4.7 正弦函数的图像与性质(练习)
目录
1
题型一、正弦函数的周期性.....................................................................2
2
题型二、正弦函数的奇偶性.....................................................................5
3
题型三、正弦函数的最值.........................................................................9
4
题型四、正弦函数的对称性...................................................................13
5
题型五、正弦函数的单调性...................................................................19
1 题型一、正弦函数的周期性
1.下列函数最小正周期为π的是( )
A.y = 1
2 sin(
1
2 x)
B.y = 1
2 cos(2 x)
C.y =2tan(
1
2 x)
D.y =tan(2 x)
【答案】B
【分析】根据三角函数的性质计算可得;
【详解】解:对于A,y = 1
2 sin(
1
2 x)的最小正周期T = 2π
1
2
= 4 π,故A 错误;
对于B:y = 1
2 cos(2 x)的最小正周期T = 2π
2 = π,故B 正确;
对于C:y =2tan(
1
2 x)的最小正周期T = π
1
2
=2π,故C 错误;
对于D:y =tan(2 x)的最小正周期T = π
2 ,故D 错误;
故选:B
2.已知函数f ( x)=cos(π - x)-cos( 3
2 π + x)+1,则函数f ( x)的最小正周期为
( )
A.π
4
B.π
2
C.π
D.2π
【答案】D
【分析】利用诱导公式以及辅助角公式化简f ( x),再根据T = 2π
|ω| 即可得出
答案.
【详解】由题意得
f ( x)=cos(π - x)-cos( 3
2 π + x)+1=-cos x -sin x +1=- ❑√2sin( x + π
4 )+1
在由T = 2π
|ω| =2π.
故选:D
3.函数f ( x)=sin( x
2 - π
4 )的最小正周期是( )
A.π
2
B.π
C.2π
D.4π
【答案】D
【分析】利用正弦函数的周期求解.
【详解】f(x)的最小正周期为T = 2π
1
2
= 4 π.
故选:D.
4.函数y = 4 sin(3 x +π
4 )+3cos(3 x +π
4 )的最小正周期是( )
A.6 π
B.2π
C.2π
3
D.π
3
【答案】C
【分析】先根据三角函数的辅角公式将函数化简为y = A sin(ωx +φ)的形式,
再由T = 2π
|ω| 可得到答案.
【详解】∵y = 4sin(3 x +π
4 )+3cos(3 x +π
4 )=5sin(3 x +π
4 +φ)(其中
tanφ = 3
4 ),
∴T = 2π
3 .
故选:C.
5.函数f ( x)= sin2 x
cos x 的最小正周期是( )
A.π
2
B. π
C.2π
D.4π
【答案】C
【分析】求出定义域后,先化简,进而求出最小正周期.
【详解】f ( x)= sin 2 x
cos x 的定义域为{x| x≠π
2 +k π,k ∈Z}.
因为f ( x)= sin 2 x
cos x =2sin x ,(x≠π
2 +k π,k ∈Z).
所以函数f ( x)= sin 2 x
cos x 的最小正周期是为2π.
故选:C
6.函数y =sin(3 x -π
3 )的最小正周期是( )
A.π
2
B.π
C.2π
D.2π
3
【答案】D
【分析】利用正弦函数的最小正周期公式T = 2π
|ω| 即可得解.
【详解】因为函数y =sin(3 x -π
3 ),所以T = 2π
|ω| = 2π
3 .
故选:D.
7.函数y =2sin x -cos x( x∈R)的最小正周期为( )
A.2π
B.π
C.3π
2
D.π
2
【答案】A
【分析】利用辅助角公式将函数化成y = A sin (ωx +φ)的形式,代入周期公
式可得结论.
【详解】易知y =2sin x -cos x = ❑√5sin (x +φ),其中tan φ=- 1
2,
由周期公式可得其最小正周期为T = 2π
ω =2π.
故选:A
8.函数f ( x)=
❑√2
4 sin 4 x +
❑√2
4 cos 4 x +
❑√2
4 的最小正周期为( )
A.π
4
B.π
2
C.π
D.2π
【答案】B
【分析】利用辅助角公式及三角函数的周期性计算即可.
【详解】f ( x)=
❑√2
4 sin 4 x +
❑√2
4 cos 4 x +
❑√2
4 = 1
2 sin(4 x +π
4 )+
❑√2
4 ,
由正弦函数的周期性公式知最小正周期为T = 2π
4 =π
2 .
故选:B
9.下列函数中,最小正周期为π的奇函数是( )
A.y =sin(2 x +π
2 )
B.y =cos(2 x +π
2 )
C.y =sin 2 x +cos2 x
D.y =sin x +cos x
【答案】B
【分析】利用诱导公式化简,再结合三角函数的性质判断A、B,利用辅助
角公式化简,再结合三角函数的性质判断C、D.
