右平移π4個單位,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,求函數(shù)y=g(x)的單調(diào)減區(qū)間及對稱中心.
28.設(shè)函數(shù)f(x)=2sinx2csx2+23cs2x2?3(x∈R).
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期和最大值,并指出取得最大值時x的值;
(2)將函數(shù)f(x)圖象上所有點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)g(x)的圖象,求g(x)表達(dá)式和單調(diào)遞增區(qū)間.
29.先將函數(shù)y=2sin(2x+π6)?3sin2x圖象上所有點的縱坐標(biāo)伸長為原來的2倍(橫坐標(biāo)不變),再將所得到的圖象橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍(縱坐標(biāo)不變)得到函數(shù)f(x)的圖象.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)若α,β滿足f(α)?f(β)=423,且α+β=π4,設(shè)g(x)=32sin(x+α)?sin(x+β)cs2x,求函數(shù)g(x)在x∈[?π4,π4]上的最大值.
30.已知:向量a→=(2csx4,2sinx4),b→=(sinx4,?3sinx4),函數(shù)f(x)=a→?b→+3
(1)求函數(shù)y=f(x)的最小正周期及最值;
(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍后,再向左平移23π得到函數(shù)y=g(x),判斷函數(shù)y=g(x)的奇偶性,并說明理由.
31.設(shè)函數(shù)f(x)=3sin(ωx?π3),其中0<ω<3.若f(π6)=0.
(1)求ω;
(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象上各點的橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍(縱坐標(biāo)不變),再將得到的圖象向左平移π4個單位,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,求g(x)在[?π4,3π4]上的最小值.
32.已知向量a→=(sinx,3cs(32π?x)),b→=(sin(π2?x),cs(π2+x)),函數(shù)f(x)=a→?b→?32.
(1)求f(x)的最小正周期及f(x)圖象的對稱軸方程;
(2)若先將f(x)的圖象上每個點縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,然后再向左平移π3個單位長度得到函數(shù)g(x)的圖象,求函數(shù)y=g(x)?15在區(qū)間[﹣π,3π]內(nèi)的所有零點之和.
人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 三角函數(shù)圖像變換
參考答案與試題解析
一.選擇題(共10小題)
1.已知函數(shù)f(x)=Asin(wx+φ)(A,w,φ是常數(shù),A>0,w>0,0<φ<π2)的部分圖象如圖所示.為了得到函數(shù)f(x)的圖象,可以將函數(shù)y=2sinx的圖象( )
A.先向右平移π6個單位長度,再將所得圖象的橫坐標(biāo)縮短為原來的12,縱坐標(biāo)不變
B.先向左平移π6個單位長度,再將所得圖象的橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍,縱坐標(biāo)不變
C.先向左平移π3個單位長度,再將所得圖象的橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍,縱坐標(biāo)不變
D.先向左平移π3個單位長度,再將所得圖象的橫坐標(biāo)縮短為原來的12,縱坐標(biāo)不變
【分析】首先根據(jù)函數(shù)的圖象求出函數(shù)的解析式,進一步利用函數(shù)的圖象的平移變換和伸縮變換的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:根據(jù)函數(shù)的圖象得到A=2,
14×2πω=7π12?π3,解得ω=2,
由于2×π3+φ=kπ,0<φ<π2,
解得φ=π3.
故f(x)=2sin(2x+π3),
所以要得到函數(shù)f(x)的圖象,只需將函數(shù)y=2sinx的圖象向左平移π3個單位,橫坐標(biāo)縮短為原來的12,縱坐標(biāo)不變即可.
故選:D.
2.函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,|φ|<π2)的部分圖象如圖所示,為了得到f(x)的圖象,則只要將g(x)=cs2x的圖象( )
A.向左平移π12個單位長度
B.向右平移π12個單位長度
C.向左平移π6個單位長度
D.向右平移π6個單位長度
【分析】先利用圖象求三角函數(shù)的解析式:由圖知,A=1,T=π,則ω=2πT=2ππ=2,又f(π3)=0,即φ=kπ?2π3(k∈Z),又|φ|<π2,所以φ=π3,
再由三角函數(shù)圖象的平移及誘導(dǎo)公式得:將g(x)=cs2x的圖象向右平移π12個單位長度得y=cs2(x?π12)=cs(2x?π6)=sin(2x+π3)=f(x),得解
【解答】解:由圖知:A=1,由T4=7π12?π3=π4,即T=π,則ω=2πT=2ππ=2,
又f(π3)=0,即sin(2π3+φ)=0,所以2π3+φ=kπ,即φ=kπ?2π3(k∈Z),
又|φ|<π2,
所以φ=π3,
即f(x)=sin(2x+π3),
將g(x)=cs2x的圖象向右平移π12個單位長度得y=cs2(x?π12)=cs(2x?π6)=sin(2x+π3)=f(x),
故選:B.
3.為了得到函數(shù)y=sin2x+3cs2x的圖象,可以將函數(shù)y=3sin2x?cs2x的圖象作這樣的平移變換得到( )
A.向左π6B.向左π4C.向右π2D.向右π3
【分析】根據(jù)已知條件,以及三角函數(shù)兩角和、兩角差公式,分別得到原函數(shù)與目標(biāo)函數(shù),再結(jié)合平移變換法則,即可求解.
