数学必修四第一章总复习题
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一、选择题1.斐波那契螺线又叫黄金螺线,广泛应用于绘画、建筑等,这种螺线可以按下列方法画出:如图,在黄金矩形ABCD (51AB BC -=)中作正方形ABFE ,以F 为圆心,AB 长为半径作圆弧BE ;然后在矩形CDEF 中作正方形DEHG ,以H 为圆心,DE 长为半径作圆弧EG ;……;如此继续下去,这些圆弧就连成了斐波那契螺线.记圆弧BE ,EG ,GI 的长度分别为,,l m n ,对于以下四个命题:①l m n =+;②2m l n =⋅;③2m l n =+;④211m l n=+.其中正确的是( )A .①②B .①④C .②③D .③④2.已知关于x 的方程2cos ||2sin ||20(0)+-+=≠a x x a a 在(2,2)x ππ∈-有四个不同的实数解,则实数a 的取值范围为( ) A .(,0)(2,)-∞+∞B .(4,)+∞C .(0,2)D .(0,4)3.函数()()sin cos y x =的部分图象大致为( )A .B .C .D .4.已知0>ω,2πϕ≤,在函数()()sin f x x ωϕ=+,()()cos g x x ωϕ=+的图象的交点中,相邻两个交点的横坐标之差的绝对值为2π,当,64x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,函数()f x 的图象恒在x 轴的上方,则ϕ的取值范围是( ) A .,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭ B .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .,32ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ 5.已知函数()()cos f x x ωϕ=+(0>ω,0πϕ-<<)的图象关于点,08π⎛⎫⎪⎝⎭对称,且其相邻对称轴间的距离为23π,将函数()f x 的图象向左平移3π个单位长度后,得到函数()g x 的图象,则下列说法中正确的是( )A .()f x 的最小正周期23T π= B .58πϕ=-C .()317cos 248πx g x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭D .()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调递减区间为,82ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦6.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验方式为:弧田面积12=(弦⨯矢+矢2),弧田(如图)由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,现有弧AB 长为83π,半径等于4米的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积约是( )(3 1.73≈)A .6平方米B .9平方米C .12平方米D .15平方米7.已知函数()tan()0,02f x x πωϕϕω⎛⎫=+<<<⎪⎝⎭最小正周期为2π,且()f x 的图象过点,03π⎛⎫⎪⎝⎭,则方程()sin 2([0,])3f x x x π⎛⎫=+∈π ⎪⎝⎭所有解的和为( )A .76π B .56π C .2πD .3π 8.已知函数()sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,下列说法错误的是( ) A .3π是函数()f x 的一个周期B .函数()f x 的图象关于,13π⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称C .函数的一条对称轴为712x π= D .函数图象向左平移6π个单位后关于y 轴对称 9.已知1sin 34x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则22sin sin 36x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭( ) A .1B .151+ C .1916D .3410.将函数()2sin (04)6f x x πωω⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭的周期为π,则以下说法正确的是( ) A .1ω=B .函数()y f x =图象的一条对称轴为12x π=C .()3f f x π⎛⎫⎪⎝⎭D .函数()y f x =在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭,上单调递增11.已知函数()sin cos f x x x =+,则下列说法正确的是( ) A .()f x 的最小值为0 B .()f x 的最大值为2 C .()()2f x f x π-=D .1()2f x =在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解 12.函数22y cos x sinx =- 的最大值与最小值分别为( ) A .3,-1 B .3,-2 C .2,-1D .2,-2二、填空题13.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()20f x f x -+=,且当(]0,1x ∈时,()21log f x x=,若函数()()()sin F x f x x π=-在区间[]1,m -上有且仅有10个零点,则实数m 的取值范围是__________. 14.函数y =的定义域为________.15.某校运动会开幕式上举行升旗仪式,旗杆正好处在坡度15的看台的某一列的正前方,从这一列的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为60和30,第一排和最后一排的距离为106米(如图所示),旗杆底部与第一排在一个水平面上,若国歌长度约为50秒,升旗手应以__________(米 /秒)的速度匀速升旗.16.已知函数f (x )=A sin (3πx +φ),x ∈R ,A >0,0<φ<2π.y =f (x )的部分图象,如图所示,P ,Q 分别为该图象的最高点和最低点,点P 的坐标为(1,A ),点R 的坐标为(1,0),∠PRQ =23π,则sin ∠PQR =_____.17.将函数sin y x =图像上所有点向左平移4π个单位,再将横坐标变为原来的1ω倍(0)>ω,纵坐标不变,得到函数()y f x =图像,若函数()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上有且仅有一条对称轴和一个对称中心,则ω的取值范围为_______________.18.函数[]y x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如,[]3.54-=-,[]2.12=.则对于函数()[]f x x x =-,有下列说法:①()f x 的值域为[)0,1;②()f x 是1为周期的周期函数;③()f x 是偶函数;④()f x 在区间[)1,2上是单调递增函数.其中,正确的命题序号为___________. 19.给出下列命题: ①函数()4cos 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的一个对称中心为5,012π⎛⎫-⎪⎝⎭; ②若α,β为第一象限角,且αβ>,则tan tan αβ>;③在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若40a =,20b =,25B =︒,则ABC ∆必有两解.④函数sin 2y x =的图象向左平移4π个单位长度,得到sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象.其中正确命题的序号是 _________(把你认为正确的序号都填上).20.已知函数()()()sin 0,0,f x A x A ωϕωπϕπ=+>>-<<的部分图象如下图所示,则ϕ=________.三、解答题21.如图,在扇形OMN 中,半径10OM =,圆心角6MON π∠=,D 是扇形弧上的动点,矩形ABCD 内接于扇形,记DON θ∠=,矩形ABCD 的面积为S .(1)用含θ的式子表示线段DC ,OB 的长; (2)求S 的最大值.22.已知()442sin cos cossin f x x x x x ωωωω=+-(其中ω>0).(1)若()f x 的最小正周期是π,求ω的值及此时()f x 的对称中心; (2)若将()y f x =的图像向左平移4π个单位,再将所得的图像纵坐标不变,横坐标缩小为原来的12,得到()g x 的图像,若y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,求ω的取值范围.23.已知函数()sin(2)02f x x πϕϕ⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,函数12y f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭为奇函数. (1)求函数()f x 的单调递增区间; (2)将函数()y f x =的图象向右平移6π个单位,然后将所得的图象上各点的横坐标缩小到原来的12倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,证明:当0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,22()()10g x g x --≤.24.长春某日气温()C y ︒是时间t (024t ≤≤,单位:小时)的函数,下面是某天不同时间的气温预报数据: t (时)3 6 9 12 15 18 21 24 ()C y ︒ 15.714.015.720.024.226.024.220.015.7cos()y A t b ωϕ=++的图象.(1)根据以上数据,试求cos()y A t b ωϕ=++(0A >,0>ω,0ϕπ<<)的表达式; (2)大数据统计显示,某种特殊商品在室外销售可获3倍于室内销售的利润,但对室外温度要求是气温不能低于23C ︒.根据(1)中所得模型,一个24小时营业的商家想获得最大利润,应在什么时间段(用区间表示)将该种商品放在室外销售,单日室外销售时间最长不能超过多长时间?(忽略商品搬运时间及其它非主要因素,理想状态下哦,奥力给!) 25.海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮,一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;卸货后,在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间与水深关系表: 时刻 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 水深 5.000 6.250 7.165 7.500 7.165 6.250 时刻 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 水深 5.000 3.754 2.835 2.500 2.835 3.754 时刻 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 水深 5.000 6.250 7.165 7.500 7.165 6.250 时刻 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 水深5.0003.7542.8352.5002.8353.754(1)这个港口的水深与时间的关系可用函数sin()y A x b ωϕ=++(0A >,0>ω)近似描述,试求出这个函数解析式;(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为5米,安全条例规定至少要有1.25米的安全间隙(船底与洋底的距离),利用(1)中的函数计算,该船何时能进入港口?在港口最多能呆多久?26.函数()cos()(0)f x x ωφω=+>的部分图像如图所示.(1)求()f x 的表达式; (2)若[1,2]x ∈,求()f x 的值域;(3)将()f x 的图像向右平移112个单位后,再将所得图像横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图像,求()g x 的单调递减区间.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】 设51AB =,则2BC =,再由14圆弧分别求出,,l m n ,再逐项判断即可得正确选项. 【详解】 不妨设51AB =,则2BC =,所以()512l BE π==⨯, ()25135ED =-=所以(352m EG π==⨯,(5135254CG =-=,所以())422n GI ππ==⨯=,所以(())341222m n l πππ⨯+⨯=⨯==+,故①正确;(22227342m π-⨯==,))271222l n ππ-⨯⨯=⋅=, 所以2m l n =⋅,故②正确;))51222l n πππ⨯++==,((22332m ππ=⨯⨯-=-,所以2m l n ≠+,故③不正确;11l n l n l n ++===⋅(113232m ππ+==⨯,所以211m l n ≠+, 故④不正确;所以①②正确, 故选:A 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是读懂题意,正确求出扇形的半径,利用弧长公式求出弧长即,,l m n 的值.2.D解析:D 【分析】令2()cos ||2sin ||2(0)=+-+≠f x a x x a a ,易知函数()f x 是偶函数,将问题转化为研究当(0,2)x π∈时,2()cos 2sin 2=+-+f x a x x a 有两个零点,令sin t x =,则转化为2()22(0)=--≠h t at t a 有一个根(1,1)t ∈-求解.【详解】当(2,2)x ππ∈-,2()cos ||2sin ||2(0)=+-+≠f x a x x a a ,则()()f x f x -=,函数()f x 是偶函数,由偶函数的对称性,只需研究当(0,2)x π∈时,2()cos 2sin 2=+-+f x a x x a 有两个零点,设sin t x =,则2()22(0)=--≠h t at t a 有一个根(1,1)t ∈- ①当0a <时,2()22=--h t at t 是开口向下,对称轴为10t a=<的二次函数, (0)20h =-<则(1)0->=h a ,这与0a <矛盾,舍去;②当0a >时,2()22=--h t at t 是开口向上,对称轴为10t a=>的二次函数, 因为(0)20h =-<,(1)220-=+->=h a a ,则存在(1,0)t ∈-,只需(1)220=--<h a ,解得4a <, 所以04a <<.综上,非零实数a 的取值范围为04a <<. 故选:D . 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解3.A解析:A 【分析】先确定奇偶性,再取特殊值确定函数值可能为负,排除三个选项后得出结论. 【详解】记()()sin cos f x x =,则()()()sin cos()sin cos ()f x x x f x -=-==,为偶函数,排除D , 当23x π=时,21()sin cos sin 032f x π⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,排除B ,C . 故选:A . 【点睛】本题考查由解析式先把函数图象,解题方法是排除法,可通过研究函数的性质如奇偶性、单调性等排除一些选项,再由特殊的函数值,函数值的正负,变化趋势等排除一些选项后得出正确结论.4.D解析:D 【分析】由()()f x g x =得()()sin cos x x ωϕωϕ+=+,所以()tan 1x ωϕ+=,可求得()4k x k Z ππϕω+-=∈,再利用,相邻两个交点的横坐标之差的绝对值为2π,可得2x ππω∆==,即可得2ω=,再利用正弦函数图象的特点,可得032πϕπϕπ⎧-+≥⎪⎪⎨⎪+≤⎪⎩,即可求出ϕ的取值范围. 【详解】由()()f x g x =得()()sin cos x x ωϕωϕ+=+,所以()tan 1x ωϕ+=,可得:()4x k k Z πωϕπ+=+∈,所以因为相邻两个交点的横坐标之差的绝对值为2x ππω∆==, 所以2ω=,所以()()sin 2f x x ϕ=+, 当,64x ππ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,232x ππϕϕϕ-+<+<+,要满足函数()f x 的图象恒在x 轴的上方,需满足方程032πϕπϕπ⎧-+≥⎪⎪⎨⎪+≤⎪⎩ ,解得32ππϕ≤≤, 故选:D 【点睛】本题主要考查正弦函数的图象和性质,属于中档题.5.D解析:D 【分析】首先根据三角函数的性质,可知相邻对称轴间的距离是半个周期,判断A ;再求函数的解析式,判断B ;根据平移规律得到函数()g x ,判断C ;最后根据函数()g x 的解析式,利用整体代入的方法求函数的单调递减区间. 【详解】相邻对称轴间的距离是半个周期,所以周期是43π,故A 不正确; 243T ππω==,解得:32ω=,()f x 的图象关于点,08π⎛⎫⎪⎝⎭对称,3,282k k Z ππϕπ∴⨯+=+∈,解得:5,16k k Z πϕπ=+∈ 0πϕ-<<, 1116πϕ∴=-,故B 不正确; ()311cos 216f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,向左平移3π个单位长度后得()31133cos cos 2316216g x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦故C 不正确; 当02x π≤≤时,3339,2161616x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当3390,21616x ππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦时,函数单调递减,即,82x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,故D 正确. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据三角函数的性质求得函数()f x 的解析式,第四个选项是关键,需根据整体代入的方法,先求33216x π-的范围,再确定函数的单调递减区间. 6.B解析:B 【分析】根据已知求出矢2=,弦2AD ==. 【详解】由题意可得:823=43AOB ππ∠=,4OA =,在Rt AOD 中,可得:3AOD π∠=,6DAO π∠=,114222OD AO ==⨯=, 可得:矢422=-=,由sin43AD AO π===可得:弦2AD ==所以:弧田面积12=(弦⨯矢+矢221)22)292=+=≈平方米.故选:B 【点睛】方法点睛:有关扇形的计算,一般是利用弧长公式l r α=、扇形面积公式12S lr =及直角三角函数求解.7.A解析:A 【分析】先根据()f x 的最小正周期计算出ω的值,再根据图象过点,03π⎛⎫⎪⎝⎭结合ϕ的范围求解出ϕ的值,再根据条件将方程变形,先确定出tan 23x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值,然后即可求解出方程的根,由此确定出方程所有解的和. 【详解】因为()f x 的最小正周期为2π,所以22πωπ==,又因为()f x 的图象过点,03π⎛⎫⎪⎝⎭,所以2tan 03πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 所以2,3k k Z ϕππ+=∈,又因为02πϕ<<,所以3πϕ=且此时1k =,所以()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,即tan 2sin 233x x ππ⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 即tan 2cos 21033x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 又因为tan 203x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,sin 203x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,cos 213x π⎛⎫+=± ⎪⎝⎭, 所以tan 2cos 210tan 2=0333x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫++-=⇔+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,因为[]0,x π∈,所以72,333x πππ⎛⎫⎡⎤+∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 当tan 2=03x π⎛⎫+⎪⎝⎭时,23x ππ+=或223x ππ+=,解得3x π=或56x π=, 所以方程()[]()sin 20,3f x x x ππ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭所有解的和为57366πππ+=. 故选:A. 【点睛】关键点点睛:解答本题的关键是通过分析方程得到tan 2=03x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,此处需要注意不能直接约去tan 23x π⎛⎫+⎪⎝⎭,因为需要考虑tan 2=03x π⎛⎫+⎪⎝⎭的情况. 8.D解析:D 【分析】根据正弦函数性质周期,对称性,图象变换判断各选项. 【详解】函数()f x 的最小正周期为π,故3π是函数()f x 的一个周期,A 正确; 当3x π=时,sin 203x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故B 正确;当712x π=时,函数()f x 取得最小值,712x π=为对称轴,C 正确;函数图象向左平移6π个单位后函数解析式为sin 2163y x ππ⎡⎤⎛⎫=+++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即2sin 213y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,不是偶函数,图象不关于y 轴对称,D 错误. 故选:D. 【点睛】本题考查正弦型函数的性质,考查周期的概念,对称轴与对称中心、奇偶性等性质,属于基础题.9.C解析:C 【分析】由诱导公式求得cos 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,然后再由平方关系和诱导公式计算. 【详解】 由已知1cos cos sin 62334x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=+=⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 222115sin 1cos 166416x x ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,21sin sin cos 32664x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以2211519sin sin 3641616x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的求值.解题关键是确定“已知角”和“未知角”的关系,选用适当的公式进行变形求值.本题中首先利用诱导公式得出cos 6x π⎛⎫-⎪⎝⎭,然后再用诱导公式得出2sin 3x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,用平方关系得出2sin 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,这样求解比较方便. 10.C解析:C 【分析】由周期求出ω,然后由正弦函数的性质判断. 