文档内容
微专题:三角函数的周期性
【考点梳理】
1. 周期函数
一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数 T,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且 f ( x + T ) =
f ( x ) ,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. 如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个
最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
2. 关于周期性的常用结论
(1)并不是每一个函数都是周期函数,若函数具有周期性,则其周期不唯一. 例如,2π,4π,6π,…以及-
2π,-4π,-6π,…都是正弦函数的周期. 同时,不是每一个周期函数都有最小正周期,如f(x)=2(x∈R).
(2)如果T是函数f(x)的一个周期,则nT(n∈Z且n≠0)也是f(x)的周期.
(3)周期函数的定义域是无限集.
(4)函数的周期性是函数在定义域上的整体性质. 因此要研究某周期函数的性质,一般只需要研究它在一个周
期内的性质.
3. 正、余弦函数图象在其对称轴处取得最大值或最小值,且相邻的最大值与最小值间的距离为其半周期;图
象与x轴的交点是其对称中心,相邻的两个对称中心间的距离也是半周期;函数取最值的点与其相邻的零点距离
为周期.
4.求三角函数周期的方法:①利用周期函数的定义;②利用公式 y=Asin(ωx+φ)和y=Acos(ωx+φ)的最小正周
期为,y=Atan(ωx+φ)的最小正周期为;③对于形如y=asinωx+bcosωx的函数,一般先将其化为y=·sin(ωx+φ)的
形式再求周期;④带绝对值的三角函数的周期是否减半,要根据图象来确定.
【题型归纳】
题型一:求三角函数的周期
1.已知函数 ,则 的( )
A.最小正周期为 ,最小值为 B.最小正周期为 ,最小值为
C.最小正周期为 ,最小值为 D.最小正周期为 ,最小值为
2.下列四个函数中,以 为最小正周期,且在区间 上单调递减的是( )
A. B. C. D.
第 1 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司3.将函数 图象上所有点向左平移 个单位后,得到函数 的图象,则函数 ( )
A.是奇函数,最小正周期为
B.是偶函数,最小正周期为
C.是奇函数,最小正周期为
D.是偶函数,最小正周期为
题型二:根据三角函数的周期求参数
4.已知函数 的最小正周期为π, 图象的一个对称中心为 ,则
=( )
A. B. C. D.
5.已知奇函数 的最小正周期为 ,将 的图象向右平移 个单位得到函
数 的图象,则函数 的图象( )
A.关于点 对称 B.关于点 对称
C.关于直线 对称 D.关于直线 对称
6.若函数 图象的两个相邻最高点间的距离为 ,则 在下列区间中单调递增的区间是
( )
A. B. C. D.
【双基达标】
7.下列函数中,既是奇函数又以 为最小正周期的函数是( )
第 2 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B. C. D.
8.函数 的最小正周期和最大值分别为( ).
A. ,1 B. , C. , D. ,
9.函数 是一个( )
A.周期为 的奇函数 B.周期为 的偶函数
C.周期为 的奇函数 D.周期为 的偶函数
10.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.
11.已知函数 ,下面结论错误的是( )
A.函数 的最小正周期为
B.函数 在区间 上是增函数
C.函数 的图像关于直线 对称
D.函数 是偶函数
12.已知函数 的最小正周期为 ,将函数 的图象向左平移 个单位长
度后得到函数 的图象,则函数 在区间 上的值域为( )
第 3 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B.
C. D.
13.函数 的最小正周期是 ,则 ( )
A.4 B.2 C. D.2或
14.已知函数 ,则( )
A. 是偶函数 B.函数 的最小正周期为
C.曲线 关于 对称 D.
