内容正文:
专题08 三角函数图象、性质及应用
三角函数图象和性质
1.(23-24高一上·天津·期末)下列函数中,以为周期且在区间(,)单调递增的是
A.f(x)=│cos 2x│ B.f(x)=│sin 2x│
C.f(x)=cos│x│ D.f(x)= sin│x│
2.(23-24高一上·天津和平·期末)下列函数中,在定义域内是偶函数,且在区间上为增函数的是( )
A. B.
C.且 D.
3.(23-24高一上·天津南开·期末)下列函数中,图象关于原点对称的是( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一上·天津南开·期末)设函数,则下列结论错误的是( )
A.的一个周期为 B.在区间上单调递减
C.的一个零点为 D.的图象关于直线对称
5.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的图象关于点对称,且与直线的两个交点的横坐标分别为,,且的最小值为,则( )
A. B.
C.在上单调递减 D.在上的最小值为
6.(23-24高一上·天津滨海新·期末)若函数(,)的最小正周期为,且.给出下列判断:
①若,则函数的图象关于直线对称
②若在区间上单调递增,则的取值范围是
③若在区间内没有零点,则的取值范围是
④若的图象与直线在上有且仅有1个交点,则的取值范围是
其中,判断正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(23-24高一上·天津·期末)函数的定义域是
8.(23-24高一上·天津宁河·期末)函数,的最小正周期是 .
9.(23-24高一上·天津滨海新·期末)已知函数.
(ⅰ)函数的定义域为 ;
(ⅱ)若是斜三角形的一个内角,则使不等式成立的的集合为 .
10.(23-24高一上·天津·期末)设函数,若函数恰有三个不同的零点,分别为,则的值为 .
11.(23-24高一上·天津河北·期末)已知函数,.
(1)用“五点法”在所给的直角坐标系中画出函数在区间内的图象;
(2)求函数的最小正周期;
(3)求函数的单调递增区间.
三角函数相关图象辨识问题
1.(23-24高一上·天津·期末)在的图象大致为( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·天津·期末)函数f(x)=,的图象大致是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高一上·天津·期末)函数的图象如图所示,则的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
5.(2023·湖南常德·一模)函数的部分图像大致为( )
A. B.
C. D.
6.(23-24高一上·天津·期末)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高一上·天津·期末)函数的部分图像大致为( )
A. B.
C. D.
8.(23-24高一上·天津·期末)函数在内的大致图像为( )
A. B.
C. D.
三角函数图象的变换
1.(23-24高一上·天津滨海新·期末)把函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到的图象所对应的函数的解析式是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·天津宁河·期末)为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点的( )
A.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的倍,横坐标不变
3.(23-24高一上·天津·期末)若将函数的图象向左平移个单位,得到函数图象解析式是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高一上·天津·期末)将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),再将所得的图象向右平移个单位,得到的图象对应的解析式是.
A. B.
C. D.
5.(23-24高一上·天津·期末)将正弦函数的图象先向左平移个单位长度,再将得到的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,最后得到函数的图象,则( )
A. B.
C. D.
6.(23-24高一上·天津河北·期末)已知函数,该函数的初相是 ;要得到函数的图象,只需将函数的图象 .
7.(23-24高一上·天津南开·期末)为得到函数的图象,至少将函数的图象向左平移 个单位长度.
由图象研究正(余)弦型函数参数、解析式、函数值及函数性质
1.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B. C.1 D.
2.(23-24高一上·天津河北·期末)已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在区间上的最小值为
B.为偶函数
C.图象的对称中心是,
D.的图象向右平移个单位长度后得到的图象
3.(23-24高一上·天津·期末)函数的部分图象如图所示,则的值是 .
4.(23-24高一上·天津和平·期末)已知函数的图象如图所示, , .
5.(23-24高一上·天津宁河·期末)已知函数的部分图象如图所示,则 .
6.(23-24高一上·天津·期末2011·辽宁·高考真题)已知函数,的部分图像如下图,则= .
7.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的部分图象如图所示,将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则 .
8.(23-24高一上·天津·期末)设函数(,,,)的部分图象如图所示,则函数的解析式为 .
9.(23-24高一上·天津·期末)如图为函数的部分图象,且当时,恰有5条对称轴,则的取值范围是 .
图象变换与三角函数性质
1.(23-24高一上·天津和平·期末)将函数的图象上所有的点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再沿轴向左平移个单位长度,所得图象对应的函数为.关于函数,现有如下命题:
①函数的图象关于点对称;
②函数在上是增函数:
③当时,函数的值域为;
④函数是奇函数.
其中真命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(23-24高一上·天津河西·期末)已知函数(,)的部分图象如图所示,则下列说法正确的个数是( )
①函数最小正周期为;
②为函数的一个对称中心;
③;
④函数向右平移个单位后所得函数为偶函数.
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(23-24高一上·天津·期末)将函数的图象向左平移后得到函数的图象,则的图象的一个对称中心为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一上·天津·期末)将函数图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,所得图象在区间上恰有两个零点,且在上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
三角恒等变换与三角函数的性质
1.(23-24高一上·天津·期末)已知,函数在上单调递减,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·天津·期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.点是曲线的对称中心
B.点是曲线的对称中心
C.直线是曲线的对称轴
D.直线是曲线的对称轴
3.(23-24高一上·天津·期末)将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象.若在区间内有,则( )
A. B. C. D.
4.(2022·广东茂名·一模)函数在区间上的最大值为
5.(23-24高一上·天津·期末)函数的图象为,如下结论中正确的是 .
(1)图象关于直线对称;
(2)图象关于点对称;
(3)函数在区间内单调递增;
(4)由的图象向右平移个单位长度可以得到图象.
6.(23-24高一上·天津河北·期末)已知函数,将化成的形式为 ;函数在区间上的最小值是 .
三角函数的实际应用问题
1.(23-24高一上·天津滨海新·期末)海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮.一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.由于受潮汐的影响,某港口一天中各时刻的水位高低相差很大.如图,已知该港口某天从8时至14时的水深(单位:)与时刻的关系可用函数近似刻画,其中,,.据此可估计该港口当天9时的水深为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·天津·期末)某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t(单位:h)的变化近似满足函数关系:,.则实验室这一天的最大温差为 ℃;若要求实验室温度不高于11℃,则在 时间段实验室需要降温.
