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1、
第3講 三角函數的圖象與性質
A級 基礎演練(時間:30分鐘 滿分:55分)
一、選擇題(每小題5分,共20分)
1.(2011山東)若函數f(x)=sin ωx(ω>0)在區(qū)間上單調遞增,在區(qū)間上單調遞減,則ω= ( ).
A. B. C.2 D.3
解析 由題意知f(x)的一條對稱軸為x=,和它相鄰的一個對稱中心為原點,則f(x)的周期T=,從而ω=.
答案 B
2.已知函數f(x)=sin(x+θ)+cos(x+θ)是偶函數,則θ的值為
( ).
A.0 B. C. D.
解析 據已知可得f(
2、x)=2sin,若函數為偶函數,則必有θ+=kπ+(k∈Z),又由于θ∈,故有θ+=,解得θ=,經代入檢驗符合題意.
答案 B
3.函數y=2sin(0≤x≤9)的最大值與最小值之和為 ( ).
A.2- B.0 C.-1 D.-1-
解析 ∵0≤x≤9,∴-≤x-≤,∴-≤sin≤1,∴-≤2sin≤2.∴函數y=2sin(0≤x≤9)的最大值與最小值之和為2-.
答案 A
4.(2011安徽)已知函數f(x)=sin(2x+φ),其中φ為實數.若f(x)≤對x∈R恒成立,且f>f(π),則f(x)的單調遞增區(qū)間是 ( ).
A.(
3、k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
解析 由f(x)=sin(2x+φ),且f(x)≤對x∈R恒成立,∴f=1,即sin=1.
∴+φ=kπ+(k∈Z).∴φ=kπ+(k∈Z).
又f>f(π),即sin(π+φ)>sin(2π+φ),
∴-sin φ>sin φ.∴sin φ<0.
∴對于φ=kπ+(k∈Z),k為奇數.
∴f(x)=sin(2x+φ)=sin=-sin.
∴由2mπ+≤2x+≤2mπ+(m∈Z),
得mπ+≤x≤mπ+(m∈Z),
∴f(x)的單調遞增區(qū)間是(m∈Z).
答案 C
二、填空題(每小題5分,共10分)
5.定
4、義在R上的函數f(x)既是偶函數又是周期函數,若f(x)的最小正周期是π,且當x∈時,f(x)=sin x,則f的值為________.
解析 f=f=f=sin =.
答案
6.若f(x)=2sin ωx(0<ω<1)在區(qū)間上的最大值是,則ω=________.
解析 由0≤x≤,得0≤ωx≤<,
則f(x)在上單調遞增,且在這個區(qū)間上的最大值是,所以2sin =,且0<<,
所以=,解得ω=.
答案
三、解答題(共25分)
7.(12分)設f(x)=.
(1)求f(x)的定義域;
(2)求f(x)的值域及取最大值時x的值.
解 (1)由1-2sin x≥0,根據
5、正弦函數圖象知:
定義域為{x|2kπ+π≤x≤2kπ+,k∈Z}.
(2)∵-1≤sin x≤1,∴-1≤1-2sin x≤3,
∵1-2sin x≥0,∴0≤1-2sin x≤3,
∴f(x)的值域為[0,],
當x=2kπ+,k∈Z時,f(x)取得最大值.
8.(13分)(2013東營模擬)已知函數f(x)=cos+2sinsin.
(1)求函數f(x)的最小正周期和圖象的對稱軸;
(2)求函數f(x)在區(qū)間上的值域.
解 (1)f(x)=cos+2sinsin
=cos 2x+sin 2x+(sin x-cos x)(sin x+cos x)
=cos 2x+si
6、n 2x+sin2x-cos2x
=cos 2x+sin 2x-cos 2x=sin.
∴最小正周期T==π,由2x-=kπ+(k∈Z),
得x=+(k∈Z).
∴函數圖象的對稱軸為x=+(k∈Z).
(2)∵x∈,∴2x-∈,
∴-≤sin≤1.
即函數f(x)在區(qū)間上的值域為.
B級 能力突破(時間:30分鐘 滿分:45分)
一、選擇題(每小題5分,共10分)
1.(2012新課標全國)已知ω>0,函數f(x)=sin在單調遞減,則ω的取值范圍是 ( ).
