内容正文:
第8讲 三角函数的性质
考点一 三角函数性质的基础内容
【例1-1】(25-26高一上·全国·课后作业)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.是的一个周期 B.
C.的值域为R D.的图象关于点对称
【例1-2】(24-25高一下·四川德阳·期中)(多选)若将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.在区间上单调递减
C.是函数的对称轴 D.在上的最小值为
【变式】
1.(24-25高一下·四川成都·期中)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.在上单调递减
C.的一个对称中心为 D.的定义域为
2.(2025·甘肃甘南·模拟预测)(多选)已知函数,则下列结论正确的有( )
A.函数的最小正周期为 B.函数的图象关于点对称
C.函数的图象关于直线对称 D.函数在上单调递减
3.(2025·湖北武汉·三模)(多选)已知函数,则( )
A.的最小正周期为
B.在区间上单调递增
C.的一个对称中心为
D.图象上所有的点向左平移个单位长度后关于轴对称
考点二
【例2-1】(24-25高一下·江西·阶段练习)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.将的图象向右平移个单位长度,得到的图象
C.直线为图象的一条对称轴
D.直线与的图象相交,存在两个交点的横坐标,使得
【变式】
1.(2025·山东)(多选)函数的部分图象如图所示,则( )
A.的图象关于直线对称 B.在上的值域为
C.在上单调递增 D.的图象关于原点对称
2.(24-25高一下·江苏苏州·期中)(多选)函数的部分图象如图所示,则( )
A.的值为
B.的值为
C.函数在区间上单调递增
D.当时,取最大值
3.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期末)(多选)函数的部分图象如图所示,的图象与y轴交于M点,与x轴交于C点,点N在图象上,点M、N关于点C对称,下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的图象关于点对称
C.函数在单调递增
D.函数的图象向右平移后,得到函数的图象,则为奇函数
考点三 三角函数的伸缩平移
【例3-1】(24-25高一下·天津和平·期末)已知函数,将的图象向左平移()个单位后,得到函数的图象,若与的图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【例3-2】(24-25高二下·广东深圳·期末)(多选)将曲线上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再将得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线,则( )
A.为奇函数 B.的图象关于直线对称
C.在区间上单调递增 D.的图象关于点对称
【变式】
1.(24-25高一下·湖南·期末)将函数的图象向右平移个单位长度后,所得图象对应的函数为奇函数,则的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·四川泸州·期末)(多选)将函数的图象向左平移个单位长度得到的图象,则下列说法正确的是( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C.在上有最大值 D.在上单调递增
3.(24-25高一下·湖南永州·开学考试)已知函数的部分图象如图所示,则正确的有 .
①的最小正周期为
②当时,的值域为
③将函数的图象向右平移个单位长度可得函数的图象
④将函数的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到的函数图象关于点对称
考点四 w的求法
【例4-1】(24-25 河南鹤壁)已知函数,若且在区间内恰有个零点,则( )
A. B. C. D.
【例4-2】(24-25高一下·重庆·期末)已知,函数满足,且在区间上恰好存在两条对称轴,则的最大值为( )
A.2 B.5 C.8 D.11
【变式】
1.(24-25高一下·江西吉安·期末)已知函数,且在上是单调函数,其图象向左平移个单位之后与的图象关于轴对称,则可能的取值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.(24-25高一下·山西临汾·期末)已知函数(其中)在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一下·江西南昌·期末)已知函数的部分图象如图所示,将函数图象上所有的点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,若在上单调递增,且对,在上都不单调,则ω的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·贵州·阶段练习)已知函数,若在区间内有且仅有3个零点和2条对称轴,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·四川成都·期末)已知函数,若在上有且仅有3个零点,则正整数的取值为 .
6.(24-25高二下·河南周口·期末)将函数的图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,若在区间内恰有3个最值点,则的最大值为 .
