专题5.4 三角函数的图象与性质(举一反三专项训练)
【全国通用】
目录
第一部分 题型专
练
【题型1 求三角函数的定义域、值域(最值)】.................................................................................................1
【题型2 三角函数的图象识别与交点问题】.........................................................................................................3
【题型3 三角函数图象变换问题】..........................................................................................................................6
【题型4 由部分图象求函数的解析式】..................................................................................................................8
【题型5 三角函数的单调性问题】........................................................................................................................11
【题型6 三角函数的周期性、对称性与奇偶性的灵活运用】...........................................................................14
【题型7 三角函数的零点问题】............................................................................................................................16
【题型8 三角函数与三角恒等变换的综合应用】...............................................................................................18
第二部分 分层突破
A 组 基础跟踪练
B 组 培优提升练
【题型1 求三角函数的定义域、值域(最值)】
1.(2025·安徽·模拟预测)已知函数f (x)=2cos(
π
6 −2 x),则函数f (x)在[−π
12 ,π
2 ]上的值域为
( )
A.[−√3,1]
B.[−√3,2]
C.[−1,2]
D.[−2,2]
【答案】B
【解题思路】应用整体法,结合余弦函数的性质求函数值域.
【解答过程】因为x∈[−π
12 ,π
2 ],所以π
6 −2 x∈[−5π
6 ,π
3 ],则cos(
π
6 −2 x)∈[−√3
2 ,1],
1
所以f (x)=2cos(
π
6 −2 x)∈[−√3,2].
故选:B.
2.(2025·山西·模拟预测)设函数f (x)=sin2 x在区间[
π
6 , 7π
12 ]的最小值和最大值分别为m和M,则
M −m=( )
A.2
B.3
2
C.2−√3
2
D.1+√3
2
【答案】B
【解题思路】由正弦函数的性质,即可得到结果.
【解答过程】若x∈[
π
6 , 7π
12 ],则2 x∈[
π
3 , 7π
6 ],
由正弦函数的性质可知,
当2 x = 7
6 π时,函数取得最小值,即m=−1
2,
当2 x =π
2 时,函数取得最大值,即M =1,
所以M −m= 3
2.
故选:B.
3.(24-25 高一上·全国·课后作业)函数f (x)=−cos(x +π
6 ), x∈[−π
3 , 2π
3 ]的值域为( )
A.[−1
2 , 1
2]
B.[−√3
2 , 1
2]
C.[−1, √3
2 ]
D.[−1
2 ,1]
【答案】C
【解题思路】首先求x +π
6 的范围,再根据余弦函数的性质求值域.
【解答过程】因为x∈[−π
3 , 2π
3 ],所以x +π
6 ∈[−π
6 , 5π
6 ],则cos(x + π
6)∈[−√3
2 ,1],
故f (x)的值域为[−1, √3
2 ].
故选:C.
2
4.(2025·河南·二模)若函数f (x)=sin ωx (ω>0)在区间(π,2π)内没有最小值,则ω的取值范围为
( )
A.(0, 1
2]∪[
3
2 , 5
3]
B.(0, 2
3]∪[
4
3 ,2] C.(0, 1
4]∪[
1
2 , 3
4]
D.
(0, 3
4]∪[
3
2 , 7
4]
【答案】D
【解题思路】由题设y =sin t在(ωπ,2ωπ)上没有最小值,结合正弦函数图象的性质列不等式求参数范
围.
【解答过程】由x∈(π,2π),则t =ωx ∈(ωπ,2ωπ)且ω>0,
所以y =sint在(ωπ,2ωπ)上没有最小值,
若0<ωπ<2ωπ≤3π
2 ,可得0<ω≤3
4 ,
若3π
2 +2k π≤ωπ<2ωπ≤7π
2 +2k π且k ∈N,可得3
2 +2k ≤ω≤7
4 +k,k ∈N,
所以3
2 ≤ω≤7
4 ,
综上,ω∈(0, 3
4]∪[
3
2 , 7
4].
故选:D.
【题型2 三角函数的图象识别与交点问题】
5.(2025·江苏扬州·三模)当x∈[0,2π]时,曲线y =sin 2 x与y =2sin(2 x−π
4 )的交点个数为( )
A.3
B.4
C.6
D.8
【答案】B
【解题思路】根据五点法作图,在同一坐标系中画出函数图形,判断交点个数.
【解答过程】作y =sin2 x图像,列表:
2 x
0
π
2
π
3π
2
2π 5π
2
3π
7π
2
4π
x
0
π
4
π
2
3π
4
π
5π
4
3π
2
7π
4
2π
sin2 x 0
1
0
−1
0
1
0
−1
0
3
作y =2sin(2 x−π
4 )图像,列表:
2 x−π
4
−π
4
0
π
2
π
3π
2
2π
5π
2
3π
7π
2
15π
4
x
0
π
8
3π
8
5π
8
7π
8
9π
8
11π
8
13π
8
15π
8
2π
2sin(2 x−π
4 −√2
0
2
0
−2
0
2
0
−2
−√2
在同一坐标系中画出图形,如下图所示,
则两个函数在[0,2π]上有4 个交点.
故选:B.
6.(2025·天津和平·三模)函数f (x)=−x +(e
x+e
−x)sin x在区间[−3.2,3.2]的图象大致为( )
A.
B.
4
C.
D.
【答案】A
【解题思路】根据函数的奇偶性以及函数值的正负即可排除求解.
【解答过程】由于f (−x)= x +(e
−x+e
x)sin(−x)=−[−x +(e
x+e
−x)sin x]=−f (x),
故f (x)为奇函数,其图象关于原点对称,此时可排除CD,
又∵sin3.2<0,∴f (3.2)=−3.2+(e
3.2+e
−3.2)sin3.2<0,故排除B,
故选:A.
7.(2025·贵州安顺·模拟预测)曲线y =2cos(2 x +π
2 )与直线y = x−1的交点个数为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
【答案】A
【解题思路】作出y =2cos(2 x +π
2 )与y = x−1的大致图象,由图象即可判断交点个数.
【解答过程】2cos[2×(−3π
4 )+π
2 ]=−2>−3π
4 −1,2cos(2×3π
4 +π
2 )=2>3π
4 −1,
2cos(2×7π
4 +π
2 )=2<7π
4 −1,
作出y =2cos(2 x +π
2 )与y = x−1的大致图象,易知共有3 个交点.
故选:A.
8.(2025·贵州黔东南·模拟预测)函数f (x)= 5 xcos x
e|x|
+sin x的大致图象为( )
5
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解题思路】根据函数的奇偶性,排除C,再由当x∈(0,π
2 )时,f (x)>0排除A,B,即可求解.
【解答过程】由题意,函数f (x)= 5 xcos x
e|x|
+sin x的定义域为(−∞,+∞),关于原点对称,
且f (−x)= 5(−x)cos(−x)
e|−x|
+sin(−x)= −5 xcos x
e|x|
−sin x =−f (x)所以函数f (x)是奇函数,其图象关于
原点中心对称,排除C;
又由当x∈(0,π
2 )时,f (x)>0排除A,B;
故选:D.
【题型3 三角函数图象变换问题】
9.(2025·广东广州·模拟预测)将函数f (x)=sin(4 x +π
3 )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2 倍
(纵坐标不变),再将所得图象向左平移π
6 个单位长度,则得到的图象对应的函数解析式为( )
A.y =sin(2 x +π
3 )
B.y =cos2 x
C.y =sin(2 x + 2π
3 ) D.
y =−sin 8 x
【答案】C
【解题思路】利用三角函数的平移伸缩变换即可求解.
【解答过程】函数f (x)=sin(4 x +π
3 )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2 倍(纵坐标不变),
6
得到图象对应的函数解析式为y =sin(
1
2 ×4 x +π
3 )=sin(2 x +π
3 ),
再将所得图象向左平移π
6 个单位长度,则得到的图象对应的函数解析式为
y =sin[2(x +π
6 )+π
3 ]=sin(2 x +2π
3 ).
故选:C.
10.(2025·河北石家庄·三模)将函数f (x)=sin(2 x +π
3 )+3的图象向右平移π
12个单位长度,得到函数
g(x)的图象,则函数g(x)图象的一个对称中心是( )
A.(−π
12 ,3)
B.(−π
12 ,0)
C.(
π
6 ,3)
D.(
π
6 ,0)
【答案】A
【解题思路】根据乳香的平移变换可得函数g(x)的解析式,利用整体代换法即可求解函数g(x)图象的对称
中心.
