一、单选题
1.若函数fxsinx0在区间0,A.
,上单调递减,则( ) 上单调递增,在区间323
C.
3 4B.
1 43 2D.
1 2【答案】C 【分析】 由x0,x,上单调递0,0,fx计算出的取值范围,可得出,再由函数在区间32332减可得出关于的等式,由此可解得实数的值. 【详解】
0,当x0,时,x0,,
330,fxsinx0由于函数在区间上单调递增,则0,0,, 332所以,032,
fx由于函数在区间,上单调递减,所以,函数fx在x处取得最大值,
332则
322kkN,又032,所以,
32,解得3. 2故选:C. 【点睛】
关键点点睛:本题通过正弦型函数在区间上的单调性求参数值,解题的就是将函数在区间上的单调性转化为两个区间的包含关系,并且分析出函数fx的一个最大值点,进而列出关于的等式求解. 2.已知函数f(x)2cos2x10的最小正周期为,若m,n[2,2],且212f(m)f(n)9,则mn的最大值为( )
A.2
B.
5 2C.3
D.
7 2【答案】C 【分析】
由三角恒等变换化简解析式,结合周期求出解析式,由m,n[2,2]得出f(m)2m2,6f(n)2n2,从而结合f(m)f(n)9求出cos2m1且cos2n1,再由余弦函
666数的性质得出m的最大值、n的最小值,从而得出mn的最大值. 【详解】
函数f(x)2cos2x21cosx2的最小正周期为
21262,f(x)cos2x2
6若m,n[2,2],则2m25232523,,2n, 644644f(m)f(n)cos2m2cos2n29
66cos2m1cos2n故且1
66故2m2n的最大值为,2的最小值为4
661323,n的最小值为 121213233 则mn的最大值为1212即m的最大值为故选:C.
3.已知函数f(x)sin(4x的取值范围是( ) A.[3)(x[0,13]),函数g(x)f(x)a有三个零点x1,x2,x3,则x1x2x3245) 875,) 128107,] 32B.[75,] 128C.[0,D.[【答案】D 【分析】
根据题意做出函数在定义域内的图像,将函数零点转化成函数yf(x)与函数ya图像交点问题,结合图形即可求解. 【详解】
解:根据题意画出函数f(x)的图象,如图所示:
函数g(x)f(x)a有三个零点,等价于函数yf(x)与函数ya有三个交点, 当直线l位于直线l1与直线l2之间时,符合题意, 由图象可知:x1x22所以
2412,
1213x3, 242475x1x2x3, 128故选:D. 【点睛】
根据函数零点的情况求参数有三种常用方法:
(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,然后数形结合求解. 4.如果函数fxcosA.
6x的图象关于直线x对称,那么的最小值为( )
23B.
4C.
3D.
2【答案】A 【分析】
利用余弦函数的对称轴以及整体思想可得:的表达式,进而得到的最小值. 【详解】
由题意函数fxcos则有
x的图象关于直线x对称,
231k, 32解得 =kπ,k∈Z,
6所以由此得|min.
6故选:A. 【点睛】
方法点睛:求正余弦函数的对称轴及对称中心一般利用整体思想求解 5.已知函数fx31sinxcosx(0)的图象与直线y1的相邻两个交点距离等于,则22fx的图象的一条对称轴是( )
A.xC.x12
B.x3
12D.x
3
【答案】D 【分析】
首先化简函数,根据条件确定函数的周期,求,再求函数的对称轴. 【详解】
fxsinx0,
6ymax1,由题意可知T,22,
fxsin2x,
6令2x62k,kZ,解得:x3k,kZ 2当k0时,x故选:D
3.
6.已知函数f(x)3sinxcosx0在0,值范围是( ) A.内有且仅有1个最大值点和3个零点,则的取21316, 33B.1316, 33C.1417, 33D.1417, 33【答案】B 【分析】
先用辅助角公式整理得到f(x)2sin(x方程组即可求出的取值范围. 【详解】
6),利用x的范围,求出x6的范围,利用已知条件列出
f(x)3sinxcosx2sin(x),0x,
626x626,
132263 ,
51662321316则的取值范围是,.
33故选:B.
7.A、B是函数fx2sinx为
0的图象与x轴的两个交点,且A、B两点间距离的最小值6,则的值为( ) 3B.3
C.4
D.5
A.2 【答案】B 【分析】
根据已知条件求出函数fx的最小正周期T,进而可得出【详解】
2,即可得解. T2213. 由题意可知,函数fx的最小正周期T满足T,T,因此,23T3故选:B.
