内容正文:
4.2 三角函数的图象与性质
高考真题
考点1 三角函数的图象及其变换
1.(2024新课标Ⅰ,7,5分,中)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin的交点个数为 ( C )
A.3 B.4
C.6 D.8
2.(2021全国乙理,7,5分,中)把函数y=f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数y=sin的图象,则f(x)= ( B )
A.sin B.sin
C.sin D.sin
3.(2023全国甲,文12,理10,5分,中)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 ( C )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(多选)(2020新高考Ⅰ,10,5分,中)函数y=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则sin(ωx+φ)= ( BC )
A.sin B.sin
C.cos D.cos
5.(2023新课标Ⅱ,16,5分,中)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)= - .
考点2 三角函数的性质及其应用
1.(2021全国乙文,4,5分,易)函数f(x)=sin+cos的最小正周期和最大值分别是 ( C )
A.3π和 B.3π和2
C.6π和 D.6π和2
2.(2025全国一卷,4,5分,易)已知点(a,0)(a>0)是函数y=2tan的图象的一个对称中心,则a的最小值为 ( B )
A. B.
C. D.
3.(2021新高考Ⅰ,4,5分,易)下列区间中,函数f(x)=7sin单调递增的区间是 ( A )
A. B.
C. D.
4.(2023全国乙,文10,理6,5分,易)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= ( D )
A.- B.- C. D.
5.(2022新高考Ⅰ,6,5分,中)记函数f(x)=sin+b(ω>0)的最小正周期为T.若<T<π,且y=f(x)的图象关于点中心对称,则f= ( A )
A.1 B. C. D.3
6.(多选)(2024新课标Ⅱ,9,6分,易)对于函数f(x)=sin 2x和g(x)=sin,下列说法中正确的有 ( BC )
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
7.(多选)(2022新高考Ⅱ,9,5分,中)已知函数f(x)=sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象关于点中心对称,则 ( AD )
A.f(x)在区间单调递减
B.f(x)在区间有两个极值点
C.直线x=是曲线y=f(x)的对称轴
D.直线y=-x是曲线y=f(x)的切线
8.(2023新课标Ⅰ,15,5分,中)已知函数f(x)=cos ωx-1(ω>0)在区间[0,2π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是 [2,3) .
9.(2022全国乙理,15,5分,中)记函数f(x)=cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的最小正周期为T.若f(T)=,x=为f(x)的零点,则ω的最小值为 3 .
10.(2021全国甲理,16,5分,难)已知函数f(x)=2cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则满足条件f(x)-f-f(x)-f>0的最小正整数x为 2 .
11.(2020课标Ⅲ理,16,5分,难)关于函数f(x)=sin x+有如下四个命题:
①f(x)的图象关于y轴对称.
②f(x)的图象关于原点对称.
③f(x)的图象关于直线x=对称.
④f(x)的最小值为2.
其中所有真命题的序号是 ②③ .
12.(2025全国二卷,15,13分,中)已知函数f(x)=cos(2x+φ)(0≤φ<π), f(0)=.
(1)求φ;
(2)设函数g(x)=f(x)+f,求g(x)的值域和单调区间.
解析 (1)由f(0)=得cos φ=,∵φ∈[0,π),∴φ=.
(2)由(1)得f(x)=cos,
所以g(x)=cos+cos
=cos+cos 2x
=cos 2x-sin 2x+cos 2x
=cos 2x-sin 2x
=cos,
所以g(x)的值域为[-,].
令2kπ≤2x+≤2kπ+π,k∈Z,
解得kπ-≤x≤kπ+π,k∈Z,
所以g(x)的单调递减区间为(k∈Z);
令2kπ-π≤2x+≤2kπ,k∈Z,
解得kπ-π≤x≤kπ-,k∈Z,
所以g(x)的单调递增区间为(k∈Z).
一题多解
(2)g(x)=sin=-sin,其值域为[-,],
令2kπ+≤2x-≤2kπ+π,k∈Z,
得kπ+≤x≤kπ+π,
所以g(x)的单调递增区间为(k∈Z),
令2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+π,
所以g(x)的单调递减区间为(k∈Z).
高考模拟
练速度
1.(2025高考综合改革适应性演练)函数f(x)=cos的最小正周期是 ( D )
A. B. C.π D.2π
2.(2025山东青岛调研)设函数f(x)=cos ωx,|f(x1)-f(x2)|=2,|x1-x2|=,则ω可以是 ( C )
A. B.1 C.2 D.3
3.(2025河南郑州第二次质量预测)函数f(x)=2sin与函数g(x)=log2x的图象交点个数为 ( A )
A.3 B.5 C.6 D.7
4.(2025山西太原一模)将函数f(x)=sin(2x+θ)的图象先向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度后,所得的图象经过点,则θ= ( C )
A.- B. C.- D.
5.(2025广东佛山质量检测(一))函数f(x)=sin x+sin 2x在区间(0,3π)上的零点个数为 ( B )
A.4 B.5 C.6 D.7
6.(2025湖北七市(州)联合统一调研)函数f(x)=sin(4x+φ)的图象向右平移个单位长度后,其图象关于y轴对称,则φ= ( B )
A.- B.- C. D.
7.(2025广东湛江二模)若函数f(x)=3sin x+2cos x在[0,α]上单调递增,则当α取得最大值时,cos α= ( D )
A.- B.- C. D.
