内容正文:
专题5.4 三角函数的图象和性质
一、单选题
1.函数的最小正周期是( )
A. B. C. D.
2.函数的最小正周期为,则( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
3.已知函数的最小正周期为,且为偶函数,则的一个递减区间为( )
A. B.
C. D.
4.下列各点中,可以作为函数图象的对称中心的是( )
A. B. C. D.
5.函数的最大值为( )
A. B. C. D.0
6.函数,其中,,,它的图象如图所示,则的解析式为( ).
A.,
B.,
C.,
D.,
二、多选题
7.设函数,则下列结论正确的是( )
A.的最小正周期为
B.的图象关于直线对称
C.的一个零点为
D.的最大值为1
8.若函数的两条相邻对称轴距离为,且,则( )
A. B.点是函数的对称中心
C.函数在上单调递增 D.直线是函数图象的对称轴
三、填空题
9.函数的定义域是 .
10.函数的最小正周期为 .
11.若函数的一个零点是,则函数的最大值为
12.已知函数对任意实数x都有成立,且,则实数b的值为 .
四、解答题
13.已知,函数.
(Ⅰ)若,求的单调递增区间;
(Ⅱ)若的最大值是,求的值.
14.已知函数.
(Ⅰ)若是第二象限角,且,求的值;
(Ⅱ)求函数的定义域和值域.
一、单选题
1.函数的单调减区间是( )
A.() B.()
C.() D.()
2.已知函数的最小正周期为,则的对称轴可以是( )
A. B. C. D.
3.已知函数的部分图象如图所示,的解析式为( )
A. B.
C. D.
4.函数图像的一条对称轴为,则( )
A. B. C. D.
5.函数与的图象的交点个数是( )
A. B. C. D.
6.已知函数在区间上有且仅有2个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.已知函数,则下列结论正确的是( )
A.是周期为的奇函数 B.的图象关于点对称
C.在上单调递增 D.的值域是
8.记函数的最小正周期为T.若为的零点,则的值可以是( )
A. B.3 C.6 D.12
三、填空题
9.已知函数是偶函数,则的值为
10.已知函数,则函数的单调递减区间是
11.函数的最小正周期为 .
12.已知函数的图象关于轴对称,则 .
四、解答题
13.已知数.
(1)求的最小正周期和对称轴方程;
(2)求在的最大值和最小值.
14.函数的图象上相邻两个最高点的距离为,其中一个最高点坐标为.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在区间上的单调递增区间.
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专题5.4 三角函数的图象和性质
一、单选题
1.函数的最小正周期是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】化,由正弦型函数的周期性即可求解.
【详解】由题意,得,
所以的最小正周期.
故选:A.
2.函数的最小正周期为,则( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】根据正弦型函数的周期计算求参.
【详解】函数的最小正周期为,则,解得.
故选:A.
3.已知函数的最小正周期为,且为偶函数,则的一个递减区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用的最小正周期为π,可求,利用偶函数可求得,进而可求得的单调区间,可得答案.
【详解】由的最小正周期为π,可得,解得,
所以,
又因为为偶函数,
所以又,所以,
所以,
由,可得,
所以的单调递减区间为,
当时,可得.
故选:D.
4.下列各点中,可以作为函数图象的对称中心的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用余弦函数的性质,逐项验证即可得解.
【详解】对于AC,,AC不是;
对于BD,,B是,D不是.
故选:B
5.函数的最大值为( )
A. B. C. D.0
【答案】C
【分析】利用两角和的余弦公式化简,进而可求最大值.
【详解】由题意可得,
所以的最大值为.
故选:C.
6.函数,其中,,,它的图象如图所示,则的解析式为( ).
A.,
B.,
C.,
D.,
【答案】A
【分析】将点与的坐标代入函数表达式,建立关于的方程组即可求解.
【详解】点与代入中, ,
∴,,
故选:A.
二、多选题
7.设函数,则下列结论正确的是( )
A.的最小正周期为
B.的图象关于直线对称
C.的一个零点为
D.的最大值为1
【答案】AC
【分析】根据的性质逐一判断即可.