15.函数 是( )
A.周期为 的奇函数 B.周期为 的偶函数
C.周期为 的奇函数 D.周期为 的偶函数
16.设函数 (其中 )的大致图象如图所示,则 的最小正周期为
( )
A. B. C.2 D.4
17.在① ,② ,③ ,④ 中,最小正周期为 的所有函数为
( )
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.①③
第 4 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司18.设函数 , ,则下列结论错误的是( )
A. 的值域为 B. 是偶函数
C. 不是周期函数 D. 不是单调函数
19.已知函数 ,则( )
A. 的最小正周期为 B. 的图象关于点 对称
C. 的最大值为 D. 的图象关于直线 对称
20.函数 是( )
A.周期为 的奇函数 B.周期为 的偶函数
C.周期为 的奇函数 D.周期为 的偶函数
21.将函数 的图象先向右平移 个单位长度,再把所得函数图象的横坐标变为原来的 倍,
纵坐标不变,得到函数 的图象,若函数 在 上没有零点,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
22.已知函数 ( , , ),满足 且对于任意的 都有
,若 在 上单调,则 的最大值为( )
A.5 B.7 C.9 D.11
23.设函数 ,则下列结论正确的是
A. 的一个周期为 B. 的图象关于直线对称
C. 的一个零点是 D. 在 单调递增
第 5 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司24.函数 ,则 的最小正周期和最大值分别为( )
A. B. C. D.
25.若点 是函数 的图象的一个对称中心,且点 到该图象的对称轴
的距离的最小值为 ,则( )
A. 的最小正周期是 B. 的值域为
C. 的初相 D. 在 上单调递增
【高分突破】
一、单选题
26.函数 的图象中,相邻两条对称轴之间的距离是( )
A. B. C. D.
27.下列函数中最小正周期为π的偶函数是( )
A. B.
C. D.
28.在下列函数中,同时满足:①在 上单调递增;②最小正周期为 的是( )
A. B. C. D.
29.设函数 在 的图像大致如下图,则f(x)的最小正周期为( )
第 6 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B.
C. D.
30.关于函数 描述正确的是( )
A.最小正周期是 B.最大值是
C.一条对称轴是 D.一个对称中心是
31.直线 与函数 的图像相交,则相邻两交点间的距离是( )
A. B. C. D.
二、多选题
32.水车在古代是进行灌溉引水的工具,是人类的一项古老的发明,也是人类利用自然和改造自然的象征,如图
是一个半径为 的水车,一个水斗从点 出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且旋转一周用时120秒.
经过 秒后,水斗旋转到 点,设点 的坐标为 ,其纵坐标满足 ,
则下列叙述正确的是( )
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A.
B.当 时,函数 单调递增
C.当 时,点 到 轴的距离的最大值为
D.当 时,
33.已知函数 在 上是单调函数,则下列结论中正确的有( )
A.当 时, 的取值范围是
B.当 时, 的取值范围是
C.当 时, 的取值范围是
D.当 时, 的取值范围是
34.已知函数 ,则下列说法正确的是( )
A.若 的最小正周期是 ,则
B.当 时, 的对称中心的坐标为
C.当 时,
D.若 在区间 上单调递增,则
35.关于函数 ,下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为
B. 的定义域为
C. 的图象的对称中心为
第 8 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司D. 在区间 上单调递增
三、填空题
36.关于函数 有如下四个命题:
① 的最小正周期为2;
② 的图象关于点 对称;
③若 ,则 的最小值为 ;
④ 的图象与曲线 共有4个交点.
其中所有真命题的序号是__________.
37.已知函数 ,给出下列四个结论:
① 的值域是 ;
② 是以 为最小正周期的周期函数;
③ 在 上有 个零点;
➃ 在区间 上单调递增.
其中所有正确结论的编号是___________.
38.设 ,则 ______.
39.函数 的部分图象如图所示,给出以下结论:
① 的最小正周期为2;
② 的一条对称轴为 ;
第 9 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司③ 在 , 上单调递减;
④ 的最大值为 ;
则错误的结论为________.
40.已知 不是常数函数,写出一个同时具有下列四个性质的函数 :___________.
