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第 03 讲 三角函数的图象与性质
(模拟精练+真题演练)
1.(2023·陕西西安·陕西师大附中校考模拟预测)将函数 的图像向右平移 个单
位长度,得到函数 的图像,则下列正确的是( )
A.直线 是 图像的一条对称轴 B. 的最小正周期为
C. 的图像关于点 对称 D. 在 上单调递增
【答案】C
【解析】由
,
则 图像向右平移 个单位长度可得,
,
因为 ,
所以 不是 图像的一条对称轴,A错;
由 ,得 的最小正周期为 ,B错;
由 ,
所以点 是 图像的一个对称中心,C正确;
由 ,则 ,
所以 在 上有增有减,D错.
故选:C
2.(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)函数 图象的对称轴可以是
( )A.直线 B.直线
C.直线 D.直线
【答案】A
【解析】 ,
令 ,解得 ,
所以 的对称轴为直线 ,当 时, .
故选:A.
3.(2023·河南·襄城高中校联考三模)将函数 的图象上所有点向右平移 个单位长度,然后横坐标
伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数 的图象,则 在区间 上的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】将 的图象上所有点的横坐标缩短为原来的 ,纵坐标不变得到 的图象,
再将 图象上所有点向左平移 个单位长度得到 的图象.
当 时, , .
故选:C.
4.(2023·重庆·统考模拟预测)已知函数 ,若对于任意实数x,都有
,则 的最小值为( )
A.2 B. C.4 D.8
【答案】C
【解析】因为对于任意实数x,都有 ,则有函数 图象关于点 对称,
因此 ,解得 ,而 ,
所以当 时, 取得最小值4.故选:C
5.(2023·河南·校联考模拟预测)某次实验得交变电流 (单位:A)随时间 (单位:s)变化的函数解析
式为 ,其中 且 ,其图象如图所示,则下列说法错误的是
( )
A. B.
C.当 时, D.当 时,
【答案】D
【解析】由题知 ,则 ,又 ,
则 ,所以当 时, ,
则 ,又 ,
则 ,因此 ,
所以当 时, ,
当 时, ,
因此ABC正确,D错误,
故选:D.
6.(2023·北京西城·北师大实验中学校考三模)在下列四个函数中,在定义域内单调递增的有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A. 的增区间为 ,在整个定义域上不单调,故错误;
B. 的增区间是 ,在整个定义域上不单调,故错误;C. 在R上递增,故正确;
D. 的增区间是 ,在整个定义域上不单调,故错误;
故选:C
7.(2023·北京大兴·校考三模)已知函数 , ,将函数 的图象经过下
列变换可以与 的图象重合的是( )
A.向左平移 个单位 B.向左平移 个单位
C.向右平移 个单位 D.向右平移 个单位
【答案】D
【解析】因为 ,
所以将 向右平移 个单位得到 .
故选:D
8.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知函数 ,则关于 的
下列结论不正确的是( )
A. 的图象关于直线 对称
B. 的图象关于点 对称
C. 在区间 上是单调递减函数
D.将 的图象向左平移 个单位即可得到 的图象
【答案】D
【解析】∵ ,∴ 的图象关于直线 对称,故A正确;
∵ ,∴ 的图象关于点 对称,故B正确;
令 ,则 ,函数 在区间 上是减函数,根据复合函数的单调性知, 在区间 上是单调递减函数,故C正确;
∵ ,
∴将 的图象向左平移 个单位即可得到 的图象,
而 时, ,故D错误,
故选:D.
9.(多选题)(2023·福建漳州·统考模拟预测)把函数 图象上所有点的横坐标缩短到原来的 倍,
纵坐标不变,再把所得曲线向左平移 个单位长度,得到函数 的图象,则( )
A. 在 上单调递减
B. 在 上有2个零点
C. 的图象关于直线 对称
D. 在 上的值域为
【答案】BC
【解析】把函数 图象上所有点的横坐标缩短到原来的 倍,纵坐标不变,
可得到 的图象;
再把所得曲线向左平移 个单位长度,得到函数 的图象,
时, ,
则 在 单调递减,在 单调递增,故A错误;
令 ,得 ,即 ,
因为 ,所以 ,解得 ,
因为 ,所以 或 ,所以 在 上有2个零点,故B正确;
因为 ,为 的最大值,所以直线 是 的图象的一条对称轴,故C正确;
当 时, , ,故D错误.
