内容正文:
第08讲 正弦型函数的性质与图象
课程标准
学习目标
1.能正确使用“五点法”“图像变换法”作出函数y=Asin (ωx+φ)的图像,并熟悉其变换过程.
2.会求函数y=Asin(ωx+φ)的周期、频率与振幅.
3.结合具体实例,了解y=Asin(ωx+φ)的实际意义,并且了解y=Asin(ωx+φ)中的参数A,ω,φ对函数图像变化的影响以及它们的物理意义.
1.会用“五点法”画函数的图象,重点提升直观想象核心素养;
2.掌握与图象间的变换关系,并能正确地指出其变换步骤;
3.掌握正弦型函数的性质,并能利用正弦型函数的性质解决简单问题。
知识点01 正弦型函数的概念及图象
1、正弦型函数的定义:一般地,形如的函数,在物理,工程等学科的研究中经常遇到,这类型的函数称为正弦型函数,其中都是常数,且.
2、对函数正弦型函数图象的影响
(1)A决定了函数的值域以及函数的最大值和最小值,通常称A为振幅.
(2)φ决定了x=0时的函数值,通常称φ为初相,ωx+φ为相位.
(3)ω决定了函数的周期
3、的实际意义
(1)的表示小球能偏离平衡位置的最大距离,称为振幅;
(2)在决定时小球的位置中起关键性作用,称为初相;
(3)周期表示小球完成一次运动所需要的时间,
表示1s内能完成的运动次数,称为频率.
4、“五点法”画正弦型函数的图象
用五点法画一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示.
x
-
-+
-
ωx+φ
0
π
2π
0
A
0
-A
0
【即学即练1】
1.(23-24高一下·广东佛山·阶段练习)函数的周期、振幅、初相分别是( )
A.,2, B.,,
C.,2, D.,2,
2.(24-25高一上·天津南开·期末)函数,其中,(),(a,),它的图象如图所示,则的解析式为( )
A., B.,
C., D.,
知识点02 正弦型函数的性质
1、定义域与值域:定义域为R,值域为
2、周期:
3、奇偶性:“定义域关于原点对称”,是函数具有奇偶性的前提,在满足这一前提的条件下,
对于
当时,函数是奇函数;
当时,函数是偶函数;
当时,函数是非奇非偶函数;
4、单调性:确定函数的单调区间的思想是把看作一个整体。
由解出的范围,可得单调递增区间;
由解出的范围,可得单调递减区间.
【即学即练2】(多选)(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)已知函数,则( )
A.点是图象的一个对称中心 B.直线是图象的一条对称轴
C.在上单调递增 D.
知识点03三角函数图象变换
1、振幅变换:要得到函数的图象,只要将函数的图象上所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍(横坐标不变)即可得到.
2、平移变换:要得到函数的图象,只要将函数的图象上所有点向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平行移动|φ|个单位长度即可得到.
3、周期变换:要得到函数(其中且)的图象,可以把函数上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的倍(纵坐标不变)即可得到.
4、从到的两种变换途径
【即学即练3】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)为了得到图像,需要将函数的图象( )
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
题型01 求正弦型函数的周期
【典例1】(24-25高一上·吉林白城·期末)的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的最小正周期是( )
A. B. C.4 D.6
【变式2】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【变式3】(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)设函数,则为( )
A.周期函数,最小正周期为 B.周期函数,最小正周期为
C.周期函数,最小正周期为 D.非周期函数
【变式4】(24-25高一上·全国·课后作业)设函数,若对于任意的,都有,则的最小值为( )
A.4 B.2 C.1 D.
题型02 根据周期性求值
【典例2】(24-25高一上·江苏盐城·阶段练习)已知,函数的最小正周期是,则正数的值为 .
【变式1】(23-24高一下·河南驻马店·期末)函数的最小正周期为T,若,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高一上·四川绵阳·期末)已知函数的最小正周期为,则函数在区间上的最大值与最小值的和等于( )
A.0 B. C.1 D.2
【变式3】(23-24高一下·上海·阶段练习)已知,若、满足,且的最小值为,则 .
题型03 正弦型函数的奇偶性及应用
【典例3】(24-25高一上·甘肃平凉·期末)函数为上的奇函数,则的值可以是( )
A.0 B. C. D.
【变式1】(23-24高一下·四川成都·阶段练习)函数是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数
【变式2】(24-25高一上·上海·随堂练习)函数的奇偶性为 .
【变式3】(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,若,则( )
A. B. C.1 D.2
【变式4】(24-25高一上·全国·课后作业)函数图象为上的奇函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
题型04 求正弦型函数的单调区间
【典例4】(24-25高一上·山东济宁·阶段练习)下列区间为函数的增区间的是( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25高一上·陕西榆林·期末)已知函数,则( )
A.在区间上单调递增
B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增
D.在区间上单调递减
【变式2】(24-25高一上·全国·课后作业)关于函数,下列说法正确的有( )
A.在区间内单调递减 B.在区间内单调递增
C.在区间内单调递减 D.在区间内单调递增
【变式3】(24-25高一上·吉林·期末)函数的单调增区间为 .
【变式4】(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)函数在区间上的单调减区间是 .
【变式5】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的单调递增区间为 .
题型05 由正弦型函数单调性求参数
【典例5】(24-25高一上·山东枣庄·阶段练习)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25高一上·黑龙江佳木斯·期末)已知函数()的图象过点,且在区间上具有单调性,则的最大值为( )
A. B.4 C. D.8
【变式2】(24-25高一上·山东·阶段练习)已知函数,若为函数的一个零点,且函数在上是单调函数,则的最大值为 .
【变式3】(24-25高一上·江苏泰州·阶段练习)已知函数其中.若,在区间上单调递增,则的取值范围是 .
