7.3.3 函数y=A sin (ωx+φ)的图象(1)
一、 单项选择题
1 用“五点法”画函数y=2sin (ω>0)在一个周期内的简图时,五个关键点是,,,,,则ω的值为( )
A. B. 2 C. D. 3
2 (2024湖南期末)将函数y=2sin (3x-)的图象向右平移个单位长度后,所得图象对应的函数为( )
A. y=2sin 3x B. y=2sin
C. y=2sin D. y=2sin
3 (2025长寿期末)要得到函数y=cos x的图象,只需将y=sin 的图象( )
A. 向左平移个单位长度
B. 向右平移个单位长度
C. 向左平移个单位长度
D. 向右平移个单位长度
4 (2025北京大兴期末)将函数f(x)=tan x图象上所有点的纵坐标保持不变,横坐标变为原来的(ω>0)倍,得到函数y=g(x)的图象,若g=g,则正数ω的最小值为( )
A. 6 B. 2 C. D.
5 (2025山西期末)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)的最小正周期为,且f(x)的图象经过点,则关于x的方程f(x)=sin x在区间[0,2π]上的不同解的个数为( )
A. 4 B. 5 C. 6 D. 8
6 (2025菏泽期末)已知函数f(x)=sin (ωx+)(0<ω<3),将f(x)的图象向左平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,若g(x)与f(x)的图象关于原点对称,则ω的值为( )
A. 1 B. C. 2 D.
二、 多项选择题
7 将函数f(x)=cos (ωx+φ)的图象向左平移个单位长度,若所得图象与原图象重合,则ω的值可能为( )
A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
8 (2024漳州期末)为了得到函数f(x)=2cos 的图象,只需( )
A. 将函数y=2cos 3x的图象向左平移个单位长度
B. 将函数y=2cos 3x的图象向左平移个单位长度
C. 将函数y=2sin 3x的图象向左平移个单位长度
D. 将函数y=2sin 3x的图象向右平移个单位长度
三、 填空题
9 将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后,再向上平移1个单位长度得函数y=2sin 的图象,则f(x)=______________.
10 已知函数f(x)=2cos ,先将y=f(x)的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,则g=________.
11 (2025安康期末)已知函数f(x)=sin (6x+φ),g(x)=f(x+a)(a>0),若f(x)和g(x)的图象与x轴的交点完全相同,则a的最小值为________.
四、 解答题
12 (2025聊城月考)已知函数f(x)=2sin .
(1) 用“五点法”画出f(x)在区间[0,π]上的大致图象(要求列表作图);
(2) 将f(x)的图象向左平移个单位长度得到函数g(x)的图象,求g(x)的单调增区间和对称中心的坐标.
13 (2024三明期末)某同学用“五点法”画函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:
ωx+φ 0 π 2π
x
f(x) 0 2 0 -2 0
(1) 根据以上表格中的数据求函数f(x)的解析式;
(2) 将函数f(x)图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象.当x∈[-,]时,关于x的方程g(x)=a恰有两个实数根,求实数a的取值范围.
7.3.3 函数y=A sin (ωx+φ)的图象(2)
一、 单项选择题
1 当函数y=8sin 取最大值时,自变量x的取值集合是( )
A.
B.
C.
D.
2 (2025福州期末)将函数f(x)=cos 2x的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g(x)的图象关于原点对称,则φ的值可以是( )
A. B. C. D.
3 若函数f(x)=2sin 在区间上存在最小值,则θ的值可以是( )
A. B. C. D.
4 (2025晋城一中期末)将函数f(x)=2sin (2x+)的图象上所有点向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列结论中正确的是( )
A. g(x)是奇函数
B. g=
C. g(x)的图象关于点 中心对称
D. g(x)的图象关于直线 x=-对称
5 将函数f(x)=cos (2x-)的图象上所有的点向左平移φ(φ>0)个单位长度,所得图象关于直线x=对称,则φ的最小值为( )
