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专题09 2023-2024新高考高一三角函数的图象与性质重庆期末汇编
考点一:三角函数的定义域值域
1.(23-24高一上·重庆·期末)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据对数的性质可将问题转化为,利用三角函数的性质求解即可.
【详解】的定义域满足,
故,由于,所以,
故,解得,
故函数的定义域为
故选:C
2.(23-24高一上·重庆九龙坡·期末)函数的值域是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由同角三角函数基本关系及二次函数的性质即可得.
【详解】因为,
由,故,
即.
故选:B.
3.(23-24高一上·重庆北碚·期末)下列说法正确的是( )
A.函数的最小值为
B.关于的不等式的解集是,则
C.若正实数a,b满足,则的最小值为
D.若函数在区间单调递减,则实数的取值范围是
【答案】BC
【分析】根据基本不等式,结合一元二次不等式解集的性质、对数型函数单调性逐一判断即可.
【详解】A:因为,所以,
于是由,
当且仅当时取等号,即当时取等号,
因此函数的最大值为,
所以本选项不正确;
B:因为关于的不等式的解集是,
所以有,因此本选项正确;
C:因为正实数a,b满足,
所以,于是有当且仅当即时取等号,
因此本选项正确;
D:二次函数的对称轴为:,
因为函数在区间单调递减,
所以有,
因此本选项不正确,
故选:BC
【点睛】关键点睛:本题的关键是根据对数复合型函数单调性的性质进行求解判断.
4.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,当时,关于的方程有两个实数根,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】
根据二倍角的正、余弦公式和辅助角公式可得,讨论余弦函数的单调性求得当且时函数图象与直线有2个交点,即可求解.
【详解】,
由,得,
设,则当时,函数单调递增,
当时,函数单调递减,所以,
得,要使方程在上有2个实根,
则函数图象与直线在上有2个交点,
当且,即时,函数图象与直线有2个交点,
所以,解得,
即实数a的取值范围为.
故答案为:
考点二:三角函数的周期性奇偶性
1.(23-24高一上·重庆九龙坡·期末)函数的最小正周期为 .
【答案】
【分析】根据最小正周期公式“”可求解.
【详解】由于,所以.
故答案是:.
2.(23-24高一上·重庆长寿·期末)下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据奇偶函数的定义,结合选项,依次判断即可.
【详解】A:函数的定义域为R,关于原点对称,
且,所以该函数为偶函数,故A不符合题意;
B:函数的定义域为R,关于原点对称,且,
则,所以该函数为非奇非偶函数,故B不符合题意;
C:函数的定义域为,不关于原点对称,
所以该函数为非奇非偶函数,故C不符合题意;
函数的定义域为R,关于原点对称,
且,所以该函数为奇函数,故D符合题意.
故选:D
3.(23-24高一上·重庆·期末)已知定义在上的函数的图像关于中心对称,则下列说法一定正确的是( )
A.若周期为2,则为奇函数 B.为奇函数
C.若周期为4,则为偶函数 D.为奇函数
【答案】AD
【分析】根据函数的周期性以及对称性即可判断A,结合对数的运算性质即可求解D,举反例即可求解BD.
【详解】由于的图像关于中心对称,所以,
对于A, 若周期为2,则,
所以,故为奇函数,A正确,
对于B,若,显然的图像关于中心对称,
但是,
故不是奇函数,B错误,
对于C, 若,显然的图像关于中心对称,且周期为4,
当时,则故不为偶函数,C错误
对于D,,
所以,
故为奇函数,D正确,
故选:AD
4.(23-24高一上·重庆·期末)函数的最小正周期为 .
【答案】
【分析】
根据正弦型函数的最小正周期的计算方法,即可求解.
【详解】根据正弦型函数的最小正周期的计算公式,可得:
函数的最小正周期为.
故答案为:.
考点三:三角函数的单调性
1.(23-24高一上·重庆渝中·期末)若,,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】举例说明即可判断ABD.由指数函数的单调性与不等式的基本性质即可判断C.
【详解】A:当时,令,则,故A错误;
B:当时,,故B错误;
C:当时,,则,即,故C正确;
D:当时,令,则,即,故D错误.
故选:C
2.(23-24高一上·重庆·期末)下列函数中最小正周期为,且在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】结合三角函数图象的对称变换,确定各选项中三角函数的周期性与单调性,一一判断各选项,即可求解.
