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5.4.2.2 正弦函数、余弦函数的单调性与最值
一、选择题
1.已知函数y=sin x和y=cos x在区间M上都是增函数,那么区间M可以是( )
A. B.
C. D.
解析:y=sin x在和上是增函数,y=cos x在(π,2π)上是增函数,所以区间M可以是.
答案:D
2.函数y=2-sin x的最大值及取最大值时x的值为( )
A.ymax=3,x=-
B.ymax=1,x=+2kπ(k∈Z)
C.ymax=3,x=-+2kπ(k∈Z)
D.ymax=3,x=+2kπ(k∈Z)
解析:当x=-+2kπ(k∈Z)时,y=sin x有最小值-1,函数y=2-sin x有最大值3.
答案:C
3.符合以下三个条件:①上递减;②以2π为周期;③为奇函数.这样的函数是( )
A.y=sin x B.y=-sin x
C.y=cos x D.y=-cos x
解析:在上递减,可以排除A,是奇函数可以排除C,D.
答案:B
4.下列不等式中成立的是( )
A.sin>sin
B.sin 3>sin 2
C.sinπ>sin
D.sin 2>cos 1
解析:因为sin 2=cos=cos,且0<2-<1<π,所以cos>cos 1,即sin 2>cos 1.
答案:D
二、填空题
5.函数y=cos的单调递减区间为________.
解析:y=cos=cos,
由2kπ≤2x-≤2kπ+π(k∈Z),
得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z).
所以函数的单调减区间为(k∈Z).
答案:(k∈Z)
6.函数f(x)=sin在区间上的最小值为________.
解析:当0≤x≤时,-≤2x-≤,因为函数y=sin x在上的函数值恒为正数,在上的函数值恒为负数,且在上为增函数,所以函数f(x)的最小值为f(0)=-.
答案:-
7.sin________sin(填“>”或“<”).
解析:sin=sin=sin,因为0<<<,y=sin x在上单调递增,所以sin<sin,即sin<sin.
答案:>
三、解答题
8.求下列函数的单调区间:
(1)y=cos 2x;(2)y=2sin.
解析:(1)函数y=cos 2x的单调递增区间、单调递减区间分别由下面的不等式确定:2kπ-π≤2x≤2kπ,k∈Z,2kπ≤2x≤2kπ+π,k∈Z.
∴kπ-≤x≤kπ,k∈Z,kπ≤x≤kπ+,k∈Z.
∴函数y=cos 2x的单调递增区间为,k∈Z,单调递减区间为,k∈Z.
(2)y=2sin=-2sin,函数y=-2sinx-的单调递增、递减区间分别是函数y=2sin的单调递减、递增区间.
令2kπ+≤x-≤2kπ+,k∈Z.
即2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z,
即函数y=2sin的单调递增区间为
,k∈Z.
令2kπ-≤x-≤2kπ+,k∈Z.
即2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z.
即函数y=2sin的单调递减区间为
,k∈Z.
9.比较下列各组数的大小:
(1)cos与cos;
(2)sin 194°与cos 160°.
解析:(1)cos=cos,
cos=cos=cos,
∵0<<<π,
函数y=cosx在(0,π)上是减函数,
∴cos>cos,
即cos>cos.
(2)sin 194°=sin(180°+14°)=-sin 14°,
cos 160°=cos(180°-20°)=-cos 20°=-sin 70°.
∵0°<14°<70°<90°,∴sin 14°<sin 70°.
从而-sin 14°>-sin 70°,即sin 194°>cos 160°.
[尖子生题库]
10求下列函数的最大值和最小值:
(1)y=3+2cos;
(2)y=2sin.
解析:(1)∵-1≤cos≤1
∴当cos=1时,ymax=5;
当cos=-1时,ymin=1.
(2)∵-≤x≤,∴0≤2x+≤,
∴0≤sin≤1.
∴当sin=1时,ymax=2;
当sin=0时,ymin=0.
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