(共59张PPT)
三角函数与平面向量
小题考法1
PART
01
小题考法1 三角恒等变换
[核心提炼]
1.和差角公式变形
sin αsin β+cos (α+β)=cos αcos β,
cos αsin β+sin (α-β)=sin αcos β,
tan α±tan β=tan (α±β)·(1 tan αtan β).
√
(1)利用诱导公式进行化简求值的步骤
利用诱导公式化任意角的三角函数为锐角三角函数的步骤为去负—脱周—化锐,特别要注意函数名称和符号的确定.
[注意] “奇变偶不变,符号看象限”.
(2)三角函数恒等变换的“四大策略”
①常数值代换:特别是“1”的代换,1=sin2θ+cos2θ=tan45°等.
②项的拆分与角的配凑:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β等.
③降次与升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次.
④弦、切互化:一般是切化弦.
√
√
√
小题考法2
PART
02
第二部分
小题考法2 三角函数的图象
[核心提炼]
三角函数图象的两种变换
(1)先平移后伸缩
(2)先伸缩后平移
(3)点坐标定φ:一般运用代入法求解φ值,注意在确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口,即“峰点”“谷点”与三个“中心点”.
√
由图可知,这两个图象共有6个交点.
2cos 2x(x∈R)
三角函数图象的平移变换问题类型多、情况复杂、技巧性强,在解题时容易出现错误,破解此类问题的关键如下:
(1)定函数:一定要看准是将哪个函数的图象变换得到哪一个函数的图象.
(2)变同名:变换前后函数的名称要一样.
(3)选方法:选择变换方法要注意对于函数y=sin ωx(ω>0)的图象,向左平移φ(φ>0)个单位长度得到的是函数y=sin [ω(x+φ)]的图象,而不是函数y=sin (ωx+φ)的图象.
√
√
√
小题考法3
PART
03
第三部分
√
求三角函数单调区间的方法
(1)代换法:求形如y=A sin (ωx+φ)(或y=A cos (ωx+φ))(A,ω,φ为常数,A≠0,ω>0)的单调区间时,令ωx+φ=z,得y=A sin z(或y=A cos z),然后由复合函数的单调性求得;
(2)图象法:画出三角函数的图象,结合图象求其单调区间.
[注意] 求函数y=A sin (ωx+φ)的单调区间时,若ω<0,则要先将ω转化为正数.
√
√
√
√
(1)判断对称中心与对称轴的方法
利用函数y=A sin (ωx+φ)的对称轴一定经过图象的最高点或最低点、对称中心的横坐标一定是函数的零点这一性质,通过检验对应函数值进行判断.
√
√
√
√
√
√
√板块一 三角函数与平面向量
微专题1 三角函数的图象与性质
小题考法1 三角恒等变换
[核心提炼]
1.和差角公式变形
sin αsin β+cos (α+β)=cos αcos β,
cos αsin β+sin (α-β)=sin αcos β,
tan α±tan β=tan (α±β)·(1 tan αtan β).
2.倍角公式变形
降幂公式:
cos2α=,sin2α=.
升幂公式:
cos α=2cos2-1,cosα=1-2sin2.
配方变形:
1±sinα=(sin ±cos )2.
(1)已知在平面直角坐标系中,角α的顶点与原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,角α的终边绕原点O逆时针旋转与单位圆交点的纵坐标为,则cos (2α-)=( A )
A.- B.
C.- D.
【解析】 (1)角α的终边绕原点O逆时针旋转后变为α+.由三角函数的定义可知,sin (α+)=,所以cos (2α-)=cos [2(α+)-π]=-cos [2(α+)]=2sin2(α+)-1=2×()2-1=-.故选A.
(2)(2024·新课标Ⅱ卷)已知α为第一象限角,β为第三象限角,tanα+tan β=4,tan αtan β=+1,则sin (α+β)=________.
【解析】 由题知tan (α+β)===-2,
即sin (α+β)=-2cos (α+β),
又sin2(α+β)+cos2(α+β)=1,
可得sin2(α+β)=.由2kπ<α<2kπ+,k∈Z,2mπ+π<β<2mπ+,m∈Z,得2(k+m)π+π<α+β<2(k+m)π+2π,k+m∈Z.又tan(α+β)<0,所以α+β是第四象限角,故sin (α+β)=-.
