内容正文:
高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版
提升练习
11. A
【解析】
∵f
(
x
)图象的周期为
π
,
∴ω=2. ∴f
(
x
)
=
sin
2x+
π
3
! "
,
∴f
(
x
)图象关于点
kπ
2
-
π
6
,
! "
0
(
k∈Z
) 对称,
关于
x=
kπ
2
+
π
12
(
k∈Z
) 对称
.
故选
A.
12. D
【解析】 由图象知
T
4
=
7π
12
-
π
3
=
π
4
,
∴T=π
,
ω=
2
, 且
2×
7π
12
+φ=2kπ+π
(
k∈Z
),
φ=2kπ-
π
6
(
k∈Z
)
.
又
|φ|<
π
2
,
∴φ=-
π
6
.
故选
D.
13. BC
【解析 】
y=sinx
的图象横坐标变为原来的
1
2
,
再向左平移
π
4
个单位, 得
y=sin 2
x+
π
4
! "4 %
=sin
2x+
π
2
! "
的图
象, 故
A
不正确;
y=sinx
的图象横坐标变为原来的
1
2
, 再
向左平移
π
8
个单位 , 得
y=sin 2
x+
π
8
! "4 %
=sin
2x+
π
2
! "
的图
象, 故
B
正确;
y=sinx
的图象向左平移
π
4
个单位, 再将横
坐标变为原来的
1
2
, 得
y=sin
2x+
π
4
! "
个单位, 故
C
正确;
y=sinx
的图象向左平移
π
8
个单位, 再将横坐标变为原来的
1
2
, 得
y=sin
2x+
π
8
! "
的图象, 故
D
不正确
.
故选
BC.
14. 2
【解析】 由题意知
T=2×
7π
12
-
π
12
! "
=π. ∴ω=
2π
T
=2.
15.
4
9
-
11
12
【解析 】 由题意 , 得
sinx=
1
3
-siny.
由
sinx∈
[
-1
,
1
], 得
-1≤
1
3
-siny≤1
,
-1≤siny≤1
1
,
解得
-
2
3
≤siny≤1
,
∴M=
1
3
-siny-cos
2
y=sin
2
y-siny-
2
3
=
siny-
1
2
! "
2
-
11
12
, 则当
siny=
1
2
时 ,
M
最小值为
-
11
12
; 当
siny=-
2
3
时 ,
M
最大值
为
4
9
.
16.
解:
∵
π
4
≤x≤
3π
4
,
∴
2π
3
≤2x+
π
6
≤
5π
3
,
∴-1≤
sin
2x+
π
6
! "
≤
3
姨
2
.
假设存在这样的有理数
a
,
b
, 则当
a>0
时,
- 3
姨
a+2a+b=-3
,
2a+2b+b= 3
姨
-1
1
,
解得
a=1
,
b= 3
姨
-
1
5
(不合题意 , 舍
去);
当
a<0
时,
2a+2a+b=-3
,
- 3
姨
a+2a+b= 3
姨
-1
1
,
解得
a=-1
,
b=1
1
.
故
a
,
b
存在, 且
a=-1
,
b=1.
7.3.3
余弦函数的性质与图象
学习手册
变式训练
1
解 : (
1
) 方法一 :
y=
2cosx+1
cosx-2
=2+
5
cosx-2
,
∵-1≤
cosx≤1
,
∴ -5≤
5
cosx-2
≤-
5
3
,
-3≤2 +
5
cosx-2
≤
1
3
,
∴y
max
=
1
3
,
y
min
=-3.
方法二 : 由
y=
2cosx+1
cosx-2
, 解得
cosx=
2y+1
y-2
. ∵-1≤
cosx≤1
,
∴-1≤
2y+1
y-2
≤1
, 解得
-3≤y≤
1
3
. ∴y
max
=
1
3
,
y
min
=-3.
(
2
)
∵ -
π
6
≤x≤
π
6
,
∴0≤2x +
π
3
≤
2π
3
,
∴ -1≤
2cos
2x+
π
3
! "
≤2
, 当
cos
2x+
π
3
! "
=1
, 即
x=-
π
6
时,
y
max
=2
,
当
cos
2x+
π
3
! "
=-
1
2
, 即
x=
π
6
时,
y
min
=-1.
