4.7 正弦函数的图像与性质(讲义)
目录
1
知识点01 正弦函数的图像和性质.......................................................................2
2
知识点02 正弦型函数的性质...............................................................................2
3
题型一、正弦函数的周期性................................................................................3
4
题型二、正弦函数的奇偶性................................................................................6
5
题型三、正弦函数的对称性..............................................................................10
6
题型四、正弦函数的单调性..............................................................................14
1
知识点01 正弦函数的图像和性质
2
知识点02 正弦型函数的性质
函数
y =sin x
图象
定义域
R
值域
[-1,1]
周期性
2π
奇偶性
奇函数
递增区间
[2kπ - π
2 ,2kπ + π
2 ]
递减区间
[2kπ + π
2 ,2kπ + 3 π
2 ]
对称中心
(kπ ,0)
对称轴方程
x =kπ + π
2
注意:对于f (x)=asin ωx +bcosωx ,周期T = 2π
|ω|
3
题型一、正弦函数的周期性
1.函数f (x)=sin(π x - 2π
3 ),x∈R的最小正周期是( )
A.1
B.2
C.π
D.2π
【答案】B
【分析】由周期公式可得.
【详解】由f (x)=sin(π x - 2π
3 ),
则f ( x)的最小正周期是T = 2π
π
=2,
故选:B.
2.若a>0,b>0,则函数f (x)=asin bx的最小正周期为( )
函数
f (x)= A sin (ωx +φ)+b
定义域
R
值域
[-|A|+b,|A|+b]
周期性
T = 2π
|ω|
奇偶性
φ =0时,为奇函数; φ≠0时,利用定义判断
递增区间
[ 4 k π - π -2φ
2ω
,4 k π + π -2φ
2ω
]
递减区间
[ 4 k π + π -2φ
2ω
,4 k π +3 π -2φ
2ω
]
对称中心
(
-φ+kπ
ω
,0)
对称轴方程
x =
-φ+ π
2 +kπ
ω
A.2π
B.2abπ
C.2π
b
D.2π
a
【答案】C
【分析】利用正弦函数的周期公式即可求解.
【详解】∵a>0,b>0
∴函数f (x)=asin bx的最小正周期为2π
b .
故选:C.
3.函数f (x)=sin(- x
3)+cos(- x
3)的最小正周期是( ).
A.6 π
B.-6 π
C.- 3 π
2
D.3 π
2
【答案】A
【分析】利用辅助角公式化简,根据正弦型函数的周期公式求解即可.
【详解】由题意,f (x)=sin(- x
3)+cos(- x
3) =-(sin x
3 -cos x
3) =- ❑√2sin(
x
3 -π
4 ),
所以f (x)的最小正周期是|
2π
1
3 |
=6π.
故选:A.
4.函数f ( x)=3sin(2 x -π
3 )的最小正周期为( )
A.3π
B.2π
C.π
D.π
2
【答案】C
【分析】由正弦函数的周期公式求出即可;
【详解】由周期公式可得最小正周期为T = 2π
2 =π,
故选:C.
5.函数f (x)=-3sin(
π
3 -π
2 x)的最小正周期是( )
A.4π
B.6π
C.4
D.6
【答案】C
【分析】根据T = 2π
|ω| 求函数的最小正周期.
【详解】因为f (x)=-3sin(
π
3 -π
2 x),所以函数f (x)的最小正周期T = 2π
π
2
= 4.
故选:C
6.已知函数f (x)=sin(2ωx -π
6 )的最小正周期为π
5 ,其中ω>0,则ω=( )
A.4
B.5
C.8
D.10
【答案】B
【分析】由三角函数周期公式可得.
【详解】由题可知2π
|2ω|= π
5 ,则|ω|=5,又ω>0,则ω=5.
故选:B.
7.y =2sin(
1
2 x +π
3 )的最小正周期为( )
A.π
B.2π
C.3π
D.4π
【答案】D
【分析】根据T = 2π
ω 求最小正周期即可.
