高一【数学(人教A版)】正弦函数、余弦函数的性质应用-练习题
正弦函数与余弦函数的图象练习题
专项训练:正弦函数与余弦函数的图象一、单选题1.同时具有性质:①最小正周期是;②图象关于直线对称;③在上是增函数的一个函数是 ( )A .B .C .D .2.定义在上的函数既是偶函数又是周期函数,若的最小正周期是,且当时,,则的值为( ). A .B .C .D .3.函数的部分图象如图,则、可以取的一组值是( )A .B .C .D .4.函数,是A . 最小正周期为的奇函数B . 最小正周期为的偶函数C . 最小正周期为的奇函数 D . 最小正周期为的偶函数5.函数f (x )=4x -3tan x 在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上的图象大致为( )A .B .C .D .6.如图是函数()(),(0)2f x cos x ππϕϕ<<=+的部分图象,则f (3x 0)=( )A .12 B . -12 C .3. 37.已知f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|〈2π)的最小正周期为π,若其图象向左平移π3个单位长度后关于y 轴对称,则( )A . ω=2,φ=π3B . ω=2,φ=π6C . ω=4,φ=π6D . ω=2,ω=-π68.函数y =sin2x +cos2x 最小正周期为A .B .C . πD . 2π9.函数f (x )=sin(ωx +φ) 0,2πωϕ⎛⎫>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,若x 1,x 2∈,63ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=( )A .12B . 22C .32D . 1 10.下列函数中,周期为π,且在,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数的是( )A . sin 2y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B . cos 2y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ C . cos 22y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ D . sin 22y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭11.函数y =-sin x ,x ∈π3,22π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的简图是( )A .B .C .D .12.函数f (x )=sin π23x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图象的对称轴方程可以为 ( )A . x=π12B . x=5π12 C . x=π3 D . x=π613.已知函数的部分图象如图所示,则函数的解析式为 ( )A .B .C .D .14.函数()22sin sin 44f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭是( )。
【2019-2020高一数学试题】人教A版必修4《正弦函数、余弦函数的性质(1)》试题 答案解析
正弦函数、余弦函数的性质(1)——基础巩固类——一、选择题1.下列函数中,最小正周期为π的是( ) A .y =sin x B .y =cos x C .y =sin x2D .y =cos2x2.函数f (x )=x +sin x ,x ∈R ( )A .是奇函数,但不是偶函数B .是偶函数,但不是奇函数C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数又不是偶函数3.定义在R 上的函数f (x )周期为π,且是奇函数,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4的值为( )A .1B .-1C .0D .24.函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3图象的对称轴方程可能是( ) A .x =-π6 B .x =-π12 C .x =π6 D .x =π12 5.下列四个函数中,是以π为周期的偶函数的是( )A .y =|sin x |B .y =|sin2x |C .y =|cos2x |D .y =cos3x6.如果函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的相邻两个零点之间的距离为π6,则ω的值为( )A .3B .6C .12D .24二、填空题7.函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的周期为π4,则ω= .8.已知函数f (x )=ax +b sin x +1,若f (2 015)=7,则f (-2 015)= . 9.已知函数f (x )是以2为周期的函数,且当x ∈[1,3)时,f (x )=x -2,则f (-1)= .三、解答题10.判断函数f (x )=lg(sin x +1+sin 2x )的奇偶性.11.已知函数y =12sin x +12|sin x |. (1)画出函数的简图;(2)这个函数是周期函数吗?如果是,求出它的最小正周期.——能力提升类——12.已知函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4+φ是奇函数,则φ的值可以是( )A .0B .-π4 C.π2 D .π13.设函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=f (x ),f (x +2)=f (x ),则函数y =f (x )的图象是( )14.设函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6,ω>0,x ∈(-∞,+∞),且以π2为最小正周期.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4+π12=95,则sin α的值为 .15.已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3,若函数g (x )的最小正周期是π,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2时,g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2,求关于x 的方程g (x )=32的解集.正弦函数、余弦函数的性质(1)(答案解析)——基础巩固类——一、选择题1.下列函数中,最小正周期为π的是( D ) A .y =sin x B .y =cos x C .y =sin x2D .y =cos2x解析:A 项,y =sin x 的最小正周期为2π,故A 项不符合题意;B 项,y =cos x 的最小正周期为2π,故B 项不符合题意;C 项,y =sin x2的最小正周期为T =2πω=4π,故C 项不符合题意;D 项,y =cos2x 的最小正周期为T =2πω=π,故D 项符合题意.故选D.2.函数f (x )=x +sin x ,x ∈R ( A ) A .是奇函数,但不是偶函数 B .是偶函数,但不是奇函数 C .既是奇函数又是偶函数 D .既不是奇函数又不是偶函数解析:函数f (x )=x +sin x 的定义域为R ,f (-x )=-x +sin(-x )=-x -sin x =-f (x ),则f (x )为奇函数.故选A.3.定义在R 上的函数f (x )周期为π,且是奇函数,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4的值为( B )A .1B .-1C .0D .2解析:∵T =π,且为奇函数.∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34π-π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=-1. 4.函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3图象的对称轴方程可能是( D )A .x =-π6 B .x =-π12 C .x =π6D .x =π12解析:令2x +π3=k π+π2(k ∈Z ),得x =k π2+π12(k ∈Z ).故选D. 5.下列四个函数中,是以π为周期的偶函数的是( A ) A .y =|sin x | B .y =|sin2x | C .y =|cos2x |D .y =cos3x解析:A 中的函数周期为π.B 中的函数周期为π2.C 中的函数周期为π2.D 中的函数周期为23π.故选A.6.如果函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的相邻两个零点之间的距离为π6,则ω的值为( B )A .3B .6C .12D .24解析:函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的相邻两个零点之间的距离为π6,∴T =2×π6=π3,又2πω=π3,∴ω=6.选B.二、填空题7.函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的周期为π4,则ω=8. 解析:π4=2πω,∴ω=8.8.已知函数f (x )=ax +b sin x +1,若f (2 015)=7,则f (-2 015)=-5. 解析:由f (2 015)=2 015a +b sin2 015+1=7, 得2 015a +b sin2 015=6,∴f (-2 015)=-2 015a -b sin2 015+1=-(2 015a +b sin2 015)+1=-6+1=-5.9.已知函数f (x )是以2为周期的函数,且当x ∈[1,3)时,f (x )=x -2,则f (-1)=-1.解析:因为T =2,则f (x )=f (x +2).又f (-1)=f (-1+2)=f (1),且x ∈[1,3)时,f (x )=x -2,所以f (-1)=f (1)=1-2=-1.三、解答题10.判断函数f (x )=lg(sin x +1+sin 2x )的奇偶性. 解:由题意知函数定义域为R .f (-x )=lg(-sin x +1+sin 2x )=lg 1sin x +1+sin 2x=-lg(sin x +1+sin 2x )=-f (x ),∴函数f (x )=lg(sin x +1+sin 2x )为奇函数. 11.已知函数y =12sin x +12|sin x |. (1)画出函数的简图;(2)这个函数是周期函数吗?如果是,求出它的最小正周期. 解:(1)y =12sin x +12|sin x |=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,x ∈[2k π,2k π+π](k ∈Z ),0,x ∈[2k π-π,2k π)(k ∈Z ).函数图象如图所示.(2)由图象知该函数是周期函数,其图象每隔2π重复一次,则函数的最小正周期是2π.——能力提升类——12.已知函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+φ是奇函数,则φ的值可以是( B ) A .0 B .-π4 C.π2D .π解析:y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4+φ为奇函数,则只需π4+φ=k π,k ∈Z ,从而φ=k π-π4,k ∈Z .显然当k =0时,φ=-π4满足题意.13.设函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=f (x ),f (x +2)=f (x ),则函数y =f (x )的图象是( B )解析:A 项,由f (-x )=f (x )知函数f (x )为偶函数,故A 错.B 项,由函数f (x )为偶函数,周期为2,故B 正确.C 项,由函数f (x )为偶函数,故C 错.D 项,由函数f (x )周期为2.故D 错.14.设函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π6,ω>0,x ∈(-∞,+∞),且以π2为最小正周期.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4+π12=95,则sin α的值为±45. 解析:由题意得2πω=π2, ∴ω=4,∴f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π6∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α4+π12=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=3cos α=95. ∴cos α=35,∴sin α=±1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=±45. 15.已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,若函数g (x )的最小正周期是π,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2时,g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2,求关于x 的方程g (x )=32的解集.解:当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2时,g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2=cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3.因为x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6,所以由g (x )=32 解得x +π3=-π6或π6, 即x =-π2或-π6.又因为g (x )的最小正周期为π.所以g (x )=32的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x =k π-π2或x =k π-π6,k ∈Z .。
人教A版高一数学必修第一册全册复习训练题卷含答案解析(48)
