内容正文:
课时冲关25 三角函数的图象与性质
对应学生用书 P248
[基础巩固练]
一、单选题
1.已知函数f(x)=sinωx+π4
æ
è
ç
ö
ø
÷(ω>0)的最小正
周期为π,则f π8
æ
è
ç
ö
ø
÷= ( )
A.1 B.12 C.-1 D.-
1
2
解析:A [由题设知2πω=π
,所以ω=2,f(x)=
sin2x+π4
æ
è
ç
ö
ø
÷,所以f π8
æ
è
ç
ö
ø
÷=sin 2×π8+
π
4
æ
è
ç
ö
ø
÷=
sinπ2=1.
]
2.已知a∈R,记y=sinx 在[a,2a]的最小值为
sa,在[2a,3a]的最小值为ta,则下列情况不可能
的是 ( )
A.sa>0,ta>0 B.sa<0,ta<0
C.sa>0,ta<0 D.sa<0,ta>0
解析:D [由给定区间可知,a>0.
区间[a,2a]与区间[2a,3a]相邻,且区间长度相同.
取a=π6
,则[a,2a]= π6
,π
3[ ],区间[2a,3a]=
π
3
,π
2[ ],可知sa>0,ta>0,故 A 可能;
取a=5π12
,则[a,2a]= 5π12
,5π
6[ ],区间[2a,3a]
= 5π6
,5π
4[ ],可知sa>0,ta<0,故C可能;
取a=7π6
,则[a,2a]= 7π6
,7π
3[ ],区间[2a,3a]
= 7π3
,7π
2[ ],可知sa<0,ta<0,故B可能.
结合选项可得,不可能的是sa<0,ta>0.]
3.函数f(x)=2sinx+5π6
æ
è
ç
ö
ø
÷sinx+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷图象的对
称轴可以是 ( )
A.直线x=5π12 B.
直线x=π3
C.直线x=π6 D.
直线x=2π3
解析:A [f(x)=2sin x+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷+π2[ ]
sinx+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷=2cosx+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷sinx+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷
=sin2x+2π3
æ
è
ç
ö
ø
÷,令2x+2π3=
π
2+kπ
(k∈Z),解
得x=-π12+
kπ
2
(k∈Z),所以f(x)的对称轴为
直线x=-π12+
kπ
2
(k∈Z),当k=1时,x=5π12.
]
4.(2025 济 南 模 拟 )已 知 函 数 y = 2sin
x+θ+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷ θ∈ -π2
,π
2[ ]
æ
è
ç
ö
ø
÷是偶函数,则θ的
值为 ( )
A.0 B.π6 C.
π
4 D.
π
3
解析:B [因为函数y=2sin x+θ+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷ 为偶
函数,所 以θ+ π3 =kπ+
π
2
(k∈Z).又θ∈
-π2
,π
2[ ],所以θ+
π
3=
π
2
,解得θ=π6
,经检
验符合题意.]
5.若α∈ π4
,π
2
æ
è
ç
ö
ø
÷,则sinα,cosα,tanα的大小顺
序是 ( )
A.cosα<tanα<sinα B.tanα<cosα<sinα
C.cosα<sinα<tanα D.sinα<cosα<tanα
解析:C [当α∈ π4
,π
2
æ
è
ç
ö
ø
÷,2
2 <sinα<1
,0<
cosα< 22
,tanα>1,则0<cosα< 22<sinα<1
<tanα,则cosα<sinα<tanα.]
6.如 果 函 数 y=3cos(2x+φ)的 图 象 关 于 点
4π
3
,0æ
è
ç
ö
ø
÷对称,那么|φ|的最小值为 ( )
A.π6 B.
π
4 C.
π
3 D.
π
2
解析:A [由题意得3cos2×4π3+φ
æ
è
ç
ö
ø
÷
=3cos2π3+φ+2π
æ
è
ç
ö
ø
÷=3cos2π3+φ
æ
è
ç
ö
ø
÷=0,
∴2π3+φ=kπ+
π
2
(k∈Z),
∴φ=kπ-
π
6
(k∈Z),取k=0,得|φ|的最小值
为π
6.