A. B. C. D.
6 (2024南通期末)设函数f(x)=sin (ωx+)(ω>0)的最小正周期为T. 若2π
A. B. C. D.
二、 多项选择题
7 (2025唐山期末)已知函数f(x)=cos (2x-),则下列关于f(x)的说法中正确的有( )
A. 最小正周期为π
B. f(x)的图象关于直线x=对称
C. f(x)的图象关于点中心对称
D. 将f(x)的图象向左平移个单位长度,得到g(x)=cos 2x的图象
8 (2025广东18校期末)已知函数f(x)=sin (ωx+φ)的最小正周期为π,f是奇函数,则下列结论中正确的是( )
A. ω=2,φ=-
B. f(x)的图象关于直线x=-对称
C. f(x)在区间上单调递减
D. 将f(x)的图象向左平移个单位长度后得到函数y=cos 2x的图象
三、 填空题
9 将函数f(x)=sin (3x+φ)(0<φ<π)的图象向左平移个单位长度后得到函数g(x)的图象,若直线x=是g(x)的图象的一条对称轴,则g(x)=________.
10 (2024南开期末)为得到函数y=cos (2x+)的图象,至少将函数y=sin 2x的图象向左平移________个单位长度.
11 (2025长春期末)已知函数f(x)=sin 的图象关于直线x=对称,且f(x)在区间上单调递增,则正数ω的最大值为________.
四、 解答题
12 (2025广州期末)已知函数f(x)=sin (ωx+φ),f=-1,f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减.
(1) 求ω,φ的值;
(2) 函数f(x)的图象可由函数y=sin x的图象经过怎样的变换得到?
13 (2025镇江期末)给出下列三个条件:①函数y=f(x)图象的两条相邻对称轴之间的距离为;②f=0;③对任意的x∈R,f(x)≤f.请从这三个条件中任选一个将下面的题目补充完整,并解答该题.
已知函数f(x)=sin (0<ω<3),且满足________.
(1) 求ω的值;
(2) 将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后,再将此时图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到函数y=g(x)的图象.若关于x的方程g(x)-k=0在区间[0,π]上有且只有一个实数解,求实数k的取值范围.
7.3.3 函数y=A sin (ωx+φ)的图象(3)
一、 单项选择题
1 (2025涟源部分高中月考)函数y=lg [sin (x+)]的单调增区间为( )
A. ,k∈Z
B. ,k∈Z
C. ,k∈Z
D. ,k∈Z
2 将函数y=sin (2x+φ)(|φ|<)的图象向右平移个单位长度,得到偶函数y=f(x)的图象,则φ的值为( )
A. - B. -
C. D.
3 已知函数f(x)=A cos (ωx+φ)的图象如图所示,f=-,则f(0)的值为( )
A. - B. -
C. D.
4 (2025金乡二中月考)已知函数f(x)=sin ,其中ω>0. 若f(x)在区间上单调递增,则ω的取值范围是( )
A. (0,4] B.
C. D. ∪
5 已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0,-≤φ≤)的图象关于直线x=对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π,若f=(0<α<),则sin 的值为( )
A. B. -
C. D. -
6 (2024深圳实验学校期末)已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A. f(x)的图象关于直线x=-对称
B. 将f(x)的图象向右平移个单位长度得到的图象关于原点对称
C. 方程f(x)=在区间[0,2π]上有5个不等实根
D. f(x)在区间上单调递增
二、 多项选择题
7 (2024湖北期末)已知函数f(x)=2sin (2x-)+1,则下列结论中正确的是( )
A. f(x)在区间[-,]上单调递增
B. f(x)的图象关于点(-,0)中心对称
C. 若f(x1)=3,f(x2)=-1,则|x1-x2|的最小值为π
D. 若f(x1)=f(x2)=1且x1≠x2,则|x1-x2|=(k∈N*)
8 (2024聊城期末)已知函数f(x)=A cos (ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的部分图象如图所示,则下列结论中正确的是( )
A. f(x)=2cos (2x+)
B. f(x)在区间[,]上单调递增
C. 若x1,x2∈(,),x1≠x2且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)=1
D. 将f(x)的图象向右平移个单位长度,然后再把所得曲线上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象,则g(x)=2sin x
三、 填空题
9 (2024汕头金山中学期末)将函数y=sin (2x-φ)的图象沿x轴向右平移个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则|φ|的最小值为________.
10 (2024无锡月考)已知函数f(x)=sin (ωx+)(ω>0)在区间(0,)上单调递增,则ω的取值范围为________.