【解答过程】由题知g(x)= f(x−π
12)=sin[2(x−π
12)+π
3 ]+3=sin(2 x +π
6 )+3.
令2 x +π
6 =k π,k ∈Z,解得x =−π
12 + k π
2 ,k ∈Z,∴函数g(x)图象的对称中心
(−π
12 + k π
2 ,3),k ∈Z.
∴当k =0时,(−π
12 ,3)为函数g(x)图象的一个对称中心.
故选:A.
11.(2025·湖南永州·模拟预测)2025 年“九·三”阅兵活动中,官兵步伐高度一致,假设官兵的步伐可由
简谐振动表示为f (x)=cos(2 x +π
6 ).将函数f (x)的图象上所有点向右平移π
6 个单位长度,可得到函数
g(x)的图象,则函数g(x)的解析式为( )
A.g(x)=cos2 x
B.g(x)=cos(2 x +π
3 )
C.g(x)=cos(2 x−π
6 )
D.g(x)=−sin 2 x
7
【答案】C
【解题思路】根据函数的平移求解即可.
【解答过程】由题意,可得g(x)=cos[2(x−π
6 )+π
6 ]=cos(2 x−π
6 ).
故选:C.
12.(2025·甘肃庆阳·三模)已知函数f (x)=sin(
π
2 x +φ)(|φ|≤π
4 ),将y = f (x)图象上所有的点向左平
移2
3个单位长度后得到的曲线关于y轴对称,则下列结论正确的是( )
A.y = f (x)在(0,1)上为增函数
B.φ =π
8
C.y = f (x)在(−1,2)上有两个零点
D.y = f (x)在(−1,2)上有无数个零点
【答案】C
【解题思路】通过平移后的对称性确定φ =π
6 ,进而得到f (x)=sin(
π
2 x +π
6 ),再结合选项逐个判断即
可.
【解答过程】f (x)=sin(
π
2 x +φ)向左平移2
3个单位长度可得:g(x)=sin(
π
2 x +π
3 +φ),
因为得到的曲线关于y轴对称,
所以π
3 +φ=π
2 +k π,(k ∈Z),又|φ|≤π
4 ,
所以取k =0,可得φ=π
6 ,B 错,
所以f (x)=sin(
π
2 x +π
6 ),
对于A:因为f(
2
3)=sin(
π
2 × 2
3 +π
6 )=sinπ
2 =1,
所以f (x)的图象关于x = 2
3对称,所以f (x)在(0,1)上不单调,A 错误;
对于C,由π
2 x +π
6 =k π得函数f (x)的零点为x =2k −1
3 ,k ∈Z,
8
令−1<2k −1
3 <2,解得−1
3 <k < 7
6,
所以k =0,1,即f (x)在(−1,2)上有两个零点,C 正确;D 错误,
故选:C.
【题型4 由部分图象求函数的解析式】
13.(2025·山西·模拟预测)已知函数f (x)=3cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<2π)的部分图象如图所示,A,B
分别是相邻的最高点与最低点,直线AB 的方程为y =−2 x +10,则f (x)=( )
A.3cos(
π x
4 +π
4 )
B.3cos(
π x
3 + 5π
6 )
C.−3cosπ x
2
D.3cos(
π x
3 + 7π
6 )
【答案】B
【解题思路】由题意可得A ,B的坐标,即可得到函数周期,从而可得ω,再将点A的坐标代入,即可得到
φ.
【解答过程】因为A是最高点,所以y A =3,将y =3代入直线方程y =−2 x +10,可得x = 7
2,
所以A(
7
2 ,3),
因为B是最低点,所以yB=−3,将y =−3代入直线方程y =−2 x +10,可得x = 13
2 ,
所以B(
13
2 ,−3),
则T =2(
13
2 −7
2)=2×3=6,则ω= 2π
T
= 2π
6 =π
3 ,
所以f (x)=3cos(
π
3 x +φ),
将A(
7
2 ,3)代入f (x)=3cos(
π
3 x +φ),可得3=3cos(
π
3 × 7
2 +φ),
9
即cos(
7
6 π+φ)=1,所以7
6 π+φ=2k π,k ∈Z,解得φ=−7
6 π+2k π,k ∈Z,
又0<φ<2π,当k =1时,φ= 5
6 π,
所以f (x)=3cos(
π x
3 + 5π
6 ).
故选:B.
14.(2025·广西南宁·模拟预测)在物理学中简谐运动可以用函数
f ( x)= A sin(ωx +φ)( A >0,ω>0,|φ|<π)来表示,其部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A.函数f ( x)的图象关于点(
π
6
,0)成中心对称
B.函数f ( x)的解析式可以为f ( x)=2cos(2 x−2π
3 )
C.函数f ( x)在[0,π]上的值域为[0,2]
D.若把f ( x)图象上所有点向右平移π
12 个单位,则所得函数是y =2sin(2 x +π
12)
【答案】B
【解题思路】利用图像求出函数f (x)的解析式,对于A 代入解析式即可判断,对于B 利用诱导公式即可判
断,对于C 利用x∈[0,π],得2 x−π
6 ∈[−π
6 , 11π
6 ],即可求得f (x)的值域,进而即可判断,对于
D 利用图象的变换即可判断.
【解答过程】由图可知A =2, 3T
4 = 3
4 ⋅2π
ω = 3π
2ω =13π
12
−π
3
=3π
4
,所以T =π,ω=2,
且2×π
3
+φ=π
2
+2k π,k ∈Z,所以φ=−π
6
+2k π,k ∈Z,
又因为|φ|<π,所以只能k =0,φ=−π
6
,所以f ( x)=2sin(2 x−π
6 ),
对于A, f(
π
6 )=2sin(
π
3 −π
6 )=2sinπ
6
=1≠0,故A 错误;
10
对于B.f ( x)=2sin(2 x−π
6 )=2cos[
π
2 −(2 x−π
6 )]=2cos(
2π
3
−2 x)=2cos(2 x−2π
3 ),故B 正
确;
对于C, 0≤x ≤π⇒−π
6 ≤2 x−π
6 ≤11π
6
⇒−1≤sin(2 x−π
6 )≤1⇒f (x)∈[−2,2],故C 错误;
对于D,若把f ( x)图象上所有点右平移π
12 个单位,则所得函数是
y =2sin[2⋅(x−π
12)−π
6 ]=2sin(2 x−5π
12 ),故D 错误.
故选:B.
15.(2025·陕西咸阳·二模)已知函数f (x)= A sin (ωx +φ)(A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则
f(
2025π
2 )=( )
A.1
B.−1
C.√3
D.−√3
【答案】D
【解题思路】根据图象,依次求出A ,ω,φ,得到函数的解析式,代值计算即可.
【解答过程】由图易知A =2,函数的最小正周期T满足:3T
4 = 13π
12 −π
3 = 3π
4 ,得到T =π,
又ω>0,所以2π
ω =π,解得ω=2,
又函数图象经过点( 13 π
12 ,2),则有2× 13π
12 +φ =π
2 +2k π,k ∈Z,解得φ=−5π
3 +2k π,k ∈Z,
所以f (x)=2sin(2 x−5π
3 ),则f(
2025π
2 )=2sin(2025π−5π
3 )=−√3,
故选:D.
16.(2025·四川自贡·三模)已知函数f (x)= A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π
2 )的部分图象如图所示,
11
下列说法正确的是( )
A.函数y = f (x)的图象关于直线x =−π
6 对称
B.函数y = f (x)的图象关于点(−5π
12 ,0)对称
C.函数y = f (x)在[−2π
3 ,−π
6 ]上单调递减
D.当x∈[0,π
4 ]时,f (x)∈[1,2]
【答案】D
【解题思路】根据函数图象,求出函数f ( x)的解析式,代入检验法可判断AB;根据正弦函数的单调性可
判断C,根据三角函数的值域可判断D.
