内容正文:
7.3 三角函数的性质与图象
7.3.1 正弦函数的性质与图象
第一课时 正弦函数的性质
1.B 函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且f(-x)=f(x),故f(x)为偶函数.
2.D 当0≤x≤时,0≤sin x≤1,∴3≤-2sin x+5≤5.故选D.
3.D y=-sin x-7的单调递减区间与y=sin x的单调递增区间相同.
4.D 由已知,函数f(x)既是偶函数又是周期函数,f(x)的最小正周期是π,当x∈[0,)时,f(x)=sin x,所以f( )=f( -2π)=f( -)=f( )=sin=.
5.A 法一 易知y=sin x在R上为奇函数,∴f(0)=0,∴a=0.
法二 ∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),即sin(-x)-|a|=-sin x+|a|,-sin x-|a|=-sin x+|a|.∴|a|=0,即a=0.
6.AC 当a>0时,由条件知∴当a<0时,由条件知∴故选A、C.
7.偶函数 解析:f(-x)=[sin(-x)]2+1=sin2x+1=f(x),所以f(x)为偶函数.
8.> 解析:因为->-,且y=sin x在内为增函数,所以sin>sin.
9.[1,+∞) 解析:由不等式cos2x+2sin x-1-m≤0在[-,]上恒成立可得m≥(cos2x+2sin x-1)max.令y=cos2x+2sin x-1,可得y=-sin2x+2sin x=-(sin x-1)2+1,若x∈[-,],则sin x∈[-,1],由二次函数性质可得y=-(sin x-1)2+1∈[-,1],因此(cos2x+2sin x-1)max=1,所以m≥1.
10.解:当x∈时,3π-x∈,
∵当x∈时,f(x)=1-sin x,
∴f(3π-x)=1-sin(3π-x)=1-sin x.
又∵f(x)是以π为周期的偶函数,
∴f(3π-x)=f(-x)=f(x).
∴f(x)的解析式为f(x)=1-sin x,x∈.
11.D ∵α,β∈,∴-α∈.∵cos α>sin β,
∴sin>sin β.∵y=sin x在上是增函数,∴-α>β,即α+β<.
12.ACD 对于A,根据对数函数的性质,对数中的真数大于0,即sin x>0.解不等式sin x>0,得2kπ<x<(2k+1)π,k∈Z.因为y=sin x的最小正周期是2π,且f(x)=lg(sin x)的定义域是2kπ<x<(2k+1)π,k∈Z,所以f(x)是周期函数,最小正周期为2π,A正确.对于B,函数f(x)=lg(sin x)的定义域为(2kπ,(2k+1)π),k∈Z,定义域不关于原点对称,所以f(x)不是奇函数,B错误.对于C,因为0<sin x≤1,当x∈(2kπ,(2k+1)π),k∈Z时,令u=sin x,则y=lg u在(0,1]上单调递增,当sin x=1时,f(x)取得最大值lg 1=0,无最小值,C正确.对于D,令t=sin x,y=lg t.y=lg t在(0,+∞)上单调递增.t=sin x在( 2kπ,2kπ+)(k∈Z)上单调递增,且sin x>0在此区间成立.根据复合函数“同增异减”的原则,函数f(x)=lg(sin x)在( 2kπ,2kπ+)(k∈Z)上单调递增,D正确.
13.解:(1)∵ymax=1-a,∴a<0,
故ymin=1+a=-3,∴a=-4,∴y=-4sin x+1.
(2)当+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z时,函数y=-4sin x+1递增,
∴y=-4sin x+1的递增区间为(k∈Z).
(3)∵x∈[-π,π],(k∈Z)∩[-π,π]=∪.
∴当x∈[-π,π]时,y=-4sin x+1的递增区间为,.
14.[2kπ-π,2kπ](k∈Z) [2kπ-,2kπ](k∈Z) 解析:由-2sin x≥0,得sin x≤0,∴2kπ-π≤x≤2kπ(k∈Z),即函数的定义域是[2kπ-π,2kπ](k∈Z).∵y=与y=sin x的单调性相反,∴函数的单调递减区间为[2kπ-,2kπ](k∈Z).
