内容正文:
【三角函数的图像与性质11个常考小题】
总览
题型梳理
题型分类
知识讲解与常考题型
【题型1:正弦余弦函数的值域】
【题型专练】
1.(2026·天津南开·二模)若把函数的图象向左平移个单位后得到的是一个偶函数,则在区间上的最小值为( )
A. B. C. D.0
2.(2025·辽宁沈阳·三模)函数的最小值为_____.
3.(2025·广东佛山·二模)(多选)已知函数,则( )
A.最小正周期为 B.是奇函数
C.在上单调递增 D.最大值为1
4.(2026·江西宜春·模拟预测)函数的值域为( )
A. B. C. D.
5.(2026·北京海淀·二模)若函数的值域为,则可以为( )
A. B.
C. D.
【题型2:正余弦函数的最值求参数范围】
【题型专练】
6.(2026·湖北鄂州·模拟预测)已知函数,若,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7.(2026·西藏拉萨·二模)若函数在区间上的值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(2026·辽宁鞍山·二模)已知函数,若存在,使得,则的最小值为________.
9.(2026·福建厦门·二模)已知函数,若,则( )
A.0 B. C.1 D.
10.(25-26高三上·广东·期末)已知函数,若在区间上的值域为,则实数的取值范围是__________.
【题型3:求正余弦函数的单调性】
【题型专练】
11.(2026·湖南湘潭·三模)将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则下列区间中,单调递减的区间是( )
A. B. C. D.
12.(2026·天津·一模)已知函数在处取得最小值,则在区间上的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
13.(2026·浙江·二模)已知函数,,则函数的单调递增区间是______.
14.(2026·北京海淀·一模)已知函数两个相邻零点的距离为,且.
(1)求、的值;
(2)设,求的单调递增区间.
15.(2026·四川成都·二模)已知函数,则( )
A.在上单调递增 B.在上单调递增
C.在上单调递减 D.在上单调递减
【题型4:由正余弦函数的单调性求参数范围】
【题型专练】
16.(2026·天津和平·二模)已知函数()在区间上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
17.(2026·安徽淮南·二模)已知函数在区间上单调递减,且函数图象关于中心对称,则________.
18.(2026·北京顺义·一模)设函数,则图象的一条对称轴方程为________;若在上单调递增,则的最大值为________.
19.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知向量,,,记函数.若在上单调递增,则的取值范围为______.
20.(2026·陕西商洛·一模)已知函数的最小正周期为,若对任意的恒成立,且在区间上单调递增,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【题型5:由正余弦函数的奇偶性求参数】
【题型专练】
21.(2026·广东广州·模拟预测)已知函数的最小正周期为,若,是偶函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
22.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)已知函数,设甲:是偶函数,乙:是奇函数,则( )
A.甲是乙的必要不充分条件 B.甲是乙的充分不必要条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲是乙的既不充分也不必要条件
23.(2026·广东肇庆·二模)若函数是偶函数,则( )
A.0 B. C. D.
24.(2026·黑龙江·一模)若函数是奇函数,则( )
A.0 B. C. D.
25.(2026·四川巴中·一模)设函数,且,则( ).
A. B. C. D.
【题型6:由正余弦函数的对称性求参数】
【题型专练】
26.(2026·山东威海·二模)设函数,若,且的图象在上存在对称轴,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.3
27.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数的最小正周期为,函数图象关于直线对称,则的值为_________.
28.(2026·福建福州·三模)已知点是函数的图象的一个对称中心,则的最小值为( )
A. B. C. D.
29.(2026·江西·三模)若将函数的图象向右平移个单位长度后所得图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
30.(2026·山东济南·二模)已知函数,若,且,则( )
A. B. C. D.
【题型7:由正余弦函数的最值对称性奇偶性单调性综合求参数】
【题型专练】
31.(2026·四川遂宁·二模)若函数在上单调递增,且方程在上有解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
32.(2026·海南儋州·一模)已知函数在上单调递增,且当时,,则的取值范围为()
A. B. C. D.
33.(2026·河北张家口·二模)若函数在区间上单调递增,且,则的取值是( )
A. B. C. D.
34.(2026·天津河西·一模)已知函数,在区间上单调递增,为它的一条对称轴,则方程在区间上所有不相等的实数根之和为( )
A. B. C. D.
35.(2026·辽宁·模拟预测)(多选)将函数的图象按照以下顺序进行变换:
①向左平移个单位长度;②横坐标变为原来的2倍,纵坐标变为原来的倍;③向下平移个单位长度,可得到函数的图象.则下列结论正确的是( )
A.若,则的取值范围为
B.若函数在上的图象与直线有且只有一个交点,在上单调递减,则
C.若函数在区间上的最值分别为,则的取值范围是
D.若方程在内恰有两个根,则
【题型8:正余弦函数图像的综合题型】
【题型专练】
36.(2026·河北沧州·三模)(多选)函数的最小正周期为,则下列说法正确的是( )
A.若在上单调,则
B.
C.方程在内的解有16个
D.若在上有且仅有两个极值点,则
37.(2026·湖南郴州·模拟预测)(多选)2026年春晚舞台上的灯光特效呈现出一种独特的动态变化,某处灯光的亮度变化可以近似用三角函数来描述,这个三角函数的图象如图所示,则( )
A.的最小正周期为
B.是偶函数
C.的图象关于点对称
D.若在上有且仅有两个极值点,则
38.(2026·福建龙岩·三模)(多选)已知函数的部分图象如图所示,为图象的最高点, 分别为图象与轴,轴的交点,则( )
A.
B.为的一条对称轴
C.函数在上有且只有4个零点
D.若在区间上的最大值为,则
39.(2026·江西·二模)(多选)已知函数图象的某个零点与其相邻对称轴间的距离为,且恒成立,则下列结论正确的是( )
A.在区间上单调递减
B.在区间上有两个极值点
C.直线与的图象相切
D.在的图象与函数的图象所有交点的横坐标之和为
40.(2026·山西·二模)(多选)函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期为
B.与直线有三个公共点
C.取得最小值时,
D.将的图象向左平移个单位长度,所得图象关于轴对称
【题型9:正余弦函数的图像的变换与解析式】
【题型专练】
41.(2026·河南濮阳·模拟预测)(多选)若将函数的图像向左平移个单位长度后得到的图像,则( )
A.的最小正周期为 B.在上单调递增
C. D.是奇函数
42.(2026·宁夏银川·模拟预测)(多选)已知函数,的部分图象如图所示,下列选项正确的是( )
A.的图象关于直线对称
B.的图象关于点对称
C.将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象
D.若方程在上有两个不相等的实数根,则m的范围是
43.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.当时,函数的值域为
D.的图象是由的图象先将各点的横坐标变为原来的,再向左平移个单位长度得到的
44.(2026·福建厦门·模拟预测)(多选)已知函数(,)的部分图象如图所示,,,则( )
A.