【解答过程】由图知A =2,T
4 =π
3 −π
12 =π
4 ,
所以T = 2π
|ω| =π,解得ω=2,
f ( x)过点(
π
12 ,2),所以2sin(2×π
12 +φ)=2,
即sin(π
6 +φ)=1,又|φ|<π
2 ,所以φ=π
3 ,
所以f ( x)=2sin(2 x +π
3 ),
对于A:f (−π
6 )=2sin(−π
3 +π
3 )=0,
所以函数y = f (x)的图象关于点(−π
6 ,0)对称,故A错误;
对于B:f (−5π
12 )=2sin(−5π
6 +π
3 )=−2,
12
所以函数y = f (x)的图象关于直线x =−5π
12 对称,故B错误;
对于C:π
2 +2k π≤2 x +π
3 ≤3π
2 +2k π,k ∈Z,
π
6 +2k π≤2 x ≤7π
6 +2k π,k ∈Z,
所以π
12 + k π≤x ≤7π
12 + k π,k ∈Z,
取k =−1,得−11π
12 ≤x ≤−5π
12 ,
函数y = f (x)在[−2π
3 ,−5π
12 ]上单调递减,故C错误;
对于D:x∈[0,π
4 ],所以2 x∈[0,π
2 ],所以2 x +π
3 ∈[
π
3 ,5π
6 ],
所以sin(2 x +π
3 )∈[
1
2 ,1],所以f ( x)∈[1,2],故D正确.
故选:D.
【题型5 三角函数的单调性问题】
17.(2025·内蒙古包头·二模)已知f (x)=sin(ωx +π
6 )(ω>0)在[−π
6 ,π
4 ]上单调递增,则ω的取值范
围是( )
A.(0, 2
3]
B.(0, 4
3]
C.[
2
3 , 4
3]
D.[
4
3 ,2]
【答案】B
【解题思路】先根据题意求出0<ω≤12
5 ,再根据−π
6 ≤x ≤π
4 求出
−π
6 ω+π
6 ≤ωx +π
6 ≤π
4 ω+π
6 ,再根据ω的范围约束出−π
6 ω+π
6 和π
4 ω+π
6 范围,最后结合正弦
函数图象即可求出ω的范围.
【解答过程】由题意可知π
4 −(−π
6 )≤π
ω ,则0<ω≤12
5 ,
因−π
6 ≤x ≤π
4 ,则−π
6 ω+π
6 ≤ωx +π
6 ≤π
4 ω+π
6 ,
则−7π
30 ≤−π
6 ω+π
6 <π
6 ,π
6 <π
4 ω+π
6 ≤23π
30 ,
13
因f (x)在[−π
6 ,π
4 ]上单调递增,
结合正弦函数图象性质可得π
6 <π
4 ω+π
6 ≤π
2 ,解得0<ω≤4
3 ,
故ω的取值范围是(0, 4
3].
故选:B.
18.(2025·山东·三模)已知函数f ( x)=sin
2 x−cos
2 x,则( )
A.f ( x)在(−π
2 ,π
6 )上单调递减
B.f ( x)在(−π
4 ,π
12 )上单调递减
C.f ( x)在(0,π
3 )上单调递增
D.f ( x)在(π
4 , 7π
12 )上单调递减
【答案】C
【解题思路】利用二倍角的余弦公式,结合余弦函数的单调性逐项分析判断.
【解答过程】依题意,函数f ( x)=−cos2 x,
对于A,因为f (0)=−cos0=−1,f (π
12 )=−cosπ
6 =−√3
2 ,则f (0)<f (π
12 ),
所以f ( x)在(−π
2 ,π
6 )上不是单调递减函数,A 错误;
对于B,因为f (0)=−cos0=−1,f (π
24 )=−cosπ
12 >−1,则f (0)<f (π
24 ),
所以f ( x)在(−π
4 ,π
12 )上不是单调递减函数,B 错误;
对于C,当x∈(0,π
3 )时,2 x∈(0,2π
3 ),余弦函数y =cos x在(0,2π
3 )上单调递减,
因此f ( x)在(0,π
3 )上单调递增,C 正确;
对于D,因为f (π
3 )=−cos2π
3 = 1
2,f (π
2 )=−cosπ=1,则f (π
3 )<f (π
2 ),
14
所以f ( x)在(π
4 , 7π
12 )上不是单调递减函数,D 错误.
故选:C.
19.(2025·辽宁·模拟预测)已知函数f (x)=2cos(ωx + 10π
3 )(ω>0)在区间(
2π
3 , 5π
3 )内单调递增,
则ω的最大值为( )
A.2
5
B.2
C.3
5
D.5
3
【答案】A
【解题思路】根据余弦函数单调性计算求解参数即可得出最大值.
【解答过程】由题f (x)=−2cos(ωx +π
3 ),
因为f (x)在区间(
2π
3 , 5π
3 )内单调递增,
所以y =2cos(ωx +π
3 )(ω>0)在区间(
2π
3 , 5π
3 )内单调递减,
所以¿,k ∈Z,
解得3k −1
2 ≤ω≤6
5 k + 2
5,k ∈Z,
又ω>0,所以只有当k =0时,不等式有解,解集为¿,
所以ω的最大值为2
5.
故选:A.
20.(2025·全国·模拟预测)将函数y =sin (2 x +φ)(0<φ<π)的图象向左平移π
6 个单位长度,得到函数
y = f (x)的图象,直线x =π
4 为y = f (x)的图象的一条对称轴,则函数f (x)的一个单调递增区间是( )
A.(−π
4 ,π
4 )
B.(−π
3 ,π
3 )
C.(0,π
2 )
D.(
π
3 , 3π
4 )
【答案】D
【解题思路】先求出f (x),再利用对称轴求出φ = 2π
3 ,令π
2 +2mπ≤2 x ≤3π
2 +2mπ,m∈Z求出
f (x)的单调递增区间,再赋值即可.
15
【解答过程】由题意可得,f (x)=sin[2(x +π
6 )+φ]=sin(2 x +π
3 +φ),
因为f (x)的图象关于直线x =π
4 对称,
所以f(
π
4 )=sin(
π
2 +π
3 +φ)=cos(
π
3 +φ)=±1,
则π
3 +φ =k π,k ∈Z,即φ =−π
3 + k π,k ∈Z,
又0<φ<π,所以φ= 2π
3 ,则f (x)=sin(2 x +π
3 + 2π
3 )=−sin 2 x,
令π
2 +2mπ≤2 x ≤3π
2 +2mπ,m∈Z,则π
4 +mπ≤x ≤3π
4 +mπ,m∈Z,
则f (x)的单调递增区间为[
π
4 +mπ,3π
4 +mπ],m∈Z,
当m=0时,f (x)的一个单调递增区间是[
π
4 ,3π
4 ],故D 选项正确;
当m=−1时,f (x)的一个单调递增区间是[−3π
4 ,−π
4 ],
由于−1和0之间无其他整数,故A,B,C 选项错误.
故选:D.
【题型6 三角函数的周期性、对称性与奇偶性的灵活运用】
21.(2025·湖南·模拟预测)已知函数f ( x)=sin(ωx −π
3 )(ω>0)的最小正周期为T,且π
2 <T < 3π
2 ,
函数y = f(x + π
6)为奇函数,则f(
π
4 )=( )
A.−1
2
B.1
2
C.√3
2 −1
D.3
2
【答案】B
【解题思路】根据正弦型最小正周期公式,结合奇函数的性质进行求解即可.
【解答过程】由π
2 <T < 3π
2 ⇒π
2 < 2π
ω < 3π
2 ⇒ 4
3 <ω<4,
因为函数y = f(x + π
6)= sin(ωx +πω
6
−π
3 )为奇函数,
16
所以有πω
6
−π
3 =k π⇒ω=2+6k(k ∈Z ),则ω=2,
所以f(
π
4 )=sin(2×π
4 −π
3 )=sinπ
6 = 1
2,
故选:B.
22.(2025·广东佛山·三模)将函数f (x)= 4 cos(2 x +π
3 )的图象向右平移π
3 个单位长度,得到函数g(x)
的图象,则下列结论正确的是( )
A.g(x)是奇函数
B.g(x)的图象关于直线x =π
12对称
C.g(x)在[−π
6 ,π
3 ]上的值域为[−2,4] D.g(x)在[0,π
2 ]上单调递增
【答案】C
【解题思路】首先根据平移规律求函数g(x)的解析式,根据奇函数的性质,判断A,利用代入法,判断
BCD.
【解答过程】由题意知g(x)= 4cos(2 x−π
3 ),g(x)不是奇函数,故A 错误.
g(
π
12)= 4cos(−π
6 )=2√3≠± 4 , g(x)不关于直线x =π
12对称,故B 错误.
