内容正文:
专题09 三角函数图像及性质及型
正切型函数定义域
1.(23-24高一上·新疆·期末)求函数的定义域 .
2.(23-24高一上·新疆·期末)函数的定义域为 .
三角函数图像基本性质
1.(23-24高一上·新疆·期末)设函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数图象的对称轴、对称中心;
(3)当x取何值时,函数有最值;
(4)求函数的单调区间;
(5)判断函数在上的单调性;
(6)求函数在上的值域;
(7)求函数的解集.
2.(23-24高一上·新疆·期末)函数的对称轴为 .
3.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求的单调区间.
4.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数,则( )
A.是函数的一个零点
B.函数是偶函数
C.函数在区间上单调递增
D.将函数的图象向右平移个单位后与原函数的图象重合
5.(23-24高一上·新疆·期末)函数,则( )
A.的一个周期为
B.是增函数
C.的图象关于点对称
D.将函数的图象向右平移个单位长度可得到的图象
6.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数,,则下列结论正确的是( )
A.函数满足
B.函数在上单调递增
C.函数在区间上单调递增
D.函数图像关于点对称
伸缩平移变换
1.(23-24高一上·新疆·期末)为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点( )
A.向左平行移动个单位长度 B.向右平行移动个单位长度
C.向左平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度
2.(23-24高一上·新疆·期末)为了得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向右平移1个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移1个单位长度 D.向左平移个单位长度
3.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)为了得到函数的图像,只需将函数的图像所有点( )
A.横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将所得图像向右平移个单位长度
B.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图像向右平移个单位长度
C.向右平移个单位长度,再把所得图像各点横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)
D.向右平移个单位长度,再把所得图像各点横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)
4.(23-24高一上·新疆·期末)要得到的图象,可以将函数的图象上所有的点( )
A.向左平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标缩短到原来的
B.向左平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标缩短到原来的
C.横坐标缩短到原来的,再把所得图象上各点向左平移个单位长度
D.横坐标缩短到原来的,再把所得图象上各点向右平移个单位长度
5.(23-24高一上·新疆·期末)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向右平移个单位 B.向左平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
6.(23-24高一上·新疆·期末)将函数的图象向左平移个单位后得到函数的图象,则
A.为奇函数,在上单调递减 B.最大值为1,图象关于y轴对称
C.周期为,图象关于点对称 D.为偶函数,在上单调递增
根据简谐函数图像求解析式
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的部分图像如图所示,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·新疆·期末)函数的部分图象如图所示,则 .
3.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数(,,)的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.函数在上的最小值为
4.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数的部分图象如图所示.则( )
A.的图象关于中心对称
B.在区间上单调递增
C.函数的图象向右平移个单位长度可以得到函数的图象
D.将函数的图象所有点的横坐标缩小为原来的,得到函数的图象
5.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)定义在实数集的函数的图象的一个最高点为,与之相邻的一个对称中心为,将的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则( )
A.的振幅为
B.的频率为
C.的单调递增区间为
D.在上只有一个零点
6.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数的部分图象与轴交于点,与轴的一个交点为,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. B.的最小正周期为6
C.的图像关于直线对称 D.在单调递减
7.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数,,,的图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)求在区间上的值域.
8.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)若,求的最小正周期及单调递增区间.
利用辅助角公式转换成型
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求的单调递增区间;
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求的单调递减区间;
(2)求图象的对称中心的坐标;
(3)若,,求的值.
3.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求的最大值以及取得最大值时的集合;
(2)当时,求的值域.
4.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的单调递减区间;
(3)当时,求证:.
5.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数,则( )
A.的最小正周期为
B.函数的图象关于对称
C.是函数图象的一条对称轴
D.将函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象
6.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知向量,.设函数,且函数图像的两相邻对称轴间的距离为,则 ( )
A.
B.是函数图像的对称中心
C.函数在区间上单调递减
D.使成立的的取值区间为
三角函数的值域
1.(23-24高一上·新疆·期末)函数的值域是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数
(1)求的最小正周期;
(2)求在区间上最小值以及取得最小值时的集合.
3.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数,.
(1)求的最小正周期和单调递减区间;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
4.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的最大值和最小值以及取得最大值和最小值时的集合.
5.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期和的单调递减区间;
(2)当时,求函数的最小值及取得最小值时x的值.
6.(23-24高一上·新疆·期末)设函数.
(1)求的图象的对称轴方程和对称中心的坐标;
(2)求在上的最值.