8.已知两点A(x1,0),B(x2,0)是函数f(x)2sin(x离的最小值为A.2 【答案】B 【分析】 由已知得T【详解】
设函数fx的最小正周期为T,则由已知得T故选:B.
9.将函数fxsin2x3cos2x的图象沿x轴向左平移0个单位后得到函数gx,若gx为偶函数,则的最小值为( ) A.
6)(0)与x轴的两个交点,且两点A,B间距
,则的值为( ) 3B.3
C.4
D.5
1212,解之可得选项. 321212,解得3, 3212 B.
6C.
4D.
5 12【答案】A 【分析】
利用两角和与差的三角函数化简函数的解析式为一个角的一个三角函数的形式,通过平移求出平移后的函数的解析式,利用偶函数求出的值. 【详解】
函数ysin2x3cos2x2sin(2x),
3将函数ysin2x3cos2x的图象沿x轴向左平移个单位后,得到函数y2sin(2x2),
3因为函数是偶函数,
23k2(kZ)k(kZ). 212当k0时,故选:A 【点睛】
12.
结论点睛:函数yAsin(x)是偶函数时,k2,kZ;当函数yAsin(x)是奇函数时,
k,kZ.
10.若函数fxsinx60的图象的相邻两条对称轴之间的距离为2,且该函数图象关于点
0,x0,0成中心对称,x02,则xA.
0等于( )
5 12B.
4C.
3D.
6【答案】A 【分析】
由已知条件求得函数fx的最小正周期T,可求得的值,再由已知可得2x06kkZ,结合
x00,可求得x0的值.
2【详解】
由题意可知,函数fx的最小正周期T满足
T22, ,T,T22fxsin2x,
6由于函数fx的图象关于点x0,0成中心对称,则2x0由于x00,故选:A. 【点睛】
结论点睛:利用正弦型函数的对称性求参数,可利用以下原则来进行: (1)函数fxAsinx关于直线xx0对称x06kkZ,解得x0kkZ, 2125x. ,解得02122kkZ;
(2)函数fxAsinx关于点x0,0对称x0kkZ. 11.将函数f(x)cos4x的图象向左平移
个单位长度后,得到gx的图象,若函数yg(x)在8,上单调递减,则正数的最大值为( ) 124A.
1 2B.1 C.
3 2D.
2 3【答案】A 【分析】
先根据图象变换得到gx的解析式,根据yg(x)可得此函数单调减区间的一般形式,根据其在
,上的单调性可求正数的范围,故可得正确的选项. 124【详解】
gxcos4xcos4xsin4x,故g(x)sin4x,
82令2k24x2k2,kZ,故
2k42x2k42,
故存在kZ,使得
2k241242k42,
故k0即故选:A. 【点睛】
1122,解得0≤,故正数的最大值为2.
241244方法点睛:含参数的正弦型函数,若已知其在某区间上的单调性,求参数的取值范围时,一般先求出单调区间的一般形式,再根据包含关系可求参数的取值范围. 12.已知函数fxAsinx若x12x2x3A.
7a0aAx3,x2、在区间且x1x2x3,0,有三个零点x1、63 25,则fx的最小正周期为( ) 32B.
3
C.
D.
4 3【答案】C 【分析】
利用正弦函数的对称性可得出x1x2可求得函数fx的最小正周期. 【详解】
285,x2x3,再由x12x2x3可得出的值,由此33375时,x, 362函数ysinx的对称轴方程为xkkZ,
251令k,可得k2,因为kZ,可得k0或k1. 6223当0x由于函数fx在区间0,7有三个零点x1、x2、x3,且x1x2x3, 3由对称性可得x1、x2满足
x16x226,可得x1x222, 3由对称性可得x2、x3满足所以,x12x2x3x26x3283xx,可得, 62332105,解得2, 332. 因此,函数fx的最小正周期为T故选:C. 【点睛】
关键点点睛:本题考查正弦型函数周期的求解,解题的关键利用对称性得出x1x2再结合已知条件求出的值,即可得解.
