4.4 简单的三角恒等变换的应用 讲义-2027届高三数学一轮复习
2026-05-28
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 三角恒等变换 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.29 MB |
| 发布时间 | 2026-05-28 |
| 更新时间 | 2026-05-28 |
| 作者 | 热爱数学者 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58082488.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学高考复习讲义聚焦三角恒等变换应用专题,涵盖降幂、升幂、辅助角、积化和差与和差化积、半角公式等核心考点,按“公式基础-化简求值-综合应用”逻辑架构组织,通过考点梳理、方法指导(如辅助角公式参数确定)、真题训练(模拟题及期中题)等环节,帮助学生构建知识网络,突破变换难点。
讲义采用“问题驱动-分层突破”教学策略,如在辅助角公式考点中,结合函数值域问题引导学生用数学思维分析参数关系,通过选择、填空、解答题分层练习培养运算能力与模型意识,确保高效复习,提升学生解题规范性与应考能力,为教师把控复习节奏提供清晰路径。
内容正文:
4.4 简单的三角恒等变换的应用
1.降幂公式
sin2α=,cos2α=.
2.升幂公式
1+cos 2α=2cos2α, 1-cos 2α=2sin2α, 1±sin 2α=(sin α±cos α)2.
3.辅助角公式
asin α+bcos α=sin(α+φ),
其中sin φ=,cos φ=.
4.积化和差公式与和差化积公式
积化和
差公式
sin αcos β=[sin (α+β)+sin (α-β)]
cos αsin β=[sin (α+β)-sin (α-β)]
cos αcos β=[cos (α+β)+cos (α-β)]
sin αsin β=-[cos (α+β)-cos (α-β)]
和差化
积公式
sin θ+sin φ=2sin cos
sin θ-sin φ=2cos sin
cos θ+cos φ=2cos cos
cos θ-cos φ=-2sin sin
5.半角公式
(1)sin
(2)cos
(3)tan =±.
[常用结论]
公式的常用变式(万能公式)
(1)sin 2α==;
(2)cos 2α==;
(3)1+cos α=2cos2;
(4)1-cos α=2sin2;
(5)1+sin α=2;
(6)1-sin α=2;
(7)tan ==.
考点一 辅助角公式与降幂公式
考点二 积化和差、和差化积与半角公式
考点三 利用三角恒等变换公式化简求值
考点四 三角恒等变换综合应用
考点一 辅助角公式与降幂公式
1.(25-26高三上·上海·期中)函数的值域是______________.
2.(2026·江苏淮安·模拟预测)的值域为___________.
3.(25-26高三上·辽宁大连·期中)(多选)下列各式中,化简结果为1的是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高三上·湖南永州·开学考试)(多选)已知函数的图象关于点对称,则的值可以是( ).
A. B. C. D.
5.(25-26高三下·安徽·期中)(多选)已知为锐角,若,则( )
A. B.
C. D.
6.(2026·河南焦作·一模)( )
A. B. C. D.
考点二 积化和差、和差化积与半角公式
7.(2026·重庆·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
8.(2026·青海西宁·二模)已知,且,则( )
A. B. C. D.
9.(25-26高三上·全国·课后作业)已知且,则的值为_____________.
10.(25-26高三上·江苏盐城·期中)的值为( )
A.1 B. C. D.2
11.(湖北武汉市2026届高三年级五月供题数学试题)已知,,,则( )
A. B. C. D.
12.(2026高三·全国·专题练习)(1)求值:______;
(2)若,则的最大值是______.
考点三 利用三角恒等变换公式化简求值
13.(25-26高三上·江苏盐城·阶段检测)(1)已知,求的值;
(2)化简:.
14.(2026·海南海口·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
15.(25-26高三上·广东中山·阶段检测)(多选)下列各式化简正确的是( )
A. B.
C. D.
16.(25-26高三上·辽宁·期中)已知.
(1)化简,并求值;
(2)若且,求的值.
17.(25-26高三上·辽宁大连·期中)已知函数.
