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一、选择题
1.函数f(x)=sin2x-是( )
A.周期为π的偶函数
B.周期为π的奇函数
C.周期为2π的偶函数
D.周期为2π的奇函数
解析:选A.f(x)=-=-cos 2x,故f(x) 的最小正周期为π,为偶函数.故选A.
2.函数y=sin x-cos x的值域是( )
A.[0,1] B.[-1+,1+]
C.[-2,2] D.[-1-,1+]
解析:选C.y=sin x-cos x=2(sin x-cos x)=2sin (x-),因为-1≤sin (x-)≤1, 即-2≤2sin (x-)≤2,所以 y=sin x-cos x 的值域是 [-2,2].故选C.
3.已知-sin x+cos x=A sin (x-β),其中A>0,β∈(0,2π),则β=( )
A. B.
C. D.
解析:选C.因为-sin x+cos x=2(-sin x+cos x)=2sin (x+)=A sin (x-β),所以-β=+2kπ,k∈Z,因为β∈(0,2π),所以β=.故选C.
4.设函数f(x)=sin x-cos x,则下列函数中为偶函数的是( )
A.f(x+) B.f(x-)
C.f(x+) D.f(x-)
解析:选B.因为f(x)=sin x-cos x=2sin (x-),所以f(x+)=2sin (x+-)=2sin (x+)为非奇非偶函数,故A错误;f(x-)=2sin (x--)=2sin (x-)=-2cos x为偶函数,故B正确;f(x+)=2sin (x+-)=2sin x为奇函数,故C错误;f(x-)=2sin (x--)=2sin (x-)为非奇非偶函数,故D错误.故选B.
5.已知函数f(x)=sin2x+sinx cos x,x∈[0,],则f(x)的最大值为( )
A. B.+
C.1+ D.1+
解析:选C.f(x)=()+sin 2x=sin 2x-cos 2x+=sin (2x-)+,因为x∈[0,],2x-∈[-,],所以-≤sin (2x-)≤1,则f(x)的最大值为1+.故选C.
6.已知函数f(x)=sin x+cos x+1在x∈[0,2π]上有两个零点α,β(α<β),则sin (α-β)=( )
A.- B.-
C. D.
解析:选B.因为f(x)=sin x+cos x+1=2sin (x+)+1在x∈[0,2π]上有两个零点,
所以sin (x+)=-,x+∈[,],
所以x+=或x+=,
所以x=或x=,又α<β,
故α=,β=,
故α-β=-,
故sin (α-β)=-.故选B.
7.(多选)已知函数f(x)=(1+cos 2x)sin2x,x∈R,则f(x)( )
A.是最小正周期为π的奇函数
B.最小值为-,最大值为
C.最小值为0,最大值为
D.是最小正周期为的偶函数
解析:选CD.因为f(x)=2cos2x·sin2x=sin22x=,所以f(x)的最小正周期为=,且为偶函数,最小值为0,最大值为.
8.(多选)函数y=sin x cos x+cos2x-图象的一个对称中心为( )
A.(,-) B.(,-)
C.(-,) D.(,-)
解析:选AB.因为y=sinx cos x+cos2x-
=sin2x+cos 2x-=sin (2x+)-,
令2x+=kπ,k∈Z,
解得x=-+,k∈Z,
即函数图象的对称中心为(-+,-),k∈Z,
当k=1时,对称中心为(,-),
当k=2时,对称中心为(,-).故选AB.
9.(多选)已知函数f(x)=sin 2x-cos 2x,则f(x)在下列区间上单调递增的是( )
A.[-,-] B.[-,]
C.[π,] D.[-,]
解析:选BC.f(x)=sin 2x-cos 2x
=(sin 2x-cos 2x)=sin (2x-).
令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
整理得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间为[-+kπ,+kπ],k∈Z.
令k=0,-1,则单调递增区间为[-,]和[-,-],可知A,D错误,B正确;
令k=1,则单调递增区间为[,],而[π,] [,],故C正确.故选BC.
