4.已知函数$f(x)=\sin2x-\sqrt{3}\cos2x$,则下列结论正确的是(
A.$f(x)$的最小正周期是$2π$
B.$f(x)$的图象关于$x=\frac{π}{6}$对称
C.将$f(x)$的图象向左平移$\frac{π}{3}$个单位长度,可以得到函数$g(x)=2\sin2x$的图象
D.$f(x)$在区间$[0,\frac{π}{2}]$上的最小值为$-\sqrt{3}$
D
)A.$f(x)$的最小正周期是$2π$
B.$f(x)$的图象关于$x=\frac{π}{6}$对称
C.将$f(x)$的图象向左平移$\frac{π}{3}$个单位长度,可以得到函数$g(x)=2\sin2x$的图象
D.$f(x)$在区间$[0,\frac{π}{2}]$上的最小值为$-\sqrt{3}$
答案
$f(x)=\sin 2x-\sqrt{3}\cos 2x=2\sin(2x-\frac{π}{3})$.
选项A,最小正周期$T=\frac{2π}{2}=π$,故该选项错误.
选项B,正弦函数图象的对称轴满足$2x-\frac{π}{3}=\frac{π}{2}+kπ$,$k\in\mathbf{Z}$,解得$x=\frac{5π}{12}+\frac{kπ}{2},k\in\mathbf{Z}$.将$x=\frac{π}{6}$代入,得$k=-\frac{1}{2}$,不是整数,所以$f(x)$的图象不关于$x=\frac{π}{6}$对称,故该选项错误.
选项C,将$f(x)$的图象向左平移$\frac{π}{3}$个单位长度,所得的图象对应的函数为$f(x+\frac{π}{3})=2\sin[2(x+\frac{π}{3})-\frac{π}{3}]=2\sin(2x+\frac{π}{3})≠ g(x)=2\sin 2x$,故该选项错误.
选项D,$x\in[0,\frac{π}{2}]$,$2x-\frac{π}{3}\in[-\frac{π}{3},\frac{2π}{3}]$,所以$\sin(2x-\frac{π}{3})\in[-\frac{\sqrt{3}}{2},1]$,所以$f(x)\in[-\sqrt{3},2]$,所以最小值为$-\sqrt{3}$,该选项正确.
选项A,最小正周期$T=\frac{2π}{2}=π$,故该选项错误.
选项B,正弦函数图象的对称轴满足$2x-\frac{π}{3}=\frac{π}{2}+kπ$,$k\in\mathbf{Z}$,解得$x=\frac{5π}{12}+\frac{kπ}{2},k\in\mathbf{Z}$.将$x=\frac{π}{6}$代入,得$k=-\frac{1}{2}$,不是整数,所以$f(x)$的图象不关于$x=\frac{π}{6}$对称,故该选项错误.
选项C,将$f(x)$的图象向左平移$\frac{π}{3}$个单位长度,所得的图象对应的函数为$f(x+\frac{π}{3})=2\sin[2(x+\frac{π}{3})-\frac{π}{3}]=2\sin(2x+\frac{π}{3})≠ g(x)=2\sin 2x$,故该选项错误.
选项D,$x\in[0,\frac{π}{2}]$,$2x-\frac{π}{3}\in[-\frac{π}{3},\frac{2π}{3}]$,所以$\sin(2x-\frac{π}{3})\in[-\frac{\sqrt{3}}{2},1]$,所以$f(x)\in[-\sqrt{3},2]$,所以最小值为$-\sqrt{3}$,该选项正确.
5.把函数 $y=\cos(x+\dfrac{4π}{3})$ 的图象向右平移$a$个单位长度,所得的图象对应的函数是偶函数,则$a$的最小正值是
$\frac{π}{3}$
。答案
把函数$y=\cos(x+\frac{4π}{3})$的图象向右平移$a$个单位长度,
所得的图象对应的函数是$y=\cos(x-a+\frac{4π}{3})$.
