2017高考数学文新课标版考前冲刺复习讲义:第2部分专
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第1讲 三角函数的图象与性质
三角函数的定义、诱导公式及基本关系[学生用书P23]自主练透 夯实双基
1.三角函数的定义
若角α的终边过点P (x ,y ),则sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=y
x (其中r =x 2+y 2).
2.诱导公式
(1)sin(2k π+α)=sin α(k ∈Z ),cos(2k π+α)=cos α(k ∈Z ),tan(2k π+α)=tan α(k ∈Z ).
(2)sin(π+α)=-sin α,cos(π+α)=-cos α, tan(π+α)=tan α.
(3)sin(-α)=-sin α,cos(-α)=cos α, tan(-α)=-tan α.
(4)sin(π-α)=sin α,cos(π-α)=-cos α, tan(π-α)=-tan α.
(5)sin ⎝⎛⎭⎫π2-α=cos α,cos ⎝⎛⎭⎫π
2-α=sin α,
sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos α,cos ⎝⎛⎭⎫π
2+α=-sin α. 3.基本关系
sin 2x +cos 2x =1,tan x =sin x cos x .
[题组通关]
1.已知cos ⎝⎛⎭⎫π2+φ=-3
2,且角φ的终边上有一点(2,a ),则a =( )
A .-3
B .2 3
C .±2 3
D. 3
B [解析] 由cos ⎝⎛⎭⎫π2+φ=-32得sin φ=32,则a 4+a 2=3
2,解得a =2 3.
2.已知sin α+2cos α=0,则2sin αcos α-cos 2α的值是______.
[解析] 由sin α+2cos α=0,得tan α=-2.
所以2sin αcos α-cos 2
α=2sin αcos α-cos 2αsin 2α+cos 2α=2tan α-1tan 2α+1=-4-1
4+1
=-1.
[答案] -1
3.(2016·高考全国卷乙)已知θ是第四象限角,且sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=3
5,则tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=
________.
[解析] 法一:因为sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=35,所以cos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=sin ⎣⎡⎦⎤π2+⎝⎛⎭⎫θ-π
4=sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=3
5,因为θ为第四象限角,所以-π2+2k π<θ<2k π,k ∈Z ,所以-3π4+2k π<θ-π4<2k π-π4,k ∈Z ,所以sin ⎝⎛⎭⎫θ-π
4=-
1-⎝⎛⎭⎫352=-45,所以tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=sin
⎝⎛⎭⎫θ-π4cos ⎝
⎛⎭⎫θ-
π4=
-4
3
. 法二:因为θ是第四象限角,且sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=3
5,所以θ+π4为第一象限角,所以
cos ⎝
⎛⎭⎫θ+π4=4
5,
所以tan ⎝⎛⎭⎫θ-π4=sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4cos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=-cos ⎣⎡⎦⎤π
2+⎝⎛⎭⎫θ-π4sin ⎣⎡⎦⎤π2+⎝⎛⎭⎫θ-π4=-cos ⎝⎛⎭⎫θ+π4sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-4
3.
[答案] -4
3
应用三角函数的概念和诱导公式的注意事项
(1)当角的终边所在的位置不是唯一确定的时候要注意分情况解决,机械地使用三角函数的定义就会出现错误.
(2)应用诱导公式与同角关系开方运算时,一定注意三角函数的符号;利用同角三角函数的关系化简要遵循一定的原则,如切化弦、化异为同、化高为低、化繁为简等.
三角函数的图象与解析式[学生用书P23]高频考点 多维探明
函数y =A sin(ωx +φ)的图象 (1)“五点法”作图
设z =ωx +φ,令z =0,π2,π,3π
2,2π,求出x 的值与相应的y 的值,描点、连线
可得.
(2)图象变换 y =sin x
――→向左(φ>0)或向右(φ<0)
平移|φ|个单位
y =sin(x +φ)
错误!y =sin(ωx +φ)
――→纵坐标变为原来的A (A >0)倍
横坐标不变
y =A sin(ωx +φ).
