高一数学正_余弦函数的图象和性质同步练习.doc
1.4.1 正、余弦函数的图像作业

§1.4.1 正、余弦函数的图像作业一、选择题(每题6分,共48分)1、 在同一坐标系中函数[]π2,0,sin ∈=x x y 与[]ππ4,2,sin ∈=x x y 的图象( )A .重合B .形状相同,位置不同C .形状不同,位置相同D .形状不同,位置不同2、函数R x x y ∈=,cos 图象的一条对称轴是 ( )A .x 轴B .y 轴C .直线2π=xD .直线23π=x 3、函数[]π2,0,sin 1∈+=x x y 的图象与直线2=y 的交点个数为 ( ) A .0 B .1 C .2 D .34、函数y=-sinx 的图象与正弦函数y=sinx 的图象( ) A .关于x 轴对称 B .关于原点对称 C .关于原点和x 轴对称 D .关于原点和坐标轴对称5、函数R x x y ∈=,sin 图象的对称轴是 ( )A .直线2π=x B .直线2π⋅=k x (Z ∈k )C .直线2ππ+=k x (Z ∈k ) D .直线22ππ+=k x (Z ∈k )6、函数R x x y ∈⎪⎭⎫⎝⎛+=,4sin π图象的一条对称轴是 ( )A .直线0=xB .直线2π=xC .直线4π-=xD .直线45π=x 7、用图像解得不等式[]π2,0,0sin ∈>x x 的解集为 ( )A .[]π,0B .()π,0C .⎥⎦⎤⎢⎣⎡23,2ππ D .⎪⎭⎫⎝⎛23,2ππ 8、不等式[]π2,0,0cos ∈<x x 的解集为 ( )A .[]π,0B .()π,0C .⎥⎦⎤⎢⎣⎡23,2ππ D .⎪⎭⎫⎝⎛23,2ππ班级___________ 姓名 ____________座号___________分数 ___________ 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案二、填空题(每题6分,共24分)9、用五点法做函数[]π2,0,sin 1∈-=x x y 的图象时,应取的五个关键点是.10、直线21=y 与函数[]π2,0,sin ∈=x x y 的交点坐标是 , 11、如果直线m y =与函数[)π2,0,sin ∈=x x y 有且只有一个交点,则=m ; 12(选做)、下列命题中(1)y =cosx 的图象向左平移2π,得y =sinx 的图象(2)y =sinx 的图象向上平移2个单位,得y =sin(x+2)的图象 (3)y =cosx 的图象向左平移φ个单位,可得y =cos(x+φ)的图象 (4)y =sin(x+3π)的图象由y =sinx 的图象向左平移3π个单位得到 正确命题的序号是 . 三、解答题(每题14分,共28分) 13. 用五点法作]2,0[x sinx,2y π∈=的图象.14(选做).如果直线m y =与函数[)π2,0,sin ∈=x x y 有且只有两个交点,求m 的范围。
高一数学(必修一)《第五章 正弦函数、余弦函数的性质》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、余弦函数的性质》练习题及答案解析-人教版班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.函数()()sin 0f x x ωω=>的最小正周期为2π,则ω的值为( ) A .4B .2C .1D .122.设函数()2sin()3f x x π=+,若对任意x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2)成立,则|x 1﹣x 2|的最小值是( )A .4πB .2πC .πD .2π 3.下列函数中,既是偶函数又在()0,∞+上单调递增的是( )A .y =B .cos y x =C .3x y =D .ln y x =4.函数()sin 23f x x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭为偶函数的一个充分条件( )A .6π=ϕ B .6πϕ=-C .3πϕ=D .3πϕ=-5.已知α是第四象限角,且23sin 8cos αα=,则2021cos 2πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .B .13-C D .136.已知函数()()sin 2f x x ϕ=+,其中()0,2πϕ∈,若()6f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对于一切R x ∈恒成立,则()f x 的单调递增区间是( )A . ,2k k πππ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦()k ∈ZB . ,36k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k ∈ZC . 2,63k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()k ∈Z D . ,2k k πππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦()k ∈Z7.已知函数()()()2sin 00πf x x ωϕωϕ=+><<,的部分图象如图所示,点(0A 和π,03B ⎛⎫⎪⎝⎭,则下列说法中错误的是( )A .直线π12x =是图象的一条对称轴 B .()f x 的图象可由()2sin2g x x = 向左平移π3个单位而得到C .的最小正周期为πD .在区间ππ-,312⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增8.已知定义在R 上的函数()f x 满足如下条件:①函数()f x 的图象关于y 轴对称;②对于任意()(),2x R f x f x ∈=-;③当[]0,1x ∈时,则()32f x x =;若过点()1,0-的直线l 与函数()f x 的图象在[]0,4x ∈上恰有4个交点,则直线l 的斜率k 的取值范围是( ) A .60,11⎛⎫ ⎪⎝⎭B .30,5⎛⎫ ⎪⎝⎭C .10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭D .30,8⎛⎫ ⎪⎝⎭9.已知函数()()()sin 0,0,0πf x A x A ωϕωϕ=+>><<的部分图象如图所示,且13π23f ⎛⎫= ⎪⎝⎭.将()f x 图象上所有点的横坐标缩小为原来的14,再向上平移一个单位长度,得到()g x 的图象.若()()129g x g x =,1x 和[]20,4πx ∈,则21x x -的最大值为( )A .πB .2πC .3πD .4π10.将函数()sin(2)(0)f x x ϕϕπ=+<<的图象向右平移6π个单位长度得到()g x 的图象,若()g x 的图象关于直线3x π=对称,则6g π⎛⎫= ⎪⎝⎭( )A .B .12-C .0D .12二、填空题11.函数321,0,()1211,0,2xx x x f x x x ⎧+->⎪=⎨⎛⎫--+≤⎪ ⎪⎝⎭⎩,则[(2)]f f -=___________. 12.已知函数()f x 是在R 上连续的奇函数,其导函数为()f x '.当x >0时,则()()20xf x f x '+>,且()11f =,则函数()()21g x f x x =-的零点个数为______. 13.()()11sin cos cos sin 22f x x x x x =+--,下列说法错误的是______. ①()f x 的值域是[]1,1-; ②当且仅当222k x k πππ<<+(k Z ∈)时,则()0f x >;③当且仅当24x k ππ=+(k Z ∈)时,则()f x 取得最小值;④()f x 是以π为最小正周期的周期函数.14.设函数(),12,1x x a x f x x -+<⎧=⎨≥⎩的最小值为2,则实数a 的取值范围是______.15.若偶函数()f x 在[)0,∞+上单调递减,且()10f =,则不等式()2330f x x -+≥的解集是____________.三、解答题16.已知幂函数()f x x α=的图象经过点1(8,)2,求函数的解析式,并作出该函数图象的草图,判断该函数的奇偶性和单调性.17.比较下列各组数的大小.(1)cos870,cos890︒︒;(2)37π49πsin ,sin 63⎛⎫- ⎪⎝⎭. 18.已知平面向量2sin 2,26m x π⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()21,sin n x =和()f x m n =⋅,其中0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦.(1)求函数()f x 的单调增区间; (2)将函数()f x 的图象所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上各点横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),再向下平移1个单位得到()g x 的图象,若()g x m =在5,824x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦上恰有2个解,求m 的取值范围.19.已知函数()21cos cos 2f x x x x =⋅-.(1)求函数()f x 的单调递增区间; (2)求()f x 在区间[0,2π]上的最值. 20.已知函数()1sin 62f x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭.(1)若函数()f x 在区间[]0,a 上是严格增函数,求实数a 的取值范围; (2)求函数()f x 在区间[]0,2π上的所有零点.21.已知函数()2x f x x =. (1)判断并证明函数()f x 的奇偶性;(2)判断函数()f x 在区间[)0,+∞上的单调性(不用证明),并解不等式()()221f x f x +>-.22.已知函数2()cos cos (0,)ωωωω=++>∈R f x x x x m m .再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择能确定函数()f x 的解析式的两个作为已知. (1)求()f x 的解析式及最小值;(2)若函数()f x 在区间[]0,(0)t t >上有且仅有1个零点,求t 的取值范围. 条件①:函数()f x 的最小正周期为π; 条件②:函数()f x 的图象经过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭;条件③:函数()f x 的最大值为32.注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多组符合要求的条件分别解答,按第一组解答计分. 23.已知某海滨浴场的海浪高度是时间t (h )(024t ≤≤)的函数,记作()y f t =.下表是某日各时的浪高数据.经长期观测,()y f t =的曲线可近似地看成是函数cos y A t b ω=+.(1)根据以上数据,求出函数cos y A t b ω=+的最小正周期T 、振幅A 及函数表达式;(2)依据规定,当海浪高度高于1米时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内的上午8时到晚上20时之间,有多长时间可供冲浪者进行运动?四、双空题24.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,,且2222b c a a +=+,则A = _______,△ABC 的面积的取值范围是 _________ .参考答案与解析1.A【分析】根据正弦型函数的周期计算公式2T πω=即可求解.【详解】由2T πω=∴2242Tππωπ===. 故选:A. 2.C【解析】首先得出f (x 1)是最小值,f (x 2)是最大值,可得|x 1﹣x 2|的最小值为函数的半个周期,根据周期公式可得答案.【详解】函数()2sin()3f x x π=+ ∵对任意x ∈R 都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2) ∴f (x 1)是最小值,f (x 2)是最大值; ∴|x 1﹣x 2|的最小值为函数的半个周期 ∵T =2π∴|x 1﹣x 2|的最小值为π 故选:C. 3.D【分析】根据基本初等函数的奇偶性与单调性判断即可.【详解】解:对于A :y =[)0,∞+,函数为非奇非偶函数,故A 错误; 对于B :cos y x =为偶函数,但是函数在()0,∞+上不具有单调性,故B 错误;对于C :3x y =为非奇非偶函数,故C 错误;对于D :()ln y f x x ==定义域为{}|0x x ≠,又()()ln ln f x x x f x -=-==故ln y x =为偶函数,又当()0,x ∈+∞时ln y x =,函数在()0,∞+上单调递增,故D 正确; 故选:D 4.A【分析】根据函数()sin 23f x x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭为偶函数,由,Z 32k k ππϕπ+=+∈求解.【详解】解:若函数()sin 23f x x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭为偶函数所以,Z32k k ππϕπ+=+∈则,Z6k k πϕπ=+∈故选:A 5.C【分析】利用三角函数的基本关系式与条件可求得sin α的值,再利用诱导公式化简2021cos 2πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭即可求得结果.【详解】因为23sin 8cos αα=,所以429sin 64cos αα=又因为22sin cos 1αα+=,所以2264sin 64cos 64αα+=,即2464sin 9sin 64αα+= 整理得429sin 64sin 640αα+-= 解得28sin 9α=或2sin 8α=- (舍去)又因为α是第四象限角,所以sin 0α<,故sin α=所以2021cos cos 101022ππααπ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭cos sin 2παα⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭. 故选:C. 6.B【分析】根据题意可得6f π⎛⎫⎪⎝⎭为函数()f x 的最大值,进而结合()0,2πϕ∈可得π6ϕ=,从而有()πsin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再求解其单调递增区间即可.【详解】()6f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对于一切R x ∈恒成立,则6f π⎛⎫⎪⎝⎭为函数()f x 的最大值,即()π22πZ 62k k πϕ⨯+=+∈,则()π2πZ 6k k ϕ=+∈,又()0,2πϕ∈,所以π6ϕ=,所以()πsin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 令()πππ22π,2πZ 622x k k k ⎡⎤+∈-+∈⎢⎥⎣⎦,则()πππ,πZ 36x k k k ⎡⎤∈-+∈⎢⎥⎣⎦.故选:B. 7.B【分析】根据五点作图法可得,然后利用正弦函数的性质,代入逐一进行检验即可.【详解】由函数()()2sin (0,0π)f x x ωϕωϕ=+><<部分图象,点(A ,π,03B ⎛⎫ ⎪⎝⎭,故sin ϕ=,由于点A 在单调递增的区间上,π3ϕ=或2π3ϕ= (舍去),再根据五点法作图可得 ππ+=π33ω⋅,求得2ω=,故()π2sin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ .对于A,令π12x =,求得()2f x =,为最大值,故直线π=12x 是()f x 图象的一条对称轴,故A 正确; 对于B,把()2sin2g x x =向左平移π3个单位,可得2π2sin 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,故B 错误;对于C,()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的最小正周期为2π=π2,故C 正确; 对于D ,ππ-,312x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭和πππ2-,332x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭ ,故()π2sin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭单调递增,故D 对.故选:B 8.D【分析】根据条件可知()f x 是周期为2的函数,作出函数图像,数形结合即可得解.【详解】因为函数()f x 的图象关于y 轴对称,所以()f x 为偶函数,即()()f x f x =-,又因为对于任意()(),2x R f x f x ∈=-,所以()()()2f x f x f x =-=-从而()()2f x f x =+,即()f x 是周期为2的函数 结合当[]0,1x ∈时,则()32f x x =,可作出()f x 在[]0,4的图像以及直线l 的图像,如下图所示:当3x =时,则易知()32f x =,则直线MA 的斜率()3032318MA k -==-- 过点()1,0-的直线l 与函数()f x 的图象在[]0,4上恰有4个交点,则只需直线l 斜率k 的取值范围是30,8⎛⎫⎪⎝⎭.故选:D. 9.C【分析】根据函数图象求得()12sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再根据图象变换可得()g x 的解析式,结合()()129g x g x =,1x ,[]20,4x π∈,求得21,x x 的值,可得答案.