12.已知函数f(x)=Asin(2x+θ),其中A≠0,θ.
(1)若函数f(x)的图象过点E,F,求函数f(x)的解析式;
(2)如图,点M,N是函数y=f(x)的图象在y轴两侧与x轴的两个相邻交点,函数图象上一点P满足·=,求函数f(x)的最大值.
命题立意:本题考查三角函数的恒等变换、平面向量的相关内容以及由f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式等知识.对于第(1)问,根据函数f(x)的图象过点E,F建立方程组,可求得θ的值,利用f=,可求得A的值,从而可得函数解析式;对于第(2)问,一种方法是先求出点M,N的坐标,再利用·=,即可求出函数f(x)的最大值;另一种方法是过点P作PC垂直x轴于点C,利用·=,求得||=,从而||=||-||=,由此可得θ+2t=,利用P在函数f(x)图象上,即可求得函数f(x)的最大值.
解析:(1) 函数f(x)的图象过点E,F,
∴ sin=sin,
展开得cos θ+sin θ=.
cos θ=sin θ,tan θ=,
θ∈, θ=,
函数f(x)=Asin,
f=,
A=2.
f(x)=2sin.
(2)解法一:令f(x)=Asin(2x+θ)=0, 2x+θ=kπ,kZ, 点M,N分别位于y轴两侧,则可得M,N,
=,=,
·==, +t=,
θ+2t=.
P在函数图象上,
Asin(θ+2t)=Asin=,
A=. 函数f(x)的最大值为.
解法二:过点P作PC垂直x轴于点C.
令f(x)=Asin(2x+θ)=0. 2x+θ=kπ,kZ,
M,N分别位于y轴两侧,可得M,N, ||=,
·=||·||cos PNM
=·||cos PNM=·||=,
||=, ||=||-||=,
即+t=.
θ+2t=, Asin(θ+2t)=Asin =,
A=. 函数f(x)的最大值为.
导师语要:本题较好的把三角函数与平面向量结合起来进行考查,既考查了三角函数有关的运算,又考查了向量的数量积运算.近几年的高考中常常把三角函数与平面向量结合考查,也常常把三角函数与正余弦定理结合起来考查.
13.已知函数f(x)=2sin xcos x+2cos2x-1(xR).
(1)求函数f(x)的最小正周期及在区间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,
所以函数f(x)的最小正周期为π.
因为f(x)=2sin在区间上为增函数,在区间上为减函数,又f(0)=1,f=2,f=-1,所以函数f(x)在区间上的最大值为2,最小值为-1.
(2)由(1)可知f(x0)=2sin,
因为f(x0)=,所以sin=.
由x0,得2x0+,
从而cos=-=-,
所以cos 2x0=cos
=coscos +sinsin
=.