内容正文:
三角函数专题训练
课堂训练
1.要得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A. 向右平移个单位长度 B. 向左平移个单位长度
C. 向右平移个单位长度 D. 向左平移个单位长度
【答案】A
【分析】利用诱导公式将平移前的函数化简得到,进而结合平移变换即可求出结果.
【详解】因为,
而,故将函数的图象向右平移个单位长度即可, 故选:A.
2.当时,下列不等式中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】通过取特殊值,结合正弦函数和余弦函数的单调性排除错误选项,由此确定正确选项.
【详解】由题意可知,对于选项A,当时,,,且,所以,故选项A错误;对于选项C,当时,,,则选项C错误;对于选项D,当时,,,则选项D错误;排除ACD,
故选:B.
3.(多选)已知函数图象的一条对称轴为,且在内单调递减,则以下说法正确的是( )
A. 是其中一个对称中心 B.
C. 在上单调递增 D.
【答案】AD
【分析】先根据条件求出和的值,即可得的解析式,由正弦函数的对称中心方程可判断A;由的值可判断B;求的单调递增区间可判断C;将代入计算可判断D,进而可得正确选项.
【详解】因为在内单调递减,关于对称,
所以当时,取得最小值,
所以①,且,可得,所以,
因为,所以,且和在同一个单调递减区间,
所以②,两式相减可得:,所以,所以,
因为,所以,,可得,
对于A:由可得:,所以是其中一个对称中心,故选项A正确;
对于B:由计算可知:,故选项B不正确;
对于C:令,得
所以在单调递増,在上单调递减,故选项C不正确;
对于D.:,故选项D正确,
故选:AD.
4、(多选)已知函数,则( )
A. 是奇函数 B. 是周期函数且最小正周期为
C. 的值域是 D. 当时
【答案】ABD
A.按照奇函数的定义判断即可;
B.分别求出两部分的周期,再求出最小公倍数即周期;
C.分析与不可能同时取得,故C错;
D.将计算,整理可得出结论.
【详解】A.,故是奇函数,故A正确;B.因为的最小正周期是,的最小正周期为,二者的“最小公倍数”是,故是的最小正周期,故B正确;
C.分析的最大值,因为,,所以,等号成立的条件是和同时成立,而当即时,,故C错误;
D.展开整理可得,易知当时,,故D正确. 故选:ABD
5、设函数,,若为的极小值点,则______.
【答案】
【分析】本题根据极小值的信息,求出导函数,令其等于0,根据范围求解,代入求解即可.
【详解】
,
令, 整理得:或,解得:或.
当时,;当时,;当时,,
∴,∴.故答案为:.
【点睛】本题考查函数的导函数,求极小值点的问题以及三角函数求值问题,是中档题.
思维升华 求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型
(1)形如y=asin x+bcos x+c的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+c的形式,再求值域(最值).
(2)形如y=asin2x+bsin x+c的三角函数,可先设sin x=t,化为关于t的二次函数求值域(最值).
(3)形如y=asin xcos x+b(sin x±cos x)+c的三角函数,可先设t=sin x±cos x,化为关于t的二次函数求值域(最值).
6、已知函数f(x)=sinx cosx+sin2x-.
(1)求f(x)的最小正周期及其对称轴方程;
(2)设函数,其中常数ω>0.
(ⅰ)若函数g(x)在区间上是增函数,求ω的最大值.
(ⅱ)当ω=4时,函数y=g(x)-4λf(x)在上的最大值为,求实数λ的值.
【答案】(1),,;(2)(ⅰ)3,(ii).
【解析】【分析】(1)利用辅助角公式化简,然后利用正弦函数的性质即得;
(2)(ⅰ)利用整体代入法结合正弦函数性质列出不等式可求;(ⅱ)由题转化为二次函数型函数已知最大值求参数的值,通过分类讨论即可.
【详解】(1).所以,,
由,,解得,,
所以,的最小正周期为,其对称轴方程为,.
(2),
(i)当时,,因为在区间上是增函数,且,
所以,,
即,化简得,,
因为,所以,又因为,所以,得,所以,的最大值为3.
(ii)当时,函数
.
因为,所以,所以,
当时,当且仅当,有最大值为1,与已知不符;
当时,当且仅当,有最大值,
由,解得,所以;
当时,当且仅当,有最大值为,
由,解得,这与相矛盾. 综上所述,.
7.(多选)若函数的部分图像,如图所示,则下列说法正确的是( )A.
B. 函数的图像关于对称
C. 函数的图像关于点对称
D. 时,的值域为
【答案】ABD
根据三角函数的图像求出函数的解析式,再由三角函数的性质即可得出选项.