【详解】设()f x 的最小正周期为T ,则由图可知372433T ππ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,得4T π=,则212T πω==,所以()1sin 2f x A x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭又由题图可知()f x 图象的一个对称中心为点2,03π⎛⎫-⎪⎝⎭故1223k πϕπ⎛⎫⨯-+= ⎪⎝⎭,Z k ∈故3k πϕπ=+,Z k ∈ 因为0ϕπ<<,所以3πϕ=,所以()1sin 23f x A x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.又因为1323f π⎛⎫= ⎪⎝⎭故131135sin sin sin 2323322f A A A A πππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+==== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 所以()12sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;将()f x 图象上所有点的横坐标缩小为原来的14,再向上平移一个单位长度得到()2sin 213g x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象;因为()()129g x g x =,所以12,x x 同时令()g x 取得最大值3由()2sin 2133g x x π⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,可得()11212k x π+=Z k ∈又[]12,0,4x x π∈,要求21x x -的最大值,故令0k =,得112x π=;令3k =,得23712x π=,所以21x x -的最大值为3731212πππ-=故选:C. 10.D【分析】由平移变换写出()g x 的表达式,由()g x 的对称性求得ϕ,然后计算函数值. 【详解】由已知()sin[2()]sin(2)63g x x x ππϕϕ=-+=-+()g x 的图象关于直线3x π=对称,则2,Z 332k k πππϕπ⨯-+=+∈,又0ϕπ<<,所以6π=ϕ 所以()sin(2)6g x x π=-,所以1()sin(2)6662g πππ=⨯-=.故选:D . 11.11【分析】根据函数解析式,先求得(2)f -再求解. 【详解】因为函数321,0,()1211,0,2xx x x f x x x ⎧+->⎪=⎨⎛⎫--+≤⎪ ⎪⎝⎭⎩所以21(2)|2(2)1|122f -⎛⎫-=⨯---+= ⎪⎝⎭ 32(2)22111f =+-=故答案为:11 12.1【分析】函数()()21g x f x x=-的零点就是方程()21x f x =的根, 设()()2h x x f x =,对()h x 求导,结合题意知()h x 为()0,∞+上的增函数,由()()111h f ==,即可得出答案.【详解】()()()22211x f x g x f x x x -=-=则函数()()21g x f x x=-的零点就是方程()21x f x =的根. 设()()2h x x f x =由题意得()()()()()22h x x f x x f x h x -=--=-=-因为()h x 的定义域为R ,所以()h x 为R 上连续的奇函数.易得()()()()()222h x xf x x f x x xf x f x '''=+=+⎡⎤⎣⎦由题知,当x >0时,则()()20xf x f x '+>,则()0h x '> 即函数()h x 为()0,∞+上的增函数又因为()h x 为R 上连续的奇函数,所以()h x 为R 上的增函数.由()11f =,得()()111h f ==,则方程()21x f x =只有一个根故函数()()21g x f x x =-只有1个零点. 故答案为:1. 13.①③④【解析】将函数解析式化简并用分段函数表示出来,画出函数图象,数形结合即可判断. 【详解】解:()()()()sin ,cos sin 11sin cos cos sin cos ,cos sin 22x x x f x x x x x x x x ⎧>⎪=+--=⎨≤⎪⎩则画出函数图象如下:观察函数图象可得:函数的值域为⎡-⎢⎣⎦,故①错误;当且仅当222k x k πππ<<+(k Z ∈)时,则()0f x >,故②正确; 当22x k ππ=-或2x k ππ=+(k Z ∈)时,则()f x 取得最小值,故③错误;函数()f x 是以2π为最小正周期的周期函数,故④错误;故错误的有:①③④故答案为:①③④【点睛】本题主要考查三角函数的性质和三角函数图象的应用,属于中档题.14.[)3,+∞【解析】分别求1≥x 和1x <时函数的值域,再根据题意比较两部分的最小值,求a 的取值范围.【详解】当1≥x 时,则()22x f x =≥,当1x <时,则()1f x a >-由题意知,12a -≥ 3a ∴≥.故答案为:[)3,+∞【点睛】本题考查根据分段函数的最值求参数的取值范围,属于基础题型.15.[]1,2【分析】根据偶函数的性质得到11x -≤≤时()0f x ≥,即可将不等式化为21331x x -≤-+≤,解得即可.【详解】解:因为偶函数()f x 在[)0,∞+上单调递减,所以()f x 在(),0∞-上单调递增又()10f =,所以()()110f f -==,所以当11x -≤≤时()0f x ≥则不等式()2330f x x -+≥等价于21331x x -≤-+≤,解得12x ≤≤ 所以原不等式的解集为[]1,2.故答案为:[]1,216.答案见解析.【分析】根据给定条件求出α值,判断奇偶性,写出单调区间及单调性,画出()f x 的草图作答.【详解】因幂函数()f x x α=的图象经过点1(8,)2,则182α=,即3122α-=,31α=-解得13α=- 所以函数()f x 的解析式为13()f x x -=,其定义域是(,0)(0,)-∞+∞()f x =()()f x f x -===-,()f x 是奇函数函数()f x 在(0,)+∞上单调递减,在(,0)-∞上单调递减函数()f x 的大致图象如图17.(1)cos870cos890︒>︒,(2)37π49πsin sin 63⎛⎫-< ⎪⎝⎭【分析】(1)先利用诱导公式化简,然后利用余弦函数的单调性比较大小(2)先利用诱导公式化简,然后利用正弦函数的单调性比较大小.【详解】(1)cos870cos(2360150)cos150︒=⨯︒+︒=︒cos890cos(2360170)cos170︒=⨯︒+︒=︒∵余弦函数cos y x =在[]0,π上是减函数∴cos150cos170︒>︒,即cos870cos890︒>︒.(2)37πππ49πππsin()sin(6π)sin(),sin sin(16π)sin ,666333-=--=-=+= ∵正弦函数sin y x =在ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是增函数 ∴ππsin sin 63⎛⎫-< ⎪⎝⎭,即37π49πsin sin 63⎛⎫-< ⎪⎝⎭. 18.(1),32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦(2)1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭【分析】(1)根据数量积的坐标表示及三角恒等变换公式将函数化简,再结合余弦函数的性质计算可得; (2)根据三角函数变换规则得到()g x 的解析式,再根据x 的取值范围求出46x π+的取值范围,再根据余弦函数的性质及图象计算可得;(1) 解:因为2sin 2,26m x π⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()21,sin n x =且()f x m n =⋅所以()22sin 22sin 6f x m n x x π⎛⎫=⋅=-+- ⎪⎝⎭()122cos 21cos 22x x x ⎫=-+--⎪⎪⎝⎭1cos 221cos 2123x x x π⎛⎫=+=++ ⎪⎝⎭ 即()cos 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭ 令2223k x k ππππ-≤+≤ k Z ∈ 解得236k x k ππππ-≤≤- k Z ∈ 又因为0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦所以函数()f x 的单调增区间为:,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦(2)解:因为()cos 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭所以将函数()f x 的图象所有的点向右平移12π个单位得到cos 21cos 21121236f x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦将所得图象上各点横坐标缩短为原来的 12(纵坐标不变)再向下平移1个单位得到()cos 46g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 又因为5,824x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,所以4,63t x πππ⎡⎤=+∈-⎢⎥⎣⎦ 令4036x ππ-≤+≤,解得824x ππ-≤≤- 令046x ππ≤+≤,解得52424x ππ-≤≤ 即函数()g x 在,824ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递增,在5,2424ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递减,且1cos 832g ππ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 作出cos 3y t t ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭≤≤图像可得:所以m 的取值范围1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 19.(1),36k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ) (2)最大值为1,最小值为-12.【分析】(1)由三角函数降幂公式与二倍角公式,根据辅助角公式,化简函数为单角三角函数,根据正弦函数的单调性,可得答案;(2)利用整体思想,根据正弦函数的图象性质,可得答案.(1)()f x =1cos211cos2sin 22226x x x x x π+⎛⎫-=+=+ ⎪⎝⎭. 因为y =sin x 的单调递增区间为2,222k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ) 令22,2622x k k πππππ⎡⎤+∈-+⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ),得,36x k k ππππ⎡⎤∈-+⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ). 所以()f x 的单调递增区间为,36k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦(k ∈Z ). (2)因为x ∈[0,2π],所以2x +7,666πππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. 当2x +6π=2π,即x =6π时,则()f x 最大值为1 当2x +6π=76π,即x =2π时,则()f x 最小值为-12.20.(1)0,3π⎛⎤ ⎥⎝⎦;(2)所有零点是0,23π和2π. 【分析】(1)先求得函数()f x 的在y 轴右侧的包含0的单调递增区间,进而得到实数a 的取值范围; (2)利用正弦函数的性质,利用整体代换法求得函数()f x 的所有零点,进而得到在[]0,2π上的所有零点.【详解】(1)由πππ2π2π262k x k -+++,得2ππ2π2π33k x k -++ k ∈Z 取0k =,可得2ππ33x - ∵函数()π1sin 62f x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭在区间[]0,a 上是严格增函数 ∴实数a 的取值范围是π0,3⎛⎤ ⎥⎝⎦.【点睛】关键要注意求函数的零点时不要丢根.1πsin 2π+26x x k =⇔=或()5π2π+6x k k Z =∈. 21.(1)()f x 为偶函数,证明见解析 (2)()f x 在[)0,+∞上单调递增,不等式解集为1,33⎛⎫- ⎪⎝⎭【分析】(1)先判断函数定义域是否关于原点对称,然后再检查(),()f x f x -之间的关系;(2)先将函数作简单变型,分析出单调性,再根据单调性来解不等式.(1)()f x 为偶函数.证明如下:依题意,函数()f x 的定义域为R .对于任意x ∈R ,都有()()22x x f x x x f x --=-==,所以函数()f x 是R 上的偶函数.(2)函数())22x x f x x x ==-2x =[)0,+∞上单调递增.因为函数()f x 是R 上的偶函数,所以()()221f x f x +>-等价于()()221f x f x +>-.因为函数()f x 在[)0,+∞上单调递增,所以221x x +>-,即23830x x --<,解得133x -<<,所以不等式()()221f x f x +>-的解集为1,33⎛⎫- ⎪⎝⎭. 22.(1)选择①②:π()sin(2)6f x x =+,()f x 的最小值为1-;选择①③:π1()sin(2)62f x x =++, ()f x 的最小值为12-; (2)选择①②:t 的取值范围是5π11π,1212⎡⎫⎪⎢⎣⎭;选择①③:t 的取值范围是π5π,26⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【分析】(1)首先利用三角恒等变换公式以及辅助角公式化简()f x ,然后根据条件①②或①③求其解析式即可,若选择②③,m 的取值有两个,舍去;(2)根据零点即是函数图像与x 轴的交点横坐标,令()0f x =求出横坐标,即可判断t 的取值范围.(1)由题可知2()cos cos ωωω=+f x x x x m112cos222ωω+++x x m π1sin(2)62ω=+++x m . 选择①②: 因为2ππ2T ω==,所以1ω=. 又因为1(0)12f m =+=,所以12m =-. 所以π()sin(2)6f x x =+. 当ππ22π62x k +=-,k Z ∈即ππ3x k =-,k Z ∈时,则()1f x =-. 所以函数()f x 的最小值为1-.选择①③: 因为2ππ2T ω==,所以1ω=. 又因为函数()f x 的最大值为3322m +=所以0m =. 所以π1()sin(2)62f x x =++. 当ππ22π62x k +=-,k Z ∈即ππ3x k =-,k Z ∈时 πsin(2)16x +=- 所以函数()f x 的最小值为11122. 选择②③: 因为1(0)12f m =+=,所以12m =- 因为函数()f x 的最大值为3322m +=,所以0m =m 的取值不可能有两个,∴无法求出解析式,舍去. (2)选择①②:令πsin(2)06x +=则π2π6x k += k Z ∈ 所以ππ212k x =- k Z ∈ 当1,2k =时,则函数()f x 的零点为5π11π,1212 由于函数()f x 在区间[0,]t 上有且仅有1个零点所以5π11π1212t ≤<. 所以t 的取值范围是5π11π,1212⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 选择①③:令π1sin(2)062++=x 则π722π+π66+=x k k Z ∈ 或π1122π+π66+=x k k Z ∈ 所以ππ+2=x k k Z ∈ 或5π+π6=x k k Z ∈.当0k =时,则函数()f x 的零点分别为π5π,26由于函数()f x 在区间[0,]t 上有且仅有1个零点所以π5π26t ≤<. 所以t 的取值范围是π5π,26⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 23.(1)T =12,A =0.5 1cos 126y t π=+; (2)一共有6个小时.【分析】(1)根据给定的数表直接求出周期T ,振幅A ,进而求出函数表达式.(2)根据给定条件解不等式1cos 1126t π+>即可计算作答. (1)依题意,观察数表得:最小正周期12T =,最高浪高为1.5米,最低浪高为0.5米 则 1.50.5122A -== 1.50.512b +== 22126T πππω====6π 所以函数解析式为:1cos 126y t π=+ (2)由(1)知,令1cos 1126t π+>,得:22(Z)262k t k k πππππ-<<+∈ 123123Z ()k t k k -<<+∈而820t <<,则1k = 915t <<所以从9点到15点适合对冲浪爱好者开放,一共有6个小时.24. 3π【分析】由2222b c a a +=+结合余弦定理可得cos a bc A =,由△ABC ,可是1sin 2bc A ==,两式结合可求得tan A =A ;利用正弦定理,余弦定理,三角函数等变换的应用可得311sin(2)2264B a π=-+,可求出范围52(,)666B πππ-∈,利用正弦函数的性质可求解a 的范围,进而可求得△ABC 的面积的取值范围【详解】解:因为2222b c a a +=+,所以2222b c a a +-= 所以由余弦定理得2222cos 22b c a a a A bc bc bc+-===,所以cos a bc A =因为△ABC所以1sin 2bc A ===所以1sin cos 2bc A A ==所以tan A 因为(0,)A π∈,所以3A π=因为1cos 2a bc A bc ==所以1sin 2ABC Sbc A ==因为由正弦定理可得b B =,2)3c B π=-和2a bc = 所以2422sin sin()33a a B B π=- 所以311sin(2)2264B a π=-+ 因为△ABC 为锐角三角形,所以022032B B πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得62B ππ<< 所以52(,)666B πππ-∈ 所以31113sin(2)(,]226424B a π=-+∈ 所以[2,3)a ∈,所以1sin 2ABC Sbc A ==∈ 故答案为:3π。
