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专题 08 三角函数图像与性质
【练基础】
一、单选题
1.(2023·云南昆明·昆明一中校考模拟预测)函数 的最大值为( )
A.1 B.3 C.5 D.
【答案】B
【分析】利用诱导公式将函数化简成 形式,即可求出函数的最大值.
【详解】根据题意 ,
所以 ,故 ,
所以函数 的最大值为3.
故选:B.
2.(2023·陕西·西安市西光中学校联考一模)函数 在 上有唯一的极大值,则
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题知函数 在 上有唯一极大值,进而得 ,再解不等式即可得答案.
【详解】解:方法一:当 时, ,
因为函数 在 上有唯一的极大值,所以函数 在 上有唯一极大值,
所以, ,解得 .
故选:C
方法二:令 , ,则 , ,
所以,函数 在 轴右侧的第一个极大值点为 ,第二个极大值点为 ,
因为函数 在 上有唯一的极大值,
所以, 解得 .
故选:C
3.(2023·内蒙古赤峰·统考模拟预测)已知函数 ,则下列结论不正确的是( )
A. 的图像与直线 的两个相邻交点的距离为
B.
C.将 的图像向右平移 个单位得到的图像关于y轴对称
D. 在区间 上单调递减,则a的最大值为
【答案】D
【分析】根据二倍角公式和辅助角公式化简为
对于A项,根据相邻两个最大值之间的距离为一个周期解决.
对于B项,根据对称中心与对称轴来解决.
对于C项,平移后验证函数是否为偶函数.
对于D项,根据复合函数的单调性求解.【详解】
,
对于A项,因为 ,所以 的图象与直线 的两个相邻交点的距离为一个最小正周期,即
,所以A正确;
对于B项,因为 ,并且 ,
而把 代入 ,
所以 是函数 的对称中心,故 ;
因为 ,又因为
而把 代入 ,
所以 是函数 的对称轴,所以 ,
所以B正确.
对于C项,将 的图像向右平移 个单位得到 ,设
所以 为偶函数,图象关于 轴对称,所以C正确.
对于D项,设 ,
因为 ,所以又因为内层函数 在 上单调递增,根据复合函数的单调性法则同增异减,要想满足函数
在 的单调递减
则函数 在 上单调递减,所以满足
,解得:
所以 ,故D错误.
故选:D
4.(2023·山西·统考一模)定义在 上的函数 满足在区间 内恰有两个零点
和一个极值点,则下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为
B.将 的图象向右平移 个单位长度后关于原点对称
C. 图象的一个对称中心为
D. 在区间 上单调递增
【答案】D
【分析】根据题意可求出 的值,从而可得到 的解析式,再根据解析式逐项分析即可.
【详解】依题可知 ,于是 ,于是 ,
∴ ,∴ ,∴ ,对于A,由 ,则 的最小正周期为 ,故A错误;
对于B,将 的图象向右平移 个单位长度后得 ,
则 ,所以 不关于原点对称,故B错误;
对于C,由 ,所以 不是 图象的一个对称中心,故C错误;
对于D,由 ,则 ,所以 在区间 上单调递增,故D正确.
故选:D.
5.(2023·陕西·西安市西光中学校联考一模)函数 在 上恰有两个极大值点,则
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令 , ,求出 的取值,即可得到函数在 轴右侧的第一、二、三个极大值点,从而
得到不等式组,解得即可.
【详解】解:令 , ,则 , ,又 ,
解得 , ,
所以函数在 轴右侧的第一个极大值点为 ,第二个极大值点为 ,第三个极大值点为 ,
因为 在 上恰有两个极大值点,
于是 ,解得 ,即 .故选:C
6.(2023·福建·统考一模)函数 恒有 ,且 在 上单调递增,
则 的值为( )
A. B. C. D. 或
【答案】B
【分析】由题意可得 时 取得最大值,可得 .根据单调性可得 ,即 .
当 时,根据 可求 的值;若 ,根据单调性可知不满足题意,从而可求
解.
【详解】易知 ,因为恒有 ,所以当 时 取得最大值,
所以 ,得 .
因为 在 上单调递增,所以 ,即 ,得 .
当 时,
因为 ,所以 .