由x∈[−π
6 ,π
3 ],得2 x−π
3 ∈[−2π
3 ,π
3 ],则4cos(2 x−π
3 )∈[−2,4],故C 正确.
当x∈[0,π
2 ]时,2 x−π
3 ∈[−π
3 , 2π
3 ],而y =cos x在[−π
3 , 2π
3 ]上不单调,
所以g(x)在[0,π
2 ]上不单调,故D 错误.
故选:C.
23.(2025·浙江嘉兴·二模)已知函数f ( x)=sin(2ωx−π
6 )+b(ω>0)的最小正周期为T,且
2π
3 <T < 3π
2 ,函数y = f ( x +π
12 )+1为奇函数,则f (π
4 )=( )
A.1
2
B.√3
2 −1
C.√3
2 +1
D.3
2
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,利用周期可得2
3 <ω< 3
2,再利用奇函数的性质求出b,ω,进而求出函数值.
17
【解答过程】依题意,f ( x +π
12 )+1=sin[2ωx +π
6 (ω−1)]+b+1,由y = f ( x +π
12 )+1为奇函数,
得b+1=0,且π
6 (ω−1)=k π,k ∈N,解得b=−1,ω=6k +1(k ∈N),
由2π
3 <T < 3π
2 ,得2π
3 < 2π
2ω < 3π
2 ,解得2
3 <ω< 3
2,因此ω=1,f ( x)=sin(2 x−π
6 )−1,
所以f (π
4 )=sinπ
3 −1= √3
2 −1.
故选:B.
24.(2025·天津·模拟预测)已知函数f ( x)=2sin(ωx −π
6 )(ω>0)和
g( x)=3cos(2 x +φ)+1(|φ|<π
2 )的图象的对称轴完全相同,令h( x)=sin(ωx −φ),则下列结论错误
的是( )
A.h(x)的一个周期为−2π
B.h(x)的图象关于直线x = 5π
12 对称
C.h( x +π)的一个零点为x =π
6
D.h(x)在(
π
2 ,π)单调递减
【答案】D
【解题思路】根据已知及正余弦函数的对称性得到ω=2、φ=π
3 ,进而有h( x)=sin(2 x−π
3 ),再由正
弦型函数的性质依次判断各项的正误,即可得答案.
【解答过程】令ωx −π
6 =π
2 + k π,k ∈Z,则x =2π
3ω + k π
ω ,k ∈Z为f ( x)的对称轴方程,
令2 x +φ =mπ,m∈Z,则x = mπ
2
−φ
2 ,m∈Z为g( x)的对称轴方程,
由f ( x)与g( x)的对称轴完全相同,则ω=2,即对称轴为x =π
3 + k π
2 = mπ
2
−φ
2 ,k ,m∈Z,
所以(m−k )π
2
=π
3 + φ
2 ,k ,m∈Z且|φ|<π
2 ,则φ =π
3 ,
所以h( x)=sin(2 x−π
3 ),其最小正周期T =π,故−2π也是一个周期,A 对;
h( 5π
12 )=sin( 5π
6 −π
3 )=1,故h(x)的图象关于直线x = 5π
12 对称,B 对;
18
h( x +π)=sin(2 x +2π−π
3 )=sin(2 x−π
3 ),当x =π
6 有sin(2×π
6 −π
3 )=0,
所以h( x +π)的一个零点为x =π
6 ,C 对;
x∈(
π
2 ,π),则2 x−π
3 ∈(2π
3 ,5π
3 ),显然h( x)=sin(2 x−π
3 )在给定区间内不单调,D 错.
故选:D.
【题型7 三角函数的零点问题】
25.(2025·浙江·三模)若函数f (x)=2cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π
2 )的最小正周期为π,其图象的一
条对称轴的方程为x =π
3 ,则函数f (x)在[−π,π]上的零点个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】D
【解题思路】根据余弦型函数的周期及对称轴的求法求出ω,φ的值,再根据零点的定义及取值范围求出零
点的值从而确定零点的个数.
【解答过程】由题2π
ω =π,得ω=2,
又2×π
3 +φ=k π,k ∈Z,得φ =k π−2π
3 ,k ∈Z,
因为0<φ<π
2 ,所以φ=π
3 ,
令f (x)=0得2 x +π
3 =k π+π
2 ,k ∈Z,即x = k π
2 +π
12,k ∈Z,
当k =−2,−1,0,1 时,x =−11π
12 ,−5π
12 ,π
12,7π
12 ∈[−π,π],
得f (x)在[−π,π]上有4 个零点.
故选:D.
26.(2025·青海西宁·模拟预测)设函数f ( x)=sin(ωx −π
6 )(ω>0),若f ( x)在(0,π
2 )上有且只有2 个
零点,则ω的取值范围是( )
A.(
7
3 ,3)
B.(
7
3 ,3]
C.(
7
3 , 13
3 )
D.(
7
3 , 13
3 ]
【答案】D
19
【解题思路】由x的取值范围,求出ωx −π
6 的范围,再根据正弦函数的图象性质解不等式即得.
【解答过程】因f (x)=sin(ωx −π
6 )(ω>0),
由x∈(0,π
2 ),可得ωx −π
6 ∈(−π
6 ,π
2 ω−π
6 ),
因为f (x)在(0,π
2 )上有且只有2个零点,
由正弦函数的图象可知,需使π <π
2 ω−π
6 ≤2π,解得7
3 <ω≤13
3 .
故选:D.
27.(2025·浙江杭州·模拟预测)已知函数f (x)=2sin(2 x +π
6 )+1,则函数f (x)在x∈(0,a)上恰有1 个
零点,则实数a的取值范围为
.
【答案】(
π
2 ,5π
6 ]
【解题思路】由题可得2 x +π
6 ∈(
π
6 ,2a+π
6 ),利用整体法结合三角函数的图象与性质即可求解.
【解答过程】因x∈(0,a),则2 x +π
6 ∈(
π
6 ,2a+π
6 ),
若函数f (x)在x∈(0,a)上恰有1 个零点,则7π
6 <2a+π
6 ≤11π
6
⇒a∈(
π
2 ,5π
6 ]
故答案为:(
π
2 ,5π
6 ].
28.(2025·山西晋城·二模)已知函数f (x)=2cosωx −1(ω>0)在区间[0,2π]上有且仅有4 个零点,则ω
的取值范围是
.
【答案】[
11
6 , 13
6 )
【解题思路】利用整体代换可得ωx ∈[0,2ωπ],再利用数形结合将零点个数转化为函数图象交点个数,
解不等式可得结果.
【解答过程】令f (x)=2cosωx −1=0,得cosωx = 1
2.
又x∈[0,2π],则ωx∈[0,2ωπ].
令t =ωx∈[0,2ωπ],因为函数f (x)在区间[0,2π]上有且仅有4 个零点,
20
所以y =cost的图象与直线y = 1
2在[0,2ωπ]上有且仅有4 个交点,
如下图所示:
由图可知11π
3
≤2ωπ< 13π
3
,解得11
6 ≤ω< 13
6 ,
即ω的取值范围是[
11
6 , 13
6 ).
故答案为:[
11
6 , 13
6 ).
【题型8 三角函数与三角恒等变换的综合应用】
29.(2025·天津·二模)已知函数f ( x)= 4 sin x cos x−4√3sin(x + π
4)sin(x−π
4),x∈R,则下列描述
正确的是( )
A.f ( x)的最小正周期是π
2
B.f ( x)在(−5 π
12 ,0)上单调递增
C.x = π
3 是y = f ( x)的一条对称轴
D.f ( x)的最大值是4√3
【答案】B
【解题思路】运用二倍角公式、两角和与差的正弦公式化简f ( x),逐一判断四个选项即可得到正确答案.
【解答过程】f ( x)= 4 sin x cos x−4√3sin(x + π
4)sin(x−π
4)
=2sin2 x−4√3× 1
2 (sin x +cos x)(sin x−cos x)
=2sin 2 x−2√3(sin
2 x−cos
2 x) =2sin 2 x +2√3cos2 x = 4 sin(2 x + π
3),
对于A,f ( x)的最小正周期是2π
2 = π,故A 错误;
对于B,当x∈(−5 π
12 ,0)时,2 x + π
3 ∈(−π
2 , π
3),
故f ( x)在(−5 π
12 ,0)上单调递增,故B 正确;
21
对于C,f(
π
3)= 4 sin(2× π
3 + π
3)=0,故C 错误;
对于D,f ( x)的最大值是4,故D 错误.
