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考点巩固卷 08 三角函数的图象及性质(六大考
点)
考点01:三角函数的定义域与值域
1、三角函数定义域的求法
求三角函数定义域实际上是构造简单的三角不等式(组),常借助三角函数线或三角函数图
象来求解.
注:解三角不等式时要注意周期,且k∈Z不可以忽略.
(1)分式:分母不能为零;
(2)根式:偶次根式中根号内的式子大于等于0,(如 ,只要求 )对奇次根式
中的被开方数的正负没有要求;(若偶次根式单独作为分母,只要偶次根式根号内的式子大于0即可,如 ,只要求 )
(3)零次幂: 中底数 ;
(4)对数函数:对数函数中真数大于零,底数为大于0且不等于 ;
(5)三角函数:正弦函数 的定义域为 ,余弦函数 的定义域为 ,正
切函数 的定义域为 若 ,则
2、求解三角函数的值域(最值)常见的题目类型
(1)形如 或 的三角函数,可利用三角函数的有界性求值域
b a
sinϕ= cosϕ=
(2)形如y=asinωx+bcosωx+k的三角函数,可设
√a2 +b2
,
√a2 +b2
逆用
y=kx+b
和角公式得到y=Asin(ωx+φ)+k,化为一次函数 型,再求值域(最值);
对于由 两类函数作和、差、乘运算而得到的函数;
例如① (特别的 可先用和差角
公式展开化为y=asinω x+bcosωx+k的形式;
② 即 逆用倍
角公式化为y=asinω x+bcosωx+k的形式;进一步都可以转化为y=Asin(ωx+φ)+k的形
式,然后结合一次函数求最值。
y=kx+b
总结:逆用两角和与差的正弦(或余弦)公式、倍角公式转化为一次函数 型,再由三
k,b
角函数的有界性得解.(其中x为正弦或余弦函数, 为常数)
(3)形如y=asin2x+bsin x+c的三角函数,可先设sin x=t,化为关于t的二次函数
y=at2 +bt+c
求值域(最值), 小心定义域对值域的限制 ;
对于由 与 ,由 与 作和、差运算
试卷第2页,共3页而得到的函数都可以转化为二次型函数求最值。
=
(4)形如y=asin xcos x+b(sin x±cos x)+c的三角函数,可先设 =t,化为
关于 t 的二次函数
y=at2 +bt+c
在区间上的值域,要注意t的取值范围;对于由
与 ( ) 作 和 、 差 运 算 而 得 到 的 函 数 , 例 如
,都可以转化为二次型函数求最值。
(5)形如分式型: 等
三角函数,可用换元法或者从几何意义的角度结合图象来求最值。
asinx+b
y=
①基本类型一:
csinx+d
、 型
sinx
方法一:反解 ,利用三角函数的有界性;方法二:分离常数法.
②基本类型二: 型.
转化为 ,再利用辅助角公式及三角函数的有界性求其最值;
1.若 , ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出向量坐标,再求出模长,最后求范围即可.
【详解】由已知可得 ,
则,
,
所以 ,
所以 .
故选:A.
2.下列函数中最小值为4的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【分析】根据基本不等式成立的条件“一正二定三相等”,逐一验证可得选项.
【详解】对于A:当 时, ,故A错误;
对于B:令 ,则 , ,当且仅当 时取等号,故B错
误;
对于C: ,当且仅当 时取等号,故C正确;
对于D:由题意得 ,故 ,
当且仅当 时取等号,故D正确.
故选:CD.
试卷第4页,共3页3.对于函数 ,下列结论正确的是( )
A.函数 的图象关于点 对称;
B.函数 的对称轴是 , ;
C.若函数 是偶函数,则 的最小值为 ;
D.函数 在 的值域为 ,
【答案】ABD
【分析】利用三角恒等变换公式将函数化简得 ,计算 可判断A;求出函数
的对称轴方程可判断B;根据 为偶函数求出 可判断C;根据
的范围求出 最大值可判断D.
【详解】对于A,因为
,
因为 ,所以函数 的图象关于点 对称,
故A正确;
对于B,令 ,解得 ,
所以函数 的对称轴是 , ,故B正确;对于C,因为 为偶函数,
所以 ,解得 ,
所以 的最小值为 ,故C正确;
对于D,当 ,则 ,当 ,
即 时, , ,故D错误.
故选:ABD
4.函数 , , ,则下列说法正确的是( )
A. ,使得 为单调函数 B. ,使得 有三个零点
C. ,使得 有最大值 D. ,使得 的值域为
【答案】AC
【分析】根据题意得 ,区间长度为 .对于 ,采用赋值法验证即
可;对于 ,根据余弦函数图象知,若 在区间 有 个零点,则区间长度最
小值为 ,与题干中 的区间长度矛盾,即可判断;对于 ,当 时,
可得 有最大值 ,即可判断;对于 ,根据 ,得
试卷第6页,共3页,解三角函数不等式即可判断.
【详解】 , , .
对于 ,不防令 ,则 ,此时 单调递减,故 正确;
对于 ,根据余弦函数图象知,若 在区间 有 个零点,则区间长度最小值
为 ,
而 ,故不存在 使上述区间长度为 ,故 错误;
对于 ,当 时, 取得最大值 , ,使得 有最大值 ,
故 正确;
对于 ,由 ,得 ,
,
又 ,故不存在 ,使得 的值域为 ,故 错误.
故选: .
5.已知 , ,则 的值域为 .
【答案】
【分析】令 ,再结合平方关系将 用 表示,根据三角函数的性质
求出 的范围,再结合二次函数的性质即可得解.
【详解】令 ,
则 ,故 ,
因为 ,所以 ,所以 ,令 ,则 在 单调递增,
则当 ,
所以 的值域为 .
故答案为: .
6.已知函数 .
(1)求函数 的最小正周期;
(2)若 ,求函数 的值域.