因为 在 上单调递增,
所以 ,得 .
所以 ,且 , ,解得 , .
故 .当 , ,
因为 ,所以 ,
故 在 上单调递减,不满足题意.
故选:B.
7.(2023·安徽马鞍山·统考一模)已知函数 ( , )的图象经过点 ,若函数
在区间 内恰有两个零点,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】首先求 ,再根据 ,求 的范围,结合正切函数的图象,列不等式,即可求 的取值范围.
【详解】由条件可知 , ,所以 ,
,当 时, ,
若函数在区间 上恰有2个零点,则 ,
解得 .
故选:D
8.(2023·广西柳州·统考模拟预测)已知函数 ,其图象相邻两条对称轴的距离为,且对任意 ,都有 ,则在下列区间中, 为单调递减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过 的图像知识,先求出函数 的解析式,再求出其单调递减区间即可对选项一
一验证.
【详解】由 的图像可知,相邻两条对称轴的距离为最小正周期的一半,
,即 ,
,即 ,
,
对任意 ,都有 ,
当 时, 取最小值,
,
,
,
,
,
令 ,
得 ,的单调递减区间为 ,
对于A:区间 内, 上单调递增, 上单调递减,故A错误;
对于B:区间 内, 上单调递增, 上单调递减,故B错误;
对于C:区间 上单调递减,故C正确;
对于D:区间 上单调递增,故D错误;
综上所述选项C正确,
故选:C.
二、多选题
9.(2023·浙江·永嘉中学校联考模拟预测)已知函数 ,将函数 的图象向
右平移 个单位长度,再把横坐标缩小为原来的 (纵坐标不变),得到函数 的图象,则( )
A. 的周期为
B. 为奇函数
C. 的图象关于点 对称
D.当 时, 的取值范围为
【答案】AC
【分析】根据三角恒等变换得到 ,再由函数图象的变换得到 ,结合余弦函数的
图象和性质,逐一判断各个选项即可求解.【详解】函数 ,
对于A选项:函数 的最小正周期为 ,所以A选项正确;
对于B选项:函数 的定义域为 , ,
则函数 是 上的偶函数,所以B选项错误;
由题意,将函数 的图象向右平移 个单位长度得到: ,
再把横坐标缩小为原来的 (纵坐标不变)得到: ,
即函数 ,
对于C选项:令 ( ),解得: ( ),
当 时, ,此时 ,
即函数 的图象关于点 对称,所以C选项正确;
对于D选项:当 时, ,
由余弦函数的图象和性质得: ,即 ,
所以D选项错误;
故选:AC.
10.(2023·辽宁·辽宁实验中学校考模拟预测)已知函数 (其中ω>0,0<φ<π)的图像
与x轴相邻两个交点之间的最小距离为 ,当 时,f(x)的图像与x轴的所有交点的横坐标之和为 ,则( )
A.
B.f(x)在区间 内单调递增
C.f(x)的图像关于点 对称
D.f(x)的图像关于直线 对称
【答案】AB
【分析】由题意求出 的解析式,再由三角函数的性质对选项一一判断即可得出答案.
【详解】令f(x)=0,则 ,所以 ,k∈Z或 ,k∈Z,
解得 ,k∈Z或 ,k∈Z,
所以f(x)的图像与x轴相邻两个交点之间的最小距离为 ,
所以 ,解得ω=2,所以 ,所以f(x)的周期 ,
当 时, ,令f(x)=0,即 ,
又0<φ<π,所以 或 ,
所以 或 ,由 得 ,
所以 , ,A项正确;
由 ,得 ,所以f(x)在区间 内单调递增,B项正确;,所以f(x)的图像不关于点 对称,C项错误;
,所以f(x)的图像不关于直线 对称,D项错误.
故选:AB.
11.(2023·重庆·统考一模)已知 (其中 , )的部分图像如图所示,则下列
说法正确的是( )
A.
B.