三角绝对值函数
1.(23-24高一上·新疆·期末)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递减的是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·新疆·期末)图中的曲线对应的函数解析式是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数,下列叙述正确的有( )
A.的周期为2π; B.是偶函数;
C.在区间上单调递减; D.x1,x2∈R,
根据平移求参数
1.(23-24高一上·新疆·期末)将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的相邻对称中心之间的距离为,将函数图象向左平移个单位得到函数的图象,则( ).
A. B. C. D.
根据周期及最值求参数
1.(23-24高一上·新疆·期末)记函数的最小正周期为T,若,且的最小值为1.则曲线的一个对称中心为( )
A. B. C. D.
根据对称性求参数
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知,函数的图象在区间上有且仅有一条对称轴,则实数的可能取值是( )
A. B. C. D.
根据单调性求参数
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数其中.若在区间上单调递增,则ω的取值范围是( )
A. B. C. D.
根据零点求参数
1.(23-24高一上·新疆·期末)若函数在上恰好存在2个不同的满足,则的取值范围是 .
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的最小正周期为.
(1)求f(x)的单调增区间;
(2)将f(x)的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到函数的图象,若在[0,b]()上至少含有2022个零点,求b的最小值.
恒成立问题
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的最小正周期为,且对,恒成立,若,则的最小值是 .
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的最小正周期是.
(1)求的解析式,并求的单调递减区间;
(2)将图象上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,再向左平移个单位,最后将整个函数图象向上平移个单位后得到函数的图象,若时,恒成立,求的取值范围.
三角函数与二次函数复合型
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数为奇函数,且图象的相邻两对称轴间的距离为.
(1)求的解析式与单调递减区间;
(2)已知在时,求方程的所有根的和.
其他求参数问题
1.(23-24高一上·新疆·期末)函数的图象的相邻两支截直线所得线段长为,则的值是 .
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数
(1)化简的表达式.
(2)若的最小正周期为π,求,的单调区间与值域.
(3)将(2)中的函数图像上所有的点向右平移个单位长度,得到函数,且图像关于x=0对称.若对于任意的实数a,函数,与y=1的公共点个数不少于6个且不多于10个,求正实数的取值范围.
3.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数为上的奇函数.
(1)求实数的值;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的最小值.
4.(23-24高一上·新疆·期末)将函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标变为原来的2倍.得到函数的图象.
(1)求的解析式;
(2)若是奇函数,求的值;
(3)求在上的最小值与最大值.
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专题09 三角函数图像及性质及型
正切型函数定义域
1.(23-24高一上·新疆·期末)求函数的定义域 .
【答案】
【分析】利用正切函数的定义,列出不等式求解即得.
【详解】函数有意义,则,解得,
所以函数的定义域为.
故答案为:
2.(23-24高一上·新疆·期末)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】利用正切函数的性质即可得解.
【详解】因为,
所以,则,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
三角函数图像基本性质
1.(23-24高一上·新疆·期末)设函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数图象的对称轴、对称中心;
(3)当x取何值时,函数有最值;
(4)求函数的单调区间;
(5)判断函数在上的单调性;
(6)求函数在上的值域;
(7)求函数的解集.
【答案】(1)
(2)对称轴,对称中心
(3)时,函数取得最大值,当时,函数取得最小值
(4)增区间为,减区间为
(5)减区间为,增区间为
(6)
(7)
【分析】(1)根据正弦型函数最小正周期公式,即可求得答案;
(2)根据正弦函数的对称轴以及对称中心,利用整体代换的方法,即可求得答案;
(3)根据正弦函数的最值,利用整体代换的方法,即可求得答案;
(4)根据正弦函数的单调性,利用整体代换的方法,求解不等式,即可求得答案;
(5)根据x的范围,确定,结合正弦函数单调性,即可求得答案;
(6)根据x的范围,确定,结合正弦函数的性质,即可求得答案;
(7)由可得,结合正弦函数性质,解三角不等式,即可得答案.
【详解】(1)对于函数,它的最小正周期为.
(2)令,求得,
可得函数图象的对称轴为;
令,求得,
可得函数图象的对称中心为;
(3)令,求得,
可得当时,函数取得最大值为2;
令,求得,
可得当时,函数取得最小值为-2.
(4)令,求得,
可得函数的增区间为.
令,求得,
可得函数的减区间为.
(5)在上,,
故当时,即时,函数单调递减;
当时,即时,函数单调递增,
故函数在上的减区间为,增区间为;
(6)在上,,
故当时,函数取得最小值为-2;
当时,函数取得最大值为,
故函数的值域为;
(7)函数,即,故有,
求得,
故函数的解集为.