【解答】解:由題意可得,y=3sin2x?cs2x=2(32sin2x?12cs2x)=2sin(2x?π6),
設(shè)f(x)=2sin(2x?π6),
y=sin2x+3cs2x=2(12sin2x+32cs2x)=2sin(2x+π3),
設(shè)g(x)=2sin(2x+π3),
設(shè)g(x)是由f(x)平移φ個單位得到,
則2sin[2(x+φ)?π6+2kπ]=2sin(2x+π3),k∈Z
∴2x+2φ?π6=2x+π3,即φ=π4+kπ,
∴當(dāng)k=0時,φ=π4,
∴根據(jù)左加右減原則,g(x)是由f(x)向左平移π4個單位得到,
故選:B.
4.要得到函數(shù)y=sin(2x+π3)的圖象,只需將函數(shù)y=sin2x的圖象( )
A.向左平移π3個單位B.向左平移π6個單位
C.向右平移π3個單位D.向右平移π6個單位
【分析】由條件根據(jù)函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,可得結(jié)論.
【解答】解:由于函數(shù)y=sin(2x+π3)=sin2(x+π6),
∴將函數(shù)y=sin2x的圖象向左平移π6個單位長度,可得函數(shù)y=sin(2x+π3)的圖象,
故選:B.
5.把函數(shù)f(x)=Asin(2x?π6)(A≠0)的圖象向右平移π4個單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象,若函數(shù)g(x﹣m)(m>0)是偶函數(shù),則實數(shù)m的最小值是( )
A.5π12B.5π6C.π6D.π12
【分析】先根據(jù)左加右減求出g(x)的解析式,再根據(jù)正余弦型函數(shù)若是偶函數(shù),則在y軸上有最值,令g(0﹣m)=±A,即可求出m的值.
【解答】解:把函數(shù)f(x)=Asin(2x?π6)(A≠0)的圖象向右平移π4個單位長度,
可得函數(shù)g(x)=Asin(2(x?π4)?π6)=?Acs(2x?π6).
若函數(shù)g(x﹣m)(m>0)是偶函數(shù),則g(0﹣m)=﹣Acs(﹣2m?π6)=±A,
∴cs(2m+π6)=±1,所以2m+π6=kπ,k∈Z.
∵m>0,∴k=1時,m=5π12最?。?br>故選:A.
6.函數(shù)f(x)=cs(2x+φ)(|φ|<π2)圖象向右平移π6個單位長度,所得圖象關(guān)于原點對稱,則f(x)在[?π3,π3]上的單調(diào)遞增區(qū)間為( )
A.[?π3,π12]B.[?π3,0]C.[?π4,π4]D.[π12,π3]
【分析】根據(jù)三角函數(shù)的圖象平移關(guān)系結(jié)合函數(shù)關(guān)于原點對稱的性質(zhì)求出φ的值,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性進行求解即可.
【解答】解:函數(shù)f(x)=cs(2x+φ)(|φ|<π2)圖象向右平移π6個單位長度,
得到y(tǒng)=cs[2(x?π6)+φ]=cs(2x+φ?π3),所得圖象關(guān)于原點對稱,
則φ?π3=kπ+π2,得φ=kπ+5π6,k∈Z,
∵|φ|<π2,
∴當(dāng)k=﹣1時,φ=?π6,
則f(x)=cs(2x?π6),
由2kπ﹣π≤2x?π6≤2kπ,k∈Z,
得kπ?512≤x≤kπ+π12,k∈Z,
即的單調(diào)遞增區(qū)間為[kπ?512,kπ+π12],k∈Z,
∵x∈[?π3,π3],
∴當(dāng)k=0時,?512≤x≤π12,
即?π3≤x≤π12,
即f(x)在[?π3,π3]上的單調(diào)遞增區(qū)間為[?π3,π12],
故選:A.
7.將函數(shù)f(x)=sinxcsx﹣1的圖象向右平移π6個單位長度后得到函數(shù)g(x)的圖象,則函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A.[?π3+kπ,π3+kπ](k∈Z)B.[π4+kπ,π2+kπ](k∈Z)
C.[?π4+kπ,π4+kπ](k∈Z)D.[?π12+kπ,5π12+kπ](k∈Z)
【分析】直接利用三角函數(shù)的圖象的平移變換和伸縮變換和正弦型函數(shù)的性質(zhì)的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sinxcsx﹣1=12sin2x?1,的圖象向右平移π6個單位長度后得到函數(shù)g(x)=12sin(2x?π3)?1的圖象.
令:?π2+2kπ≤2x?π3≤2kπ+π2(k∈Z),
解得?π12+kπ≤x≤kπ+5π12(k∈Z),
故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為:[?π12+kπ,kπ+5π12](k∈Z).
故選:D.
8.要得到函數(shù)y=sin(2x?π3)的圖象,只需將函數(shù)y=sin2x的圖象( )
A.向左平移π6個單位長度B.向右平移π6個單位長度
C.向左平移π3個單位長度D.向右平移π3個單位長度
【分析】利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,得出結(jié)論.
【解答】解:把函數(shù)y=sin2x的圖象向右平移π6個單位長度,可得到函數(shù)y=sin(2x?π3)的圖象,
故選:B.
9.函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)+B的部分圖象如圖所示,將函數(shù)f(x)圖象向右平移1個單位得到函數(shù)g(x)的圖象,則g(﹣4)+g(15)=( )
A.3B.32C.2D.12
【分析】根據(jù)函數(shù)圖象求出函數(shù)解析式,結(jié)合函數(shù)圖象平移關(guān)系求出g(x)的解析式,代入進行求解即可.