由函数的图象特征求解析式
(2016·石家庄模拟)
已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π
2的部分图
象如图所示,则f ⎝⎛
⎭⎫
11π24的值为( )
A .-6
2 B .-
32
C .-
22
D .-1
【解析】 由图象可得A =2,最小正周期T =4×⎝⎛⎭
⎫
7π12-π3=π,则ω=2πT =2.又
f ⎝⎛
⎭⎫7π12=2sin ⎝⎛⎭⎫7π6+φ=-2,得φ=π3,则f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,f ⎝⎛⎭⎫11π24=2sin ⎝⎛⎭
⎫
11π12+π3=2sin
5π
4
=-1,选项D 正确. 【答案】 D
函数图象变换
(1)(2016·高考全国卷乙)将函数y =2sin ⎝
⎛⎭⎫2x +π6的图象向右平移1
4个周期后,所得
图象对应的函数为( )
A .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π
4
B .y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π
3
C .y =2sin ⎝
⎛⎭⎫2x -π
4
D .y =2sin ⎝
⎛⎭⎫2x -π
3
(2)(2016·昆明两区七校联考)将函数f (x )=3sin x -cos x 的图象沿着x 轴向右平移a (a >0)个单位后的图象关于y 轴对称,则a 的最小值是( )
A.π6
B.π
3 C.π2 D.2π3
【解析】 (1)函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的周期为π,所以将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π
6的图象向
右平移
π4个单位长度后,得到函数图象对应的解析式为y =2·sin ⎣⎡⎦
⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4+π
6=2sin ⎝
⎛⎫2x -π
3.故选D.
(2)依题意得f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π6,函数f (x -a )=2·sin ⎝⎛⎭⎫x -a -π6的图象关于y 轴对称,因
此sin ⎝⎛⎭⎫-a -π
6=±1,所以a +π6=k π+π2,k ∈Z ,即a =k π+π3,k ∈Z ,因此正数a 的
最小值是π
3
,选B.
【答案】 (1)D (2)B
解决三角函数图象问题的方法及注意事项
(1)已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象求解析式时,常采用待定系数法,由图中的最高点、最低点或特殊点求A ;由函数的周期确定ω;确定φ常根据“五点法”中的五个点求解,其中一般把第一个零点作为突破口,可以从图象的升降找准第一个零点的位置.
(2)在图象变换过程中务必分清是先相位变换,还是先周期变换,变换只是相对于其中的自变量x 而言的,如果x 的系数不是1,就要把这个系数提取后再确定变换的单位长度和方向.
[题组通关]
1.(2016·陕西质量检测(二))
已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图
象如图所示,且f (α)=1,α∈⎝⎛⎭⎫0,π3,则cos ⎝
⎛⎭⎫2α+5π
6=( )
A.1
3 B .±223
C.223
D .-223
D [解析] 由题图可知A =3,易知ω=2,φ=5π6,即f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π
6.因为f (α)
=3sin ⎝⎛⎫2α+5π6=1,所以sin ⎝⎛⎫2α+5π6=13,因为α∈⎝⎛⎫0,π
3,所以2α+5π6∈⎝⎛⎭⎫5π6,3π2,
所以cos ⎝
⎛⎭⎫2α+5π6=-22
3,故选D.
2.(2016·高考全国卷丙)函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =2sin x 的图象至少向
右平移________个单位长度得到.
[解析] 因为y =sin x -3cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π
3,
所以函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =2sin x 的图象至少向右平移π
3
个单位长度得到.
[答案]
π3
三角函数的性质[学生用书P24]共研典例 类题通法
1.三角函数的单调区间
y =sin x 的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π
2(k ∈Z ),
单调递减区间是⎣
⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π
2(k ∈Z );
y =cos x 的单调递增区间是[2k π-π,2k π](k ∈Z ),单调递减区间是[2k π,2k π+π](k ∈Z );
y =tan x 的递增区间是⎝⎛⎭⎫k π-π2,k π+π
2(k ∈Z ).