题型06 正弦型函数的值域与最值
【典例6】(23-24高一上·安徽·期末)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【变式1】(2024高三·天津·专题练习)已知函数的最小正周期为.则函数在的最小值是( )
A. B. C.0 D.
【变式2】(24-25高三上·重庆·阶段练习)已知函数()的最小正周期为,则在的最小值为( )
A. B. C.0 D.
【变式3】(24-25高二上·海南海口·阶段练习)对于的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式4】(24-25高一上·河北衡水·期中)函数的最大值为 .
题型07 由正弦型函数的值域求参数
【典例7】(24-25高一上·江苏南京·期末)设为实数,若函数在区间上既有最大值,又有最小值,则的最小值为 .
【变式1】 (23-24高一上·江苏盐城·期末)若函数在区间上恰有两个最大值,则实数的取值范围是 .
【变式2】 (24-25高一上·江苏无锡·阶段练习)函数在区间上的值域为则实数a的取值范围是 .
【变式3】 (24-25高一上·甘肃白银·阶段练习)设函数,若对任意的实数都成立,则的最小值为 .
【变式4】 (24-25高三上·安徽·期中)已知函数在上的最小值为-1,则 .
题型08 判断正弦型函数的对称性
【典例8】(24-25高一上·新疆阿克苏·阶段练习)函数的一条对称轴为( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25高一上·重庆·阶段练习)下列函数中,最小正周期是π且图象关于直线对称的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数,若是偶函数,则图象对称轴方程可能是( )
A. B. C. D.
【变式3】(23-24高一下·北京延庆·期中)函数图象的对称轴方程可能是( )
A. B.
C. D.
【变式4】(24-25高三上·山东青岛·期中)已知函数的最小正周期为,则的图象( )
A.关于点对称 B.关于对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
题型09 根据正弦型函数的对称性求参数
【典例9】(24-25高一上·山东泰安·阶段练习)将函数的图象向左平移个单位,所得的函数图象关于对称,则( )
A. B. C. D.
【变式1】(24-25高一上·天津武清·期末)若函数在区间上有且仅有2条对称轴,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高一下·安徽·期末)函数的图象在区间上恰有一条对称轴和一个对称中心,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(24-25高一上·福建厦门·阶段练习)已知函数在区间上单调,其中为正整数,,且.则图象的一个对称中心是 ;若,则的值为 .
题型10 根据函数图像求解析式
【典例10】(24-25高一上·山东·阶段练习)函数(其中,,)的部分图象如图所示,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【变式1】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数的部分图象如图所示,( )
A. B.
C. D.
【变式2】(24-25高一上·天津西青·期末)函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式3】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)函数(其中,)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数的图象关于点中心对称
C.函数的图象的对称轴为直线
D.函数的单调递增区间为
【变式4】(24-25高一上·甘肃·期末)已知函数的部分图象如图所示,则等于( )
A. B.0 C. D.
题型11 正弦型函数间的图像变换
【典例11】(24-25高一上·全国·课后作业)如果两个函数的图象经过平移后能够重合,那么这两个函数称为“和谐”函数.下列函数中与能构成“和谐”函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】(24-25高一上·吉林长春·期末)要得到的图象,需要将函数的图象( )
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
【变式2】(24-25高一上·江苏南京·期末)将函数的图象上各点的横坐标变为原来的2倍,再将得到的图象向右平移个单位长度,所得图象的解析式为( )
A. B.
C. D.
【变式3】(24-25高一上·江苏无锡·期末)函数的图象经过怎样的平移可得到函数的图象( )
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
【变式4】(24-25高一上·河南郑州·期末)要得到函数的图象,需( )
A.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)
B.将函数图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变)
C.将函数图象上所有点向左平移个单位长度
D.将函数图象上所有点向左平移个单位长度
题型12 正弦型函数的零点问题
【典例12】(24-25高一上·天津河西·期末)设函数,若函数在上恰有3个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】(23-24高一上·浙江杭州·期末)已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25高一上·北京顺义·阶段练习)如果函数的一个零点是,那么φ可以是( )
A. B. C. D.
【变式3】(24-25高一上·甘肃兰州·期末)已知函数,若在区间内恰好有198个零点,则的取值可以为( )
A.132 B.133 C.198 D.199
题型13 正弦型函数性质的综合问题
【典例13】(24-25高一上·天津·阶段练习)已知
(1)求的最小正周期和单调递减区间;
(2)若,,求的值;
(3)若函数在上有两个零点,求实数的取值范围
【变式1】(多选)(23-24高一下·广东茂名·阶段练习)已知函数在区间上单调递增,则( )
A.的最大值为2
B.若,则
C.若,则
D.若函数两个零点间的最小距离为,则
【变式2】(24-25高一·上海·随堂练习)已知函数,下列说法正确的是 .
①函数为偶函数;
②函数的最小正周期为2;
③所有的整数都是函数的零点;
④函数在上为严格增函数.
【变式3】(24-25高一上·安徽淮南·阶段练习)已知函数,
(1)求的最小正周期及单调递增区间;
(2)求在区间上的最大值和最小值;
(3)若在区间上有两个零点,求实数的取值范围.
一、单选题
1.(24-25江苏省连云港期末)设为正数,若函数的最小正周期为,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(23-24高一上·北京平谷·期末)如果函数的一个零点是,那么可以是( )
A. B. C. D.
3.(22-23高一下·辽宁沈阳·阶段练习)已知函数的相邻两个零点之间的距离为,则函数的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
4.(24-25江苏省连云港期末)将函数图象上每个点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将得到的图象向右平移个单位长度,所得图象的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高三上·上海·期中)已知函数为偶函数,则的对称中心为( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高一上·吉林长春·期末)已知函数,则在的值域为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高一上·吉林长春·期末)定义在上的函数既是偶函数,又是周期函数,若的最小正周期为,且当时,,则等于( )
A. B. C. D.
8.(23-24高一下·四川绵阳·阶段练习)若函数在区间上有且仅有两个零点,则实数的最大值是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高一上·宁夏银川·期末)已知函数,则下列关于函数的说法正确的是( )
A.函数在上单调递增
B.函数的图象可以由图象向左平移个单位长度得到
C.