]
二、多选题
7.(2025广东珠海模拟)已知f(x)=cos(sinx),则
下列选项中正确的是 ( )
A.f(x)=f(x+π)
B.f(x)关于x=π轴对称
953
第四章 三角函数与解三角形
C.f(x)关于 π2
,0æ
è
ç
ö
ø
÷中心对称
D.f(x)的值域为[-1,1]
解析:AB [A 中,因为f(x)=cos(sinx),所以
f(x+π)=cos[sin(x+π)]=cos(-sinx)=
cos(sinx)=f(x),所以 A 正确;B中,由 A 可
得f(x+π)=f(x),f(-x+π)=cos[sin(-x+π)]
=cos(sinx)=f(x),所以f(x+π)=f(-x+π),
所以可得x=π是函数的对称轴,所以 B正确;
C中,因 为 f x+π2
æ
è
ç
ö
ø
÷ =cos sinx+π2
æ
è
ç
ö
ø
÷[ ] =
cos(cosx),而f π2-x
æ
è
ç
ö
ø
÷=cossin π2-x
æ
è
ç
ö
ø
÷[ ]=
cos(cosx)=f x+π2
æ
è
ç
ö
ø
÷,所以对称轴为x=π2
,
所以C不正确;D中,因为sinx∈[-1,1],所以
f(x)∈[cos(sin1),1],所以 D不正确.]
8.(2025石家庄模拟)已知函数f(x)=|sinx||
cosx|,则下列说法正确的是 ( )
A.f(x)的图象关于直线x=π2
对称
B.f(x)的周期为π2
C.(π,0)是f(x)的一个对称中心
D.f(x)在区间 π4
,π
2[ ]上单调递减
解析:ABD [f(x)=|sinx||cosx|=|sin
xcosx|=12|sin2x|
,则f π2
æ
è
ç
ö
ø
÷=12|sinπ|=
0,所以f(x)的图象关于直线x=π2
对称,故 A
正确;函数周 期 T=12×
2π
2 =
π
2
,故 B 正 确;
f(π)=12|sin2π|=0
,则x=π是f(x)的一个
对称轴,f(x)无 对 称 中 心,故 C 错 误;当x∈
π
4
,π
2[ ] 时,2x∈
π
2
,π[ ],此时sin2x>0,且sin
2x单调递减,故 D正确.]
三、填空题
9.函数y=2sin2x+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷-1,x∈ 0,π3[ ] 的值域为
,并且取最大值时x的值为 .
解析:∵x∈ 0,π3[ ],∴2x+
π
3∈
π
3
,π[ ],
∴sin2x+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷∈[0,1],∴y∈[-1,1].
当2x+π3=
π
2
时,即x=π12
时y取得最大值1.
答案:[-1,1] π12
10.(2025聊城模拟)已知函数f(x)=sinωx(ω
>0)在 -π4
,2π
3[ ] 上单调递增,那么常数ω的
一个取值为 .
解析:f(x)=sinωx(ω>0)在 -π4
,2π
3[ ] 上单调递
增,则ω2π3≤
π
2
,ω -π4
æ
è
ç
ö
ø
÷≥-π2
,∴0<ω≤
3
4
,取一个该范围内的值即可,如ω=12.
答案:1
2
(答案不唯一)
四、解答题
11.已知函数f(x)=sin π2-x
æ
è
ç
ö
ø
÷sinx- 3cos2x.
(1)求f(x)的最小正周期和对称中心的坐标;
(2)求f(x)在 π6
,2π
3[ ]上的单调递减区间.
解:(1)函 数 f(x)=sin π2-x
æ
è
ç
ö
ø
÷sinx-
3cos2x=cosxsinx- 31+cos2x2 =
1
2sin2x
- 32cos2x-
3
2=sin 2x-
π
3
æ
è
ç
ö
ø
÷- 32
,所以函
数f(x)的周期为2π2=π.
令2x-π3=kπ
,k∈Z,
求得x=kπ2+
π
6
,k∈Z,可得对称中心的坐标
为 kπ
2+
π
6
,- 32
æ
è
ç
ö
ø
÷,k∈Z.
(2)令2kπ+π2≤2x-
π
3≤2kπ+
3π
2
,k∈Z,求
得kπ+5π12≤x≤kπ+
11π
12
,可得函数的减区间
为 kπ+5π12
,kπ+11π12[ ],k∈Z.又x∈
π
6
,2π
3[ ],
故函数的减区间为 5π
12
,2π
3[ ].
12.已知函数f(x)= 2asinx+π4
æ
è
ç
ö
ø
÷+a+b.
(1)若a=-1,求函数f(x)的单调递增区间;
(2)当x∈[0,π]时,函数f(x)的值域是[5,8],
求a,b的值.
解:(1)当a=-1时,f(x)=
- 2sinx+π4
æ
è
ç
ö
ø
÷+b-1,由2kπ+π2≤x+
π
4
≤2kπ+3π2
(k∈Z),得2kπ+π4≤x≤2kπ+
5π
4
(k∈Z),所以f(x)的单调递增区间为[2kπ+
π
4
,2kπ+5π4
](k∈Z).