①定义域为R;② ;③ ;④ .
41.函数 的最小正周期 满足 ,则自然数 的值为_______.
四、解答题
42.若定义域为 的函数 满足:对于任意 ,都有 ,则称函数
具有性质 .
(1)设函数 , 的表达式分别为 , ,判断函数 与 是
否具有性质 ,说明理由;
(2)设函数 的表达式为 ,是否存在 以及 ,使得函数
具有性质 ?若存在,求出 , 的值;若不存在,说明理由;
(3)设函数 具有性质 ,且在 上的值域恰为 ;以 为周期的函数 的表达
式为 ,且在开区间 上有且仅有一个零点,求证: .
43.已知函数
(1)求函数 的最小正周期及对称轴;
(2)若 ,求函数 的值域.
44.在①函数 为偶函数;② ;③ , 这三个条件中任选一个,补充在下面
的横线上,并解答.
第 10 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司已知函数 的图象与直线 的两个相邻交点间的距离为 ,且______.
(1)求函数 的解析式;
(2)求函数 在 上的增区间.
注:若选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
45.已知函数 ,求:
(1) 的最小正周期;
(2) 的单调递增区间;
(3) 取最大值时自变量x的集合.
46.已知函数 .
(1)求函数 的最小正周期及单调递增区间;
(2)若 且 ,求 的值.
第 11 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司参考答案
1.B
【解析】
【分析】
先化简函数,再结合周期公式求解周期,根据解析式求解最值.
【详解】
因为 ,
所以最小正周期为 ,最小值为 .
故选:B.
2.B
【解析】
【分析】
利用最小正周期为 排除选项AC;利用在区间 上单调递减排除选项D;选项B以 为最小正周期,且在区
间 上单调递减,判断正确.
【详解】
选项A: 最小正周期为 .判断错误;
选项B: 最小正周期为 ,且在区间 上单调递减.判断正确;
选项C: 最小正周期为 .判断错误;
选项D: 在区间 上单调递增. 判断错误.
故选:B
3.A
【解析】
【分析】
根据平移得出 即可判断奇偶性和最小正周期.
【详解】
向左平移 个单位后得 ,
所以 为奇函数,最小正周期为 .
故选:A
4.A
【解析】
【分析】
第 12 页利用二倍角公式公式将函数化简,根据函数的周期求出 ,再根据函数的对称性求出 .
【详解】
解:因为 ,所以 ,得 .
因为 图象的一个对称中心为 ,所以 ,所以
,得 ,
因为 ,所以 , .
故选:A.
5.A
【解析】
【分析】
先由奇函数及周期求得 ,再由平移求得 ,再利用正弦函数的对称性求解即可.
【详解】
因为 是奇函数,则 ,又 ,则 ,又因为最小正周期 , ,则
,
则 ,则 ,令 ,
解得 ,当 时, , 时, , 时, ,即函数 关于点
对称,A正确,B错误;
令 ,解得 ,当 时, , 时, ,C错误,D错误.
故选:A.
6.A
【解析】
【分析】
首先根据题意得到 ,再求其单调增区间即可.
【详解】
因为 图象的两个相邻最高点间的距离为 ,
所以 ,解得 , .
第 13 页, 解得 , .
当 , .
故选:A
7.B
【解析】
【分析】
由三角函数的奇偶性和周期性判断即可得出答案.
【详解】
解:A选项: 是周期为 的偶函数,故A不正确;
B选项: 是周期为 的奇函数,故B正确;
C选项: ,周期为 且非奇非偶函数,故C不正确;
D选项: 是周期为 的奇函数,故D不正确.
故选:B.
8.D
【解析】
【分析】
利用和角的正弦、余弦公式化简,再利用三角函数的性质即可得解.
【详解】
依题意, ,则 , ,
当 ,即 时, , ,
所以原函数的最小正周期和最大值分别为 , .