三角函数相关分段函数的性质
1.(23-24高一上·天津·期末)若函数有4个零点,则正数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·天津滨海新·期末)设函数
(ⅰ) ;
(ⅱ)若存在实数,,,满足,且,则的取值范围是 .
3.(23-24高一上·天津河东·期末)已知函数,(且)的图象上关于y轴对称的点至少有3对,则实数a的取值范围是 .
4.(23-24高一上·天津河西·期末)若函数在上具有单调性,且为的一个零点,则 ﹔函数的零点个数 .
函数的综合问题
5.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)若,求的取值范围.
三角函数综合问题
6.(23-24高一上·天津·期末)设函数,给出下列结论:
①的最小正周期为;
②在单调递减;
③的图象关于直线对称;
④把函数图象上所有点向右平移个单位长度,可得到函数的图象.
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
7.(23-24高一上·天津·期末)函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递减区间;
(2)将函数的图象先向左平移个单位长度,再将所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象.当时,求函数的值域.
8.(23-24高一上·天津和平·期末)已知函数,
(1)求函数的最小正周期和对称轴方程;
(2)求函数的单调递减区间;
(3)若函数在上最大值与最小值的和为,求实数的值.
9.(23-24高一上·天津河东·期末)设函数,.
(1)求函数的单调增区间;
(2)已知函数的图象与直线有交点,求相邻两个交点间的最短距离.
10.(23-24高一上·天津河西·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求的最大值及取得最大值时自变量的集合;
(3)求在的单调区间.
11.(23-24高一上·天津·期末)已知函数
(1)求函数的最小正周期及对称轴方程;
(2)将函数的图象向左平移个单位,再将所得图象上各点的纵坐标不变、横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,求在[0,2π]上的单调递减区间.
12.(23-24高一上·天津·期末)已知函数
(1)求函数的最小正周期;
(2)求在上的值域;
(3)试讨论函数在上零点的个数.
13.(23-24高一上·天津南开·期末)已知函数,其图象与直线的交点的横坐标为,且的最小值为.
(1)求的最小正周期和对称中心坐标;
(2)求函数在区间上的取值范围;
(3)求函数的单调递增区间.
14.(23-24高一上·天津·期末)已知函数.
(1)求的值;
(2)求的最小正周期和单调递增区间;
(3)求在上的最大值和最小值.
15.(23-24高一上·天津宁河·期末)已知函数,.
(1)求的单调递减区间;
(2)求的最大值、最小值,并分别求出使该函数取得最大值、最小值时的自变量x的取值.
16.(23-24高一上·天津·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递减区间;
(2)求函数在上的最值;
(3)若,求的值.
17.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的图象两相邻对称轴之间的距离是,若将的图象上每个点先向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若对任意,恒成立,求实数m的取值范围;
(3)若函数的图象在区间(且)上至少含有个零点,在所有满足条件的区间上,求的最小值.
18.(23-24高一上·天津滨海新·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数在上的单调递减区间;
(3)已知函数在上存在零点,求实数的取值范围.
19.(23-24高一上·天津·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期和对称轴;
(2)求函数的对称中心和单调递增区间;
(3)求函数在的最值及相应的的值.
20.(23-24高一上·天津·期末)已知函数,.
(1)求的最小正周期;
(2)求的单调递增区间;
(3)求图像的对称轴方程和对称中心的坐标.
21.(23-24高一上·天津·期末)已知.
(1)当时,求的值;
(2)若的最小值为,求实数的值;
(3)对任意的,不等式恒成立.求的取值范围.
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专题08 三角函数图象、性质及应用
三角函数图象和性质
1.(23-24高一上·天津·期末)下列函数中,以为周期且在区间(,)单调递增的是
A.f(x)=│cos 2x│ B.f(x)=│sin 2x│
C.f(x)=cos│x│ D.f(x)= sin│x│
【答案】A
【知识点】正弦函数的单调性
【分析】本题主要考查三角函数图象与性质,渗透直观想象、逻辑推理等数学素养.画出各函数图象,即可做出选择.
【详解】因为图象如下图,知其不是周期函数,排除D;因为,周期为,排除C,作出图象,由图象知,其周期为,在区间单调递增,A正确;作出的图象,由图象知,其周期为,在区间单调递减,排除B,故选A.
【点睛】
利用二级结论:①函数的周期是函数周期的一半;②不是周期函数;
2.(23-24高一上·天津和平·期末)下列函数中,在定义域内是偶函数,且在区间上为增函数的是( )
A. B.
C.且 D.
【答案】C
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、对数型复合函数的单调性、求余弦(型)函数的奇偶性、根据解析式直接判断函数的单调性
【分析】利用偶函数及在上单调性,逐项判断即得.
【详解】对于A,函数在上不单调,A不是;
对于B,由,得函数是上的奇函数,B不是;
对于C,由,得函数且是偶函数,在上为增函数,C是;
对于D,函数是非奇非偶函数,D不是.
故选:C
3.(23-24高一上·天津南开·期末)下列函数中,图象关于原点对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、诱导公式二、三、四、求含cosx的函数的奇偶性
【分析】根据函数奇偶性的定义逐项判断即可.
【详解】对于A,记,定义域为,关于原点对称,
而,故其图象关于原点对称,A正确;
对于B,记,定义域为,关于原点对称,
而,故其图象关于轴对称,不关于原点对称,B错误;
对于C,记,定义域为,关于原点对称,
而,故其图象不关于原点对称,C错误;
对于D,记,定义域为,关于原点对称,
而,故其图象关于轴对称,不关于原点对称,B错误;
故选:A
4.(23-24高一上·天津南开·期末)设函数,则下列结论错误的是( )
A.的一个周期为 B.在区间上单调递减
C.的一个零点为 D.的图象关于直线对称
【答案】B
【知识点】求cosx型三角函数的单调性、求余弦(型)函数的最小正周期、求cosx(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】根据函数周期性定义判断A;根据余弦函数的单调性可判断B;将代入验证可判断C;将代入验证可判断D.
【详解】对于A,函数,
即的一个周期为,A正确;
对于B,时,,
由于在上单调递增,在上单调递减,
故在区间上不单调,B错误;
对于C,,
将代入得,
故的一个零点为,C正确;
对于D,将代入,即,
即取到最值,故的图象关于直线对称,D正确,
故选:B
5.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的图象关于点对称,且与直线的两个交点的横坐标分别为,,且的最小值为,则( )
A. B.
C.在上单调递减 D.在上的最小值为
【答案】C
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、由图象确定正(余)弦型函数解析式、三角函数图象的综合应用、求sinx型三角函数的单调性
【分析】先由与直线的两个交点的横坐标分别为,,且的最小值为,可得最小正周期为,可求出,再由图像关于对称,代入可求出,则可判断A,B.再利用三角函数性质分别可判断C,D.