考点五 三角函数性质求参数
【例5-1】(24-25高一下·山东淄博·期末)已知函数,若将曲线向左平移个单位长度后,再向上平移个单位长度得到曲线,若关于的方程在有两个不相等实根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式】
1.(24-25高一下·河北·阶段练习)已知函数,若函数为奇函数,且函数在区间上单调,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·广东佛山·期中)已知函数,且对任意,都有恒成立,若函数在单调递减,则的最大值是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·湖北·期中)把函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数是奇函数,则的值为 ,若函数在区间上存在最大值2,则实数的取值范围为 .
考点六 三角函数性质的综合运用
【例6】(四川省德阳市2024-2025学年高一下学期期末教学质量监测考试数学试题)已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)若α是的一个零点,求的值.
【变式】
1.(四川省达州市普通高中2024-2025学年高一下学期期末教学质量监测数学试题)简谐运动可以用函数,表示,其中,.已知某简谐运动图象如图所示.
(1)指出该简谐运动的振幅、周期、初相:
(2)把图象上所有点的纵坐标缩短到原米的(横坐标不变),得到的图象;然后把曲线向右平移个单位长度,得到函数的图象.
(ⅰ)讨论函数在上的单调性;
(ⅱ)若,求的值.
2.(24-25高一下·湖北荆州·期末)已知函数(其中),将的图象向右平移个单位长度后得到的函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)当时,求函数的单调增区间;
(3)记方程在上有五个实根,,,,,其中,求的取值范围及的值.
3.(23-24高一下·上海嘉定·期中)设
(1)求的最小正周期;
(2)若在上恒成立,求实数的取值范围;
(3)若函数在上有两个零点,求实数的取值范围.
1. 单选题
1.(24-25高一下·河南·阶段练习)若函数的图象关于直线对称,则( )
A.的最小正周期的最小值为 B.的最小正周期的最大值为
C.的最小正周期的最小值为 D.的最小正周期的最大值为
2.(四川省绵阳市2024-2025学年高一下学期期末教学质量测试数学试卷)要得到函数的图象,只需将函数的图象上的所有点( )
A.向上平移个单位 B.向右平移个单位 C.向下平移个单位 D.向左平移个单位
3.(24-25高一下·四川乐山·期末)函数的图象的一个最高点坐标为,相邻的一个最低点坐标为,则的值分别为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一上·全国·课后作业)若函数在上单调递减,则的最大值为( )
A. B. C. D.1
5.(24-25高三下·云南·期中)已知函数 的一个对称中心为 ,一条对称轴为 ,且 在 上单增,则( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高一下·江西抚州·期末)函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,若函数是奇函数,则( )
A. B. C. D.
7.(2025·天津·高考真题),在上单调递增,且为它的一条对称轴,是它的一个对称中心,当时,的最小值为( )
A. B. C.1 D.0
8.(24-25高一下·湖北襄阳·期末)如图,函数有三个相邻的零点,,,且,,则( )
A.1 B. C. D.
2. 多选题
9.(24-25高二下·广西南宁·期末)已知函数的最小正周期为,则( )
A.
B.曲线的一个对称中心为
C.的单调递增区间
D.将正弦曲线向左平移个单位长度可得到曲线
10.(四川省达州市普通高中2024-2025学年高一下学期期末教学质量监测数学试题)下列说法正确的是( )
A.函数的周期为
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于点对称
D.函数的定义域为
10.(24-25高一下·辽宁朝阳·阶段练习)函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.的表达式可以写成
B.若将的图象向右平移个单位长度后得到的图象,则是奇函数
C.在区间上单调递增
D.若方程在上有且只有6个实数根,则的取值范围是
3. 填空题
11.(24-25高一下·北京朝阳·期中)已知函数(),有下列结论:
①若,则在上单调递增
②若,则正整数ω的最小值为2
③若,函数的图象向右平移个单位长度得到的图象.则为奇函数
④若在上有且仅有3个零点,则
其中所有正确的结论为 .
12.(24-25高一下·山东青岛·阶段练习)将函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度,得到函数的图象,若在上单调递减,则实数的取值范围为 .
13.(24-25高一上·安徽合肥·期末)已知函数在上恰有两个零点,且在上单调递减,则下列说法正确的是 .