D.若函数在上至少有11个零点,则的最小值为
10.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数的图象关于点中心对称,则( )
A.
B.在区间有两个零点
C.直线是曲线的对称轴
D.在区间单调递增
11.(23-24高一上·安徽·期末)函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B.的一个单调递增区间为
C.函数的图象关于点对称
D.若函数在上没有零点,则
三、填空题
12.(24-25高二上·上海·阶段练习)若函数的最小正周期是 .
13.(2025高三·全国·专题练习)已知函数在上有两个不同的零点,则 .
14.(24-25高三上·天津·期中)函数的图象向左平移个单位后关于轴对称,则函数在上的最小值为 .
四、解答题
15.(24-25高一上·山东·阶段练习)已知.
(1)求函数的最小正周期:
(2)求函数在上的单调区间.
16.(23-24高一下·广东阳江·阶段练习)函数在区间单调,其中为正整数,,且.
(1)求图象的一条对称轴;
(2),求.
17.(24-25高一上·甘肃定西·期末)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到的图象,求函数在上的值域.
18.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)已知函数的最小正周期为的一个零点是.
(1)求的解析式;
(2)当时,的最小值为,求的取值范围.
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第08讲 正弦型函数的性质与图象
课程标准
学习目标
1.能正确使用“五点法”“图像变换法”作出函数y=Asin (ωx+φ)的图像,并熟悉其变换过程.
2.会求函数y=Asin(ωx+φ)的周期、频率与振幅.
3.结合具体实例,了解y=Asin(ωx+φ)的实际意义,并且了解y=Asin(ωx+φ)中的参数A,ω,φ对函数图像变化的影响以及它们的物理意义.
1.会用“五点法”画函数的图象,重点提升直观想象核心素养;
2.掌握与图象间的变换关系,并能正确地指出其变换步骤;
3.掌握正弦型函数的性质,并能利用正弦型函数的性质解决简单问题。
知识点01 正弦型函数的概念及图象
1、正弦型函数的定义:一般地,形如的函数,在物理,工程等学科的研究中经常遇到,这类型的函数称为正弦型函数,其中都是常数,且.
2、对函数正弦型函数图象的影响
(1)A决定了函数的值域以及函数的最大值和最小值,通常称A为振幅.
(2)φ决定了x=0时的函数值,通常称φ为初相,ωx+φ为相位.
(3)ω决定了函数的周期
3、的实际意义
(1)的表示小球能偏离平衡位置的最大距离,称为振幅;
(2)在决定时小球的位置中起关键性作用,称为初相;
(3)周期表示小球完成一次运动所需要的时间,
表示1s内能完成的运动次数,称为频率.
4、“五点法”画正弦型函数的图象
用五点法画一个周期内的简图时,要找五个关键点,如下表所示.
x
-
-+
-
ωx+φ
0
π
2π
0
A
0
-A
0
【即学即练1】
1.(23-24高一下·广东佛山·阶段练习)函数的周期、振幅、初相分别是( )
A.,2, B.,,
C.,2, D.,2,
【答案】D
【分析】由函数解析式观察出振幅,初相,再由公式求出函数的周期即可.
【详解】函数,
振幅是2,初相是,
又的系数是,故函数的最小正周期是,
故选:D.
2.(24-25高一上·天津南开·期末)函数,其中,(),(a,),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,
可得,解得,.
故选:A.
知识点02 正弦型函数的性质
1、定义域与值域:定义域为R,值域为
2、周期:
3、奇偶性:“定义域关于原点对称”,是函数具有奇偶性的前提,在满足这一前提的条件下,
对于
当时,函数是奇函数;
当时,函数是偶函数;
当时,函数是非奇非偶函数;
4、单调性:确定函数的单调区间的思想是把看作一个整体。
由解出的范围,可得单调递增区间;
由解出的范围,可得单调递减区间.
【即学即练2】(多选)(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)已知函数,则( )
A.点是图象的一个对称中心 B.直线是图象的一条对称轴
C.在上单调递增 D.
【答案】AB
【分析】通过代入验证法,判断选项中的对称中心对称轴单调区间等结论是否成立.
【详解】已知函数,
由于,所以点是图象的一个对称中心,A选项正确;
由于,是函数最值,所以直线是图象的一条对称轴,B选项正确;
由于时,,不是正弦函数的单调递增区间,C选项错误;
由于,D选项错误.
故选:AB.
知识点03三角函数图象变换
1、振幅变换:要得到函数的图象,只要将函数的图象上所有点的纵坐标伸长(当A>1时)或缩短(当0<A<1时)到原来的A倍(横坐标不变)即可得到.
2、平移变换:要得到函数的图象,只要将函数的图象上所有点向左(当φ>0时)或向右(当φ<0时)平行移动|φ|个单位长度即可得到.
3、周期变换:要得到函数(其中且)的图象,可以把函数上所有点的横坐标缩短(当ω>1时)或伸长(当0<ω<1时)到原来的倍(纵坐标不变)即可得到.
4、从到的两种变换途径
【即学即练3】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)为了得到图像,需要将函数的图象( )
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】C
【分析】将化为,根据平移变换即可得解.
【详解】因为,所以只要将函数的图象向左平移个单位,即可得到函数的图象,
故选:C.
题型01 求正弦型函数的周期
【典例1】(24-25高一上·吉林白城·期末)的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据求最小正周期即可.
【详解】函数的最小正周期,
故选:D.
【变式1】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的最小正周期是( )
A. B. C.4 D.6
【答案】C
【分析】根据求函数的最小正周期.
【详解】因为,所以函数的最小正周期.
故选:C
【变式2】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正弦函数的周期结合翻折得出最小正周期即可.
【详解】函数的最小正周期,
故对于函数,其最小正周期为.
故选:A.
【变式3】(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)设函数,则为( )
A.周期函数,最小正周期为 B.周期函数,最小正周期为
C.周期函数,最小正周期为 D.非周期函数
【答案】C
【分析】根据周期函数的定义判断即可.