故选:D
9.A
【解析】
【分析】
根据周期公式求函数的周期;根据函数奇偶性的定义判断函数的奇偶性.
【详解】
因为 ,所以函数 的最小正周期为 ;
因为 ,所以函数 是奇函数,
所以函数 是一个周期为 的奇函数.
故选:A.
10.B
第 14 页【解析】
【分析】
将函数值利用周期性和奇偶性变形为 ,然后结合函数解析式求解出结果.
【详解】
因为 的最小正周期是 ,所以 ,
又因为 是偶函数,所以 ,
故选:B.
11.B
【解析】
【分析】
先化简函数得 ,然后逐个分析判断即可
【详解】
解: ,
对于A, 的最小正周期为 ,所以A正确;
对于B, 在区间 上是减函数,所以B错误;
对于C,因为 ,所以 的图像关于直线 对称,所以C正确;
对于D,因为 ,所以 是偶函数,所以D正确,
故选:B
12.C
【解析】
【分析】
根据最小正周期为 可得 ,再根据三角函数图象平移的性质可得 ,结合三角函数图象的性质即可得
值域
【详解】
因为 的最小正周期为 ,所以 .将 的图象
向左平移 个单位长度后得到函数 的图象,当 ,
,所以 的值域为 .
故选:C
13.D
第 15 页【解析】
【分析】
利用 求出答案即可.
【详解】
的最小正周期是 ,
所以 ,解得 .
故选:D
14.C
【解析】
根据二倍角公式及诱导公式可得 ,结合正弦函数的性质逐一判断即可.
【详解】
函数 ,
由于 ,即 是奇函数,故A错误;
的最小正周期为 ,故B错误;
由于 为最值,即曲线 关于 对称,故C正确;
由于 , , ,故D错误;
故选:C.
15.A
【解析】
【分析】
化简可得 ,根据奇偶性的定义,可判断 的奇偶性,根据周期公式,即可求得答案.
【详解】
由题意得 ,
所以 ,故 为奇函数,
周期 ,
故选:A
16.C
【解析】
【分析】
第 16 页根据图象求得 ,从而求得 的最小正周期.
【详解】
由图象可知函数的最低点的纵坐标为-2,所以A=2,函数的图象与 轴的交点的坐标为(0,1),所以
,根据单调性可得: ,所以 .
又函数的图象与 轴的正半轴的第一个交点的坐标为 ,所以 ,
则根据单调性可得 ,解得 ,
又 ,所以 ,所以 的最小正周期为 .
故选:C
17.C
【解析】
【分析】
根据正弦函数,余弦函数,正切函数的周期以及周期公式即可解出.
【详解】
最小正周期为 的所有函数为②③,函数 的最小正周期为 ,函数 的最小正周期为 .
故选:C.
18.C
【解析】
【分析】
求出函数的值域,判断函数的奇偶性,函数的周期性,以及函数的单调性,即可得到选项.
【详解】
解:因为函数 , ,所以函数的值域为 , ,A正确.
因为 ,所以函数是偶函数,B正确.
因为 ,所以函数是周期函数,C不正确.
因为 ,不具有单调性,D正确.
故选:C.
19.D
【解析】
【分析】
利用三角函数的恒等变换化简函数的解析式,再利用正弦函数的图像和性质判断各个选项是否正确,从而得出结
论.
【详解】
解:
对于 选项,因为 ,故 不正确;
第 17 页对于 选项,因为 ,故 不正确;
对于 选项,因为当 时, ,故 不正确;
对于 选项,因为 ,是 的最大值,
所以 的图象关于直线 对称,故 正确.
故选:D.
【点睛】
本题主要考查三角恒等变换和正弦函数的图像和性质,属于中档题.
20.C
【解析】
【分析】
先由诱导公式化简函数解析式,根据最小正周期公式求函数的最小正周期;根据函数奇偶性的定义判断函数的奇
偶性.
