已知三角函数的性质求参数、三角函数的图像与性质期末专项训练-2025-2026学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册
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内容正文:
已知三角函数的性质求参数、三角函数的图像与性质专项训练
已知三角函数的性质求参数、三角函数的图像与性质专项训练
考点目录
已知三角函数的性质求参数
三角函数的图像与性质
考点一 已知三角函数的性质求参数
例1.(24-25高一上·福建莆田·期末)已知函数在区间上有最大值,没有最小值,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,时,,
由于在区间上有最大值,没有最小值,
故,解得.
故选:A
例2.(24-25高一上·广东揭阳·期末)函数在内恰有两个最小值点,则的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为函数在内恰有两个最小值点,,
所以
所以,
所以.
故选:B
例3.(24-25高一上·湖北武汉·月考)已知函数的最小正周期为,且时,函数取最小值,若函数在上单调递减,则a的最大值是 .
【答案】
【详解】由函数的最小正周期为,则,解得;
,解得,则.由,则.
故,由,则,,
由函数在上单调递减,则,解得.
故答案为:.
例4.(24-25高三上·江西南昌·开学考试)已知函数在区间上有且只有2个零点,则ω的取值范围是 .
【答案】
【详解】由,可得,其中,
因为函数在区间上有且仅有2个零点,
则满足,解得,即实数的取值范围是.
故答案为:.
例5.(24-25高一上·福建莆田·期末)已知函数.
(1)若的图象的两条相邻对称轴之间的距离为,且当时,有解,求实数的取值范围;
(2)若在区间上单调递增,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)
因为图象的相邻两条对称轴之间的距离为,所以的最小正周期.
又,所以,所以函数.
因为,所以,所以.
所以,
若有解,则.
所以的取值范围为.
(2)由(1)知,.
令,,因为,即的单调递增区间为,.
因为在区间上单调递增,所以
所以,,解得,.
因为,所以,解得,又,所以.
将代入中可得,即,又,所以.
故的取值范围为.
例6.(25-26高三上·河北秦皇岛·月考)将函数的图象上各点的横坐标变为原来的,纵坐标变为原来的2倍后得到的曲线向左平移个单位长度得到函数的图象.
(1)求;
(2)若在上单调递增,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【详解】(1)通过伸缩变换所得到的曲线解析式为,
所以,
(2)由得,记,
由解得,
可得的单调增区间为.
于是,由知,而,故,
于是由得,故,
于是由得实数的取值范围是.
变式1.(25-26高三上·天津·月考)已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为在区间单调递增,且是相邻两条对称轴,
所以,且,则,,
当时,取得最小值,则,,
则,,不妨取,则,
则,
故选:B
变式2.(25-26高三上·贵州遵义·月考)已知函数,且对任意,都有,则的取值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由,知是的对称轴,
故.
解得,结合,得.
故选:A
变式3.(2025·河北·模拟预测)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】由,
令,可得,
所以只需,解得,
又因为,所以,即,
所以的取值范围是.
故答案为:.
变式4.(24-25高二下·河南鹤壁·月考)已知函数的图像关于点对称,且在区间上单调,则 .
【答案】或
【详解】由函数的图像关于点对称,可得,
解得,可得,
又因为在区间上单调,可得,即,
即,解得,
当时,;当时,,
故答案为:或.
变式5.(25-26高三上·河北唐山·月考)记函数,的最小正周期为.
(1)若,且直线为的图像的一条对称轴,求;
(2)若为的一个零点,且在区间上至多有两个零点,求.
【答案】(1)1
(2)
【详解】(1)因为,
所以,又因为,所以,则,
因为直线为的图像的一条对称轴,所以,
即,
所以
(2)由为的一个零点,可知,则
因为在区间上至多有两个零点,所以,
因为,所以,则,
又因为,所以或.
①当时,代入,得,
因为,所以,此时在只有一个零点,符合题意;
②当时,代入,得,
因为,所以不符合题意;
综上,,
变式6.(25-26高三上·江西赣州·期中)已知函数的图象关于直线 对称,且在区间上单调.
(1)求ω的值;
(2)若函数有两个零点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意可知,则 ,
故,
又在区间上单调,则,即,
则,故或.
当时,在区间 上单调递增,符合题意;
当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减,不合题意,舍去.
综上所述,.
(2)
令,则,
由(1)可知 ,故当时,,
作出函数在区间上的大致图象如下所示,
因为,所以a的取值范围为 .
考点二 三角函数的图像与性质
例1.(2025·山东·三模·多选)将函数图象的所有点的横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位长度得到的图象,则( )
A.的最小正周期为
B.是图象的一条对称轴
C.当且仅当()
D.若方程在区间上有两个不等实根,则
【答案】ACD
【详解】先求的解析式: 将横坐标缩短为原来的,得;
向左平移个单位,得.
选项A:的最小正周期,正确.
选项B:对称轴满足(),不满足,错误.
选项C:,
解得(),正确.
选项D:当时,,
令(),
在递增、递减,,.
所以,当时,有两个不等实根,正确.
故选:ACD.
例2.(2025·四川自贡·一模·多选)将函数图象上每个点的横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标不变,得到函数的图象,则( )
A.的最小正周期是 B.