①若,则的图象向右平移个单位长度后得到的图象
②
③在上有且仅有两条对称轴
④不存在,使得在上单调递减
4. 解答题
15.(24-25高一下·江西宜春·期末)已知函数(,,)的部分图象如图所示.
(1)求的解析式及单调递减区间;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再将所得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.若对任意的,,都有,求实数的取值范围.
16.(24-25高一下·上海浦东新·期中)已知函数
(1)求的最小值;
(2)若将的图象上所有点向左平移个单位长度得到的图象,求函数的对称轴和对称中心;
(3)当时,的值域为,求的值.
17.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知.
(1)将化成.
(2)求函数在区间上的单调减区间;
(3)将函数的图象向右移动个单位,再将所得图象的上各点的横坐标缩短到原来的倍得到的图象,若在区间上至少有100个最大值,求实数的取值范围.
18.(24-25高一下·湖北十堰·期末)已知函数,,是的两个零点,且的最小值是π.
(1)求的值;
(2)求在上的值域;
(3)若对任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
19.(24-25高一下·重庆·阶段练习)已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位,再将所得图象上每一点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,若不等式在时恒成立,求实数的取值范围.
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第8讲 三角函数的性质
考点一 三角函数性质的基础内容
【例1-1】(25-26高一上·全国·课后作业)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.是的一个周期 B.
C.的值域为R D.的图象关于点对称
【答案】ACD
【解析】因为函数的最小正周期为π,故是的一个周期,故A正确;因为,所以,故B错误;由函数的图象知函数的值域为R,故C正确;结合图象可得的图象关于点对称,D正确.
【例1-2】(24-25高一下·四川德阳·期中)(多选)若将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.在区间上单调递减
C.是函数的对称轴 D.在上的最小值为
【答案】ACD
【解析】函数的图象向左平移个单位长度后得函数的解析式,从而可求出它的最小正周期、对称轴等.函数的图象向左平移个单位长度后得:
,最小正周期为,A正确;
时,单调递减.
为的单调递减区间,
当时,递减区间为,故B错误;令,得,
当时,,故C正确;
,,,最小值为,故 D正确.故选:.
【变式】
1.(24-25高一下·四川成都·期中)(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的最小正周期为 B.在上单调递减
C.的一个对称中心为 D.的定义域为
【答案】AD
【解析】对A,由周期公式得,正确;
对B,由令,因为函数无单调递减区间,且函数为增函数,
所以无单调递减区间,错误;
对C,由,得,
所以的对称中心为,错误;
对D,由,得,
所以的定义域为,正确.
故选:AD
2.(2025·甘肃甘南·模拟预测)(多选)已知函数,则下列结论正确的有( )
A.函数的最小正周期为 B.函数的图象关于点对称
C.函数的图象关于直线对称 D.函数在上单调递减
【答案】ABD
【解析】因为函数,所以函数的最小正周期,故A正确;因为,曲线关于点对称,
所以函数的图象关于点对称,故B正确;
因为,曲线不关于直线对称,
所以函数的图象不关于直线对称,故C错误;
若,则,
因为函数在上单调递减,所以函数在上单调递减,故D正确.
故选:ABD.
3.(2025·湖北武汉·三模)(多选)已知函数,则( )
A.的最小正周期为
B.在区间上单调递增
C.的一个对称中心为
D.图象上所有的点向左平移个单位长度后关于轴对称
【答案】ABC
【解析】对于A,由周期公式可得最小正周期为,正确,
对于B,由,则,由正弦函数的单调性可知在区间上单调递增,正确;
对于C,当时,,正确;
对于D,图象上所有的点向左平移个单位长度后,得到,显然图像关于轴不对称,错误,故选:ABC
考点二
【例2-1】(24-25高一下·江西·阶段练习)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.将的图象向右平移个单位长度,得到的图象
C.直线为图象的一条对称轴
D.直线与的图象相交,存在两个交点的横坐标,使得
【答案】ABD
【解析】由图知,,即,所以.
将代入,得,解得,
又,当时,,所以.
A,,正确;
B,将的图象向右平移个单位长度,得的图象,正确;
C,,所以直线不是对称轴,错误;
D,由三角函数的性质知,或,
所以,显然存在两个交点的横坐标使,正确.