【详解】,故A错误;
,故B错误;
,故C正确D错误.
故选:C
【变式4】(24-25高一上·全国·课后作业)设函数,若对于任意的,都有,则的最小值为( )
A.4 B.2 C.1 D.
【答案】B
【分析】由可得在和处取得最值,再由图象性质可得的最小值为半个周期即可.
【详解】由题得函数在处取得最小值,在处取得最大值,
则的最小值为相邻两条对称轴间的距离,
又最小正周期,
故的最小值为.
故选:B
题型02 根据周期性求值
【典例2】(24-25高一上·江苏盐城·阶段练习)已知,函数的最小正周期是,则正数的值为 .
【答案】2
【分析】由周期公式即可求解;
【详解】,
解得:,
故答案为:2
【变式1】(23-24高一下·河南驻马店·期末)函数的最小正周期为T,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】运用周期公式,代入解析式.再已知函数值,求角度即可
【详解】,则,即,
即,即,则,又,则.
故选:B.
【变式2】(23-24高一上·四川绵阳·期末)已知函数的最小正周期为,则函数在区间上的最大值与最小值的和等于( )
A.0 B. C.1 D.2
【答案】C
【分析】由最小正周期可得,再由正弦型函数求的最值,即可得答案.
【详解】由题设,则,
在上,故,
所以最大值与最小值的和等于1.
故选:C
【变式3】(23-24高一下·上海·阶段练习)已知,若、满足,且的最小值为,则 .
【答案】4
【分析】根据正弦函数图象的性质得到的最小值为半个周期,然后求即可.
【详解】若、满足,则函数在、处取到最值,
的最小值为,所以,解得.
故答案为:4.
题型03 正弦型函数的奇偶性及应用
【典例3】(24-25高一上·甘肃平凉·期末)函数为上的奇函数,则的值可以是( )
A.0 B. C. D.
【答案】C
【分析】利用正弦函数的性质,列式求解并赋值得答案.
【详解】由函数为上的奇函数,得,
解得,当时,,所给其他均不存在整数使其成立.
故选:C
【变式1】(23-24高一下·四川成都·阶段练习)函数是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数
【答案】A
【分析】根据函数奇偶性的定义,即可判断.
【详解】函数的定义域为,且,
所以函数是奇函数,不是偶函数.
故选:A
【变式2】(24-25高一上·上海·随堂练习)函数的奇偶性为 .
【答案】奇函数
【分析】根据函数奇偶性定义判断函数的奇偶性.
【详解】因为定义域为,
又因为,
所以为奇函数.
故答案为:奇函数.
【变式3】(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,若,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】利用奇函数的性质来求值即可.
【详解】因为,
所以.
故选:B.
【变式4】(24-25高一上·全国·课后作业)函数图象为上的奇函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数奇偶性得到方程,求出,从而得到答案.
【详解】因为函数为上的奇函数,
所以,
即,
当时,,其他选项均不正确..
故选:B
题型04 求正弦型函数的单调区间
【典例4】(24-25高一上·山东济宁·阶段练习)下列区间为函数的增区间的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用整体代入法求得题设函数的单调递增区间,从而检验得解.
【详解】对于,
令,,得,,
当时,,
当时,,
当时,,
对于A,不满足,故A错误;
对于B,不满足,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,不满足,故D错误;
故选:C.
【变式1】(24-25高一上·陕西榆林·期末)已知函数,则( )
A.在区间上单调递增
B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增
D.在区间上单调递减
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用正弦函数的单调性逐项判断即可.
【详解】函数,
对于AB,当时,,而正弦函数在上先递增后递减,
因此函数在区间上不单调,AB错误;
对于CD,当时,,而正弦函数在上单调递减,
因此在区间上单调递减,C错误,D正确.
故选:D
【变式2】(24-25高一上·全国·课后作业)关于函数,下列说法正确的有( )
A.在区间内单调递减 B.在区间内单调递增
C.在区间内单调递减 D.在区间内单调递增
【答案】B
【分析】利用整体思想,结合三角函数的单调性,建立不等式,可得答案.
【详解】令,解得,
令可知函数在区间内单调递增,A错误,B正确;
同理可知函数在区间内单调递减,C错误,D错误.
故选:B.
【变式3】(24-25高一上·吉林·期末)函数的单调增区间为 .
【答案】
【分析】以为整体,结合正弦函数单调性运算求解.
【详解】令,解得,
所以函数的单调增区间为.
故答案为:.
【变式4】(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)函数在区间上的单调减区间是 .
【答案】和
【分析】利用正弦函数的性质可知的单调增区间为,,故可得,从而求出函数的单调减区间,最后取特殊值便可求得上的单调减区间.
【详解】函数,
令,
解得,
即函数的单调减区间为:
令得,;令得,
所以在区间上的单调减区间为和,
故答案为:和.
【变式5】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的单调递增区间为 .
【答案】
【分析】利用正弦函数的奇偶性整理函数,根据整体思想,结合正弦函数的单调性,建立不等式组,可得答案.
【详解】,
要求的单调递增区间,即求的单调递减区间,
令,解得,
令,又,故函数的单调递增区间为.
故答案为:.
题型05 由正弦型函数单调性求参数
【典例5】(24-25高一上·山东枣庄·阶段练习)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题可得,然后结合正弦函数的单调性及可得答案.
【详解】因为,,所以,
因为在,上单调递增,
则,得,,
又,取,则,即.
故选:A.
【变式1】(24-25高一上·黑龙江佳木斯·期末)已知函数()的图象过点,且在区间上具有单调性,则的最大值为( )
A. B.4 C. D.8
【答案】C
【分析】由函数的图象过点求得,根据函数的单调性,结合三角函数的性质列式求得的范围,即可得解.
【详解】因为函数的图象过点,所以,
因为,所以,所以,
当时,,
因为在区间上具有单调性,
所以,,
即且,,
则,,
因为,得,
因为,所以时,,则;
当时,,
综上,,即的最大值为.