(3)若函数 在 上有且仅有两个零点,则求 的取值范围
【答案】(1)最小正周期
(2)
(3)
【分析】(1)利用二倍角公式及两角和的正弦公式将函数化简,再结合正弦函数的性质计
算可得;
(2)由 的范围,求出 的范围,再根据正弦函数的性质计算可得;
(3)首先求出 的解析式,由 的范围,求出 的范围,再根据正弦函数的性质计
算可得;
【详解】(1)
试卷第8页,共3页,
所以函数 最小正周期 .
(2)当 时, ,
所以 , ,则 ,
因比,函数 在区间 上的值域为 .
(3)因为 ,
,则 ,
若函数 在 上有且仅有两个零点,
则 ,解得 ,
即 .
7.已知函数 .
(1)求 ;
(2)若方程 在区间 上有且仅有3个解,求实数 的取值范围;(3)从以下两个条件中选择一个,求 的解析式.
①若函数 在 上的值域为 ;
②函数 在 上的最大值与最小值差为3.
【答案】(1)
(2)
(3)选择①, 或
选择②,
【分析】(1)根据题意,可得 ,从而得解;
(2)根据题意, ,可得 ,再由则 ,且
,可确定实数 的取值范围;
(3)选择①,根据题意可得 ,又 ,
,分 和 两种情况求解;
选择②,分析可知 在 上的最大值与最小值差为 ,由三角函数图
象变换可知 在 上先增后减,最大值为1,故 ,
可解.
试卷第10页,共3页【详解】(1)根据题意, ,
即 ,则 ,又 ,所以 ;
(2)根据题意, 在区间 上有且仅有3个解,
即 ,在区间 上有且仅有3个解,
所以 ,即 ,又 ,所以 ,
由于 ,
则 ,且 ,
根据正弦函数的图象性质,
可知 ,
所以 ;
(3)因为 ,
选择①,当 时, ,
根据题意, ,所以 ,
所以 , ,
因为函数 在 上的值域为 ,即 ,根据正弦函数的图象性质,可知 ,
当 时, ,此时 ,符合题意,
所以 ,
当 时, ,此时 ,符合题意,
所以 ,
综上, 或 ;
选择②,由函数 在 上的最大值与最小值差为3,
即 在 上的最大值与最小值差为 ,
又因为 , 可由 向左平移 后再伸缩得到,
所以 在 上先增后减,最大值为1,
故 ,所以 ,
故 .
8.已知函数 .
(1)求 的单调递增区间;
(2)求 在 上的值域.
试卷第12页,共3页【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据余弦函数的性质计算可得.
(2)由 的取值范围求出 ,再根据余弦函数的性质计算可得.
【详解】(1) ,令 ,
解得 ,
所以函数的单调递增区间为 .
(2) ,因为 ,所以 ,
可得 ,则 ,
即函数 在 上的值域为 .
9.已知函数 ,
(1)求 的单调递减区间;
(2)若 ,关于 的不等式 恒成立,求实数 的取值
范围.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)利用二倍角公式及两角和的正弦公式化简,再由正弦函数的性质计算可得.(2)首先得到 , 的解析式,依题意可得关于 的不等式
在 上恒成立,参变分离结合函数的单调性求出
,即可得解.
【详解】(1)
,
令 ,解得 ,
所以函数的单调递减区间为 .
(2)因为 ,
所以 ,
,
因为当 ,关于 的不等式 恒成立,
试卷第14页,共3页即关于 的不等式 在 上恒成立,
即关于 的不等式 在 上恒成立,
即关于 的不等式 在 上恒成立,
因为 ,所以 ,所以 在 上恒成立,
因为 在 上单调递减,所以 ,所以 ,
即实数 的取值范围为 .
10.求函数 的定义域.
【答案】
【分析】根据函数特征得到不等式,求出答案.
【详解】欲求函数定义域,则由 ,解得 ,
解得 ,取 ,
可得到定义域为
考点02:三角函数性质的考察
1、求三角函数的周期,一般有三种方法
(1)定义法:直接利用周期函数的定义求周期.
(2)公式法,即将函数化为 或 的形式,再利用 求得,y=tan(ωx+φ)的最小正周期为
(3)图象法:利用三角函数图象的特征求周期.如:相邻两最高点(最低点)之间为一个周
期,最高点与相邻的最低点之间为半个周期.相邻两对称轴间的距离为,相邻两对称中心
间的距离也为,相邻对称轴和对称中心间的距离也为 ,函数的对称轴一定经过图象的最高
点或最低点.
2、与三角函数的奇偶性有关的问题
(1)对于函数 (A>0,ω>0): 时,函数 为奇
函数; 时,函数 为偶函数.
(2)对于函数 (A>0,ω>0): 时,函数 为偶
函数; 时,函数 为奇函数.
3、与三角函数的单调性有关的问题
(1)求函数 或 的单调
区间,一般将 视作整体,代入 或 相关的单调区间所对应的不等
式,解之即得.
( 2 ) 当 ω<0 时 , 先 利 用 诱 导 公 式 将 变 形 为
, 将 变 形 为
试卷第16页,共3页,再求函数的单调区间.
(3)当A<0时,要注意单调区间的变化,谨防将增区间与减区间混淆.
4、三角函数对称轴和对称中心的求解方法
(1)定义法:正(余)弦函数的对称轴是过函数的最高点或最低点且垂直于 x轴的直线,
对称中心是图象与x轴的交点,即函数的零点.
(2)公式法:函数y=Asin(ωx+φ)的对称轴为x=-+,对称中心为;函数y=Acos(ωx
+φ)的对称轴为x=-,对称中心为;函数y=Atan(ωx+φ)的对称中心为.上述k∈Z.
11.若函数 的对称轴方程为 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角恒等变换可化简函数解析式,进而可得 ,代入即可得解.
【详解】由已知 ,且 ,
,
由对称轴为 ,则相邻两条对称轴间距离为 ,即函数的最小正周期为 ,
令 , ,
令 , ,
则 ,即 , , ,
则 , , ,又 ,
所以 , 为偶数,
则 ,
则 ,
故选:D.
12.已知函数 的部分图象如图.若 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由图可知 ,求出 ,再由 可求出 ,从而可求出
.
