内容正文:
专题08 三角函数图象与性质
7大高频考点概览
考点01 三角函数的周期性
考点02 三角函数的对称性及不等式
考点03 三角函数的平移
考点04 三角函数的单调性值域问题
考点05 三角函数的图象问题
考点06 三角函数的范围问题
考点07 三角恒等变换
地 城
考点01
三角函数的周期性
一、单选题
1.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
二、填空题
2.(24-25高一上·重庆第八中学校·期末)若函数的最小正周期为,则常数 .
3.(23-24高一上·重庆第一中学校·期末)函数的最小正周期为 .
4.(23-24高一上·重庆第八中学校·期末)函数的最小正周期为 .
地 城
考点02
三角函数的对称性及不等式
一、单选题
1.(23-24高一上·重庆第一中学校·期末)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知函数的图象关于对称,则的值为( )
A. B.1 C. D.
二、多选题
3.(23-24高一上·重庆第一中学校·期末)对于函数,下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的图象的对称中心是
C.函数的图象的对称轴是
D.不等式的解集是
4.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知定义在上的函数的图像关于中心对称,则下列说法一定正确的是( )
A.若周期为2,则为奇函数 B.为奇函数
C.若周期为4,则为偶函数 D.为奇函数
5.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知函数,下列说法正确的是( )
A.函数的周期为 B.是函数的一个对称中心
C.是函数的一个周期 D.不等式的解集为
6.(23-24高一上·重庆部分学校·期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.满足 B.
C.是周期函数 D.在上有解,则k的最大值是.
地 城
考点03
三角函数平移
一、单选题
1.(24-25高一上·重庆长寿区·期末)要得到函数的图象,只需将的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
2.(23-24高一上·重庆第一中学校·期末)为了得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
3.(23-24高一上·重庆长寿区·期末)要得到函数的图象,只需将的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
二、多选题
4.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)将函数的图象向左平移个单位长度后对应的函数为奇函数,则的可能取值为( )
A.1 B.3 C.5 D.7
三、填空题
5.(24-25高一上·重庆黔江区·期末)将函数图象上的所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,则 .
地 城
考点04
三角函数单调性值域问题
一、单选题
1.(23-24高一上·重庆九龙坡区·)函数的值域是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
2.(23-24高一上·重庆九龙坡区·)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的一个周期为 B.的最大值为2
C.的图象关于直线对称 D.在区间是增函数
三、解答题
3.(23-24高一上·重庆西南大学附属中学校·期末)已知函数,.
(1)当时,求函数的对称中心;
(2)若为奇函数,不等式在上恒成立,求实数m的取值范围;
(3)若过点,设,若对任意的,,都有,求实数a的取值范围.
4.(24-25高一上·重庆长寿区·期末)已知函数.
(1)求的值域;
(2)求函数在区间上的单调区间.
5.(24-25高一上·重庆第八中学校·期末)已知函数,且,,.
(1)求的最小正周期和单调递增区间;
(2)若函数是奇函数,求的值;
(3)若,当时函数取得最大值,求的值.
6.(24-25高一上·重庆黔江区·期末)已知函数恒成立,且的最小值为为奇函数.
(1)求函数的解析式与单调增区间;
(2)若函数的图象与函数的图象关于原点对称,求在上的最大值和最小值.
7.(24-25高一上·重庆黔江区·期末)已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若在上单调递增,求的取值范围;
(3)若对任意均成立,求的取值范围.
8.(23-24高一上·重庆青木关中学校·期末)已知函数,求:
(1)函数的最小正周期及对称中心;
(2)先将函数的图象向右平移个单位长度,再将所得的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,求在上的值域.
9.(23-24高一上·重庆七校·期末)已知函数的最大值为.
(1)求常数的值,并求函数取最大值时相应的集合;
(2)求函数的单调递增区间.
10.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知函数.
(1)设是函数图像的一条对称轴,求的值;
(2)将的图像上所有点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,再将得到的图像向右平移个单位,向上平移一个单位,得到函数的图像,求在上的值域.
11.(23-24高一上·重庆西南大学附属中学校·期末)已知函数,其中,图象上对称中心到相邻最近对称轴之间的距离为.
(1)求的解析式和单调递增区间;
(2)若将函数图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,再向左平移个单位,得到函数的图象,求函数在上的最值.
12.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数在上单调递增.
(1)求的取值范围:
(2)当取最大值时,将的图象向左平移个单位,再将图象上所有点的横坐标变为原来的3倍,得到的图象,求在内的值域.
13.(23-24高一上·重庆北碚区·期末)已知函数,,函数的图象上两相邻对称轴之间的距离为,_________.请从以下三个条件中任选一个补充至横线上.
①函数的图象的一条对称轴为直线;
②函数的图象的一个对称中心为点;
③函数的图象经过点.
(1)求函数的解析式;
(2)将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平移个单位得到的图象,若对任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
14.(23-24高一上·重庆长寿区·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求函数在区间上的最小值,并求出函数取得最小值时对应的值.
地 城
考点05
三角函数图象问题
一、多选题
1.(24-25高一上·重庆主城区六校联考·期末)已知函数的部分图象如图所示,下列选项正确的是( )
A.