故选:C.
【变式2】(24-25高一上·山东·阶段练习)已知函数,若为函数的一个零点,且函数在上是单调函数,则的最大值为 .
【答案】3
【分析】根据函数图象性质可得,再由区间上的单调性即可得出的最大值为3.
【详解】根据题意可得,所以,
可得;
由函数在上是单调函数,可得,
解得;
因此可得当时,取得最大值.
故答案为:3
【变式3】(24-25高一上·江苏泰州·阶段练习)已知函数其中.若,在区间上单调递增,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】先由得,再由正弦函数性质得不等式,解该不等式即可得解.
【详解】若,则,
因为在区间上单调递增,
所以,解得,
由,又,故或,
所以当时,得;当时,得.
所以满足题意的的取值范围是.
故答案为:.
题型06 正弦型函数的值域与最值
【典例6】(23-24高一上·安徽·期末)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据,可得,再结合正弦函数的图象求解即可.
【详解】由,得,
则.
故选:C.
【变式1】(2024高三·天津·专题练习)已知函数的最小正周期为.则函数在的最小值是( )
A. B. C.0 D.
【答案】D
【分析】先根据函数的周期性求出,再根据正弦函数的性质结合整体思想即可得解.
【详解】由题意,所以,
可得,
由,得,
所以当,即时,函数取得最小值.
故选:D.
【变式2】(24-25高三上·重庆·阶段练习)已知函数()的最小正周期为,则在的最小值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】C
【分析】先利用最小正周期求出的值,再根据正弦函数的图象和性质求解最小值即可.
【详解】因为函数的最小正周期为,
所以,解得,所以,
当时,,
由正弦函数的图象和性质可知当即时,取最小值,
故的最小值为.
故选:C
【变式3】(24-25高二上·海南海口·阶段练习)对于的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令,从而转化成求在区间上的最小值,利用二次函数的性质,即可求解.
【详解】令,则,对称轴,
所以当时,取到最小值,最小值为,
故选:A.
【变式4】(24-25高一上·河北衡水·期中)函数的最大值为 .
【答案】
【分析】根据三角恒等式化简,结合在的值域求最大值即可.
【详解】由于,所以.
又函数,
所以当时,.
故答案为:.
题型07 由正弦型函数的值域求参数
【典例7】(24-25高一上·江苏南京·期末)设为实数,若函数在区间上既有最大值,又有最小值,则的最小值为 .
【答案】
【分析】根据的取值范围,求出的取值范围,依题意可得,解得即可.
【详解】由,所以,
依题意可得,解得,所以的最小值为.
故答案为:
【变式1】 (23-24高一上·江苏盐城·期末)若函数在区间上恰有两个最大值,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出,根据函数恰有两个最大值,得到,得到答案.
【详解】因为,,
所以,
又 上恰有两个最大值,
所以,解得.
故答案为:
【变式2】 (24-25高一上·江苏无锡·阶段练习)函数在区间上的值域为则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】由,结合函数在上的值域,列出不等式即可求出实数a的取值范围.
【详解】当时,,
由,可得,
函数在区间上的值域为,
根据正弦函数的图象知,,解得,
所以实数a的取值范围是.
故答案为:.
【变式3】 (24-25高一上·甘肃白银·阶段练习)设函数,若对任意的实数都成立,则的最小值为 .
【答案】
【分析】分析可知的最大值为,结合正弦函数最值运算求解即可.
【详解】因为对任意的实数都成立,可知的最大值为,
则,可得.
因为,所以当时,取最小值,最小值为.
故答案为:.
【变式4】 (24-25高三上·安徽·期中)已知函数在上的最小值为-1,则 .
【答案】
【分析】求出,根据最小值得到,求出答案.
【详解】,时,,
在上的最小值为-1,故,
解得.
故答案为:
题型08 判断正弦型函数的对称性
【典例8】(24-25高一上·新疆阿克苏·阶段练习)函数的一条对称轴为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出函数的对称轴为逐一验证即可.
【详解】由
所以函数的对称轴为
当时,,只有D满足.
故选:D.
【变式1】(24-25高一上·重庆·阶段练习)下列函数中,最小正周期是π且图象关于直线对称的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用最小正周期及对称轴,逐项验证判断得解.
【详解】对于A,函数的最小正周期为,
当时,,即函数图象关于直线对称,A是;
对于B,当时,,即函数图象不关于直线对称,B不是;
对于C,当时,,即函数图象不关于直线对称,C不是;
对于D,函数的最小正周期为,D不是.
故选:A
【变式2】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数,若是偶函数,则图象对称轴方程可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先求函数,根据偶函数的性质求,再代入函数的对称轴方程,即可求解.
【详解】函数是偶函数,
则,得,
令,解得.
因为,则,经验证只有D选项满足题意,此时.
故选:D.
【变式3】(23-24高一下·北京延庆·期中)函数图象的对称轴方程可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】易知正弦函数的对称轴,因此用整体的思想可以列出方程求解.
【详解】令,
解得,
所以的对称轴方程为
当时,其对称轴方程为,故B正确;
因为A,C,D均不满足对称轴方程,所以A,C,D错误.
故选:B.
【变式4】(24-25高三上·山东青岛·期中)已知函数的最小正周期为,则的图象( )
A.关于点对称 B.关于对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
【答案】D
【分析】根据周期求出,代入,计算检验即可判断各选项.
【详解】因为函数的最小正周期为,
所以,
因为,所以AC错误;
,所以B错误,D正确.
故选:D
题型09 根据正弦型函数的对称性求参数
【典例9】(24-25高一上·山东泰安·阶段练习)将函数的图象向左平移个单位,所得的函数图象关于对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由条件结合函数图象变换结论求出变换后的函数解析式,结合对称性条件列方程可得结论.
【详解】函数的图象向左平移个单位可得函数
由已知函数的图象关于对称,
所以,,
所以,,又,
所以,.
故选:D.