C.函数 在区间 单调递减
D.若 ,且 ,则
【答案】BCD
【分析】由三角函数图像结合周期性及对称性求参,确定函数解析式再分别判断选项即可
【详解】由图像可知 ,又因为 ,所以 ,即得 ,故 错误;
因为图像过点 ,且 ,所以 ,
由五点法作图可知, ,得 ,故 正确;
当 时,则 ,则 在区间 单调递减,故 正确;当 ,
又因为 ,所以 ,所以 ,故 正确;
故选:
12.(2023·湖北·校联考模拟预测)已知函数 ,则( )
A. 的图象可由 的图象向右平移 个单位长度得到
B. 在 上单调递增
C. 在 内有2个零点
D. 在 上的最大值为
【答案】BC
【分析】将函数化简得 ,利用三角函数的性质即可判断各个选项的正误.
【详解】 .
对A, 的图象可由 的图象向左平移 个单位长度得到,故A错;
对B, 在 上, ,函数 单调递增,故B对;
对C,令 ,可得 ,
当 时 ,故C对;对D, ,所以 ,
此时 ,故D错;
故选:BC.
三、填空题
13.(2023·辽宁·校联考模拟预测)已知函数 ( , )在区间 内单调,在区
间 内不单调,则ω的值为______.
【答案】2
【分析】由函数的单调性列不等式组,解出ω的范围,即可得到答案.
【详解】依题意得 ,即 .
因为当 时, ,
所以 ( ),则 ,( ),解得: ( ).
令k=0,则1≤ω≤2,而 ,故 ,又ω∈Z,所以ω=2,经检验,ω=2符合题意.
故答案为:2
14.(2023·湖南长沙·统考一模)已知函数 ,若函数 的图象关于点 中心对称,
且关于直线 轴对称,则 的最小值为______.
【答案】3
【分析】图象关于点 中心对称,且关于直线 轴对称,即 与 之间相差 ,列出等式,根据范
围求解即可.【详解】解:由题知 的图象关于点 中心对称,
且关于直线 轴对称,
则 与 之间的距离为 ,
即 , ,
即 , ,
因为 ,
所以当 时, 的最小值为3.
故答案为:3
15.(2022·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考二模)函数 的图象如图,则
的值为______.
【答案】
【分析】根据图象可确定 最小正周期 ,由此可得 ,由此可求得结
果.
【详解】由图象可知: 最小正周期 , ,
.
故答案为: .
16.(2022·四川广安·广安二中校考模拟预测)已知曲线 相邻对称轴之间的距离为,且函数 在 处取得最大值,则下列结论正确的序号是______.
①当 时, 的取值范围是 ;
②将 的图象向左平移 个单位后所对应的函数为偶函数;
③函数 的最小正周期为 ;
④函数 在区间 上有且仅有一个零点.
【答案】①③
【分析】根据题意确定函数周期,求得 ,先讨论 时情况,对于①,由函数 在 处取得最大值,
可得 ,结合辅助角公式可得 ,解不等式即可得 的取值范围;对于②,
取特殊值 ,求得一个值 ,代入验证,可判断②;对于③,根据函数 的最小正周期即可判
断;对于④,根据题意可得当 时, ,可得 ,此时 有无数
个零点,即可判断④.
【详解】由题意得
其中 ,
由函数 相邻对称轴之间的距离为 ,可得 ,
先讨论 时情况,则 ,
对于①,由函数 在 处取得最大值,则 ,
解得 , ,又 ,则 ,故 ,
即 ,
解得 ,故①正确;
对于②,不妨令 ,则 ,
由函数 在 处取得最大值,则 ,可解得一个 ,那么将 的图象向左平移
个单位后得到的函数为 ,该函数为奇函数,故②错误;
对于③,由 的最小正周期为 ,则 的最小正周期为 ,则 也是 的周期,
则函数 的最小正周期为 ,故③正确;
对于④,函数 在 处取得最大值,且最小正周期为 ,
故当 时, ,则 ,此时 有无数个零点,
则函数 在区间 上有无数个零点,
则函数 在区间 上有无数个零点,故④错误;
同理讨论 时情况,①③正确,
故答案为:①③
【点睛】关键点点睛:此题综合考查正弦型函数性质,解答的关键是利用辅助角公式化简,并能结合周期确定参
数 的值,在判断④时,关键点在于要明确 时, ,则有 ,从而判断函
数零点个数.