故选:BC
10.(多选题)(2023·江苏盐城·盐城市伍佑中学校考模拟预测)已知函数 的图象
向左平移 )个单位长度后对应的函数为 ,若 在 上单调,则 的可取( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【解析】依题意, ,于是 ,
当 时, ,
当 在 上单调递增时, ,
即 ,解得 ,不存在整数 使得 取得ABCD选项中的
值;
当 在 上单调递减时, ,
即 ,解得 ,
当 时, ,CD符合,不存在整数 使得 取得AB选项中的值.
故选:CD
11.(多选题)(2023·广东佛山·校考模拟预测)已知函数 的初相为 ,则下列结论正
确的是( )
A. 的图象关于直线 对称
B.函数 的一个单调递减区间为C.若把函数 的图象向右平移 个单位长度得到函数 的图象,则 为偶函数
D.若函数 在区间 上的值域为
【答案】AB
【解析】由题意知 ,所以 .
对于选项A, ,所以 的图象关于直线 对称,故A项正确;
对于选项B,由 , ,得 , ,
则当 时,函数 的一个单调递减区间为 ,故B项正确;
对于选项C, 的图象向右平移 个单位长度得到函数 的图象,
所以 为奇函数,故C项错误;
对于选项D,因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,
即: 在区间 上的值域为 ,故D项错误.
故选:AB.
12.(多选题)(2023·湖南衡阳·衡阳市八中校考模拟预测)已知函数 ,
其图象相邻对称轴间的距离为 ,点 是其中的一个对称中心,则下列结论正确的是( )
A.函数 的最小正周期为
B.函数 图象的一条对称轴方程是
C.函数 在区间 上单调递增
D.将函数 图象上所有点横坐标伸长原来的2倍,纵坐标缩短原来的一半,再把得到的图象向左平移个单位长度,可得到正弦函数 的图象
【答案】ACD
【解析】因为函数 图象相邻对称轴间的距离为 ,则 ,即 ,所以 正确;
因为 ,则 ,即 ,且点 是对称中心,
当 时, ,即 ,
又 ,所以 ,即 .
令 ,解得 ,
所以函数 的对称轴为 ,所以 错误;
令 ,解得 ,
函数 的单调增区间为: ,所以C正确;
函数 图象上所有点横坐标伸长原来的2倍,纵坐标缩短原来的一半,得到 的图象,
再把得到的图象向左平移 个单位长度,得函数 ,所以 正确.
故选:ACD.
13.(2023·河北沧州·校考模拟预测)若函数 为奇函数,则 的最小值为
______.
【答案】
【解析】因为函数 为R上的奇函数,
所以 ,所以 ,所以 ,
又 ,所以 的最小值为 .
故答案为:
14.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知 ,当(其中 )时, 有且只有一个解,则 的取值范围是____________.
【答案】
【解析】由于 ,
所以 有且只有一个解,即 有且只有一个解,
因为 ,所以 ,
由题意知 ,解得 ,
即 的取值范围是为 ,
故答案为:
15.(2023·江苏镇江·江苏省镇江中学校考三模)写出一个同时具有下列性质①②③,且定义域为实数集
的函数 __________.
①最小正周期为2;② ;③无零点.
【答案】 (答案不唯一)
【解析】 的定义域为 ,
最小正周期为 ,
因为 ,所以 ,
所以 无零点,
综上, 符合题意
故答案为: .
16.(2023·上海徐汇·位育中学校考模拟预测)若函数 的图像向右平移 个单位长度后得到函数 的图像,若对满足 的 , ,有 的最小值为 ,则
________.
【答案】
【解析】由函数 的图像向右平移 ,可得
由 可知一个取得最大值一个取得最小值,
不妨设 取得最大值, 取得最小值,
, , .
可得 ,
所以 ,
的最小值为 ,
,得 ,
故答案为: .
17.(2023·湖南岳阳·统考模拟预测)已知函数 的部分图象
如图所示.