变式训练
2
解: (
1
) 由
1-cosx≥0
,
cosx-1≥0
1
,
圯cosx=1. ∴x=2kπ
(
k∈Z
)
.
∴
定义域关于原点对称, 而此时
y=0.∴y= 1-cosx
姨
+ cosx-1
姨
既是奇函数又是偶函数
.
(
2
)
∵f
(
x
)
=sin
3
4
x+
3π
2
! "
=-cos
3
4
x
, 其定义域为
R
,
∴f
(
-x
)
=-cos
-
3
4
! "
x
=-cos
3
4
x = f
(
x
) ,
∴
函 数
f
(
x
)
=
sin
3
4
x+
3π
2
! "
为偶函数
.
变式训练
3
解:
∵y=Acos
(
ωx+φ
) (
A≠0
,
ω≠0
) 的周期为
T=
2π
|ω|
.
(
1
)
T=
2π
4
=
π
2
.
(
2
)
T=
2π
|-2|
=π.
变式训练
4
B
【解析】 本题主要考查利用函数的对称性求解析式,
设
M
(
x
,
y
) 是所求函数
y=f
(
x
)图象上任意一点, 则点
M
关
于点
π
4
,
! "
0
的对称点为
M′
π
2
-x
,
-
! "
y
, 代入已知函数
解析式中有
-y=sin
π
2
-x+
π
4
! "
=sin
π
2
-
x-
π
4
! "
4 %
=cos
x-
π
4
! "
,
则
y=-cos
x-
π
4
! "
, 故选
B.
变式训练
5
(
1
) [
2kπ
,
π+2kπ
] (
k∈Z
) (
2
) [
-π
,
0
] ,
[
π
,
2π
] 【解析】 (
1
)
y=3-2cosx
与
y=3+2cosx
的单调性
相反, 由
y=3+2cosx
的递减区间为 [
2kπ
,
π+2kπ
] (
k∈
Z
),
∴y=3-2cosx
的递增区间为 [
2kπ
,
π+2kπ
] (
k∈Z
)
.
(
2
) 函数
y=1+cosx
的单调递增区间为 [
2kπ+π
,
2π+
2kπ
] (
k∈Z
),
∵
[
2kπ+π
,
2π+2kπ
]
∩
[
-π
,
2π
]
=
[
-π
,
0
]
∪
[
π
,
2π
],
∴y=1+cosx
的单调递增区间为 [
-π
,
0
],
[
π
,
2π
]
.
变式训练
6
解: (
1
)
cos1 155°= cos
(
3 × 360 ° + 75 °
)
= cos75 °
,
cos
(
-1 516°
)
=cos1 516°=cos
(
4×360°+76°
)
=cos76°
,
∵y=
cosx
在
0
,
π
2
4 %
上是递减的, 且
0°<75°<76°<90°
,
∴cos75°>
38
参 考 答 案
cos76°
, 即
cos1 155°>cos
(
-1 516°
)
.
(
2
)
cos
-
2π
3
! "
=cos
2π
3
,
∵y=cosx
在 [
0
,
π
] 上是递减
的 , 且
0<
3π
5
<
2π
3
<π
,
∴cos
3π
5
>cos
2π
3
, 即
cos
-
2π
3
! "
<
cos
3π
5
.
(
3
)
cos
-
13π
4
! "
=cos
-4π+
3π
4
! "
=cos
3π
4
,
cos
-
17π
5
! "
=
cos
-4π+
3π
5
! "
=cos
3π
5
,
∵y=cosx
在 [
0
,
π
] 上是递减的 ,
且
0 <
3π
5
<
3π
4
<π
,
∴cos
3π
5
>cos
3π
4
, 即
cos
-
13π
4
! "
<
cos
-
17π
5
! "
.
变式训练
7
解 : (
1
) 由图可得
A=3
,
T=4×
-
4
3
+
7
3
! "
=4. ∵ω>0
,
∴ω=
2π
T
=
π
2
. ∵f
(
x
)
=3cos
π
2
x+
! "
φ
. ∵f
(
x
)的图象经过点
-
4
3
,
! "
3
,
∴3cos
-
2π
3
+
! "
φ
=3
,
∴-
2π
3
+φ=2kπ
(
k∈Z
) ,
∴φ=2kπ+
2π
3
(
k∈Z
)
. ∵0 <φ <π
,
∴φ =
2π
3
.