(1)化简;
(2)若,求的值;
(3)若,,且,均为锐角,求的值.
18.(25-26高三上·云南昆明·阶段检测)化简( )
A.-1 B. C. D.1
19.(25-26高三上·江苏镇江·阶段检测)(1)已知,,其中,.求角的值.
(2)化简:.
20.(25-26高三上·全国·课后作业)化简:
(1);
(2);
(3).
考点四 三角恒等变换综合应用
21.(25-26高三上·湖北·期中)(多选)在音乐合成中,两个简单的声波可以叠加形成新的波形.已知某合成波形对应的函数为,下列关于该函数说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.的最大值为
C.的图象关于直线对称 D.在区间上单调递增
22.(25-26高三上·海南海口·期中)已知函数.
(1)求的最小正周期和对称中心;
(2)求在区间内的单调递增区间.
23.(25-26高三上·上海·阶段检测)已知,,.
(1)当,时,求函数在上的单调区间;
(2)若在区间上有解,求的取值范围.
24.(25-26高三上·江苏南京·阶段检测)(1)已知,,求的值;
(2)已知角,,且,,求和的值.
25.(25-26高三上·湖北荆州·阶段检测)已知函数,.
(1)求在的单调递减区间;
(2)当时,求的最大值和最小值;
(3)若,,求的值.
1.(2026·浙江金华·三模)已知,则( )
A. B.3 C.或3 D.或3
2.(25-26高三上·辽宁沈阳·期中)下列函数的最小正周期为的是( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三下·重庆·阶段检测)函数 的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高三上·安徽马鞍山·期末)已知角满足,则的值为( )
A. B. C. D.
5.(2026·福建泉州·三模)若,则( )
A. B.
C. D.
6.(2026·河南开封·二模)设函数,若恒成立,且在上最大值与最小值的和为0,则的最小值为( )
A.8 B.6 C.5 D.4
7.(25-26高三上·广东江门·期中)设函数,若,则函数的值域为( )
A. B.
C. D.
8.(24-25高三上·江苏宿迁·阶段检测)(多选)下列各式的值正确的是( )
A. B.
C. D.
9.(24-25高三上·江苏淮安·阶段检测)(多选)下列等式正确的是( )
A.
B.
C.
D.若,则
10.(25-26高三下·甘肃武威·阶段检测)(多选)下列函数中,最小正周期为,且在上单调递增的为( )
A. B.
C. D.
11.(25-26高三上·辽宁抚顺·期中)(多选)下列各式计算不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
12.(25-26高三上·四川巴中·期中)(多选)下列代数式的值为的是( )
A. B.
C. D.
13.(24-25高三上·江苏南通·阶段检测)已知,则的值为__________.
14.(25-26高二下·北京·期中)已知函数.若在区间上的最大值为,则___________.
15.(25-26高三上·上海·期中)化简:
(1);
(2).
16.(25-26高三上·上海·期中)已知函数.
(1)求函数的最小正周期、对称轴和零点;
(2)若,,求的值;
(3)若关于x的方程在上有两个不同的解、,求实数m的取值范围及的值.
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4.4 简单的三角恒等变换的应用
1.降幂公式
sin2α=,cos2α=.
2.升幂公式
1+cos 2α=2cos2α, 1-cos 2α=2sin2α, 1±sin 2α=(sin α±cos α)2.
3.辅助角公式
asin α+bcos α=sin(α+φ),
其中sin φ=,cos φ=.
4.积化和差公式与和差化积公式
积化和
差公式
sin αcos β=[sin (α+β)+sin (α-β)]
cos αsin β=[sin (α+β)-sin (α-β)]
cos αcos β=[cos (α+β)+cos (α-β)]
sin αsin β=-[cos (α+β)-cos (α-β)]
和差化
积公式
sin θ+sin φ=2sin cos
sin θ-sin φ=2cos sin
cos θ+cos φ=2cos cos
cos θ-cos φ=-2sin sin
5.半角公式
(1)sin
(2)cos
(3)tan =±.