(1)求 的最小正周期及解析式;
(2)将函数 的图象向右平移 个单位长度得到函数 的图象,求函数 在区间 上的最
大值和最小值.
【解析】(1)由图象可知 的最大值为1,最小值-1,故 ;
又 ∴ ,
将点 代入 ,∴ ,
∵ ∴
故答案为: , .
(2)由 的图象向右平移 个单位长度得到函数
∵
∴
∴当 时,即 , ;
当 时,即 ,
故答案为:
18.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨市第六中学校校考三模)已知函数
,其图象的一条对称轴与相邻对称中心的横坐标
相差 ,______,从以下两个条件中任选一个补充在空白横线中.①函数 的图象向左平移 个单位长
度后得到的图象关于y轴对称且 ;②函数 的图象的一个对称中心为 且 .
(1)求函数 的解析式;
(2)将函数 图象上所有点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 在区间 上恰有3个零点,求t的取值范围.
【解析】(1)由题意可得
,
,
由于其图象的一条对称轴与相邻对称中心的横坐标相差 ,故 ,
故若选①,函数 的图象向左平移 个单位长度后得到的图象对应的函数为 ,
由题意知该函数为偶函数,故 ,
由于 且 ,即 ,故 ,
故 ;
若选②,函数 的图象的一个对称中心为 且 ,
则 ,
由于 且 ,即 ,故 ,
故 ;
(2)由题意可得 ,
由于 在区间 上恰有3个零点,故 ,
即 .
19.(2023·湖南常德·常德市一中校考模拟预测)已知函数 在区间 上恰有3个零
点,其中 为正整数.
(1)求函数 的解析式;
(2)将函数 的图象向左平移 个单位得到函数 的图象,求函数 的单调区间.
【解析】(1)由 ,得 ,
因为函数 在区间 上恰有3个零点,
于是 ,解得 ,而 为正整数,因此 ,
所以 .
(2)由(1)知, ,由 ,得 ,即有 ,
因此 ,
由 ,解得 ,
所以函数 的单调减区间为 .
20.(2023·黑龙江哈尔滨·哈师大附中校考模拟预测)将函数 的图象先向右平移 个单位长度,
再将所得函图象上所有点的横坐标变为原来的 (ω>0)倍(纵坐标不变),得到函数 的图象.
(1)若 ,求函数 在区间 上的最大值;
(2)若函数 在区间 上没有零点,求ω的取值范围.
【解析】(1)函数 的图象先向右平移 个单位长度,则解析式变为:
,再将所得函图象上所有点的横坐标变为原来的 (ω>0)倍(纵坐标不变),
则解析式变为 .则 .
当 时, ,
因函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
, .
∴ ,∴ 在区间 上的最大值为 .
(2) ,当 时, ,
要使 在 上无零点,则 , ., , , ,
当 时, ;当 时, ,
当 时, 舍去.
综上: 的取值范围为 .
1.(2023•天津)已知函数 的一条对称轴为直线 ,一个周期为4,则 的解析式可能为
A. B. C. D.
【答案】
【解析】 :若 ,则 ,
令 , ,则 , ,显然 不是对称轴,不符合题意;
:若 ,则 ,
令 , ,则 , ,
故 是一条对称轴, 符合题意;
,则 ,不符合题意;
,则 ,不符合题意.
故选: .
2.(2022•天津)已知 ,关于该函数有下列四个说法:
① 的最小正周期为 ;
② 在 , 上单调递增;③当 , 时, 的取值范围为 , ;
④ 的图象可由 的图象向左平移 个单位长度得到.
以上四个说法中,正确的个数为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】
【解析】对于 ,它的最小正周期为 ,故①错误;
在 , , , ,函数 单调递增,故②正确;
当 , 时, , , 的取值范围为 , ,故③错误;
的图象可由 的图象向右平移 个单位长度得到,故④错误,
故选: .
3.(2022•浙江)为了得到函数 的图象,只要把函数 图象上所有的点
A.向左平移 个单位长度 B.向右平移 个单位长度
C.向左平移 个单位长度 D.向右平移 个单位长度
【答案】
【解析】把 图象上所有的点向右平移 个单位可得 的图象.