【详解】对于A:y =sin(2 x +π
2 )=cos2 x,可知其最小正周期为π且为偶
函数,故A 错误;
对于B:y =cos(2 x +π
2 )=-sin 2 x,可知其最小正周期为π且为奇函数,故
B 正确;
对于C:y =sin 2 x +cos2 x = ❑√2sin(2 x +π
4 ),最小正周期为π的非奇非偶函
数,故C 错误;
对于D:y =sin x +cos x = ❑√2sin(x +π
4 ),可知其最小正周期为2π,且为非
奇非偶函数,故D 错误.
故选:B
2 题型二、正弦函数的奇偶性1.下列函数中,最小正周期为π
的奇函数是( )
A.y =sin(2 x + π
2)
B.y =cos(2 x + π
2)
C.y =sin(2 x + π
3)
D.y =cos(2 x + π
3)
【答案】B
【分析】利用奇偶性的定义与三角函数最小正周期计算公式,结合所给函
数的解析式分别进行验证.
【详解】解:先验证周期,根据周期计算公式T = 2π
ω = π得ω=2,四个选项
均符合;
对于A 选项,y =sin(2 x + π
2)=cos2 x,是偶函数;
对于B 选项,y =cos(2 x + π
2)=-sin 2 x,是奇函数;
对于C、D 两个选项,均是非奇非偶函数;
故选:B.
【点睛】本题主要考查函数的奇偶性与周期性,三角函数的周期计算公式
T = 2π
ω ,同时还考查了诱导公式与图象变换,属于基础题.
2.函数f ( x)=sin 2 x cos2 x +1是
A.最小正周期为π的奇函数
B.最小正周期为π
2 的偶函数
C.最小正周期为π的非奇非偶函数D.最小正周期为π
2 的非奇非偶函
数
【答案】D
【解析】利用二倍角的正弦变形,再由周期公式求周期,结合图象既不关
于原点中心对称,也不关于y 轴轴对称说明函数为非奇非偶函数.
【详解】解:f ( x)=sin 2 x cos2 x +1= 1
2 sin 4 x +1.
周期T = 2π
4 = π
2 ,
函数f ( x)的图象是把y = 1
2 sin 4 x的图象向上平移1 个单位得到的,
既不关于原点中心对称,也不关于y轴轴对称.
∴f ( x)是非奇非偶的函数.
∴f ( x)是最小正周期为π
2 的非奇非偶函数.
故选:D.
【点睛】本题考查二倍角公式的应用,考查函数奇偶性的判定,是基础题.
3.下列函数既不是奇函数,也不是偶函数的是( )
A.y = x +sin2 x
B.y = x
2+sin x
C.y = x
2-cos x
D.y =2
| x|sin x
【答案】B
【分析】利用三角函数的性质以及奇偶性定义即可求解.
【详解】对于A,由y = f (x)= x +sin 2 x,定义域为R,
f (- x)=- x +sin 2(- x)=- f (x),故函数为奇函数,故A 不选;
对于B,由y = f (x)= x
2+sin x,定义域为R,
f (- x)=(- x)
2+sin (- x)= x
2-sin x ≠f (x),故函数为非奇非偶函数,故B 可选;
对于C,由y = f (x)= x
2-cos x,定义域为R,
f (- x)=(- x)
2-cos(- x)= x
2-cos x = f (x),故函数为偶函数,故C 不选;
对于D,y = f (x)=2
| x|sin x,定义域为R,
f (- x)=2|- x|sin (- x)=-2|x|sin x =- f (x),故函数为奇函数,故D 不选;
故选:B
【点睛】本题考查了三角函数的奇偶性以及函数奇偶性的定义,属于基础
题.
4.函数y =sin(2 x - π )cos(2 x +2π )是( )
A.周期为π
4 的奇函数
B.周期为π
4 的偶函数
C.周期为π
2 的奇函数
D.周期为π
2 的偶函数
【答案】C
【分析】先化简得y =- 1
2 sin 4 x,再求函数的最小正周期和奇偶性得解.
【详解】由题得y =sin(2 x - π )cos(2 x +2π )=-sin 2 x cos2 x =- 1
2 sin 4 x,
设f ( x)=- 1
2 sin 4 x,函数的定义域是R,
所以函数的最小正周期为2π
4 = π
2 ,
由于f (- x)=- 1
2 sin(- 4 x)= 1
2 sin 4 x =- f ( x),
所以函数是奇函数.
故选:C.
【点睛】本题主要考查诱导公式和二倍角的正弦公式的应用,考查三角函
数的最小正周期的求法和奇偶性的判断,意在考查学生对这些知识的理解掌握
水平.
5.若函数f (x)=sin (π -2 x),则f (x)是( )
A.最小正周期为π的奇函数
B.最小正周期为π的偶函数
C.最小正周期为2π的奇函数
D.最小正周期为2π的偶函数
【答案】A
【解析】先由题意,得到f (x)=sin 2 x,根据正弦函数的周期性和奇偶性,
即可得出结果.
【详解】因为f (x)=sin (π -2 x)=sin 2 x,
所以f (- x)=sin (-2 x)=-sin 2 x =- f (x),且最小正周期为T = 2π
2 = π;
f (x)是最小正周期为π的奇函数.
故选:A.