【解答】解:由圖象知函數(shù)的最大值是1.5,最小值為0.5,
即A+B=1.5,﹣A+B=0.5,得A=0.5,B=1,
函數(shù)的周期T=4﹣0=4,即T=2πω=4,得ω=π2,
即f(x)=0.5sin(π2x+φ)+1,
由圖象知f(1)=0.5sin(π2+φ)+1=1.5,
得0.5sin(π2+φ)=0.5,
即sin(π2+φ)=1,
得π2+φ=π2+2kπ,k∈Z,
得φ=2kπ,
f(x)=0.5sin(π2x+2kπ)+1=0.5sin(π2x)+1,
將函數(shù)f(x)圖象向右平移1個單位得到函數(shù)g(x)的圖象,
即g(x)=f(x﹣1),
則則g(﹣4)+g(15)=f(﹣5)+f(14)=0.5sin[(π2×(﹣5))+1]+0.5sin(π2×14)+1
=0.5sin(?π2))+1+0.5sin(7π)+1
=2﹣0.5=32,
故選:B.
10.將函數(shù)f(x)=sinx的圖象向左平移π6個單位長度,再將所得圖象上所有點的橫坐標(biāo)擴大為原來的2倍,得到函數(shù)g(x)的圖象,則下列說法不正確的是( )
A.函數(shù)g(x)的最小正周期為4π
B.函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[4kπ?4π3,4kπ+2π3](k∈Z)
C.直線x=2π3是函數(shù)g(x)圖象的一條對稱軸
D.函數(shù)g(x)圖象的一個對稱中心為點(2π3,0)
【分析】由已知利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換可求函數(shù)解析式g(x)=sin(12x+π6),進而根據(jù)正弦函數(shù)的圖像和性質(zhì)逐項分析即可得解.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sinx的圖象向左平移π6個單位長度,得到y(tǒng)=sin(x+π6),
再將所得圖象上所有點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,得g(x)=sin(12x+π6),
對于A,函數(shù)g(x)的最小正周期為T=2π12=4π,故正確;
對于B,令2kπ?π2≤12x+π6≤2kπ+π2,k∈Z,解得4kπ?4π3≤x≤4kπ+2π3,k∈Z,可得g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[4kπ?4π3,4kπ+2π3](k∈Z),故正確;
對于C,令12x+π6=2kπ+π2,k∈Z,解得x=4kπ+2π3,k∈Z,當(dāng)k=0時,可得g(x)的一條對稱軸為x=2π3,故正確;
對于D,g(2π3)=sin(12×2π3+π6)=sinπ2=1≠0,故錯誤.
故選:D.
二.填空題(共14小題)
11.函數(shù)f(x)=sin(2x?π3)的圖象向左平移π3個單位后與函數(shù)g(x)的圖象重合,寫出所有真命題的序號 ①②③ .
①g(x)的一個周期為4π;
②g(x)的圖象關(guān)于x=?5π12對稱;
③x=5π6是g(x)的一個零點;
④g(x)在(?5π12,π12)上嚴(yán)格遞減.
【分析】根據(jù)三角函數(shù)的平移變換求出g(x)的解析式,結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)分別判斷即可.
【解答】解:由題意函數(shù)f(x)=sin(2x?π3)的圖象向左平移π3個單位后,
得函數(shù)g(x)=sin[2(x+π3)?π3]=sin(2x+π3),
故T=2π2=π,g(x)的最小正周期是π,
∴4π是g(x)的一個周期,∴①正確;
由2x+π3=kπ+π2,解得:x=π12+kπ2,k∈Z,
當(dāng)k=﹣1時,x=?5π12,∴②正確;
令2x+π3=kπ,解得:x=?π6+kπ2(k∈Z),
令k=2,則x=5π6,即x=5π6是g(x)的一個零點,∴③正確;
由2kπ+π2≤2x+π3≤2kπ+3π2,
解得:kπ+π12≤x≤kπ+7π12,
故g(x)在[kπ+π12,kπ+7π12]上單調(diào)遞增,∴④錯誤,
故答案為:①②③.
12.函數(shù)f(x)=sin(2x+π3)的最小正周期T= π ,將函數(shù)f(x)的圖象向左平移φ(φ>0)個單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象.若函數(shù)y=f(x)﹣g(x)的最大值為2,則φ的值可以為 π2 .
【分析】由題意利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,正弦函數(shù)的性質(zhì),得出結(jié)論.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sin(2x+π3)的最小正周期T=2π2=π,
將函數(shù)f(x)的圖象向左平移φ(φ>0)個單位長度,
得到函數(shù)g(x)=sin(2x+2φ+π3)的圖象.
若函數(shù)y=f(x)﹣g(x)=sin(2x+π3)﹣sin(2x+2φ+π3)的最大值為2,
則當(dāng) sin(2x+π3)=1時,sin(2x+2φ+π3)=﹣1,
則 2φ=(2k﹣1)?π,k∈Z.
令k=1,可得φ=π2,
故答案為:π;π2.
13.若將函數(shù)f(x)=cs(φ+π6)sinωx+csωxsin(φ+π6)(ω>0,|φ|≤π2)的圖像向右平移π6ω個單位得到g(x)圖像,且g(x)圖像過點(0,12),若關(guān)于x的方程g(x)=﹣1在[π6,π]上恰有一個實數(shù)解,則ω的取值范圍是 [43,103) .
【分析】由題意利用三角恒等變換化簡f(x)的解析式,再利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì),求得ω的取值范圍.