【详解】由题意知,,得,
此时的最小值为,即,
得,
的图像关于对称,,
,所以当时,,则,
当,此时为减函数,故C正确.
当时,,则当或时,
函数取得最小值,最小值为,故D错误.
故选:C
6.(23-24高一上·天津滨海新·期末)若函数(,)的最小正周期为,且.给出下列判断:
①若,则函数的图象关于直线对称
②若在区间上单调递增,则的取值范围是
③若在区间内没有零点,则的取值范围是
④若的图象与直线在上有且仅有1个交点,则的取值范围是
其中,判断正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围、利用正弦型函数的单调性求参数、由正弦(型)函数的值域(最值)求参数、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】由题设可得,代入验证法判断①;由区间单调性及正弦函数性质有求参数范围判断②;由区间零点及正弦函数性质,讨论、研究参数范围判断③;由题设,结合题设及正弦函数性质有求参数范围判断④.
【详解】由,则,即,又,
所以,故,
当,则,故函数的图象关于直线对称,①对;
当,则,且在区间上单调递增,
所以,可得,②对;
当,则,且在区间内没有零点,
若,则,此时满足题设;
若,则,故,可得且,
所以,可得;
综上,的取值范围是,③错;
当,则,
又的图象与直线在上有且仅有1个交点,故,
所以,即的取值范围是,④对.
故选:C
【点睛】关键点点睛:根据已知求得,根据各项给定范围求对应的范围,结合正弦函数性质列不等式求参数范围.
7.(23-24高一上·天津·期末)函数的定义域是
【答案】
【知识点】求正切(型)函数的定义域
【解析】令,求解不等式即可.
【详解】要使函数有意义,则,,即:,,
则函数的定义域为.
故答案为:.
8.(23-24高一上·天津宁河·期末)函数,的最小正周期是 .
【答案】
【知识点】求正弦(型)函数的最小正周期
【分析】根据计算即可.
【详解】,
故答案为:.
9.(23-24高一上·天津滨海新·期末)已知函数.
(ⅰ)函数的定义域为 ;
(ⅱ)若是斜三角形的一个内角,则使不等式成立的的集合为 .
【答案】
【知识点】求正切(型)函数的定义域、解正切不等式
【分析】(ⅰ)正切函数性质求定义域;
(ⅱ)由正切函数的单调性解不等式求解集.
【详解】(ⅰ)由正切函数性质知,,故定义域为;
(ⅱ)由,又是斜三角形的一个内角,故,所以.
故答案为:,
10.(23-24高一上·天津·期末)设函数,若函数恰有三个不同的零点,分别为,则的值为 .
【答案】
【知识点】函数与方程的综合应用、根据函数零点的个数求参数范围、利用正弦函数的对称性求参数
【分析】根据三角函数的对称性,先求出函数的对称轴,结合函数与方程的关系转化为两个函数的交点问题,利用数形结合进行求解即可.
【详解】由,得的对称轴为:,
因为,由,解得,
当时,对称轴为,当时,对称轴为,
若函数恰有三个不同的零点,等价于函数与的图象有三个交点,作出函数的图象如图,得,所以,
由图象可知,点和关于直线对称,则;点和关于直线对称,则 ,
因此,.
故答案为:
11.(23-24高一上·天津河北·期末)已知函数,.
(1)用“五点法”在所给的直角坐标系中画出函数在区间内的图象;
(2)求函数的最小正周期;
(3)求函数的单调递增区间.
【答案】(1)图象详见解析
(2)
(3)
【知识点】五点法画正弦函数的图象、求正弦(型)函数的最小正周期、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)利用五点作图法画出图象.
(2)由求得的最小正周期.
(3)利用整体代入法求得的单调递增区间.
【详解】(1),
列表如下:
描点画图如下:
(2)函数的最小正周期.
(3)由,
解得,
所以的单调递增区间为.
三角函数相关图象辨识问题
1.(23-24高一上·天津·期末)在的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】函数图像的识别
【分析】先由函数为奇函数可排除A,再通过特殊值排除B、D即可.
【详解】由,所以为奇函数,故排除选项A.
又,则排除选项B,D
故选:C
2.(23-24高一上·天津·期末)函数f(x)=,的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、函数图像的识别、求cosx(型)函数的值域、奇偶函数对称性的应用
【分析】判断函数的奇偶性,以及函数在上的符号,利用排除法进行判断即可.
【详解】∵f(x)=,
∴,,
∴函数是奇函数,排除D,
当时,,则,排除B,C.
故选:A.
3.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、正、余弦型三角函数图象的应用、根据函数图象选择解析式
【分析】利用函数的奇偶性及特殊点一一判定即可.
【详解】因为的图象关于原点对称,所以为奇函数,
而为偶函数,为奇函数,为奇函数,为偶函数,
应该为一个奇函数与一个偶函数的积,排除B与D.
又因为,不满足,排除A,
满足,C正确.
故选:C
4.(23-24高一上·天津·期末)函数的图象如图所示,则的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】求含cosx的函数的奇偶性、求含sinx的函数的奇偶性、函数图像的识别
【分析】由奇偶性定义判断A、B,求判断C,结合排除法确定答案.
【详解】由,且定义域为R,为奇函数,A不符;
由,且定义域为R,为奇函数,B不符;
由与图象不符,C不符.
故选:D
5.(2023·湖南常德·一模)函数的部分图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数图像的识别、求含sinx的函数的奇偶性、求含cosx的函数的奇偶性
【分析】先判断函数的奇偶性排除选项C、D;再由,即可求解.
【详解】函数的定义域为,
且,
所以函数是奇函数,其函数图像关于对称,所以选项C、D错误;
又,所以选项B错误;
故选:A.
6.(23-24高一上·天津·期末)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】函数图像的识别、诱导公式五、六、求含sinx的函数的奇偶性
【分析】先化简函数解析式,利用奇偶性和函数值的符号可得答案.
【详解】由题可得,
且其定义域为,,
所以函数为偶函数,故排除C,D选项;
又当时,,,所以,故排除A选项.
故选:B.