【详解】依题意,对于AC,最小正周期为:,
所以AC选项不符合题意;
对于B:的图象可由的图象将x轴下方部分翻折到x轴上方,
原来在x轴和x轴上方部分不变;故周期为:,
且在上单调递增,所以B选项不符合题意;
对于D:的图象可由的图象将x轴下方部分翻折到x轴上方,
原来在x轴和x轴上方部分不变;故周期为:,
且在上单调递减,所以D选项符合题意;
故选:D
3.(23-24高一上·重庆·期末)已知,若函数在区间单调递减,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据对数函数的定义域、正弦函数的单调性和复数函数的单调性可得函数的单调减区间为,进而,建立不等式组,解之即可求解.
【详解】由题意知,函数的定义域为,
得,得.
又函数的单调增区间为,
由,
,解得,
即函数的单调减区间为,
又函数在上单调递减,所以,
得,解得,
又,所以令,解得.
故答案为:
4.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数的最大值为.
(1)求常数的值,并求函数取最大值时相应的集合;
(2)求函数的单调递增区间.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据已知条件化简函数为,根据的最大值为,解出值即可.
(2)根据正弦型函数求单调区间的方法求出的单调递增区间即可.
【详解】(1)
;
当时,函数取到最大值,所以,即;
令,得,
所以当函数取到最大值时的集合为
(2)由(1)得,
所以令,
得,
所以函数的单调递增区间为
5.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数在上单调递增.
(1)求的取值范围:
(2)当取最大值时,将的图象向左平移个单位,再将图象上所有点的横坐标变为原来的3倍,得到的图象,求在内的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题设条件,列出不等式,求解即可.
(2)根据函数图像平移变换,写出函数,再结合区间和三角函数性质求出值域.
【详解】(1)由,得 ,
又函数在上单调递增,
所以,解得
因为,所以.
(2)由(1)知的最大值为,此时,
根据题意,,
当时,.
所以,故值域为.
考点四:三角函数的对称轴对称中心
1.(23-24高一上·重庆九龙坡·期末)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的一个周期为 B.的最大值为2
C.的图象关于直线对称 D.在区间是增函数
【答案】ACD
【分析】对A:构造即可得;对B:由,,则,即可得;对C:构造即可得;对D:由复合函数单调性即可得.
【详解】,
故的一个周期为,A正确;
由,,则,,
故,B错误;
,
故的图象关于直线对称,C正确;
由时,,且随增大而增大,故随增大而增大,
,且随增大而减小,故随增大而增大,
故在区间是增函数,D正确.
故选:ACD.
2.(23-24高一上·重庆·期末)对于函数,下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的图象的对称中心是
C.函数的图象的对称轴是
D.不等式的解集是
【答案】BC
【分析】利用正切函数的图象性质,逐项判断即可得解.
【详解】函数的最小正周期为,A错误;
由,解得,则函数的图象的对称中心是,B正确;
由于,则是图象的一条对称轴,
又,则是图象的一条对称轴,
而函数的最小正周期是,则及都是图象的对称轴,
所以函数图象的对称轴是,C正确;
不等式,则,
解得,即不等式的解集是,D错误.
故选:BC
3.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,下列说法正确的是( )
A.函数的周期为 B.是函数的一个对称中心
C.是函数的一个周期 D.不等式的解集为
【答案】ACD
【分析】根据正切函数的性质逐一判断即可.
【详解】对于A,函数函数的周期,故A正确;
对于B,因为,
所以不是函数的一个对称中心,故B错误;
对于C,令,
因为,
所以是函数的一个周期,故C正确;
对于D,由,
得,解得,
所以不等式的解集为,故D正确.
故选:ACD.
4.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.满足 B.
C.是周期函数 D.在上有解,则k的最大值是.
【答案】ABD
【分析】对于A,利用三角函数诱导公式化简,从而计处得;对于BD,求出的值域进行判断;对于C,分别考虑分子和分母是否为周期函数即可判断.
【详解】因为,,
对于A,,故A正确;
对于B,因为,当且仅当时,等号成立,
所以,
而,则,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以,则,
显然,此时等号无法同时成立,故,故B正确;
对于C,因为是周期函数,但不是周期函数,
所以不是周期函数,故C错误;
对于D,当时,,故的最大值为,
故在上有解,则,即的最大值是,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点睛:本题选项BD的解决关键是利用二次函数与余弦函数的性质求得的最值,特别注意等号成立的条件,从而得解.
