内容正文:
1.(2023·全国甲卷)“sin2α+sin2β=1”是“sinα+cosβ=0”的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.充要条件
D.既不是充分条件也不是必要条件
答案:B
解析:当sin2α+sin2β=1时,例如α=,β=0,但sinα+cosβ≠0,即sin2α+sin2β=1推不出sinα+cosβ=0;当sinα+cosβ=0时,sin2α+sin2β=(-cosβ)2+sin2β=1,即sinα+cosβ=0能推出sin2α+sin2β=1.综上可知,“sin2α+sin2β=1”是“sinα+cosβ=0”的必要条件但不是充分条件.故选B.
2.(2024·北京高考)设函数f(x)=sinωx(ω>0).已知f(x1)=-1,f(x2)=1,且|x1-x2|的最小值为,则ω=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:B
解析:由题意可知,x1为f(x)的最小值点,x2为f(x)的最大值点,则|x1-x2|min==,即T=π,又ω>0,所以ω==2.故选B.
3.(2024·天津高考)已知函数f(x)=sin3(ω>0)的最小正周期为π,则函数在的最小值是( )
A.- B.-
C.0 D.
答案:A
解析:f(x)=sin3=sin(3ωx+π)=-sin3ωx,由T==π,得ω=,即f(x)=-sin2x.当x∈时,2x∈,画出f(x)=-sin2x的图象,如图.由图可知,f(x)=-sin2x在上单调递减,所以当x=时,f(x)min=-sin=-.故选A.
4.(2023·全国乙卷)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)在区间单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图象的两条对称轴,则f=( )
A.- B.-
C. D.
答案:D
解析:由题意,=-=,不妨设ω>0,则T=π,ω==2,当x=时,f(x)取得最小值,则2·+φ=2kπ-,k∈Z,则φ=2kπ-,k∈Z,不妨取k=0,则f(x)=sin,则f=sin=.故选D.
5.(2024·新课标Ⅰ卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sinx与y=2sin的交点个数为( )
A.3 B.4
C.6 D.8
答案:C
解析:因为函数y=sinx的最小正周期为T1=2π,函数y=2sin的最小正周期为T2=,所以在x∈[0,2π]上,函数y=2sin有三个周期的图象,在坐标系中结合五点法作出两函数的图象,如图所示,由图可知,两函数的图象有6个交点.故选C.
6.(2023·全国甲卷)函数y=f(x)的图象由函数y=cos的图象向左平移个单位长度得到,则y=f(x)的图象与直线y=x-的交点个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:C
解析:因为函数y=cos的图象向左平移个单位长度得到函数y=cos=cos=-sin2x的图象,所以f(x)=-sin2x,而直线y=x-显然过与(1,0)两点,作出y=f(x)与直线y=x-的部分图象如图,所以由图可知,y=f(x)的图象与直线y=x-的交点个数为3.故选C.
7.[多选](2024·新课标Ⅱ卷)对于函数f(x)=sin2x和g(x)=sin,下列说法正确的有( )
A.f(x)与g(x)有相同的零点
B.f(x)与g(x)有相同的最大值
C.f(x)与g(x)有相同的最小正周期
D.f(x)与g(x)的图象有相同的对称轴
答案:BC
解析:对于A,令f(x)=sin2x=0,解得x=,k∈Z,即为f(x)的零点,令g(x)=sin=0,解得x=+,k∈Z,即为g(x)的零点,显然f(x)与g(x)的零点不同,A错误;对于B,显然f(x)max=g(x)max=1,B正确;对于C,根据周期公式,可知f(x),g(x)的最小正周期均为=π,C正确;对于D,根据正弦函数的性质,f(x)图象的对称轴满足2x=kπ+,k∈Z⇔x=+,k∈Z,g(x)图象的对称轴满足2x-=kπ+,k∈Z⇔x=+,k∈Z,显然f(x),g(x)图象的对称轴不同,D错误.故选BC.
8.(2024·北京高考)在平面直角坐标系xOy中,角α与角β均以Ox为始边,它们的终边关于原点对称.若α∈,则cosβ的最大值为________.
答案:-
解析:由题意,β=α+π+2kπ,k∈Z,从而cosβ=cos(α+π+2kπ)=-cosα,因为α∈,所以cosα∈,cosβ∈,所以cosβ的最大值为-.
9.(2023·新课标Ⅰ卷)已知函数f(x)=cosωx-1(ω>0)在区间[0,2π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是________.
答案:[2,3)
解析:因为0≤x≤2π,所以0≤ωx≤2ωπ,令f(x)=cosωx-1=0,则cosωx=1有3个根,令t=ωx,则cost=1有3个根,其中t∈[0,2ωπ],结合余弦函数y=cost的图象性质可得4π≤2ωπ<6π,故2≤ω<3.
10.(2023·新课标Ⅱ卷)已知函数f(x)=sin(ωx+φ),如图,A,B是直线y=与曲线y=f(x)的两个交点,若|AB|=,则f(π)=________.
答案:-
解析:设A,B,由|AB|=可得x2-x1=,由sinx=可知,x=+2kπ或x=+2kπ,k∈Z,由题图可知,ωx2+φ-(ωx1+φ)=-=,即ω(x2-x1)=,则ω=4.因为f=sin=0,所以+φ=kπ,k∈Z,即φ=-+kπ,k∈Z,所以f(x)=sin=sin(k∈Z),所以f(x)=sin或f(x)=-sin,又因为f(0)<0,所以f(x)=sin,则f(π)=sin=-.
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