【变式1】(24-25高一上·天津武清·期末)若函数在区间上有且仅有2条对称轴,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意可得函数的对称轴为,进而可得,即得.
【详解】又可得的对称轴为,
当时,,当时,,当时,,
因,由题意,可得,
故选:B
【变式2】(23-24高一下·安徽·期末)函数的图象在区间上恰有一条对称轴和一个对称中心,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用正弦型函数的性质列出关于的不等式,求解即可.
【详解】由,设,则,
由图可知直线在线段之间,不含点,
所以,得.
故选:C.
【变式3】(24-25高一上·福建厦门·阶段练习)已知函数在区间上单调,其中为正整数,,且.则图象的一个对称中心是 ;若,则的值为 .
【答案】 答案不唯一 /
【分析】根据单调区间,以及可得,进而可得对称中心;先根据单调区间求出的可能取值,然后根据得到和的关系,根据关系以及的可能取值对照验证计算即可.
【详解】因为在区间上单调,且,,,
所以,
所以图象的一个对称中心是;
所以的最小正周期,即,又
,
由为图象的一个对称中心,则①,
因为,所以或,
若②,①②得,
即,不存在整数,使得,
若③,①③得,
即,故不存在整数,使得,
当时,,此时,
又,得.
故答案为:;.
题型10 根据函数图像求解析式
【典例10】(24-25高一上·山东·阶段练习)函数(其中,,)的部分图象如图所示,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用图象可确定最小正周期,由此可得,结合可得,由此可得.
【详解】由图象知函数周期,所以,所以,
又函数图象过点,,所以,
解得,又,所以,所以.
故选:A
【变式1】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数的部分图象如图所示,( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据最值可确定;由图象可确定最小正周期,由此可得;代入可求得,由此可得.
【详解】,,,;
最小正周期,,即,
,,,
又,,.
故选:B.
【变式2】(24-25高一上·天津西青·期末)函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】借助图象可得,求得周期,进而求出,再由定点结合范围求出,即可得出解析式.
【详解】由题中图象可得,,故,则,
又图象过点,所以,
即,解得,
又,即,故.
故选:B.
【变式3】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)函数(其中,)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数的图象关于点中心对称
C.函数的图象的对称轴为直线
D.函数的单调递增区间为
【答案】D
【分析】根据给定的图象,求出函数的解析式,再逐项分析求解即可.
【详解】观察函数图象,,函数的最小正周期,解得,
,由,得,
,则,
对于A,,A错误;
对于B,,B错误;
对于C,由,得,
函数的图象的对称轴为直线,C错误;
对于D,由,得,
因此函数的单调递增区间为,D正确.
故选:D
【变式4】(24-25高一上·甘肃·期末)已知函数的部分图象如图所示,则等于( )
A. B.0 C. D.
【答案】A
【分析】根据图象求出函数的解析式,利用对称性求解一个周期内的值,进而利用周期性求解即可.
【详解】由的图象可知,
,周期,故,
又且,可得,
故.
又根据函数图象的对称性可知
,
所以,
所以
,
故选:A.
题型11 正弦型函数间的图像变换
【典例11】(24-25高一上·全国·课后作业)如果两个函数的图象经过平移后能够重合,那么这两个函数称为“和谐”函数.下列函数中与能构成“和谐”函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分析可知所求函数与函数的振幅、最小正周期均相等,逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】由题意可知,所求函数与函数的振幅、最小正周期均相等,
由题意可知,函数的振幅为,最小正周期为,
对于A选项,函数的振幅为,最小正周期为,A不满足要求;
对于B选项,函数的振幅为,最小正周期为,B不满足要求;
对于C选项,函数的振幅为,最小正周期为,C不满足要求;
对于D选项,函数的振幅为,最小正周期为,D满足要求.
故选:D.
【变式1】(24-25高一上·吉林长春·期末)要得到的图象,需要将函数的图象( )
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】D
【分析】利用三角函数图象变换可得出结论.
【详解】因为,
为了得到的图象,需要将函数的图象向右平移个单位.
故选:D.
【变式2】(24-25高一上·江苏南京·期末)将函数的图象上各点的横坐标变为原来的2倍,再将得到的图象向右平移个单位长度,所得图象的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据三角函数图象变换规律结合题意求解即可.
【详解】将函数的图象上各点的横坐标变为原来的2倍,得,
再将得到的图象向右平移个单位长度,得.
故选:B
【变式3】(24-25高一上·江苏无锡·期末)函数的图象经过怎样的平移可得到函数的图象( )
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】由得到,利用左加右减的平移规律,得到答案.
【详解】,故向右平行移动个单位长度,
得到,故D正确,其他选项不正确.
故选:D.
【变式4】(24-25高一上·河南郑州·期末)要得到函数的图象,需( )
A.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)
B.将函数图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变)
C.将函数图象上所有点向左平移个单位长度
D.将函数图象上所有点向左平移个单位长度
【答案】D
【分析】根据三角函数图象平移的规律可得答案.
【详解】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),
得到的图象,故A错误;
将函数图象上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),
得到的图象,故B 错误;
将函数图象上所有点向左平移个单位得到图象,
故C错误;
D. 将函数图象上所有点向左平移个单位得到的图象,故D正确.
故选:D.
题型12 正弦型函数的零点问题
【典例12】(24-25高一上·天津河西·期末)设函数,若函数在上恰有3个零点,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题设得在上恰有3个解,结合正弦函数性质得不等式,解该不等式即可得解.
【详解】因为在上恰有3个零点,
所以在上恰有3个解,
因为时,,
所以由正弦函数性质可得,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:B.
【变式1】(23-24高一上·浙江杭州·期末)已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将函数的零点转化为方程在区间有且仅有3个根,由三角函数性质可解.
【详解】函数的零点,
即方程的根,
当时,,方程在区间有且仅有3个根,
则,解得.
故选:D.
【变式2】(24-25高一上·北京顺义·阶段练习)如果函数的一个零点是,那么φ可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据余弦函数的图像与性质,列出方程,结合选项,即可求解.