B.
C.是图象的一条对称轴
D.的图象向左平移个单位长度得到的图象关于原点对称
45.(2026·陕西榆林·模拟预测)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.直线为图象的一条对称轴
D.将的图象向左平移个单位长度得到的图象
【题型10:正切函数的图像与性质】
【题型专练】
46.(2026·福建·二模)(多选)已知函数的部分图象如图所示,点、在的图象上.下列说法正确的是( )
A.的最小正周期是
B.在区间单调递增
C.的一个对称中心是
D.的图象可以由的图象向左平移个单位长度得到
47.(2026·青海西宁·二模)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.函数图象的对称中心为
C.当时,的值域为
D.不等式的解集为
48.(2026·广东梅州·模拟预测)(多选)函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.函数的图象关于直线对称
D.若函数在区间上不单调,则实数的取值范围是
49.(25-26高一上·江苏·期末)(多选)如图,函数的部分图象与坐标轴分别交于点,,,且的面积为,则( )
A.点D的纵坐标为
B.
C.在上单调递增
D.点是图象的一个对称中心
50.(2025·陕西咸阳·模拟预测)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.曲线的图象与y轴交点的纵坐标为
D.函数的图象关于直线对称
【题型11:三角函数的综合能力提升题型】
【题型专练】
51.(2026·陕西铜川·三模)已知函数,,假如,,是曲线,上从左往右依次连续相邻的三个交点,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
52.(2026·江苏南京·模拟预测)(多选)已知函数,且的图象过点,若的图象与直线有3个不同的交点,且这3个交点的横坐标依次为,,,则下列说法正确的是( )
A.实数t的取值范围是
B.的取值范围是
C.的最大值为
D.若在上的值域为,则的最大值为
53.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知,且,,是在内的三个不同零点,则______.
54.(2026·天津河西·二模)已知函数(,),图象的两个相邻对称中心之间的距离为,且关于点对称,若关于x的方程在区间上有且只有两个不同的实数根,,则的所有可能取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
55.(2026·江苏·模拟预测)将函数的图象向右平移个单位,得到函数的图象,已知与图象上相邻的三个交点组成一个正三角形,则的值为( )
A. B. C. D.
56.(2026·河南信阳·模拟预测)已知,若曲线与相邻的三个交点构成一个等腰直角三角形,则( )
A. B. C. D.
57.(2026·天津河东·二模)已知,在函数的部分图象中(如图),其图象上的点,,是同一直线上的三点,且该直线与轴交于点,若,则( )
A. B. C. D.
真题模拟检测
一、单选题
1.(2024·北京·高考真题)设函数.已知,,且的最小值为,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2025·全国一卷·高考真题)已知点是函数的图象的一个对称中心,则a的最小值为( )
A. B. C. D.
3.(2023·天津·高考真题)已知函数的图象关于直线对称,且的一个周期为4,则的解析式可以是( )
A. B.
C. D.
4.(2023·全国乙卷·高考真题)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.
5.(2023·全国乙卷·高考真题)已知等差数列的公差为,集合,若,则( )
A.-1 B. C.0 D.
6.(2023·全国甲卷·高考真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
8.(2024·天津·高考真题)已知函数的最小正周期为.则在区间上的最小值是( )
A. B. C.0 D.
9.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)当时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
10.(2025·天津·高考真题),在上单调递增,且为它的一条对称轴,是它的一个对称中心,当时,的最小值为( )
A. B. C.1 D.0
11.(2025·北京·高考真题)设函数,若恒成立,且在上存在零点,则的最小值为( )
A.8 B.6 C.4 D.3
二、多选题
12.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)对于函数和,下列说法中正确的有( )
A.与有相同的零点 B.与有相同的最大值
C.与有相同的最小正周期 D.与的图象有相同的对称轴
三、填空题
13.(2024·全国甲卷·高考真题)函数在上的最大值是______.
14.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则______.
15.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是________.
四、解答题
16.(2025·全国二卷·高考真题)已知函数.
(1)求;
(2)设函数,求的值域和单调区间.
17.(2020·上海·高考真题)已知.
(1)函数的最小正周期是,求,并求此时的解集;
(2)已知,,求函数,的值域.
18.(2018·上海·高考真题)设常数R,函数.
(1)若为偶函数,求的值;
(2)若,求方程在区间上的解.
19.(2023·北京·高考真题)设函数.
(1)若,求的值.
(2)已知在区间上单调递增,,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,求的值.
条件①:;
条件②:;
条件③:在区间上单调递减.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
20.(2024·上海·高考真题)已知,
(1)设,求解:的值域;
(2)的最小正周期为,若在上恰有3个零点,求的取值范围.
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【三角函数的图像与性质11个常考小题】
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知识讲解与常考题型
【题型1:正弦余弦函数的值域】
【题型专练】
1.(2026·天津南开·二模)若把函数的图象向左平移个单位后得到的是一个偶函数,则在区间上的最小值为( )
A. B. C. D.0
【答案】C
【分析】运用辅助角公式进行整理,然后平移,根据奇变偶不变,符号看象限求出辅助角,然后求得参数,最后求解最小值.
【详解】因为,其中,
又因为函数的图象向左平移个单位为偶函数,
即为偶函数,
所以,解得,
所以,
所以,
当,即,所以.
所以.
2.(2025·辽宁沈阳·三模)函数的最小值为_____.
【答案】
【分析】化简函数解析式为,令,,利用二次函数的基本性质可求得的最小值.
【详解】,
令,,且该二次函数的对称轴为直线,
故函数在上单调递增,
故,即函数的最小值为.
故答案为:.
3.(2025·广东佛山·二模)(多选)已知函数,则( )
A.最小正周期为 B.是奇函数
C.在上单调递增 D.最大值为1
【答案】BD
【分析】根据三角函数的性质确定的关系判断A;应用奇偶性定义判断B;由特殊值判断C;由,应用换元法及分式不等式的性质求函数的值域判断D.
【详解】由,显然不是的周期,A错;
由的定义域为R,且,所以为奇函数,B对;
由解析式,易得,显然在上不是单调递增,C错;
由,
令,则,且,
若,则,又在、上都单调递减,
在上,,在上,,
所以的最大值为1,D对.
故选:BD
4.(2026·江西宜春·模拟预测)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,分和两种情况讨论求解即可.
【详解】当时,;
当时,,
所以的值域为.
5.(2026·北京海淀·二模)若函数的值域为,则可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用三角恒等变换先化简,进而求解.
【详解】由
,其中,
又因为的值域为,所以,解得,
所以或,
当时,或,得到A符合题意.