故选:ABD
【变式】
1.(2025·山东)(多选)函数的部分图象如图所示,则( )
A.的图象关于直线对称 B.在上的值域为
C.在上单调递增 D.的图象关于原点对称
【答案】AD
【解析】由图象可知:,,得,所以,
即,
再由五点作图法可得:,得,
所以,
对于A,当时,,故的图象关于直线对称,正确;
对于B,当时,,
则,错误;
对于C:当时,,
正弦函数在不单调,故C错误;
对于D,,易知是奇函数,D正确,
故选:AD
2.(24-25高一下·江苏苏州·期中)(多选)函数的部分图象如图所示,则( )
A.的值为
B.的值为
C.函数在区间上单调递增
D.当时,取最大值
【答案】AD
【解析】对于选项,由图可知,故正确;
对于选项,由图可知是该函数单调递减区间上的一个零点,故,则,又,可知,故错误;
对于选项,由前两选项可知,,令,可得,
,故错误;
对于选项,由,令,则,故正确.
故选:.
3.(23-24高一下·内蒙古呼和浩特·期末)(多选)函数的部分图象如图所示,的图象与y轴交于M点,与x轴交于C点,点N在图象上,点M、N关于点C对称,下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的图象关于点对称
C.函数在单调递增
D.函数的图象向右平移后,得到函数的图象,则为奇函数
【答案】ABD
【解析】对A:由点M、N关于点C对称,则,故A正确;
对B:,又,则,
,则,
又,则,故,
当时,,
故函数的图象关于点对称,故B正确;
对C:当时,,
由不在上单调递增,
故不在上单调递增,故C错误;
对D:,
定义域为,且,
故为奇函数,故D正确.
故选:ABD.
考点三 三角函数的伸缩平移
【例3-1】(24-25高一下·天津和平·期末)已知函数,将的图象向左平移()个单位后,得到函数的图象,若与的图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可得
,
所以,
因为与的图象关于轴对称,
所以,即,
所以,解得,
又由可得的最小值为,
故选:A
【例3-2】(24-25高二下·广东深圳·期末)(多选)将曲线上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再将得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线,则( )
A.为奇函数 B.的图象关于直线对称
C.在区间上单调递增 D.的图象关于点对称
【答案】BC
【解析】将曲线上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变得到,
再将向左平移个单位长度得到,
A选项,因为,所以为偶函数,A错误;
B选项,当时,,故的图象关于直线对称,B正确;
C选项,当时,,
而在区间上单调递增,
故在上单调递增,C正确;
D选项,当时,,
故函数的图象关于点对称,D错误.故选:BC.
【变式】
1.(24-25高一下·湖南·期末)将函数的图象向右平移个单位长度后,所得图象对应的函数为奇函数,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意有,
又为奇函数,所以,
解得,当时,,
故选:A.
2.(24-25高一下·四川泸州·期末)(多选)将函数的图象向左平移个单位长度得到的图象,则下列说法正确的是( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C.在上有最大值 D.在上单调递增
【答案】ACD
【解析】由题知,
对于A,令,得到,
当时,,所以A正确,
对于B,因为,的图象不关于点对称,所以B错误,
对于C,当时,,
当,即时,,所以C正确,
对于D,由,解得,
令,得到,又,在上单调递增,所以D正确,
故选:ACD.
3.(24-25高一下·湖南永州·开学考试)已知函数的部分图象如图所示,则正确的有 .
①的最小正周期为
②当时,的值域为
③将函数的图象向右平移个单位长度可得函数的图象
④将函数的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到的函数图象关于点对称
【答案】①④
【解析】对于①:由图可知:,故①正确;
由,知,
因为,所以,所以,即,,
又因为,所以,
所以函数为;
对于②:当时,,所以,故②错误;
对于③,由题意得到的图象,故③错误;
对于④:由题意得到的图象,
因为当时,,可得到的图象关于点对称,故④正确.
故选:①④.