故选: .
4.(2022•新高考Ⅰ)记函数 的最小正周期为 .若 ,且
的图像关于点 , 中心对称,则
A.1 B. C. D.3
【答案】
【解析】函数 的最小正周期为 ,
则 ,由 ,得 , ,的图像关于点 , 中心对称, ,
且 ,则 , .
, ,取 ,可得 .
,则 .
故选: .
5.(2022•甲卷)将函数 的图像向左平移 个单位长度后得到曲线 ,若 关于
轴对称,则 的最小值是
A. B. C. D.
【答案】
【解析】将函数 的图像向左平移 个单位长度后得到曲线 ,
则 对应函数为 ,
的图象关于 轴对称, , ,
即 , ,
则令 ,可得 的最小值是 ,
故选: .
6.(2022•甲卷)设函数 在区间 恰有三个极值点、两个零点,则 的取值范围是
A. , B. , C. , D. ,
【答案】
【解析】当 时,不能满足在区间 极值点比零点多,所以 ;
函数 在区间 恰有三个极值点、两个零点,
, ,,
求得 ,
故选: .
7.(多选题)(2022•新高考Ⅱ)已知函数 的图像关于点 , 中心对称,
则
A. 在区间 单调递减
B. 在区间 , 有两个极值点
C.直线 是曲线 的对称轴
D.直线 是曲线 的切线
【答案】
【解析】因为 的图象关于点 , 对称,
所以 , ,
所以 ,
因为 ,
所以 ,
故 ,
令 ,解得 ,
故 在 单调递减, 正确;
, , , ,
根据函数的单调性,故函数 在区间 , 只有一个极值点,故 错误;
令 , ,得 , , 显然错误;,
求导可得, ,
令 ,即 ,解得 或 ,
故函数 在点 处的切线斜率为 ,
故切线方程为 ,即 ,故 正确.
直线 显然与 相切,故直线 显然是曲线的切线,故 正确.
故选: .
8.(2023•新高考Ⅱ)已知函数 ,如图, , 是直线 与曲线 的两个交
点,若 ,则 .
【答案】
【解析】由题意:设 , , , ,则 ,
由 的图象可知:
,即 ,
,
又 , , ,
即 , ,
观察图象,可知当 时, 满足条件,
.故答案为: .
9.(2023•新高考Ⅰ)已知函数 在区间 , 有且仅有3个零点,则 的取值范
围是 .
【答案】 ,
【解析】 , ,函数的周期为 , ,可得 ,
函数 在区间 , 有且仅有3个零点,
可得 ,
所以 .
故答案为: , .
10.(2022•上海)函数 的周期为 .
【答案】
【解析】
,
.
故答案为: .
11.(2022•乙卷)记函数 , 的最小正周期为 .若 ,
为 的零点,则 的最小值为 .
【答案】3.
【解析】函数 , 的最小正周期为 ,
若 , ,则 ,
所以 .
因为 为 的零点,所以 ,
故 , ,所以 , ,
因为 ,则 的最小值为3.故答案为:3.
12.(2023•北京)已知函数 , , .
(Ⅰ)若 ,求 的值;
(Ⅱ)若 在 , 上单调递增,且 ,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择
一个作为已知,求 、 的值.
条件①: ;
条件②: ;
条件③: 在 , 上单调递减.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【解析】(Ⅰ)因为函数 ,
所以 ,
又因为 ,所以 .
(Ⅱ)若选①: ;
因为 ,
所以 在 和 时取得最大值1,这与 在 , 上单调递增矛盾,所以 、 的值不
存在.
若选②: ;
因为 在 , 上单调递增,且 ,
所以 在 时取得最小值 , 时取得最大值1,
所以 的最小正周期为 ,计算 ,
又因为 ,所以 , ,
解得 , ;又因为 ,所以 ;
若选③: 在 , 上单调递减,因为 在 , 上单调递增,且 ,
所以 在 时取得最小值 , 时取得最大值1,
所以 的最小正周期为 ,所以 ,
又因为 ,所以 , ,
解得 , ;
又因为 ,所以 .