由题意知(ω+,πω+)⊆[,],
∴,
∴≤ω≤,故选A.
(2)由f(x+)=f(-x)可知函数f(x)=2cos(ωx+φ)+b关于直线x=对称,又函数f(x)在对称轴处取得最值,故±2+b=1,∴b=-1或b=3.
温馨提醒
(1)对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集;其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解.
(2)函数y=Asin(ωx+φ)+b的图象与其对称轴的交点是最值点.
方法与技巧
1. 讨论三角函数性质,应先把函数式化成y=Asin(ωx+φ)(ω>0)的形式.
2. 函数y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周期为,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为.
3. 对于函数的性质(定义域、值域、单调性、对称性、最值等)可以通过换元的方法令t=ωx+φ,将其转化为研究y=sint的性质.
失误与防范
1. 闭区间上最值或值域问题,首先要在定义域基础上分析单调性,含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响.
2. 要注意求函数y=Asin(ωx+φ)的单调区间时ω的符号,尽量化成ω>0时情况.
A组 专项基础训练
(时间:
35分钟,满分:
57分)
一、选择题
1. 下列函数中,周期为π且在[0,]上是减函数的是 ( )
A.y=sin(x+) B.y=cos(x+)
C.y=sin2x D.y=cos2x
答案 D
解析 对于函数y=cos2x,T=π,
当x∈[0,]时,2x∈[0,π],y=cos2x是减函数.
2. (2012·湖南)函数f(x)=sinx-cos的值域为 ( )
A.[-2,2] B.[-,]
C.[-1,1] D.
答案 B
解析 将函数化为y=Asin(ωx+φ)的形式后求解.
∵f(x)=sinx-cos
=sinx-cosxcos+sinxsin
=sinx-cosx+sinx=
=sin(x∈R),
∴f(x)的值域为[-,].
3. (2013·浙江)已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,φ∈R),则“f(x)是奇函数”是“φ=”的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 B
解析 φ=⇒f(x)=Acos=-Asinωx为奇函数,
∴“f(x)是奇函数”是“φ=”的必要条件.
又f(x)=Acos(ωx+φ)是奇函数⇒f(0)=0⇒φ=+kπ(k∈Z)D/⇒φ=.
∴“f(x)是奇函数”不是“φ=”的充分条件.
4. 若f(x)=2cos(ωx+φ)+m对任意实数t都有f(t+)=f(-t),且f()=-1,则实数m的值等于 ( )
A.±1 B.-1或3
C.±3 D.-3或1
答案 D
解析 对任意实数t,都有f(t+)=f(-t),
则函数f(x)的图象关于x==对称,
所以cos(ω·+φ)=±1,
即f()=±2+m=-1⇒m=-3或1.
5. (2012·天津)将函数f(x)=sinωx(其中ω>0)的图象向右平移个单位长度,所得图象经过点,则ω的最小值是 ( )
A. B.1 C. D.2
答案 D
解析 根据题意平移后函数的解析式为y=sinω,
将代入得sin=0,则ω=2k,k∈Z,且ω>0,
故ω的最小值为2.
二、填空题
6. 函数y=cos(-2x)的单调减区间为________.
答案 [kπ+,kπ+](k∈Z)
解析 由y=cos(-2x)=cos(2x-)得
2kπ≤2x-≤2kπ+π(k∈Z),
故kπ+≤x≤kπ+(k∈Z).
所以函数的单调减区间为[kπ+,kπ+](k∈Z).
7. 当-≤x≤,函数y=sinx+cosx的最大值为________,最小值为________.
答案 2 -1
解析 y=2sin(x+),-≤x+≤,
∴-≤sin(x+)≤1,∴-1≤y≤2,
故ymax=2,ymin=-1.
8. 已知函数f(x)=Atan(ωx+φ)(ω>0,|φ|<),y=f(x)的部分图象如图,则f()=________.
答案
解析 由题中图象可知,此正切函数的半周期等于-=,即最小正周期为,
所以ω=2.由题意可知,图象过定点(,0),
所以0=Atan(2×+φ),即+φ=kπ(k∈Z),
所以φ=kπ-(k∈Z),
又|φ|<,所以φ=.
又图象过定点(0,1),所以A=1.
综上可知,f(x)=tan(2x+),
故有f()=tan(2×+)=tan=.
三、解答题
9. 设函数f(x)=sin(-π<φ<0),y=f(x)图象的一条对称轴是直线x=.
(1)求φ;
(2)求函数y=f(x)的单调增区间.
解
(1)令2×+φ=kπ+,k∈Z,
∴φ=kπ+,k∈Z,
又-π<φ<0,则φ=-.
(2)由
(1)得:
f(x)=sin,
令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
可解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
因此y=f(x)的单调增区间为,k∈Z.