2.(23-24高一上·新疆·期末)函数的对称轴为 .
【答案】
【分析】根据余弦函数的对称性,利用整体代入法求解可得.
【详解】由得,
所以,函数的对称轴方程为.
故答案为:
3.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求的单调区间.
【答案】(1);
(2)单调递增区间为,单调递减区间为.
【分析】(1)根据周期公式直接计算可得;
(2)根据正弦函数的单调性,利用整体代入法求解即可.
【详解】(1)因为,所以的最小正周期.
(2)由解得,
由解得,
所以函数的单调递增区间为,
单调递减区间为.
4.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数,则( )
A.是函数的一个零点
B.函数是偶函数
C.函数在区间上单调递增
D.将函数的图象向右平移个单位后与原函数的图象重合
【答案】ABD
【分析】因为,所以选项A正确;因为,所以选项B正确;因为,而在区间上不单调,所以选项C错误;因为是的最小正周期,所以选项D正确.
【详解】解:因为,所以选项A正确;
因为,令,所以函数是偶函数,所以选项B正确;因为当时,,而在区间上不单调,所以选项C错误;
因为是的最小正周期,所以选项D正确.
故选:ABD
5.(23-24高一上·新疆·期末)函数,则( )
A.的一个周期为
B.是增函数
C.的图象关于点对称
D.将函数的图象向右平移个单位长度可得到的图象
【答案】AC
【分析】根据的周期性,单调区间,对称中心,及平移逐项判断.
【详解】对A:的最小正周期为,故A正确;
对B:的递增应满足:,即增区间为,故B错误.
对C:的对称中心满足:,即中心为,,故C正确;
对D:将函数的图象向右平移个单位长度可得到,故D错误.
故选:AC
6.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数,,则下列结论正确的是( )
A.函数满足
B.函数在上单调递增
C.函数在区间上单调递增
D.函数图像关于点对称
【答案】AD
【分析】选项A. 直接化简由诱导公式,可判断;选项B. 求出函数的单调区间可判断;选项C求出的定义域可判断;选项D求出对称中心坐标可判断.
【详解】选项A.
,故A正确.
选项B. 函数的单调递减区间:
即,
当时,函数在上单调递减,所以B不正确.
选项C. 的定义域为
由,所以函数在区间上不单调,所以C不正确.
选项D. 函数的对称中心满足:
即,所以的对称中心坐标为
当时,为函数的一个中心对称点,所以D正确.
故选:AD
伸缩平移变换
1.(23-24高一上·新疆·期末)为了得到函数的图象,只需把函数的图象上所有的点( )
A.向左平行移动个单位长度 B.向右平行移动个单位长度
C.向左平行移动个单位长度 D.向右平行移动个单位长度
【答案】D
【分析】根据三角函数平移变换原则直接求解即可.
【详解】,
只需把的图象上所有的点向右平行移动个单位长度即可得到的图象.
故选:D.
2.(23-24高一上·新疆·期末)为了得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向右平移1个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移1个单位长度 D.向左平移个单位长度
【答案】B
【分析】根据题意,结合三角函数的图象变换的规则,即可得到答案.
【详解】将函数的图象向右平移个单位长度可以得到函数的图象.
故选:B
3.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)为了得到函数的图像,只需将函数的图像所有点( )
A.横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将所得图像向右平移个单位长度
B.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图像向右平移个单位长度
C.向右平移个单位长度,再把所得图像各点横坐标缩短到原来的(纵坐标不变)
D.向右平移个单位长度,再把所得图像各点横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)
【答案】AC
【分析】根据平移变换和伸缩变换逐一判断即可.
【详解】对于A,函数的图像所有点横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再将所得图像向右平移个单位长度得到函数的图像,故A正确;
对于B,函数的图像所有点横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图像向右平移个单位长度得到函数的图像,故B错误;
对于C,函数的图像所有点向右平移个单位长度,再把所得图像各点横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到函数的图像,故C正确;
对于D,函数的图像所有点向右平移个单位长度,再把所得图像各点横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图像,故D错误;
故选:AC
4.(23-24高一上·新疆·期末)要得到的图象,可以将函数的图象上所有的点( )
A.向左平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标缩短到原来的
B.向左平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标缩短到原来的
C.横坐标缩短到原来的,再把所得图象上各点向左平移个单位长度
D.横坐标缩短到原来的,再把所得图象上各点向右平移个单位长度
【答案】A
【分析】由题意利用三角函数的图象变换规律,得出结论.
【详解】将函数的图象上所有的点向左平移个单位长度得到,
再把所得图象上各点的横坐标缩短到原来的得到.