【详解】函数()2sin (04)6f x x πωω⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭的周期为π,所以22πωπ==,A 错;12x π=时,206x π-=,12x π=不是对称轴,B 错;3x π=时,226x ππ-=,即23f π⎛⎫= ⎪⎝⎭为最大值,因此()3f f x π⎛⎫⎪⎝⎭正确,C 正确; 0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,52,666x πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,而sin y x =在5,66ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上不单调,D 错; 故选:C . 【点睛】方法点睛:本题考查三角函数的性质,对函数()sin()f x A x ωϕ=+,掌握五点法是解题关键.解题时可由x 的值或范围求得x ωϕ+的值或范围,然后结合正弦函数性质判断.11.C解析:C 【分析】 可得()()2f x f x π+=,得出()f x 是以2π为周期的函数,故只需考虑0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦即可. 【详解】()()sin cos cos sin 222f x x x x x f x πππ⎛⎫⎛⎫+=+++=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()f x ∴是以2π为周期的函数,当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()sin cos sin cos 4f x x x x x x π⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭,则3,444x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,41x π⎛⎫+ ⎝∴≤⎪⎭≤根据函数的周期性可得()f x 的最小值为1,故AB 错误,∴1()2f x =在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上无解,故D 错误, ()()sin cos cos sin222f x x x x x f x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故C 正确. 故选:C. 【点睛】本题考查三角函数的应用,解题的关键是得出()f x 是以2π为周期的函数,故只需考虑0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦即可. 12.D解析:D【解析】分析:将2cos x 化为21sin x -,令()sin 11x t t =-≤≤,可得关于t 的二次函数,根据t 的取值范围,求二次函数的最值即可.详解:利用同角三角函数关系化简,22cos 2sin sin 2sin 1y x x x x =-=--+ 设()sin 11x t t =-≤≤,则()()22211211y t t t t =--+=-++-≤≤,根据二次函数性质当1t =-时,y 取最大值2,当1t =时,y 取最小值2-. 故选D.点睛:本题考查三角函数有关的最值问题,此类问题一般分为两类,一种是解析式化为2sin sin y A x B x C =++的形式,用换元法求解;另一种是将解析式化为()sin y A x k ωϕ=++的形式,根据角的范围求解.二、填空题13.【分析】根据条件易得函数是关于对称以2为周期的奇函数再根据时在同一坐标系中作出函数的图象利用数形结合法求解【详解】因为是奇函数且所以即函数是关于对称以2为周期的奇函数又时在同一坐标系中作出函数的图象解析:742⎡⎫⎪⎢⎣⎭, 【分析】根据条件,易得函数()f x 是关于()1,0对称,以2为周期的奇函数,再根据(]0,1x ∈时,()21log f x x=,在同一坐标系中作出函数()y f x =,()sin y x π=的图象,利用数形结合法求解. 【详解】因为()f x 是奇函数,且()()20f x f x -+=,所以()()2f x f x -=-,即函数()f x 是关于()1,0对称,以2为周期的奇函数, 又(]0,1x ∈时,()21log f x x=, 在同一坐标系中作出函数()y f x =,()sin y x π=的图象如图所示:因为函数()()()sin F x f x x π=-在区间[]1,m -上有且仅有10个零点, 所以函数()y f x =,()sin y x π=在区间[]1,m -上有且仅有10个交点,由图知:实数m 的取值范围是742⎡⎫⎪⎢⎣⎭,, 故答案为:742⎡⎫⎪⎢⎣⎭,【点睛】方法点睛:函数零点求参数范围问题:若方程可解,通过解方程即可得出参数的范围,若方程不易解或不可解,则构造两个函数,将问题转化为两个函数图象的交点问题求解,这样会使得问题变得直观、简单,这也体现了数形结合思想的应用.14.(k ∈Z)【分析】解不等式2cosx -1≥0即得函数的定义域【详解】∵2cosx -1≥0∴cosx≥由三角函数线画出x 满足条件的终边的范围(如图阴影所示)∴x ∈(k ∈Z)故答案为(k ∈Z)【点睛】(解析: (k ∈Z)【分析】解不等式2cos x -1≥0即得函数的定义域. 【详解】∵2cos x -1≥0,∴cos x≥.由三角函数线画出x 满足条件的终边的范围(如图阴影所示).∴x ∈ (k ∈Z). 故答案为 (k ∈Z)【点睛】(1)本题主要考查三角函数线和解三角不等式,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)三角函数线是解三角不等式较好的工具,要理解掌握并灵活运用.15.6【分析】根据题意可求得然后利用正弦定理求得最后在中利用求得答案【详解】在中由正弦定理得;在中(米)所以升旗速度(米/秒)故答案为06【点睛】本题主要考查了解三角形的实际应用此类问题的解决关键是建立解析:6 【分析】根据题意可求得,45BDC ∠=︒,30CBD ∠=︒,106CD =BC ,最后在Rt ABC 中利用sin60AB BC =︒求得答案. 【详解】在BCD 中,45BDC ∠=︒,30CBD ∠=︒,106CD = 由正弦定理,得sin 45203sin 30CD BC ︒==︒在Rt ABC 中,3sin?603302AB BC =︒==(米). 所以升旗速度300.650t AB v ===(米/秒). 故答案为0.6. 【点睛】本题主要考查了解三角形的实际应用.此类问题的解决关键是建立数学模型,把实际问题转化成数学问题,利用所学知识解决,属于中档题.16.【分析】根据周期求出再由直角三角形的边角关系以及勾股定理求出最后由正弦定理求出【详解】过点作延长线的垂线垂足为连接如下图所示则由正弦定理可知则故答案为:【点睛】本题主要考查了正弦型函数图象的性质的应 解析:2114【分析】根据周期求出32TDQ ==,再由直角三角形的边角关系以及勾股定理求出,PR PQ ,最后由正弦定理求出sin PQR ∠.【详解】过点Q 作PR 延长线的垂线,垂足为D ,连接PQ ,如下图所示263T ππ==,则32T DQ == 6xRQ RQD π∠=∠=3tan336DR DQ π∴=⋅=⨯= 223,23,12921PR DP PQ PD PQ ∴===+=+=由正弦定理可知sin sin PQ PRPRQ PQR=∠∠则33sin 212sin 1421PR PRQPQR PQ⋅⋅∠∠===故答案为:2114【点睛】本题主要考查了正弦型函数图象的性质的应用,涉及了正弦定理解三角形,属于中档题.17.【分析】根据图象变换求出解析式再结合正弦函数的性质建立不等式即可求出的取值范围【详解】将函数图像上所有点向左平移个单位得到的图象再将横坐标变为原来的倍纵坐标不变得函数在上有且仅有一条对称轴和一个对称解析:35,22⎛⎤⎥⎝⎦【分析】根据图象变换求出()f x 解析式,再结合正弦函数的性质建立不等式,即可求出ω的取值范围. 【详解】将函数sin y x =图像上所有点向左平移4π个单位,得到sin 4y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,再将横坐标变为原来的1ω倍(0)>ω,纵坐标不变,得()sin 4y f x x πω⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,函数()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上有且仅有一条对称轴和一个对称中心, 由0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,得,4424x ,3242,解得3522. 故答案为:35,22⎛⎤⎥⎝⎦.【点睛】本题考查三角函数的图象变换,以及根据相关性质求参数,属于中档题.18.①②④【分析】当时即可判断①④;计算即可判断②也可以作图;计算即可判断③【详解】当时所以故①④正确;当时则故②正确;所以③错误故答案为:①②④【点睛】本题考查利用所学知识研究新定义函数的性质涉及到周解析:①②④ 【分析】当[,1)x n n ∈+时,()f x x n =-,即可判断①④;计算(1)f x +,()f x 即可判断②,也可以作图;计算12()33f -=,11()33f =即可判断③. 【详解】当[,1)x n n ∈+时,[]x n =,()||f x x n x n =-=-,所以()[0,1)f x ∈,故①④正确; 当[,1)x n n ∈+时,则1[1,2)x n n +∈++,[1]1x n +=+,(1)|1[1]|f x x x +=+-+|1(1)|||()x n x n f x =+-+=-=,故②正确;1112()|[]|3333f -=---=,1111()|[]|3333f =-=,所以③错误.故答案为:①②④. 【点睛】本题考查利用所学知识研究新定义函数的性质,涉及到周期性、单调性、奇偶性以及值域,是一道中档题.19.①③【分析】分别利用余弦函数的对称性正切函数的单调性正弦定理三角函数图象变换等知识对各个命题判断【详解】①令是函数的一个对称中心①正确;②若它们为第一象限角且但②错;③在中内角所对的边分别为若∵∴∴解析:①③ 【分析】分别利用余弦函数的对称性,正切函数的单调性,正弦定理,三角函数图象变换等知识对各个命题判断. 【详解】 ①,令55()4cos()4cos()012632f ππππ-=-+=-=,5,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()4cos 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的一个对称中心,①正确;②若136απ=,3πβ=,它们为第一象限角,且αβ>,但tan tan αβ=<=②错;③在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若40a =,20b =,25B =︒,sin sin 2sin 251a BA b==︒<,∵b a <,∴B A <,∴A 可能为锐角,也可能为钝角,则ABC ∆有两解,③正确;④函数sin 2y x =的图象向左平移4π个单位长度,得到sin 2()sin(2)42y x x ππ=+=+的图象,④错. 故答案为:①③. 【点睛】本题考查命题的真假判断,掌握三角函数的图象与性质是解题关键.本题需要掌握余弦函数的对称性,正切函数的单调性,正弦定理,三角函数图象变换等知识,属于中档题.20.【分析】根据图象得出函数的最小正周期可得出的值再将点代入函数解析式结合的取值范围可求出的值【详解】由图象可知函数的最小正周期则将点代入函数解析式得即因为函数在附近单调递减则得故答案为:【点睛】本题考 解析:6π【分析】根据图象得出函数()y f x =的最小正周期T ,可得出ω的值,再将点5,012π⎛⎫⎪⎝⎭代入函数解析式,结合ϕ的取值范围,可求出ϕ的值. 【详解】由图象可知,函数()y f x =的最小正周期11521212T πππ⎛⎫=⨯-=⎪⎝⎭,222T ππωπ∴===, 则()()sin 2f x A x ϕ=+,将点5,012π⎛⎫⎪⎝⎭代入函数解析式得55sin 201212f A ππϕ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即5sin 06πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 因为函数()y f x =在512x π=附近单调递减,则()526k k Z πϕππ+=+∈, 得()26k k Z πϕπ=+∈,πϕπ-<<,0k ∴=,6π=ϕ. 故答案为:6π. 【点睛】本题考查利用图象求三角函数解析式中的参数,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.三、解答题21.(1)10sin DC θ=,0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;OB θ=,0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;(2)max 100S =-【分析】(1)在Rt DCO 和Rt ABO 中利用三角函数的定义可表示出,DC OB ;(2)求出BC 后可得矩形面积S ,利用二倍角公式,两角和的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,然后由正弦函数性质可得最大值. 【详解】解:(1)在Rt DCO 中,10OD =,∴10sin DC θ=,0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,又Rt ABO 中,6AOB π∠=,10sin AB DC θ==,∴OB θ==,0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;(2)在Rt DOC 中,10cos OC θ=,∴10(cos )BC OC OB θθ=-=,∴100sin (cos )S AB BC θθθ=⋅=-11cos 2100sin 2100sin 2223θπθθ-⎛⎫⎛⎫=-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵06πθ<<,∴22333πππθ<+<,∴当232ππθ+=即12πθ=时,max 100S =-【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的应用,解题关键是用角表示出矩形面积,然后可利用三角函数的恒等变换公式如二倍角公式、两角和与差的正弦(余弦)公式、诱导公式等化函数为一个角的一个三角函数形式,即()sin()f x A x k ωϕ=++形式,最后利用正弦函数性质求得结论.22.(1)=1ω,对称中心是(,0),82k k Z ππ-+∈,(2)1524ω≤≤【分析】(1)先对函数化简变形得(2+4f x x πω(),由函数的周期为π,得=1ω,再由2+=4x k ππ,可求出对称中心的横坐标,进而可得对称中心;(2)由题意得到())24g x x ωππω=++,由0,8x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得424244x ωππωπππωωπ⎡⎤++∈++⎢⎥⎣⎦,,而y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,所以可得322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,从而可求出ω的取值范围 【详解】解:(1)()sin 2+cos 22+4f x x x x πωωω=(),()f x 的最小正周期是π,2==12ππωω∴∴,此时()2+4f x x π=(),令2+=4x k ππ,得,82k x k Z ππ=-+∈ ()f x ∴的对称中心是(,0),82k k Z ππ-+∈. (2)由题知())24g x x ωππω=++, 0,4824244x x πωππωπππωωπ⎡⎤⎡⎤∈∴++∈++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,又()y g x =在08π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤∴++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,即32154242,242242k k k k Z k ππωππωωππππ⎧+≤+⎪⎪⇒+≤≤+∈⎨⎪+≥+⎪⎩,150,24ωω>∴≤≤【点睛】关键点点睛:此题考查三角函数的恒等变换,考查三角函数的图像和性质,第2问解题的关键是求出424244x ωππωπππωωπ⎡⎤++∈++⎢⎥⎣⎦,,再由y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,可得322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,从而可求出ω的取值范围,属于中档题 23.(1),(Z)36k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)证明见解析.【分析】 (1)根据sin 2126f x x ππϕ⎛⎫⎛⎫-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭为奇函数可得6π=ϕ,则()sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再由222,Z 262k x k k πππππ-≤+≤+∈可得答案;(2)根据三角函数图象的变换规律可得()sin 46g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,由0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求出1(),12g x ⎡⎤=-⎢⎥⎣⎦,进而可得结论.【详解】(1)由题意知:sin 2126y f x x ππϕ⎛⎫⎛⎫=-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭为奇函数 所以()6k k Z πϕπ-=∈,(Z)6k k πϕπ=+∈因为02πϕ<<,所以0k =,6π=ϕ 所以()sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 由222,Z 262k x k k πππππ-≤+≤+∈,解得:,Z 36k x k k ππππ-≤≤+∈, 所以()f x 的单调递增区间为,(Z)36k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦; (2)由题知:将()y f x =的图象向右平移6π个单位得sin 266y x ππ⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即sin 26y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,再将图象上各点的横坐标缩小到原来的12倍, 得()sin 46g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,因为0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以54,666x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦, 因此1()sin 4,162g x x π⎛⎫⎡⎤=-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 则2()10g x +≥且()10g x -≤,所以22()()1[2()1][()1]0g x g x g x g x --=+-≤ 【点睛】方法点睛:函数sin()y A x ωϕ=+()0,0A ω>>的单调区间的求法:,把x ωϕ+看作是一个整体,由22k x ππωϕ+≤+≤()322k k Z ππ+∈求得函数的减区间;2222k x k πππωϕπ-+≤+≤+求得增区间.24.(1)36cos 20124y t ππ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,[0,24]t ∈;(2)[11,19]t ∈,8小时. 【分析】(1)由表中数据列方程求出b 、A 的值,再求出T 、ω和ϕ的值即可; (2)令23y ,利用余弦函数的性质求出t 的取值范围,即可得出结论. 【详解】(1)根据以上数据知,2614A b A b +=⎧⎨-+=⎩,解得20b =,6A =;由153122T=-=,解得24T =,所以212T ππω==; 由3x =时14y =,即36cos()201412πϕ++=, 解得cos()14πϕ+=-,即24k πϕππ+=+,k Z ∈;所以324k πϕπ=+,k Z ∈; 由0ϕπ<<,解得34πϕ=; 所以36cos()20124y t ππ=++,[0t ∈,24];(2)令36cos()2023124y t ππ=++,得31cos()1242t ππ+,即32231243k t k ππππππ-+++,k Z ∈;解得1324524k t k -+-+,k Z ∈; 当1k =时,1124t ,所以一个24小时营业的商家想获得最大利润,应在[11t ∈,19]时间段将该种商品放在室外销售,且单日室外销售时间最长不能超过19118-=(小时). 【点睛】方法点睛:与实际应用相结合的题型也是高考命题的动向,这类问题的特点是通过现实生活的事例考查书本知识,解决这类问题的关键是耐心读题、仔细理解题,只有吃透题意,才能将实际问题转化为数学模型进行解答. 25.(1) 2.5sin()56y x π=+;(2)该船1:00至5:00和13:00至17:00期间可以进港,在港口最多能呆4个小时. 【分析】(1)由表格中数据可得, 2.5,5,12A B T ===,26T ππω==,取3x =代入可得2,k k Z ϕπ=∈,则解析式可得;(2)由(1)得计算2.5sin()5 6.256x π+≥解x 范围即可得结果.【详解】解:(1)由表格中数据可得, 2.5,5,12A B T ===. 因为0>ω,所以22126T πππω===. 因为3x =时y 取得最大值,所以32,62k k Z ππϕπ⨯+=+∈,解得2,k k Z ϕπ=∈.所以这个函数解析式为 2.5sin()56y x π=+(2)因为货船的吃水深度为5米,安全间隙至少要有1.25米, 所以2.5sin()5 6.256x π+≥,即1sin()562x π+≥, 所以522,666m x m m N πππππ+≤≤+∈,解得112512,m x m m N +≤≤+∈.取0,1,m m ==得15,1317x x ≤≤≤≤.答:该船1:00至5:00和13:00至17:00期间可以进港,在港口最多能呆4个小时. 【点睛】已知f (x )=Asin (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=2Tπ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x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+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.26.(1)()cos 4f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(2)12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ (3)154,4,33k k k Z ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦【分析】(1)由题意可得251244T πω⎛⎫==-⨯ ⎪⎝⎭,得ωπ=,又314f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭可求出函数表达式. (2)当[1,2]x ∈时,52444x πππππ≤+≤+,由余弦函数图像可得答案. (3)先根据图象变换求出()g x 的解析式,再根据余弦型函数的单调减区间求解即可. 【详解】(1)由题意可得251244T πω⎛⎫==-⨯ ⎪⎝⎭,得ωπ= 所以()()cos f x x πφ=+,又当1534424x +==时,314f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭即33cos 144f πφ⎛⎫⎛⎫=+=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则324k k Z πφππ+=+∈, 所以124k k Z φππ=+∈,, 所以()cos 2cos 44f x x k x πππππ⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(2)当[1,2]x ∈时,52444x πππππ≤+≤+cos 124x ππ⎛⎫≤+≤ ⎪⎝⎭所以当[1,2]x ∈时,()f x 的值域为12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(3)将()f x 的图像向右平移112个单位后可得:cos 6y x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再将所得图像横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变得到:()1cos 26g x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 由122,26k x k k Z πππππ≤+≤+∈ 1544,33k x k k Z -≤≤+∈所以()g x 的单调递减区间为:154,4,33k k k Z ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦【点睛】关键点睛:本题考查根据三角函数的图象求解析式以及根据解析式求值域和解决图象平移问题,解答本题的关键是读懂三角函数的图象,得到251244T πω⎛⎫==-⨯ ⎪⎝⎭和314f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭从而求出解析式,在根据图象左右平移求解析式时,要注意将()f x 的图像向右平移112个单位后可得:1cos 124y x ππ⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,属于中档题.。