四、解答题
17.(2023·北京顺义·统考一模)已知函数 的一个零点为 .
(1)求A和函数 的最小正周期;(2)当 时,若 恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1) ;
(2)
【分析】(1)解方程 即可求 ,然后把函数 降幂,辅助角公式后再求周期.
(2)若 恒成立,即求 .
【详解】(1) 的一个零点为
,即 ,
所以函数 的最小正周期为 .
(2)
当 时有最大值,即 .
若 恒成立,即 ,
所以 ,故 的取值范围为 .
18.(2023·广东东莞·校考模拟预测)已知函数 .
(1)求 的最小正周期及对称轴方程;
(2) 时, 的最大值为 ,最小值为 ,求 , 的值.【答案】(1)最小正周期为 ,对称轴方程为 ,
(2) , 或 ,
【分析】(1)使用两角和差的正余弦公式、二倍角公式、辅助角公式进行化简后,即可求得最小正周期和对称轴
方程;
(2)结合正弦函数的图象和性质,分别对 和 两种情况进行讨论即可.
【详解】(1)
∴ ,则 的最小正周期为 ,
∵ 的对称轴为直线 , ,
∴由 , ,解得 , ,
∴ 的对称轴方程为 , .
(2) ,
∵ ,∴ ,∴ ,∴ ,
当 时, 的最大值为 ,最小值为 ,
∴由 ,解得 ,
当 时, 的最大值为 ,最小值为 ,
∴由 ,解得 ,
综上所述, , 或 , .
19.(2023·上海静安·统考一模)平面向量 ,函数 .
(1)求函数y= 的最小正周期;
(2)若 ,求y= 的值域;
(3)在△ 中,内角 的对边分别为 ,已知 , ,求△ 的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用数量积、二倍角公式和辅助角公式化简得到 ,然后求最小正周期即可;
(2)利用换元法和三角函数单调性求值域即可;
(3)利用余弦定理得到 ,然后利用三角形面积公式求面积即可.
【详解】(1) ,所以 ,
最小正周期为 .
(2)设 , , ,
在 上严格增,在 上严格减, , , ,所以 = 的值域
为 .
(3) ,即 ,
因为 为三角形内角,所以 .
,即 ,解得 .
所以△ 的面积为 .
20.(2022·重庆江北·校考一模)已知向量 ,且 ,
(1)求函数 在 上的值域;
(2)已知 的三个内角分别为 ,其对应边分别为 ,若有 , ,求 面积的
最大值.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)根据向量的数量积为 求得 解析式进而求得值域.
(2)利用余弦定理和基本不等式即可求得面积的最大值.
【详解】(1)由已知 , ,所以
所以 ,又因为
所以 ,所以 ,即
在 上的值域为
(2)由(1)知: 所以
,又
所以 ,所以 ,又因为 由余弦定理可得:
,所以
所以 ,当且仅当 时取“=”
故 面积的最大值为
21.(2023·全国·校联考模拟预测)已知函数 在区间 上单调递增,则 的
取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】由题知 ,进而根据题意得 在 上单调递增,且
,进而得 或 ,再解不等式即可得答案.
【详解】解: ,
因为 ,所以
因为函数 在区间 上单调递增,
所以函数 在 上单调递增,且 ,即 .
因为 ,
所以,函数 在 上单调递增等价于 或 ,
所以,解不等式得 或 ,
所以, 的取值范围是 .
故选:D
【提能力】
一、单选题
21.(2023·全国·模拟预测)已知 .若存在 ,使不等式
有解,则实数m的取值范围为( )A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用正弦余弦的二倍角公式及正弦两角和公式化简函数,然后将问题转化为函数在区间上成立问题,求
出最值,解不等式即可.
【详解】
,
若存在 ,使不等式 有解,
则问题转化为在 上
因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,
解得: 或
即实数m的取值范围为: ,
故选:B.
23.(2023·四川凉山·统考一模)已知函数 ,关于函数 有如下四个命题:
① 的最小正周期是 ;
②若 在 处取得极值,则 ;
③把 的图象向右平行移动 个单位长度,所得的图象关于坐标原点对称;
④ 在区间 上单调递减,则 的最小值为 .
