
(1)(多選)已知函數(shù)f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,2)))(x∈R),則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)f(x)的最小正周期為2π
B.函數(shù)f(x)在區(qū)間eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上是增函數(shù)
C.函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=0對(duì)稱
D.函數(shù)f(x)是奇函數(shù)
(2)已知函數(shù)y=2sin(ωx+θ)(0<θ<π)為偶函數(shù),其圖象與直線y=2的某兩個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x1,x2,|x2-x1|的最小值為π,則( )
A.ω=2,θ=eq \f(π,2) B.ω=eq \f(1,2),θ=eq \f(π,2)
C.ω=eq \f(1,2),θ=eq \f(π,4) D.ω=2,θ=eq \f(π,4)
【解析】 (1)由題意,可得f(x)=-cs x,
對(duì)于選項(xiàng)A,T=eq \f(2π,1)=2π,所以選項(xiàng)A正確;
對(duì)于選項(xiàng)B,y=cs x在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上是減函數(shù),所以函數(shù)f(x)在區(qū)間eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上是增函數(shù),所以選項(xiàng)B正確;
對(duì)于選項(xiàng)C,f(-x)=-cs(-x)=-cs x=f(x),所以函數(shù)是偶函數(shù),所以其圖象關(guān)于直線x=0對(duì)稱,所以選項(xiàng)C正確;選項(xiàng)D錯(cuò)誤.故選ABC.
(2)因?yàn)楹瘮?shù)y=2sin(ωx+θ)的最大值為2,且其圖象與直線y=2的某兩個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x1,x2,|x2-x1|的最小值為π,所以函數(shù)y=2sin(ωx+θ)的最小正周期是π.
由eq \f(2π,ω)=π得ω=2.
因?yàn)楹瘮?shù)y=2sin(ωx+θ)為偶函數(shù),
所以θ=eq \f(π,2)+kπ,k∈Z.
又0<θ<π,所以θ=eq \f(π,2),故選A.
【答案】 (1)ABC (2)A
eq \a\vs4\al()
(1)奇偶性的判斷方法:三角函數(shù)中奇函數(shù)一般可化為y=Asin ωx或y=Atan ωx的形式,而偶函數(shù)一般可化為y=Acs ωx+b的形式.
(2)周期的計(jì)算方法:利用函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(ω>0),y=Acs(ωx+φ)(ω>0)的最小正周期為eq \f(2π,ω),函數(shù)y=Atan(ωx+φ)(ω>0)的最小正周期為eq \f(π,ω)求解.
1.(多選)下列函數(shù)中,最小正周期為π的是( )
A.y=cs|2x| B.y=|cs x|
C.y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))) D.y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4)))
解析:選ABC.A項(xiàng),y=cs|2x|=cs 2x,最小正周期為π;
B項(xiàng),由圖象知y=|cs x|的最小正周期為π;
C項(xiàng),y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))的最小正周期T=eq \f(2π,2)=π;
D項(xiàng),y=taneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4)))的最小正周期T=eq \f(π,2).
2.設(shè)函數(shù)f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+φ-\f(π,4)))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,|φ|<\f(π,2)))的最小正周期為π,且f(-x)=f(x),則( )
A.f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上單調(diào)遞增
B.f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))上單調(diào)遞減
C.f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上單調(diào)遞減
D.f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))上單調(diào)遞增
解析:選A.f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+φ-\f(π,4))),因?yàn)閒(x)的最小正周期為π,所以ω=2,所以f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+φ-\f(π,4))).f(-x)=f(x),即f(x)為偶函數(shù),所以φ-eq \f(π,4)=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),所以φ=kπ+eq \f(3π,4)(k∈Z).因?yàn)閨φ|<eq \f(π,2),所以φ=-eq \f(π,4),所以f(x)=-cs 2x,所以f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上單調(diào)遞增,在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),0))上單調(diào)遞減,故選A.