故选:B.
30.(2025·湖北黄冈·三模)已知锐角三角形ABC,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且a=√3,
√3cos B+ 1
2 b=c.则b
c 的取值范围为( )
A.( 1
2 , 2)
B.( 1
2 ,+∞)
C.(0,2)
D.(√3,+∞)
【答案】A
【解题思路】利用正弦定理结合两角和的正弦公式可得出cos A的值,结合角A的取值范围可得出角A的
值;再由△ABC为锐角三角形求出角C的取值范围,利用正弦定理结合三角恒等变换求出b
c 的取值范围,
【解答过程】因为a=√3,√3cos B+ 1
2 b=c,则acos B+ 1
2 b=c,
由正弦定理得sin A cos B+ 1
2 sin B =sinC =sin ( A + B),
sin A cos B+ 1
2 sin B =sin A cos B+cos A sin B,所以,cos A sin B = 1
2 sin B,
因为A、B∈(0,π
2 ),则sin B>0,
所以,cos A = 1
2,即A =π
3
.
在锐角△ABC中,由¿,可得π
6 <C <π
2 ,
则b
c = sin B
sinC =
sin(C +π
3 )
sinC
=
1
2 sinC + √3
2 cosC
sinC
= 1
2 +
√3
2tanC
,
又tanC > 1
√3,则0<
1
tanC <√3,
所以,b
c 的取值范围为(
1
2 ,2),
故选:A.
31.(2025·四川攀枝花·模拟预测)声音是由物体振动产生的声波,纯音的数学模型是函数y = A sinωt,
22
我们听到的声音是由纯音合成的,称之为复合音.若一个复合音的数学模型是函数f (x)=|sin x|+√3|cos x|
,则下列结论不正确的是( )
A.f (x)是偶函数
B.f (x)的最小正周期为π
C.f (x)在区间[0, π
2]上单调递增
D.f (x)的最小值为1
【答案】C
【解题思路】根据偶函数的定义判断A,根据周期函数的定义可判断B,利用辅助角公式结合正弦函数的
性质可判断C,由C 中函数的单调性结合函数的奇偶性、周期性可求f (x)的最小值,从而可判断D 的正误.
【解答过程】对于A,f (x)的定义域为R,它关于原点对称,
而∀x∈R,f (x)=|sin(−x)|+√3|cos(−x)|=|sin x|+√3|cos x|= f (x),
所以f (x)是偶函数,故A 正确;
对于B,因为f (x +π)=|sin(x +π)|+√3|cos(x +π)|=|sin x|+√3|cos x|= f (x),
故π为f (x)的一个周期,设T为f (x)的最小正周期,则0<T ≤π,
则f (x +T )=|sin(x +T )|+√3|cos(x +T )|= f (x)=|sin x|+√3|cos x|,
令x =0,则|sinT|+√3|cosT|=√3,即sinT +√3|cosT|=√3,
所以3cos
2T =(√3−sinT )
2,化简得4 sin
2T −2√3sinT =0,
故sinT =0或sinT = √3
2 .
令x = π
2 ,则|cosT|+√3|sinT|=1,若sinT = √3
2 ,则|cosT|+√3× √3
2 =1,
故|cosT|=−1
2,矛盾,故sinT =0,
而0<T ≤π,故T =π,故f (x)的最小正周期为π,故B 正确;
对于C,当x∈[0,π
2 ]时,f (x)=sin x +√3cos x =2sin(x +π
3 ),
此时x +π
3 ∈[
π
3 , 5π
6 ],而y =sin t在[
π
3 ,π
2 ]为增函数,在[
π
2 ,5π
6 ]为减函数,
所以f (x)在区间[0,π
6 ]上单调递增,在[
π
6 ,π
2 ]上单调递减,故C 错误;
对于D,因为f (x)为偶函数且最小正周期为π,
23
故f (x)在[0,π
2 ]上的最小值即为f (x)在R上的最小值.
由C 分析中的f (x)的单调性可得f (x)在[0,π
2 ]上的最小值为min{f (0),f(
π
2 )},
而f (0)=√3,f(
π
2 )=1,故f (x)在[0,π
2 ]上的最小值为1,
所以f (x)的最小值为1,故D 正确
故选:C.
32.(2025·天津北辰·三模)记max {a,b}为a,b中的较大值,则关于函数
f (x)= max{sin x +√3cos x ,sin x−√3cos x}有如下四个命题:
①f (x)的最小正周期为2π;
②f (x)的图象关于直线x = 3π
2 对称;
③f (x)的值域为[−2,2];
④f (x)在区间(
π
6 ,π
4 )上单调递增.
其中真命题的个数为( )
A.1 个
B.2 个
C.3 个
D.4 个
【答案】B
【解题思路】利用辅助角公式化简函数,画出函数f (x)的图象,利用图象判断各个命题.
【解答过程】设g(x)=sin x +√3cos x =2sin( x +π
3 ),h(x)=sin x−√3cos x =2sin( x−π
3 ),
则f (x)=max {g(x),h(x)}=¿,
函数f (x)的图象如下所示:
对于①,由图知,函数f (x)的最小正周期为2π,①正确;
对于②,由图知,x = 3π
2 为函数f (x)的对称轴,②正确;
24
对于③,f (3π
2 )=−1,f (π
6 )=2,由图知,函数f (x)的值域为[−1,2],③错误;
对于④,由图知,函数f (x)在区间(π
6 ,π
2 )上单调递减,④错误.
所以真命题的个数为2 个.
故选:B.
A 组 基础跟踪练
一、单选题
1.(2026·辽宁大连·一模)函数f (x)=cos(2 x−π
3 )−1图象的一个对称中心是( )
A.(
π
6 ,0)
B.(
π
6 ,−1)
C.(
5π
12 ,0)
D.(
5π
12 ,−1)
【答案】D
【解题思路】根据余弦函数的对称性结合整体思想求出函数的对称中心,然后逐一验证即可.
【解答过程】已知f (x)=cos(2 x−π
3 )−1,余弦函数y =cos x的对称中心为(
π
2 +k π,0),k ∈Z,
令2 x−π
3 = π
2 +k π,k ∈Z,解得x = k π
2 + 5 π
12 ,
则函数f (x)=cos(2 x−π
3 )−1的对称中心为(
k π
2 + 5 π
12 ,−1),排除AC选项,
k =0时,k π
2 + 5 π
12 = 5 π
12 ,对应选项D,
对于B选项,当x = π
6 时,f ( π
6 )=cos (2⋅π
6 −π
3 )−1=0≠−1,
故点( π
6 ,−1)不在函数图象上,不是对称中心,B错误
故选:D.
2.(2026·陕西西安·三模)若函数f (x)=sin x +cos(2 x +φ)(0<φ<π)是奇函数,则f(
π
6 )=( )
A.0
B.−1
2
C.1+√3
2
D.1−√3
2
25
【答案】D
【解题思路】根据奇函数得出φ =π
2 ,再代入结合特殊角三角函数值求解.
【解答过程】因为f (x)=sin x +cos(2 x +φ)(0<φ<π)是奇函数,
故f (0)=cosφ =0,φ =π
2 ,检验符合,所以f(
π
6 )=sinπ
6 +cos 5π
6 = 1−√3
2
.
故选:D.
3.(2026·新疆·模拟预测)若点(
π
3 ,0)是函数y =cos(2 x +φ)(φ>0)的图象的一个对称中心,则φ的最小
值为( )
A.π
6
B.π
4
C.π
3
D.5π
6
【答案】D
【解题思路】利用余弦型函数的对称性进行求解即可.
【解答过程】因为点(
π
3 ,0)是函数y =cos(2 x +φ)(φ>0)的图象的一个对称中心,
所以2×π
3 +φ=k π+π
2
(k ∈Z)⇒φ=k π−π
6
(k ∈Z),
因为φ>0,所以由φ =k π−π
6 >0⇒k > 1
6
(k ∈Z),
所以当k =1时,φ有最小值5π
6 .
故选:D.
4.(2026·重庆九龙坡·一模)将函数f (x)=sin ωx (ω>0)的图象平移得到g(x)=sin(ωx +π
3 )的图象,且
直线x =π
4 为曲线y = g(x)在y 轴右侧的首条对称轴,则上述的平移方式可以是( )
A.向左平移π
3 个单位
B.向右平移π
3 个单位
C.向左平移π
2 个单位
D.向右平移π
2 个单位
【答案】C
【解题思路】根据题意结合函数对称性可得π
4 ω+π
3 =π
2 ,解得ω= 2
3,进而图象变换逐项分析判断即
26
可.