【详解】由图知 ,
所以 , ,
所以 , , ,
试卷第18页,共3页由 ,得 , ,
所以 .
故选:C.
13.已知函数 的最小正周期为 .则 在 的最小值
是( )
A. B. C.0 D.
【答案】A
【分析】先由诱导公式化简,结合周期公式求出 ,得 ,再整体求出
时, 的范围,结合正弦三角函数图象特征即可求解.
【详解】 ,由 得 ,
即 ,当 时, ,
画出 图象,如下图,
由图可知, 在 上递减,
所以,当 时,
故选:A14.已知函数 ,则( )
A. 的最小正周期为
B.不等式 的解集为
C. 在区间 上单调递减
D.为了得到函数 的图象,只要把函数 曲线上所有的点向左平移 个单
位长度,再向上平移 个单位长度
【答案】AB
【分析】先应用两角和差及辅助角公式化简解析式,再结合周期判断A,再解三角不等式
判断B,整体代换判断单调性判断C,根据三角函数图像平移判断D即可
【详解】
,
对于A.最小正周期为 ,正确;
对于B. ,即 , ,所以
解集为 ,正确;
对于C.因为 ,即 , 在该区间
不单调递减,错误;
试卷第20页,共3页对于D.为了得到函数 的图象,只要把函数 上所有的点向左平移 个单位
长度,再向上平移 个单位长度,错误;
故选:AB.
15.已知函数 ,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数 的最小正周期为
C.函数 的图象的对称轴方程为
D.函数 的图象可由 的图象向右平移 单位长度得到
【答案】BCD
【分析】对于A:根据三角函数图象变换分析求解;对于B:根据正弦型函数周期公式运
算求解;对于C:以 为整体,结合正弦函数的对称性运算求解;对于D:根据三角函
数图象变换分析求解.
【详解】对于选项A:由题意可得: ,故 A错误;
对于选项B:函数 的最小正周期为 ,故 B正确;
对于选项C:令 ,解得 ,故 C正确;
对于选项D: 的图象向右平移 单位长度,
可得 ,故D正确.
故选:BCD.16.已知函数 ,当且仅当 , 取得最小值,
则下列说法正确的有( )
A. 的最大值为37
B. 的最小值为
C. 在 处导数等于0
D.当x和y取遍所有实数时,则所能达到的最小值为4
【答案】BC
【分析】由已知可得 可判断A; 可判断B;由已
知可得 在 处导数等于0,判断C;设 ,所以点 的轨迹
为直线 ,令 ,则 的轨迹方程为 ,进而求最小值判断D.
【详解】对于A:
,
当 时,最大值为 ,故A错误;
对于B: ,
当且仅当 时取等号,故B正确;
对于C:因为函数 ,当且仅当 , 取得最小
值,所以 在 处导数等于0,故C正确;
试卷第22页,共3页对于D:设 ,所以点 的轨迹为直线 ,
令 ,则 的轨迹方程为 ,
又 表示点 与 的距离的平方,
又 ,
,故D错误.
故选:BC.
17.大自然中充满了各种声音,有的美妙无比,有的尖利嘈杂,那是因为声音中包含着正
弦函数,一个纯音的数学模型是函数 为非零常数, 为变量),而我们平
时所听到的乐音不只是一个音在响,而是许多个音的结合,称为复合音.若一个复合音的
数学模型是函数 ,则( )
A. 的最小正周期为 B. 的图像关于点 对称
C. 在区间 上单调递增 D. 在区间 上有2024个零点
【答案】BC
【分析】根据周期的定义即可计算 求解A,根据 即可求解
B,根据整体法即可求解C,根据函数的周期性即可求解D.
【详解】函数 ,
对于A: ,故A错误;
对于B:
,故 的图像关于点 对称,B正确,
对于C,当 ,则 ,
故 均在 单调递增,
故函数 在 单调递增,C正确,
对于D,令 ,故 或 ,
在故 在区间 , 上有 , 共2个零点,
而 均为周期为 的周期函数,故 在区间 上有2024个零点,
又 ,故 在 有2025个零点,D错误,
故选:BC
18.已知函数 ,则( )
A.当 时, 的图象关于 对称
B.当 时, 在 上的最大值为
C.当 为 的一个零点时, 的最小值为1
D.当 在 上单调递减时, 的最大值为1
【答案】ACD
【分析】根据三角函数性质分别判断余弦函数的对称轴,余弦函数的值域与最值,余弦函
数的单调性,余弦函数的零点对选项逐一判定即可.
【详解】 时, ,因为 ,
试卷第24页,共3页所以 关于 对称,故A正确;
时,由 可得 ,
根据余弦函数的单调性可知 的最大值为 ,故B错误;
若 ,则 , ,所以 , ,且 ,
所以 的最小值为1,故C正确;
因为 在 上单调递减,且 ,
根据余弦函数的单调性可知 的单调递减区间为:
, , , ,
所以 , ,所以 ,故D正确.
故选:ACD.
19.设 ,则函数 的极值点为 .
【答案】 .
【分析】根据正弦型函数的性质和极值点的定义得到方程,解出即可.
【详解】根据三角函数极值点即为其最值点,则转化为求解其对称轴通式,
令
其对称轴为
则其极值点为 .故答案为: .
20.设 ,向量 ,则 的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用数量积的坐标表示,结合辅助角公式及正弦函数性质求解即得.
【详解】向量 ,则 ,
其中锐角 由 确定,而 ,则 ,
因此 ,
所以 的取值范围是 .
故答案为:
考点03:解三角不等式
求得函数 的解析式,进而利用一元二次不等式及正弦函数不等式求解即可.(多周
期)
21.已知函数 ,把 的图象向左平移 个单位长度可得到函数
的图象,则( )
A. 是偶函数
B. 的图象关于直线 对称
C. 在 上的最大值为0
试卷第26页,共3页D.不等式 的解集为
【答案】C
【分析】根据三角函数图象的平移变换可得 ,结合正弦函数的奇偶性、对
称性、单调性依次判断选项即可.
【详解】由题知 .
