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1、備戰(zhàn)2020數(shù)學應(yīng)考能力大提升
典型例題
例1 已知函數(shù)f(x)=Asin(x+φ)(A>0,0<φ<π),x∈R的最大值是1,其圖象經(jīng)過點M.
(1)求f(x)的解析式;
(2)已知α,β∈,且f(α)=,f(β)=,求f(α-β)的值.
解:(1)∵f(x)=Asin(x+φ)(A>0,0<φ<π)的最大值是1,∴A=1.
∵f(x)的圖象經(jīng)過點M,
∴sin=.
∵0<φ<π?φ=,
∴f(x)=sin=cosx.
(2)∵f(x)=cosx,∴f(α)=cosα=,f(β)=cosβ=,已知α,β∈,所以
sinα==,sinβ==.
故f(α-β)=cos(
2、α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
=×+×=.
例2 已知函數(shù)f(x)=sin2xsinφ+cos2xcosφ-sin(0<φ<π),其圖象過點.
(1)求φ的值;
(2)將函數(shù)y=f(x)的圖象上各點的橫坐標縮短到原來的,縱坐標不變,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,求函數(shù)g(x)在上的最大值和最小值.
解:(1)因為f(x)=sin2xsinφ+cos2xcosφ-sin(0<φ<π),
所以f(x)=sin2xsinφ+cosφ-cosφ
=sin2xsinφ+cos2xcosφ
=(sin2xsinφ+cos2xcosφ)=cos(2x-φ),
又函數(shù)圖象
3、過點,
所以=cos,
即cos=1, 又0<φ<π, 所以φ=.
(2)由(1)知f(x)=cos,將函數(shù)y=f(x)的圖象上各點的橫坐標縮短到原來的,縱坐標不變,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,可知
g(x)=f(2x)=cos,
因為x∈,
所以4x∈,
因此4x-∈,
故-≤cos≤1.
所以y=g(x)在上的最大值和最小值分別為和-.
例3 已知函數(shù)f(x)=sin2ωx+sinωx·sin(ωx+)+2cos2ωx,x∈R(ω>0),在y軸右側(cè)的第一個最高點的橫坐標為.
(1)求ω;
(2)若將函數(shù)f(x)的圖象向右平移個單位后,再將得到的圖象上各點橫坐標
4、伸長到原來的4倍,縱坐標不變,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,求函數(shù)g(x)的最大值及單調(diào)遞減區(qū)間.
解:(1)f(x)=sin2ωx+cos2ωx+
=sin(2ωx+)+.
令2ωx+=,將x=代入可得:ω=1.
(2)由(1)得f(x)=sin(2x+)+.
經(jīng)過題設(shè)的變化得到的函數(shù)
g(x)=sin(x-)+.
當x=4kπ+π,k∈Z時,函數(shù)取得最大值.
令2kπ+≤x-≤2kπ+π,
即x∈[4kπ+,4kπ+π],k∈Z為函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間.
創(chuàng)新題型
1.設(shè)函數(shù)f(x)=(2cosx+asinx)sinx+cos2x(x∈R),且f()=f().
(Ⅰ)
5、求函數(shù)f(x)的值域;
(Ⅱ)設(shè)f(x)圖象上過任意一點P的切線斜率為k,證明:|k|≤2.(文科選做)
2.已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0,0<φ<)的圖象與x軸的交點中,相鄰兩個交點之間的距離為,且圖象上一個最低點為M(,-2).
(1)求f(x)的解析式;
(2)當x∈[,]時,求f(x)的值域.
3.設(shè)函數(shù)f(x)=(2cosx+asinx)sinx+cos2x(x∈R),且f()=f().
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的值域;
(Ⅱ)設(shè)f(x)圖象上過任意一點P的切線
6、斜率為k,證明:|k|≤2.(文科選做)
4.已知函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ),x∈R(其中A>0,ω>0,0<φ<)的圖象與x軸的交點中,相鄰兩個交點之間的距離為,且圖象上一個最低點為M(,-2).
(1)求f(x)的解析式;
(2)當x∈[,]時,求f(x)的值域.
參考答案
1.【解析】(Ⅰ)f(x)=2sinxcosx+asin2x+1-sin2x
=sin2x+(1-cos2x)+1.
∴f()=a,f()=.
由f()=f(),有a=,∴a=3.
∴f(x)=sin2x-cos2x+2=sin(2x-)+2.
∴函
7、數(shù)f(x)的值域為[2-,2+].
(Ⅱ)設(shè)P(x,y)是f(x)圖象上任意一點,則
k=f′(x)=2cos(2x-).
∴|k|=|f′(x)|=≤|2|=2.
2.【解析】(1)由最低點為M(,-2)得A=2.
在x軸上相鄰兩個交點之間的距離為得=,即T=π,∴ω===2.
由點M(,-2)在函數(shù)圖象上得2sin(2×+φ)=-2,即sin(+φ)=-1,故+φ=2kπ-,k∈Z,
∴φ=2kπ-.
又φ∈(0,),∴φ=,故f(x)=2sin(2x+).
(2)∵x∈ [,],∴2x+∈[,],
當2x+=,即x=時,f(x) 2;當2x+=,即x=時,f(x)取得最小值-1,故f(x)的值域為[-1,2].
3.【解析】(Ⅰ)f(x)=2sinxcosx+asin2x+1-sin2x=sin2x+(1-cos2x)+1.
∴f()=a,f()=.
由f()=f(),有a=,∴a=3.
∴f(x)=sin2x-cos2x+2=sin(2x-)+2.
∴函數(shù)f(x)的值域為[2-,2+].
(Ⅱ)設(shè)P(x,y)是f(x)圖象上任意一點,則
k=f′(x)=2cos(2x-).
∴|k|=|f′(x)|=≤|2|=2.