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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
第 21 练 函数 y=Asin(ωx+φ)的图象性质及其应用(精练)
刷真题 明导向
一、单选题
1.(2022·浙江·统考高考真题)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】D
【分析】根据三角函数图象的变换法则即可求出.
【详解】因为 ,所以把函数 图象上的所有点向右平移
个单位长度即可得到函数 的图象.
故选:D.
2.(2021·全国·统考高考真题)把函数 图像上所有点的横坐标缩短到原来的 倍,纵坐标不变,
再把所得曲线向右平移 个单位长度,得到函数 的图像,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B【分析】解法一:从函数 的图象出发,按照已知的变换顺序,逐次变换,得到 ,
即得 ,再利用换元思想求得 的解析表达式;
解法二:从函数 出发,逆向实施各步变换,利用平移伸缩变换法则得到 的解析表达
式.
【详解】解法一:函数 图象上所有点的横坐标缩短到原来的 倍,纵坐标不变,得到 的
图象,再把所得曲线向右平移 个单位长度,应当得到 的图象,
根据已知得到了函数 的图象,所以 ,
令 ,则 ,
所以 ,所以 ;
解法二:由已知的函数 逆向变换,
第一步:向左平移 个单位长度,得到 的图象,
第二步:图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到 的图象,
即为 的图象,所以 .
故选:B.3.(2022·全国·统考高考真题)将函数 的图像向左平移 个单位长度后得到曲
线C,若C关于y轴对称,则 的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先由平移求出曲线 的解析式,再结合对称性得 ,即可求出 的最小值.
【详解】由题意知:曲线 为 ,又 关于 轴对称,则
,
解得 ,又 ,故当 时, 的最小值为 .
故选:C.
4.(2022·全国·统考高考真题)记函数 的最小正周期为T.若 ,
且 的图象关于点 中心对称,则 ( )
A.1 B. C. D.3
【答案】A
【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解.
【详解】由函数的最小正周期T满足 ,得 ,解得 ,
又因为函数图象关于点 对称,所以 ,且 ,
所以 ,所以 , ,所以 .
故选:A
5.(2023·全国·统考高考真题)已知 为函数 向左平移 个单位所得函数,则
与 的交点个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】先利用三角函数平移的性质求得 ,再作出 与 的部分大致图像,考
虑特殊点处 与 的大小关系,从而精确图像,由此得解.
【详解】因为 向左平移 个单位所得函数为 ,
所以 ,
而 显然过 与 两点,
作出 与 的部分大致图像如下,
考虑 ,即 处 与 的大小关系,
当 时, , ;当 时, , ;
当 时, , ;
所以由图可知, 与 的交点个数为 .
故选:C.
6.(2023·全国·统考高考真题)已知函数 在区间 单调递增,直线 和
为函数 的图像的两条对称轴,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意分别求出其周期,再根据其最小值求出初相,代入 即可得到答案.
【详解】因为 在区间 单调递增,
所以 ,且 ,则 , ,
当 时, 取得最小值,则 , ,
则 , ,不妨取 ,则 ,
则 ,
故选:D.
7.(2023·天津·统考高考真题)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】B
【分析】由题意分别考查函数的最小正周期和函数在 处的函数值,排除不合题意的选项即可确定满足
题意的函数解析式.
【详解】由函数的解析式考查函数的最小周期性:
A选项中 ,B选项中 ,
C选项中 ,D选项中 ,
排除选项CD,
对于A选项,当 时,函数值 ,故 是函数的一个对称中心,排除选项A,
对于B选项,当 时,函数值 ,故 是函数的一条对称轴,
故选:B.
二、填空题
8.(2021·全国·高考真题)已知函数 的部分图像如图所示,则
_______________.【答案】
【分析】首先确定函数的解析式,然后求解 的值即可.
【详解】由题意可得: ,
当 时, ,
令 可得: ,
据此有: .
故答案为: .
【点睛】已知f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分图象求其解析式时,A比较容易看图得出,困难的是
求待定系数ω和φ,常用如下两种方法:
(1)由ω= 即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标
x0,则令ωx0+φ=0(或ωx0+φ=π),即可求出φ.
(2)代入点的坐标,利用一些已知点(最高点、最低点或“零点”)坐标代入解析式,再结合图形解出ω和
φ,若对A,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.
9.(2023·全国·统考高考真题)已知函数 ,如图A,B是直线 与曲线 的
两个交点,若 ,则 ______.【答案】
【分析】设 ,依题可得, ,结合 的解可得, ,从而得
到 的值,再根据 以及 ,即可得 ,进而求得 .
【详解】设 ,由 可得 ,
由 可知, 或 , ,由图可知,
,即 , .
因为 ,所以 ,即 , .
所以 ,
所以 或 ,
又因为 ,所以 , .