其中真命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】由题可得 ,根据余弦函数的图象和性质可判断①②,根据图象变换规律及三角函数的性
质可判断③,根据函数的单调性可得 ,然后根据对勾函数的性质可判断④.
【详解】因为 ,
所以 的最小正周期是 ,故①正确;
若 在 处取得极值,则 ,即 ,又 ,故 ,故②错误;
把 的图象向右平行移动 个单位长度,可得 ,
因为 ,故函数为奇函数,图象关于坐标原点对称,故③正确;
由 ,可得 ,又 在区间 上单调递减,
则 ,即 ,根据对勾函数的性质可知 ,故④正确;
所以真命题的个数为3.
故选:C.24.(2023·全国·高三专题练习)将函数 的图象向左平移 个单位长度得到如图
所示的奇函数 的图象,且 的图象关于直线 对称,则下列选项不正确的是( )
A. 在区间 上为增函数 B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据三角函数平移变换原则可知 ;根据图象、 的对称轴和对称中心可确定
最小正周期 ,从而得到 ;由 为奇函数可知 ,由此可得 ,从而确定 的解析式;利用
代入检验法可确定A正确;根据特殊角三角函数值可知B正确;结合 的单调性可判断出CD正误.
【详解】由题意知: ,
由图象可知: ,则 与 是相邻的对称轴和对称中心,
,即 ,
为奇函数, ,
解得: ,又 , , ;对于A,当 时, ,则 在 上为增函数,A正确;
对于B, ,B正确;
对于C, , ,
在 上单调递减, , ,C正确;
对于D, , ,
在 上单调递减, ,
, ,即 ,D错误.
故选:D.
25.(2023秋·广西河池·高三统考期末)已知函数 ,则下列说法正确的是
( )
A. 的一条对称轴为
B. 的一个对称中心为
C. 在 上的值域为
D. 的图象可由 的图象向右平移 个单位得到
【答案】C
【分析】化简可得 ,利用代入检验法可判断AB的正误,利用正弦函数的性质可判断C的正误,
求出平移后的解析式可判断D的正误.【详解】 ,
因为 ,故 不是对称轴,故A错误.
, 不是 的一个对称中心,
故B错误.
当 时, ,故 ,
所以 ,即 在 上的值域为 ,
故C正确.
的图象向右平移 后对应的解析式为 ,
当 时,此时函数对应的函数值为 ,而 ,
故 与 不是同一函数,故D错误.
故选:C.
26.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 , ,且 在
上恰有50个零点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由 得出 ,再由余弦函数的性质列出不等式组,进而得出 的取值范围.
【详解】因为函数 , ,所以 ,, .
所以 ,所以 的取值范围是 .
故选:C.
27.(2022·四川遂宁·统考一模)函数 , ,满足 ,若 ,在
有两个实根,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由对称性求得 的解析式,方法1:换元后画图研究交点个数可得m的范围;
方法2:直接画 的图象研究交点个数可得m的范围.
【详解】∵ ,
∴ 关于 对称,
∴ , ,解得: , ,
又∵ , ∴ ,
∴
方法1: , ,即: , ,
设 ,
则 在 有两个实根,即: 在 有两个交点,
如图所示,
当 时, ,
∴ ,即: ,
故选:A.
方法2:∵ 在 有两个实根,
∴ 在 有两个交点,
如图所示,
当 时,
∴ ,即:即: ,
故选:A.28.(2023秋·天津南开·高三崇化中学校考期末)已知 ,函数 恰有3个零点,
则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分别求出两段函数各自的零点,作出图像利用数形结合即可得出答案.
【详解】设 , ,
求导
由反比例函数及对数函数性质知 在 上单调递增,
且 , ,故 在 内必有唯一零点 ,
当 时, , 单调递减;
当 时, , 单调递增;
令 ,解得 或2,可作出函数 的图像,
令 ,即 ,在 之间解得 或 或 ,
作出图像如下图
数形结合可得: ,故选:A
二、多选题
29.(2023·广东肇庆·统考二模)函数 的部分图像如图所示,
,则下列选项中正确的有( )
A. 的最小正周期为
B. 是奇函数
C. 的单调递增区间为
D. ,其中 为 的导函数
【答案】AD
【分析】根据题意可求得函数的周期,即可判断A,进而可求得 ,再根据待定系数法可求得 ,再根据三角
函数的奇偶性可判断B,根据余弦函数的单调性即可判断C,求导计算即可判断D.