【答案】 -
INCLUDEPICTURE "方法点拨1.TIF"
(1)利用诱导公式进行化简求值的步骤
利用诱导公式化任意角的三角函数为锐角三角函数的步骤为去负—脱周—化锐,特别要注意函数名称和符号的确定.
[注意] “奇变偶不变,符号看象限”.
(2)三角函数恒等变换的“四大策略”
①常数值代换:特别是“1”的代换,1=sin2θ+cos2θ=tan45°等.
②项的拆分与角的配凑:如sin2α+2cos2α=(sin2α+cos2α)+cos2α,α=(α-β)+β等.
③降次与升次:正用二倍角公式升次,逆用二倍角公式降次.
④弦、切互化:一般是切化弦.
INCLUDEPICTURE "对点训练.TIF"
1.(2024·新课标Ⅰ卷)已知cos(α+β)=m,tan αtan β=2,则cos (α-β)=( A )
A.-3m B.-
C. D.3m
解析:由cos (α+β)=m得cos α·cos β-sin αsin β=m.①由tan αtan β=2得=2,②
由①②得所以cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-3m.
2.(2024·江西二模)已知α,β∈(0,),cos (α-β)=,tan αtan β=,则α+β=( A )
A. B.
C. D.
解析:因为cos (α-β)=,tan αtan β=,
所以
解得
所以cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β=,又α,β∈(0,),所以α+β∈(0,π),所以α+β=.
3.(2024·江苏二模)已知非零向量a=(cos 2α,sin (α+)),b=(sin (α+),1),若a∥b,则sin 2α=( D )
A.-1 B.
C. D.
解析:因为a,b为非零向量,所以即(k1∈Z,k2∈Z).
因为a∥b,所以sin2(α+)=cos2α,则=cos 2α,
即1+sin 2α=2cos 2α,
即sin2α+cos2α+2sinαcos α=2cos2α-2sin2α,
又cos2α=sin2(α+)>0,
即cos2α>,故cosα≠0,
所以两边同除以cos2α,
可得3tan2α+2tanα-1=0,解得tan α=或tan α=-1(舍去),所以sin 2α====.
小题考法2 三角函数的图象
[核心提炼]
三角函数图象的两种变换
(1)先平移后伸缩
(2)先伸缩后平移
命题角度 三角函数的图象识别
(2023·新课标Ⅱ卷)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),如图,A,B是直线y=与曲线y=f(x)的两个交点,若|AB|=,则f(π)=________.
【解析】 设A(x1,),B(x2,),由|AB|=,可得x2-x1=,由sin (ωx+φ)=,知ωx1+φ=+2kπ,k∈Z,ωx2+φ=+2kπ,k∈Z,
所以(ωx2+φ)-(ωx1+φ)=-=,
即ω·=,故ω=4.
因为f()=sin (+φ)=0,由“五点(画图)法”得,+φ=2kπ,k∈Z,即φ=-+2kπ,k∈Z,
所以f(x)=sin (4x-+2kπ)=sin (4x-),
所以f(π)=sin (4π-)=-.
【答案】 -
INCLUDEPICTURE "方法点拨1.TIF"
由“图”定“式”找“对应”的方法
对于函数f(x)=A sin (ωx+φ)+B(A>0,ω>0,φ为常数):
(1)最值定A,B:根据给定的函数图象确定最值,设最大值为M,最小值为m,则M=A+B,m=-A+B,解得A=,B=.
(2)T定ω:由周期的求解公式T=,可得ω=.
(3)点坐标定φ:一般运用代入法求解φ值,注意在确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口,即“峰点”“谷点”与三个“中心点”.
命题角度 三角函数的图象变换及应用
(1)(2024·新课标Ⅰ卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin (3x-)的交点个数为( C )
A.3 B.4
C.6 D.8
【解析】 因为函数y=2sin (3x-)的最小正周期T=,所以函数y=2sin (3x-)在[0,2π]上的图象恰好是三个周期的图象,所以作出函数y=2sin (3x-)与y=sin x在[0,2π]上的图象如图所示,
由图可知,这两个图象共有6个交点.
(2)若a,b,c,d为实数,且=ad-bc,定义函数f(x)=,现将函数f(x)的图象先向左平移个单位长度,再向上平移 个单位长度后得到函数g(x)的图象,则g(x)=________.
【解析】 由题意得f(x)=2sin x cos x-2cos2x=sin2x-(cos 2x+1)=2sin (2x-)-.