正弦函数、余弦函数的图象和性质及答案

正弦函数、余弦函数的图象和性质一、选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)1.设M 和m 分别表示函数y=31cosx -1的最大值和最小值,则M+m 等于( )A .32 B. ﹣32 C. ﹣34D. ﹣2 2.函数f (x )=sin x -|sin x |的值域为 ---------------------------------------------- ( ) (A) {0}(B) [-1,1](C) [0,1](D) [-2,0]3.函数sin(2)3y x π=+图像的对称轴方程可能是( )A .6x π=-B .12x π=-C .6x π=D .12x π=4.函数cos y x =的一个单调增区间是----------------------------------- ( )A .,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .3,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .3,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦5.对于函数y =sin(132π-x ),下面说法中正确的是------------------------ ( ) (A) 函数是周期为π的奇函数 (B) 函数是周期为π的偶函数 (C) 函数是周期为2π的奇函数 (D) 函数是周期为2π的偶函数6.若函数()()sin 0f x x ωω=>在区间0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则ω=( )A .23B .32C .2D .3二、填空题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)7.函数值sin1,sin2,sin3,sin4的大小顺序是 . 8.函数y =1sin 2-x 的定义域是 . 9.函数y =sin(π4-2x)的单调递增区间是 .10.已知奇函数y =f (x )对一切x ∈R 满足f (x +1)=f (x -1),当x [1-∈,]0时,f (x )=943+x ,则f (5log 31)=________.三、解答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)11.求函数f (x )=2sin (x+3π)的值域,⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈2,2ππx 。
正余弦函数图像和性质练习题

正余弦函数图像和性质练习题1.4.1 正弦函数、余弦函数的图像和性质一、选择题1.下列说法只有一个不正确的是:A) 正弦函数、余弦函数的定义域是R,值域是[-1,1];B) 余弦函数当且仅当x=2kπ(k∈Z)时,取得最大值1;C) 余弦函数在[2kπ-π/3,2kπ+π/3](k∈Z)上都是减函数;D) 余弦函数在[2kπ-π,2kπ](k∈Z)上都是减函数。
2.函数f(x)=sinx-|sinx|的值域为:A) {0}B) [-1,1]C) [0,1]D) [-2,0]3.若a=sin46,b=cos46,c=cos36,则a、b、c的大小关系是:A) c>a>bB) a>b>cC) a>c>bD) b>c>a4.对于函数y=sin(π/3-x),下面说法中正确的是:A) 函数是周期为π的奇函数B) 函数是周期为π的偶函数C) 函数是周期为2π的奇函数D) 函数是周期为2π的偶函数5.函数y=2cosx(0≤x≤2π)的图像和直线y=2围成一个封闭的平面图形,则这个封闭图形的面积是:A) 4B) 8C) 2πD) 4π6.为了使函数y=sinωx(ω>0)在区间[0,1]内至少出现50次最大值,则ω的最小值是:A) 98πB) 197π/199C) πD) 100π/22二、填空题7.函数值sin1.sin2.sin3.sin4的大小顺序是:sin1 < sin3 < sin2 < sin4.8.函数y=cos(sinx)的奇偶性是:奇函数。
9.函数f(x)=lg(2sinx+1)+2cosx-1的定义域是:x∈[0,π/2]。
10.关于x的方程cos2x+sinx-a=0有实数解,则实数a的最小值是:-1.三、解答题11.用“五点法”画出函数y=sinx+2,x∈[0,2π]的简图。
12.已知函数y=f(x)的定义域是[0,1],求函数y=f(sin2x)的定义域。
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。
高中数学3.3.1正弦函数、余弦函数的图象与性质同步练习湘教版必修2

3. 答案: D 解析: y= sin( - 2x) =- sin 2 x,令 2kπ- ≤2x≤2kπ+ ,得 kπ- ≤ x≤ kπ+
, k∈ Z,
所以原函数的递减区间是
( k∈Z) ,选 D.
4. 答案: C 解析: 在同一坐标系中画出 y= sin x, y= cos x, x∈(0,2 π) 的图象如下.
由图知, x∈
.
5. 答案: D
解析: 由正弦函数或余弦函数的单调性逐一比较知,只有③④正确,选
D.
6. 答案:
解析: 当函数取最大值时, sin x=- 1,此时 x= +. 答案:
解析: 函数 y= sin x 在区间
上是增函数,
因为
,
所以
.
解析: 由于 y=
A.①② B .①③ C .①④ D .③④ 6.函数 y=1- 2sin x 取最大值时,自变量 x 的值组成的集合是 ________.
7.
与
的大小关系是 ________.
8.若 y= sin( x+ φ)(0 ≤ φ≤π ) 是 R 上的偶函数,则 φ=__________.
9.求函数
, x∈的单调增区间.
8. 答案:
= cos x,而 y= cos x 为偶函数,因此
.
9. 解:
,
所以求函数 由
的单调增区间就是求函数
的单调减区
间.
,得 4kπ + ≤ x≤4kπ + ,k∈ Z.
又∵ x∈, ∴k 可取- 1 或 0.
取 k=- 1,得
;取 k= 0,得
.
∴
, x∈ 的单调递增区间为
和
.
10. 解: ∵0≤ x≤ ,
人教版,高中数学同步练习——正弦函数、余弦函数的性质(二)

B.⎣-4,-1⎦C.⎣-4,1⎦D.⎣-1,4⎦ A.⎝-4,4⎭ B.⎝4, 4 ⎭C.⎝π, 2 ⎭D.⎝ 2 ,2π⎭人教版高中数学同步练习1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质 (二)课时目标 1.掌握 y =sin x ,y =cos x 的最大值与最小值,并会求简单三角函数的值域或最 值.2.掌握 y =sin x ,y =cos x 的单调性,并能用单调性比较大小.3.会求函数 y =A sin(ωx +φ) 及 y =A cos(ωx +φ)的单调区间.正弦函数、余弦函数的性质:函数 y =sin x图象 y =cos x定义域 值域 奇偶性 周期性______ ______ ______ ______ ______ ______最小正周期:______ 最小正周期:______在在 __________________________________ __________________________________单调性上单调递增;在 ________上单调递增;在__________________________________ ______________________________上单________________上单调递减 调递减最值在________________________时,y max=1;在________________________________________时,y min =-1在______________时,y max =1;在 __________________________时,y min=-1一、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.若 α,β 都是第一象限的角,且 α<β,那么( ) A .sin α>sin β B .sin β>sin α C .sin α≥sin β D .sin α 与 sin β 的大小不定 3.函数 y =sin 2x +sin x -1 的值域为( )A.[-1,1]⎡ 5 ⎤ ⎡5⎤⎡ 5⎤4.函数 y =|sin x |的一个单调增区间是( )⎛ π π⎫⎛3π⎫ ⎛π 3π⎫⎛3π ⎫5.下列关系式中正确的是( )A .sin 11°<cos 10°<sin 168°B .sin 168°<sin 11°<cos 10°6.下列函数中,周期为 π,且在⎣4,2⎦上为减函数的是()A .y =sin(2x + )B .y =cos(2x + )C .y =sin(x + )D .y =cos(x + )7.函数 y =sin(π+x ),x ∈⎣-2,π⎦的单调增区间是____________.8.函数 y =2sin(2x + )(- ≤x ≤ )的值域是________.10.设|x |≤ ,函数 f (x )=cos 2x +sin x 的最小值是______. (1)y =1-sin ;(2)y =log (cos 2x ).12.已知函数 f (x )=2a sin ⎝2x -3⎭+b 的定义域为⎣0,2⎦,最大值为 1,最小值为-5,求 aC .sin 11°<sin 168°<cos 10°D .sin 168°<cos 10°<sin 11°⎡π π⎤π π2 2 π π2 2题 号 1 2 3 4 5 6答 案 二、填空题⎡ π ⎤ π π π3 6 69.sin 1,sin 2,sin 3 按从小到大排列的顺序为__________________.π4三、解答题11.求下列函数的单调增区间. x212⎛ π⎫ ⎡ π⎤ 和 b 的值.能力提升13.已知 sin α>sin β,α∈⎝-2,0⎭,β∈⎝π,2π⎭,则( C .α-β≥- πD .α-β≤- π14.已知函数 f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间⎣-3,4⎦上的最小值是-2,则 ω 的最小值等于( )A.B.C .2D .3把 ωx +φ 看成一个整体,由 2k π- ≤ωx +φ≤2k π+ (k ∈Z )解出 x 的范围,所得区间即为增区间,由 2k π+ ≤ωx +φ≤2k π+ π (k ∈Z )解出 x 的范围,所得区间即为减区间.若ω<0,R R [-1,1] [-1,1] 奇函数 偶函数 2π 2π [- +2k π, +2k π](k ∈Z ) [ +2k π, +2k π] (k ∈Z ) [-π+2k π,2k π] (k ∈Z ) [2k π,π+2k π] (k ∈Z ) x = +2k π (k ∈Z ) x =- +2k π (k ∈Z ) x =2k π (k ∈Z ) x =π+2k π (k ∈Z ) 3.C [y =sin 2x +sin x -1=(sin x + )2- 4.C [由 y =|sin x |图象易得函数单调递增区间⎣k π,k π+2⎦,k ∈Z ,当 k =1 时,得⎝π,2π⎭6.A [因为函数周期为 π,所以排除 C 、D.又因为 y =cos(2x + )=-sin 2x 在⎣4,2⎦上为增2⎛ π ⎫ ⎛ 3 ⎫)A .α+β>πB .α+β<π332 2⎡ π π⎤233 21.求函数 y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)单调区间的方法是:π π2 2π 32 2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.1.4.2 正弦函数、余弦函数的性质 (二)答案知识梳理π π π2 2 23π π2 2π2作业设计 1.C 2.D1 5241 5当 sin x =-2时,y min =-4; 当 sin x =1 时,y max =1.]⎡ π⎤ ⎛ 3 ⎫为 y =|sin x |的单调递增区间.]5.C [∵sin 168°=sin (180°-12°)=sin 12°, cos 10°=sin (90°-10°)=sin 80°由三角函数线得 sin 11°<sin 12°<sin 80°, 即 sin 11°<sin 168°<cos 10°.]π ⎡π π⎤ 函数,故 B 不符合.故选 A.]7.⎣2,π⎦∴0≤sin(2x + )≤1,∴y ∈[0,2]解析 ∵1< <2<3<π,0,上递增,且 0<π-3<1<π-2< ,y =sin x 在⎝ 2⎭2 =-(sin x - )2+11.解 (1)由 2k π+ ≤ ≤2k π+ π,k ∈Z , ∴y =1-sin 的增区间为[4k π+π,4k π+3π] (k ∈Z ).∴x 只须满足:2k π<2x <2k π+ ,k ∈Z .∴k π<x <k π+ ,k ∈Z .⎛k π,k π+,k ∈Z .∴y =log (cos 2x )的增区间为 4⎭⎝12.解 ∵0≤x ≤ ,∴- ≤2x - ≤ π,⎛ 解析 ∵- ≤x ≤ ,∴0≤2x + ≤ .∵|x |≤ ,∴- ≤sin x ≤ .∴当 sin x =- 时,f (x )min = 2 2 2x - ≤1,易知 a ≠0.∴-≤sin 3⎭⎝π, π,13.A[∵β∈⎝ 2 ⎭⎡π ⎤8.[0,2]π π π 2π 6 6 3 3 π39.b <c <aπ2sin(π-2)=sin 2,sin(π-3)=sin 3.⎛ π⎫ π2 ∴sin(π-3)<sin 1<sin(π-2),即 sin 3<sin 1<sin 2. ∵b <c <a .1- 2 10.解析 f (x )=cos 2x +sin x =1-sin 2x +sin x1 52 4π 2 24 2 22 1- 2.π x 32 2 2得 4k π+π≤x ≤4k π+3π,k ∈Z .x2(2)由题意得 cos 2x >0 且 y =cos 2x 递减.π2π4 1 π⎫ π π x 22 3 3 3 3 π⎫ 2 当 a >0 时,f (x )max =2a +b =1, f (x )min =- 3a +b =-5.⎧2a +b =1 ⎧a =12-6 3 由⎨ ,解得⎨ .⎩- 3a +b =-5 ⎩b =-23+12 3 当 a <0 时,f (x )max =- 3a +b =1, f (x )min =2a +b =-5.⎧- 3a +b =1 ⎧a =-12+6 3 由⎨ ,解得⎨ .⎩2a +b =-5 ⎩b =19-12 3⎛ 3 ⎫- ,0 ,且 sin(π-β)=sin β.∴π-β∈⎝ 2 ⎭- ,0 上单调递增,∵y =sin x 在 x ∈⎝ 2 ⎭ ∴ω 的最小值为 ,故选 B.]14.B [要使函数 f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间[- , ]上的最小值是-2,则应有 ≤ 或 T ≤ , 4ω⎛ π ⎫⎛ π ⎫∴sin α>sin β⇔sin α>sin(π-β) ⇔α>π-β⇔α+β>π.]π π T π 3 π3 4 4 3 4 42π π 6π 3即 ≤3或 ω ≤π,解得 ω≥2或 ω≥6.32。
5-4-2 正弦函数、余弦函数的性质-【题型分类归纳】高一数学上学期同步讲与练(解析版)