【解答过程】若x∈[0,π
4 ],则ωx +π
3 ∈[
π
3 ,π
4 ω+π
3 ],
因为直线x =π
4 为曲线y = g(x)在y 轴右侧的首条对称轴,
则π
4 ω+π
3 =π
2 ,解得ω= 2
3,得f (x)=sin 2
3 x,g(x)=sin(
2
3 x +π
3 ),
A:将函数f (x)的图象向左平移π
3 个单位,得y =sin 2
3(x +π
3 )=sin(
2
3 x + 2π
9 ),不合题意,故A 错
误;
B:将函数f (x)的图象向右平移π
3 个单位,得y =sin 2
3(x−π
3 )=sin(
2
3 x−2π
9 ),不合题意,故B 错
误;
C:将函数f (x)的图象向左平移π
2 个单位,得y =sin 2
3(x +π
2 )=sin(
2
3 x +π
3 ),符合题意,故C 正确;
D:将函数f (x)的图象向右平移π
2 个单位,得y =sin 2
3(x−π
2 )=sin(
2
3 x−π
3 ),不合题意,故D 错
误;
故选:C.
5.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知函数f (x)=sin(2 x +φ)+√3cos(2 x +φ)为奇函数,则y =|f (x)|
在[−π
6 , 5π
24 ]上的最大值为( )
A.√3
2
B.√3
C.√3+1
D.√6+√2
2
【答案】D
【解题思路】首先化简函数的解析式,然后根据f (x)是奇函数求出φ的值,然后根据正弦函数的性质和x的
范围确定y的最大值.
【解答过程】因为f (x)=sin (2 x +φ)+√3cos(2 x +φ),
所以f (x)=2[
1
2 sin (2 x +φ)+ √3
2 cos(2 x +φ)]=2sin(2 x +φ+π
3 ).
因为f (x)为奇函数,所以φ =−π
3 +k π,k ∈Z.
27
所以f (x)=2sin (2 x +k π),k ∈Z.
当x∈[−π
6 , 5π
24 ]时,2 x +k π∈[−π
3 +k π, 5π
12 +k π],k ∈Z,
所以|sin (2 x +k π)|∈[0,sin 5π
12 ],
所以f (x)的最大值为2sin 5π
12 =2sin(
π
4 +π
6 )=2× √2
2 × √3
2 +2× √2
2 × 1
2 = √6+√2
2
.
故选:D.
6.(2026·湖北荆州·一模)将函数y =2sin(2 x−π
6 )的图象向左平移π
4 个单位长度,得到函数f (x)的图
象,则函数f (x)的一个单调增区间为( )
A.[−5π
12 ,π
12]
B.[−5π
6 ,π
6 ]
C.[−7π
24 , 5π
24 ]
D.[
π
12 , 7π
12 ]
【答案】A
【解题思路】根据三角函数图象的平移变换,可求出f (x)的表达式,结合正弦函数性质,求出该函数的单
调递增区间,即可判断A,结合正弦函数的单调性可一一判断BCD,即得答案.
【解答过程】由题意知将函数y =2sin(2 x−π
6 )的图象向左平移π
4 个单位长度,得到函数f (x)的图象,
故f (x)=2sin[2(x +π
4 )−π
6 ]=2sin(2 x +π
3 ),
令2k π−π
2 ≤2 x +π
3 ≤2k π+π
2 ,k ∈Z,即k π−5π
12 ≤x ≤k π+π
12 ,k ∈Z,
即函数f (x)的单调递增区间为[k π−5π
12 ,k π+π
12],k ∈Z,
当k =0时,f (x)的单调递增区间为[−5π
12 ,π
12],A 正确;
对于B,当x∈[−5π
6 ,π
6 ]时,2 x +π
3 ∈[−4π
3 ,2π
3 ],
由于y =sin x在[−4π
3 ,2π
3 ]上不单调,故[−5π
6 ,π
6 ]不是f (x)的单调增区间,B 错误;
对于C,x∈[−7π
24 , 5π
24 ]时,2 x +π
3 ∈[−π
4 ,3π
4 ],
28
由于y =sin x在[−π
4 ,3π
4 ]上不单调,故[−7π
24 , 5π
24 ]不是f (x)的单调增区间,C 错误;
对于D,x∈[
π
12 , 7π
12 ]时,2 x +π
3 ∈[
π
2 ,3π
2 ],
由于y =sin x在[
π
2 ,3π
2 ]上单调递减,故[
π
12 , 7π
12 ]是f (x)的一个单调减区间,D 错误;
故选:A.
7.(2026·云南大理·二模)若函数f ( x)=√3sin ωx −cosωx(ω>0)满足f ( x +π)= f (−x),且在
(0,π
3 )有唯一零点,则ω的最大值为( )
A.10
3
B.3
C.2
D.4
3
【答案】A
【解题思路】利用辅助角公式化简函数f ( x),再利用指定区间上有唯一零点及周期情况列式求解.
【解答过程】函数f (x)=√3sin ωx −cosωx =2sin(ωx −π
6 ),
由f ( x +π)= f (−x)得,x =π
2 是函数f ( x)图象的一条对称轴,
则ωπ
2
−π
6 =π
2 +k π,k ∈Z,解得ω= 4
3 +2k,k ∈Z;
当x∈(0,π
3 )时,ωx−π
6 ∈ (−π
6 , ωπ
3
−π
6 ),
由函数f ( x)在(0,π
3 )有唯一零点,得0< ωπ
3
−π
6 ≤π,解得1
2 <ω≤7
2,
所以当k =1时,ω取得最大值10
3 .
故选:A.
8.(2025·北京海淀·一模)已知函数y =√3sin(ωx +φ)(ω>0)的部分图象如图所示.若A ,B ,C , D四点在
同一个圆上,则ω=( )
29
A.1
B.1
2
C.π
D.π
2
【答案】D
【解题思路】根据对称性可知E为圆心,根据|AE|=|BE|即可求解.
【解答过程】连接BC交x轴于E,
由于A,B,C,D四点在同一个圆上,且A , D和B ,C均关于点E对称,
故E为圆心,故|AE|=|BE|,
|AE|= 1
2 T = 1
2 ⋅2π
ω =π
ω ,|BE|=√(
1
4 T)
2
+(√3)
2=√(
π
2ω)
2
+3,
故√(
π
2ω)
2
+3=π
ω ,解得ω=π
2 ,
故选:D.
二、填空题
9.(2026·广东茂名·一模)函数y =sin(2 x−π
6 )在(0,π)上的单调递增区间是
.
【答案】(0,π
3 ],[
5π
6 ,π)
【解题思路】先求出函数的单调递增区间,然后根据所给条件进一步求出函数在(0,π)上的单调递增区间
即可.
【解答过程】由2k π−π
2 ≤2 x−π
6 ≤2k π+π
2 ,k ∈Z,
得k π−π
6 ≤x ≤k π+π
3 ,k ∈Z,
当k =0时,在(0,π)上的单调递增区间为(0,π
3 ],
当k =1时,在(0,π)上的单调递增区间为[
5π
6 ,π),
30
故答案为:(0,π
3 ],[
5π
6 ,π).
10.(2026·广西·模拟预测)已知函数f (x)= tan(ωx + 2026π
3 )(ω>0),若曲线y = f (x)关于点
(
π
3 ,0)中心对称,则ω的最小值为
.
【答案】1
2
【解题思路】由正切函数性质列式计算可得ω= 3k
2 −2026,k ∈Z,由ω>0,k ∈Z,计算可得
kmin=1351,代入计算可得ωmin= 1
2.
【解答过程】由正切函数性质可知,函数y = tan x的对称中心为(
k π
2 ,0),k ∈Z,
因为曲线y = f (x)关于点(
π
3 ,0)中心对称,
所以ω×π
3 + 2026π
3
= k π
2 ,k ∈Z,即ω= 3k
2 −2026,k ∈Z
因为ω>0,所以3k
2 −2026>0,解得k > 4052
3
,
因为k ∈Z,所以kmin=1351,故ωmin= 1
2.
故答案为:1
2.