15.解:(1)由题意f(x)=2cos2x-asin x-1=-2sin2x-asin x+1,令t=sin x,t∈[-1,1],
令g(t)=-2t2-at+1,
当a=1时,g(t)=-2t2-t+1,对称轴t=-,所以g(-1)=0,g(1)=-2,
g( -)=-2×( -)2-( -)+1=,所以g(t)∈[-2,],故f(x)的值域为[-2,].
(2)对于方程-2t2-at+1=0,Δ=a2+8>0,记g(t)=-2t2-at+1的两零点为t1<0,t2>0,
g(-1)=-1+a,g(0)=1,g(1)=-a-1,
当g(1)>0,即a<-1时,则t2>1,f(x)无零点;
当g(1)=0,即a=-1时,则t2=1,f(x)有1个零点;
当g(1)<0,即a>-1时,则t2<1,f(x)有2个零点.
(3)由(1)(2)知,g(t)=-2t2-at+1有两个零点t1<0,t2>0,
当t1=-1,即a=1时,得t2=,f(x)在(0,2kπ)(k为正整数)内零点个数为3k,
在(0,(2k+1)π)(k为正整数)内零点个数为3k+2,因为2 025=3×675,所以n=675×2=1 350;
当t2=1,即a=-1时,t1=-,f(x)在(0,2kπ)(k为正整数)内零点个数为3k,
在(0,(2k+1)π)(k为正整数)内零点个数为3k+1,因为2 025=3×675,所以n=675×2=1 350;
当a<-1时,则-1<t1<0,t2>1,f(x)在(0,2kπ)和(0,(2k+1)π)(k为正整数)内零点个数均为2k,此时没有满足题意的n;
当-1<a<1时,则-1<t1<0,0<t2<1,f(x)在(0,kπ)(k为正整数)内零点个数均为2k,此时没有满足题意的n;
当a>1,则t1<-1,0<t2<1,f(x)在(0,2kπ)和(0,(2k-1)π)(k为正整数)内零点个数均为2k,此时没有满足题意的n.
综上,n的所有可能取值为1 350.
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第一课时 正弦函数的性质
1.函数f(x)=是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既奇又偶函数 D.非奇非偶函数
2.函数y=-2sin x+5,x∈的值域是( )
A.[3,7] B.[5,7]
C.[-7,5] D.[3,5]
3.函数y=-sin x-7的单调递减区间是( )
A.[2kπ,2kπ+π](k∈Z)
B.[2kπ-π,2kπ](k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
4.定义在R上的函数f(x)既是偶函数,又是周期函数,若f(x)的最小正周期为π,且当x∈[0,)时,f(x)=sin x,则f( )等于( )
A.- B.
C.- D.
5.已知a∈R,函数f(x)=sin x-|a|,x∈R为奇函数,则a等于( )
A.0 B.1
C.-1 D.±1
6.〔多选〕已知函数f(x)=2asin x+a+b的定义域是,值域为[-5,-1],则a,b的值为( )
A.a=2,b=-7 B.a=-2,b=2
C.a=-2,b=1 D.a=1,b=-2
7.函数f(x)=sin2x+1的奇偶性是 .
8.sin sin(填“>”“<”或“=”).
9.不等式cos2x+2sin x-1-m≤0在[-,]上恒成立,则实数m的取值范围是 .
10.已知f(x)是以π为周期的偶函数,且x∈时,f(x)=1-sin x,求当x∈时,f(x)的解析式.
11.已知α,β∈,且cos α>sin β,则α+β与的大小关系为( )
A.α+β≥ B.α+β>
C.α+β≤ D.α+β<
12.〔多选〕已知函数f(x)=lg (sin x),则( )
A.函数f(x)是周期函数,最小正周期为2π
B.函数f(x)是奇函数
C.函数f(x)有最大值,无最小值
D.函数f(x)在( 2kπ,2kπ+)(k∈Z)上单调递增
13.函数y=asin x+1的最大值为1-a,最小值为-3.
(1)求实数a的值;
(2)求该函数的单调递增区间;
(3)若x∈[-π,π],求该函数的递增区间.
14.函数y=的定义域是 ,单调递减区间是 .
15.(2025·杭州期末)设a为常数,函数f(x)=2cos2x-asin x-1.
(1)当a=1时,求f(x)的值域;
(2)讨论f(x)在区间(0,π)上的零点的个数;
(3)设n为正整数,f(x)在区间(0,nπ)上恰有2 025个零点,求所有可能的正整数n的值.
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