7.(23-24高一上·天津·期末)函数的部分图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、函数图像的识别、求正弦(型)函数的奇偶性
【分析】根据奇偶性及函数值的正负判断即可.
【详解】因为,定义域为R
所以
所以为奇函数,且,排除AB;
当时,,即,排除D
故选:C.
8.(23-24高一上·天津·期末)函数在内的大致图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、函数图像的识别、求含cosx的函数的奇偶性
【分析】根据函数解析式可得为奇函数,图象关于原点对称,再利用特殊值即可得出A正确.
【详解】由题意可知函数定义域关于原点对称,
且,
所以函数为奇函数,图象关于原点对称,排除选项BD,
不妨取,则,排除C选项,即A正确;
故选:A
三角函数图象的变换
1.(23-24高一上·天津滨海新·期末)把函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到的图象所对应的函数的解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】求图象变化前(后)的解析式
【分析】根据图象变换过程写出函数的解析式即可.
【详解】所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,则.
故选:A
2.(23-24高一上·天津宁河·期末)为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点的( )
A.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
B.横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变
C.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
D.纵坐标缩短到原来的倍,横坐标不变
【答案】B
【知识点】描述正(余)弦型函数图象的变换过程
【分析】利用三角函数的伸缩变换可以得到答案.
【详解】因为把函数的图象上所有的点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,就能得到函数的图象.
故选:B
3.(23-24高一上·天津·期末)若将函数的图象向左平移个单位,得到函数图象解析式是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】求图象变化前(后)的解析式、诱导公式五、六
【分析】利用图象平移“左加右减”的原则,直接推出平移后的函数解析式即可.
【详解】将函数的图象向左平移个单位后所得到的函数图象对应的解析式为:.
故答案为:C.
4.(23-24高一上·天津·期末)将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的倍(纵坐标不变),再将所得的图象向右平移个单位,得到的图象对应的解析式是.
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】求图象变化前(后)的解析式
【解析】横坐标伸长倍,则变为;根据左右平移的原则可得解析式.
【详解】横坐标伸长倍得:
向右平移个单位得:
本题正确选项:
5.(23-24高一上·天津·期末)将正弦函数的图象先向左平移个单位长度,再将得到的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,最后得到函数的图象,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】求图象变化前(后)的解析式
【分析】按题意平移、伸缩变换求解即可.
【详解】将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,
再将所得函数的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到的图象.
∴.
故选:B.
6.(23-24高一上·天津河北·期末)已知函数,该函数的初相是 ;要得到函数的图象,只需将函数的图象 .
【答案】 向左平移个单位长度
【知识点】相位变换及解析式特征、描述正(余)弦型函数图象的变换过程
【分析】根据初相定义得到答案,再设向左平移个单位长度,得到方程,求出,求出答案.
【详解】由初相定义可得,相位中,令得,即为初相;
设向左平移个单位长度,得到,
即,令得,
故向左平移个单位长度.
故答案为:,向左平移个单位长度
7.(23-24高一上·天津南开·期末)为得到函数的图象,至少将函数的图象向左平移 个单位长度.
【答案】
【知识点】诱导公式五、六、求图象变化前(后)的解析式
【分析】以为主体,根据三角函数图象平移结合诱导公式分析求解.
【详解】将函数的图象向左平移个单位长度,
可得的图象,
若得到函数的图象,可得,
解得,且,
所以当时,取到最小值.
故答案为:.
由图象研究正(余)弦型函数参数、解析式、函数值及函数性质
1.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【知识点】三角函数的化简、求值——诱导公式、由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】根据图象求得的解析式,进而求得.
【详解】由图可知,所以,
,
由于,所以,
所以
.
故选:D
2.(23-24高一上·天津河北·期末)已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在区间上的最小值为
B.为偶函数
C.图象的对称中心是,
D.的图象向右平移个单位长度后得到的图象
【答案】B
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求余弦(型)函数的奇偶性、由图象确定正(余)弦型函数解析式、求图象变化前(后)的解析式
【分析】根据图象求得的解析式,结合三角函数最值、奇偶性、对称性、图象变换等知识确定正确答案.
【详解】由图可知,,
所以,,
由于,
所以,所以.
A,,
当时,取得最小值为,故A错误;
B,为偶函数,故B正确;
C,由解得,故C错误;
D,的图象向右平移个单位得到,故D错误.
故选:B
3.(23-24高一上·天津·期末)函数的部分图象如图所示,则的值是 .
【答案】
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】根据求出,根据函数在取最小值求出,根据求出,则函数的解析式可求出,进而求即可.
【详解】由图可知,得,所以,得,
又根据函数在取最小值可得,
解得,又,
所以,
所以,
所以,得,
所以,
所以.
故答案为:.
4.(23-24高一上·天津和平·期末)已知函数的图象如图所示, , .
【答案】
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】根据给定的图象,结合“五点法”作图列式计算即得.
【详解】观察图象,函数的周期,因此,
显然,于是,而,因此.
故答案为:;
5.(23-24高一上·天津宁河·期末)已知函数的部分图象如图所示,则 .
【答案】/
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】由函数最小正周期计算,代入点计算.
【详解】由函数图象可知,最小正周期,则,,
所以,
又图象过点,有,则,
由,得.
故答案为:
6.(23-24高一上·天津·期末2011·辽宁·高考真题)已知函数,的部分图像如下图,则= .
【答案】
【知识点】由图象确定正切(型)函数解析式
【分析】先求出周期,从而可得,代入函数值为0,结合已知的范围,可求得,最后由可得.
【详解】由题意,∴,
又,,而,∴,
,,
∴,
∴.
故答案为.
7.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的部分图象如图所示,将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则 .
【答案】1
【知识点】求图象变化前(后)的解析式、由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】先根据图象求出的周期,则可求出的值,再将代入函数中可求出的值,然后由三角函数图象变换规律可求出,从而可求出
【详解】由题图可知,周期,,
所以,
因为在的图象上,
所以,所以,
得,
因为,所以,
所以,
所以,
故.
故答案为:1
8.(23-24高一上·天津·期末)设函数(,,,)的部分图象如图所示,则函数的解析式为 .
【答案】
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】由图象可得,,求出周期,再利用周期公式求出,然后将代入函数解析式中结合可求出的值,从而可求出函数解析式.
【详解】由图象知,,
又,,
所以,得.
所以,
将点代入,得,
即,又,
所以.
所以.
故答案为:.