因为函数f(x)的图象先向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,
所以g(x)=2sin [2(x+)-]-+=2cos 2x,
所以g(x)的解析式为g(x)=2cos 2x(x∈R).
【答案】 2cos 2x(x∈R)
INCLUDEPICTURE "方法点拨1.TIF"
三角函数图象的平移变换问题类型多、情况复杂、技巧性强,在解题时容易出现错误,破解此类问题的关键如下:
(1)定函数:一定要看准是将哪个函数的图象变换得到哪一个函数的图象.
(2)变同名:变换前后函数的名称要一样.
(3)选方法:选择变换方法要注意对于函数y=sin ωx(ω>0)的图象,向左平移φ(φ>0)个单位长度得到的是函数y=sin [ω(x+φ)]的图象,而不是函数y=sin (ωx+φ)的图象.
INCLUDEPICTURE "对点训练.TIF"
1.(2024·南京二模)为了得到函数y=sin (2x+)的图象,只要把函数y=sin 2x图象上所有的点( A )
A.向左平移个单位长度
B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
解析:y=sin (2x+)=sin [2(x+)],
则把函数y=sin 2x图象上所有的点向左平移个单位长度即可.
2.(多选)(2024·新课标Ⅱ卷)对于函数f(x)=sin 2x和g(x)=sin (2x-),下列说法中正确的有( BC )
A.f(x)与g(x)有相同的零点
B.f(x)与g(x)有相同的最大值
C.f(x)与g(x)有相同的最小正周期
D.f(x)与g(x)的图象有相同的对称轴
解析:对于A,令f(x)=0,则x=,k∈Z,又g()≠0,故A错误;
对于B,f(x)与g(x)的最大值都为1,故B正确;
对于C,f(x)与g(x)的最小正周期都为π,故C正确;
对于D,f(x)图象的对称轴方程为2x=+kπ,k∈Z,即x=+,k∈Z,g(x)图象的对称轴方程为2x-=+kπ,k∈Z,即x=+,k∈Z,故f(x)与g(x)的图象的对称轴不相同,故D错误.
小题考法3 三角函数的性质
[核心提炼]
函数y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质
(1)单调性:由-+2kπ≤ωx+φ≤+2kπ(k∈Z)可得单调递增区间;由+2kπ≤ωx+φ≤+2kπ(k∈Z)可得单调递减区间.
(2)对称性:由ωx+φ=kπ(k∈Z)可得对称中心;由ωx+φ=kπ+(k∈Z)可得对称轴.
(3)奇偶性:φ=kπ(k∈Z)时,函数y=A sin (ωx+φ)为奇函数;φ=kπ+(k∈Z)时,函数y=A sin (ωx+φ)为偶函数.
命题角度 三角函数的单调性
(1)(2024·湛江二模)函数f(x)=4sin (5x-)在[0,]上的值域为( B )
A.[-2,2]
B.[-2,4]
C.[-2,4]
D.[-2,2]
【解析】 因为x∈[0,],所以5x-∈[-,],所以sin (5x-)∈[-,1],故f(x)=4sin (5x-)在[0,]上的值域为[-2,4].
(2)设函数f(x)=sin (x+α)-cos x,α∈(0,),f()=.则函数f(x)的单调递增区间为______________.
【解析】 由题意知sin (+α)-cos =,得sin (+α)=1.
因为α∈(0,),所以+α∈(,),
所以+α=,所以α=.
所以f(x)=sin (x+)-cos x=sin x cos +cos x sin -cos x=sin x cos -cos x sin =sin (x-).
令θ=x-,则y=sin θ的单调递增区间为[-+2kπ,+2kπ],k∈Z,即-+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,解得-+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间为[2kπ-,2kπ+],k∈Z.
【答案】 [2kπ-,2kπ+],k∈Z
INCLUDEPICTURE "方法点拨1.TIF"
求三角函数单调区间的方法
(1)代换法:求形如y=A sin (ωx+φ)(或y=A cos (ωx+φ))(A,ω,φ为常数,A≠0,ω>0)的单调区间时,令ωx+φ=z,得y=A sin z(或y=A cos z),然后由复合函数的单调性求得;
(2)图象法:画出三角函数的图象,结合图象求其单调区间.
[注意] 求函数y=A sin (ωx+φ)的单调区间时,若ω<0,则要先将ω转化为正数.
