内容正文:
专题03 正弦函数图像与性质14种常考题型
题型一:五点法画正弦、余弦函数的图象
题型六:正弦(型)函数图象的识别
题型三:正弦(型)函数定义域
题型四:正弦(型)函数值域与最值
题型五:正弦(型)二次式的最值
题型六:利用正弦(型)函数值域或最值求参数
题型七:正弦(型)函数图像的应用
题型八:正弦(型)函数的单调性
题型九:利用正弦(型)函数的单调性-求参数
题型十:利用正弦(型)函数的单调性-比大小
题型十一:利用函数的单调性-解不等式
题型十二:正弦(型)函数的周期性、奇偶性
题型十三 :正弦(型)函数的奇偶性应用
题型十四:与正弦(型)函数有关的零点问题
题型一:五点法画正弦、余弦函数的图象
1.用五点法画函数,的图像时,下列哪个点不在函数图像上( )
A.; B.; C.; D..
2.用“五点法”作y=2sin2x的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )
A. B.
C. D.
3.已知函数,用五点法画出长度为一个周期的闭区间上的简图.
4.作出下列函数的大致图像:
(1),.
(2)
5.作出函数,的简图,并求使成立的x的取值范围.
题型二:正弦(型)函数图象的识别
6.对应的图象是( )
A. B.
C. D.
7.函数图像可能是( )
A. B.
C. D.
8.函数在区间上的图象大致为( )
A. B.
C. D.
9.函数的图象是( )
A. B.
C. D.
10.我国著名数学家华罗庚说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休.”函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
题型三:正弦(型)函数定义域
11.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
12.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
13.(多选)对于函数有如下四个判断,其中判断正确的是( )
A.的定义域是
B.的最小值是2
C.是的最小正周期
D.的图象关于直线对称
14.函数的定义域是 .
15.函数的定义域是____________
题型四:正弦(型)函数值域与最值
16.函数的值域是( )
A. B. C. D.
17.函数的最小值是为( )
A. B. C. D.
18.函数在上的值域为( )
A. B. C. D.
19.函数的最大值为( )
A. B. C.2 D.1
20.函数的值域为 .
21.函数的值域为 .
22.已知函数
(1)求的值;
(2)求的最大值和最小值,并写出取最值时x的值.
题型五:正弦(型)二次式的最值
23.是函数的最小值点,则( )
A. B. C. D.
24.设集合,,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
25.(多选)若函数在区间的最大值为2,则的可能取值为( )
A.0 B. C. D.
26.(多选)函数的最大值与最小值分别为( )
A. B.2 C. D.
27.已知,,则的最大值为 ,最小值为 .
题型六:利用正弦(型)函数值域或最值求参数
28.若函数在区间上存在最小值,则非零实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
29.已知,且在区间上有最大值,无最小值,则的值为( )
A. B. C. D.
30.(多选)已知函数的定义域为,值域为,则的值可能为( )
A. B. C. D.
31.已知函数在上的值域为,则a+b的值为 .
32.已知函数的图象在区间上恰有3个最高点.则的取值范围为 .
33.已知函数在区间上是增函数,且在区间上恰好取得一次最大值,则的取值范围是
34.已知函数的部分图象如下图所示,最高点的坐标为.
(1)求函数的解析式;
(2)若存在,对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
题型七:正弦(型)函数图像的应用
35.函数的图像与直线,及轴所围成的图形的面积是( )
A. B. C. D.
36.将曲线上所有点向左平移个单位,得到函数的图象,则的最小值为( )
A. B. C. D.2
37.已知函数,若在上无零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
38.(多选)已知函数的部分图象如图所示,、是的图象与轴的两个交点,是图象上的一个最高点,且是正三角形,则( )
A.
B.
C.
D.的图象与直线有个交点
39.(多选)函数,的图象与直线的交点个数可能是( )
A. B. C. D.
40.(多选)函数的图像与直线(为常数)的交点可能有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
41.作出函数的简图,并回答下列问题:
(1)观察函数图象,写出满足下列条件的x的区间.
①;②.
(2)若直线与曲线有两个交点,求a的取值范围;
(3)求函数的最大值,最小值及相应的自变量的值.
题型八:正弦(型)函数的单调性
42.函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
43.若函数在区间上单调递减,则时,( )
A. B.
C. D.
44.已知函数,则单调增区间为 .
45.已知函数的部分图象如图所示,则函数的解析式为 ,单调递增区间是 .
46.已知函数在一个周期内的图象如图所示.
(1)求函数的解析式.
(2)求函数的单调递增区间.
(3)当时,求的取值范围.
题型九:利用正弦(型)函数的单调性-求参数
47.若函数在区间单调递增,在区间上单调递减,则=( )
A.3 B.2 C. D.
48.已知函数在区间上是单调的,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
49.(多选)已知,函数在上单调递减,则实数的取值可以是( )
A.1 B. C. D.2
50.(多选)函数的部分图象如图所示,若,,,,恒成立,则实数的值可以为( )
A. B. C. D.
51.函数的最小正周期为 ,若函数在区间上单调递增,则的最大值为 .