人教A 版高一数学必修第一册全册复习训练题卷(共30题)一、选择题(共10题)1. 已知 a =1.70.3,b =0.31.7,c =log 0.31.7,则 a ,b ,c 的大小关系为 ( ) A . a <b <c B . c <b <a C . c <a <b D . b <a <c2. 已知 m ∈R ,“函数 y =2x +m −1 有零点”是“函数 y =log m x 在 (0,+∞) 上为减函数”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3. 已知 sin (α+β)=14,sin (α−β)=13,则 tanα:tanβ= ( )A . −17B . 17C . −7D . 74. 根据统计,一名工人组装第 x 件某产品所用的时间(单位:分钟)为 f (x )=√x x <A√Ax ≥A (A ,c为常数),已知工人组装第 4 件产品用时 30 min ,组装第 A 件产品用时 15 min ,那么 c 和 A 的值分别是 ( ) A . 75,25 B . 75,16 C . 60,25 D . 60,165. 已知函数 f (x )={ln (x +1)+m,x ≥0ax −b +1,x <0(m <−1),对于任意 s ∈R ,且 s ≠0,均存在唯一实数 t ,使得 f (s )=f (t ),且 s ≠t ,若关于 x 的方程 ∣f (x )∣=f (m2) 有 4 个不相等的实数根,则 a 的取值范围是 ( ) A . (−4,−2) B . (−1,0)C . (−2,−1)D . (−4,−1)∪(−1,0)6. 已知 a >0 且 a ≠1,下列说法中正确的是 ( ) ①若 M =N ,则 log a M =log a N ; ②若 log a M =log a N ,则 M =N ; ③若 log a M 2=log a N 2,则 M =N ; ④若 M =N ,则 log a M 2=log a N 2. A .①③B .②④C .②D .①②③④7.定义在(−1,1]上的函数f(x)满足f(x)+1=1f(x+1),当x∈[0,1]时,f(x)=x,若函数g(x)=∣∣f(x)−12∣∣−mx−m+1在(−1,1]内恰有3个零点,则实数m的取值范围是( )A.(32,+∞)B.(32,258)C.(32,2516)D.(23,34)8.实数α,β为方程x2−2mx+m+6=0的两根,则(α−1)2+(β−1)2的最小值为( )A.8B.14C.−14D.−2549.若a>b>0,c<d<0,则一定有( )A.ac −bd>0B.ac−bd<0C.ad>bcD.ad<bc10.一个半径为R的扇形,它的周长是4R,则这个扇形所含弓形的面积为( )A.12R2B.12R2Ssin1cos1C.12(1−sin1cos1)R2D.(1−sin1cos1)R2二、填空题(共10题)11.已知△ABC中,sin(A+B)=45,cosB=−23,则sinB=,cosA=.12.函数y=lg(x2+2x−a)的定义域为R,则实数a的取值范围是.13.已知函数y=f(x)是定义在R上的以3为周期的奇函数,且f(2)=0,则方程f(x)=0在区间(0,6)内零点的个数的最小值是个.14.一个驾驶员喝了少量酒后,血液中的酒精含量迅速上升到0.3mg/mL,在停止喝酒后,血液中的酒精含量以每小时25%的速度减少.为了保障交通安全,规定驾驶员血液中的酒精含量不得超过0.09mg/mL,那么这个驾驶员至少要经过小时才能开车.(精确到1小时,参考数据lg2≈0.30,lg3≈0.48)15.将函数y=√4+6x−x2−2(x∈[0,6])的图象绕坐标原点逆时针方向旋转角θ(0≤θ≤α),得到曲线C.若对于每一个旋转角θ,曲线C都是一个函数的图象,则tanα的最大值为.16.设集合A为含有三个元素的集合,集合B={z∣z=x+y,x,y∈A,x≠y},若B={log 26,log 210,log 215},则集合 A = .17. 已知 p:∣x −4∣>6,q:x 2−2x +1−a 2>0(a >0),若 p 是 q 的充分不必要条件,则实数 a的取值范围为 .18. 已知 α 为第二象限角,sinα+cosα=12,则 cos2α= .19. 定义在 R 上的函数 f (x ) 满足 f (x +2)=f (x )−2,当 x ∈(0,2] 时,f (x )={x 2−x −6,x ∈(0,1]−2x−1−5,x ∈(1,2],若 x ∈(−6,−4] 时,关于 x 的方程 af (x )−a 2+2=0(a >0) 有解,则实数 a 的取值范围是 .20. 已知函数 f (x )={x +2x −3,x ≥1lg (x 2+1),x <1,则 f(f (−3))= ,f (x ) 的最小值是 .三、解答题(共10题)21. 已知一扇形的周长为 40 cm ,当它的半径和圆心角取何值时,能使扇形的面积最大,最大面积是多少?22. 已知实数 a ,b 是常数,函数 f (x )=(√1+x +√1−x +a)(√1−x 2+b).(1) 求函数 f (x ) 的定义域,判断函数的奇偶性,并说明理由;(2) 若 a =−3,b =1,设 t =√1+x +√1−x ,记 t 的取值组成的集合为 D ,则函数 f (x )的值域与函数 g (t )=12(t 3−3t 2)(t ∈D ) 的值域相同.试解决下列问题:(i )求集合 D ;(ii )研究函数 g (t )=12(t 3−3t 2) 在定义域 D 上是否具有单调性?若有,请用函数单调性定义加以证明:若没有,请说明理由.并利用你的研究结果进一步求出函数 f (x ) 的最小值.23. 对于定义域为 R 的函数 g (x ),若存在正常数 T ,使得 cosg (x ) 是以 T 为周期的函数,则称g (x ) 为余弦周期函数,且称 T 为其余弦周期.已知 f (x ) 是以 T 为余弦周期的余弦周期函数,其值域为 R .设 f (x ) 单调递增,f (0)=0,f (T )=4π. (1) 验证 g (x )=x +sin x3 是以 6π 为周期的余弦周期函数;(2) 设 a <b ,证明对任意 c ∈[f (a ),f (b )],存在 x 0∈[a,b ],使得 f (x 0)=c ;(3) 证明:“u 0 为方程 cosf (x )=1 在 [0,T ] 上的解,”的充要条件是“u 0+T 为方程 cosf (x )=1 在区间 [T,2T ] 上的解”,并证明对任意 x ∈[0,T ],都有 f (x +T )=f (x )+f (T ).24. 已知函数 f (x )=(sinx +cosx )2+2cos 2x −1.(1) 求 f (x ) 的最小正周期;(2) 求 f (x ) 在 [0,π2] 上的单调区间.25. 已知函数 f (x )=a +b x (b >0,b ≠1) 的图象过点 (1,4) 和点 (2,16).(1) 求 f (x ) 的表达式; (2) 解不等式 f (x )>(12)3−x2;(3) 当 x ∈(−3,4] 时,求函数 g (x )=log 2f (x )+x 2−6 的值域.26. 已知函数 f (x ) 的定义域为 D ,若对任意的 x 1∈D ,都存在 x 2∈D ,满足 f (x 1)=1f (x 2),则称函数 f (x ) 为“L 函数”.(1) 判断函数 f (x )=sinx +32,x ∈R 是否为“L 函数”,并说明理由;(2) 已知“L 函数”f (x ) 是定义在 [a,b ] 上的严格增函数,且 f (a )>0,f (b )>0,求证:f (a )⋅f (b )=1.27. 记函数 f (x ) 的定义域为 D ,如果存在实数 a ,b 使得 f (a −x )+f (a +x )=b 对任意满足a −x ∈D 且 a +x ∈D 的 x 恒成立,则称 f (x ) 为 Ψ 函数. (1) 设函数 f (x )=1x −1,试判断 f (x ) 是否为 Ψ 函数,并说明理由; (2) 设函数 g (x )=12x +t ,其中常数 t ≠0,证明 g (x ) 是 Ψ 函数;(3) 若 ℎ(x ) 是定义在 R 上的 Ψ 函数,且函数 ℎ(x ) 的图象关于直线 x =m (m 为常数)对称,试判断 ℎ(x ) 是否为周期函数?并证明你的结论.28. 已知函数 f (x ) 和 g (x ) 的图象关于原点对称,且 f (x )=x 2+2x .(1) 求函数 g (x ) 的解析式;(2) 若 ℎ(x )=g (x )−λf (x )+1 在区间 [−1,1] 上是增函数,求实数 λ 的取值范围.29. 解答题.(1) 已知 cosα=17,cos (α+β)=−1114,α,β 都是锐角,求 cosβ 的值;(2) 已知 π2<β<α<34π,cos (α−β)=1213,sin (α+β)=−35,sin2α.30.用五点法作出下列函数在[−2π,0]上的图象.(1) y=1−sinx;(2) y=sin(π+x)−1.答案一、选择题(共10题) 1. 【答案】B【知识点】指数函数及其性质、对数函数及其性质2. 【答案】B【解析】若函数 y =f (x )=2x +m −1 有零点,则 f (0)=1+m −1=m <1, 当 m ≤0 时,函数 y =log m x 在 (0,+∞) 上为减函数不成立,即充分性不成立,若 y =log m x 在 (0,+∞) 上为减函数,则 0<m <1,此时函数 y =2x +m −1 有零点成立,即必要性成立,故“函数 y =2x +m −1 有零点”是“函数 y =log m x 在 (0,+∞) 上为减函数”的必要不充分条件. 【知识点】指数函数及其性质、充分条件与必要条件、对数函数及其性质3. 【答案】C【解析】 sin (α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=14,sin (α−β)=sinαcosβ−cosαsinβ=13, 所以 sinαcosβ=724,cosαsinβ=−124,所以 tanα:tanβ=sinαcosβcosαsinβ=−7. 【知识点】两角和与差的正切4. 【答案】D【知识点】函数的模型及其实际应用5. 【答案】A【解析】由题意可知 f (x ) 在 [0,+∞) 上单调递增,值域为 [m,+∞),因为对于任意 s ∈R ,且 s ≠0,均存在唯一实数 t ,使得 f (s )=f (t ),且 s ≠t , 所以 f (x ) 在 (−∞,0) 上是减函数,值域为 (m,+∞), 所以 a <0,且 −b +1=m ,即 b =1−m . 因为 ∣f (x )∣=f (m2) 有 4 个不相等的实数根,所以 0<f (m2)<−m ,又 m <−1,所以 0<am 2<−m ,即 0<(a2+1)m <−m ,所以 −4<a <−2,所以则 a 的取值范围是 (−4,−2).【知识点】对数函数及其性质、函数的零点分布6. 【答案】C【解析】对于①,当 M =N ≤0 时,log a M ,log a N 都没有意义,故不成立; 对于②,log a M =log a N ,则必有 M >0,N >0,M =N ,故成立;对于③,当 M ,N 互为相反数且不为 0 时,也有 log a M 2=log a N 2,但此时 M ≠N ,故不成立; 对于④,当 M =N =0 时,log a M 2,log a N 2 都没有意义,故不成立. 综上,只有②正确. 【知识点】对数的概念与运算7. 【答案】C【解析】当 x ∈(−1,0) 时,x +1∈(0,1),f (x )=1f (x+1)−1=1x+1−1,若函数 g (x )=∣∣f (x )−12∣∣−mx −m +1 在 (−1,1] 内恰有 3 个零点,即方程 ∣∣f (x )−12∣∣−mx −m +1=0 在 (−1,1] 内恰有 3 个根,也就是函数 y =∣∣f (x )−12∣∣ 与 y =mx +m −1 的图象有三个不同交点,作出函数图象如图:由图可知,过点 (−1,−1) 与点 (−13,0) 的直线的斜率为 32;设过点 (−1,1),且与曲线 y =1x+1−1−12=−3x−12(x+1) 相切的切点为 (x 0,y 0), 则 yʹ∣x=x 0=−1(x 0+1)2=y 0−1x0−(−1), 又因为 y 0=−3x 0−12(x 0+1),解得 {x 0=−15,y 0=−14,则切点为 (−15,−14).所以切线的斜率为 k =1+14−1−(−15)=−2516,由对称性可知,过点 (−1,−1) 与曲线 ∣∣f (x )−12∣∣ 在 (−1,0) 上相切的切线的斜率为 2516.所以使函数 y =∣∣f (x )−12∣∣与 y =mx +m −1 的图象有三个不同交点的 m 的取值范围为(32,2516).【知识点】函数的零点分布、利用导数求函数的切线方程8. 【答案】A【解析】因为 Δ=(2m )2−4(m +6)≥0, 所以 m 2−m −6≥0, 所以 m ≥3 或 m ≤−2.而(α−1)2+(β−1)2=α2+β2−2(α+β)+2=(α+β)2−2αβ−2(α+β)+2=(2m )2−2(m +6)−2(2m )+2=4m 2−6m −10=4(m −34)2−494,因为 m ≥3,或 m ≤−2,所以当 m =3 时,(α−1)2+(β−1)2 的最小值为 8,故选A . 【知识点】函数的最大(小)值9. 【答案】D【解析】因为 c <d <0,所以 0<−d <−c , 又 0<b <a ,所以 −bd <−ac ,即 bd >ac , 又因为 cd >0,所以 bdcd >accd ,即 bc >ad . 【知识点】不等式的性质10. 【答案】D【解析】 l =4R −2R =2R ,α=lR =2R R=2,可得:S 扇形=12lR =12×2R ×R =R 2,可得:S 三角形=12×2Rsin1×Rcos1=sin1⋅cos1⋅R 2,可得:S弓形=S扇形−S三角形=R2−sin1⋅cos1⋅R2 =(1−sin1cos1)R2.【知识点】弧度制二、填空题(共10题)11. 【答案】√53;6+4√515【知识点】两角和与差的余弦12. 【答案】a<−1【知识点】函数的定义域的概念与求法、对数函数及其性质13. 【答案】7【知识点】函数的零点分布、函数的周期性14. 【答案】5【解析】设经过n小时后才能开车,由题意得0.3(1−0.25)n≤0.09,所以(34)n≤0.3,所以nlg34≤lg310<0,所以n≥lg3−1lg3−2lg2=0.48−10.48−0.6=133,解得n≥133,故至少经过5小时才能开车.故答案为:5.【知识点】函数模型的综合应用15. 【答案】23【解析】将函数变形为方程,可得(x−3)2+(y+2)2=13,x∈[0,6],y≥0,其图象如图所示.过点O作该图象所在圆M的切线OA,将该函数的图象绕原点逆时针旋转时,其最大的旋转角为∠AOy,此时曲线C都是一个函数的图象,因为k OA=−1k OM =32,所以tan∠AOy=23.【知识点】函数的相关概念16. 【答案】 {1,log 23,log 25}【解析】设 A ={a,b,c }(a <b <c ),则 {a +b =log 26,b +c =log 215,c +a =log 210,所以 a +b +c =log 230,所以 a =1,b =log 23,c =log 25, 所以 A ={1,log 23,log 25}. 【知识点】元素和集合的关系17. 【答案】 0<a ≤3【知识点】充分条件与必要条件18. 【答案】 −√74【解析】因为 sinα+cosα=12,所以 1+2sinαcosα=14,所以 2sinαcosα=−34,则 (cosα−sinα)2=1−2sinαcosα=74. 又因为 α 为第二象限角,所以 cosα<0,sinα>0, 则 cosα−sinα=−√72,所以cos2α=cos 2α−sin 2α=(cosα+sinα)(cosα+sinα)=12×(−√72)=−√74. 【知识点】二倍角公式19. 【答案】 1≤a ≤√2【解析】因为函数 f (x ) 满足 f (x +2)=f (x )−2,所以若 x ∈(−6,−4] 时,则 x +2∈(−4,−2],x +4∈(−2,0], 若 x +6∈(0,2],即若 x ∈(−6,−5] 时, 则 x +2∈(−4,−3],x +4∈(−2,−1], 若 x +6∈(0,1],则f (x )=2+f (x +2)=4+f (x +4)=6+f (x +6)=6+(x +6)2−(x +6)−6=x 2+11x +30,若 x ∈(−5,−4] 时,则 x +2∈(−3,−2],x +4∈(−1,0], 若 x +6∈(1,2],则 f (x )=2+f (x +2)=4+f (x +4)=6+f (x +6)=6−2x+6−1−5=1−2x+5,由 af (x )−a 2+2=0(a >0) 得 af (x )=a 2−2(a >0), 即 f (x )=a −2a (a >0).作出函数 f (x ) 在 x ∈(−6,−4] 的图象如图. 在函数的值域为 −1≤f (x )≤0, 由 −1≤a −2a≤0,得 {a −2a ≥−1,a −2a ≤0,即 {a 2+a −2≥0,a 2−2≤0, 即 {a ≥1 或 a ≤−2,−√2≤a ≤√2,因为 a >0,所以 1≤a ≤√2.【知识点】函数的零点分布20. 【答案】 0 ; 2√2−3【解析】因为 f (−3)=lg [(−3)2+1]=lg10=1,所以 f(f (−3))=f (1)=1+2−3=0.当x ≥1 时,x +2x −3≥2√x ⋅2x −3=2√2−3,当且仅当 x =2x ,即 x =√2 时等号成立,此时 f (x )min =2√2−3<0;当 x <1 时,lg (x 2+1)≥lg (02+1)=0,此时 f (x )min =0.所以f(x)的最小值为2√2−3.【知识点】函数的最大(小)值、分段函数三、解答题(共10题)21. 【答案】设扇形的圆心角为θ(0<θ<2π),半径为r,弧长为l,面积为S,则l+2r=40,所以l=40−2r.S=12lr=12(40−2r)r=20r−r2=−(r−10)2+100.所以当r=10cm时,扇形的面积最大,最大值为100cm2,此时θ=lr =40−2×1010=2.【知识点】弧度制22. 【答案】(1) 因为实数a,b是常数,函数f(x)=(√1+x+√1−x+a)(√1−x2+b),所以由{1+x≥0,1−x≥0,1−x2≥0.解得−1≤x≤1.所以函数的定义域是[−1,1].对于任意x∈[−1,1],有−x∈[−1,1],且f(−x)=(√1+(−x)+√1−(−x)+a)(√1−(−x)2+b)=(√1−x+√1+x+a)(√1−x2+b)=f(x),即f(−x)=f(x)对x∈[−1,1]都成立.(又f(x)不恒为零)所以,函数f(x)是偶函数.(该函数是偶函数不是奇函数也可以)(2) 因为a=−3,b=1,所以f(x)=(√1+x+√1−x−3)(√1−x2+1).设t=√1+x+√1−x(−1≤x≤1),则t2=2+2√1−x2.所以0≤√1−x2≤1,2≤t2≤4(t≥0),即√2≤t≤2.所以D=[√2,2].于是,g(t)=12(t3−3t2)的定义域为D=[√2,2].对于任意的t1,t2∈D,且t1<t2,有g(t1)−g(t2)=12[t13−3t12−(t23−3t22)]=12[(t1−t2)(t12+t1t2+t22)−3(t1−t2)(t1+t2)]=12(t1−t2)[(t12−2t1)+(t22−2t2)+(12t1t2−t1)+(12t1t2−t2)]=12(t1−t2)[t1(t1−2)+t2(t2−2)+12t1(t2−2)+12t2(t1−2)].又t1>0,t2>0,t1−t2<0,且t1−2≤0,t2−2≤0(这里二者的等号不能同时成立),所以12(t1−t2)[t1(t1−2)+t2(t2−2)+12t1(t2−2)+12t2(t1−2)]>0,即g(t1)−g(t2)>0,g(t1)>g(t2).