题目内容

已知:函数f(x)=
2
(sinx-cosx)

(1)求函数f(x)的最小正周期和值域;
(2)若函数f(x)的图象过点(α,
6
5
)
π
4
<α<
4
.求f(
π
4
+α)
的值.
分析:(1)利用辅助角公式acosx+bsinx=
a2+b2
sin(x+θ)
将函数f(x)=
2
(sinx-cosx)
转化为f(x)=2sin(x-
π
4
)
,函数f(x)的最小正周期和值域可求;
(2)解法一:将(α,
6
5
)代入f(x)=2sin(x-
π
4
)
,可得sin(α-
π
4
)=
3
5
,根据
π
4
<α<
4
,可求cos(α-
π
4
)

             f(
π
4
+α)
=2sinα=2sin[(α-
π
4
)+
π
4
]
,利用两角和的正弦公式可使问题得到解决;
     解法二:将sin(α-
π
4
)=
3
5
展开得sinα-cosα=
3
2
5
,根据题中条件可得0<α-
π
4
π
2

            从而得cos(α-
π
4
)
=
4
5
,展开得sinα+cosα=
4
2
5
,解关于sinα,cosα的方程组可求得sinα,
            又f(
π
4
+α)
=2sinα,问题即可得到解决;
     解法三:由sin(α-
π
4
)=
3
5
可求sin2α=
7
25
,根据α的范围可求
π
2
<2α<
2

             利用sin22α+cos22=1求得 cos2α=-
24
25

            由升幂公式可得sin2α=
1-cos2α
2
;结合
π
4
<α<
4
可求sinα,又f(
π
4
+α)
=2sinα,问题得到解决.
解答:精英家教网解:(1)f(x)=
2
(sinx-cosx)
=2(sinx•
2
2
-cosx•
2
2
)
=2sin(x-
π
4
)
---(3分)
∴函数的最小正周期为2π,值域为{y|-2≤y≤2}.
(2)解法1:依题意得:2sin(α-
π
4
)=
6
5
sin(α-
π
4
)=
3
5

π
4
<α<
4
.∴0<α-
π
4
π
2
,∴cos(α-
π
4
)
=
1-sin2(α-
π
4
)
=
1-(
3
5
)
2
=
4
5
f(
π
4
+α)
=2sin[(α-
π
4
)+
π
4
]

sin[(α-
π
4
)+
π
4
]=sin(α-
π
4
)cos
π
4
+cos(α-
π
4
)sin
π
4
=
2
2
(
3
5
+
4
5
)=
7
2
10

f(
π
4
+α)
=
7
2
5

解法2:依题意得:sin(α-
π
4
)=
3
5
,得sinα-cosα=
3
2
5
----①
π
4
<α<
4
.∴0<α-
π
4
π
2
,∴cos(α-
π
4
)
=
1-sin2(α-
π
4
)
=
1-(
3
5
)
2
=
4
5

cos(α-
π
4
)
=
4
5
sinα+cosα=
4
2
5
-----------②
①+②得2sinα=
7
2
5
,∴f(
π
4
+α)
=
7
2
5

解法3:由sin(α-
π
4
)=
3
5
sinα-cosα=
3
2
5

两边平方得,1-sin2α=
18
25
sin2α=
7
25

π
4
<α<
4
.∴
π
2
<2α<
2
sin2α=
7
25
>0知
π
2
<2α<π

cos2α=-
1-sin2
=-
24
25
,由cos2α=1-2sin2α,得sin2α=
1-cos2α
2
=
49
50

sinα=
7
2
10
f(
π
4
+α)
=
7
2
5
点评:本题考查正弦函数性质,解决的方法灵活,解法一侧重拼凑角的方法,考查两角和的正弦公式的应用,解法二侧重方程组思想方法,解法三侧重于倍角公式,升幂公式的考查,属于中档题.
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