【详解】
函数 , 其最小正周期为
由 ,可得函数为奇函数.
故选:C
21.A
【解析】
根据y=Acos(ωx+φ)的图象变换规律,求得g(x)的解析式,根据定义域求出 的范围,再利用余弦函数
的图象和性质,求得ω的取值范围.
【详解】
函数 的图象先向右平移 个单位长度,
可得 的图象,
再将图象上每个点的横坐标变为原来的 倍(纵坐标不变),
得到函数 的图象,
∴周期 ,
若函数 在 上没有零点,
第 18 页∴ ,
∴ ,
,解得 ,
又 ,解得 ,
当k=0时,解 ,
当k=-1时, ,可得 ,
.
故答案为:A.
【点睛】
本题考查函数y=Acos(ωx+φ)的图象变换及零点问题,此类问题通常采用数形结合思想,构建不等关系式,求解
可得,属于较难题.
22.C
【解析】
由函数的对称性可得 、 ,两式相减进一步化简可得 ,
根据正弦型函数的单调性得 ,代入周期计算公式可得 ,取 验证函数 的
单调性即可.
【详解】
由于 ,则 关于 对称,即 是函数 的一条对称轴,
,①
,②
①-②得 ,
令 , ,则 , ,
, , 的最小正周期 ,
在 上单调, ,
第 19 页,解得 ,
当 时, ,则②式为 , ,
又 , ,此时 ,
当 时, ,
在 上不单调,不符合题意舍去;
当 时, ,则②式为 , ,
又 , 当 时, ,此时 ,
当 时, , 单调递增;
当 时, ,此时 ,
当 时, , 单调递减.
的最大值为9.
故选:C
【点睛】
解决三角函数中已知单调区间求参数 范围时,首先要有已知的单调区间是函数 单调区间的子
集的意识,然后明确正弦、余弦函数的单调区间长度不会超过半个周期(正切函数的单调区间长度不会超过一个
周期)这一事实最终准确求得参数范围,数形结合能给解题带来比较清晰地思路.
23.B
【解析】
【分析】
根据周期公式计算可知,选项A错误;根据 的余弦值可知,选项B正确且选项C错误;根据区间 的长
度大于半个周期可知,选项D错误.
【详解】
因为 ,所以选项A错误;
因为 ,所以选项B正确;
因为 ,所以选项C错误;
第 20 页的最小正周期为 ,在 内不可能是单调的,选项D错误.
故选:B.
【点睛】
本题考查了余弦函数的周期性,对称轴,零点和单调性,属于基础题.
24.B
【解析】
【分析】
化简已知得 ,即得函数的最小正周期和最大值.
【详解】
解: 函数
则 的最小正周期为 ,最大值为 .
故选:B
25.D
【解析】
【分析】
根据函数 的性质求出 ,再根据 得到函数的最小正周期、值域、单调性、初相,从
而可得答案.
【详解】
由题意得 ,且函数的最小正周期为 ,
故 .代入 ,得 ,
又 ,所以 .
所以 .
故函数 的值域为 ,初相为 .故A,B,C不正确,
当 时, ,而 在 上单调递增,所以 在 上单调递增,故
正确.
故选:D.
【点睛】
第 21 页本题考查了由函数的性质求正弦型函数解析式中的参数,考查了正弦型函数的周期、值域、单调性,属于中档题.
26.C
【解析】
【分析】
求出最小正周期可得.
【详解】
函数的最小正周期是 ,因此相邻两条对称轴之间的距离是 .
故选:C.
27.D
【解析】
求出选项中每个函数的最小正周期并判断其奇偶性,从而可得答案.
【详解】
A中,函数 是奇函数,最小正周期为 ,不合题意;
B中,函数 是偶函数,最小正周期为 ,不合题意;
C中,函数 是偶函数,最小正周期为 ,不合题意;
D中,函数 是偶函数,最小正周期为 ,符合题意.