所以函数g(t)在D上是减函数.所以(g(t))min =g(2)=12×(23−3×22)=−2.又因为函数f(x)的值域与函数g(t)=12(t3−3t2)的值域相同,所以函数f(x)的最小值为−2.【知识点】函数的值域的概念与求法、函数的奇偶性23. 【答案】(1) g(x)=x+sin x3,所以cosg(x+6π)=cos(x+6π+sin x+6π3)=cos(x+sin x3)=cosg(x),所以g(x)是以6π为周期的余弦周期函数.(2) 因为f(x)的值域为R;所以存在x0,使f(x0)=c;又c∈[f(a),f(b)],所以f(a)≤f(x0)≤f(b),而f(x)为增函数;所以a≤x0≤b;即存在x0∈[a,b],使f(x0)=c;(3) 若u0+T为方程cosf(x)=1在区间[T,2T]上的解;则:cosf(u0+T)=1,T≤u0+T≤2T;所以cosf(u0)=1,且0≤u0≤T;所以u0为方程cosf(x)=1在[0,T]上的解;所以“u0为方程cosf(x)=1在[0,T]上得解”的充分条件是“u0+T为方程cosf(x)=1在区间[T,2T]上的解”;下面证明对任意x∈[0,T],都有f(x+T)=f(x)+f(T):①当x=0时,f(0)=0,所以显然成立;②当x=T时,cosf(2T)=cosf(T)=1;所以f(2T)=2k1π,(k1∈Z),f(T)=4π,且2k1π>4π,所以k1>2;(1)若k1=3,f(2T)=6π,由(2)知存在x0∈(0,T),使f(x0)=2π;cosf(x0+T)=cosf(x0)=1⇒f(x0+T)=2k2π,k2∈Z;所以f(T)<f(x0+T)<f(2T);所以4π<2k2π<6π;所以2<k2<3,无解;(2)若k1≥5,f(2T)≥10π,则存在T<x1<x2<2T,使得f(x1)=6π,f(x2)=8π;则T,x1,x2,2T为cosf(x)=1在[T,2T]上的4个解;但方程cosf(x)=1在[0,2T]上只有f(x)=0,2π,4π,3个解,矛盾;(3)当k1=4时,f(2T)=8π=f(T)+f(T),结论成立;③当x∈(0,T)时,f(x)∈(0,4π),考查方程cosf(x)=c在(0,T)上的解;设其解为f(x1),f(x2),⋯,f(x n),(x1<x2<⋯<x n);则f(x1+T),f(x2+T),⋯,f(x n+T)为方程cosf(x)=c在(T,2T)上的解;又f(x+T)∈(4π,8π);而f(x1)+4π,f(x2)+4π,⋯,f(x n)+4π∈(4π,8π)为方程cosf(x)=c在(T,2T)上的解;所以f(x i+T)=f(x i)+4π=f(x i)+f(T);所以综上对任意x∈[0,T],都有f(x+T)=f(x)+f(T).【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质、二倍角公式24. 【答案】(1) 由已知得,f(x)=sin2x+cos2x+1=√2sin(2x+π4)+1.函数的最小正周期T=2π2=π.(2) 由2kπ−π2≤2x+π4≤2kπ+π2(k∈Z)得,kπ−3π8≤x≤kπ+π8(k∈Z),又x∈[0,π2],所以x∈[0,π8],所以f(x)的单调递增区间为[0,π8],由2kπ+π2−≤2x+π4≤2kπ+3π2(k∈Z)得,kπ+π8≤x≤kπ+5π8(k∈Z),又x∈[0,π2],所以x∈[π8,π2 ],所以f(x)的单调递减区间为[π8,π2 ].【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质25. 【答案】(1) 由题意知 {4=a +b,16=a +b 2,解得 {a =0,b =4 或 {a =7,b =−3(舍去), 所以 f (x )=4x . (2) f (x )>(12)3−x2,所以 4x>(12)3−x2,所以 22x >2x 2−3, 所以 2x >x 2−3, 解得 −1<x <3,所以不等式的解集为 (−1,3). (3) 因为g (x )=log 2f (x )+x 2−6=log 24x +x 2−6=2x +x 2−6=(x +1)2−7,因为 x ∈(−3,4],所以当 x =−1 时,g (x )min =−7, 当 x =4 时,g (x )max =18,所以函数 g (x )=log 2f (x )+x 2−6 的值域为 [−7,18].【知识点】函数的解析式的概念与求法、指数函数及其性质、函数的值域的概念与求法26. 【答案】(1) 不是; (2) 反证法,略.【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质27. 【答案】(1) f (x ) 的定义域为 {x∣ x ≠0}.设 f (x )=1x −1 是为 Ψ 函数,则存在实数 a ,b ,使得 f (a −x )+f (a +x )=b 对任意满足 a −x ∈D 且 a +x ∈D 的 x 恒成立, 即 1a−x +1a+x −2=b ,所以 (b +2)(a 2−x 2)=2a 恒成立,所以 a =0,b =−2. 所以存在 a =0,b =−2,使得 f (a −x )+f (a +x )=b 对任意 x ≠±a 恒成立. 所以 f (x )=1x −1 是 Ψ 函数.(2) 若 g (a +x )+g (a −x )=12a−x +t +12a+x +t =b 恒成立, 则 2a+x +2a−x +2t =b (2a+x +t )(2a−x +t ) 恒成立, 即 (1−bt )(2a+x +2a−x )=b (22a +t 2)−2t 恒成立,所以 1−bt =0,b (22a +t 2)−2t =0,又 t ≠0,所以 b =1t ,a =log 2∣t∣. 所以存在实数 a ,b 使得 g (x ) 是 Ψ 函数.(3) 因为函数 ℎ(x ) 的图象关于直线 x =m (m 为常数)对称, 所以 ℎ(m −x )=ℎ(m +x ),所以当 m ≠a 时, ℎ(x +2m −2a )=ℎ[m +(x +m −2a )]=ℎ[m −(x +m −2a )]=ℎ(2a −x )=ℎ(a +(a −x )),又 ℎ(a +x )+ℎ(a −x )=b ,所以 ℎ(a +(a −x ))=b −ℎ[a −(a −x )]=b −ℎ(x ),所以 ℎ(x +2m −2a )=b −ℎ(x ),ℎ(x )=b −ℎ(x +2m −2a )=ℎ(x +2m −2a +2m −2a )=ℎ(x +4m −4a ).所以 ℎ(x ) 为周期函数,周期为 4m −4a .若 m =a ,则 ℎ(a −x )=ℎ(a +x ),且 ℎ(a −x )=b −ℎ(a +x ), 所以 ℎ(a +x )=b2,显然 ℎ(x ) 是周期函数. 综上,ℎ(x ) 是周期函数.【知识点】函数的对称性、函数的周期性、幂函数及其性质、指数函数及其性质28. 【答案】(1) g (x )=−x 2+2x ,(2) ℎ(x )=−(1+λ)x 2+2(1−λ)x +1,当 λ=−1 时,ℎ(x )=4x +1 在 [−1,1] 上显然为增函数,当 λ≠−1 时,可得 {1+λ>0,1−λ1+λ≥1, 或 {1+λ>0,1−λ1+λ≤−1,⇒−1<λ≤0 或 λ<−1,综上所述,所求 λ 的取值范围是 λ=−1 或 −1<λ≤0 或 λ<−1,即 λ≤0.【知识点】函数的解析式的概念与求法、函数的单调性29. 【答案】(1) 由题知,sinα=4√37,sin (α+β)=5√314,所以,cosβ=cos (α+β−α)=cos (α+β)cosα+sin (α+β)sinα=12. (2) 因为 0<α−β<π4,cos (α−β)=1213,所以 sin (α−β)=513,因为 π<α+β<3π2,sin (α+β)=−35,所以 cos (α+β)=−45,所以 sin2α=sin [(α−β)+(α+β)]=sin (α−β)cos (α+β)+cos (α−β)sin (α+β)=−5665. 【知识点】两角和与差的正弦、两角和与差的余弦30. 【答案】(1) 找出关键的五个点,列表如下: x −2π−3π2−π−π2y =sinx 010−10y =1−sinx10121描点作图,如图所示.(2) 由于 y =sin (x +π)−1=−sinx −1,找出关键的五个点,列表如下: x −2π−3π2−π−π20y =sinx 010−10y =−sinx −1−1−2−10−1描点作图,如图所示. 【知识点】正弦函数的图象。
正弦函数与余弦函数的图像与性质练习题
正弦函数与余弦函数的图像与性质1.已知函数f (x )=sin(x -π2)(x ∈R ),下面结论错误的是________.①函数f (x )的最小正周期为2π ②函数f (x )在区间[0,π2]上是增函数③函数f (x )的图象关于直线x =0对称 ④函数f (x )是奇函数2.函数y =2cos 2(x -π4)-1是________.①最小正周期为π的奇函数 ②最小正周期为π的偶函数 ③最小正周期为π2的奇函数 ④最小正周期为π2的偶函数3.若函数f (x )=(1+3tan x )cos x ,0≤x <π2,则f (x )的最大值为________.4.已知函数f (x )=a sin2x +cos2x (a ∈R )图象的一条对称轴方程为x =π12,则a 的值为________.5.设f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象关于直线x =π3对称,它的最小正周期是π,则f (x )图象上的一个对称中心是________(写出一个即可).6.设函数f (x )=3cos 2x +sin x cos x -32.(1)求函数f (x )的最小正周期T ,并求出函数f (x )的单调递增区间;(2)求在[0,3π)内使f (x )取到最大值的所有x 的和.B 组1.函数f (x )=sin(23x +π2)+sin 23x 的图象相邻的两条对称轴之间的距离是________.2.给定性质:a 最小正周期为π;b 图象关于直线x =π3对称.则下列四个函数中,同时具有性质ab 的是________.①y =sin(x 2+π6) ②y =sin(2x +π6) ③y =sin|x | ④y =sin(2x -π6)3.若π4<x <π2,则函数y =tan2x tan 3x 的最大值为________.4.函数f (x )=sin 2x +2cos x 在区间[-23π,θ]上的最大值为1,则θ的值是________.5.若函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在[-2π3,2π3]上单调递增,则ω的最大值为________.6.设函数y =2sin(2x +π3)的图象关于点P (x 0,0)成中心对称,若x 0∈[-π2,0],则x 0=________.7.已知函数y =A sin(ωx +φ)+m 的最大值为4,最小值为0,最小正周期为π2,直线x =π3是其图象的一条对称轴,则下面各式中符合条件的解析式是________.①y =4sin(4x +π6) ②y =2sin(2x +π3)+2 ③y =2sin(4x +π3)+2 ④y =2sin(4x +π6)+28.有一种波,其波形为函数y =sin π2x 的图象,若在区间[0,t ]上至少有2个波峰(图象的最高点),则正整数t 的最小值是________.9.已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),y =f (x )的图象与直线y =2的两个相邻交点的距离等于π,则f (x )的单调递增区间是________.10.已知向量a =(2sin ωx ,cos 2ωx ),向量b =(cos ωx,23),其中ω>0,函数f (x )=a ·b ,若f (x )图象的相邻两对称轴间的距离为π.(1)求f (x )的解析式;(2)若对任意实数x ∈[π6,π3],恒有|f (x )-m |<2成立,求实数m 的取值范围.11.设函数f (x )=a ·b ,其中向量a =(2cos x,1),b =(cos x ,3sin2x +m ).(1)求函数f (x )的最小正周期和在[0,π]上的单调递增区间;(2)当x ∈[0,π6]时,f (x )的最大值为4,求m 的值.12.已知函数f (x )=3sin ωx -2sin 2ωx 2+m (ω>0)的最小正周期为3π,且当x ∈[0,π]时,函数f (x )的最小值为0.(1)求函数f (x )的表达式;(2)在△ABC 中,若f (C )=1,且2sin 2B =cos B +cos(A -C ),求sin A 的值.。
高一数学高中数学新课标人教A版试题答案及解析
高一数学高中数学新课标人教A版试题答案及解析1.直线l过点P(1,3),且与x、y轴正半轴所围成的三角形的面积等于6,则l的方程是( )A.3x+y-6=0B.x+3y-10=0C.3x-y=0D.x-3y+8=0【答案】A【解析】设y=kx+b,由题意得k<0,b>0,且解得【考点】点斜式方程及三角形的面积.2.已知,且满足,那么的最小值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题意得,当且仅当,即时等号的成立的,所以的最小值为,故选B.【考点】基本不等式的应用.3.某港口要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时,轮船位于港口北偏西且与该港口相距20海里的处,并以30海里/时的航行速度沿正东方向匀速行驶,假设该小船沿直线方向以海里/时的航行速度匀速行驶,经过小时与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/时,试设计航行方案(即确定航行方向与航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由.=10,此时v==30【答案】(1)当t=时,Smin(2)航行方向为北偏东30°,航行速度为30海里/小时,小艇能以最短时间与轮船相遇.【解析】(1)设相遇时小艇的航行距离为海里,则由余弦定理得,再由二次函数的性质求得最值;(2)根据题意,要用时最小,则首先速度最高,即为海里/小时,然后是距离最短,则,解得,再解得相应角.试题解析:(1)设相遇时小艇的航行距离为海里,则故当时,即小艇以海里/小时的速度航行,相遇小艇的航行距离最小(2)设小艇与轮船在处相遇.则,故∵,∴,即,解得又时,,故时,取得最小值,且最小值等于此时,在中,有,故可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度为30海里/小时【考点】函数模型的选择与应用.4.执行如图所示的程序框图,输出的结果是()A.55B.65C.78D.89【答案】A【解析】第一次执行循环体时,,满足判断框的条件,第二次执行循环体时,,满足判断框的条件,第三次执行循环体时,,满足判断框的条件,第四次执行循环体时,,满足判断框的条件,第五次执行循环体时,,满足判断框的条件,第六次执行循环体时,,满足判断框的条件,第七次执行循环体时,,,满足判断框的条件,第八次执行循环体时,,不满足判断框的条件,退出循环体,输出,故答案为A.【考点】程序框图的应用.5.设向量,满足及.(1)求,夹角的大小;(2)求的值.【答案】(1) .(2)|3a+b|=.【解析】(1)根据(3a-2b)2=7,9|a|2+4|b|2-12a·b=7,可得a·b=,再根据数量积的定义可求出cos θ=,进而得到夹角.(2)先求(3a+b)2=9|a|2+6a·b+|b|2=9+3+1=13,从而得到|3a+b|=.(1)设a与b夹角为θ,(3a-2b)2=7,9|a|2+4|b|2-12a·b=7,而|a|=|b|=1,∴a·b=,∴|a||b|cos θ=,即cos θ=又θ∈[0,π],∴a,b所成的角为.(2)(3a+b)2=9|a|2+6a·b+|b|2=9+3+1=13,∴|3a+b|=..【考点】考查了向量的数量积,以及利用数量积求模,夹角等知识.点评:掌握数量积的定义:,求模可利用: 来求解.6.已知向量,若与平行,则实数= .【答案】【解析】由题意得:,解得:.【考点】1.向量平行;7.正方体的全面积是,它的顶点都在一个球面上,则这个球的表面积是_________。
正弦、余弦函数的性质--高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册
2
, 曲线逐渐下
降 , sinx的值由 1减小到 -1.
二 新知教学——性质3单调性与最值
正弦函数、余弦函数单调性的探究
sin 的值的变化情况如下表格:
−
2
sinx -1
x
↑
0
↑
↑
0
↑
2
1
↑
↑
↓
0
↓
2
-1
二 新知教学——性质3单调性与最值
正弦函数、余弦函数单调性的探究
x
−
2
↑
0
↑
二 新知教学——性质1周期性
周期函数、周期、最小正周期的定义
诱导公式一:
sin + 2 = sin (k∈Z)
周期性
二 新知教学——性质1周期性
周期函数、周期、最小正周期的定义
一般地,设函数f x 的定义域D ,如果存在一个非零
常数T,对每一个x ∈D都有x + T ∈ D,且
f x+T =f x
其值从-1增大到1;在每一个闭区间[2kπ,(2k + 1)π](k ∈ Z)上都单调递减,其值
从1减小到-1.
