内容正文:
阶段小卷(十二)[5.4] (见学生用书P343)
[时间:40分钟 满分:100分]
一、单选题(本大题共7小题,每小题5分,共35分)
1.下列选项使得函数f(x)=sin 单调递减的是( B )
A.
B.
C.
D.
【解析】 令+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
当k=-2时,-≤x≤-,
当k=-1时,-≤x≤-,B正确;
当k=0时,≤x≤,ACD均错误.故选B.
2. 下列函数中,偶函数是( D )
A.f=sin
B.f=cos
C.f=tan
D.f=sin
【解析】 对于A,f(x)=sin (π+x)=-sin x为奇函数,故A不正确;
对于B,f(x)=cos =sin x为奇函数,故B不正确;
对于C,f=tan =-tan x为奇函数,故C不正确;
对于D,f=sin =cos x为偶函数,故D正确.故选D.
3.函数f(x)=的定义域为( C )
A.R
B.
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
【解析】 由sin ≥0,可得2kπ≤x+≤π+2kπ.
解得-+2kπ≤x≤+2kπ.
故f(x)的定义域为(k∈Z).
4.如图所示,函数y=cos x的图象是( C )
A. B.
C. D.
【解析】 y=cos x=
根据正弦函数的图象,作出函数图象,如图所示.
5.函数y=cos ,x∈的值域是( A )
A. B.
C. D.
【解析】 因为x∈,所以x+∈.
因为函数t=cos x在上单调递增,在上单调递减,
又cos =,cos 0=1,cos =,
所以cos ∈,
即y∈.
6.已知函数f(x)=cos 在上单调递增,则φ的取值范围为( D )
A.π≤φ≤ B.≤φ≤
C.≤φ≤2π D.≤φ≤
【解析】 由x∈,所以2x+φ∈,
又0≤φ<2π,所以≤+φ<,
且函数f(x)在上单调递增,
所以解得≤φ≤,即φ的取值范围为≤φ≤.
7.2024·厦门一中高一函数f=sin (ω>0)的周期为2,下列说法正确的是( C )
A.ω=
B.f是奇函数
C.f(x)在上单调递增
D.y=f的图象关于直线x=-对称
【解析】 由T=可知,ω===π,由此可知选项A不正确;
由f=sin 可知,
f=sin =cos πx,
即f是偶函数,由此可知选项B不正确;
由2kπ-≤πx+≤2kπ+,解得2k-≤x≤2k+,
当k=1时,f(x)在区间上单调递增,由此可知选项C正确;
由πx+=kπ+,解得x=k+,
则直线x=-不是f图象的对称轴,由此可知选项D不正确.
二、多选题(本大题共2小题,每小题6分,共12分)
8.下列不等式中成立的是( BD )
A.sin >sin
B.cos 400°>cos (-50°)
C.sin 3>sin 2
D.sin >cos
【解析】 y=sin x在上单调递增,又-<-,所以sin <sin ,故A不成立;cos 400°=cos 40°>cos 50°=cos (-50°),故B成立;y=sin x 在上单调递减,又<2<3<π,所以sin 2>sin 3,故C不成立;sin =-sin ,cos =-cos =-sin =-sin .因为0<<<,且y=sin x在上单调递增.所以sin <sin ,所以sin >cos ,故D成立.
9.2024·余姚中学高一已知函数f(x)=sin ,则( ABD )
A.函数f的最小正周期为π
B.直线x=是函数f图象的一条对称轴
C.函数f是偶函数
D.函数f的单调递减区间为
【解析】 由函数f(x)=sin ,
对于A,由三角函数的性质,可得f的最小正周期为T==π,所以A正确;
对于B,当x=时,可得f=sin =sin =1,
所以直线x=是函数f图象的一条对称轴,所以B正确;
对于C,由f=sin =sin (2x+2π)=sin 2x,
此时函数f为奇函数,所以C错误;
对于D,令+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,解得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
即函数的单调递减区间为,k∈Z,所以D正确.
故选ABD.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
10.函数f=-2tan 的定义域是____.
