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文档简介
学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精第1讲三角函数的图象与性质[考情考向分析]1。以图象为载体,考查三角函数的最值、单调性、对称性、周期性。2。考查三角函数式的化简、三角函数的图象和性质、角的求值,重点考查分析、处理问题的能力,是高考的必考点.热点一三角函数的概念、诱导公式及同角关系式1.三角函数:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),则sinα=y,cosα=x,tanα=eq\f(y,x)(x≠0).各象限角的三角函数值的符号:一全正,二正弦,三正切,四余弦.2.同角基本关系式:sin2α+cos2α=1,eq\f(sinα,cosα)=tanαeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α≠kπ+\f(π,2),k∈Z))。3.诱导公式:在eq\f(kπ,2)+α,k∈Z的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”.例1(1)(2018·资阳三诊)已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,若它的终边经过点P(2,1),则tan2α等于()A。eq\f(4,3)B.eq\f(1,2)C.-eq\f(1,2)D.-eq\f(4,3)答案A解析因为角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点P(2,1),所以tanα=eq\f(1,2),因此tan2α=eq\f(2tanα,1-tan2α)=eq\f(1,1-\f(1,4))=eq\f(4,3)。(2)(2018·衡水金卷信息卷)已知曲线f(x)=x3-2x2-x在点(1,f(1))处的切线的倾斜角为α,则cos2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))-2cos2α-3sin(2π-α)cos(π+α)的值为()A.eq\f(8,5)B.-eq\f(4,5)C。eq\f(4,3)D.-eq\f(2,3)答案A解析由f(x)=x3-2x2-x可知f′(x)=3x2-4x-1,∴tanα=f′(1)=-2,cos2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α))-2cos2α-3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2π-α))coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π+α))=(-sinα)2-2cos2α-3sinαcosα=sin2α-2cos2α-3sinαcosα=eq\f(sin2α-2cos2α-3sinαcosα,sin2α+cos2α)=eq\f(tan2α-3tanα-2,tan2α+1)=eq\f(4+6-2,5)=eq\f(8,5)。思维升华(1)涉及与圆及角有关的函数建模问题(如钟表、摩天轮、水车等),常常借助三角函数的定义求解.应用定义时,注意三角函数值仅与终边位置有关,与终边上点的位置无关.(2)应用诱导公式时要弄清三角函数在各个象限内的符号;利用同角三角函数的关系化简过程要遵循一定的原则,如切化弦、化异为同、化高为低、化繁为简等.跟踪演练1(1)(2018·合肥质检)在平面直角坐标系中,若角α的终边经过点Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sin\f(5π,3),cos\f(5π,3))),则sin(π+α)等于()A.-eq\f(\r(3),2)B.-eq\f(1,2)C。eq\f(1,2)D。eq\f(\r(3),2)答案B解析由诱导公式可得,sineq\f(5π,3)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2π-\f(π,3)))=-sineq\f(π,3)=-eq\f(\r(3),2),coseq\f(5π,3)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2π-\f(π,3)))=coseq\f(π,3)=eq\f(1,2),即Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2),\f(1,2))),由三角函数的定义可得,sinα=eq\f(\f(1,2),\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(\r(3),2)))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))2))=eq\f(1,2),则sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(π+α))=-sinα=-eq\f(1,2).(2)(2018·衡水金卷调研卷)已知sin(3π+α)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α)),则eq\f(sinπ-α-4sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α)),5sin2π+α+2cos2π-α)等于()A。eq\f(1,2)B。eq\f(1,3)C。eq\f(1,6)D.-eq\f(1,6)答案D解析∵sin(3π+α)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2)+α)),∴-sinα=-2cosα,即sinα=2cosα,则eq\f(sinπ-α-4sin\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)+α)),5sin2π+α+2cos2π-α)=eq\f(sinα-4cosα,5sinα+2cosα)=eq\f(2cosα-4cosα,10cosα+2cosα)=eq\f(-2,12)=-eq\f(1,6)。热点二三角函数的图象及应用函数y=Asin(ωx+φ)的图象(1)“五点法”作图:设z=ωx+φ,令z=0,eq\f(π,2),π,eq\f(3π,2),2π,求出x的值与相应的y的值,描点、连线可得.(2)图象变换:(先平移后伸缩)y=sinxeq\o(→,\s\up7(向左φ〉0或向右φ<0),\s\do5(平移|φ|个单位长度))y=sin(x+φ)eq\o(→,\s\up9(横坐标变为原来的\f(1,ω)ω>0倍),\s\do5(纵坐标不变))y=sin(ωx+φ)eq\o(→,\s\up7(纵坐标变为原来的AA〉0倍),\s\do5(横坐标不变))y=Asin(ωx+φ).(先伸缩后平移)y=sinxeq\o(→,\s\up9(横坐标变为原来的\f(1,ω)ω〉0倍),\s\do5(纵坐标不变))y=sinωxeq\o(→,\s\up7(向左φ〉0或右φ〈0),\s\do8(平移\f(|φ|,ω)个单位长度))y=sin(ωx+φ)eq\o(→,\s\up7(纵坐标变为原来的AA〉0倍),\s\do5(横坐标不变))y=Asin(ωx+φ).