【题型2:正余弦函数的最值求参数范围】
【题型专练】
6.(2026·湖北鄂州·模拟预测)已知函数,若,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由于的取值范围是, ,所以当且仅当 且 ,
因为,所以,
要使在上能取到,则区间 内至少要包含一个形如的数,
其中最小的可能值为(当时),故需满足,解得;
要使在上能取到,则区间 内至少要包含一个形如的数,其中最小的可能值为(当时),故需满足,
解得;为使,均在内,需同时满足和,因此最小的为.
7.(2026·西藏拉萨·二模)若函数在区间上的值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题设时,,
结合正弦函数的性质,只需,即.
8.(2026·辽宁鞍山·二模)已知函数,若存在,使得,则的最小值为________.
【答案】5
【分析】根据正弦函数值域,判断等式成立的条件,进而根据函数最值,列出不等式,求出参数范围,求出结果即可.
【详解】因为,又存在,使得,
所以在上要有最大值与最小值,且,
所以,所以,所以,
又因为,所以,
经分析,要使最小,需区间包含区间,
即且时,解得,所以的最小值为.
9.(2026·福建厦门·二模)已知函数,若,则( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】D
【分析】根据辅助角公式及条件,可得a值,根据诱导公式及特殊角的三角函数值,即可得答案.
【详解】由辅助角公式得,
因为,所以在处取得最大值,
则,解得,
则,
所以.
10.(25-26高三上·广东·期末)已知函数,若在区间上的值域为,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】利用二倍角公式、辅助角公式化简函数,再借助正弦函数的图象与性质求解即得.
【详解】由题可得
,
当时,,又,,
函数在上单调递增,在上单调递减,而的值域为,
所以,得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
【题型3:求正余弦函数的单调性】
【题型专练】
11.(2026·湖南湘潭·三模)将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,则下列区间中,单调递减的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据平移变换得到解析式,结合正弦型函数性质求解判断即可.
【详解】由题意知,,
令,得,
则的单调递减区间为.
对于A:当时,,A正确.
对于BCD:无满足条件,故BCD错误.
12.(2026·天津·一模)已知函数在处取得最小值,则在区间上的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意结合三角函数的最值点可得,再结合正弦函数单调性运算求解.
【详解】因为,则,
若函数在处取得最小值,
则,解得,可得,
又因为,则,
令,解得,
所以在区间上的单调递减区间为.
13.(2026·浙江·二模)已知函数,,则函数的单调递增区间是______.
【答案】
【分析】利用辅助角公式求出,求出函数的单调递增区间,结合定义域求得结果.
【详解】因为,
函数的单调递增,即
解得,
又因为,
当,函数的单调递增区间
14.(2026·北京海淀·一模)已知函数两个相邻零点的距离为,且.
(1)求、的值;
(2)设,求的单调递增区间.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)求出函数的最小正周期,可求出的值,再利用可得出的值;
(2)利用三角恒等变换化简函数的解析式,利用正弦型函数的单调性可得出关于的不等式,即可解得函数的单调递增区间.
【详解】(1)因为函数两个相邻零点的距离为,
故函数的最小正周期为,所以,即,
又因为,故.
(2)因为
,
由可得,
故函数的单调递增区间为.
15.(2026·四川成都·二模)已知函数,则( )
A.在上单调递增 B.在上单调递增
C.在上单调递减 D.在上单调递减
【答案】B
【详解】若,则,
结合正弦函数单调性可知函数在上有增有减,不单调;
若,则,
结合正弦函数单调性可知函数在上单调递增.
【题型4:由正余弦函数的单调性求参数范围】
【题型专练】
16.(2026·天津和平·二模)已知函数()在区间上单调递减,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用二倍角公式将函数化简,再根据正弦函数的单调性求出的单调递减区间,最后结合已知条件确定实数的取值范围即可.
【详解】因为,所以:
,
因为()的单调递增区间就是的单调递减区间,
由,,解不等式得:
,,
所以的单调递减区间为,,
又因为在区间上单调递减,当时,单调递减区间为,
则有,
由 得 ,由 得 ,
因为 ,所以 ,
因此,实数的取值范围为.
17.(2026·安徽淮南·二模)已知函数在区间上单调递减,且函数图象关于中心对称,则________.
【答案】
【分析】先利用正弦型函数的单调性,求得,得到,再由的对称性,求得,进而得到的值.
【详解】由函数,令
解得,
所以函数的单调递减区间为
因为在区间上单调递减,所以,且,
解得,
因为,当时,;当时,,无解(舍去),
又由函数图象关于中心对称,
可得,可得,解得,
所以满足且,所以当时,.
18.(2026·北京顺义·一模)设函数,则图象的一条对称轴方程为________;若在上单调递增,则的最大值为________.
【答案】 ,(任意符合的结果都正确)
【详解】利用辅助角公式化简得:,
由正弦函数的对称轴满足,令: ,
取,得一条对称轴为,(任意符合的结果都正确);
再由正弦函数的单调递增区间满足,
令: ,
整理得的单调递增区间为,
因为区间关于原点对称,只有时的递增区间包含原点,
要满足,得,因此的最大值为.
19.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知向量,,,记函数.若在上单调递增,则的取值范围为______.
【答案】
【分析】由倍角公式和辅助角公式化简函数解析式,利用函数在区间内的单调性求解即可.
【详解】.
因为,所以时,,
因为在上单调递增,所以,,
解得,.
又,所以当时,,当时,范围不符合题意.
综上的取值范围为.
20.(2026·陕西商洛·一模)已知函数的最小正周期为,若对任意的恒成立,且在区间上单调递增,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】结合题意得,求得,再结合三角函数的单调性得,,最后结合求解即可.
【详解】因为,所以,
又,所以,即,
又在区间上单调递增,所以,
故,,解得,.
令得,又,所以;
令得;
当时,,不合题意.
综上,的取值范围为.
【题型5:由正余弦函数的奇偶性求参数】
【题型专练】
21.(2026·广东广州·模拟预测)已知函数的最小正周期为,若,是偶函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题目条件,推导出函数的表达式,进而求出的可能值.
【详解】已知函数的最小正周期为,则根据正弦函数的周期公式,有,解得,
所以函数,又因为,且,即,解得,
因此,则,
由于是偶函数,则,解得,
则的可能值为,故A正确.
22.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)已知函数,设甲:是偶函数,乙:是奇函数,则( )
A.甲是乙的必要不充分条件 B.甲是乙的充分不必要条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲是乙的既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性求出的取值,再根据充分、必要条件求解即可.
【详解】由是偶函数得,,
得,
由是奇函数得,,
得,
若甲条件成立,取甲条件中,得,
代入乙条件验证,所以不是整数,不满足乙,即甲推不出乙;
若乙条件成立,,代入甲条件得,
所以满足时,乙可以推出甲;
所以甲是乙的必要不充分条件.