13.已知函数fx2tanx010,28,x2x3,33π23π,0,,f0为fx图象的一个2123对称中心.现给出以下四种说法:①
π5ππ,上单调递增;④函数;②2;③函数fx在区间2436πfx的最小正周期为.则上述说法正确的序号为( )
4A.①④ 【答案】D 【分析】
B.③④
C.①②④
D.①③④
根据f0π23,代入数据,结合的范围,即可求得的值,即可判断①的正误;根据对称中心为,0,
123代入公式,可解得的表达式,结合的范围,即可判断②的正误;根据f(x)解析式,结合x的范围,即可验证③的正误;根据正切函数的周期公式,即可判断④的正误,即可得答案. 【详解】
对于①:由f0ππ23233知2tan,即tan,结合,解得.故①正确;
26333对于②:因为ππkππ,0为fx图象的一个对称中心,故,kZ,解得6k2,kZ,因
126212为010,所以4,故②错误; 对于③:当xπ3π5ππ5ππ,时,4xπ,,故函数fx在区间,上单调递增,故③正确;
62243243对于④:因为4,所以fx的最小正周期T综上,正确的序号为①③④. 故选:D.
π,故④正确. 414.已知函数fx2sinx1(0,0,)的图象与x轴的两个交点的最短距离为若将函数fx的图象向左平移A.
6.312个单位长度,得到的新函数图象关于0,1中心对称,则( )
C.
B.
32 3D.
5 6【答案】D 【分析】
由题意利用函数yAsin(x)的图象变换规律,三角函数的图象的对称性,求得的可能取值. 【详解】
设函数f(x)2sin(x)1(0,(0,))与x轴的两个交点坐标为x1,x2,
x12k6,x22k当k0时,(x2x1)min5,不妨设x1x2, 62232,
33若将函数f(x)的图象向左平移
12个单位,得到y2sin(2x6)1的图象.
得到的新函数图象关于0,1中心对称,则可以等于故选:D.
15.若a、b是小于180的正整数,且满足A.2对 【答案】A 【分析】
B.6对
6k,kZ,
5, 6sinabsinasina2bsinb.则满足条件的数对a.b共有( )
C.8对 D.12对
根据a、b是小于180的正整数,确定2ab360,abN,3a2b540,a2bN,结合正
弦函数图像,分ab和ab180两种情况讨论即可. 【详解】
解:1a180,aN、1b180,bN,所以2ab360,abN,
3a2b540,a2bN,结合观察正弦函数的图像,
满足
sinabsinasina2bsinb的a.b只可能以下两种情况:
(1)ab时,
aba2baba2b90或270,
22所以ab36或ab108. (2)
ab90时,同样有sinasinb,此时sinab0,但b≠0, 2则sina2b0,所以此时没有满足题意的整数对; 综合(1)(2),满足题意的a.b有2对.
故选:A 【点睛】
思路点睛:一般情况下,满足本题的难点.
16.已知函数f(x)sin(x)(0)在区间( ) A.6kC.
acacac的a,b,c,d有无数对,由于本题的特殊性,,这是
bdbdbd5,上单调递增,在区间,123312上单调递减,则3,kN 2B.6kD.3
3,kN 23 2【答案】C 【分析】 由题意知,当x
3
时,函数f(x)取得最大值,可求得6k3,kN.再由函数的单调区间得出不等2式组,解之可得选项. 【详解】 由题意知,当x
3
时,函数f(x)取得最大值,所以
32k2,kZ.得6k3,kN. 2因为f(x)在区间解得0故选:C. 17.已知x15,上递增,在,1233125, 上递减,所以且312123123.因此.
25π5ππ,x2是函数fxsinx(0,0)相邻的两个零点,若函数
236gxfxππ, 431π在,m上的最大值为1,则m的取值范围是( ) 24B.A.ππ, 42π7π, 412C.π5π, 412D.【答案】C 【分析】
先利用三角函数的性质得到2,再根据已知零点得到不等式,求解即可得到结果. 【详解】
π,然后根据三角函数的性质得到关于m的3T5ππ2π,则Tπ,所以π,
263π2ππ所以2,则fxsin2x.令x,则2kπ,kZ,即kπ,kZ
333设函数fx的最小正周期为T,由题意可得又0πππ,所以,所以fxsin2x. 233因为函数gxfx1π在,m上的最大值为1,且g1,如图. 244当x所以πππππ7ππ,m时,2x2m,所以2m,
6336364π5πm. 412故选:C
【点睛】
关键点睛:本题考查根据正弦型函数的最大值求参数,解答本题的关键是x1两个相邻的零点求出fxsin2x中档题.
18.已知函数ysinx2是定义在R上的奇函数,则的一个可能取值为( )
π5π,x2是函数fx的36π,再作出函数gx的图象,根据图象分析定义域的区间,属于3A.
8B.
2C.