5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质一、正弦函数、余弦函数的性质函数)(x f y =,定义域为I ,当I x ∈时,都有)()(x f T x f =+,其中T 是一个非零的常数,则)(x f y =是周期函数,T 是它的一个周期.1、定义是对I 中的每一个x 值来说的,只有个别的x 值满足)()(x f T x f =+或只差个别的x 值不满足)()(x f T x f =+都不能说T 是)(x f y =的一个周期.2、对于周期函数来说,如果所有的周期中存在一个最小的正数,就称它为最小正周期,三角函数中的周期一般都指最小正周期.3、周期函数的周期公式(1)一般地,函数).0,0,,)(sin(≠≠+=ωϕωϕωA A x A y 为常数,且的最小正周期.||2ωπ=T (2)若函数)(x f y =的周期是T ,则函数)(ϕω+=x Af y 的周期为||ωT0,,(≠A A 为常数,且ϕω,).0≠ω三、三角函数的值域求法一般函数的值域求法有:观察法、配方法、判别式法、反比例函数法等. 三角函数是函数的特殊形式,一般方法也适用,但要结合三角函数本身的性质. 常见的三角函数求值域或最值的类型有以下几种:(1)形如y =sin(ωx +φ)的三角函数,令t =ωx +φ,根据题中x 的取值范围,求出t 的取值范围,再利用三角函数的单调性、有界性求出y =sin t 的最值(值域).(2)形如y =a sin 2x +b sin x +c (a ≠0)的三角函数,可先设t =sin x ,将函数y =a sin 2x +b sin x +c (a ≠0)化为关于t 的二次函数y =at 2+bt +c (a ≠0),根据二次函数的单调性求值域(最值). (3)对于形如y =a sin x (或y =a cos x )的函数的最值还要注意对a 的讨论.题型一 正余弦函数的周期性【例1】求下列函数的周期: (1)2sin3x y =; (2)()cos 4y x =-; (3)3cos 34x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;【答案】(1)3π;(2)2π;(3)6π【解析】(1)正弦函数sin y x =的周期是2π,所以所求函数的周期是2323T ππ==; (2)余函数cos y x =的周期是2π,所以所求函数的周期是242T ππ==-;(3)余函数cos y x =的周期是2π,所以所求函数的周期是2613T pp ==.【变式1-1】()|sin ||cos |f x x x =+的最小正周期是( ) A .2π B .π C .2π D .3π 【答案】A【解析】因为()|sin ||cos |f x x x =+=因为sin 2y x =的最小正周期为π,所以sin 2y x =的最小正周期为2π, 所以()f x 的最小正周期为2π.故选:A.【变式1-2】下列函数中,以π为周期且在区间ππ2⎛⎫ ⎪⎝⎭, 单调递增的是( )A .()cos2f x x =B .()sin2f x x =C .()cos f x x =D .()sin f x x = 【答案】C【解析】对于A 选项,由于()cos2f x x =的周期为12ππ·222= ,故A 选项不正确;对于B选项,由于()sin2f x x =的周期为12ππ·222=,故B 选项不正确;对于C 选项,由于()cos f x x =的最小正周期为1·2ππ2=,在区间ππ2⎛⎫⎪⎝⎭,上, ()cos cos f x x x ==-单调递增,故C 选项正确;;对于D 选项,由于()sin f x x =的最小正周期为1·2ππ2=, 在区间2ππ⎛⎫⎪⎝⎭,上,()sin sin f x x x ==单调递减,故D 选项不正确.故选:C .【变式1-3】函数cos 22y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭是( )A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为2π的奇函数D .最小正周期为2π的偶函数 【答案】A【解析】∵函数cos 2sin 22y x x π⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭, ∴函数cos 2sin 22y x x π⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭为最小正周期为π的奇函数.故选:A.【变式1-4】若函数2(0)3y x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭两零点间的最小距离为2π,则ω=( )A .1B .2C .3D .4 【答案】A【解析】因为函数2(0)3y x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭两零点间的最小距离为2π,所以22T π=,所以T π=,所以22T ππω==,解得:1ω=.故选:A【变式1-5】已知()sin 36f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则()()()()1232022f f f f ++++=____________.【答案】0【解析】函数()sin 36f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的最小正周期为263T ππ==,当Z k ∈时,()16sin62f k π==,()61sin 136f k ππ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭, ()2162sin 362f k ππ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭,()163sin 62f k ππ⎛⎫+=+=- ⎪⎝⎭,()464sin 136f k ππ⎛⎫+=+=- ⎪⎝⎭,()5165sin 362f k ππ⎛⎫+=+=- ⎪⎝⎭,所以,()()()()()()661626364650f k f k f k f k f k f k ++++++++++=,20223376=⨯,因此,()()()()123202203370f f f f ++++=⨯=.故答案为:0.题型二 正余弦函数的奇偶性【例2】判断下列函数的奇偶性:(1)()()cos 2cos 2f x x x ππ⎛⎫++ ⎪⎝⎭=;(2)()cos 1sin xf x x=-; (3)()1cos cos 1f x x x --【答案】(1)函数()f x 为奇函数;(2)函数()f x 为非奇非偶函数;(3)函数()f x 既是奇函数又是偶函数【解析】(1)函数()f x 的定义域为R ,()()cos 2cos (sin 2)(cos )sin 2cos 2f x x x x x x x ππ⎛⎫++=-=⎪⎝⎭=-故()()sin(2)cos()sin 2cos f x x x x x f x -=--=-=-, 故函数()f x 为奇函数(2)函数()f x 定义域为2,2x x k k Z ππ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭,不关于原点中心对称,故函数()f x 为非奇非偶函数(3)由cos 1x =,得函数()f x 定义域为{}=2,x x k k Z π∈,关于原点中心对称,此时,()1cos cos 1=0f x x x -- 则有()()0f x f x -==,且()()0f x f x -==- 故函数()f x 既是奇函数又是偶函数【变式2-1】下列函数中为奇函数的是( )A .sin cos y x x =+B .cos sin y x x =+C .sin cos y x x =⋅D .cos sin y x x =⋅ 【答案】D【解析】对A ,由()()()()sin cos f x x x f x -=-+-=,()sin cos f x x x =+不是奇函数;对B ,由()()()()co s s i n c o s s i nf x x x x x f x-=-+-=-≠-,()cos sin f x x x =+不是奇函数;对C ,由()()()()sin cos sin cos f x x x x x f x -=-⋅-=⋅=,()sin cos f x x x =⋅不是奇函数; 对D ,由()()()()cos sin cos sin f x x x x x f x -=-⋅-=-⋅=-,又()sin cos f x x x =⋅的定义域为R 关于原点对称,所以D 正确.故选:D【变式2-2】已知函数()sin()f x x ϕ=+为偶函数,则ϕ的取值可以为( ) A .π2- B .π C .π3D .0 【答案】A【解析】因函数()sin()f x x ϕ=+为偶函数,则ππ,Z 2k k ϕ=+∈,显然1k =-时,π2ϕ=-,即A 满足,B ,C ,D 都不满足.故选:A【变式2-3】若函数()2sin 23f x x πϕ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭是奇函数,则ϕ的值可以是( )A .56π B .2π C .23π-D .2π-【答案】C【解析】若函数()2sin 23f x x πϕ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭是奇函数,则,3k k Z πϕπ-+=∈,得2π,1,33k k Z k πϕπϕ=+∈⇒=-=-故选:C【变式2-4】函数()()2cos 2f x x θ=+的图象关于原点对称,则θ的最大负值为______. 【答案】2π-【解析】函数()()2cos 2f x x θ=+的图象关于原点对称,2k πθπ∴=+,k Z ∈,令1k =-,可得θ的最大负值为2π-, 故答案为:2π-.【变式2-5】已知函数3()sin 2022cf x ax b x x=++-(a ,b ,c 为实数),且(2022)1f =,则(2022)f -=( )A .1-B .1C .4045-D .4045 【答案】C【解析】设3()()2022sin c g x f x ax b x x=+=++,0x ≠,则33()()sin()sin ()c cg x a x b x ax b x g x x x-=-+-+=---=--,是奇函数, (2022)(2022)20222023g f =+=,所以(2022)(2022)2022(2022)2023g f g -=-+=-=-,(2022)4045f -=-.故选:C .题型三 正余弦函数的对称性【例3】函数sin(2)4y x π=+的图象的一个对称轴方程是( )A .8x π=- B .4x π=- C .8x π= D .4x π=【答案】C【解析】对于函数sin(2)4y x π=+,令2,Z 42x k k πππ+=+∈,解得,Z 82k x k ππ=+∈, 故函数的对称轴方程为,Z 82k x k ππ=+∈, 令0k =,可知函数的一条对称轴为8x π=.故选:C【变式3-1】下列关于函数()2sin 46f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,说法正确的是( ) A .关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称 B .关于直线24x π=-对称C .关于直线12x π=对称 D .关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称【答案】C【解析】A :42sin 2336f πππ⎛⎫⎛⎫=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()f x 关于3x π=对称,故错误;B :2sin 02466f πππ⎛⎫⎛⎫-=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()f x 关于,024π⎛⎫- ⎪⎝⎭对称,故错误;C :2sin 21236f πππ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()f x 关于12x π=对称,故正确;D :2sin 2026f πππ⎛⎫⎛⎫=+≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故错误.故选:C.【变式3-2】已知函数()πsin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,π0,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.若方程()23f x =的两个解为12,x x ,则()12sin x x +=( )A .BC .12D .12-【答案】B【解析】由题意可得,π0,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则ππ5π2(,)666x +∈,令πππ2,626x x +==,即函数()πsin 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,π0,3x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭关于直线π6x =对称,则()f x 在π0,6⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在ππ,63⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,所以12ππ263x x +=⨯=,故()12πsin sin 3x x +==B【变式3-3】如果直线518x π=是函数()2sin 3y x ϕ=+图像的一条对称轴,则ϕ的最小正值为___________. 【答案】23π【解析】由已知53,182k k Z ππϕπ⨯+=+∈,解得,3k k Z πϕπ=-+∈当1k =,ϕ取最小正值,且为23π故答案为:23π.【变式3-4】已知函数()sin(2)f x x ϕ=+的图象关于点π,06⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,则||ϕ的最小值为( )A .π6B .π3C .2π3D .4π3【答案】B【解析】因为函数()sin(2)f x x ϕ=+的图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称, 所以πsin 206ϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,则π2π,6k k ϕ⨯+=∈Z ,即ππ,3k k ϕ=-+∈Z ,故||ϕ的最小值为3π.故选:B【变式3-5】已知()()3sin f x x ωϕ=+对任意x 都有()()33ππ+=-f x f x ,则3f π⎛⎫⎪⎝⎭等于________. 【答案】3±【解析】因()()3sin f x x ωϕ=+对任意x 都有()()33f x f x +=-p p ,则直线3x π=是()f x 图象的一条对称轴,所以()33f π=±.故答案为:3±题型四 正余弦函数的单调性【例4】函数sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的单调增区间是( )A .222,2()k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦B .,()63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦C .5,()36k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦ D .,()63k k k Z ππππ⎡⎤---+∈⎢⎥⎣⎦【答案】B【解析】因为sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 令222262k x k πππππ-≤-≤+,k Z ∈,解得63k x k ππππ-#+,k Z ∈,所以函数的单调递增区间为,()63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;故选:B【变式4-1】函数cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的单调递增区间是( )A .()5,1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z B .()7,1212k k k ππππ⎡⎤--∈⎢⎥⎣⎦Z C .()2,36k k k ππππ⎡⎤--∈⎢⎥⎣⎦Z D .(),63k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z【答案】C【解析】由2223k x k ππππ-+≤+≤,k ∈Z ,解得236k x k ππ-+π≤≤-+π,k ∈Z .所以函数cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的单调递增区间是()2,36k k k ππππ⎡⎤--∈⎢⎥⎣⎦Z 故选:C .【变式4-2】()sin 2y x =-的单调增区间是( )A .()32,222k k k ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z B .[]()2,32Z k k k ππππ++∈ C .()3,Z 44k k k ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦ D .(),Z 44⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦k k k ππππ 【答案】C【解析】由()sin 2y x =-,令3222,Z 22k x k k ππππ+≤-≤+∈, 解得3,Z 44k x k k ππππ--≤≤--∈, 即3,Z 44k x k k ππππ-+≤≤-+∈,即3,Z 44k x k k ππππ+≤≤+∈,故选:C.【变式4-3】函数()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在[]0,π上的增区间是( )A .,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .,4ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .5,36ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .,6ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】C【解析】由题知()sin 26f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,又[]0,x π∈,所以112,666x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,令32262x πππ≤-≤,解得536x ππ≤≤, 所以函数()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在[]0,π上的增区间是5,36ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选:C .【变式4-4】(多选)函数f (x )=cos 1()3x在[-π,π]上的单调递减区间为( )A .,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B .,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .,22ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】AB【解析】在[-π,π]上,依据函数图象的对称性可知:t =|cos x |的单调递增区间是,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦及,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,而f (x )依|cos x |取值的递增而递减,故,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦及,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦为f (x )的单调递减区间. 