考点四 w的求法
【例4-1】(24-25 河南鹤壁)已知函数,若且在区间内恰有个零点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,当时,,
因为函数在区间内恰有个零点,则,解得,
因为,所以,可得,
由,解得,因为,故,则.
故选:B.
【例4-2】(24-25高一下·重庆·期末)已知,函数满足,且在区间上恰好存在两条对称轴,则的最大值为( )
A.2 B.5 C.8 D.11
【答案】C
【解析】函数的最小正周期为,则,在区间上恰好存在两条对称轴,
,所以,即,解得,
因为,所以点是函数图象的一个对称中心,
则,得,,即,,
因,则,且随k的增大而增大,
当时,,此时在内有三条对称轴,不合题意,
当时,,此时,其中,有两条对称轴,
则的最大值为8.故选:C.
【变式】
1.(24-25高一下·江西吉安·期末)已知函数,且在上是单调函数,其图象向左平移个单位之后与的图象关于轴对称,则可能的取值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【解析】设函数的最小正周期为,
因为函数在上单调,
则,可得,又,所以,,
因为函数的图象向左平移个单位之后与的图象关于轴对称.
则,即,
因为,所以或6,满足条件,A正确.
故选:A
2.(24-25高一下·山西临汾·期末)已知函数(其中)在区间上单调,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可得,,
解得且,,
又,则,,则,
故且,故.
故选:A.
3.(24-25高一下·江西南昌·期末)已知函数的部分图象如图所示,将函数图象上所有的点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,若在上单调递增,且对,在上都不单调,则ω的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由得即,
因为,所以,可得,
将函数图象上所有的点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,
得到函数,
由得,
所以的单调递增区间为,
可得,则,
解得,又因为对,在上都不单调,
所以,解得,
综上,.
故选:B.
4.(24-25高一下·贵州·阶段练习)已知函数,若在区间内有且仅有3个零点和2条对称轴,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以,
由于函数在区间上有且仅有3个零点和2条对称轴,
根据函数的图像:
所以,整理得:.
故选:A.
5.(24-25高一下·四川成都·期末)已知函数,若在上有且仅有3个零点,则正整数的取值为 .
【答案】3
【解析】由可得,
因在上有且仅有3个零点,故需使,
解得,又,故.
故答案为:3.
6.(24-25高二下·河南周口·期末)将函数的图象上所有点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,若在区间内恰有3个最值点,则的最大值为 .
【答案】
【解析】,则.
因为在区间内恰有3个最值点,根据正弦曲线的伸缩变化的特点,
当满足条件且取最大值时,一定是的一个最值点,
令,得.
从往左数4个最值点依次为,,,,
则,解得,所以当时,取得最大值.
故答案为:
考点五 三角函数性质求参数
【例5-1】(24-25高一下·山东淄博·期末)已知函数,若将曲线向左平移个单位长度后,再向上平移个单位长度得到曲线,若关于的方程在有两个不相等实根,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
则
将向左平移个单位,得:
再向上平移个单位,得
当时, 令,则
方程即
作出函数在的图象:
要使有两个解,结合图象可知,解得,
因此,当时,有两个不等实根.
故选:C.
【变式】
1.(24-25高一下·河北·阶段练习)已知函数,若函数为奇函数,且函数在区间上单调,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】令,则,故,
故,
又由函数的图象关于原点对称,得,解得,
则
,
当时,,若函数在区间上单调,
则,则.
故选:A.
2.(24-25高一下·广东佛山·期中)已知函数,且对任意,都有恒成立,若函数在单调递减,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由条件可知,,则,
且,所以,
所以,
当,则,
若函数在单调递减,则,得,
所以的最大值为.
故选:B
3.(24-25高一下·湖北·期中)把函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数是奇函数,则的值为 ,若函数在区间上存在最大值2,则实数的取值范围为 .
【答案】 5
【解析】由题设,
所以为奇函数,则,
所以,又,故,
所以,若,则,
又函数在区间上存在最大值2,则.
故答案为:5,
考点六 三角函数性质的综合运用
【例6】(四川省德阳市2024-2025学年高一下学期期末教学质量监测考试数学试题)已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)若α是的一个零点,求的值.
【答案】(1)函数的单调递增区间为.