063
高考总复习 数学 A版
(2)因为0≤x≤π,所以π4≤x+
π
4≤
5π
4
,所以
- 22≤sinx+
π
4
æ
è
ç
ö
ø
÷≤1,依题意知a≠0.
①当a>0时,有 2a+a+b=8
,
b=5,{
所以a=3 2-3,b=5;
②当a<0时,有
b=8,
2a+a+b=5,{
所以a=3-3 2,b=8.
综上所述,a=3 2-3,b=5或a=3-3 2,b=8.
[能力提升练]
13.[多选]已知函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<
π)的图象关于点 2π3
,0æ
è
ç
ö
ø
÷中心对称,则 ( )
A.f(x)在区间 0,5π12
æ
è
ç
ö
ø
÷单调递减
B.f(x)在区间 -π12
,11π
12
æ
è
ç
ö
ø
÷有两个极值点
C.直线x=7π6
是曲线y=f(x)的对称轴
D.直线y= 32-x
是曲线y=f(x)的切线
解析:AD [由题意得:f 2π3
æ
è
ç
ö
ø
÷=sin4π3+φ
æ
è
ç
ö
ø
÷=0,
所以4π
3+φ=kπ
,k∈Z,
即φ=-
4π
3+kπ
,k∈Z,
又0<φ<π,所以k=2时,φ=
2π
3
,
故f(x)=sin2x+2π3
æ
è
ç
ö
ø
÷.
对A,当x∈ 0,5π12
æ
è
ç
ö
ø
÷ 时,2x+2π3∈
2π
3
,3π
2
æ
è
ç
ö
ø
÷,由正
弦函数y=sinu图象知y=f(x)在 0,5π12
æ
è
ç
ö
ø
÷ 上是
单调递减;对 B,当x∈ -π12
,11π
12
æ
è
ç
ö
ø
÷ 时,2x+2π3
∈ π2
,5π
2
æ
è
ç
ö
ø
÷,由正弦函数y=sinu 图象知y=
f(x)只有1个极值点,由2x+2π3=
3π
2
,解得x
=5π12
,即x=5π12
为函数的唯一极值点;对 C,当
x=7π6
时,2x+2π3=3π
,f 7π6
æ
è
ç
ö
ø
÷=0,直线x=7π6
不是对称轴;
对 D,由 y′=2cos 2x+2π3
æ
è
ç
ö
ø
÷ = -1 得:cos
2x+2π3
æ
è
ç
ö
ø
÷=-12
,
解得 2x+2π3 =
2π
3 +2kπ
或 2x+2π3 =
4π
3 +
2kπ,k∈Z,
从而得:x=kπ或x=π3+kπ
,k∈Z,
所以函数y=f(x)在点 0,32
æ
è
ç
ö
ø
÷ 处的切线斜率
为k=y′|x=0=2cos
2π
3=-1
,
切线方程为:y- 32=-
(x-0),即y= 32-x.
]
14.(2025无锡模拟)设函数f(x)=sin2x-π3
æ
è
ç
ö
ø
÷在
α,α+π3[ ]上的值域为[M,N],则N-M 的取值
范围是 .
解析:函数f(x)=sin2x-π3
æ
è
ç
ö
ø
÷的周期T=π,
而 α+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷-α=π3<
T
2
,
当函数f(x)在 α,α+π3[ ] 上单调时,
N-M= f(α)-f α+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷
= sin2α-π3
æ
è
ç
ö
ø
÷-sin2α+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷
= 3|cos2α|≤ 3,
当函数f(x)在 α,α+π3[ ] 上不单调时,由正弦
函数的图象性质知,
当f(x)在 α,α+π3[ ] 上的图象关于直线x=α
+π6
对称时,N-M 最小,
此时2α+π6
æ
è
ç
ö
ø
÷-π3=kπ+
π
2
,k∈Z,
即α=kπ2+
π
4
,k∈Z,
因此(N-M)min= f(α)-f α+
π
6
æ
è
ç
ö
ø
÷
= sin2α-π3
æ
è
ç
ö
ø
÷-sin2α
= sinkπ+π6
æ
è
ç
ö
ø
÷-sinkπ+π2
æ
è
ç
ö
ø
÷
= 12coskπ-coskπ =
1
2
,
所以 N-M 的取值范围是 12
,3[ ].
答案:1
2
,3[ ]
163
第四章 三角函数与解三角形