【详解】函数的最小正周期T = 2π
1
2
= 4π,
故选:D.
8.函数f (x)=sin 2 x
3 的最小正周期为( )
A.3π
B.2π
C.3π
2
D.π
【答案】A
【分析】利用三角函数的周期公式求解.
【详解】f (x)=sin 2 x
3 的最小正周期为
2π
2
3
=3π.
故选:A
9.函数y =2sin3 x cos3 x的最大值和最小正周期分别是( )
A.2,π
3
B.1,2π
3
C.1,π
3
D.2,2π
3
【答案】C
【分析】利用二倍角公式化简函数为y =sin6 x,根据正弦函数的图象和性质求
解即可.
【详解】函数y =2sin3 x cos3 x =sin6 x,
当6 x = π
2 +2kπ ,k ∈Z ,即x = π
12 + kπ
3 ,k ∈Z时,sin 6 x取最大为1,
所以函数y取最大值为1,
T = 2π
6 = π
3 ,所以函数y的周期为π
3 .
故选:C.
10.设k为正数,若函数f (x)=sin(kx -π
6 )的最小正周期为2π
3 ,则k =( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【分析】利用正弦型三角函数,代入计算即可.
【详解】由f (x)=sin(kx -π
6 ),且k为正数,可得T = 2π
|ω| = 2π
k
= 2π
3 ,解得
k =3.
故选:C.
11.函数f ( x)=sin(2 x -π
3 )的最小正周期是( )
A.π
4
B.π
2
C.π
D.2π
【答案】C
【分析】根据y = A sin(ωx +φ)的周期概念求解.
【详解】由已知最小正周期是T = 2π
2 =π,
故选:C.
4
题型二、正弦函数的奇偶性
1.下列函数是偶函数的是( )
A.y =sin3 x
B.y =-sin5 x
C.y =|sin x|
D.y =sin x -3
【答案】C
【分析】先得到函数的定义域,再利用函数的奇偶性得到答案.
【详解】A 选项,f (x)=sin3 x的定义域为R,
且f (- x)=sin (-3 x)=-sin3 x =- f (x),故f (x)=sin3 x为奇函数,A 错误;
B 选项,g(x)=-sin5 x的定义域为R,
且g(- x)=-sin (-5 x)=sin5 x =- g(x),故g(x)=-sin5 x为奇函数,B 错误;
C 选项,h(x)=|sin x|的定义域为R,
且h(x)=|sin (- x)|=|sin x|=h(x),故h(x)=|sin x|为偶函数,C 正确;
D 选项,u(x)=sin x -3的定义域为R,
且u(- x)=sin (- x)-3=-sin x -3≠u(x),故u(x)=sin x -3不是偶函数,D 错误.
故选:C
2.下列函数中,最小正周期为π的奇函数是( )
A.y =sin x
B.y =sin2 x
C.y =cos x
D.y =cos2 x
【答案】B
【分析】求出周期排除AC;判断奇偶性即可得解.
【详解】函数y =sin x、y =cos x的最小正周期为2π,AC 不是;
函数y =cos2 x是偶函数,D 不是,y =sin2 x是奇函数,且最小正周期为π,B
是.
故选:B
3.函数f (x)=2cos(2 x +π
2 )是( ).
A.最小正周期为2π的奇函数
B.最小正周期为2π的偶函数
C.最小正周期为π的奇函数
D.最小正周期为π的偶函数
【答案】C
【分析】利用诱导公式化简,再根据正弦函数的性质判断即可.
【详解】因为f (x)=2cos(2 x +π
2 )=-2sin 2 x,
所以f (x)的最小正周期T = 2π
2 =π,且为奇函数.