故
f
(
x
)
= 3cos
π
2
x+
2π
3
! "
.
(
2
)
∵
16
3
≤x≤m
,
∴
10π
3
≤
π
2
x+
2π
3
≤
mπ
2
+
2π
3
. ∵f
(
x
)
的值域为
-
3
2
,
, &
3
,
∴4π≤
mπ
2
+
2π
3
≤
14π
3
.
解得
20
3
≤m≤
8.
故
m
的取值范围为
20
3
,
, &
8
.
随堂练习
1. D 2. B 3.
[
0
,
π
]
4.
解: 列表:
描点连线, 如图
.
5.
解: 由题意平移后的函数为
y=cos
x+
4π
3
-
! "
φ
, 它是
偶函数, 因此, 当
x=0
时,
cos
4π
3
-
! "
φ
取得最大值为
1
或
最小值为
-1
, 故
4π
3
-φ=2nπ
或 (
2n+1
)
π
(
n∈Z
), 即
4π
3
-
φ=kπ
(
k∈Z
)
. ∴φ=
4π
3
-kπ
(
k∈Z
), 当
k=1
时,
φ
取最小
正值
π
3
.
6.
解 :
y=cos
π
6
-
! "
x
=cos
x-
π
6
! "
, 令
z=x-
π
6
, 则
y=
cosz
, 即
2kπ≤z≤2kπ+π
,
k∈Z
,
∴2kπ≤x-
π
6
≤2kπ+π
,
k∈Z
,
∴2kπ+
π
6
≤x≤2kπ+
7
6
π
,
k∈Z.
故函数
y=cos
π
6
-
! "
x
的单调递减区间为
2kπ+
π
6
,
2kπ+
7
6
, &
π
(
k∈Z
)
.
练习手册
效果评价
1. C
【解析 】 由
y=-cosx
的图象知关于原点和
x
轴对
称
.
故选
C.
2. B
【解析 】
∵sin
2x-
π
2
! "
=- sin
π
2
-2
! "
x
=-cos2x
,
∴f
(
x
)
=-cos2x.
又
f
(
-x
)
=-cos
(
-2x
)
=-cos2x=f
(
x
),
∴f
(
x
)的
最小正周期为
π
的偶函数
.
故选
B.
3. ABC
【解析】 已知函数
f
(
x
)
=cos
x+
π
6
! "
, 由余弦函
数的周期性得
f
(
x
)的一个周期为
2π
, 故
A
正确; 函数
f
(
x
)
=cos
x+
π
6
! "
的对称轴满足条件
x+
π
6
=kπ
,
k∈Z
, 即
x=kπ-
π
6
,
k∈Z
,
∴y=f
(
x
)的图象关于直线
x=-
π
6
对称 , 故
B
正
确;
f
x+
π
3
! "
=cos
x+
π
2
! "
=-sinx
,
-sinπ=0
,
∴f
x+
π
3
! "
的一个
零点为
π
, 故
C
正确; 函数
f
(
x
)
=cos
x+
π
6
! "
在
2π
3
,
! "
π
上
先减后增, 故
D
错误
.
故选
ABC.
4. A
【解析 】
∵sinx>|cosx|
,
∴sinx>0
,
∴x∈
(
0
,
π
), 在同一
坐标系中画出
y=sinx
,
x∈
(
0
,
π
) 与
y=|cosx|
,
x∈
(
0
,
π
) 的
图象 , 观察图象易得
x∈
π
4
!
,
3π
4
"
.
故选
A.
5. BD
【解析】 由题意 , 函数
f
(
x
)
=cosx
其最小正周期
为
2π
, 故
A
正确
.
函数在 (
-π
,
0
) 上单调递增, 故
B
不
正确; 函数的对称轴方程是
x=kπ
(
k∈Z
), 当
k=1
时,
x=π
,
故
C
正确; 把函数的图象向左平移
π
2
个单位可得
y=cos
x+
π
2
! "
=-sinx
的图象, 故
D
不正确
.
应选
BD.
6. D
【解析 】 作出函数
y=
2cosx
,
x∈
[
0
,
2π
] 的 图 象 ,
函数
y=2cosx
,
x∈
[
0
,
2π
] 的
图象与直线
y=2
围成的平面图
形为如图所示的阴影部分
.