52.若函数在区间上单调递增,则常数的一个取值为 .
53.已知函数满足,且在区间上单调,则的最大值为 .
54.函数的最小正周期为 ,若函数在区间上单调递增,则的最大值为 .
题型十:利用正弦(型)函数的单调性-比大小
55.已知则以下不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
56.已知,,,则( )
A. B. C. D.
57.下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
58.(多选)下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
题型十一:利用正弦(型)函数的单调性-解不等式
59.“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
60.(多选)下列在(0,2π)上的区间能使cosx>sinx成立的是( )
A.(0,) B.(,)
C.(,2π) D.(,)∪(π,)
61.根据的图象,则满足当的x的范围是________.
62.观察正弦函数的图像,可得不等的解集为 .
63.若0≤x≤2π,且|cosx-sinx|=sinx-cosx,则x的取值范围是________.
题型十二:正弦(型)函数的周期性、对称性、奇偶性
64.函数的最小正周期是( )
A. B. C.6 D.
65.(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若的最小正周期为,则
B.若,则是的对称中心
C.若在上单调递增,则
D.若在上恰有2个零点,则
66.若函数的图象经过点,则的最小正周期为( )
A. B. C. D.
67.将函数的图象上各点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位长度,所得图象关于轴对称,则的值可能是( )
A. B. C. D.
68.设函数,其中.若对任意的恒成立,则下列结论正确的是( )
A.为函数的一个对称中心 B.的图像关于直线对称
C.在上为严格减函数 D.函数的最小正周期为
69.(多选)已知函数(其中,,的部分图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.的图象关于点中心对称
B.在区间上单调递增
C.的图象关于直线对称
D.
70.函数的部分图象如图所示,则 .
题型十三 :正弦(型)函数的奇偶性应用
71.,是( )
A.最小正周期为的偶函数 B.最小正周期为的奇函数
C.最小正周期为的偶函数 D.最小正周期为的奇函数
72.已知,且,( )
A. B. C. D.
73.(多选)已知函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,函数为偶函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
74.(多选)下列关于函数的说法中,错误的是( )
A.函数的图象关于直线对称;
B.函数的图象关于点对称;
C.函数在区间上单调递增;
D.函数是一个偶函数,则,.
75.将函数的图像向左平移后得到一个偶函数的图像,则的最小正值是 .
76.已知函数是偶函数,则 .
题型十四:与正弦(型)函数有关的零点问题
77.已知函数,若在区间内恰好有2025个零点,则n的取值为( )
A.2025 B.1012 C.1350 D.1348
78.设函数的图象在区间上恰有三条对称轴、函数在上恰有两个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
79.已知,用表示不超过的最大整数,例如,,则函数,在的零点个数是 .
80.(多选)已知函数若为奇函数,为偶函数,且在至多有个实根,则的可能的值有( )
A.12 B.10 C.8 D.6
81.设函数.
①给出一个的值,使得的图像向右平移后得到的函数的图像关于原点对称, ;
②若在区间上有且仅有两个零点,则的取值范围是 .
82.若函数有两个零点,则实数m的取值范围为 ,两个零点之和为 .
83.已知定义在区间上的函数图像关于对称,当时,
(1)作出的图像,并探究函数的性质(本小题只需直接写出结论);
(2)求函数的解析式;
(3)若关于的方程有解,将方程中的取一确定的值所得的所有的解的和记为,求的所有可能的值及相应的的取值.
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专题03 正弦函数图像与性质14种常考题型
题型一:五点法画正弦、余弦函数的图象
题型六:正弦(型)函数图象的识别
题型三:正弦(型)函数定义域
题型四:正弦(型)函数值域与最值
题型五:正弦(型)二次式的最值
题型六:利用正弦(型)函数值域或最值求参数
题型七:正弦(型)函数图像的应用
题型八:正弦(型)函数的单调性
题型九:利用正弦(型)函数的单调性-求参数
题型十:利用正弦(型)函数的单调性-比大小
题型十一:利用函数的单调性-解不等式
题型十二:正弦(型)函数的周期性、奇偶性
题型十三 :正弦(型)函数的奇偶性应用
题型十四:与正弦(型)函数有关的零点问题
题型一:五点法画正弦、余弦函数的图象
1.用五点法画函数,的图像时,下列哪个点不在函数图像上( )
A.; B.; C.; D..
【答案】A
【分析】利用五点作图的方法,直接判断选项即可
【解析】用五点法画,的图像,五个关键点分别为:
,,,,,所以选项A不在函数图像上,
故选:A
2.用“五点法”作y=2sin2x的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据“五点法”作图,只需令2x=0,,π,,2π,即可解得答案.
【解析】由“五点法”作图知:令2x=0,,π,,2π,
解得x=0,,,,π,即为五个关键点的横坐标,
故选:B.