11 (2024黄埭中学期末)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0,|φ|<π),其图象相邻的两条对称轴之间的距离为,且经过点,又g(x)=f(x+).若对任意的x1,x2∈,都有|g(x1)-g(x2)|≤m,则m的最小值为________.
四、 解答题
12 (2024郴州期末)已知函数f(x)=sin (2x-)(x∈R).
(1) 求函数f(x)的最小正周期和单调增区间;
(2) 求函数f(x)在区间[,]上的最大值和最小值.
13 (2025徐州期末)已知函数f(x)=A cos (ωx+φ)的部分图象如图所示.
(1) 求函数f(x)的解析式;
(2) 直接写出函数f(x)的单调增区间及当|f(x)|取得最大值时x的集合;
(3) 若关于x的方程9f2(x)+a cos -a-=0在区间上有四个不同的实数根,求实数a的取值范围.
7.3.3 函数y=A sin (ωx+φ)的图象(1)
1. B 因为周期T=-=π,所以=π,解得ω=2.
2. D 将函数y=2sin (3x-)的图象向右平移个单位长度后,所得图象对应的函数为y=2sin [3(x-)-]=2sin (3x-).
3. C 因为y=sin =cos ,所以y=sin 的图象向左平移个单位长度得到y=cos x的图象.
4. A 由题意,得g(x)=tan ωx,ω>0,设函数g(x)的最小正周期为T.因为g()=g(),所以-=k·T,k∈N*.又T=,ω>0,解得ω=6k,k∈N*,所以正数ω的最小值为6.
5. C 因为函数f(x)的最小正周期为,所以=,解得ω=3.因为f(x)的图象经过点,所以2sin (π+φ)=-2sin φ=1,即sin φ=-.又|φ|<,所以φ=-,所以f(x)=2sin .在平面直角坐标系中用“五点法”画出函数f(x)=2sin 及y=sin x的图象,如图所示.由图象,得两函数图象有6个交点.
6. D 由题意,得g(x)=sin .因为g(x)与f(x)的图象关于原点对称,函数f(x)的图象关于原点对称的图象对应的函数解析式为y=-sin ,所以-sin =sin (ωx+ω+),即sin (ωx-)=sin (ωx+ω+),所以ω++=2kπ,k∈Z,所以ω=4k-,k∈Z.又0<ω<3,所以当k=1时,ω=4-=.
7. BD 若ω=0,则f(x)为常数函数,则向左平移个单位长度后,所得图象与原图象重合;若ω≠0,因为平移后的图象与原图象重合,所以为最小正周期的整数倍,所以×k=,k∈N*,即ω=±4k,k∈N*.故选BD.
8. ACD 对于A,将函数y=2cos 3x的图象向左平移个单位长度,得y=2cos 3(x+)=2cos (3x+)的图象,故A正确;对于B,将函数y=2cos 3x的图象向左平移个单位长度,得y=2cos 3(x+)=2cos (3x+π)=-2cos 3x的图象,故B错误;对于C,将函数y=2sin 3x的图象向左平移个单位长度,得y=2sin 3(x+)=2sin (3x+)=2cos (3x+)的图象,故C正确;对于D,将函数y=2sin 3x的图象向右平移个单位长度,得y=2sin 3(x-)=2sin (3x-)=2sin (-3x)=2cos (3x+)的图象,故D正确.故选ACD.
9. 2sin -1 将y=2sin (4x-)的图象向左平移个单位长度,得到函数y=2sin [4(x+)-]=2sin (4x+)的图象,再向下平移 1个单位长度,得到函数y=2sin -1的图象,所以f(x)=2sin (4x+)-1.
10. 1 先将f(x)=2cos 的图象向左平移个单位长度得到y=f(x+)=2cos [2(x+)-]=2cos 2x的图象,再将y=2cos 2x的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到y=g(x)=2cos x的图象,所以g=2cos =1.
11. 因为g(x)=f(x+a),所以g(x)=sin (6x+6a+φ).因为f(x)和g(x)的图象与x轴的交点完全相同,所以6a=kπ,k∈Z,解得a=,k∈Z.又a>0,所以a的最小值为.
12. (1) 列表如下:
2x- - 0 π
x 0 π
f(x) -1 0 2 0 -2 -1
f(x)在区间[0,π]上的大致图象如图所示.
(2) 由题意,得g(x)=f=2sin [2-]=2sin .