命题角度 三角函数的奇偶性、周期性、对称性
INCLUDEPICTURE "例5.TIF" (1)(多选)若f(x)=|sin x|+cos x,则( AD )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)在区间(,)上单调递增
C.f(x)的最小正周期为π
D.f(x)在区间(-,)上的最小值为1
【解析】 因为f(x)=|sin x|+cos x,定义域为R,所以f(-x)=|sin (-x)|+cos (-x)=|sin x|+cos x=f(x),所以f(x)是偶函数,所以A正确;
当x∈(,)时,f(x)=|sin x|+cos x=sin x+cos x=sin (x+),因为x∈(,),所以x+∈(,),所以函数f(x)=sin (x+)在(,)上单调递减,所以B错误;
因为f(x+π)=|sin (x+π)|+cos (x+π)=|sin x|-cos x,f(x)=|sin x|+cos x,所以f(x+π)=f(x)不恒成立,所以C错误;
因为函数f(x)是偶函数,所以要求f(x)在区间(-,)上的最小值,只需求f(x)在[0,)上的最小值,当x∈[0,)时,f(x)=|sin x|+cos x=sin x+cos x=sin (x+),因为x∈[0,),所以x+∈[,),当x+=,即x=0时,函数f(x)取得最小值,最小值为f(0)=1,所以D正确.故选AD.
(2)(多选)已知函数f(x)=2sin (ωx+)+b(ω>0)的最小正周期T满足A.ω=2
B.f(x)的值域是[-2,2]
C.直线x=是f(x)图象的一条对称轴
D.f(x+)是偶函数
【解析】 由点P(-,1)为函数f(x)图象的一个对称中心,得-ω+=kπ(k∈Z),且b=1,解得ω=2-8k(k∈Z).
由0,得<<,解得<ω<4,则ω=2,故A正确;
f(x)=2sin (2x+)+1,因为sin (2x+)∈[-1,1],所以f(x)∈[-1,3],故B错误;
将x=代入2x+,可得2×+=,根据正弦函数的对称性,直线x=是f(x)图象的一条对称轴,故C正确;
f(x+)=2sin [2(x+)+]+1=2sin (2x++)+1=2cos (2x+)+1,显然该函数不是偶函数,故D错误.故选AC.
INCLUDEPICTURE "方法点拨1.TIF"
(1)判断对称中心与对称轴的方法
利用函数y=A sin (ωx+φ)的对称轴一定经过图象的最高点或最低点、对称中心的横坐标一定是函数的零点这一性质,通过检验对应函数值进行判断.
(2)求三角函数周期的常用结论
y=A sin (ωx+φ)和y=A cos (ωx+φ)的最小正周期均为,y=tan (ωx+φ)的最小正周期为.
INCLUDEPICTURE "对点训练.TIF"
1.已知函数f(x)=sin (2ωx-)(0<ω<1)的图象关于点(,0)中心对称,将函数f(x)的图象向左平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,则g(x)的一个单调递增区间是( B )
A.[-,] B.[-π,π]
C.[-,] D.[0,2π]
解析:因为函数f(x)=sin (2ωx-)的图象关于点(,0)中心对称,所以-=kπ,k∈Z,所以ω=k+,k∈Z.因为0<ω<1,所以ω=,所以f(x)=sin (x-),所以g(x)=f(x+)=sin x.令2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z,解得4kπ-π≤x≤4kπ+π,k∈Z,对比选项可知,只有选项B满足要求.故选B.
2.(多选)已知函数f(x)=sin ωx+cos ωx(ω>0)满足f()=2,f()=0,则( ABD )
A.曲线y=f(x)关于直线x=对称
B.函数y=f(x-)是奇函数
C.函数y=f(x)在(,)上单调递减
D.函数y=f(x)的值域为[-2,2]
解析:由题意得,f(x)=2sin (ωx+),由f()=2,得sin (+)=1,所以+=2k1π+,k1∈Z,即ω=12k1+1,k1∈Z;由f()=0,得sin (+)=0,所以+=k2π,k2∈Z,即ω=,k2∈Z.又ω>0,所以ω=12k+1,k∈N.