3.已知函数,用五点法画出长度为一个周期的闭区间上的简图.
【答案】答案见解析
【分析】结合正弦曲线、余弦曲线的“五点法”,可作出函数图象.
【解析】根据五点法列表如下:
0
π
x
y
0
2
0
-2
0
4.作出下列函数的大致图像:
(1),.
(2)
【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析
【分析】分析函数的性质,结合正弦曲线、余弦曲线的“五点法”,可作出函数图象.
【解析】(1)因为的定义域为,关于原点对称,
,故为偶函数,
又,所以函数是以为周期的周期函数.
列表
x
0
0
1
0
作图:先作出的图象,又原函数是偶函数,且周期为,将图象向两边延伸,即可得函数,的图象.
(2)按五个关键点列表:
x
0
0
1
0
-1
0
1
2
1
0
1
描点并将它们用光滑的曲线连接起来(如图):
5.作出函数,的简图,并求使成立的x的取值范围.
【答案】图见解析,
【分析】取分别为,求出对应的,然后描点,用平滑的曲线连接即可画出图像;令,求出,观察图像可得使的x的取值范围
【解析】解:列表如下:
x
0
0
0
1
0
0
1
3
1
1
描点,并将它们用光滑的曲线连接起来(如图).
令,即,则.
,,
或,或.
由图可知,
使成立的x的取值范围是.
题型二:正弦(型)函数图象的识别
6.对应的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分,化简,结合正弦函数图象求解即可.
【解析】由题,为偶函数,且当时,
又为的图象沿轴翻折.
故选:C
7.函数图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数图象的对称性排除AC,再结合函数值大小排除B,从而得正确结论.
【解析】从四个选项中可以看出,函数的周期性、奇偶性、函数值的正负无法排除任一个选项,
但是,因此的图象关于直线对称,可排除AC,
又,排除B,
故选:D.
8.函数在区间上的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用函数奇偶性及函数在区间上的符号排除不正确选项即得.
【解析】因为,,
且定义域关于原点对称,所以函数为奇函数,其图象关于原点对称,排除选项A和C;
当时,,所以,
排除选项D,只有选项B符合题意.
故选:B.
9.函数的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】分,化简,结合正弦函数图象求解即可.
【解析】当时, 当时,,
由正弦函数的图象可知,A选项符合题意,
故选:A.
10.我国著名数学家华罗庚说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休.”函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由函数的奇偶性和指定区间的函数值,排除法得正确选项.
【解析】函数,定义域为,
,则为奇函数,
函数图象关于原点对称,排除BD选项;
当时,,,,则,排除C选项.
故选:A.
题型三:正弦(型)函数定义域
11.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】依题意可得,根据正弦函数的性质计算可得.
【解析】对于函数,
令,即,解得,
所以函数的定义域为.
故选:A.
12.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】解不等式可得出函数的定义域.
【解析】由,可得.
解得.
故的定义域为.
故选:C.
13.(多选)对于函数有如下四个判断,其中判断正确的是( )
A.的定义域是
B.的最小值是2
C.是的最小正周期
D.的图象关于直线对称
【答案】AD
【分析】求出函数的定义域可判断A;利用均值不等式可判断B;化简,由其结果可判断C;化简,根据其结果可判断D.
【解析】因为,由得,,故A正确;
因为或,
所以的最小值不是2,B错误;
因为,所以不是的最小正周期,C错误;
因为,所以的图象关于直线对称,D正确,
故选:AD.
14.函数的定义域是 .
【答案】
【分析】满足被开方数大于等于0的自变量的范围构成的集合即为定义域.
【解析】要使函数有意义,需满足即
得
当时,解得;当时,解得.
综上,函数的定义域为.
故答案为:
15.函数的定义域是____________
【答案】
【分析】列出使函数有意义的不等式组求解即可.
【解析】有意义满足,即,,
解得,
故答案为:
题型四:正弦(型)函数值域与最值
16.函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】配方后利用正弦函数的值域和二次函数知识可求出结果.
【解析】函数,
∵,
∴当时,函数取得最小值为,
当时,函数取得最大值为2,
故函数的值域为,
故选:A.
17.函数的最小值是为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】用代换,化简函数解析式为,利用二次函数的性质即可得到函数的最小值.
【解析】函数,
令,所以,
因为函数的对称轴为,
所以函数在上为增函数,在上为减函数,
所以当时,函数有最小值.
故选:A.
18.函数在上的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,令,转化为二次函数求解.
【解析】,
令,由,得,变为.
该二次函数开口向下,对称轴,在递增,递减.
当时,时,,所以值域为.
故选:C.
19.函数的最大值为( )
A. B. C.2 D.1
【答案】A
【分析】首先切化弦,然后根据的取值范围去绝对值,化简即可得到函数的最大值.
【解析】由于,且
,
∴,由图像可知,当时最大
即
故选:A
20.函数的值域为 .
【答案】
【分析】由转化为二次函数求解.