故答案为: .
【点睛】本题主要考查根据图象求出 以及函数 的表达式,从而解出,熟练掌握三角函数的有关性质,
以及特殊角的三角函数值是解题关键.
三、解答题10.(2021·浙江·统考高考真题)设函数 .
(1)求函数 的最小正周期;
(2)求函数 在 上的最大值.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)由题意结合三角恒等变换可得 ,再由三角函数最小正周期公式即可得解;
(2)由三角恒等变换可得 ,再由三角函数的图象与性质即可得解.
【详解】(1)由辅助角公式得 ,
则 ,
所以该函数的最小正周期 ;
(2)由题意,
,
由 可得 ,
所以当 即 时,函数取最大值 .
【A组 在基础中考查功底】一、单选题
1.(2023·安徽蚌埠·统考三模)已知函数 ,则要得到函数 的图象,只需将
函数 的图象( )
A.向左平移 个单位 B.向右平移 个单位
C.向左平移 个单位 D.向右平移 个单位
【答案】C
【分析】利用三角函数的平移法则求解即可.
【详解】因为 ,
所以要得到函数 的图象,只需将函数 的图象向左平移 个单位即可,
故选:C.
2.(2023·河南郑州·模拟预测)把函数 图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,
再把所得曲线向右平移 个单位长度,得到函数 的图象,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用三角函数的图象变换计算即可.
【详解】由题意可设 ,则函数 图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,得 ,再向右平移 个单位长度,得到函数
则 , 所以 ,
故 ,
根据选项可知 时, ,故C正确;
故选:C
3.(2023·福建南平·统考模拟预测)已知函数 的图象的相邻两条对称轴间的距
离为 ,则( )
A. 的周期为
B. 在 上单调递增
C. 的图象关于点 对称
D. 的图象关于直线 对称
【答案】D
【分析】根据题意求得函数周期,判断A;进而确定 ,可得函数解析式,利用正弦函数单调性判断B;
根据正弦函数的对称性可判断C,D.
【详解】由题意函数 的图象的相邻两条对称轴间的距离为 ,
故函数周期为 ,A错误;
则 ,当 时, ,
因为函数 在 上不单调,故 在 上不单调递增,B错误;
因为 ,此时函数取到最小值,
故 的图象不关于点 对称,C错误;
,此时函数取到最大值, 的图象关于直线 对称,D正确,
故选:D
4.(2023·全国·模拟预测)将函数 的图象上各点向右平移 个单位长度得函数
的图象,则 的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先由图象平移变换得到 ,再由正弦函数的性质求出 的单调递增区间.
【详解】将 的图象向右平移 个单位长度后,
得到 ,即 的图象,
令 , ,
解得 , ,所以 的单调递增区间为 , .故选:C.
5.(2023·四川南充·统考三模)已知点 是函数 的一个对称中心,则为
了得到函数 的图像,可以将 图像( )
A.向右平移 个单位,再向上移动1个单位
B.向左平移 个单位,再向上移动1个单位
C.向右平移 个单位,再向下移动1个单位
D.向右平移 个单位,再向下移动1个单位
【答案】A
【分析】利用点 是函数 的一个对称中心,求出 ,在分析图像平移即可.
【详解】因为点 是函数 的一个对称中心,
所以 ,
所以 ,
又 ,所以 ,
所以
所以要得到函数 的图像则只需将 图像:
向右平移 个单位,再向上移动1个单位,
故选:A.
6.(2023·河北石家庄·统考三模)已知函数 的部分图象如图所示,则图象的一个对称中心是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由图象求出函数解析式,再求其对称中心即可.
【详解】方法一:
设 的最小正周期为 ,由函数图象可知, ,∴ ,
∴ ,∴ ,∴ ,
又∵当 时, 取最大值,
∴ , ,∴ , ,
∵ ,∴ ,
∴ .
令 , ,解得 , ,
∴ 的对称中心为 , ,
当 时, 的一个对称中心为 .
方法二:设 的最小正周期为 ,由函数图象可知, ,∴ ,
由图象可知, 的一个对称中心为 ,
∴ 的对称中心为 , ,
当 时, 的一个对称中心为 .
故选:D.
7.(2023·四川·四川省金堂中学校校联考三模)已知直线 是函数 图
象的任意两条对称轴,且 的最小值为 ,则 的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题知 ,进而得 ,再求解函数单调区间即可.
【详解】解: 直线 是函数 图象的任意两条对称轴,且 的最小值为
,
,即 ,
令 ,解得 ,
的单调递增区间是 .故选:B.
8.(2023·浙江绍兴·统考模拟预测)若函数 的周期为 ,其图象由函数
的图象向左平移 个单位得到,则 的一个单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据辅助角公式化简 ,由平移可得
,进而由周期可得 ,利用整体法可得单调区间即可求解.