也可以将函数的图象上所有的点横坐标缩短到原来的得到,
再向左平移个单位长度得到.
故选:A.
5.(23-24高一上·新疆·期末)要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A.向右平移个单位 B.向左平移个单位 C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】A
【分析】根据诱导公式有,即可判断函数间的平移过程.
【详解】函数,
所以只需将函数的图像向右平移个单位.
故选:A
6.(23-24高一上·新疆·期末)将函数的图象向左平移个单位后得到函数的图象,则
A.为奇函数,在上单调递减 B.最大值为1,图象关于y轴对称
C.周期为,图象关于点对称 D.为偶函数,在上单调递增
【答案】B
【解析】先求出函数g(x)的解析式,再对每一个选项逐一分析判断得解.
【详解】将函数的图象向左平移个单位后得到函数,
由于函数g(x)是一个偶函数,所以选项A错误;
由于函数g(x) 最大值为1,图象关于y轴对称,所以选项B正确;
由于函数g(x)的最小正周期为,所以选项C错误;
由于函数g(x)在单调递增,所以选项D错误.
故选:B
【点睛】本题主要考查函数的图象变换,考查余弦函数的图象和性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
根据简谐函数图像求解析式
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的部分图像如图所示,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由可求,由可求得,由,可求得,从而可求得点的坐标.
【详解】解:由图像可知,,
,
又,的图像经过,
,
由于,所以,
点的坐标为,
故选:A.
2.(23-24高一上·新疆·期末)函数的部分图象如图所示,则 .
【答案】
【分析】根据函数的图象结合正弦函数的图象及性质,求得函数的解析式,再代入求值即可.
【详解】由函数的图象可知,,则,解得,
把代入,则,,解得,,
而,所以,
所以,
所以.
故答案为:.
3.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数(,,)的部分图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.函数在上的最小值为
【答案】BCD
【分析】由图象观察周期,然后由周期公式求,可判断A;由图可直接判断B;将点代入解析式可求,可判断C;根据求出的范围,利用正弦函数性质求最小值,可判断D.
【详解】对于A,由图可知,,所以,A错误;
对于B,由图可知,B正确;
对于C,由上知,,
因为函数的图象过点,所以,
得,即,
又,所以,C正确;
对于D,当时,,
所以当,即时,取得最小值,D正确.
故选:BCD
4.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数的部分图象如图所示.则( )
A.的图象关于中心对称
B.在区间上单调递增
C.函数的图象向右平移个单位长度可以得到函数的图象
D.将函数的图象所有点的横坐标缩小为原来的,得到函数的图象
【答案】ABD
【分析】由题意首先求出函数的表达式,对于A,直接代入检验即可;对于B,由复合函数单调性、正弦函数单调性判断即可;对于CD,直接由三角函数的平移、伸缩变换法则进行运算即可.
【详解】由图象可知,,解得,
又,所以,即,结合,可知,
所以函数的表达式为,
对于A,由于,即的图象关于中心对称,故A正确;
对于B,当时,,由复合函数单调性可知在区间上单调递增,故B正确;
对于C,函数的图象向右平移个单位长度可以得到函数,故C错误;
对于D,将函数的图象所有点的横坐标缩小为原来的,得到函数的图象,故D正确.
故选:ABD.
5.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)定义在实数集的函数的图象的一个最高点为,与之相邻的一个对称中心为,将的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,则( )
A.的振幅为
B.的频率为
C.的单调递增区间为
D.在上只有一个零点
【答案】AD
【分析】先根据余弦函数的图象和性质,求得的解析式,再结合三角函数的图象变换,求得函数的解析式,再结合余弦函数的图象与性质,即可求解.
【详解】由题意,可得,所以,可得,
所以,所以函数的振幅为3,故A正确;
函数的频率为,故B错误;
因为,所以,
因为,所以,即,
所以,
令,可得,
所以的单调递增区间为,而选项C只是其中一个单调递增区间,故C错误;
由,解得,
所以函数在上只有一个零点.
故选:AD
【点睛】关键点睛:本题主要考查了三角函数的图象变换,以及三角函数的图象与性质,其中解答中熟记三角函数的图象变换,以及熟练应用三角函数的图象与性质是解答的关键.
6.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数的部分图象与轴交于点,与轴的一个交点为,如图所示,则下列说法正确的是( )
A. B.的最小正周期为6
C.的图像关于直线对称 D.在单调递减
【答案】ABC
【分析】根据图象轴交于点,可以求出,由过点结合可以求出,即得出解析式,再逐一判断每个选项的正误.