A:由于 的定义域为 ,且 ,
故 为奇函数,故A错误;
B:又 ,故 的图象不关于直线 对称,故B错误;
C:因为 时, ,
所以 在 上的最大值为0,最小值为-2,故C正确;
D: ,则 ,则 ,
故 ,故D错误.
故选:C
22.已知函数 ,则下列说法正确的是( )
A. 的最大值为2
B.函数 的图象关于直线 对称
C.不等式 的解集为D.若 在区间 上单调递增,则 的取值范围是
【答案】BCD
【分析】对于A,由正弦函数的性质直接求解,对于B,由 ,可求出
对称轴方程判断,对于C,由 求解即可,对于D,先由
求出 的递增区间,再由 为函数增区间的子集可求出
的取值范围.
【详解】对于A, 的最大值为 ,故A错误;
对于B,令 ,得 ,
所以函数 的图象关于直线 对称,故B正确;
对于C,不等式 可化为 ,则 ,
解得 ,
因此原不等式的解集为 ,故C正确;
对于D,由 , ,解得 .
因为 在区间 上单调递增,所以 ,
试卷第28页,共3页所以 ,解得 ,故D正确.
故选:BCD
23.已知函数 ,将函数 的图像横坐标缩短为原来的
倍,再向左平移 单位,得到函数 .则下列结论中正确的是( )
A. 为偶函数
B.不等式 的解集为
C. 在 上单调递增
D.函数 在 的零点为 且 ,则
【答案】BD
【分析】由三角恒等变换化简 解析式,由解析式判断 的奇偶性得A选项结
果;由函数图像变换得函数 解析式,由解析式解决不等式单调区间和零点问题判断选
项BCD.
【详解】 ,
,为奇函数,A选项错误;函数 的图像横坐标缩短为原来的 倍,得函数 的图像,
再向左平移 单位,得到函数 的图像,
若 ,即 ,
则有 ,解得 ,B选项正确;
时, , 不是正弦函数的单调递增区间,C选项错误;
时,有 ,函数 在 的零点为 ,
则有 , , ,
所以 ,D选项正确.
故选:BD
24.已知函数 .
(1)求函数 的对称中心及不等式 的解集;
(2)已知 ,求 的值.
【答案】(1)对称中心为 ;
(2)
【分析】(1)根据辅助角公式结合正弦函数的对称中心,结合正弦函数的单调性求解不等
式即可;
试卷第30页,共3页(2)由 可得 ,再根据同角三角函数的关系,结合 求
解即可.
【详解】(1)
由 得 ,
故函数 的对称中心为 ;
又由 知 ,即 ,
所以 ,即 -
故原不等式的解集为
(2)由 得 ,即 .
又
即
25.已知函数 的部分图象如图所示.
(1)求 的解析式;(2)求 在 的值域;
(3)求不等式 的解集.
【答案】(1)
(2)
(3) ,
【分析】(1)根据周期求出 ,由 求出 ,再由 求出 ,即可得解;
(2)根据 的范围求出 的范围,再结合余弦函数的性质计算可得;
(3)依题意可得 ,结合余弦函数的性质计算可得.
【详解】(1)由题意可得 ,
可得 ,解得 ,
而 ,可得 , ,又 ,
可得 ,
又 ,可得 ,解得 ,
所以 ;
试卷第32页,共3页(2)当 ,可得 ,
所以 ,
所以 ,
即函数 在 的值域为 ;
(3)由 ,可得 ,
可得 , ,
可得 , ,
所以不等式的解集为 , .
26.已知 的图象关于点 对称,且
在区间 上单调递减,在区间 上单调递增, .
(1)求 的解析式;
(2)若 ,求满足不等式 的解集.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)根据对称轴和对称中心求出周期,再由关于点 对称,求出 ,最后
由 解出函数 ;
(2)根据题意,得 ,结合函数 的性质可解.
【详解】(1)根据题意,且 在区间 上单调递减,
在区间 上单调递增,则 为函数 的对称轴,
又函数 图象关于点 对称,且 ,
所以 ,则 , ,
且 ,又 ,所以 ,
再由 ,即 ,所以 ,
所以 ;
(2)由 ,得 ,
而 ,则 , ,
则 ,则 或 ,
解得 或 ,
所以满足不等式 的解集为 .
试卷第34页,共3页27.已知函数 .
(1)已知 ,求 的值域及单调区间;
(2)若将函数 的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再将其图象向
上平移 个单位得到函数 的图象,求不等式 的解集.
【答案】(1) 的单调递增区间为 ,单调递减区间为 ,值域为
(2)
【分析】(1)根据三角函数恒等变换化简函数,然后由正弦函数的值域及单调区间求解即
可;
(2)利用函数图象变换的规则,求得函数 的解析式,进而利用一元二次不等式及
正弦函数不等式求解即可.
【详解】(1)
,
由 ,则 ,所以 ,所以 ,即 的值域为 ,
令 ,解得 ,即 的单调递增区间为 ,
令 ,解得 ,即 的单调递减区间为 ,
所以 在 上的单调递增区间为 ,单调递减区间为 ,
值域为 ;
(2)把 图象上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,
得到 ,再将其图象向上平移 个单位得到 ,
则 ,
故不等式 即 ,
化为 ,化为 ,
即 ,
解得 或 (舍去),所以 ,
所以 ,
所以等式 的解集为 .
试卷第36页,共3页28.已知函数 .
(1)求 的单调递增区间;
(2)当 时,求 的最值及取到最值时 的值;
(3)当 时,关于 的不等式 恒成立,求实数 的取值范
围.
【答案】(1) ;
(2)当 时 取最小值 ,当 时 取最大值 ;
(3) .
【分析】(1)利用二倍角公式、辅助角公式化简函数 ,再利用正弦函数的单调性求出
增区间即得.
(2)求出相位的范围,再利用正弦函数的性质求出最值即得.
(3)求出 的范围,利用诱导公式、二倍角公式变形给定的不等式,借助换元法分离
参数,利用单调性求出最大值即得.