故选:D.
28.C
【解析】
【分析】
根据题意,结合余弦、正切函数图像性质,一一判断即可.
【详解】
对于选项AD,结合正切函数图象可知, 和 的最小正周期都为 ,故AD错误;
对于选项B,结合余弦函数图象可知, 在 上单调递减,故B错误;
对于选项C,结合正切函数图象可知, 在 上单调递增,且最小正周期 ,故C正确.
故选:C.
29.C
【解析】
【分析】
由图可得:函数图象过点 ,即可得到 ,结合 是函数 图象与 轴负半
第 22 页轴的第一个交点即可得到 ,即可求得 ,再利用三角函数周期公式即可得解.
【详解】
由图可得:函数图象过点 ,
将它代入函数 可得:
又 是函数 图象与 轴负半轴的第一个交点,
所以 ,解得:
所以函数 的最小正周期为
故选:C
【点睛】
本题主要考查了三角函数的性质及转化能力,还考查了三角函数周期公式,属于中档题.
30.D
【解析】
【分析】
利用三角恒等变换化简 得解析式,再利用正弦型函数的图像和性质得出结论.
【详解】
解:由题意得:
选项A:函数的最小正周期为 ,故A错误;
选项B:由于 ,函数的最大值为 ,故B错误;
选项C:函数的对称轴满足 , ,当 时, ,故C错误;
选项D:令 ,代入函数的 ,故 为函数的一个对称中心,故D正确;
故选:D
31.C
【解析】
第 23 页【分析】
利用正切函数的周期,即可求解.
【详解】
因为直线 与函数 的图像相交,根据正切函数的图像可知,相邻交点间的距离是一个周期,周
期 .
故选:C
32.AD
【解析】
【分析】
求出函数的解析式,再分析选项,即可得出结论.
【详解】
由题意,R= =6,T=120= ,∴ω= ,当t=0时,y=f(t)= ,
代入可得 =6sin φ,∵ ,∴φ=- .故A正确;
所以 ,当 时, ,所以函数 在 不是单调递增的,故
B不正确;
因为 , ,所以点P到x轴的距离的最大值为6,故C不正确;
当 时, ,此时 ,点 , ,故D正确,
故选:AD.
【点睛】
本题考查的是有关函数的应用问题,涉及到的知识点有数学建模,将实际问题转化为函数问题来解决,结合三角
函数的相应的性质求得结果,属于中档题.
33.AD
【解析】
【分析】
根据题意,结合正弦函数图像的周期性与单调性,即可求解.
【详解】
根据题意,易知 ,即 ,因此 .
当 时, ,因为 ,所以 ,
又因为函数 在 上是单调函数,所以 ,
解得 ,故A正确,C错误;
第 24 页当 时, ,因为 ,所以 ,
又因为函数 在 上是单调函数,所以 ,
解得 ,故B错误,D正确.
故选:AD.
34.AD
【解析】
根据正切函数的性质,采用整体换元法依次讨论各选项即可得答案.
【详解】
解:对于A选项,当 的最小正周期是 ,即: ,则 ,故A选项正确;
对于B选项,当 时, ,所以令 ,解得: ,所以函数的对称
中心的坐标为 ,故B选项错误;
对于C选项,当 时, , ,
,由于 在 单调递增,故 ,故C选项错误;
对于D选项,令 ,解得: 所以函数的单调递增区间为:
,因为 在区间 上单调递增,所以 ,解得:
,另一方面, , ,所以 ,即 ,又因为 ,所以
,故 ,故D选项正确.
故选:AD
【点睛】
本题考查正切函数的性质,解题的关键在于整体换元法的灵活应用,考查运算求解能力,是中档题.其中D选项的
解决先需根据正切函数单调性得 ,再结合 和 得 ,进而得答案.