【详解】因为函数经过,所以,所以,故正确
又因为时,函数值为0,所以,
又,所以,所以,
所以,
可得的最小正周期为;故正确
当,即在,上单调递减,
直线是的一条对称轴,故正确,故不正确.
故选:
【点睛】本题主要考查了由三角函数函数部分图象求三角函数的解析式,并研究函数的单调性、周期性、对称性,属于中档题.
7.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数,,,的图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)求在区间上的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据函数的图象可知,由图知可求出函数周期的为,从而求出,又由函数在时取得最大值,从而求出,即可求解.
(2)根据(1)中知,利用整体代换求出,从而求解.
【详解】(1)由图可知,
且由图知,所以函数的周期,
又因为,,所以.
又因为当时,,且,所以.
所以.
(2)当,所以,
得当时,即,有最大值,
当时,即,有最小值,
所以在上的值域为.
8.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)若,求的最小正周期及单调递增区间.
【答案】(1)
(2),单调递增区间为,
【分析】(1)由图象求得及周期,再由周期公式求得,即可得到解析式;
(2)利用三角恒等变换公式将化简,再根据正弦函数的性质计算可得.
【详解】(1)由图象可知,,即,又,
所以,解得,;
(2)因为,
所以
,
所以的最小正周期,
令,,
解得,,
的单调递增区间为,.
利用辅助角公式转换成型
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求的单调递增区间;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据辅助角公式化简得到,最小正周期为;
(2)根据三角函数单调区间的求法求解即可.
【详解】(1)因为,
所以
(2)因为,
所以由,
得即,
所以的单调递增区间为.
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求的单调递减区间;
(2)求图象的对称中心的坐标;
(3)若,,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意,化简得到,结合三角函数的性质,即可求解;
(2)由(1)中函数的解析式,结合三角函数的性质,即可求解;
(3)由,求得,得到,结合两角差的余弦公式,即可求解.
【详解】(1)解:由函数
.
令,可得.
所以的单调递减区间为.
(2)解:由函数,
令,解得,
所以图象的对称中心的坐标为.
(3)解:由,可得,则,
因为,所以,所以,
所以.
3.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求的最大值以及取得最大值时的集合;
(2)当时,求的值域.
【答案】(1)2,;
(2).
【分析】(1)利用二倍角公式和辅助角公式化简,然后由正弦函数的性质可得;
(2)根据求出的范围,利用正弦函数性质即可得解.
【详解】(1)因为,
所以的最大值为2,
由,得,
所以取得最大值时的集合为.
(2)当时,,
所以,
所以,即的值域为.
4.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的单调递减区间;
(3)当时,求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明过程见解析
【分析】(1)利用三角恒等变换化简得到,求出最小正周期;(2)在第一问的基础上求解单调递减区间;(3)整体法求解函数值域,从而证明出不等式.
【详解】(1)
,
则函数的最小正周期;
(2)令,,
解得:,
故函数的单调递减区间是;
(3)证明:时,,
所以,即.
5.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数,则( )
A.的最小正周期为
B.函数的图象关于对称
C.是函数图象的一条对称轴
D.将函数的图象向右平移个单位后得到函数的图象
【答案】BCD
【解析】将函数化为,根据周期公式求出周期可知不正确;根据可知正确;根据可知正确;化简,利用平移变换和诱导公式可知正确.
【详解】,
的最小正周期,故不正确;
因为,所以函数的图象关于对称,故正确;
因为,所以是函数图象的一条对称轴,故正确;
,的图象向右平移后得到,故正确.
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:掌握正弦函数的周期性、对称中心、对称轴以及图象的平移变换是解题关键.
6.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知向量,.设函数,且函数图像的两相邻对称轴间的距离为,则 ( )
A.
B.是函数图像的对称中心
C.函数在区间上单调递减
D.使成立的的取值区间为
【答案】ACD
【分析】化简得到.对于A:利用周期公式求出,得到.对于B:直接求出函数 的图像的对称中心,即可判断;对于C:直接求出的单减区间,即可判断;对于D:直接解不等式,即可判断.
【详解】因为向量,.函数
所以
.
对于A:因为函数图像的两相邻对称轴间的距离为,所以的最小正周期为,所以,解得:,所以.
故A正确;
对于B:令,解得:,所以函数 的图像的对称中心为.所以不是函数图像的对称中心.故B错误;
对于C:要求的单减区间,只需,解得:.
当时,所以函数 的一个单调区间为.故C正确;
对于D:即为,解得:,所以,
所以不等式的解集为.故D正确.