【详解】(1)依题意, ,
由 ,得 ,
所以 的单调递增区间是 .
(2)当 时, ,则当 ,即 时, 取得最小值
;
当 ,即 时, 取得最大值 ,
所以当 时, 取得最小值 ;当 时, 取得最大值 .
(3)由(1)知, ,当 时,令 ,
原不等式等价于 ,
函数 在 上单调递减,当 时, ,因此 ,
所以实数 的取值范围 .
29.已知向量 ,函数 ,
(1)求不等式 的解集;
(2)若 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且 ,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)利用数量积的坐标表示求出 并化简,再利用正弦函数性质解不等式.
(2)由(1)的结论,利用余弦定理及基本不等式求出取值范围.
【详解】(1)由向量 ,得
,
由 ,得 ,则 ,
解得 ,
所以不等式 的解集是 .
(2)在 中,由 ,得 ,由 ,得 ,
则 ,即 ,由余弦定理得 ,
得 ,
试卷第38页,共3页解得 ,当且仅当 时取等号,又 ,即 ,
所以 的取值范围是 .
30.在① 在区间 上单调递增,② ,③ 这三个条件
中任选一个,补充在下面题目中,并解答.已知函数 ,
___________.
(1)当 时,不等式 恒成立,求实数 的取值范围;
(2)将函数 的图象向右平移 个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标变为 倍
(纵坐标不变),得到函数 的图象,求 的单调增区间.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)首先选出条件,再利用条件求出 ,进而求出函数 在 的
最值,再结合恒成立的不等式求解即得.
(2)根据(1)的结论,利用三角函数图象变换求出 ,再利用正弦函数的性质求出递
增区间.
【详解】(1)选条件① 在区间 上单调递增,
又 ,得 ,所以满足条件 ,得 ,
又 ,所以取 ,所以 ;
选条件② ,得 ,
又 ,所以 ,得 ,所以
选条件③ ,知 是 的一条对称轴,
所以 ,则
又 ,所以 ,
所以 ,
当 时, ,所以 ,
由 恒成立,得 ,
当 时, 的最大值为 , 的最小值为 ,
则
所以实数 的取值范围
试卷第40页,共3页(2)由(1)知 ,
将函数 的图象向右平移 个单位后,得 ,
再将得到的图象上各点的横坐标变为 倍,得 ,
由 ,得 ,
的单调增区间是
考点04:根据图像确定三角函数的解析式
秒杀:思路:形如:
第一步:定A K,借助函数图象的最高点、最低点确定参数A K的值
第二步:定周期 ,借助函数图象及五点作图法中的“五点”确定函数的周
期
第一点(即图象第一次上升时与 轴的交点)横坐标满足
第二点(即图象的“峰点”)横坐标满足
第三点(即图象下降时与 轴的交点)横坐标满足
第四点(即图象的“谷点”)横坐标满足
第五点(即图象第二次上升时与 轴的交点)横坐标满足
求 只需在部分图象中寻求“五点”中任意两点建立二元一次方程组即可31.如图,已知函数 在 单调递增,且经过点 ,
,则 , 的值分别是( )
A.1, B.1, C.3, D.3.
【答案】A
【分析】根据函数经过的点,求得 , ,再由 的单调
性确定 ,即得.
【详解】因函数 经过点 , ,则得 ,因 ,解得
;
又 ,则得 ,解得, .
又由 可得 ,
因函数 在 单调递增,则 ,解得
,
故 ,经检验此时满足题意,.
故选:A.
试卷第42页,共3页32.如图,函数 的图像与 轴的其中两个交点分别
为A,B,与y轴交于点C,D为线段 的中点, , ,
则下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为 B. 的图象关于直线 对称
C. D. 为偶函数
【答案】C
【分析】利用三角函数的图象与性质先含参表示 的坐标,由线段关系求解参数得
,再判定选项即可.
【详解】由题可 ,则 ,
有 ,
,
把 代入上式,得 ,解得 (负值舍去),
,由 ,解得 ,解得 ,
显然其周期为 ,故A错误;
当 时, , ,故B错误;
,故C正确;
,显然是奇函数,故D错误.
故选:C
33.已知函数 ( , )的部分图象如图,则( )
A. B.函数 的图象关于 轴对称
C.函数 在 上单调递减 D.函数 在 有4个极值点
【答案】BD
【分析】由“五点法”求得 ,根据正弦函数的性质和极值点的概念
依次判断选项即可.
【详解】A:由图可知 的周期为: ,又 ,所以 ;
试卷第44页,共3页由 , ,且 ,所以 ;
由 ,所以 ,故A错误;
B:由A的分析知,所以
因为 为偶函数,故B正确;
C:由 ,得 ,故 在 上单调递增,故C错误;
D:因为 , , , ,故D正确.
故选:BD.
34.已知函数 的图象如图,点 , 在 的图象上,过
, 分别作 轴的垂线,垂足分别为 , ,若四边形 为平行四边形,且面积为
,则 , .
【答案】 3
【分析】设 ,由四边形 为平行四边形,可得 ,由 可得 ;将点 代入 ,可得 ,将 代入解析式即可求解.
【详解】由四边形 为平行四边形可知,
,设 ,则 ,
所以 ,所以 ,
解得 ,则 ,
将点 代入得, ,
即 ,由于点 在 的增区间上,
所以 , ,则 , ,
所以 ,
故 .
故答案为:3; .
35.已知函数 的部分图象如图,则
.
【答案】
试卷第46页,共3页【分析】根据图象可得函数 的最大值,最小值,周期,由此可求 ,再由
求 ,由此求得的解析式,然后求得 .
【详解】由图可知,函数 的最大值为 ,最小值为 , ,
当 时,函数 取最大值 ,
又
所以 , ,
所以 ,
所以 ,又 ,
所以 ,
由于 ,
所以 ,
所以 , .
故答案为: .
36.如图,函数 ,则 ; .【答案】
【分析】由周期的定义结合图象可得 ,代入点 后再结合余弦函数值可得 .
