内容正文:
1.函数y=1+cos x的图象( )
A.关于x轴对称 B.关于y轴对称
C.关于原点对称 D.关于直线x=对称
解析:选B.y=1+cos x的图象是由y=cos x的图象向上平移1个单位长度得到的,根据余弦函数的性质可得y=1+cos x的图象关于y轴对称.故选B.
2.设M和m分别表示函数y=cos x-1的最大值和最小值,则M+m=( )
A. B.-
C.- D.-2
解析:选D.因为-1≤cos x≤1,所以-≤cos x-1≤-,所以M=-,m=-,所以M+m=-2.故选D.
3.函数y=-x cos x的部分图象是下图中的( )
解析:选D.因为函数y=-x cos x是奇函数,图象关于原点对称,所以排除选项A,C;当x∈时,y=-x cos x<0,所以排除选项B.故选D.
4.已知奇函数f(x)在R上单调递增,若存在x∈R,使得不等式f(cos x)+f(m-3)>0成立,则实数m的取值范围为( )
A.(2,+∞) B.[2,+∞)
C.(4,+∞) D.[4,+∞)
解析:选A.因为f(x)为在定义域R上单调递增的奇函数,存在x∈R,使得f(cos x)+f(m-3)>0成立,即f(cos x)>-f(m-3)成立,即f(cos x)>f(3-m)成立,所以存在x∈R,使得3-m<cos x成立,即m>3-cos x成立,因为-1≤cos x≤1,所以2≤3-cos x≤4,所以m>2,即m∈(2,+∞).故选A.
5.(多选)(2025·九江月考)已知函数f(x)=sin ,则f(x+)( )
A.是奇函数
B.是偶函数
C.图象关于点(π,0)成中心对称
D.图象关于点成中心对称
解析:选BD.因为f=sin [(x+)+]=sin =cos x,故函数f为偶函数,因为函数f的对称中心坐标为(k∈Z),所以函数f的图象关于点成中心对称.故选BD.
6.(多选)已知函数f(x)=|2cos x|,则( )
A.函数f(x)的最小正周期T=2π
B.函数f(x)在(,3π)上单调递增
C.函数f(x)在(-,)上的值域为(0,)
D.函数f(x)的图象关于直线x=2 025π对称
解析:选BD. 因为f(x)=|2cos x|=2|cos x|,作出函数的大致图象,如图,可知函数f(x)的最小正周期T=π,故A错误;
由图象可知函数的单调递增区间为[kπ-,kπ](k∈Z),故函数f(x)在(,3π)上单调递增,故B正确;当x∈(-,)时,cos x∈(-,1],f(x)∈[0,2],故C错误;
因为f(2 025π)=2|cos (2 025π)|=2,所以函数f(x)的图象关于直线x=2 025π对称,故D正确.故选BD.
7.比较大小:cos ________cos .(填“>”“<”或“=”)
解析:因为cos =cos =cos ,cos =cos =cos ,
而0<<<,y=cos x在上单调递减,所以cos >cos ,即cos >cos .
答案:>
8.函数y=lg (2sin x-1)+的定义域是__________________.
解析:由题意,得
即
解得
所以2kπ+≤x<2kπ+,k∈Z.
答案:(k∈Z)
9.方程x2=cos x的实数解有________个.
解析:
作出函数y=cos x与y=x2的图象,如图所示,由图象,可知原方程有2个实数解.
答案:2
10.(13分)已知函数f(x)=
(1)作出该函数的图象;(6分)
(2)若f(x)=,求x的值.(7分)
解:(1)作出函数f(x)=的图象,如图1所示.
(2)因为f(x)=,所以在图1基础上再作直线y=的图象,如图2所示.
则当-π≤x<0时,由图象知x=-.当0≤x≤π时,x=或x=.综上,可知x的值为-,或.