故选:AB.【变式4-5】函数()121log cos 34f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的单调增区间为__________.【答案】396,644k k ππππ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,k ∈Z 【解析】由题设有1cos 034x π⎛⎫-+> ⎪⎝⎭即1cos 034x π⎛⎫-> ⎪⎝⎭,所以122,2342k x k k πππππ-<-<+∈Z ,故3966,44k x k k ππππ-<<+∈Z , 故函数的定义域为396,6,44k k k ππππ⎛⎫-+∈⎪⎝⎭Z . 设11cos cos 3434t x x ππ⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令122,342k x k k ππππ<-<+∈Z ,故3966,44k x k k ππππ+<<+∈Z , 故函数1cos 34t x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的减区间为396,6,44k k k ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭Z ,所以()121log cos 34f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的增区间为396,6,44k k k ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭Z . 故答案为:396,6,44k k k ππππ⎛⎫++∈⎪⎝⎭Z题型五 根据正余弦函数单调性求参数【例5】设0>ω,若函数()2sin f x x ω=在,42ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,则ω的取值范围是( )A .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B .31,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .(0,1]【答案】D【解析】由,42x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,0>ω,可得,42x ωπωπω⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,根据正弦函数的单调性,可得:4222ωππωππ⎧-≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,又0>ω,所以01ω<≤,即(0,1]ω∈.故选:D.【变式5-1】已知函数()()sin f x x α=+在,43x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭上单调递增,则α的值可以是( )A .3π-B .4π-C .4π D .3π【答案】B【解析】当,43x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,,43x ππααα⎛⎫+∈-++ ⎪⎝⎭, 则242,232k k k ππαπππαπ⎧-+≥-+⎪⎪∈⎨⎪+≤+⎪⎩Z ,解得22,46k k k πππαπ-+≤≤+∈Z , 当0k =时,46ππα-≤≤,结合选项可知,只有B 选项符合.故选:B.【变式5-2】已知函数()()sin 06f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦内单调递减,则实数ω的取值范围是( )A .2,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .24,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[)1,2D .3,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】B 【解析】依题意222T πππ≥-=,即T π≥, 又2T πω=,所以20ππωω⎧≥⎪⎨⎪>⎩,解得02ω<≤,又,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以,2666x πππωωωππ⎥+∈+⎡⎤⎢⎣⎦+,所以76662ππωππ≤<+,要使函数在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦内单调递减,所以226362πππωπππω⎧≤+⎪⎪⎨⎪+≤⎪⎩,解得2433ω≤≤,即24,33ω⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦;故选:B【变式5-3】设0>ω,若函数π()2cos 2f x x ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭在ππ,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,则ω的取值范围是( )A .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦B .31,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .(0,1]【答案】D【解析】π()2cos 2sin 2f x x x ωω⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,由,42x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,0>ω,可得,42x ωπωπω⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 根据正弦函数的单调性,可得:4222ωππωππ⎧-≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,又0>ω,所以01ω<≤,即(0,1]ω∈.故选:D.【变式5-4】已知函数()πcos (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在区间π5π36⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,上单调递减,则ω的取值范围为________.【答案】105⎛⎤ ⎥⎝⎦, 【解析】由题意可知cos y x =的单调递减区间为πππZ 2k k k ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,,,由ππππZ 32k x k k ω≤+≤+∈,,得ππππ36k k x ωω-+≤≤,Z k ∈,即函数()y f x =的单调递减区间为()ππππ36,Z k k k ωω⎡⎤-+⎢⎥∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 因为()f x 在区间π5π36⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,上单调递减, 所以πππ33ππ5π66k k ωω⎧-⎪≤-⎪⎪⎨⎪+⎪≥⎪⎩,解得615531k k ωω⎧≤+⎪⎨⎪≤-+⎩,Z k ∈, 0ω> k ∴只能取0;当0k =时,151ωω⎧≤⎪⎨⎪≤⎩,即105ω<≤, 所以ω的取值范围是105⎛⎤⎥⎝⎦,. 故答案为:105⎛⎤⎥⎝⎦,.【变式5-5】已知函数()()*πcos 4f x x ωω⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N 在ππ,32⎛⎫ ⎪⎝⎭上不单调,则ω的最小值为___________. 【答案】3【解析】函数*()cos()()4f x x N πωω=-∈在(,)32ππ上不单调,当函数为单调递增时,即224k x k πππωπ-+-剟,整理得:32244k k x ππππωωωω-++剟,()k ∈Z ,由于函数在(,)32ππ上单调递增时,322()4324k k x k Z ππππππωωωω-+<<+∈剟, 即:2343224k k πππωωπππωω⎧-⎪⎪⎨⎪+⎪⎩……,整理得:当0k =时,9142ω-剟;①当函数单调递减时;224k x k ππωππ-+剟,整理得:22544k k xππππωωωω-++剟,()k ∈Z ,由于函数在(,)32ππ上单调递减时,225()4324k k x k Z ππππππωωωω-+<<+∈剟, 即2432524k k πππωωπππωω⎧-⎪⎪⎨⎪+⎪⎩……,整理得:当0k =时,3542ω剟,② 由于函数()f x 在(,)32ππ上不单调,且*N ω∈, 所以ω的取值为①②所表示的不等式的补集,52ω>, 所以ω的最小值为3.故答案为:3.题型六 比较三角函数值的大小【例6】利用三角函数的单调性,比较下列各组数的大小: (1)1sin 2,1sin 3; (2)8πcos 5,9πcos 5; (3)sin1,sin 2; (4)4πcos9,7πcos 9. 【答案】(1)11sin sin 23>;(2)8π9πcoscos 55<;(3)sin1sin 2<;(4)4π7πcos cos 99> 【解析】(1)sin y x =在区间π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上递增,所以11sin sin 23>. (2)cos y x =在区间[]π,2π上递增,所以8π9πcos cos 55<. (3)ππ1π232<<-<,()sin 2sin π2=-,sin y x =在区间π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上递增,所以()sin1sin π2sin 2<-=.(4)cos y x =在区间[]0,π上递减,所以4π7πcoscos 99>.【变式6-1】sin1,sin 2,sin3按从小到大排列的顺序为( )A .sin3sin2sin1<<B .sin3sin1sin2<<C .sin1sin2sin3<<D .sin2sin1sin3<< 【答案】B【解析】sin 2sin(π2),sin3sin(π3)=-=-,因为π0π31π22<-<<-<,sin y x =在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭上为增函数, 所以sin(π3)sin1sin(π2)-<<-, 所以sin3sin1sin2<<,故选:B【变式6-2】若()sin 24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则( )A .()()()123f f f >>B .()()()321f f f >>C .()()()213f f f >>D .()()()132f f f >> 【答案】A 【解析】令222242k x k πππππ-+<-<+,解得()388k x k k ππππ-+<<+∈Z , 故()sin 24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在388ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,上递增,由函数的周期性与对称性易得函数在3788ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上递减,关于78x π=对称,()1sin 204f π⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,()2sin 404f π⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,()3sin 604f π⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,2在减区间3788ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,3在增区间711,88ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,并且3比2离对称轴78x π=更近些,所以()()320f f <<,所以()()()123f f f >>.故选:A【变式6-3】已知定义在R 上的函数()f x 满足22f x f x ππ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且当(0,]x π∈时()cos f x x =,则下列结论正确的是( )A .()()()()sin 210sin 45cos150f f f ︒>-︒>︒B .()()()()cos150sin 210sin 45f f f ︒>︒>-︒C .()()()()sin 210cos150sin 45f f f ︒>︒>-︒D .()()()()cos150sin 45sin 210f f f ︒>-︒>︒ 【答案】D【解析】由题设()()f x f x π=+,即()f x 的周期为π,又1sin 210sin(18030)sin302︒=︒+︒=-︒=-,sin(45)sin 452-︒=-︒=cos150cos(18030)cos30︒=︒-︒=-︒=所以11(sin 210)()()22f f f π︒=-=-,(sin(45))((f f f π-︒==,(cos150)((f f f π︒==,又122πππππ>->>>,而()cos f x x =在(,]2x ππ∈上递减,所以1(sin 210)()(sin(45))((cos150)(2f f f f f f πππ︒=-<-︒=<︒=.故选:D【变式6-4】(多选)在ABC 中,下列说法正确的有( ) A .若A B >,则sin sin A B > B .若A B >,则sin 2sin 2A B < C .若A B >,则cos cos A B < D .若A B >,则cos2cos2A B < 【答案】ACD【解析】对于选项A :由A B >,若π2A ≤,则π02A B ≥>>,由正弦函数在π0,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,可得sin sin A B >; 若π2A >,由于πA B +<,∴π0π2B A <<-<, ∴()sin sin πsin B A A <-=,即sin sin A B >. 综上可知A 正确;对于选项B :ππ,46A B ==,满足A B >, 但3πsin 21sin sin 223A B =>==,故B 错误; 对于选项C :∵角A ,角B 都在()0,π之间,而余弦函数在()0,π之间是单调递减函数, ∴若A B >,则cos cos A B <,故C 正确; 对于选项D :由A B >,若π2A ≤,则π220AB ≥>>, 由余弦函数在[]0,π上单调递减,可得cos2cos2A B <; 若π2A >,由于πAB +<,∴π0π2B A <<-<,∴022π2πB A <<-<,∴cos2cos(2π2)cos2B A A >-=, ∴cos2cos2A B <,综上可知D 正确;故选:ACD.题型七 正余弦函数的最值问题【例7】函数()sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦的最大值和最小值分别为( )A .1,-1B .12,12- C .1,12 D .1,12- 【答案】D【解析】由题设,72[,]666x πππ+∈,故()1sin 2[,1]62x f x π⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭=,所以()f x 最大值和最小值分别为1,12-.故选:D【变式7-1】函数()cos 24f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值为( )A .-1B .CD .0 【答案】C【解析】()f x 的图像如图所示,因为02x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,所以32444x πππ-≤-≤所以当32=44x ππ-时,()f x 取得最大值,即max 3()cos 4f x π=-故答案为:C【变式7-2】函数2()sin cos 0,2f x x x x π⎛⎫⎡⎤=+∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭取最大值时x 的值为( )A .2πB .3π C .6πD .0 【答案】B【解析】因为22215()sin cos cos cos 1cos 24f x x x x x x ⎛⎫=+=-++=--+ ⎪⎝⎭,由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得cos [0,1]x ∈, 所以当1cos 2x =时,max 5()4f x =,此时3x π=,故选:B【变式7-3】已知关于x 的方程2cos sin 20x x a -+=在02π⎛⎤⎥⎝⎦,内有解,那么实数a 的取值范围( ) A .58a -≤ B .102a -≤≤ C .1122a -<≤ D .12a -<≤0 【答案】C【解析】方程2cos sin 20x x a -+=在02π⎛⎤⎥⎝⎦,内有解, 即222cos sin sin sin 1a x x x x =-+=+-在02π⎛⎤⎥⎝⎦,内有解,令sin t x =,(]0,1t ∈,则(]22215sin sin 111,124y x x t t t ⎛⎫=+-=+-=+-∈- ⎪⎝⎭,所以121a -<≤,解得1122a -<….故选:C.【变式7-4】若函数()π2sin 24f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在区间π,8θ⎛⎫ ⎪⎝⎭内存在最小值,则θ的值可以是( )A .4π8 B .7π8 C .5π8 D .3π8【答案】B【解析】由,8πx θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,得2πππ2,424x θ⎛⎫+∈+ ⎪⎝⎭.