例2(1)要得到函数y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,4)))的图象,只需将函数y=cos3x的图象()A.向右平移eq\f(π,4)个单位长度B.向左平移eq\f(π,4)个单位长度C.向右平移eq\f(3π,4)个单位长度D.向左平移eq\f(3π,4)个单位长度答案A解析因为y=cos3x=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x+\f(π,2)))=sin3eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,6))),且y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,4)))=sin3eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,12))),eq\f(π,6)-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,12)))=eq\f(π,4),所以应将y=cos3x的图象向右平移eq\f(π,4)个单位长度,即可得到函数y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3x-\f(π,4)))的图象.故选A。(2)(2018·永州模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|〈π))的部分图象如图所示,将函数f(x)的图象向右平移eq\f(5π,12)个单位长度后得到函数g(x)的图象,若函数g(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),θ))上的值域为[-1,2],则θ=________.答案eq\f(π,3)解析函数f(x)=Asin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,|φ|<π))的部分图象如图所示,则A=2,eq\f(T,2)=eq\f(13π,12)-eq\f(7π,12)=eq\f(π,2),解得T=π,所以ω=2,即f(x)=2sin(2x+φ),当x=eq\f(π,3)时,feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2×\f(π,3)+φ))=0,又|φ|<π,解得φ=-eq\f(2π,3),所以f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(2π,3))),因为函数f(x)的图象向右平移eq\f(5π,12)个单位长度后得到函数g(x)的图象,所以g(x)=2sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(5π,12)))-\f(2π,3)))=2cos2x,若函数g(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,6),θ))上的值域为[-1,2],则2cos2θ=-1,则θ=kπ+eq\f(π,3),k∈Z,或θ=kπ+eq\f(2π,3),k∈Z,所以θ=eq\f(π,3)。思维升华(1)已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω〉0)的图象求解析式时,常采用待定系数法,由图中的最高点、最低点或特殊点求A;由函数的周期确定ω;确定φ常根据“五点法”中的五个点求解,其中一般把第一个零点作为突破口,可以从图象的升降找准第一个零点的位置.(2)在图象变换过程中务必分清是先相位变换,还是先周期变换.变换只是相对于其中的自变量x而言的,如果x的系数不是1,就要把这个系数提取后再确定变换的单位长度数和方向.跟踪演练2(1)(2018·东北三省四市模拟)将函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象向右平移a个单位长度得到函数g(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))的图象,则a的值可以为()A。eq\f(5π,12)B.eq\f(7π,12)C.eq\f(19π,24)D。eq\f(41π,24)答案C解析将函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象向右平移a个单位长度得到函数y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-2a+\f(π,3))),而g(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)+\f(π,2))),故-2a+eq\f(π,3)=2kπ+eq\f(π,4)+eq\f(π,2),k∈Z,即a=kπ-eq\f(5π,24),k∈Z,所以当k=1时,a=eq\f(19π,24).(2)(2018·北京朝阳区模拟)函数f(x)=Asin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(A〉0,ω>0,|φ|〈\f(π,2)))的部分图象如图所示,则ω=________;函数f(x)在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3),π))上的零点为________.答案2eq\f(7π,12)解析从图中可以发现,相邻的两个最高点和最低点的横坐标分别为eq\f(π,3),-eq\f(π,6),从而求得函数的最小正周期为T=2eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,6)))))=π,根据T=eq\f(2π,ω)可求得ω=2.再结合题中的条件可以求得函数的解析式为f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))),令2x-eq\f(π,6)=kπ(k∈Z),解得x=eq\f(kπ,2)+eq\f(π,12)(k∈Z),结合所给的区间,整理得出x=eq\f(7π,12)。热点三三角函数的性质1.三角函数的单调区间y=sinx的单调递增区间是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(π,2),2kπ+\f(π,2)))(k∈Z),单调递减区间是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,2),2kπ+\f(3π,2)))(k∈Z);y=cosx的单调递增区间是[2kπ-π,2kπ](k∈Z),单调递减区间是[2kπ,2kπ+π](k∈Z);y=tanx的单调递增区间是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),kπ+\f(π,2)))(k∈Z).2.y=Asin(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为奇函数;当φ=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z)时为偶函数;对称轴方程可由ωx+φ=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z)求得.y=Acos(ωx+φ),当φ=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z)时为奇函数;当φ=kπ(k∈Z)时为偶函数;对称轴方程可由ωx+φ=kπ(k∈Z)求得.y=Atan(ωx+φ),当φ=kπ(k∈Z)时为奇函数.