【解析】由正弦函数的性质可知,当,
当时,;当或时,,故值域为.
故答案为:
21.函数的值域为 .
【答案】
【分析】利用同角公式,结合关于的二次函数求解作答.
【解析】依题意,函数,而,
当时,,当时,,
所以函数的值域为.
故答案为:
22.已知函数
(1)求的值;
(2)求的最大值和最小值,并写出取最值时x的值.
【答案】(1);
(2),或,,,
【分析】(1)将代入函数解析式求解;
(2)由,利用二次函数的性质求解.
【解析】(1)解:;
(2),
因为,
所以当时,,
此时或
当时,,
此时,.
题型五:正弦(型)二次式的最值
23.是函数的最小值点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令,则,然后利用二次函数的性质可求出函数的最小值,从而可求出的最小值点,进而可求得结果.
【解析】,
令,则,
对称轴为,
因为抛物线开口向上,
所以当时,取得最小值,
所以当时,取得最小值,
即,
故选:A
24.设集合,,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分别求出集合、的范围,利用的性质即可求解.
【解析】依题意,对于集合:
,
所以;
对于集合:
,
因为,所以,
所以;
因为,所以,
所以,解得,
故选:A.
25.(多选)若函数在区间的最大值为2,则的可能取值为( )
A.0 B. C. D.
【答案】CD
【分析】由题意可得,从而可得所以当时,,又因为,所以必有成立,结合选项,即可得答案.
【解析】解:因为,
所以当时,即,,
又因为,
所以,
所以的可能取值为.
故选:CD.
26.(多选)函数的最大值与最小值分别为( )
A. B.2 C. D.
【答案】AC
【分析】对函数变形后,再换元,然后利用二次函数的性质可求出其最值
【解析】,令,则,
因为,所以,所以,
,
所以当时,取得最小值,
当时,取得最大值,
故选:AC
27.已知,,则的最大值为 ,最小值为 .
【答案】 / 6
【分析】利用换元法,令,则将函数转化为,再由求出的范围,再利用二次函数的性质求解即可
【解析】令,则,
因为,所以,
因为的对称轴为,
所以在上为增函数,在上为减函数,
所以当或时,取得最小值为,
当时,取得最大值为,
故答案为:,6
题型六:利用正弦(型)函数值域或最值求参数
28.若函数在区间上存在最小值,则非零实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据非零实数的正负进行分类讨论,列出不等式求解即可.
【解析】①若,则,
因为函数在区间上存在最小值,
所以,得到;
②若,则,
因为函数在区间上存在最小值,
所以,.
所以非零实数的取值范围是.
故选:C
29.已知,且在区间上有最大值,无最小值,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据求出对称轴,再结合有最大值,无最小值,得出计算即可.
【解析】因为,
所以函数的图象关于对称,
且在区间上有最大值,无最小值,
所以,
所以,
所以,
当时,,
当时,,此时在区间内已存在最小值;
当时,,此时在区间内已存在最小值.
故选:A.
30.(多选)已知函数的定义域为,值域为,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】利用三角恒等变换化简,结合三角函数的性质即可求解.
【解析】函数.
由于函数值域为,,则,
所以,,
故,,
所以,故的最大值为,
当最小时,,,,
此时的最小值为,
故.
故选:ABC.
31.已知函数在上的值域为,则a+b的值为 .
【答案】或
【分析】利用的范围可求出,由函数解析式讨论的正负,从而可求得最大值、最小值,列出方程即可求解.
【解析】因为,所以,
所以.
因为函数在上的值域为,
当时,,所以解得
当时,,所以解得
所以或,所以或.
故答案为:或.
32.已知函数的图象在区间上恰有3个最高点.则的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据正弦函数的最大值求解可得结果.
【解析】令,,
得,,
因为函数的图象在区间上恰有3个最高点.
所以,解得.
故答案为:
33.已知函数在区间上是增函数,且在区间上恰好取得一次最大值,则的取值范围是
【答案】
【分析】根据三角函数的单调性和周期,求得的一个取值范围,结合三角函数的最值,求得的另一个取值范围.根据两个取值范围的交集,求得的取值范围.
【解析】由,可得,
因为函数在区间上是增函数,
所以,解得,
由,得,
因为函数在区间上恰好取得一次最大值,
所以,解得,
综上的取值范围是.
故答案为:.
34.已知函数的部分图象如下图所示,最高点的坐标为.
(1)求函数的解析式;
(2)若存在,对任意,不等式恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)(2).
【分析】(1)根据最值求,根据周期求,再根据五点中的一个点求;
(2)不等式转化为恒成立,转化为求函数的最小值,转化为关于的一次不等式,根据的取值,求的取值范围.
【解析】(1)由题图可知:,,,
即,将代入,即,,又,,;
(2),,,,,由题意可知:,即
即以为自变量的不等式,,解得:或,
的取值范围为.
