内容正文:
高中数学人教A版必修一寒假作业——三角函数篇
06测试范围:三角函数的图象与性质
知识梳理
1.“五点法”
(1)在函数的图象上,以下五个点 , , , , 在确定函数图象时取确定性作用,描出这5个点,就可确定出前者的图象.
(2)在余弦函数,的图像上,起关键作用的“五点”为 .
2.(1)函数的周期性
①周期函数:一般地,设函数的定义域为D,如果存在一个 ,使得对每一个都有,且 ,那么函数就叫做周期函数. 叫做这个函数的周期.
②最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的 ,那么这个最小 就叫做的 .
(2)正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性
函数
周期
(且)
(且)
最小正周期
奇偶性
3.正弦函数的性质
(1)正弦函数的周期为 ,最小正周期为 .正弦型函数的最小正周期为
(2)正弦函数为 (在奇函数、偶函数、非奇非偶函数中选择),正弦曲线的对称轴方程为 ,对称中心为 .
(3)正弦函数的单调增区间为 ;单调减区间为 ,值域为 .
4.正切函数的性质
(1)正切函数的周期为 ,最小正周期为 .正切型函数的最小正周期为 .
(2)正切函数为 (在奇函数、偶函数、非奇非偶函数中选择),正切函数的对称中心为 .
(3)正切函数的单调增区间为 ,值域为 .
06 三角函数的图象与性质的寒假作业
一、单选题
1.下列函数中,周期为的是( )
A. B. C. D.
2.已知函数,则的图象的对称中心可能是( )
A. B. C. D.
3.已知函数,若,则=( )
A. B. C.1 D.2
4.函数,的值域为( )
A. B. C. D.
5.函数,的图象与直线(a为常数)的交点个数不可能为( )
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
6.下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
7.函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
8.在下列区间中是函数的一个递增区间的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.对于函数,则下列命题中正确的是( )
A.该函数的值域是
B.当且仅当时,函数取得最大值1
C.该函数的最小正周期为
D.当且仅当时,
10.已知函数,则下列结论正确的是( )
A.
B.为偶函数
C.图象的对称中心为
D.的定义域为
11.已知函数的最小正周期为,则( )
A.直线是图象的一条对称轴
B.点是图象的一个对称中心
C.的单调递减区间为
D.在内恰有6个零点
三、填空题
12.函数在上的最大值与最小值之和是
13.已知函数在上单调递增,则的取值范围是 .
14.函数()的最大值为 .
四、解答题
15.已知函数.
(1)利用“五点法”完成表格,并在图中画出函数在区间上的图象;
(2)当时,求不等式的解集;
(3)若不等式对恒成立,求及.
16.已知函数的最小正周期为,且的图象关于直线对称.
(1)求的解析式.
(2)求在上的单调递减区间.
(3)求在上的值域.
17.设函数.
(1)求函数在上的最大值;
(2)若不等式在上恒成立,求的取值范围;
18.已知函数的最小正周期为.
(1)求函数在区间上的单调递增区间;
(2)已知函数,若,,使得,求实数m的取值范围.
19.已知函数
(1)求函数的增区间
(2)直接写出取得最大值时的集合;
(3)若关于的方程在上有四个不同的实数根,求实数的取值范围.
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高中数学人教A版必修一寒假作业——三角函数篇
06测试范围:三角函数的图象与性质
知识梳理
1.“五点法”
(1)在函数的图象上,以下五个点 , , , , 在确定函数图象时取确定性作用,描出这5个点,就可确定出前者的图象.
【答案】
(2)在余弦函数,的图像上,起关键作用的“五点”为 .
【答案】,,,,
2.(1)函数的周期性
①周期函数:一般地,设函数的定义域为D,如果存在一个 ,使得对每一个都有,且 ,那么函数就叫做周期函数. 叫做这个函数的周期.
②最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的 ,那么这个最小 就叫做的 .
(2)正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性
函数
周期
(且)
(且)
最小正周期
奇偶性
【答案】非零常数 非零常数 正数 正数 最小正周期 奇函数 偶函数
3.正弦函数的性质
(1)正弦函数的周期为 ,最小正周期为 .正弦型函数的最小正周期为
(2)正弦函数为 (在奇函数、偶函数、非奇非偶函数中选择),正弦曲线的对称轴方程为 ,对称中心为 .
(3)正弦函数的单调增区间为 ;单调减区间为 ,值域为 .
