12.已知函數(shù)f(x)=Asin(2x+θ),其中A≠0,θ.
(1)若函數(shù)f(x)的圖象過(guò)點(diǎn)E,F(xiàn),求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)如圖,點(diǎn)M,N是函數(shù)y=f(x)的圖象在y軸兩側(cè)與x軸的兩個(gè)相鄰交點(diǎn),函數(shù)圖象上一點(diǎn)P滿足·=,求函數(shù)f(x)的最大值.
命題立意:本題考查三角函數(shù)的恒等變換、平面向量的相關(guān)內(nèi)容以及由f(x)=Asin(ωx+φ)的部分圖象確定其解析式等知識(shí).對(duì)于第(1)問(wèn),根據(jù)函數(shù)f(x)的圖象過(guò)點(diǎn)E,F(xiàn)建立方程組,可求得θ的值,利用f=,可求得A的值,從而可得函數(shù)解析式;對(duì)于第(2)問(wèn),一種方法是先求出點(diǎn)M,N的坐標(biāo),再利用·=,即可求出函數(shù)f(x)的最大值;另一種方法是過(guò)點(diǎn)P作PC垂直x軸于點(diǎn)C,利用·=,求得||=,從而||=||-||=,由此可得θ+2t=,利用P在函數(shù)f(x)圖象上,即可求得函數(shù)f(x)的最大值.
解析:(1) 函數(shù)f(x)的圖象過(guò)點(diǎn)E,F(xiàn),
∴ sin=sin,
展開(kāi)得cos θ+sin θ=.
cos θ=sin θ,tan θ=,
θ∈, θ=,
函數(shù)f(x)=Asin,
f=,
A=2.
f(x)=2sin.
(2)解法一:令f(x)=Asin(2x+θ)=0, 2x+θ=kπ,kZ, 點(diǎn)M,N分別位于y軸兩側(cè),則可得M,N,
=,=,
·==, +t=,
θ+2t=.
P在函數(shù)圖象上,
Asin(θ+2t)=Asin=,
A=. 函數(shù)f(x)的最大值為.
解法二:過(guò)點(diǎn)P作PC垂直x軸于點(diǎn)C.
令f(x)=Asin(2x+θ)=0. 2x+θ=kπ,kZ,
M,N分別位于y軸兩側(cè),可得M,N, ||=,
·=||·||cos PNM
=·||cos PNM=·||=,
||=, ||=||-||=,
即+t=.
θ+2t=, Asin(θ+2t)=Asin =,
A=. 函數(shù)f(x)的最大值為.
導(dǎo)師語(yǔ)要:本題較好的把三角函數(shù)與平面向量結(jié)合起來(lái)進(jìn)行考查,既考查了三角函數(shù)有關(guān)的運(yùn)算,又考查了向量的數(shù)量積運(yùn)算.近幾年的高考中常常把三角函數(shù)與平面向量結(jié)合考查,也常常把三角函數(shù)與正余弦定理結(jié)合起來(lái)考查.
13.已知函數(shù)f(x)=2sin xcos x+2cos2x-1(xR).
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期及在區(qū)間上的最大值和最小值;
(2)若f(x0)=,x0,求cos 2x0的值.
解析:(1)由f(x)=2sin xcos x+2cos2x-1,得
f(x)=(2sin xcos x)+(2cos2x-1)
=sin 2x+cos 2x=2sin,
所以函數(shù)f(x)的最小正周期為π.
因?yàn)閒(x)=2sin在區(qū)間上為增函數(shù),在區(qū)間上為減函數(shù),又f(0)=1,f=2,f=-1,所以函數(shù)f(x)在區(qū)間上的最大值為2,最小值為-1.
(2)由(1)可知f(x0)=2sin,
因?yàn)閒(x0)=,所以sin=.
由x0,得2x0+,
從而cos=-=-,
所以cos 2x0=cos
=coscos +sinsin
=.