【解答】解:函數(shù)f(x)=cs(φ+π6)sinωx+csωxsin(φ+π6)=sin(ωx+φ+π6),(ω>0,|φ|≤π2);
若將f(x)的圖像向右平移π6ω個單位得到g(x)圖像,
則g(x)=sin[ω(x?π6ω)+φ+π6]=sin(ωx+φ),(ω>0,|φ|≤π2);
且g(x)圖像過點(0,12),則g(0)=sinφ=12,
∴φ=π6+2kπ,或φ=5π6+2kπ,k∈Z,
因為|φ|≤π2,所以,φ=π6,g(x)=sin(ωx+π6).
若關(guān)于x的方程g(x)=﹣1在[π6,π]上恰有一個實數(shù)解,
即y=sin(ωx+π6)的圖象和直線y=﹣1,在[π6,π]上恰有一個交點.
因為ω>0,則π6(ω+1)≤ωx+π6≤π(ω+16),
故2nπ?π2<π6(ω+1)≤2nπ+3π2①,
且 2nπ+3π2≤π(ω+16)<2nπ+7π2,n∈Z②,
且①②中的等號不能同時成立.
解①可得,12n﹣4<ω≤12n+8,
解②可得,2n+43≤ω<2n+103.
令n=0,可得43≤ω<103,
故答案為:[43,103).
14.把曲線C1:y=sin(ωx)(ω>0)向右平移π6個單位后得到曲線C2,若曲線C2的所有對稱中心與曲線C1的所有對稱中心重合,則ω的最小值為 6 .
【分析】由正弦函數(shù)的圖象特點可得π6=k?πω,k∈N+,∴ω=6k,k∈N+,從而ω最小值為6.
【解答】解:∵正弦函數(shù)的對稱中心每隔半個周期出現(xiàn),
又曲線C1:f(x)=sin(ωx)(ω>0)向右平移π6個單位后得曲線C2,
曲線C2的對稱中心與曲線C1的所有對稱中心重合,
∴曲線至少移動半個周期,
∴π6=k?πω,k∈N+,∴ω=6k,k∈N+,∴ω最小值為6.
故答案為:6.
15.函數(shù)f(x)=sinx的圖象向左平移π6個單位得到函數(shù)g(x)的圖象,則下列函數(shù)g(x)的結(jié)論:
①一條對稱軸方程為x=7π6;
②點(5π6,0)時對稱中心;
③在區(qū)間(0,π3)上為單調(diào)增函數(shù);
④函數(shù)g(x)在區(qū)間[π2,π]上的最小值為?12.
其中所有正確的結(jié)論為 ②③④ .(寫出正確結(jié)論的序號)
【分析】首先利用函數(shù)的圖象的平移變換求出函數(shù)g(x)的解析式,進一步利用函數(shù)的性質(zhì)函數(shù)的定義域和值域的關(guān)系,函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,函數(shù)的對稱性的應(yīng)用判定①②③④的結(jié)論.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sinx的圖象向左平移π6個單位得到函數(shù)g(x)=sin(x+π6)的圖象,
對于①:當(dāng)x=7π6時,g(7π6)=sin(7π6+π6)=sin4π3=?32,故①錯誤;
②當(dāng)x=5π6時,g(5π6)=sinπ=0故函數(shù)關(guān)于(5π6,0)對稱,故②正確;
③當(dāng)x∈(0,π3),時,x+π6∈(π6,π2),故函數(shù)在區(qū)間(0,π3)上為單調(diào)增函數(shù),故③正確;
④當(dāng)x∈[π2,π]時,x+π6∈[2π3,7π6],所以sin(x+π6)∈[?12,32]故函數(shù)的最小值為?12,故④正確.
故答案為:②③④.
16.要得到函數(shù)y=cs(2x+3)的圖象,只要將函數(shù)y=cs2x的圖象,向 左 移動 32 個單位.
【分析】直接利用三角函數(shù)圖象的平移變換的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:函數(shù)y=cs2x,向左平移32個單位,得到y(tǒng)=cs[2(x+32)]=cs(2x+3)的圖象.
故答案為:左,32.
17.將函數(shù)f(x)=2cs2(πx+π3)﹣1的圖象上所有點的橫坐標(biāo)伸長到原來的2倍,縱坐標(biāo)不變,再把所得函數(shù)的圖象向右平移1個單位長度,最后得到的圖象對應(yīng)的函數(shù)設(shè)為g(x),則g(x)在區(qū)間[﹣1,1]上的所有零點的和為 23 .
【分析】根據(jù)條件得到g(x)的解析式,然后令g(x)=0,求出g(x)在[﹣1,1]上的零點即可.
【解答】解:由題意可得g(x)=cs(πx?π3),
令g(x)=0,則πx?π3=kπ+π2(k∈Z),
所以x=k+56(k∈Z),
所以g(x)在[﹣1,1]上的零點為56和?16,
所以56+?16=23,
故答案為:23.
18.函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,?π2<(ω>0,?π2<φ<π2)的部分圖象如圖所示,則f(x)的圖象可由函數(shù)g(x)=2sinωx的圖象至少向右平移 π6 個單位得到.
【分析】利用函數(shù)的圖象確定周期T的值,利用周期公式確定ω,再根據(jù)圖象過點(5π12,2),確定φ的值,即可求函數(shù)f(x)的解析式,由函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換可得結(jié)論.
【解答】解:由圖象可得,3T4=5π12?(?π3),解得T=π,
由T=2πω=π,得ω=2.
