内容正文:
高考预测练(二十) 三角函数的图象与性质
1.(2024·新课标Ⅰ卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin (3x-)的交点个数为( C )
A.3 B.4
C.6 D.8
解析:因为函数y=2sin (3x-)的最小正周期T=,所以函数y=2sin (3x-)在[0,2π]上的图象恰好是三个周期的图象,所以作出函数y=2sin (3x-)与y=sin x在[0,2π]上的图象如图所示.
由图可知,这两个图象共有6个交点,故选C.
2.(2025·高考综合改革适应性演练)函数f(x)=cos (x+)的最小正周期是( D )
A. B.
C.π D.2π
解析:依题意,f(x)的最小正周期T==2π.故选D.
3.用“五点法”作y=2cos 2x的图象,首先描出的五个点的横坐标是( B )
A.0,,π,,2π B.0,,,,π
C.0,π,2π,3π,4π D.0,,,,
解析:由“五点法”作图知:令2x=0,,π,π,2π,解得x=0,,,,π,即为五个关键点的横坐标.故选:B.
4.三角函数y=2sin x在区间[-π,π]的图象为( C )
A.
B.
C.
D.
解析:∵y=2sin x为奇函数,∴y=2sin x的图象关于原点对称,故排除A、D选项,三角函数y=2sin x在区间[-π,π]的最大值为y=2sin =2,故排除B选项.故选:C.
5.下列函数,最小正周期为2π的是( C )
A.y=sin B.y=sin 2x
C.y= D.y=|sin 2x|
解析:函数y=sin 的最小正周期为T==4 π,故A不符合;函数y=sin 2x,其最小正周期为T==π,故B不符合;因为函数y=sin 的最小正周期为T=4π,所以函数y=的最小正周期为2π,故C符合;因为函数y=sin 2x的最小正周期为T==π,所以函数y=的最小正周期为,故D不符合.故选:C.
6.设函数f(x)=cos ,(ω>0)的最小正周期为,则它的一条对称轴方程为( A )
A.x= B.x=-
C.x= D.x=-
解析:因为的f(x)最小正周期为,所以ω==10,
所以f(x)=cos ,
令10x-=kπ,k∈Z,
解得x=+(k∈Z),
所以f(x)的对称轴为直线x=+(k∈Z),
当k=1时,x=,其它各项均不符合,
所以x=是函数f(x)的对称轴,
故选:A.
7.函数y=tan ,x∈的值域为( A )
A.(-,1) B.
C.(1,) D.
解析:设z=x-,因为x∈,
所以z∈.
因为正切函数y=tan z在单调递增,
且tan (-)=-,tan =1,所以tan z∈(-,1).故选:A.
8.(多选)(2025·河北秦皇岛质量检测)下列函数中是奇函数,且最小正周期是π的函数是( AC )
A.y=sin 2x B.y=sin |x|
C.y=cos D.y=sin
解析:对于A:函数y=f(x)=sin 2x满足y=f(-x)=sin (-2x)=-sin 2x=-f(x),
且y=f(x)=2sin x的定义域为R关于原点对称,即y=f(x)=2sin x是奇函数,
且注意到其周期为T===π,故A正确;
对于B:函数y=f(x)=sin |x|满足y=f(-x)=sin |-x|=sin |x|=f(x),
且y=f(x)=sin |x|的定义域为R关于原点对称,
所以y=f(x)=sin |x|是偶函数,不是奇函数,故B错误;
对于C:y=cos =cos =-sin 2x,
由A选项分析易知y=f(x)=-sin 2x是奇函数,
同时也是最小正周期是π的周期函数,故C正确;
对于D:函数y=f(x)=sin =cos 2x满足f(-x)=cos (-2x)=cos (2x)=f(x),
且y=f(x)=cos 2x的定义域为R关于原点对称,
所以y=f(x)=cos 2x是偶函数,不是奇函数,故D错误.
故选:AC.