[常用结论]
公式的常用变式(万能公式)
(1)sin 2α==;
(2)cos 2α==;
(3)1+cos α=2cos2;
(4)1-cos α=2sin2;
(5)1+sin α=2;
(6)1-sin α=2;
(7)tan ==.
考点一 辅助角公式与降幂公式
考点二 积化和差、和差化积与半角公式
考点三 利用三角恒等变换公式化简求值
考点四 三角恒等变换综合应用
考点一 辅助角公式与降幂公式
1.(25-26高三上·上海·期中)函数的值域是______________.
【答案】
【详解】因为,所以,其中,
因此的值域为.
2.(2026·江苏淮安·模拟预测)的值域为___________.
【答案】
【分析】首先根据的正负去掉绝对值符号,将整理为分段函数形式,再利用辅助角公式求出的整体取值范围,最后结合分段函数的表达式即可得到的值域.
【详解】设,化简得,
因此,当时:,
当时:,此时,
合并两种情况,可得的所有取值范围是.
3.(25-26高三上·辽宁大连·期中)(多选)下列各式中,化简结果为1的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【详解】因为,所以A正确;
因为,所以B正确;
因为,所以C错误;
因为,所以D正确.
4.(25-26高三上·湖南永州·开学考试)(多选)已知函数的图象关于点对称,则的值可以是( ).
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】依题意,函数,
由,得,
则函数的图象关于点对称,即,
当时,;当时,,BD是,
不存在整数,使得,AC不是.
5.(25-26高三下·安徽·期中)(多选)已知为锐角,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】根据结合题干式子可求出,根据同角三角关系可求出,可判断A;利用可判断B;根据齐次式转换可判断C;利用同角三角关系求出,结合辅助角公式可判断D.
【详解】由,得,解得,
因为为锐角,所以,所以,
所以,故A正确;
,故B错误;
,故C正确;
,又为锐角,解得,
,
故D错误.
6.(2026·河南焦作·一模)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
.
考点二 积化和差、和差化积与半角公式
7.(2026·重庆·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】确定角的范围,求出 值,利用正弦和余弦的差角公式求出 和 ,最后用半角公式即可求解.
【详解】已知 ,因此 ,
所以,
所以,
化简得①;
而,
化简得②;
联立①②,相加得: 相减得: ,
由 ,得 ,
根据半角公式 ,代入 得.
8.(2026·青海西宁·二模)已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据两角和的余弦公式,可得的值,根据半角公式,即可得答案.
【详解】由题得
,
又,所以是锐角,所以.
9.(25-26高三上·全国·课后作业)已知且,则的值为_____________.
【答案】2
【分析】由已知条件求出值,进而求出,再利用半角正切公式计算求解.
【详解】
由且,可知,
,
,
,
.
故答案为:.
10.(25-26高三上·江苏盐城·期中)的值为( )
A.1 B. C. D.2
【答案】C
【分析】运用和差化积公式进行化简分子部分变为,再使用诱导公式、二倍角公式化简分母,从而让问题得到解决.
【详解】运用和差化积公式进行化简,得
.
11.(湖北武汉市2026届高三年级五月供题数学试题)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】借助和差化积公式、同角三角函数基本关系、二倍角公式计算即可得.
【详解】由,故,
由,故,
则,
则
.
12.(2026高三·全国·专题练习)(1)求值:______;
(2)若,则的最大值是______.
【答案】 /
【分析】(1)先利用降幂公式,再利用和差化积和积化和差公式化简即可;
(2)利用和差化积公式化简,结合三角函数的最值求解或利用消元思想,结合辅助角公式化简,最后利用三角函数的最值求解.
【详解】(1)原式
.
(2)(方法一)因为,
所以,
当且仅当时取等号,则的最大值为.
(方法二)由于,
则
,
当且仅当,
即时,取最大值,
且的最大值为.
考点三 利用三角恒等变换公式化简求值
13.(25-26高三上·江苏盐城·阶段检测)(1)已知,求的值;
(2)化简:.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)利用二倍角、差角公式化简已知等式,约去非零项后得到的值,再平方求;
(2)先将正切化为正弦、余弦,用辅助角公式化简分子,再用降幂公式化简分母,约分得到结果.