【详解】解:由题意可得 ,所以 ,故A正确;
则 ,所以 ,
由 ,得 ,所以 ,则 ,
又 ,所以 ,
则 ,
由 ,得 ,
所以 ,
则 为偶函数,故B错误;
令 ,得 ,
所以 的单调递增区间为 ,故C错误;
,
则 ,故D正确.
故选:AD.
30.(2023·安徽淮南·统考一模)已知函数 图像过点 ,且存在 ,
当 时, ,则( )
A. 的周期为
B. 图像的一条对称轴方程为
C. 在区间 上单调递减D. 在区间 上有且仅有4个极大值点
【答案】ACD
【分析】利用图像上一点和周期性求出 ,再利用正弦函数的图像和性质判断各选项即可.
【详解】因为 图像过点 且 ,所以 ,解得 ,
因为存在 ,当 时, ,所以 ,即 , ,又因为 ,
所以 ,
所以 ,
选项A: 的周期 ,正确;
选项B: 图像的对称轴为 ,解得 , ,令 , 无整数解,B错
误;
选项C:当 时, ,所以由正弦函数的图像和性质可得 在区间 上单调递
减,C正确;
选项D:当 时, ,所以由正弦函数的图像和性质可得 在区间 有4个极大
值点,3个极小值点,D正确;
故选:ACD
31.(2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测)已知函数 ,其中 、 .则
下列说法中正确的有( ).
A. 的最小值为
B. 的最大值为C.方程 在 上有三个解
D. 在 上单调递减
【答案】BC
【分析】根据题意,可得 ,由 ,求解出 的取值范围,
根据对应范围内的函数解析式, 即可求出 的最值,进而判断A、B选项;令 ,分
和 两种情况解方程,即可判断C选项;取 ,求出此时函数 的单调区间,即
可判断函数在 上的单调性,从而判断在 上的单调性,进而判断D选项.
【详解】 ,
即 ,其中 , , .
由 ,即 , ,
所以当 时, ,
即 , ,所以当 ,即 时, ,
当 ,即 时, ;
当 时, ,
即 , ,
所以当 ,即 时, ,
由于 ,所以 无最小值.
综上所述, 的最小值为 ,最大值为 ,故A错误,B正确;
由 ,所以当 时, ,
即 ,
即 或 , ,
所以 或 , .
当 时, ,
即 ,
即 或 , ,
所以 , ,
综上所述,方程 在 上有三个解,故C正确;取 时, ,
令 ,即 ;
令 ,即 ;
由于 ,所以当 时,函数 在 上单调递增,在 上单调递减,即函数
在 上有增有减,则 在 上有增有减,故D错误.
故选:BC.
32.(2022·安徽黄山·统考一模)已知函数 ,现将函数 的图象沿x抽向左平移
单位后,得到一个偶函数的图象,则( )
A.函数 的周期为
B.函数 图象的一个对称中心为
C.当 时,函数 的最小值为
D.函数 的极值点为
【答案】AC
【分析】运用半角公式,将 化为 ,再向向左平移 单位,写出解析式,根据其为偶函数且有 ,
可得 的值,代入 中可得解析式,求出 周期,对称中心,根据换元法求最值,再求除极值点即求对称轴处即可.
【详解】解:由题知将 的图象沿x抽向左平移 单位后为: ,
因为 为偶函数,所以把 ,因为 ,所以解得 ,
故 ;所以 周期为 ,故选项A正确;
令 ,解得 ,因为
故 为 的一个对称中心,故选项B错误;
因为 ,令 ,则 在 单调递减,所以 ,故选项C
正确;
令 ,可得 ,极值点处即为对称轴处,故 极值点为 ,故选项D错
误.
故选:AC
三、填空题
33.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 的部分图象如图所示,将 的图
象向左平移 个单位得到 的图象,若不等式 在 ,上恒成立,则 的取
值范围是 __.【答案】
【分析】先根据图象的变换规律求出 的解析式,进而求出 在 上的值域 ,再利用换元法,结合
函数性质,求出最值解决问题.