23.(2026·广东肇庆·二模)若函数是偶函数,则( )
A.0 B. C. D.
【答案】D
【详解】因是偶函数,则,
即,也即函数是偶函数,则,
,则得,所以,
则.
24.(2026·黑龙江·一模)若函数是奇函数,则( )
A.0 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数中得出,再代入结合特殊角三角函数值求解.
【详解】由,即,得,
所以,则.
故选:D.
25.(2026·四川巴中·一模)设函数,且,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用三角恒等变换化简函数的解析式,根据函数为偶函数可得出关于的等式,结合可得出的值.
【详解】因为,且,
即函数为偶函数,所以,可得,
又因为,故,
故选:B.
【题型6:由正余弦函数的对称性求参数】
【题型专练】
26.(2026·山东威海·二模)设函数,若,且的图象在上存在对称轴,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.3
【答案】D
【分析】先化简函数解析式,结合周期可得为正整数,利用对称轴可得答案.
【详解】,因为,所以是的一个周期,
所以,即,其中;
令,则,
因为的图象在上存在对称轴,所以,即;
当时,不合题意;当时,解得,且为正整数,
所以的最小值为3,此时对称轴为,符合题意;
当时,解得,综上,的最小值为3.
27.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)已知函数的最小正周期为,函数图象关于直线对称,则的值为_________.
【答案】
【分析】先根据函数的最小正周期求出,再根据正弦函数的对称性求出即可.
【详解】因为函数的最小正周期为,
所以,所以,
则,
又函数图象关于直线对称,
所以,所以,
又,所以,
所以.
28.(2026·福建福州·三模)已知点是函数的图象的一个对称中心,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】令,解得.
点是函数的图象的一个对称中心,
,解得.
,,解得;
,符合条件的的最小值为1;
.
29.(2026·江西·三模)若将函数的图象向右平移个单位长度后所得图象关于轴对称,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据平移变换得到平移后的函数解析式,再利用函数关于轴对称的性质列出等式,进而求出关于的表达式,最后结合确定的最小值.
【详解】函数的图象向右平移个单位长度所得函数为:
,
则图象关于轴对称,
即,则,
因为,所以当时,的最小值为.
30.(2026·山东济南·二模)已知函数,若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意可得,由余弦函数的对称性,,化简得到,代入即可求解.
【详解】由于,所以,
因为,所以,
因为,且,则
由余弦函数的对称性,,且,
所以,则,
则,
因为,且,
所以
【题型7:由正余弦函数的最值对称性奇偶性单调性综合求参数】
【题型专练】
31.(2026·四川遂宁·二模)若函数在上单调递增,且方程在上有解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先对函数进行化简,再根据单调性和方程有解的条件确定的取值范围.
【详解】因为,所以根据二倍角公式可得:
,
,
,
再根据辅助角公式进一步化简可得:,
因为,所以令,则,
因为的单调递增区间为,而,
所以整个区间需落在内,即,
求解可得:,因为方程即,
在内,仅有解,
又因为,解不等式:可得:.
32.(2026·海南儋州·一模)已知函数在上单调递增,且当时,,则的取值范围为()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】运用辅助角公式将函数化为正弦函数,进而利用正弦函数的单调区间和正负区间分别建立关于ω的不等式组,通过整数参数描述区间位置并与定义域取交集,最终综合确定ω的取值范围.
【详解】利用辅助角公式化简:
的单调递增区间为,
当时,,整个区间需落在某个增区间内,
因此:,
化简得:
结合:
若,则,若,则,若,不等式无解,
因此
当时,,
要使恒成立,整个区间需落在,
因此:,
化简得:,
结合,分情况讨论:
当时:取,得,交集为,
当时:取,得,交集为(因为),
综上,的取值范围是.
33.(2026·河北张家口·二模)若函数在区间上单调递增,且,则的取值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数单调性和特殊值条件可得,求出的取值范围及的表达式,再由结合周期确定出的表达式,确定取值,从而求得.
【详解】因为在上单调递增,,
所以且,
所以,
又,则,故,
所以,解得,
因,则,所以,
又,则当时,.
34.(2026·天津河西·一模)已知函数,在区间上单调递增,为它的一条对称轴,则方程在区间上所有不相等的实数根之和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用三角恒等变换对函数化简,再根据对称性和单调性求出,分析方程解的情况,最后求出在区间上所有不相等的实数根之和.
【详解】
,,
因为为的一条对称轴,所以,,即,
设函数的周期为,由在区间上单调递增,则,即,
所以,即,
所以或或或,
当时,,令,解得,
当时,的增区间为,而,满足题意;
当时,,令,解得,
当时,的增区间为,而,不合题意;
当时,,令,解得,
当时,的增区间为,而,不合题意;
当时,,令,解得,
当时,的增区间为,而,不合题意;
综上,,.
当时,,
当时,,即,
所以方程等价于,即,
所以或,
解得或,
当时,在区间上,时,,时,,时,;
当时,在区间上,时,,时,,时,;
所以方程在区间上所有不相等的实数根之和为.
35.(2026·辽宁·模拟预测)(多选)将函数的图象按照以下顺序进行变换:
①向左平移个单位长度;②横坐标变为原来的2倍,纵坐标变为原来的倍;③向下平移个单位长度,可得到函数的图象.则下列结论正确的是( )
A.若,则的取值范围为
B.若函数在上的图象与直线有且只有一个交点,在上单调递减,则
C.若函数在区间上的最值分别为,则的取值范围是
D.若方程在内恰有两个根,则
【答案】ABD
【分析】先通过图象变换得到,再通过正弦函数性质求解不等式判断A;将交点问题转化为方程有解问题,求解参数范围,利用正弦函数性质建立不等式组,求解参数范围,进而汇总参数范围判断B;举反例判断C;最后利用整体代换的思想令,将转化为判断D即可.
【详解】由题意得将的图象向左平移个单位长度,
则,
而横坐标变为原来的2倍,纵坐标变为原来的倍,
得到,
而向下平移个单位长度,
可得,
则,即.
对于A,由,得,
由三角函数的图象可得,
可得的取值范围为,故A正确;
对于B,由题意得,
令,可得,
而,则,
若在上的图象与直线有且只有一个交点,
则在上有且只有一个解,
可得,解得.
若在上单调递减,则在上单调递增,
因为,所以,
令,由正弦函数性质得在上单调递增,
可得,解得,
综上可得,,故B正确;
对于C,由题意得,
不妨设函数在区间上的最大值为,最小值为,
令,则区间变为,可得,
则,即,
此时,
即的取值范围是不成立,故C错误;
对于D,令,则,,
若方程在内恰有两个根,,
则,即在内恰有两个根,
则,且,得到,
故,故D正确.