选项A,当x=时,ωx+=(12k+1)+=14kπ+,k∈N,显然曲线y=f(x)关于直线x=对称,A正确;
选项B,f(x-)=2sin [ω(x-)+]=
2sin [(12k+1)·(x-)+]=2sin [(12k+1)x-4kπ]=2sin [(12k+1)x],k∈N,显然y=f(x-)是奇函数,B正确;
选项C,当k=1,即ω=13时,令u=13x+,由<x<,得<u<,y=2sin u在u∈(,)上不单调,C错误;
选项D,f(x)=2sin (ωx+),x∈R的值域为[-2,2],D正确.故选ABD.
3.(多选)(2024·安徽模拟)已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,且阴影部分的面积为4π,则( ACD )
A.函数f(x)的最小正周期为π
B.点(,0)为曲线y=f(x)的一个对称中心
C.直线x=为曲线y=f(x)的一条对称轴
D.函数f(x)在区间[,π]上单调递增
解析:由题图可知,A=2,因为f(0)=2sin φ=1,即sin φ=,且-<φ<,可得φ=.对于A,设f(x)的最小正周期为T,则4T=4π,即T=π,故A正确;又因为ω>0,可得ω==2,所以f(x)=2sin (2x+),对于B,因为f()=2sin (+)=2sin (π-)=2sin ≠0,所以点(,0)不为曲线y=f(x)的一个对称中心,故B错误;对于C,因为f()
=2sin (+)=2sin =-2,为最小值,所以直线x=为曲线y=f(x)的一条对称轴,故C正确;对于D,因为x∈[,π],则2x+∈[,],且y=sin x在[,]上单调递增,所以函数f(x)在区间[,π]上单调递增,故D正确.
INCLUDEPICTURE "专题强化练.TIF"
[小题标准练]
1.已知第二象限角α的终边与单位圆交于点P(m,),则=( B )
A.- B.-11
C.- D.1
解析:因为第二象限角α的终边与单位圆交于点P(m,)(m<0),所以 =1,解得m=-,tan α=-,所以==-11.故选B.
2.下列函数中最小正周期为π,且为偶函数的是( C )
A.y=cos |x| B.y=tan
C.y=|cos x| D.y=sin (4x+)
解析:选项A,y=cos |x|=cos x,所以函数y=cos |x|是偶函数,且最小正周期为2π,所以A不符合题意;选项B,y=tan 是奇函数,且最小正周期为2π,所以B不符合题意;选项C,y=|cos x|是偶函数,且最小正周期为π,所以C符合题意;选项D,y=sin (4x+)=cos 4x,所以函数y=sin (4x+)是偶函数,且最小正周期为,所以D不符合题意.故选C.
3.若α∈(,),且cos2α+cos(+2α)=-,则tan α=( C )
A. B.2
C.3 D.2
解析:方法一:cos2α+cos(+2α)=cos2α-sin2α=cos2α-2sinαcos α===-,整理得tan2α-4tanα+3=0,解得tan α=3或tan α=1.又α∈(,),所以tan α=3.故选C.
方法二:cos2α+cos(+2α)=cos2α-sin2α=cos2α-2sinαcos α=-=-(cos2α+sin2α),所以sin2α-2sinαcos α+cos2α=0,所以tan2α-4tanα+3=0,解得tan α=1或tan α=3.又α∈(,),所以tan α=3.故选C.
4.(2023·全国乙卷)已知函数f(x)=sin (ωx+φ)在区间(,)单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图象的两条相邻对称轴,则f(-)=( D )
A.- B.-
C. D.
解析:由题意得×=-,解得ω=2,易知x=是f(x)的最小值点,所以×2+φ=+2kπ,k∈Z,解得φ=+2kπ,k∈Z,所以f(x)=sin (2x++2kπ)=sin (2x+),f(-)=sin (-×2+)=sin =.故选D.
5.已知函数f(x)=a-tan 2x在[-,b]上的最大值为7,最小值为3,则ab的值为( B )
A. B.
C. D.
解析:因为x∈[-,b],所以b>-,所以2x∈[-,2b],根据函数f(x)在[-,b]上的最大值为7,最小值为3,所以2b<,即b<,因为正切函数g(x)=tan x在区间(-,)上单调递增,则函数f(x)=a-tan 2x在区间[-,b]上单调递减,
所以f(-)=a+3=7,解得a=4,所以f(b)=4-tan 2b=3,则tan 2b=,又2b∈(-,),所以2b=,所以b=,所以ab=4×=.故选B.