【解析】 由正切函数的定义域可得,2x+≠kπ+,k∈Z,得x≠+,k∈Z,
故函数f的定义域为.
11.2024·武汉外国语高一已知函数f=x2cos ,φ∈是奇函数,则φ的值为____.
【解析】 ∵y=x2为偶函数,
∴g=cos ,φ∈为奇函数,
∴-+φ=+kπ,φ=+kπ,k∈Z.
∵φ∈,∴φ=.
12.已知函数f(x)=cos ,若函数f(x)在上没有零点,则ω的取值范围是____.
【解析】 由函数f(x)在上没有零点,且ω>0,所以
ωx-∈,结合函数y=cos x的图象,
可得-≤,解得ω≤,所以ω的取值范围是.
13.已知函数f(x)=2k sin x+3,若对任意x∈都有f(x)≥0恒成立,则实数k的取值范围为__[-3,3]__.
【解析】 由x∈得sin x∈.
当k≥0时,-k+3≤2k sin x+3≤k+3,由f(x)≥0得-k+3≥0,解得0≤k≤3;
当k<0时,k+3≤2k sin x+3≤-k+3,由f(x)≥0得k+3≥0,解得-3≤k<0.
综上所述,k的取值范围是[-3,3].
四、解答题(本大题共3小题,共33分)
14.(11分)已知函数f=2sin .
(1)某同学利用五点法画函数f在区间上的图象.他列出表格,并填入了部分数据,请你帮他把表格填写完整,并在坐标系中画出图象.
x
x-
0
π
2π
f
0
2
0
0
(2)已知函数g=f(ω>0).
①若函数g的最小正周期为,求g的单调递增区间.
②若函数g在上无零点,求ω的取值范围.(直接写出结论)
解:(1)表格填写如下:
x
x-
0
π
2π
f(x)
0
2
0
-2
0
图象如下:
(2)①由题意g=f(ωx)=2sin ,
T==,ω=3,即g=2sin .
令-+2kπ≤3x-≤+2kπ,
解得-+≤x≤+.
所以g(x)的单调递增区间为.
②g=2sin , x∈时,ωx-∈,
因为函数g在上无零点,所以-<<0,解得0<ω<1,
所以ω的取值范围为(0,1) .
15.(11分)2024·湖州中学高一已知函数f(x)=cos ,
(1)若=2,且的最小值为π,求f(x)的解析式.
(2)在(1)的条件下,若f(x)在[0,a]上的值域是,求实数a的取值范围.
解:(1)由题意可得==·==π,
所以ω=1,故f(x)的解析式为f(x)=cos .
(2)由(1)可得f(x)=cos ,令t=x+,则y=cos t,如图所示,
∵f(x)的值域是,0≤x≤a,
∴≤x+≤+a,即≤t≤+a,
∴由图可知π≤+a≤,解得≤a≤,
所以实数a的取值范围为.
16.(11分)2024·长郡中学高一已知函数f(x)=cos (ω>0),图象上任意两条相邻对称轴间的距离为.
(1)求函数的单调区间和对称中心.
(2)若关于x的方程2sin2x-m cosx-4=0在x∈上有实数解,求实数m的取值范围.
解:(1)函数f(x)=cos (ω>0),图象上任意两条相邻对称轴间的距离为.∴T=,即T=π,那么=π,可得ω=2.
∴f(x)=cos .
令2kπ-π≤2x+≤2kπ,k∈Z,解得kπ-≤x≤kπ-,k∈Z,
∴函数f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
令2kπ≤2x+≤2kπ+π,k∈Z,解得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
∴函数的单调递减区间为,k∈Z,
令2x+=+kπ,解得x=+,可得对称中心为,k∈Z.
(2)方程2sin2x-m cosx-4=0在x∈上有实数解,即2cos2x+m cosx+2=0在x∈上有实数解,
令t=cos x,∵x∈,∴t∈(0,1),
则2t2+mt+2=0在上有解,m=-2,
易得f=-2在上单调递增,且t→0时,f→-∞,所以m<f(1)=-4,
所以m的取值范围为.
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