故选:ABD
【题型8:正余弦函数图像的综合题型】
【题型专练】
36.(2026·河北沧州·三模)(多选)函数的最小正周期为,则下列说法正确的是( )
A.若在上单调,则
B.
C.方程在内的解有16个
D.若在上有且仅有两个极值点,则
【答案】ACD
【分析】利用二倍角的正余弦公式和辅助角公式化简得,利用最小正周期求得函数解析式.利用整体法求解可判断AD;直接计算可判断B;解三角方程可判断C.
【详解】
,
因为函数的最小正周期为,所以,解得,
所以.
当,所以,
因为在上单调,所以,解得,故A正确;
,故B错误;
由,可得,
所以或,
解得或,
又,所以有8个解,
有8个解,故共16个解,故C正确;
,
因为,所以,
因为在上有且仅有两个极值点,
所以,解得,所以,故D正确.
37.(2026·湖南郴州·模拟预测)(多选)2026年春晚舞台上的灯光特效呈现出一种独特的动态变化,某处灯光的亮度变化可以近似用三角函数来描述,这个三角函数的图象如图所示,则( )
A.的最小正周期为
B.是偶函数
C.的图象关于点对称
D.若在上有且仅有两个极值点,则
【答案】BCD
【分析】先根据三角函数图像的最高点位置求出参数得到的解析式,再依次分析各选项的周期、奇偶性、对称性、极值点个数,判断各选项正误.
【详解】由图可知,时取最大值,即,
所以,解得,又,
所以,,
对于A: 的最小正周期,A错误;
对于B :,是偶函数,B正确;
对于C :,
当时,,因此函数图象关于对称,C正确;
对于D:,当时,,
函数的极值点满足,要求区间内仅有两个极值点,
则恰有两解,
因为时,,时,,时,,
所以,解得,即,D正确.
38.(2026·福建龙岩·三模)(多选)已知函数的部分图象如图所示,为图象的最高点, 分别为图象与轴,轴的交点,则( )
A.
B.为的一条对称轴
C.函数在上有且只有4个零点
D.若在区间上的最大值为,则
【答案】AC
【分析】根据函数所过的点,求出函数的两个参数,得到具体函数解析式,再根据正弦函数的对称轴,单调区间,零点、最值,逐项计算判断即可.
【详解】已知,过,得,
结合,得;
过,且是最高点之后的零点,满足,解得.
因此,最高点坐标为.
选项A.,,则,A选项正确;
选项B.不是最值,故不是的对称轴,B选项错误;
选项C.,
因此,该函数是偶函数.
当时,,不是零点.
令,即.
当时,作出函数和在区间上的图象如下:
.
所以当时有2个零点,由偶函数对称性,当时有2个零点,总共4个零点,C选项正确;
选项D.中,对应,即长度为的区间上的最大值.
取,区间对应,最大值,不满足,D选项错误.
39.(2026·江西·二模)(多选)已知函数图象的某个零点与其相邻对称轴间的距离为,且恒成立,则下列结论正确的是( )
A.在区间上单调递减
B.在区间上有两个极值点
C.直线与的图象相切
D.在的图象与函数的图象所有交点的横坐标之和为
【答案】BCD
【分析】根据给定的性质求出函数的解析式,利用正弦函数单调性判断A;求出导数并确定指定区间内极值点个数判断B;设出切点坐标,利用导数的几何意义求解判断C;求出两个函数的对称中心,利用对称性求解判断D.
【详解】由函数图象的某个零点与其相邻对称轴间的距离为,得,解得,
由恒成立,得当时,函数取得最小值,
则,而,因此,函数,
对于A,由,得,而函数在上不单调, A错误;
对于B,,由,得,
函数在上有两个变号零点,因此在上有两个极值点,B正确;
对于C,设直线与的图象相切于点,
则,即,,
解得或,
当时,切点为,
于是,解得,即直线与的图象相切,切点为;
当时,切点为,于是,
即,此方程整数无解,
综上,直线与的图象相切,切点为,C正确;
对于D,函数的图象关于点对称,函数,
由,得,即函数的图象关于点对称,
而区间的中点为,因此在上两函数图象有8个交点,
它们两两关于点对称,设这8个交点的横坐标分别为,
因此,D正确.
40.(2026·山西·二模)(多选)函数的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.函数的最小正周期为
B.与直线有三个公共点
C.取得最小值时,
D.将的图象向左平移个单位长度,所得图象关于轴对称
【答案】AC
【分析】由最小正周期公式及图象可判断A;求出函数解析式,根据正弦函数的性质判断B和C;根据平移法则,得到平移后的函数,再根据三角函数的奇偶性的判定可判断D.
【详解】由图象得:,解得,故A正确;
由,,得,又,将点代入中得:
,即,,解得,.
又,,
函数.
与只有一个公共点,
与只有一个公共点,
与只有一个公共点,
与只有一个公共点,故B错误;
令,即,,
解得,,故C正确;
将的图象向左平移个单位长度,得,
,图象不关于轴对称,故D错误.
【题型9:正余弦函数的图像的变换与解析式】
【题型专练】
41.(2026·河南濮阳·模拟预测)(多选)若将函数的图像向左平移个单位长度后得到的图像,则( )
A.的最小正周期为 B.在上单调递增
C. D.是奇函数
【答案】AC
【分析】根据周期公式判断A;根据正弦函数的图像判断B;根据函数平移与解析式关系判断C;根据诱导公式判断D.
【详解】由题知,,
对于A,的最小正周期为,故A正确;
对于B,当时,,
因为在上不单调,
所以在上不单调,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,因为,所以为偶函数,故D错误.
42.(2026·宁夏银川·模拟预测)(多选)已知函数,的部分图象如图所示,下列选项正确的是( )
A.的图象关于直线对称
B.的图象关于点对称
C.将函数的图象向左平移个单位得到函数的图象
D.若方程在上有两个不相等的实数根,则m的范围是
【答案】CD
【分析】根据函数部分图象求出函数解析式,由和可得选项A错误;由可得选项B错误;根据图象平移原则可得选项C正确;数形结合可得选项D正确.
【详解】由题意得,最小正周期满足,即,则,即,
代入得,即,由此可得,解得,
因为,令,则,综上可得,
对A,若为对称轴,则或,
代入得,
因为或,故A错误;
对B,若的图象关于点对称,则,
而代入得,
因为,故B错误;
对C,函数的图象向左平移个单位得到的函数为 ,故C正确;
对D,若,则,
令,即,
则与在上有两个交点,如下图可得,
解得,故D正确.
43.(2026·黑龙江哈尔滨·三模)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.当时,函数的值域为
D.的图象是由的图象先将各点的横坐标变为原来的,再向左平移个单位长度得到的
【答案】AC
【分析】由函数的最值可得A值,根据周期公式可得值,可判断A;代入特殊值分析求解,可得值,即可得的解析式可判断B;根据x的范围可得的范围,结合正弦函数的性质得的值域,即可判断C;根据图象平移、伸缩变换的方法,整理化简,可判断D.