4D. 4【答案】B 【分析】
由条件可得sin2=0,然后可得答案. 【详解】
因为函数ysinx2是定义在R上的奇函数,所以sin2=0 所以2=k,kZ,即=故选:B
19.已知函数f(x)2sin(x)0,0k,kZ 2的图象既关于点,0中心对称,又关于直线82x
8
对称,且函数g(x)f(x)2 在0,上的零点不超过2个,现有如下三个数据:①3;②610;③18,则其中符合条件的数据个数为( )
A.0 【答案】B 【分析】
根据对称中心和对称轴可求出, 的集合,再根据的范围和gx零点的个数,可确定满足条件的
B.1
C.2
D.3
,的值,最后选择符合条件的的个数.
【详解】
k18kk2, 由题意得,,k1,k2Z,两式相加得142k228又因为02,4,代入
82k2中,
得8k22k2Z.当x0,令g(x)0,得2sint6时,记tx,, 442,
则sint2t,,至多有2个实数根,
446211,解得015, 4结合8k22k2Z, 观察可知,10符合条件. 故选:B. 【点睛】
三角函数ysinx的对称中心为x0,0,则x0k. 三角函数ysinx的对称轴为xx0,则x020.已知点A2k.
,0在函数fxcos2x(0且N,0)的图象上,直线x624,内单调,则( ) 63D.
是函数fx的图象的一条对称轴.若fx在区间A.
6B.
3C.
2 35 6【答案】B 【分析】
先根据函数fx的对称轴、对称中心及单调区间确定函数周期的范围,从而得出的取值范围,得出的所有取值,然后一一验证即可. 【详解】 由题意得,
624812T,得2,又因为fx在区间,内单调,所以,得4428633612T,得3.所以23.又因为N,所以2或3. ,得2226cos4当2时,
0,得k,又0,所以,此时直线x的函数fx24336的图象的一条对称轴,且fxcos4x3在区间,内单调.所以.
363当3时,cos60,得k,又0,所以, 2444此时cos62x,所以直线不是函数fx的图象的一条对称轴.所以2,1623.
故选:B. 【点睛】
考查根据三角函数的图像性质问题求参,难度较大,解答时要注意以下几点: (1)三角函数图象上,对称中心与对称轴之间的距离大于或等于
1周期; 4(2)若函数yAsinωxφ或yAcosx在区间a,b上单调,则ba21.将函数fxsin2xA.
T. 2π向左至少平移多少个单位,使得到的图像关于y轴对称( ) 6C.
π 12B.
π 6π 3D.
π 2【答案】B 【分析】
ππfxsin2xfxsin2x2设函数,根据f01计算出最向左平移个单位,得66小正数即可. 【详解】
解:设函数fxsin2xπ向左平移个单位, 6得gxsin2x因为其关于y轴对称, 则g0sin2解得ππsin2x2, 66π1, 6k,kZ, 62当k0时,取最小正数即将函数fxsin2x故选:B. 【点睛】
. 6π向左至少平移6个单位,使得到的图像关于y轴对称. 6本题考查三角函数的性质及函数图像的平移,是基础题.
22.已知函数fxcos2xsin2x,将yfx的图象向左平移a(a0)个单位长度可以得到一个奇函数的图象,将yfx的图象向右平移b(b0)个单位长度可以得到一个偶函数的图象,则ab的最小值等于( ) A.0 【答案】A 【分析】
先整理函数,再根据平移后函数的奇偶性得到a,b的值,即可得结果. 【详解】
B.
8C.
4D.
2fxcos2xsin2x2cos2x解:函数,
4函数fx2cos2x的图象向左平移a个单位得到gx5cos2x2a,又因为函数为
44奇函数,则2a函数fx4k2(kZ),整理得ak(kZ); 282cos2x的图象向右平移b个单位得到hx2cos2x2b,由于得到的函
444=k,b=数的图象为偶函数,2b当k0时,abmin0 故选:A. 【点睛】
8k,(kZ); 2本题考查了三角函数的平移变换和奇偶性,属于中档题.
二、多选题
23.将函数f(x)sinx0的图象向右平移
3,0,且f(x)在个单位长度,所得的图象经过点4410,上为增函数,则取值可能为( ) 4A.2 【答案】ABD
【分析】
B.4
C.5
D.6
由f(x)图象向右平移
3,0可得0sin,即个单位长度可得ysinx,由图象经过点42441得2kkZ,再由f(x)在0,上为增函数,可得,即可求解. 424【详解】
将函数f(x)sinx0的图象向右平移
1个单位长度可得:ysinx
44330sin即0sin, ,0因为所得的图象经过点,所以
2444所以
2kkZ,解得2kkZ,
1因为f(x)在0,上为增函数,所以 即02,
424所以k1时,2;k2时,4;k3时,6; 所以取值可能为2,4,6, 故选:ABD 【点睛】
关键点点睛:本题的解题关键在于整体代入法的灵活应用,涉及零点的整体代入和单调区间的整体代入才能突破难点.