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于点对称
D.函数在上的值域为
2.(23-24高一上·重庆青木关中学校·期末)已知函数的部分图象如下,则以下说法正确的是( )
A.
B.的一个对称中心为,一条对称轴为
C.向左平移个单位后为偶函数
D.向右平移个单位后为奇函数
3.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知函数的部分图像如下,则下列说法正确的是( )
A.的值为
B.在单调递增
C.
D.若方程,且在内至少有3个不同的根,则实数的取值范围是
4.(23-24高一上·重庆渝中区巴蜀中学校·期末)下图是函数的部分图像,则( )
A. B.
C.是的一个对称中心 D.的单调递增区间为()
5.(23-24高一上·重庆七校·期末)若函数部分图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.
B.在上单调递减
C.是的一条对称轴
D.点是的一个对称中心
地 城
考点06
三角函数范围问题
一、单选题
1.(24-25高一上·重庆第八中学校·期末)函数,若方程在内有两个不同的解,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·重庆第八中学校·期末)若函数在区间上单调递增,则正数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·重庆渝中区巴蜀中学校·期末)已知函数在上单调递增,且在上有且仅有1个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·重庆主城四区·期末)若函数在定义域内存在,使得成立,则称该函数为“完整函数”.已知是上的“完整函数”,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·重庆主城区六校联考·期末)已知函数,若函数在有8个不同零点,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
6.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的初相为
B.若,则函数的图象关于对称
C.若函数的图象关于点对称,则可以为3
D.若函数在上有且仅有4个零点,则的范围是
三、填空题
7.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)设,当实数变化时,在区间中至少有个零点,至多有个零点,则 .
8.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知,若函数在区间单调递减,则实数的取值范围是 .
9.(23-24高一上·重庆第八中学校·期末)已知函数,当时,关于的方程有两个实数根,则实数的取值范围为 .
四、解答题
10.(23-24高一上·重庆部分学校·期末)已知函数的定义域为,若存在实数,使得,都满足,则称函数为“三倍函数”.
(1)判断函数是否为“三倍函数”,并说明理由;
(2)若函数,为“三倍函数”,求的取值范围.
11.(24-25高一上·重庆主城区六校联考·期末)已知函数,.
(1)当时,求的最小正周期及单调递增区间:
(2)将图象上的所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向上平移个单位,得到函数的图象,若函数在区间上有且仅有2025个零点,求的取值范围.
地 城
考点07
三角恒等变换
一、单选题
1.(24-25高一下·重庆第八中学校·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)( )
A. B. C. D.1
3.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)( )
A. B. C. D.4
4.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知,则取得最小值时的的值为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·重庆第八中学校·期末)已知是第二象限角且,,则的值为( )
A.1 B.-1 C.-2 D.
6.(24-25高一上·重庆主城区六校联考·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)已知,且,则以下正确的有( )
A. B.值域为
C.在上单调递增 D.
三、填空题
8.(24-25高一上·重庆长寿区·期末) .
9.(24-25高一上·重庆长寿区·期末)已知,则 .
10.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)已知角终边经过点,则 .
11.(24-25高一上·重庆西南大学附属中学校·期末)已知幂函数为偶函数,且在上单调递减,则= .
四、解答题
12.(24-25高一上·重庆长寿区·期末)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
13.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)已知.
(1)求;
(2)求.
14.(24-25高一上·重庆长寿中学、江津中学七校联考·期末)(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
15.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知函数
(1)求的单调递增区间;
(2)当时,求的值域;
(3)已知为锐角,且,求的值.
16.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知
(1)求的值;
(2)求的值.
17.(24-25高一上·重庆西南大学附属中学校·期末)如图,在平面直角坐标系中,为单位圆上一点,射线绕点逆时针方向旋转后交单位圆于点,点的横坐标记为.
(1)求的表达式,并求的值;
(2)若为任意角,,求的值.
试卷第1页,共3页
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专题08 三角函数图象与性质
7大高频考点概览
考点01 三角函数的周期性
考点02 三角函数的对称性及不等式
考点03 三角函数的平移
考点04 三角函数的单调性值域问题
考点05 三角函数的图象问题
考点06 三角函数的范围问题
考点07 三角恒等变换
地 城
考点01
三角函数的周期性
一、单选题
1.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由三角函数周期公式可得.
【详解】函数的最小正周期为.
故选:B
二、填空题
2.(24-25高一上·重庆第八中学校·期末)若函数的最小正周期为,则常数 .
【答案】/0.5
【分析】直接利用三角函数的周期公式求解即可.
【详解】因为函数的最小正周期为,所以,又因为,解得.
故答案为:.
3.(23-24高一上·重庆第一中学校·期末)函数的最小正周期为 .
【答案】
【分析】根据二倍角公式化简,即可由周期公式求解.
【详解】,所以周期为,
故答案为:
4.(23-24高一上·重庆第八中学校·期末)函数的最小正周期为 .
【答案】
【分析】根据正弦型函数的最小正周期的计算方法,即可求解.
【详解】根据正弦型函数的最小正周期的计算公式,可得:
函数的最小正周期为.
故答案为:.