【详解】由图象得,的最大值为2,最小值为,所以,
,解得,则,故A正确;
,所以,
因为,所以令,则,所以,
则,故B错误;
当时,,
所以当时,有最小值,
当时,有最大值1,则函数的值域为,故C正确;
将的图象先将各点的横坐标变为原来的,得,
再向左平移个单位长度,得,故D错误.
44.(2026·福建厦门·模拟预测)(多选)已知函数(,)的部分图象如图所示,,,则( )
A.
B.
C.是图象的一条对称轴
D.的图象向左平移个单位长度得到的图象关于原点对称
【答案】ABD
【详解】对A,将代入函数得
又,故,选项A正确.
对B,将和代入函数得
由图可得,即,又,所以
取,得,选项B正确.
对C,
不是最值,故不是对称轴,选项C错误.
对D,将向左平移个单位,得
是奇函数,图像关于原点对称,选项D正确
45.(2026·陕西榆林·模拟预测)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.直线为图象的一条对称轴
D.将的图象向左平移个单位长度得到的图象
【答案】BD
【详解】由图象知,,所以,故错误;
函数形式为,代入零点得
,
由得,故正确;
因为,
所以 ,故错误;
,故正确.
【题型10:正切函数的图像与性质】
【题型专练】
46.(2026·福建·二模)(多选)已知函数的部分图象如图所示,点、在的图象上.下列说法正确的是( )
A.的最小正周期是
B.在区间单调递增
C.的一个对称中心是
D.的图象可以由的图象向左平移个单位长度得到
【答案】AD
【分析】由图象求出、的值,结合正切型函数的周期公式可判断A选项;利用正切型函数的周期公式可判断B选项;利用正切型函数的对称性可判断C选项;利用三角函数图象变换可判断D选项.
【详解】对于A选项,由题意可得,又因为,所以,
所以,
又因为,所以,解得,
由图可知函数的最小正周期满足,即,即,
故,因为,故,,
所以函数的最小正周期为,A对;
对于B选项,由A选项可知,
当时,,故函数在区间上不单调,B错;
对于C选项,因为,故不是函数的一个对称中心,C错;
对于D选项,因为,
所以的图象可以由的图象向左平移个单位长度得到,D对.
47.(2026·青海西宁·二模)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.函数图象的对称中心为
C.当时,的值域为
D.不等式的解集为
【答案】BCD
【分析】利用图象求出函数的最小正周期,结合正切型函数的周期公式可判断A选项;利用正切型函数的对称性可判断B选项;由可得出的取值范围,结合正切型函数的基本性质求出函数的值域,可判断C选项;化简函数的解析式,利用正切型函数的基本性质解不等式,可判断D选项.
【详解】对于A,设函数的最小正周期为,则有,
由函数的图象可知,则.
又,则,即,A错误;
对于B,令,解得,
即图象的对称中心为,B正确;
对于C,当时,,
故,则,C正确;
对于D,当时,,此时无解,
当时,则,解得,
由,可得,
此时,解得,
故不等式的解集为,D正确.
48.(2026·广东梅州·模拟预测)(多选)函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.函数的图象关于直线对称
D.若函数在区间上不单调,则实数的取值范围是
【答案】ACD
【分析】根据正切型三角函数的图象性质确定其最小正周期,从而得的值判断A;再根据函数特殊点求得的值,从而可得解析式,代入计算判断B;计算可得判断C;当时,,当时,,再由函数在区间不单调,可得实数的取值范围判断D.
【详解】对于A,函数的最小正周期为,则有,
即,因此A正确;
对于B,由函数的图象可知:,
因为,所以,即,
由图象可知:,则,
所以,故B错误.
对于C,因为,
所以,函数的图象关于直线对称,C正确;
对于D,
当时,
,
当时,
,
当函数在区间上不单调时,
则有,故D正确.
49.(25-26高一上·江苏·期末)(多选)如图,函数的部分图象与坐标轴分别交于点,,,且的面积为,则( )
A.点D的纵坐标为
B.
C.在上单调递增
D.点是图象的一个对称中心
【答案】BD
【分析】首先根据周期求得,利用面积公式求得;进而利用求得解析式,利用整体法求得单调递增区间、对称中心即可求解.
【详解】最小正周期,,即,故选项A错误;
因为,即,因为,所以,故选项B正确;
由,
令,
解得当时,单调递增,
令,得到,故选项C错误;
令,解得,
取, 即为对称中心,故选项D正确;
故选:BD.
50.(2025·陕西咸阳·模拟预测)(多选)已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C.曲线的图象与y轴交点的纵坐标为
D.函数的图象关于直线对称
【答案】BCD
【分析】对于A,由图结合周期公式可求出进行判断,对于B,由图可知,的图象关于点对称,代入函数中可求出进行判断,对于C,由选项AB可得的解析式,然后求解进行判断,对于D,通过计算进行判断.
【详解】对于A,由图可知,的最小正周期为,由得,,A错误;
对于B,由于,由图可知,的图象关于点对称,所以,解得,B正确;
对于C,由上面得,,令得,,
所以曲线与y轴交点的纵坐标为,C正确;
对于D,因为,所以的图象关于对称,
所以函数的图象关于直线对称,D正确.
故选:BCD.
【题型11:三角函数的综合能力提升题型】
【题型专练】
51.(2026·陕西铜川·三模)已知函数,,假如,,是曲线,上从左往右依次连续相邻的三个交点,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用辅助角公式化简,再根据函数图象的平移规律得到,数形结合得到为等腰三角形,通过添加辅助线,得到关于的不等式,进而求解的取值范围.
【详解】
所以将的图象向左平移个单位长度后可得到的图象,如图所示:
是与图象从左往右依次连续相邻的三个交点,
为等腰三角形,,
由,得 ,即 ,
又因为
解得,
故交点的纵坐标为,
过作交于点,由对称性可知,
为等腰三角形,
,,
,,得, ,解得
实数的取值范围为.
故选:B.
52.(2026·江苏南京·模拟预测)(多选)已知函数,且的图象过点,若的图象与直线有3个不同的交点,且这3个交点的横坐标依次为,,,则下列说法正确的是( )
A.实数t的取值范围是
B.的取值范围是
C.的最大值为
D.若在上的值域为,则的最大值为
【答案】ACD
【分析】先由图象过点求出,再分别讨论左侧抛物线分支与右侧正弦函数分支和直线的交点个数,判断A;取特殊值判断B;分别在、、三种情况下估计,判断C;最后由的值域限制确定区间的最大长度,判断D.