三角函數(shù)的奇偶性、對(duì)稱性
(多選)已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,|φ|<\f(π,2))),其圖象的相鄰兩條對(duì)稱軸之間的距離為eq \f(π,4),將函數(shù)y=f(x)的圖象向左平移eq \f(3π,16)個(gè)單位后,得到的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,那么函數(shù)y=f(x)的圖象( )
A.關(guān)于點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,16),0))對(duì)稱 B.關(guān)于點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,16),0))對(duì)稱
C.關(guān)于直線x=eq \f(π,16)對(duì)稱 D.關(guān)于直線x=eq \f(π,8)對(duì)稱
【解析】 由題意,知f(x)的最小正周期T=2×eq \f(π,4)=eq \f(π,2),所以ω=eq \f(2π,T)=4,所以f(x)=sin(4x+φ),此時(shí)函數(shù)圖象平移后所得圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)為y=sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(4\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(3π,16)))+φ))=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4x+\f(3π,4)+φ)),當(dāng)函數(shù)y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4x+\f(3π,4)+φ))的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱時(shí),必有eq \f(3π,4)+φ=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),即φ=kπ-eq \f(π,4)(k∈Z),結(jié)合|φ|<eq \f(π,2),得φ=-eq \f(π,4),所以由4x-eq \f(π,4)=nπ(n∈Z),得x=eq \f(nπ,4)+eq \f(π,16)(n∈Z),當(dāng)n=0時(shí),x=eq \f(π,16),所以函數(shù)f(x)的圖象的一個(gè)對(duì)稱中心為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,16),0)),由4x-eq \f(π,4)=mπ+eq \f(π,4)(m∈Z),得x=eq \f(mπ,4)+eq \f(π,8)(m∈Z),當(dāng)m=0時(shí),x=eq \f(π,8),所以函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=eq \f(π,8)對(duì)稱,故選BD.
【答案】 BD
eq \a\vs4\al()
三角函數(shù)圖象的對(duì)稱軸和
對(duì)稱中心的求解思路和方法
(1)思路:函數(shù)y=Asin(ωx+φ)圖象的對(duì)稱軸和對(duì)稱中心可結(jié)合y=sin x圖象的對(duì)稱軸和對(duì)稱中心求解.
(2)方法:利用整體代換的方法求解,令ωx+φ=kπ+eq \f(π,2),k∈Z,解得x=eq \f((2k+1)π-2φ,2ω),k∈Z,即對(duì)稱軸方程;令ωx+φ=kπ,k∈Z,解得x=eq \f(kπ-φ,ω),k∈Z,即對(duì)稱中心的橫坐標(biāo)(縱坐標(biāo)為0).對(duì)于y=Acs(ωx+φ),y=Atan(ωx+φ),可以利用類似方法求解(注意y=Atan(ωx+φ)的圖象無對(duì)稱軸).
1.下列函數(shù)中,周期為π,且在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2)))上單調(diào)遞增的奇函數(shù)是( )
A.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(3π,2))) B.y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,2)))
C.y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,2))) D.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-x))
解析:選C.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(3π,2)))=-cs 2x為偶函數(shù),排除A;y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,2)))=sin 2x在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2)))上為減函數(shù),排除B;y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,2)))=-sin 2x為奇函數(shù),在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2)))上單調(diào)遞增,且周期為π,符合題意;y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-x))=cs x為偶函數(shù),排除D.故選C.
2.(多選)已知函數(shù)f(x)=sin4x-cs4x,則下列說法正確的是( )
A.f(x)的最小正周期為π
B.f(x)的最大值為2
C.f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱
D.f(x)在區(qū)間eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2)))上單調(diào)遞增
解析:選ACD.因?yàn)閒(x)=sin4x-cs4x=sin2x-cs2x=-cs 2x,所以函數(shù)f(x)的最小正周期T=π,f(x)的最大值為1.因?yàn)閒(-x)=-cs(-2x)=-cs 2x=f(x),所以f(x)為偶函數(shù),其圖象關(guān)于y軸對(duì)稱.因?yàn)閥=cs 2x在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2)))上單調(diào)遞減,所以f(x)=-cs 2x在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,2)))上單調(diào)遞增.故選ACD.
三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的綜合問題
已知函數(shù)f(x)=sin(2π-x)·sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,2)-x))-eq \r(3)cs2x+eq \r(3).
(1)求f(x)的最小正周期和圖象的對(duì)稱軸方程;
(2)當(dāng)x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(7π,12)))時(shí),求f(x)的最小值和最大值.
【解】 (1)由題意,得f(x)=(-sin x)(-cs x)-eq \r(3)cs2x+eq \r(3)=sin xcs x-eq \r(3)cs2x+eq \r(3)=eq \f(1,2)sin 2x-eq \f(\r(3),2)(cs 2x+1)+eq \r(3)=eq \f(1,2)sin 2x-eq \f(\r(3),2)cs 2x+eq \f(\r(3),2)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))+eq \f(\r(3),2),
所以f(x)的最小正周期T=eq \f(2π,2)=π;
令2x-eq \f(π,3)=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),則x=eq \f(kπ,2)+eq \f(5π,12)(k∈Z),
故所求圖象的對(duì)稱軸方程為x=eq \f(kπ,2)+eq \f(5π,12)(k∈Z).