6.(2024·梅州二模)若把函数f(x)=sin x+a cos x的图象向左平移个单位长度后得到的是一个偶函数的图象,则a=( C )
A. B.-
C. D.-
解析:把函数f(x)=sin x+a cos x的图象向左平移个单位长度后得到的图象对应的函数解析式为g(x)=sin (x+)+a cos (x+),
又g(-x)=g(x),
则sin (-x+)+a cos (-x+)=sin (x+)+a cos (x+),
即cos x-sin x+a(cos x+sin x)=sin x+cos x+a(cos x-sin x),
即(a-)sin x=(-a)sin x,该方程对任意x∈R恒成立,
则a-=-a,解得a=.
7.(2024·广州调研)若α,β∈(,π),且(1-cos 2α)(1+sin β)=sin 2αcos β,则下列结论正确的是( A )
A.2α+β= B.2α-β=
C.α+β= D.α-β=
解析:由题意可得[1-(1-2sin2α)](1+sinβ)=2sin αcos αcos β,因为sin α≠0,所以sin α+sin αsin β=cos αcos β,即sin α=cos (α+β).因为α,β∈(,π),所以α+β∈(π,2π),-α∈(,2π),sin α>0,所以cos (α+β)>0,所以α+β∈(,2π),sin α=cos (α+β)可变形为cos (-α)=cos (α+β).因为y=cos x在区间(,2π)上单调递增,所以-α=α+β,可得2α+β=.故选A.
8.(2024·辽宁二模)已知A,B,C是直线y=m与函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象的三个交点,如图所示.其中,点A(0,),B,C两点的横坐标分别为x1,x2,若x2-x1=,则f()=( A )
A.- B.-1
C. D.2
解析:由f(0)=2sin φ=,可得sin φ=,因为0<φ<π,由题图知,点A在f(x)图象的下降部分,所以φ=,故f(x)=2sin (ωx+),
因为A(0,),所以A,B,C是直线y=与f(x)图象的三个连续交点.
由xA=0,即ωxA+=,
可得ωx1+=,ωx2+=,
解得x1=,x2=,
所以x2-x1=.
因为x2-x1=,所以=,
所以ω=2,所以f(x)=2sin (2x+),
则f()=2sin (π+)=-2sin =-.
9.(多选)设函数f(x)=sin (x-),则下列结论正确的是( AD )
A.f(x)的一个周期为-2π
B.f(x)的图象关于直线x=对称
C.f(x)的图象关于点(-,0)中心对称
D.f(x)在区间(,)上单调递增
解析:A项,因为ω=1,所以函数f(x)的最小正周期为T==2π,所以-2π是函数f(x)的一个周期,故A正确;B项,当x=时,f()=sin (-)=0,该函数值不是函数的最值,故B错误;C项,当x=-时,f(-)=sin (--)=-1≠0,故C错误;D项,当x∈(,)时,x-∈(0,),此时函数f(x)=sin (x-)单调递增,故D正确.故选AD.
10.(多选)设函数f(x)=cos 2ωx+sin 2ωx(ω>0)的最小正周期为π,则( ACD )
A.ω=1
B.函数y=f(x)的图象可由函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度得到
C.函数f(x)的图象关于点(,0)中心对称
D.函数f(x)在区间(-,)上单调递增
解析:f(x)=cos 2ωx+sin 2ωx=2sin (2ωx+),因为函数f(x)的最小正周期为π,所以=π,所以ω=1,所以A正确;因为f(x)=2sin (2x+)=2sin [2(x+)],所以函数f(x)的图象可由函数y=2sin 2x的图象向左平移个单位长度得到,所以B错误;因为f()=2sin (2×+)=2sin π=0,所以函数f(x)=2sin (2x+)的图象关于点(,0)中心对称,所以C正确;当x∈(-,)时,2x+∈(-,) (-,),所以函数f(x)=2sin (2x+)在(-,)上单调递增,所以D正确.故选ACD.
11.(多选)已知cos (α+β)=-,cos 2α=-,其中α,β为锐角,则以下命题正确的是( AC )
A.sin 2α=
B.cos (α-β)=-
C.cos αcos β=
D.tan αtan β=
解析:因为α,β∈(0,),所以2α∈(0,π),α+β∈(0,π),则sin 2α==,故A正确;
sin(α+β)==,所以cos(α-β)=cos [2α-(α+β)]=cos 2αcos (α+β)+sin 2αsin (α+β)=(-)×(-)+×=,故B错误;
因为cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β=,cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β=-,故cos αcos β=[cos (α+β)+cos (α-β)]=×(-+)=,故C正确;
又sin αsin β=[cos (α-β)-cos (α+β)]=×[-(-)]=,所以tan αtan β=3,故D错误.故选AC.