35.ACD
【解析】
【分析】
利用正切函数的周期性可判断A选项;解不等式 可判断B选项;利用正切型函数的对称性可
判断C选项;利用正切型函数的单调性可判断D选项.
第 25 页【详解】
对于A选项,函数 的最小正周期为 ,A对;
对于B选项,由 ,解得 ,
故函数 的定义域为 ,B错;
对于C选项,由 ,解得 ,
所以,函数 图象的对称中心为 ,C对;
对于D选项,当 时, ,故函数 在区间 上单调递增,D对.
故选:ACD.
36.①②④
【解析】
【分析】
结合正弦函数的性质判断各命题的真假.
【详解】
由图可得: , 的最小正周期为2,①正确;
, 的图象关于点 对称,②正确;
离 轴最近的对称轴为 ,所以若 ,则 的最小值为 ,③错误;
在 轴右边离 最近的对称为 , ,而 , 在 上是减函数,因此 的图象在第
一象限每个周期内与 的图象都有两个交点,在区间 上有两个交点,在区间 上有两个交点,从
而在 上有4个交点,④正确;
故答案为:①②④.
【点睛】
思路点睛:本题考查正弦型三角函数的性质,解题方法是利用正弦函数性质求得 的最小正周期,对称中心,
对称轴,利用周期性确定函数图象交点个数,最终得出结论.
37.①②③
【解析】
【分析】
第 26 页化简函数 的解析式为 ,利用余弦型函数的值域可判断①的正误;利用周期的定义可判断
②的正误;在 上解方程 ,可判断③的正误;利用余弦型函数的单调性可判断④的正误.
【详解】
因为 .
对于①, ,则 ,①正确;
对于②, ,
作出函数 的大致图象,如图所示.
由图可知,函数 的最小正周期为 ,②正确;
对于③,当 时, ,
由 ,可得 ,可得 ,
分别令 、 、 、 ,可得 、 、 、 ,
所以,函数 在在 上有 个零点,③正确;
对于④,当 时, ,则 ,
所以,函数 在区间 上不单调,④错误.
故答案为:①②③.
【点睛】
方法点睛:求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成 形式,再求 的单调
区间,只需把 看作一个整体代入 的相应单调区间内即可,注意要先把 化为正数.
38.0
【解析】
【分析】
由已知求得 , , , ,由三角函数的特征求得函数的周期为4,由此可求得
答案.
第 27 页【详解】
解:因为 ,所以 , ,
,
,
又函数 的周期为 ,
所以 ,
故答案为:0.
39.② ④
【解析】
根据图象判断函数的解析式 ,结合三角函数的性质即可得到结论.
【详解】
解:由图易知函数的最小正周期为 ,①正确;
由图知,左侧第一个零点为: ,
所以对称轴为: ,
所以 不是对称轴,②不正确;
由图可知 ,
即 时函数 是减函数,
所以③正确;
因为 正负不定,所以④不正确.
所以只有② ④不正确.
故答案为:② ④ .
40. (答案不唯一)
【解析】
【分析】
根据 ,可得 ,进而联想到二倍角的余弦公式,再根据 ,可得
函数的周期,然后根据 得到答案.
【详解】
由 ,得 ,
第 28 页联想到 ,可推测 ,
由 ,得 ,则 ,
又 ,所以 ( , 为偶数,且 ),
则当k=2时, .
故答案为: (答案不唯一).
41. 或
【解析】
【分析】
由正切型函数的最小正周期可构造不等式,结合 为自然数可求得结果.
【详解】
的最小正周期 , ,又 为自然数, ,
解得: , 或 .
故答案为: 或 .
42.(1)函数 具有性质 , 不具有性质 ,理由见解析;(2)不具备,理由见解析;(3)证
明见解析.
