内容正文:
第7章
三角函数
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
易混易错练6
第1讲 描述运动的基本概念
易错点1 忽略三角函数的定义域、值域致错
1.[2026江苏南京第二十九中学检测]已知函数f(x)=sin2x+asin x+ 的图象在区间[0,π]上与x轴有4个不同
的交点,则实数a的取值范围是_________.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 令t=sin x,当x∈[0,π]时,t∈[0,1],(易错点:注意三角函数的有界性),g(t)=t2+at+ .
因为函数f(x)的图象在区间[0,π]上与x轴有4个不同的交点,所以g(t)=t2+at+ =0在t∈[0,1)上有2个不同的
实数根,所以 解得- <a<-1.故实数a的取值范围为 .
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2026山东烟台开学考试]已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的图象关于直线x= 对称,点(0,2)
在f(x)的图象上, f(x1)=0, f(x2)=A,且|x1-x2|的最小值是 .
(1)求f(x)的解析式;
(2)当x∈[0,π]时,求不等式f(x)>2的解集;
(3)若对任意的x∈ ,不等式f(x)+a2-2a+1≥0恒成立,求实数a的取值范围.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)因为|x1-x2|的最小值是 ,所以 =4× =π,所以ω=2.
因为f(x)的图象关于直线x= 对称,
所以 f =Acos =±A,
所以cos =±1,所以 +φ=kπ(k∈Z),即φ=kπ- (k∈Z).
又0<φ<π,所以φ= .
因为点(0,2)在f(x)的图象上,
所以Acos =2,所以A=4.
所以f(x)=4cos .
第1讲 描述运动的基本概念
(2)f(x)>2,即4cos >2,
所以cos > ,
所以2kπ- <2x+ <2kπ+ (k∈Z),
解得kπ- <x<kπ(k∈Z).
又x∈[0,π],(易错点:不要忽略函数的定义域)所以f(x)>2的解集为 .
(3)当x∈ 时,2x+ ∈ ,所以cos ∈ -1, ,所以f(x)∈[-4,2],所以-f(x)∈[-2,4].
因为对任意的x∈ ,不等式f(x)+a2-2a+1≥0恒成立,所以a2-2a+1≥[-f(x)]max=4,即a2-2a-3≥0,即(a-3)
(a+1)≥0,解得a≤-1或a≥3,故实数a的取值范围为(-∞,-1]∪[3,+∞).
第1讲 描述运动的基本概念
易错点2 忽略对参数的讨论致错
3.[2026黑龙江龙东十校联盟期末]已知函数f(x)=2sin ,g(x)=2msin -m(m≠0),若对任意的x1
∈ ,总存在x2∈ ,使得 f(x1)=g(x2)成立,则实数m的取值范围为____________________.
(-∞,-2]∪[ +1,+∞)
第1讲 描述运动的基本概念
解析 因为对任意的x1∈ ,总存在x2∈ ,使得 f(x1)=g(x2)成立,所以f(x)在 上的值域为g(x)
在 上的值域的子集.
当x∈ 时,3x+ ∈ ,所以sin ∈ ,所以f(x)∈[-1,2].
当x∈ 时,2x+ ∈ ,所以sin ∈ ,
所以2sin -1∈[-1, -1].
当m>0时,g(x)∈[-m,( -1)m],
所以
第1讲 描述运动的基本概念
所以
所以m∈[ +1,+∞).
当m<0时,g(x)∈[( -1)m,-m],
所以 所以
所以m∈(-∞,-2].
综上,m∈(-∞,-2]∪[ +1,+∞).
易错警示 形如y=Asin(ωx+φ)+B或y=Acos(ωx+φ)+B(A≠0,ω≠0,A,B,ω,φ为常数)的函数,其最值与参数A
的正负有关,因此在解决这类问题时,要注意分A>0和A<0两种情况进行讨论.
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2025江苏泰州中学等校联考]已知函数f(x)=2sin ,g(x)=f .
(1)若存在x∈ ,使等式[g(x)]2-mg(x)+2=0成立,求实数m的取值范围;
(2)若当x∈ 时,不等式 f(x)-ag(-x)>a-2恒成立,求实数a的取值范围.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 g(x)=f =2sin -x+ =2sin =2sin π- -x+ =2sin .
(1)当x∈ 时,x+ ∈ ,则g(x)∈[1,2].
令g(x)=t,则1≤t≤2,∴原问题转化为存在t∈[1,2],使得t2-mt+2=0成立.
易得m=t+ ≥2 =2 ,当且仅当t= 时取等号,∴m的最小值为2 .
当t=1时,m=3;当t=2时,m=3,
∴由对勾函数的性质知m的最大值为3.
综上,实数m的取值范围为[2 ,3].
(2)由 f(x)-ag(-x)>a-2,
得sin +2asin >a-2.
第1讲 描述运动的基本概念
当- ≤x≤ 时,0≤x+ ≤π,- ≤x- ≤ .
当a=0时,sin >-2显然恒成立.
当a>0时,y=sin ,y=sin 在x=- 时分别取得最小值,则y=sin +2asin 在x=- 时取
得最小值,∴-2a>a-2,∴0<a< .
当a<0时,y=sin 在x= 时取得最小值,y=sin 在x= 时取得最大值,则y=sin +2asin
在x= 时取得最小值,∴2a>a-2,∴-2<a<0.
综上,实数a的取值范围是 .
第1讲 描述运动的基本概念
易错点3 忽略自变量的系数致错
5.[2026江苏苏南五校联考]下列区间上,函数f(x)=7sin 单调递增的是 ( )
A. B. C. D.
B
解析 令 +2kπ≤-2x+ ≤ +2kπ,k∈Z(易错点:注意x的系数为负数),得- -kπ≤x≤- -kπ,k∈Z,
所以函数f(x)的单调递增区间为 ,k∈Z.
当k=-1时, f(x)的单调递增区间为 ,显然 ⫋ .
经检验,A,C,D中的区间均不满足题意.
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2026重庆育才中学检测]若函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象向右平移 个单位长度得到函数g(x)=
cos 的图象,则φ= ( )
A. B. C. D.
C
解析 将f(x)的图象向右平移 个单位长度后得到y=sin =sin 2x- +φ 的图象,又g(x)=
cos =sin =sin ,0<φ<π,所以- +φ= ,解得φ= .
易错警示 在横向变换中,要注意x的系数ω对平移的影响,解题时要先提取ω.
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2026山东省实验中学检测]已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的最小正周期为π,x= 时函数f(x)的图象位于最低
点,则 f =_____.
- 或1
第1讲 描述运动的基本概念
解析 由题意得 =π,所以ω=±2,(易错点:题中未给出ω>0,所以此时ω的取值有两种情况)
所以f(x)=sin(±2x+φ).
当ω=2时,由题意得 f =sin =-1,所以 +φ=- +2kπ,k∈Z,所以φ=- +2kπ,k∈Z,所以 f = f
=sin =sin - +2kπ =sin =- .
当ω=-2时,由题意得 f =sin - +φ =-1,所以- +φ=- +2kπ,k∈Z,所以φ=- +2kπ,k∈Z,所以 f = f
=sin =sin - +2kπ =sin =1.
综上, f =- 或1.
第1讲 描述运动的基本概念
$