11.(2025·吉林长春·模拟预测)已知函数f (x)=3sin(2 x +φ)(|φ|<π
2 )的图象向右平移π
6 个单位长度
后,得到函数g(x)的图象,若g(x)是偶函数,则φ为
.
【答案】−π
6
【解题思路】利用给定的图象变换求出g( x)的解析式,再利用正弦函数的奇偶性列式计算即得.
【解答过程】依题意,g( x )= f(x−π
6 )=3sin(2 x−π
3 +φ),
由g( x)是偶函数,得−π
3 +φ =k π+π
2 ,k ∈Z,φ=k π+ 5π
6 ,k ∈Z,
31
而|φ|<π
2 ,则k =−1,φ =−π
6 .
故答案为:−π
6 .
12.(2026·广东佛山·一模)若函数f (x)=sinωx (ω>0)在区间[π,3π]上至少有2 个零点,则ω的最小
值是
.
【答案】2
3
【解题思路】根据正弦函数性质列不等式求解即可.
【解答过程】函数f (x)=sinωx零点满足ωx =k π,k ∈Z,即x = k π
ω ,k ∈Z,
因为ω>0且x∈[π,3π],所以k为正整数,
因为函数f (x)=sinωx (ω>0)在区间[π,3π]上至少有2 个零点,
所以π≤k π
ω ≤3π即ω≤k ≤3ω至少有两个正整数解,
为保证区间[ω,3ω]至少包含两个正整数,该区间须至少能覆盖一对连续的正整数k和k +1,
所以¿,即k +1
3
≤ω≤k,为使该不等式有解,须满足k ≥k +1
3
,
得k ≥1
2,又k ∈Z
∗,所以k min=1,当k =1时,所以2
3 ≤ω≤1,即ω的最小值为2
3.
故答案为:2
3.
B 组 培优提升练
一、单选题
1.(2026·四川泸州·二模)已知函数f (x)=sin(π x +π
3 ),则下列结论正确的是( )
A.f (x)的最小正周期为1
B.f(x + 2
3)是偶函数
C.f (x)的图象关于直线x = 2
3对称
D.f (x)在区间(−1
2 ,0)上单调递增
【答案】D
【解题思路】对于A:根据正弦型函数的最小正周期公式运算求解即可;对于B:利用诱导公式整理可得
32
f(x + 2
3)=−sinπ x,进而判断奇偶性;对于C:根据对称轴与函数最值之间的关系分析判断;对于D:
以π x +π
3
为整体,结合正弦函数单调性分析判断.
【解答过程】因为函数f (x)=sin(π x +π
3 ),
对于选项A:f (x)的最小正周期为T = 2π
π
=2,故A 错误;
对于选项B:f(x + 2
3)=sin[π(x + 2
3)+π
3 ]=sin (π x +π)=−sinπ x为奇函数,故B 错误;
对于选项C:因为f(
2
3)=sin(
2π
3 +π
3 )=sinπ=0,不为最值,
所以f (x)的图象不关于直线x = 2
3对称,故C 错误;
对于选项D:因为x∈(−1
2 ,0),则π x +π
3 ∈(−π
6 ,π
3 ),
且正弦函数在(−π
6 ,π
3 )内单调递增,所以f (x)在区间(−1
2 ,0)上单调递增,故D 正确.
故选:D.
2.(2026·重庆·一模)已知函数f (x)= x +sin (x +φ),且对任意的x ≤π
2 ,都存在φ∈R,使得f (x)≤a恒
成立,则实数a的取值范围是( )
A.[
π
2 −1,+ ∞)
B.[
π
2 ,+∞)
C.[
π−1
2
,+∞)
D.[
π+1
2
,+∞)
【答案】A
【解题思路】利用导数求出f (x)max,记g(φ)= f (x)max,然后求出g(φ)min即可得解.
【解答过程】因为f
′ (x)=1+cos(x +φ)≥0,所以f (x)在(−∞,π
2 ]上单调递增,
所以f (x)≤π
2 +sin(
π
2 +φ)=π
2 +cosφ,记g(φ)=π
2 +cosφ,
因为函数f (x),且对任意的x ≤π
2 ,都存在φ∈R,使得f (x)≤a恒成立,
33
所以g(φ)min≤a,又g(φ)min=π
2 −1,所以a≥π
2 −1.
故选:A.
3.(2026·陕西延安·一模)已知函数f (x)=2sin(x +π
6 )cos x,则下列结论正确的是( )
A.f (x)的最小正周期为π
B.f (x)在(0,π
2 )上单调递增
C.f (x)的图像关于点(
π
3 ,0)中心对称
D.f (x)图像向右平移π
6 个单位长度后的函数为偶函数
【答案】A
【解题思路】化简得f ( x)=sin(2 x +π
6 )+ 1
2,求出函数的周期即可判断A;由x∈(0,π
2 ),可得
2 x +π
6 ∈(
π
6 ,7π
6 ),结合正弦函数的性质可判断B;结合图像的平移及对称中心的定义可判断C;求
出平移后的解析式,结合偶函数的定义判断D.
【解答过程】对于A,因为f (x)=2sin(x +π
6 )cos x
=2( √3
2 sin x + 1
2 cos x)cos x
=√3sin x cos x +cos
2 x
= √3
2 sin 2 x + 1
2 cos2 x + 1
2
=sin(2 x +π
6 )+ 1
2,
所以函数的最小正周期为T = 2π
2 =π,故A 正确;
对于B,当x∈(0,π
2 )时,2 x +π
6 ∈(
π
6 ,7π
6 ),
由正弦函数的性质可知y =sin x在(
π
6 ,7π
6 )上先增后减,故B 错误;
对于C,因为 y = f (x)是将函数y =sin(2 x +π
6 )的图象向上平移1
2个单位得到的,
34
所以函数f ( x)对称中心的纵坐标为1
2,故C 错误;
对于D,设f (x)图像向右平移π
6 个单位长度后所得函数为的解析式为g( x) ,
则g( x)= f ( x−π
6 )=sin[2( x−π
6 )+π
6 ]+ 1
2 =sin(2 x−π
6 )+ 1
2,
又因为g(−x)=sin(−2 x−π
6 )+ 1
2 =−sin(2 x +π
6 )+ 1
2 ≠g( x),
所以g( x)不是偶函数,故D 错误.
故选:A.
4.(2026·山东·一模)已知函数f (x)= A sin(ωx +φ)( A >0,ω>0,|φ|<π)的部分图像如图所示,关于该
函数有下列说法:
①值域是[−2,2];②最小正周期是4π;
③φ的值是2π
3 ;④单调增区间是[4 k π−7π
3 ,4 k π+π
3 ](k ∈Z).
其中,正确说法的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】B
【解题思路】由图像可得A =2,进而得出值域判断①,根据1
4 T =1,求出最小正周期判断②;结合最小
正周期得到ω=1
2,再代入特殊值求出φ=π
3 判断③,整体法求解函数的单调递增区间判断④.
【解答过程】由图可知,函数最大值为A =2,所以f (x)=2sin(ωx +φ)的值域为[−2,2],所以①正确;
由图可知,1
4 T = 4π
3 −π
3 =π,所以T = 4π,所以②正确;
因为T = 4π,所以ω= 1
2;由图可知,一条对称轴为x =π
3
,
35
所以π
3 × 1
2 +φ=k π+π
2 ,因为|φ|<π,所以φ =π
3 ,③错误;
令1
2 x +π
3 ∈[2k π−π
2 ,2k π+π
2 ],k ∈Z,
所以递增区间为[4 k π−5π
3 ,4 k π+π
3 ],k ∈Z,④错误;
故选:B.
5.(2026·四川攀枝花·一模)已知函数f ( x)=√3sin 2 x−2sin
2 x +1,则下列说法中正确的是( )
A.y = f ( x)的最小正周期为2π
B.y = f ( x)在区间[0,π
2 ]上单调递增
C.y = f ( x)的图象向左平移π
6 个单位长度后关于y 轴对称
D.若y = f ( x)在区间(0,m)(m>0)上恰有一个零点,则实数m 的取值范围是(
5π
12
, 11π
12 )
【答案】C
【解题思路】利用三角恒等变换将已知函数化为y = A sin (ωx +φ)的形式,再结合该函数的性质逐项分析
判断即可.
【解答过程】f ( x)=√3sin 2 x −2sin
2 x +1=√3sin 2 x +cos2 x
=2(
√3
2 sin 2 x + 1
2 cos2 x)=2sin(2 x +π
6 ).