24.已知函数fx2sinx1ππ的图像的一个对称中心为,0,其中0,1,则以下结论正确64的是( )
A.函数fx的最小正周期为3π B.将函数fx的图像向左平移C.函数fx在区间π所得图像关于原点对称 6ππ,上单调递增 62D.函数f(x)在区间(0,10)上有6个零点 【答案】AC 【分析】 根据条件求出【详解】
由函数fx2sinx2,然后利用三角函数的图像和性质逐一判断即可. 3ππππ,0kπkZ, 的图像的一个对称中心为,得4664π22,则fx2sinx
633因为0,1,所以k0,所以周期
T2π3π2,故A正确; 3将函数fx的图像向左平移
π2ππππ2,得gxfx2sinx2sinx,
66618633显然gx的图像不关于原点对称,故B错误; 当x确
由fx0,得
2π15ππππ,时,x,,,所以fx在区间,上单调递增,故C正
365462262623π3π1392πxkπkZ,解得xkπ由,0kπ10π,得k, 36262666因为kZ,所以k0,1,2,3,4,5,6,所以函数fx在区间0,100π上有7个零点,故D错误 故选:AC
25.已知函数fxsin2xA.fx的最小正周期为π C.fx在【答案】ABD 【分析】
π,则下列结论正确的是( ) 6B.fx的图象关于直线xD.yfxfx7π对称 6ππ,单调递增 46π的最小值为2 4由正弦函数的周期公式可判断A;代入得函数fx有最小值,可判断B;由xππ,得46π2ππ2x,,可判断C;根据三角恒等变换可判断D.
636【详解】
2ππ,故A正确; 27ππ57∵x时,2xπ,此时fx有最小值,fx图象关于xπ对称,B正确;
6626∵fx的周期为
π2ππππππx,2x,fx∵时,,∵在,上不单调,C错误;
6364646∵yfxfx故选:ABD. 【点睛】
本题考查正弦函数的周期性、单调性、对称性、以及最值,属于基础题. 26.函数f(x)Asin(x)A0,0,||ππππsin2xcos2x2sin2x,故D正确. 46612的最大值为2,其图象相邻两条对称轴之间的距离2为
,且f(x)的图象关于点,0对称,则下列判断正确的是( ) 412,上单调递增 24125对称 24A.函数f(x)在B.函数f(x)的图象关于直线xC.当x0,时,函数f(x)的最小值为3 45个单位 24D.要得到函数f(x)的图象,只需要将y2cos4x的图象向右平移【答案】AD 【分析】
由三角函数的图象与性质可得f(x)2sin4x角函数图象的变换及诱导公式可判断D. 【详解】
,再由三角函数的图象与性质可判断A、B、C;由三3由函数f(x)的最大值为2可得A2,f(x)2sin(x)0,||因为函数f(x)的图象相邻两条对称轴之间的距离为所以函数的最小正周期T满足
, 2, 4T, 242f(x)2sin(4x)||4,所以,
2T又f(x)的图象关于点,0对称,所以4k,kZ即k,kZ,
12312所以3,f(x)2sin4x, 3当x,时,4x,0,
322412,上单调递增,故A正确; 2412所以函数f(x)在当x57时,4x, 24365所以直线x不是函数f(x)图象的对称轴,故B错误;
24当x0,4时,4x2,333,f(x)3,故C错误; 将y2cos4x的图象向右平移
5个单位可得的函数为: 2455y2cos4x2cos4x246故D正确. 故选:AD. 【点睛】
2cos4x2sin4xfx,
323关键点点睛:解决本题的关键是熟练掌握三角函数的图象与性质,细心计算即可得解.
三、解答题
27.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的图象如图所示.
(1)求函数y=f(x)的解析式; (2)当x5,时,求函数y=f(x)的值域; 1212(3)若关于x的方程3•[f(x)]2+mf(x)﹣1=0在范围.
【答案】(1)f(x)=sin(2x+【分析】
5,上有三个不相等的实数根,求实数m的取值121211);(2)[,1];(3)﹣2<m≤.