二 新知教学——性质3单调性与最值
正弦函数、余弦函数单调性巩固提高
1
2
求函数 = , ∈ [−2, ]的单调增区间
解题锦囊:
1
令z= ,
2
∈ [−2, ], 当自变量增大时,
那么函数f x 就叫做周期函数。非零常数T叫做这个
函数的周期。
二 新知教学——性质1周期性
周期函数、周期、最小正周期的定义
正弦函数的周期不止一个.例如,2π,4π,6π,…
高一数学(必修一)《第五章-正弦函数、余弦函数的图象》练习题及答案解析-人教版
高一数学(必修一)《第五章 正弦函数、余弦函数的图象》练习题及答案解析-人教版班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.已知函数()sin(2)f x x ϕ=+(其中02πϕ<<)的图象经过1(,)42P π,则ϕ的值为( ) A .512π B .3πC .4π D .6π2.已知函数()cos f x x x =和()()g x f x '=,则( ). A .()g x 的图像关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭对称B .()g x 图像的一条对称轴是π6x =C .()g x 在5π5π,66⎛⎫- ⎪⎝⎭上递减D .()g x 在ππ,33⎛⎫- ⎪⎝⎭的值域为(0,1)3.设函数()2121log 2x a x f x x x ⎧-+<⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩,,的最小值为1-,则实数a 的取值范围是( ) A .12⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭, B .12⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭, C .12⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭, D .[)1-+∞, 4.已知函数()22πcos sin 2f x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象先向右平移π12个单位长度,再向下平移1个单位长度得到函数()g x 的图象,则函数()g x 图象的对称轴方程为( ) A .()ππ+Z 12x k k =∈ B .()ππZ 6x k k =-∈ C .()ππZ 212k x k =-∈ D .()ππ+Z 212k x k =∈ 5.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x <时,则()()e 1xf x x =+,则下列结论中错误的是( )A .当0x >时,则()()e 1xf x x -=--B .函数()f x 有3个零点C .()0f x <的解集为()(),10,1-∞-⋃D .12,R x x ∀∈,都有()()122f x f x -<6.设集合{}{}2log 2,P x x Q y y x P =<=∈∣∣,则P Q =( ) A .{34}xx <<∣ B .{34}xx <∣ C .{04}xx <<∣ D .{05}xx <∣ 7.已知函数()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(2)(2)f x f x -=+,若(1)2f =,则(1)(2)(3)(2022)f f f f ++++=( ) A .2- B .0C .2D .48.函数()cos xf x xπ=在区间[]4,4-上的图象大致是( ) A . B .C .D .二、解答题9.已知函数2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(1)用五点法画出函数()f x 的大致图像,并写出()f x 的最小正周期; (2)写出函数()f x 在R x ∈上的单调递减区间; (3)将()y f x =图像上所有的点向右平移3π个单位长度,纵坐标不变,横坐标变为原来的12倍,得到()y g x =的图像,求()y g x =在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最值.10.已知函数()22sin sin 363f x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭(1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)若函数()()2g x f x a =-在区间70,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰有3个零点()123123,,x x x x x x <<(i )求实数a 的取值范围; (ii )求()123sin 2x x x +-的值.11.某实验室某一天的温度(℃)随时间()t h 的变化近似地满足函数关系:()sin1212f t k t t ππ=-[)0,24t ∈ R k ∈ 已知早上6时,则实验室温度为9℃.(1)求函数()f t 的解析式; (2)求实验室这一天中的最大温差;(3)若要求实验室温度不高于11℃,则在哪个时间段实验室需要降温? 12.已知函数222()log log (4),()log ()f x x x g x x a =--=+. (1)求()f x 的定义域,并证明()f x 的图象关于点(2,0)对称;(2)若关于x 的方程()()f x g x =有两个不同的实数解,求实数a 的取值范围. 13.已知函数32()1f x x ax bx =+++在点(1,(1))P f 处的切线方程为420x y --=. (1)求函数()f x 的单调区间(2)若函数()()g x f x m =-有三个零点,求实数m 的取值范围.三、填空题14.函数()2log 2cos 1y x =+的定义域是______.15.已知函数()22sin sin 2f x x x =的最大值为3,则实数a 的值为______.16.若函数()()sin 06f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在[]0,π上有且仅有3个零点和2个极小值点,则ω的取值范围为______.四、多选题17.已知函数()()()2sin 0,f x x ωϕωϕπ=+><的部分图象如图所示,则( )A .2ω=B .3πϕ=C .()f x 在区间5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增D .若123x x π+=,则()()12f x f x =参考答案与解析1.【答案】B【分析】根据给定条件,结合特殊角的三角函数值求解作答.【详解】依题意,1()sin()cos 422f ππϕϕ=+==,而02πϕ<<,所以3πϕ=.故选:B 2.【答案】B【分析】利用导数求得()g x ,然后根据三角函数的对称性、单调性、特殊值等知识求得正确答案.【详解】()()'1sin 2sin 2g x f x x x x x ⎛⎫==-=- ⎪ ⎪⎝⎭4π2sin 3x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. ππ4π3π2sin 2sin 26632g ⎛⎫⎛⎫=+==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以()g x 图像的一条对称轴是π6x =,B 选项正确,A 选项错误. ()g x 的最小正周期2πT =,半周期π2T= 5π5π5ππ663⎛⎫--=> ⎪⎝⎭,所以区间5π5π,66⎛⎫- ⎪⎝⎭不是()g x 的单调区间,C 选项错误. ()()4πππ02sin 2sin π2sin 0,1333g ⎛⎫==+=-= ⎪⎝⎭,D 选项错误.故选:B3.【答案】A【分析】分段讨论最小值即可.【详解】由于函数()2121log 2x a x f x x x ⎧-+<⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩,,的最小值为1- 当12x ≥时,则()211log 122f x f ⎛⎫≥==- ⎪⎝⎭当12x ≤时,则()112f x a >-+≥-,解得12a ≥-故选: A . 4.【答案】D【分析】整理可得()1cos2f x x =+,根据平移整理得()πcos 26g x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,结合余弦函数得对称轴()ππZ 62k k x -=∈求解.【详解】()222πcos sin 2cos 1cos 22f x x x x x ⎛⎫=+-==+ ⎪⎝⎭由题意可得()cos 2cos 2ππ126g x x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭⎛⎫ ⎪⎝⎭则()ππZ 62k k x -=∈,解得()ππ+Z 212k x k =∈故选:D . 5.【答案】A【分析】由奇函数求出0x >的解析式即可判断A 选项;解方程求出零点即可判断B 选项;解分段函数不等式即可判断C 选项;求导确定单调性得出函数图象,即可判断D 选项.【详解】对于A ,已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,则0x -< ()()()e 1xf x x f x --=-+=-则()()()e 1e 1x xf x x x --=--+=-,A 错误;对于B ,易得()00f =,当0x <时,则()()e 10x f x x =+=,可得1x =-;当0x >时,则()()e 10xf x x -=-=可得1x =,则函数()f x 有3个零点,B 正确;对于C ,由()()()e 1,00,0e 1,0x x x x f x x x x -⎧+<⎪==⎨⎪->⎩,当0x <时,则由()()e 10xf x x =+<得1x <-;当0x >时,则由()()e 10xf x x -=-<得01x <<,则()0f x <的解集为()(),10,1-∞-⋃,C 正确;对于D ,当0x <时,则()()e 1x f x x =+,()()e 2xf x x '=+当2x <-时,则()0f x '<,()f x 单减,此时()0f x <;当20x -<<时,则()0f x '>,()f x 单增()10f -=,0x →时,则()1f x →;2x =-时,则()f x 有极小值()212e f -=-; 结合函数()f x 是定义在R 上的奇函数,可得()f x 的图象结合图象知,()f x 的值域为()1,1-,则12,R x x ∀∈,都有()()122f x f x -<,D 正确. 故选:A. 6.【答案】A【分析】由集合交集的定义计算即可.【详解】由2log 2x <解得04x <<,所以{|04}P x x =<<所以2(0,16)x ∈(3,5)和{|35}Q y y =<< 所以{|34}P Q x x =<<. 故选:A. 7.【答案】C【分析】结合函数的奇偶性、对称性和周期性求得正确答案. 【详解】()f x 是奇函数()()22f x f x -=+,即()f x 关于2x =对称()()()()()()42222f x f x f x f x f x +=++=-+=-=- ()()()()()()8444f x f x f x f x f x +=++=-+=--=所以()f x 是周期为8的周期函数.()()()()()()00,12,3212112f f f f f f ===+=-==()()()()4222200f f f f =+=-== ()()()()()52323112f f f f f =+=-=-=-=- ()()()()()6242422f f f f f =+=-=-=- ()()()74332f f f =+=-=- ()()800f f ==所以()()()()()()()()123456780f f f f f f f f +++++++= 由于202225286=⨯+ 所以(1)(2)(3)(2022)f f f f ++++=()()()()()()1234562f f f f f f +++++=.故选:C 8.【答案】C【分析】先判断函数奇偶性排除A ,再结合特殊值法和零点个数可选出正确答案. 【详解】易知函数cos ()xf x x π=是奇函数,图象关于原点对称,可以排除A ;在原点右侧附近,函数()f x 值大于0,排除D ;函数cos ()x f x x π=在区间[4,4]-上有零点1357,,,2222±±±±,共计8个,排除B.仅有C 符合上述要求. 故选:C.9.【答案】(1)图象见解析 T π=;(2)5,,1212k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦(3)()max 2g x = ()min 2g x =-; 【分析】(1)根据“五点法”列表,即可做出函数图象,再根据周期公式求出周期; (2)根据正弦函数的性质计算可得;(3)根据三角函数的变换规则得到()g x 的解析式,再根据x 的取值范围,求出43x π-的取值范围,再根据正弦函数的性质计算可得;(1)解:因为2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 列表如下:函数图象如下:函数()f x 的最小正周期22T ππ==. (2)解:令222,Z232k x k k πππππ-+≤+≤+∈解得5,Z 1212k x k k ππππ-+≤≤+∈ 所以函数的单调递减区间为5,,Z 1212k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦(3)解:将()y f x =图像上所有的点向右平移3π个单位长度得到2sin 22sin 2333y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 再2sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭将横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变得到()2sin 43g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭因为0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以54,333x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,所以[]sin 41,13x π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,所以()[]2,2g x ∈-当432x ππ-=,即524x π=时()max 2g x =,当3432x ππ-=,即1124x π=时()min 2g x =-;10.【答案】(1)()5,1212k k k ππππ-++⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦Z (2)(i )⎡⎤⎣⎦;(ii 【分析】(1)利用诱导公式、二倍角公式和辅助角公式可化简得到()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;根据正弦型函数单调性的求法可求得单调递增区间; (2)(i )令43t x π=-,将问题转化为2sin y t =与y a =在,23ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恰有3个不同的交点,利用数形结合的方式即可求得a 的取值范围;(ii )由(i )中图像可确定233t t π+=,312t t π-=由此可得1232t t t π+-=-,整理可得123212x x x π+-=-,由两角和差正弦公式可求得sin12π-的值,即为所求结果.(1)()22sin cos 2cos 13263f x x x x ππππ⎛⎫⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--++-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎭2222sin cos 2sin 2233333x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--+-=-- ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭22sin 22sin 2333x x πππ⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; ∴令()222232k x k k πππππ-+≤-≤+∈Z ,解得:()51212k x k k ππππ-+≤≤+∈Z ()f x ∴的单调递增区间为()5,1212k k k ππππ-++⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦Z .(2)(i )由(1)得:()2sin 43g x x aπ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭当70,12x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,则4,233x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦设43t x π=-,则()g x 在区间70,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恰有3个零点等价于2sin y t =与y a =在,23ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上恰有3个不同的交点;作出2sin y t =在,23ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图像如下图所示由图像可知:当0a ≤≤时,则2sin y t =与y a =恰有3个不同的交点∴实数a 的取值范围为⎡⎤⎣⎦;(ii )设2sin y t =与y a =的3个不同的交点分别为()123123,,t t t t t t << 则233t t π+= 312t t π-= ()123323232224t t t t t t t t πππ∴+-=-+-=+-=-即1232444333x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+---=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭整理可得:1238443x x x π+-=-123212x x x π∴+-=-()123sin 2sin sin sin cos cos sin 12464646x x x πππππππ⎛⎫⎛⎫∴+-=-=--=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12==.11.【答案】(1)()102sin 123f t t ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ (2)最大温差为4℃ (3)10时至18时【分析】(1)将6t =代入求出k 值即可得解.(2)在[)0,24t ∈时,则求出函数()f t 的最大值与最小值即可得解. (3)解关于t 的三角不等式()11f t >即可作答.(1)因1()sin )2sin()12212123f t k t t k t ππππ=-+=-+则当6t =时,则()2sin(6)9123f t k ππ=-⨯+=,解得10k =所以()f t 的解析式为()102sin()123f t t ππ=-+.(2)因024t ≤<,则731233t ππππ≤+<,得1sin()1123ππ-≤+≤t ,当1232t πππ+=,即2t =时,则()f t 取最小值8当31232t πππ+=,即14t =时,则()f t 取最大值12,即实验室这一天中的最高温度为12℃,最低温度8℃所以最大温差为4℃. (3)依题意,当()11f t >时,则实验室需要降温由()102sin 11123f t t ππ⎛⎫=-+> ⎪⎝⎭,得1sin 1232t ππ⎛⎫+<-⎪⎝⎭ 而当024t ≤<,即731233t ππππ≤+<时,则则有71161236t ππππ<+<,解得1018t <<所以在10时至18时实验室需要降温.12.【答案】(1)定义域为()0,4,证明见解析;(2)10a -<<.【分析】(1)根据解析式有意义可求函数的定义域,可证()()40f x f x +-=,从而得到()f x 的图象关于点(2,0)对称.(2)根据根分布可求参数的取值范围.(1)由题设可得040x x >⎧⎨-<⎩,故04x <<,故()f x 的定义域为()0,4而()()2222()4log log (4)log 4log 0f x f x x x x x +-=--+--=故()f x 的图象关于点(2,0)对称.(2)因为()()f x g x =有两个不同的实数解 故4x x a x=+-在()0,4上有两个不同的实数解 整理得到:2(3)40x a x a +--=在()0,4上有两个不同的实数解设()2(3)4h x x a x a =+--,则()()()2004030423160h h a a a >⎧⎪>⎪⎪-⎨<<⎪⎪⎪-+>⎩ 故240164(3)4030421090a a a a a a ->⎧⎪+-->⎪⎪-⎨<<⎪⎪++>⎪⎩,解得10a -<<. 13.【答案】(1)单调递减区间是11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭,单调递增区间是1(,1),,3⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭ (2)22,227⎛⎫ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据题意,列出方程组求得()321f x x x x =+-+,得到()2321f x x x '=+-,进而求得函数的单调区间;(2)由题意得到()321g x x x x m =+-+-,结合条件列出不等式组,即得.(1)由题可得2()32f x x ax b '=++ 由题意得(1)22(1)324f a b f a b =++=⎧⎨=++='⎩解得1,1a b ==-所以322()1,()321f x x x x f x x x =+-+=+-'由()0f x '>得1x <-或13x > 由()0f x '<得113x -<< 所以()f x 的单调递减区间是11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭,单调递增区间是1(,1),,3⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭; (2)因为322()()1,()()321g x f x m x x x m g x f x x x =-=+-+='-=+-'由(1)可知,()g x 在1x =-处取得极大值,在13x =处取得极小值 ()g x 的单调递减区间是11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭,单调递增区间是1(,1),,3⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭ 依题意,要使()g x 有三个零点,则(1)0103g g ->⎧⎪⎨⎛⎫< ⎪⎪⎝⎭⎩ 即()1201220327g m g m ⎧-=->⎪⎨⎛⎫=-< ⎪⎪⎝⎭⎩ 解得22227m <<,经检验,(2)10,(2)110g m g m -=-<=+> 根据零点存在定理,可以确定函数有三个零点所以m 的取值范围为22,227⎛⎫ ⎪⎝⎭. 14.【答案】222,233ππk πk π⎛⎫-+ ⎪⎝⎭(k ∈Z ) 【分析】根据对数函数的性质可得2cos 10x +>,再由余弦函数的图象与性质即可求解.【详解】由题意可得2cos 10x +>,解得1cos 2x >- 作出cos y x =的图象,如下:由图象可得2222,33k x k k Z ππππ-<<+∈ 所以函数的定义域为222,233ππk πk π⎛⎫-+ ⎪⎝⎭(k ∈Z ). 故答案为: 222,233ππk πk π⎛⎫-+ ⎪⎝⎭(k ∈Z ) 15.【答案】±1【分析】先化简函数的解析式得()()21f x x ϕ++13=即得解.【详解】由题得()()22sin sin 21cos 2sin 221f x x x x x x ϕ==-++,其中tan ϕ=所以()f x 13=解得1a =±.故答案为:±1.16.【答案】1023,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭ 【分析】找到临界位置,再根据条件建立不等式求解即可.【详解】如下图,作出简图,由题意知,[)45,x x π∈,设函数()f x 的最小正周期为T因为06x πω=-,则40077210443T x x x ππωω+=+⋅== 500223226x x T x ππωω=+=+⋅= 结合[)45,x x π∈有103ππω≥且236ππω<,解得1023,36ω⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.故答案为:1023,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭17.【答案】AD 【分析】由图知22T π=即可求ω;根据()012f π-=且(0)0f >求ϕ;代入验证并结合正弦函数的单调性判断在5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调性;由213x x π=-代入解析式,利用诱导公式转化函数式判断()()12f x f x =是否成立. 【详解】由图知:5()212122T πππ=--=,而2T πω=,可得2ω=,A 正确; ∴()()2sin 2f x x ϕ=+,又()2sin()0126f ππϕ-=-+=且(0)2sin 0f ϕ=>,有6k πϕπ=+ k Z ∈ 又ϕπ< ∴0k =,即6π=ϕ,B 错误; 综上,()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ ∴5,1212x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则22[,]633x πππ+∈-,显然()f x 在5,1212ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上不单调,C 错误; 若123x x π+=,则213x x π=-,故2115()()2sin(62)3f x f x x ππ=-=-12sin(2)56x ππ=+-112sin()()26x f x π=+= D 正确.故选:AD。
高中人教A版数学必修4:第12课时 正弦函数、余弦函数的性质(2)——单调性、最值 Word版含解析
正弦函数、余弦函数的性质(2)——单调性、最值一、选择题1.已知函数f (x )=sin(x -π2)(x ∈R )下面结论错误的是( ) A .函数f (x )的最小正周期为2π B .函数f (x )在区间[0π2]上是增函数 C .函数f (x )的图象关于直线x =0对称D .函数f (x )是奇函数答案:D解析:f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π2=-cos x 所以f (x )是偶函数故D 错. 2.函数y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π6x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的值域是( ) A ⎝⎛⎦⎤-32,12 B ⎣⎡⎦⎤-12,32 C ⎣⎡⎦⎤32,1 D ⎣⎡⎦⎤12,1 答案:B解析:由x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2得x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3 故y max =cos π6=32y min =cos 2π3=-12所以所求值域为⎣⎡⎦⎤-12,32 3.函数y =|sin x |的一个单调递增区间是( )A ⎝⎛⎭⎫-π4,π4B ⎝⎛⎭⎫π4,3π4 C ⎝⎛⎭⎫π,3π2 D ⎝⎛⎭⎫3π2,2π 答案:C解析:画出y =|sin x |的图象如图.由图象可知函数y =|sin x |的一个递增区间是⎝⎛⎭⎫π,3π2 4.下列关系式中正确的是( )A .sin11°<cos10°<sin168°B .sin168°<sin11°<cos10°C .sin11°<sin168°<cos10°D .sin168°<cos10°<sin11°答案:C解析:∵sin168°=sin(180°-12°)=sin12°cos10°=sin(90°-10°)=sin80°由函数y =sin x 的单调性得sin11°<sin12°<sin80°即sin11°<sin168°<cos10°二、填空题7.函数y =sin(x +π)在⎣⎡⎦⎤-π2,π上的单调递增区间为________. 答案:⎣⎡⎦⎤π2,π解析:因为sin(x +π)=-sin x 所以要求y =sin(x +π)在⎣⎡⎦⎤-π2,π上的单调递增区间即求y=sin x 在⎣⎡⎦⎤-π2,π上的单调递减区间易知为⎣⎡⎦⎤π2,π 8.如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3,0中心对称那么|φ|的最小值为________.答案:π6解析:令2×43π+φ=k π+π2k ∈Z 则φ=k π-136πk ∈Z 当k =2时|φ|min =π69.函数y =2+cos x 2-cos x的最大值为________. 答案:3解析:由y =2+cos x 2-cos x 得y (2-cos x )=2+cos x 即cos x =2y -2y +1(y ≠-1)因为-1≤cos x ≤1所以-1≤2y -2y +1≤1解得13≤y ≤3所以函数y =2+cos x 2-cos x的最大值为3 三、解答题10.求下列函数的单调递增区间.(1)y =1-sin x 2; (2)y =log 12(cos2x ).解:(1)由题意可知函数y =sin x 2的单调递减区间即为原函数的单调递增区间 由2k π+π2≤x 2≤2k π+32π(k ∈Z ) 得4k π+π≤x ≤4k π+3π(k ∈Z ).∴函数y =1-sin x 2的单调递增区间为[4k π+π4k π+3π](k ∈Z ). (2)由题意得cos2x >0∴2k π-π2<2x <2k π+π2k ∈Z 即k π-π4<x <k π+π4k ∈Z ∵函数y =log 12x 在定义域内单调递减 ∴函数y =cos2x (x ∈(k π-π4k π+π4)k ∈Z )的单调递减区间即为原函数的单调递增区间 ∴x 只需满足2k π<2x <2k π+π2k ∈Z ∴k π<x <k π+π4k ∈Z ∴函数y =log 12(cos2x )的单调递增区间为(k πk π+π4)k ∈Z 11.设a >00≤x <2π若函数y =cos 2x -a sin x +b 的最大值为0最小值为-4试求a 与b 的值并求该函数取得最大值和最小值时x 的值.解:y =cos 2x -a sin x +b =-(sin x +a 2)2+a 24+b +1 由-1≤sin x ≤1a >0知①若0<a 2≤1即0<a ≤2 当sin x =-a 2时y max =a 24+b +1=0当sin x =1时y min =-(1+a 2)2+a 24+b +1=-4 解得a =2b =-2②若a 2>1即a >2 当sin x =-1时y max =-(-1+a 2)2+a 24+b +1=0 当sin x =1时y min =-(1+a 2)2+a 24+b +1=-4 解得a =2b =-2不合题意舍去.综上a =2b =-2当x =3π2时y max =0;当x =π2时y min =-4能力提升12.定义运算a *b =⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b .例如:1] 答案:⎣⎡⎦⎤-1,22 解析:在同一直角坐标系中作出y =sin x 和y =cos x 的图象结合a *b 的新定义可知.f (x )的最小值为-1最大值为22故其值域为⎣⎡⎦⎤-1,22 13.已知ω是正数函数f (x )=2sin ωx 在区间⎣⎡⎦⎤-π3,π4上是增函数求ω的取值范围. 解:由2k π-π2≤ωx ≤2k π+π2(k ∈Z )得 -π2ω+2k πω≤x ≤π2ω+2k πω(k ∈Z ). ∴f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤-π2ω+2k πω,π2ω+2k πω(k ∈Z ). 据题意⎣⎡⎦⎤-π3,π4⊆⎣⎡⎦⎤-π2ω+2k πω,π2ω+2k πω(k ∈Z ). 从而有⎩⎪⎨⎪⎧-π2ω≤-π3π2ω≥π4ω>0解得0<ω≤32 故ω的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,32。
正弦函数与余弦函数的性质练习题
再把 A 上的所有点向右平行移动 个单位长度得到曲线 B,则曲线 B 的函数解析式为 ()
A. y=sin 2x B. y=sin
C. y=sin x D. y=sin
3.将函数 f(x)=sin 2x 的图象向左平移 个单位,再向上平移 2 个单位,得到 g(x)的图
象.若 g(x1)·g(x2)=9,且 x1,x2∈[-2π,2π],则|x1-x2|的最大值为( ) A. π B. 2π C. 3π D. 4π
&3;2nπ,k,n∈Z,
则当 2x1+ =- ,2x2+
时,|x1-x2|取得最大值 3π.
故选:C.
【点睛】
本题主要考查函数 y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数的图象的特征,属于中档
题.在进行函数伸缩平移时把两个函数化为同名函数是解题的关键;函数图像平移满足左加
右减的原则,这一原则只针对 x 本身来说,需要将其系数提出来,再进行加减.
图象的一条对称轴方程是( )
A. x=- 6
C. x= 4 25
B. x= 6
D. x= 3
13.要得到函数
y=sin
2
x
3
的图象,只需将函数
y=sin
2x 的图象(
)
A. 向左平移 个单位长度 6
B. 向右平移 个单位长度 3
C. 向左平移 个单位长度 3
D. 向右平移 个单位长度 6
象,则 g(x)在下列区间上是减函数的是( )
A.
2π 3
,
2π 3
B. [0,π]
C. [2π,3π]
D.
2π 3
,
9.已知 f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|< )的最小正周期为 π,若其图象向左平移 2
人教a版必修4学案:1.4.2正弦函数、余弦函数的性质(2)(含答案)