5.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的初相为
B.若,则函数的图象关于对称
C.若函数的图象关于点对称,则可以为3
D.若函数在上有且仅有4个零点,则的范围是
【答案】AD
【分析】根据初相、对称轴、对称中心的定义可得选项A、B、C;根据零点的个数列出不等式 求解即得选项D.
【详解】由,
令时,得函数的初相为,故A对;
令,则,故B错;
令,则,
而当时,,故C错;
由,得 ,
又函数在上有且仅有4个零点,
则,解得 ,故D对;
故选:AD
6.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,.
(1)当时,求函数的对称中心;
(2)若为奇函数,不等式在上恒成立,求实数m的取值范围;
(3)若过点,设,若对任意的,,都有,求实数a的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)由题设列求x即可得对称中心;
(2)由已知得,问题化为在上恒成立,结合正弦型函数性质求参数范围;
(3)由已知得,将问题化为,根据三角函数及二次函数性质研究最值,进而求参数范围.
【详解】(1)由题设,令,可得,
所以函数的对称中心为.
(2)由题设,,又,则,故,
由,
又,则,故,
所以,
当,只需,可得;
当,只需,可得;
当,则,,此时满足题设;
综上,.
(3)由题设,又,则,
对任意的,有,即,
所以,则,有,故,
,
又,则,
当时,;
此时,即;
当时,;
此时,即;
当时,;
此时,即;
综上,.
【点睛】关键点点睛:第二问,问题化为在上恒成立为关键;第三问,问题化为为关键.
7.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,求:
(1)函数的最小正周期及对称中心;
(2)先将函数的图象向右平移个单位长度,再将所得的图象上各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数的图象,求在上的值域.
【答案】(1)最小正周期为,
(2)
【分析】(1)由二倍角公式和辅助角公式化简为,再根据正弦函数的性质求出即可.
(2)先经过平移伸缩变换后再由正弦函数的单调性求出值域即可.
【详解】(1)
,令
所以对称中心为
(2)经平移变换后,,
因为,则,
考点五:三角函数的平移
1.(23-24高一上·重庆·期末)为了得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】A
【分析】根据诱导公式得,即可根据平移的性质求解.
【详解】,所以需要将函数的图象向左平移个单位,
故选:A
2.(23-24高一上·重庆长寿·期末)要得到函数的图象,只需将的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】D
【分析】根据平移变换的原则即可得解.
【详解】要得到函数的图象,
只需将的图象向右平移个单位长度.
故选:D.
3.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数.
(1)设是函数图像的一条对称轴,求的值;
(2)将的图像上所有点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,再将得到的图像向右平移个单位,向上平移一个单位,得到函数的图像,求在上的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据对称轴的定义得,,代入即可求;
(2)根据图象变换可求出,结合x的取值范围,求出的范围,由正弦函数性质可得.
【详解】(1)因为是函数图像的一条对称轴,
所以,得,,
即,而,
(2),
将的图像上所有点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变得,
再将得到的图像向右平移个单位,向上平移一个单位,得,
,则,,
在上的值域为
4.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,其中,图象上对称中心到相邻最近对称轴之间的距离为.
(1)求的解析式和单调递增区间;
(2)若将函数图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,再向左平移个单位,得到函数的图象,求函数在上的最值.
【答案】(1),递增区间为;
(2),.
【分析】(1)根据题意先求周期,然后可得,可得解析式,再根据正弦函数单调性求增区间;
(2)先根据图象变化求出和的解析式,再利用和差公式和降幂公式化简,然后由余弦函数性质即可求得最值.
【详解】(1)由题意可知,,,
所以,所以,
由得,
所以的单调递增区间为.
(2)函数图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),
得到函数,
再将的图象向左平移个单位,得到函数,
所以,
,
因为,所以,
所以,所以,
当时,;
当时,.
5.(23-24高一上·重庆北碚·期末)已知函数,,函数的图象上两相邻对称轴之间的距离为,_________.请从以下三个条件中任选一个补充至横线上.
①函数的图象的一条对称轴为直线;
②函数的图象的一个对称中心为点;
③函数的图象经过点.
(1)求函数的解析式;
(2)将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平移个单位得到的图象,若对任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦函数的对称轴,对称中心,特殊点的性质解出即可;
(2)先做伸缩变换,再做平移变换,得到,再利用二次函数的性质解出参数的取值范围即可.