11.(多选)已知函数f(x)=2|cos x|-cos x,则( )
A.函数f(x)的最大值为3
B.函数f(x)是偶函数
C.函数f(x)的图象关于直线x=π对称
D.函数f(x)在上单调递减
解析:选ABC.A选项,当x∈时,f(x)=2|cos x|-cos x=2cos x-cos x=cos x∈[0,1],当x∈时,f(x)=2|cos x|-cos x=-2cos x-cos x=-3cos x∈[0,3],又函数f(x)的一个周期为2π,可得函数f(x)的最大值为3,故A正确;
B选项,由f(x)的定义域为R,关于原点对称,且f(-x)=2|cos (-x)|-cos (-x)=2|cos x|-cos x=f(x),知f(x)为偶函数,故B正确;
C选项,f(2π-x)=2|cos (2π-x)|-cos (2π-x)=2|cos x|-cos x=f(x),故函数f(x)的图象关于直线x=π对称,故C正确;
D选项,由A选项得,当x∈时,f(x)=-3cos x不单调,故D错误.
12.(多选)已知函数f(x)=sin (cos x),则下列关于该函数性质说法正确的有( )
A.f(x)的一个周期是2π
B.f(x)的值域是[-1,1]
C.f(x)的图象关于点(π,0)对称
D.f(x)在区间(0,π)上单调递减
解析:选AD.对于A,因为f(x+2π)=sin [cos (x+2π)]=sin (cos x)=f(x),所以2π是函数f(x)的一个周期,故A正确; 对于B,因为-1≤cos x≤1,[-1,1]⊆,
所以sin (-1)≤sin (cos x)≤sin 1⇒f(x)∈[-sin 1,sin 1],故B不正确;
对于C,因为f(π)=sin (cos π)=sin (-1)=-sin 1≠0,所以f(x)的图象不关于点(π,0)对称,故C不正确;
对于D,因为x∈(0,π),所以函数y=cos x单调递减,因此有-1≤cos x≤1,而[-1,1]⊆,y=sin x在上单调递增,所以f(x)在区间(0,π)上单调递减,故D正确.故选AD.
13.已知f(x)=cos x,g(x)=[f(x)]2+f(-x),x∈,则g(x)的值域是________.
解析:因为f(x)=cos x,所以g(x)=cos 2x+cos (-x)=cos 2x+cos x,
令cos x=t,因为x∈,所以t∈[0,1],所以h(t)=t2+t,t∈[0,1],
它的图象的对称轴为直线t=-,开口向上.所以h(t)在[0,1]上为增函数,所以h(t)∈[0,1+].即g(x)的值域为[0,1+].
答案:[0,1+]
14.(15分)已知函数f(x)=-2cos x+3.
(1)完成下面表格,并用“五点(画图)法”作函数f(x)在[0,2π]上的简图;(7分)
x
0
π
2π
f(x)
(2)求不等式 f(x)≥2 的解集.(8分)
解:(1)补充完整的表格如下:
x
0
π
2π
f(x)
1
3
5
3
1
描点、连线得函数f(x)=-2cos x+3(0≤x≤2π)的图象如图所示.
(2)当 x∈[0,2π]时,令f(x)=2,得-2cos x+3=2,即cos x=,从而x=或x=.
所以结合(1)中的图象可知,当 x∈[0,2π]时,
f(x)≥2的解集是,
又因为函数f(x)的最小正周期为2π,
所以不等式f(x)≥2的解集为
.
15.(15分)已知函数f(x)=-1-2a-2a cos x+2cos2x的最小值为g(a)(a∈R).
(1)求g(a);(6分)
(2)若g(a)=,求a及此时f(x)的最大值.(9分)
解:(1)因为f(x)=-1-2a-2a cos x+2cos2x=2(cosx-)2--2a-1,且-1≤cos x≤1,所以若-1≤≤1,即-2≤a≤2,当cos x=时,f(x)min=g(a)=--2a-1;若>1,即a>2,当cos x=1时,f(x)min=g(a)=1-4a;若<-1,即a<-2,当cos x=-1时,f(x)min=g(a)=1.
综上所述,g(a)=
(2)因为g(a)=≠1,所以a≥-2,若a>2,
则有1-4a=,解得a=,与a>2矛盾;若-2≤a≤2,则有--2a-1=,即a2+4a+3=0,解得a=-1或a=-3(舍去),
所以g(a)=时,a=-1,即f(x)=2(cos x+)2+,因为-1≤cos x≤1,
所以当cos x=1时,f(x)取得最大值5.
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