(2)當(dāng)0≤x≤eq \f(7π,12)時(shí),-eq \f(π,3)≤2x-eq \f(π,3)≤eq \f(5π,6),
由函數(shù)圖象(圖略)可知,-eq \f(\r(3),2)≤sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))≤1,即0≤sin(2x-eq \f(π,3))+eq \f(\r(3),2)≤eq \f(2+\r(3),2).
故f(x)的最小值為0,最大值為eq \f(2+\r(3),2).
eq \a\vs4\al()
解決三角函數(shù)圖象與性質(zhì)綜合問題的方法
先將y=f(x)化為y=asin x+bcs x的形式,然后用輔助角公式化為y=Asin(ωx+φ)的形式,再借助y=Asin(ωx+φ)的性質(zhì)(如周期性、對(duì)稱性、單調(diào)性等)解決相關(guān)問題.
1.(2020·西安五校聯(lián)考)當(dāng)x=eq \f(π,4)時(shí),函數(shù)f(x)=Asin(x+φ)(A>0)取得最小值,則函數(shù)y=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-x))是( )
A.奇函數(shù)且圖象關(guān)于直線x=eq \f(π,2)對(duì)稱
B.偶函數(shù)且圖象關(guān)于直線x=eq \f(π,2)對(duì)稱
C.奇函數(shù)且圖象關(guān)于點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),0))對(duì)稱
D.偶函數(shù)且圖象關(guān)于點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),0))對(duì)稱
解析:選D.因?yàn)楫?dāng)x=eq \f(π,4)時(shí),函數(shù)f(x)=Asin(x+φ)(A>0)取得最小值,所以eq \f(π,4)+φ=-eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,即φ=-eq \f(3π,4)+2kπ,k∈Z,所以f(x)=Asineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(3π,4)))(A>0),所以y=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-x))=Asineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-x-\f(3π,4)))=-Acs x,所以函數(shù)y=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)-x))為偶函數(shù)且圖象關(guān)于點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),0))對(duì)稱,故選D.
2.(2020·河北九校第二次聯(lián)考)函數(shù)f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))上單調(diào)遞增,且圖象關(guān)于直線x=-π對(duì)稱,則ω的值為________.
解析:因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))上單調(diào)遞增,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2)ω+\f(π,6)≥-\f(π,2),\f(π,2)ω+\f(π,6)≤\f(π,2))),得0<ω≤eq \f(2,3).又函數(shù)f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,6)))(ω>0)的圖象關(guān)于直線x=-π對(duì)稱,所以-π·ω+eq \f(π,6)=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),得ω=-k-eq \f(1,3)(k∈Z),又0<ω≤eq \f(2,3),所以ω=eq \f(2,3).
答案:eq \f(2,3)
思想方法系列9 三角函數(shù)中ω值的求法
一、利用三角函數(shù)的周期T求解
為了使函數(shù)y=sin ωx(ω>0)在區(qū)間[0,1]上至少出現(xiàn)50次最大值,則ω的最小值為( )
A.98π B.eq \f(197,2)π
C.eq \f(199,2)π D.100π
【解析】 由題意,至少出現(xiàn)50次最大值即至少需要49eq \f(1,4)個(gè)周期,所以eq \f(197,4)T=eq \f(197,4)·eq \f(2π,ω)≤1,所以ω≥eq \f(197,2)π.
【答案】 B
eq \a\vs4\al()
解決此類問題的關(guān)鍵在于結(jié)合條件弄清周期T=eq \f(2π,ω)與所給區(qū)間的關(guān)系,從而建立不等關(guān)系.
二、利用三角函數(shù)的單調(diào)性求解
將函數(shù)f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,3)))(ω>0)的圖象向左平移eq \f(π,3ω)個(gè)單位長度得到函數(shù)y=g(x)的圖象.若y=g(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(π,4)))上為增函數(shù),則ω的最大值為________.
【解析】 將函數(shù)f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,3)))(ω>0)的圖象向左平移eq \f(π,3ω)個(gè)單位,得到函數(shù)y=g(x)=2sineq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(ω\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3ω)))-\f(π,3)))=2sin ωx的圖象.再根據(jù)y=g(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(π,4)))上為增函數(shù),可得ω·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)))≥-eq \f(π,2),且ω×eq \f(π,4)≤eq \f(π,2),解得ω≤2,故ω的最大值為2.