【详解】(1)因为函数的图象上两相邻对称轴之间的距离为,所以,
所以,
若选①函数的图象的一条对称轴为直线;
所以,
因为,所以,
所以;
若选②函数的图象的一个对称中心为点,
则,因为,
所以;
所以;
若选③函数的图象经过点,
则,
因为,
所以,
所以,
所以.
(2)将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平移个单位得到的图象,则
,
因为,所以,
所以,所以,
因为不等式恒成立,
所以设,则二次函数,开口向上,
所以,
的取值范围为.
考点六:三角函数的图象
1.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数的部分图象如下,则以下说法正确的是( )
A.
B.的一个对称中心为,一条对称轴为
C.向左平移个单位后为偶函数
D.向右平移个单位后为奇函数
【答案】BCD
【分析】首先由图像和三角函数的性质得到,得出A错误;由正弦函数的对称轴和对称中心得出B正确;由平移变换和奇偶性得出CD正确.
【详解】由图像可得,,由,
因为,所以,所以.
A:由以上解析可知故A错误;
B:对称中心:,当时,对称中心;
对称轴,当时,对称轴为,故B正确;
C:向左平移个单位后为,为偶函数,故C正确;
D:向右平移个单位后为,为奇函数,故D正确;
故选:BCD.
2.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数的部分图像如下,则下列说法正确的是( )
A.的值为
B.在单调递增
C.
D.若方程,且在内至少有3个不同的根,则实数的取值范围是
【答案】ABD
【分析】先根据图像求出函数解析式,然后逐一判断
【详解】由图象得,即,得,由图可知函数是单调递减的,
所以,所以,故A对;
设周期为T,则,所以,得,
,则,
令在上单调递增,在上单调递增,
所以在单调递增,故B对;
,,因为,所以,
故 C错;
由图象可得:当时,且,
即,得,
得,此时有2个不同的交点即是临界点,
方程,且在内至少有3个不同的根,则实数的取值范围是,故D对
故选:ABD
3.(23-24高一上·重庆渝中·期末)下图是函数的部分图像,则( )
A. B.
C.是的一个对称中心 D.的单调递增区间为()
【答案】BCD
【分析】由图象可得,由可求出,再将代入可求出可判断A,B;由三角函数的性质可判断C,D.
【详解】根据图像象得,故A错误;
时,,,,
故,故B正确;
因为,所以是的一个对称中心,C正确;
令,解得,.故D正确.
故选:BCD.
4.(23-24高一上·重庆·期末)若函数部分图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.
B.在上单调递减
C.是的一条对称轴
D.点是的一个对称中心
【答案】BD
【分析】由图可知,从而得,再由周期公式可得,再把代入函数中可求出的值,进而可求出函数解析式,然后逐个分析判断即可
【详解】对于A,由图可知,从而得,
所以,解得,所以,
将代入上式中得,,得,
即,因为,所以,
所以,故A错误;
对于B,由,得,
令,得的减区间为,又,
所以函数在上单调递减,故B正确;
对于C,因为,所以不是的一条对称轴,故C错误;
对于D,因为,故D正确.
故选:BD
考点七:三角函数的零点问题
1.(23-24高一上·重庆渝中·期末)已知函数在上单调递增,且在上有且仅有1个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先由在上单调递增,得,再由在上有且仅有1个零点,得或,取并集结合的前提条件,即可得答案.
【详解】当,,
因为在上单调递增,故,则;
当,,且,,
又因为在上有且仅有1个零点,
故讨论两种情况:
①,
②,
综上:的取值范围为,
故选:C.
2.(23-24高一上·重庆渝中·期末)函数,若存在,使得,则的取值范围是
【答案】
【分析】根据函数图象与性质得,,对所求表达式消元后得,再根据函数图象求出即可求出取值范围.
【详解】由,得,则,由,得,则,
由图象知,,结合对勾函数单调性知在时单调递减,在时单调递增,
所以当时,取得最小值,当时,当时,所以.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:函数零点问题要充分利用函数与方程的基本思想,并充分利用数形结合画出函数图象,利用图象即可求得参数范围以及零点问题.
3.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数的定义域为,若存在实数,使得,都满足,则称函数为“三倍函数”.