【答案】 奇函数
4.正切函数的性质
(1)正切函数的周期为 ,最小正周期为 .正切型函数的最小正周期为 .
(2)正切函数为 (在奇函数、偶函数、非奇非偶函数中选择),正切函数的对称中心为 .
(3)正切函数的单调增区间为 ,值域为 .
【答案】 , 奇函数 . .
06 三角函数的图象与性质的寒假作业
一、单选题
1.下列函数中,周期为的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用三角函数的周期公式逐项求出周期即可判断得解.
【详解】对于A,函数的最小正周期为,A不是;对于B,函数的最小正周期为,B不是;对于C,函数的最小正周期为,C是;对于D,函数的最小正周期为,D不是.故选:C
2.已知函数,则的图象的对称中心可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据正弦函数的对称中心计算求解.
【详解】函数的对称中心的横坐标为:,解得,当时,得到对称中心.故选:B.
3.已知函数,若,则=( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】求出的值即可求解.
【详解】由题可得:,
所以,故选:B
4.函数,的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先求出的范围,再由正切函数的性质求出范围,再乘以3即可.
【详解】,故选:C.
5.函数,的图象与直线(a为常数)的交点个数不可能为( )
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
【答案】A
【分析】作出在的图象,再根据数形结合法得出交点个数即可.
【详解】作出在的图象如下:则可得当或时,与的交点个数为0;当或时,与的交点个数为1;当时,与的交点个数为2.故选:A.
6.下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据三角函数的诱导公式及正弦函数和正切函数的单调性可得,
【详解】对于A,正弦函数在上单调递增,,A正确;
对于B,,B错误;对于C ,,C错误;对于D,,D错误.故选:A
7.函数的大致图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分析函数的奇偶性和特殊点的函数值符号,可排除干扰项.
【详解】由可知,,即,,显然该函数定义域关于原点对称,由可知,函数为奇函数,图象关于原点对称,所以排除BD两项;又,所以排除A.又C选项的图象满足函数的性质.故选:C
8.在下列区间中是函数的一个递增区间的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用余弦函数的性质逐一判断即可.
【详解】依题意,函数;由,,得,,所以函数的单调递增区间是;
当时,,又,所以函数在单调递增,故B正确;
函数在,上单调递减,在上不单调,故ACD均错误.故选:B.
二、多选题
9.对于函数,则下列命题中正确的是( )
A.该函数的值域是
B.当且仅当时,函数取得最大值1
C.该函数的最小正周期为
D.当且仅当时,
【答案】ACD
【分析】作出函数图象,根据图象即可逐项判断得到答案.
【详解】作出函数的图象如图所示,
选项A:则该函数的值域是,故A正确;选项B:函数取得最大值1时,或,故B错误;选项C:函数的最小正周期为,故C正确;选项D:当且仅当时,,故D正确.故选:ACD.
10.已知函数,则下列结论正确的是( )
A.
B.为偶函数
C.图象的对称中心为
D.的定义域为
【答案】ACD
【分析】代入求值判断A;先求得,然后利用偶函数定义判断B;利用正切函数的对称性求解判断C;利用正切函数的定义域求解判断D.
【详解】对于A,因为,所以,故A正确;
对于B,由,得.对于,由,得,所以其定义域为,关于原点对称,又,所以为奇函数,即为奇函数,故B错误;对于C,由,得,
所以图象的对称中心为,故C正确;对于D,令,得,所以的定义域为,故D正确.故选:ACD.
11.已知函数的最小正周期为,则( )
A.直线是图象的一条对称轴
B.点是图象的一个对称中心
C.的单调递减区间为
D.在内恰有6个零点
【答案】ACD
【分析】根据三角函数的周期性、对称性、单调性及零点等性质逐项分析判断即可.
【详解】由题意知,,所以,.
选项A:结合余弦函数的图象及性质可知,的对称轴为,,当时,,故A正确;选项B:结合余弦函数的图象及性质可知,的对称中心为,,故B错误;选项C:令,,解得,,所以的单调递减区间为,故C正确;选项D:令,即,即,解得,,即,,所以在内的解为:,共6个零点,故D正确.故选:ACD.
三、填空题
12.函数在上的最大值与最小值之和是
【答案】/
【分析】直接利用的范围求得函数的最值,即可求解.
【详解】∵,∴, ∴,∴最大值与最小值之和为,
13.已知函数在上单调递增,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据正弦函数的单调性,计算解得参数的取值范围.