【详解】由题意,函数的一个零点是,可得,
即,解得,
当时,可得.
故选:D.
【变式3】(24-25高一上·甘肃兰州·期末)已知函数,若在区间内恰好有198个零点,则的取值可以为( )
A.132 B.133 C.198 D.199
【答案】ACD
【分析】令,按分类探讨一元二次根的情况,再结合正弦函数的性质求解即得.
【详解】令,则,,
由,则,
显然,即方程有两个不等的实数根,,
当时,,,此时在上恰有3个实根,
而,因此,则;
令,
当时,,,,当时,
则,,
此时在上恰有2个实根,
而,于是或,
因此或,所以n的取值可以为或或.
故选:ACD
【点睛】思路点睛:涉及一元二次方程的实根分布问题,可借助二次函数及其图象,利用数形结合的方法解决一元二次方程的实根问题.
题型13 正弦型函数性质的综合问题
【典例13】(24-25高一上·天津·阶段练习)已知
(1)求的最小正周期和单调递减区间;
(2)若,,求的值;
(3)若函数在上有两个零点,求实数的取值范围
【答案】(1)最小正周期为,单调递减区间是
(2)
(3)
【分析】(1)根据三角函数的性质求最小正周期和单调递减区间;
(2)利用诱导公式,以及同角三角函数基本关系式,即可求解;
(3)首先设,再转化为与有2个交点,求参数的取值范围.
【详解】(1)的最小正周期是,
令,
得,
所以函数的单调递减区间是.
(2),得,
,
因为,所以,
所以,
即.
(3),则,
若函数在区间上有2个零点,即与在区间有2个交点,
如图,
即,得.
【变式1】(多选)(23-24高一下·广东茂名·阶段练习)已知函数在区间上单调递增,则( )
A.的最大值为2
B.若,则
C.若,则
D.若函数两个零点间的最小距离为,则
【答案】ACD
【分析】对于A:根据函数周期性可得,再举例说明是可以成立即可;对于B:举反例说明即可;对于C:根据函数的对称性分析判断;对于D:根据题意整理可得,即可得结果.
【详解】对于选项A:因为函数在区间上单调递增,且,
则该函数的最小正周期满足,解得.
例如,,即,
若,则,且在内单调递增,
可知函数在区间上单调递增,符合题意,
所以的最大值为2,故A正确;
对于选项B:例如,,即,
若,则,且在内单调递增,
可知函数在区间上单调递增,符合题意,故B错误;
对于选项C:因为,
若时,结合正弦型函数的对称性可知,故C正确;
对于选项D:设函数两个零点分别为,
令,即,
则,可得,
若,所以,故D正确.
故选:ACD.
【变式2】(24-25高一·上海·随堂练习)已知函数,下列说法正确的是 .
①函数为偶函数;
②函数的最小正周期为2;
③所有的整数都是函数的零点;
④函数在上为严格增函数.
【答案】①③
【分析】运用函数图像伸缩,翻折变换,数形结合可解.
【详解】如图所示,运用函数伸缩,翻折变换,画出图像.
的定义域为R,且为偶函数,最小正周期为1,
,,故所有的整数都是函数的零点,
在上为严格增函数,
在上严格减函数,
故答案为:①③.
【变式3】(24-25高一上·安徽淮南·阶段练习)已知函数,
(1)求的最小正周期及单调递增区间;
(2)求在区间上的最大值和最小值;
(3)若在区间上有两个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)的最小正周期为,单调递增区间为,
(2)的最大值和最小值分别为,
(3)
【分析】(1)利用正弦型函数的周期公式即可求出周期,再由的单调增区间,整体代入即可求解;
(2)令,从而得到,再利用的图象与性质,即可求解.
(3)转化为在上有两个解,求出,结合正弦函数性质得到,求出答案.
【详解】(1)因为,所以的最小正周期为,
令,,求得,,
可得的单调递增区间为,.
(2)由题意,则令,则,
又时,,得到,
故的最大值和最小值分别为,;
(3)在区间上有两个零点,
等价于在上有两个解,即在上有两个解,
由,得,
要想在上有两个解,
则,解得,
故的取值范围为.
一、单选题
1.(24-25江苏省连云港期末)设为正数,若函数的最小正周期为,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】利用正弦型三角函数,代入计算即可.
【详解】由,且为正数,可得,解得.
故选:C.
2.(23-24高一上·北京平谷·期末)如果函数的一个零点是,那么可以是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意令,解方程即可得解.
【详解】由题意,解得,对比选项可知只有,符合题意.
故选:D.
3.(22-23高一下·辽宁沈阳·阶段练习)已知函数的相邻两个零点之间的距离为,则函数的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的周期求得参数,可得函数解析式,结合正弦函数的单调性解不等式,即可求得的单调递增区间.
【详解】由题意可知的最小正周期为,
故,则,
令,
则,
即的单调递增区间为,
故选:B
4.(24-25江苏省连云港期末)将函数图象上每个点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将得到的图象向右平移个单位长度,所得图象的函数解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据条件,直接利用三角函数的图象的平移变换和伸缩变换,即可求出结果.
【详解】将函数图象上每个点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),得到,
再将得到的图象向右平移个单位长度,得到,
故选:A.
5.(24-25高三上·上海·期中)已知函数为偶函数,则的对称中心为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由已知可得,进而可得的解析式,从而可求对称中心.
【详解】因为为偶函数,
所以,又,所以,
所以,
由,解得,
所以的对称中心为.
故选:B.
6.(24-25高一上·吉林长春·期末)已知函数,则在的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用同角公式化简函数,再利用正弦函数的性质,结合二次函数求出值域.
【详解】函数在上单调递增,而,
,即
函数,当时,,
当时,,
所以在的值域为.
故选:A
7.(24-25高一上·吉林长春·期末)定义在上的函数既是偶函数,又是周期函数,若的最小正周期为,且当时,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知,根据题意利用周期性和奇偶性,将转换到区间内,然后带入即可求解.