由2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),
所以g(x)的单调增区间为(k∈Z).
由2x+=kπ(k∈Z),得x=-(k∈Z),
所以g(x)的对称中心的坐标为(k∈Z).
综上,g(x)的单调增区间为(k∈Z),对称中心的坐标为(k∈Z).
13. (1) 由表中数据,得A=2,
因为=-=,所以T=π,则ω==2.
因为当x=时,ωx+φ=,所以φ=-,
所以f(x)=2sin (2x-).
(2) 先将函数f(x)=2sin 图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)得到函数y=2sin (x-)的图象,再将y=2sin 的图象向左平移个单位长度得到函数g(x)的图象,则 g(x)=2sin (x+-)=2sin (x+)=2cos x.
作出函数g(x)=2cos x的图象,当x∈[-,]时,方程g(x)=a恰有两个实数根,等价于函数g(x)=2cos x,x∈[-,]的图象与直线y=a有两个交点,
故可得a的取值范围是[,2).
7.3.3 函数y=A sin (ωx+φ)的图象(2)
1. B 由题意,得6x+=2kπ+(k∈Z),解得x=+(k∈Z).
2. B 将函数f(x)=cos 2x的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g(x)的图象,则g(x)=cos 2(x+φ)=cos (2x+2φ).因为函数g(x)的图象关于原点对称,所以2φ=+kπ,k∈Z,所以φ=+,k∈Z,所以φ的值可以是.
3. B 由x∈,得2x+∈.因为f(x)在区间上存在最小值,所以2θ+>,解得θ>.
4. D 由题意,得g(x)=f=2sin [2(x-)+]=2sin ,则g=-1,g=1,g=2,故A,B错误;g=2sin =-2cos =-,故C错误;g=-2,故D正确.
5. B 由题意,得f(x+φ)=cos [2(x+φ)-]=cos (2x+2φ-)的图象关于直线x=对称,则+2φ-=kπ,k∈Z,解得φ=-+,k∈Z.又φ>0,所以当k=1时,φ取得最小值.
6. B 由f(x)+f≥0恒成立,且f(x)∈[-1,1],得f=1,即有ω·+=+2kπ(k∈Z),解得ω=+6k(k∈Z).又2π0,所以2π<<3π,解得<ω<1.综上,ω=.
7. AC 因为f(x)=cos ,所以其最小正周期为T==π,故A正确;由2x-=kπ,k∈Z,得x=+,k∈Z,故B错误;由2x-=+kπ,k∈Z,得x=+,k∈Z,当k=0时,x=,所以f(x)图象的一个对称中心为,故C正确;将f(x)的图象向左平移个单位长度得到f=cos [2-]=cos (2x+)的图象,故D错误.故选AC.
8. ABD 由题意,得T==π,解得ω=2.又f是奇函数,所以f=0,即sin =0.因为<,所以φ=-,故A正确;对于B,由A可知f(x)=sin ,当x=-时,f=sin (--)=-1,所以f(x)的图象关于直线x=-对称,故B正确;对于C,当x∈时,2x-∈,由正弦函数y=sin x的单调性可得f(x)在区间上不是单调递减的,故C错误;对于D,将f(x)的图象向左平移个单位长度后得到y=sin [2(x+)-]=sin =cos 2x的图象,故D正确.故选ABD.
9. -sin 3x 由题意,得g(x)=sin (3x+φ+).因为直线x=是函数g(x)的图象的一条对称轴,所以+φ+=+kπ,k∈Z,解得φ=-+kπ,k∈Z.因为0<φ<π,所以当k=1时,φ=符合题意,所以g(x)=sin =sin (3x+π)=-sin 3x.
10. 将函数y=sin 2x的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数y=sin 2(x+φ)=sin [(2x+)+2φ-]的图象,若得到的函数的图象为y=cos (2x+)的图象,则2φ-=2kπ+,k∈Z,解得 φ=kπ+,k∈Z.又φ>0,所以当k=0时,φ取得最小值.
11. 4 因为函数f(x)=sin 的图象关于直线x=对称,所以+=kπ+,k∈Z,ω>0,解得ω=3k+1,k∈Z.又f(x)在区间上单调递增,所以函数y=sin t在t∈(,+)上单调递增,所以+≤,解得ω≤5,所以当k=1时,正数ω的最大值为4.
