资源描述
限时:60分钟 满分:72分
1.(满分12分)设f(x)=cos 2x+asin x-.
(1)用a表示f(x)的最大值M(a).
(2)在(1)中的条件下,当M(a)=2时,求a的值.
解:(1)f(x)=(1-2sin2x)+asin x-,
即f(x)=-sin2x+asin x+-,
所以f(x)=-2+-+.
∵0≤x≤,∴0≤sin x≤1.
∴当≥1时即a≥2时,M(a)=f=-;
当0<<1即0<a<2时,M(a)=-+;
当≤0即a≤0时,M(a)=f(0)=-.
∴M(a)=
(2)当M(a)=2时,则当a≥2时,-=2⇒a=,
当0<a<2时,
-+=2⇒a=3(舍)或a=-2(舍),
当a≤0时,-=2⇒a=-6.
∴a=或a=-6.
2.(满分12分)(2012·银川模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图像如图所示.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f=,0<α<,求cos α的值.
解:(1)由图像知A=1,
f(x)的最小正周期T=4×=π,故ω==2,
将点代入f(x)的解析式得sin=1,
又∵|φ|<,∴φ=.
故函数f(x)的解析式为f(x)=sin.
(2)f=,即sin=,又0<α<,
则<α+<,所以cos=.
又cos α=cos
=coscos +sinsin
=.
3.(满分12分)(2012·杭州模拟)把函数f(x)=2cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图像上每一点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,然后再向左平移个单位后得到一个最小正周期为2π的奇函数g(x).
(1)求ω和φ的值;
(2)求函数h(x)=f(x)-g2(x),x∈的最大值与最小值.
解:(1)f1(x)=2cos→g(x)=2cos.
由=2π⇒ω=2,
则g(x)=2cos,又φ+=⇒φ=.
(2)h(x)=2cos-4sin2x
=2×cos 2x-2×sin x-2(1-cos 2x)
=3cos 2x-sin 2x-2
=2-2
=-2sin-2.
当x∈⇒2x∈⇒
2x-∈,
故h(x)max=2-2,h(x)min=--2.
4.(满分12分)已知函数f(x)=sin cos -sin2 .
(1)若函数g(x)=f(x)-m在(-∞,+∞)上无零点,求实数m的取值范围;
(2)设A,B,C是△ABC的三个内角,若f(A)=f(B)且A≠B,求f(C)的值.
解:(1)f(x)=sin x-=(sin x+cos x)-=sin-.
g(x)=f(x)-m在(-∞,+∞)上无零点,
即y=f(x)与y=m的图像无交点.
因为f(x)=sin-∈,
所以m∈∪.
(2)由f(A)=f(B)得sin=sin.
因为A,B是△ABC的三个内角,
所以A+,B+∈,而A≠B,
故有A+=π-,即A+B=,
从而C=π-(A+B)=,
所以f(C)=sin-=sin-=cos -=0.
5.(满分12分)(2012·长沙模拟)已知A,B,C是锐角三角形ABC的三内角,设向量p=(2-2sin A,cos A+sin A),q=(sin A-cos A,1+sin A),且p∥q.
(1)求A的大小;
(2)当函数y=2sin2B+cos 取最大值时,求B的大小.
解:(1)∵p与q是共线向量,
∴(2-2sin A)(1+sin A)-(cos A+sin A)(sin A-cos A)=2+2sin A-2sin A-2sin2 A-sin2 A+cos2A=1+2cos 2A=0,∴cos 2A=-.
又∵A∈,∴2A∈(0,π),∴2A=π,∴A=.
(2)由(1)知C=-B,
则y=2sin2 B+cos =1-cos 2B+cos
=sin 2B-cos 2B+1=sin+1.
又∵<B<,∴<2B-<,
则当2B-=,即B=时,y取最大值.故B=.
6.(满分12分)如图所示,某污水处理厂要在一个矩形污水处理池
(ABCD)的池底水平铺设污水净化管道(Rt△FHE,H是直角顶点)来处理污水,管道越长,污水净化效果越好.设计要求管道的接口H是AB的中点,E,F分别落在线段BC,AD上.已知AB=20米,AD=10米,记∠BHE=θ.
(1)试将污水净化管道的长度L表示为θ的函数,并写出定义域;
(2)若sin θ+cos θ=,求此时管道的长度L;
(3)当θ取何值时,污水净化效果最好?并求出此时管道的长度.
解:(1)EH=,FH=,
EF==.
由于BE=10tan θ≤10,AF=≤10,
所以≤tan θ≤,所以θ∈.
所以L=++,θ∈.
(2)当sin θ+cos θ=时,则sin θcos θ=,
L==20(+1)(米).
(3)L=,设sin θ+cos θ=t,
则sin θcos θ=,所以L=.
∵θ∈,
∴t=sin θ+cos θ=sin∈.
由于L=在上单调递减,
所以当t=即θ=或θ=时,
L取得最大值20(+1)米.
答:当θ=或θ=时,污水净化效果最好,此时管道的长度为20(+1)米.
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