【答案】 2
eq \a\vs4\al()
根據(jù)正弦函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,確定函數(shù)g(x)的單調(diào)遞增區(qū)間,根據(jù)函數(shù)g(x)=2sin ωx(ω>0)在區(qū)間eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(π,4)))上單調(diào)遞增,建立不等式,即可求ω的取值范圍.
三、利用三角函數(shù)的對(duì)稱性求解
(1)已知函數(shù)f(x)=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,3)))(ω>0)的一條對(duì)稱軸為x=eq \f(π,3),一個(gè)對(duì)稱中心為點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12),0)),則ω有( )
A.最小值2 B.最大值2
C.最小值1 D.最大值1
(2)若函數(shù)y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,6)))(ω∈N*)圖象的一個(gè)對(duì)稱中心是eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),0)),則ω的最小值為________.
【解析】 (1)因?yàn)楹瘮?shù)的對(duì)稱中心到對(duì)稱軸的最短距離是eq \f(T,4),兩條對(duì)稱軸間的最短距離是eq \f(T,2),所以對(duì)稱中心eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12),0))到對(duì)稱軸x=eq \f(π,3)間的距離用周期可表示為eq \f(π,3)-eq \f(π,12)=eq \f(T,4)+eq \f(kT,2)(k∈N,T為周期),解得(2k+1)T=π,又T=eq \f(2π,ω),所以(2k+1)·eq \f(2π,ω)=π,則ω=2(2k+1),當(dāng)k=0時(shí),ω=2最?。蔬xA.
(2)由題意得cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(πω,6)+\f(π,6)))=0,則eq \f(πω,6)+eq \f(π,6)=eq \f(π,2)+kπ(k∈Z)?ω=6k+2(k∈Z),又ω∈N*,所以ω的最小值為=2.
【答案】 (1)A (2)2
eq \a\vs4\al()
三角函數(shù)兩條相鄰對(duì)稱軸或兩個(gè)相鄰對(duì)稱中心之間的“水平間隔”為eq \f(T,2),相鄰的對(duì)稱軸和對(duì)稱中心之間的“水平間隔”為eq \f(T,4),這就說明,我們可根據(jù)三角函數(shù)的對(duì)稱性來研究其周期性,進(jìn)而可以研究“ω”的取值.值得一提的是,三角函數(shù)的對(duì)稱軸必經(jīng)過其圖象上的最高點(diǎn)(極大值)或最低點(diǎn)(極小值),函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)的對(duì)稱中心就是其圖象與x軸的交點(diǎn),這就說明,我們也可利用三角函數(shù)的極值點(diǎn)(最值點(diǎn))、零點(diǎn)之間的“差距”來確定其周期,進(jìn)而可以確定“ω”的取值.
四、利用三角函數(shù)的最值求解
(2020·貴陽市適應(yīng)性考試)已知函數(shù)f(x)=2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,4)))(ω>0)的圖象在區(qū)間[0,1]上恰有1個(gè)縱坐標(biāo)是2的最高點(diǎn),則ω的取值范圍為( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(5π,4)))
B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(5π,2)))
C.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(9π,4)))
D.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,2),2π))
【解析】 當(dāng)x∈[0,1]時(shí),因?yàn)棣兀?,所以ωx+eq \f(π,4)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),ω+\f(π,4))).記t=ωx+eq \f(π,4),則關(guān)于t的方程sin t=1在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),ω+\f(π,4)))上恰有一個(gè)實(shí)數(shù)根,結(jié)合正弦函數(shù)的圖象可知ω+eq \f(π,4)∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(5π,2))),所以ω∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(9π,4))),選C.
【答案】 C
eq \a\vs4\al()
利用三角函數(shù)的最值與對(duì)稱或周期的關(guān)系,可以列出關(guān)于ω的不等式,進(jìn)而求出ω的值或取值范圍.
[A級(jí) 基礎(chǔ)練]
1.下列函數(shù)中,周期為2π的奇函數(shù)為( )
A.y=sin eq \f(x,2)cs eq \f(x,2) B.y=sin2x
C.y=tan 2x D.y=sin 2x+cs 2x
解析:選A.y=sin2x為偶函數(shù);y=tan 2x的周期為eq \f(π,2);y=sin 2x+cs 2x為非奇非偶函數(shù),故B,C,D都不正確.故選A.