9.(23-24高一上·天津·期末)如图为函数的部分图象,且当时,恰有5条对称轴,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】利用正弦函数的对称性求参数、由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】由图象先求得及其周期,从而可得,再由其最大值计算可得,从而可得函数的解析式,再借助正弦函数的性质计算即可得.
【详解】由题意,根据函数的部分图象,
可得,,所以,又,
则,即,
又由,即,
解得,即,
又因为,所以,所以,
由时,恰有5条对称轴,
即函数在上恰有5条对称轴,
则有,解得.
故答案为:.
图象变换与三角函数性质
1.(23-24高一上·天津和平·期末)将函数的图象上所有的点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再沿轴向左平移个单位长度,所得图象对应的函数为.关于函数,现有如下命题:
①函数的图象关于点对称;
②函数在上是增函数:
③当时,函数的值域为;
④函数是奇函数.
其中真命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】求图象变化前(后)的解析式、求cosx(型)函数的对称轴及对称中心、求cosx(型)函数的值域、求cosx型三角函数的单调性
【分析】根据给定变换求出函数的解析式,再逐项判断即可.
【详解】依题意,,
对于①,,因此函数的图象关于点不对称,①错误;
对于②,当时,,而函数在是增函数,
因此函数在上是增函数,②正确;
对于③,当时,,,因此函数的值域为,③正确;
对于④,显然函数是偶函数,不是奇函数,④错误,
所以真命题的个数为2.
故选:B
2.(23-24高一上·天津河西·期末)已知函数(,)的部分图象如图所示,则下列说法正确的个数是( )
①函数最小正周期为;
②为函数的一个对称中心;
③;
④函数向右平移个单位后所得函数为偶函数.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】求图象变化前(后)的解析式、由图象确定正(余)弦型函数解析式、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、求正弦(型)函数的最小正周期
【分析】根据图象可得函数的周期,判断①,进而求得,结合函数对称中心求得,可得函数解析式,代入验证可判断②,代入求值判断③,根据函数图象的平移变换结合函数的奇偶性可判断④,即得答案.
【详解】对于①,设函数的最小正周期为T,则,
即,①正确;
对于②,由,得;
由在函数图象上,得,即,
故,
因为,故,即,
则,
即不是函数的一个对称中心,②错误;
对于③,,正确;
对于④,函数向右平移个单位后所得函数为,
该函数为偶函数,④正确,
故正确的个数是3,
故选:C
3.(23-24高一上·天津·期末)将函数的图象向左平移后得到函数的图象,则的图象的一个对称中心为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、求图象变化前(后)的解析式
【分析】先利用三角函数图象变换规律求出平移后的解析式,再令可求出对称中心的横坐标,从而可求得答案.
【详解】将函数的图象向左平移后得到函数.
令,则,
所以所得图象的对称中心为,
当时,一个对称中心为.
故选:D
4.(23-24高一上·天津·期末)将函数图象上所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,所得图象在区间上恰有两个零点,且在上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】根据函数零点的个数求参数范围、利用余弦函数的单调性求参数、求图象变化前(后)的解析式
【分析】先根据题目的要求伸缩变换得到解析式,然后结合函数在上恰有两个零点以及在上单调递减,列出不等式组,即可求得本题答案.
【详解】依题意可得,
因为,所以,
因为在恰有2个零点,且,,
所以,解得,
令,,得,,
令,得在上单调递减,
所以,
所以,又,解得.
综上所述,,故的取值范围是.
故选:C.
三角恒等变换与三角函数的性质
1.(23-24高一上·天津·期末)已知,函数在上单调递减,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】利用正弦型函数的单调性求参数
【分析】先由两角和的正弦公式可得,再利用函数在上单调递减,列不等式组求解即可.
【详解】解:因为,所以,
因为,函数在上单调递减,所以,得.当时,,所以,解得,
故选:.
2.(23-24高一上·天津·期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.点是曲线的对称中心
B.点是曲线的对称中心
C.直线是曲线的对称轴
D.直线是曲线的对称轴
【答案】C
【知识点】求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、辅助角公式、cos2x的降幂公式及应用、三角恒等变换的化简问题
【分析】由三角恒等变换化简得,由得对称中心坐标,由得对称轴方程.
【详解】由题意得
,
由得,则的对称中心为,所以A,B错误.
由得,则的对称轴方程为,C正确,D错误,
故选:C
3.(23-24高一上·天津·期末)将函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象.若在区间内有,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】利用正弦函数的对称性求参数、求图象变化前(后)的解析式、三角恒等变换的化简问题
【分析】利用三角恒等变换化简函数的解析式为,利用三角函数图象变换可得出函数的解析式,利用正弦型函数的对称性可得出的值,代值计算可得出的值.
【详解】函数,
将的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,
当时,,
令,得,
所以当时,,且,
所以函数的图象关于直线对称.
因为在区间内有,且的最小正周期,
所以,此时.
故选:B.
4.(2022·广东茂名·一模)函数在区间上的最大值为
【答案】3
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、辅助角公式、cos2x的降幂公式及应用
【分析】先通过降幂公式和辅助角公式将函数化简为,然后求出的范围,最后求出函数的最大值.
【详解】由题意,,而,则,所以函数的最大值为.
故答案为:3.
5.(23-24高一上·天津·期末)函数的图象为,如下结论中正确的是 .
(1)图象关于直线对称;
(2)图象关于点对称;
(3)函数在区间内单调递增;
(4)由的图象向右平移个单位长度可以得到图象.
【答案】(1)(2)(3)
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、求图象变化前(后)的解析式、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】化简,然后利用三角函数的知识逐一判断即可.
【详解】因为,
当时,,所以,所以(1)正确;
当时,,所以,所以(2)正确;
令,所以,
取,得,所以(3)正确;
由的图象向右平移个单位长度可以得到,故(4)不正确;
故答案为:(1)(2)(3).
6.(23-24高一上·天津河北·期末)已知函数,将化成的形式为 ;函数在区间上的最小值是 .
【答案】
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式、辅助角公式
【分析】
利用三角恒等变换的知识化简的解析式,然后根据三角函数最值的求法求得在区间上的最小值.
【详解】
.
当时,,
所以当或,
即或时,取得最小值为.