题型七:正弦(型)函数图像的应用
35.函数的图像与直线,及轴所围成的图形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作出函数的图像,利用割补法,补成长方形,计算面积即可.
【解析】作出函数的图象,如图所示,
利用割补法,将到部分的图象与轴围成的图形补到图中到处阴影部分,凑成一个长为,宽为的长方形,后面到,同理;∴的图象与直线,及轴所围成的面积为,
故选:C.
36.将曲线上所有点向左平移个单位,得到函数的图象,则的最小值为( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【分析】先利用三角函数图象变换规律求出平移后的解析,再由两函数图象相同列方程可求得结果.
【解析】将曲线上所有点向左平移个单位,可得,
因为与的图象相同,
所以,
因为,所以的最小值为,
故选:B.
37.已知函数,若在上无零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题可得,且,从而可求出的取值范围
【解析】由题意得,得,
由,得,
因为在上无零点,
所以(),解得(),
当时,,当时,,当时,无解,
因为,所以或,
所以的取值范围是,
故选:B
38.(多选)已知函数的部分图象如图所示,、是的图象与轴的两个交点,是图象上的一个最高点,且是正三角形,则( )
A.
B.
C.
D.的图象与直线有个交点
【答案】ACD
【分析】利用图象求出函数的解析式,可判断ABC选项;数形结合可判断D选项.
【解析】因为、,则,
因为是正三角形,易得,所以,,
易知函数的最小正周期为,则,
所以,,
因为,可得,
所以,,则,
因为,所以,,则,AC都对,B错;
如图,对于函数,当时,;
当时,;当时,;
当时,.
如下图所示,直线与函数的图象有个公共点,D对.
故选:ACD.
39.(多选)函数,的图象与直线的交点个数可能是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【分析】作出函数、的图象,即可得出结论.
【解析】由题意可得,
作出函数、的图象如下图所示:
当或时,直线与函数的图象没有交点;
当时,直线与函数的图象只有一个交点;
当时,直线与函数的图象有两个交点;
当或时,直线与函数的图象有三个交点;
当时,直线与函数的图象有四个交点.
故选:ABC.
40.(多选)函数的图像与直线(为常数)的交点可能有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】ABC
【分析】作出函数与的图象,数形结合求解.
【解析】在同一直角坐标系中,作出与图象,
由图象可知,
函数的图像与直线(为常数)的交点个数可能为0,1,2,
故选:ABC
41.作出函数的简图,并回答下列问题:
(1)观察函数图象,写出满足下列条件的x的区间.
①;②.
(2)若直线与曲线有两个交点,求a的取值范围;
(3)求函数的最大值,最小值及相应的自变量的值.
【答案】(1)①;②
(2)或
(3),此时;,此时.
【分析】(1)利用五点作图法得到函数的简图,并得到满足条件的的取值范围;
(2)数形结合得到与曲线有两个交点时a的取值范围;
(3)数形结合得到函数的最值及此时自变量的值.
【解析】(1)列表:
x
0
0
-1
0
1
0
1
3
1
-1
1
描点连线得:
由图象可知函数,当时,,当时,.
(2)如图,当直线与曲线有两个交点时,或,所以a的取值范围是或
(3)由图象可知,此时;,此时.
题型八:正弦(型)函数的单调性
42.函数的单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用整体法求解正弦型函数的单调性,即可求解.
【解析】令,所以,
当,由于,故D正确,ABC均错误,
故选:D.
43.若函数在区间上单调递减,则时,( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意可确定,由此判断正弦,余弦,正切的正负情况,可得答案.
【解析】由于函数在区间上单调递减,
故,一定成立,
若,此时,
若,此时,
故错误,B正确,
故选:B
44.已知函数,则单调增区间为 .
【答案】
【分析】由题可得,然后根据正弦函数的性质即得.
【解析】由题得,
由,可得,
所以函数的单调增区间为.
故答案为:.
45.已知函数的部分图象如图所示,则函数的解析式为 ,单调递增区间是 .
【答案】
【分析】根据图象,由,求得周期,进而得到,再由函数图象过点求得其解析式,然后利用正弦函数的性质求单调区间.
【解析】解:由图象知:,则,
所以,
又函数图象过点,
所以,
即,
解得,
又因为,
所以,
所以;
令,
解得,
所以函数的单调增区间是.
故答案为:,
46.已知函数在一个周期内的图象如图所示.
(1)求函数的解析式.
(2)求函数的单调递增区间.
(3)当时,求的取值范围.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)利用三角函数的图象与性质求解析式即可;
(2)利用三角函数的单调性整体代换法求单调区间即可;
(3)利用整体代换法结合三角函数的图象与性质求定区间值域即可;
【解析】(1)由函数的图象知,
,所以,解得;
由函数图象过点,得,则,
因为,所以,
所以函数的解析式为;
(2)由函数的解析式,
令;
解得;
所以的单调递增区间为
(3)当时,,则,
所以,
则的取值范围是.