地 城
考点02
三角函数的对称性及不等式
一、单选题
1.(23-24高一上·重庆第一中学校·期末)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据对数的性质可将问题转化为,利用三角函数的性质求解即可.
【详解】的定义域满足,
故,由于,所以,
故,解得,
故函数的定义域为
故选:C
2.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知函数的图象关于对称,则的值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】B
【分析】由辅助角公式可得,其中,后由图象关于对称,可得,即可得答案.
【详解】由辅助角公式,,其中,
因图象关于对称,则
,,则.
故选:B
二、多选题
3.(23-24高一上·重庆第一中学校·期末)对于函数,下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期是
B.函数的图象的对称中心是
C.函数的图象的对称轴是
D.不等式的解集是
【答案】BC
【分析】利用正切函数的图象性质,逐项判断即可得解.
【详解】函数的最小正周期为,A错误;
由,解得,则函数的图象的对称中心是,B正确;
由于,则是图象的一条对称轴,
又,则是图象的一条对称轴,
而函数的最小正周期是,则及都是图象的对称轴,
所以函数图象的对称轴是,C正确;
不等式,则,
解得,即不等式的解集是,D错误.
故选:BC
4.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知定义在上的函数的图像关于中心对称,则下列说法一定正确的是( )
A.若周期为2,则为奇函数 B.为奇函数
C.若周期为4,则为偶函数 D.为奇函数
【答案】AD
【分析】根据函数的周期性以及对称性即可判断A,结合对数的运算性质即可求解D,举反例即可求解BD.
【详解】由于的图像关于中心对称,所以,
对于A, 若周期为2,则,
所以,故为奇函数,A正确,
对于B,若,显然的图像关于中心对称,
但是,
故不是奇函数,B错误,
对于C, 若,显然的图像关于中心对称,且周期为4,
当时,则故不为偶函数,C错误
对于D,,
所以,
故为奇函数,D正确,
故选:AD
5.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知函数,下列说法正确的是( )
A.函数的周期为 B.是函数的一个对称中心
C.是函数的一个周期 D.不等式的解集为
【答案】ACD
【分析】根据正切函数的性质逐一判断即可.
【详解】对于A,函数函数的周期,故A正确;
对于B,因为,
所以不是函数的一个对称中心,故B错误;
对于C,令,
因为,
所以是函数的一个周期,故C正确;
对于D,由,
得,解得,
所以不等式的解集为,故D正确.
故选:ACD.
6.(23-24高一上·重庆部分学校·期末)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.满足 B.
C.是周期函数 D.在上有解,则k的最大值是.
【答案】ABD
【分析】对于A,利用三角函数诱导公式化简,从而计处得;对于BD,求出的值域进行判断;对于C,分别考虑分子和分母是否为周期函数即可判断.
【详解】因为,,
对于A,,故A正确;
对于B,因为,当且仅当时,等号成立,
所以,
而,则,
当且仅当,即,时,等号成立,
所以,则,
显然,此时等号无法同时成立,故,故B正确;
对于C,因为是周期函数,但不是周期函数,
所以不是周期函数,故C错误;
对于D,当时,,故的最大值为,
故在上有解,则,即的最大值是,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点睛:本题选项BD的解决关键是利用二次函数与余弦函数的性质求得的最值,特别注意等号成立的条件,从而得解.
地 城
考点03
三角函数平移
一、单选题
1.(24-25高一上·重庆长寿区·期末)要得到函数的图象,只需将的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】C
【分析】利用诱导公式的得到,然后根据图象的平移变换判断.
【详解】,
所以的图象向左平移个单位长度得到的图象.
故选:C.
2.(23-24高一上·重庆第一中学校·期末)为了得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A.向左平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向右平移个单位
【答案】A
【分析】根据诱导公式得,即可根据平移的性质求解.
【详解】,所以需要将函数的图象向左平移个单位,
故选:A
3.(23-24高一上·重庆长寿区·期末)要得到函数的图象,只需将的图象( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
【答案】D
【分析】根据平移变换的原则即可得解.
【详解】要得到函数的图象,
只需将的图象向右平移个单位长度.
故选:D.
二、多选题
4.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)将函数的图象向左平移个单位长度后对应的函数为奇函数,则的可能取值为( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【答案】AC
【分析】根据三角恒等变换的化简可得,利用三角函数图象的平移变换可得奇函数,结合函数的奇偶性计算即可求解.
【详解】
,
的图象向左平移个单位长度后得
的图象,
又函数为奇函数,所以,
解得.所以的值可能为.
故选:AC
三、填空题
5.(24-25高一上·重庆黔江区·期末)将函数图象上的所有点的横坐标变为原来的,纵坐标不变,得到函数的图象,则 .
【答案】/0.5
【分析】根据横坐标的变化与的关系即可得到,直接代入计算即可.
【详解】由题意得,则.
故答案为:.
地 城
考点04
三角函数单调性值域问题
一、单选题
1.(23-24高一上·重庆九龙坡区·)函数的值域是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由同角三角函数基本关系及二次函数的性质即可得.
【详解】因为,
由,故,
即.
故选:B.