【详解】由图像可知,,即,因为,所以,
,,,
周期,,即,,
对于A,,正确;对于B,,故图像关于对称,正确;
对于C,,错误;对于D,时,,所以,正确; 故选:ABD.
8.(多选)下列四个命题正确的是( )
A. 函数奇函数;
B. 当时,函数的最大值为
C. 已知定义域为R的函数,当且仅当时,成立;
D. 函数的最小值3.
【答案】BCD
根据奇偶性函数的定义域关于原点对称可判断A;利用余弦函数的性质即可判断B;去绝对值根据三角函数的性质可判断C;设,利用导数可判断D
【详解】A中函数定义域不关于原点对称,所以A错误;
当时,,
由余弦函数图象可知的值域是,所以B正确;
当时,;
当时,;
当时,,
当时,,
综上,时,,所以C正确.
设,,,
所以函数在上单调递减,所以函数的最小值为,所以D正确. 故选:BCD
【点睛】本题考查了函数奇偶性、三角函数的性质、利用导数求函数的最值,考查了基本运算求解能力,属于基础题.
9.(多选)已知曲线在区间上恰有一条对称轴和一个对称中心,则下列结论中正确的是( )
A. 存在ω,使 B. 存在ω,使
C. 有且仅有一个,使 D. 存在,使
【答案】ABD
【分析】利用特殊值,结合图象确定各个选项的正确性
【详解】对于AB选项,取,画出的图象如下图所示,符合“在区间上恰有一条对称轴和一个对称中心”.
此时,故AB选项正确.
对于CD选项,取,画出图象如下图所示,符合“在区间上恰有一条对称轴和一个对称中心”.
,由图可知在区间上有两个,使,C选项错误.
由图可知,存在,使,D选项正确.
故选:ABD
【点睛】有关三角函数图象与性质的题目,结合图象可以迅速解答.
思维升华 (1)三角函数周期的一般求法
①公式法;
②不能用公式求周期的函数时,可考虑用图象法或定义法求周期.
(2)对于可化为f(x)=Asin(ωx+φ)(或f(x)=Acos(ωx+φ))形式的函数,如果求f(x)的对称轴,只需令ωx+φ=+kπ(k∈Z)(或令ωx+φ=kπ(k∈Z)),求x即可;如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z)(或令ωx+φ=+kπ(k∈Z)),求x即可.
(3)对于可化为f(x)=Atan(ωx+φ)形式的函数,如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=(k∈Z),求x即可.
10、下列区间中,函数单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】解不等式,利用赋值法可得出结论.
【详解】因为函数的单调递增区间为,
对于函数,由,
解得,
取,可得函数的一个单调递增区间为,
则,,A选项满足条件,B不满足条件;
取,可得函数的一个单调递增区间为,
且,,CD选项均不满足条件.
故选:A.
【点睛】方法点睛:求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成形式,再求的单调区间,只需把看作一个整体代入的相应单调区间内即可,注意要先把化为正数.
11、若函数f(x)=sin(4x-)()在区间(0,)上单调递增,则实数φ的取值范围是( )
A. [] B. [] C. [] D. []
【答案】D
【分析】求出相位的取值区间,再结合正弦函数的单调递增区间列出不等式求解即得.
【详解】当时,,又,则,
因函数在上单调递增,且函数f(x)=sin(4x-)()在区间[0,]上单调递增,
于是得,解得,所以实数φ的取值范围是.故选:D
12、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:.
思维升华 (1)已知三角函数解析式求单调区间
求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx+φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,可借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.
(2)已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
13、设函数(,,为常数,且,,)的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)设为锐角,且,求.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)根据图象的最小值求,根据周期求,再根据“五点法”求,即可得到函数的解析式;(2)根据(1)的结果,代入,求,再利用角的变换求的值.
【详解】(1)由图像,得,最小正周期,所以,所以,由,得,,所以,,因为,所以.
(2)由,得,因为,所以,又,所以,所以,所以
.
14、若函数f(x)=3sin-2在区间上单调,则实数a的最大值是________.
答案
解析 方法一 令2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,即2kπ+≤x≤2kπ+,k∈Z,所以函数f(x)在区间上单调递减,所以a的最大值为.
方法二 因为≤x≤a,所以+≤x+≤a+,
又f(x)在上单调, +<a+≤,即<a≤,所以a的最大值为.
15、已知,.
(1)若函数图象的两条相邻对称轴之间的距离为,求的值;
(2)若函数的图象关于对称,且函数在上单调,求的值.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)利用辅助角公式将函数化简,依题意,即可求出,从而得到函数解析式,再代入计算可得;
(2)由对称性得到,,再由函数在区间上的单调性求出的范围,即可得解.