(2).
【解析】(1)利用降幂公式和诱导公式化简原函数:
函数的单调递增区间为.
令:
解得:
故函数的单调递增区间为.
(2)根据零点条件:
利用倍角公式:
,
所以
【变式】
1.(四川省达州市普通高中2024-2025学年高一下学期期末教学质量监测数学试题)简谐运动可以用函数,表示,其中,.已知某简谐运动图象如图所示.
(1)指出该简谐运动的振幅、周期、初相:
(2)把图象上所有点的纵坐标缩短到原米的(横坐标不变),得到的图象;然后把曲线向右平移个单位长度,得到函数的图象.
(ⅰ)讨论函数在上的单调性;
(ⅱ)若,求的值.
【答案】(1)振幅为2,周期为,初相为
(2)(i)递增区间为,递减区间为;(ii)
【解析】(1)由图象可得,,
当时代入可得,
又时,,所以取,则.
综上,振幅为2,周期为,初相为.
(2)(i)由题意可得,
令,
即时函数单调递增;时函数单调递减,
取,可得递增区间为,递减区间为.
(ii),
因为,
所以.
2.(24-25高一下·湖北荆州·期末)已知函数(其中),将的图象向右平移个单位长度后得到的函数为偶函数.
(1)求的解析式;
(2)当时,求函数的单调增区间;
(3)记方程在上有五个实根,,,,,其中,求的取值范围及的值.
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】(1),
由的图象向右平移个单位长度,得,
此函数是偶函数,则,
因为,所以当时,,.
(2)法一
由,得
因为,所以当时,
所以的单调增区间为
法二
由,得
由,得
所以的单调增区间为
(3)由,可得
令,作出函数在上的图象,如图所示,
由方程在上有五个实数根,可得函数与直线在上有五个交点.
当时,;当时,,
则由图象可得当时,函数与直线在上有五个交点,设为,不妨设,
,,,,
所以,,
,,
解得,,,,
故,.
3.(23-24高一下·上海嘉定·期中)设
(1)求的最小正周期;
(2)若在上恒成立,求实数的取值范围;
(3)若函数在上有两个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)
,
;
(2)在上恒成立,在上恒成立,
即在上恒成立,
,,,
,实数的取值范围是;
(3)函数在上有两个零点,
令,,则,
即,即直线与曲线有两个交点,
,,,
结合正弦函数的图象可得,
实数的取值范围是.
1. 单选题
1.(24-25高一下·河南·阶段练习)若函数的图象关于直线对称,则( )
A.的最小正周期的最小值为 B.的最小正周期的最大值为
C.的最小正周期的最小值为 D.的最小正周期的最大值为
【答案】B
【解析】因为函数的图象关于直线对称,所以,解得.又,所以,
则的最小正周期,所以的最小正周期的最大值为.
故选:B
2.(四川省绵阳市2024-2025学年高一下学期期末教学质量测试数学试卷)要得到函数的图象,只需将函数的图象上的所有点( )
A.向上平移个单位 B.向右平移个单位 C.向下平移个单位 D.向左平移个单位
【答案】B
【解析】要得到函数的图象,只需将函数的图象上的所有点向右平移个单位.
故选:B
3.(24-25高一下·四川乐山·期末)函数的图象的一个最高点坐标为,相邻的一个最低点坐标为,则的值分别为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意函数的图象的一个最高点坐标为,
相邻的一个最低点坐标为,可得函数最小正周期为,
故,且,
即,将代入得,即,
则,即,结合选项可知,
故选:D
4.(25-26高一上·全国·课后作业)若函数在上单调递减,则的最大值为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【解析】令,因为,所以,
因为函数在上单调递减,
所以函数在上单调递减,
根据余弦函数在上是单调递减的。
则有,解得,所以的最大值为.
故选:A.
5.(24-25高三下·云南·期中)已知函数 的一个对称中心为 ,一条对称轴为 ,且 在 上单增,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因在单增,可知函数的周期满足,即;
又,所以有,则,所以,则;
又因一条对称轴为,则,故有(),
解得(),由于,所以.