223(1)根据图象得出振幅和周期,求出ω=2,利用特殊值求出φ的取值; (2)利用整体代入法求解值域;
(3)根据(2)结合二次方程根的分布相关知识即可得解. 【详解】
(1)∵由函数图象可得:A=1,周期T=4(
72﹣)=,解得:ω=2, 123,0)在函数图象上,可得:sin(2×+φ)=0, 332∴解得:φ=kπ,k∈Z,结合0<φ<π,可得φ=,
33∴f(x)=sin(2x+).
3又∵点((2)∵x5,, 1212∴2x+
7 , ∈x,6631)∈[,1],
231即函数f(x)的值域为:[,1].
2∴sin(2x+
(3)要使方程有三个不相等的根,需要2个根在[令t=f(x),g(t)=3t2+mt﹣1, 则有:
g(1)=3+m﹣1>0;
111,1],另一个根在[﹣,)上, 2223t1)=10; 2423t1g(﹣)=10;
2421从而解得:﹣2<m≤-.
2g(
28.已知向量m(cos2x,asinx),n(3,cosx),函数f(x)mn(1)若a1,当x[0,]时,求f(x)的值域;
3. 223在区间[,]上的解. 4753,. 【答案】(1)[1,];(2)x21212(2)若f(x)为偶函数,求方程f(x)【分析】
(1)将f(x)化为f(x)cos(2x),然后可得答案; (2)由f(x)为偶函数可求出a0,然后可得答案. 【详解】
6(1)f(x)3cos2xasinxcosx33acos2xsin2x 222当a1,f(x)31cos2xsin2xcos(2x) 226由x[0,2],2x73[,],cos(2x)[1,] 6666223所以f(x)的值域为[1,]
(2)若f(x)为偶函数,则f(x)f(x)恒成立
即3a3acos2xsin2xcos2xsin2x成立,整理得asin2x0,a0 2222333 cos2x得cos2x242所以由f(x)又2x[2,2],x75, 121229.若函数fxsinxcosx在0,a上单调递增,求a的取值范围. 【答案】0a【分析】
4
fx2sinx先利用辅助角公式化简得,再利用正弦函数的性质求出fx的单调递增区间,即
4可求解. 【详解】
fxsinxcosx2sinx,
4令22kx422kkZ,
解得:32kx2kkZ, 443, 44令k0,得可得fxsinxcosx在若0,a上单调递增, 则0a3,单调递增, 444,
所以a的取值范围是0a故答案为:0a【点睛】
4
4
关键点点睛:本题的关键点是解得32kx2kkZ,求出fx的单调递增区间,可得443fxsinxcosx在,单调递增,进而可得0a.
44430.ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知函数fxsin2x0一条对称轴为2x
6
,且fA1. 2(1)求A的值;
(2)若a2,求ABC的面积最大值. 【答案】(1)A【分析】
(1)利用对称轴可求得,得到fx解析式,利用fA3;(2)3.
1可求得结果; 2(2)利用余弦定理和基本不等式可求得bc最大值,代入三角形面积公式可求得结果. 【详解】 (1)
x6是fx的对称轴,2,62kkZ,解得:6kkZ,
又026,fxsin2x6,fAsin2A1, 62A0,,2A13,66652A. A,,解得:663(2)由余弦定理得:a2b2c22bccosAb2c2bc2bcbcbc(当且仅当bc时取等号),
, bc4(当且仅当bc时取等号)
SbcmaxsinAABCmax121343,即ABC面积的最大值为3. 22【点睛】
方法点睛:已知一边及一边所对角求解三角形面积最大值的问题,可利用余弦定理构造方程,利用基本不等式即可求得所需的两边之积的最大值,代入三角形面积公式即可求得结果.
31.已知函数fxsinx0,满足下列3个条件中的2个条件:①函数fx的周期为π;
2②x6是函数fx的对称轴;③f0且在区间,上单调; 462(Ⅰ)请指出这二个条件并说明理由,求出函数fx的解析式; (Ⅱ)若x0,,求函数fx的最值.
3【答案】(Ⅰ)①②成立,理由见解析,fxsin2x【分析】
6(Ⅱ)fx的最大值为1;最小值为;
1. 2(Ⅰ)依次讨论①②成立,①③成立,②③成立,计算得到只有①②成立,得到答案. (Ⅱ)0x【详解】 (Ⅰ)由①可得,由②得:由③得,
3得到
62x65,得到函数值域,即可得出最值. 622.
6k2k426,kZ.
4mm,mZ
T2203 22633若①②成立,则2,若①③成立,则m若②③成立,则kπ,fxsin2x.