二、多选题
2.(23-24高一上·重庆九龙坡区·)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的一个周期为 B.的最大值为2
C.的图象关于直线对称 D.在区间是增函数
【答案】ACD
【分析】对A:构造即可得;对B:由,,则,即可得;对C:构造即可得;对D:由复合函数单调性即可得.
【详解】,
故的一个周期为,A正确;
由,,则,,
故,B错误;
,
故的图象关于直线对称,C正确;
由时,,且随增大而增大,故随增大而增大,
,且随增大而减小,故随增大而增大,
故在区间是增函数,D正确.
故选:ACD.
三、解答题
3.(23-24高一上·重庆西南大学附属中学校·期末)已知函数,.
(1)当时,求函数的对称中心;
(2)若为奇函数,不等式在上恒成立,求实数m的取值范围;
(3)若过点,设,若对任意的,,都有,求实数a的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)由题设列求x即可得对称中心;
(2)由已知得,问题化为在上恒成立,结合正弦型函数性质求参数范围;
(3)由已知得,将问题化为,根据三角函数及二次函数性质研究最值,进而求参数范围.
【详解】(1)由题设,令,可得,
所以函数的对称中心为.
(2)由题设,,又,则,故,
由,
又,则,故,
所以,
当,只需,可得;
当,只需,可得;
当,则,,此时满足题设;
综上,.
(3)由题设,又,则,
对任意的,有,即,
所以,则,有,故,
,
又,则,
当时,;
此时,即;
当时,;
此时,即;
当时,;
此时,即;
综上,.
【点睛】关键点点睛:第二问,问题化为在上恒成立为关键;第三问,问题化为为关键.
4.(24-25高一上·重庆长寿区·期末)已知函数.
(1)求的值域;
(2)求函数在区间上的单调区间.
【答案】(1)
(2)增区间,减区间
【分析】(1)利用降幂公式和辅助角公式将化成单角单函数的形式,从而得到的值域;
(2)由得的单调递增区间,再根据得在上的单调区间.
【详解】(1),
所以的值域为.
(2)由得,
且,得函数的单调递增区间是,单调递减区间是.
【点睛】思路点睛:正弦型函数问题的解决方法
将看成一个整体,再根据性质研究正弦型函数的性质.
5.(24-25高一上·重庆第八中学校·期末)已知函数,且,,.
(1)求的最小正周期和单调递增区间;
(2)若函数是奇函数,求的值;
(3)若,当时函数取得最大值,求的值.
【答案】(1),.
(2)
(3)
【分析】(1)用辅助角公式进行化简,再利用求解即可得到最小正周期;结合正弦函数的单调递增区间,用整体的思想求解即可;
(2)先确定的表达式,再由奇偶性列出等式求解即可;
(3)当时函数取得最大值,由此可得,代入化简;又,再求出,再根据两角和的正弦公式求解即可.
【详解】(1)由题意得,则其最小正周期,
令,解得,
则其单调递增区间为.
(2)由(1)
若函数是奇函数,则,即
因为,所以令时,.
(3)
由题知,则,从而,,因此,
因为,且,所以,
所以,
所以.
6.(24-25高一上·重庆黔江区·期末)已知函数恒成立,且的最小值为为奇函数.
(1)求函数的解析式与单调增区间;
(2)若函数的图象与函数的图象关于原点对称,求在上的最大值和最小值.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)根据给定条件,结合正弦函数的图象性质求出即得解析式,进而求出单调递增区间.
(2)利用对称性求出的解析式,再求出指定区间上的最值.
【详解】(1)函数的定义域为R,由恒成立,得分别是的最小值和最大值,
由的最小值为,得,解得,则,
由为奇函数,得,而,
于是,所以,
由,得,
所以的单调增区间是.
(2)由函数的图象与函数的图象关于原点对称,得,
则,当时,,
则当,即时,;当,即时,,
所以在上的最大值和最小值分别为.
7.(24-25高一上·重庆黔江区·期末)已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若在上单调递增,求的取值范围;
(3)若对任意均成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)代入化简得,再设,转化为二次函数求解值域即可;
(2),同(1)采用换元法得,根据复合函数单调性即可得到不等式,解出即可;
(3)转化为,再对进行分类讨论即可.
【详解】(1)当时,,
令,则,,
所以,,
则,即的值域为.
(2),
令,则,
则,
当时,,则,且t关于x单调递增,
因为在是单调递增的,所以在单调递增,
则有,解得.
(3)对于任意的,,均有,
则有,
即,,有,
①当,则有,
即,解得,又因为,则无解;
②当,则有,
即,解得,又因为,则无解;
③当,即时,则有,
即,解得,
④当,即时,则有,
即,解得,
综上,.
【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是利用含参二次函数最值模型,对对称轴的范围进行分类讨论即可.
8.(23-24高一上·重庆青木关中学校·期末)已知函数,求:
(1)函数的最小正周期及对称中心;
(2)先将函数的图象向右平移个单位长度,再将所得的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,求在上的值域.
【答案】(1)最小正周期为,
(2)
【分析】(1)由二倍角公式和辅助角公式化简为,再根据正弦函数的性质求出即可.
(2)先经过平移伸缩变换后再由正弦函数的单调性求出值域即可.