故选:C
4.下列函数中,周期是π,又是奇函数的是( )
A.y =sin x
B.y =cos2 x
C.y=sin2(x +π
4 )
D.y =tan x
【答案】D
【分析】根据周期公式和奇函数定义判断各个选项;
【详解】对于A.y =sin x周期是2π,A 错误;
对于B.y =cos2 x周期是2π
2 =π,因为cos(-2 x)=cos2 x是偶函数,B 错误;
对于C.y=sin2(x +π
4 )周期是2π
2 =π,因为
y=sin2(x +π
4 )=sin(2 x +π
2 )=cos2 x是偶函数,C 错误;
对于D.y =tan x周期是π,又是奇函数,D 正确;
故选:D.
5.函数y =cos
2( x -π
4 )-sin
2( x -π
4 )是( )
A.最小正周期为π
2 的偶函数
B.最小正周期为π的偶函数
C.最小正周期为π
2 的奇函数
D.最小正周期为π的奇函数
【答案】D
【分析】由二倍角公式、诱导公式得y =sin2 x,结合三角函数的周期性、奇偶
性即可判断.
【详解】y =cos
2( x -π
4 )-sin
2( x -π
4 )=cos(2 x -π
2 )=sin 2 x,
由于sin (-2 x)=-sin 2 x,且y =sin 2 x的定义域为全体实数,
所以y =sin2 x是奇函数,
注意到它的周期为2π
2 =π.
故选:D.
6.下列函数中,是偶函数的是( )
A.f (x)=sin x
B.f (x)=cos x
C.f (x)= tan x
D.f (x)=2
x
【答案】B
【分析】利用基本初等函数的奇偶性逐项判断可得出合适的选项.
【详解】对于A 选项,函数f (x)=sin x为奇函数;
对于B 选项,函数f (x)=cos x为偶函数;
对于C 选项,函数f (x)= tan x为奇函数;
对于D 选项,函数f (x)=2
x为非奇非偶函数.
故选:B.
7.函数f ( x)=
❑√2
2 sin 4 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】根据给定的函数,利用正弦函数的性质求出周期,并判断奇偶性.
【详解】函数f ( x)=
❑√2
2 sin 4 x的定义域为R,
由f (- x)=
❑√2
2 sin(- 4 x)=-
❑√2
2 sin 4 x =- f ( x),得f ( x)为奇函数,其周期
T = 2π
4 =π
2 .
故选:A
8.已知f ( x)=sin
2( x +π
4 )- 1
2,则f ( x)是( )
A.奇函数且最小正周期为π
B.偶函数且最小正周期为π
C.奇
函数且最小正周期为2π
D.偶函数且最小正周期为2π
【答案】A
【分析】利用三角降幂公式和诱导公式将函数f ( x)化简为1
2 sin 2 x,即可判断奇
偶性和周期性.
【详解】因f ( x)=sin
2( x +π
4 )- 1
2 =
1-cos(2 x +π
2 )
2
- 1
2 = 1
2 sin 2 x,
故f ( x)为奇函数,且最小正周期为T = 2π
2 =π.
故选:A.
9.下列函数中最小正周期为π且是奇函数的为( )
A.y = tan 2 x
B.y = tan(x +π
4 )
C.y =cos(2 x + 3
2 π)
D.y =sin(2 x +π
2 )
【答案】C
【分析】根据正弦函数、余弦函数,正切函数的奇偶性以及周期公式逐项判断
即可.
【详解】对于A,y = tan 2 x的最小正周期T =π
2 ,故A 错误;
对于B,y = tan(x +π
4 )为非奇非偶函数,故B 错误;
对于C,y =cos(2 x + 3
2 π)=sin 2 x为奇函数,且最小正周期为T =2π
2 =π,故C
正确;
对于D,y =sin(2 x +π
2 )=cos2 x为偶函数,故D 错误.
故选:C.