故选:ACD
三角函数的值域
1.(23-24高一上·新疆·期末)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据同角三角函数关系式变形,可得函数是关于的二次函数,利用换元法可得值域.
【详解】函数,
因为,
所以当时,函数取得最小值,
当时,函数取得最大值,
故函数的值域为,
故选:A.
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数
(1)求的最小正周期;
(2)求在区间上最小值以及取得最小值时的集合.
【答案】(1);
(2)最小值是,的集合为.
【分析】(1)利用正弦型函数的周期公式计算即得.
(2)求出相位的取值范围,再利用正弦函数的性质求解即可.
【详解】(1)函数的最小正周期.
(2)当时,,而正弦函数在上递增,在上递减,
因此当,即时,,
所以在区间上最小值是,的集合为.
3.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数,.
(1)求的最小正周期和单调递减区间;
(2)求在区间上的最大值和最小值.
【答案】(1)最小正周期;单调递减区间;
(2)最大值为;最小值为.
【分析】(1)利用正弦型函数的周期公式可求得函数的最小正周期;解不等式,可得出函数的单调递减区间;
(2)由求出的取值范围,利用正弦函数的基本性质可求得函数的最小值和最大值.
【详解】(1)因为,
所以函数的最小正周期;
由,得.
即函数的单调递减区间为;
(2)因为,所以,所以,
当即时,函数取最小值,;
当即时,函数取最大值,.
【点睛】方法点睛:求函数在区间上值域的一般步骤:
第一步:三角函数式的化简,一般化成形如的形式或的形式;
第二步:由的取值范围确定的取值范围,再确定(或)的取值范围;
第三步:求出所求函数的值域(或最值).
4.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的最大值和最小值以及取得最大值和最小值时的集合.
【答案】(1)
(2)最大值为,取得最大值时的集合是,最小值为,取得最小值时的集合是.
【分析】(1)利用周期公式直接求解即可;
(2)利用余弦型函数的最值的性质即可直接求解.
【详解】(1)
,
的最小正周期.
(2)当,即时,
有最大值,且;
当,即时,
有最小值,且.
综上,最大值为,取得最大值时的集合是,
最小值为,取得最小值时的集合是.
5.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期和的单调递减区间;
(2)当时,求函数的最小值及取得最小值时x的值.
【答案】(1)π;;(2)当时,函数取得最小值,最小值为.
【分析】(1)利用二倍角降幂公式、辅助角公式可得出,利用周期公式可计算出函数的最小正周期,解方程可得出函数的对称中心坐标;解不等式,可得出函数的单调递减区间;
(2)由,计算出的取值范围,利用正弦函数的性质可得出该函数的最小值以及对应的的值.
【详解】(1),
所以,函数的最小正周期为.
由,可得,
函数的对称中心为;
解不等式,解得.
因此,函数的单调递减区间为;
(2)当时,,
当时,即当时,函数取得最小值,最小值为.
【点睛】本题考查正弦型函数周期、对称中心、单调区间以及最值的求解,解题的关键就是要将三角函数解析式化简,借助正弦函数的基本性质求解,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.
6.(23-24高一上·新疆·期末)设函数.
(1)求的图象的对称轴方程和对称中心的坐标;
(2)求在上的最值.
【答案】(1);;
(2),.
【分析】(1)利用三角恒等变换化简,再利用三角函数的性质求得答案;
(2)利用函数的单调性求出最值.
【详解】(1)因为,
令,解得,
所以的对称轴方程为,
令,得,
可得函数图象的对称中心的坐标为;
(2)因为,所以,
令,解得,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,,,故.
三角绝对值函数
1.(23-24高一上·新疆·期末)下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递减的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用正弦型函数的周期性与单调性逐项判断,即可得出合适的选项.
【详解】对于A选项,作出函数的图象如下图所示:
由图可知,函数的最小正周期为,且该函数在上单调递减,A满足条件;
对于B选项,函数的最小正周期为,且该函数在上单调递减,B不满足条件;
对于C选项,函数的最小正周期为,
当时,,则函数在上不单调,C不满足条件;
对于D选项,函数的最小正周期为,
当时,,则函数在上单调递增,D不满足条件.
故选:A.
2.(23-24高一上·新疆·期末)图中的曲线对应的函数解析式是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】判断各选项中函数的函数值符号以及奇偶性,可得出合适的选项.
【详解】对于A选项,当时,,A选项不满足条件;
对于B选项,当时,,,B选项不满足条件;
对于C选项,令,该函数的定义域为,,
故函数为偶函数,当时,,由三角函数图象可知,C选项满足条件;
对于D选项,当时,,D选项不满足条件.