【详解】 ,将 向左平移 个单位得到
,
由 的周期为 ,故 ,
所以 ,
令 ,解得 ,
故 的单调递增区间为 ,
所以取 可得一个单增区间为 ,
故选:A9.(2023·四川遂宁·统考三模)已知函数 , , ,且
的最小值为 ,则 的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】首先化简函数解析式,再结合条件,根据函数的周期公式,即可求解.
【详解】 ,
是函数的最大值,由题意可知, 的最小值是 个周期,
所以 ,得 .
故选:B
10.(2023·山东烟台·统考二模)已知函数 在 上单调递增,则 的
取值范围为( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由 的取值范围求出 的取值范围,结合余弦函数的性质得到不等式组,解得即可.
【详解】由 ,所以 ,
又 ,所以 ,
且函数 在 上单调递增,所以 ,解得 ,即 的取值范围为 .
故选:D
11.(2023·河北沧州·统考模拟预测)已知函数 的图象关于 对称,当
的最小正周期取得最大值时,距离原点最近的对称中心为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据余弦型函数的对称轴、最小正周期公式可得到函数 的解析式,再根据余弦型函数的对称
中心即可求解.
【详解】由已知得 ,即 ,
当 时, 最小,且为 ,则 最大,
此时 ,其对称中心的横坐标为 ,
当 时,函数 的图象上距离原点最近的对称中心为 .
故选:D.
12.(2023·河南鹤壁·鹤壁高中校考模拟预测)已知函数 ,则下列说法正确的为
( )
A. 的最小正周期为
B. 的最大值为
C. 的图像关于直线 对称D.将 的图像向右平移 个单位长度,再向上平移 个单位长度后所得图像对应的函数为奇函数
【答案】D
【分析】先对函数 的解析式进行化简,化成 的形式,然后即可求出周期、最
大值和对称轴,从而可判断ABC;对于D项,先根据要求对化简后的 进行变换,然后即可得出结论.
【详解】 ,
故 的最小正周期为 ,最大值为 ,
对称轴方程满足 , ,即 , ,故ABC皆错误;
对于选项D,将 的图像向右平移 个单位长度后得到 ,
然后,将此图像向上平移 个单位长度,得到函数 的图像, 是一个奇函数,故D正
确,
故选:D.
13.(2023·重庆·统考三模)将函数 的图象向右平移 个单位得到函数 的
图象,则“ ”是“函数 为偶函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据题意求出函数 的解析式,然后通过函数 是偶函数求出 的取值范围,最后与
进行对比,即可得出“ ”与“ 为偶函数”之间的关系.【详解】因为函数 的图像向右平移 个单位长度后得到函数 的图像,
所以 ,
因为 为偶函数,
所以 ,即 ,
当 时, 可以推导出函数 为偶函数,
而函数 为偶函数不能推导出 ,
所以“ ”是“ 为偶函数”的充分不必要条件.
故选:A
14.(2023·云南·高三校联考阶段练习)函数 的部分图象如图所示,
则下列叙述正确的是( )
A.
B. , 恒成立
C.对任意
D.若 ,则 的最小值为
【答案】D【分析】A选项,根据函数图象的性质得到解析式,A错误;B选项,计算 ,故B错
误;C选项求出函数的单调递增区间,得到 ;D选项,根据 得到
, 或 , ,求出 ,从而得到 的最小值.
【详解】A选项,由图象可知 , ,
因为 ,所以 , ,
将 代入解析式, ,
因为 是函数在 上的第一个零点,所以 ,
故 ,故 ,A错误;
B选项, ,
故 , 不恒成立,B错误;
C选项,令 ,解得 ,
故函数单调递增区间为 ,
要想对任意 ,C错误;
D选项,因为函数 的最大值为2,最小值为-2,
,若 ,则 ,,即 ,解得 ,
,即 ,解得 ,
此时 ,
故当 时, 取得最小值,最小值为 ;
若 ,则 ,同理可得 的最小值为 ,故D正确.故选:D
二、多选题
15.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,则( )
A.
B. 的最小正周期为
C.把 向左平移 可以得到函数
D. 在 上单调递增
【答案】BD
【分析】由正切函数的性质及图象变换规律逐一判断即可得结论.
【详解】 ,故A错误;
函数 的最小正周期为 ,故B正确;
把 向左平移 可以得到函数 ,故C错误;时, ,故 在 上单调递增,故D正确.
故选:BD.
16.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 的图像关于直线 对称,
则ω的取值可以为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】AD
【分析】首先将函数 化成一个三角函数,然后根据对称轴公式求得 的表达式,对整数 赋值求得结
果.
【详解】 ,
因为函数 的图象关于直线 对称,
所以 , Z,解得 ,
因为 ,所以当 时, ;所以当 时, .
