题目内容

已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,ω>0,0<φ<
π
2
)
图象的相邻两条对称轴间的距离为
π
2
,且图象上一个最高点的坐标为(
π
8
,5)

(I)求f(x)的解析式;(II)若α∈[
π
4
4
],且f(
α
2
)=3,求tan2α
的值.
分析:(I)图象的相邻两条对称轴间的距离为
π
2
,求出周期,求出ω的值.图象上一个最高点的坐标为(
π
8
,5)
,求出A的值,利用点在图象上,求出φ,然后求出解析式.  
(II)解法一:利用(1)得到f(x)的解析式;通过f(
α
2
)=3
求出sinα+cosα,推出sin2α,cos2α,然后求出tan2α.
      解法二:通过f(
α
2
)=3
求出sin(α+
π
4
)=
3
5
,通过解答变换技巧,求出sinα,然后求出sin2α,cos2α,然后求出tan2α.
      解法三:通过f(
α
2
)=3
求出sinα+cosα,然后平方得到sin2α+2sinαcosα+2cos2α=
18
25
,利用齐次式求出tanα,根据α的范围,确定tanα的值,求出tan2α.
解答:解:(I)函数图象上一个最高点的坐标为(
π
8
,5)
.A=5;
图象的相邻两条对称轴间的距离为
π
2
,所以T=π,ω=2,
(
π
8
,5)
在图象上,所以2×
π
8
+φ=2kπ+
π
2
,(k∈Z),
故φ=2kπ+
π
4
,(k∈Z),又0<φ<
π
2
∴φ=
π
4

f(x)=5sin(2x+
π
4
)

(II)∵f(x)=5sin(2x+
π
4
)
,∴f(
α
2
)=3
=5sin(α+
π
4
)

sin(α+
π
4
)=
3
5

解法一:sinα+cosα=
3
2
5

sin2α+2sinαcosα+2cos2α=
18
25

sin2α=-
7
25
α∈[
π
4
4
]
2α∈[
π
2
2
]

cos2α=-
1-sin2α
=-
24
25

tan2α=
7
24

解法二:∵f(x)=5sin(2x+
π
4
)
,∴f(
α
2
)=3
=5sin(α+
π
4
)

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

cos2α=1-sin2α=-
24
25

cos2(α+
π
4
)=1-2sin2(α+
π
4
)=1-2(
3
5
)
2
=
7
25

cos2(α+
π
4
)=-sin2α∴sin2α=-
7
25

∴tan2α=
7
24

解法三:∵f(x)=5sin(2x+
π
4
)
,∴f(
α
2
)=3
=5sin(α+
π
4
)

sin(α+
π
4
)=
3
5
   sinα+cosα=
3
2
5

sin2α+2sinαcosα+2cos2α=
18
25

sin2α+2sinαcosα+2cos2α 
sin2α+cos2α
=
18
25
   
tan2α+2tanα+2
tan2α+1
=
18
25

解得tanα=-7,tanα=-
1
7
α∈[
π
4
4
]
  所以tanα≤-1或tanα≥1,
所以tanα=-7,
tan2α=
2tanα
1-tan2α
=
7
24
点评:本题是中档题,考查三角函数的化简求值,周期的应用,已知三角函数值求其它三角函数值,考查计算能力,逻辑推理能力.
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网