若()f x 在开区间π,8θ⎛⎫ ⎪⎝⎭内存在最小值,则π3π242θ+>,解得58πθ>,故选:B.【变式7-5】若函数()()sin 2212f x a x a πϕϕ⎛⎫=--+< ⎪⎝⎭在3x π=处取得最小值3,那么ϕ的值为( )A .3πB .4π C .6π D .12π【答案】C【解析】当0a =时,()1f x =,不合题意,若0a >,由已知得213a a --+=,解得23a =-,与0a >矛盾,舍去;若0a <,由已知得213a a -+=,解得2a =-,()2232k k ππϕπ-=+∈Z ,解得()26k k πϕπ=-∈Z ,又2πϕ<,所以6π=ϕ,故选:C.题型八 正余弦函数综合应用【例8】已知函数1()sin(2)62f x x π=--,()2cos(2)26g x x m π=+--,(1)求函数()f x 的单调递减区间;(2)求函数()g x 的最大值、最小值及对应的x 值的集合;(3)若对任意1[,]63x ππ∈-,存在2[,]63x ππ∈-,使得12()()f x g x =,求实数m 的取值范围.【答案】(1)πππ,π63k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z .(2)ππ,12x k k =-∈Z 时,()max g x m =-;ππ,12x k k =+∈Z 时,()min 4g x m =--. (3)1122m ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦【解析】(1)πππ2π22π,262k x k k -≤-≤+∈Z ,解不等式得:πππ,π,63x k k k ⎡⎤∈-+∈⎢⎥⎣⎦Z ,所以函数的单调递减区间为πππ,π,63k k k ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z .(2)π22π6x k +=,即ππ,12x k k =-∈Z 时, ()max g x m =-, π22π+π6x k +=,即5ππ,12x k k =+∈Z 时,()min 4g x m =--; (3)1ππ[,]63x ∈-时,1πππ2262x -≤-≤,()13122f x -≤≤,2ππ[,]63x ∈-时,2ππ5π2,666x ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,2()2g x m m ⎡⎤∈---⎣⎦ , 要使得12()()f x g x =,只需12{322m m -≥---,1122m ⎡⎤∴∈--⎢⎥⎣⎦.【变式8-1】已知函数π()sin(2)4f x x =+,R x ∈. (1)求()f x 的最小正周期;(2)π[0,],()()2x g x f x m ∈=- 有零点,求m 的范围. 【答案】(1)π;(2)1m ≤≤ 【解析】(1)由于π()sin(2)4f x x =+,故其最小正周期为2π=π2; (2)因为π[0,],()()2x g x f x m ∈=- 有零点,故πsi π[n(0,],()022)4g x x x m ∈-+==有解, 即πsin(2),4π[0,]2x m x =+∈有解, 因为ππ5π2π[0[,]4,24,]4x x +∈∈,所以πsin(2)[4x +∈,故1m ≤≤.【变式8-2】设函数()()sin 20,02f x A x A πϕϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭,函数()f x 的最小值为2-,且3x π=为函数()f x 的一个零点.(1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)若对任意的0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,不等式()3f x m >-恒成立,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)()5,1212k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z ;(2)(),4-∞【解析】(1)()min 2f x A =-=-,2A ∴=; 3x π=为()f x 的一个零点,()23k k πϕπ∴+=∈Z ,解得:()23k k πϕπ∴=-∈Z , 又02πϕ<<,3πϕ∴=,()2sin 23f x x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭; 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)当0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,52,336x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,1sin 2,132x π⎛⎫⎡⎤∴+∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,()[]12f x ,∴∈; 对任意的0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,()3f x m >-恒成立, ()min 31m f x ∴-<=,解得:4m <; 即实数m 的取值范围为(),4-∞.【变式8-3】已知函数()cos 2(0)6f x a b x b π⎛⎫=-+> ⎪⎝⎭的最大值为32,最小值为12-. (1)求a ,b 的值;(2)求函数()4sin 3g x a bx π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭的最小值,并求出取最小值时x 的取值集合. 【答案】(1)1,12a b ==;(2)2-, 52,Z 6x x k k ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭【解析】(1)由题意,易知1cos 216x π⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭, ∵0b >,∴()()max min 3212f x a b f x a b ⎧=+=⎪⎪⎨⎪=-=-⎪⎩,∴121a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩;(2)由(1)知12a =,1b =,∴()2sin 3g x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭, ∵1sin 13x π⎛⎫-≤-≤ ⎪⎝⎭,∴2()2g x -≤≤, ∴()g x 的最小值为2-,此时sin 13x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则3x π-22k ππ=+,Z k ∈, ∴526x k ππ=+,Z k ∈, 故()g x 小值时x 的取值集合为52,Z 6x x k k ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭.。
高一数学同步测试 正、余弦函数的图象和性质 函数y=Asin(ω+φ)的图象六 人教版

高一数学同步测试 正、余弦函数的图象和性质 函数y=Asin(ω+φ)的图象六 人教版说明:本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分.第Ⅰ卷60分,第Ⅱ卷90分,共150分,答题时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(每小题5分,共60分,请将正确答案填在题后的括号内) 1.函数)32sin(2π+=x y 的图象( )A .关于原点对称B .关于点(-6π,0)对称C .关于y 轴对称D .关于直线x =6π对称2.函数]),0[)(26sin(2ππ∈-=x x y 为增函数的区间是( )A .]3,0[πB .]127,12[ππ C .]65,3[ππD .],65[ππ3.设a 为常数,且π20,1≤≤>x a ,则函数1sin 2cos )(2-+=x a x x f 的最大值为( )A .12+aB .12-aC .12--aD .2a4.函数)252sin(π+=x y 的图象的一条对称轴方程是 ( )A .2π-=xB .4π-=xC .8π=xD .π45=x5.若函数)sin()(ϕω+=x x f 的图象(部分)如图所示,则ϕω和的取值是( )A .3,1πϕω==B .3,1πϕω-==C .6,21πϕω==D .6,21πϕω-==6.下列函数中,以π为周期的偶函数是( )A .|sin |x y =B .||sin x y =C .)32sin(π+=x y D .)2sin(π+=x y 7.如果函数y=sin2x +αcos2x 的图象关于直线x=-8π对称,那么α的值为 ( )A .2B .-2C .1D .-1 8.函数y=2cos 2x +1(x ∈R )的最小正周期为 ( )A .2πB .πC .π2D .π4 9.已知函数1)2sin()(--=ππx x f ,则下列命题正确的是( )A .)(x f 是周期为1的奇函数B .)(x f 是周期为2的偶函数C .)(x f 是周期为1的非奇非偶函数D .)(x f 是周期为2的非奇非偶函数10.函数x x y cot cos +-=的定义域是( )1yx 3π-32πA .]23,[ππππ++k kB .]232,2[ππππ++k kC .22]232,2(ππππππ+=++k x k k 或 D .]232,2(ππππ++k k11.下列不等式中,正确的是( )A .ππ76sin 72sin <B .ππ76csc 72csc <C .ππ76cos 72cos < D .ππ76cot 72cot <+12.定义在R 上的函数)(x f 既是偶函数又是周期函数,若)(x f 的最小正周期是π,且当]2,0[π∈x 时,x x f sin )(=,则)35(πf 的值为( )A .21-B .21C .23-D .23第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题4分,共16分,答案填在横线上) 13.已知函数)0(sin 21>+=A Ax y π的最小正周期为3π,则A= . 14.在0≤x ≤2π条件下,则y =cos 2x -sin x cos x -3sin 2x 的最大值为 15.已知方程0sin 4cos 2=-+a x x 有解,那么a 的取值范围是 . 16.函数y =2cos 1cos 3++x x 的值域是__________ ______________.三、解答题(本大题共74分,17—21题每题12分,22题14分) 17.已知函数)(325cos 35cos sin 5)(2R x x x x x f ∈+-⋅= (1)求)(x f 的最小正周期;(2)求)(x f 的单调区间; (3)求)(x f 图象的对称轴,对称中心.18.如图,某地一天从6时至14时的温度变化曲线近似满足函数b x A y ++=)sin(ϕω. (Ⅰ)求这段时间的最大温差; (Ⅱ)写出这段曲线的函数解析式.19.求下列函数的单调递增区间:①y =cos(2x +6π); ②y =3sin(23x -π).20.已知函数y =a -b sin (4x -3π)(b >0)的最大值是5,最小值是1,求a ,b 的值.21.试判断函数f (x )=x x xx sin cos 1cos sin 1++-+在下列区间上的奇偶性.(1)x ∈(-2π,2π); (2)x ∈[-2π,2π].22.已知函数f (x )=2a sin (2x -3π)+b 的定义域为[0,2π],值域为[-5,1],求a 和b 的值.参考答案一、选择题1.B 2.C3.B 4.C 5.C6.A7.D 8.B 9.B10.C 11.B12.D 二、填空题 13.23 14.43 15.)4,4[- 16.-2≤y ≤34三、解答题17.解析: (1)T=π;(2))(]125,12[x f k k 为ππππ+-的单增区间,)(]1211,125[x f k k 为ππππ++的单减区间;(3)对称轴为,.26k x k Z ππ=+∈18. 解析:(Ⅰ)由图示知,这段时间的最大温差是201030=-(C )………2分(Ⅱ)图中从6时到14时的图象是函数b x A y ++=)sin(ϕω的半个周期的图象,∴614221-=⋅ωπ,解得8πω=………5分 由图示,10)1030(21=-=A o68101214201030yC/温度h/时间x20)1030(21=+=b ………7分这时20)8sin(10++=ϕπx y将6=x,10=y 代入上式,可取43πϕ=………10分综上,所求的解析式为20)438sin(10++=ππx y ,]14,6[∈x .………12分19.解析:①设u =2x +6π,则y =cos u当2k π-π≤u ≤2k π时y =cos u 随u 的增大而增大又∵u =2x +6π随x ∈R 增大而增大 ∴y =cos(2x +6π)当2k π-π≤2x +6π≤2k π(k ∈Z )即k π-127π≤x ≤k π-12π时,y 随x 增大而增大 ∴y =cos(2x +6π)的单调递增区间为:[k π-127π,k π-12π](k ∈Z )②设u =3π-2x,则y =3sin u当2k π+2π≤u ≤2k π+23π时,y =3sin u 随x 增大在减小,又∵u =3π-2x随x ∈R 增大在减小∴y =3sin(3π-2x )当2k π+2π≤3π-2x≤2k π+23π即-4k π-37π≤x ≤-4k π-3π时,y 随x 增大而增大∴y =3sin(3π-2x)的单调递增区间为[4k π-37π,4k π-3π](k ∈Z )20.解析: 由y =a -b sin (4x -3π)的最大值是5,最小值是1及b >0知:⎩⎨⎧==⎩⎨⎧=+=-2351b a b a b a 解得 21.解析:f (x )=)sin cos 1)(sin cos 1()sin cos 1)(cos sin 1(x x x x x x x x -+++-+-+=x x x x 222sin )cos 1()sin (cos 1-+--=xx x x x x x cos 1sin sin cos cos 21cos sin 222+=-++∵f (-x )=xxx x cos 1sin )cos(1)sin(+-=-+-=-f (x )∴在(-2π,2π)上f (x )为奇函数. (2)由于x =2π时,f (x )=1,而f (-x )无意义.∴在[-2π,2π]上函数不具有奇偶性.22.解析: ∵0≤x ≤2π,∴-3π≤2x -3π≤π-3π=32π. ∴-23≤sin (2x -3π)≤1.当a >0时,则⎪⎩⎪⎨⎧-=+-=+.5312b a b a 解得⎪⎩⎪⎨⎧+-=-=.312233612b a当a <0时,则⎪⎩⎪⎨⎧=+--=+,1352b a b a 解得⎪⎩⎪⎨⎧-=+-=.312193612b a。
苏教版数学高一必修4练习1.正弦、余弦的图象与性质

学业分层测评(九)正弦、余弦的图象与性质(建议用时:45分钟)[学业达标]一、填空题1.函数y =2cos x -1的最大值是________,最小值是________.【解析】 ∵cos x ∈[-1,1],∴y =2cos x -1∈[-3,1].∴最大值为1,最小值为-3.【答案】 1 -32.函数y =cos x 在区间[-π,a ]上为增函数,则a 的取值范围是________.【解析】 y =cos x 在[-π,0]上为增函数,在[0,π]上为减函数,所以a ∈(-π,0].【答案】 (-π,0]3.函数f (x )=7sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +15π2是________(填“奇函数”或“偶函数”). 【解析】 f (x )=7sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +15π2=7sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +3π2 =-7cos 23x ,∴f (x )是偶函数.【答案】 偶函数4.y =sin x 的定义域为________,单调递增区间为________.【解析】 ∵sin x ≥0,∴2k π≤x ≤π+2k π,k ∈Z .当x ∈[0,π]时,y =sin x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上单调递增, ∴其递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π,2k π+π2,k ∈Z . 【答案】 [2k π,π+2k π],k ∈Z ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π,2k π+π2,k ∈Z5.已知函数f (x )=sin(2x +φ)的图象关于直线x =π8对称,则φ=________.【解析】 由题意,当x =π8时,f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π8+φ=±1, 故π4+φ=k π+π2(k ∈Z ),解得φ=k π+π4(k ∈Z ).【答案】 k π+π4(k ∈Z )6.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2(x ∈R ),下面结论错误的是________.(只填序号) 【导学号:06460026】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.【解析】 ∵y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2=-cos x ,∴T =2π,即①正确.y =cos x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是减函数,则y =-cos x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数,即②正确.