66mm4624,mZ,不合题意.
212mk66,kZ与③中的03矛盾,所以
②③不成立.
所以,只有①②成立,fxsin2x(Ⅱ)由题意得,0x所以,当x
6. 651fx1. 62362x6
时,函数fx取得最大值1; 时,函数fx取得最小值
当x0或x
3
1. 232.已知函数fxsinx0,的最小正周期为. 2(1)求的值及gf(2)若的值域; 63,sin2cos0. 求f的值.
【答案】(1)2,g的值域为【分析】
1423,1;. (2)f210(1)由函数fx的最小正周期可求得的值,求得gsin的值域;
,结合的取值范围可求得g3(2)求得tan2,利用二倍角的正、余弦公式以及弦化切思想可求得f【详解】
(1)由于函数fxsinx0,的值.
2的最小正周期为,则22,
fxsin2x,gfsin,
6322,6351,所以,gsin,1; 632(2)
sin2cos0,可得tan2,
3,所以,fsin22133sin2cos2sincos2cos2132223sincos3cos23tan33sincos3cos2sin2cos22tan212233433. 5210【点睛】
求函数fxAsinx在区间a,b上值域的一般步骤:
第一步:三角函数式的化简,一般化成形如yAsinxk的形式或yAcosxk的形式. 第二步:由x的取值范围确定x的取值范围,再确定sinx(或cosx)的取值范围; 第三步:求出所求函数的值域(或最值).
33.将函数g(x)4sinxcosx的图象向左平移0个单位长度后得到f(x)的图象.
62(1)若f(x)为偶函数,求f()的值;
(2)若f(x)在,上是单调函数,求φ的取值范围.
76【答案】(1)0;(2)【分析】
,. 62(1)首先化简gx解析式,然后求得左移个单位后函数fx的解析式,根据fx的奇偶性求得的值,进而求得f的值.
21,求得2x2的取值范围,根据的取值范
66(2)根据(1)中求得的fx2sin2x围,求得
72的取值范围,根据fx在,62上是单调函数,以及正弦型函数的单调性列不等式,解不等式求得的取值范围. 【详解】
(1)
∵g(x)4sinx31cosxsinx3sin2x(1cos2x)2sin2x1 262∴f(x)2sin2x又f(x)为偶函数,则∴f()f21 6π2k(kZ),∵0,∴ .
26620 . 676(2)∵x,2x222,22,∴,
662∵02,∴
732,,2,, 666222∵f(x)在,7602上是单调函数,∴且 262, ∴62【点睛】
本小题主要考查三角恒等变换,考查根据三角函数的奇偶性求参数,考查三角函数图像变换,考查三角函数单调区间有关问题的求解,考查运算求解能力,属于中档题.
四、填空题
34.已知函数f(x)sin2xacos2x,对xR,|f(x)|f【答案】1 【分析】
利用辅助角公式和为Asinx的形式:f(x)sin2xacos2x1a2sin(2x),根据已知可得x成立,则a_______. 8π是f(x)的图象的对称轴,进而求得,利用a,的关系atan和诱导公式求得a的值. 8【详解】
解:f(x)sin2xacos2x1a2sin(2x), 其中sina1a2,cos11a2,tana.
∵对xR,|f(x)|f∴x成立, 8ππ是f(x)的图象的对称轴,即2k,kZ, 882∴k4,kZ,
atan1,
故答案为:1. 【点睛】
本题考查三角函数的图象和性质,涉及辅助角公式化简三角函数,利用辅助角化简是前提,理解a,的关系是基础,由对xR,|f(x)|fπx成立,得出是f(x)的图象的对称轴是关键. 8835.已知函数f(x)4sin2x70x,若函数F(x)f(x)a恰有3∵零点,分别为66x1,x2,x3x1x2x3,则x12x2x3的值为________.