10.函数y =sin3 x cos3 x是( )
A.最小正周期为π
3 的奇函数
B.最小正周期为π
3 的偶函数
C.最小正周期为2π
3 的奇函数
D.最小正周期为2π
3 的偶函数
【答案】A
【分析】利用二倍角正弦公式化简得y =sin3 x cos3 x = 1
2 sin 6 x,由此判断.
【详解】因为y =sin3 x cos3 x = 1
2 sin 6 x,
所以函数y =sin3 x cos3 x为奇函数,且周期为2π
6 =π
3 .
故选:A.
5
题型三、正弦函数的对称性
1.函数y =sin(2 x - π
3)图象的对称轴方程可能是( )
A.x = π
6
B.x = 5
12 π
C.x = π
3
D.x = π
2
【答案】B
【分析】易知正弦函数的对称轴,因此用整体的思想可以列出方程求解.
【详解】令2 x - π
3 = π
2 +k π ,k ∈Z,
解得x = 5 π
12 + k π
2 ,k ∈Z,
所以y =sin(2 x - π
3 )的对称轴方程为x = 5 π
12 + k π
2 ,k ∈Z
当k =0时,其对称轴方程为x = 5 π
12 ,故B 正确;
因为A,C,D 均不满足对称轴方程,所以A,C,D 错误.
故选:B.
2.函数y =sin(2 x +π
4 )的一个对称中心的是( )
A.(-π
2 ,0)
B.(0,0)
C.(
π
8 ,0)
D.(
3π
8 ,0)
【答案】D
【分析】根据正弦函数对称中心计算求解.
【详解】令sin(2 x +π
4 )=0,则2 x +π
4 =k π, x =-π
8 + k π
2 ,k ∈Z,
当k =1时,对称中心为:(
3π
8 ,0),结合选项,ABC 错误,
故选:D.
3.函数f (x)=sin(2 x +π
3 )的一个对称中心的横坐标是( )
A.0
B.π
2
C.π
D.π
3
【答案】D
【分析】由f (x)=0可求得对称中心的横坐标.
【详解】由f (x)=sin(2 x +π
3 )=0,可得2 x +π
3 =k π,k ∈Z,
所以x = k π
2
-π
6 ,k ∈Z,所以当k =1时,x =π
3 ,
故选:D
4.已知函数f (x)=sin x +cos x的图象上距离原点最近的对称中心是( )
A.(-π
6 ,0)
B.(-π
4 ,0)
C.(
π
4 ,0)
D.(
3π
4 ,0)
【答案】B
【分析】利用辅助角公式,将原函数化成正弦型函数,结合正弦函数的图象求
出其对称中心坐标即得.
【详解】因f (x)=sin x +cos x = ❑√2sin( x +π
4 ),
由x +π
4 =k π,k ∈Z可得x =-π
4 +k π,k ∈Z,即函数f ( x)的对称中心为
(-π
4 +k π,0),k ∈Z,
故当k =0时,点(-π
4 ,0)为函数f ( x)距离原点最近的对称中心.
故选:B.
5.已知函数f (x)=sin (2 x +φ)(-π
2 <φ<π
2 )的图象关于x =π
3 对称,则φ =( )
A.-π
6
B.π
6
C.-π
3
D.π
3
【答案】A
【分析】由图象的对称性可得2π
3 +φ=k π+π
2
(k ∈Z),由此结合范围求出φ值.
【详解】由题意得f(
π
3 )=sin(
2π
3 +φ)=±1,
则2π
3 +φ=π
2 +k π,k ∈Z,即φ =k π-π
6 ,k ∈Z,
又-π
2 <φ<π
2 ,所以当k =0时,φ=-π
6 .
故选:A.
6.下列函数中,最小正周期是π 且图象关于直线x =π
3 对称的是( )
A.y =2sin(2 x -π
6 )
B.y =2sin(2 x -π
3 )
C.y =2sin(2 x +π
6 )
D.y =2sin( x
2 +π
3 )
【答案】A
【分析】利用最小正周期及对称轴,逐项验证判断得解.