A. B.
C. D.(0,2]
解析 取ω=,f(x)=sin
7、,其減區(qū)間為,k∈Z,顯然?kπ+,kπ+π,k∈Z,排除B,C.取ω=2,f(x)=sin,其減區(qū)間為,k∈Z,顯然?,k∈Z,排除D.
答案 A
2.已知ω>0,0<φ<π,直線x=和x=是函數f(x)=sin(ωx+φ)圖象的兩條相鄰的對稱軸,則φ= ( ).
A. B. C. D.
解析 由題意可知函數f(x)的周期T=2=2π,故ω=1,∴f(x)=sin(x+φ),令x+φ=kπ+(k∈Z),將x=代入可得φ=kπ+(k∈Z),∵0<φ<π,∴φ=.
答案 A
二、填空題(每小題5分,共10分)
3.(2013徐州模
8、擬)已知函數f(x)=(sin x+cos x)-|sin x-cos x|,則f(x)的值域是________.
解析 f(x)=(sin x+cos x)-|sin x-cos x|
=
畫出函數f(x)的圖象,可得函數的最小值為-1,最大值為,故值域為.
答案
4.(2012西安模擬)下列命題中:
①α=2kπ+(k∈Z)是tan α=的充分不必要條件;
②函數f(x)=|2cos x-1|的最小正周期是π;
③在△ABC中,若cos Acos B>sin Asin B,則△ABC為鈍角三角形;
④若a+b=0,則函數y=asin x-bcos x的圖象的一條對稱
9、軸方程為x=.
其中是真命題的序號為________.
解析?、佟擀粒?kπ+(k∈Z)?tan α=,
而tan α=?/ α=2kπ+(k∈Z),∴①正確.
②∵f(x+π)=|2cos(x+π)-1|
=|-2cos x-1|=|2cos x+1|≠f(x),∴②錯誤.
③∵cos Acos B>sin Asin B,∴cos Acos B-sin Asin B>0,
即cos(A+B)>0,∵0
10、條對稱軸,∴④正確.
答案 ①③④
三、解答題(共25分)
5.(12分)已知函數f(x)=coscos,g(x)=sin 2x-.
(1)求函數f(x)的最小正周期;
(2)求函數h(x)=f(x)-g(x)的最大值,并求使h(x)取得最大值的x的集合.
解 (1)∵f(x)=coscos
=
=cos2x-sin2x=-
=cos 2x-,
∴f(x)的最小正周期為=π.
(2)由(1)知
h(x)=f(x)-g(x)=cos 2x-sin 2x=cos,
當2x+=2kπ(k∈Z),即x=kπ-(k∈Z)時,h(x)取得最大值.故h(x)取得最大值時,對應的x的
11、集合為
.
6.(13分)已知a>0,函數f(x)=-2asin+2a+b,當x∈時,-5≤f(x)≤1.
(1)求常數a,b的值;
(2)設g(x)=f且lg g(x)>0,求g(x)的單調區(qū)間.
解 (1)∵x∈,∴2x+∈.
∴sin∈,又∵a >0,
∴-2asin∈[-2a,a].∴f(x)∈[b,3a+b],
又∵-5≤f(x)≤1,∴b=-5,3a+b=1,
因此a=2,b=-5.
(2)由(1)得a=2,b=-5,∴f(x)=-4sin-1,
g(x)=f=-4sin-1
=4sin-1,
又由lg g(x)>0,得g(x)>1,
∴4sin-1>1,∴sin>,
∴2kπ+<2x+<2kπ+,k∈Z,
其中當2kπ+<2x+≤2kπ+,k∈Z時,g(x)單調遞增,即kπ<x≤kπ+,k∈Z,
∴g(x)的單調增區(qū)間為,k∈Z.
又∵當2kπ+<2x+<2kπ+,k∈Z時,g(x)單調遞減,即kπ+<x<kπ+,k∈Z.
∴g(x)的單調減區(qū)間為,k∈Z.
綜上,g(x)的遞增區(qū)間為(k∈Z);遞減區(qū)間為(k∈Z).
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