故答案为:;
三角函数的实际应用问题
1.(23-24高一上·天津滨海新·期末)海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮.一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.由于受潮汐的影响,某港口一天中各时刻的水位高低相差很大.如图,已知该港口某天从8时至14时的水深(单位:)与时刻的关系可用函数近似刻画,其中,,.据此可估计该港口当天9时的水深为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式、三角函数在生活中的应用
【分析】根据函数图象可得函数的表达式为,即可代入求解.
【详解】根据图象可得,解得:,
故,
当时,,故,
进而可得,由于,所以,
故,
当时,则,
故选:C
2.(23-24高一上·天津·期末)某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t(单位:h)的变化近似满足函数关系:,.则实验室这一天的最大温差为 ℃;若要求实验室温度不高于11℃,则在 时间段实验室需要降温.
【答案】 4
【知识点】三角函数在生活中的应用
【分析】由正弦函数的性质求得最高和最低温度后可得温差,解不等式可需降温时间段.
【详解】因为,,
所以,所以.
当时,;当时,.于是在上取得的最大值是12,最小值是8.故实验室这一天的最高温度为12℃,最低温度为8℃,最大温差为4℃.由题意,当时,实验室需要降温,故有,即.
又,则,即.
故在时间段实验室需要降温.
故答案为:4;.
三角函数相关分段函数的性质
1.(23-24高一上·天津·期末)若函数有4个零点,则正数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】对数函数图象的应用、根据函数零点的个数求参数范围、正、余弦型三角函数图象的应用
【分析】根据一次函数与对数函数的图象,得到时,函数只有一个零点,结合题意,得到时,方程有三个零点,利用三角函数的性质,得出不等式,即可求解.
【详解】当时,令,即,即,
因为函数与的图象仅有一个公共点,如图所示,
所以时,函数只有一个零点,
又由函数有4个零点,
所以时,方程有三个零点,如图所示,
因为,可得,则满足,
解得,即实数的取值范围为.
故选:B.
2.(23-24高一上·天津滨海新·期末)设函数
(ⅰ) ;
(ⅱ)若存在实数,,,满足,且,则的取值范围是 .
【答案】 0
【知识点】求分段函数值、正弦函数图象的应用、根据函数零点的个数求参数范围、对数函数图象的应用
【分析】(ⅰ)应用分段函数解析式,将自变量代入求值;
(ⅱ)画出分段函数大致图象,数形结合判断实数,,,的范围,结合各分段对应函数的性质求得,,,即可求目标式的范围.
【详解】(ⅰ)由,则;
(ⅱ)由解析式可得函数大致图象如下:
存在实数,,,满足,且,
所以,而,有或(舍),又,
故,,
.
由,可得,
所以.
故答案为:0,
3.(23-24高一上·天津河东·期末)已知函数,(且)的图象上关于y轴对称的点至少有3对,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【知识点】由对数函数的单调性解不等式、正弦函数图象的应用、根据函数零点的个数求参数范围、对数函数图象的应用
【分析】根据给定条件,利用对称思想求出函数与的图象至少有3个公共点的a的范围.
【详解】由函数,(且)的图象上关于y轴对称的点至少有3对,
得函数的图象关于y轴对称的图象与函数的图象至少有3个公共点,
即函数的图象与函数的图象至少有3个公共点,
而函数的值域为,则函数在的图象必在x轴下方,因此,
在同一坐标系内作出函数与的图象,
观察图象知,当时,函数与的图象至少有3个公共点,
由,解得,所以实数a的取值范围是.
故答案为:
【点睛】方法点睛:函数零点个数判断方法:(1)直接法:直接求出的解;(2)图象法:作出函数的图象,观察与x轴公共点个数或者将函数变形为易于作图的两个函数,作出这两个函数的图象,观察它们的公共点个数.
4.(23-24高一上·天津河西·期末)若函数在上具有单调性,且为的一个零点,则 ﹔函数的零点个数 .
【答案】 3 9
【知识点】求函数零点或方程根的个数、利用正弦函数的对称性求参数、利用正弦型函数的单调性求参数、根据零点求函数解析式中的参数
【分析】根据函数在上具有单调性,可确定,结合为的一个零点,即可确定的值;作出的图象,根据图象的交点个数,即可确定函数的零点个数.
【详解】函数在上具有单调性,
设T为函数的最小正周期,故,
即;
又为的一个零点,则,
故,即,
只有时,符合题意,故;
可得,而,,
故作出函数的图象如图:
结合函数图象可知的图象有9个交点,
故函数的零点个数为9,
故答案为:3;9
函数的综合问题
5.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)由图可知,再结合周期公式可求出,由可求出的值,再由可求出的值,从而可求出的解析式;
(2)由求出的范围,再利用正弦函数的性质可求出的取值范围.
【详解】(1)由的部分图象可知,所以,
所以,解得,
因为的图象过点,
所以,
所以,解得,
因为,所以,
所以,
因为的图象过点,
所以,得,解得,
所以,
(2)因为,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以的取值范围为.
三角函数综合问题
6.(23-24高一上·天津·期末)设函数,给出下列结论:
①的最小正周期为;
②在单调递减;
③的图象关于直线对称;
④把函数图象上所有点向右平移个单位长度,可得到函数的图象.
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【答案】C
【知识点】求余弦(型)函数的最小正周期、求cosx(型)函数的对称轴及对称中心、求图象变化前(后)的解析式、辅助角公式
【分析】根据二倍角的正弦公式、辅助角公式化简函数的解析式,然后运用余弦型函数的性质逐一判断即可.
【详解】.
A:因为的最小正周期为,所以本结论正确;
B:当时,,显然不是的子集,所以本结论不正确;
C:因为,所以函数的图象关于直线对称,因此本结论正确;
D:函数的图象上所有点向右平移个单位长度,
得到的图象,因此本结论正确,共有3个结论正确,
故选:C
7.(23-24高一上·天津·期末)函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递减区间;
(2)将函数的图象先向左平移个单位长度,再将所有点的横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象.当时,求函数的值域.
【答案】(1)最小正周期为,,.
(2)
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、求图象变化前(后)的解析式、求正弦(型)函数的最小正周期、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)先化简函数解析式,结合周期和单调区间的求解方法可得答案;
(2)根据图象变换求出,结合函数单调性可得值域.
【详解】(1)
,
因为,所以的最小正周期为.
令,,解得,,
所以函数的单调减区间为,.
(2)函数的图象先向左平移个单位得到,
将横坐标缩短为原来的(纵坐标不变),得到,
时,,
所以当时,解得,此时函数为增函数;
当时,解得,此时函数为减函数;
所以函数的单调递增区间为,单调递减区间为,
所以函数的最大值为,又因为,,
所以函数的最小值为,所以的值域为.