因為圖象過點(5π12,2),
所以2sin(2×5π12+φ)=2,
則5π6+φ=2kπ+π2,得φ=2kπ?π3,k∈Z,
由?π2<φ<π2,得φ=?π3,
f(x)=2sin(2x?π3),
所以將g(x)=2sin2x的圖象向右平移π6個單位得到函數(shù)f(x)=2sin(2x?π3).
故答案為:π6.
19.把函數(shù)y=sinx的圖象上所有點的橫坐標(biāo)縮短到原來的12(縱坐標(biāo)不變),再把所得圖象上所有點向左平行移動π3個單位長度,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,則g(x)= sin(2x+2π3) .
【分析】由題意利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,得出結(jié)論.
【解答】解:把函數(shù)y=sinx的圖象上所有點的橫坐標(biāo)縮短到原來的12(縱坐標(biāo)不變),可得y=sin2x的圖象;
再把所得圖象上所有點向左平行移動π3個單位長度,得到函數(shù)y=g(x)=sin(2x+2π3)的圖象,
故g(x)的解析式為g(x)=sin(2x+2π3),
故答案為:sin(2x+2π3).
20.將函數(shù)y=2sin2x的圖象向左平移π12個單位長度,再將圖象上每個點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都變?yōu)樵瓉淼?2倍,則所得圖象的函數(shù)解析式為 y=sin(4x+π6) .
【分析】由題意利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,得出結(jié)論.
【解答】解:將函數(shù)y=2sin2x的圖象向左平移π12個單位長度,可得y=2sin(2x+π6)的圖象;
再將圖象上每個點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)都變?yōu)樵瓉淼?2倍,
則所得圖象的函數(shù)解析式y(tǒng)=sin(4x+π6),
故答案為:y=sin(4x+π6).
21.已知函數(shù)f(x)=(x+α)csx為奇函數(shù),則a= 0 ;現(xiàn)將函數(shù)f(x)的圖象沿x軸向左平移π2個單位,得到的圖象所對應(yīng)的函數(shù)記為g(x),那么其解析式g(x)= ﹣xsinx ;且函數(shù)g(x)圖象的對稱中心為 (kπ,0). .
【分析】由題意可得設(shè)g(x)=x+a,則g(x)為奇函數(shù),有g(shù)(﹣x)=﹣x+a=﹣g(x)=﹣(x+a),從而解得a的值.由f(x)=xcsx,根據(jù)函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律可得g(x),由正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)可得函數(shù)g(x)圖象的對稱中心.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=(x+α)csx為奇函數(shù),csx為偶函數(shù),
∴設(shè)g(x)=x+a,則g(x)為奇函數(shù),
∴g(﹣x)=﹣x+a=﹣g(x)=﹣(x+a),從而解得:a=0.
∴f(x)=xcsx,
∴將函數(shù)f(x)的圖象沿x軸向左平移π2個單位,得到的圖象所對應(yīng)的函數(shù)記為g(x),那么其解析式g(x)=xcs(x+π2)=﹣xsinx,
∴由正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)可得函數(shù)g(x)圖象的對稱中心為:(kπ,0).
故答案為:0,﹣xsinx,(kπ,0).
22.已知函數(shù)y=cs(3π2+πx),x∈[56,t)(t>56)既有最小值也有最大值,則實數(shù)t的取值范圍是 32<t≤136,或t>52 .
【分析】由已知可求范圍7π3≤32π+πx<tπ+32π,當(dāng)3π<tπ+32π≤136π,即 32<t≤136時,有最大值cs( 7π3π)=12,最小值cs(3π)=﹣1,當(dāng)tπ+32π>4π,即t>52,有最大值cs(4π)=1,最小值cs(3π)=﹣1,即可得出答案.
【解答】解:因為:x∈[56,t),(t>56),
所以:56π≤πx<tπ,可得:56π+3π2≤3π2+πx<3π2+tπ,可得:7π3≤3π2+πx<tπ+3π2,
若函數(shù)y=cs(3π2+πx),x∈[56,t)(t>56)既有最小值也有最大值,
當(dāng)3π<tπ+3π2≤113π,即:32<t≤136時,有最大值cs(7π3)=12,最小值cs(3π)=﹣1,
當(dāng)tπ+3π2>4π,即t>52,有最大值cs(4π)=1,最小值cs(3π)=﹣1,
綜上所述,32<t≤136,或t>52.
故答案為:32<t≤136,或t>52.
23.若將函數(shù)f(x)=cs(2x+π12)的圖象向左平移π8個單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象,則下列說法正確的是 ①③④ .
①g(x)的最小正周期為π;
②g(x)在區(qū)間[0,π2]上單調(diào)遞減;
③x=π12不是函數(shù)g(x)圖象的對稱軸;
④g(x)在[?π6,π6]上的最小值為?12.
【分析】由題意利用函數(shù)y=cs(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,余弦函數(shù)的圖象和性質(zhì),得出結(jié)論.
【解答】解:∵將函數(shù)f(x)=cs(2x+π12)的圖象向左平移π8個單位長度,
得到函數(shù)g(x)=cs(2x+π4+π12)=cs(2x+π3)的圖象,
故g(x)的最小正周期為2π2=π,故①正確;
當(dāng)x∈[0,π2],2x+π3∈[π3,4π3],函數(shù)g(x)沒有單調(diào)性,故②錯誤;
令x=π12,求得g(x)=0,故x=π12不是函數(shù)g(x)圖象的對稱軸,故③正確;
當(dāng)x∈[?π6,π6],2x+π3∈[0,2π3],當(dāng)2x+π3=2π3時,g(x)取得最小值為?12,故④正確,
故答案為:①③④.