1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(二)自主学习知识梳理自主探究正弦曲线与余弦曲线都既是轴对称图形又是中心对称图形,那么:(1)正弦函数y =sin x 的对称轴方程是______________,对称中心坐标是______________.(2)余弦函数y =cos x 的对称轴方程是______________,对称中心坐标是______________.对点讲练知识点一 求正、余弦函数的单调区间例1 求函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π3-2x 的单调递减区间.回顾归纳 求y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)的单调区间时,如果式子中x 的系数为负数,先利用诱导公式将x 的系数变为正数再求其单调区间.变式训练1 求函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫π4-x 2的单调增区间.知识点二 比较三角函数值的大小例2 利用三角函数的单调性,比较下列各组数的大小.(1)sin 196°与cos 156°;(2)sin 1,sin 2,sin 3.回顾归纳 用正弦函数和余弦函数的单调性来比较大小时,应先将异名化同名,再将不是同一单调区间的角用诱导公式转化到同一单调区间,再利用单调性来比较大小.变式训练2 比较下列各组数的大小.(1)cos 870°,cos 890°;(2)sin ⎝⎛⎭⎫-37π6,sin 49π3.知识点三 正、余弦函数的最值问题例3 已知函数f (x )=2a sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+b 的定义域为⎣⎡⎦⎤0,π2,最大值为1,最小值为-5,求a 和b 的值.回顾归纳 此类问题应特别注意正、余弦函数值域的有界性,即当x ∈R 时,-1≤sin x ≤1,-1≤cos x ≤1,另外还应注意定义域对值域的影响.变式训练3 若函数y =a -b cos x (b >0)的最大值为32,最小值为-12,求函数y =-4a cosbx 的最值和最小正周期.1.求函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)单调区间的方法是:把ωx +φ看成一个整体,由2k π-π2≤ωx +φ≤2k π+π2(k ∈Z )解出x 的范围,所得区间即为增区间,由2k π+π2≤ωx +φ≤2k π+3π2(k ∈Z )解出x 的范围,所得区间即为减区间.若ω<0,先利用诱导公式把ω转化为正数后,再利用上述整体思想求出相应的单调区间.2.比较三角函数值的大小,先利用诱导公式把问题转化为同一单调区间上的同名三角函数值的大小比较,再利用单调性作出判断.3.求三角函数值域或最值的常用求法(1)将y 表示成以sin x (或cos x )为元的一次或二次等复合函数再利用换元或配方、或利用函数的单调性等来确定y 的范围.(2)将sin x 或cos x 用所求变量y 来表示,如sin x =f (y ),再由|sin x |≤1,构建关于y 的不等式|f (y )|≤1,从而求得y 的取值范围.课时作业一、选择题1.若y =sin x 是减函数,y =cos x 是增函数,那么角x 在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限2.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π2 (x ∈k )在( ) A .[0,π]上是增函数 B.⎣⎡⎦⎤-π2,π2上是增函数 C .[0,π]上是减函数 D.⎣⎡⎦⎤-π2,π2上是减函数 3.当-π2≤x ≤π2时,函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3有( ) A .最大值为1,最小值为-1B .最大值为1,最小值为-12C .最大值为2,最小值为-2D .最大值为2,最小值为-14.函数y =sin(x +φ)的图象关于y 轴对称,则φ的一个取值是( ) A.π2 B .-π4C .π B .2π 5.函数y =sin 2x +sin x -1的值域为( )A.[]-1,1B.⎣⎡⎦⎤-54,-1 C.⎣⎡⎦⎤-54,1 D.⎣⎡⎦⎤-1,54二、填空题6.函数y =sin(π+x ),x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π的单调增区间是________________. 7.函数y =log 12(1+λcos x )的最小值是-2,则λ的值是________.8.函数y =-cos 2x +cos x (x ∈R )的值域是________.三、解答题9.求下列函数的单调增区间.(1)y =1-sin x 2; (2)y =log 12(cos 2x ).10.求下列函数的值域.(1)y =1-2cos 2x +2sin x ; (2)y =2-sin x2+sin x.1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(二)答案(1)x =k π+π2(k ∈Z ) (k π,0) (k ∈Z )(2)x =k π (k ∈Z ) ⎝⎛⎭⎫k π+π2,0 (k ∈Z ) 对点讲练例1 解 由已知函数为y =-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,则欲求函数的单调递减区间,只需求y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的单调递增区间. 由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π (k ∈Z ),解得-π12+k π≤x ≤5π12+k π (k ∈Z ).∴函数的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤-π12+k π,5π12+k π (k ∈Z ). 变式训练1 解 y =2cos ⎝⎛⎭⎫π4-x 2=2cos ⎝⎛⎭⎫x 2-π4.由2k π-π≤x 2-π4≤2k π,k ∈Z ,解得2k π-3π4≤x 2≤2k π+π4,k ∈Z .即4k π-3π2≤x ≤4k π+π2,k ∈Z ,∴函数的单调增区间是⎣⎡⎤4k π-3π2,4k π+π2 (k ∈Z ). 例2 解 (1)sin 196°=sin(180°+16°)=-sin 16°, cos 156°=cos(180°-24°)=-cos 24°=-sin 66°, ∵0°<16°<66°<90°,∴sin 16°<sin 66°.从而-sin 16°>-sin 66°,即sin 196°>cos 156°.(2)∵1<π2<2<3<π,sin(π-2)=sin 2,sin(π-3)=sin 3.0<π-3<1<π-2<π2且y =sin x 在⎝⎛⎭⎫0,π2上递增, ∴sin(π-3)<sin 1<sin(π-2), 即sin 3<sin 1<sin 2.变式训练2 解 (1)cos 870°=cos(2×360°+150°)=cos 150°, cos 890°=cos(2×360°+170°)=cos 170°, ∵余弦函数y =cos x 在[0°,180°]上是减函数, ∴cos 150°>cos 170°,即cos 870°>cos 890°.(2)sin ⎝⎛⎭⎫-37π6=sin ⎝⎛⎭⎫-6π-π6=sin ⎝⎛⎭⎫-π6, sin 49π3=sin ⎝⎛⎭⎫16π+π3=sin π3, ∵正弦函数y =sin x 在⎣⎡⎦⎤-π2,π2上是增函数, ∴sin ⎝⎛⎭⎫-π6<sin π3,即sin ⎝⎛⎭⎫-37π6<sin 49π3. 例3 解 ∵0≤x ≤π2,∴-π3≤2x -π3≤2π3,∴-32≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3≤1,易知a ≠0. 当a >0时,f (x )max =2a +b =1, f (x )min =-3a +b =-5.由⎩⎨⎧ 2a +b =1-3a +b =-5,解得⎩⎨⎧a =12-63b =-23+123. 当a <0时,f (x )max =-3a +b =1, f (x )min =2a +b =-5.由⎩⎨⎧ -3a +b =12a +b =-5,解得⎩⎨⎧a =-12+63b =19-123. 变式训练3 解 ∵y =a -b cos x (b >0),∴y max =a +b =32,y min =a -b =-12.由⎩⎨⎧a +b =32a -b =-12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12b =1.∴y =-4a cos bx =-2cos x , ∴y max =2,y min =-2,T =2π. 课时作业 1.C 2.A3.D [∵-π2≤x ≤π2,∴-π6≤x +π3≤5π6.∴当x +π3=-π6,即x =-π2时,f (x )有最小值-1.当x +π3=π2,即x =π6时,f (x )有最大值2.]4.A [若y =sin(x +φ)的图象关于y 轴对称.则φ=k π+π2,∴当k =0时,φ=π2.]5.C [y =sin 2x +sin x -1=⎝⎛⎭⎫sin x +122-54 ∵-1≤sin x ≤1,∴当sin x =-12时,y 取最小值-54,当sin x =1时,y 取最大值1.] 6.⎣⎡⎦⎤π2,π 7.±3解析 由题意,1+λcos x 的最大值为4, 当λ>0时,1+λ=4,λ=3; 当λ<0时,1-λ=4,λ=-3. ∴λ=±3.8.⎣⎡⎦⎤-2,14 解析 y =-⎝⎛⎭⎫cos x -122+14 ∵-1≤cos x ≤1,∴当cos x =12时,y max =14.当cos x =-1时,y min =-2.∴函数y =-cos 2x +cos x 的值域是⎣⎡⎦⎤-2,14. 9.解 (1)由2k π+π2≤x 2≤2k π+32π,k ∈Z ,得4k π+π≤x ≤4k π+3π,k ∈Z .∴y =1-sin x2的增区间为[4k π+π,4k π+3π] (k ∈Z ).(2)由题意得cos 2x >0且cos 2x 递减.∴x 只须满足:2k π<2x <2k π+π2,k ∈Z .∴k π<x <k π+π4,k ∈Z .∴y =log 12(cos 2x )的增区间为⎝⎛⎭⎫k π,k π+π4,k ∈Z . 10.解 (1)y =1-2cos 2x +2sin x =2sin 2x +2sin x -1=2⎝⎛⎭⎫sin x +122-32 当sin x =-12时,y min =-32;当sin x =1时,y max =3.∴函数y =1-2cos 2x +2sin x 的值域为⎣⎡⎦⎤-32,3. (2)方法一 y =4-(2+sin x )2+sin x =42+sin x-1∵-1≤sin x ≤1,∴1≤2+sin x ≤3, ∴13≤12+sin x ≤1,∴43≤42+sin x ≤4, ∴13≤42+sin x -1≤3,即13≤y ≤3.∴函数y =2-sin x 2+sin x的值域为⎣⎡⎦⎤13,3. 方法二 由y =2-sin x 2+sin x ,解得sin x =2-2yy +1,由|sin x |≤1,得⎪⎪⎪⎪⎪⎪2-2y y +1≤1,∴(2-2y )2≤(y +1)2, 整理得3y 2-10y +3≤0,解得13≤y ≤3.∴函数y =2-sin x 2+sin x 的值域为⎣⎡⎦⎤13,3.。
2020新教材新人教A版必修第一册练习四十九正弦函数余弦函数的性质二04
【加练•固】71函数f(x)=-2sin x+1,x 的值域是()C.I "ID.l "I课时素养评价四十九正弦函数、余弦函数的性质(二)基述练(25分钟• 50分)一、选择题(每小题4分,共16分,多项选择题全选对的得4分,选对但不全的得的得0分)n 2n\1.函数y=sin x,x €,则y的取值范围是()2分,有选错1 - 1 UA. 、1 22 T. C.12 1B.D.\n 2n\【解析】选B.y=sin x 的图象如图所示,因为x €L2*所以由图象知y€A.B1 1 3J【解析】选B.因为x€所以sin x € I —亠it 3n\45~4B.C.【解析】选C.画出y=|sin x|的图象即可求解3.下列不等式中成立的是()71】To;A. sinB. sin 3>si n 27C i5 iC. sin n >sinD. sin 2>cos 171【解析】选 D.因为sin 2=cos 所以cos =cos>cos 1,即sin 2>cos 1.n20<2- <1<n ,所以-2sin x+1L - 1 3J2.函数y=|sin x| 的一个单调增区间是(A.D.>sin O n2it 4nxA. f(x)的一个周期为-2 n871~3~B. y=f(x)的图象关于直线x= 对称7TC. f(x+ n )的一个零点为x= A)D. f(x)在上单调递减周期为-2 n ,A 正确.3于直线x= 对称,B 项正确.714.(多选题)设函数f(x)=cos,则下列结论正确的是C 项,f(x+ n )=cos 2 =k n + (k€ Z),得 x=k n\ ,当k=1时,x 』,所以f(x+ n )的一个零点为 D 项,因为 f(x)=cos 递增区间为716x= ,C 项正确.的递减区间为2n2kn - — 2kn + —3J 3 J(k € Z),2n 5TT |2fczr + — 2kn + —3 J 3 J(k € Z),【解析】 选A 、B 、C.A 项,因为f(x)=cos的周期为2k n (k € Z),所以f(x)的一个B 项,因为 f(x)=cos8n图象的对称轴为直线x=k n -门(k € Z),所以y=f(x)的图象关fzr 2n \2>所以是减区间,2n \是增区间,D 项错误.二、填空题(每小题4分,共8分)1 7Tn 3「石y=- sin□ A A □.要求函数的单调递增区间,则x- w ,即 w x < n ,2n答案:q G5.函数 y= sin -x(x € [0, n ])的单调递增区间为6.若 y=asin x+b的最大值为3,最小值为1,则ab=_a +b = 3^ ,—a + b — 1la = 1 \b = 2\得所以 ab=2.当 a<0a>0 时,(i + b = 1, -a + b — 3,得【解析】当a = - 1b = 2 ' 所以ab=-2,综上所述ab= ± 2.答案:土 2 三、解答题(共26分)2x/27.(12 分)设函数 f(x)= ' J sin V,x € R.(1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间 7T 37T ⑵求函数f(x)在区间L 印4上的最小值和最大值,并求出取最值时x 的值.【解函数可化为因为x€71[0, n ],7TSTI w x-w13 i=sin \6 27F[3, u■ (x € [0, n ])的单调递增区间为 所以- 所以y27T71【解析】(1)最小正周期T=J = n ,由2k n-2x」w 2k n +5 € Z),得k n-^ x w k n3n 71kn -Q+ " (k € Z),所以函数f(x) 的单调递增区间是37T37T|k7l + ~s\(k € Z).57T37T⑵令t=2x-',则由匚x w'】(m 2=-1,所以当t=,即8.(14分)已知函数y=a-bcos (1)求a,b的值.(2)求函数g(x)=-4asin【解析】(1)cosy min所以t= 4 ,即X=U 时,y min=2 x 3nx= X 时,y ma" 2x j.712x + -6』2 2 (b>0)的最大值为」,最小值为-」.bx-导的最小值并求出对应x的集合. 2x+d€ [-1,1],3 = b + a=-71X- W 因为b>0,所以-b<0,2,所以(2)由(1)知g(x)=-2sin 因为sin2 a= ,b=1.3/€ [-1,1],所以g(x) € [-2,2],所以g(x)的最小值为-2,21.(4 分)函数 y=3cos x-4cos x+1,x1521 2.上单调递减,此时,sin =1,5TTx x = 2kn +fc G Z"对应x 的集合为 能力练 (15分钟• 30分)71 271C.0D-'【解析】 选 D.令 t=cos x,x所以t €2TI2f 2J2,y=3t -4t+1=3L3J3 J的最小值是因为y=3所以当t='时,y min =3 X⑵-4X +1=-sin2.(4分)(2019 •全国卷I )函数 f (x )=在]-n ,n ]的图象大致为 ()苦in(—刃一(一丈) 【解析】选 D.由f(-x)=:•" — :;:」7Tf( n )=■■ >0.故选 D.15TT=cos(180 ° -20 ° )=-cos 20 ° =-sin 703.(4 分)(1)sin 'sin(2)sin 194 【解析】(1)sin o 因为0< < cos 160 ° .(填“ >”或“ <”).2n所以sin 门<sin (2)sin 194=sin (180 15TT上是增函数,,y=s in x2n 7sin >sin° +14° )=-sin14 -4)=sin15n\其图象关于原点对称•又.—sin 卫JC=-f(x),得 f(x)奇函2n cos 16097t因为0° <14° <70° <90°且y=sin x 在 上单调递增所以 sin 70 ° >sin 14 ° ,即-sin 14 ° >-sin 70 故 sin 194 ° >cos 160 答案:(1)> (2)>n3」辽上的最大值是、,则3 = ___________f(x) max =2si n =\ ,0)71 ^'2 0)71 H 3所以 sin " = J ,门=",即 3 =".37i 2n ,_ ~3~・5.(14分)已知函数f(x)=2asin x+b 的定义域为,函数的最大值为1,最小值为-5,求a 和b 的值.7T2H 护3~2-【解析】因为-'w xw ' ,所以-1 w sin x w 1.I 2a + b = 1^ I a = 12 - l - E + b=f - 5 [b= - 23 + 12、;3若a>0,则'解得' 若a<0,I 2a + b = - 5, \a = - 12 + 6、©l — + b = 1l 方=19 — 12 x 3则、.解得、'培优练713 3.【解析】因为x €,即71am n0< 3 <1,所以0 w 3 x w V <「'.因为4.(4 分)若 f(x)=2sin3 X(0< 3 <1)在区间所以 y min =-1.答案:-1 2.已知函数f(x)=-sinx+sin x+a.当f(x)=0 有实数解时,求a 的取值范围【解析】-1 < sin x w 1,令 t=sin x,则-1 < t < 1.2f(x)=0有实数解,即t -t-a=O 在[-1,1]内有实数解.— I令 g(t)=t -t-a=-a- ,t € [-1,1].如图,方程12-t-a=0在[-1,1]内有实数解等价于71L 2所以y=2sin=2cos6/-cos71X+6/=cos711-a - - < 04,+ Xj(x € R)的最小值为1.函数 y=2sin函数g(t)的图象与坐标系的横轴在[-1,1]上有交点,故只需满足1解得化a w 2,所以所求a的取值范围是110。
