例4. 已知函数y=cos2x+sinx・cosx+1  (x∈R),

(1)当函数y取得最大值时,求自变量x的集合;

(2)该函数的图像可由y=sinx(x∈R)的图像经过怎样的平移和伸缩变换得到?

解:(1)y=cos2x+sinx・cosx+1= (2cos2x-1)+ +(2sinx・cosx)+1

=cos2x+sin2x+=(cos2x・sin+sin2x・cos)+

=sin(2x+)+

所以y取最大值时,只需2x+=+2kπ,(k∈Z),即  x=+kπ,(k∈Z)。

所以当函数y取最大值时,自变量x的集合为{x|x=+kπ,k∈Z}

(2)将函数y=sinx依次进行如下变换:

(i)把函数y=sinx的图像向左平移,得到函数y=sin(x+)的图像;

(ii)把得到的图像上各点横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得到函数y=sin(2x+)的图像;

(iii)把得到的图像上各点纵坐标缩短到原来的倍(横坐标不变),得到函数y=sin(2x+)的图像;

(iv)把得到的图像向上平移个单位长度,得到函数y=sin(2x+)+的图像。

综上得到y=cos2x+sinxcosx+1的图像。

说明:本题是2000年全国高考试题,属中档偏容易题,主要考查三角函数的图像和性质。这类题一般有两种解法:一是化成关于sinx,cosx的齐次式,降幂后最终化成y=sin (ωx+)+k的形式,二是化成某一个三角函数的二次三项式。本题(1)还可以解法如下:当cosx=0时,y=1;当cosx≠0时,y=+1=+1

化简得:2(y-1)tan2x-tanx+2y-3=0

∵tanx∈R,∴△=3-8(y-1)(2y-3) ≥0,解之得:≤y≤

∴ymax=,此时对应自变量x的值集为{x|x=kπ+,k∈Z}

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