【详解】由已知,函数既是偶函数又是周期函数,的最小正周期是,
当时,,
所以.
故选:D.
8.(23-24高一下·四川绵阳·阶段练习)若函数在区间上有且仅有两个零点,则实数的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用函数零点的定义及三角函数的性质即可求解.
【详解】因为,所以
因为函数在区间上有且仅有两个零点,
所以,解得,
所以实数的最大值是.
故选:D.
二、多选题
9.(24-25高一上·宁夏银川·期末)已知函数,则下列关于函数的说法正确的是( )
A.函数在上单调递增
B.函数的图象可以由图象向左平移个单位长度得到
C.
D.若函数在上至少有11个零点,则的最小值为
【答案】AD
【分析】由正弦函数的单调性判断A,由图象变换判断B,由对称性判断C,求出的解,结合周期性找出11个解后判断D.
【详解】对于A,令,则,即的一个单调增区间为,则在上单调递增,故选项正确;
对于B,图象向左平移个单位长度得到,,故选项错误;
对于C,由于,故选项错误;
对于D,若函数在上至少有11个零点,即与在上至少有11个交点,令,则或,即或,
由于函数一个周期由两个点函数值为,则在正好由11个交点,故的最小值为,故选项正确.
故选:AD.
10.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数的图象关于点中心对称,则( )
A.
B.在区间有两个零点
C.直线是曲线的对称轴
D.在区间单调递增
【答案】ABD
【分析】根据正弦型函数的对称性、单调性,结合函数零点的定义逐一判断即可.
【详解】对于A,代入点,得,
,,,故A正确;
对于B,由,
,所以或,所以该函数在区间有两个零点,故B正确;
对于C,代入,,故C错误;
对于D, 处于正弦函数的递增区间内,故D正确.
故选:ABD
11.(23-24高一上·安徽·期末)函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.
B.的一个单调递增区间为
C.函数的图象关于点对称
D.若函数在上没有零点,则
【答案】ACD
【分析】A:利用图象求出函数的周期,由此求出,再由,求出的值,然后根据求出的值,进而可以判断;:利用的范围求出的范围,然后利用正弦函数的单调性以及整体代换的性质即可判断;:判断与0的关系,由此即可判断;:利用图象变换的性质以及数形结合建立不等式关系,由此即可判断.
【详解】:由函数图象可得,则,所以,
又,则,则,结合其范围有,
由,解得,所以,故正确;
:当时,,则函数在不单调递增,故错误;
:当 时,,所以的图象关于点,对称,故正确;
的图象是由的图象上所有点的横坐标变为原来的 倍得到的,
由题图知 在上没有零点,则 在上没有零点,
由题意得,所以,故正确.
故选:ACD.
三、填空题
12.(24-25高二上·上海·阶段练习)若函数的最小正周期是 .
【答案】
【分析】由最小正周期的计算公式求解即可.
【详解】由,所以函数的最小正周期为.
故答案为:
13.(2025高三·全国·专题练习)已知函数在上有两个不同的零点,则 .
【答案】/
【分析】由得,令,则,有两个不同的解,易得关于对称,所以,即得,由可得答案.
【详解】由,得,
则在上有两个不同的解.
当时,,
令,则,有两个不同的解.
易得关于对称,
所以,即,
所以,即,所以,
所以
.
故答案为:.
14.(24-25高三上·天津·期中)函数的图象向左平移个单位后关于轴对称,则函数在上的最小值为 .
【答案】/
【分析】由题意利用函数的图象变换规律得到的解析式,再利用正弦函数的定义域和值域,求得函数在的最小值.
【详解】将函数的图象向左平移个单位后得到函数的图象,
若函数为偶函数,又,所以,,故函数.
,,,
则函数在的最小值为,
故答案为:
四、解答题
15.(24-25高一上·山东·阶段练习)已知.
(1)求函数的最小正周期:
(2)求函数在上的单调区间.
【答案】(1)
(2)的单调递增区间为,单调递减区间为
【分析】(1)利用正弦函数求解函数的最小正周期,
(2)结合正弦函数的单调区间求解出此函数的单调区间.
【详解】(1)最小正周期为:
令则
由
所以的单调递增区间为,
(2)令则
由
所以的单调递减区间为
16.(23-24高一下·广东阳江·阶段练习)函数在区间单调,其中为正整数,,且.
(1)求图象的一条对称轴;
(2),求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据单调区间判断周期范围,并利用周期性以及函数值相等可求得对称轴;
(2)由周期性求得的取值,再由对称性得到与的关系式,再结合可得结果.
【详解】(1)因为函数在区间单调,
所以,即可得,
因此点和点在同一个周期内,
又,所以图象的一条对称轴为;
(2)由(1)可知,即,
又为正整数,所以,
因为图象的一条对称轴为,
所以,即;
当时,,又,可得,
所以,此时,不符合题意;
当时,,又,可得,
所以,此时,符合题意;
当时,,又,可得,
所以,此时,不符合题意;
综上可得,
17.(24-25高一上·甘肃定西·期末)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向右平移个单位长度得到的图象,求函数在上的值域.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据图象结合五点法可得,即可得函数解析式;
(2)先由图象变换得到,然后由整体思想结合正弦函数性质得值域.
【详解】(1)由图可知,,则,得,
所以.又,
所以,即.
又,所以当时,,
所以.
(2)将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得的图象,
再向右平移个单位长度得到的图象.
由,得,所以,
所以的值域为.
18.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)已知函数的最小正周期为的一个零点是.
(1)求的解析式;
(2)当时,的最小值为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)借助正弦型函数的周期可得,再结合零点可得,即可得的解析式;
(2)结合正弦型函数图象,可得,解出即可得.
【详解】(1)由题知,又,所以,
又因为,所以,
即:,又,则,
所以;
(2)因为,
令,
因为在上的最小值为,如图:
可知须使,解得,
所以的取值范围是.
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