题型九:利用正弦(型)函数的单调性-求参数
47.若函数在区间单调递增,在区间上单调递减,则=( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】先根据求出,,再根据函数在区间单调递增,得到,求出,从而得到.
【解析】由题意得,故,,
解得,,
又因为函数在区间单调递增,所以,解得,
因为,所以,
故,解得,
故,解得,
又,故,所以
故选:C
48.已知函数在区间上是单调的,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】三角函数在区间上单调,可知在区间内不含对称轴,构建不等式即可求得的取值范围.
【解析】因为,
令,可得对称轴方程,
函数在区间上是单调的,
,且,,
即,
函数在区间上是单调的,
所以,即,
又,
可得或,
故选:C.
49.(多选)已知,函数在上单调递减,则实数的取值可以是( )
A.1 B. C. D.2
【答案】AB
【分析】根据的范围得出,根据的单调性可得出即可得出的可能取值.
【解析】,,
由于函数在上单调递减,
,,解得,,
时,,
的值可以是.
故选:AB.
50.(多选)函数的部分图象如图所示,若,,,,恒成立,则实数的值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【分析】首先根据图象确定,根据周期的范围确定的范围,再结合图象上的两个特殊的值,根据三角函数的性质确定函数的单调递增区间,最后根据子集关系,列式求的取值.
【解析】
由题图知,所以,
,①,②
两式相减得,即.
因为,所以,所以.
因为,所以,所以.
由,得,
当时,函数的单调递增区间是,
因为,,,,恒成立,
所以,所以.
故选:AB
51.函数的最小正周期为 ,若函数在区间上单调递增,则的最大值为 .
【答案】
【分析】根据正弦函数的周期公式和单调递增区间可求出结果.
【解析】函数的最小正周期.
由,,得,,
所以的单调递增区间为,,
若函数在区间上单调递增,则,,
则,则,即的最大值为.
故答案为:;.
52.若函数在区间上单调递增,则常数的一个取值为 .
【答案】(答案不唯一)
【分析】当时,化简得到,满足在区间上单调递增,即可得到答案.
【解析】由函数的图象与性质,可得函数在区间上单调递增,
当时,
可得,
此时函数满足在区间上单调递增,
当时,,所以常数的一个取值可以为.
故答案为:(答案不唯一).
53.已知函数满足,且在区间上单调,则的最大值为 .
【答案】/
【分析】由函数在区间上单调,求出的取值范围,再由,得到,即可求出的取值集合,从而求出的最大值;
【解析】因为在区间上单调,所以,,,解得;
因为,,
所以,所以,所以,
所以;
当,解得,所以.
故答案为:.
54.函数的最小正周期为 ,若函数在区间上单调递增,则的最大值为 .
【答案】
【分析】根据正弦函数的周期公式和单调递增区间可求出结果.
【解析】函数的最小正周期.
由,,得,,
所以的单调递增区间为,,
若函数在区间上单调递增,则,,
则,则,即的最大值为.
故答案为:;.
题型十:利用正弦(型)函数的单调性-比大小
55.已知则以下不等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数图象的单调性与对称性,以及1,2,3与对称轴的距离,即可判断函数值的大小.
【解析】,
在上是增函数,在上是减函数;
且的图象关于对称,
又,
.
故选:D
56.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据诱导公式和正弦函数在上的单调性可得大小关系.
【解析】由诱导公式知:,,
在上单调递增,,即.
故选:D.
57.下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用诱导公式化简,将角化到上,且都统一成正弦,然后利用正弦函数的单调性可比较大小.
【解析】,,
因为在上单调递增,
所以,所以,
故选:C
58.(多选)下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】研究选项AB中的角所在的区间的单调性,可判断,C选项根据诱导公式化简后相等,可判断,D选项需把两个函数化成同名函数,再根据角所在区间单调性可判断大小.
【解析】所以正确.
所以正确.
所以错误.
所以错误.
故选:AB
题型十一:利用正弦(型)函数的单调性-解不等式
59.“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】由,得;反之不成立.再由充分必要条件的判定判断.
【解析】由,得;
反之,由,得.
∴“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
60.(多选)下列在(0,2π)上的区间能使cosx>sinx成立的是( )
A.(0,) B.(,)
C.(,2π) D.(,)∪(π,)
【答案】AC
【解析】在同一平面直角坐标系中画出正、余弦函数的图象,用图像法解.
【解析】
在同一平面直角坐标系中画出y=sinx和y= cosx的图象,在(0,2π)上,当cosx=sinx时,x=或x=,结合图象可知满足cosx>sinx的是(0,)和(,2π).
故选:AC.
61.根据的图象,则满足当的x的范围是________.
【答案】
【分析】根据三角函数的性质,求得不等式的解集,结合,即可求解.
【解析】由,可得,
令,可得,
因为,所以不等式的解集为
故答案为:
62.观察正弦函数的图像,可得不等的解集为 .
【答案】
【分析】画出的图像,根据图像确定正确答案.