2.y =A sin(ωx +φ),当φ=k π(k ∈Z )时为奇函数; 当φ=k π+π
2
(k ∈Z )时为偶函数;
对称轴方程可由ωx +φ=k π+π
2(k ∈Z )求得.
y =A cos(ωx +φ),当φ=k π+π
2(k ∈Z )时为奇函数;
当φ=k π(k ∈Z )时为偶函数;
对称轴方程可由ωx +φ=k π(k ∈Z )求得. y =A tan(ωx +φ),当φ=k π
2
(k ∈Z )时为奇函数.
已知函数f (x )=4tan x sin ⎝⎛
⎭⎫π2-x cos ⎝⎛⎭
⎫x -π
3- 3. (1)求f (x )的定义域与最小正周期; (2)讨论f (x )在区间⎣⎡⎦
⎤-π4,π
4上的单调性.
【解】 (1)f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭
⎬⎫x ⎪⎪x ≠π
2+k π,k ∈Z .
f (x )=4tan x cos x cos ⎝⎛⎭
⎫x -π
3-3
=4sin x cos ⎝⎛⎭⎫x -π
3-3
=4sin x ⎝⎛⎭⎫12cos x +3
2sin x -3
=2sin x cos x +23sin 2x -3 =sin 2x +3(1-cos 2x )-3 =sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝
⎛⎭⎫2x -π
3.
所以f (x )的最小正周期T =2π
2
=π.
(2)令z =2x -π3,函数y =2sin z 的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π2+2k π,π
2+2k π,k ∈Z .
由-π2+2k π≤2x -π3≤π
2+2k π,得
-π12+k π≤x ≤5π
12
+k π,k ∈Z . 设A =⎣⎡⎦⎤-π4,π4,B =⎩⎨⎧⎭
⎬⎫x ⎪⎪-π12+k π≤x ≤5π
12+k π,k ∈Z ,
易知A ∩B =⎣⎡⎦
⎤-π12,π
4.
所以,当x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π4时,f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π12,π4上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤-π4,-π
12上
单调递减.
三角函数的单调性、周期性及最值的求法
(1)三角函数单调性的求法
求形如y =A sin(ωx +φ)(或y =A cos(ωx +φ))(A 、ω、φ为常数,A ≠0,ω>0)的单调区间的一般思路是令ωx +φ=z ,则y =A sin z (或y =A cos z ),然后由复合函数的单调性求解.
(2)三角函数周期性的求法
函数y =A sin(ωx +φ)(或y =A cos(ωx +φ))的最小正周期T =2π
|ω|.应特别注意y =|A sin(ωx
+φ)|的最小正周期为T =π
|ω|
.
(3)三角函数最值(或值域)的求法
在求最值(或值域)时,一般要先确定函数的定义域,然后结合三角函数性质可得函数f (x )的最值.
[题组通关]
1.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意的x 都有f ⎝⎛⎭⎫π6+x =f ⎝⎛⎭⎫π6-x ,则f ⎝⎛⎭⎫π
6=________.
[解析] 函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意的x 都有f ⎝⎛⎭⎫π6+x =f ⎝⎛⎭⎫π
6-x ,则其对称轴为x =π6,
所以f ⎝⎛⎭⎫π
6=±
2.
[答案] ±2
2.已知函数f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π
4(A >0,ω>0),g (x )=tan x ,它们的最小正周期之积为
2π2,f (x )的最大值为2g ⎝⎛
⎭⎫
17π4.
(1)求f (x )的单调递增区间;
(2)设h (x )=3
2f 2(x )+23cos 2x ,当x ∈⎣⎡⎭⎫a ,π3时,h (x )的最小值为3,求a 的值.
[解] (1)由题意得2π
ω
·π=2π2,所以ω=1.
又A =2g ⎝⎛
⎭
⎫17π4=2tan 17
4π=2tan π4=2.
所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭
⎫x +π
4.
由2k π-π2≤x +π4≤2k π+π
2(k ∈Z ),得
2k π-3π4≤x ≤2k π+π
4
(k ∈Z ).
故f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤2k π-3π4,2k π+π
4(k ∈Z ).