【小问1详解】因为,
因为函数图象的两条相邻对称轴之间的距离为,
所以,则,所以,解得,
所以,所以.
小问2详解】
由,函数的图象关于对称,
所以,,所以,,由,,则,
又函数在上单调,所以,解得,所以当时.
课时精练
1.已知函数的部分图象如图所示,则满足条件的最小正整数x为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【分析】先由图象求出函数的周期,从而求出,结合五点法可求出,明确函数的解析式,将所求不等式转化为或,由于自变量为正整数,从而由即可选出正确答案.
【详解】解析:由图可知,即,所以.
由五点法可得,即.所以.
因为,
所以由,得或.
因为,
所以满足题意的最小正整数x为2, 故选:B.
【点睛】关键点睛:本题考查了由三角函数的图象求函数的解析式,本题的关键是求出函数的解析式将所解不等式进行化简.
2.若x1<x2时,不等式[sin(x1+)-sin(x2+)]<m(x1-x2)恒成立,则实数m的取值范围是_________.
【答案】(-,]
【考点】不等式的恒成立问题
【解析】由题意,sin(x1+)-mx1<sin(x2+)-mx2,设函数,由条件x1<x2可得f(x)为单调递增函数,=sinx+cosx-mx可得f′(x)=cosx-sinx-m,由f′(x)≥0恒成立可得,(x+)恒成立,而的最小值为-,所以m≤,则实数m的取值范围为(-,].
3.(多选)已知函数,是的导函数,则下列结论中正确的是
A.函数的值域与的值域不相同
B.把函数的图象向右平移个单位长度,就可以得到函数的图象
C.函数和在区间(,)上都是增函数
D.若是函数的极值点,则是函数的零点
答案:CD
解析:,,
所以函数的值域与的值域相同,A错误,把函数的图象向右平移个单位长度,得到,并不是函数的图象,故B错误;选项C,D都正确,故选CD.
4.(多选)已知函数f(x)=sin4x-cos4x,则下列说法正确的是( )
A.f(x)的最小正周期为π B.f(x)的最大值为2 C.f(x)的图象关于y轴对称 D.f(x)在区间上单调递增
答案 ACD
解析 ∵f(x)=sin4x-cos4x=sin2x-cos2x=-cos 2x,∴函数f(x)的最小正周期T=π,f(x)的最大值为1.
∵f(-x)=-cos(-2x)=-cos 2x=f(x),∴f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称.
∵y=cos 2x在上单调递减,∴f(x)=-cos 2x在上单调递增,故选ACD.
5.记函数最小正周期为T.若,且的图象关于点中心对称,则( )
A. 1 B. C. D. 3
【答案】A
【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解.
【详解】由函数的最小正周期T满足,得,解得,
又因为函数图象关于点对称,所以,且,
所以,所以,,所以. 故选:A
6.(多选)已知函数,其导函数为,设,则( )
A. 的图象关于原点对称 B. 在R上单调递增
C. 是的一个周期 D. 在上的最小值为
【答案】AC
【分析】对A:求出的定义域,再利用奇偶性的定义判断即可;
对B:利用的导数可判断;
对C:计算,看是否等于即可;
对D:设,根据对勾函数的单调性可得最值.
【详解】的定义域是,其定义域关于坐标原点对称,
且,
所以是奇函数,所以的图象关于原点对称,故A项正确;
由,得,则.
恒成立,所以在上单调递增,并不是在R上单调递增,故B项错误;
由,得函数的定义域是,故C项正确;
设,当时,,
此时,,根据对勾函数的单调性,在上单调递减,
,故D项错误.
故选:AC.
7.(多选)已知函数f(x)=sin-2sin·cos,则下列关于函数f(x)的描述正确的是( )
A.f(x)在区间上单调递增 B.f(x)图象的一个对称中心是
C.f(x)图象的一条对称轴是x=-
D.将f(x)的图象向右平移个单位长度后,所得函数图象关于y轴对称
答案 AC
解析 f(x)=sin-2sincos=cos 2x+sin 2x+sin2x-cos2x
=cos 2x+sin 2x-cos 2x=sin,
由2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),得kπ-≤x≤kx+(k∈Z),
当k=0时,⊆,故A正确;
f =sin =1≠0,故B不正确;f =-sin =-1,故C正确;
将f(x)的图象向右平移个单位长度得到函数y=sin的图象,显然不关于y轴对称,故D不正确.