10.设函数f(x)=sin(-)-2cos2+1.
(1)求f(x)的最小正周期.
(2)若函数y=g(x)与y=f(x)的图象关于直线x=1对称,求当x∈[0,]时,y=g(x)的最大值.
解
(1)f(x)=sincos-cossin-cos
=sin-cos
=sin(-),
故f(x)的最小正周期为T==8.
(2)方法一 在y=g(x)的图象上任取一点(x,g(x)),
它关于x=1的对称点(2-x,g(x)).
由题设条件,知点(2-x,g(x))在y=f(x)的图象上,
从而g(x)=f(2-x)=sin[(2-x)-]
=sin[--]
=cos(+).
当0≤x≤时,≤+≤,
因此y=g(x)在区间[0,]上的最大值为
g(x)max=cos=.
方法二 区间[0,]关于x=1的对称区间为[,2],
且y=g(x)与y=f(x)的图象关于直线x=1对称,
故y=g(x)在[0,]上的最大值为
y=f(x)在[,2]上的最大值.
由
(1)知f(x)=sin(-),
当≤x≤2时,-≤-≤.
因此y=g(x)在[0,]上的最大值为
g(x)max=sin=.
B组 专项能力提升
(时间:
25分钟,满分:
43分)
1. 函数y=的定义域是 ( )
A.[kπ,kπ+](k∈Z) B.[2kπ,2kπ+](k∈Z)
C.[-+kπ,kπ](k∈Z) D.[-+2kπ,2kπ](k∈Z)
答案 A
解析 |sinx+cosx|-1≥0⇒(sinx+cosx)2≥
1⇒sin2x≥0,
∴2kπ≤2x≤2kπ+π,k∈Z,
故原函数的定义域是[kπ,kπ+](k∈Z).
2. 设函数f(x)=3sin(x+),若存在这样的实数x1,x2,对任意的x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1-x2|的最小值为________.
答案 2
解析 f(x)=3sin(x+)的周期T=2π×=4,
f(x1),f(x2)应分别为函数f(x)的最小值和最大值,
故|x1-x2|的最小值为=2.
3. 已知函数f(x)=cosxsinx(x∈R),给出下列四个命题:
①若f(x1)=-f(x2),则x1=-x2;
②f(x)的最小正周期是2π;
③f(x)在区间[-,]上是增函数;
④f(x)的图象关于直线x=对称.
其中真命题是________.
答案 ③④
解析 f(x)=sin2x,当x1=0,x2=时,
f(x1)=-f(x2),但x1≠-x2,故①是假命题;
f(x)的最小正周期为π,故②是假命题;
当x∈[-,]时,2x∈[-,],故③是真命题;
因为f()=sinπ=-,
故f(x)的图象关于直线x=π对称,故④是真命题.
4. 已知函数f(x)=sin2x-cos2x+1.
(1)当x∈[,]时,求f(x)的最大值和最小值;
(2)求f(x)的单调区间.
解
(1)f(x)=sin2x-cos2x+1=2sin(2x-)+1.
∵≤x≤,∴≤2x≤π,∴≤2x-≤,
∴≤sin(2x-)≤1,∴1≤2sin(2x-)≤2,
于是2≤2sin(2x-)+1≤3,
∴f(x)的最大值是3,最小值是2.
(2)由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z
得2kπ-≤2x≤2kπ+,k∈Z,
∴kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
即f(x)的单调递增区间为[kπ-,kπ+],k∈Z,
同理由2kπ+≤2x-≤2kπ+,k∈Z
得f(x)的单调递减区间为[kπ+,kπ+],k∈Z.
5. 已知a>0,函数f(x)=-2asin+2a+b,当x∈时,-5≤f(x)≤1.
(1)求常数a,b的值;
(2)设g(x)=f且lgg(x)>0,求g(x)的单调区间.
解
(1)∵x∈,∴2x+∈.
∴sin∈,
∴-2asin∈[-2a,a].
∴f(x)∈[b,3a+b],又∵-5≤f(x)≤1,
∴b=-5,3a+b=1,因此a=2,b=-5.
(2)由
(1)得,f(x)=-4sin-1,
g(x)=f=-4sin-1
=4sin-1,
又由lgg(x)>0,得g(x)>1,
∴4sin-1>1,∴sin>,
∴2kπ+<2x+<2kπ+,k∈Z,
其中当2kπ+<2x+≤2kπ+,k∈Z时,
g(x)单调递增,即kπ∴g(x)的单调增区间为,k∈Z.
又∵当2kπ+<2x+<2kπ+,k∈Z时,
g(x)单调递减,即kπ+∴g(x)的单调减区间为,k∈Z.