8.(2025重庆名校联盟第一次联合考试)某地区2024年全年月平均温度y(单位:℃)与月份t之间近似满足y=Asin+k(A>0,-π<φ<0).已知该地区2月份的月平均温度为-1 ℃,全年月平均温度最高的月份为6月份,且平均温度为32 ℃,则该地区12月份的平均温度为 ( A )
A.-12 ℃ B.-10 ℃ C.-9 ℃ D.-6 ℃
9.(2025辽宁名校联盟联考)已知函数f(x)=+,则 ( A )
A. f(x)的图象关于点对称
B. f(x)的图象关于直线x=对称
C. f(x)在区间上单调递减
D.当x∈时, f(x)的最大值为2
10.(多选)(2025山西晋中质量检测)对于函数f(x)=sin xcos 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)在区间上的值域为
D.将函数f(x)的图象向右平移个单位长度得到函数y=cos 2x的图象
11.(多选)(2025东北三省三校二模)函数f(x)=cos(πx+φ)的部分图象如图所示,下列结论正确的是 ( ABD )
A.φ=
B.x0=
C. f(x)的图象的一个对称中心为
D.设函数g(x)=f(x)+f,则g(x)在上的最小值为-
12.(2025福建福州第二次质检)函数f(x)=sin x-,x∈(0,π)恰有两个零点x1,x2,则f(x1+x2)=
- .
13.(2025湖北部分高中协作体联考)已知函数f(x)=cos2ωx+sin ωxcos ωx-(ω>0)的最小正周期为π.
(1)求函数f(x)的单调递减区间;
(2)若f(x)>,求x取值的集合.
解析 (1)f(x)=cos2ωx+sin ωxcos ωx-=(1+cos 2ωx)+sin 2ωx-=cos 2ωx+sin 2ωx=sin,
因为ω>0, f(x)的最小正周期为=π,
所以ω=1,故f(x)=sin.
令+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
故函数f(x)的单调递减区间为,k∈Z.
(2)f(x)>,即sin>,
由+2kπ<2x+<+2kπ,k∈Z,
解得-+kπ<x<+kπ,k∈Z,
则x取值的集合为x-+kπ<x<+kπ,k∈Z.
练思维
1.(2025广东第一次调研)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)在区间上单调递减,且x=和分别是函数y=f(x)图象的对称轴和对称中心,则f= ( B )
A.1 B. C. D.
2.(2025广东广州综合测试(一))已知ω>0,曲线y=cos ωx与y=cos相邻的三个交点构成一个直角三角形,则ω= ( A )
A.π B.π C.π D.π
3.(2025江苏南京六校联合体学情调研)已知函数f(x)=sin-cos x在区间[0,t]上的最小值为-,则t的最大值为 ( D )
A. B. C. D.
4.(2025河南安阳第一次模拟)已知函数f(x)=sin(2x+φ)在x∈时满足f(x)>恒成立,且在区间内,仅存在三个数x1,x2,x3(x1<x2<x3),使得f(x1)=f(x2)=f(x3)=m,则+x2+= ( C )
A. B. C. D.
5.(2025湖南长沙市第一中学月考(七))定义min{a,b}=设函数f(x)=min{sin ωx,
cos ωx}(ω>0),若f(x)在区间上单调递减,则ω的取值范围为 ( A )
A.∪{3}∪
B.∪
C.∪{3}∪
D.
6.(多选)(2025湖北武汉二调)函数f(x)=sin2+sin2,则下列关于f(x)的说法中正确的是 ( AC )
A.最小正周期是π
B.最大值是2
C.在区间上单调递减
D.图象关于点中心对称
7.(多选)(2025江苏省苏州中学、海门中学等四校联考)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)ω>0,|φ|<的周期为,且f(x)的图象向右平移个单位长度后所得到图象对应的函数为奇函数,则下列说法正确的是 ( AC )
A.函数f(x)在上单调递减
B.函数f(x)的图象关于点中心对称
C.函数f(x)的图象关于直线x=-对称
D.函数f(x)在x=处取最值
8.(多选)(2025安徽皖北协作区联考)已知函数f(x)=sin(cos x),g(x)=sin2xcos2x,则 ( ABD )
A. f(x)与g(x)的奇偶性相同
B.曲线y=f(x)关于直线x=π对称
C. f(x)的最小正周期是g(x)最小正周期的2倍
D.g(x)在(k∈Z)上单调递减
9.(多选)(2025湖南长沙雅礼中学月考(六))已知函数f(x)=asin x+cos x的图象关于直线x=对称,下列结论正确的是 ( ACD )
A. f是奇函数
B. f=
C.若f(x)在[-m,m]上单调递增,则0<m≤
D. f(x)的图象与直线y=2x+只有一个公共点
10.(多选)(2025广东深圳一模)已知函数f(x)=sin x+sin 2x,则 ( AC )
A. f(x)为周期函数
B.存在t∈R,使得y=f(x)的图象关于直线x=t对称
C. f(x)在区间上单调递减
D. f(x)的最大值为2
11.(2025山东济南模拟)函数f(x)=|sin x|+cos x的最小值为 -1 .
练风向
(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-cos(ω>0)是上的“完整函数”,则ω的取值范围为 ( B )
A.∪ B.∪
C. D.∪[4,+∞)
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