一、选择题1.已知函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则下列结论正确的个数是( ) ①()f x 的最小值为2-; ②点,012π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的图象的一个对称中心; ③()f x 的最小正周期为π; ④()f x 在,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增. A .1B .2C .3D .42.已知函数()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,若方程()35f x =的解为1x ,2x (120x x π<<<),则()12sin x x -=( )A .35B .45-C .3-D .3.已知函数()cos 2y x ϕ=+()πϕπ-≤<的图象向右平移2π个单位后,与函数sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象重合,则ϕ的值为( )A .56πB .56π-C .6π D .6π-4.声音是由物体振动产生的声波.我们听到的每个音都是由纯音合成的,纯音的数学模型是函数sin y A wt =.音有四要素:音调、响度、音长和音色,它们都与函数sin y A wt =中的参数有关,比如:响度与振幅有关,振幅越大响度越大,振幅越小响度越小;音调与频率有关,频率低的声音低沉,频率高的声音尖利.像我们平时听到乐音不只是一个音在响,而是许多音的结合,称为复合音.我们听到的声音函数是111sin sin 2sin 3sin 4234y x x x x =++++.结合上述材料及所学知识,你认为下列说法中正确的有( ).A .函数1111sin sin 2sin3sin 4sin100234100y x x x x x =+++++不具有奇偶性; B .函数111()sin sin 2sin3sin 4234f x x x x x =+++在区间,1616ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增; C .若某声音甲对应函数近似为111()sin sin 2sin3sin 4234f x x x x x =+++,则声音甲的响度一定比纯音1()sin 22h x x =响度大; D .若某声音甲对应函数近似为1()sin sin 22g x x x =+,则声音甲一定比纯音1()sin33h x x =更低沉.5.如果一个函数在给定的区间上的零点个数恰好为8,则称该函数为“比心8中函数”.若函数()2sin()1f x x ωπ=-,(0)>ω是区间[0,1]上的“比心8中函数”,则ω的取值范围是( ) A .4149,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭ B .4953,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭ C .3741,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭ D .[8,9)6.已知()()sin 6f x x a b x ππ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,若()0f x ≤在[]1,1x ∈-上恒成立,则a b +=( ) A .56B .23C .1D .27.设函数()()sin 16f x x N πωω*⎛⎫=-+∈ ⎪⎝⎭在55,126ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则下述结论: ①()f x 关于,012π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称;②()f x 关于直线23x π=轴对称; ③()f x 在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦;④方程()1f x =在[]0,2π有4个不相同的根. 其中正确结论的编号是( ) A .①②B .②③C .②④D .③④8.已知函数()sin()f x x ωϕ=+,具有以下性质:(1)对任意的x ∈R ,都有()()12()f x f x f x ≤≤,且12x x -的最小值为2π; (2)6f x π⎛⎫+⎪⎝⎭为奇函数; (3)任取12,0,4x x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,当12x x ≠时,都有()()()()11222112x f x x f x x f x x f x +>+.同时满足上述性质的一个函数可以是( ) A .4sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ B .sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .2sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭D .sin 26y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭9.有以下四种变换方式:①向左平移12π个单位长度,再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍;②向左平移6π个单位长度,再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍;③再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,再向左平移6π个单位长度; ④再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,再向右平移6π个单位长度; 其中能将函数sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象变为函数sin y x =图象的是( ) A .①③B .②③C .①④D .②④10.已知函数1,01()11sin ,14242x x f x x x π+≤≤⎧⎪=⎨+<≤⎪⎩,若不等式2()()20f x af x -+<在[]0,4x ∈上恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .3a >B .23a <<C .22a >D .92a >11.函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,为了得sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需将()f x 的图象( )A .向右平移3π个单位长度 B .向右平移4π个单位长度 C .向左平移3π个单位长度D .向左平移4π个单位长度12.已知定义在R 上的函数()sin()0,||2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>≤ ⎪⎝⎭在[]1,2上有且仅有3个零点,其图象关于点1,04⎛⎫⎪⎝⎭和直线14x =-对称,给出下列结论:①1222f ⎛⎫=⎪⎝⎭;②函数()f x 在[]0,1上有且仅有3个最值点;③函数()f x 在35,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增;④函数()f x 的最小正周期是2.其中所有正确结论的个数是( ) A .1B .2C .3D .4二、填空题13.已知函数273(0)()323(0)x x f x x x x ⎧+≤⎪=⎨⎪-++>⎩,()cos 4g x x x =++,若对任意[3,3]t ∈-,总存在0,2s π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使得()()f t a g s +≤成立,则实数a 的取值范围为__________.14.已知sin 78a =︒,cos10b =︒,tan55c =︒,则a ,b ,c 的大小关系为______. 15.已知函数()f x 的定义域为R ,且()2()f x f x π+=,当[0,)x π∈时,()sin f x x =.若存在0(,]x m ∈-∞,使得0()f x ≥m 的取值范围为________.16.已知函数()()2sin 0f x x ωω=>在区间,34ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值是-2,则ω的最小值等于__________.17.设函数()2sin()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><<⎪⎝⎭的图象关于直线23x π=对称,它的周期为π,则下列说法正确是________(填写序号) ①()f x 的图象过点30,2⎛⎫ ⎪⎝⎭; ②()f x 在2,123ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减;③()f x 的一个对称中心是5,012π⎛⎫⎪⎝⎭; ④将()f x 的图象向右平移ϕ个单位长度得到函数2sin 2y x =的图象. 18.已知函数f (x ),任意x 1,x 2∈,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭(x 1≠x 2),给出下列结论:①f (x +π)=f (x );②f (-x )=f (x );③f (0)=1;④1212()()f x f x x x -->0;⑤1212()()22x x f x f x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭.当()tan f x x =时,正确结论的序号为________.19.如图,某地一天从614时的温度变化曲线近似满足函数()sin y A x b ωϕ=++,则这段曲线的函数解析式为______________.20.函数()()0,0,2(f x Asin x A πωϕωϕ=+>><)的部分图像如图所示.则()f x 的解析式是_____.三、解答题21.已知函数1()sin 22,23f x x x R π⎛⎫=-+∈ ⎪⎝⎭. (1)求()f x 的最小正周期; (2)求()f x 的单调递减区间; (3)求()f x 在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值 22.如图,在扇形OMN 中,半径10OM =,圆心角6MON π∠=,D 是扇形弧上的动点,矩形ABCD 内接于扇形,记DON θ∠=,矩形ABCD 的面积为S .(1)用含θ的式子表示线段DC ,OB 的长; (2)求S 的最大值.23.已知函数()2sin()cos sin(2)(0)f x x x ωϕϕωϕω=+-+>在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增.(1)求ω的取值范围;(2)当ω取最小正整数时,关于x 的方程211()()022f x f x --=在区间,6m π⎛⎫- ⎪⎝⎭上恰有5个实数根,求m 的取值范围.24.已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求()f x 的解析式;(2)将()f x 图象上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到()g x 的图象.又()14g θ=求2114sin sin 63ππθθ⎛⎫⎛⎫-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值.25.一只红蚂蚁与一只黑蚂蚁在一个圆(半径为1cm 的圆)的圆周上爬动,且两只蚂蚁均从点1,0A 同时逆时针匀速爬动,红蚂蚁每秒爬过α角,黑蚂蚁每秒爬过β角(其中0180αβ︒︒<<<).如果两只蚂蚁都在第14秒时回到A 点,并且在第2秒时均位于第二象限.(1)求α,β的值.(2)两只蚂蚁的爬行速度保持不变,若红蚂蚁从点A 逆时针...匀速爬行,黑蚂蚁同时从点A 顺时针...匀速爬行,求当它们从点A 出发后第一次相遇时,红蚂蚁爬过的距离. 26.函数()cos()(0)f x x ωφω=+>的部分图像如图所示.(1)求()f x 的表达式; (2)若[1,2]x ∈,求()f x 的值域;(3)将()f x 的图像向右平移112个单位后,再将所得图像横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图像,求()g x 的单调递减区间.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】求出()min f x 可判断①的正误;利用正弦型函数的对称性可判断②的正误;求出()f x 的最小正周期可判断③的正误;利用正弦型函数的单调性可判断④的正误. 【详解】 对于①,()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()()min 212f x ∴=⨯-=-,①正确;对于②,2sin 22sin 20121232f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+==≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以,点,012π⎛⎫⎪⎝⎭不是()f x 的图象的一个对称中心,②错误; 对于③,函数()f x 的最小正周期为22T ππ==,③正确; 对于④,当,06x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,2666x πππ-<+<,所以,函数()f x 在,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增. ④正确.因此,正确命题的序号为①③④. 故选:C.关键点点睛:对于正弦型函数基本性质的判断问题,一般将函数解析式化为()sin y A x b ωϕ=++或()cos y A x b ωϕ=++,将x ωϕ+视为一个整体,利用正弦函数或余弦函数的基本性质来求解.2.B解析:B 【分析】求出函数()f x 在(0,)π上的对称轴,然后由正弦函数性质得1223x x π+=,这样12sin()x x -化为2222sin(2)sin 2cos(2)336x x x πππ⎛⎫-=+=- ⎪⎝⎭,而已知条件为23sin(2)65x π-=,再由正弦函数性质确定226x π-的范围,从而由平方关系求得结论.【详解】函数()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的对称轴满足:()262x k k Z πππ-=+∈,即()23k x k Z ππ=+∈,令0k =可得函数在区间()0,π上的一条对称轴为3x π=,结合三角函数的对称性可知1223x x π+=,则:1223x x π=-,()122222sin sin 2sin 2cos 2336x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,由题意:0πx <<,则112666x πππ-<-<,23sin 265x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,120x x π<<<,则2226x πππ<-<,由同角三角函数基本关系可知:24cos 265x π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查正弦函数的性质,考查平方关系.解题时根据自变量的范围求得此范围内函数的对称轴,从而得出两个变量12,x x 的关系,可化双变量为单变量,再根据函数值及函数性质确定出单变量的范围,从而求得结论.注意其中诱导公式的应用,目的是把求值式与已知条件中的角化为一致.3.A解析:A 【分析】根据三角函数的平移变换得到cos(2)y x ϕπ=+-后,再根据诱导公式变为sin(2)2y x πϕ=+-,然后利用图象重合列式可得结果.函数()cos 2y x ϕ=+()πϕπ-≤<的图象向右平移2π个单位后,得到cos[2()]cos(2)2y x x πϕϕπ=-+=+-sin(2)2x πϕπ=+-+sin(2)2x πϕ=+-,依题意可得223k ππϕπ-=+()k ∈Z ,所以526k πϕπ=+()k ∈Z 因为πϕπ-≤≤,所以0k =,56πϕ=. 故选:A. 【点睛】关键点点睛;经过平移变换后,利用诱导公式化为同名函数是解题关键,属于中档题.4.B解析:B 【分析】A.结合奇偶性的定义判断即可B.用正弦型函数的单调性作出判断 CD 可取特值说明 【详解】 A. ()1111sin sin 2sin 3sin 4sin100234100f x x x x x x =+++++()()()()()()()1111sin sin 2sin 3sin 4sin 100234100f x x x x x x f x -=-+-+-+-++-=-,()f x 为奇函数B. ,1616x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,2,88x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,333,1616x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,4,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,故sin ,sin 2,sin 3,sin 4x x x x 在,1616ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上均为增函数故111()sin sin 2sin3sin 4234f x x x x x =+++在区间,1616ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增. C. ()()11()sin sin 3sin 434g x f x h x x x x =-=++()()11()sin sin 3sin 434g x f x h x x x x =-=++()()11()sin sin 3sin 4034g f h ππππππ=-=++=故声音甲的响度不一定比纯音1()sin 22h x x =响度大 D. ()11()()sin sin 2sin 323h x g x h x x x x =-=+- ()11()()sin sin 2sin 3023h g h ππππππ=-=+-=甲不一定比纯音1()sin33h x x =更低沉 故选:B 【点睛】“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.5.A解析:A 【分析】根据题意问题转化为方程1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上有8个解,根据正弦函数的图像与性质可求得1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第8个解为416x ω=、第9个解为496x ω=,则4149166ωω≤<,解不等式即可. 【详解】根据题意,函数()2sin()1f x x ωπ=-,(0)>ω是区间[0,1]上零点个数为8,即方程1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上有8个解, ∴26x k πωππ=+或52,6x k k Z πωππ=+∈, 当0k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第1个解16x ω=,取第2个解56x ω=; 当1k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第3个解136x ω=,取第4个解176x ω=; 当3k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第7个解376x ω=,取第8个解416x ω=; 当4k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第9个解496x ω=. 则4149166ωω≤<,解得414966ω≤<.故选:A6.A解析:A 【分析】根据题意分析可得当15,66x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,0x a b --≤,当151,,166x ⎡⎤⎡⎤∈--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,0x a b --≥,从而可得506106a b a b ⎧--=⎪⎪⎨⎪---=⎪⎩,解方程即可求解.【详解】当15,66x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,sin 06x ππ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭, 当151,,166x ⎡⎤⎡⎤∈--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦时,sin 06x ππ⎛⎫+≤ ⎪⎝⎭,, 故当15,66x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,0x a b --≤时, 当151,,166x ⎡⎤⎡⎤∈--⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦时,0x a b --≥, 即506106a b a b ⎧--=⎪⎪⎨⎪---=⎪⎩,解得1312a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ ,所以56a b +=. 故选:A 【点睛】本题考查了三角函数的性质、不等式恒成立,考查了基本运算求解能力,属于中档题.7.D解析:D 【分析】利用题干中的已知条件求得2ω=,可得出()sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,利用正弦型函数的对称性可判断①②的正误,利用正弦型函数的值域可判断③的正误,求出方程()1f x =在[]0,2π上的解,可判断④的正误. 