【详解】(1)由二倍角公式:,
由余弦差角公式:.
由于原式分母不为0,故,则,
化简得,两边平方得
,
解得.
(2)将代入得
,
则分子
,
由降幂公式可知分母,
从而原式.
14.(2026·海南海口·模拟预测)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由,得,
即,得,
则.
因为,
所以,.
15.(25-26高三上·广东中山·阶段检测)(多选)下列各式化简正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据二倍角公式,两角和与差的正弦、余弦、正切公式计算即可.
【详解】对于A:,A错误;
对于B:因为,
所以
所以,B正确;
对于C:因为,
所以,C正确;
对于D:
,D正确.
16.(25-26高三上·辽宁·期中)已知.
(1)化简,并求值;
(2)若且,求的值.
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)因为,,所以,
原式,
所以,原式
(2)因为,所以,
又,所以,
所以
17.(25-26高三上·辽宁大连·期中)已知函数.
(1)化简;
(2)若,求的值;
(3)若,,且,均为锐角,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1).
(2),即,
.
(3)因为,均为锐角,所以,
因为,,
所以,解得.
18.(25-26高三上·云南昆明·阶段检测)化简( )
A.-1 B. C. D.1
【答案】A
【分析】根据同角三角函数商的关系,诱导公式,辅助角公式,二倍角公式化简可得.
【详解】解析:
故选:A
19.(25-26高三上·江苏镇江·阶段检测)(1)已知,,其中,.求角的值.
(2)化简:.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)先利用同角三角函数的基本关系求出的余弦和的正弦,再利用两角差的正弦求出的值,从而可求的值;
(2)利用同角三角函数基本关系式可得,再利用辅助角公式和两角差的正弦可求三角函数的值.
【详解】(1)因为,且,,可得,
所以,
则.
因为,,可得,
又因为,,
所以,,可得,
所以,所以.
(2)原式
.
20.(25-26高三上·全国·课后作业)化简:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)1
(2)
(3)
【分析】(1)利用同角三角函数的基本关系进行化简;
(2)利用同角三角函数的基本关系进行化简;
(3)利用同角三角函数的基本关系进行化简;
【详解】(1)原式
.
(2)原式.
(3)原式
.
考点四 三角恒等变换综合应用
21.(25-26高三上·湖北·期中)(多选)在音乐合成中,两个简单的声波可以叠加形成新的波形.已知某合成波形对应的函数为,下列关于该函数说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.的最大值为
C.的图象关于直线对称 D.在区间上单调递增
【答案】AB
【分析】化简函数,结合三角函数的图象与性质,逐项分析判断,即可求解.
【详解】由函数,
对于A,函数的最小正周期为,所以A正确;
对于B,函数的最大值为,所以B正确;
对于C,令,可得,
其中不是的解,所以不是的对称轴,所以C错误;
对于D,由,可得,
当时,即时,函数单调递增;
当时,即时,函数单调递减,所以D错误.
22.(25-26高三上·海南海口·期中)已知函数.
(1)求的最小正周期和对称中心;
(2)求在区间内的单调递增区间.
【答案】(1)最小正周期,对称中心为;
(2)和.
【分析】利用三角恒等变换将函数化为一个正弦型函数,根据周期公式得到最小正周期;令正弦函数内部的相位等于,解出即为对称中心的横坐标;
(2)令正弦函数内部的相位落在正弦函数的单调递增区间内,解出的范围,得到单调递增区间的通式,再与给定区间取交集,即得所求的单调递增区间.
【详解】(1)函数
,
所以的最小正周期,
令,解得:,此时,
的对称中心为;
(2)令,
解得,
的单调递增区间为;
当时,的单调递增区间为;当时,的单调递增区间为;
在区间内单调递增区间和.
23.(25-26高三上·上海·阶段检测)已知,,.
(1)当,时,求函数在上的单调区间;
(2)若在区间上有解,求的取值范围.