完整版)正余弦函数图象与性质练习题
完整版)正余弦函数图象与性质练习题正弦函数和余弦函数是初中数学中常见的三角函数,它们的图像和性质也是高中数学中必须掌握的内容。
一、选择题1.函数 $y=2\sin(2x+\frac{\pi}{3})$ 的图像关于点($-\frac{\pi}{6}$,0)对称。
2.函数 $y=2\sin(\frac{\pi}{6}-2x)$ 在区间$[\frac{\pi}{12},\frac{\pi}{2}]$ 上是增函数。
3.设 $a$ 为常数,且 $a>1$,$-\frac{\pi}{2}\leq x\leq 2\pi$,则函数 $f(x)=\cos 2x+2a\sin x-1$ 的最大值为 $2a+1$。
4.函数 $y=\sin(2x+\frac{5}{2}\pi)$ 的一个对称轴方程是$x=\frac{5}{4}\pi$。
5.方程 $\cos(x+\frac{5}{2}\pi)=\frac{1}{2}x$ 在区间$(0,100\pi)$ 中有 $102$ 个解。
6.函数 $y=\sin(2x+\pi)$ 是以 $\pi$ 为周期的偶函数。
7.如果函数 $y=\sin 2x+\alpha\cos 2x$ 的图像关于直线$x=-\frac{\pi}{8}$ 对称,则 $\alpha=-2$。
8.函数 $y=2\cos 2x+1$ 的最小正周期为 $\pi$。
9.已知函数 $f(x)=\sin(\pi x-\frac{\pi}{2})-1$,则命题“$f(x)$ 是周期为 $2$ 的偶函数”是正确的。
10.函数 $y=-\cos x+\frac{\cos x}{\sin x}$ 的定义域为$(2k\pi+\pi,2k\pi+\frac{3}{2}\pi]$。
11.定义在 $\mathbb{R}$ 上的函数 $f(x)$ 既是偶函数又是周期函数,且最小正周期为 $\pi$,当$x\in[\frac{\pi}{2},\pi]$ 时,$f(x)=\sin x$,则$f(\frac{5\pi}{3})=-\frac{1}{2}$。
人教A版高一数学必修第一册第五章《三角函数》单元练习题卷含答案解析(40)
人教A版高一数学必修第一册第五章《三角函数》单元练习题卷8(共22题)一、选择题(共10题)1.化简√1−sin2160∘的结果是( )A.cos160∘B.−cos20∘C.±cos160∘D.sin70∘2.已知函数y=sin(ωx+φ)的两条相邻的对称轴的间距为π2,现将y=sin(ωx+φ)的图象向左平移π8个单位后得到一个偶函数,则φ的一个可能取值为( )A.3π4B.π4C.0D.−π43.若ω>0,函数y=cos(ωx+π3)的图象向右平移π3个单位长度后与函数y=sinωx的图象重合,则ω的最小值为( )A.112B.52C.12D.324.函数y=sin(2x+φ)的图象沿x轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能的值为( )A.3π4B.π4C.0D.−π45.已知−π2<α−β<π2,sinα+2cosβ=1,cosα−2sinβ=√2,则sin(β+π3)=( )A.√33B.√63C.√36D.√666.设a=√22(sin17∘+cos17∘),b=2cos213∘−1,c=√32,则( )A.c<a<b B.b<c<a C.a<b<c D.b<a<c 7.若角a的终边经过点P(−2,3),则tana=( )A.−23B.23C.−32D.328. 已知 sin (α−π2)=√32(0≤α≤π),则 tan (π−α)= ( ) A .√33B . √3C . −√33D . −√39. 函数 y =−xcosx 的部分图象是 ( )A .B .C .D .10. 若 α 是第二象限角,则点 P (sinα,cosα) 在 ( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限二、填空题(共6题)11. 已知 a ,b ∈R ,a 2−2ab +5b 2=4,则 ab 的最小值为 .12. 将函数 f (x )=Asin (ωx +φ)(A >0,ω>0,∣φ∣<π2) 的图象上所有点向左平行移动 π3 个单位长度,所得函数的部分图象如图所示,则 f (x )= .13. 化简下列各式:(1)cos (α+β)cosβ+sin (α+β)sinβ= ;(2)cos (90∘+α)+sin (180∘−α)−sin (180∘+α)−sin (−α)= ;(3)sin (π−α)tan (π+α)⋅cot(π2−α)tan(π2+α)⋅cos (−α)sin (2π−α)= .14. 化简:sin(15π2+α)cos(α−π2)sin(9π2−α)cos(3π2+α)= .15. 已知 tan2θ=−2√2,π2<2θ<π,则2cos 2θ2−sinθ−1√2sin(π4+θ)的值为 .16. 将下列各角度化为弧度:(1)30∘=;(2)120∘=;(3)−60∘=;(4)−30∘=;(5)−200∘=;(6)180∘=;(7)135∘=;(8)−75∘=;(9)270∘=;(10)0∘=;三、解答题(共6题)17.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,∣φ∣<π2)的图象在y轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为(x0,2)和(x0+π,−2).若将函数f(x)的图象向左平移π3个单位长度后得到的图象关于原点对称.(1) 求函数f(x)的解析式;(2) 若函数y=f(kx)+1(k>0)的周期为2π3,当x∈[0,π3]时,方程f(kx)+1=m恰有两个不同的解,求实数m的取值范围.18.如图,摩天轮上的一点P在x时刻距离地面的高度满足y=Asin(ωx+φ)+b,φ∈[−π,π],已知该摩天轮的半径为60米,摩天轮转轮中心O距离地面的高度是70米,摩天轮逆时针做匀速转动,每6分钟转一圈,点P的起始位置在摩天轮的最低点P0处.(1) 根据条件求出y(米)关于x(分钟)的解析式.(2) 在摩天轮从最低点P0开始计时转动的一圈内,有多长时间点P距离地面不低于100米?19.某种波的传播是由曲线f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0)来实现的,我们把解析式f(x)=Asin(ωx+φ)称为“波”,把振幅都是A的波称为“A类波”,把两个波的解析式相加称为波的叠加.(1) 已如“1类波”中的两个波,f1(x)=sin(x+π6)与f2(x)=sin(x+π3)加后是一个“A类波”,求A的值;(2) 已知三个不同的“A类波”,从f1(x)=Asin(x+φ1),f2(x)=Asin(x+φ2),f3(x)=Asin(x+φ3)(其中φ1,φ2,φ3互不相同),三个波叠加后是“平波”y=0,即f1(x)+ f2(x)+f3(x)=0,求cos(φ1−φ2)cos(φ2−φ3)cos(φ3−φ1)的值.20.化简(1+sinα+cosα)(sinα2−cosα2)√2+2cosα(其中180∘<α<360∘).21.已知函数f(x)=tan(π2x+π3),(1) 求f(x)的最小正周期和定义域;(2) 求f(x)的单调区间.22.已知函数f(x)=2sin2(π4+x)−√3cos2x.(1) 求函数f(x)的最大值,以及取到最大值时所对应的x的集合;(2) ∣f(x)−m∣<2在x∈[π4,π2]上恒成立,求实数m的取值范围.答案一、选择题(共10题) 1. 【答案】D【解析】 160∘ 是钝角,所以 √1−sin 2160∘=∣cos160∘∣=−cos160∘=cos20∘=sin70∘. 【知识点】同角三角函数的基本关系2. 【答案】B【解析】函数 y =sin (ωx +φ) 的两条相邻的对称轴的间距为 π2,所以 π2=πω,解得 ω=2, 现将 y =sin (2x +φ) 的图象向左平移 π8 个单位后得到一个 g (x )=sin (2x +π4+φ) 为偶函数, 则 φ+π4=kπ+π2(k ∈Z ),整理得 φ=kπ+π4(k ∈Z ), 当 k =0 时,φ=π4.【知识点】三角函数的图象变换、Asin(ωx+ψ)形式函数的性质3. 【答案】B【解析】 y =cos (ωx +π3) 的图象向右平移 π3 个单位长度后,所得函数图象对应的解析式为 y =cos [ω(x −π3)+π3]=cos (ωx −ωx 3+π3),其图象与函数 y =sinωx =cos (ωx −π2+2kπ),k ∈Z的图象重合. 所以 −π2+2kπ=−ωπ3+π3,k ∈Z ,所以 ω=−6k +52,k ∈Z ,又 ω>0,所以 ω 的最小值为 52. 【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质4. 【答案】B【知识点】三角函数的图象变换5. 【答案】A【解析】因为 sinα+2cosβ=1,cosα−2sinβ=√2, 两式平方相加可得sin 2α+cos 2α+4sin 2β+4cos 2β+4cosβsinα−4sinβ⋅cosα=3, 所以 5+4sin (α−β)=3,即 sin (α−β)=−12.因为 −π2<α−β<π2,所以 α−β=−π6,即 α=β−π6.代入 sinα+2cosβ=1 可得 sin (β−π6)+2cosβ=1, 所以√32sinβ+32cosβ=1,√3sin (β+π3)=1, 则 sin (β+π3)=√33. 故选A .【知识点】两角和与差的正弦6. 【答案】A【解析】根据两角差的余弦公式,得 a =cos45∘cos17∘+sin45∘sin17∘=cos28∘, 根据倍角公式,得 b =cos26∘,c =√32=cos30∘,因为 26∘<28∘<30∘,所以 cos30∘<cos28∘<cos26∘,即 c <a <b , 故选A .【知识点】两角和与差的余弦、二倍角公式7. 【答案】C【知识点】任意角的概念8. 【答案】A【解析】因为 0≤α≤π,可得 −π2≤α−π2≤π2, 又 sin (α−π2)=√32, 所以 α=5π6,所以 tan (π−α)=tan π6=√33. 故选:A .【知识点】诱导公式、同角三角函数的基本关系9. 【答案】D【解析】因为 y =−xcosx 是奇函数,它的图象关于原点对称, 所以排除A ,C 项;当 x ∈(0,π2) 时,y =−xcosx <0,所以排除B项.【知识点】余弦函数的图象、函数图象10. 【答案】D【解析】因为α是第二象限角,所以sinα>0,cosα<0,所以点P(sinα,cosα)在第四象限.【知识点】任意角的三角函数定义二、填空题(共6题)11. 【答案】1−√52【解析】因为a2−2ab+5b2=4,所以(a−b2)2+b2=1,令a−b2=cosθ,b=sinθ(0≤θ<2π),所以a=2cosθ+sinθ,所以ab=(2cosθ+sinθ)sinθ=sin2θ−12cos2θ+12=√52sin(2θ−φ)+12.(其中cosφ=2√55)所以当sin(2θ−φ)=−1时,ab取得最小值1−√52.【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质12. 【答案】2sin(2x−π3)【解析】将函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图象上所有点向左平行移动π3个单位长度,所得函数g(x)=Asin(ωx+π3ω+φ),由g(x)图象可得A=2,T4=π12−(−π6)=π4,所以T=π,所以ω=2πT =2ππ=2,所以g(x)=2sin(2x+2π3+φ),代入(−π6,0)得:g(−π6)=2sin(π3+φ)=0,π3+φ=kπ,k∈Z,当k=0时,φ=π3符合∣φ∣<π2,故f(x)=2sin(2x−π3).【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质13. 【答案】cosα;2sinα;sinα【知识点】同角三角函数的基本关系、两角和与差的余弦14. 【答案】−1【解析】原式=sin(3π2+α)cos(π2−α)sin(π2−α)sinα=(−cosα)⋅sinαcosα⋅sinα=−1.【知识点】诱导公式15. 【答案】−3+2√2【解析】因为tan2θ=−2√2,所以2tanθ1−tan2θ=−2√2.解得tanθ=√2或tanθ=−√22.因为π2<2θ<π,所以π4<θ<π2,所以tanθ>0,所以tanθ=√2,所以原式=√2(√22cosθ+√22sinθ)=cosθ−sinθcosθ+sinθ=1−tanθ1+tanθ=√21+√2=−3+2√2.【知识点】二倍角公式16. 【答案】 π6 ;2π3; −π3; −π6; −10π9; π ; 3π4; −5π12; 3π2; 0【知识点】弧度制三、解答题(共6题) 17. 【答案】(1) 由题意,知函数 f (x ) 的周期 T =2π,且 A =2, 所以 ω=2πT=1,故 f (x )=2sin (x +φ),将函数 f (x ) 的图象向左平移 π3 个单位长度后得到的图象对应的函数解析式为 y =2sin (x +π3+φ),因为函数 y =2sin (x +π3+φ) 的图象关于原点对称, 所以 π3+φ=kπ(k ∈Z ),即 φ=kπ−π3(k ∈Z ), 又 ∣φ∣<π2,所以 φ=−π3,故 f (x )=2sin (x −π3).(2) 由(1)得函数 y =f (kx )+1=2sin (kx −π3)+1,其周期为 2π3,又 k >0,所以 k =2π2π3=3,令 t =3x −π3,因为 x ∈[0,π3],所以t∈[−π3,2π3].若sint=s在[−π3,2π3]上有两个不同的解,则s∈[√32,1),所以当m∈[√3+1,3)时,方程f(kx)+1=m在x∈[0,π3]上恰有两个不同的解,即实数m 的取值范围是[√3+1,3).【知识点】三角函数模型的应用18. 【答案】(1) 由题意知,A=60,b=70,T=6,所以ω=2π6=π3,易知当x=0时,sinφ=−1,因为φ∈[−π,π],所以φ=−π2,所以y=60sin(π3x−π2)+70.(2) 令60sin(π3x−π2)+70≥100(0≤x≤6),化简得sin(π3x−π2)≥12,所以π6≤π3x−π2≤5π6,解得2≤x≤4,故有2分钟的时间点P距离地面不低于100米.【知识点】三角函数模型的应用、Asin(ωx+ψ)形式函数的性质19. 【答案】(1) f1(x)=sin(x+π6)与f2(x)=sin(x+π3)加后是一个“A类波”,即:f1(x)+f2(x)=sin(x+π6)+sin(x+π3)=sinxcosπ6+cosxsinπ6+sinxcosπ3+cosxsinπ3=√3+12sinx+√3+12cosx=√6+√22sin(x+π4),由定义解析式f(x)=Asin(ωx+φ)称为“波”,把振幅都是A的波称为“A类波”,所以A=√6+√22.(2) 设 f 1(x )=Asin (x +φ1),f 2(x )=Asin (x +φ2),f 3(x )=Asin (x +φ3), 由 f 1(x )+f 2(x )+f 3(x )=0 恒成立,同(1)化简方法利用两角和差公式及辅助角公式,可解得 (cosφ1+cosφ2+cosφ3)sinx +(sinφ1+sinφ2+sinφ3)cosx =0, 易得 cosφ1+cosφ2+cosφ3=0, ⋯⋯①sinφ1+sinφ2+sinφ3=0, ⋯⋯②由两式变型平方可得 cosφ1+cosφ2=−cosφ3;sinφ1+sinφ2=−sinφ3, 两式左右完全平方相加可得 2+2cos (φ1−φ2)=1;cos (φ1−φ2)=−12, 同理可得 cos (φ2−φ3)=−12;cos (φ3−φ1)=−12, 所以 cos (φ1−φ2)cos (φ2−φ3)cos (φ3−φ1)=−18.【知识点】辅助角公式、Asin(ωx+ψ)形式函数的性质20. 【答案】 原式=(2cos 2α2+2sin α2cos α2)(sin α2−cos α2)√4cos 2α2=2cos α2(cos α2+sin α2)(sin α2−cos α2)2∣∣cos α2∣∣=cos α2(sin 2α2−cos 2α2)∣∣cos α2∣∣=−cos α2cosα∣∣cos α2∣∣.因为 180∘<α<360∘,所以 90∘<α2<180∘, 所以 cos α2<0,所以 原式=cosα.【知识点】半角公式21. 【答案】(1) 对于函数 f (x )=tan (π2x +π3),它的最小正周期为 ππ2=2, 令 π2x +π3≠kπ+π2,求得 x ≠2k +13,k ∈Z ,可得函数的定义域为 {x∣ x ≠2k +13,k ∈Z}.(2) 令 kπ−π2<π2x +π3<kπ+π2,求得 2k −53<x <2k +13,可得函数f(x)的增区间为(2k−53,2k+13),k∈Z,此函数没有减区间.【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质22. 【答案】(1) 因为f(x)=[1−cos(π2+2x)]−√3cos2x=1+sin2x−√3cos2x=1+2sin(2x−π3).f(x)max=3,此时,因为2x−π3=π2+2kπ,所以x=512π+kπ(k∈Z).(2) 因为x∈[π4,π2 ],所以π6≤2x−π3≤2π3,即2≤1+2sin(2x−π3)≤3,所以f(x)max=3,f(x)min=2.因为∣f(x)−m∣<2⇔f(x)−2<m<f(x)+2,x∈[π4,π2 ],所以m>f(x)max−2且m<f(x)min+2,所以1<m<4,即m的取值范围是(1,4).【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质。