12.已知sin α+cos α=,则sin (-2α)=________.
解析:由sin α+cos α=,得sin (α+)=,
则sin (-2α)=sin (2α+)=sin [2(α+)-]=-cos [2(α+)]=2sin2(α+)-1=2×()2-1=-.
答案:-
13.已知函数f(x)=A sin2(ωx+)(A>0,ω>0)的图象关于点(,1)中心对称,其最小正周期为T,且<T<,则ω的值为________.
解析:f(x)=A sin2(ωx+)=-cos(2ωx+)+,因为f(x)的图象关于点(,1)中心对称,
所以
解得
所以f(x)=-cos (2ωx+)+1,
又因为f(x)的最小正周期为T,且<T<,所以可得<<,则<ω<2,所以当k=1时,ω的值为.
答案:
14.已知函数f(x)=2sin x+sin 2x,则f(x)的最小值是________.
解析:f′(x)=2cos x+2cos 2x=2cos x+2(2cos2x-1)=2(2cos2x+cosx-1)=2(2cos x-1)(cos x+1).
因为cos x+1≥0,所以当cos x<时,f′(x)≤0,f(x)单调递减;当cos x>时,f′(x)>0,f(x)单调递增,所以当cos x=时,f(x)有最小值.又f(x)=2sin x+sin 2x=2sin x(1+cos x),所以当sin x=-时,f(x)有最小值,即f(x)min=2×(-)×(1+)=-.
答案:-
[小题提升练]
15.(多选)已知函数f(x)=-sin ωx+cos ωx(ω>0),|f(x1)-f(x2)|=4,且|x1-x2|的最小值是,则下列结论正确的是( CD )
A.f(x)的图象关于点(-,0)中心对称
B.f(x)在区间[-,]上单调递增
C.若函数g(x)=f(x+),则g(x)是奇函数
D.若函数h(x)=f(x)+在[0,m]上恰有2 023个零点,则实数m的取值范围是[,)
解析:由题意可得f(x)=-2sin (ωx-)(ω>0),又|f(x1)-f(x2)|=4,
故设f(x1),f(x2)分别为f(x)的最大、最小值,此时|x1-x2|的最小值是,
则=,即×=,解得ω=2,
则f(x)=-2sin (2x-).
因为f(-)=-2sin (-)≠0,所以f(x)的图象不关于点(-,0)中心对称,故A错误;
由f(x)=-2sin (2x-),令2kπ+≤2x-≤2kπ+,k∈Z,整理得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,因为[-,D? [kπ+,kπ+](k∈Z),故B错误;
由题意可得g(x)=f(x+)=-2sin [2(x+)-]=-2sin 2x,则g(x)是奇函数,故C正确;
由h(x)=f(x)+=0,得sin (2x-)=,
若函数h(x)在[0,m]上恰有2 023个零点,
则2 022π+≤2m-<2 022π+,解得≤m<,故D正确.故选CD.
16.已知函数f(x)=a sin πx+b cos πx(b>0)的图象关于点(,0)对称,若|f(x1)-f(x2)|=|f(x3)-f(x4)|=|f(x5)-f(x6)|=4b(0<x1<x2<x3<x4<x5<x6),则i的最小值为________.
解析:由f(x)的图象关于点(,0)对称可得f()=0,得a+b=0,
即a=-b,
所以f(x)=-b sin πx+b cos πx=2b cos (πx+),且b>0,
所以f(x)的最大值为2b,最小值为-2b.
如图所示,作出f(x)的大致图象,令πx+=kπ,k∈Z,则f(x)图象的对称轴方程为x=k-,k∈Z,则由|f(x1)-f(x2)|=|f(x3)-f(x4)|=|f(x5)-f(x6)|=4b可得,
当i最小时,f(x1)=f(x3)=f(x5)=-2b,f(x2)=f(x4)=f(x6)=2b,
且xi是f(x)在y轴右侧连续的最值点,
故i的最小值为(1-)+(2-)+(3-)+(4-)+(5-)+(6-)=19.
答案:19