例3设函数f(x)=sinωx·cosωx-eq\r(3)cos2ωx+eq\f(\r(3),2)(ω〉0)的图象上相邻最高点与最低点的距离为eq\r(π2+4).(1)求ω的值;(2)若函数y=f(x+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0〈φ<\f(π,2)))是奇函数,求函数g(x)=cos(2x-φ)在[0,2π]上的单调递减区间.解(1)f(x)=sinωx·cosωx-eq\r(3)cos2ωx+eq\f(\r(3),2)=eq\f(1,2)sin2ωx-eq\f(\r(3)1+cos2ωx,2)+eq\f(\r(3),2)=eq\f(1,2)sin2ωx-eq\f(\r(3),2)cos2ωx=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx-\f(π,3))),设T为f(x)的最小正周期,由f(x)的图象上相邻最高点与最低点的距离为eq\r(π2+4),得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T,2)))2+[2f(x)max]2=π2+4,∵f(x)max=1,∴eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(T,2)))2+4=π2+4,整理得T=2π.又ω〉0,T=eq\f(2π,2ω)=2π,∴ω=eq\f(1,2)。(2)由(1)可知f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,3))),∴f(x+φ)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+φ-\f(π,3))).∵y=f(x+φ)是奇函数,∴sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(φ-\f(π,3)))=0,又0〈φ<eq\f(π,2),∴φ=eq\f(π,3),∴g(x)=cos(2x-φ)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3))).令2kπ≤2x-eq\f(π,3)≤2kπ+π,k∈Z,得kπ+eq\f(π,6)≤x≤kπ+eq\f(2π,3),k∈Z,∴函数g(x)的单调递减区间是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,6),kπ+\f(2π,3))),k∈Z.又∵x∈[0,2π],∴当k=0时,函数g(x)的单调递减区间是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(2π,3)));当k=1时,函数g(x)的单调递减区间是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(7π,6),\f(5π,3))).∴函数g(x)在[0,2π]上的单调递减区间是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(2π,3))),eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(7π,6),\f(5π,3))).思维升华函数y=Asin(ωx+φ)的性质及应用类题目的求解思路第一步:先借助三角恒等变换及相应三角函数公式把待求函数化成y=Asin(ωx+φ)+B的形式;第二步:把“ωx+φ”视为一个整体,借助复合函数性质求y=Asin(ωx+φ)+B的单调性及奇偶性、最值、对称性等问题.跟踪演练3已知函数f(x)=4cosωxsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))(ω〉0)的最小正周期是π.(1)求函数f(x)在区间(0,π)上的单调递增区间;(2)求f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,8),\f(3π,8)))上的最大值和最小值.解(1)f(x)=4cosωxsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))=4cosωxeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(sinωxcos\f(π,6)-cosωxsin\f(π,6)))=2eq\r(3)sinωxcosωx-2cos2ωx+1-1=eq\r(3)sin2ωx-cos2ωx-1=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx-\f(π,6)))-1,因为最小正周期是eq\f(2π,2ω)=π,所以ω=1,从而f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))-1.令-eq\f(π,2)+2kπ≤2x-eq\f(π,6)≤eq\f(π,2)+2kπ(k∈Z),解得-eq\f(π,6)+kπ≤x≤eq\f(π,3)+kπ(k∈Z),所以函数f(x)在(0,π)上的单调递增区间为eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,3)))和eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,6),π))。(2)当x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,8),\f(3π,8)))时,2x-eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,12),\f(7π,12))),2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6)))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(\r(6)-\r(2),2),2)),所以f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,8),\f(3π,8)))上的最大值和最小值分别为1,eq\f(\r(6)-\r(2),2)-1。真题体验1.(2018·全国Ⅰ改编)已知函数f(x)=2cos2x-sin2x+2,则f(x)的最小正周期为________,最大值为________.