因为$y=\cos(x-a+\frac{4π}{3})$是偶函数,
所以$-a+\frac{4π}{3}=kπ,k\in\mathbf{Z}$,解得$a=\frac{4π}{3}-kπ,k\in\mathbf{Z}$,则当$k=1$时,$a$取得最小正值,最小正值是$\frac{π}{3}$.
所得的图象对应的函数是$y=\cos(x-a+\frac{4π}{3})$.
因为$y=\cos(x-a+\frac{4π}{3})$是偶函数,
所以$-a+\frac{4π}{3}=kπ,k\in\mathbf{Z}$,解得$a=\frac{4π}{3}-kπ,k\in\mathbf{Z}$,则当$k=1$时,$a$取得最小正值,最小正值是$\frac{π}{3}$.
6.已知$f(x)=2\sin(2x-\dfrac{π}{4})$.
(1)(一题多解)说明该函数图象可由$y=\sin x$的图象经过怎样平移和伸缩变换得到.
(2)填写下表并用“五点法”画出$f(x)$在$[\dfrac{π}{8},\dfrac{9π}{8}]$上的简图.

(1)(一题多解)说明该函数图象可由$y=\sin x$的图象经过怎样平移和伸缩变换得到.
(2)填写下表并用“五点法”画出$f(x)$在$[\dfrac{π}{8},\dfrac{9π}{8}]$上的简图.
答案
(1)(一题多解)方法1:先向右平移$\frac{π}{4}$个单位长度,再将所得各点的横坐标缩短到原来的$\frac{1}{2}$,最后将所得各点的纵坐标变为原来的2倍.
方法2:先将各点的横坐标缩短到原来的$\frac{1}{2}$,再向右平移$\frac{π}{8}$个单位长度,最后将所得各点的纵坐标变为原来的2倍.
(先平移后伸缩,平移的是$|\varphi|$个单位长度;先伸缩后平移,平移的是$\left|\frac{\varphi}{ω}\right|$个单位长度)
(2)列表如下:
| $2x-\frac{π}{4}$ | $0$ | $\frac{π}{2}$ | $π$ | $\frac{3π}{2}$ | $2π$ |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| $x$ | $\frac{π}{8}$ | $\frac{3π}{8}$ | $\frac{5π}{8}$ | $\frac{7π}{8}$ | $\frac{9π}{8}$ |
| $y=2\sin(2x-\frac{π}{4})$ | $0$ | $2$ | $0$ | $-2$ | $0$ |
描点作图如下:
7.已知函数$f(x)=\sqrt{2}\sin(ω x+\frac{π}{4})(ω>0)$的最小正周期为$π$.
(1)求$ω$的值和函数$f(x)$图象的对称轴;
(2)当$x\in[0,\frac{π}{2}]$时,求$f(x)$的值域;
(3)若$f(α)=\frac{\sqrt{2}}{3}$,求$\sin^2(2α-\frac{π}{4})$的值.
(1)求$ω$的值和函数$f(x)$图象的对称轴;
(2)当$x\in[0,\frac{π}{2}]$时,求$f(x)$的值域;
(3)若$f(α)=\frac{\sqrt{2}}{3}$,求$\sin^2(2α-\frac{π}{4})$的值.
答案
(1)因为函数的最小正周期$T=\frac{2π}{ω}=π$,所以$ω=2$.
令$2x+\frac{π}{4}=\frac{π}{2}+kπ(k\in\mathbf{Z})$,则$x=\frac{π}{8}+\frac{kπ}{2}(k\in\mathbf{Z})$,
所以函数$f(x)$图象的对称轴为$x=\frac{π}{8}+\frac{kπ}{2}(k\in\mathbf{Z})$.
(2)当$x\in[0,\frac{π}{2}]$时,$2x+\frac{π}{4}\in[\frac{π}{4},\frac{5π}{4}]$,
所以$\sin(2x+\frac{π}{4})\in[-\frac{\sqrt{2}}{2},1]$,所以$f(x)\in[-1,\sqrt{2}]$.