8.(23-24高一上·天津和平·期末)已知函数,
(1)求函数的最小正周期和对称轴方程;
(2)求函数的单调递减区间;
(3)若函数在上最大值与最小值的和为,求实数的值.
【答案】(1),对称轴方程为,.
(2),;
(3).
【知识点】由正弦(型)函数的值域(最值)求参数、求正弦(型)函数的最小正周期、辅助角公式、求sinx型三角函数的单调性
【分析】
(1)利用二倍角公式和两角和的余弦公式进行化简为正弦型函数,进而求得最小正周期和对称轴方程;
(2)根据题意得到不等式组,解出即可.
(3)当时,,再求出的最大值与最小值,然后列出方程求得的值.
【详解】(1)函数
,
函数的最小正周期为:,
令,,解得,,
则对称轴方程为,.
(2)令,,
解得:,,
函数的单调递减区间为:,;
(3)当时, ,
令或,解得:或,
此时函数取得最小值为:,
令,解得:,
此时函数取得最大值为:,
又的最大值与最小值的和为,所以有:
,解之得:.
9.(23-24高一上·天津河东·期末)设函数,.
(1)求函数的单调增区间;
(2)已知函数的图象与直线有交点,求相邻两个交点间的最短距离.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、二倍角的正弦公式、用和、差角的正弦公式化简、求值、特殊角的三角函数值
【分析】(1)利用两角和的正弦公式以及二倍角公式以及辅助角公式化简,再结合正弦函数的单调性,解不等式,即可求得答案.
(2)由题意可得,解三角方程,即可求得答案.
【详解】(1)由题意得
,
令,
即得,
故函数的单调增区间为
(2)由题意得,即得,
故或,
则或,
故相邻两个交点间的最短距离为.
10.(23-24高一上·天津河西·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求的最大值及取得最大值时自变量的集合;
(3)求在的单调区间.
【答案】(1)
(2)1;
(3)增区间为,减区间为.
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、三角恒等变换的化简问题、求正弦(型)函数的最小正周期、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)利用二倍角公式以及辅助角公式化简表达式,结合正弦函数的周期公式,即可得答案;
(2)结合正弦函数的最大值以及取得最大值时x的取值,即可得答案;
(3)根据x的范围,确定的范围,结合正弦函数的单调性,即可求得答案.
【详解】(1)由题意得
,
故的最小正周期为;
(2)由,由于的最大值为1,
故的最大值为,此时,
即,即x的集合为,
(3)当时,,
故当,即时,单调递增,
当,即时,单调递减,
即在上的单调增区间为,减区间为.
11.(23-24高一上·天津·期末)已知函数
(1)求函数的最小正周期及对称轴方程;
(2)将函数的图象向左平移个单位,再将所得图象上各点的纵坐标不变、横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,求在[0,2π]上的单调递减区间.
【答案】(1)最小正周期为,对称轴方程为,
(2)
【知识点】求正弦(型)函数的最小正周期、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、结合三角函数的图象变换求三角函数的性质、三角恒等变换的化简问题
【分析】(1)利用两角和差的正余弦公式与辅助角公式化简可得,再根据周期的公式与余弦函数的对称轴公式求解即可;
(2)根据三角函数图形变换的性质可得,再根据余弦函数的单调区间求解即可.
【详解】(1),
,
所以函数的最小正周期为,
令,,得函数的对称轴方程为,
(2)将函数的图象向左平移个单位后所得图象的解析式为,
所以,
令,
所以.又,
所以在上的单调递减区间为.
12.(23-24高一上·天津·期末)已知函数
(1)求函数的最小正周期;
(2)求在上的值域;
(3)试讨论函数在上零点的个数.
【答案】(1)
(2)
(3)答案见解析
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的最小正周期、辅助角公式、cos2x的降幂公式及应用
【分析】(1)利用三角恒等变换和正弦型函数的周期公式即可得到答案;
(2)利用整体法求出,再通过正弦型函数的值域求解方法即可;
(3)等价转化为方程在上的解的个数,再结合正弦型函数的性质与值域即可.
【详解】(1)函数,
故函数的最小正周期为.
(2)在上,,
可得.
(3)函数在上零点的个数,
即方程在上的解的个数.
,
当或时,方程有一个解,
当时,方程有2个解,
当或时,方程无解.
综上可得,当或时,一个零点;
当时,2个零点;
当或时,没有零点.
13.(23-24高一上·天津南开·期末)已知函数,其图象与直线的交点的横坐标为,且的最小值为.
(1)求的最小正周期和对称中心坐标;
(2)求函数在区间上的取值范围;
(3)求函数的单调递增区间.
【答案】(1),
(2)
(3)
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的最小正周期、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)由题意利用三角恒等变换化简函数表达式,由题意得函数周期进而得表达式,整体代入求解对称中心即可.
(2)由题意得,由此即可得解.
(3)由复合函数单调性令,即可得解.
【详解】(1)
因为图象与直线的交点的横坐标为,且的最小值为,
所以函数的最小正周期为,得到.
则,
由,得,
所以图象的对称中心坐标为.
(2)因为,所以,
所以,
所以
即的取值范围为.
(3)由,得
所以的单调递增区间为.
14.(23-24高一上·天津·期末)已知函数.
(1)求的值;
(2)求的最小正周期和单调递增区间;
(3)求在上的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2);
(3)最大值;最小值
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的最小正周期、三角恒等变换的化简问题、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)化简的解析式,代入求值即可;
(2)利用计算周期,令,即可得到增区间;
(3)由得到,借助正弦函数的性质可求出最值.
【详解】(1)因为,
所以
(2)由(1)可知,的最小正周期,
由,
得,
所以,函数的单调递增区间为:.
(3)因为,所以,
所以当时,即时,取到最大值;当时,即时,取到最小值.
15.(23-24高一上·天津宁河·期末)已知函数,.
(1)求的单调递减区间;
(2)求的最大值、最小值,并分别求出使该函数取得最大值、最小值时的自变量x的取值.
【答案】(1)
(2)当时,取最大值为2,当时,取最小值为.
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、辅助角公式、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)直接利用三角函数关系式的恒等变换,把函数的关系式变形成正弦型函数,利用整体思想的应用求出函数的单调递减区间.