故选:AD.
17.(2023·云南大理·统考模拟预测)设函数 在区间 上单调递
增,则下列说法正确的是( )
A. B.存在 ,使得函数 为奇函数
C.函数 的最大值为2 D.存在 ,使得函数 的图像关于点 对称
【答案】AC
【分析】利用三角恒等变换,再由正弦函数的图像和性质逐项判断即可.
【详解】解:
对于选项A:
.∵ 在区间 上单调递增
∴ ,故选项A正确;
对于选项B: 显然不存在 ,使得函数 为奇函数,故选项B不正确;
对于选项C: ,最大值为2,故选项C正确;
对于选项C:∵
∴ ,又 ,得 ,所以不存在 ,选项D不正确;
故选:AC.
18.(2023秋·江苏苏州·高三苏州中学校考阶段练习)关于函数 的描述正
确的是( )
A. 图象可由 的图象向左平移 个单位得到
B. 在 单调递减
C. 的图象关于直线 对称
D. 的图象关于点 对称
【答案】ACD
【分析】利用三角恒等变换得到 ,根据平移变换判定A正确;
整体法求解出 在 单调递减,判定B错误;
整体法求解出函数的对称轴和对称中心,从而判断CD正确;【详解】
向左平移 个单位后变为 , 对
,则 ,所以 在 单调递减,
在 不是单调减函数, 错.
,则 当 时, ,
的其中一条对称轴 ,C对
, 则 ,当 时, ,
的其中一个对称中心为 ,D对,
故选: .
三、填空题
19.(2023·福建厦门·统考二模)将函数 的图象向左平移 个单位长度.得
到函数g(x)的图象,若g(x)是奇函数,则φ=_______.
【答案】
【分析】首先根据平移规律求函数 的解析式,再根据函数是奇函数,求 的值.
【详解】函数 向左平移 个单位长度,得到函数 ,
函数 是奇函数,所以 ,则 , ,
则 , ,因为 ,所以 .故答案为:
20.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 的图象关于点 对称,那么 的最小
值为__________.
【答案】
【分析】根据余弦函数图像的性质,整体代入对称中心, 求得 ,
由此 最小值即可求解.
【详解】函数 的图象关于点 对称,
则有 ,于是得 ,
显然 对于 是单调递增的,
而 或4时, ,所以 的最小值为 .
故答案为:
21.(2023春·上海闵行·高三上海市七宝中学校考阶段练习)函数
的部分图象如图,若 ,且 ,则
__________.【答案】
【分析】首先根据函数图象求出函数解析式,再根据正弦函数的性质计算可得.
【详解】 , ,则 ,
又 且 ,则 ,
,
,则 ,即 ,
又 ,所以 .
故答案为:
22.(2023·陕西宝鸡·校考模拟预测)已知函数 在区间 单调,其中 为正整数,
,且 .则 图像的一条对称轴__________.
【答案】
【分析】由正弦函数的单调性与周期性,可得 ,所以 , 在同一个周期内,由 ,
取其中点值,即可得 图象的一条对称轴;
【详解】因为函数 在区间 单调,
, ,
, 在同一个周期内,
,图像的一条对称轴为 .
故答案为:
四、解答题
23.(2023·安徽安庆·安庆一中校考三模)已知函数 .
(1)求函数 的单调递增区间;
(2)求 在区间[0, ]上的最值.
【答案】(1) (k Z)
(2)最大值为1,最小值为- .
【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.
【详解】(1) = .
因为y=sinx的单调递增区间为 (k Z),
令 (k Z),得 (k Z).
所以 的单调递增区间为 (k Z).
(2)因为x∈[0, ],所以2x+ .当2x+ = ,即x= 时, 最大值为1,
当2x+ = ,即x= 时, 最小值为- .
24.(2023·全国·高三专题练习)已知向量 , ,设
(1)求函数 的最小正周期和单调递增区间;
(2)已知角 为锐角, , , ,求 的值.
【答案】(1)最小正周期π;单调递增区间为
(2)
【分析】(1)结合平面向量数量积的坐标运算以及辅助角公式化简整理,再结合正弦函数的图像与性质
即可求出结果;
(2)结合题意分别求出 和 的正余弦的值,进而结合两角和的正弦公式即可求出结果.
【详解】(1)(1)∵
∴
∴ 的最小正周期 ;
由 得 ,
所以单调递增区间为
(2)由题意 ,∴ ,
∵ ,∴ ,
∵ , ,且 ,∴ ,∴ ,
∴
.
25.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若__________.
条件①: ,且 在 时的最大值为 ;
条件②: .
请写出你选择的条件,并求函数 在区间 上的最大值和最小值.
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.
【答案】选①或选②结论相同,最大值为0;最小值为 .