24.已知函數(shù)f(x)=sinωxcsωx+sin2ωx?12(ω>0),若對滿足f(x1)=22,f(x2)=?22的x1,x2,有|x1﹣x2|最小值為π2.若將其圖象沿x軸向右平移π4個單位,再將得到的圖象各點的橫坐標(biāo)伸長到原來的兩倍(縱坐標(biāo)不變),得到函數(shù)y=g(x)的解析式為 g(x)=22sin(x?3π4) .
【分析】利用三角恒等變換化簡函數(shù)的解析式,利用正弦函數(shù)的性質(zhì)求得ω,再利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律,得出結(jié)論.
【解答】解:已知函數(shù)f(x)=sinωxcsωx+sin2ωx?12=12sin2ωx?12cs2ωx=22sin(2ωx?π4),
若對滿足f(x1)=22,f(x2)=?22的x1,x2,
由|x1﹣x2|最小值為T2=12?2π2ω=π2,
∴ω=1,f(x)=22sin(2x?π4).
若將其圖象沿x軸向右平移π4個單位,可得y=22sin(2x?π2?π4)=22sin(2x?3π4),
再將得到的圖象各點的橫坐標(biāo)伸長到原來的兩倍(縱坐標(biāo)不變),
得到函數(shù)y=g(x)的解析式為g(x)=22sin(x?3π4),
故答案為:g(x)=22sin(x?3π4).
三.解答題(共8小題)
25.已知函數(shù)f(x)=3sinωxcsωx﹣cs2ωx(ω>0)周期是π2.
(Ⅰ)求f(x)的解析式,并求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(Ⅱ)將f(x)圖象上所有點的橫坐標(biāo)擴大到原來的2倍,再向左平移π6個單位,最后將整個函數(shù)圖象向上平移32個單位后得到函數(shù)g(x)的圖象,若π6≤x≤2π3時,|g(x)﹣m|<2恒成立,求m得取值范圍.
【分析】(Ⅰ)由題意利用三角恒等變換,化簡f(x)的解析式,再利用正弦函數(shù)的周期性求得ω,可得f(x)的解析式,再利用正弦函數(shù)的單調(diào)性,求出f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
(Ⅱ)利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖象變換規(guī)律求得g(x)的解析式,根據(jù)函數(shù)的恒成立問題,可得[g(x)﹣2]max<m<[g(x)+2]min.再利用正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì),得出結(jié)論.
【解答】解:(Ⅰ)∵f(x)=3sinωxcsωx?cs2ωx=32sin2ωx?12(cs2ωx+1)
=sin(2ωx?π6)?12,
由T=2π2ω=π2,解得ω=2,
所以,f(x)=sin(4x?π6)?12.
∵2kπ?π2≤4x?π6≤2kπ+π2,
∴2kπ?π3≤4x≤2kπ+2π3,
∴kπ2?π12≤x≤kπ2+π6,
∴f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[kπ2?π12,kπ2+π6],k∈Z.
(Ⅱ)將f(x)圖象上所有點的橫坐標(biāo)擴大到原來的2倍,可得y=sin(2x?π6)?12的圖象;
再向左平移π6個單位,可得y=sin(2x+π6)?12的圖象
最后將整個函數(shù)圖象向上平移32個單位后得到函數(shù)g(x)的圖象,
∴g(x)=sin(2x+π6)+1.
因為|g(x)﹣m|<2恒成立,所以,g(x)﹣2<m<g(x)+2.
因為當(dāng)x∈[π6,2π3]時,g(x)﹣2<m<g(x)+2恒成立,
所以,只需[g(x)﹣2]max<m<[g(x)+2]min.
當(dāng)x∈[π6,2π3]時,y=g(x)為單調(diào)減函數(shù),
所以,g(x)max=g(π6)=1+1=2,g(x)min=g(2π3)=1?1=0,
從而[g(x)﹣2]max=0,[g(x)+2]min=2,即 0<m<2,
所以,m的取值范圍是(0,2).
26.函數(shù)f(x)=Asin(ωx+?)(A>0,ω>0,|?|<π)的一段圖象如圖所示.
(1)求函數(shù)y=f(x)的解析式;
(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象向右平移π8個單位,得到y(tǒng)=g(x)的圖象,求直線y=6與函數(shù)y=2g(x)的圖象在(0,π)內(nèi)所有交點的坐標(biāo).
【分析】(1)由已知圖象求出振幅,周期和相位,得到解析式;
(2)利用三角函數(shù)的圖形變換,結(jié)合圖象得到交點坐標(biāo).
【解答】解:(1)由圖知A=2,T=π,于是ω=2πT=2
將y=2sin 2x的圖象向左平移π12,
得y=2sin(2x+φ)的圖象.
于是φ=2?π12=π6,
∴f(x)=2sin(2x+π6).
(2)依題意得
g(x)=2sin[2(x?π8)+π6]
.=2sin(2x?π12).
故y=2g(x)=22sin(2x?π12).
由y=6y=22sin(2x?π12)
得sin(2x?π12)=32.…(8分)
∴2x?π12=π3+2kπ或2x?π12=2π3+2kπ(k∈Z),
∴x=5π24+kπ或x=3π8+kπ(k∈Z).
∵x∈(0,π),
∴x=5π24或x=3π8.…(11分)
∴交點坐標(biāo)為(5π24,6),(3π8,6).