答案π4解析∵f(x)=2cos2x-sin2x+2=1+cos2x-eq\f(1-cos2x,2)+2=eq\f(3,2)cos2x+eq\f(5,2),∴f(x)的最小正周期为π,最大值为4.2.(2018·全国Ⅱ改编)若f(x)=cosx-sinx在[0,a]上是减函数,则a的最大值是________.答案eq\f(3π,4)解析∵f(x)=cosx-sinx=-eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4))),∴当x-eq\f(π,4)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,2),\f(π,2))),即x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(3π,4)))时,y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))单调递增,f(x)=-eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,4)))单调递减,∴eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(3π,4)))是f(x)在原点附近的单调减区间,结合条件得[0,a]⊆eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,4),\f(3π,4))),∴a≤eq\f(3π,4),即amax=eq\f(3π,4)。3.(2018·天津改编)将函数y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,5)))的图象向右平移eq\f(π,10)个单位长度,所得图象对应的函数________.(填序号)①在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,4),\f(5π,4)))上单调递增;②在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,4),π))上单调递减;③在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5π,4),\f(3π,2)))上单调递增;④在区间eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),2π))上单调递减.答案①解析函数y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,5)))的图象向右平移eq\f(π,10)个单位长度后的解析式为y=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(π,10)))+\f(π,5)))=sin2x,则函数y=sin2x的一个单调增区间为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,4),\f(5π,4))),一个单调减区间为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5π,4),\f(7π,4))).由此可判断①正确.4.(2018·北京)设函数f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,6)))(ω〉0).若f(x)≤feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))对任意的实数x都成立,则ω的最小值为________.答案eq\f(2,3)解析∵f(x)≤feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))对任意的实数x都成立,∴当x=eq\f(π,4)时,f(x)取得最大值,即feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)ω-\f(π,6)))=1,∴eq\f(π,4)ω-eq\f(π,6)=2kπ,k∈Z,∴ω=8k+eq\f(2,3),k∈Z。∵ω>0,∴当k=0时,ω取得最小值eq\f(2,3)。押题预测1.已知函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,5)))(x∈R,ω〉0)图象的相邻两条对称轴之间的距离为eq\f(π,2).为了得到函数g(x)=cosωx的图象,只要将y=f(x)的图象()A.向左平移eq\f(3π,20)个单位长度 B.向右平移eq\f(3π,20)个单位长度C.向左平移eq\f(π,5)个单位长度 D.向右平移eq\f(π,5)个单位长度押题依据本题结合函数图象的性质确定函数解析式,然后考查图象的平移,很有代表性,考生应熟练掌握图象平移规则,防止出错.答案A解析由于函数f(x)图象的相邻两条对称轴之间的距离为eq\f(π,2),则其最小正周期T=π,所以ω=eq\f(2π,T)=2,即f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,5))),g(x)=cos2x.把g(x)=cos2x变形得g(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,2)))=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(3π,20)))+\f(π,5))),所以要得到函数g(x)的图象,只要将f(x)的图象向左平移eq\f(3π,20)个单位长度即可.故选A。2.如图,函数f(x)=Asin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(其中A>0,ω>0,|φ|≤\f(π,2)))与坐标轴的三个交点P,Q,R满足P(2,0),∠PQR=eq\f(π,4),M为QR的中点,PM=2eq\r(5),则A的值为()A。eq\f(8,3)eq\r(3)B。eq\f(16,3)eq\r(3)C.8D.16押题依据由三角函数的图象求解析式是高考的热点,本题结合平面几何知识求A,考查数形结合思想.答案B解析由题意设Q(a,0),R(0,-a)(a〉0).则Meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2),-\f(a,2))),由两点间距离公式,得PM=eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2-\f(a,2)))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)))2)=2eq\r(5),解得a1=8,a2=-4(舍去),由此得eq\f(T,2)=8-2=6,即T=12,故ω=eq\f(π,6),由P(2,0)得φ=-eq\f(π,3),代入f(x)=Asin(ωx+φ),得f(x)=Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)x-\f(π,3))),从而f(0)=Asineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,3)))=-8,得A=eq\f(16,3)eq\r(3)。