【分析】(1)根据二倍角的正弦、余弦公式和辅助角公式可得 (其中
),选条件①或②都算出 ,结合正弦函数的单调性即可求出结果.
【详解】
,其中 ,
若选①, ,解得 ,得 ,所以 ,
由 ,得 ,
当 时, ,
当 时, ;
若选②, ,得 ,
所以 ,
由 ,得 ,
当 时, ,
当 时, .
【B组 在综合中考查能力】
一、单选题
1.(2023·河南·校联考模拟预测)已知函数 的图象在 内
有且仅有一条对称轴,则 的最小值为( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】B【分析】由 ,则 ,再根据题意得到 ,从而求得 的范围,
进而得到 的范围,再利用正弦函数的性质即可求解.
【详解】由 ,
又 ,则 ,
因为函数 的图象在 内有且仅有一条对称轴,
所以 ,解得 ,则 ,
所以 ,故则 的最小值为 .
故选:B.
2.(2023·湖南衡阳·校考模拟预测)已知函数 的导函数 的图像
如图所示,记 ,则下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为2π B.
C. D. 在 上单调递增
【答案】C
【分析】根据三角函数的图象与性质及复合函数求导法则计算即可逐一判定.【详解】解:∵ ,由 并结合图像知 ,∴ ,
又 ,且在 上单调递减,
∴ ,
又 ,∴ , ,
∴ ,
∴ .
故选:C.
3.(2023春·陕西安康·高三陕西省安康中学校考阶段练习)已知函数 ,若
,则( )
A.将 的图象向右平移 个单位长度后,可得到一个偶函数的图象
B. 图象的对称中心的坐标为
C.直线 是 图象的一条对称轴
D. 的一个单调递增区间为
【答案】D
【分析】先根据题意求出 解析式,选项A由图象平移后得到新的函数解析式并判断奇偶性即可;选
项B、C、D可先考虑 的相关性质整体代换后即可得出判断.
【详解】因为 ,所以 ,则 .因为 ,所以 .从而 ,所以 .
将 的图象向右平移 个单位长度后,
得到 的图象, 是奇函数,所以A不正确.
由 ,可知 的对称中心为 ,所以B不正确.
由 ,可知 的对称轴为 .
由 ,得 ,与 矛盾,所以C不正确.
由 得 的单调递增区间为 ,
令 ,得 的一个单调递增区间为 ,所以D正确.
故选:D.
4.(2023·全国·高三专题练习)将函数 的图像向右平移 个单位长度,得到函数 的图像,
则下列说法正确的是( )
A.若 ,则 是奇函数 B.若 ,则 在区间 上单调递减
C.若 ,则 的图像关于点 对称 D.若 ,则 在区间 上单调递增
【答案】C
【分析】由函数平移得 ,讨论 、 ,结合正余弦函数的性质判断奇偶、对称性
以及 上的单调性,即可得答案.
【详解】将函数 的图像向右平移 个单位长度,得到函 ,
当 时, 为偶函数,在 上有 , 递增,故A,B错误;
当 时, ,
此时, ,即 关于点 对称,
在 上有 , 不单调,故C正确,D错误.
故选:C
5.(2023·全国·模拟预测)已知函数 的部分图象如图所示,则下
列说法正确的是( )
A.
B.
C.不等式 的解集为
D.将 的图象向右平移 个单位长度后所得函数的图象在 上单调递增
【答案】C
【分析】由图象求出 的表达式后逐一验证选项即可.
【详解】由函数图象可知,最小正周期为 ,所以 ,
将点 代入 ,得 ,又 ,所以 ,故 ,故A错误;
所以 ,故B错误;
令 ,则 ,所以 , ,解得 ,
,
所以不等式 的解集为 ,故C正确;
将 的图象向右平移 个单位长度后,得到 的图象,令
, ,
解得 , ,
令 得 ,因为 ,故D错误.
故选:C.
6.(2023·重庆·校联考三模)已知 同时满足下列三个条件:
①当 时, 的最小值为 ;
② 是偶函数;
③ .
若 在 上有两个零点,则实数m的取值范围是( )
A. B.C. D.
【答案】A
【分析】由①可得函数 的半个周期为 ,即可求得 ,由②③可求得 ,再根据正弦型函数的图象与
性质找到两个零点时满足的范围即可.
【详解】由①当 时,则 分别为最大值与最小值,所以 的最小值 即为
半个周期, ,由 ;
由② 是偶函数,所以 ,
因为 ,所以 或 ;
由③ ,则 , 所以 .
时, ,因为 在 上有两个零点,
根据正弦函数的图象
故选:A.