【点睛】本题主要考查判定正弦型函数的奇偶性与周期性,属于基础题型.
6.下列函数中最小正周期为π 的偶函数是( )
A.y =sin x
2
B.y =cos x
2
C.y =cos x
D.y =cos2 x
【答案】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y =sin x
2是奇函数,最小正周期为
2π
1
2
= 4 π,不合题意;
B 中,函数y =cos x
2是偶函数,最小正周期为
2π
1
2
= 4 π,不合题意;
C 中,函数y =cos x是偶函数,最小正周期为2π
1 =2π,不合题意;
D 中,函数y =cos2 x是偶函数,最小正周期为2π
2 = π,符合题意.
故选:D.
7.函数y =sin2 x是一个( )
A.周期为π的奇函数
B.周期为π的偶函数
C.周期为π
2 的奇函数
D.周期为π
2 的偶函数
【答案】A
【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T = 2π
|ω|= 2π
2 = π,所以函数y =sin2 x的最小正周期为π;
因为f (- x)=sin (-2 x)=-sin 2 x =- f ( x),所以函数y =sin 2 x是奇函数,
所以函数y =sin2 x是一个周期为π的奇函数.
故选:A.
8.函数f ( x)= ❑√2sin 2 x cos2 x是( )
A.周期为π
2 的奇函数
B.周期为π
2 的偶函数
C.周期为π
4 的奇函数
D.周期为π
4 的偶函数
【答案】A
【分析】化简可得f ( x)=
❑√2
2 sin 4 x,根据奇偶性的定义,可判断f ( x)的奇
偶性,根据周期公式,即可求得答案.
【详解】由题意得f ( x)= ❑√2sin 2 x cos2 x =
❑√2
2 sin 4 x,
所以f (- x)=
❑√2
2 sin(- 4 x)=-
❑√2
2 sin 4 x =- f ( x),故f ( x)为奇函数,
周期T = 2π
4 = π
2 ,
故选:A
9.下列函数中,是偶函数的为( )
A.f (x)= 1
x B.f (x)=e
x
C.f (x)= x
2 D.f (x)=sin x
【答案】C
【分析】利用基本初等函数的奇偶性判断各选项中函数的奇偶性,由此可
得出合适的选项.
【详解】对于A 选项,函数f (x)= 1
x 为奇函数;
对于B 选项,函数f (x)=e
x为非奇非偶函数;
对于C 选项,函数f (x)= x
2为偶函数;
对于D 选项,函数f (x)=sin x为奇函数.
故选:C.
3 题型三、正弦函数的最值
1.y =cos
2 x -sin
2 x +2sin x cos x的最小值是( )
A.❑√2
B.- ❑√2
C.2
D.-2
【答案】B
【分析】
利用二倍角公式进行转化,再利用辅助角公式把函数变形为
y = ❑√2sin(2 x +π
4 ),即可求解.
【详解】因为y =cos
2 x -sin
2 x +2sin x cos x
=cos2 x +sin 2 x = ❑√2sin(2 x +π
4 ),
故函数的最小值为- ❑√2,
故选:B.
2.函数f (x)= 4 sin(5 x - π
6)在[0,π
5 ]上的值域为( )
A.[-2,2]
B.[-2,4]
C.[-2❑√3,4]
D.[-2❑√3,2]
【答案】B
【分析】先求得5 x - π
6 的范围,结合正弦函数的性质,即可容易求得结果.
【详解】因为x∈ [0,π
5 ],所以5 x - π
6 ∈[- π
6 , 5 π
6 ],所以
sin(5 x - π
6)∈[- 1
2 ,1],
故f (x)= 4 sin(5 x - π
6)在[0,π
5 ]上的值域为[-2,4].
故选:B.
3.函数f (x)=2sin xcos x +2cos
2 x的最大值是( )
A.1
B.❑√2
C.❑√2+1
D.2❑√2
【答案】C
【分析】由三角恒等变换化简函数表达式即可得解.
【详解】
f (x)=2sin xcos x +2cos
2 x =sin 2 x +cos2 x +1= ❑√2sin(2 x +π
4 )+1≤❑√2+1,且存
在x =π
8 时,有f (x)= ❑√2+1,
也就是说函数f (x)=2sin xcos x +2cos
2 x的最大值是
❑√2+1.
故选:C.
4.已知函数f (x)=2sin(2 x -π
3 )cos(2 x +π
3 ),则下列结论正确的是
( )
A.f (x)的最小正周期为π
B.f (x)在(-π
8 ,π
4 )上单调递增
C.f
' (x)为偶函数
D.f (x)的最小值为
❑√3
2
【答案】C
【分析】由积化和差公式化简,根据周期公式判断A,根据正弦函数的最
值判断D,根据正弦型函数的单调性判断B,根据导数判断C.
【详解】因为f (x)=2sin(2 x -π
3 )cos(2 x +π
3 )=sin 4 x -
❑√3
2 ,此时最小正
周期为2π
4 =π
2 ,其最小值为-1-
❑√3
2 ,所以A 错误,D 错误;
因为-π
8 < x<π
4 ,所以-π
2 <4 x<π,可知f (x)在(-π
8 ,π
4 )上不单调,B 错
误;
又f
' (x)= 4cos4 x,所以f
' (x)为偶函数,C 正确.