由图象知y =-cos x 的图象关于x =0对称,即③正确.y =-cos x 为偶函数,即④不正确.【答案】 ④7.(2016·南京高一检测)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω=________. 【解析】 因为当0≤ωx ≤π2时,函数f (x )是增函数,当π2≤ωx ≤π时,函数f (x )为减函数, 即当0≤x ≤π2ω时,函数f (x )为增函数,当π2ω≤x ≤πω时,函数f (x )为减函数,所以π2ω=π3,所以ω=32.【答案】 328.(2016·连云港高一检测)函数y =cos 2x -4cos x +5的值域为________.【解析】 令t =cos x ,由于x ∈R ,故-1≤t ≤1.y =t 2-4t +5=(t -2)2+1,当t =-1时,即cos x =-1时函数有最大值10;当t =1,即cos x =1时函数有最小值2.所以该函数的值域是[2,10].【答案】 [2,10]二、解答题9.比较下列各组三角函数值的大小:(1)sin 250°与sin 260°;(2)cos 15π8与cos 14π9;(3)sin 11°,cos 10°,sin 168°.【解】 (1)∵函数y =sin x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,3π2上单调递减,且90°<250°<260°<270°,∴sin 250°>sin 260°.(2)cos 15π8=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π-π8=cos π8, cos 14π9=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π-4π9=cos 4π9. ∵函数y =cos x 在[0,π]上单调递减,且0<π8<4π9<π,∴cos π8>cos 4π9,∴cos 15π8>cos 14π9.(3)sin 168°=sin(180°-12°)=sin 12°,cos 10°=sin(90°-10°)=sin 80°.又因为y =sin x 在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数, 所以sin 11°<sin 12°<sin 80°,即sin 11°<sin 168°<cos 10°.10.(2016·苏州高一检测)已知函数f (x )=2cos3x +π4.(1)求f (x )的单调递增区间.(2)求f (x )的最小值及取得最小值时相应的x 值.【解】 (1)令2k π-π≤3x +π4≤2k π(k ∈Z ),解得2k π3-5π12≤x ≤2k π3-π12(k ∈Z ),∴f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π3-5π12,2k π3-π12(k ∈Z ). (2)当3x +π4=2k π-π(k ∈Z )时,f (x )取最小值-2.即x =2k π3-5π12(k ∈Z )时,f (x )取最小值-2.[能力提升]1.若f (x )=2sin ωx (0<ω<1)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上的最大值是2,则ω=________. 【解析】 由题意知0≤x ≤π3时,0≤ωx ≤ωπ3<π3,f (x )取最大值2sinωπ3=2时,sin ωπ3=22,ωπ3=π4,ω=34. 【答案】 342.若函数f (x )=sin x +φ3(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=________.【解析】 ∵f (x )为偶函数,∴φ3=k π+π2(k ∈Z ),∴φ=3k π+3π2(k ∈Z ).又∵φ∈[0,2π],∴φ=3π2.【答案】 3π23.(2016·南通高一检测)函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的周期为π,则其单调递增区间为________.【解析】 周期T =π,∴2πω=π,∴ω=2,∴y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4. 由-π2+2k π≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-38π≤x ≤k π+π8,k ∈Z .【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8(k ∈Z ) 4.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-π2+2k π≤ωx ≤π2+2k π(k ∈Z ),得-π2ω+2k πω≤x ≤π2ω+2k πω,∴f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2ω+2k πω,π2ω+2k πω,k ∈Z . 根据题意,得⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4⊆⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2ω+2k πω,π2ω+2k πω, 从而有⎩⎪⎨⎪⎧ -π2ω≤-π3,π2ω≥π4,ω>0,解得0<ω≤32.故ω的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,32.。
人教版数学高一-正、余弦函数的图象和性质 练习

高一数学期末复习(5)——函数y=Asin(ω+ϕ)的图象说明:本试卷分第一卷和第二卷两部分,共150分;答题时间120分钟.第I 卷(共50分)一、选择题(每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,仅有一个选项是正确的) 1.函数)4sin()4sin()(x x x f -+=ππ是 ( )A .周期为2π的奇函数;B .周期为2π的偶函数;C .周期为π的奇函数;D .周期为π的偶函数.2.先将函数sin 2y x =的图象向右平移3个单位长度,再将所得图象关于y 轴对称,则所得图象对应的函数解析式为( )A .sin(2)3y x π=-+ B .sin(2)3y x π=-- C .2sin(2)3y x π=-+D .2sin(2)3y x π=-- 3.函数y=2cos 2x +1(x ∈R)的最小正周期为( )A .2πB .πC .2πD .4π4.设a 为常数,且π20,1≤≤>x a ,则函数1sin 2cos )(2-+=x a x x f 的最大值为 ( )A .2a +1B .2 a -1C .-2 a -1D .a 25.要得到函数x y cos 2=的图象,只需将函数)42sin(2π+=x y 的图象上所有的点的( ) A .横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),再向左平行移动8π个单位长度 B .横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),再向右平行移动4π个单位长度 C .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平行移动4π个单位长度 D .横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平行移动8π个单位长度6.已知函数)2||,0,0()sin(πϕωϕω<>>++=A B x A y 的周期为T ,在一个周期内的图象如图所示,则正确的结论是 )A .π2,3==T AB .2,1=-=ωBC .6,4πϕπ-==TD .6,3πϕ==A 7.函数22log (1sin )log (1sin ),y x x =++-当[,]34x ππ∈- )A .[1,0]-B .(1,0]-C .[0,1)D .[0,1]8.已知函数1)6(sin 2)32cos(2cos )(2++--+=ππx x x x f ,则( )A .f (x )是偶函数且最小正周期为πB .f (x )是偶函数且最小正周期为2πC .f (x )是奇函数且最小正周期为πD .f (x )是奇函数且最小正周期为2π9.函数)20,0,)(sin(πϕωϕω<≤>∈+=R x x y 的部分图象如右图,则 ( )A .4,2πϕπω==B .6,3πϕπω==C .4,4πϕπω==D .45,4πϕπω==10.若21cos sin 1cos sin 1=-+++θθθθ,则θcos 的值等于 ( )A .53;B .53-;C .54;D .54-.第Ⅱ卷(非选择题,共100分)二、填空题(每小题4分,共16分。
实战练(10)--正弦函数和余弦函数的性质与图像 参考答案

实战练(10)--正弦函数和余弦函数的性质与图像一、填空题1.()Z k k k ∈⎪⎭⎫⎢⎣⎡+222πππ, 2.13.[]1313,-4.6±5.50.6.()Z k k k ∈⎪⎭⎫⎝⎛+222πππ, 7.[]11,cos8.()Z k k k ∈⎪⎭⎫ ⎝⎛++45242ππππ, 9.(A )奇函数;(B) 31log sin log sin log sin ππθθθ<<10.(A )⎪⎭⎫ ⎝⎛30π,;(B)16. 二、选择题11.C 12.B 13.B 14.(A )C (B) D三、解答题15.(1)⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=323233ππx x y sin sin 。
所以单调增区间:()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++ππππ1211125,;单调减区间:()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-ππππ125121,;(2)()13221223-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-+=πx x x x f cos cos sin ,所以单调增区间:()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-ππππ6131,;单调减区间:()Z k k k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++ππππ3261,。
16.x x y x y 22329131sin sin sin ,sin sin +-=∴-= 。
所以983122-+=-=x x y x P sin sin cos sin 。
配方得1211612-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=x P sin 。
又[][]⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈⇒⎪⎩⎪⎨⎧-∈-∈-132111131,sin ,sin ,sin x x x , 所以当61-=x sin 时,1211-=min P ;当1=x sin 时,94=max P 。
17.⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=3222233322ππx x x x x x x x y sin sin cos cos sin sin sin cos 。
正弦 余弦函数的图像和性质练习题

正弦 余弦函数的图像和性质练习题(4月20日)-------------------高一数学:宋杰 惠淑霞 一、选择题:1、若f(x)周期为2的奇函数,则f(x)可以是 ( )A .sin2x π B .cos 2xπ C .sin πx D .cos πx 2、把函数y=cos(x +34π)的图象向右平移φ个单位,所得到的图象正好是关于y 轴对称,则φ的最小正值是 ( )A .32π B .3πC .34πD .35π 3、函数y=sin(2x + 3π)的一条对称轴为 ( )A .x=2πB .x= 0C .x=-6πD .x =12π4、方程sinx = lgx 的实根有 ( )A .1个B .3个C .2个D . 无穷多个5、已知函数y=f(x),将f(x)图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标扩大到原来的2倍,然 后把所得到的图象沿x 轴向左平移4π个单位,这样得到的曲线与y=3sinx 的图象相同, 那么y=f(x)的解析式为( )A .f(x)=3sin(42π-x )B .f(x)=3sin(2x+4π) C .f(x)=3sin(42π+x ) D .f(x)=3sin(2x -4π)6、y= log 21sin(2x +4π)的单调递减区间是 ( )A .[k π-4π,k π](k ∈Z)B .(k π-8π ,k π+8π)(k ∈Z) C .[k π-83π ,k π+ 8π] (k ∈Z) D . (k π-8π, k π+83π)(k ∈Z)7、已知y=Asin(ωx+φ)在同一周期内,x=9π时有最大值21, x =94π 时有最小值-21 ,则函数的解析式为 ( )A .y=2sin(63π-x ) B .y=21sin(3x+6π)C .y=21sin (3x —6π) D .y= 21sin(3x -6π )8.下列函数中,图像的一部分如右图所示的是( )(A )sin()6y x π=+ (B )sin(2)6y x π=-(C )cos(4)3y x π=- (D )cos(2)6y x π=-二、填空题:9、已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的两个相邻最值点为(6π,2), (32π,-2),则这个函数的解析式为y =____________.10、已知函数y =2cosx(0≤x ≤2π)的图象和直线y =2围成一个封闭的平面图形,则其面积为____.11、下列说法正确的是(填上你认为正确的所有命题的代号)____。
高一数学下学期第3章正弦函数余弦函数的图像与性质1同步作业大纲试题

正弦函数、余弦函数的图像与性质〔1〕一、选择题1A B C D 2.不等式sin 0x ≥在[0,2]x π∈上的解集为〔 〕 A .[0,]π B .[,2]ππ C .3[0,][,2]22πππ⋃ D .3[,]22ππ 3.1cos ,[0,2]y x x π=+∈的图像与直线32y =交点的个数是 〔 〕A .0个B .1个C .2个D .4.与下面所示图像相符的函数是〔 〕A .|sin |y x =B .sin |sin |y x x =-C .|sin |sin y x x =-D .|sin |sin y x x =+ 5.函数()|sin cos |f x x x =+的最小正周期是 〔 〕A .4π B .2πC .πD .2π 6.对于函数sin 1()(0)sin x f x x xπ+=<<,以下结论正确的选项是 〔 〕 A .有最大值而无最小值 B .有最小值而无最大值 C .有最大值且有最小值 D .既无最大值又无最小值 二、填空题7.用“五点法〞作函数12sin ,[0,2]y x x π=+∈的图像时,应取的五个点分别是: 。
8.直线12y =与函数cos ,[0,2]y x x π=∈的交点的坐标是 ,不等式1cos 2x ≤在[0,2]π上的解集是 。
9.假设(,)x ππ∈-,那么使sin cos x x ≤成立的x 的取值范围是 。
10.关于三角函数的图像,有以下命题:○1sin ||y x =与sin y x =的图像关于y 轴对称; ○2cos()y x =-与cos ||y x =的图像一样; ○3|sin |y x =与sin()y x =-的图像关于x 轴对称; ○4cos y x =与cos()y x =-的图像关于y 轴对称。
其中正确的命题序号是 。
三、解答题11.设集合11|sin ,0,|cos ,022M x N x θθπθθπ⎧⎫⎧⎫=≥≤≤=≤≤≤⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,求M N ⋂。
高一下数学同步训练:正弦函数、余弦函数及函数y=Asin(ωx+φ)的图象和性质(附答案)