【详解】N ω*∈,由55,126x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得55126666x πωπππωπω-≤-≤-,由于函数()()sin 16f x x N πωω*⎛⎫=-+∈ ⎪⎝⎭在55,126ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减, 所以,()553,2,21266622k k k Z πωππωπππππ⎡⎤⎡⎤--⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以,521262532662k k ωππππωππππ⎧-≥+⎪⎪⎨⎪-≤+⎪⎩,解得()248121055k k k Z ω++≤≤∈,由248121055k k ++≤,解得16k ≤,N ω*∈且k Z ∈,0k ∴=,可得825ω≤≤,2ω∴=,则()sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.对于①,sin 2sin 00126ππ⎛⎫⨯-==⎪⎝⎭,所以,112f π⎛⎫= ⎪⎝⎭, 所以,函数()f x 的图象关于点,112π⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称,①错误; 对于②,271sin 2sin 13662πππ⎛⎫⨯-==-≠± ⎪⎝⎭,②错误;对于③,当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,5112,666x πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦,则11sin 262x π⎛⎫-≤-≤ ⎪⎝⎭, 所以,()302f x ≤≤,即()f x 在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦,③正确; 对于④,当[]0,2x π∈时,232,666x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦, 令()1f x =,可得sin 206x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,206x π∴-=或26x ππ-=或226x ππ-=或236x ππ-=.所以,方程()1f x =在[]0,2π有4个不相同的根,④正确. 故选:D. 【点睛】方法点睛:求函数()()sin f x A x =+ωϕ在区间[],a b 上值域的一般步骤: 第一步:三角函数式的化简,一般化成形如()sin y A x k ωϕ=++的形式或()cos y A x k ωϕ=++的形式;第二步:由x 的取值范围确定x ωϕ+的取值范围,再确定()sin x ωϕ+(或()cos x ωϕ+)的取值范围;第三步:求出所求函数的值域(或最值).8.B解析:B 【分析】根据题设的条件可得正弦型函数的周期、对称中心以及函数在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上的单调性,再逐项检验各选项中的函数是否满足即可得到正确的选项. 【详解】因为对任意的x ∈R ,都有()()12()f x f x f x ≤≤,且12x x -的最小值为2π, 故()f x 的半周期为2π即周期为π,此时A B C D 各选项中的函数均满足. 因为6f x π⎛⎫+⎪⎝⎭为奇函数,故()f x 图象的对称中心为,06π⎛⎫⎪⎝⎭, 对于D 中的函数,因为sin 2166ππ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭, 故,06π⎛⎫⎪⎝⎭不是sin 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图象的对称中心,故排除D . 因为()()()()11222112x f x x f x x f x x f x +>+等价于()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦, 故()f x 在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上为增函数, 当0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,4452336x πππ-≤-≤-,而sin y u =在45,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦为减函数, 故4sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π为减函数,不合题意,舍;当0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,2336x πππ-≤-≤,而sin y u =在,36ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦为增函数, 故sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π为增函数,符合; 当0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,2272336x πππ≤+≤,而sin y u =在27,36ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦为减函数, 故2sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π为减函数,不合题意,舍;故选:B . 【点睛】方法点睛:已知检验给定的点是否正弦型函数的对称中心,可以用代入检验法,而单调性的研究则需结合“同增异减”的原则来判断.9.A解析:A 【分析】直接利用三角函数图像的平移变换和伸缩变换求出结果. 【详解】对于①:sin 26y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭向左平移12π个单位长度得到sin 2+=sin2126y x x ππ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,得到sin y x =;故①正确;对于②:sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭向左平移6π个单位长度得到sin 2+=sin 2+666y x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,得到sin 6y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;故②错误;对于③:sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,得到sin 6y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,再向左平移6π个单位长度,得到sin sin 66y x x ππ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭;故③正确; 对于③:sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,得到sin 6y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再向右平移6π个单位长度,得到sin sin()663y x x πππ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭;故④错误; 故选:A 【点睛】关于三角函数图像平移伸缩变换:先平移的话,如果平移a 个单位长度那么相位就会改变ωa ;而先伸缩势必会改变ω大小,这时再平移要使相位改变值仍为ωa ,那么平移长度不等于a .10.D解析:D 【分析】这是一个复合函数的问题,通过换元()t f x = ,可知新元的范围,然后分离参数,转为求函数的最大值问题,进而计算可得结果. 【详解】由题可知当[]0,1x ∈时,有[]()11,2f x x =+∈,当4](1,x ∈时,0sin14xπ≤≤,即111()sin,12422x f x π⎡⎤=+∈⎢⎥⎣⎦ 所以当[]0,4x ∈时,1,22()f x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦,令()t f x =,则1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,从而问题转化为不等式220t at -+<在1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立,即222t a t t t+>=+在1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立,由2y t t =+ ,1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,设1212t t <<<()()()1212121212122220t t f t f t t t t t t t t t --=-+-=->, 所以2y t t =+在12t ⎡∈⎢⎣是单调递减函数,122t t <<<,()()()1212121212122220t t f t f t t t t t t t t t --=-+-=-<, 所以2y t t=+在2t ⎤∈⎦是单调递增函数, 在1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上先减后增,而2t t +在12t =时有最大值为92,所以92a >. 【点睛】本题考查含参数的恒成立问题,运用到分离参数法求参数范围,还结合双勾函数的单调性求出最值, 同时考查学生的综合分析能力和数据处理能力.11.B解析:B 【分析】首先根据图象求函数的解析式,再根据左右平移规律判断选项. 【详解】 由图象可知37341264T T ππππ⎛⎫=--=⇒= ⎪⎝⎭, 即22ππωω=⇒=,当6x π=-时,22,6k k Z πϕπ⎛⎫⨯-+=∈ ⎪⎝⎭, 解得:2,3k k Z πϕπ=+∈,2πϕ<,3πϕ∴=,()sin 23f x x π⎛⎫∴=+⎪⎝⎭, 22643x x πππ⎛⎫-=-+ ⎪⎝⎭, ∴ 要得到sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需将()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移4π个单位. 故选:B 【点睛】方法点睛:本题考查函数的图象变换,以及()sin y A ωx φ=+的性质,属于中档题型,()sin y A x ϕ=+的横坐标伸长(或缩短)到原来的1ω倍,得到函数的解析式是()sin y A ωx φ=+,若sin y A x ω=向右(或左)平移ϕ(0ϕ>)个单位,得到函数的解析式是()sin y A x ωϕ=-⎡⎤⎣⎦或()sin y A x ωϕ=+⎡⎤⎣⎦.12.B解析:B 【分析】由三角函数的图象与性质可得()sin 34f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭,代入即可判断①;令03,42()x k k Z ππππ+∈+=,化简即可判断②;令232,242k k x k Z ππππππ-≤+≤+∈+,化简即可判断③;由最小正周期的公式即可判断④. 【详解】∵函数()f x 的图象关于点1,04⎛⎫⎪⎝⎭对称,∴111,4k k Z ωϕπ+=∈,又函数()f x 的图象关于直线14x =-对称,∴221,42k k Z ππωϕ-+=+∈,∴()1221k k ωπ=--⎡⎤⎣⎦,即(21),n n Z ωπ=∈-, ∵函数()sin()f x x ωϕ=+在[]1,2上有且仅有3个零点, ∴24,)201(ππωωω<>≤-,即24πωπ≤<,所以3ωπ=,()()sin 3f x x πϕ=+, ∵104f ⎛⎫=⎪⎝⎭,∴3,4k k Z πϕπ+=∈,又||2πϕ≤,∴4πϕ=,∴()sin 34f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭;对于①,3sin 24122f ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎛⎫==-⎪⎭⎝⎭,故①错误; 对于②,令03,42()x k k Z ππππ+∈+=,则01,31(2)Z k x k =+∈, 令101312k ≤+≤,则可取0,1,2k =, ∴0112x =,512,34,即函数()f x 在[]0,1上有且仅有3个最值点,故②正确; 对于③,令232,242k k x k Z ππππππ-≤+≤+∈+,则1212,43123k x k Z k -+≤≤∈+,当2k =-时,195,124⎡⎤--⎢⎥⎣⎦为()f x 的一个递增区间, 而35195,,24124⎛⎫⎡⎤--⊆-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,∴()f x 在35,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增,故③正确; 对于④,∵()sin 34f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭,∴函数的最小正周期2233T ππ==,故④错误. 综上所述,其中正确的结论的个数为2个. 故选:B. 【点睛】本题考查了三角函数解析式的确定及三角函数图象与性质的应用,考查了运算求解能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】求出f (t )和g (s )的值域根据存在性和恒成立问题转化为求出a 的范围【详解】对于函数f (x )当x≤0时f (x )单调递增由﹣3≤t≤0可得f (t )∈﹣43当x >0时f (x )=﹣x2+2x+3= 解析:(],2-∞【分析】求出f (t )和g (s )的值域,根据存在性和恒成立问题,转化为()()()maxmaxf t ag s +≤求出a 的范围. 【详解】对于函数f (x ),当x ≤0时,f (x )733x =+单调递增,由﹣3≤t ≤0,可得f (t )∈[﹣4,3],当x >0时,f (x )=﹣x 2+2x +3=﹣(x ﹣1)2+4,由0<t ≤3,可得f (t )∈[0,4],∴对任意t ∈[﹣3,3],f (t )∈[﹣4,4],对于函数g (x )=x +cos x +4=2sin (x 6π+)+4, ∵s ∈[0,2π],∴s 6π+∈[6π,23π], ∴g (s )∈[5,6],∴对于s ∈[0,2π],使得g (s )∈[5,6],∵对任意t ∈[﹣3,3],总存在s ∈[0,2π],使得f (t )+a ≤g (s )成立,故()()()max maxf t ag s +≤∴a +4≤6,解得a ≤2, 故答案为:(],2-∞ 【点睛】结论点睛:本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:一般地,已知函数()[],,y f x x a b =∈,()[],,y g x x c d =∈ (1)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∀∈,总有()()12f x g x <成立,故()()2max min f x g x <; (2)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2max max f x g x <; (3)若[]1,x a b ∃∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x <成立,故()()2min min f x g x <; (4)若[]1,x a b ∀∈,[]2,x c d ∃∈,有()()12f x g x =,则()f x 的值域是()g x 值域的子集 .14.【分析】同角三角函数关系知又由的区间单调性知根据的区间单调性知即可知的大小关系【详解】而∴故答案为:【点睛】本题考查了比较三角函数值的大小根据正弦函数正切函数的区间单调性及正弦函数的值域范围比较函数 解析:c b a >>【分析】同角三角函数关系知sin80b =︒,又由sin y x =的区间单调性知b a >,根据tan y x =的区间单调性知1c >,即可知a ,b ,c 的大小关系 【详解】cos10cos(9080)sin80sin 78b a =︒=︒-︒=︒>=︒,而tan55tan 451c =︒>︒=∴c b a >> 故答案为:c b a >> 【点睛】本题考查了比较三角函数值的大小,根据正弦函数、正切函数的区间单调性及正弦函数的值域范围,比较函数值的大小15.【分析】由f (x+)=2f (x )得f (x )=2f (x ﹣)分段求解析式结合图象可得m 的取值范围【详解】解:∵∴∵当时∴当时当时当时作出函数的图象:令解得:或若存在使得则故答案为:【点睛】本题考查函数与解析:10[,)3π+∞ 【分析】由f (x +π)=2f (x ),得f (x )=2f (x ﹣π),分段求解析式,结合图象可得m 的取值范围. 【详解】解:∵()()2f x f x π+=,∴()()2f x f x π=-, ∵当0,x时,()sin f x x =.∴当[),2x ππ∈时,()()2sin f x x π=-.当[)2,3x ππ∈时,()()4sin 2f x x π=-.当[)3,4x ππ∈时,()()8sin 3f x x π=-.作出函数的图象:令()8sin 343x π-=103x π=,或113π, 若存在(]0,x m ∈-∞,使得()043f x ≥,则103m π≥, 故答案为:10[,)3π+∞ 【点睛】本题考查函数与方程的综合运用,训练了函数解析式的求解及常用方法,考查数形结合的解题思想方法,属中档题.16.【分析】先根据函数在区间上的最小值是确定的取值范围进而可得到或求出的范围得到答案【详解】函数在区间上的最小值是则的取值范围是当时函数有最小值或或的最小值等于故答案为:【点睛】本题主要考查正弦函数的最解析:32【分析】先根据函数在区间[,]34ππ-上的最小值是2-确定x ω的取值范围,进而可得到32ωππ--或342ωππ,求出ω的范围得到答案. 【详解】函数()2sin (0)f x x ωω=>在区间[,]34ππ-上的最小值是2-, 则x ω的取值范围是[,]34ωπωπ-,当22x k πωπ=-+,k Z ∈时,函数有最小值2-,32ωππ∴--,或342ωππ,k Z ∈, ∴32ω≥,或6ω,k Z ∈, 0ω>,ω∴的最小值等于32.故答案为:32. 【点睛】本题主要考查正弦函数的最值的应用.考查基础知识的运用能力.三角函数式高考的重要考点,一定要强化复习.17.③【分析】先根据对称轴及最小正周期求得函数的解析式再结合正弦函数的图象与性质判断点是否在函数图象上求得函数的单调区间及对称中心判断选项由平移变换求得变化后的解析式并对比即可【详解】函数的最小正周期是解析:③ 【分析】先根据对称轴及最小正周期,求得函数()f x 的解析式.再结合正弦函数的图象与性质,判断点是否在函数图象上,求得函数的单调区间及对称中心判断选项,由平移变换求得变化后的解析式并对比即可. 【详解】函数()()2sin 0,0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫⎛⎫=+>∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最小正周期是π,所以22πωπ==,则()()2sin 2f x x ϕ=+,又()()2sin 2f x x ϕ=+图象关于直线23x π=对称,所以对称轴为2,2x k k Z πϕπ+=+∈,代入可得22,32k k Z ππϕπ⨯+=+∈,解得5,6k k Z πϕπ=-+∈, 因为0,2πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以当1k =时, 6π=ϕ,则()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,对于①,当0x =时,()02sin 16f π==,()f x 的图象不过点30,2⎛⎫⎪⎝⎭,所以①不正确;对于②,()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的单调递减区间为3222,262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,解得2,63k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 当0k =时,263x ππ≤≤,又因为126ππ<,则()f x 在2,123ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上不是减函数,所以②错误;对于③,()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的对称中心为2,6x k k Z ππ+=∈,解得,122k x k Z ππ=-+∈,当1k =时,512x π=,所以5,012π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的一个对称中心,所以③正确;对于④,将()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭向右平移6π个单位长度,可得2sin 22sin 2666y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以不能得到2sin 2y x =的图象,所以④错误.综上可知,正确的为③. 故答案为: ③. 【点睛】本题考查了三角函数解析式的求法,正弦函数的图像与性质的综合应用,属于中档题. 18.①④【分析】根据正切函数的周期判断①是否正确正切函数的奇偶性判断②是否正确由判断③是否正确由正切函数的单调性判断④是否正确由正切函数的图象判断⑤是否正确【详解】由于f(x)=tanx 的周期为π故①正解析:①④ 【分析】根据正切函数()tan f x x =的周期判断①是否正确,正切函数的奇偶性判断②是否正确,由tan 00=判断③是否正确,由正切函数的单调性判断④是否正确,由正切函数的图象判断⑤是否正确. 【详解】由于f (x )=tan x 的周期为π,故①正确; 函数f (x )=tan x 为奇函数,故②不正确; f (0)=tan 0=0,故③不正确;④表明函数为增函数,而f (x )=tan x 为区间,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上的增函数,故④正确;⑤由函数f (x )=tan x 的图象可知,设A =12()()2f x f x +,B =122x x f +⎛⎫⎪⎝⎭故函数在区间,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭上有1212()()22x x f x f x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭, 在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上有1212()()22x x f x f x f ++⎛⎫<⎪⎝⎭,故⑤不正确. 故答案为:①④ 【点睛】本题考查了正切函数的图象和性质,属于中档题.19.【分析】根据图象得出该函数的最大值和最小值可得结合图象求得该函数的最小正周期可得出再将点代入函数解析式求出的值即可求得该函数的解析式【详解】由图象可知从题图中可以看出从时是函数的半个周期则又得取所以解析:310sin 2084y x ππ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,[]6,14x ∈ 【分析】根据图象得出该函数的最大值和最小值,可得max min 2y y A -=,max min2y y b +=,结合图象求得该函数的最小正周期T ,可得出2Tπω=,再将点()10,20代入函数解析式,求出ϕ的值,即可求得该函数的解析式.【详解】由图象可知,max 30y =,min 10y =,max min 102y y A -∴==,max min202y y b +==,从题图中可以看出,从614时是函数()sin y A x b ωϕ=++的半个周期,则()214616T =⨯-=,28T ππω∴==. 又10228k πϕππ⨯+=+,k Z ∈,得()324k k Z πϕπ=+∈,取34πϕ=, 所以310sin 2084y x ππ⎛⎫=++⎪⎝⎭,[]6,14x ∈. 故答案为:310sin 2084y x ππ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,[]6,14x ∈. 