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三角函数专题训练
课堂训练
1.要得到函数的图象,可以将函数的图象( )
A. 向右平移个单位长度 B. 向左平移个单位长度
C. 向右平移个单位长度 D. 向左平移个单位长度
2.当时,下列不等式中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
3.(多选)已知函数图象的一条对称轴为,且在内单调递减,则以下说法正确的是( )
A. 是其中一个对称中心 B.
C. 在上单调递增 D.
4、(多选)已知函数,则( )
A. 是奇函数 B. 是周期函数且最小正周期为
C. 的值域是 D. 当时
5、设函数,,若为的极小值点,则______.
【点睛】本题考查函数的导函数,求极小值点的问题以及三角函数求值问题,是中档题.
思维升华 求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型
(1)形如y=asin x+bcos x+c的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+c的形式,再求值域(最值).
(2)形如y=asin2x+bsin x+c的三角函数,可先设sin x=t,化为关于t的二次函数求值域(最值).
(3)形如y=asin xcos x+b(sin x±cos x)+c的三角函数,可先设t=sin x±cos x,化为关于t的二次函数求值域(最值).
6、已知函数f(x)=sinx cosx+sin2x-.
(1)求f(x)的最小正周期及其对称轴方程;
(2)设函数,其中常数ω>0.
(ⅰ)若函数g(x)在区间上是增函数,求ω的最大值.
(ⅱ)当ω=4时,函数y=g(x)-4λf(x)在上的最大值为,求实数λ的值.
7.(多选)若函数的部分图像,如图所示,则下列说法正确的是( )A.
B. 函数的图像关于对称
C. 函数的图像关于点对称
D. 时,的值域为
8.(多选)下列四个命题正确的是( )
A. 函数奇函数;
B. 当时,函数的最大值为
C. 已知定义域为R的函数,当且仅当时,成立;
D. 函数的最小值3.
9.(多选)已知曲线在区间上恰有一条对称轴和一个对称中心,则下列结论中正确的是( )
A. 存在ω,使 B. 存在ω,使
C. 有且仅有一个,使 D. 存在,使
【点睛】有关三角函数图象与性质的题目,结合图象可以迅速解答.
思维升华 (1)三角函数周期的一般求法
①公式法;
②不能用公式求周期的函数时,可考虑用图象法或定义法求周期.
(2)对于可化为f(x)=Asin(ωx+φ)(或f(x)=Acos(ωx+φ))形式的函数,如果求f(x)的对称轴,只需令ωx+φ=+kπ(k∈Z)(或令ωx+φ=kπ(k∈Z)),求x即可;如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z)(或令ωx+φ=+kπ(k∈Z)),求x即可.
(3)对于可化为f(x)=Atan(ωx+φ)形式的函数,如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=(k∈Z),求x即可.
10、下列区间中,函数单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
11、若函数f(x)=sin(4x-)()在区间(0,)上单调递增,则实数φ的取值范围是( )
A. [] B. [] C. [] D. []
12、已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是________.
思维升华 (1)已知三角函数解析式求单调区间
求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx+φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,可借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.
(2)已知三角函数的单调区间求参数.先求出函数的单调区间,然后利用集合间的关系求解.
13、设函数(,,为常数,且,,)的部分图象如图所示.
(1)求的解析式;
(2)设为锐角,且,求.
14、若函数f(x)=3sin-2在区间上单调,则实数a的最大值是________.
15、已知,.
(1)若函数图象的两条相邻对称轴之间的距离为,求的值;
(2)若函数的图象关于对称,且函数在上单调,求的值.
课时精练
1.已知函数的部分图象如图所示,则满足条件的最小正整数x为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2.若x1<x2时,不等式[sin(x1+)-sin(x2+)]<m(x1-x2)恒成立,则实数m的取值范围是_________.
3.(多选)已知函数,是的导函数,则下列结论中正确的是
A.函数的值域与的值域不相同
B.把函数的图象向右平移个单位长度,就可以得到函数的图象
C.函数和在区间(,)上都是增函数
D.若是函数的极值点,则是函数的零点
4.(多选)已知函数f(x)=sin4x-cos4x,则下列说法正确的是( )
A.f(x)的最小正周期为π B.f(x)的最大值为2 C.f(x)的图象关于y轴对称 D.f(x)在区间上单调递增
5.记函数最小正周期为T.若,且的图象关于点中心对称,则( )
A. 1 B. C. D. 3
6.(多选)已知函数,其导函数为,设,则( )
A. 的图象关于原点对称 B. 在R上单调递增
C. 是的一个周期 D. 在上的最小值为
7.(多选)已知函数f(x)=sin-2sin·cos,则下列关于函数f(x)的描述正确的是( )
A.f(x)在区间上单调递增 B.f(x)图象的一个对称中心是
C.f(x)图象的一条对称轴是x=-
D.将f(x)的图象向右平移个单位长度后,所得函数图象关于y轴对称
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