【详解】因为的图象过点,所以,
解得,故,
对于A,当时,方程 有一个解的条件为;
当 时,方程有两个解的条件为,
要使的图象与直线有3个不同的交点,需,A正确;
对于B,取,则,,,
所以,不属于,B错误;
对于C,当时,设,其中,
则, ,所以 ,
当,设 ,其中,
则, ,所以,
设 , ,
则 ,
当, , 因此 ,
因此在区间是严格单调递减函数,所以 ,
所以 ,
当时,, ,此时 ,
故的最大值为,C正确;
对于D,由且,得;
而当 时,恒有,
因此使在区间上不超出值域的最大区间为,
且在该区间上值域恰为,所以的最大值为,D正确;
53.(2026·安徽合肥·模拟预测)已知,且,,是在内的三个不同零点,则______.
【答案】
【分析】根据方程,,求出,,,再利用诱导公式和积化和差求值.
【详解】由题意:,,
得:,
所以或,,
又,所以,,,
.
54.(2026·天津河西·二模)已知函数(,),图象的两个相邻对称中心之间的距离为,且关于点对称,若关于x的方程在区间上有且只有两个不同的实数根,,则的所有可能取值构成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出的解析式,换元,画出函数图象,数形结合得到的取值范围,并分两种情况,结合函数对称性得到方程,求出答案
【详解】图象的两个相邻对称中心之间的距离为,故的最小正周期为,
又,所以,解得,故,
因为为函数的对称中心,所以,
所以,解得,
因为,所以只有满足要求,故,
,故,
画出在上的函数图象,如下:
有且只有两个不同的实数根,,
则与有且只有两个不同的实数根,
所以且,
若,则关于对称,,,
即,解得,,
若,则关于对称,,,
即,解得,,
则的所有可能取值构成的集合为
55.(2026·江苏·模拟预测)将函数的图象向右平移个单位,得到函数的图象,已知与图象上相邻的三个交点组成一个正三角形,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题可知,
在同一坐标系中作出和的图像:
令,由相邻交点的性质可得,
解得,
分别令,得到相邻三个交点的坐标,
,,
此时等边底边,高为,
又正三角形中,所以,所以,
因为,所以,所以,所以.
56.(2026·河南信阳·模拟预测)已知,若曲线与相邻的三个交点构成一个等腰直角三角形,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先利用余弦相等的解方程条件求出两曲线交点的坐标规律,再结合相邻三个交点构成等腰直角三角形的几何性质,通过等腰直角三角形斜边与高的数量关系建立方程,即可求解的值.
【详解】∵ 两曲线交点满足,
根据余弦方程的解为,分情况讨论:
. 若,化简得,无实数解,舍去;
. 若,整理得,
解得交点横坐标为.
将横坐标代入,得交点纵坐标:
∴ 相邻三个交点的坐标为:
,,.
∵ 三点构成等腰直角三角形,直角顶点为中间点,
∴ 斜边的长度为横坐标差:,
斜边上的高为两点纵坐标差:.
∵ 等腰直角三角形斜边上的高等于斜边的一半,
∴ ,代入得:
化简得,解得.
【点睛】1. 技巧提示:求解两个三角函数交点问题时,优先利用三角恒等变换解方程得到交点的坐标规律,避免逐点枚举.
2. 几何性质应用:等腰直角三角形斜边上的中线(高)等于斜边的一半,是本题建立参数方程的关键,避免了复杂的斜率/长度计算.
57.(2026·天津河东·二模)已知,在函数的部分图象中(如图),其图象上的点,,是同一直线上的三点,且该直线与轴交于点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】已知,而且共线,因此可以把这条直线的方向向量设出来,再把三个点都写成同一个参数形式.随后利用它们都在函数的图象上,把几何条件转化为三组正弦值关系,最后联立求出.
【详解】设,并设直线 的单位方向向量为
由可得
因为都在函数的图象上,所以
令
则上面三式化为①②③
由 ①+②得
若,设,则由②③可推出
即
由于,故,从而,这与图象位置关系矛盾,因此不成立.
所以只能有 取最小正值,
此时由①③得
即所以
于是故
再由得
而,所以
因此
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一、单选题
1.(2024·北京·高考真题)设函数.已知,,且的最小值为,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据三角函数最值分析周期性,结合三角函数最小正周期公式运算求解.
【详解】由题意可知:为的最小值点,为的最大值点,
则,即,
且,所以.
故选:B.
2.(2025·全国一卷·高考真题)已知点是函数的图象的一个对称中心,则a的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据正切函数的对称中心的结论求解.
【详解】根据正切函数的性质,的对称中心横坐标满足,
即的对称中心是,
即,
又,则时最小,最小值是,
即.
故选:B
3.(2023·天津·高考真题)已知函数的图象关于直线对称,且的一个周期为4,则的解析式可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意分别考查函数的最小正周期和函数在处的函数值,排除不合题意的选项即可确定满足题意的函数解析式.
【详解】由函数的解析式考查函数的最小周期性:
A选项中,B选项中,
C选项中,D选项中,
排除选项CD,
对于A选项,当时,函数值,故是函数的一个对称中心,排除选项A,
对于B选项,当时,函数值,故是函数的一条对称轴,
故选:B.
4.(2023·全国乙卷·高考真题)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】D
【分析】根据题意分别求出其周期,再根据其最小值求出初相,代入即可得到答案.
【详解】因为在区间单调递增,
所以,且,则,,
当时,取得最小值,则,,
则,,不妨取,则,
则,
故选:D.
5.(2023·全国乙卷·高考真题)已知等差数列的公差为,集合,若,则( )
A.-1 B. C.0 D.
【答案】B
【分析】根据给定的等差数列,写出通项公式,再结合余弦型函数的周期及集合只有两个元素分析、推理作答.
【详解】依题意,等差数列中,,
显然函数的周期为3,而,即最多3个不同取值,又,
则在中,或或
于是有或,
即有,解得;
或者,解得;
所以,或.
故选:B
6.(2023·全国甲卷·高考真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】先利用三角函数平移的性质求得,再作出与的部分大致图像,考虑特殊点处与的大小关系,从而精确图像,由此得解.
【详解】因为向左平移个单位所得函数为,所以,
而显然过与两点,
作出与的部分大致图像如下,
考虑,即处与的大小关系,
当时,,;
当时,,;
当时,,;
所以由图可知,与的交点个数为.
故选:C.
7.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】解法一:令,分析可知曲线与恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y轴上,即可得,并代入检验即可;解法二:令,可知为偶函数,根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,即可得,并代入检验即可.
【详解】解法一:令,即,可得,
令,
原题意等价于当时,曲线与恰有一个交点,
注意到均为偶函数,可知该交点只能在y轴上,
可得,即,解得,
若,令,可得
因为,则,当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
则方程有且仅有一个实根0,即曲线与恰有一个交点,
所以符合题意;
综上所述:.