(1)判断函数是否为“三倍函数”,并说明理由;
(2)若函数,为“三倍函数”,求的取值范围.
【答案】(1)不是“三倍函数”,理由见解析
(2)
【分析】(1)假设是“三倍函数”,得到,从而得以判断;
(2)变换得到,的值域是,根据值域关系排除的情况,得到,分析可得,从而得解.
【详解】(1)不是“三倍函数”,理由如下:
因为,,
假设是“三倍函数”,
则存在实数,使得,都满足,
即,即,
因为的值域为,的值域为,不满足条件,
故函数不是“三倍函数”.
(2)因为,为“三倍函数”,
所以存在,,都,有,
即,
当时,的值域是,
则在的值域包含,
当时,,则,
若,即,则,,
此时值域的区间长度不超过,而区间长度为,不满足题意;
于是,即,,
要使在的值域包含,
则在的最小值至少要小于等于,
又时,在上单调递减且,
故有,解得,
此时取,的值域是,
而,,故在的值域包含,满足题意;
所以的取值范围是.
【点睛】关键点睛:本题解决的关键是将题目的新定义问题,转化为函数的值域的包含问题,从而得解.
4.(23-24高一上·重庆九龙坡·期末)已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若方程只有一个解,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)将分别代入函数解析式,得到不等式,利用对数函数的性质,解不等式即可;
(2)先分析函数的定义域,方程化简可得,再将方程等价于方程,讨论一元二次方程的解即可.
【详解】(1)由于,
则,
需要保证,得,
若,则,
对数函数在区间上单调递增,
所以,且,解得,
结合正弦函数的性质,且,
不等式的解集为:.
(2)的定义域为,
对于函数,
当时,的定义域为,此时;
当时,的定义域为,此时;
方程,即为
得:,即,
构造函数,其中,
当时,方程只有一个解等价于只有一个小于的正零点即可,
此时,,
开口向下的抛物线在区间可能无零点、两个零点,或抛物线的顶点恰在区间对应的横轴上,
若抛物线的顶点在区间对应的横轴上时,
抛物线对称轴满足:,解得,
有两个相等实根,,
解得(舍去)或,
故;
当时,方程只有一个解等价于只有一个大于的零点即可,
,函数有两个异号零点,
且,函数正零点大于,此种情况成立;
综上,若方程只有一个解,则或.
5.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,若的最小正周期为.
(1)求的解析式;
(2)若函数在上有三个不同零点,,,且.
①求实数取值范围;
②若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】
(1)利用三角恒等变换化简,根据题意求解即可;
(2)①根据(1),利用换元法,结合二次函数根的分布分情况讨论即可,②设,为方程的两个不相等的实数根,由①可求得,的取值范围,根据,结合三角函数的性质和三角恒等变换求得,的关系,根据韦达定理求解,,代入,的关系式中,即可求得的取值范围.
【详解】(1)
因为的最小正周期为,所以,即,
所以;
(2)①由(1)知,
由,可得,
令,则,,
若函数在有三个零点,
即在有三个不相等的实数根,
也就是关于的方程在区间有一个实根,另一个实根在上,
或一个实根是,另一个实根在,
当一个根在,另一个实根在,
所以,即,解得:,
当一个根为时,即,所以,此时方程为,所以,不合题意,
当一个根是,即,解得,此时方程为,所以,不合题意,
当一个根是,另一个实根在,由得,此时方程为,解得或,这两个根都不属于,不合题意,
综上的取值范围是;
②设,为方程的两个不相等的实数根,则,
由①知,,,
所以,即,
,所以,即,
由得,所以,
因为,,
所以,
所以,
所以,
又,且,所以,
所以,
整理得,因为,所以,
解得或,又,所以,
所以的取值范围是.
【点睛】方法点睛:本题考查三角恒等变换,函数零点问题;先进行三角恒等变换,由最小正周期为,可求解的值,得到的解析式,把函数零点问题转化为方程的根的问题,利用换元法转化为二次方程根的分布问题;利用已知条件通过变形得到,的关系,利用韦达定理把,用表示,代入关系式求解.
6.(23-24高一上·重庆·期末)如图所示,是一块边长为8米的荒地,小花想在其中开圼出一块地来种植玫瑰花.已知一半径为6米的扇形区域TAN已被小明提前撒下了蔬菜种子,扇形区域外能供小花随意种植玫瑰花.最后小花决定在能种植玫瑰的区域选定一块矩形PQCR区域进行种植,其中在边上,在边上,是弧上一点.设,矩形的面积为平方米.