故选:C.
3.(23-24高一上·新疆·期末)(多选)已知函数,下列叙述正确的有( )
A.的周期为2π; B.是偶函数;
C.在区间上单调递减; D.x1,x2∈R,
【答案】BC
【分析】AB选项,可以分别研究与的奇偶性和周期性,从而判断的周期性和奇偶性;C选项,在区间上,化简整理得到,,进而得到在区间的单调性;D选项可以取特殊值代入,证明其不成立.
【详解】是偶函数,不是周期函数,是偶函数,是周期函数,最小正周期为,故不是周期函数,A错误,B正确;当时,,因为,在次区间上单调递减,故在区间上单调递减,C正确;
当时,,,,即,D选项错误.
故选:BC
根据平移求参数
1.(23-24高一上·新疆·期末)将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】得出平移后的解析式,然后根据诱导公式化简得出.结合已知,即可得出,求解即可得出答案.
【详解】将函数的图象向左平移个单位得到函数.
又,
则由已知,
可得,
所以,.
显然,当时,有最小值.
故选:A.
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的相邻对称中心之间的距离为,将函数图象向左平移个单位得到函数的图象,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】先计算出的值,然后结合图象的平移得到平移后的函数图象表达式
【详解】由题目中相邻对称中心之间的距离为得,即,,
所以函数,将函数图象向左平移得
,
故选:
【点睛】本题考查了三角函数图象的变换,结合题意计算出函数的表达式,然后根据平移计算出结果,需要注意平移时的变换法则,较为基础.
根据周期及最值求参数
1.(23-24高一上·新疆·期末)记函数的最小正周期为T,若,且的最小值为1.则曲线的一个对称中心为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据求得,根据的最小值求得,根据三角函数对称中心的求法求得正确答案.
【详解】由函数的最小正周期T满足,得,解得,
又因为,所以,所以,
又函数的最小值为1,所以,所以,
令,所以对称中心为,
只有选项C符合题意().
故选:C
根据对称性求参数
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知,函数的图象在区间上有且仅有一条对称轴,则实数的可能取值是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】逐项将的值代入函数的解析式,求得函数的图象在区间上的对称轴方程,由此可得出合适的选项.
【详解】对于A选项,当时,,当时,,
令,可得,此时,函数的图象在区间上有且只有一条对称轴,A选项合乎题意;
对于B选项,当时,,当时,,
令,可得,此时,函数的图象在区间上有且只有一条对称轴,B选项合乎题意;
对于C选项,当时,,当时,,
令或,解得或,
此时,函数的图象在区间上有且只有两条对称轴,C选项不合乎题意;
对于D选项,当时,,当时,,
令或,解得或,
此时,函数的图象在区间上有且只有两条对称轴,D选项不合乎题意.
故选:AB.
【点睛】本题考查利用正弦型函数在区间上对称轴的条数求参数,考查计算能力,属于中等题.
根据单调性求参数
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数其中.若在区间上单调递增,则ω的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用正弦函数的单调性求出单调递增区间,然后分类讨论可得.
【详解】由解得,
所以函数的单调递增区间为,
因为在区间上单调递增,所以,所以.
当时,由在区间上单调递增可知,得;
当时,由解得;
当时,无实数解.
易知,当或时不满足题意.
综上,ω的取值范围为.
故选:D
根据零点求参数
1.(23-24高一上·新疆·期末)若函数在上恰好存在2个不同的满足,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据的取值范围,求出整体角的取值范围,结合特殊角三角函数值列出范围得出结果.
【详解】当时,,
由得.
则.
解得.
故答案为:.
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的最小正周期为.
(1)求f(x)的单调增区间;
(2)将f(x)的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到函数的图象,若在[0,b]()上至少含有2022个零点,求b的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正余弦的倍角公式,结合辅助角公式化简为标准正弦型三角函数,根据周期求得参数,再求其单调区间即可;
(2)根据函数图像的平移求得的解析式,根据零点个数,即可求得参数的范围.
【详解】(1)由题得
.
因为f(x)的最小正周期为,所以,
则.
令,
解得,
所以f(x)的单调增区间为.
(2)将f(x)的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,
可得到函数的图象,
所以.
令,得,
可得或,
解得或,
所以g(x)在每个周期上恰有2个零点,若在[0,上至少含有2022个零点,
则b不小于第2022个零点的横坐标即可,即b的最小值为.
恒成立问题
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的最小正周期为,且对,恒成立,若,则的最小值是 .