3.已知函数f(x)=cos4x-2sinxcosx-sin4x。(1)若x是某三角形的一个内角,且f(x)=-eq\f(\r(2),2),求角x的大小;(2)当x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))时,求f(x)的最小值及取得最小值时x的值.押题依据三角函数解答题的第(1)问的常见形式是求周期、求单调区间及求对称轴方程(或对称中心)等,这些都可以由三角函数解析式直接得到,因此此类命题的基本方式是利用三角恒等变换得到函数的解析式.第(2)问的常见形式是求解函数的值域(或最值),特别是指定区间上的值域(或最值),是高考考查三角函数图象与性质命题的基本模式.解(1)∵f(x)=cos4x-2sinxcosx-sin4x=(cos2x+sin2x)(cos2x-sin2x)-sin2x=cos2x-sin2x=eq\r(2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)cos2x-\f(\r(2),2)sin2x))=eq\r(2)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4))),∴f(x)=eq\r(2)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))=-eq\f(\r(2),2),可得coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))=-eq\f(1,2).由题意可得x∈(0,π),∴2x+eq\f(π,4)∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(9π,4))),可得2x+eq\f(π,4)=eq\f(2π,3)或eq\f(4π,3),∴x=eq\f(5π,24)或eq\f(13π,24)。(2)∵x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),∴2x+eq\f(π,4)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(5π,4))),∴coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-1,\f(\r(2),2))),∴f(x)=eq\r(2)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,4)))∈[-eq\r(2),1].∴f(x)的最小值为-eq\r(2),此时2x+eq\f(π,4)=π,即x=eq\f(3π,8)。
A组专题通关1.(2018·佛山质检)函数y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))+coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))的最小正周期和振幅分别是()A.π,eq\r(2)B.π,2C.2π,1D.2π,eq\r(2)答案B解析∵y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))+coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))+sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,3)))+\f(π,2)))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),∴T=eq\f(2π,2)=π,振幅为2。2.(2018·郑州模拟)已知函数f(x)=eq\r(3)coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,2)))-cos2x,若要得到一个奇函数的图象,则可以将函数f(x)的图象()A.向左平移eq\f(π,6)个单位长度B.向右平移eq\f(π,6)个单位长度C.向左平移eq\f(π,12)个单位长度D.向右平移eq\f(π,12)个单位长度答案C解析由题意可得,函数f(x)=eq\r(3)sin2x-cos2x=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,6))),设平移量为θ,得到函数g(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+2θ-\f(π,6))),又g(x)为奇函数,所以2θ-eq\f(π,6)=kπ,k∈Z,即θ=eq\f(π,12)+eq\f(kπ,2),k∈Z.3.(2018·河北省衡水金卷模拟)已知函数f(x)=-2cosωx(ω>0)的图象向左平移φeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0<φ<\f(π,2)))个单位长度,所得的部分函数图象如图所示,则φ的值为()A.eq\f(π,6)B.eq\f(5π,6)C。eq\f(π,12)D。eq\f(5π,12)答案C解析由题意知,T=2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(11π,12)-\f(5π,12)))=π,∴ω=eq\f(2π,T)=2,∴f(x)=-2cos2x,∴g(x)=f(x+φ)=-2cos(2x+2φ),又geq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,12)))=-2coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,6)+2φ))=2,故eq\f(5π,6)+2φ=π+2kπ(k∈Z),∴φ=eq\f(π,12)+kπ(k∈Z).又0<φ<eq\f(π,2),∴φ=eq\f(π,12).4.(2018·山东、湖北部分重点中学模拟)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω>0,0<φ<\f(π,2))),f(x1)=2,f(x2)=0,若|x1-x2|的最小值为eq\f(1,2),且feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=1,则f(x)的单调递增区间为()A。eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(1,6)+2k,\f(5,6)+2k)),k∈ZB.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5,6)+2k,\f(1,6)+2k)),k∈ZC。eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5,6)+2kπ,\f(1,6)+2kπ)),k∈ZD.