9.(多选)(2025·山西晋中质量检测)对于函数f(x)=sin x cos x+sin2x-,则( AC )
A.函数f(x)的图象关于直线x=对称
B.函数f(x)在区间[,]上单调递减
C.函数f(x)在区间[0,]上的值域为[-,1]
D.将函数f(x)的图象向右平移个单位长度得到函数y=cos2x的图象
解析:f(x)=sin x cos x+sin2x-=sin2x-cos 2x=sin (2x-).令2x-=+kπ,k∈Z,解得x=+,k∈Z,所以函数y=f(x)的图象关于直线x=对称,故A正确;令+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,则+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,所以函数y=f(x)的单调递减区间为[+kπ,+kπ](k∈Z),因为[,D⃘[+kπ,+kπ](k∈Z),所以B错误;因为x∈[0,],所以2x-∈[-,],则f(x)=sin (2x-)∈[-,1],故C正确;将函数f(x)的图象向右平移个单位长度得到函数y=sin [2(x-)-]=sin (2x-)=-cos 2x的图象,故D错误.故选AC.
10.(多选)函数y=sin x-1,x∈[0,2π]与y=a有一个交点,则a的值为( BD )
A.-1 B.0
C.1 D.-2
解析:
画出y=sin x-1,x∈[0,2π]的图象.如图:直线y=0和y=-2与y=sin x-1,x∈[0,2π]的图象只有一个交点,故a=0或a=-2.故选:BD.
11.(预测)(2025·江西部分学校模拟)若函数f(x)的定义域内存在x1,x2(x1≠x2),使得=1成立,则称f(x)为“完整函数”.已知f(x)=sin (ωx-)-cos (ωx+)(ω>0)是[,]上的“完整函数”,则ω的取值范围为( B )
A.[,3]∪[,4) B.[,3]∪[,+∞)
C.[,+∞) D.[,3]∪[4,+∞)
解析:f(x)=sin (ωx-)-cos (ωx+)=sin (ωx-)+cos (ωx-)=sin ωx.因为=1,所以f(x1)+f(x2)=2,则函数f(x)在区间[,]上至少存在两个最大值点,则≤π,解得ω≥2.当2T=≤π,即ω≥4时,显然符合题意.当2≤ω<4时,因为≤x≤,所以≤ωx≤,因为2≤ω<4,所以3π≤<6π,5π≤<10π,分以下两种情况讨论:①当≤,即ω≤3时,≥,即ω≥,所以≤ω≤3;②当<<6π,即3<ω<4时,≥,即ω≥,所以≤ω<4.综上,ω的取值范围为[,3]∪[,+∞).故选B.
12.函数y=tan ,x∈的值域为__(0,+∞)__.
解析:设z=x+,因为x∈,
可得z∈,因为正切函数y=tan z在的值域为(0,+∞),
即函数y=tan 在的值域为(0,+∞).
故答案为:(0,+∞).
13.若函数f(x)=tan x在区间是增函数,则实数a的取值范围是__(0,1]__.
解析:因为>-,所以a>0,
所以,解得0<a≤1,即a∈(0,1].
故答案为:(0,1]
14.已知函数f(x)=2sin .
(1)求f(x)的单调区间;
(2)求f(x)在[0,]的值域.
解:(1)令-+2kπ≤4x+≤+2kπ,k∈Z,
得-+≤x≤+,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间为[-+,+](k∈Z).
令+2kπ≤4x+≤+2kπ,k∈Z,得+≤x≤+,k∈Z,
所以f(x)的单调递减区间为(k∈Z),
综上所述,f(x)的单调递增区间为(k∈Z),单调递减区间为(k∈Z);
(2)由(1)知f(x)在单调递增,在单调递减,
故f(x)在的最大值为f=2,最小值为f(0)=1,
在的最大值为f=2,最小值为f=-2.
所以f(x)在的最大值为2,最小值为-2,
即f(x)在的值域为[-2,2].
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