【答案】(1)函数单调递增区间为和;函数递减区间为和.
(2)
【分析】(1)用二倍角公式把原函数转化为关于的二次函数,利用换元法结合二次函数和余弦函数的单调性,利用同增异减原则分析函数单调性,求出函数单调区间;
(2)利用二倍角公式结合两角和与差的公式化简已知不等式,把在区间上有解问题转化为最小值问题,进而求解;
【详解】(1)当,时,,
令,则,开口向上,对称轴为,
则时,函数单调递减;当时,函数单调递增;
在上单调递增,在上单调递减,
令,在上,解得,
根据同增异减原则,当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增;
故函数单调递增区间为和;函数递减区间为和.
(2)由题意得,
则不等式化简为,
即,
在时,,,,
故,不等式转化为,
即,
当时,,故,
令,则,
存在使得等价于,.
24.(25-26高三上·江苏南京·阶段检测)(1)已知,,求的值;
(2)已知角,,且,,求和的值.
【答案】(1);(2),
【分析】(1)先对已知式子进行平方,再相加结合正弦差角公式求解;
(2)根据题意,利用倍角公式及同角三角函数的关系求出、、,再由展开计算即可.
【详解】(1),
得,
解得;
(2),,,,
,,
又,,
.
25.(25-26高三上·湖北荆州·阶段检测)已知函数,.
(1)求在的单调递减区间;
(2)当时,求的最大值和最小值;
(3)若,,求的值.
【答案】(1)
(2)最大值为,最小值为
(3)
【分析】(1)根据降幂公式,二倍角公式及辅助角公式化简,再根据正弦函数的性质即可求解;
(2)根据三角函数的性质即可求解最值;
(3)由已知得出,结合及同角三角函数的平方关系得出,由两角和的正弦公式即可求解.
【详解】(1),
由,解得,
又,所以的单调递减区间为.
(2)因为,所以,则,
所以,
所以的最大值为,最小值为.
(3)由,所以,所以,
又,所以,
所以,
所以
.
1.(2026·浙江金华·三模)已知,则( )
A. B.3 C.或3 D.或3
【答案】C
【详解】,所以,
,
当时,,
当时,,
所以或.
2.(25-26高三上·辽宁沈阳·期中)下列函数的最小正周期为的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用三角函数的周期公式可判断ACD选项;利用函数周期性的定义可判断B选项.
【详解】对于A选项,函数的最小正周期为,A符合要求;
对于B选项,对于函数,因为,故函数的最小正周期不是,B不符合要求;
对于C选项,函数的最小正周期为,C不符合要求;
对于D选项,函数的最小正周期为,D不符合要求.
3.(25-26高三下·重庆·阶段检测)函数 的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】换元法构造函数利用单调性求最值
【详解】令,则,且,
所以,,
因为,
令,得,令,得,
故函数的单调递增区间为,单调递减区间为,
所以其最大值.
4.(25-26高三上·安徽马鞍山·期末)已知角满足,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用降幂扩角公式及和差角的余弦公式求解.
【详解】角满足,
则
.
故选:D
5.(2026·福建泉州·三模)若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用辅助角公式可得,结合特殊角的三角函数值求得,代入即可求解.
【详解】由,
所以,则,
即,所以
6.(2026·河南开封·二模)设函数,若恒成立,且在上最大值与最小值的和为0,则的最小值为( )
A.8 B.6 C.5 D.4
【答案】B
【分析】利用正弦函数的性质结合已知条件求出的特征,再结合最大值与最小值的和为0的条件,求出的最小值.
【详解】,周期为,
,则是周期,
,即是正偶数,
当时,,
已知最大值与最小值的和为0,
最大值与最小值互为相反数,
若,区间,最大值为,最小值为1,和不为0;
若,区间,最大值为,最小值为,和不为0;
若,区间,最大值为,最小值为,和为0;
的最小值为6.
7.(25-26高三上·广东江门·期中)设函数,若,则函数的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】利用降幂公式,代入原函数得 ,
再用辅助角公式整理得 . 已知,则 ,
正弦函数,的取值范围是,故,
则,
因此函数的值域为.