故选:C
5.已知函数f (x)=sin(2 x +π
3 ),则( )
A.f (x)为奇函数
B.f (x)的最小正周期为2π
C.f (x)的最大值为1
D.f (x)在(- 5π
12 ,π
12)上单调递减
【答案】C
【分析】直接由三角函数性质逐一判断各个选项即可求解.
【详解】对于A,由于f (0)=sinπ
3 =
❑√3
2 ≠0,f (x)不为奇函数,故A 错误;
对于B,f (x)的最小正周期为2π
2 =π,故B 错误;
对于C,显然f (x)的最大值为1,故C 正确;
对于D,当x∈(- 5π
12 ,π
12)时,2 x +π
3 ∈(-π
2 ,π
2 ),
由复合函数单调性、正弦函数单调性可知f (x)在(- 5π
12 ,π
12)上单调递增,
故D 错误.
故选:C.
6.函数y =sin x,x∈[
π
6 , 2π
3 ]的值域是( )
A.[-1,1]
B.[
1
2 ,1]
C.[
1
2 ,
❑√3
2 ]
D.[
❑√3
2 ,1]
【答案】B
【分析】根据正弦函数的单调性即可求解.
【详解】由正弦函数性质可知函数y =sin x在[
π
6 ,π
2 ]上单调递增,在
(
π
2 , 2π
3 ]上单调递减,
又x =π
2 时,y =sinπ
2 =1;
x = 2π
3 时,y =sin 2π
3 =
❑√3
2 ;
x =π
6 时,y =sinπ
6 = 1
2 <
❑√3
2 ,
所以函数y =sin x,x∈[
π
6 , 2π
3 ]的值域是[
1
2 ,1].
故选:B.
7.函数y = ❑√3sin x -cos x的最小值( )
A.2
B.-2
C.❑√3-1
D.- ❑√3-1
【答案】B
【分析】利用辅助角公式将已知函数化成一角一函数状态即可求其最小值.
【详解】因为
y = ❑√3sin x -cos x =2(
❑√3
2 sin x - 1
2 cos x)=2(cosπ
6 sin x -sinπ
6 cos x)=2sin(x -π
6 ),
所以当x -π
6 =2k π-π
2 ,k ∈Z,即x =2k π-π
3 ,k ∈Z时,函数有最小
值-2.
故选:B.
8.函数f ( x)= ❑√3sin(4 x +π
3 )-cos(4 x +π
3 ), x∈R的最小值和周期分别是
( )
A.- ❑√2,π
2 B.-2,π
2
C.- ❑√3,π
D.- ❑√3,2π
【答案】B
【分析】首先利用辅助角公式,化简函数,再求函数的最值和周期.
【详解】f ( x)= ❑√3sin(4 x +π
3 )-cos(4 x +π
3 ), x∈R,
=2sin(4 x +π
3 -π
6 )=2sin(4 x +π
6 ),
所以函数的最小值为-2,周期为2π
4 =π
2 .
故选:B
9.函数y =sin(2 x +π
3 )(0≤x ≤π
2 )的值域为( )
A.[0,1]
B.[- 1
2 ,1]
C.[-
❑√3
2 ,1]
D.⌊-
❑√3
2 ,
❑√3
2 ⌋
【答案】C
【分析】根据0≤x ≤π
2 ,可得π
3 ≤2 x +π
3 ≤4π
3 ,再结合正弦函数的图象求
解即可.
【详解】由0≤x ≤π
2 ,得π
3 ≤2 x +π
3 ≤4π
3 ,
则y =sin(2 x +π
3 )∈[-
❑√3
2 ,1].
故选:C.
4 题型四、正弦函数的对称性1.函数y =2sin(x -π
6 )的图像关于
( )
A.点(
π
6 ,0)对称
B.点(-π
6 ,0)对称
C.直线x =π
6 对称
D.直线x =-π
6 对称
【答案】A
【分析】根据题意,分别将x =π
6 与x =-π
6 代入检验,即可得到结果.
【详解】令x =π
6 ,可得y =0,所以图像关于点(
π
6 ,0)对称,故A 正确,C
错误;
令x =-π
6 ,可得y =- ❑√3,所以图像不关于点(- π
6 ,0)对称,
也不关于直线x =- π
6 对称,故BD 错误;
故选:A
2.若函数f (x)=2sin(
π
5 x -π
4 ),则( )
A.f (x)的最小正周期为10π
B.f (x)的图象关于点(
4
5 ,0)对称
C.f (x)在(0, 25
4 )上有最小值
D.f (x)的图象关于直线x = 15
4 对称
【答案】D
【分析】根据三角函数的周期性、对称性、最值等知识对选项进行分析,
从而确定正确答案.
【详解】f (x)=2sin(
π
5 x -π
4 ),
最小正周期T =2π
π
5
=10,A 选项错误.
sin(
π
5 × 4
5 -π
4 )=sin(-9π
100)≠0,所以B 选项错误.