二、多选题
7.(2023·全国·高三专题练习)已知 ,下列结论错误的是( )
A.函数 在区间 上是减函数B.点 是函数 图象的一个对称中心
C.函数 的图象可以由函数 的图象向左平移 个单位长度得到
D.若 ,则 的值域为
【答案】BD
【分析】根据降幂公式及辅助角公式化简 的解析式,再根据三角函数单调性、对称性、三角函数图象
变换、值域逐一分析判断即可.
【详解】 ,
对于A, ,
所以 在区间 上递增,A错误;
对于B,因为 ,
所以点 是函数 图象的一个对称中心,B正确;
对于C, 的图象向左平移 个单位长度得到:
,C选项错误;
对于D,由 ,则 ,D
选项正确.故选:BD.
8.(2023·山东潍坊·统考二模)已知函数 (其中 )的部分图象
如图所示,则( )A.
B.函数 为偶函数
C.
D.曲线 在 处的切线斜率为
【答案】ACD
【分析】根据图象求出函数解析式,根据解析式及正弦函数的性质判断AB,再由函数图象中心对称的性
质判断C,利用导数的几何意义判断D.
【详解】由函数图象可知, , ,
,
当 时, ( ), ,( ),
又 , ,
,
对A, , 正确;
对B, ,显然不是偶函数,故错误;对C,若 ,则 图象关于点 对称,又 ,故正确;
对D, ,所以曲线 在 处的切线斜率为
,故D正确.故选 :ACD
三、填空题
9.(2023·新疆·校联考二模)已知函数 满足下列条件:
① 是 经过图象变换得到的;
②对于 ,均满足 成立;
③ 的函数图象过点 .
请写出符合上述条件的一个函数解析式__________________.
【答案】 (答案不唯一)
【分析】由①可设 ,根据②,设 ,求得 ,且 ,再由③求得
的一个值为 ,即可求解.
【详解】解:由①可设 ,
又由②可知,不妨设 ,
由 ,可得 ,
且 ,所以 ,所以 ,
由③,可得 ,即 ,所以 的一个值为 ,
因此函数 的一个解析式为 .故答案为: (答案不唯一).
10.(2023·全国·高三专题练习)将函数 的图象向左平移 个单位,得到函
数 的图象,若函数 在区间 上单调递增,则 的取值范围______.
【答案】
【分析】由已知推得 ,根据 的范围推得 ,根据正弦函数的单调性,即可得出
的范围.
【详解】由已知可得, .
因为 , ,所以 .
因为函数 在区间 上单调递增,
所以, ,所以 .
又 ,所以 .
故答案为: .
11.(2023·宁夏吴忠·统考模拟预测)已知函数 ,如图是
的部分图象,则 在区间 上的值域是___________.【答案】
【分析】由已知,根据辅助角公式化简可得 ,进而根据 ,可求得
或 ,再结合图像可求得 ,由图像可知 ,从而解得
,再由已知 ,结合正弦函数的性质,即可得出 的值域.
【详解】 ,
由题图可知 ,即 ,得 ,
所以 或 ,
解得: 或 ,
因为 ,所以 或 ,
所以 或 ,
根据图象可得 ,则 ,则 ,
解得: ,
当 时,由图象过点 ,则 0,
所以 ,解得: ,结合 无解;当 时,由图象过点 ,则 0,
所以 ,解得: ,
结合 ,得: ,
所以 .
当 时, , ,
则 , ,
即 .
故答案为: .
12.(2023·四川凉山·二模)已知函数 ,则下列说法中正确的是
________
① 一条对称轴为 ;
②将 图象向右平移 个单位,再向下平移1个单位得到的新函数为奇函数;
③若 ,则 ;
④若 且 ,则 的最小值为 .
【答案】①③
【分析】首先化简函数为 ,①根据正弦函数的性质验证即可;②利用平移变换
得到 判断;③由 得到 ,从而得到 ,再由 ,利用两角差的正切公式求解判断;④令
得到 ,在同一坐标系中作出 的图象
判断.
【详解】解:函数 ,
①因为 ,所以 一条对称轴为 ,故正确;
②将 图象向右平移 个单位得到 ,再向下平移1个
单位得到 ,因为 ,所以新函数不是奇函数,故错误;
③由 得: ,则 , ,
当 时, ;
当 时, ,
所以 ,故正确;
④令 得: ,
在同一坐标系中作出 的图象如图所示:由图象知: ,故错误,
故答案为:①③
四、解答题
13.(2023·山东济南·统考三模)已知 ,其图象相邻对称轴间的距离为 ,若将其图象
向左平移 个单位得到函数 的图象.
(1)求函数 的解析式及图象的对称中心;
(2)在钝角 中,内角 的对边分别是 ,若 ,求 的取值范围.
【答案】(1) ,对称中心为
(2)
【分析】(1)根据 的图象相邻对称轴间的距离得到周期求出 ,再根据图像平移得到 ,由
对称中心公式求得结果;
(2)由 得出 三角的关系,利用正弦定理及角度关系化简 ,再利用导数
求函数单调区间得出结果.