【详解】对于A,函数y =2sin(2 x -π
6 )的最小正周期为2π
2 =π,
当x =π
3 时,2sin(2×π
3 -π
6 )=2,即函数图象关于直线x =π
3 对称,A 是;
对于B,当x =π
3 时,2sin(2×π
3 -π
3 )= ❑√3≠±2,即函数图象不关于直线x =π
3
对称,B 不是;
对于C,当x =π
3 时,2sin(2×π
3 +π
6 )=1≠±2,即函数图象不关于直线x =π
3 对
称,C 不是;
对于D,函数y =2sin( x
2 +π
3 )的最小正周期为
2π
1
2
= 4π,D 不是.
故选:A
7.函数y =2sin(2 x +π
6 )的图象的一个对称中心是( )
A.(-π
12 ,0)
B.(-π
6 ,0)
C.(
π
12 ,0)
D.(
π
6 ,0)
【答案】A
【分析】根据y =2sin(2 x +π
6 )计算对称中心横坐标满足x =-π
12 + k
2 π,k ∈Z,
解得答案.
【详解】函数y =2sin(2 x +π
6 )对称中心横坐标满足:2 x + π
6 =kπ ,k ∈Z,
即x =-π
12 + k
2 π,k ∈Z,当k =0时,对称中心为(-π
12 ,0),A 选项正确;
当k =1时,对称中心为(
5π
12 ,0),当k =-1时,对称中心为(-7π
12 ,0),B,C,D 选
项不正确;
故选:A.
8.已知函数f (x)=sin(3 x +φ),若f(x +π
12)是偶函数,则f (x)图象对称轴方程可
能是( )
A.x =π
4
B.x =π
3
C.x = 2π
3
D.x = 3π
4
【答案】D
【分析】首先求函数f(x +π
12)=sin(3 x +π
4 +φ),根据偶函数的性质求φ,再代
入函数的对称轴方程,即可求解.
【详解】函数f(x +π
12)=sin(3 x +π
4 +φ)是偶函数,
则π
4 +φ =π
2 + k π,k ∈Z,得φ =π
4 +k π,k ∈Z,
令3 x +φ=π
2 +k1π,k1∈Z,解得x = (k1-k)π
3
+π
12 (k1,k ∈Z).
因为k1,k ∈Z,则(k1-k)∈Z,经验证只有D 选项x = 3π
4 满足题意,此时
k1-k =2.
故选:D.
9.已知函数f (x)图象的一个对称中心为点(
π
3 ,1),f (x)的一个周期为4π,则
f (x)的解析式可能为( )
A.f (x)=sin(
1
2 x -π
6 )+1
B.f (x)=cos(
1
2 x -π
6 )+1
C.f (x)=sin(x +π
6 )+1
D.f (x)=cos(
1
4 x + 5π
12 )+1
【答案】A
【分析】通过验证f(
π
3 )=1,周期是否可以为4π可判断选项正误.
【详解】对于A,f(
π
3 )=sin0+1=1,最小正周期为
2π
1
2
= 4π,故A 正确;
对于B,f(
π
3 )=cos0+1=2,故B 错误;
对于C,f(
π
3 )=sinπ
2 +1=2,故C 错误;
对于D,f(
π
3 )=cosπ
2 +1=1,最小正周期为
2π
1
4
=8π,故D 错误.
故选:A
10.函数y =sin(x - π
3)的图象在区间(0,π ]上的对称轴方程为( )
A.x = π
6
B.x = π
3
C.x = 2π
3
D.x = 5 π
6
【答案】D
【分析】利用整体思想,结合正弦函数的对称轴,建立方程,可得答案.
【详解】令x - π
3 =kπ + π
2
(k ∈Z),解得x =kπ + 5 π
6 ,当k =0时,x = 5 π
6 ,
故函数y =sin(x - π
3)在区间(0,π ]上的对称轴方程为x = 5 π
6 .