27.設(shè)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)A>0,ω>0,|φ|<π2)的最高點D的坐標(biāo)為(π8,2),由最高點D運動到相鄰最低點時,函數(shù)圖形與x的交點的坐標(biāo)為(3π8,0);
(1)求函數(shù)f(x)的解析式.
(2)當(dāng)x∈[?π4,π4]時,求函數(shù)f(x)的最大值和最小值以及分別取得最大值和最小值時相應(yīng)的自變量x的值.
(3)將函數(shù)y=f(x)的圖象向右平移π4個單位,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,求函數(shù)y=g(x)的單調(diào)減區(qū)間及對稱中心.
【分析】(1)由已知可求T,利用周期公式可求ω,由函數(shù)經(jīng)過點D的坐標(biāo)為(π8,2),可得2×π8+φ=π2+2kπ,k∈Z,結(jié)合范圍|φ|<π2,可求φ=π4,即可得解函數(shù)的解析式.
(2)由已知可求2x+π4∈[?π4,3π4],利用正弦函數(shù)的性質(zhì)可求函數(shù)f(x)的最大值和最小值以及分別取得最大值和最小值時相應(yīng)的自變量x的值.
(3)利用三角函數(shù)平移變換可求g(x)=2sin[2(x?π4)+π4],利用正弦函數(shù)的單調(diào)性,對稱性即可得解.
【解答】解:(1)∵由最高點D(π8,2)運動到相鄰最低點時,函數(shù)圖形與x軸的交點為(3π8,0),
所以周期的四分之一即T4=3π8?π8=π4,∴T=π,又T=2πω=π,∴ω=2,
因為函數(shù)經(jīng)過點D的坐標(biāo)為(π8,2),代入函數(shù)解析式得2sin(2×π8+φ)=2,
所以2×π8+φ=π2+2kπ,k∈Z,即φ=2kπ+π4,k∈Z,
又|φ|<π2,
所以φ=π4,
∴函數(shù)的解析式為f(x)=2sin(2x+π4)
(2)由(1)知f(x)=2sin(2x+π4),當(dāng)x∈[?π4,π4],2x+π4∈[?π4,3π4]
所以2x+π4=?π4,即x=?π4時;函數(shù)f(x)有最小值?2,
2x+π4=π2,即x=π8時;函數(shù)f(x)有最大值2.
(3)由題意g(x)=f(x?π4)=2sin[2(x?π4)+π4],
∴g(x)=2sin(2x?π4)因為正弦函數(shù)y=sinx的減區(qū)間是[2kπ+π2,2kπ+3π2],k∈Z
所以有2kπ+π2≤2x?π4≤2kπ+3π2,k∈Z,解得kπ+3π8≤x≤kπ+7π8,k∈Z,
故函數(shù)g(x)的減區(qū)間為[kπ+3π8,kπ+7π8],k∈Z,
令2x?π4=kπ,k∈Z,解得:x=12kπ+π8,k∈Z,
可得函數(shù)y=g(x)的對稱中心為(12kπ+π8,0),k∈Z.
28.設(shè)函數(shù)f(x)=2sinx2csx2+23cs2x2?3(x∈R).
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期和最大值,并指出取得最大值時x的值;
(2)將函數(shù)f(x)圖象上所有點的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)g(x)的圖象,求g(x)表達(dá)式和單調(diào)遞增區(qū)間.
【分析】(1)根據(jù)函數(shù)f(x)的解析式求出周期T,再求出函數(shù)的最大值和取得最大值時x的值即可;
(2)求出g(x)的解析式,解不等式,求出函數(shù)的遞增區(qū)間即可.
【解答】解:(1)由題意f(x)=sinx+3csx=2sin(x+π3),故周期T=2π,
當(dāng)x=2kπ+π6(k∈Z)時,f(x)max=2;
(2)由題意可知g(x)=2sin(x2+π3),
由2kπ?π2≤x2+π3≤2kπ+π2,解得4kπ?5π3≤x≤4kπ+π3,k∈Z,
故g(x)的遞增區(qū)間是[4kπ?5π3,4kπ+π3](k∈Z).
29.先將函數(shù)y=2sin(2x+π6)?3sin2x圖象上所有點的縱坐標(biāo)伸長為原來的2倍(橫坐標(biāo)不變),再將所得到的圖象橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍(縱坐標(biāo)不變)得到函數(shù)f(x)的圖象.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)若α,β滿足f(α)?f(β)=423,且α+β=π4,設(shè)g(x)=32sin(x+α)?sin(x+β)cs2x,求函數(shù)g(x)在x∈[?π4,π4]上的最大值.
【分析】(1)利用兩角和的正弦公式將函數(shù)化簡,再由三角函數(shù)的圖象變換規(guī)律可得f(x)的解析式;
(2)根據(jù)條件求出cs(α﹣β),利用三角函數(shù)的積化和差進行轉(zhuǎn)化,然后利用弦化切,最后利用換元法轉(zhuǎn)化為一元二次函數(shù),結(jié)合一元二次函數(shù)的最值性質(zhì)進行求解即可.
【解答】解:(1)函數(shù)y=2sin(2x+π6)?3sin2x=2(32sin2x+12cs2x)?3sin2x=cs2x,
函數(shù)圖象上所有點的縱坐標(biāo)伸長為原來的2倍,得y=2cs2x的圖象,
再將所得到的圖象橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍,得y=2csx的圖象;
所以函數(shù)f(x)=2csx.