【详解】(1)
,令
所以对称中心为
(2)经平移变换后,,
因为,则,
9.(23-24高一上·重庆七校·期末)已知函数的最大值为.
(1)求常数的值,并求函数取最大值时相应的集合;
(2)求函数的单调递增区间.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据已知条件化简函数为,根据的最大值为,解出值即可.
(2)根据正弦型函数求单调区间的方法求出的单调递增区间即可.
【详解】(1)
;
当时,函数取到最大值,所以,即;
令,得,
所以当函数取到最大值时的集合为
(2)由(1)得,
所以令,
得,
所以函数的单调递增区间为
10.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知函数.
(1)设是函数图像的一条对称轴,求的值;
(2)将的图像上所有点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,再将得到的图像向右平移个单位,向上平移一个单位,得到函数的图像,求在上的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据对称轴的定义得,,代入即可求;
(2)根据图象变换可求出,结合x的取值范围,求出的范围,由正弦函数性质可得.
【详解】(1)因为是函数图像的一条对称轴,
所以,得,,
即,而,
(2),
将的图像上所有点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变得,
再将得到的图像向右平移个单位,向上平移一个单位,得,
,则,,
在上的值域为
11.(23-24高一上·重庆西南大学附属中学校·期末)已知函数,其中,图象上对称中心到相邻最近对称轴之间的距离为.
(1)求的解析式和单调递增区间;
(2)若将函数图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,再向左平移个单位,得到函数的图象,求函数在上的最值.
【答案】(1),递增区间为;
(2),.
【分析】(1)根据题意先求周期,然后可得,可得解析式,再根据正弦函数单调性求增区间;
(2)先根据图象变化求出和的解析式,再利用和差公式和降幂公式化简,然后由余弦函数性质即可求得最值.
【详解】(1)由题意可知,,,
所以,所以,
由得,
所以的单调递增区间为.
(2)函数图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),
得到函数,
再将的图象向左平移个单位,得到函数,
所以,
,
因为,所以,
所以,所以,
当时,;
当时,.
12.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数在上单调递增.
(1)求的取值范围:
(2)当取最大值时,将的图象向左平移个单位,再将图象上所有点的横坐标变为原来的3倍,得到的图象,求在内的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题设条件,列出不等式,求解即可.
(2)根据函数图像平移变换,写出函数,再结合区间和三角函数性质求出值域.
【详解】(1)由,得 ,
又函数在上单调递增,
所以,解得
因为,所以.
(2)由(1)知的最大值为,此时,
根据题意,,
当时,.
所以,故值域为.
13.(23-24高一上·重庆北碚区·期末)已知函数,,函数的图象上两相邻对称轴之间的距离为,_________.请从以下三个条件中任选一个补充至横线上.
①函数的图象的一条对称轴为直线;
②函数的图象的一个对称中心为点;
③函数的图象经过点.
(1)求函数的解析式;
(2)将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平移个单位得到的图象,若对任意的,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦函数的对称轴,对称中心,特殊点的性质解出即可;
(2)先做伸缩变换,再做平移变换,得到,再利用二次函数的性质解出参数的取值范围即可.
【详解】(1)因为函数的图象上两相邻对称轴之间的距离为,所以,
所以,
若选①函数的图象的一条对称轴为直线;
所以,
因为,所以,
所以;
若选②函数的图象的一个对称中心为点,
则,因为,
所以;
所以;
若选③函数的图象经过点,
则,
因为,
所以,
所以,
所以.
(2)将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平移个单位得到的图象,则
,
因为,所以,
所以,所以,
因为不等式恒成立,
所以设,则二次函数,开口向上,
所以,
的取值范围为.
14.(23-24高一上·重庆长寿区·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求函数在区间上的最小值,并求出函数取得最小值时对应的值.
【答案】(1);
(2)最小值,.
【分析】(1)利用二倍角的正弦公式、辅助角公式化简函数式,再求出最小正周期.
(2)由(1)的函数式,结合正弦函数性质求解即得.
【详解】(1)依题意,,
所以的最小正周期.
(2)由,得,
当,即时,函数取得最小值,
所以的最小值为,此时.
地 城
考点05
三角函数图象问题
一、多选题
1.(24-25高一上·重庆主城区六校联考·期末)已知函数的部分图象如图所示,下列选项正确的是( )
A.
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于点对称
D.函数在上的值域为
【答案】ACD
【分析】由函数图象的顶点坐标求出A,再由周期求出,由五点法求出,进而得出的解析式,逐项判断即可.
【详解】由函数的图象可得,
由,解得,
再根据五点法可得,
又因为,解得,从而,
则,A正确;
,
函数没有取到最大或最小值,所以直线不是对称轴,B错误;
,
所以函数的图象关于点对称,C正确;
因为时,,
所以单调先增后减,
所以当时,,
当时,,
所以函数在上的值域为,D正确.
故选:ACD
2.(23-24高一上·重庆青木关中学校·期末)已知函数的部分图象如下,则以下说法正确的是( )
A.