利用
图象的对称性可知该平面图形
的面积等于矩形
OABC
的面积,
又
∵|OA|=2
,
|OC|=2π
,
∴S
平面图形
=S
矩形
OABC
=2×2π=4π.
故选
D.
7. ±
1
2
【解析】
∵4π=
2π
|-ω|
,
∴ω=±
1
2
.
x 0
π
2
π
3
2
π
2π
cosx 1 0 -1 0 1
y=1-cosx 0 1 2 1 0
第
4
题答图
第
4
题答图
第
6
题答图
39
高 中 数 学 必 修 第三册 (人教 B 版) 精编版
8.
(
-π
,
0
] 【解析 】
∵y=cosx
在 [
-π
,
0
] 上为增函
数, 又在 [
-π
,
a
] 上递增,
∴
[
-π
,
a
]
哿
[
-π
,
0
],
∴a≤0.
又
∵a>-π
,
∴-π<a≤0.
9. 2
【解析 】 在同一坐标系中 ,
作出
y=x
2
和
y=cosx
的图象如图 , 由
图可知, 有两个交点, 也就是实根的
个数为
2.
10.
解: 由题意得
3cos
2×
4π
3
+
# $
φ
=
3cos
2π
3
+φ+2
2 &
π
=3cos
2π
3
+
2 &
φ
=0
,
∴
2π
3
+φ=kπ+
π
2
,
k∈
Z
,
∴φ=kπ-
π
6
,
k∈Z
, 取
k=0
, 得
|φ|
的最小值为
π
6
.
提升练习
11. C
【解析 】 如
图所示 , 作出函数
y=
cosx
和
y=lgx
的图象
.
两 曲 线 有
3
个 交 点 ,
故方程有
3
个实根
.
故
选
C.
12. D
【解析 】 令
t=
π
4
-ωx
, 则函数
f
(
x
)
=cos
π
4
-ω
2 &
x
, 由
y=cost
及
t=
π
4
-ωx
复合而成,
∵ω>0
,
∴t=
π
4
-ωx
为减函数, 要使得函数
f
(
x
)
=cos
π
4
-ω
2 &
x
在
π
2
,
2 &
π
上单调递减, 则
y=cost
必须单调
递增, 令
-π+2kπ≤t≤2kπ
(
k∈Z
), 即
-π+2kπ≤
π
4
-ωx≤
2kπ
(
k∈Z
) , 解得
π
4ω
-
2kπ
ω
≤x≤
5π
4ω
-
2kπ
ω
(
k∈Z
) ,
要 使 得 函 数
f
(
x
)
= cos
π
4
-ω
2 &
x
在
π
2
,
, )
π
上 单 调 递
减 , 则
π
2
,
# &
π
哿
π
4ω
-
2kπ
ω
,
5π
4ω
-
2kπ
ω
, ω
(
k∈Z
), 即
π
4ω
-
2kπ
ω
≤
π
2
,
5π
4ω
-
2kπ
ω
≥π
π
.
.
.
.
-
.
.
.
.
/
,
解得
ω≥
1-8k
2
(
k∈Z
),
ω≤
5-8k
4
(
k∈Z
)
π
.
.
.
.
-
.
.
.
.
/
.
当
k=0
时,
1
2
≤ω≤
5
4
.
故选
D.
13. BCD
【解析】
∵f
(
x
)的图象是由
y=cos
2x+
π
3
&
向上平
移
1
个单位得到,
y=cos
2x+
π
3
&
的对称中心的纵坐标为
0
,
∴f
(
x
)的对称中心的纵坐标为
1
, 故
A
错误; 当
x=
π
3
时 ,
f
(
x
)取得最小值
0
,
∴x=
π
3
是
f
(
x
)的一条对称轴 , 故
B
正
确 ;
T=
2π
2
=π
, 故
C
正确;
f
(
x
)的图象向右平移
π
6
个单位
后, 得到
y=cos2x+1
的图象, 它是偶函数, 故
D
正确
.
故选
BCD.
14.
2
姨
2
【解析】
∵T=
3π
2
,
∴f
-
15π
4
2 &
=f
-
15π
4
+
3π
2
×3
2 &
=f
3π
4
2 &
=sin
3π
4
=
2
姨
2
.
15.
解: (
1
)
∵f
(
x
)的周期
T=π
, 故
2π
ω
=π
,
∴ω=2.