【详解】(1)已知 的图象相邻对称轴间的距离为 ,则 .由周期公式得, ,
所以 ,
,
令 ,所以 ,
故函数 的对称中心为
(2)由题意得, , ,
所以 .
所以 或 (舍),
所以 .
因为在钝角 中,所以 ,
所以 ,
则
令 , ,
当 时, ;当 时, ;
可得 在 单调递减,在 单调递增.所以当 ,即 时, 有最小值 ;
,所以
故 .
14.(2023·黑龙江齐齐哈尔·齐齐哈尔市实验中学校考三模)已知函数 在区间
上单调,其中 , ,且 .
(1)求 的图象的一个对称中心的坐标;
(2)若点 在函数 的图象上,求函数 的表达式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据余弦函数的对称性,即可得出答案.
(2)由点 在函数 的图象上,可得 ,知函数 在区间
上单调递减,再由 和 ,可得 ,又
,可得出 ,即可得出结果.
【详解】(1)由函数 在区间 上单调,且 ,可知 ,
故 的图象的一个对称中心的坐标为
(2)由点 在函数 的图象上,
有 ,又由 ,
,
可知函数 在区间 上单调递减,
由函数 的图象和性质,
有 ,
又 ,有 ,
将上面两式相加,有 ,
有 ,
又由 ,可得 ,
则 ,
又由函数 在区间 上单调,
有 ,可得 ,可得 ,
故 .【C组 在创新中考查思维】
一、单选题
1.(2023·天津和平·统考二模)函数 的部分图象如图所示,
,则下列四个选项中正确的个数为( )
①
②函数 在 上单调递减;
③函数 在 上的值域为 ;
④曲线 在 处的切线斜率为 .
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】B
【分析】根据图像求 的解析式,对于①②③:结合正弦函数的性质分析运算;对于④:结合导数
的几何意义运算求解.
【详解】由图可知:函数 过点 ,则 ,
即 ,且 ,可得 ,
又因为函数 过点 ,且为减区间的零点,
则 ,即 ,则 ,解得 ,
注意到 ,即 ,则 ,解得 ,
故 ,解得 ,此时 ,
所以 .
对于①:令 ,解得 ,
取 ,则 ,
即函数 在y轴左侧离y轴最近的对称轴为 ,
由图可得 ,即 ,
且 ,即 ,
所以
,
故①正确;
对于②:因为 ,则 ,
且 在 不单调,所以 在 上不单调,
故②错误;
对于③:因为 ,则 , ,
可得 ,所以函数 在 上的值域为 ,故③错误;
对于④:∵ ,
可得 ,
曲线 在 处的切线斜率为 ,故④错误;
故选:B.
【点睛】方法定睛:函数y=Asin(ωx+φ)的解析式的确定
(1)A由最值确定,A= 最大值 最小值 ;
(2)ω由周期确定;
(3)φ由图象上的特殊点确定.
提醒:根据“五点法”中的零点求φ时,一般先根据图象的升降分清零点的类型.
2.(2023春·广西防城港·高三统考阶段练习)函数 ,则关于函数 有下列四个
结论:
① 的一个周期为 ;② 的最小值为 ;③ 图像的一个对称中心为 ;④ 在区
间 内为增函数.
其中所有正确结论的编号为( )
A.①②③ B.①② C.①②④ D.②③
【答案】C
【分析】化简 ,对于①可以利用周期性定义判定;对于②④,均利用导数法判定其单
调性得出结果;对于③,可通过判定 的奇偶性得出结果.
【详解】由题意可得:
,显然 ,故①正确;
,
令 得 ,此时 单调递增,;
令 得 ,此时 单调递减;
即 在 和 时取得极小值,此时函数值均为 ,
即②正确;
而 时, ,此时 单调递增,即④正确;
对于 ,故 是奇函数,关于原点中心对称,
由 的周期性可得 的对称中心为 ,事实上 ,即③错误,
综上正确的是:①②④
故选:C
【点睛】关键点睛:本题考察三角函数综合,难度较大.关键在于先化简得 ,利用导数
研究其单调性及最值时注意统一变量及整体代换的意识,减小计算量.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 满足 ,若
,且 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由 得函数在 时取最值,得函数的解析式,再由三角恒等变换计算 的值.
【详解】因为 满足 ,所以 ,
所以 , ,又 ,所以 ,
得 ,
因为 , ,
所以 ,所以 , ,
,
因为 ,所以 .
故选:D.
4.(2023秋·河北石家庄·高三校联考期末)已知函数 ,则( )
A. 的最小正周期是 B. 的图象关于直线 对称
C. 在 上有4个极值点 D. 在 上单调递减
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用函数周期性、对称性定义判断A,B;求导并探讨导数在 上的正负情况
判断C;探讨函数在 上单调性判断D作答.