故选:D.
6
题型四、正弦函数的单调性
1.已知函数f ( x)=sin(2 x +π
3 ),则( )
A.f ( x)在区间[-π
6 ,π
6 ]上单调递增
B.f ( x)在区间[-π
6 ,π
6 ]上单调递减
C.f ( x)在区间[π
6 ,π
2 ]上单调递增
D.f ( x)在区间[π
6 ,π
2 ]上单调递减
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用正弦函数的单调性逐项判断即可.
【详解】函数f ( x)=sin(2 x +π
3 ),
对于AB,当x∈[-π
6 ,π
6 ]时,2 x +π
3 ∈[0,2π
3 ],而正弦函数y =sin x在
[0,2π
3 ]上先递增后递减,
因此函数f ( x)在区间[-π
6 ,π
6 ]上不单调,AB 错误;
对于CD,当x∈[π
6 ,π
2 ]时,2 x +π
3 ∈[2π
3 ,4π
3 ],而正弦函数y =sin x在
[2π
3 ,4π
3 ]上单调递减,
因此f ( x)在区间[π
6 ,π
2 ]上单调递减,C 错误,D 正确.
故选:D
2.已知函数f (x)=cos(
π
3 - x)cos(
π
6 + x),则( )
A.f (x)在区间[-π
6 ,π
6 ]上单调递增B.f (x)在区间[-π
6 ,π
6 ]上单调递减
C.f (x)在区间[
π
6 ,π
2 ]上单调递增
D.f (x)在区间[
π
6 ,π
2 ]上单调递减
【答案】D
【分析】利用三角恒等变换得f ( x)= 1
2 sin(2 x +π
3 ),利用正弦函数的单调性逐
项判断即可.
【详解】f ( x)=cos(
π
3 - x)cos(
π
6 + x)=(
1
2 cos x +
❑√3
2 sin x)(
❑√3
2 cos x - 1
2 sin x)
=
❑√3
4 cos2 x + 1
4 sin 2 x = 1
2 sin(2 x +π
3 )
对于AB,当x∈[-π
6 ,π
6 ]时,2 x +π
3 ∈[0,2π
3 ],而正弦函数y =sin x在
[0,2π
3 ]上先递增后递减,
因此函数f ( x)在区间[-π
6 ,π
6 ]上不单调,AB 错误;
对于CD,当x∈[π
6 ,π
2 ]时,2 x +π
3 ∈[2π
3 ,4π
3 ],而正弦函数y =sin x在
[2π
3 ,4π
3 ]上单调递减,
因此f ( x)在区间[π
6 ,π
2 ]上单调递减,C 错误,D 正确.
故选:D
3.下列区间为函数y =2sin(2 x +π
4 )的增区间的是( )
A.[-π
2 ,π
2 ]
B.[- 3π
4 ,π
4 ]
C.[- 3π
8 ,0]
D.[-π
4 , 3π
4 ]
【答案】C
【分析】利用整体代入法求得题设函数的单调递增区间,从而检验得解.
【详解】对于y =2sin(2 x +π
4 ),
令2k π-π
2 ≤2 x +π
4 ≤2k π+π
2 ,k ∈Z,得k π- 3π
8 ≤x ≤k π+π
8 ,k ∈Z,
当k =-1时,- 11π
8
≤x ≤-7π
8 ,
当k =0时,- 3π
8 ≤x ≤π
8 ,
当k =1时,5π
8 ≤x ≤9π
8 ,
对于A,不满足[-π
2 ,π
2 ]⊆ [k π- 3π
8 ,k π+π
8 ],k ∈Z,故A 错误;
对于B,不满足[- 3π
4 ,π
4 ]⊆ [k π- 3π
8 ,k π+π
8 ],k ∈Z,故B 错误;
对于C,[- 3π
8 ,0]⊆ [k π- 3π
8 ,k π+π
8 ],k ∈Z,故C 正确;
对于D,不满足[-π
4 , 3π
4 ]⊆ [k π- 3π
8 ,k π+π
8 ],k ∈Z,故D 错误;
故选:C.