8.(24-25高三上·江苏宿迁·阶段检测)(多选)下列各式的值正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】利用二倍角的正弦公式可判断A选项;利用诱导公式结合两角和的余弦公式可判断B选项;利用二倍角的正切公式可判断C选项;利用两角和的正切公式可判断D选项.
【详解】对于A选项,,A错;
对于B选项,
,B对;
对于C选项,,C错;
对于D选项,因为,
所以,,
故
,D对.
故选:BD.
9.(24-25高三上·江苏淮安·阶段检测)(多选)下列等式正确的是( )
A.
B.
C.
D.若,则
【答案】ACD
【分析】根据三角函数的二倍角公式、和差公式、降幂公式以及半角公式,可得答案.
【详解】,故A正确;
,故B错误;
,故C正确;
,故,故D正确.
故选:ACD.
10.(25-26高三下·甘肃武威·阶段检测)(多选)下列函数中,最小正周期为,且在上单调递增的为( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】选项A:的最小正周期为,
单调递增区间为,满足在上单调递增,故A正确;
选项B:,定义域为且,没有意义,最小正周期不是,故B错误;
选项C:的最小正周期为,在单调递减,
则在单调递减,故在单调递增,故C正确;
选项D:,最小正周期为,
在时,,函数在区间内先增后减,故D错误.
11.(25-26高三上·辽宁抚顺·期中)(多选)下列各式计算不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【分析】利用和差角的三角函数公式、辅助角公式、二倍角公式逐项求解判断.
【详解】对于A,,A错误;
对于B,,B错误;
对于C,,C正确;
对于D,由,得,
因此,D错误.
12.(25-26高三上·四川巴中·期中)(多选)下列代数式的值为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】本题考查三角恒等变换的应用,需结合二倍角公式、同角三角函数基本关系,逐一计算各选项代数式的值,判断是否等于.
【详解】选项A:由二倍角余弦公式,
得,A错误.
选项B:由二倍角正弦公式,
得,B正确.
选项C:由同角三角函数关系,
代入得,C正确.
选项D:结合诱导公式和二倍角正弦公式计算:,D错误.
13.(24-25高三上·江苏南通·阶段检测)已知,则的值为__________.
【答案】
【详解】,
,
,
又,
,
.
14.(25-26高二下·北京·期中)已知函数.若在区间上的最大值为,则___________.
【答案】
【分析】先通过三角恒等变换将函数化简为正弦型函数,再结合正弦函数的单调性与最值特征,根据给定区间的最大值条件求解参数。
【详解】因为,
所以,
当时,,
若在区间上的最大值为,
则,,
则,即得.
15.(25-26高三上·上海·期中)化简:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)原式.
(2)原式.
16.(25-26高三上·上海·期中)已知函数.
(1)求函数的最小正周期、对称轴和零点;
(2)若,,求的值;
(3)若关于x的方程在上有两个不同的解、,求实数m的取值范围及的值.
【答案】(1),对称轴,零点或.
(2)
(3)且,或
【分析】(1)利用降幂公式、诱导公式及辅助角公式化简函数为,再利用正弦型函数的性质求最小正周期、对称轴和零点;
(2)利用已知条件求出,进而根据求出,最后利用余弦的和角公式计算求解;
(3)把零点问题转化为与直线的交点问题,作出的大致图象,结合图象及正弦型函数的对称性求实数m的取值范围及的值.
【详解】(1)
,
函数的最小正周期为,
令,解得对称轴为,
令,即,则或,
解得或.
(2),解得,
,
,则位于第四象限,,
,
.
(3)方程在上有两个不同的解、,等价于与
在有两个不同交点,
,
当时,在和上单调递增,在上单调递减,
最大值为,最小值为,且,
作出函数大致图象如下:
由图象可知,且时,直线与有两个交点,
解得且,
当,即时,两交点关于对称轴对称,
则;
当,即时,两交点关于对称轴对称,
则.
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