12. (1) 由题意,得f=-1,f=1.
因为函数f(x)在区间上单调递增,
所以T=×2=π,所以ω==2.
易得2×+φ=+2kπ,k∈Z,解得φ=+2kπ,k∈Z,
因为|φ|<,所以φ=.
(2) 由(1)可知f(x)=sin ,
所以f(x)的图象可由函数y=sin x的图象先向左平移个单位长度,然后纵坐标不变,横坐标变为原来的得到.
13. (1) 若选①:可知两条相邻对称轴之间的距离为半个周期,即==,
所以ω=2.
若选②:由f=0,
可得f=sin (-+)=0,
所以-+=kπ,k∈Z,解得ω=2-6k,k∈Z.
又0<ω<3,所以当k=0时,ω=2.
若选③:由对任意的x∈R,f(x)≤f可得当x=时,f(x)取得最大值,即f=sin =1,
即+=+2kπ,k∈Z,解得ω=2+24k,k∈Z.
又0<ω<3,所以当k=0时,ω=2.
(2) 由(1),得f(x)=sin ,
将函数f(x)的图象向右平移个单位长度可得y=sin [2(x-)+]=sin 的图象,再将图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到g(x)=sin =sin 的图象.
当x∈[0,π]时,x-∈,则g(x)∈.
画出g(x)=sin 在区间[0,π]上的图象,如图所示.
若关于x的方程g(x)-k=0在区间[0,π]上有且只有一个实数解,即函数g(x)=sin 与函数y=k的图象在区间[0,π]上有且只有一个交点,
则由图可知当k∈或k=1时,满足题意.
故实数k的取值范围为∪.
7.3.3 函数y=A sin (ωx+φ)的图象(3)
1. D 由sin >0,得2kπ2. B 由题意,得f(x)=sin =sin (2x+φ-).因为函数f(x)是偶函数,所以φ-=kπ-,k∈Z,解得φ=kπ-,k∈Z.又|φ|<,所以φ=-.
3. C 由图象可知函数f(x)的周期为,则=,解得ω=3.将点代入,得+φ=+2kπ(k∈Z),解得φ=-+2kπ(k∈Z).令k=1,则φ=-,代入,得 f(x)=A cos .又f=-A cos =-,所以A=,所以f(0)=cos =.
4. D 当x∈时,ωx+∈(+,+),则 [-+2kπ,+2kπ](k∈Z),即解得-+4k≤ω≤+(k∈Z).当k=0时,-≤ω≤,又ω>0,则0<ω≤;当k=1时,≤ω≤3;当k≥2时,因为-+4k-=-≥>0,此时ω无解.故ω∈∪.
5. B 因为f(x)的图象上两个相邻最高点的距离为π,所以T=π=,解得ω=2,所以f(x)=sin (2x+φ).因为函数f(x)的图象关于直线x=对称,所以+φ=kπ+,k∈Z,解得φ=-+kπ,k∈Z.因为-≤φ≤,所以φ=-,所以f(x)=sin (2x-),所以f=sin =,所以sin =.又0<α<,所以cos =,所以sin =-sin (+α)=-sin [+]=-cos =-.
6. C 由题意,得f(x)图象相邻对称轴之间的距离为,则=,所以T=π,ω==2.由图象,得当x=时,2×+φ=2kπ+,k∈Z,解得φ=2kπ+,k∈Z.因为0<φ<π,所以φ=.又函数f(x)的最大值为2,所以A=2,所以f(x)=2sin .对于A,因为f=-,所以直线x=-不是f(x)的对称轴,故A错误;对于B,将f(x)的图象向右平移个单位长度后,得到函数f=2sin 的图象,不关于原点对称,故B错误;对于C,令f(x)=,得2x+=2kπ+或2x+=2kπ+,k∈Z,解得x=kπ或x=kπ+,k∈Z,在区间[0,2π]上,方程f(x)=的实根为0,,π,,2π,共5个,故C正确;对于D,易知f(x)的单调区间长度最大为,不可能在长为的区间上单调递增,故D错误.