4.函数y =2sin(
π
6 -2 x)( x∈[0,π])的单调递增区间是( )
A.[0,π
3 ]
B.[
π
12 ,7π
12 ]
C.[
π
3
,5π
6 ]
D.[
5π
6
,π]
【答案】C
【分析】先利用诱导公式化简函数解析式,由正弦函数的图象性质求出函数的
单调增区间,再结合角的范围确定正确选项.
【详解】y =2sin(
π
6 -2 x)=-2sin(2 x -π
6 ),
由π
2 +2k π≤2 x -π
6 ≤3π
2 +2k π,k ∈Z,解得π
3 +k π≤x ≤5π
6 +k π,k ∈Z,
即函数的单调递增区间为[
π
3 + k π, 5π
6 +k π],k ∈Z ,
当k =0时,可得函数的单调递增区间为[
π
3 , 5π
6 ].
故选:C.
5.在下列四个函数中,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 = tan x
D.y =cos x
2
【答案】A
【分析】根据三角函数的性质及函数图象的变换一一判断即可.
【详解】对A:对A:y =|sin x|的图象是由y =sin x的图象将x轴下方的图象关于
x轴对称上去,
x轴及x轴上方部分不变所得,其函数图象如下所示:
则y =|sin x|的最小正周期为π,且在(
π
2 ,π)上单调递减,故A 正确;
对B:y =cos x的最小正周期为2π,故B 错误;
对C:y = tan x的最小正周期为π,但是在(
π
2 ,π)上单调递增,故C 错误;
对D:y =cos x
2的最小正周期为
2π
1
2
=4π,故D 错误.
故选:A.
6.已知函数f ( x)=2sin(ωx -π
6 )(ω>0)的最小正周期为π,则f ( x)的单调递增
区间为( )
A.[k π-π
3 ,k π+ 5π
6 ](k ∈Z )
B.[2k π-π
6 ,2k π+π
3 ](k ∈Z )
C.[k π-π
3 ,k π+π
6 ](k ∈Z )
D.[k π-π
6 ,k π+π
3 ](k ∈Z )
【答案】D
【分析】先根据周期计算ω,再根据正弦函数单调性求单调递增区间.
【详解】根据已知得2π
ω = π,得ω=2,则f ( x)=2sin(2 x - π
6 ),
由不等式2k π-π
2 ≤2 x -π
6 ≤2k π+π
2 (k ∈Z ),解得
k π-π
6 ≤x ≤k π+π
3 (k ∈Z ),
所以函数f ( x)的单调递增区间是[k π-π
6 ,k π+π
3 ](k ∈Z ).
故选:D.
7.已知函数f ( x)= ❑√3sin 2 x +sin(
π
2 +2 x),则函数y = f ( x)的单调递增区间是
( )
A.[k π-π
3 ,k π+π
6 ],k ∈Z
B.[k π-π
6 ,k π+ 5π
6 ],k ∈Z
C.[2k π-π
3 ,2k π+π
6 ],k ∈Z
D.[2k π-π
6 ,2k π+ 5π
6 ],k ∈Z
【答案】A
【分析】利用三角恒等变换得f ( x)=2sin(2 x + π
6),再求出其单调区间即可.
【详解】f ( x)= ❑√3sin 2 x +sin(
π
2 +2 x)= ❑√3sin 2 x +cos2 x =2sin(2 x + π
6),
令2kπ - π
2 ≤2 x + π
6 ≤2kπ + π
2 ,k ∈Z,
解得k π-π
3 ≤x ≤k π+π
6 ,k ∈Z,所以其单调递增区间为
[k π-π
3 ,k π+π
6 ],k ∈Z.
故选:A.