C.在单调递增 D.的图象关于点对称
【答案】AB
【详解】依题意,,
对于A,的最小正周期是,A正确;
对于B,,B正确;
对于C,由,得,因此函数在取得最大值1,
在上不单调递增,C错误;
对于D,由,得的图象关于点不对称,D错误.
故选:AB
例3.(25-26高二上·宁夏中卫·月考)设函数,.
(1)求函数的最小正周期和对称轴方程;
(2)求函数在时的最小值,并求出取最小值时的值.
【答案】(1)最小正周期,对称轴为;
(2)当时,.
【详解】(1)的最小正周期,
由,可得,
所以的对称轴为,
(2)由,可得,
则,
当即时,函数取得最小值为,
例4.(25-26高一上·福建厦门·月考)已知函数的图象与轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为,且.
(1)求的解析式和对称中心.
(2)当,时,求的值域.
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)因为的图象与轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为,,
所以最小正周期,解得,
又,所以,
解得,,
由可得,所以,
令,解得,,
所以的对称中心为.
(2)由(1)可得,
当时,,,
所以,即的值域为.
例5.(25-26高一上·江苏无锡·月考)已知函数.
(1)求图象的对称轴和单调递增区间;
(2)当时,关于x的不等式有解,求实数a的取值范围.
【答案】(1)对称轴方程为,单调递增区间为
(2)
【详解】(1)由题意,得函数,
令,解得,
所以函数的对称轴方程为;
由,得,
所以的单调递增区间为.
(2)由题意得时,关于x的不等式有解,
即不等式有解,
而此时,即有解,只需要即可,
,,
令,则在上单调递减,
所以当时,,即,所以.
例6.(25-26高一上·江苏盐城·月考)已知函数
(1)求的单调区间;
(2)若,都有恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)的单调递增区间为,;单调递减区间为,.
(2)
【详解】(1).
根据正弦函数的单调性,
单调递增区间:令,,
则,;
单调递减区间:令,,
则,.
所以的单调递增区间为,;单调递减区间为,.
(2)令,则,
已知,恒成立,
即在上恒成立,也即在上恒成立.
,
当且仅当,即时,等号成立. 即.
因此,的取值范围为.
变式1.(2025·四川成都·模拟预测·多选)已知函数,将的图象上所有点向左平移个单位,然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的,得到函数的图象.则( )
A.图象关于点对称
B.图象在上单调递增
C.在上有且仅有3个解
D.在上有6个极值点
【答案】AC
【详解】函数的图象上所有点向左平移个单位,
得到,
然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的,得到函数.
选项A:因为,所以图象关于点对称,A正确.
选项B:当时,,
因为函数在上不单调,
所以在区间上不单调,故B错误.
选项C:,则即,
所以,所以,
所以,所以(),则(),
解不等式,得,得,
对应、、,即在上有且仅有3个解,C正确.
选项D:令得(),得,(),
解不等式,(),得,得,
对应、、、、,即在上有5个极值点,D错误.
故选:AC
变式2.(25-26高三上·广东珠海·月考·多选)已知函数的部分图象如图,则( )
A.函数为奇函数
B.在上单调递增
C.若,则的最小值为
D.若,函数在上有2个零点,则
【答案】ABD
【详解】设函数的周期为,由图象可知,,,所以,解得,此时;
如图,,因为,所以,因此;
对于A,因为函数,所以函数是奇函数,故A正确;
对于B,因为,所以,结合正弦函数的单调性知,在上单调递增,故B正确;
对于C,因为,所以的最小值等于,故C错误;
对于D,依题意,,由,,得;因为,函数在上有2个零点,,解得,故D正确.
故选:ABD.
变式3.(25-26高一上·广东珠海·月考)已知函数.
(1)若,且,求的值;
(2)求函数的最小正周期和最小值并写出取最小值时自变量x的取值集合;
(3)若,使不等式能成立,求实数m的取值集合.
【答案】(1)
(2)最小正周期为,最小值为,取最小值时x的取值集合为.
(3)
【详解】(1)由题意知,所以,
所以或,,
解得或,,
又,所以.
(2)最小正周期.
由可得,当时,函数取得最小值,
此时,,即,.
故函数的最小值为,且取最小值时x的取值集合为.
(3),使不等式能成立,即().
因为,所以,因函数在上单调递减,
故,即,
则的最大值为.
因此,解得.
所以实数m的取值集合为.
变式4.(25-26高二上·北京·期中)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求的最大值及取得最大值时x的值;
(3)当时,求的单调递增区间.
【答案】(1)
(2)的最大值为,取得最大值时x的值为
(3),
【详解】(1),
所以的最小正周期为.
(2)令,解得,
所以当时,取得最大值,
所以的最大值为,取得最大值时x的值为.
(3)令,解得,,
当时,,当时,,
所以当时,的单调递增区间为,.
变式5.(25-26高一上·江苏南通·月考)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)若,求的最值和单调区间.
【答案】(1)
(2)的最小值为,最大值为的单调递增区间为,单调递减区间为
【详解】(1)
,
故的最小正周期为.