所以.
故选:D.
6.(24-25高一下·江西抚州·期末)函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,若函数是奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由函数的图象向左平移个单位得到函数的图象,
可得.
因为函数的定义域为,且是奇函数,
所以,即,
即,
即,所以.
故选:B
7.(2025·天津·高考真题),在上单调递增,且为它的一条对称轴,是它的一个对称中心,当时,的最小值为( )
A. B. C.1 D.0
【答案】A
【解析】设的最小正周期为,根据题意有,,
由正弦函数的对称性可知,
即,
又在上单调递增,则,
∴,则,
∵,∴时,,∴,
当时,,
由正弦函数的单调性可知.
故选:A
8.(24-25高一下·湖北襄阳·期末)如图,函数有三个相邻的零点,,,且,,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解析】令,则,,
,,
,,
又,,,,
,.
故选:B.
2. 多选题
9.(24-25高二下·广西南宁·期末)已知函数的最小正周期为,则( )
A.
B.曲线的一个对称中心为
C.的单调递增区间
D.将正弦曲线向左平移个单位长度可得到曲线
【答案】BC
【解析】对于A:因为,所以,故A不正确;
对于B:,令,得曲线的对称中心为,
当时,对称中心为,所以B正确;
对于C:令,得的单调递增区间为,
所以C正确;
对于D:将正弦曲线向左平移个单位长度得到曲线,所以D不正确.
故选:BC
10.(四川省达州市普通高中2024-2025学年高一下学期期末教学质量监测数学试题)下列说法正确的是( )
A.函数的周期为
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于点对称
D.函数的定义域为
【答案】AB
【解析】对于A,由正切函数的周期可得函数的周期为,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C错误;
对于D,由题意可得,解得,故D错误.
故选:AB.
10.(24-25高一下·辽宁朝阳·阶段练习)函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.的表达式可以写成
B.若将的图象向右平移个单位长度后得到的图象,则是奇函数
C.在区间上单调递增
D.若方程在上有且只有6个实数根,则的取值范围是
【答案】AB
【解析】由函数的图象,可得,即,
因为,可得,所以,
又由,可得,
结合五点对应法,可得,即,
又因为,所以,所以,
对于A中,由,所以A正确;
对于B中,将的图象向右平移个单位长度后,
得到,
因为,所以函数是奇函数,所以B正确;
对于C中,由,可得,
令,则在上单调递减,
所以在区间上单调递减,所以C错误;
对于D中,方程在上有且只有6个实数根,
即方程在上有且只有6个实数根,
因为,可得,则满足,
解得,即实数的取值范围是,所以D不正确.
故选:AB.
3. 填空题
11.(24-25高一下·北京朝阳·期中)已知函数(),有下列结论:
①若,则在上单调递增
②若,则正整数ω的最小值为2
③若,函数的图象向右平移个单位长度得到的图象.则为奇函数
④若在上有且仅有3个零点,则
其中所有正确的结论为 .
【答案】①②④
【解析】①,,则,
所以在 上单调递增,故①正确;
②若,则函数关于对称,
则,,得,且,所以正整数ω的最小值为2,故②正确;
③的图象向右平移个单位长度后,得到,,所以不是奇函数,故③错误;
④,,
若在上有且仅有3个零点,则,
得,故④正确.
故答案为:①②④
12.(24-25高一下·山东青岛·阶段练习)将函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度,得到函数的图象,若在上单调递减,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】将函数图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍纵坐标不变,
得到,再向左平移个单位长度,得到函数的图象,
即,
若在上单调递减,
则的周期,,
即,得,
由,,
得,,
即,
所以的单调递减区间为,,
若在上单调递减,则,,
即,,又,
所以,此时,即的取值范围是.
故答案为:.
13.(24-25高一上·安徽合肥·期末)已知函数在上恰有两个零点,且在上单调递减,则下列说法正确的是 .
①若,则的图象向右平移个单位长度后得到的图象
②
③在上有且仅有两条对称轴
④不存在,使得在上单调递减
【答案】②③④
【解析】对①:
当时,的图象向右平移个单位,
得的图象,故①错;
对于②:当时,.