【详解】解:依题意有 ,
,
所以 ,所以 ,
由图知,函数 的最小正周期 满足: ,
所以 ,则 ,令 得 ,
所以 ,
所以 ,
当 时, ,
故 ,所以 ,
令 ,
原不等式即化为 在 , 上恒成立,令 ,该二次函数开口向上,要使上式恒成立,只需:
,解得 ,
故 的范围是 .
故答案为: .
34.(2022秋·河北唐山·高三唐山一中校考阶段练习)函数 的图象为C,以下结论中正确的是
____写出所有正确结论的编号).
①图象C关于直线 对称;
②图象C关于点 对称;
③函数 在区间 内是增函数;
④由 的图象向右平移 个单位长度可以得到图象C.
【答案】①②③
【分析】对于①,通过计算 可得答案;
对于②,通过计算 可得答案;
对于③,通过 的范围,求出 的范围,通过 单调性可判断;
对于④,直接通过平移的规则可得答案;
【详解】对于①, ,故图象C关于直线 对称,①正确;
对于②, ,故图象C关于点 对称,②正确;
对于③, ,则 , 在 上单调递增,故函数 在区间 内是
增函数,③正确;
对于④,由 的图象向右平移 个单位长度得 ,不为 ,④错误;故答案为:①②③.
35.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,若关于x的方程 在 上有三个
不同的实根,则实数m的取值范围是_________.
【答案】
【分析】结合函数 的奇偶性,化简后画出函数在 上的图象,数形结合求出实数 的取值范围.
【详解】当 时, ,故 为偶函数,
当 时, , 图象可由 向右平移 个单位得到.根据偶函数图
象关于 轴对称画出 在 上的图象如图所示,
要想保证方程 在 上有三个不同的实根,则 ,
故答案为:
36.(2022秋·四川泸州·高三四川省泸县第四中学校考阶段练习)已知函数 的
部分图像如图所示,则满足 的最小正整数x的值为_______.【答案】1
【分析】先根据图像求得 ,再解 求得最小正整数x.
【详解】解:由题意得函数f(x)的最小正周期 ,
解得 ,
所以 .
又 ,
所以 ,
即 ,
所以 ,
解得 .
由 ,得 ,
所以 ,
所以 .
由 ,可得 ,
则 或 ,
即 或 .
① 由 ,
可得 ,
解得 ,
此时正整数x的最小值为2;
② 由 ,
可得 ,
解得 ,
此时正整数x的最小值为1.
综上所述,满足条件的正整数x的最小值为1.
故答案为:1.
四、解答题
37.(2023·安徽马鞍山·统考一模)已知条件:① ;② ;③
.在这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答.问题:在 中,角 , ,
所对的边分别是 , , ,满足:______.注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.
(1)求角 的大小;
(2)若 为锐角三角形, ,求 的取值范围.【答案】(1)
(2)
【分析】(1)选择条件①时利用三角恒等变换公式化简即可求解,选择条件②时利用三角恒等变换公式化简即可求
解,选择条件③时利用正弦定理和三角恒等变换公式化简即可求解;
(2)根据正弦定理可得 , ,从而 ,再根据 ,即可得到
,利用三角函数的性质即可求取值范围.
【详解】(1)选择条件① :
,
所以 ,于是 ,又 ,所以 .
选择条件② :
因为 ,
解得 ,又 ,所以 .
选择条件③ :
则 ,
由正弦定理得: ,
即 ,
整理得: ,
由 得: ,又 ,所以 .(2)由(1)知, , 为锐角三角形,所以 ,
由正弦定理 ,得 , ,
于是,
化简得, ,
因为 ,所以 ,所以 ,
,
故 的取值范围为 .
38.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测)已知函数 , ,
与 均在区间 上单调递增,若 的最大值为
(1)求 的值
(2)在不等腰 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若 ,证明:
【答案】(1) ;
(2)证明见解析;
【分析】(1)把 降幂后,分别求出 的增区间,再求出得公共增区间,然后由题意可得 ;
(2)由(1)代入后化简,并由正弦定理、余弦定理化角为边,整理可证.