【详解】正弦函数的单调递增区间为,因为函数,,所以,要使函数在上单调递增,所以,解得,结合,故的取值范围是.
14.函数()的最大值为 .
【答案】
【分析】根据同角的三角函数关系式中的平方和关系,结合正弦函数的单调性、二次函数的单调性进行求解即可.
【详解】当时,,令,,
设,该二次函数的对称轴为,且开口向下,当时,当时,函数有最大值,即时,取得最大值.
四、解答题
15.已知函数.
(1)利用“五点法”完成表格,并在图中画出函数在区间上的图象;
(2)当时,求不等式的解集;
(3)若不等式对恒成立,求及.
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3),
【分析】(1)利用五点作图法列表、作图即可;
(2)根据正弦函数的性质求解即可;
(3)由题意可得为的最小值,进而求解即可.
【详解】(1)五点法填表如下:
0
0
1
0
0
1
3
1
1
函数在区间上的图象如下:
(2)令,即,可得,
所以不等式的解集为;
(3)因为对恒成立,可知为的最小值,则,
则,所以.
16.已知函数的最小正周期为,且的图象关于直线对称.
(1)求的解析式.
(2)求在上的单调递减区间.
(3)求在上的值域.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据正弦函数的最小正周期和对称轴求解即可.
(2)根据正弦函数的单调性求解计算即可.
(3)根据正弦函数的值域求解即可.
【详解】(1)因为函数的最小正周期为,
所以,解得,所以.由于函数关于对称,
所以,解得
又,所以令,得.所以.
(2)由(1)知,.
当时,函数单调递减,此时.
当时,;当时,;
所以在上的单调递减区间为.
(3)由(1)知,.因为,所以.
所以,所以.所以在上的值域为.
17.设函数.
(1)求函数在上的最大值;
(2)若不等式在上恒成立,求的取值范围;
【答案】(1),(2);
【分析】(1)令,根据正弦函数的有界性知,原函数变为以为自变量的开口向下的二次函数,讨论对称轴与区间端点的关系分别求解即可;
(2)利用换元法将问题转化为在上恒成立求解即可;
【详解】(1)令,则变为,
①当,即时,,
②当,即时,,
③当,即时,,
综上可知,.
(2)若要,则需,当时,,
函数变为,所求问题变为恒成立,
易知的图象是开口向下的抛物线的一部分,最小值一定在区间端点处取得,
所以,解得,故的取值范围是.
18.已知函数的最小正周期为.
(1)求函数在区间上的单调递增区间;
(2)已知函数,若,,使得,求实数m的取值范围.
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)由周期求得函数的解析式,由正弦函数的性质求得函数的单调递增区间,即可得答案;
(2)令,利用二次函数的图象与性质得出,由(1)中结论求得在对应区间的范围,讨论,,时分别求得的范围,由集合的包含关系建立不等式组,解得实数的取值范围.
【详解】(1)由题意可知,故,即,
令,即,又,
则只有当和时的范围才存在,即得,和.
故函数在区间上的单调递增区间为,;
(2)令,由得:,
该函数的图象的对称轴,
故函数在上单调递减,在上单调递增,
则函数的最小值为,最大值为,
即函数,即
由(1)可知函数在区间上单调递增,在上单调递减,
且,,
时,,
当时,,不合题意舍去,
当时,,由题意得,
即,解得,
当时,,由题意得,
即,解得,
综上可得:.
19.已知函数
(1)求函数的增区间
(2)直接写出取得最大值时的集合;
(3)若关于的方程在上有四个不同的实数根,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)根据余弦函数的图像性质即可求解;
(2)由题意,可得的最大值为,令,解方程即可求解;
(3)将函数的解析式代入方程,结合三角恒等变换,化简可得,通过换元法结合函数图像性质分析,即可求解.
【详解】(1)由题意,函数,令,
解得,故函数的单增区间为;
(2)由题意,可得,即的最大值为,令,即,
故,解得,故取得最大值时的集合;
(3)由,可得,
即,即,
即,又根据题意,方程在上有四个不同的实数根,即方程在上有四个不同的实数根,令,则,又,则,
所以,即,令,则,如图,
所以要使在上有四个不同的实数根,
则需要在上有两个不相等的实数根,故,由于时,无解,故,则,令则且,故,由于在单调递减,此时至多一个实数根,不符合题意,故,如图:
当时,,,
当且仅当时,取等号,故.
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