【详解】,故A正确;
,所以不是对称轴,故B错误;
,所以是的一个零点,故C正确;
因为振幅,所以的最大值为,故D错误.
故选:AC.
8.若函数的两条相邻对称轴距离为,且,则( )
A. B.点是函数的对称中心
C.函数在上单调递增 D.直线是函数图象的对称轴
【答案】AB
【分析】先利用题给条件求得的值,进而求得函数的解析式,即可判断选项A;整体代入法验证选项BD,利用正弦函数图像性质判断选项C.
【详解】∵的两条相邻对称轴距离为.
∴,∴.∴.
∵,∴,又,则.
∴.∴选项A正确;
选项B:由,
可得函数对称中心的横坐标:.
当时,对称中心为.B正确;
选项C:当时,,,
∴在上不递增,C错误;
选项D:由,.
可得对称轴:,.∴不是对称轴.
或验证法把代入得,∴不是对称轴.
∴D错误;
故选:AB.
三、填空题
9.函数的定义域是 .
【答案】
【分析】由正切函数的定义域,整体思想可求得函数的定义域.
【详解】由正切函数的定义域可得,,,得,,
故函数的定义域为.
故答案为:.
10.函数的最小正周期为 .
【答案】
【分析】化简函数的解析式,利用余弦型函数的周期公式可求得原函数的最小正周期.
【详解】因为,因此,该函数的最小正周期为.
故答案为:.
11.若函数的一个零点是,则函数的最大值为
【答案】2
【分析】根据求得,再用辅助角公式化简,从而得到的最大值.
【详解】由题意,所以,
所以,
又,所以,故的最大值为2.
故答案为:2.
12.已知函数对任意实数x都有成立,且,则实数b的值为 .
【答案】或
【分析】根据函数对称性以及三角函数的最值求解即可.
【详解】因为函数对任意实数x都有成立,
所以函数关于对称,
所以或,
代入,解得或.
故答案为:或
四、解答题
13.已知,函数.
(Ⅰ)若,求的单调递增区间;
(Ⅱ)若的最大值是,求的值.
【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ).
【详解】(Ⅰ)由,可先由两角和差正弦公式、二倍角公式将函数解析式化简为,再根据余弦函数的单调递增区间,求出函数的单调递增区间;(Ⅱ)利用两角和余弦公式、二倍角公式整理得,由函数最大值为,且对于型函数的最大值为,又,从而问题可得解.
试题解析:(Ⅰ)由题意
由,得.
所以单调的单调递增区间为,.
(Ⅱ)由题意,由于函数的最大值为,即, 从而,又,
故.
14.已知函数.
(Ⅰ)若是第二象限角,且,求的值;
(Ⅱ)求函数的定义域和值域.
【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)函数的定义域为,值域为
【分析】(1)由为第二象限角及的值,利用同角三角函数间的基本关系求出及的值,再代入中即可得到结果.
(2)函数解析式利用二倍角和辅助角公式将化为一个角的正弦函数,根据的范围,即可得到函数值域.
【详解】解:(1)因为是第二象限角,且,
所以.
所以,
所以.
(2)函数的定义域为.
化简,得
,
因为,且,,
所以,
所以.
所以函数的值域为.
(注:或许有人会认为“因为,所以”,其实不然,因为.)
【点睛】本题考查同角三角函数的基本关系式,三角函数函数值求解以及定义域和值域的求解问题,涉及到利用二倍角公式和辅助角公式整理三角函数关系式的问题,意在考查学生的转化能力和计算求解能力,属于常考题型.
一、单选题
1.函数的单调减区间是( )
A.() B.()
C.() D.()
【答案】D
【分析】由正切函数的诱导公式变形后结合单调性即可求出;
【详解】,
令,
解得,
所以函数的单调减区间是(),
故选:D.
2.已知函数的最小正周期为,则的对称轴可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由条件,结合余弦型函数的周期公式可求,再根据余弦型性质求函数的对称轴即可.