【详解】函数 ,
对于A, ,
即 不是 的周期,A不正确;
对于B,因为 ,而 ,显然函数 图象上的点 关于直线 的对称点 不在 的图象上,B不正确;
对于C,当 或 时, , ,
此时 或 ,当 或 ,
即 或 时,函数 取得最值,因此 在 或 取极值,
当 时, , ,此时 ,
当 或 ,即 或 时,函数 取得最值,因此 在 或
取极值,
当 时, ,函数 在 上单调递减,
当 时, ,函数 在 上单调递增,
又函数 是定义域R上的连续函数,则 是函数 的一个极小值点,
所以函数 在 上的极值点至少有5个,C不正确;
对于D,因为 ,则 是函数 的一个周期,
当 时, ,由选项C知函数 在 上单调递减,
因此函数 在 上单调递减,所以 在 上单调递减,D正确.
故选:D
二、多选题
5.(2023·重庆沙坪坝·重庆一中校考模拟预测)设函数 ,如图是
函数 及其导函数 的部分图像,则( )A.
B.
C. 与y轴交点坐标为
D. 与 的所有交点中横坐标绝对值的最小值为
【答案】ABD
【分析】本题先结合图象分析得知图①为 的图象,图②为 的图象,再根据图象中点的坐标求出
基本量 , , ,进而可判断ABCD四个选项.
【详解】
由 得 ,
如图,因当 , ,
故可判断图①为 的图象,图②为 的图象,
由图可知:当 时, ,
当 时, ,
故 ,
因 ,故
由 得 ,故 ,
,故A正确.
又 , ,
所以 , ,
又因 ,故 ,故B正确.
综上可得 , ,
,
故 与y轴交点坐标为 ,C错误.
令 ,即 得
,
故 , ,得 , ,
故当 或 时 的值最小为 ,故D正确.
故选:ABD
6.(2023·湖北·荆门市龙泉中学校联考模拟预测)已知函数 在 上有最大值,
则( )
A. 的取值范围为 B. 在区间 上有零点
C. 在区间 上单调递减 D.存在两个 ,使得
【答案】AC
【分析】结合正弦型函数图像和函数单调性、最值逐项分析.
【详解】A选项: 有最大值,又因为 ,所以 ,
要使 在 上有最大值,则 ,所以 的取值范围为 ;
B选项: ,因为 ,所以 ,无零点,即 在区间 上
无零点,错误;
C选项: , , ,根据函数图像, 单调递减,即 在区
间 上单调递减,正确;
D选项: 即 ,即 ,
因为 当 函数图像单调递增, 单调递增,
与 函数图像无交点;当 函数图像单调递减, 单调递增,
与 图像至多有一个交点,
故至多存在1个 ,使得 ,选项错误;
故选:AC
三、填空题
7.(2023·河北衡水·模拟预测)已知函数 ,若 ,对于任
意的 都有 ,且 在区间 上单调,则 的最大值为_________.
【答案】18
【分析】根据正弦型函数 的性质和题目给出的条件,运用最小正周期与 的关系,
对称轴对称点的特点求解.
【详解】由于 ,则 的图像关于直线 对称,
则 …①,
)…②,
①-②得 , ,令 ,
则 ,
的最小正周期 ,
在区间 上单调,
, ,解得 ,当 时, ,则②式为 ,
又 ,此时 ,
当 时, , 此时 不单调,不符合题意,舍去;
当 时, ,则②式为 ,又 ,当
时, ,当 时, ,
此时 ,当 时, ,
此时 单调,符合题意,
故答案为:18.
8.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 的部分图象如图所示,则满足
条件 的最小正偶数x为___________.
【答案】4
【分析】先根据图象求出函数 的解析式,再求出 的值,然后求解三角不等式可得最小
正偶数.
【详解】由图可知 ,即 ,所以 ;
由五点法可得 ,即 ;所以 .
因为 , ;
所以由 可得 ;
由 ,即 ,
∴ 或 ,
解得 或 ,
令 ,可得 或 ,
所以最小正偶数 为4.
故答案为:4.
四、解答题
9.(2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)已知 .
(1)若 ,求 的值;
(2)将函数 的图象向右平移 个单位得到函数 的图象,若函数 在
上有4个零点,求实数 的取值范围.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)先化简求得 的解析式,根据 ,求得 的值,进而求得 的
值;
(2)先求得 ,根据函数 在 上有4个零点,可求得实数 的取值
范围.
【详解】(1)
若 ,即 ,
则 .
(2)易知 ,
根据题意,设 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以原方程变为 ,
令
因为原方程有4个零点,而方程 在 至多两个根,
所以 ,且 在 有两个零点,则 ,解得 ,
即 .