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课时五十二 周期性与奇偶性
课后练习
一、选择题
1.下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线x=对称的是( )
A.y=sin (2x+) B.y=sin (2x+)
C.y=sin (2x-) D.y=sin (2x-)
2.函数y=sin2x+sinx-1的值域为( )
A.[-1,1] B.[-,-1]
C.[-,1] D.[-1,]
3.已知函数f(x)=sin (2x+φ)的图象关于直线x=对称,则φ可能是( )
A. B.- C. D.
4.若函数f(x)=3sin (ωx+φ)对任意的x都有f(+x)=f(-x),则f()等于( )
A.3或0 B.-3或0
C.0 D.-3或3
5.已知函数f(x)=2sin (ωx+)-1(ω>0)的两条相邻对称轴之间的距离为,则下列点的坐标为f(x)的对称中心的是( )
A.(,-1) B.(,0)
C.(-,-1) D.(-,0)
6.(多选)已知函数f(x)=2sin (2x-)+1,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于点(,0)对称
B.函数f(x)图象的一条对称轴是x=-
C.若x∈,则函数f(x)的最小值为+1
D.若0<x1<x2<π,则f(x1)<f(x2)
7.函数y=的奇偶性为( )
A.奇函数 B.既是奇函数也是偶函数
C.偶函数 D.非奇非偶函数
8.若函数y=cos(k>0)的最小正周期不大于2,则正整数k的最小值应是( )
A.10 B.11 C.12 D.13
9.关于函数f(x)=4sin(x∈R),有下列命题:
①函数y=f(x)的表达式可改写为y=4cos;
②函数y=f(x)是以2π为最小正周期的周期函数;
③函数y=f(x)的图象关于点对称;
④函数y=f(x)的图象关于直线x=-对称.
其中正确的是( )
A.②③ B.①③ C.①④ D.②④
二、填空题
10.已知函数f(x)=2sin (-2x+)-1,则函数f(x)的对称轴为________,对称中心为________.
11.设函数f(x)=sin (ωx+)(ω>0),若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,则ω的最小值为________.
12.函数y=+2的最小正周期是 .
13.设定义在R上的函数f(x)满足f(x)·f(x+2)=13.若f(1)=2,则f(99)= .
三、解答题
14.已知定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数,f(x)的最小正周期是π,且当x∈时,f(x)=sin x.
(1)求当x∈[-π,0]时,f(x)的解析式;
(2)画出函数f(x)在区间[-π,π]上的简图;
(3)求当f(x)≥时x的取值范围.
15.已知函数y=5cos(其中k∈N),对任意实数a,在区间[a,a+3]上要使函数值出现的次数不少于4次且不多于8次,求k的值.
16.已知x∈.
(1)求函数y=cos x的值域;
(2)求函数y=-3sin2x-4cosx+4的最大值和最小值.
17.设函数f(x)=sin (2x+φ)(-π<φ<0),y=f(x)图象的一条对称轴是直线x=.
(1)求φ;
(2)求函数y=f(x)的单调递增区间.
课时五十二 周期性与奇偶性
课后练习(答案)
一、选择题
1.下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线x=对称的是( )
A.y=sin (2x+) B.y=sin (2x+)
C.y=sin (2x-) D.y=sin (2x-)
解析:四个选项中,最小正周期均为π,将x=代入各选项,只有选项D符合题意.
答案:D
2.函数y=sin2x+sinx-1的值域为( )
A.[-1,1] B.[-,-1]
C.[-,1] D.[-1,]
解析:令sin x=t,则t∈[-1,1],∴f(t)=t2+t-1=(t+)2-,∴当t=-时,f(t)min=-;当t=1时,f(t)max=1.故其值域为.故选C.
答案:C
3.已知函数f(x)=sin (2x+φ)的图象关于直线x=对称,则φ可能是( )
A. B.- C. D.
解析:由题意,当x=时,f(x)=sin (2×+φ)=±1,
故+φ=kπ+(k∈Z),解得φ=kπ+(k∈Z).
当k=0时,φ=,故选D.
答案:D
4.若函数f(x)=3sin (ωx+φ)对任意的x都有f(+x)=f(-x),则f()等于( )
A.3或0 B.-3或0
C.0 D.-3或3
解析:因为f(+x)=f(-x),所以f(x)关于直线x=对称.所以f()应取得最大值或最小值,即f()=3或f()=-3.
答案:D
5.已知函数f(x)=2sin (ωx+)-1(ω>0)的两条相邻对称轴之间的距离为,则下列点的坐标为f(x)的对称中心的是( )
A.(,-1) B.(,0)
C.(-,-1) D.(-,0)
解析:由题意知f(x)最小正周期T==π,解得ω=2,∴f(x)=2sin (2x+)-1,令2x+=kπ(k∈Z),解得x=-(k∈Z),此时f(x)=-1,
f(x)的对称中心为(-,-1)(k∈Z),
当k=0时,f(x)的一个对称中心为(-,-1).
答案:C
6.(多选)已知函数f(x)=2sin (2x-)+1,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于点(,0)对称
B.函数f(x)图象的一条对称轴是x=-
C.若x∈,则函数f(x)的最小值为+1
D.若0<x1<x2<π,则f(x1)<f(x2)
解析:对于函数f(x)=2sin (2x-)+1,
当x=时,f(x)=+1,故A不正确;当x=-时,f(x)=-1,为最小值,故函数f(x)图象的一条对称轴是x=-,故B正确;当x∈,2x-∈,故当2x-=或时,f(x)取得最小值为+1,故C正确;若0<x1<x2<π,则-<2x1-<2x2-<,不能推出f(x1)<f(x2),故D不正确.