(2)h (x )=3
2f 2(x )+23cos 2x
=3
2×4sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4+23cos 2x =3(sin x +cos x )2+23cos 2x =3+3sin 2x +3(cos 2x +1) =3+3+3sin 2x +3cos 2x =3+3+23sin ⎝
⎛⎭⎫2x +π6.
因为h (x )的最小值为3,令3+3+23sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6=3⇒sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6=-1
2.
因为x ∈⎣
⎡⎭⎫a ,π3,所以2x +π6∈⎣⎡⎭⎫2a +π6,5π
6,
所以2a +π6=-π6,即a =-π
6
.
课时作业[学生用书P113(独立成册)]
1.已知角α的终边与单位圆x 2+y 2=1交于P ⎝⎛⎭⎫12,y 0,则sin ⎝⎛⎭⎫π
2+2α=( ) A .-1
2
B .1 C.12
D .-
32
A [解析] 由题意知当x =12时,y 0=-32或y 0=32,即sin α=-32或sin α=3
2,
又因为sin ⎝⎛⎭⎫π2+2α=cos 2α=1-2sin 2α,所以sin ⎝⎛⎭
⎫π2+2α=1-2×34=-1
2.
2.下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是( ) A .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π
2
B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π
2
C .y =sin 2x +cos 2x
D .y =sin x +cos x
A [解析] y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π
2=-sin 2x ,最小正周期T =2π2=π,且为奇函数,其图象
关于原点对称,故A 正确;y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π
2=cos 2x ,最小正周期为π,且为偶函数,其图
象关于y 轴对称,故B 不正确;C ,D 均为非奇非偶函数,其图象不关于原点对称,故C ,D 不正确.
3.(2016·长春质量检测)已知函数f (x )=sin(ωx +
φ)⎝⎛⎭⎫x ∈R ,ω>0,|φ|<π
2的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式
为( )
A .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π
4
B .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π
4
C .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫4x +π
4
D .f (x )=sin ⎝
⎛⎭⎫4x -π
4
A [解析] 由题图可知,函数f (x )的最小正周期为T =2πω=⎝⎛⎭⎫3π8
-π
8×4=π,所以
ω=2.又函数f (x )的图象经过点⎝⎛
⎭⎫π8,1,所以sin ⎝⎛⎭
⎫π
4+φ=1,则π4+φ=2k π+π2(k ∈Z ),
解得φ=2k π+π4(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π4,即函数f (x )=sin ⎝
⎛⎭⎫2x +π
4,故选A.
4.(2016·银川模拟)将函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2≤φ<π
2图象上每一点的横坐
标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π
3个单位长度得到y =sin x 的图象,则函数
f (x )的单调递增区间为( )
A.⎣
⎡⎦⎤2k π-π12,2k π+5π
12,k ∈Z
B.⎣
⎡⎦⎤2k π-π6,2k π+5π
6,k ∈Z
C.⎣
⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π
12,k ∈Z
D.⎣
⎡⎦⎤k π-π6,k π+5π
6,k ∈Z
C [解析] 法一:将函数f (x )=sin(ωx +φ)图象上每一点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),则函数变为y =sin ⎝⎛⎭⎫12ωx +φ,再向左平移π
3个单位长度得到的函数为y =sin ⎣⎡⎦⎤12ω⎝⎛⎭⎫x +π3+φ=sin ⎝⎛⎭⎫1
2ωx +ωπ6+φ=sin x ,
又ω>0,所以⎩
⎨⎧1
2ω=1,ωπ
6
+φ=2k π,k ∈Z ,
又
-π2≤φ<π2,所以ω=2,φ=-π3,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,可得k π-π12≤x ≤k π+5π
12
,k ∈Z .选C.
法二:将y =sin x 的图象向右平移π3个单位长度得到的函数为y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π
3,将函数y
=sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象上每一点的横坐标缩短为原来的1
2(纵坐标不变),则函数变为y =
sin ⎝⎛⎭⎫2x -π
3=f (x ),由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,可得k π-π12≤x ≤k π+5π12,
k ∈Z ,选C.