B.的一个对称中心为,一条对称轴为
C.向左平移个单位后为偶函数
D.向右平移个单位后为奇函数
【答案】BCD
【分析】首先由图像和三角函数的性质得到,得出A错误;由正弦函数的对称轴和对称中心得出B正确;由平移变换和奇偶性得出CD正确.
【详解】由图像可得,,由,
因为,所以,所以.
A:由以上解析可知故A错误;
B:对称中心:,当时,对称中心;
对称轴,当时,对称轴为,故B正确;
C:向左平移个单位后为,为偶函数,故C正确;
D:向右平移个单位后为,为奇函数,故D正确;
故选:BCD.
3.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知函数的部分图像如下,则下列说法正确的是( )
A.的值为
B.在单调递增
C.
D.若方程,且在内至少有3个不同的根,则实数的取值范围是
【答案】ABD
【分析】先根据图像求出函数解析式,然后逐一判断
【详解】由图象得,即,得,由图可知函数是单调递减的,
所以,所以,故A对;
设周期为T,则,所以,得,
,则,
令在上单调递增,在上单调递增,
所以在单调递增,故B对;
,,因为,所以,
故 C错;
由图象可得:当时,且,
即,得,
得,此时有2个不同的交点即是临界点,
方程,且在内至少有3个不同的根,则实数的取值范围是,故D对
故选:ABD
4.(23-24高一上·重庆渝中区巴蜀中学校·期末)下图是函数的部分图像,则( )
A. B.
C.是的一个对称中心 D.的单调递增区间为()
【答案】BCD
【分析】由图象可得,由可求出,再将代入可求出可判断A,B;由三角函数的性质可判断C,D.
【详解】根据图像象得,故A错误;
时,,,,
故,故B正确;
因为,所以是的一个对称中心,C正确;
令,解得,.故D正确.
故选:BCD.
5.(23-24高一上·重庆七校·期末)若函数部分图象如图所示,则下列叙述正确的是( )
A.
B.在上单调递减
C.是的一条对称轴
D.点是的一个对称中心
【答案】BD
【分析】由图可知,从而得,再由周期公式可得,再把代入函数中可求出的值,进而可求出函数解析式,然后逐个分析判断即可
【详解】对于A,由图可知,从而得,
所以,解得,所以,
将代入上式中得,,得,
即,因为,所以,
所以,故A错误;
对于B,由,得,
令,得的减区间为,又,
所以函数在上单调递减,故B正确;
对于C,因为,所以不是的一条对称轴,故C错误;
对于D,因为,故D正确.
故选:BD
地 城
考点06
三角函数范围问题
一、单选题
1.(24-25高一上·重庆第八中学校·期末)函数,若方程在内有两个不同的解,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】设,画出函数图象,分类讨论,将题意转化为函数与交点个数问题,根据二次函数性质求解即可.
【详解】当时,的图象如图所示,
则,令,则方程为,,
又,当时,若方程在内有两个不同的解,
只需只有一解,即函数与,只有一个交点,
又函数在上单调递减,所以,即;
当时,,方程的解为和,
当时,,当时,无解,显然方程只有一解,不合题意;
当时,,方程的解为和,
当时,,当时,无解,显然方程只有一解,不合题意;
当时,若方程在内有两个不同的解,
只需有两个不同的解,
即函数与,有两个不同的个交点,
又函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,所以;
综上所述,实数的取值范围为.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:此类问题的常用解法是将函数的零点问题转化为方程根的问题,利用数形结合法得到结果,本题的关键是采用换元法,设,将原方程转化为一元二次方程,结合二次函数图象列出不等式,解出即可.
2.(24-25高一上·重庆第八中学校·期末)若函数在区间上单调递增,则正数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】依题意可得,即可求出,再由的取值范围求出的取值范围,从而确定左端点的取值范围,即可得到,解得即可.
【详解】函数在区间上单调递增且,
所以,解得,
由,则,则,
所以,解得,即正数的取值范围为.
故选:A
3.(23-24高一上·重庆渝中区巴蜀中学校·期末)已知函数在上单调递增,且在上有且仅有1个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先由在上单调递增,得,再由在上有且仅有1个零点,得或,取并集结合的前提条件,即可得答案.
【详解】当,,
因为在上单调递增,故,则;
当,,且,,
又因为在上有且仅有1个零点,
故讨论两种情况:
①,
②,
综上:的取值范围为,
故选:C.
4.(24-25高一下·重庆主城四区·期末)若函数在定义域内存在,使得成立,则称该函数为“完整函数”.已知是上的“完整函数”,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据三角恒等变换可知,再由三角函数值域以及“完整函数”定义将问题转化为在上至少存在两个最大值点,结合正弦函数图象性质得出不等式即可得解得的取值范围.
【详解】
,
若是上的“完整函数”,
则在上存在,使得成立,
即,
又因为,所以,
即在上至少存在两个最大值点,
所以,解得;
当,即时,一定满足题意;
若,因为,,所以,
又易知;所以只需保证即可,
解得.
综上可知.
故选:B.
5.(24-25高一上·重庆主城区六校联考·期末)已知函数,若函数在有8个不同零点,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】画出函数图象,设,解得解得或,然后分,和讨论,结合条件根据图象求解即可.