(2)因為f(α)?f(β)=423,
所以2csα?2csβ=423,即csαcsβ=23,
又α+β=π4,
則cs(α+β)=csαcsβ﹣sinαsinβ=23?sinαsinβ=22,
得sinαsinβ=?26,
cs(α﹣β)=csαcsβ+sinαsinβ=23?26=26,
g(x)=32sin(x+α)?sin(x+β)cs2x=?322[cs(2x+α+β)?cs(α?β)]cs2x=?322cs(2x+π4)+322×26cs2x
=?322×22(cs2x?sin2x)+12cs2x=?32(cs2x?sin2x?2sinxcsx)+12(sin2x+cs2x)cs2x
=?cs2x+2sin2x+3sinxcsxcs2x=2tan2x+3tanx﹣1,
設(shè)t=tanx,當(dāng)x∈[?π4,π4]時,﹣1≤t≤1,
則函數(shù)g(x)等價為y=2t2+3t﹣1,對稱軸為t=?32×2=?34,
則當(dāng)t=1時,函數(shù)取得最大值,此時最大值為y=2+3﹣1=4,
即函數(shù)g(x)在x∈[?π4,π4]上的最大值為4.
30.已知:向量a→=(2csx4,2sinx4),b→=(sinx4,?3sinx4),函數(shù)f(x)=a→?b→+3
(1)求函數(shù)y=f(x)的最小正周期及最值;
(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍后,再向左平移23π得到函數(shù)y=g(x),判斷函數(shù)y=g(x)的奇偶性,并說明理由.
【分析】(1)利用兩個向量數(shù)量積公式、兩角和差的正弦公式化簡函數(shù)y=f(x)的解析式為2sin(x2+π3),由此求出它的最小正周期和最小值.
(2)第一次變換后得到y(tǒng)=2sin(x4+π3)的圖象,第二次變換后得到y(tǒng)=2csx4的圖象,再由偶函數(shù)的定義判斷它為偶函數(shù).
【解答】解:(1)∵函數(shù)y=f(x)=a→?b→+3=sinx2?2 3sin2x4+3=sinx2+3csx2=2sin(x2+π3),
故函數(shù)y=f(x)的最小正周期為2π12=4π,最小值為﹣2.
(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍后,得到函數(shù)y=2sin(x4+π3)的圖象,
再向左平移23π得到函數(shù)y=2sin[14(x+2π3)+π3]=2sin(x4+π2)=2csx4的圖象,
故函數(shù)y=g(x)=2csx4,定義域為R,
因為g(﹣x)=2cs(?x4 )=2 csx4=g(x),
故函數(shù)y=g(x)是偶函數(shù).
31.設(shè)函數(shù)f(x)=3sin(ωx?π3),其中0<ω<3.若f(π6)=0.
(1)求ω;
(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象上各點的橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍(縱坐標(biāo)不變),再將得到的圖象向左平移π4個單位,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,求g(x)在[?π4,3π4]上的最小值.
【分析】(1)將f(π6)=0代入,結(jié)合0<ω<3構(gòu)造一個關(guān)于ω的不等式、方程的混合組,解出ω即可.
(2)先根據(jù)圖象的平移變換與伸縮變換的規(guī)律,求出y=g(x)的解析式,再利用“整體思想”結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)求解即可.
【解答】解:(1)因為f(x)=3sin(ωx?π3),且f(π6)=0,所以ωπ6?π3=kπ,k∈Z.
故ω=6k+2,k∈Z.又0<ω<3,所以ω=2.
(2)由(1)得f(x)=3sin(2x?π3).
所以g(x)=3sin(x?π12),
因為x∈[?π4,3π4],所以x?π12∈[?π3,2π3],
所以,當(dāng)x?π12=?π3,即x=?π4時,g(x)取得最小值?32.
32.已知向量a→=(sinx,3cs(32π?x)),b→=(sin(π2?x),cs(π2+x)),函數(shù)f(x)=a→?b→?32.
(1)求f(x)的最小正周期及f(x)圖象的對稱軸方程;
(2)若先將f(x)的圖象上每個點縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼?倍,然后再向左平移π3個單位長度得到函數(shù)g(x)的圖象,求函數(shù)y=g(x)?15在區(qū)間[﹣π,3π]內(nèi)的所有零點之和.
【分析】(1)首先把函數(shù)的關(guān)系式變形成正弦型函數(shù),進一步求出函數(shù)的最小正周期和對稱軸方程.
(2)利用函數(shù)的圖象的平移變換求出函數(shù)g(x)的關(guān)系式,最后利用函數(shù)的圖象和零點的關(guān)系求出結(jié)果.
【解答】解:(1)f(x)=sinx?sin(π2?x)+3cs(3π2?x)?cs(π2+x)?32,
=sinx?csx+3(?sinx)?(?sinx)?32,
=12sin2x+32(1?cs2x)?32,
=sin(2x?π3).T=2π2=π,
由2x?π3=π2+kπ,k∈Z,
得x=5π12+kπ2,k∈Z
所以函數(shù)f(x)的最小正周期為π,
對稱軸方程為x=512π+kπ2,k∈Z.
(2)依題意可得g(x)=sinx,由g(x)?15=0得sinx=15,
由圖可知,sinx=15在[﹣π,3π]上有4個零點:x1,x2,x3,x4,
根據(jù)對稱性有x1+x22=π2,x3+x42=5π2,
從而所有零點和為x1+x2+x3+x4=6π.
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