10.(多选)已知函数f(x)=2sin (ωx+)cos ωx-,ω>0.若f(x)的图象中离y轴最近的对称轴为x=,则( )
A.ω=2
B.f(x)图象的一个对称中心是(,0)
C.f(x)的最小正周期为π
D.f(x)的单调递增区间为[-+kπ,+kπ],k∈Z
解析:选BCD.f(x)=2sin (ωx+)cos ωx-=2×sin ωx cos ωx+2×cos ωx cos ωx-=sin 2ωx+cos 2ωx=sin (2ωx+),则令2ωx+=+kπ,k∈Z,得x=+,k∈Z,因为f(x)的图象中离y轴最近的对称轴为x=,且ω>0,则=,故ω=1,A错误;把x=代入f(x)=sin (2x+),则f()=0,故(,0)是f(x)图象的一个对称中心,B正确;因为f(x)=sin (2x+),故f(x)的最小正周期为=π,C正确;令-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,即f(x)的单调递增区间为[-+kπ,+kπ],k∈Z,D正确.故选BCD.
二、填空题
11.函数f(x)=(cos x-sin x)cos (-x)的最小正周期是______.
解析:f(x)=(cos x-sin x)cos (-x)=(cos x-sin x)·sin x=sin 2x-=sin (2x+)-,
所以最小正周期为=π.
答案:π
12.直线 x=和x=是曲线y=sin (ωx+φ)(ω>0)的相邻的两条对称轴,则ω=________.
解析:因为直线 x=和x=是曲线y=sin (ωx+φ)(ω>0)的相邻的两条对称轴,所以=-=,得T=π,所以T==π,得ω=2.
答案:2
13.函数f(x)=cos2x+sinx cos x的单调递减区间为____________.
解析:因为f(x)=cos2x+sinx cos x=+sin 2x=sin (2x+)+,则函数的单调递减区间为+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z.
答案:[+kπ,+kπ],k∈Z
14.已知φ为第一象限角,若函数f(x)=2cos (x-φ)+cos x的最大值是,则f()=___________________________________________.
解析:由题意可得,f(x)=2cos (x-φ)+cos x
=2cos x cos φ+2sin x sin φ+cos x
=2sin φsin x+(2cos φ+1)cos x
=sin (x+α),
则=,
解得cos φ=,且φ为第一象限角,
则sin φ==,
故f()=2cos(-φ)+cos
=cos φ+sin φ+=.
答案:
三、解答题
15.已知f(x)=sin ωx-cos ωx,ω>0.若函数f(x)的图象关于点(,0)对称,且函数f(x) 在[0,]上单调,求ω的值.
解:因为f(x)=sin ωx-cos ωx
=2(sin ωx-cos ωx)=2sin (ωx-),
且函数f(x)的图象关于点(,0)对称,
所以-=kπ,k∈Z,
所以ω=3k+1,k∈Z,
由x∈[0,],ω>0,则ωx-∈[-,-],
又函数f(x)在[0,]上单调,
所以
解得0<ω≤,
所以当k=0时,ω=1.
16.已知函数f(x)=sin (x-)+cos (-x)+cos x+a,且f()=1.
(1)求常数a的值;
(2)求使f(x)<0成立的实数x的取值集合.
解:(1)f(x)=sin (x-)+cos (-x)+cos x+a=sin xcos -cos x sin +cos cos x+sin sin x+cos x+a
=sin x-cos x+cos x+sin x+cos x+a
=sin x+cos x+a=2sin (x+)+a.
又f()=2sin (+)+a=2+a=1,
所以a=-1.
(2)由(1)知,f(x)=2sin (x+)-1,
f(x)<0,即2sin (x+)-1<0,
所以sin (x+)<,
所以-+2kπ解得-+2kπ则使f(x)<0成立的实数x的取值集合为
.
17.已知函数f(x)=sin x cos x-sin 2x+t(x∈R)的最大值为.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若 x∈[,],f(x)-m≤0,求实数m的最小值.
解:(1)f(x)=sin x cos x-sin2x+t
=sin2x-+t
=sin 2x+cos 2x+t-
=sin (2x+)+t-,
因为f(x)的最大值为,
所以+t-=,解得t=,
所以f(x)=sin (2x+).
(2)由(1)可知f(x)=sin (2x+),
当x∈[,]时,≤2x+≤,
当2x+=,
即x=时,f(x)max=.
因为f(x)-m≤0恒成立,
所以m≥f(x)max,
即m≥,因此实数m的最小值为.