(2)因为,所以,
所以当,即时,取得最小值,最小值为;
当,即时,取得最大值,最大值为.
令,即时,故在递增;
令,即时,故在递减.
综上,的最小值为,最大值为,
的单调递增区间为,单调递减区间为.
变式6.(25-26高二上·贵州六盘水·月考)已知函数.
(1)求的值;
(2)求在上的值域;
(3)将函数的图象上的所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,若不等式对于任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)
(2)
时,,故.
即在上的值域为.
(3)将函数图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),
得到函数,则
,
令,因为,所以.
则不等式对任意的恒成立,等价于对任意的恒成立,
即对任意的恒成立.
整理得,因为,所以,
则;
令,,,,
由于,故,则,
因此,
当且仅当,即时取到等号,
所以.所以,
即实数的取值范围是.
2
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已知三角函数的性质求参数
三角函数的图像与性质
考点一 已知三角函数的性质求参数
例1.(24-25高一上·福建莆田·期末)已知函数在区间上有最大值,没有最小值,则的范围是( )
A. B. C. D.
例2.(24-25高一上·广东揭阳·期末)函数在内恰有两个最小值点,则的范围是( )
A. B.
C. D.
例3.(24-25高一上·湖北武汉·月考)已知函数的最小正周期为,且时,函数取最小值,若函数在上单调递减,则a的最大值是 .
例4.(24-25高三上·江西南昌·开学考试)已知函数在区间上有且只有2个零点,则ω的取值范围是 .
例5.(24-25高一上·福建莆田·期末)已知函数.
(1)若的图象的两条相邻对称轴之间的距离为,且当时,有解,求实数的取值范围;
(2)若在区间上单调递增,求的取值范围.
例6.(25-26高三上·河北秦皇岛·月考)将函数的图象上各点的横坐标变为原来的,纵坐标变为原来的2倍后得到的曲线向左平移个单位长度得到函数的图象.
(1)求;
(2)若在上单调递增,求实数的取值范围.
变式1.(25-26高三上·天津·月考)已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则( )
A. B. C. D.
变式2.(25-26高三上·贵州遵义·月考)已知函数,且对任意,都有,则的取值为( )
A. B. C. D.
变式3.(2025·河北·模拟预测)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围是 .
变式4.(24-25高二下·河南鹤壁·月考)已知函数的图像关于点对称,且在区间上单调,则 .
变式5.(25-26高三上·河北唐山·月考)记函数,的最小正周期为.
(1)若,且直线为的图像的一条对称轴,求;
(2)若为的一个零点,且在区间上至多有两个零点,求.
变式6.(25-26高三上·江西赣州·期中)已知函数的图象关于直线 对称,且在区间上单调.
(1)求ω的值;
(2)若函数有两个零点,求的取值范围.
考点二 三角函数的图像与性质
例1.(2025·山东·三模·多选)将函数图象的所有点的横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位长度得到的图象,则( )
A.的最小正周期为
B.是图象的一条对称轴
C.当且仅当()
D.若方程在区间上有两个不等实根,则
例2.(2025·四川自贡·一模·多选)将函数图象上每个点的横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标不变,得到函数的图象,则( )
A.的最小正周期是 B.
C.在单调递增 D.的图象关于点对称
例3.(25-26高二上·宁夏中卫·月考)设函数,.
(1)求函数的最小正周期和对称轴方程;
(2)求函数在时的最小值,并求出取最小值时的值.
例4.(25-26高一上·福建厦门·月考)已知函数的图象与轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为,且.
(1)求的解析式和对称中心.
(2)当,时,求的值域.
例5.(25-26高一上·江苏无锡·月考)已知函数.
(1)求图象的对称轴和单调递增区间;
(2)当时,关于x的不等式有解,求实数a的取值范围.
例6.(25-26高一上·江苏盐城·月考)已知函数
(1)求的单调区间;
(2)若,都有恒成立,求的取值范围.
变式1.(2025·四川成都·模拟预测·多选)已知函数,将的图象上所有点向左平移个单位,然后纵坐标不变,横坐标缩短为原来的,得到函数的图象.则( )
A.图象关于点对称
B.图象在上单调递增
C.在上有且仅有3个解
D.在上有6个极值点
变式2.(25-26高三上·广东珠海·月考·多选)已知函数的部分图象如图,则( )
A.函数为奇函数
B.在上单调递增
C.若,则的最小值为
D.若,函数在上有2个零点,则
变式3.(25-26高一上·广东珠海·月考)已知函数.
(1)若,且,求的值;
(2)求函数的最小正周期和最小值并写出取最小值时自变量x的取值集合;
(3)若,使不等式能成立,求实数m的取值集合.
变式4.(25-26高二上·北京·期中)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求的最大值及取得最大值时x的值;
(3)当时,求的单调递增区间.
变式5.(25-26高一上·江苏南通·月考)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)若,求的最值和单调区间.
变式6.(25-26高二上·贵州六盘水·月考)已知函数.
(1)求的值;
(2)求在上的值域;
(3)将函数的图象上的所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,若不等式对于任意恒成立,求实数的取值范围.
2
学科网(北京)股份有限公司
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