【详解】由图象可知,函数的周期为 ,
所以 ;
根据五点法,当 时, ,
所以 ,
因为 ,所以 ;
故答案为: ; .
37.已知函数 ,如图 是直线 与曲线 的两个交
点,若 ,则 .
【答案】
【分析】设 ,得到 ,再由 ,得到 ,求得
,结合题意,得出 ,进而求得 的值,即可求解.
【详解】设 ,因为 ,可得 ,
试卷第48页,共3页又因为 可知,所以 或 ,
结合函数的图象,可得 ,
即 ,所以 ,
因为 ,且 在单调递增区间内,所以 ,
即 ,所以 ,
所以 .
故答案为: .
38.已知函数 , 的部分图象如图,则
.
【答案】
【分析】先求出周期,从而可得 ,根据 可求得 ,最后由 可得A,即可得 的解析式和 .
【详解】由题意可知: 的最小正周期 ,
且 ,可得 ,
又因为 ,
且 ,则 ,
可得 ,即 ,
且 ,即 ,
可得 ,
所以 .
故答案为: .
39.如图是某质点做简谐运动的部分图像,该质点的振幅为2,位移 与时间 满足函数
,点 在该函数的图象上,且位置如
图所示,则 .
试卷第50页,共3页【答案】
【分析】由函数图象求出函数解析式,再确定 与 的比值.
【详解】由图象可知: , ( ),所以 ,
由 ,又 ,所以 .
又 , .
所以 .
故答案为:
40.如图是函数 ( , , )的部分图像,M,N是它
与x轴的两个不同交点,D是M,N之间的最高点且横坐标为 ,点 是线段DM的
中点.
(1)求函数 的解析式;(2)若 时,函数 的最小值为 ,求实数a的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)通过观察函数图象,求出对应点坐标,分别求出 的值即得函数解析式;
(2)写出 的解析式后,取 ,将其转化为 在
上的最小值问题,结合二次函数图象分类讨论即得.
【详解】(1)由题意得, ,因 ,故 ,
函数 的周期 ,
由 可得 ,
把点 代入 中,得 ,
由 ,可解得 .
故函数 的解析式为 .
(2)由 ,
不妨设 ,由 可得 ,
则 , ,函数图象的对称轴为直线 .
试卷第52页,共3页① 当 ,即 时, ,解得 ,符合题意;
② 当 ,即 时, ,解得 ,不合题意;
③ 当 ,即 时, 解得 ,不合题意.
综上所述,实数a的值是 .
考点05:三角函数的平移与变换
正规方法: 左加右减,上加下减,左右只针对 而言(解决题干有平移信息的选择题)
秒杀:第一步:明确谁平移得到谁
第二步: : 解出 : 解出
第三步: 确定左右平移了多少
注意:先平移后伸缩与先伸缩后平移的区别
41.为了得到函数 的图象,下列变换正确的是( )
A.将函数 的图象向右平移 个单位长度
B.将函数 的图象向右平移 个单位长度
C.将函数 的图象向左平移 个单位长度
D.将函数 的图象向左平移 个单位长度
【答案】AB
【分析】利用二倍角公式和诱导公式化简,然后根据图象的平移变换判断即可.
【详解】对于AD, , ,
所以 向右平移 个单位可以得到 ,故A正确,D错;对于B, ,
所以 向右平移 个单位可以得到 ,故B正确;
对于C, 和 的图象一样,故C错.
故选:AB.
42.下列四种变换方式,其中能将 的图象变为 的图象的是( )
A.向左平移 ,再将横坐标缩短为原来的 ;
B.横坐标缩短为原来的 ,再向左平移 ;
C.横坐标缩短为原来的 ,再向左平移 ;
D.向左平移 ,再将横坐标缩短为原来的 .
【答案】AB
【分析】直接由三角函数的平移变换、伸缩变换法则对每个选项逐一验证即可.
【详解】将 的图像向左平移 ,可得函数 ,
再将横坐标缩短为原来的 ,可得 的图像,故A正确;
或者将 的图像横坐标缩短为原来的 ,可得 的图像,
再向左平移 个单位,可得 的图像,故B正确;
对于C, 横坐标缩短为原来的 可得 ,再向左平移 可得
试卷第54页,共3页;故C错误;
对于D, 向左平移 可得 ,
再将横坐标缩短为原来的 可得 ,故D错误.
故选:AB.
43.函数 图象上所有的点经过变换得到函数 的图象,这种变换可
以是( )
A.向左平行移动 个单位长度 B.向左平行移动 个单位长度
C.向右平行移动 个单位长度 D.向右平行移动 个单位长度
【答案】BD
【分析】根据诱导公式化简 再根据平移的大小验证每个选项即
可.
【详解】 ,
若向左平行移动 个单位长度,
得 ,故 错误;
若向左平行移动 个单位长度,
得 故 正确;
若向右平行移动 个单位长度,得 故 错误;
若向右平行移动 个单位长度,
得 故 正确.
故选:
44.已知函数 .
(1)请用“五点法”画出函数 在一个周期 上的简图;
(2)请说明由 到 的变换过程.
【答案】(1)答案见解析
(2)答案见解析
【分析】(1)根据给定条件,列出对应值表,再在坐标系内描点连线即得.
(2)根据三角函数变换,叙述出变换过程即可.
【详解】(1)函数 在 上的取值,列表为:
0
0 1 0 0
描点连线,即得函数 的图象,如图:
(2)先将 的图象向右平移 个单位长度得到 的图象,
试卷第56页,共3页再将所得函数的图象上所有的点的横坐标缩短为原来的 (纵坐标不变),得到
,即 的图象.
45.已知函数 .
(1)求函数 的单调递增区间;
(2)解不等式 ;
(3)函数 的图象依次经过三次变换:①向左平移 个单位长度,②纵坐标不变,横坐标
变为原来的 ,③关于 轴对称,得到函数 的图象,求 图象在 轴右侧第二个对
称中心的坐标.
【答案】(1) ,
(2) ,
(3) .