【点睛】本题考查由图象求函数解析式,考查计算能力,属于中等题.20.【分析】由图像对应横坐标可求再将代入可进一步求解由图像过点可求进而求解【详解】由解得又函数过所以解得又图像过可得解得故故答案为:【点睛】本题考查由三角函数图像求解析式属于中档题解析:()2sin 26f x πx ⎛⎫+ ⎝=⎪⎭【分析】由34T 图像对应横坐标可求ω,再将6x π=代入可进一步求解ϕ,由图像过()0,1点可求A ,进而求解 【详解】由1132312644T πππω-==⋅,解得2ω=,又函数过()max ,6f x π⎛⎫⎪⎝⎭, 所以63A f Asin ππϕ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎝⎭+⎭=,解得6π=ϕ,又图像过()0,1可得()106f Asin π==,解得2A =,故()2sin 26f x πx ⎛⎫+ ⎝=⎪⎭故答案为:()2sin 26f x πx ⎛⎫+ ⎝=⎪⎭【点睛】本题考查由三角函数图像求解析式,属于中档题三、解答题21.(1)π;(2)()511,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦;(3)最小值为32;最大值为94. 【分析】(1)利用正弦型函数的周期公式可求得函数()f x 的最小正周期;(2)解不等式()3222232k x k k Z πππππ+≤-≤+∈,可得出函数()f x 的单调递减区间;(3)由44x ππ-≤≤求出23x π-的取值范围,利用正弦函数的基本性质可求得函数()f x 的最小值和最大值. 【详解】(1)因为1()sin 2223f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭, 所以函数()f x 的最小正周期22T ππ==; (2)由()3222232k x k k Z πππππ+≤-≤+∈,得()5111212k x k k Z ππππ+≤≤+∈. 即函数()f x 的单调递减区间为()511,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦; (3)因为44x ππ-≤≤,所以52636πππ-≤-≤x ,所以, 当232x ππ-=-即12x π=-时,函数()f x 取最小值,()min 13sin 2222f x π⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭; 当236x ππ-=即4x π=时,函数()f x 取最大值,()max 19sin 2264f x π=+=. 【点睛】方法点睛:求函数()()sin f x A x =+ωϕ在区间[],a b 上值域的一般步骤: 第一步:三角函数式的化简,一般化成形如()sin y A x k ωϕ=++的形式或()cos y A x k ωϕ=++的形式;第二步:由x 的取值范围确定x ωϕ+的取值范围,再确定()sin x ωϕ+(或()cos x ωϕ+)的取值范围;第三步:求出所求函数的值域(或最值).22.(1)10sin DC θ=,0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;OB θ=,0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;(2)max 100S =-【分析】(1)在Rt DCO 和Rt ABO 中利用三角函数的定义可表示出,DC OB ;(2)求出BC 后可得矩形面积S ,利用二倍角公式,两角和的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,然后由正弦函数性质可得最大值. 【详解】解:(1)在Rt DCO 中,10OD =,∴10sin DC θ=,0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,又Rt ABO 中,6AOB π∠=,10sin AB DC θ==,∴OB θ==,0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭;(2)在Rt DOC 中,10cos OC θ=,∴10(cos )BC OC OB θθ=-=,∴100sin (cos )S AB BC θθθ=⋅=-11cos 2100sin 2100sin 2223θπθθ-⎛⎫⎛⎫=-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵06πθ<<,∴22333πππθ<+<,∴当232ππθ+=即12πθ=时,max 100S =-【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的应用,解题关键是用角表示出矩形面积,然后可利用三角函数的恒等变换公式如二倍角公式、两角和与差的正弦(余弦)公式、诱导公式等化函数为一个角的一个三角函数形式,即()sin()f x A x k ωϕ=++形式,最后利用正弦函数性质求得结论.23.(1)9(0,1],52⎡⎤⋃⎢⎥⎣⎦;(2)1923,66ππ⎛⎤⎥⎝⎦. 【分析】(1)先根据两角和的正弦公式将()f x 进行化简,再根据0>ω以及()f x 在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,即可求出ω的取值范围; (2)根据(1)中ω的取值范围,写出()f x 的解析式,再根据211()()022f x f x --=得出()1f x =或1()2f x =-,再结合在区间,6m π⎛⎫- ⎪⎝⎭上恰有5个实数根,即可求出m 的取值范围. 【详解】(1)()2sin()cos sin(2)f x x x ωϕϕωϕ=+-+2sin()cos sin()cos cos()sin x x x ωϕϕωϕϕωϕϕ=+-+-+ sin()cos cos()sin x x ωϕϕωϕϕ=+-+sin x ω=,()f x 在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,∴2 32222kk ωπππωπππ⎧≥-+⎪⎪⎨⎪≤+⎪⎩,k Z∈,解得:36142k kω-+≤≤+,k∈Z又0ω>,∴01ω<≤或952ω≤≤,即ω的取值范围为9(0,1],52⎡⎤⋃⎢⎥⎣⎦;(2)由(1)知[]21111,()()()1()0222f x f x f x f xω⎡⎤=--=-+=⎢⎥⎣⎦,解得:()1f x=或1()2f x=-,故在区间,6mπ⎛⎫- ⎪⎝⎭上,sin1x=或1sin2x=-时恰有5个实数根,5个实数根分别为2π,76π,116π,52π,196π.1sin62π⎛⎫-=-⎪⎝⎭,192366mππ∴<≤,即m的取值范围为1923,66ππ⎛⎤⎥⎝⎦.【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.24.(1)()sin 26f x x π⎛⎫+ ⎝=⎪⎭;(2)1116.【分析】(1)由顶点及周期可得1A =,2ω=,再由sin 163f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可得6π=ϕ,从而得解;(2)根据条件得1sin 64πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,再结合诱导公式和同角三角函数关系可得解. 【详解】(1)由图可知1A =, 由311341264T πππ=-=,得2T ππω==,所以2ω=, 所以()()sin 2f x x ϕ=+, 因为sin 163f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以2,32k k Z ππϕπ+=+∈,则2,6k k Z πϕπ=+∈, 因为2πϕ<,所以6π=ϕ, ()sin 26f x x π⎛⎫+ ⎝=⎪⎭,(2)由题意,()sin 6g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由()14g θ=,得1sin 64πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 221143sin sin sin[2()]sin [()]63662πππππθθπθθ⎛⎫⎛⎫-+-=-+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭221111sin()cos ()sin()1sin ()1666641616ππππθθθθ=-+++=-++-+=-+-=.【点睛】方法点睛:确定()sin()(0,0)f x A x B A ωϕω=++>>的解析式的步骤:(1)求A ,B ,确定函数的最大值M 和最小值m ,则2M mA ,2M mB +=; (2)求ω,确定函数的周期T ,则2Tπω=; (3)求ϕ,常用方法有以下2种方法:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图象的最高点或最低点代入;②五点法:确定ϕ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.25.(1)3607α⎛⎫= ⎪⎝⎭,5407β⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)45πcm .【分析】(1)根据题中条件,先设()36140k k Z α=⋅∈,()14360m m Z β=⋅∈,再由两只蚂蚁在第2秒时均位于第二象限,0180αβ︒︒<<<,列出不等式求解,得出k 和m 的值,即可得出结果;(2)先设它们从点A 出发后第一次相遇时,所用的时间为t 秒,根据题中条件求出t ,根据弧长的计算公式,即可求出结果. 【详解】(1)由题意可得,14α与14β都是360的整数倍, 不妨设()36140k k Z α=⋅∈,()14360m m Z β=⋅∈,则()1807k k Z α=⋅∈,()1807mm Z β=⋅∈, 又两只蚂蚁在第2秒时均位于第二象限,所以902180902180αβ⎧<<⎨<<⎩,即()()29018018072901801807k k Z m m Z ⎧<⋅<∈⎪⎪⎨⎪<⋅<∈⎪⎩,所以()()77427742k k Z m m Z ⎧<<∈⎪⎪⎨⎪<<∈⎪⎩, 因为0180αβ︒︒<<<,所以k m <,所以2k =,3m =, 即3607α⎛⎫=⎪⎝⎭,5407β⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)两只蚂蚁的爬行速度保持不变,若红蚂蚁从点A 逆时针...匀速爬行,黑蚂蚁同时从点A 顺时针...匀速爬行,设它们从点A 出发后第一次相遇时,所用的时间为t 秒, 则()360t αβ+=,即36054036077t ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,解得145t =, 所以红蚂蚁爬过的角度为144t α=, 因为圆的半径为1cm , 所以红蚂蚁爬过的距离为1444213605ππ⋅⋅=cm . 【点睛】 关键点点睛:求解本题第一问的关键在于根据任意角的概念以及题中条件,得到14α与14β都是360的整数倍,利用题中所给限制条件:第2秒时均位于第二象限,即可求解.26.(1)()cos 4f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ (2)12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(3)154,4,33k k k Z ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ 【分析】(1)由题意可得251244T πω⎛⎫==-⨯ ⎪⎝⎭,得ωπ=,又314f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭可求出函数表达式. (2)当[1,2]x ∈时,52444x πππππ≤+≤+,由余弦函数图像可得答案. (3)先根据图象变换求出()g x 的解析式,再根据余弦型函数的单调减区间求解即可.【详解】(1)由题意可得251244T πω⎛⎫==-⨯ ⎪⎝⎭,得ωπ= 所以()()cos f x x πφ=+,又当1534424x +==时,314f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭即33cos 144f πφ⎛⎫⎛⎫=+=-⎪⎪⎝⎭⎝⎭,则324k k Z πφππ+=+∈, 所以124k k Z φππ=+∈,, 所以()cos 2cos 44f x x k x πππππ⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(2)当[1,2]x ∈时,52444x πππππ≤+≤+cos 14x ππ⎛⎫≤+≤ ⎪⎝⎭所以当[1,2]x ∈时,()f x 的值域为12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦(3)将()f x 的图像向右平移112个单位后可得:cos 6y x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再将所得图像横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变得到:()1cos 26g x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 由122,26k x k k Z πππππ≤+≤+∈ 1544,33k x k k Z -≤≤+∈所以()g x 的单调递减区间为:154,4,33k k k Z ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦。
高中数学必修四总复习测试题第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的.)1.化简sin()2απ+等于( ). A.cos α B.sin α C.cos α- D.sin α-2.已知M 是ABC ∆的BC 边上的一个三等分点,且BM MC <,若AB = a ,AC =b ,则AM 等于( ).A.1()3-a bB.1()3+a bC.1(2)3+b aD.1(2)3+a b3.已知3tan =α,则αααα22cos 9cos sin 4sin 2-+的值为( ). A.3 B.1021 C.31 D.301 4.化简=--+( ). A. B.0 C. D. 5.函数x x y 2cos 2sin =是( ). A.周期为4π的奇函数 B.周期为2π的奇函数 C.周期为2π的偶函数 D.周期为4π的偶函数 6.已知)7,2(-M ,)2,10(-N ,点P 是线段MN 上的点,且−→−PN −→−-=PM 2,则P 点的坐标为( ). A.)16,14(- B.)11,22(- C.)1,6( D.)4,2( 7.已知函数sin()y A x B ωφ=++(0,0,||2A ωφπ>><)的周期为T ,在一个周期内的图象如图所示,则正确的结论是( ). A.3,2A T ==π B.2,1=-=ωBC.4,6T φπ=π=-D.3,6A φπ== 8.将函数sin()3y x =-π的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图像向左平移3π个单位,则所得函数图像对应的解析式为( ). A.1sin(26y x =-π B.1sin()23y x =-π C.1sin 2y x = D.sin(2)6y x =-π9.若平面四边形ABCD 满足0,()0AB CD AB AD AC +=-⋅=,则该四边形一定是( ).A.直角梯形B.矩形C.菱形D.正方形10.函数()sin 2cos2f x x x =-的最小正周期是( ).A.π2B.πC.2πD.4π11.设单位向量1e ,2e 的夹角为︒60,则向量1234e e +与向量1e 的夹角的余弦值是( ). A.43 B.375 C.3725 D.375 12.定义运算⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡df ce bf ae f e d c b a ,如⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡1514543021,已知αβ+=π,2αβπ-=,则=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡ββααααsin cos sin cos cos sin ( ). A.00⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B.01⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C.10⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.11⎡⎤⎢⎥⎣⎦第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分. 把答案填在题中的横线上.) 13.︒75sin 的值为 .14.已知向量(2,4)=a ,(1,1)=b ,若向量()⊥+λb a b ,则实数λ的值是.15.︒︒︒80cos 40cos 20cos 的值为_____________________________. 16.在下列四个命题中:①函数tan()4y x π=+的定义域是{,}4x x k k π≠+π∈Z ; ②已知1sin 2α=,且[0,2]α∈π,则α的取值集合是{}6π;③函数x a x x f 2cos 2sin )(+=的图象关于直线8x π=-对称,则a 的值等于1-;④函数2cos sin y x x =+的最小值为1-.把你认为正确的命题的序号都填在横线上____________________.三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.) 17.(本小题满分10分)已知4cos()45x π+=,(,)24x ππ∈--,求xxx tan 1sin 22sin 2+-的值.18.(本小题满分12分)已知函数()sin sin()2f x x x π=++,x ∈R . (1)求)(x f 的最小正周期;(2)求)(x f 的的最大值和最小值; (3)若43)(=αf ,求α2sin 的值.19.(本小题满分12分)(1)已知函数1()sin()24f x x π=+,求函数在区间[2,2]-ππ上的单调增区间; (2)计算:)120tan 3(10cos 70tan -︒︒︒.20.(本小题满分13分)已知函数()sin()f x x ωφ=+(0>ω,0φ≤≤π)为偶函数,其图象上相邻的两个最高点之间的距离为2π.(1)求)(x f 的解析式; (2)若(,)32αππ∈-,1()33f απ+=,求5sin(2)3απ+的值.21.(本小题满分13分)已知a ,b ,c 是同一平面内的三个向量,其中)2,1(=a .(1)若||=c ,且//c a ,求c 的坐标;(2)若||=b ,且2+a b 与2-a b 垂直,求a 与b 的夹角θ.22.(本小题满分14分)已知向量33(cos ,sin )22x x =a ,(cos ,sin )22x x =-b ,且[0,]2x π∈,()2||f x =⋅-λ+a b a b (λ为常数),求:(1)⋅a b 及||+a b ; (2)若)(x f 的最小值是23-,求实数λ的值.参考答案一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的.)1.A 由诱导公式易得A 正确.2.C BC =- b a ,11()33BM BC ==- b a ,11()(2)33AM AB BM =+=+-=+ a b a b a .3.B αααααααααα222222cos sin cos 9cos sin 4sin 2cos 9cos sin 4sin 2+-+=-+10211tan 9tan 4tan 222=+-+=ααα. 4.B )()(=-=+-+=--+. 5.B x x x y 4sin 212cos 2sin ==,故是周期为2π的奇函数. 6.D 设),(y x P ,则)2,10(y x ---=,)7,2(y x ---=, −→−PN ⎩⎨⎧==⇒⎩⎨⎧--=-----=-⇒-=−→−.4,2),7(22),2(2102y x y y x x PM 7.C ⎩⎨⎧-==⇒⎩⎨⎧-=+-=+,1,3,4,2B A B A B A ππππ42)32(342=⇒=--=T T ,21422===πππωT ,623421πϕπϕπ-=⇒=+⨯. 8.A sin()sin()sin[(]sin(3336111))2232y x y y x x x πππππ=-→=→==-+--.9.C 0AB CD AB CD +=⇒=-⇒四边形ABCD 为平行四边形,()0AB AD AC DB AC DB AC -⋅=⋅=⇒⊥,对角线互相垂直的平行四边形为菱形.10.B ()sin 2cos 2)4f x x x x π=-=-,ππ==22T .11.D 1||1=e ,1||2=e ,2160cos ||||2121=︒⋅=⋅e e e e ,543)43(2121121=⋅+=⋅+e e e e e e ,37|43|21===+e e ,375|||43|cos 121121=⋅+=e e e θ.12.A ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡002cos sin )cos()sin(sin sin cos cos sin cos cos sin sin cos sin cos cos sin ππβαβαβαβαβαβαββαααα.二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分. 把答案填在题中的横线上.) 13.426+ ︒︒+︒︒=︒+︒=︒30sin 45cos 30cos 45sin )3045sin(75sin 42621222322+=⨯+⨯=. 14.3- 30)4(2)4,2()1,1()()(-=⇒=+++=++⋅=+⋅⇒+⊥λλλλλλλ. 15.818120sin 8160sin 20sin 880cos 40cos 20cos 20sin 880cos 40cos 20cos =︒︒=︒︒︒︒︒=︒︒︒. 16.①③④ )(424Z k k x k x ∈+≠⇒+≠+πππππ,故①正确;1sin 2α=,且[0,2]6παπα∈⇒=或65πα=,故②不正确;函数)(x f 的图象关于直线8π-=x 对称1)4()0(-=⇒-=⇒a f f π,故③正确;22215cos sin 1sin sin (sin )24y x x x x x =+=-+=--+,451≤≤-y ,故④正确. 三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.) 17.解:∵)4,2(ππ--∈x , ∴)0,4(4ππ-∈+x ,∵54)4cos(=+x π, ∴53)4sin(-=+x π,4sin)4cos(4cos)4sin(]4)4sin[(sin ππππππx x x x +-+=-+=102722542253-=⋅-⋅-=, ∴102cos =x , ∴7528sin cos )sin (cos cos sin 2cos sin 1sin 2cos sin 2tan 1sin 22sin 22=+-=+-=+-x x x x x x xx x x x x x x .18.解:)4sin(2cos sin )2sin(sin )(ππ+=+=++=x x x x x x f ,(1))(x f 的最小正周期为ππ212==T ; (2))(x f 的最大值为2和最小值2-;(3)因为43)(=αf ,即167cos sin 2169)cos (sin 43cos sin 2-=⇒=+⇒=+αααααα,即1672sin -=α. 19.解:(1)由πππππk x k 2242122+≤+≤+-(Z k ∈)得ππππk x k 42423+≤≤+-(Z k ∈),当0=k 时,得223ππ≤≤-x , ]2,2[]2,23[ππππ-⊂-,且仅当0=k 时符合题意,∴函数)421sin()(π+=x x f 在区间]2,2[ππ-上的单调增区间是]2,23[ππ-. (2)︒︒-︒⋅︒⋅︒︒=-︒︒︒20cos 20cos 20sin 310cos 70cos 70sin )120tan 3(10cos 70tan ︒︒⋅︒︒-=︒︒-⋅︒⋅︒︒=20cos 20sin 70cos 70sin 20cos 10sin 210cos 70cos 70sin120cos 20sin 20sin 20cos -=︒︒⋅︒︒-=. 20.解:(1)∵图象上相邻的两个最高点之间的距离为π2,∴π2=T , 则12==Tπω, ∴)sin()(ϕ+=x x f ,∵)(x f 是偶函数, ∴)(2Z k k ∈+=ππϕ,又πϕ≤≤0, ∴2πϕ=, 则x x f cos )(=.(2)由已知得31)3cos(=+πα, ∵)2,3(ππα-∈, ∴)65,0(3ππα∈+, 则322)3sin(=+πα, ∴924)3cos()3sin(2)322sin()352sin(-=++-=+-=+παπαπαπα. 21.解:(1)设),(y x c =, ∵a c //,)2,1(=a , ∴02=-y x , ∴x y 2=,∵52||=, ∴5222=+y x , ∴2022=+y x , 即20422=+x x ,∴⎩⎨⎧==,4,2y x 或⎩⎨⎧-=-=,4,2y x∴)4,2(=或)4,2(--=(2)∵⊥+2-2, ∴)2(+0)2(=-⋅,∴023222=-⋅+b b a a , 即0||23||222=-⋅+b b a a , 又∵5||2=,45)25(||22==, ∴0452352=⨯-⋅+⨯b a , ∴25-=⋅b a , ∵5||=a ,25||=b , ∴125525||||cos -=⋅-=⋅=b a θ,∵],0[πθ∈, ∴πθ=. 22.解:(1)x xx x x 2cos 2sin 23sin 2cos 23cos=-=⋅, x x xx x x 222cos 22cos 22)2sin 23(sin )2cos 23(cos||=+=-++=+, ∵]2,0[π∈x , ∴0cos ≥x , x cos 2||=+.(2)2221)(cos 2cos 42cos )(λλλ---=-=x x x x f ,∵]2,0[π∈x , ∴1cos 0≤≤x ,①当0<λ时,当且仅当0cos =x 时,)(x f 取得最小值1-,这与已知矛盾;②当10≤≤λ,当且仅当λ=x cos 时,)(x f 取得最小值221λ--,由已知得23212-=--λ,解得21=λ; ③当1>λ时,当且仅当1cos =x 时,)(x f 取得最小值λ41-, 由已知得2341-=-λ,解得85=λ,这与1>λ相矛盾. 综上所述,21=λ为所求.。