(2)结合(1)利用单调区间,可求的最大值、最小值,以及使该函数取得最大值、最小值时的自变量x的取值..
【详解】(1)由题意可知:.
因为,所以,
因为,的单调递减区间是,
且由,得,
所以的单调递减区间为.
(2)由(1)可知,当时,单调递减,
可得当时,单调递增,
又,,
所以:当时,取最大值为2,
当时,取最小值为.
16.(23-24高一上·天津·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递减区间;
(2)求函数在上的最值;
(3)若,求的值.
【答案】(1),单调减区间为.
(2),
(3)
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、三角恒等变换的化简问题、辅助角公式、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)化简函数为,结合三角函数的图象与性质,即可求解;
(2)由(1)得出函数的单调递增区间,结合,和的值,即可求解;(3)根据题意,求得,结合,即可求解.
【详解】(1)解:由函数
,
所以的最小正周期为,
令,可得,
所以的单调减区间为.
(2)解:由(1)知,函数的单调递增区间为,
因为,所以在上单调递增,在上单调递减,
且,,,所以,.
(3)解:由函数,可得,
因为,
所以.
17.(23-24高一上·天津·期末)已知函数的图象两相邻对称轴之间的距离是,若将的图象上每个点先向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,所得函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)若对任意,恒成立,求实数m的取值范围;
(3)若函数的图象在区间(且)上至少含有个零点,在所有满足条件的区间上,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、三角函数图象的综合应用、求图象变化前(后)的解析式
【分析】(1)先求出表达式,根据图象的变换写出变换后的解析式,根据偶函数的条件求参数;
(2)参变分离进行处理,将问题转化为,只需求出不等式右边的最小值,结合对勾函数的单调性进行辅助求解;
(3)先求出零点的一般形式,结合零点的个数求出区间长度的最小范围.
【详解】(1)由,得,则
则为偶函数,
于是轴是其一条对称轴,根据正弦函数的性质,在对称轴对应的横坐标处一定取到最值,所以,
又,所以,故.
(2)因为,所以,
故,,
而恒成立,
即,
整理可得.
令,,
设,,设,且,
则,
由于,,则,所以,
即区间上单调递增,故,
故,即实数m的取值范围是.
(3)由题意知,
由得,
故或,,
解得或,,
故的零点为或,,
所以相邻两个零点之间的距离为或
若最小,则和都是零点,此时在区间,,…,,
分别恰有个零点,
所以在区间上恰有个零点,
从而在区间上至少有一个零点,所以,
另一方面,在区间上恰有个零点,
所以的最小值为.
【点睛】关键点点睛:第三问零点个数的处理可以考虑研究区间长度为的情况,发现规律后扩充到区间长度为整数倍的上进行求解.
18.(23-24高一上·天津滨海新·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数在上的单调递减区间;
(3)已知函数在上存在零点,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【知识点】根据零点所在的区间求参数范围、求正弦(型)函数的最小正周期、三角恒等变换的化简问题、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)应用诱导公式、倍角正弦公式及辅助角公式化简函数式,进而求最小正周期;
(2)令,结合正弦函数性质求递减区间;
(3)问题化为在上有解,令,,再结合二次函数性质求参数范围.
【详解】(1)
,
由,则的最小正周期为.
(2)由(1)知,设,,所以,
又在的单调递减区间是,
由,得,所以在上的单调递减区间是.
(3)由(2)知,所以.
函数在上存在零点,
即在上有解.
由(2)知在,上单调递增,在上单调递减.
在上,.
令,,则,
所以,解得,所以实数的取值范围为.
19.(23-24高一上·天津·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期和对称轴;
(2)求函数的对称中心和单调递增区间;
(3)求函数在的最值及相应的的值.
【答案】(1)最小正周期为,对称轴方程为
(2)对称中心为,单调递增区间为
(3)有最大值2,此时;有最小值-1,此时.
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、三角恒等变换的化简问题、求sinx型三角函数的单调性
【分析】(1)利用三角恒等变换化简得到,求出最小正周期,整体法求出对称轴方程;
(2)整体法得到对称中心和单调递增区间;
(3)由得到,结合正弦函数的性质,求出最值及相应的的值.
【详解】(1),
,由,,得,
故函数的最小正周期为,
函数的对称轴方程为;
(2)由,得
由得,,
故函数的对称中心为,
单调递增区间为;
(3)由(1)知,
设,
当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
因此,当,即时,有最大值2;
当,即时,有最小值.
20.(23-24高一上·天津·期末)已知函数,.
(1)求的最小正周期;
(2)求的单调递增区间;
(3)求图像的对称轴方程和对称中心的坐标.
【答案】(1);(2);
(3)对称轴为,对称中心为.
【知识点】求正弦(型)函数的最小正周期、求正弦(型)函数的对称轴及对称中心、三角恒等变换的化简问题、求sinx型三角函数的单调性
【解析】(1)首先可通过三角恒等变换将函数转化为,然后根据周期计算公式即可得出结果;
(2)可通过正弦函数的单调性得出结果;
(3)可通过正弦函数的对称性得出结果.
【详解】(1)
,
最小正周期.
(2)当时,
即时,函数单调递增,
故函数的单调递增区间为.
(3),即,
,即,
则函数的对称轴方程为,对称中心为.
21.(23-24高一上·天津·期末)已知.
(1)当时,求的值;
(2)若的最小值为,求实数的值;
(3)对任意的,不等式恒成立.求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【知识点】特殊角的三角函数值、sinα±cosα和sinα·cosα的关系、由正弦(型)函数的值域(最值)求参数、求含sinx(型)的二次式的最值
【分析】(1)利用辅助角公式,化简函数,再代入求;
(2)首先设,利用三角恒等变换,将函数表示成关于的二次函数,讨论对称轴,结合定义域求函数的最小值,列式求解;
(3)根据(2)的结果,不等式参变分离为,在恒成立,转化为判断函数的单调性,求函数的最值,即可求解的取值范围.
【详解】(1),
当时,;
(2)设,则,,
,其对称轴为,
当,即时,的最小值为,则;
当,即时,的最小值为;则;
综上,或;
(3)由,对所有都成立.
设,则,
,恒成立,
,,在恒成立,
当时,递减,则在递增,
时取得最大值
得,
所以存在符合条件的实数,且的取值范围为.
【点睛】关键点点睛:本题的关键利用公式,从而利用换元法转化为关于的函数问题.
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