7. AD 对于A,令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,故f(x)的单调增区间为[-+kπ,+kπ],k∈Z,取k=0,则f(x)在区间[-,]上单调递增,故A正确;对于B,令2x-=kπ,k∈Z,则x=+,k∈Z,取k=-1,则x=-,所以f(x)的图象关于点中心对称,故B错误;对于C,若f(x1)=3,f(x2)=-1,则f(x)在x=x1和 x=x2处分别取最大值和最小值,所以|x1-x2|=(2k+1)·=,k∈N,所以|x1-x2|min=,故C错误;对于D,若f(x1)=f(x2)=1且x1≠x2,则x1,x2是函数y=2sin (2x-)的零点,所以|x1-x2|=k·=,k∈N*,故D正确.故选AD.
8. ACD 对于A,由图象可知A=2,函数f(x)的最小正周期T满足=-=,得T=π,则ω===2,所以f(x)=2cos (2x+φ).又f=2cos =2,所以 cos (+φ)=1.因为0<φ<π,所以<φ+<,所以φ+=2π,解得φ=,所以f(x)=2cos (2x+),故A正确;对于B,当≤x≤时,≤2x+≤,所以f(x)在区间[,]上不单调,故B错误;对于C,当9. 由题意,得将函数y=sin (2x-φ)的图象沿x轴向右平移个单位长度后,得到y=sin [2-φ]=sin (2x--φ)的图象.因为其为偶函数,所以--φ=+kπ(k∈Z),得φ=--kπ(k∈Z),则|φ|=(k∈Z),当k=-1,|φ|min=|-π|=.
10. 当x∈(0,)时,ωx+∈(,+).因为函数f(x)在区间(0,)上单调递增,所以+≤,解得ω≤.又 ω>0,所以0<ω≤.
11. 2+ 因为函数f(x)的图象相邻的两条对称轴之间的距离为,所以f(x)的最小正周期为π.又ω>0,所以=π,所以ω=2.因为f(x)的图象经过点,所以2sin (2×+φ)=2.又<π,所以-<φ+<,所以+φ=,解得φ=,所以f(x)=2sin .由题意,得g(x)=f=2sin =2sin (2x+).当x∈时,≤2x+≤,所以-≤sin ≤1,所以当x∈时,-≤g(x)≤2.因为对任意的x1,x2∈,都有|g(x1)-g(x2)|≤m,所以m≥2+,所以m的最小值为2+.
12. (1) 因为f(x)=sin (2x-)(x∈R),
所以函数f(x)的最小正周期T==π.
令2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),
得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),
所以f(x)的单调增区间为[kπ-,kπ+](k∈Z).
(2) 因为x∈[,],
所以2x-∈[-,],
所以当2x-=,即x=时,f(x)有最大值1;
当2x-=-,即x=时,f(x)有最小值-,
所以f(x)在区间[,]上的最大值为1,最小值为-.
13. (1) 由图象可知A=,周期T=×4=π,则ω==2,所以f(x)=cos (2x+φ),
代入点,得=cos ,
所以+φ=2kπ,k∈Z,解得φ=-+2kπ,k∈Z.
因为<,所以当k=0时,φ=-,
所以f(x)=cos .
(2) 令-π+2kπ≤2x-≤2kπ,k∈Z,
解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以f(x)的单调增区间为[-+kπ,+kπ],k∈Z.
由=可得cos =±,
则2x-=kπ,k∈Z,解得x=+,k∈Z.
故当取得最大值时x的集合为{x|x=+,k∈Z}.
(3) 由9f2(x)+a cos -a-=0可得cos2+a cos-a-=0,
即sin2+a cos-a-=0,
即cos2-a cos+a+=0在区间上有四个不同的实数根.
令t=cos ,则t2-at+a+=0.
因为x∈,则2x+∈,
所以t∈,
令m=2x+∈,则t=cos m的图象如图1所示,
要使cos2-a cos+a+=0在区间上有四个不同的实数根,则需要t2-at+a+=0在区间上有两个不相等的实数根,故t2+=a.
因为当t=时,t2+=a无解,所以t≠,则=a.
令t-=s,则s∈且s≠0,故a=s++.
因为y=s++在区间上单调递减,此时a=s++至多有一个实数根,不符合题意,
所以s∈(-,0),如图2所示,
当s=-时,y=-+×+=-,
y=s++=-+≤-2+=-1,当且仅当s=-时,等号成立,
所以-图1 图2