(3)$f(α)=\sqrt{2}\sin(2α+\frac{π}{4})=\frac{\sqrt{2}}{3}$,
所以$\sin(2α+\frac{π}{4})=\frac{1}{3}$,
所以$\sin^2(2α-\frac{π}{4})=\sin^2(2α+\frac{π}{4}-\frac{π}{2})=\cos^2(2α+\frac{π}{4})=1-\sin^2(2α+\frac{π}{4})=\frac{8}{9}$.
令$2x+\frac{π}{4}=\frac{π}{2}+kπ(k\in\mathbf{Z})$,则$x=\frac{π}{8}+\frac{kπ}{2}(k\in\mathbf{Z})$,
所以函数$f(x)$图象的对称轴为$x=\frac{π}{8}+\frac{kπ}{2}(k\in\mathbf{Z})$.
(2)当$x\in[0,\frac{π}{2}]$时,$2x+\frac{π}{4}\in[\frac{π}{4},\frac{5π}{4}]$,
所以$\sin(2x+\frac{π}{4})\in[-\frac{\sqrt{2}}{2},1]$,所以$f(x)\in[-1,\sqrt{2}]$.
(3)$f(α)=\sqrt{2}\sin(2α+\frac{π}{4})=\frac{\sqrt{2}}{3}$,
所以$\sin(2α+\frac{π}{4})=\frac{1}{3}$,
所以$\sin^2(2α-\frac{π}{4})=\sin^2(2α+\frac{π}{4}-\frac{π}{2})=\cos^2(2α+\frac{π}{4})=1-\sin^2(2α+\frac{π}{4})=\frac{8}{9}$.
8.(多选)已知函数$f(x)=2\cos(2x-\frac{π}{6})$,则下列说法正确的是 (
A.$f(x)$的最小正周期$T=2π$
B.$f(x)$的图象关于点$(\frac{5π}{6},0)$中心对称
C.$f(x)$在$(\frac{π}{12},\frac{7π}{12})$上单调递增
D.$f(x)$的图象关于直线$x=-\frac{5π}{12}$对称
BD
)A.$f(x)$的最小正周期$T=2π$
B.$f(x)$的图象关于点$(\frac{5π}{6},0)$中心对称
C.$f(x)$在$(\frac{π}{12},\frac{7π}{12})$上单调递增
D.$f(x)$的图象关于直线$x=-\frac{5π}{12}$对称
答案
$f(x)$的最小正周期$T=\frac{2π}{2}=π$,故A错误.
令$2x-\frac{π}{6}=kπ+\frac{π}{2},k\in\mathbf{Z}$,得$x=\frac{kπ}{2}+\frac{π}{3},k\in\mathbf{Z}$,
即$f(x)$的图象关于$(\frac{kπ}{2}+\frac{π}{3},0)(k\in\mathbf{Z})$对称.
取$k=1$,得对称中心为$(\frac{5π}{6},0)$,故B正确.
令$2kπ≤2x-\frac{π}{6}≤2kπ+π,k\in\mathbf{Z}$,
解得$kπ+\frac{π}{12}≤ x≤ kπ+\frac{7π}{12},k\in\mathbf{Z}$.
取$k=0$,得$\frac{π}{12}≤ x≤\frac{7π}{12}$,即$f(x)$在$(\frac{π}{12},\frac{7π}{12})$上单调递减,故C错误.
令$2x-\frac{π}{6}=kπ,k\in\mathbf{Z}$,解得$x=\frac{kπ}{2}+\frac{π}{12},k\in\mathbf{Z}$,
即$f(x)$的图象关于直线$x=\frac{kπ}{2}+\frac{π}{12},k\in\mathbf{Z}$对称.
取$k=-1$,得对称轴为直线$x=(-1)×\frac{π}{2}+\frac{π}{12}=-\frac{5π}{12}$,
即$f(x)$的图象关于直线$x=-\frac{5π}{12}$对称,故D正确.
令$2x-\frac{π}{6}=kπ+\frac{π}{2},k\in\mathbf{Z}$,得$x=\frac{kπ}{2}+\frac{π}{3},k\in\mathbf{Z}$,
即$f(x)$的图象关于$(\frac{kπ}{2}+\frac{π}{3},0)(k\in\mathbf{Z})$对称.