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,6)+2k,\f(7,6)+2k)),k∈Z答案B解析由f(x1)=2,f(x2)=0,且|x1-x2|的最小值为eq\f(1,2),可知eq\f(T,4)=eq\f(1,2),∴T=2,∴ω=π,又feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=1,则φ=±eq\f(π,3)+2kπ,k∈Z,∵0〈φ<eq\f(π,2),∴φ=eq\f(π,3),∴f(x)=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(πx+\f(π,3))).令-eq\f(π,2)+2kπ≤πx+eq\f(π,3)≤eq\f(π,2)+2kπ,k∈Z,得-eq\f(5,6)+2k≤x≤eq\f(1,6)+2k,k∈Z.故f(x)的单调递增区间为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(5,6)+2k,\f(1,6)+2k)),k∈Z.5.(2017·全国Ⅲ)设函数f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3))),则下列结论错误的是()A.f(x)的一个周期为-2πB.y=f(x)的图象关于直线x=eq\f(8π,3)对称C.f(x+π)的一个零点为x=eq\f(π,6)D.f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π))上单调递减答案D解析A项,因为f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的周期为2kπ(k∈Z),所以f(x)的一个周期为-2π,A项正确;B项,因为f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))图象的对称轴为直线x=kπ-eq\f(π,3)(k∈Z),所以y=f(x)的图象关于直线x=eq\f(8π,3)对称,B项正确;C项,f(x+π)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(4π,3)))。令x+eq\f(4π,3)=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z),得x=kπ-eq\f(5π,6),当k=1时,x=eq\f(π,6),所以f(x+π)的一个零点为x=eq\f(π,6),C项正确;D项,因为f(x)=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))的单调递减区间为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(π,3),2kπ+\f(2π,3)))(k∈Z),单调递增区间为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(2π,3),2kπ+\f(5π,3)))(k∈Z),所以f(x)在eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(2π,3)))上单调递减,在eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3),π))上单调递增,D项错误.6.在平面直角坐标系中,角α的顶点与坐标原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边过点P(-eq\r(3),-1),则tanα=________,cosα+sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,2)))=________。答案eq\f(\r(3),3)0解析∵角α的顶点与坐标原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边过点P(-eq\r(3),-1),∴x=-eq\r(3),y=-1,∴tanα=eq\f(y,x)=eq\f(\r(3),3),cosα+sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,2)))=cosα-cosα=0.7.(2018·河北省衡水金卷模拟)已知tanα=2,则eq\f(sin22α-2cos22α,sin4α)=________.答案eq\f(1,12)解析∵tan2α=eq\f(2tanα,1-tan2α)=-eq\f(4,3),∴eq\f(sin22α-2cos22α,sin4α)=eq\f(sin22α-2cos22α,2sin2αcos2α)=eq\f(tan22α-2,2tan2α)=eq\f(\f(16,9)-2,2×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(4,3))))=eq\f(1,12)。8.(2017·全国Ⅱ)函数f(x)=sin2x+eq\r(3)cosx-eq\f(3,4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x∈\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2)))))的最大值是________.答案1解析f(x)=1-cos2x+eq\r(3)cosx-eq\f(3,4)=-eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(cosx-\f(\r(3),2)))2+1.∵x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))),∴cosx∈[0,1],∴当cosx=eq\f(\r(3),2)时,f(x)取得最大值,最大值为1.9.(2018·潍坊模拟)设函数f(x)(x∈R)满足f(x-π)=f(x)-sinx,当-π〈x≤0时,f(x)=0,则feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2018π,3)))=________。答案eq\f(\r(3),2)解析∵f(x-π)=f(x)-sinx,∴f(x)=f(x-π)+sinx,则f(x+π)=f(x)+sin(x+π)=f(x)-sinx.∴f(x+π)=f(x-π),即f(x+2π)=f(x).∴函数f(x)的周期为2π,∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2018π,3)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(672π+\f(2π,3)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,3)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,3)))+sineq\f(2π,3)。