【详解】(1) ,
, , , ,的增区间是 , ,
,
,则 ,
因此 的增区间是 , ,
所以它们公共增区间是 ,每个区间的长度为 ,
由题意 ,∴ ;
(2)由(1) , ,
已知式为 , ,
由正弦定理、余弦定理得 ,整理得 ,
三角形是不等腰的三角形,即 ,
∴ ,即 .
39.(2022·四川遂宁·射洪中学校考模拟预测)已知函数
(1)求函数 的对称中心及 在 上的单调递增区间;
(2)在 中,角A、B、C的对边分别为a,b,c, , ,求 的值.
【答案】(1)对称中心为 ;单调递增区间为 ,
(2)【分析】(1)由三角恒等变换得 ,再根据整体代换求解即可;
(2)结合(1)得 ,进而得 ,再根据余弦定理和已知条件得 , ,进而结合正
弦定理求解即可.
【详解】(1)解:函数
.
由 , ,解得 ,
故所求对称中心为 .
由 , ,解得 ,
令 ,有 ,令 ,有
又 ,
所以所求的单调递增区间为 ,
(2)解:因为 ,所以 ,即
又在 中 ,
所以 ,即 ,
由余弦定理知, ,
又所以 ,解得 , ,
由正弦定理知, ,
所以
40.(2022秋·黑龙江哈尔滨·高三校考阶段练习)已知函数 ,再从条件①,条
件②,条件③这三个条件中选择两个作为一组已知条件,使 的解析式唯一确定.
(1)求 的解析式;
(2)设函数 ,若 ,且 ,求 的值.
条件①: ;条件②: 图象的一条对称轴为 ;条件③:若 ,且 的
最小值为 .注:如果选择多组条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件结合三角函数图象性质即可求解;(2)利用三角恒等变换和配凑角即可求解.
【详解】(1)选择条件①②:
由条件① ,所以 ,解得 ,
又 ,所以 .
由条件②得 ,解得 ,
所以 的解析式不唯一,不合题意;
选择条件①③:由条件① ,所以 ,解得 ,
又 ,所以 .
由条件③得 ,得 ,所以 ,所以 .
选择条件②③:
由条件③得 ,得 ,所以 ,
所以 ,
又 图象的一条对称轴为 ,
所以 ,解得 ,
又 ,所以 ,所以 .
(2)由题意得
,
因为 ,所以 ,即 ,又 ,所以 ,
若 ,则 ,又 ,所以 .
因为 ,所以 ,
又 ,所以 ,
所以
.41.(2022·吉林长春·东北师大附中校考模拟预测)已知 .
(1)求函数 的值域;
(2)若方程 在 上的所有实根按从小到大的顺序分别记为 ,求
的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先利用二倍角的正弦公式化简,以及换元得函数 ,再利用导数求函数的
值域;
(2)首先由方程得 ,再利用三角函数的对称性,得 是等差数列,再求和.
【详解】(1)
令 ,
则 , ,
,得 ,
当 , , 单调递减,当 时, , 单调递增。
所以 ,
所以 ,
的值域是(2)由已知得 ,
解得 或 (舍去),
由 得函数 图象在区间
且确保 成立的,
对称轴为 在 内有11个根,
数列 构成以 为首项, 为公差的等差数列.
所以 .
42.(2022·河南·高三校联考阶段练习)已知函数 ,将 的图象向右平移 个单位长度,
再将所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数 的图象.
(1)求 的解析式;
(2)若函数 ,求 在区间 上的所有最大值点.
【答案】(1) ;
(2) 与 .
【分析】(1)先求出平移后的解析式,再求出伸缩变换后的解析式 ;
(2)结合函数特点,分 与 两种情况下进行求解.
(1)的图象向右平移 个单位长度,得到 ,
再将所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数
(2)
,
当 时, ,所以 ,
因为 ,所以 ,
故当 ,即 时, 取得最大值,最大值为2;
当 时, ,所以 ,
因为 ,所以 ,
故当 ,即 时, 取得最大值,最大值为2;
两者取到的最大值相同均为2,
综上:求 在区间 上的所有最大值点有 与 .