【详解】令,得,
解得或,
作出函数的图象如图所示:
(1)当时,有无数个解,不符合;
(2)当时,则方程无解,
因为函数在有8个不同零点,
所以方程在有8个不同的实根,
即函数与的图象在有8个不同的交点,
由图可知,,所以,
(3)当时,则方程无解,
则方程在有8个不同的实根,
即函数,的图象在有8个不同的交点,
由图可知,,所以,
综上所述,实数的取值范围是.
故选:D
【点睛】方法点睛:已知函数有零点求参数取值范围常用的方法和思路
(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解
二、多选题
6.(23-24高一上·重庆·期末)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的初相为
B.若,则函数的图象关于对称
C.若函数的图象关于点对称,则可以为3
D.若函数在上有且仅有4个零点,则的范围是
【答案】AD
【分析】根据初相、对称轴、对称中心的定义可得选项A、B、C;根据零点的个数列出不等式 求解即得选项D.
【详解】由,
令时,得函数的初相为,故A对;
令,则,故B错;
令,则,
而当时,,故C错;
由,得 ,
又函数在上有且仅有4个零点,
则,解得 ,故D对;
故选:AD
三、填空题
7.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)设,当实数变化时,在区间中至少有个零点,至多有个零点,则 .
【答案】66
【分析】易知在中恰有2个零点,由,分析中的零点数量即可.
【详解】由已知最小正周期为,故,在中恰有2个零点.
因为,
而区间中恰有个零点,
只需分析区间中的零点数量,
注意到相邻零点间的距离交替为,,而开区间长度为,
所以该区间中至少0个零点,至多2个零点,所以,,
所以.
故答案为:66
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是,分析区间中的零点数量即可.
8.(23-24高一上·重庆南开中学校·期末)已知,若函数在区间单调递减,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据对数函数的定义域、正弦函数的单调性和复数函数的单调性可得函数的单调减区间为,进而,建立不等式组,解之即可求解.
【详解】由题意知,函数的定义域为,
得,得.
又函数的单调增区间为,
由,
,解得,
即函数的单调减区间为,
又函数在上单调递减,所以,
得,解得,
又,所以令,解得.
故答案为:
9.(23-24高一上·重庆第八中学校·期末)已知函数,当时,关于的方程有两个实数根,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】
根据二倍角的正、余弦公式和辅助角公式可得,讨论余弦函数的单调性求得当且时函数图象与直线有2个交点,即可求解.
【详解】,
由,得,
设,则当时,函数单调递增,
当时,函数单调递减,所以,
得,要使方程在上有2个实根,
则函数图象与直线在上有2个交点,
当且,即时,函数图象与直线有2个交点,
所以,解得,
即实数a的取值范围为.
故答案为:
四、解答题
10.(23-24高一上·重庆部分学校·期末)已知函数的定义域为,若存在实数,使得,都满足,则称函数为“三倍函数”.
(1)判断函数是否为“三倍函数”,并说明理由;
(2)若函数,为“三倍函数”,求的取值范围.
【答案】(1)不是“三倍函数”,理由见解析
(2)
【分析】(1)假设是“三倍函数”,得到,从而得以判断;
(2)变换得到,的值域是,根据值域关系排除的情况,得到,分析可得,从而得解.
【详解】(1)不是“三倍函数”,理由如下:
因为,,
假设是“三倍函数”,
则存在实数,使得,都满足,
即,即,
因为的值域为,的值域为,不满足条件,
故函数不是“三倍函数”.
(2)因为,为“三倍函数”,
所以存在,,都,有,
即,
当时,的值域是,
则在的值域包含,
当时,,则,
若,即,则,,
此时值域的区间长度不超过,而区间长度为,不满足题意;
于是,即,,
要使在的值域包含,
则在的最小值至少要小于等于,
又时,在上单调递减且,
故有,解得,
此时取,的值域是,
而,,故在的值域包含,满足题意;
所以的取值范围是.
【点睛】关键点睛:本题解决的关键是将题目的新定义问题,转化为函数的值域的包含问题,从而得解.
11.(24-25高一上·重庆主城区六校联考·期末)已知函数,.
(1)当时,求的最小正周期及单调递增区间:
(2)将图象上的所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向上平移个单位,得到函数的图象,若函数在区间上有且仅有2025个零点,求的取值范围.
【答案】(1)最小正周期为,的单调递增区间为,
(2)
【分析】(1)化简的表达式,利用周期公式求出周期,根据正弦函数的单调性,求出单调区间;
(2)根据三角函数图象的变换规律,可得的解析式,根据零点个数列出不等式组求解即可;
【详解】(1)
,
(1)当时,,,
又,
解得:,,
所以的最小正周期为,的单调递增区间为,,
(2)将图象上的所有点的横坐标伸长为原来的2倍得到函数,
再向上平移个单位,得到函数,
又函数在区间上有且仅有2025个零点
由,得,
所以,解得.
地 城
考点07
三角恒等变换
一、单选题
1.(24-25高一下·重庆第八中学校·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据两角和的正弦公式,化简已知条件,再根据余弦的二倍角公式,求出结果.
【详解】,
.
故选:A.
2.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】利用二倍角公式及两角和的正弦公式化简计算即可.