(1)求关于的函数解析式;
(2)求的取值范围
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)用三角函数分别表示出,再由矩形的面积公式表示出关于的函数解析式即可.
(2)令,由同角的三角函数关系得到,即,再由二次函数的性质求出取值范围即可.
【详解】(1)如图,延长交于点,延长交于点.由四边形是正方形,四边形是矩形,
可知.由,可得
,
.
.
(2)令,由,可得,
故
,即,
,其对称轴为
所以当时,取最大值,最大值为16;
所以当时,取最小值,最小值为14.
即.
7.(23-24高一上·重庆渝中·期末)已知函数()有最大值为2,且相邻的两条对称轴的距离为
(1)求函数的解析式,并求其对称轴方程;
(2)将向右平移个单位,再将横坐标伸长为原来的倍,再将纵坐标扩大为原来的25倍,再将其向上平移60个单位,得到,则可以用函数模型来模拟某摩天轮的座舱距离地面高度H随时间t(单位:分钟)变化的情况.已知该摩天轮有24个座舱,游客在座舱转到离地面最近的位置进仓,若甲、乙已经坐在a,b两个座舱里,且a,b中间隔了3个座舱,如图所示,在运行一周的过程中,求两人距离地面高度差h关于时间t的函数解析式,并求最大值.
【答案】(1),,
(2),50
【分析】(1)由二倍角公式与两角和与差的正弦公式化简得,再结合最值及周期即可得解析式;
(2)由正弦型函数的平移变换与伸缩变换得变换后的解析式为,则,再求最值即可.
【详解】(1),所以,
因为相邻两条对称轴的距离为,所以半周期为,
故,
令,
(2)向右平移得到,将横坐标伸长为原来的倍,得到,
将纵坐标扩大为原来的25倍,得到,再将其向上平移60个单位,得到
游客甲与游客乙中间隔了3个座舱,则相隔了,
令,则,
则,,,,故,
当或或20时,
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专题09 2023-2024新高考高一三角函数的图象与性质重庆期末汇编
考点一:三角函数的定义域值域
1.(23-24高一上·重庆·期末)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·重庆九龙坡·期末)函数的值域是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·重庆北碚·期末多选题)下列说法正确的是( )
A.函数的最小值为
B.关于的不等式的解集是,则
C.若正实数a,b满足,则的最小值为
D.若函数在区间单调递减,则实数的取值范围是
4.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,当时,关于的方程有两个实数根,则实数的取值范围为 .
考点二:三角函数的周期性奇偶性
1.(23-24高一上·重庆九龙坡·期末)函数的最小正周期为 .
2.(23-24高一上·重庆长寿·期末)下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·重庆·期末多选题)已知定义在上的函数的图像关于中心对称,则下列说法一定正确的是( )
A.若周期为2,则为奇函数 B.为奇函数
C.若周期为4,则为偶函数 D.为奇函数
4.(23-24高一上·重庆·期末)函数的最小正周期为 .
考点三:三角函数的单调性
1.(23-24高一上·重庆渝中·期末)若,,则下列不等式一定成立的是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·重庆·期末)下列函数中最小正周期为,且在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·重庆·期末)已知,若函数在区间单调递减,则实数的取值范围是 .
4.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数的最大值为.
(1)求常数的值,并求函数取最大值时相应的集合;
(2)求函数的单调递增区间.
5.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数在上单调递增.
(1)求的取值范围:
(2)当取最大值时,将的图象向左平移个单位,再将图象上所有点的横坐标变为原来的3倍,得到的图象,求在内的值域.
考点四:三角函数的对称轴对称中心
1.(23-24高一上·重庆九龙坡·期末多选题)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的一个周期为 B.的最大值为2
C.的图象关于直线对称 D.在区间是增函数
2.(23-24高一上·重庆·期末多选题)对于函数,下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的图象的对称中心是
C.函数的图象的对称轴是
D.不等式的解集是
3.(23-24高一上·重庆·期末多选题)已知函数,下列说法正确的是( )
A.函数的周期为 B.是函数的一个对称中心
C.是函数的一个周期 D.不等式的解集为
4.(23-24高一上·重庆·期末多选题)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.满足 B.
C.是周期函数 D.在上有解,则k的最大值是.