2.f(x)=tan x+sin x+1,若f(b)=2,則f(-b)=( )
A.0 B.3
C.-1 D.-2
解析:選A.因?yàn)閒(b)=tan b+sin b+1=2,
即tan b+sin b=1.
所以f(-b)=tan(-b)+sin(-b)+1
=-(tan b+sin b)+1=0.
3.同時(shí)具有性質(zhì)“①最小正周期是π;②圖象關(guān)于點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),0))對(duì)稱;③在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,4)))上單調(diào)遞增”的一個(gè)函數(shù)可以是( )
A.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(4π,3))) B.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))
C.y=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(2π,3))) D.y=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))
解析:選B.對(duì)四個(gè)選項(xiàng)中的函數(shù)逐一驗(yàn)證:性質(zhì)①四個(gè)選項(xiàng)中的函數(shù)都滿足;性質(zhì)②只有選項(xiàng)A,B中的函數(shù)滿足;進(jìn)一步驗(yàn)證性質(zhì)③,只有選項(xiàng)B中的函數(shù)滿足.故選B.
4.已知f(x)=sin 2x+|sin 2x|(x∈R),則下列判斷正確的是( )
A.f(x)是周期為2π的奇函數(shù)
B.f(x)是值域?yàn)閇0,2],周期為π的函數(shù)
C.f(x)是周期為2π的偶函數(shù)
D.f(x)是值域?yàn)閇-1,1],周期為π的函數(shù)
解析:選B.當(dāng)2kπ≤2x≤2kπ+π,k∈Z.即kπ≤x≤kπ+eq \f(π,2),k∈Z時(shí),sin 2x≥0,則f(x)=sin 2x+|sin 2x|=2sin 2x;
當(dāng)2kπ+π≤2x≤2kπ+2π,k∈Z,即kπ+eq \f(π,2)≤x≤kπ+π,k∈Z時(shí),sin 2x≤0,f(x)=sin 2x+|sin 2x|=0.
作出函數(shù)f(x)的大致圖象,如圖所示.
根據(jù)圖象可知f(x)為周期函數(shù),最小正周期為π,函數(shù)的值域?yàn)閇0,2].故選B.
5.(多選)已知函數(shù)f(x)=sin2x+eq \r(3)sin xcs x+eq \f(1,2),則下列結(jié)論正確的是( )
A.f(x)的最大值為1
B.f(x)的最小正周期為2π
C.f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7π,12),0))對(duì)稱
D.f(x)的圖象關(guān)于直線x=eq \f(π,3)對(duì)稱
解析:選CD.因?yàn)閒(x)=sin2x+eq \r(3)sin xcs x+eq \f(1,2)=eq \f(1-cs 2x,2)+eq \f(\r(3),2)sin 2x+eq \f(1,2)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))+1,所以函數(shù)f(x)的最大值為2,最小正周期為π,故A,B不正確;由2x-eq \f(π,6)=kπ,k∈Z,得x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,12),k∈Z,當(dāng)k=1時(shí)x=eq \f(7π,12),所以函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7π,12),0))對(duì)稱,故C正確;由2x-eq \f(π,6)=kπ+eq \f(π,2),k∈Z,得x=eq \f(kπ,2)+eq \f(π,3),k∈Z,當(dāng)k=0時(shí)x=eq \f(π,3),所以函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=eq \f(π,3)對(duì)稱,故D正確.故選CD.
6.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx-eq \f(π,6))+1(x∈R)的圖象的一條對(duì)稱軸為x=π,其中ω為常數(shù),且ω∈(1,2),則ω=________.
解析:由函數(shù)f(x)=2sin(ωx-eq \f(π,6))+1(x∈R)的圖象的一條對(duì)稱軸為x=π,可得ωπ-eq \f(π,6)=kπ+eq \f(π,2),k∈Z,
所以ω=k+eq \f(2,3),又ω∈(1,2),所以ω=eq \f(5,3).
答案:eq \f(5,3)
7.已知函數(shù)f(x)=cs xsin x(x∈R),給出下列四個(gè)命題:
①若f(x1)=-f(x2),則x1=-x2;
②f(x)的最小正周期是2π;
③f(x)在區(qū)間eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,4)))上是增函數(shù);
④f(x)的圖象關(guān)于直線x=eq \f(3π,4)對(duì)稱.