【解析】
【分析】
(1)根据具有性质 的定义依次讨论即可得答案;
(2)假设函数 具有性质 ,则有 ,即 ,进而得 ,再根
据 并结合函数的值域为 得 ,故 ,此时 ,在验证
不具有性质 ,进而得到答案;
(3)结合(2),并根据题意得 ,进而得 在 的值域为 ,当
时,与 零点唯一性矛盾得 或 ,再讨论当 时不成立得 ,即 .
【详解】
(1)函数 具有性质 , 不具有性质 ,说明如下:
,
,
对任意 ,都有 ,
所以 具有性质 ,
, ,
第 29 页所以 ,
所以 不具有性质 ;
(2)若函数 具有性质 ,
则有 ,即 ,
于是 ,结合 知 ,
因此 ;
若 ,不妨设
由 可知:
(记作*),其中
只要 充分大时, 将大于1
考虑到 的值域为为 ,等式(*)将无法成立,
综上所述必有 ,即 ;
再由 , ,从而 ,而
当 时, ,
而 ,显然两者不恒相等(比如 时)
综上所述,不存在 以及 使得 具有性质 ;
(3)由函数 具有性质 以及(2)可知 ,
由函数 是以 为周期的周期函数,有 ,
即 ,也即
由 , 及题设可知
在 的值域为
当 时,当 及 时,均有 ,
这与零点唯一性矛盾,因此 或 ,
当 时, , 在 的值域为
此时
于是 在 上的值域为 ,
由正弦函数的性质,此时 当 时和 的取值范围不同,
因而 ,即 .
第 30 页【点睛】
本题考查函数的新定义问题,考查逻辑推理能力,运算求解能力,是难题.本题解题的关键在于正确理解具有性质
P的函数的定义,利用定义,结合反证法,分类讨论思想等讨论求解.
43.(1) , ( )
(2)
【解析】
【分析】
(1)根据三角恒等变换得到 ,再计算周期和对称轴得到答案.
(2) ,则 ,得到函数值域.
(1)
,
,对称轴满足: ,对称轴为 , .
(2)
,则 , , .
故函数 的值域为 .
44.(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)首先根据 性质可知, 的最小正周期 ,然后利用最小正周期求出 ,结合已知条件,若选用条件
①,根据三角函数奇偶性和诱导公式即可求解;若选用条件②,根据三角函数值求角并结合 的范围求解即可;若
选用条件③,利用 取得最大值时, , ,并结合 的范围即可求解;(2)利用整体代入法和
正弦函数的性质即可求解.
(1)
∵ 的图象与直线 的两个相邻交点间的距离为 ,
∴ ,即 ,∴ ,
∴ ,
选条件①:
第 31 页∵ 为偶函数,
∴ ,即 , ,
∵ ,从而 ,
∴ ;
选条件②:
∵ ,∴ ,
∴ , 或 , ,
∴ , 或 , ,
∵ ,∴ ,
∴ ;
选条件③:
∵ , ,∴ 为 的最大值,
∴ , ,即 , ,
∵ ,∴ ,∴ .
(2)
由(1)中知,
令 , ,
得 ,
令 ,得 ,
从而函数 在 上的增区间为 .
45.(1) ;(2) ;(3) .
【解析】
【分析】
第 32 页利用诱导公式化简得到 ,再利用正弦函数的性质求解.
【详解】
由诱导公式得
.
(1)由 ,得 的最小正周期为 .
(2)由 ,
得 .
因此 的单调递增区间为 .
(3)由 ,解得 .
故 取最大值时自变量x的集合为 .
46.(1) 在 , 上递增
(2)
【解析】
【分析】
(1)化简函数解析式,结合正弦型函数的图象与性质即可求出结果;
(2)根据已知条件求出 的值,进而结合同角的平方关系求出 的值,然后凑角结合两角差的
正弦公式即可求出结果.
(1)
所以最小正周期 ,
因为 ,即 ,
第 33 页因此函数 的单调递增区间为 ,
(2)
∵ ,∴
∵ ∴ ,∴
.
第 34 页第 35 页