数学人教A版(新课标)高中必修第一册 课后习题——三角函数的图象与性质(含答案)
数学人教A版(新课标)高中必修第一册课后习题——三角函数的图象与性质(含答案)《三角函数的图象与性质》课后习题复习巩固1.画出下列函数的简图:(1)y=1-sin x,x∈[0,2π];(2)y=3cos x+1,x∈[0,2π].2.求下列函数的周期:(1)y=,x∈R;(2)y=,x∈R.3.下列函数中,哪些是奇函数?哪些是偶函数?哪些既不是奇函数,也不是偶函数?(1)y=sin x;(2)y=1-cos 2x;(3)y=-3sin 2x;(4)y=1+2 tan x.4.求使下列函数取得最大值、最小值的自变量x的集合,并求出最大值、最小值:(1),x∈R;(2),x∈R;(3),x∈R;(4),x∈R.5.利用函数的单调性比较下列各组中两个三角函数值的大小:(1)sin 103°15′与sin 164°30′;(2)与;(3)sin 508°与sin 144°;(4)与.6.求下列函数的单调区间:(1)y=1+sin x,x∈[0,2π];(2)y=-cos x,x∈[0,2π].7.求函数的定义域.8.求函数,x≠(k∈Z)的周期.9.利用正切函数的单调性比较下列各组中两个函数值的大小:(1)与;(2)tan 1 519°与tan 1 493°;(3)与;(4)与.综合运用10.求下列函数的值域:(1)y=sin x,x∈;(2)y=.11.根据正弦函数、余弦函数的图象,写出使下列不等式成立的x的取值集合:(1)sin x≥(x∈R);(2)+2cos x≥0(x∈R).12.下列四个函数中,以π为最小正周期,且在区间上单调递减的是().(A)y=|sin x|(B)y=cos x(C)y=tan x(D)y=13.若x是斜三角形的一个内角,写出使下列不等式成立的x的集合:(1)1+tan x≤0;(2)tan x-≥0.14.求函数的单调区间.15.已知函数y=f(x)是定义在R上周期为2的奇函数,若f(0.5)=1,求f(1),f(3.5)的值.16.已知函数,x∈R,(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在区间上的最大值和最小值.17.在直角坐标系中,已知∈O是以原点O为圆心,半径长为2的圆,角x(rad)的终边与∈O的交点为B,求点B的纵坐标y关于x的函数解析式,并借助信息技术画出其图象.18.已知函数y=f(x)的图象如图所示,(1)求函数的周期;(2)画出函数y=f(x+1)的图象;(3)写出函数y=f(x)的解析式.19.容易知道,正弦函数y=sin x是奇函数,正弦曲线关于原点对称,即原点是正弦曲线的对称中心.除原点外,正弦曲线还有其他对称中心吗?如果有,那么对称中心的坐标是什么?另外,正弦曲线是轴对称图形吗?如果是,那么对称轴的方程是什么?你能用已经学过的正弦函数性质解释上述现象吗?对余弦函数和正切函数,讨论上述同样的问题.答案1.可以直接用“五点法”作出两个函数的图象;也可以先用“五点法”作出正弦、余弦函数的图象,再通过变换得到这两个函数的图象.2.(1)3π (2).3.(1)偶函数.(2)偶函数.(3)奇函数.(4)非奇非偶函数.4.(1)使y取得最大值的集合是{x|x=6k+3,k∈Z},最大值是;使y取得最小值的集合是{x|x=6k,k∈Z},最小值是.(2)使y取得最大值的集合是{x|x=+kπ,k∈Z},最大值是3;使y取得最小值的集合是{x|x=+kπ,x∈Z},最小值是-3.(3)使y取得最大值的集合是{x|x=+4kπ,k∈Z},最大值是;使y取得最小值的集合是{x|x=+4kπ,k∈Z),最小值是.(4)使y取得最大值的集合是{x|x=+4kπ,k∈Z},最大值是;使y取得最小值的集合是{x|x=+4kπ,k∈Z},最小值是.5.(1)sin 103°15′>sin 164°30′.(2).(3)sin 508°<sin 144°.(4).6.(1)单调递增区间;单调递减区间.(2)单调递增区间[0,π];单调递减区间[π,2π].7.{x|x≠+kπ,k∈Z}.8..9.(1).(2)tan 1 519°>tan 1 493°.(3).(4).10.(1).(2).11.(1){x|+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z).(2){x|+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z}.12.A.13.(1).(2).14.单调递减区间,k∈Z.15.f(1)=0,f(3.5)=-1.16.(1)π.(2)最大值为,最小值为=.17.y=2sin x,图略.18.(1)2.(2)y=f(x+1)的图象如图所示.(3)y=|x-2k|,x∈[2k-1,2k+1],k∈Z.提示:可先求出定义域为一个周期的函数y=f(x),x∈[-1,1]的解析式为y=|x|,x∈[-1,1];再根据函数y=f(x)的图象和周期性,得到函数y=f(x)的解析式为y=|x-2k|,x∈[2k-1,2k +1],k∈Z.19.由正弦函数的周期性可知,除原点外,正弦曲线还有其他对称中心,其对称中心坐标为(kπ,0),k∈Z.正弦曲线是轴对称图形,其对称轴的方程是x=+kπ,k∈Z.由余弦函数和正切的周期性可知,余弦曲线的对称中心坐标为(+kπ,0),k∈Z,对称轴的方程是x=-kπ,k∈Z;正切曲线的对称中心坐标为(,0),k∈Z,正切曲线不是轴对称图形.。
高中数学 1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象素材 新人教A版必修4
1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象一、备用习题1.用“五点法”画出下列函数的图象: (1)y=2-sinx,x∈[0,2π]; (2)y=21+sinx,x∈[0,2π]. 2.方程2x=cosx 的解的个数为( )A.0B.1C.2D.无穷多个 3.如图12中的曲线对应的函数解析式是( )图12A.y=|sinx |B.y=sin |x |C.y=-sin |x |D.y=-|sinx |4.根据y=cosx 的图象解不等式:23-≤cosx≤21.参考答案:在直角坐标系中描出这五个点,再用平滑曲线将它们连接起来,即得的图象,如下图中的实线图(1)如图13图13(2)如图14.图142.D3.C4.解:如图15,解集为{x |2k π+3π≤x≤2k π+65π,k∈Z }或{x |2k π+67π≤x≤2k π+35π,k∈Z }.图15二、潮汐与港口水深我国东汉时期的学者王充说过“涛之兴也,随月盛衰”.唐代学者张若虚(约660年至约720年)在他的《春江花月夜》中,更有“春江潮水连海平,海上明月共潮生”这样的优美诗句.古人把海水白天的上涨叫做“潮”,晚上的上涨叫做“汐”.实际上,潮汐与月球、地球都有关系.在月球万有引力的作用下,就地球的海面上的每一点而言,海水会随着地球本身的自转,大约在一天里经历两次上涨、两次降落.由于潮汐与港口的水深有密切关系,任何一个港口的工作人员对此都十分重视,以便合理地加以利用.例如,某港口工作人员在某年农历八月初一从0时至24时记录的时间t(h)与水深(1)把上表中的九组对应值用直角坐标系中的九个点表示出来(如下图中实心圆点所示),观察它们的位置关系,不难发现,我们可以选用正弦型函数d=5+2.5sin6πt,t∈[0,24)来近似地描述这个港口这一天的水深d 与时间t 的关系,并画出简图(如图16).图16由此图或利用科学计算器,可以得到t 取其他整数时d 的近似值,从而把上表细化.(2)利用这个函数及其简图,例如这一年农历八月初二或九月初一,假设有一条货船的吃水深度(即船底与水面的距离)为4 m,安全条例规定至少要有1.5 m 的安全间隙(即船底与水底的距离),那么根据 5.5≤d≤7.5,就可以近似得到此船何时能进入港口和在港口能逗留多久.如果此船从凌晨2时开始卸货,吃水深度由于船减少了载重而按0.3 m/h 的速度递减,还可以近似得到卸货必须在什么时间前停止才能将船驶向较深的某目标水域.不同的日子,潮汐的时刻和大小是不同的.农历初一和十五涨的是大潮,尤以八月十五中秋为甚.以上的估算必须结合其他数据一起考虑,才能加以科学利用.精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
高中数学-正弦函数、余弦函数的性质(单调性和奇偶性)课后练习
高中数学-正弦函数、余弦函数的性质(单调性和奇偶性)课后练习基础达标1.函数f(x)=sin(2x+23π)的奇偶性为( ) A.奇函数 B.偶函数C.既是奇函数又是偶函数D.既不是奇函数又不是偶函数 解析:∵f(x)=sin(2x+2π+π)=-sin(2π+2x)=-cos2x 由于y=-cos2x 是偶函数. ∴f(x)=sin(2x+23π)为偶函数.故选B. 答案:B2.下列命题中正确的个数是( ) ①y=sinx 的递增区间是[2kπ,2kπ+2π](k∈Z ) ②y=sinx 在第一象限是增函数 ③y=sinx 在[-2π,2π]上是增函数 A.1个 B.2个 C.3个 D.0个 解析:①y=sinx 的递增区间是[2kπ-2π,2kπ+2π],k∈Z . ②函数的单调性是相对于某一区间来说,与所在象限无关.③正确,故选A. 答案:A3.函数y=2-sinx 的最大值及取最大值时x 的值为( )A.y=3,x=2π B.y=1,x=2π+2kπ(k∈Z ) C.y=3,x=-2π+2kπ(k∈Z ) D.y=3,x=2π+2kπ(k∈Z )解析:要求y=2-sinx 的最大值,sinx 取最小值.答案:C4.下列不等式中成立的是( )A.sin(8π-)<sin(10π-) B.sin(π521-)<sin(π417-) C.sin3>sin2 D.sin 57π>sin(52-π)解析:∵-2π<8π-<10π-<0,且y=sinx 在(-2π,0)上是增函数,∴si n(8π-)<sin(10π-).答案:A 5.下列函数,在[2π,π]上是增函数的是( ) A.y=sinx B.y=cosx C.y=sin2x D.y=cos2x解析:①将x=2π与x=π代入可得;②结合图象求解;③结合正、余弦函数的单调性求解. 答案:D6.使函数y=sin(2x+φ)为奇函数的φ值可以是( ) A.4π B.2πC.πD.23π解析:代入验证法,当φ=π时,y=sin(2x+π)=-sin2x 为奇函数.答案:C 综合运用7.函数y=xx sin 192+-的定义域是( )A.[-3,0)B.(0,3]C.[-3,3]D.(2kπ,2kπ+π)(k∈Z ) 解析:函数的定义域由下列不等式组解得:⎩⎨⎧+<<≤≤-⇔⎩⎨⎧>≥-,)12(2,33,0sin ,092ππk x k x x x ⇔0<x≤3. 答案:B8.函数y=3cos 2x-4cosx+1,x∈[3π,32π]的最小值是( ) A.31-B.415C.0D.41- 解析:y=3(cos 2x-34cosx+94)+1-34=3(cosx-32)2-31.∵x∈[3π,32π],∴cosx∈[-21,21],当cosx=21时,y 取到最小值且y 最小=3(3221-)2-31=41-.答案:D9.设函数f(x)=sin2x,若f(x+t)是偶函数,则t 的一个可能值是______________. 答案:4π,π43,…,4)12(+k π,k∈Z 中的一个拓展探究10.已知函数f(x)=sin 2x+acosx+2385-a 在x∈[0,2π]上的最大值为1,求实数a 的值. 解析:本题通过换元转化为二次函数问题.但对称轴变化,区间给定,故需要对a 进行分类讨论.解:设cosx=t,则f(x)=1-cos 2x+acosx+85a-23=-(t-2a )2+218542-+a a . ∴0≤x≤2π, ∴0≤cosx≤1,即t∈[0,1]. (1)当0≤a≤2时,则t=2a时, f(x)max =218542-+a a ,令218542-+a a =1,得a=23.(a=-4舍去). (2)当a <0时,当t=0时,f(x)max =2185-a ,令2185-a =1得a=512>0(舍去). (3)当a >2时,则t=1时,f(x)max =a+2385-a =1,所以a=1320<2(舍去).综上可知a=23.备选习题11.函数y=sinx+|sinx|的最大值是__________,最小值是__________. 解析:y=)0(sin )0(sin 0sin 2<≥⎩⎨⎧x x x 或者结合函数的图象求解.答案:2 012.下列命题:①点(kπ,0)是正弦曲线的对称中心(k∈Z ); ②点(0,0)是余弦曲线y=cosx 的一个对称中心; ③把余弦函数y=cosx 的图象向左平移2π个单位,即得y=sinx 的图象; ④在余弦曲线y=cosx 中,最高点与它相邻的最低点的水平距离是2π; ⑤在正弦曲线y=sinx 中,相邻两个最高点的水平距离是2π; 其中正确命题的序号是__________________. 解析:②错,是因为y=cosx 的对称中心是(kπ+2π,0)k∈Z ; ③错,是由于得到的是y=-sinx; ④错,是由于所得水平距离为π; ①⑤正确可由正弦函数的性质得到. 答案:①⑤13.判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=lg(1-sinx)-lg(1+sinx); (2)f(x)=x·cosx2. 解:(1)先求定义域:⎩⎨⎧-><⇔⎩⎨⎧>+>-1sin 1sin 0sin 10sin 1x x x x ⇒-1<sinx <1, ∴x≠kπ+2π,k∈Z ,定义域关于原点对称. ∵f(-x)=lg(1+sinx)-lg(1-sinx)=-[lg(1-sinx)-lg(1+sinx)]=-f(x).∴原函数为奇函数.(2)f(-x)=-x·cos(-x2)=-x·cosx2=-f(x), ∴原函数是奇函数.14.求下列函数的单调区间. (1)y=sin(3x-3π);(2)y=cos(-2x+3π). 解:(1)令3x-3π=u ,y=sinu 的单调增区间为[2k π-2π,2k π+2π],(k∈Z ). 即2kπ-2π≤3x -3π≤2kπ+2π.∴原函数单调增区间为[18532,1832ππππ+-k k ](k∈Z ). 又y=sin u 的单调减区间为[2kπ+2π,2kπ+23π],(k∈Z ),即2kπ+2π≤3x -3π≤2kπ+23π,∴原函数的单调减区间为[181132,18532ππππ++k k ](k∈Z ). (2)∵y=cos(-2x+3π)=cos(2x-3π),令2x-3π=u,y=cosu 的单调增区间为[2kπ-π,2kπ],(k∈Z )即2kπ-π≤2x -3π≤2kπ,解得:kπ-3π≤x≤kπ+6π(k∈Z ).∴原函数的增区间为:[kπ-3π,kπ+6π],k∈Z .∵y=cosu 的单调减区间为[2kπ,2kπ+π],k∈Z .即:2kπ≤2x -3π≤2kπ+π,解得:kπ+6π≤x≤kπ+32π,k∈Z . ∴原函数的减区间为[kπ+6π,kπ+32π],k∈Z .15.求下列函数的定义域: (1)y=)sin(cos x ;(2)y=x cos 21-+lg(2sinx-1)的定义域.解:(1)要使y=)sin(cos x 有意义,须有sin(cosx)≥0,又因-1≤cosx≤1,必有0≤cosx≤1,由下图甲可知:2kπ-2π≤x≤2kπ+2π,k∈Z .图甲所以原函数的定义域为: {x|-2π+2kπ≤x≤2π+2kπ,k∈Z }. (2)要使函数有意义,只要⎩⎨⎧>-≥-,01sin 2,0cos 21x x即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>≤.21sin ,21cos x x 由图乙可得:图乙cosx≤21的解集为{x|3π+2kπ≤x≤35π+2kπ,k∈Z }.sin >21的解集为{x|6π+2kπ<x <65π+2kπ,k∈Z }.它们的交集{x|3π+2kπ≤x<65π+2kπ,k∈Z }即为函数的定义域.。
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高一
学期
第一学期
课题
正弦函数、余弦函数的性质应用
教科书
书名:普通高中教科书 数学必修第一册
出版社:人民教育出版社A版 出版日期:2019年6月
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课后练习
1.求下列函数的周期:
(1) ;(2) .
2.求使下列函数取得最大值、最小值的自变量x的集合,并求出最大值、最小值:
(1) ;(2)
(3) ;(4) .
3.利用函数的单调性比较下列各组中两个三角函数值的大小:
(1) 与 ;(2) 与 ;
(3) 与 ;(4) 与 .
4.求下列函数的单调区间;
(1) ;(2) .
【答案】
1.(1) .(2) .
2.(1)使y取得最大值的集合是 ,最大值是 ;
使y取得最小值的集合是 ,最小值是 .
(2)使y取得最大值的集合是 ,最大值是 ;
使y取得最小值的集合是 ,最小值是 .
(3)使y取得最大值的集合是 ,最大值是 ;
使y取得最小值的集合是 ,最小值是 .
(4)使y取得最大值的集合是 ,最大值是 ;
使y取得最小值的集合是 ,最小值是 .
3.(1) ;(2) ;
(3) ;(4) .
4.(1)单调递增区间 , ;单调递减区间 .
(2)单调递增区间 ;单调递减区间 .