∴f
(
x
)
=2cos2x. ∴f
π
8
2 &
=2cos
π
4
= 2
姨
.
(
2
) 将
y=f
(
x
)的图象向右平移
π
6
个单位后 , 得到
y=
2cos
2x-
π
3
&
的图象, 再将所得图象上各点的横坐标变为原
来的
4
倍, 纵坐标不变, 得到
y=2cos
x
2
-
π
3
2 &
的图象,
∴g
(
x
)
=
2cos
x
2
-
π
3
2 &
.
当
2kπ≤
x
2
-
π
3
≤2kπ+π
(
k∈Z
), 即
4kπ+
2π
3
≤x≤4kπ+
8π
3
(
k∈Z
) 时,
g
(
x
)单调递减, 因此
g
(
x
)
的单调递减区间为
4kπ+
2π
3
,
4kπ+
8π
3
, ω
(
k∈Z
)
.
16.
解 : (
1
) 由余弦函数的单调性 , 解不等式
2kπ+
π<2x+
π
4
<2kπ+2π
,
k∈Z
, 得
3π
8
+kπ<x<
7π
8
+kπ
,
k∈Z
,
∴
函数
f
(
x
)的单调递增区间为
3π
8
+kπ
,
7π
8
+k
2 &
π
,
k∈Z.
(
2
) 函数
f
(
x
)
=2cos
2x+
π
4
&
的单调递增区间为
3π
8
+kπ
2
,
7π
8
+k
&
π
,
k∈Z
, 单调递减区间为
7π
8
+kπ
,
11π
8
+k
2 &
π
,
k∈Z
, 又
x∈
-
3π
8
,
π
4
, ω
,
∴
函数
f
(
x
)在
-
3π
8
,
-
π
8
, ω
上
单调递增, 在
-
π
8
,
π
4
, ω
上单调递减, 则
f
-
3π
8
2 &
=0
,
f
-
π
8
2 &
=2
,
f
π
4
2 &
=- 2
姨
,
∴
当
0≤k<2
时, 函数
y=k
与函数
y=f
(
x
)的图象有两个
公共点, 即当
k∈
[
0
,
2
) 时, 方程
f
(
x
)
=k
恰有两个不同的
实数根
.
(
3
) 函数
f
(
x
)
=2cos
2x+
π
4
&
的图象向右平移
m
(
m>0
)
个单位, 得到图象对应的函数为
g
(
x
)
=2cos
2x+
π
4
-2
&
m
,
则
g
(
x
)是奇函数,
g
(
0
)
=2cos
0+
π
4
-2
2 &
m
=0
, 即
π
4
-2m=kπ+
π
2
,
k∈Z
, 则
m=-
π
8
-
kπ
2
,
k∈Z
,
∵m>0
,
∴
当
k=-1
时,
m
min
=
3π
8
.
7.3.4
正切函数的性质与图象
学习手册
变式训练
1
解 : 根 据 题 意 , 得
tanx≥1
,
tan
x+
π
6
2 &
≠0
,
x+
π
6
≠
π
2
+kπ
(
k∈Z
)
π
.
.
.
.
.
-
.
.
.
.
.
/
,
解 得
π
4
+kπ≤x<
π
2
+kπ
,
x≠-
π
6
+kπ
,
x≠
π
3
+k
π
.
.
.
.
.
.
-
.
.
.
.
.
.
/
π
(
k∈Z
)
.
第
9
题答图
第
11
题答图
40
日期: 班级: 姓名:
1.
下列函数中, 周期为
π
2
的是 ( )
A. y=sin
x
2
B. y=sin2x
C. y=cos
x
4
D. y=cos4x
2.
函数
y=sin
x+
2 019
2
2 "
π
是 ( )
A.
奇函数
B.
偶函数
C.
非奇非偶函数
D.
既是奇函数又是偶函数
3.
函数
y=cos
(
-x
),
x∈
[
0
,
2π
] 的单调递减区间是
.
4.
用五点法作出函数
y=1-cosx
(
0≤x≤2π
) 的简图
.
7.3.3
余弦函数的性质与图象
19
5.
把函数
y=cos
x+
4π
3
! "
的图象向右平移
φ
个单位, 正好关于
y
轴对称, 求
φ
的最小正值
.
6.
求函数
y=cos
π
6
-
! "
x
的单调递减区间
.
20