若0< x< 25
4 ,0<π
5 x< 5π
4 ,-π
4 <π
5 x -π
4 <π,
所以f (x)在(0, 25
4 )上没有最小值,所以C 选项错误.
sin(
π
5 × 15
4 -π
4 )=sinπ
2 =1,所以D 选项正确.
故选:D
3.已知函数f (x)=2sin(2 x -π
6 )-1,则下列结论中错误的是( )
A.函数f (x)的最小正周期为π
B.函数f (x)的图象关于直线x =π
3 对称
C.函数f (x)在区间[0,π
2 ]上是增函数
D.函数f (x)的图象可由g(x)=2sin2 x -1的图象向右平移π
12个单位得到
【答案】C
【分析】根据周期公式可判断A;代入验证可判断B;根据f (x)在x =π
3 处
取得最大值可判断C;利用平移变换即可判断D.
【详解】对于A,T = 2π
2 =π,A 正确,不符合题意;
对于B,因为f(
π
3 )=2sin(2×π
3 -π
6 )-1=2sinπ
2 -1=1,
当x =π
3 时,f (x)取得最大值,故函数f (x)的图象关于直线x =π
3 对称,B 正
确,不符合题意;
对于C,由上知f (x)在x =π
3 处取得最大值,故在区间[0,π
2 ]上不可能单调
递增,C 错误,符合题意;
对于D,将g(x)=2sin2 x -1的图象向右平移π
12个单位得
y =2sin2(x -π
12)-1=2sin(2 x -π
6 )-1,故D 正确,不符合题意.
故选:C
4.已知函数f (x)=sin(ωx -π
3 )(ω>0)的最小正周期为π,则函数f (x)图象
的一个对称中心为( ).
A.(-π
6 ,0)
B.(
π
3 ,0)
C.(-π
3 ,0)D.
(- 2π
3 ,0)
【答案】C
【分析】根据最小正周期得到ω=2,得到解析式,进而得出对称中心,即
得解.
【详解】由函数f (x)的最小正周期T = 2π
ω =π,得ω=2,所以
f (x)=sin(2 x -π
3 ).
由2 x -π
3 =k π(k ∈Z),得x = k π
2 +π
6
(k ∈Z),
所以函数f (x)图象的对称中心为(
k π
2 +π
6 ,0)(k ∈Z).
显然当k =-1时,一个对称中心为(-π
3 ,0),其他选项均不合要求.
故选:C.
5.已知函数f (x)=sin(2 x -π
6 ),则下列四个结论中正确的是( )
A.函数f (x)的图象关于(
5π
12 ,0)中心对称
B.函数f (x)的图象关于直线x =π
8 对称
C.函数f (x)在区间(-π,π)内有4 个零点
D.函数f (x)在区间[-π
2 ,0]上单调递增
【答案】C
【分析】A 选项,计算出f(
5π
12 )=
❑√3
2 ≠0,A 错误;B 选项,计算出
f(
π
8 )=sinπ
12 ≠±1,B 错误;C 选项,求出- 13π
6
≤2 x -π
6 ≤11π
6
,求出
2 x -π
6 =-2π,-π,0,π,可得到零点个数;D 选项,整体法求出函数的单
调递增区间,作出判断.
【详解】A 选项,f(
5π
12 )=sin(2× 5π
12 -π
6 )=sin 2π
3 =
❑√3
2 ≠0,A 错误;
B 选项,f(
π
8 )=sin(2×π
8 -π
6 )=sinπ
12 ≠±1,B 错误;
C 选项.当(-π,π)时,函数- 13π
6
<2 x -π
6 < 11π
6
,
当2 x -π
6 =-2π,-π,0,π时,sin(2 x -π
6 )=0,
解得x =-11π
12 或x =-5π
12 或x =π
12或x =7π
12 ,有4 个零点,C 正确;
D 选项,由-π
2 +2k π≤2 x -π
6 ≤π
2 +2k π,k ∈Z,
解得- π
6 + k π ≤x ≤π
3 + k π ,k ∈Z
所以f (x)单调递增区间为[-π
6 + k π,π
3 +k π],k ∈Z,
令k =0,得[- π
6 , π
3 ],k =-1,得[- 7π
6 ,- 2π
3 ]
所以f (x)在区间[-π
2 ,0]上不是单调递增的,D 错误.
故选:C.
6.函数f (x)=2cos
2 x -1的相邻两条对称轴间的距离是( )
A.2π
B.π
C.π
2
D.π
4
【答案】C
【分析】首先化解函数的解析式,再根据对称轴间的距离和周期的关系,
即可求解.
【详解】函数f (x)=2cos
2 x -1=cos2 x,
∴函数的周期T = 2π
2 =π
由于相邻两对称轴的距离是周期的一半,即π
2 .
则函数相邻两条对称轴间的距离是π
2 .