【分析】(1)利用三角恒等变换公式化简函数解析式,再根据正弦函数的性质计算可得;
(2)结合(1)可得 ,又 ,结合诱导公式及正弦函
数的性质计算可得;
(3)首先根据三角函数的变换规则得到 的解析式,再根据正弦函数的性质计算可得.【详解】(1)因为
,
令 , ,
解得 , ,
函数 的单调递增区间为 , .
(2)不等式 ,
即 ,
又
,
则 ,
所以 , ,
解得 , ,
所以不等式的解集为 , .
试卷第58页,共3页(3)将 向左平移 个单位长度得到
,
再将 的纵坐标不变,横坐标变为原来的 得到
,
最后将 关于 轴对称得到 ,
令 , ,解得 , ,
所以 的对称中心坐标为 , ,
当 为 ,当 为 ,当 为 ,
在 轴右侧第二个对称中心的坐标为 .
46.将函数 的图象进行如下变换:向下平移 个单位长度 将所有
点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变) 向左平移 个单位长度,得到函数
的图象.
(1)当 时,方程 有两个不等的实根 ,求实数 的取值范围;
(2)若函数 在区间 内恰有2022个
零点,求 的所有可能取值.【答案】(1)
(2)2022或2023或1348
【分析】(1)先根据函数的图象变换求 的解析式,再利用数形结合的思想求参数的
取值范围;
(2)采用换元法,先把问题转化成为二次函数的零点分布问题,再结合三角函数的周期性
求 的可能值.
【详解】(1)由题意 的图象向下平移 个单位,得:
;再将所得函数图象上所有点的横坐标伸长到原来的 倍(纵坐标不变)
得: ;再把所得函数图象向左平移 个单位,可得
,
因为
所以 ,
如图:
试卷第60页,共3页方程 有两个不等实根时, 的图象与直线 有两个不同的交点,
作图可得 .
故实数 的取值范围为 .
(2)由题意可得 ,
设 , ,则函数等价为 ,
由 ,得 .
因为 ,所以 有两个不等的实数根 ,
当 时, ,此时 在 上恰有3个零点,
因为 ,所以 ,
所以 ;
当 时,因为 , .
所以 , .
此时 在 上恰有2个零点,
因为 ,所以 或 ,
或2023.
综上所述, 的可能取值为2022或2023或1348.
47.已知函数 .
(1)由 的图象经过怎样的变换得到 的图象;
(2)求出函数的对称轴方程和对称中心坐标.
【答案】(1)答案见解析(2)对称轴方程为 ;对称中心坐标为 ,
【分析】(1)根据三角函数图象的变换规则写出变换过程;
(2)根据正弦函数的性质计算可得.
【详解】(1)首先将 的图象向左平移 个单位得到 ,
再将函数 的图象的纵坐标不变,横坐标缩小为原来的 得到 ,
最后将 的图象的横坐标不变,纵坐标伸长到原来的 倍得到
.
(2)对于函数 ,
令 ,解得 ,
所以函数的对称轴方程为 ,
令 ,解得 ,
所以函数的对称中心坐标为 , .
48.已知函数 .
(1)用“五点法”画出 在一个周期内的图象;
(2)说明此函数图象可由 的图象经怎样的变换得到.
试卷第62页,共3页【答案】(1)作图见解析(2)答案见解析
【分析】(1)根据五点作图法画出图象.
(2)利用三角函数图象变换的知识求得正确答案.
【详解】(1)列表如下:
0
0 1 0 0
在一个周期内的图象如图所示:
(2)方法一:函数 先向左平移 个单位得到函数 ;
再将函数的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,即可得函数 ;
方法二:先将函数 的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,得到函数 ;
再向左平移 个单位,即可得函数 .
49.已知函数 的部分图象如图所示:
(1)求 的解析式;(2)将函数 的图象作怎样的变换可得到函数 的图象?
【答案】(1) ;
(2)答案见解析
【分析】(1)由图象可得 , ,从而可得 ,所以 ,再代入
,结合 ,可得 ,即可得函数的解析式;
(2) 方法一:先作平移变化,再作伸缩变化;
方法二:先作伸缩变化,再作平移变化.
【详解】(1)解:由图可知, , ,
解得 ,
此时 ,因为函数图象过点 ,
所以 ,
所以 ,‘
所以 ,
因为 ,解得 ,
所以 ;
(2)解:方法一:先把 的图象向左平移 个单位,然后把图象上所有点的横坐
标缩小为原来的 倍(纵坐标不变),再把所得图象上所有点的纵坐标扩大为原来的2倍
试卷第64页,共3页(横坐标不变),得到 的图象;
方法二:先把 的图象上所有点的横坐标缩小为原来的 倍(纵坐标不变),然后
把图象上所有点向左平移 个单位,再把图象上所有点的纵坐标扩大为原来的2倍(横坐
标不变),得到 的图象.
50.要得到函数 的图象,可以从正弦函数 图象出发,通过图象变
换得到,也可以用“五点法”列表、描点、连线得到.
(1)由 图象变换得到函数 的图象,写出变换的步骤和函数;
(2)用“五点法”画出函数 在区间 上的简图.
【答案】(1)答案见解析(2)作图见解析
【分析】(1)根据三角函数图象变换的知识求得正确答案.
(2)利用“五点法”画出图象.
【详解】(1)步骤1:把 图象上所有点向右平移 个单位长度,得到函数
的图象;
步骤2:把 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;
步骤3:最后把函数 的图象的纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),得到函
数 的图象.
(2)列表:
考点06: 三角函数的卡根原理
①由于对称轴和对称中心的水平距离为 ,设 ,构造
出 函数的形式,再根据单调区间或者最值区间所处的范围进行卡根.
第一步:卡 的形式
第二步:卡周期求 的范围
②已知平移得到新函数表达式单调性
第一步:先将新函数括号内部看成整体,将已知单调区间代入求出整体单调区间.
第二步:整体单调区间属于基本函数图象哪一部分
第三步:建立不等式求解
试卷第66页,共3页51.已知函数 的图象的一部分如图所示,则下列结论不正确的
是( )
A.
B.