取$k=1$,得对称中心为$(\frac{5π}{6},0)$,故B正确.
令$2kπ≤2x-\frac{π}{6}≤2kπ+π,k\in\mathbf{Z}$,
解得$kπ+\frac{π}{12}≤ x≤ kπ+\frac{7π}{12},k\in\mathbf{Z}$.
取$k=0$,得$\frac{π}{12}≤ x≤\frac{7π}{12}$,即$f(x)$在$(\frac{π}{12},\frac{7π}{12})$上单调递减,故C错误.
令$2x-\frac{π}{6}=kπ,k\in\mathbf{Z}$,解得$x=\frac{kπ}{2}+\frac{π}{12},k\in\mathbf{Z}$,
即$f(x)$的图象关于直线$x=\frac{kπ}{2}+\frac{π}{12},k\in\mathbf{Z}$对称.
取$k=-1$,得对称轴为直线$x=(-1)×\frac{π}{2}+\frac{π}{12}=-\frac{5π}{12}$,
即$f(x)$的图象关于直线$x=-\frac{5π}{12}$对称,故D正确.
9.函数$f(x)=A\sin(ω x + \varphi)(A>0,ω>0,|\varphi|<\frac{π}{2},x\in\mathbb{R})$的部分图象如图所示,则$y=f(x)$的函数解析式为________;若$g(x)=[f(x)]^2 + f(x)$,则$g(x)$的最大值为________。
答案
$f(x)=2\sin(2x+\frac{π}{3})$;$6$
由题图可得,$A=2$.
设$f(x)$的最小正周期为$T$.
由$\frac{1}{4}T=\frac{π}{3}-\frac{π}{12}=\frac{π}{4}$,得$T=π$,则$ω=\frac{2π}{T}=2$,
即$f(x)=2\sin(2x+\varphi)$.
又由$f(\frac{π}{12})=2\sin(2×\frac{π}{12}+\varphi)=2\sin(\frac{π}{6}+\varphi)=2$,
即$\sin(\frac{π}{6}+\varphi)=1$,
得$\frac{π}{6}+\varphi=\frac{π}{2}+2kπ,k\in\mathbf{Z}$,解得$\varphi=\frac{π}{3}+2kπ,k\in\mathbf{Z}$.
又因为$|\varphi|<\frac{π}{2}$,所以$\varphi=\frac{π}{3}$,所以$f(x)=2\sin(2x+\frac{π}{3})$.
$g(x)=[f(x)]^2+f(x)=[f(x)+\frac{1}{2}]^2-\frac{1}{4}$.
由$-2≤ f(x)≤2$,得当$f(x)=2$时,$g(x)$取得最大值,最大值为$6$.
由题图可得,$A=2$.
设$f(x)$的最小正周期为$T$.
由$\frac{1}{4}T=\frac{π}{3}-\frac{π}{12}=\frac{π}{4}$,得$T=π$,则$ω=\frac{2π}{T}=2$,
即$f(x)=2\sin(2x+\varphi)$.
又由$f(\frac{π}{12})=2\sin(2×\frac{π}{12}+\varphi)=2\sin(\frac{π}{6}+\varphi)=2$,
即$\sin(\frac{π}{6}+\varphi)=1$,
得$\frac{π}{6}+\varphi=\frac{π}{2}+2kπ,k\in\mathbf{Z}$,解得$\varphi=\frac{π}{3}+2kπ,k\in\mathbf{Z}$.
又因为$|\varphi|<\frac{π}{2}$,所以$\varphi=\frac{π}{3}$,所以$f(x)=2\sin(2x+\frac{π}{3})$.
$g(x)=[f(x)]^2+f(x)=[f(x)+\frac{1}{2}]^2-\frac{1}{4}$.
由$-2≤ f(x)≤2$,得当$f(x)=2$时,$g(x)$取得最大值,最大值为$6$.
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