【答案】【分析】 令2x5π 335tt,t则t,,通过正弦函数的对称轴方程,求出函数的对称轴方程分别为和,62262t2t33,结合图像可知t1t2,从而求得x1x2【详解】 令2x3,x2x34,进而求得x12x2x3的值. 35t,则t, 662函数F(x)f(x)a恰有3零点,等价于yf(x)的图像与直线ya恰有3个交点,即y4sint与直线
ya恰有3个交点,设为t1,t2,t3,如图
函数y4sint,t性可得t1t22x135,的图像取得最值有2个t值,分别为t和t,由正弦函数图像的对称622262x2622,即x1x23
343,即x2x3,
366245故x12x2x3x1x2x2x3 ,
333t2t32x22x32故答案为:【点睛】
方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
36.设fxasin2xbcos2x,ab0,若fxf命题是______.(填序号) ①f5π. 3对任意xR成立,则下列命题中正确的6111270ff;②;③fx不具有奇偶性;④fx的单调增区间是
1052k,kkZ;⑤可能存在经过点a,b的直线与函数的图象不相交. 63【答案】①③
【分析】
由题可知,直线x
6
与函数fx的图象的一条对称轴,可求得a3b,可化简函数fx的解析式为
fx2bsin2x.计算出
611f127ff的值,可判断①的正误;计算、,可判断②的
105正误;利用特殊值法可判断③的正误;取b0,利用正弦函数的单调性可判断④的正误;假设命题⑤正确,求出直线的方程,结合函数fx的最值可判断⑤的正误. 【详解】
由题可知,直线x
6
与函数fx的图象的一条对称轴,
31aba2b2,整理可得a223ab3b20,即a3b可得f22620,a3b.
fx3bsin2xbcos2x2bsin2x.
611f对于命题①,12对于命题②,f112bsin0,①正确; 21264717772bsin22bsin2bsin1063030102bsin17172bsin, 3030177f2bsin22bsinf,所以,f,②不正确;
56305105对于命题③,
f2bsinb,66f2bsin2b,
26则ff且66ff,所以,函数fx不具有奇偶性,③正确; 66对于命题④,当xk6,k23kZ2k2x2kkZ, 时,则32622,kkZ上单调递减,④错误; 63当b0时,函数fx在区间k对于命题⑤,假设经过点a,b的直线与函数fx的图象不相交,
则该直线与x轴平行,此时该直线的方程为yb,则b2b,由于b≠0,矛盾,⑤错误. 故答案为:①③. 【点睛】
关键点点睛:本题考查正弦型函数fxAsinx的单调性、奇偶性、三角函数值的计算,解题的关键就是从fxfx分析得出直线与函数fx的图象的一条对称轴,进而借助辅助角公式66化简得出a、b的倍数关系.
37.已知函数fx2cosx0,0的图象关于原点对称,且在区间函数,则的取值范围为______. 【答案】0,
42,上是减233【分析】
222由函数图象关于原点对称可得,再由y2sinx在区间,上是增函数,可得,222332解不等式即可. 【详解】
由函数fx2cosx0,0的图象关于原点对称,得即fx2cosx, 222sinx,上是减函数, fx,因为在区间223所以y2sinx在区间2,上是增函数, 23又,是函数y2sinx的单调递增区间, 22232所以,又0,解得0.
4232故答案为:0,
4338.已知函数fx2sinx0,若fx在区间,上是增函数,则的取值范围是________. 43【答案】0,
23【分析】 由已知得【详解】
因为函数fx2sinx0,且在区间,,,列不等式求解. 4322,上是增函数, 43,所以,,
4322432所以,解得0,.
232故答案为:0,.
2339.已知曲线ysinx关于1,0对称,则的最小值为______.
6【答案】【分析】
由题意可得sin【详解】
60,解得:k,kZ,进而即可求解的最小值. 66解:因为曲线ysinx关于1,0对称,所以sin0,
66可得6k,kZ,解得:6k,kZ,则的最小值为.
6故答案为:
五、双空题
. 0.将函数fx2sinxcosx23cosx3的图象向左平移aa0个单位长度,得到函数
2ygx的图象,若gxgx对任意x成立,则实数a的最小值为_____.此时,函数gx在区
6间13,上的图象与直线y2所围成的封闭图形的面积为______. 1212 2 3【答案】
【分析】
fx2sin2xgfxygx先将函数化简为的解析式,xgx对任意,由平移得到
36x成立,即函数gx的对称轴为x【详解】
12,可求出a的最小值,然后用割补的方法,可得图形的面积.
fx2sinxcosx23cos2x3
sin2x32cos2x12sin2x
3由fx2sin2x图象向左平移aa0个单位长度. 3则得到y2sin2xa2sin2x2a. 33所以gx2sin2x2a. 3由若g得
xgx对任意x成立,则函数gx的对称轴为x.
126632ak; 3k,kZ,所以a,kZ
232则a的最小值为
此时gx2sin2x即x,由对称性可知,如图. 37右边阴影部分S2的面积等于左边S1的面积. 127,x所求面积即为直线x以及y2,y2围成矩形面积,即为2. 1212故答案为:.
, 2 3
【点睛】
本题考查三角函数图像的平移变换和对称性,属于中档题.
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