C. 是函数的一条对称轴
D. 是函数的一个对称中心
【答案】B
【分析】根据图象,结合三角函数的性质,求得 和 的值,得到函数的解析式,即可
作出判断.
【详解】解:由题意,根据给定的函数的图象,可得 ,
且 ,所以 ,所以 ,所以A项正确;
又由点 在函数 的图象上,
所以 ,即 ,
由五点作图法可得 ,
即 ,可得 ,所以 ,
所以B不正确;
当 时, ,所以C正确;
当 时, ,所以D正确,
故选:B.
52.函数 在 内的值域为 ,则 的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数 , , ,则 ,
解得 ,选D.
53.函数 的图象向左平移 个单位长度得到函数 , 在
上有且只有5个零点,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据平移原则可得函数 ,转化条件为 ,即
可得解.
【详解】依题意得 ,
若 ,则 ,
试卷第68页,共3页由题意, ,解得
故选:D.
54.设 ,函数 的图象向右平移 个单位后与原图象重合,则
的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先利用平移规律,得到平移后的图像,再根据条件确定 ,根
据 的取值,确定 的最小值.
【详解】将 的图象向右平移 个单位后对应的函数为
函数 的图象向右平移 个单位后与原图象重合,所以有
,即 ,
又 ,故 ,所以 的最小值是 .
故选:A.
55.已知函数 ,则下列命题正确的有( )
A.当 时, 是 的一条对称轴
B.若 ,且 ,则
C.存在 ,使得 的图象向左平移 个单位得到的函数为偶函数D.若 在 上恰有5个零点,则 的范围为
【答案】BD
【分析】首先对函数表达式进行化简,A选项,将 , 代入发现此处有对称中
心,没有对称轴;B选项,由题设知, 为半个周期;C选项,对函数进行平移变换,再
判断奇偶性;D选项,求出 的范围,再确定区间右端点 的范围,从而求出
的范围.
【详解】
对于A,当 时, ,
所以 ,
所以 不是 的一条对称轴,故A错误;
对于B,由题意知, ,
所以 ,
又因为 ,所以 ,故B正确;
对于C, 向左平移 个单位后,
得到 ,
假设 为偶函数,则 , ,
解得 ,
试卷第70页,共3页而 ,所以假设不成立,故C错误;
对于D, 时, ,
令 ,
则 ,
因为 在 上恰有5个零点,
所以 ,解得 ,故D正确.
故选:BD.
56.已知“ ”表示小于 的最大整数,例如 .若 恰好有四个
解,那么 的范围是 .
【答案】
【分析】作出 和 的图象,数形结合即可求得答案.
【详解】当 时,如图为满足题意的两种情况:
即 或 ,解得 ;当 时,如图:
则 ,解得 .
综上, 的范围是 ,
故答案为: .
57.已知“ ”表示小于x的最大整数,例如 , .若 恰
好有四个解,那么 的范围是 .
【答案】
【分析】作出 和 的图象,数形结合即可求得答案.
【详解】 ,如图为满足题意的两种情况:
试卷第72页,共3页即 或 ,解得 ;
故 的范围是 ,
故答案为: .
58.函数 的图像是由函数 ( 大于零)的图像向左平移 个单位所
得,若函数 在 范围内单调,则 的范围是 .
【答案】
【分析】由函数图象平移可得 ,根据 在给定区间上单调,结合余
弦函数的性质求参数 的范围.
【详解】 是由 ( 大于零)向左平移 个单位所得,故
,
又 在 即 上单调,
∴ ,
, ,由 或 ,
或 ,
综上, 的范围为 .
故答案为: .
59.已知函数 的部分图象如图所示.
(1)求函数 的解析式;
(2)将函数 的图象上所有点向右平移 个单位,再将所得图象上每一个点的横坐标变为
原来的 倍(纵坐标不变),得到函数 的图象在 时,恰有一个最
大值和一个最小值,求 的范围;
(3)若 对任意 恒成立,求 的最大值.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)先确定 ,然后代点 可求出 ,则解析式可求;
试卷第74页,共3页(2)先通过平移变换和周期变换得到 ,再利用正弦函数的性质求解 的范围;
(3)通过 求出 的范围,进而可得 的最大值.
【详解】(1)由图可知 ,则 ,
所以 ,代入点 得
,解得 ,
所以 ;
(2)根据题意得 ,
当 时, ,
因为函数 的图象在 时,恰有一个最大值和一个最小值,
所以 ,解得 ;
(3)因为 ,
所以 ,
整理得 ,
即 ,
解得 ,
所以 ,解得 ,
若 对任意 恒成立,
则 的最大值为 .
60.已知函数 .将函数 的图象上所有点的横坐标变为原来
的 ,纵坐标不变,再将所得函数图象向右平移 个单位长度,得到函数
的图象.
(1)求函数 在区间[ , ]上的单调递减区间;
(2)若对于 恒成立,求实数m的范围.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)利用辅助角公式可将 化为 ,因 [ , ],则
,后由 在 上的单调递减区间可得答案;
(2)由题可得 ,后利用 在 单调性可得
.
方法1:令 ,则 等价于
试卷第76页,共3页, ,后分 三种情况,利用分离
参数结合函数 单调性可得答案;
方法2:令 ,则 等价于
, ,则 ,即可得答案.
【详解】(1)
.
因 [ , ],则 ,又 分别在 上单调递增和
递减,
则 ,即函数 在区间[ , ]上的单调递减区间为
;
(2)函数 的图象上所有点的横坐标变为原来的 ,纵坐标不变,
所得解析式为 ,
又将所得函数图象向右平移 个单位长度,
解析式为 ,则 .因 ,则 .
又 在 上单调递增,在 上单调递减,
则 ,故 .
方法1:令 ,则 等价于
, .
当 时, ,则此时m可取任意值;
当 时, ,
注意到函数 均在 上单调递增,则函数 在 上单调递增,则
;
当 时, ,
注意到函数 均在 上单调递增,则函数 在 上单调递增,则
;
综上可得: .
试卷第78页,共3页方法2:令 ,则 等价于
, .
则 .