【答案】
【分析】首先利用函数的周期求出函数关系式中的,进一步利用恒成立问题求出函数的关系式,最后求出结果.
【详解】函数的最小正周期为,
所以,解得.
且对,恒成立,
所以当时,,
解得.
当时,.
若,
所以,时,取得的最小值为.
故答案为:
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数的最小正周期是.
(1)求的解析式,并求的单调递减区间;
(2)将图象上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,再向左平移个单位,最后将整个函数图象向上平移个单位后得到函数的图象,若时,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1),单调递减区间为,
(2)
【分析】(1)化简函数解析式,在求单调递减区间处理即可.
(2)合理分析题意,分离参数法处理即可.
【详解】(1)∵,
由,解得,
.
由,
得,
∴,
(2)依题意得,
∵,∴
∵当时,恒成立,
∴只需,转化为求的最大值与最小值.
当时,为单调减函数,
∴,
从而,,即,
故的取值范围是.
三角函数与二次函数复合型
1.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数为奇函数,且图象的相邻两对称轴间的距离为.
(1)求的解析式与单调递减区间;
(2)已知在时,求方程的所有根的和.
【答案】(1), ,
(2)
【分析】(1)将函数变形为,由函数的周期及奇偶性可求解;
(2)解方程得或,即或,利用正弦函数的性质可求解.
【详解】(1)
图象的相邻两对称轴间的距离为,
的最小正周期为,即可得,
又为奇函数,则,,又,,
故的解析式为,
令,得
函数的递减区间为,.
(2),,,
方程可化为,
解得或,即或
当时,或或
解得或或
当时,,所以
综上知,在时,方程的所有根的和为
其他求参数问题
1.(23-24高一上·新疆·期末)函数的图象的相邻两支截直线所得线段长为,则的值是 .
【答案】8
【分析】由题知该函数的最小正周期为,利用正切函数的周期公式运算得解.
【详解】由题意知函数的最小正周期为,
∴.
故答案为:8.
2.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数
(1)化简的表达式.
(2)若的最小正周期为π,求,的单调区间与值域.
(3)将(2)中的函数图像上所有的点向右平移个单位长度,得到函数,且图像关于x=0对称.若对于任意的实数a,函数,与y=1的公共点个数不少于6个且不多于10个,求正实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)递增区间为,递减区间为,值域为;
(3).
【分析】(1)根据给定函数,利用二倍角公式、辅助角公式化简即可作答.
(2)由(1)及已知求出,再结合正弦函数性质求解作答.
(3)由(2)及已知求出函数的解析式,借助的周期列出不等式求解作答.
【详解】(1)依题意,,.
(2)由(1)知,,解得,则,
当时,,而正弦函数在上单调递增,在上单调递减,
由得:,由得:,
所以在上单调递增,在上单调递减,,,
所以在上的值域为.
(3)由(2)及已知,,因图像关于x=0对称,
则,解得:,又,即有,
于是得,由得:,,而函数的周期,
依题意,对于,在上均有不少于6个且不多于10个根,
则有,即,解得,
所以正实数的取值范围是.
【点睛】思路点睛:涉及求正(余)型函数在指定区间上的单调性问题,先根据给定的自变量取值区间求出相位的范围,再利用正(余)函数性质列出不等式求解即得.
3.(23-24高一上·新疆·期末)已知函数为上的奇函数.
(1)求实数的值;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用奇函数的定义可得出对任意的恒成立,即可求得实数的值;
(2)分析出函数在上单调递增,由所求不等式可得出,利用二次函数的基本性质求出函数在时的最大值,即可得出实数的最小值.
【详解】(1)解:因为为奇函数,则,即对任意的恒成立,
所以,,等式两边平方可得对任意的恒成立,所以,.
(2)解:由(1)可知,
所以,函数在和上均为增函数且函数在上连续,
故函数在上单调递增,
由可得,
所以,,
所以,,
因为,则,
故当时,函数取得最大值,即,故.
因此,实数的最小值为.
4.(23-24高一上·新疆·期末)将函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标变为原来的2倍.得到函数的图象.
(1)求的解析式;
(2)若是奇函数,求的值;
(3)求在上的最小值与最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)最大值2,最小值
【分析】(1)根据周期变换和平移变换即可得解;
(2)根据三角函数的奇偶性即可得解;
(3)根据余弦函数的性质结合整体思想即可得解.
【详解】(1)由题意可得;
(2),
因为是奇函数,
所以,解得;
(3)因为,所以,
当,即时,取得最小值,且最小值为,
当,即时,取得最大值,且最大值为.
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