5.(2016·兰州诊断考试)将函数f (x )=cos 2x 的图象向右平移π
4个单位后得到函数g (x )
的图象,则g (x )具有性质( )
A .最大值为1,图象关于直线x =π
2
对称
B .在⎝⎛⎭⎫0,π
4上单调递增,为奇函数
C .在⎝⎛⎭⎫-3π8,π
8上单调递增,为偶函数
D .周期为π,图象关于点⎝⎛
⎭
⎫3π
8,0对称 B [解析] 由题意可知将f (x )=cos 2x 的图象向右平移
π
4
个单位得到g (x )=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4=cos ⎝⎛⎭
⎫π2-2x =sin 2x 的图象,因为函数g (x )为奇函数,所以排除C ,又当x =π
2时函数值为0,当x =3π8时,函数值为2
2
,所以A 和D 中对称的说法不正确,选B.
6.(2016·呼和浩特模拟)如图是函数f (x )=sin 2x 和函数g (x )
的部分图象,则函数g (x )的解析式可能是( )
A .g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π
3
B .g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π
3
C .g (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -5π
6
D .g (x )=cos ⎝
⎛⎭⎫2x -π
6
B [解析] 在函数f (x )=sin 2x 的图象上,⎝⎛
⎭
⎫
π8,y 关于对称轴x =π4对称的点为⎝⎛⎭⎫3π8,y ,17π24
-3π8=π3,故g (x )的图象可能是由f (x )的图象向右平移π3个单位得到的,故
g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3=sin ⎝
⎛⎭⎫2x -2π
3,选B.
7.sin(-600°)=________.
[解析] sin(-600°)=sin(-7×90°+30°)=cos 30°=32
. [答案]
3
2
8.若sin θ,cos θ是方程4x 2+2mx +m =0的两根,则m 的值为________. [解析] 由题意知sin θ+cos θ=-m 2,sin θcos θ=m
4.又(sin θ+cos θ)2=1+2sin
θcos θ,所以m 24=1+m
2,解得m =1±5,
又Δ=4m 2-16m ≥0,所以m ≤0或m ≥4,所以m =1- 5. [答案] 1- 5
9.(2016·山西考前质量检测)若函数f (x )=sin(2x +φ)⎝
⎛⎭⎫||φ<π2的图象关于直线x =π12对称,且当x 1,x 2∈⎝⎛⎭
⎫-π6,π3,x 1≠x 2时,f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=________. [解析] 由题意得,2×π12+φ=π2+k π,k ∈Z ,所以φ=π3+k π,k ∈Z ,因为|φ|<π2
,所以k =0,φ=π3
, 又x 1,x 2∈⎝⎛⎭
⎫-π6,π3,所以2x 1+π3,2x 2+π3∈(0,π),所以2x 1+π3+2x 2+π32=π2,解得x 1+x 2=π6,所以f (x 1+x 2)=sin ⎝
⎛⎭⎫2×π6+π3=32. [答案] 32
10.已知f (x )=sin(ωx +φ)⎝
⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2满足f (x )=-f (x +π),f (0)=12,则g (x )=2cos(ωx +φ)在区间⎣
⎡⎦⎤0,π2上的最大值为________. [解析] 由f (x )=-f (x +π)可得f (x +2π)=f (x ),即函数f (x )的周期为2π,所以ω=2π2π
=1.由f (0)=12得sin φ=12,又|φ|<π2,所以φ=π6,因为g (x )=2cos ⎝⎛⎭
⎫x +π6,且0≤x ≤π2,所以π6≤x +π6≤2π3,所以-12≤cos ⎝⎛⎭⎫x +π6≤32
,因此g (x )max = 3. [答案] 3
11.设函数f (x )=sin ⎝
⎛⎭⎫2x +π3+33sin 2x -33cos 2x . (1)求f (x )的最小正周期及其图象的对称轴方程;
(2)将函数f (x )的图象向右平移π3
个单位长度,得到函数g (x )的图象,求g (x )在区间⎣⎡⎤-π6,π3上的值域. [解] (1)f (x )=12sin 2x +32cos 2x -33
cos 2x =12sin 2x +36cos 2x =33sin ⎝
⎛⎭⎫2x +π6, 所以f (x )的最小正周期为T =2π2
=π. 令2x +π6=k π+π2(k ∈Z ),得对称轴方程为x =k π2+π6
(k ∈Z ).