高一数学同步检测八正弦函数、余弦函数及函数y =Asin(ωx +φ)的图象和性质说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入答题栏内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题)一、选择题(本大题共10小题,在每小题给出的四个选项中,选择一个符合题目要求的选项)1.以下对正弦函数y =sinx 的图象描述不正确的是A .在x ∈[2kπ,2(k +1)π](k ∈Z)上的图象形状相同,只是位置不同B .介于直线y =1与直线y =-1之间C .关于x 轴对称D .与y 轴仅有一个交点 答案:C2.在(0,2π)上,使sinx>cosx 成立的x 的取值范围是A .(π4,π2)∪(π,5π4)B .(π4,π)C .(π4,5π4)D .(π4,π)∪(5π4,3π2)答案:C 解析一:作出在(0,2π)区间上正弦和余弦函数的图象,解出两交点的横坐标π4和5π4,由左下图可得答案C.解析二:在单位圆中作出第一、三象限的角平分线,由正弦线、余弦线(如右上图)可知应选C.3.函数y =2cos 2(x -π4)-1是A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为π2的奇函数D .最小正周期为π2的偶函数答案:A解析:因为y =2cos 2(x -π4)-1=cos(2x -π2)=sin2x 为奇函数,T =2π2=π,故选A.4.如果函数f(x)=sin(πx +θ)(0<θ<2π)的最小正周期是T ,且当x =2时取得最大值,那么A .T =2,θ=π2B .T =1,θ=πC .T =2,θ=πD .T =1,θ=π2答案:A解析:T =2π2=2;又当x =2时,sin(π·2+θ)=sinθ,要使上式取得最大值,可取θ=π2.5.下列函数中,周期为π,图象关于直线x =π3对称的是A .y =2sin(x 2+π3)B .y =2sin(x 2-π3)C .y =sin(2x +π6)D .y =sin(2x -π6)答案:D解析:y =Asin(ωx +φ)的周期为2π|ω|,对称轴方程为ωx +φ=kπ+π2(k ∈Z ).由周期为π,排除A 、B ;将x =π3代入2x +π6得2x +π6=5π6;将x =π3代入2x -π6得2x -π6=π2;故选D.6.若函数f(x)=sin(ωx +φ)的图象(部分)如图所示,则ω和φ的取值是A .ω=1,φ=π3B .ω=1,φ=-π3C .ω=12,φ=π6D .ω=12,φ=-π6答案:C解析:由T 4=2π3-(-π3)=π,得T =4π,ω=2π4π=12.所以f(x)=sin(12x +φ).把φ=π6代入解析式中验证,符合sin(12×2π3+π6)=1,故φ=π6.7.函数y =2sin 2x +2cosx -3的最大值是A .-1 B.12 C .-12D .-5答案:C解析:y =-2(cosx -12)2-12.又∵-1≤cosx ≤1,∴当cosx =12时,y max =-12.8.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A.π6B.π4C.π3D.π2 答案:A解析:∵函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点(4π3,0)中心对称,∴2·4π3+φ=π2+kπ,k ∈Z ,∴φ=kπ+π2-2·4π3,k ∈Z ,|φ|min =π6.9.将函数y =sin2x 的图象向左平移π4个单位,再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式是A .y =cos2xB .y =2cos 2xC .y =1+sin(2x +π4) D .y =2sin 2x答案:B解析:将函数y =sin2x 的图象向左平移π4个单位,得到y =sin2(x +π4),即y =sin(2x +π2)=cos2x 的图象.再向上平移1个单位,所得图象的函数解析式为y =1+cos2x =2cos 2x.10.已知函数y =2sin(2x +φ)(|φ|<π2)的图象经过点(0,1),则该函数的一条对称轴方程为A .x =-π12B .x =-π6C .x =π6D .x =π12答案:C解析:依题意,得2sinφ=1,即sinφ=12.又|φ|<π2,故φ=π,6.令2x +π6=kπ+π2,k ∈Z ,解得x =k π2+π6,k ∈Z .令k =0得x =π6,故选C.第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题(本大题共4小题,答案需填在题中横线上) 11.sin300°、sin(-310°)、sin790°三个数值从小到大排列顺序为__________. 答案:sin300°<sin(-310°)<sin790° 解析:sin300°=sin(-60°)<0; sin(-310°)=sin50°; sin790°=sin70°. 由于y =sinx 在(0°,90°)内是单调递增的, 所以sin300°<sin(-310°)<sin790°.12.若x ∈[0,π4],则函数y =sin(2x +π4)的最小值是__________,相应的x 的值是__________.答案:22 0或π4解析:∵0≤x ≤π4,∴π4≤2x +π4≤3π4. ∴22≤sin(2x +π4)≤1. ∴y min =22,此时x =0或π4.13.函数f(x)=sinx +2|sinx|,x ∈[0,2π]的图象与直线y =k 有且仅有两个不同的交点,则k 的取值范围是__________.答案:1<k<3∴y =f(x)图象如图.故若y =f(x)与y =k 图象有且仅有两个不同的交点,则k 的取值范围是1<k<3. 14.给出下列命题:①存在实数x ,使sinx +cosx =32;②若α、β是第一象限角,且α>β,则tanα>tanβ;③函数y =cos(2x 3+7π2)是奇函数;④函数y =sin2x 的图象向左平移π4个单位,得到y =sin(2x +π4)的图象;⑤在△ABC 中,A>B ⇔sinA>sinB.其中正确的命题的序号是__________. 答案:③⑤解析:③y =cos(2x 3+7π2)=sin 2x 3;⑤若A 、B 都是锐角,即A 、B ∈(0,π2),由于正弦函数在这个区间上是增函数,所以sinA>sinB ;若A 是钝角,B 是锐角,则0<B<π-A<π2,所以sin(π-A)>sinB.即sinA>sinB.三、解答题(本大题共5小题,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.若弹簧振子对平衡位置的位移x cm 与时间t 的函数关系如图所示:(1)求该函数的周期;(2)求t =10.5 s 时弹簧振子对平衡位置的位移.答案:解:(1)由图可知该函数的周期为4 s ; (2)设x =f(t),由函数的周期为4 s ,可知f(10.5)=f(2.5+2×4)=f(2.5)=-8,所以t =10.5 s 时弹簧振子对平衡位置的位移为-8 cm.16.试述如何由y =sinx 的图象得到y =13sin(2x +π3)的图象.(1)y =sinx ――――――――――――――――→纵坐标( )到原来的( )倍横坐标不变y =13sinx ――――――――――――――――→图象向( )平移( )个单位纵坐标不变y =13sin(x +π3) ――――――――――――――――→横坐标( )为原来的( )倍纵坐标不变y =13sin(2x +π3); (2)y =sinx ――――――――――――――――――――→纵坐标( )到原来的( )倍横坐标不变y =13sinx ――――――――――――――→横坐标( )为原来的( )倍纵坐标不变y =13sin(2x) ――――――――――――――――→图象向( )平移( )个单位纵坐标不变y =13sin(2x +π3).答案:17.已知受噪声干扰的正弦波信号的相关信号图形如图:此图可以视为函数y =Asin(ωx +φ)(A>0,ω>0,|φ|<π2)图象的一部分,试求出其解析式.答案:解:已知信号最大、最小的波动幅度为6和-6, ∴A =6.18.已知函数y =Asin(ωx +φ)(A>0,ω>0,|φ|<π2)在一个周期内的简图.求其相应的函数表达式,并说明它是y =sinx 经过怎样的变换得到的.答案:19.已知函数f(x)=2cosx(sinx -cosx)+1,x ∈R. (1)求函数f(x)的最小正周期;(2)求函数f(x)在区间[π8,3π4]上的最小值和最大值.答案:(1)解:f(x)=2cosx(sinx -cosx)+1 =sin2x -cos2x。
5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(第一课时)(同步训练)(附答案)—高一上学期数学必修第一册

5.4.2 正弦函数、余弦函数的性质(第一课时)(同步训练)一、选择题1.函数f(x)=sin(-x)的奇偶性是( )A.奇函数B.偶函数C.既是奇函数又是偶函数D.非奇非偶函数2.(2020年杭州高一期中)若函数f(x)=sin ωx(ω>0)的最小正周期为π,则ω的值为( )A.12B.1C.2D.43.函数y =4sin(2x -π)的图象关于( )A.x 轴对称B.原点对称C.y 轴对称D.直线x =π2对称4.在函数①y =cos|2x|,②y =|cos x|,③y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6中,最小正周期为π的所有函数为() A.①②③ B.③C.②D.①③5.(2021年枣庄模拟)函数f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π2是( )A.最小正周期为π的奇函数B.最小正周期为π的偶函数C.最小正周期为π2的奇函数D.最小正周期为π2的偶函数6.函数f(x)=sin x1+cos x 的奇偶性是( )A.奇函数B.偶函数C.既是奇函数又是偶函数D.既不是奇函数也不是偶函数7.(多选)下列函数为偶函数的是( )A.f(x)=|sin|x||B.f(x)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin x -12C.f(x)=sin|x|D.f(x)=|sin x|二、填空题8.已知a ∈R ,函数f(x)=sin x -|a|,x ∈R 为奇函数,则a 等于________9.函数ƒ(x)=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3(ω>0)的最小正周期为2π3,则f(π)=________10.已知函数f(x)=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,则f(x)=________,最小正周期是________11.函数y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin x 2的最小正周期是________12.函数f(x)是以4为周期的奇函数,且f(-1)=1,则sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤πf (5)+π2=________三、解答题13.判断下列函数的奇偶性.(1)ƒ(x)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x cos(π+x);(2)ƒ(x)=1+sin x +1-sin x.14.若函数f(x)是以π2为周期的偶函数,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4时,f(x)=33sin x ,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-17π6的值.15.已知f(x)是以π为周期的偶函数,且x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f(x)=1-sin x ,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π2,3π时,求f(x)的解析式.参考答案:一、选择题1.A2.C3.B4.A5.B6.A7.ACD二、填空题8.答案:0 9.答案:-3210.答案:-1,π 11.答案:2π 12.答案:-1三、解答题13.解:(1)因为x ∈R ,f(x)=cos ⎝⎛⎭⎫π2+2x cos(π+x)=-sin 2x·(-cos x)=sin 2xcos x , 所以f(-x)=sin(-2x)cos(-x)=-sin 2xcos x =-f(x).所以函数f(x)是奇函数.(2)对任意x ∈R ,-1≤sin x ≤1,所以1+sin x ≥0,1-sin x ≥0.所以f(x)=1+sin x +1-sin x 的定义域为R.因为f(-x)=1+sin (-x )+1-sin (-x )=1-sin x +1+sin x =f(x),所以函数f(x)是偶函数.14.解:因为f(x)的周期为π2,且为偶函数, 所以f ⎝⎛⎭⎫-17π6=f ⎝⎛⎭⎫17π6=f ⎝⎛⎭⎫π2×6-π6=f ⎝⎛⎭⎫-π6=f ⎝⎛⎭⎫π6=33sin π6=36.15.解:x ∈⎣⎡⎦⎤5π2,3π时,3π-x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2, 因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,f(x)=1-sin x ,所以f(3π-x)=1-sin(3π-x)=1-sin x. 又f(x)是以π为周期的偶函数,所以f(3π-x)=f(-x)=f(x).所以f(x)的解析式为f(x)=1-sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤5π2,3π.。
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高一下数学同步测试(6)—正、余弦函数的图象和性质
一、选择题(每小题5分,共60分,请将正确答案填在题后的括号内) 1.函数)4
sin(π
+=x y 在闭区间( )上为增函数.
( )
A .]4
,
4
3[π
π-
B .]0,[π-
C .]4
3
,4[ππ-
D .]2
,2[π
π- 2.函数)4
2sin(log 2
1π
+
=x y 的单调减区间为
( )
A .)(],4(Z k k k ∈-
ππ
π
B .)(]8
,8
(Z k k k ∈+
-
π
ππ
π
C .)(]
8
,83(Z k k k ∈+-π
πππ
D .)(]
8
3
,8(Z k k k ∈++ππππ
3.设a 为常数,且π20,1≤≤>x a ,则函数1sin 2cos )(2-+=x a x x f 的最大值为
( )
A .12+a
B .12-a
C .12--a
D .2
a 4.函数)2
5
2sin(π+=x y 的图象的一条对称轴方程是
( )
A .2
π
-
=x
B .4
π
-
=x
C .8π
=x
D .π4
5=x 5.方程x x lg sin =的实根有
( )
A .1个
B .2个
C .3个
D .无数个
6.下列函数中,以π为周期的偶函数是
( )
A .|sin |x y =
B .||sin x y =
C .)3
2sin(π
+
=x y D .)2
sin(π
+
=x y
7.已知)20(cos π≤≤=x x y 的图象和直线y=1围成一个封闭的平面图形,该图形的面积 是
( ) A .4π B .2π C .8 D .4 8.下列四个函数中为周期函数的是
( )
A .y =3
B .
x y 3=
C .R x x y ∈=|
|sin
D .01sin
≠∈=x R x x
y 且
9.如果函数)0(cos sin >⋅=ωωωx x y 的最小正周期为4π,那么常数ω为
( )
A .
4
1 B .
2 C .
2
1 D .4 10.函数x x y cot cos +-=的定义域是
( )
A .]23,[ππππ+
+k k B .]232,2[ππππ++k k
C .22]232,2(ππππππ+=++k x k k 或
D .]2
3
2,2(ππππ++k k
11.下列不等式中,正确的是
( )
A .ππ76
sin 72sin < B .ππ76
csc 72csc
<
C .ππ7
6
cos 72cos <
D .ππ7
6
cot 72cot <+
12.函数],[)0)(sin()(b a x M x f 在区间>+=ωϕω上为减函数,则函数],[)cos()(b a x M x g 在ϕω+=上
( )
A .可以取得最大值M
B .是减函数
C .是增函数
D .可以取得最小值-M 二、填空题(每小题4分,共16分,答案填在横线上)
13.)(x f 为奇函数,=<+=>)(0,cos 2sin )(,0x f x x x x f x 时则时 . 14.若)101()5(),3(),1(,6
sin )(f f f f n n f 则π== .
15.已知方程0sin 4cos 2=-+a x x 有解,那么a 的取值范围是 . 16.函数216sin lg x x y -+=的定义域为 .
三、解答题(本大题共74分,17—21题每题12分,22题14分) 17.已知x a x y x cos 2cos ,2
02-=≤≤求函数π
的最大值M (a )与最小值m (a ).
18.如图,某地一天从6时到11时的温度变化曲线近似满足函数b x A y ++=)sin(ϕω (1) 求这段时间最大温差;
(2) 写出这段曲线的函数解析式.
19.已知)(|cos ||sin |)(+∈+=N k kx kx x f
(1) 求f (x )的最小正周期; (2) 求f (x )的最值;
(3) 试求最小正整数k ,使自变量x 在任意两个整数间(包括整数本身)变化时,函数 f (x )至少有一个最大值,一个最小值.
20.已知函数b x a y +=cos 的最大值为1,最小值为-3,试确定)3
sin()(π
+
=ax b x f 的
单调区间.
21.设)0(cos sin 2sin πθθθθ≤≤-+=P (1)令t t 用,cos sin θθ-=表示P ;
(2)求t 的取值范围,并分别求出P 的最大值、最小值.
22.求函数)]3
2sin(21[log 2.0π
+-=x y 的定义域、值域、单调性、周期性、最值.
高一数学参考答案(六)
一
1.A 2.B 3.B 4.C 5.C 6.A 7.B 8.A 9.A 10.C 11.B 12.A 二、
13.x x cos 2sin - 14.34
)2
1( 15.)4,4[- 16.),0(),4[ππ --
三、 17.(1)0()0,
()12a m a M a a <==-时,;
(2)a a M a a m a 21)()(2102
-=-=<≤时;
(3)
0)()(12
1
2=-=<≤a M a a m a 时; (4)1()12,()0a m a a M a ≥=-=时,. 18.(1)20°;
(2)20)8
sin(
10++=ϕπx y .
19.(1)k
T 2π=;
(2)min max 0()1,()4x f x x f x k π====时,时,;
(3)k =2.
20.(1)当a >0时,)3
2sin()(π+-=x x f 57
[,],[,]12121212
k k k k ππππππππ-
+↓++↑在在;
(2)当a <0时,)3
2sin()(π
-
=x x f 5511[,],[,]12
12
12
12
k k k k πππππππ-+↑++↓在在.
21.(1)12
++-=t t p ;
(2)min max 15[1,1,24
t t P t P ∈-=-=-==当时时,. 22.定义域:),3[log ,)12
11
,
4(2.0+∞∈++值域Z k k k ππππ
最小正周期:π 当)12
7
,4(ππππk k x ++∈时递增
当ππππππk x k k x +-=++∈11
5
,)1211,127[当时递减时
3log 2.0min =y y 没有最大值.。