【解析】画出的图像如下图所示,
由图可知,不等的解集为.
故答案为:
63.若0≤x≤2π,且|cosx-sinx|=sinx-cosx,则x的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据三角函数的性质,求得不等式sinx≥cosx的解集,结合,即可求解.
【解析】由|cosx-sinx|=sinx-cosx,得sinx-cosx≥0,即sinx≥cosx.在同一坐标系中画出y=sinx,x∈[0,2π]与y=cosx,x∈[0,2π]的图象如图所示,结合图象可知,当≤x≤时,sinx≥cosx,所以x∈.
故答案为:
题型十二:正弦(型)函数的周期性、对称性、奇偶性
64.函数的最小正周期是( )
A. B. C.6 D.
【答案】D
【分析】根据正弦型函数最小正周期公式求解即可.
【解析】函数的最小正周期为.
故选:D
65.(多选)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若的最小正周期为,则
B.若,则是的对称中心
C.若在上单调递增,则
D.若在上恰有2个零点,则
【答案】AC
【分析】根据正弦函数的周期公式可判断A;求出可判断B;由可得,求解可判断C;由可得,求解可判断D.
【解析】对于A,若的最小正周期为,则,解得,故A正确;
对于B,若,则,
所以,所以是的对称轴,故B错误;
对于C,时,,
因为在上单调递增,则,解得,故C正确;
对于D,时,,
若在上恰有2个零点,则,解得,故D错误.
故选:AC.
66.若函数的图象经过点,则的最小正周期为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】,据此求出ω的表达式,再根据ω的范围求得ω的值即可求最小正周期.
【解析】依题意可得,则,得.
因为,所以,.
故选:A.
67.将函数的图象上各点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位长度,所得图象关于轴对称,则的值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角函数图象平移规律、伸缩变化可得的图象,再由图象关于轴对称得到,,然后逐项验证是否为整数可得答案.
【解析】将函数的图象上各点的横坐标缩小为原来的,
纵坐标不变得到的图象,
将的图象向左平移个单位长度得到的图象,
该图象关于轴对称,所以,,,,
若,解得,若,解得,
若,解得,若,解得,
故选:D.
68.设函数,其中.若对任意的恒成立,则下列结论正确的是( )
A.为函数的一个对称中心 B.的图像关于直线对称
C.在上为严格减函数 D.函数的最小正周期为
【答案】D
【分析】由对任意的恒成立得函数在取得最大值,从而可以求解,得到函数的解析式,然后结合正弦函数的性质分析各选项即可判断.
【解析】解:由对任意的恒成立得函数在取得最大值,
所以,则,
所以,
整理得,
对于,,则不是函数的对称中心,故错误;
对于,,则不是函数的对称中轴,故错误;
对于,令,,
解得,,,
显然不包含区间,故错误;
对于,,所以的最小正周期为,故正确.
故选:D.
69.(多选)已知函数(其中,,的部分图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.的图象关于点中心对称
B.在区间上单调递增
C.的图象关于直线对称
D.
【答案】BCD
【解析】由函数的图像的顶点坐标求出A,由周期求出,由五点法作图求出的值,可得函数的解析式,再根据正弦函数的图像和性质,得出结论.
【解答】解:根据函数(其中,,的部分图像,
可得,,则;
再根据五点法作图,可得,
,故D正确;
则,
令,求得,可得的图像不关于点中心对称,故A错误;
在区间上,,函数单调递增,故B正确;
令,求得,是最小值,可得的图像关于直线对称,故C正确;
故选:BCD.
70.函数的部分图象如图所示,则 .
【答案】/
【分析】根据图象推出,,然后根据最大值,结合的取值范围,求出的值,代入,求解即可得出答案.
【解析】由已知可得,,所以,,
所以,.
又因为在处取得最大值,
所以有,
所以,.
因为,,所以,
所以,,
所以,.
故答案为:.
题型十三 :正弦(型)函数的奇偶性应用
71.,是( )
A.最小正周期为的偶函数 B.最小正周期为的奇函数
C.最小正周期为的偶函数 D.最小正周期为的奇函数
【答案】D
【分析】根据正弦函数的性质判断即可.
【解析】因为,所以的最小正周期,
又,所以为奇函数.
故选:D
72.已知,且,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】计算出,结合已知条件可得出的值.
【解析】因为,该函数的定义域为,
则,,
所以,,故.
故选:C.
73.(多选)已知函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,函数为偶函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】根据三角函数平移变换可得,由奇偶性可知,,求得后即可对照选项得到结果.
【解析】由已知得,
又函数为偶函数,则,,
所以,,当时,CD正确,
故选:CD.
74.(多选)下列关于函数的说法中,错误的是( )
A.函数的图象关于直线对称;
B.函数的图象关于点对称;
C.函数在区间上单调递增;
D.函数是一个偶函数,则,.