(2)将函数f (x )的图象向右平移π3
个单位长度, 得到函数g (x )=
33sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3+π6=-33cos 2x 的图象, 即g (x )=-33
cos 2x . 当x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3时,2x ∈⎣⎡⎦⎤-π3
,2π3, 可得cos 2x ∈⎣⎡⎦
⎤-12,1, 所以-33cos 2x ∈⎣⎡⎦⎤-33,36,即函数g (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π3上的值域是⎣⎡⎦
⎤-33,36.
12.已知函数f (x )=cos(πx +φ)⎝
⎛⎭⎫0<φ<π2的部分图象如图所示. (1)写出φ及图中x 0的值;
(2)设g (x )=f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x +13,求函数g (x )在区间⎣⎡⎦
⎤-12,13上的最大值和最小值.
[解] (1)因为
32=cos(0+φ),0<φ<π2,所以φ=π6, 因为32=cos ⎝
⎛⎭⎫πx 0+π6,所以2π-π6=πx 0+π6,可得x 0=53. (2)由题意可得f ⎝⎛⎭⎫x +13=cos ⎣⎡⎦
⎤π⎝⎛⎭⎫x +13+π6 =cos ⎝
⎛⎭⎫πx +π2=-sin πx . 所以g (x )=f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x +13=cos ⎝
⎛⎭⎫πx +π6-sin πx =cos πx cos π6-sin πx sin π6
-sin πx =
32cos πx -12sin πx -sin πx =32cos πx -32
sin πx =3cos ⎝
⎛⎭⎫πx +π3. 因为x ∈⎣⎡⎦⎤-12,13,所以-π6≤πx +π3≤2π3
, 所以当πx +π3=0,即x =-13
时,g (x )取得最大值3;
当πx +π3=2π3,即x =13时,g (x )取得最小值-32
. 13.已知定义在区间⎣
⎡⎦⎤-π,3π2上的函数y =f (x )的图象关于直线x =π4对称,当x ≥π4时,f (x )=-sin x .
(1)作出y =f (x )的图象;
(2)求y =f (x )的解析式;
(3)若关于x 的方程f (x )=a 有解,将方程中的a 取一确定的值所得的所有解的和记为M a ,求M a 的所有可能的值及相应的a 的取值范围.
[解] (1)y =f (x )的图象如图所示.
(2)任取x ∈⎣
⎡⎦⎤-π,π4, 则π2-x ∈⎣⎡⎤π4
,3π2, 因为函数y =f (x )的图象关于直线x =π4
对称, 则f (x )=f ⎝⎛
⎭⎫π2-x ,又当x ≥π4时,f (x )=-sin x , 则f (x )=f ⎝⎛⎭⎫π2-x =-sin ⎝⎛⎭⎫π2-x =-cos x ,
即f (x )=⎩⎨⎧
-cos x ,x ∈⎣⎡⎭⎫-π,π4,-sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤π4,3π2.
(3)当a =-1时,f (x )=a 的两根为0,π2,则M a =π2;当a ∈⎝
⎛⎭⎫-1,-22时,f (x )=a 的四根满足x 1<x 2<π4<x 3<x 4,由对称性得x 1+x 2=0,x 3+x 4=π,则M a =π;当a =-22
时,
f (x )=a 的三根满足x 1<x 2=π4<x 3,由对称性得x 3+x 1=π2,则M a =3π4;当a ∈⎝⎛⎦
⎤-22,1时,f (x )=a 的两根为x 1,x 2,由对称性得M a =π2
. 综上,当a ∈⎝⎛⎭
⎫-1,-22时,M a =π; 当a =-22时,M a =3π4
; 当a ∈⎝
⎛⎦⎤-22,1∪{-1}时,M a =π2.。