第一章 三角函数(初等函数二)⎧⎪⎨⎪⎩正角:按逆时针方向旋转形成的角1、任意角负角:按顺时针方向旋转形成的角零角:不作任何旋转形成的角2、角α的顶点与原点重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,终边落在第几象限,则称α为第几象限角.第一象限角的集合为{}36036090,k k k αα⋅<<⋅+∈Z 第二象限角的集合为{}36090360180,k k k α⋅+<⋅+∈Z第三象限角的集合为{}360180360270,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 第四象限角的集合为{}360270360360,k k k αα⋅+<<⋅+∈Z 终边在x 轴上的角的集合为{}180,k k αα=⋅∈Z终边在y 轴上的角的集合为{}18090,k k αα=⋅+∈Z 终边在坐标轴上的角的集合为{}90,k k αα=⋅∈Z3、与角α终边相同的角的集合为{}360,k k ββα=⋅+∈Z4、已知α是第几象限角,确定()*n nα∈N 所在象限的方法:先把各象限均分n 等份,再从x 轴的正半轴的上方起,依次将各区域标上一、二、三、四,则α原来是第几象限对应的标号即为nα终边所落在的区域.5、长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度.6、半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,则角α的弧度数的绝对值是lr α=.7、弧度制与角度制的换算公式:2360π=,1180π=,180157.3π⎛⎫=≈ ⎪⎝⎭. 8、若扇形的圆心角为()αα为弧度制,半径为r ,弧长为l ,周长为C ,面积为S ,则l r α=,2C r l =+,21122S lr r α==.9、设α是一个任意大小的角,α的终边上任意一点P 的坐标是(),x y ,它与原点的距离是()0r r =>,则sin y r α=,cos x r α=,()tan 0yx xα=≠. 10、三角函数在各象限的符号:第一象限全为正,第二象限正弦为正,第三象限正切为正,第四象限余弦为正.11、三角函数线:sin α=MP ,cos α=OM ,tan α=AT . 12、同角三角函数的基本关系:()221sin cos 1αα+=()2222sin 1cos ,cos 1sin αααα=-=-;()sin 2tan cos ααα= sin sin tan cos ,cos tan αααααα⎛⎫== ⎪⎝⎭.13、三角函数的诱导公式:()()1sin 2sin k παα+=,()cos 2cos k παα+=,()()tan 2tan k k παα+=∈Z . ()()2sin sin παα+=-,()cos cos παα+=-,()tan tan παα+=. ()()3sin sin αα-=-,()cos cos αα-=,()tan tan αα-=-. ()()4sin sin παα-=,()cos cos παα-=-,()tan tan παα-=-.口诀:函数名称不变,符号看象限.()5sin cos 2παα⎛⎫-=⎪⎝⎭,cos sin 2παα⎛⎫-= ⎪⎝⎭. ()6sin cos 2παα⎛⎫+=⎪⎝⎭,cos sin 2παα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭. 口诀:正弦与余弦互换,符号看象限.14、函数sin y x =的图象上所有点向左(右)平移ϕ个单位长度,得到函数()sin y x ϕ=+的图象;再将函数()sin y x ϕ=+的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的1ω倍(纵坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=+的图象;再将函数()sin y x ωϕ=+的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的A 倍(横坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=A +的图象.函数sin y x =的图象上所有点的横坐标伸长(缩短)到原来的1ω倍(纵坐标不变),得到函数sin y x ω=的图象;再将函数sin y x ω=的图象上所有点向左(右)平移ϕω个单位长度,得到函数()sin y x ωϕ=+的图象;再将函数()sin y x ωϕ=+的图象上所有点的纵坐标伸长(缩短)到原来的A 倍(横坐标不变),得到函数()sin y x ωϕ=A +的图象.函数()()sin 0,0y x ωϕω=A +A >>的性质: ①振幅:A ;②周期:2πωT =;③频率:12f ωπ==T ;④相位:x ωϕ+;⑤初相:ϕ. 函数()sin y x ωϕ=A ++B ,当1x x =时,取得最小值为min y ;当2x x =时,取得最大值为max y ,则()max min 12y y A =-,()max min 12y y B =+,()21122x x x x T=-<. sin y x = cos y x = tan y x = 图象定义域 RR,2x x k k ππ⎧⎫≠+∈Z ⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22x k ππ=+()k ∈Z 时,max 1y =;当22x k ππ=-()k ∈Z 时,min 1y =-.当()2x k k π=∈Z 时,max 1y =;当2x k ππ=+()k ∈Z 时,min 1y =-.既无最大值也无最小值周期性 2π2ππ奇偶性奇函数 偶函数 奇函数单调性在2,222k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦ ()k ∈Z 上是增函数;在 32,222k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦ 在[]()2,2k k k πππ-∈Z 上是增函数;在[]2,2k k πππ+()k ∈Z 上是减函数. 在,22k k ππππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭()k ∈Z 上是增函数.函 数 性质第一单元本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分(时间:90分钟.总分150分)第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本答题共12小题,每小题5分,共60分。
必修四第一章复习题一、选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分)1.下列说法中,正确的是( )A .第二象限的角是钝角B .第三象限的角必大于第二象限的角C .-831°是第二象限角D .-95°20′,984°40′,264°40′是终边相同的角2.若点(a,9)在函数y =3x 的图象上,则tan a π6的值为( ) A .0 B.33 C .1 D. 33.若|cos θ|=cos θ,|tan θ|=-tan θ,则θ2的终边在( )A .第一、三象限B .第二、四象限C .第一、三象限或x 轴上D .第二、四象限或x 轴上4.如果函数f (x )=sin(πx +θ)(0<θ<2π)的最小正周期是T ,且当 x =2时取得最大值,那么( )A .T =2,θ=π2B .T =1,θ=πC .T =2,θ=πD .T =1,θ=π25.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =-32,且π<x <2π,则x 等于( ) A.43π B.76π C.53π D.116π6.已知a 是实数,而函数f (x )=1+a sin ax 的图象不可能是( )7.将函数y =sin x 的图象向左平移φ(0≤φ<2π)个单位长度后,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的图象,则φ=( ) A.π6 B.5π6 C.7π6 D.11π68.若tan θ=2,则2sin θ-cos θsin θ+2cos θ的值为( ) A .0 B .1 C.34 D.549.函数f (x )=tan x 1+cos x的奇偶性是( ) A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数也不是偶函数10.函数f (x )=x -cos x 在(0,+∞)内( )A .没有零点B .有且仅有一个零点C .有且仅有两个零点D .有无穷多个零点cos A )=m ,lg 11-cos A =n ,则lgsin A B .m -nD.12(m -n ) C , 对称;②函数f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,5π12内是增函数; ③由y =3sin2x 的图象向右平移π3个单位长度可以得到图象C ,其中正确命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分.将答案填在题中横线上)13.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=13,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,则tan α=________. 14.函数y =3cos x (0≤x ≤π)的图象与直线y =-3及y 轴围成的图形的面积为________.15.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.16.给出下列命题:①函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +π2是奇函数; ②存在实数x ,使sin x +x =2;③若α,βα<β,则tan α<tan β;④x =π8是函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +5π4的一条对称轴; ⑤函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0成中心对称. 其中正确命题的序号为__________.小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知方程sin(α-3π)=2cos(α-4π),求sin (π-α)+5cos (2π-α)2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-α-sin (-α)的值.18.(12分)在△ABC 中,sin A +cos A =22,求tan A 的值.19.(12分)已知f (x )=sin ⎝⎛2x (1)求函数f (x )(2)求函数f (x )(3)函数f (x )换得到?20.(12分)已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0,图象与P 点最近的一个最高点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,5. (1)求函数解析式;(2)求函数的最大值,并写出相应的x 的值;(3)求使y ≤0时,x 的取值范围.21.(12分)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+β,且0<α<π22.(12分)已知函数f (x )=x 2+2x tan θ-1,x ∈[-1,3],其中θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2. (1)当θ=-π6时,求函数的最大值和最小值;(2)求θ的取值范围,使y =f (x )在区间[-1,3]上是单调函数(在指定区间为增函数或减函数称为该区间上的单调函数).。
一、选择题1.函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,将函数()f x 的图象向左平移3π个单位长度后得到()y g x =的图象,则下列说法正确的是( )A .函数()g x 为奇函数B .函数()g x 的最小正周期为2πC .函数()g x 的图象的对称轴为直线()6x k k ππ=+∈ZD .函数()g x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦Z2.将函数()sin 2f x x =的图象向右平移ϕ(02πϕ<≤)个单位,得到函数()g x 的图象.在同一坐标系中,这两个函数的部分图象如图所示,则ϕ=( )A .6πB .4π C .3π D .2π 3.已知函数f (x )=2sinxsin (x+3φ)是奇函数,其中(0,)2πϕ∈ ,则函数g (x )=cos (2x-φ)的图象( ) A .关于点(,0)12π对称 B .关于轴512x π=-对称C .可由函数f (x )的图象向右平移6π个单位得到 D .可由函数f (x )的图象向左平移3π个单位得到 4.已知实数a ,b 满足0<2a <b <3-2a ,则下列不等关系一定成立的是( ) A .sin sin2b a < B .()2cos >cos 3a b -C .()2sin sin3a b +<D .23cos >sin 2b a ⎛⎫-⎪⎝⎭5.设函数()3cos22sin cos f x x x x =+,给出下列结论: ①()f x 的最小正周期为π ②()y f x =的图像关于直线12x π=对称③()f x 在2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减 ④把函数2cos2y x =的图象上所有点向右平移12π个单位长度,可得到函数()y f x =的图象.其中所有正确结论的编号是( ). A .①④B .②④C .①②④D .①②③6.将函数()sin 3f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),然后向左平移3π个单位,所得函数记为()g x .若1x ,20,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,12x x ≠,且()()12g x g x =,则()12g x x +=( ) A .12-B .3-C .12D .327.函数()13cos313xxf x x -=+的图象大致是( ) A . B .C .D .8.函数1cos y x x=+的图象可能是( ) A . B .C .D .9.函数()()sin ln 0=->f x x x ωω只有一个零点,则实数ω的取值范围是( ) A .()0,πB .5,2⎫⎛⎪⎝⎭ππe C .50,2⎫⎛ ⎪⎝⎭πeD .5,2⎫⎛∞ ⎪⎝⎭π+e 10.已知函数()sin cos f x x x =+,则下列说法正确的是( ) A .()f x 的最小值为0 B .()f x 的最大值为2 C .()()2f x f x π-=D .1()2f x =在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解 11.若函数)22()sin 23cos sin f x x x x =-的图像为E ,则下列结论正确的是( ) A .()f x 的最小正周期为2π B .对任意的x ∈R ,都有()()3f x f x π=-C .()f x 在7(,)1212ππ上是减函数D .由2sin 2y x =的图像向左平移3π个单位长度可以得到图像E 12.已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象(如图所示),则下列有关函数()f x 的结论错误的是( )A .图象关于点,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭对称 B .最小正周期是π C .在0,6π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减 D .在0,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上最大值是3 二、填空题13.若函数()()()4sin 0f x x ωϕω=+>对任意的x 都有()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则6f π⎛⎫⎪⎝⎭的值是___________. 14.已知函数()()πsin (00)2f x M x M ωϕωϕ=+>><,的部分图象如图所示,其中()23A ,(点A 为图象的一个最高点)502B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,则函数()f x =___________.15.已知函数()()2sin 0f x x ωω=>在区间,34ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最小值是-2,则ω的最小值等于__________.16.关于函数()()4sin 23f x x x R π⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭,有下列命题: ①函数()y f x =的表达式可以改写为4cos 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭; ②函数()y f x =是以2π为最小正周期的周期函数; ③函数()y f x =的图象关于点,06π⎛⎫-⎪⎝⎭对称;④函数()y f x =的图象关于直线6x π=-对称.其中正确的序号是______.17.函数[]y x =的函数值表示不超过x 的最大整数,例如,[]3.54-=-,[]2.12=.则对于函数()[]f x x x =-,有下列说法:①()f x 的值域为[)0,1;②()f x 是1为周期的周期函数;③()f x 是偶函数;④()f x 在区间[)1,2上是单调递增函数.其中,正确的命题序号为___________.18.如图,游乐场所的摩天轮匀速旋转,每转一周需要l2min ,其中心O 离地面45米,半径40米.如果你从最低处登上摩天轮,那么你与地面的距离将随时间的变化而变化,以你登上摩天轮的时刻开始计时,请问:当你第六次距离地面65米时,用了________分钟?19.关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论: ①()f x 是偶函数;②()f x 在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增; ③()f x 在[],ππ-有4个零点;④()f x 的最大值为2; 其中所有正确结论的编号是_________. 20.已知函数sin cos |sin cos |3()22+--=+x x x x f x [0,]m 上恰有4个零点,则实数m 的取值范围为________.三、解答题21.已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式; (2)当113,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,试由实数m 的取值讨论函数()()2g x f x m =-的零点个数. 22.已知函数()2sin()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭的图象与直线2y =的相邻两个交点间的距离为2π,且________.在①函数6f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭为偶函数;②33f π⎛⎫=⎪⎝⎭;③x R ∀∈,()6f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭;这三个条件中任选一个,补充在上面问题中,并解答. (1)求函数()f x 的解析式;(2)求函数()f x 在[]0,π上的单调递增区间.23.广东省清远市美林湖摩天轮是国内最大的屋顶摩天轮,该摩天轮直径为84米,摩天轮的最高点距地面101米,摩天轮匀速转动,每转动一圈需要t 分钟,若小明从摩天轮的最低点处登上摩天轮,从小明登上摩天轮的时刻开始计时.(1)求小明与地面的距离y (米)与时间x (分钟)的函数关系式;(2)在摩天轮转动一圈过程中,小明的高度在距地面80米以上的时间不少于5分钟,求t 的最小值.24.已知函数21()3cos cos 2222x x x f x =++. (1)求函数()f x 的最小正周期;(2)将函数()y f x =的图象上的各点向左平移32π个单位,再保持纵坐标不变,横坐标缩短到原来的一半;得到函数()y g x =的图象,求函数()y g x =的最大值及取得最大值时x的取值集合.25.海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮,一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间和水深关系表: 时刻 2:00 5:00 8:00 11:00 14:00 17:00 20:00 23:00 水深/米7.05.03.05.07.05.03.05.0()()sin ,0,2f t A t B A πωϕωϕ⎛⎫=++>< ⎪⎝⎭来描述.(1)根据以上数据,求出函数()()sin f t A t B ωϕ=++的表达式;(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为4.0米,安全条例规定至少要有2米的安全间隙(船底与洋底的距离),该船在一天内(0:00~24:00)何时能进入港口然后离开港口?每次在港口能停留多久?26.已知向量a =(cosωx -sinωx ,sinωx),b =(-cosωx -sinωx,2cosωx).设函数f(x)=a b ⋅+λ(x ∈R)的图象关于直线x =π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈1,12⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求函数f(x)的最小正周期; (2)若y =f(x)的图象经过点,04π⎛⎫⎪⎝⎭,求函数f(x)在区间30,5π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的取值范围【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】根据图象得到函数()f x 解析式,将函数()f x 的图象向左平移3π个单位长度后得到()y g x =的图象,可得()y g x =解析式,分别根据正弦函数的奇偶性、单调性、周期性与对称性,对选项中的结论判断,从而可得结论. 