内容正文:
阶段小测(二)
(时间:120分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.“函数f(x)=sin (2x+θ)为偶函数”是“θ=” 的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:选B.当f(x)=sin (2x+θ)为偶函数时,θ=+kπ,k∈Z;当θ=时,f(x)=sin (2x+)=cos 2x为偶函数.综上,“函数f(x)=sin (2x+θ)为偶函数”是“θ=”的必要不充分条件.
2.已知函数f(x)=tan 的最小正周期为T,设a=sin T,b=cos T,c=log8T,则( )
A.b<c<a B.b<a<c
C.c<a<b D.a<b<c
解析:选B.因为函数f(x)=tan 的最小正周期为T,所以T==3,因为<3<π,所以a=sin T∈(0,),b=cos T<0,又因为c=log83=>=log93=,所以b<a<c.
3.函数f(x)=2sin (ωx-),f(x)max=f(),则当ω取最小正值时,f(π)=( )
A.- B.
C.- D.
解析:选B.因为f(x)max=f(),所以sin (ω-)=1,即ω-=+2kπ,k∈Z,化简得ω=5+12k,k∈Z,所以ω的最小正值为5,此时f(x)=2sin (5x-),所以f(π)=2sin (5π-)=2sin =.
4.已知函数f(x)=cos (ω>0)的最小正周期为π,则f(x)图象的对称轴可以是( )
A.x= B.x=
C.x= D.x=
解析:选B.因为函数f(x)=cos [2(ωx+)]的最小正周期为π,ω>0,所以=π,所以ω=1,所以f(x)=cos (2x+),令2x+=kπ,k∈Z,可得x=-,k∈Z,所以函数f(x)图象的对称轴为x=-,k∈Z,结合选项可知x=符合题意.
5.已知函数h(x)=2sin (2x+)+1,若对于∀x∈,不等式h(x)≤-5m-2恒成立,则实数m的取值范围为( )
A.(-∞,1] B.(-∞,-1]
C.[1,+∞) D.[-1,+∞)
解析:选B.当x∈,则2x+∈,所以sin (2x+)∈,则h(x)∈[0,3],因为对于∀x∈,不等式h(x)≤-5m-2恒成立,所以-5m-2≥3,解得m≤-1,
所以实数m的取值范围为(-∞,-1].
6.已知函数f(x)=cos (2x+φ)(0≤φ<2π)在上单调递增,则φ的取值范围为( )
A.π≤φ≤ B.≤φ≤
C.≤φ<2π D.≤φ≤
解析:选D.由x∈,
所以2x+φ∈,
又函数f(x)在上单调递增,
所以解得≤φ≤,
即φ的取值范围为≤φ≤.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题6分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.)
7.下列函数是最小正周期为π的偶函数的是( )
A.y=sin (2x-) B.y=cos (2x-)
C.y=cos (x-π) D.y=cos (2x-π)
解析:选AD.y=sin (2x-)=-cos 2x是周期为π的偶函数;y=cos (2x-)=sin 2x是周期为π的奇函数;y=cos (x-π)=-cos x是周期为2π的偶函数;y=cos (2x-π)=-cos 2x是周期为π的偶函数.
8.已知函数f(x)=sin (ωx+)+b(ω>0)的最小值为0,且最小正周期为π,则( )
A.b=1
B.ω=2
C.f(x)在区间(-,)上单调递增
D.f(x)在区间(0,)上的最大值为1
解析:选AB.对于A,B,由题意可得=π,b-1=0,解得ω=2,b=1,因此f(x)=sin (2x+)+1,A,B正确;对于C,当x∈(-,)时,2x+∈(-,),而正弦函数y=sin x在(-,)上不单调,因此f(x)在区间(-,)上不单调,C错误;对于D,当x∈(0,)时,2x+∈(,π),则当2x+=,即x=时,f(x)取得最大值2,D错误.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.请把正确答案填在题中横线上.)
9.函数f(x)=cos (πx+)的单调递减区间为________.
解析:由2kπ≤πx+≤2kπ+π(k∈Z),解得2k-≤x≤2k+(k∈Z),
所以函数f(x)=cos (πx+)的单调递减区间为(k∈Z).
答案:(k∈Z)
10.函数y=2sin (2x-)在区间[0,a]上的值域为,则实数a的取值范围是________.
解析:由x∈[0,a],
可得2x-∈,
函数y=2sin (2x-)在区间[0,a]上的值域为,
根据正弦函数的图象知,≤2a-≤,解得≤a≤,
所以实数a的取值范围是.
答案:
11.若函数y=2tan ωx在上单调递减,则实数ω的取值范围是________.
解析:因为函数y=2tan x的单调递增区间为,k∈Z,
且函数y=2tan ωx在上单调递减,所以解得-2<ω<0,即ω∈(-2,0).
答案:(-2,0)
四、解答题(本题共3小题,共43分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.)
12.(本小题满分13分)已知函数y=a-b cos (2x+)(b>0)的最大值为,最小值为-,g(x)=-4a sin (bx-).
(1)求a,b的值;(4分)
(2)求函数g(x)的最小值,并求出对应的x的值;(4分)
(3)求函数g(x)的单调递增区间.(5分)
解:(1)因为函数y=a-b cos (2x+)(b>0)的最大值为,最小值为-,所以
解得
(2)由(1)知g(x)=-4a sin (bx-)=-2sin (x-),
当x-=+2kπ,k∈Z,即x=+2kπ,k∈Z时,g(x)取得最小值-2,
所以g(x)的最小值为-2,对应的x的值为.
(3)令+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,解得+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z,
故函数g(x)的单调递增区间为,k∈Z.
13.(本小题满分15分)已知f(x)=2sin (2x+)+a+1(a为常数).
(1)求f(x)的单调递增区间;(5分)
(2)求f(x)的最大值及取得最大值时x的集合;(5分)
(3)若x∈时,f(x)的最大值为4,求a的值.(5分)
解:(1)-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,解得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
(2)由正弦函数性质知,当2x+=+2kπ,k∈Z,即x∈{x|x=+kπ,k∈Z}时,
f(x)取得最大值3+a.
(3)因为0≤x≤,所以≤2x+≤,
所以sin (2x+)∈,
即f(x)max=3+a=4,解得a=1.
14.(本小题满分15分)已知函数f(x)=2cos (ωx+)(ω>0)在区间[0,2π]上有且仅有4个零点.
(1)求ω的取值范围;(6分)
(2)当ω∈N+时,若不等式|f(x)-m|<3在区间上恒成立,求实数m的取值范围.(9分)
解:(1)令u=ωx+∈[,2ωπ+],则y=2cos u,u∈,
因为函数f(x)=2cos (ωx+)(ω>0)在区间[0,2π]上有且仅有4个零点,所以函数y=2cos u在区间上有且仅有4个零点,
结合余弦函数的图象(图略)与性质可得≤2ωπ+<,解得≤ω<,
所以ω的取值范围为.
(2)当ω∈N+时,由(1)可得ω=2,
所以f(x)=2cos (2x+),
因为不等式|f(x)-m|<3在上恒成立,
所以m-3<f(x)<m+3在上恒成立,又因为当x∈时,2x+∈,
所以cos (2x+)∈,
所以2cos (2x+)∈,
即所以-1<m<3-,故实数m的取值范围为(-1,3-).
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