∵当-π〈x≤0时,f(x)=0,∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2018π,3)))=0+sineq\f(2π,3)=eq\f(\r(3),2)。10.已知向量m=(eq\r(3)sinωx,1),n=(cosωx,cos2ωx+1),设函数f(x)=m·n+b。(1)若函数f(x)的图象关于直线x=eq\f(π,6)对称,且当ω∈[0,3]时,求函数f(x)的单调递增区间;(2)在(1)的条件下,当x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(7π,12)))时,函数f(x)有且只有一个零点,求实数b的取值范围.解m=(eq\r(3)sinωx,1),n=(cosωx,cos2ωx+1),f(x)=m·n+b=eq\r(3)sinωxcosωx+cos2ωx+1+b=eq\f(\r(3),2)sin2ωx+eq\f(1,2)cos2ωx+eq\f(3,2)+b=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(π,6)))+eq\f(3,2)+b.(1)∵函数f(x)的图象关于直线x=eq\f(π,6)对称,∴2ω·eq\f(π,6)+eq\f(π,6)=kπ+eq\f(π,2)(k∈Z),解得ω=3k+1(k∈Z),∵ω∈[0,3],∴ω=1,∴f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))+eq\f(3,2)+b,由2kπ-eq\f(π,2)≤2x+eq\f(π,6)≤2kπ+eq\f(π,2)(k∈Z),解得kπ-eq\f(π,3)≤x≤kπ+eq\f(π,6)(k∈Z),∴函数f(x)的单调递增区间为eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,3),kπ+\f(π,6)))(k∈Z).(2)由(1)知f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6)))+eq\f(3,2)+b,∵x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(7π,12))),∴2x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(4π,3))),∴当2x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(π,2))),即x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(0,\f(π,6)))时,函数f(x)单调递增;当2x+eq\f(π,6)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(4π,3))),即x∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,6),\f(7π,12)))时,函数f(x)单调递减.又f(0)=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3))),∴当feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)))〉0≥feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,12)))或feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=0时,函数f(x)有且只有一个零点,即sineq\f(4π,3)≤-b-eq\f(3,2)〈sineq\f(5π,6)或1+eq\f(3,2)+b=0,∴b的取值范围为eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-2,\f(\r(3)-3,2)))∪eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(-\f(5,2))).B组能力提高11。如图,单位圆O与x轴的正半轴的交点为A,点C,B在圆O上,且点C位于第一象限,点B的坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,5),-\f(3,5))),∠AOC=α,若BC=1,则eq\r(3)cos2eq\f(α,2)-sineq\f(α,2)coseq\f(α,2)-eq\f(\r(3),2)的值为()A。eq\f(4,5)B.eq\f(3,5)C.-eq\f(4,5)D.-eq\f(3,5)答案B解析∵点B的坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,5),-\f(3,5))),设∠AOB=θ,∴sin(2π-θ)=-eq\f(3,5),cos(2π-θ)=eq\f(4,5),即sinθ=eq\f(3,5),cosθ=eq\f(4,5),∵∠AOC=α,BC=1,∴θ+α=eq\f(π,3),则α=eq\f(π,3)-θ,则eq\r(3)cos2eq\f(α,2)-sineq\f(α,2)coseq\f(α,2)-eq\f(\r(3),2)=eq\f(\r(3),2)cosα-eq\f(1,2)sinα=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,6)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-θ))=sinθ=eq\f(3,5).12.(2018·佛山质检)已知函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx-\f(π,4)))(ω>0)的图象在区间(1,2)上不单调,则ω的取值范围为()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,8),+∞)) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,8),\f(3π,4)))∪eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,8),+∞))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,8),\f(7π,8)))∪eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7π,4),+∞)) D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4),+∞))答案B解析因为当x∈(1,2)时,ωx-eq\f(π,4)∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ω-\f(π,4),2ω-\f(π,4))),又因为函数f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx
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