余弦函数在的零点依次是,
在上恰有两个零点,
所以(i).
由,解得,
所以函数的单调递减区间为
因为已知函数在上递减,
所以存在实数使得,整理的.
又,所以,解得,
又因为,所以,所以(ii),
由(i)(ii)得,故②正确;
对③:由于余弦函数的零点为,
所以函数的零点对应,解得,.
由,得,所以,
当时,;
当时,,
当时, ,
所以函数在上有2条对称轴,故③正确;
对④:若函数在区间上单调递减,
则存在整数使得成立,
整理的.
所以,解得,又因为,所以.
,解得,又因为又因为,所以.
所以,所以:,
因为,所以与②的结论矛盾.
满足条件的不存在,故④正确.
故答案为:②③④.
4. 解答题
15.(24-25高一下·江西宜春·期末)已知函数(,,)的部分图象如图所示.
(1)求的解析式及单调递减区间;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再将所得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.若对任意的,,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1),,
(2)
【解析】(1)设的最小正周期为,所以,解得,
所以,解得.
由题意知,所以,
又,所以,,
即,,又,
所以,所以.
令,,解得,,
即的单调递减区间为,.
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,得到的图象对应的函数解析式为,
再将所得图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象对应的函数解析式为.
当,,
所以,,
若对任意的,,都有,则,
解得,即的取值范围是.
16.(24-25高一下·上海浦东新·期中)已知函数
(1)求的最小值;
(2)若将的图象上所有点向左平移个单位长度得到的图象,求函数的对称轴和对称中心;
(3)当时,的值域为,求的值.
【答案】(1)
(2),
(3)或
【解析】(1)由题意可得:.
因为,所以的最小值为.
(2)由平移变换知,
又因为,则,解得,
又因为,可得,所以,
令,对称轴为,
令,对称中心为
(3)当时,则,此时的值域为,
因为,可知,
且,可得,
则,解得,可得,
由可知,解得,
且,或,解得,或,所以的值为或.
17.(24-25高一下·上海闵行·期中)已知.
(1)将化成.
(2)求函数在区间上的单调减区间;
(3)将函数的图象向右移动个单位,再将所得图象的上各点的横坐标缩短到原来的倍得到的图象,若在区间上至少有100个最大值,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
(3)
【解析】(1)
(2)对于,令,
求得,
可得函数的单调减区间为,,
故函数在区间上的单调减区间为,.
(3)将函数的图象向右移动个单位,可得的图象;
再将所得图象的上各点的横坐标缩短到原来的倍得到的图象,若在区间上至少有100个最大值,
根据当时,在区间上正好有100个最大值,
,求得,故实数的取值范围为.
18.(24-25高一下·湖北十堰·期末)已知函数,,是的两个零点,且的最小值是π.
(1)求的值;
(2)求在上的值域;
(3)若对任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2).
(3).
【解析】(1)由题意可得.
由于,是的两个零点,
所以,是的两个零点,
因为的最小值是,且,所以最小正周期,解得.
(2)由(1)知.
因为,所以.
当,即时,取得最小值,;
当,即时,取得最大值,.
故在上的值域为.
(3)设,,由(2)可知.
不等式在上恒成立,
即不等式在上恒成立,
即不等式在上恒成立,即.
因为,当且仅当时,等号成立.
所以a的取值范围是.
19.(24-25高一下·重庆·阶段练习)已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位,再将所得图象上每一点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,若不等式在时恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)
,
令,解得,,
所以函数的单调递减区间为.
(2)函数的图象向右平移个单位,可得,
再将所得图象上每一点的横坐标变为原来的倍,纵坐标不变,得到函数的图象,则
,
所以在时恒成立,
令,则,
由,可得,所以,故,
则原不等式可化为,
即在上恒成立,
⑴当时,不等式为,显然恒成立;
⑵当时,不等式恒成立需满足,解得;
⑶当时,的对称轴,
①当,即时,则不等式恒成立只需,解得,
所以;
②当,即时,不等式恒成立只需,
即,解得,
所以.
综上,可得实数的取值范围.
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