【详解】原式
.
故选:A
3.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)( )
A. B. C. D.4
【答案】D
【分析】先由和差公式以及二倍角公式将化简为,再结合诱导公式即可得答案.
【详解】因为,
而,所以,
故选:D.
4.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知,则取得最小值时的的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意,根据可得,结合基本不等式计算即可求解.
【详解】由,得,
,
当且仅当即即时,等号成立.
故选:D
5.(24-25高一上·重庆第八中学校·期末)已知是第二象限角且,,则的值为( )
A.1 B.-1 C.-2 D.
【答案】C
【分析】依题意,求出,再根据求出,再利用两角差的正切公式求得答案.
【详解】因为是第二象限角且,所以 ,
则因为,所以,
所以,
故选:C.
6.(24-25高一上·重庆主城区六校联考·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出的值,再结合弦化切求值.
【详解】根据题意,,
则.
故选:A
二、多选题
7.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)已知,且,则以下正确的有( )
A. B.值域为
C.在上单调递增 D.
【答案】BC
【分析】先化简得到,再结合正弦型函数的性质逐个判断即可;
【详解】
所以,A错误;
函数的值域为,B正确;
当,可得,故在上单调递增,C正确;
由,可得,
所以,
所以,D错误,
故选:BC
三、填空题
8.(24-25高一上·重庆长寿区·期末) .
【答案】
【分析】利用余弦的和差公式计算.
【详解】原式=.
故答案为:.
9.(24-25高一上·重庆长寿区·期末)已知,则 .
【答案】
【分析】利用二倍角公式和诱导公式计算.
【详解】,则.
故答案为:.
10.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)已知角终边经过点,则 .
【答案】/
【分析】由三角函数的定义结合二倍角正弦公式即可得答案.
【详解】由三角函数的定义可得,
所以,
故答案为:.
11.(24-25高一上·重庆西南大学附属中学校·期末)已知幂函数为偶函数,且在上单调递减,则= .
【答案】
【分析】根据题意,由幂函数的图像特征及函数的奇偶性、单调性求得,将代入式子利用两角和差公式将式子进行化简求解.
【详解】由幂函数为偶函数,即且为偶数,解得或,
又因为在函数上单调递减,
所以,所以,
所以
.
故答案为:.
四、解答题
12.(24-25高一上·重庆长寿区·期末)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据诱导公式得,根据同角三角函数关系得到;
(2)由两角和的余弦函数公式可得.
【详解】(1)由,得,故.
(2).
13.(24-25高一上·重庆南开中学校·期末)已知.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)利用两角和的正切可求;
(2)利用诱导公式和二倍角的正弦结合弦切互化可求三角函数式的值.
【详解】(1)由解得.
(2)
.
14.(24-25高一上·重庆长寿中学、江津中学七校联考·期末)(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
【答案】(1);(2)或
【分析】(1)利用角的关系进行转化,结合诱导公式和平方关系可得答案,或者根据函数值求出角,然后可得答案;
(2)根据正弦值求出正切,利用齐次式可得答案.
【详解】法1:(1),
,
,
.
法2:,
或,,
原式.
(2),,
原式
.
①当时,原式;②当时,原式.
综上所述:或.
15.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知函数
(1)求的单调递增区间;
(2)当时,求的值域;
(3)已知为锐角,且,求的值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)先根据二倍角公式和两角和的正弦公式将函数化简为,然后根据正弦函数的单调性求解单调递增区间即可;
(2)由得,然后根据正弦函数性质求解值域即可;
(3)设,根据得,根据同角三角函数基本关系及二倍角公式得,,最后利用两角差正弦公式化简求值即可.
【详解】(1).
令,
所以的单调递增区间为,;
(2)当时,所以,所以,所以的值域为;
(3)设,则,
由于,故,
所以,所以,,
故.
16.(24-25高一上·重庆第一中学校·期末)已知
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据二倍角的正切公式求出,结合两角和的正切公式计算即可求解;
(2)根据二倍角的正、余弦公式,结合切弦互化计算即可求解.
【详解】(1),
所以;
(2)原式.
17.(24-25高一上·重庆西南大学附属中学校·期末)如图,在平面直角坐标系中,为单位圆上一点,射线绕点逆时针方向旋转后交单位圆于点,点的横坐标记为.
(1)求的表达式,并求的值;
(2)若为任意角,,求的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)分析可知射线为角的终边,利用三角函数的定义可得出的表达式,再利用余弦函数的周期和两角和的余弦公式可求得的值;
(2)解法一:由已知结合三角恒等变换可得出关于、的方程组,解出的值,再利用两角差的正弦公式化简即可得解;
解法二:由已知可得出的值,利用同角三角函数的基本关系以及两角差的正弦公式可计算出的值,再利用两角差的正弦公式化简即可得解.
【详解】(1)设射线为锐角的终边,则,则,
射线绕点逆时针方向旋转后交单位圆于点,则射线为角的终边,
由三角函数的定义可得,
.
(2)法一:因为,
联立,解得或,
又因为或;
法二:因为,则,
所以,,
当时,则
,
此时,;
当时,则
,
所以,.
综上所述,或.
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