5.(23-24高一上·重庆·期末多选题)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的初相为
B.若,则函数的图象关于对称
C.若函数的图象关于点对称,则可以为3
D.若函数在上有且仅有4个零点,则的范围是
6.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,.
(1)当时,求函数的对称中心;
(2)若为奇函数,不等式在上恒成立,求实数m的取值范围;
(3)若过点,设,若对任意的,,都有,求实数a的取值范围.
7.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,求:
(1)函数的最小正周期及对称中心;
(2)先将函数的图象向右平移个单位长度,再将所得的图象上各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数的图象,求在上的值域.
考点五:三角函数的平移
1.(23-24高一上·重庆·期末)为了得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
2.(23-24高一上·重庆长寿·期末)要得到函数的图象,只需将的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
3.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数.
(1)设是函数图像的一条对称轴,求的值;
(2)将的图像上所有点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,再将得到的图像向右平移个单位,向上平移一个单位,得到函数的图像,求在上的值域.
4.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,其中,图象上对称中心到相邻最近对称轴之间的距离为.
(1)求的解析式和单调递增区间;
(2)若将函数图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,再向左平移个单位,得到函数的图象,求函数在上的最值.
5.(23-24高一上·重庆北碚·期末)已知函数,,函数的图象上两相邻对称轴之间的距离为,_________.请从以下三个条件中任选一个补充至横线上.
①函数的图象的一条对称轴为直线;
②函数的图象的一个对称中心为点;
③函数的图象经过点.
(1)求函数的解析式;
(2)将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平移个单位得到的图象,若对任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
考点六:三角函数的图象
1.(23-24高一上·重庆·期末多选题)已知函数的部分图象如下,则以下说法正确的是( )
A.
B.的一个对称中心为,一条对称轴为
C.向左平移个单位后为偶函数
D.向右平移个单位后为奇函数
2.(23-24高一上·重庆·期末多选题)已知函数的部分图像如下,则下列说法正确的是( )
A.的值为
B.在单调递增
C.
D.若方程,且在内至少有3个不同的根,则实数的取值范围是
3.(23-24高一上·重庆渝中·期末多选题)下图是函数的部分图像,则( )
A. B.
C.是的一个对称中心 D.的单调递增区间为()
4.(23-24高一上·重庆·期末多选题)若函数部分图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.
B.在上单调递减
C.是的一条对称轴
D.点是的一个对称中心
考点七:三角函数的零点问题
1.(23-24高一上·重庆渝中·期末)已知函数在上单调递增,且在上有且仅有1个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·重庆渝中·期末)函数,若存在,使得,则的取值范围是
3.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数的定义域为,若存在实数,使得,都满足,则称函数为“三倍函数”.
(1)判断函数是否为“三倍函数”,并说明理由;
(2)若函数,为“三倍函数”,求的取值范围.
4.(23-24高一上·重庆九龙坡·期末)已知函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若方程只有一个解,求的取值范围.
5.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,若的最小正周期为.
(1)求的解析式;
(2)若函数在上有三个不同零点,,,且.
①求实数取值范围;
②若,求实数的取值范围.
6.(23-24高一上·重庆·期末)如图所示,是一块边长为8米的荒地,小花想在其中开圼出一块地来种植玫瑰花.已知一半径为6米的扇形区域TAN已被小明提前撒下了蔬菜种子,扇形区域外能供小花随意种植玫瑰花.最后小花决定在能种植玫瑰的区域选定一块矩形PQCR区域进行种植,其中在边上,在边上,是弧上一点.设,矩形的面积为平方米.
(1)求关于的函数解析式;
(2)求的取值范围
7.(23-24高一上·重庆渝中·期末)已知函数()有最大值为2,且相邻的两条对称轴的距离为
(1)求函数的解析式,并求其对称轴方程;
(2)将向右平移个单位,再将横坐标伸长为原来的倍,再将纵坐标扩大为原来的25倍,再将其向上平移60个单位,得到,则可以用函数模型来模拟某摩天轮的座舱距离地面高度H随时间t(单位:分钟)变化的情况.已知该摩天轮有24个座舱,游客在座舱转到离地面最近的位置进仓,若甲、乙已经坐在a,b两个座舱里,且a,b中间隔了3个座舱,如图所示,在运行一周的过程中,求两人距离地面高度差h关于时间t的函数解析式,并求最大值.
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