选项A:最小正周期T = 2π
2 =π,故A 错误;
选项B:求f (x)=2sin(2 x +π
6 )的单调递增区间:
令−π
2 +2k π≤2 x +π
6 ≤π
2 +2k π,k ∈Z,解得−π
3 +k π≤x ≤π
6 + k π,k ∈Z,
所以区间[0,π
2 ]包含[0,π
6 ](递增)和[
π
6
,π
2 ](递减),故B 错误;
选项C:y = f ( x)的图象向左平移π
6 个单位长度后得到:
36
y =2sin(2(x +π
6 )+π
6 )=2sin(2 x +π
2 )=2cos2 x,
y =2cos2 x为偶函数,图象关于y轴对称,故C 正确;
选项D:令f (x)=0,即2sin(2 x +π
6 )=0,
则2 x +π
6 =k π,k ∈Z,即x =−π
12 + k π
2 ,k ∈Z,
当k =1时,x =5π
12 ;当k =2时,x =11π
12 ;
若在区间(0,m)上恰有一个零点,则5π
12 <m≤11π
12 ,
所以实数m的取值范围为5π
12 <m≤11π
12 ,故D 错误.
故选:C.
二、解答题
6.(2026·安徽淮南·一模)已知函数f (x)=sin(x +π
6 )+sin(x−π
6 )+cos x +a的最大值为1,a为常
数.
(1)求函数f (x)在[0,π]上的单调递增区间;
(2)求使f (x)≤0成立的x的取值集合.
【答案】(1)[0,π
3 ]
(2)¿
【解题思路】(1)利用三角恒等变换先化简得f (x)=2sin(x +π
6 )+a,利用最大值为1 求出a,进而求
f (x)在[0,π]的单调增区间即可求解;
(2)由f (x)≤0得sin(x +π
6 )≤1
2,利用三角函数的性质解不等式即可求解.
【解答过程】(1)函数f (x)=sin(x +π
6 )+sin(x−π
6 )+cos x +a
=sin x cos π
6 +cos x sinπ
6 +sin x cosπ
6 −cos x sinπ
6 +cos x +a
=√3sin x +cos x +a=2sin(x +π
6 )+a,
37
因为sin(x +π
6 )的最大值为1,
所以2×1+a=1,解得a=−1,所以f (x)=2sin(x +π
6 )−1.
令2k π−π
2 ≤x +π
6 ≤2k π+π
2 , (k ∈Z),
解得:2k π−2π
3 ≤x ≤2k π+ π
3
(k ∈Z),
又因为x∈[0,π],则取交集0≤x ≤π
3 ,所以f (x)在[0,π]的单调递增区间为[0,π
3 ];
(2)因为f (x)≤0,即2sin(x +π
6 )−1≤0,可得:sin(x +π
6 )≤1
2.
所以2k π−7π
6 ≤x +π
6 ≤2k π+π
6 , (k ∈Z).
解得:2k π−4π
3 ≤x ≤2k π.(k ∈Z)
综上:f (x)≤0成立的x的取值集合是¿.
7.(2026·江苏南通·一模)已知函数f (x)=2sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π
2 ),且f (0)=1.
(1)若ω=1,f (x0)= 6
5,求f(2 x0+ 2
3 π)的值;
(2)从以下三个条件中选择两个作为已知,使得ω存在,并求ω的取值范围.
①函数f (x)在区间(0,π)上只有最大值,没有最小值;
②函数f (x)在区间(0,π
2 )上恰有4 个零点:
③函数f (x)在区间(−π
4 ,π
4 )上单调递增.
【答案】(1)f(2 x0+ 2
3 π)= 14
25
(2)答案见解析
【解题思路】(1)由f (0)=1求出φ =π
6 ,令x0+π
6 =t,则f(2 x0+ 2
3 π)=2sin(2t +π
2 ),利用诱导公
式及二倍角公式求解;
(2)设f (x)的周期为T,分别由①②③判断相应T范围,判断选①和③;由①③分别求ω范围,取其交集.
【解答过程】(1)因为f (0)=2sinφ =1,所以sinφ = 1
2,
38
因为|φ|<π
2 ,所以φ =π
6 .
当ω=1时,f (x)=2sin(x +π
6 ),
因为f (x0)=2sin(x0+π
6 )= 6
5,所以sin(x0+π
6 )= 3
5.
令x0+π
6 =t,则sint = 3
5,
所以sin(2 x0+ 5
6 π)=sin[2(t −π
6 )+ 5
6 π] =sin(2t +π
2 )=cos2t =1−2sin
2t = 7
25,
所以f(2 x0+ 2
3 π)=2sin(2 x0+ 5
6 π)= 14
25 .
(2)对于①:因为x∈(0,π ),所以ωx + π
6 ∈(
π
6 ,πω+ π
6),则π
2 <πω+ π
6 ≤3 π
2 ,解得1
3 <ω≤4
3 ;
对于②:因为x∈(0, π
2),所以ωx + π
6 ∈(
π
6 , π
2 ω+ π
6),则4 π < π
2 ω+ π
6 ≤5 π,解得23
3 <ω≤29
3 ;
对于③:因为x∈(−π
4 , π
4),所以ωx + π
6 ∈(−π
4 ω+ π
6 , π
4 ω+ π
6),则¿,解得0<ω≤4
3 ;
因为②与①、③的交集都为空,所以选①和③.
由¿,得1
3 <ω≤4
3 ,
即ω的取值范围是1
3 <ω≤4
3 .
8.(2026·陕西渭南·一模)已知函数f (x)=cos
4 x +2sin xcos x−sin
4 x.
(1)求f (x)的最小正周期及单调递增区间;
(2)设锐角△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=√19,b=5,f(
A
2 +π
12)=1,求
△ABC的面积.
【答案】(1)最小正周期为π;单调递增区间为[kπ −3π
8
,kπ + π
8 ],k ∈Z.
(2)15√3
4
【解题思路】(1)用平方差公式和二倍角公式对函数进行化简,再根据正弦函数性质求最小正周期和单
调递增区间.
(2)先求出角A,再用余弦定理求出边长c,最后用三角形面积公式求出面积即可.
39
【解答过程】(1)f ( x)=cos
4 x +2sin x cos x−sin
4 x =(cos
2 x +sin
2 x)(cos
2 x−sin
2 x)+2sin x cos x,
=cos2 x +sin 2 x =√2( √2
2 sin 2 x + √2
2 cos2 x)=√2sin(2 x + π
4 ),
所以f ( x)的最小正周期T = 2π
2 = π,
令2kπ −π
2 ≤2 x + π
4 ≤2kπ + π
2 ,k ∈Z,解得kπ −3π
8
≤x ≤kπ + π
8 ,k ∈Z,
所以f ( x)的最小正周期为π,单调递增区间为[kπ −3π
8
,kπ + π
8 ],k ∈Z.
(2)已知f ( A
2 + π
12 )=1,则√2sin(2( A
2 + π
12 )+ π
4 )=1,
即√2sin( A + π
6 + π
4 )=√2sin( A +5π
12 )=1⇒sin( A +5π
12 )= √2
2 ;
因为三角形是锐角三角形,所以0<∠A < π
2 ,则5 π
12 < A + 5 π
12 < 11π
12 ,
在这个区间内A + 5 π
12 = 3 π
4 ,解得A = 3 π
4 −5 π
12 = π
3 ,
依据余弦定理a
2=b
2+c
2−2bc cos A,可得(√19)
2=5
2+c
2−2×5c×cos π
3 ,
即19=25+c
2−5c⇒(c−2)(c−3)=0,解得c =2或c =3;
当c =2时,cos B = a
2+c
2−b
2
2ac
= √19
2+2
2−5
2
2×√19×2 =−
1
2√19 <0,
此时∠B为钝角,不符合题干锐角三角形的条件,舍去c =2这种情况;
当c =3时,cos B = a
2+c
2−b
2
2ac
= √19
2+3
2−5
2
2×√19×3 =1
2√19 >0,
此时∠B为锐角,符合题干锐角三角形的条件,且cosC = a
2+b
2−c
2
2ab
=
35
10√19 >0,
C
∠
也为锐角,故△ABC 为锐角三角形,符合题干条件;
根据三角形面积公式S = 1
2 bc sin A,可得S = 1
2 ×5×3sin π
3 = 15√3
4
,
所以△ABC的面积为15√3
4
.
40
41