其中真命題是________.(填序號(hào))
解析:f(x)=eq \f(1,2)sin 2x,當(dāng)x1=0,x2=eq \f(π,2)時(shí),f(x1)=-f(x2),但x1≠-x2,所以①是假命題;
f(x)的最小正周期為π,所以②是假命題;
當(dāng)x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,4),\f(π,4)))時(shí),2x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2))),所以③是真命題;
因?yàn)閒eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4)))=eq \f(1,2)sin eq \f(3π,2)=-eq \f(1,2),所以f(x)的圖象關(guān)于直線x=eq \f(3π,4)對(duì)稱,所以④是真命題.
答案:③④
8.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)滿足feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=2,f(π)=0,且f(x)在區(qū)間eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,3)))上單調(diào),則符合條件的ω的值有________個(gè).
解析:設(shè)函數(shù)f(x)的最小正周期為T,
由feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=2,f(π)=0,
結(jié)合正弦函數(shù)圖象的特征可知eq \f(T,4)+eq \f(kT,2)=eq \f(3π,4),k∈N,
故T=eq \f(3π,1+2k),k∈N;
又因?yàn)閒(x)在區(qū)間eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4),\f(π,3)))上單調(diào),
所以eq \f(π,3)-eq \f(π,4)≤eq \f(T,2),故T≥eq \f(π,6),
所以ω=eq \f(2π,T)≤12,即eq \f(2(1+2k),3)≤12,
所以k≤eq \f(17,2),k∈N,所以k=0,1,2,…,8,符合條件的ω的值有9個(gè).
答案:9
9.已知函數(shù)f(x)=2cs2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)))+2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))·sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4))).求函數(shù)f(x)的最小正周期和圖象的對(duì)稱中心.
解:因?yàn)閒(x)=2cs2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,6)))+2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))·sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))
=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))+1+2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,2)-\f(π,4)))
=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,3)))+2sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,4)))+1
=eq \f(1,2)cs 2x+eq \f(\r(3),2)sin 2x+sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,2)))+1
=eq \f(\r(3),2)sin 2x-eq \f(1,2)cs 2x+1
=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))+1,
所以函數(shù)f(x)的最小正周期為eq \f(2π,2)=π,圖象的對(duì)稱中心為eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,12)+\f(kπ,2),1)),k∈Z.
10.已知函數(shù)f(x)=sin ωx-cs ωx(ω>0)的最小正周期為π.
(1)求函數(shù)y=f(x)圖象的對(duì)稱軸方程;
(2)討論函數(shù)f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的單調(diào)性.
解:(1)因?yàn)閒(x)=sin ωx-cs ωx=eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx-\f(π,4))),且T=π,所以ω=2.于是,f(x)=eq \r(2)sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,4))).令2x-eq \f(π,4)=kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),得x=eq \f(kπ,2)+eq \f(3π,8)(k∈Z),即函數(shù)f(x)圖象的對(duì)稱軸方程為x=eq \f(kπ,2)+eq \f(3π,8)(k∈Z).
(2)令2kπ-eq \f(π,2)≤2x-eq \f(π,4)≤2kπ+eq \f(π,2)(k∈Z),得函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(kπ-\f(π,8),kπ+\f(3π,8)))(k∈Z).注意到x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2))),所以令k=0,得函數(shù)f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上的單調(diào)遞增區(qū)間為eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(3π,8)));同理,其單調(diào)遞減區(qū)間為eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3π,8),\f(π,2))).
[B級(jí) 綜合練]
11.(多選)已知函數(shù)f(x)=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,6))))),則下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.f(x)的周期是eq \f(π,2)
B.f(x)的值域是{y|y∈R,且y≠0}
C.直線x=eq \f(5π,3)是函數(shù)f(x)圖象的一條對(duì)稱軸
D.f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(2kπ-\f(2π,3),2kπ+\f(π,3))),k∈Z
解析:選ABC.函數(shù)f(x)=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,6)))))的周期T=eq \f(π,\f(1,2))=2π,故A錯(cuò)誤;函數(shù)f(x)=eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(tan\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x-\f(π,6)))))的值域?yàn)閇0,+∞),故B錯(cuò)誤;
當(dāng)x=eq \f(5π,3)時(shí),eq \f(1,2)x-eq \f(π,6)=eq \f(2π,3)≠eq \f(kπ,2),k∈Z,即x=eq \f(5π,3)不是f(x)圖象的對(duì)稱軸,故C錯(cuò)誤;
令kπ-eq \f(π,2)
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