故选:C
7.关于函数f (x)=2sin(2 x -π
3 ),下列选项中是f (x)对称中心的有( )
A.(
π
3 ,0) B.(
π
2 ,0)
C.(
π
6 ,0)
D.(-π
6 ,0)
【答案】C
【分析】先求出函数对称中心,再逐项检验即可求解.
【详解】令2 x -π
3 =k π,k ∈Z,解得x = k π
2 +π
6 ,故f (x)对称中心为
(
k π
2 +π
6 ,0),k ∈Z,
经检验只有k =0,(
π
6 ,0)符合题意.
故选:C
8.已知函数f ( x)=sin(2 x -π
3 ),则下列结论中正确的是( )
A.函数f ( x)的最小正周期T =2π
B.函数f ( x)的图象关于点(5π
12 ,0)中心对称
C.函数f ( x)的图象关于直线x =π
6 对称
D.函数f ( x)在区间[0,π
4 ]上单调递增
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用正弦函数的性质逐项判断即得.
【详解】对于A,函数f ( x)=sin(2 x -π
3 )的最小正周期T = 2π
2 =π,A 错
误;
对于B,由f ( 5π
12 )=sin(2× 5π
12 -π
3 )=1≠0,得函数f(x)的图象不关于点
(5π
12 ,0)对称,B 错误;
对于C,由f (π
6 )=sin(2×π
6 -π
3 )=0≠±1,得函数f(x)的图象不关于直线
x =π
6 对称,C 错误;
对于D,当x∈[0,π
4 ]时,2 x -π
3 ∈[-π
3 ,π
6 ],而正弦函数y =sin x在
[-π
3 ,π
6 ]上单调递增,
因此函数f ( x)在区间[0,π
4 ]上单调递增,D 正确.
故选:D
9.关于函数f (x)=sin(
π
3 -2 x),下面结论成立的是( )
A.f (x)在区间[
π
6 ,π
2 ]上的最大值为-
❑√3
2
B.f (x)在区间(0,π
6 )上单调递增
C.f (x)= f(
2π
3 - x)
D.f (x)的图象关于点(
2π
3 ,0)对称
【答案】D
【分析】根据x的范围计算π
3 -2 x的整体范围,求出函数f (x)的最大值,从
而判断A;将f (x)变换为f (x)=-sin(2 x -π
3 ),根据所给范围以及复合函数单调
性可判断B;化简f(
2π
3 - x)可判断C 选项;根据正弦函数的对称性求出函数
f (x)的对称中心可判断D.
【详解】解:A 选项:因为x∈[
π
6 ,π
2 ],所以π
3 -2 x∈[-2π
3 ,0],则
sin(
π
3 -2 x)∈[-1,0],
即f (x)在区间[
π
6 ,π
2 ]上的最大值为0.故A 不正确;
B 选项:因为x∈(0,π
6 ),则2 x -π
3 ∈(-π
3 ,0),所以y=sin(2 x -π
3 )在
(0,π
6 )上单调递增,
f (x)=-sin(2 x -π
3 ),所以f (x)在(0,π
6 )上单调递减,故B 不正确;
C 选项:f(
2π
3 - x)=sin(
π
3 -2(
2π
3 - x))=-sin 2 x≠f (x),故C 不正确;
D 选项:当x =2π
3 时,f (x)=sin(
π
3 -2×2π
3 )=sin (-π)=0,所以(
2π
3 ,0)
为f (x)的图象的对称中心,故D 正确.
故选:D
5 题型五、正弦函数的单调性1.函数f (x)=sin(
1
3 x -π
3 )的一个
单调增区间为( )
A.[- 3π
2 ,π]
B.[
5π
2 ,3π]
C.[- 5π
6 ,-π
2 ]
D.[-π
2 , 5π
2 ]
【答案】D
【分析】整体代换法求出函数的单调递增区间,逐项检验即可.
【详解】由-π
2 +2k π≤1
3 x -π
3 ≤π
2 +2k π,(k ∈Z),解得
-π
2 +6k π≤x ≤5π
2 +6k π,(k ∈Z),
所以f (x)=sin(
1
3 x -π
3 )的单调增区间为[-π
2 +6k π,5π
2 +6k π],(
k ∈Z),
当k =0时,f (x)=sin(
1
3 x -π
3 )的单调增区间为[-π
2 , 5π
2 ],
当k =1时,f (x)=sin(
1
3 x -π
3 )的单调增区间为[
11π
2
, 17π
2 ],
当k =-1时,f (x)=sin(
1
3 x -π
3 )的单调增区间为[-13π
2
,- 7π
2 ],
经检验,只有[-π
2 , 5π
2 ]符合题意,即函数f (x)=sin(
1
3 x -π
3 )的一个单调
增区间为[-π
2 , 5π
2 ].