【详解】因为函数的最小正周期为,
所以,
所以,
所以,
令,,
可得,,
所以函数的对称轴为,,
结合选项考虑令,化简可得,
所以取,此时对称轴方程为.
故选:B.
3.已知函数的部分图象如图所示,的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由图象确定A的值,根据周期求出,利用特殊值求出,即得答案.
【详解】由函数图象可知,,即,
由,得,
故,由于,故,
则,
故选:B
4.函数图像的一条对称轴为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】直接利用对称性,取特殊值,即可求出.
【详解】由的图象关于对称,
可知:,即,则.
故选:A.
5.函数与的图象的交点个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数图象即可判断交点个数.
【详解】画出与的图象如图所示:
根据图象可知,交点个数是个.
故选:C.
6.已知函数在区间上有且仅有2个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用三角函数的性质结合整体思想计算即可.
【详解】因为,所以,
令,则方程有2个根,
所以,解得,
则的取值范围是.
故选:B
二、多选题
7.已知函数,则下列结论正确的是( )
A.是周期为的奇函数 B.的图象关于点对称
C.在上单调递增 D.的值域是
【答案】CD
【分析】先化简,,A选项利用奇函数若,则,验证;B选项令,求出对称点坐标;C选项通过令,求出的增区间,再判断是否正确;D选项通过,确定的值域.
【详解】.
A选项:周期为,不是奇函数,A错误;
B选项:令,,解得:,
当时,,
所以关于对称,关于对称,B错误;
C选项:令,,解得:,
所以增区间为,,
当时,则,C正确;
D选项:,则,,D正确.
故选:CD.
8.记函数的最小正周期为T.若为的零点,则的值可以是( )
A. B.3 C.6 D.12
【答案】ABD
【分析】求出,根据和求出,为的零点,故,解得,从而得到ABD正确.
【详解】因为,所以,
故,
又,故,
故,
为的零点,故,
故,解得,
当时,,当时,,当时,,
令,解得(舍去),ABD正确,C选项不成立.
故选:ABD
三、填空题
9.已知函数是偶函数,则的值为
【答案】
【分析】根据余弦函数的奇偶性求出,然后可得.
【详解】因为函数是偶函数,
所以,即,
所以.
故答案为:
10.已知函数,则函数的单调递减区间是
【答案】
【分析】采用整体代换的方式,结合的单调性可求得结果.
【详解】因为函数,
所以,
由得:,
的单调递减区间为.
11.函数的最小正周期为 .
【答案】
【分析】由余弦二倍角公式及两角和的余弦公式化简后计算周期即可得.
【详解】
,
则其最小正周期.
故答案为:.
12.已知函数的图象关于轴对称,则 .
【答案】
【分析】根据三角函数奇偶性的性质即可求解.
【详解】因为函数的图象关于轴对称,故为偶函数,
所以.又,所以.
故答案为:
四、解答题
13.已知数.
(1)求的最小正周期和对称轴方程;
(2)求在的最大值和最小值.
【答案】(1)最小正周期为,对称轴方程为,,
(2)的最小值,最大值.
【分析】(1)由三角函数恒等变换化简,由周期公式即可求得最小正周期;利用整体法求得对称轴方程,
(2)先求出的范围,再由正弦函数的性质求最值.
【详解】(1),
所以函数的最小正周期为.
令,,解得,,
所以函数图象的对称轴方程为,,
(2)当时,,则,进而可得,
当时,即时,取最小值,时,即时,取最大值.
14.函数的图象上相邻两个最高点的距离为,其中一个最高点坐标为.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在区间上的单调递增区间.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意列方程组,求解即可;
(2)首先得,根据复合函数单调性列不等式,求解即可.
【详解】(1)由题意得,,,
解得,注意到,所以只能,,
所以函数的解析式为;
(2)当时,,
令或,解得或,
所以由复合函数单调性可知,函数在区间上的单调递增区间为.
3
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