答案:BC
7.函数y=的奇偶性为( )
A.奇函数 B.既是奇函数也是偶函数
C.偶函数 D.非奇非偶函数
解析:由题意知,1-sin x≠0,即sin x≠1,所以函数y的定义域为.
因为定义域不关于原点对称,所以该函数是非奇非偶函数.
答案:D
8.若函数y=cos(k>0)的最小正周期不大于2,则正整数k的最小值应是( )
A.10 B.11 C.12 D.13
解析:由题意可知最小正周期T=≤2,故k≥4π.又因为k∈N*,所以k的最小值为13,故选D.
答案:D
9.关于函数f(x)=4sin(x∈R),有下列命题:
①函数y=f(x)的表达式可改写为y=4cos;
②函数y=f(x)是以2π为最小正周期的周期函数;
③函数y=f(x)的图象关于点对称;
④函数y=f(x)的图象关于直线x=-对称.
其中正确的是( )
A.②③ B.①③ C.①④ D.②④
解析:f(x)=4sin=4cos=4cos=4cos,故①正确;
函数f(x)的最小正周期为π,故②错误;
由f=4sin=0,可知函数y=f(x)的图象关于点对称,不关于直线x=-对称,故③正确,④错误.
答案:B
二、填空题
10.已知函数f(x)=2sin (-2x+)-1,则函数f(x)的对称轴为________,对称中心为________.
解析:(1)f(x)=2sin (-2x+)-1=-2sin (2x-)-1,由2x-=kπ-,k∈Z,解得x=-+(k∈Z),
由2x-=kπ,k∈Z解得x=+,k∈Z,所以对称中心为(+,-1),k∈Z.
答案:x=-+ (+,-1)
11.设函数f(x)=sin (ωx+)(ω>0),若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,则ω的最小值为________.
解析:由条件f(x)≤f()对任意的实数x都成立,
可知f()是函数的最大值,
当x=时,ω·+=+2kπ,k∈Z,
解得ω=6k+1,k∈Z,ω>0,当k=0时,ωmin=1.
答案:1
12.函数y=+2的最小正周期是 .
解析:∵函数y=sin的最小正周期T=π,
∴函数y=+2的最小正周期是.
答案:
13.设定义在R上的函数f(x)满足f(x)·f(x+2)=13.若f(1)=2,则f(99)= .
解析:因为f(x)·f(x+2)=13,所以f(x+2)=.所以f(x+4)==f(x).
所以f(x)是以4为周期的函数.
所以f(99)=f(24×4+3)=f(3)=.
答案:
三、解答题
14.已知定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数,f(x)的最小正周期是π,且当x∈时,f(x)=sin x.
(1)求当x∈[-π,0]时,f(x)的解析式;
(2)画出函数f(x)在区间[-π,π]上的简图;
(3)求当f(x)≥时x的取值范围.
解:(1)∵f(x)是偶函数,
∴f(-x)=f(x).
∵当x∈时,f(x)=sin x,
∴当x∈时,f(x)=f(-x)=sin(-x)=-sin x.
又当x∈时,x+π∈,f(x)的周期为π,
∴f(x)=f(π+x)=sin(π+x)=-sin x.
∴当x∈[-π,0]时,f(x)=-sin x.
(2)画出函数f(x)在区间[-π,π]上的简图如图.
(3)∵在区间[0,π]内,当f(x)=时,x=或x=,
∴在区间[0,π]内,当f(x)≥时,x∈.
又f(x)的周期为π,
∴当f(x)≥时,x的取值范围是[kπ+,kπ+],k∈Z.
15.已知函数y=5cos(其中k∈N),对任意实数a,在区间[a,a+3]上要使函数值出现的次数不少于4次且不多于8次,求k的值.
解:由5cos,
得cos(πx-)=.
因为函数y=cos x在每个周期内出现函数值为有2次,而区间[a,a+3]的长度为3,所以为了使长度为3的区间内出现函数值不少于4次且不多于8次,必须使3不小于2个周期长度且不大于4个周期长度,即2×≤3,且4×≥3.
所以≤k≤.又k∈N,所以k=2,3.
16.已知x∈.
(1)求函数y=cos x的值域;
(2)求函数y=-3sin2x-4cosx+4的最大值和最小值.
解:(1)∵x∈,
∴当x=时,函数y=cos x取最小值cos =-,
当x=0时,函数y=cos x取最大值cos 0=1,
∴函数y=cos x的值域为.
(2)化简可得y=-3sin2x-4cosx+4=3cos2x-4cosx+1,
令cos x=t,由(1)知t∈;
则y=3t2-4t+1=3(t-)2-,
当t=时,ymin=-,当t=-时,ymax=.
17.设函数f(x)=sin (2x+φ)(-π<φ<0),y=f(x)图象的一条对称轴是直线x=.
(1)求φ;
(2)求函数y=f(x)的单调递增区间.
解:(1)由题意得,2×+φ=kπ+,k∈Z.
又-π<φ<0,所以φ=-;
(2)由(1)知f(x)=sin (2x-),
2kπ-≤2x-≤2kπ+,解得kπ+≤x≤kπ+,所以单调递增区间是,k∈Z.
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