【答案】BC
【分析】根据函数的图象和性质对四个选项逐一判断,对于AB根据函数在对称轴处取得最值,在对称中心处取得0即可作出判断,对于C,,当时,,函数单调递减,即可作出判断;对于D,可根据为偶函数,,()计算作出判断.
【解析】对于A,,故A正确;
对于B,,故②B错误;
对于C,,
当时,,函数单调递减,故C错误;
对于D,,
函数是偶函数,所以,,
即,,故D正确.
故选:BC.
75.将函数的图像向左平移后得到一个偶函数的图像,则的最小正值是 .
【答案】/
【分析】先利用平移变换得到,再根据函数是一个偶函数求解.
【解析】将函数的图象向左平移后得到,
因为函数是一个偶函数,
所以,解得,
所以的最小正值是.
故答案为:
76.已知函数是偶函数,则 .
【答案】-1
【分析】由,列出方程,求出的值.
【解析】定义域为R,
由得:,
因为,所以,故.
故答案为:-1
题型十四:与正弦(型)函数有关的零点问题
77.已知函数,若在区间内恰好有2025个零点,则n的取值为( )
A.2025 B.1012 C.1350 D.1348
【答案】C
【解析】依题意,,
令,则,由,得,
显然,即方程有两个不等的实数根,,
即,,此时在上恰有3个实根,
而,因此,则.
故选:C.
78.设函数的图象在区间上恰有三条对称轴、函数在上恰有两个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据对称轴满足的条件,结合在区间上恰有三条对称轴,可得,结合区间上恰有两个零点,知,从而可得的取值范围.
【解析】由,得.
根据函数的图象在区间上恰有三条对称轴,知,得.
根据函数在区间上恰有两个零点,知,得.
综上,的取值范围为.
故选:C
79.已知,用表示不超过的最大整数,例如,,则函数,在的零点个数是 .
【答案】7
【分析】根据已知,利用一次函数、正弦函数的图象以及函数零点与方程的根的关系求解.
【解析】函数的零点等价于方程的根,
当时,方程等价于:,
当时,方程等价于:,
当时,方程等价于:,
当时,方程等价于:,
当时,方程等价于:,
当时,方程等价于:,
当时,方程等价于:,
当时,方程等价于:,
因为方程的根的个数等价于函数与函数的交点个数,
如图,由函数函数,与函数,的图象可知,
函数,在有7个零点.
故答案为:7.
80.(多选)已知函数若为奇函数,为偶函数,且在至多有个实根,则的可能的值有( )
A.12 B.10 C.8 D.6
【答案】BD
【分析】根据函数的奇偶性,明确其对称轴,利用正弦函数的对称性以及周期性,建立方程,可得答案.
【解析】因为为奇函数,为偶函数,所以是对称中心,是对称轴,
所以,得,
由,得,所以不是的倍数,所以排除A、C,
对于B,若,且为奇函数,为偶函数,,
因为,解得,则由,
得或,解得或,
则在内的根为和,符合题意,故B正确;
D项:若,且为奇函数,为偶函数,,
因为,解得,则由,
得或,解得或,
则在内的根为和,符合题意,故D正确.
故选:BD.
81.设函数.
①给出一个的值,使得的图像向右平移后得到的函数的图像关于原点对称, ;
②若在区间上有且仅有两个零点,则的取值范围是 .
【答案】 (答案不唯一)
【分析】,则,取计算即可,确定,根据零点个数得到,解得答案
【解析】由题意可得,
因为的图像关于原点对称,所以,即,
当时,;
,则,有且仅有两个零点,
则,解得,
故答案为:(答案不唯一);
82.若函数有两个零点,则实数m的取值范围为 ,两个零点之和为 .
【答案】
【解析】在同一平面直角坐标系中作出函数的图像与直线,根据图像可得实数m的取值范围,利用对称性可得零点之和.
【解析】解析:由得.在同一平面直角坐标系中作出函数的图像与直线.如图所示.
由图知,当,即时,两图像有两个交点,
则原函数有两个零点,此时.
设两个零点分别为,,由于两交点关于直线对称,
所以,
.
故答案为:;
83.已知定义在区间上的函数图像关于对称,当时,
(1)作出的图像,并探究函数的性质(本小题只需直接写出结论);
(2)求函数的解析式;
(3)若关于的方程有解,将方程中的取一确定的值所得的所有的解的和记为,求的所有可能的值及相应的的取值.
【答案】(1)见解析;(2);(3)当或时, ,当时, ,当时, .
【分析】(1)根据对称性和正弦函数的图象可得的图象,由图象可得性质,如最值,单调性,对称性.
(2)根据对称性可求得函数解析式;
(3)作直线观察它与函数的交点个数,可得解的情况,利用对称性可求得.
【解析】(1)
如图,的性质:最大值1,最小值-1,在和上单调递减,在和上单调递增,对称轴是.
(2)当时,,.
∴.
(3)由(1)中图象知,
当或时,有两解,,
当时,有三解,,
当时,有四解,.
综上,当或时, ,当时, ,
当时, .
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