【详解】 由图象可知3A =,33253441234ππππω⎛⎫=⋅=--= ⎪⎝⎭T , ∴2ω=,则()3sin(2)f x x ϕ=+. 将点5,312π⎛⎫⎪⎝⎭的坐标代入()3sin(2)f x x ϕ=+中, 整理得5sin 2112πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭, ∴522,Z 122k k ππϕπ⨯+=+∈, 即2,Z 3k k πϕπ=-∈;||2ϕπ<, ∴3πϕ=-,∴()3sin 23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭. ∵将函数()f x 的图象向左平移3π个单位长度后得到()y g x =的图象, ∴()3sin 23sin 2,333g x x x x R πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=+∈ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦. ()()3sin 23sin 233g x x x g x ππ⎛⎫⎛⎫-=-+=--≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴()g x 既不是奇函数也不是偶函数, 故A 错误;∴()g x 的最小正周期22T ππ==, 故B 不正确. 令2,32πππ+=+∈x k k Z ,解得,122k x k Z ππ=+∈, 则函数()g x 图像的对称轴为直线,122k x k Z ππ=+∈. 故C 错误; 由222,232k x k k πππππ-++∈Z ,可得5,1212k x k k ππππ-+∈Z ,∴函数()g x 的单调递增区间为5,,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦. 故D 正确; 故选:D. 【点睛】关键点睛:本题主要考查三角函数的图象与性质,熟记正弦函数的奇偶性、单调区间、最小正周期与对称轴是解决本题的关键.2.C解析:C 【分析】由图可知,172482g f ππ⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,根据函数图象的平移变化法则可知()()sin 2x g x ϕ=-,于是推出1717sin 224242g ππϕ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即1722124k ππϕπ-=+或324k ππ+,k Z ∈,再结合02πϕ<≤,解之即可得ϕ的值.【详解】由图可知,17sin 22488g f πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 因为()f x 的图象向右平移ϕ个单位,得到函数()g x 的图象,所以()()sin 2x g x ϕ=-,所以171717sin 2sin 22424122g πππϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以1722124k ππϕπ-=+或17322124k ππϕπ-=+,k Z ∈, 解得712k πϕπ=-或3k πϕπ=-,k Z ∈,因为02πϕ<≤,所以3πϕ=.故选:C 【点睛】本小题主要考查三角函数图象变换,属于中档题.3.B解析:B 【分析】利用三角函数的奇偶性求得φ,再利用三角函数的图象对称性、函数y=Asin (ωx+φ)的图象变换规律,判断各个选项是否正确,从而得出结论.【详解】函数f (x )=2sinxsin (x+3φ)是奇函数,其中0,2πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ∴y=2sinxsin (x+3φ)是奇函数,∴3φ=2π,φ=6π,则函数g (x )=cos (2x ﹣φ)=cos (2x ﹣6π). 当12x π=时,206x π-=,112g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,则函数不关于点,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称,选项A 错误; 当512x π=-时,26x ππ-=-,则函数关于直线512x π=-对称,选项B 正确;函数()2sin sin 2sin cos sin 22f x x x x x x π⎛⎫=+== ⎪⎝⎭, 其图像向右平移6π个单位的解析式为sin 2sin 2sin 263y x x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 选项C 错误; 其图像向左平移3π个单位的解析式为2sin 2sin 2sin 233y x x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 选项D 错误; 故选B. 【点睛】本题主要考查三角函数的奇偶性、对称性,函数y=Asin (ωx+φ)的图象变换规律,属于中档题.函数()sin y A x ωϕ=+(A >0,ω>0)的性质:(1)奇偶性:=k ϕπ ,k Z ∈时,函数()sin y A x ωϕ=+为奇函数;=2k πϕπ+,k Z ∈时,函数()sin y A x ωϕ=+为偶函数.;(2)周期性:()sin y A x ωϕ=+存在周期性,其最小正周期为T =2πω;(3)单调性:根据y =sin t 和t =x ωϕ+的单调性来研究,由+22,22k x k k Z πππωϕπ-≤+≤+∈得单调增区间;由3+22,22k x k k Z πππωϕπ≤+≤+∈得单调减区间;(4)对称性:利用y =sin x 的对称中心为()(),0k k Z π∈求解,令()x k k ωϕπ+=∈Z ,求得x ;利用y =sin x 的对称轴为()2x k k Z ππ=+∈求解,令()+2x k k πωϕπ+=∈Z ,得其对称轴.4.D解析:D 【分析】对各个选项一一验证:对于A.由0<2a <b <3-2a ,可以判断出2ba <,借助于正弦函数的单调性判断; 对于B.由0<2a <b <3-2a ,可以判断出23a b <-,借助于余弦函数的单调性判断; 对于C.由0<2a <b <3-2a ,可以判断出23a b +<,借助于正弦函数的单调性判断; 对于D.先用诱导公式转化为同名三角函数,借助于余弦函数的单调性判断; 【详解】 因为0<2a <b <3-2a 对于A. 有0<2b a <, 若22b a π<<,有sin sin 2b a <;若22b a π<<,有sin sin 2ba >,故A 错; 对于B.有 23ab <-,若232a b π<<-,有()2cos >cos 3a b -,故B 错;对于C. 23a b +<,若232a b π<+<,有()2sin sin 3a b +>,故C 错;对于D. 222333sin cos cos 2222a a a ππ+⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭又因为b <3-2a <3,所以2cos >cos(3)b a - ∵22332a a π+-<-∴()223cos 3cos 2a a π+⎛⎫->-⎪⎝⎭∴()22233cos cos 3cos sin 22a a b a π+⎛⎫⎛⎫>->-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故D 对. 故选:D. 【点睛】利用函数单调性比较大小,需要在同一个单调区间内.5.C解析:C 【分析】根据题意,利用辅助角公式和两角和的正弦公式化简得()2sin(2)3f x x π=+,根据2T ωπ=求出最小正周期即可判断①;利用整体代入法求出()y f x =的对称轴,即可判断②;利用整体代入法求出()y f x =的单调减区间,从而可得在区间2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上先减后增,即可判断③;根据三角函数的平移伸缩的性质和诱导公式化简,即可求出平移后函数,从而可判断④. 【详解】解:函数()2sin cos sin 22sin(2)3f x x x x x x x π++=+,即:()2sin(2)3f x x π=+,所以()f x 的最小正周期为222T πππω===,故①正确; 令2,32πππ+=+∈x k k Z ,解得:,122k x k Z ππ=+∈, 当0k =时,则直线12x π=为()y f x =的对称轴,故②正确; 令3222,232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,解得:7,1212ππππ+≤≤+∈k x k k Z , 所以()f x 的单调递减区间为:7,,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦, 当0k =时,()f x 的一个单调递减区间为7,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 则区间7,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,故在区间2121,3228,6ππππ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦上先减后增,故③错误; 把函数2cos2y x =的图象上所有点向右平移12π个单位长度,得到s 2)2cos 22co 22cos 2126332sin(2y x x x x πππππ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=+-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎦⎣⎦+⎝⎭⎣即平移后得到函数()y f x =的图象,故④正确. 所以所有正确结论的编号是:①②④. 故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的图象和性质,熟练掌握正弦型函数的周期、对称轴、单调区间的求法,以及三角函数的平移伸缩是解题的关键,还考查辅助角公式、两角和的正弦公式以及诱导公式的应用,考查学生化简运算能力.6.D解析:D 【分析】先利用函数()sin y A ωx φ=+的图像变换规律求得()g x 的解析式,再利用正弦函数的图像的对称性,求得12x x +的值,可得()12g x x +的值. 【详解】将函数()sin 3f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),可得sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象;再向左平移3π个单位,所得函数()sin 23g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,若1x ,20,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,12x x ≠,则142,333x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,242,333x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,()()12g x g x =,12223322x x πππ+++∴=,126x x π∴+=,则()122sin 2sin 6332g x x πππ⎛⎫+=⨯+==⎪⎝⎭. 故选:D. 【点睛】本题考查函数()sin y A ωx φ=+的图像变换规律,正弦函数的对称性,属于中档题.7.A解析:A 【分析】先判断奇偶性,可排除C ,D ,由特殊值()f π,可排除B ,即可得到答案.【详解】因为()()()1331cos 3cos31331x x xx f x x x f x -----=⋅-=⋅=-++,所以函数()f x 为奇函数,排除C ,D ;又()13cos3013f ππππ-=>+,排除B , 故选:A. 【点睛】函数图象的识辨可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.(2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势.(3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性.(4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.利用上述方法排除、筛选选项.8.C解析:C 【分析】利用函数的奇偶性和特殊的函数值的正负排除错误选项. 【详解】函数定义域是{|0}x x ≠,关于原点对称,记1()cos f x x x=+,则11()cos()cos f x x x x x-=-+=+-()f x =,是偶函数,排除BD ,11()cos 10f ππππ=+=-+<,排除A .故选:C . 【点睛】思路点睛:函数图象的辨识可从以下方面入手:(1)从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置. (2)从函数的单调性,判断图象的变化趋势; (3)从函数的奇偶性,判断图象的对称性; (4)从函数的特征点,排除不合要求的图象.9.C解析:C 【分析】函数()()sin ln 0=->f x x x ωω只有一个零点,等价于sin y x ω=与ln y x =图象只有一个交点,作出两个函数的图象,数形结合即可求解. 【详解】函数()()sin ln 0=->f x x x ωω只有一个零点, 可得sin ln 0x x ω-=只有一个实根,等价于sin y x ω=与ln y x =图象只有一个交点, 作出两个函数的图象如图所示,由sin y x ω=可得其周期2T πω=,当x e =时,ln 1y e ==sin y x ω=最高点5,12A πω⎛⎫⎪⎝⎭所以若恰有一个交点,只需要5ln 12πω>,即52e πω>, 解得:52e πω<,又因为0>ω,所以502eπω<<, 故选:C 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.10.C解析:C 【分析】 可得()()2f x f x π+=,得出()f x 是以2π为周期的函数,故只需考虑0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦即可. 【详解】()()sin cos cos sin 222f x x x x x f x πππ⎛⎫⎛⎫+=+++=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()f x ∴是以2π为周期的函数,当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()sin cos sin cos 4f x x x x x x π⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭,则3,444x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,41x π⎛⎫+ ⎝∴≤⎪⎭≤根据函数的周期性可得()f x 的最小值为1,故AB 错误,∴1()2f x =在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上无解,故D 错误, ()()sin cos cos sin222f x x x x x f x πππ⎛⎫⎛⎫-=-+-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故C 正确. 故选:C. 【点睛】本题考查三角函数的应用,解题的关键是得出()f x 是以2π为周期的函数,故只需考虑0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦即可. 11.C解析:C 【分析】利用二倍角和辅助角公式化简函数为()2sin(2+)3f x x π=;根据正弦型函数的性质验证选项得解 【详解】()sin 222sin(2+)3f x x x x π==()f x 最小正周期22T ππ==,A 错误; ()2sin[2()+]2sin(2)2sin 2333f x x x x ππππ-=-=-=,B 错误; 当7(,)1212x ππ∈时,32(,)322x πππ+∈ ()f x ∴在7(,)1212ππ上是减函数,C 正确; 将2sin 2y x =向左平移3π个单位长度得到22sin[2()]2sin(2)33y x x ππ=-=-,D 错误. 故选:C 【点睛】本题考查正弦型函数性质的相关命题的辨析,涉及到二倍角和辅助角公式化简三角函数、正弦型函数的周期性、对称性和单调区间的求解、三角函数平移变换的应用等知识;关键是能够熟练掌握整体对应的方法,通过代入检验,结合正弦函数图象可确定正弦型函数的性质.12.C解析:C 【分析】首先根据题中所给的函数图象,从最值、周期和特殊点着手将解析式确定,之后结合函数的性质对选项逐一分析,得到结果. 【详解】根据图象得到:2A =,311341264T πππ=-=,所以T π=, 所以2ππω=,解得2ω=,所以()()2sin 2f x x ϕ=+.将点,26π⎛⎫ ⎪⎝⎭代入,得到2sin 23πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则()232k k Z ππϕπ+=+∈,得()26k k Z πϕπ=+∈,又2πϕ<,所以6π=ϕ,所以()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 对于A ,20126ππ⎛⎫⨯-+= ⎪⎝⎭,则函数()f x 关于,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭对称,故A 正确; 对于B ,函数的周期22T ππ==,故B 正确; 对于C ,当0,6x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2,662x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,此时函数()f x 为增函数,故C 错误; 对于D ,当0,12x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,2,663x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,则1sin 262x π⎡⎛⎫+∈⎢ ⎪⎝⎭⎣⎦,2sin 26x π⎛⎫⎡+∈ ⎪⎣⎝⎭,故()f x 在0,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦D 正确. 故选:C . 【点睛】该题考查的是有关三角函数的问题,涉及到的知识点有根据图象确定函数解析式,正弦型函数的相关性质,属于简单题目.二、填空题13.4或-4【分析】由题意可得故函数的周期为求得;在中令求得从而求得的值【详解】∵函数对任意的都有∴故函数的周期为∴所以∴在中令可得:即∴则故答案为:4或-4【点睛】求三角函数解析式的方法:(1)求A 通解析:4或-4. 【分析】由题意可得()23f x f x π⎛⎫+=⎪⎝⎭,故函数()f x 的周期为23π,求得=3ω;在()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭中,令=0x ,求得sin 0ϕ=,从而求得6f π⎛⎫⎪⎝⎭的值. 【详解】∵函数()()()4sin 0f x x ωϕω=+>对任意的x 都有()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,∴()23f x f x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故函数()f x 的周期为23π, ∴22=3ππω,所以=3ω. ∴()()4sin 3f x x ϕ=+.在()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭中,令=0x ,可得:()03f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭, 即()4sin =4sin πϕϕ+,∴sin =0ϕ.则=4sin()4cos 462f ππϕϕ⎛⎫+==± ⎪⎝⎭. 故答案为: 4或-4. 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.14.【分析】由点的坐标可得的值由图象可求得函数的图象可得该函数的最小正周期可求得的值再将点的坐标代入函数的解析式结合的取值范围可求得的值可得出函数的解析式【详解】由于函数的图象的一个最高点为则由图象可知解析:ππ3sin 36x ⎛⎫- ⎪⎝⎭ 【分析】由点A 的坐标可得M 的值,由图象可求得函数()y f x =的图象可得该函数的最小正周期,可求得ω的值,再将点A 的坐标代入函数()y f x =的解析式,结合ϕ的取值范围可求得ϕ的值,可得出函数()y f x =的解析式. 【详解】由于函数()y f x =的图象的一个最高点为()2,3A ,则3M =,由图象可知,函数()y f x =的最小正周期为452632T ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,23T ππω∴==,()3sin 3x f x πϕ⎛⎫∴=+⎪⎝⎭, 将点A 的坐标代入函数()y f x =的解析式得()223sin 33f πϕ⎛⎫=+=⎪⎝⎭,可得2sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 22ππϕ-<<,则27636πππϕ<+<,232ππϕ∴+=,解得6πϕ=-,()3sin 36x f x ππ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭故答案为:()3sin 36x f x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 【点睛】本题考查利用三角函数图象求解函数解析式,考查计算能力,属于中等题.15.【分析】先根据函数在区间上的最小值是确定的取值范围进而可得到或求出的范围得到答案【详解】函数在区间上的最小值是则的取值范围是当时函数有最小值或或的最小值等于故答案为:【点睛】本题主要考查正弦函数的最解析:32【分析】先根据函数在区间[,]34ππ-上的最小值是2-确定x ω的取值范围,进而可得到32ωππ--或342ωππ,求出ω的范围得到答案. 【详解】函数()2sin (0)f x x ωω=>在区间[,]34ππ-上的最小值是2-, 则x ω的取值范围是[,]34ωπωπ-,当22x k πωπ=-+,k Z ∈时,函数有最小值2-,32ωππ∴--,或342ωππ,k Z ∈, ∴32ω≥,或6ω,k Z ∈, 0ω>,ω∴的最小值等于32.故答案为:32. 【点睛】本题主要考查正弦函数的最值的应用.考查基础知识的运用能力.三角函数式高考的重要考点,一定要强化复习.16.①③【分析】利用诱导公式化简函数判断①正误;求出函数周期判断②;求出函数的对称中心判断③;求出函数的对称轴判断④【详解】解:对于①所以①正确;对于②最小正周期所以②不正确;对于③因为所以为的对称中心解析:①③ 【分析】利用诱导公式化简函数()f x ,判断①正误;求出函数()f x 周期判断②;求出函数()f x 的对称中心判断③;求出函数()f x 的对称轴判断④. 【详解】解:对于①,()4sin 24cos 2323f x x x πππ⎛⎫⎛⎫=+=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 4cos 24cos 2326x x πππ⎛⎫⎛⎫=+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以①正确;对于②,最小正周期222T πππω===,所以②不正确; 对于③,因为4sin 4sin 00633f πππ⎛⎫⎛⎫-=-+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以,,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭为()f x 的对称中心,故③正确;对于④,()()4sin 23f x x x R π⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭的对称直线满足2,32x k k Z πππ+=+∈,6x π=-不满足条件,所以④不正确.