8.奇函数f (x)=2cos(2 x +φ)(0<φ<π )的单调减区间可以是( )
A.[- π
4 , π
4]
B.[- π
2 ,- π
4]
C.[0, π
2]
D.[
π
4 , π
2]
【答案】A
【分析】奇函数条件确定φ 的值,化简后利用正弦函数的单调性求得.
【详解】由题f ( x)=2cos(2 x +φ) 为奇函数,需满足 f (- x)=- f ( x).
代入得:2cos(-2 x +φ)=-2cos(2 x +φ)⇔cos(2 x -φ)=-cos(2 x +φ),
利用余弦函数的性质,当且仅当 φ = π
2 时等式对所有 x 成立.
f (x)=2cos(2 x + π
2)=-2sin (2 x).
令2 x∈[- π
2 +2kπ , π
2 +2kπ], k ∈Z.
解得:x∈[- π
4 + kπ , π
4 + kπ].
当 k =0 时,减区间为 [- π
4 , π
4],
故选: A.
9.下列函数中,最小正周期为π
2 ,且在(0,π
12)上单调递减的是( )
A.y =sin(4 x)
B.y =cos(
1
2 x)
C.y =-cos(4 x)
D.y =tan(-2 x)
【答案】D
【分析】根据正余弦函数,正切函数的周期性和单调性逐一判断即可.
【详解】对于A,由x∈(0,π
12),得4 x∈(0,π
3 ),
所以函数y =sin(4 x)在(0,π
12)上单调递增,故A 不符题意;
对于B,函数y =cos(
1
2 x)的周期T = 2π
1
2
= 4π,故B 不符题意;
对于C,由x∈(0,π
12),得4 x∈(0,π
3 ),
所以函数y =-cos(4 x)在(0,π
12)上单调递增,故C 不符题意;
对于D,函数y =tan(-2 x)=- tan 2 x的周期T =π
2 ,
由x∈(0,π
12),得2 x∈(0,π
6 ),
所以函数y =tan(-2 x)=- tan 2 x在(0,π
12)上单调递减,故D 符合题意.
故选:D.
10.函数f ( x)=- ❑√5sin(2 x +π
3 )的单调递增区间为( )
A.[π
12 +k π, 7π
12 +k π](k ∈Z )
B.[-π
3 + k π,π
6 +k π](k ∈Z )
C.[π
6 +k π, 2π
3 +k π](k ∈Z )
D.[- 5π
12 +k π,π
12 +k π](k ∈Z )
【答案】A
【分析】利用正弦函数的单调性列出不等式求解即可.
【详解】依题意,函数f ( x)的递增区间,即为函数y =sin(2 x + π
3 )的递减区间,
由π
2 +2k π≤2 x +π
3 ≤3π
2 +2k π,k ∈Z,解得π
12 +k π≤x ≤7π
12 +k π,k ∈Z,
所以f ( x)的单调递增区间为[π
12 +k π, 7π
12 +k π](k ∈Z ).
故选:A.
11.函数y =3sin(
π
3 -2 x)的单调递增区间是( )
A.[-π
2 +2k π,π
2 +2k π](k ∈Z) B.[
π
2 +2k π, 3π
2 +2k π](k ∈Z)
C.[
5π
12 + k π, 11π
12 + k π](k ∈Z) D.[-π
12 +k π, 5π
12 + k π](k ∈Z)
【答案】C
【分析】根据诱导公式变形后,利用正弦函数的递减区间可得结果.
【详解】因为y =3sin(π
3 -2 x)=-3sin(2 x -π
3 ),
由π
2 +2k π≤2 x -π
3 ≤3π
2 +2k π(k ∈Z),得5π
12 +k π≤x ≤11π
12 +k π(k ∈Z),
所以函数y =3sin(
π
3 -2 x)的单调递增区间是[k π+ 5π
12 ,k π+ 11π
12 ],k ∈Z.
故选:C.