故选:D
2.已知函数f (x)=2sin(ωx +π
6 )(ω>0)的图象的相邻两条对称轴间的距离为
π
2 ,则( )
A.f (x)的周期为π
2
B.f (x)在[- 5π
12 ,π
12]上单调递增
C.f (x)的图象关于点(
2π
3 ,0)对称
D.f (x)的图象关于直线x =π
6 对称
【答案】D
【分析】根据题意求得函数周期,判断A;进而确定ω,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f (x)=2sin(ωx +π
6 )(ω>0)的图象的相邻两条对称轴间
的距离为π
2 ,
故函数周期为T =2×π
2 =π,A 错误;
则ω= 2π
π
=2,f (x)=2sin(2 x +π
6 ),
当x∈[- 5π
12 ,π
12]时,2 x +π
6 ∈[-2π
3 ,π
3 ],
因为函数y =sin x在[-2π
3 ,π
3 ]上不单调,故f (x)在[- 5π
12 ,π
12]上不单调递
增,B 错误;
因为f(
2π
3 )=2sin3π
2 =-2,此时函数取到最小值,
故f (x)的图象不关于点(
2π
3 ,0)对称,C 错误;
f(
π
6 )=2sinπ
2 =2,此时函数取到最大值,f (x)的图象关于直线x =π
6 对称,
D 正确,
故选:D
3.函数y =-3sin(2 x -π
6 )的单调递增区间是( )
A.[k π+π
3 ,k π+ 5π
6 ],k ∈Z B.[k π-π
6 ,k π+π
3 ],k ∈Z
C.[2k π+π
3 ,2k π+ 5π
6 ],k ∈Z
D.[2k π-π
6 ,2k π+π
3 ],k ∈Z
【答案】A
【分析】根据正弦函数的性质、复合函数的单调性以及整体代换技巧进行
求解.
【详解】因为y =-3sin(2 x -π
6 ),由
π
2 +2k π≤2 x -π
6 ≤3π
2 +2k π,(k ∈Z)有:
π
3 + k π≤x ≤5π
6 +k π,(k ∈Z),故B,C,D 错误.
故选:A.
4.函数f (x)=2sin(x +π
3 ), x∈[0,π]的单调减区间是( )
A.[0,π
6 ] B.[0,π
2 ]
C.[
π
6 ,2π
3 ]
D.[
π
6 ,π]
【答案】D
【分析】利用整体法求解正弦型函数的单调性,即可求解.
【详解】令π
2 +2k π≤x +π
3 ≤3π
2 +2k π,k ∈Z,所以
π
6 +2k π≤x ≤7π
6 +2k π,k ∈Z,
当k =0,π
6 ≤x ≤7π
6 ,由于[
π
6 ,π]⊆[
π
6 , 7π
6 ],故D 正确,ABC 均错误,
故选:D
5.函数y =3sin(
π
6 -2 x)的单调递增区间是( )
A.[k π+π
3 ,k π+ 5π
6 ],k ∈Z B.[k π-π
6 ,k π+π
3 ],k ∈Z
C.[2k π+π
3 ,2k π+ 5π
6 ],k ∈Z
D.[2k π-π
6 ,2k π+π
3 ],k ∈Z
【答案】A
【分析】根据正弦函数的性质、复合函数的单调性以及整体代换技巧进行
求解.
【详解】函数y =3sin(
π
6 -2 x)=-3sin(2 x -π
6 ),
由π
2 +2k π≤2 x -π
6 ≤3π
2 +2k π,(k ∈Z),有
π
3 + k π≤x ≤5π
6 +k π,(k ∈Z),
所以函数y =3sin(
π
6 -2 x)的单调递增区间是[k π+π
3 ,k π+ 5π
6 ],k ∈Z.
故选:A.
6.若函数f ( x)=sin(ωx +π
3 )(1<ω<3)的一条对称轴为x =- 5π
12 ,则( )
A.ω=2
B.f ( x)的最小正周期为2π
C.f ( x)在区间[- 5π
12 ,π
6 ]单调递增D.f (2023π)= 1
2
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用正弦函数图象的对称性求出ω,再逐项判断
即可.
【详解】由函数f ( x)=sin(ωx +π
3 )的一条对称轴为x =- 5π
12 ,得
- 5π
12 ω+π
3 =k π-π
2 ,k ∈Z,
解得ω=- 12
5 k +2,k ∈Z,而1<ω<3,则k =0,ω=2,A 正确;
显然f ( x)=sin(2 x +π
3 )的最小正周期是π,B 错误;
当x∈[- 5π
12 ,π
6 ]时,2 x +π
3 ∈[-π
2 ,2π
3 ],而正弦函数y =sin x在
[-π
2 ,2π
3 ]上不单调,
因此函数f ( x)在区间[- 5π
12 ,π
6 ]上不单调,C 错误;
f (2023π)= f (0)=sinπ
3 =
❑√3
2 ,D 错误.
故选:A
7.下列四个函数中,以π为最小正周期,且在区间(
π
2
,π)上单调递减的
是( )
A.y =|sin x|
B.y =cos x
C.y =sin2 x
D.y =cos2 x
【答案】A
【分析】利用正弦型函数的周期性与单调性逐项判断,即可得出合适的选
项.