解法二:令,
原题意等价于有且仅有一个零点,
因为,
则为偶函数,
根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,
即,解得,
若,则,
又因为当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
即有且仅有一个零点0,所以符合题意;
故选:D.
8.(2024·天津·高考真题)已知函数的最小正周期为.则在区间上的最小值是( )
A. B. C.0 D.
【答案】D
【分析】结合周期公式求出,得,再整体求出当时,的范围,结合正弦三角函数图象特征即可求解.
【详解】因为函数的最小正周期为,则,所以,
即,当时,,
所以当,即时,
故选:D
9.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)当时,曲线与的交点个数为( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】画出两函数在上的图象,根据图象即可求解
【详解】因为函数的最小正周期为,
函数的最小正周期为,
所以在上函数有三个周期的图象,
在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:
由图可知,两函数图象有6个交点.
故选:C
10.(2025·天津·高考真题),在上单调递增,且为它的一条对称轴,是它的一个对称中心,当时,的最小值为( )
A. B. C.1 D.0
【答案】A
【分析】利用正弦函数的对称性得出,根据单调性得出,从而确定,结合对称轴与对称中心再求出,得出函数解析式,利用整体思想及正弦函数的性质即可得解.
【详解】因为函数在上单调递增,且为它的一条对称轴,
所以时函数取最大值,
又因为是它的一个对称中心,
所以,,
设的最小正周期为,由正弦函数的对称性可知,
即,
又在上单调递增,则,
∴,则,,
∵,∴时,,∴,
当时,,
由正弦函数的单调性可知.
故选:A
11.(2025·北京·高考真题)设函数,若恒成立,且在上存在零点,则的最小值为( )
A.8 B.6 C.4 D.3
【答案】C
【分析】由辅助角公式化简函数解析式,再由正弦函数的最小正周期与零点即可求解.
【详解】函数,
设函数的最小正周期为T,由可得,
所以,即;
又函数在上存在零点,且当时,,
所以,即;
综上,的最小值为4.
故选:C.
二、多选题
12.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)对于函数和,下列说法中正确的有( )
A.与有相同的零点 B.与有相同的最大值
C.与有相同的最小正周期 D.与的图象有相同的对称轴
【答案】BC
【分析】根据正弦函数的零点,最值,周期公式,对称轴方程逐一分析每个选项即可.
【详解】A选项,令,解得,即为零点,
令,解得,即为零点,
显然零点不同,A选项错误;
B选项,显然,B选项正确;
C选项,根据周期公式,的周期均为,C选项正确;
D选项,根据正弦函数的性质的对称轴满足,
的对称轴满足,
显然图像的对称轴不同,D选项错误.
故选:BC
三、填空题
13.(2024·全国甲卷·高考真题)函数在上的最大值是______.
【答案】2
【分析】结合辅助角公式化简成正弦型函数,再求给定区间最值即可.
【详解】,当时,,
当时,即时,.
故答案为:2
14.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则______.
【答案】
【分析】设,依题可得,,结合的解可得,,从而得到的值,再根据以及,即可得,进而求得.
【详解】设,由可得,
由可知,或,,由图可知,
,即,.
因为,所以,即,.
所以,
所以或,
又因为,所以,.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查根据图象求出以及函数的表达式,从而解出,熟练掌握三角函数的有关性质,以及特殊角的三角函数值是解题关键.
15.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是________.
【答案】
【分析】令,得有3个根,从而结合余弦函数的图像性质即可得解.
【详解】因为,所以,
令,则有3个根,
令,则有3个根,其中,
结合余弦函数的图像性质可得,故,
故答案为:.
四、解答题
16.(2025·全国二卷·高考真题)已知函数.
(1)求;
(2)设函数,求的值域和单调区间.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)直接由题意得,结合余弦函数的单调性即可得解;
(2)由三角恒等变换得,由此可得值域,进一步由整体代入法可得函数的单调区间.
【详解】(1)由题意,所以;
(2)由(1)可知,
所以
,
所以函数的值域为,
令,解得,
令,解得,
所以函数的单调递减区间为,
函数的单调递增区间为.
17.(2020·上海·高考真题)已知.
(1)函数的最小正周期是,求,并求此时的解集;
(2)已知,,求函数,的值域.
【答案】(1),或;
(2).
【分析】(1)利用正弦函数的周期公式求出,再求出方程的解集即得.
(2)利用二倍角公式及辅助角公式求出,再利用正弦函数性质求出值域即可.
【详解】(1)依题意,,解得,则,由,得,
解得或,即或
所以的解集为或.
(2)依题意,,
,
当时,,则有,,
所以函数,的值域为.
18.(2018·上海·高考真题)设常数R,函数.
(1)若为偶函数,求的值;
(2)若,求方程在区间上的解.
【答案】(1)
(2),,,
【分析】(1)根据函数的奇偶性和三角形的函数的性质即可求出;
(2)先求出的值,再根据三角形函数的性质即可求出.
【详解】(1)∵为偶函数,∴恒成立,
即恒成立,
所以恒成立
∴;
(2)∵,∴,
即,
∴,
∴,
由,得,
∵,∴
∴或或或,
所以,,,.
19.(2023·北京·高考真题)设函数.
(1)若,求的值.
(2)已知在区间上单调递增,,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,求的值.
条件①:;
条件②:;
条件③:在区间上单调递减.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1).
(2)条件①不能使函数存在;条件②或条件③可解得,.
【分析】(1)把代入的解析式求出,再由即可求出的值;
(2)若选条件①不合题意;若选条件②,先把的解析式化简,根据在上的单调性及函数的最值可求出,从而求出的值;把的值代入的解析式,由和即可求出的值;若选条件③:由的单调性可知在处取得最小值,则与条件②所给的条件一样,解法与条件②相同.
【详解】(1)因为
所以,
因为,所以.
(2)因为,
所以,所以的最大值为,最小值为.
若选条件①:因为的最大值为,最小值为,所以无解,故条件①不能使函数存在;
若选条件②:因为在上单调递增,且,
所以,所以,,
所以,
又因为,所以,
所以,
所以,因为,所以.
所以,;
若选条件③:因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得最小值,即.
以下与条件②相同.
20.(2024·上海·高考真题)已知,
(1)设,求解:的值域;
(2)的最小正周期为,若在上恰有3个零点,求的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)利用三角函数的性质结合换元法求出单调性,再求解值域即可.
(2)利用三角函数的性质求解参数即可.
【详解】(1)因为,所以,
因为,所以令,
由正弦函数性质得在上单调递增,在上单调递减,
所以,故,
(2)由题意得,所以,可得,
当时,,,即,,
当时,,不符合题意,
当时,,符合题意,
当时,,符合题意,
当时,,符合题意,
所以,
即,故.
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