【详解】对于A 选项,作出函数y =|sin x|的图象如下图所示:
由图可知,函数y =|sin x|的最小正周期为π,且该函数在(
π
2 ,π)上单调
递减,A 满足条件;
对于B 选项,函数y =cos x的最小正周期为2π,且该函数在(
π
2
,π)上单
调递减,B 不满足条件;
对于C 选项,函数y =sin2 x的最小正周期为2π
2 =π,
当π
2 < x<π时,π<2 x<2π,则函数y =sin2 x在(
π
2 ,π)上不单调,C 不
满足条件;
对于D 选项,函数y =cos2 x的最小正周期为2π
2 =π,
当π
2 < x<π时,π<2 x<2π,则函数y =cos2 x在(
π
2
,π)上单调递增,D
不满足条件.
故选:A.
8.已知函数f (x)= ❑√3sin2 x -cos2 x,则下列结论正确的是( ).
A.函数f (x)的最大值是❑√3
B.函数f (x)在[-π
6 ,π
3 ]上单调递增
C.该函数的最小正周期是2π
D.该函数向左平移π
6 个单位后图象关于原点对称
【答案】B
【分析】根据题意,化简函数f (x)=2sin(2 x -π
6 ),结合三角函数的图象
与性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由函数f (x)= ❑√3sin2 x -cos2 x =2sin(2 x -π
6 ),
可得最大值是2,最小正周期是π,所以选项A,C 错误;
当x∈[-π
6 ,π
3 ],可得2 x -π
6 ∈[-π
2 ,π
2 ],根据正弦函数的性质,
可得函数f (x)=2sin(2 x -π
6 )在[-π
6 ,π
3 ]上单调递增,所以B 正确;
将函数f (x)图象向左平移π
6 得到函数f (x)=2sin(2 x +π
6 ),
此时函数f (x)的图象不关于原点对称,所以D 错误.
故选:B.
9.已知函数f (x)=2cos
2ωx + ❑√3sin 2ωx -1(ω<0)的最小正周期为π,则
( )
A.其图象关于点(
π
3 ,0)对称
B.函数f (x)在[1,2]上为增函数
C.函数f (x)在区间(0,1)上单调
D.其图象关于直线x = 5π
12 对称
【答案】C
【分析】A 项,求出函数的表达式,代入x =π
3 即可得出结论;B 项,求出
函数的单调区间即可得出结论;C 项,根据单调区间即可得出在区间(0,1)上是
否单调;D 项,求出函数的对称轴即可得出图象是否关于直线x = 5π
12 对称.
【详解】由题意,
在f (x)=2cos
2ωx + ❑√3sin 2ωx -1中,ω<0,
f (x)=cos2ωx + ❑√3sin 2ωx =2sin(2ωx +π
6 ),
∵最小正周期为π,
∴T =π,ω=- 2π
2T =-1,f (x)=2sin(-2 x +π
6 )=-2sin(2 x -π
6 ),
A 项,当x =π
3 时,f(
π
3 )=-2sin(2×π
3 -π
6 )=-2≠0,
故A 错误;
B 项,当2k π-π
2 ≤2 x -π
6 ≤2k π+π
2
(k ∈Z)即
k π-π
6 ≤x ≤k π+π
3
(k ∈Z)时函数单调递减,当k π+π
3 ≤x ≤k π+5π
6
(k ∈Z)
时单调递增,
∴函数在[1,π
3 ]上为减函数,在[
π
3 ,2]上为增函数,故B 错误;
C 项,函数在(0,π
3 )上单调递减,故在区间(0,1)上单调,
故C 正确;
D 项,函数的对称轴为2 x -π
6 =k π+π
2
(k ∈Z)即x = 1
2 k π+π
3
(k ∈Z),
∴x = 5π
12 不是函数的对称轴,故不对称,D 错误;
故选:C.
10.已知函数f (x)= ❑√2sin(2 x +π
4 ),则下列说法中,正确的是( )
A.f (x)的最小值为-1
B.f (x)在区间[-π
4 ,π
4 ]上单调递增
C.f (x)的最小正周期为2π
D.f (x)的图象可由g(x)= ❑√2cos2 x的图象向右平移π
8 个单位得到
【答案】D
【分析】由正弦型函数的解析式结合正弦函数的性质,求最小值单调区间
和最小正周期,由函数图象的平移求解析式.
【详解】函数f (x)= ❑√2sin(2 x +π
4 ),
因为-1≤sin(2 x +π
4 )≤1,所以- ❑√2≤f (x)≤❑√2,所以f (x)min=- ❑√2,故A 错
误;
当x∈[-π
4 ,π
4 ]时2 x +π
4 ∈[-π
4 ,3π
4 ],因为y =sin x在[-π
4 ,3π
4 ]上不
单调,
所以f (x)在区间[-π
4 ,π
4 ]上不单调,故B 错误;
f (x)的最小正周期T = 2π
2 =π,故C 错误;
将g(x)= ❑√2cos2 x的图象向右平移π
8 个单位,
得到
y = ❑√2cos2(x -π
8 )= ❑√2cos(2 x -π
4 )= ❑√2cos[(2 x +π
4 )-π
2 ]= ❑√2sin(2 x +π
4 ),
故D 正确.
故选:D.