故答案为:①③. 【点睛】本题考查正弦函数的性质,考查基本概念、基本知识的理解掌握程度,属于基础题.17.①②④【分析】当时即可判断①④;计算即可判断②也可以作图;计算即可判断③【详解】当时所以故①④正确;当时则故②正确;所以③错误故答案为:①②④【点睛】本题考查利用所学知识研究新定义函数的性质涉及到周解析:①②④ 【分析】当[,1)x n n ∈+时,()f x x n =-,即可判断①④;计算(1)f x +,()f x 即可判断②,也可以作图;计算12()33f -=,11()33f =即可判断③. 【详解】当[,1)x n n ∈+时,[]x n =,()||f x x n x n =-=-,所以()[0,1)f x ∈,故①④正确; 当[,1)x n n ∈+时,则1[1,2)x n n +∈++,[1]1x n +=+,(1)|1[1]|f x x x +=+-+|1(1)|||()x n x n f x =+-+=-=,故②正确;1112()|[]|3333f -=---=,1111()|[]|3333f =-=,所以③错误.故答案为:①②④. 【点睛】本题考查利用所学知识研究新定义函数的性质,涉及到周期性、单调性、奇偶性以及值域,是一道中档题.18.【分析】根据题意得到化简得到或得到答案【详解】设时间为根据题意:故故或故或故故答案为:【点睛】本题考查了三角函数的应用意在考查学生的应用能力解析:【分析】 根据题意得到40sin 456562t ππ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,化简得到124t k =+或128t k =+,得到答案. 【详解】设时间为t ,0t >,根据题意:40sin 456562t ππ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,故1sin 622t ππ⎛⎫-= ⎪⎝⎭. 故2626t k ππππ-=+或52626t k ππππ-=+,故124t k =+或128t k =+,k Z ∈. 故1234564,8,16,20,28,32t t t t t t ======. 故答案为:32. 【点睛】本题考查了三角函数的应用,意在考查学生的应用能力.19.①④【分析】结合题意得出函数的奇偶性根据奇偶性研究函数在时的性质对结论逐一判断即可【详解】解:∵定义域为∴∴函数是偶函数故①对;当时∴由正弦函数的单调性可知函数在区间上单调递减故②错;当时由得根据偶解析:①④ 【分析】结合题意,得出函数的奇偶性,根据奇偶性研究函数在0x >时的性质对结论逐一判断即可. 【详解】解:∵()sin |||sin |f x x x =+,定义域为R ,∴()()sin |||sin |f x x x -=-+-sin sin ()x x f x =+=, ∴函数()f x 是偶函数,故①对;当[]0,x π∈时,()sin |||sin |f x x x =+sin sin 2sin x x x =+=, ∴由正弦函数的单调性可知,函数()f x 在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故②错; 当[]0,x π∈时,由()2sin 0f x x ==得0x =,x π=,根据偶函数的图象和性质可得,()f x 在[),0π-上有1个零点x π=- , ∴()f x 在[],ππ-有3个零点,故③错;当0x ≥时,()sin |||sin |f x x x =+sin sin x x =+2sin ,sin 00,sin 0x x x ≥⎧=⎨<⎩,根据奇偶性可得函数()f x 的图象如图,∴当sin 1x =时,函数()f x 有最大值()max 2f x =,故④对; 故答案为:①④. 【点睛】本题主要考查与三角函数有关的命题的真假判断,结合绝对值的应用以及利用三角函数的性质是解决本题的关键,属于中档题.20.【分析】周期为先考查一个周期函数判断零点个数及坐标再结合周期性即可求解【详解】是函数的一个周期当时当时只有四个零点在上恰有4个零点实数m 的取值范围为故答案为:【点睛】本题考查函数的零点个数求参数注意 解析:517[,)36ππ 【分析】()f x 周期为2π,先考查一个周期函数,判断零点个数及坐标,再结合周期性,即可求解【详解】2x π=是函数()f x 的一个周期,当[0,2]x π时,35cos [,]44()35sin [0,][,2]44x x f x x x πππππ⎧∈⎪⎪=⎨⎪+∈⋃⎪⎩当[0,2]x π时,()f x 只有四个零点5745,,,6633ππππ, 在[0,]m 上恰有4个零点,实数m 的取值范围为517[,)36ππ. 故答案为:517[,)36ππ. 【点睛】本题考查函数的零点个数求参数,注意函数图像和性质的应用,属于中档题.三、解答题21.(1)()2sin 412f x x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(2)答案见解析. 【分析】(1)结合“五点法”求函数解析式:最大值确定A ,由周期确定ω,由最高点坐标确定ϕ.(2)确定113,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时()f x 的图象与性质,由2y m =与()y f x =的交点个数确定m 的范围. 【详解】解:(1)由图可知2A =.函数()f x 最小正周期1374833T ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭,则28πω=.4πω∴=. 又772sin 2312f πϕ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则72122k ππϕπ+=+,Z k ∈. 212k πϕπ∴=-+,Z k ∈.又2πϕ<,12πϕ∴=-.∴函数()f x 的解析式为()2sin 412f x x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(2)由题意,()()2g x f x m =-在113,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦内的零点个数即函数()y f x =与2y m =的图象在113,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时公共点的个数. 由(1),知()2sin 412f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭,113,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦. 113f ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,723f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,1303f ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 由图,知函数()f x 在区间17,33⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,在区间713,33⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减. (i )当12m <-或1m 时, ()y f x =与2y m =的图象在113,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时没有公共点,(ii )当102m -≤<或1m =时, ()y f x =与2y m =的图象在113,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时恰有一个公共点;(iii )当01m ≤<时,()y f x =与2y m =的图象在113,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时恰有两个公共点.综上可知,当12m <-或1m 时,函数()g x 的零点个数为0; 当102m -≤<或1m =时,函数()g x 的零点个数为1; 当01m ≤<时,函数()g x 的零点个数为2.【点睛】关键点点睛:本题考查求三角函数的解析式,考查真分数零点个数问题.解题关键是转化,函数零点个数转化为函数图象与直线的交点个数,基本方法是利用函数的性质,确定函数图象与直线交点个数得出参数范围.22.(1)()()2sin f x x ϕ=+;(2)答案见解析. 【分析】由已知得周期从而求得ω, 选①:(1)得出()6f x π+,根据偶函数与诱导公式求得ϕ;(2)求出()f x 的增区间,再与[0,]π求交集可得;选②:(1)解方程3f π⎛⎫= ⎪⎝⎭ϕ; (2)同选①选③:(1)由6f π⎛⎫ ⎪⎝⎭是最大值可得ϕ; (2)同选① 【详解】解:∵()f x 的图象与直线2y =的相邻两个交点间的距离为2π, ∴2T π=,即22ππω=,∴1ω=,∴()()2sin f x x ϕ=+. 方案一:选条件① (1)∵2sin 66f x x ππϕ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭为偶函数, ∴62k ππϕπ+=+,即3k πϕπ=+,k Z ∈,∵02πϕ<<,∴3πϕ=,∴()2sin 3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭.(2)令22232k x k πππππ-+≤+≤+,k Z ∈,得:52266k x k ππππ-+≤≤+,k Z ∈,令0k =,得566x ππ-≤≤, ∴函数()f x 在[]0,π上的单调递增区间为06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦(写成开区间也可得分) 方案二:选条件②(1)方法1:∵2sin 33f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴sin 32πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, ∴2k 33ππϕπ+=+或2233k ππϕπ+=+,k Z ∈, ∴2k ϕ=π或23k πϕπ=+,k Z ∈,∵02πϕ<<,∴3πϕ=,∴()2sin 3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭;方法2:∵2sin 33f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴sin 32πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, ∵02πϕ<<,∴5336πππϕ<+<, ∴233ππϕ+=即3πϕ=,∴()2sin 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)同方案一. 方案三:选条件③∵x R ∀∈,()6f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,∴6f π⎛⎫⎪⎝⎭为()f x 的最大值,∴262k ππϕπ+=+,k Z ∈,即23k πϕπ=+,k Z ∈,∵02πϕ<<,∴3πϕ=,∴()2sin 3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭; (2)同方案一. 【点睛】思路点睛:本题考查三角函数的图象与性质,掌握正弦函数的性质是解题关键.()sin()(0,0)f x A x A ωϕω=+>>,只要把x ωϕ+作为一个整体,用它替换sin y x =中的x 可确定函数的性质如单调性、对称中心、对称轴,最值,也可由()sin()(0,0)f x A x A ωϕω=+>>中x 的范围求出t x ωϕ=+的范围M ,然后考虑sin y x =在x M ∈时的性质得出结论.23.(1)242cos 59y x tπ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭(0x ,t 为参数);(2)15. 【分析】(1)以摩天轮最低点为原点,最低点的切线为x 轴建立直角坐标系,设sin()y A x b ωϕ=++,根据最高点和最低点的距离,求得,A b 的值,进而求得,ωϕ的值,即可求解.(2)由80y ≥,得到21cos 2x t π⎛⎫≤- ⎪⎝⎭,得到2533t t -≥,即可求解.【详解】(1)如图所示,以摩天轮最低点为原点,最低点的切线为x 轴建立直角坐标系, 由题意可设sin()(0,0,0)y A x b A b ωϕω=++>>因为摩天轮的最高点距地面101m ,最低点距地面1018417(m)-=, 所以101,17,A b A b +=⎧⎨-+=⎩解得42,59A b ==,又函数周期为t ,可得2t πω=,所以242sin 59(0)y x x t πϕ⎛⎫=++⎪⎝⎭. 又0x =时,17y =,所以21742sin 059t πϕ⎛⎫=⨯++ ⎪⎝⎭,即sin 1,ϕϕ=-可取2π-,所以2242sin 5942cos 592y x x t tπππ⎛⎫⎛⎫=-+=-+⎪⎪⎝⎭⎝⎭(0x ≥,t 为参数). (2)依题意,可知242cos 5980y x tπ⎛⎫=-+≥ ⎪⎝⎭,即21cos 2x tπ⎛⎫≤- ⎪⎝⎭,不妨取第一圈,可得2242,3333t tx x t πππ≤≤≤≤, 所以持续时间为2533t t-≥,即15t ≥,所以t 的最小值为15.【点睛】三角函数实际应用问题的处理策略: 1、已知函数模型求解数学问题;2、把实际问题抽象转化成数学问题,利用三角函数的有关知识解决问题;3、根据实际问题转化为已知条件转化为三角函数的解析式和图象,然后在根据数形结合思想研究三角函数的性质,进而加深理解函数的性质. 24.(1)2π;(2)2,5,12x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)先利用二倍角公式化简,再用辅助角公式化为()f x sin 16x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,即可求出()f x 的最小正周期;(2)利用图像变换得到()y g x =的解析式,利用换元法就可以得到()y g x =的最大值及取得最大值时 x 的取值 【详解】(1)∵函数1cos 1()22x f x x +=++ sin 16x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭∴函数的周期为2π(2)依题意:函数()f x sin 16x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象上的各点向左平移32π个单位,得到y 3sin +1= -cos 1626x x πππ⎛⎫⎛⎫=++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;再保持纵坐标不变,横坐标缩短到原来的一半,得到y = -cos 216x π⎛⎫++ ⎪⎝⎭; 所以()cos 216g x x π⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭令226t x k πππ=+=+,即5()12x k k Z ππ=+∈ 使函数()g x 取得最大值2,即max ()2g x = 使函数()g x 取得最大值的集合为5,12x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭. 【注意】取得最大值的集合为7,12x x k k Z ππ⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭也可以. 【点睛】:(1)关于三角函数图像平移伸缩变换:先平移的话,如果平移a 个单位长度那么相位就会改变ωa ;而先伸缩势必会改变ω大小,这时再平移要使相位改变值仍为ωa ,那么平移长度不等于a ;(2)求y =Asin (ωx +φ)+B 的值域通常用换元法;25.(1)()2sin 566f t t ππ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭;(2)在0时进港4时出港或12时进港16时出港,每次在港内可停留4个小时. 【分析】由表格易知()()max min 7,3f t f t ==,由()()()()max minmax min,22f t f t f t f t A B -+==,求得A ,B ,再根据14212T =-=和2t =时,函数取得最大值,分别求得,ωϕ即可.(2)根据货船需要的安全水深度为6,由()2sin 5666f t t ππ⎛⎫=++≥ ⎪⎝⎭求解. 【详解】由表格可知()()max min 7,3f t f t ==,, 则()()()()max minmax min2,522f t f t f t f t A B -+====,又214212,6T T ππω=-===, 当2t =时,()22sin 2576f πϕ⎛⎫=⨯++= ⎪⎝⎭, 即sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 所以232k ππϕπ+=+,又2πϕ<,所以6π=ϕ, 所以()2sin 566f t t ππ⎛⎫=++⎪⎝⎭. (2)因为货船需要的安全水深度为6, 所以()2sin 5666f t t ππ⎛⎫=++≥⎪⎝⎭,即1sin 662t ππ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭, 所以5226666k t k ππππππ+≤+≤+, 即12412k t k ≤≤+,又因为[]0,24t ∈,当0k =时,[]0,4t ∈,当1k =时,[]12,16t ∈,所以在0时进港4时出港或12时进港16时出港,每次在港内可停留4个小时. 【点睛】方法点睛:由函数y =A sin(ωx +φ)的图象或表格确定A ,ω,φ的题型,常常以“五点法”中的五个点作为突破口,要从图象的升降情况找准“零点”或“最大(小)值点”的位置.要善于抓住特殊量和特殊点.26.(1)65π;(2)1222⎡⎤---⎣⎦, . 【解析】 试题分析:(1)整理函数的解析式可得:56ω=,利用最小正周期公式可得函数的最小正周期为65π ; (2)化简三角函数的解析式()52sin 236f x x π⎛⎫=--⎪⎝⎭,结合函数的定义域可得函数的取值范围是12,22⎡⎤---⎣⎦ .试题(1)因为f(x)=sin 2ωx -cos 2ωx +2sinωx·cosωx +λ=-cos2ωx +sin2ωx +λ =2sin+λ.由直线x =π是y =f(x)图象的一条对称轴,可得sin =±1,所以2ωπ-=kπ+ (k ∈Z),即ω=+ (k ∈Z). 又ω∈,k ∈Z ,所以k =1,故ω=.所以f(x)的最小正周期是. (2)由y =f(x)的图象过点,得f =0, 即λ=-2sin=-2sin =-,即λ=-.故f(x)=2sin-,由0≤x≤,有-≤x-≤,所以-≤sin≤1,得-1-≤2sin x--≤2-.故函数f(x)在上的取值范围为[-1-,2-].。
数学第一章总复习题一、选择题1.下列函数中,最小正周期为π的是( )A .cos 4y x =B .sin 2y x =C .sin 2x y =D .cos 4x y = 2.下列函数中,在区间[0,]2π上为减函数的是( ) A .cos y x = B .sin y x =C .tan y x =D .sin()3y x π=- 3.半径为πcm ,中心角为120o 的弧长为( ) A .cm 3πB .cm 32π C .cm 32π D .cm 322π 4.α是第二象限角,P (x , 5 ) 为其终边上一点,且cos α=42x ,则sin α的值为 ( )A .410B .46C .42 D .-410 5.⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-341cos 647tan ππ的值为 ( ) A .21 B .21- C .23 D .63 6.已知21cos sin 1-=+x x ,则1sin cos -x x 的值是 A . 21 B . 21- C .2 D .-2 7.sin 34π·cos 625π·tan 45π的值是( )A .-43B .43C .-43D .43 8.若,3cos )(cos x x f =那么)30(sin ︒f 的值为 ( )z)(k k 223.k 22∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++πππz)(k 43k ,4k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++ππππz)(k 4k ,4k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-ππππ A .0 B .1 C .-1 D .23 9函数x 2sin 2y =的奇偶数性为( ).A. 奇函数B. 偶函数C .既奇又偶函数 D. 非奇非偶函数10函数y=sin2x 的单调减区间是( )A. B. C. []z)(k k 23,k 2∈+ππππ+ D. 11.下列各式正确的是( ).A .1317tan()tan()45ππ-<- B .1317tan()tan()45ππ->- C .1317tan()tan()45ππ-=- D .大小关系不确定 12.函数)3x 2sin(3y π+=的图象,可由函数sinx y =的图象经过下述________变换而得到( ).A.向右平移3π个单位,横坐标缩小到原来的21,纵坐标扩大到原来的3倍 B.向左平移3π个单位,横坐标缩小到原来的21,纵坐标扩大到原来的3倍 C. 向右平移6π个单位,横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标缩小到原来的31 D.向左平移6π个单位,横坐标缩小到原来的21,纵坐标缩小到原来的31 二、填空: 1.函数y=2cosx-1的单调递减区间是__________________________。
必修四第一章复习第一:任意角的三角函数一:角的概念:角的定义,角的三要素,角的分类〔正角、负角、零角和象限角〕,正确理解角,与角终边相同的角的集合|2k,kz,弧度制,弧度与角度的换算,弧长lr、扇形面积s1lr1r2,22二:任意角的三角函数定义:任意角的终边上任意取一点p的坐标是〔x,y〕,它与原点的距离是r x2y2(r>0),那么角的正弦sina y、余弦cosa x、正切y,它们都是以角为自变量,以比值为函数值的函数r rtana。
x三:同角三角函数的关系式与诱导公式:1.平方关系:sin2cos21sintan2.商数关系:cos3.诱导公式——口诀:奇变偶不变,符号看象限。
正弦余弦正切第二、三角函数图象和性质根底知识:1、三角函数图像和性质y=sinxy-5-212-4-7-3-2-3-o 22-1 y=cosx y-5-3--212-7-2-3o -422-1y=tanx 37222534223372225422yxx3---22o322x解析式y=sinx y=cosx ytanx 定义域y y当x,当x y取最小值-1y值域和最值,y取最小值-1当x当x,y取最大值1无最值,y取最大值1周期性T2奇偶性奇函数在在2k2,2k2单调性kZ上是增函数在在T 2T偶函数奇函数2k,2k k Z上是在增函数k,k kZ 2k,2k k Z上是22减函数上为增函数2k2,2k32k Z上是减函数对称中心对称中心(k2,0)对称中心(k,0)kZ(k,0)k Z k Z或者对称性对称轴方程x k,对称轴方程k Z对称中心x k2,(k2,0)k Z k Z2、熟练求函数y Asin( x)的值域,最值,周期,单调区间,对称轴、对称中心等,会用五点法作yAsin(x)简图:五点分别为:、、、、。
3、图象的根本变换:相位变换:ysinx ysin(x)周期变换:y sin(x)y sin(x)振幅变换:y sin(x)y Asin(x)4、求函数y Asin(x)的解析式:即求A由最值确定,ω有周期确定,φ有特殊点确定。
必修四第一章数学习题答案必修四第一章数学习题答案在学习数学的过程中,习题是非常重要的一部分。
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本文将为大家提供必修四第一章数学习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握相关知识。
第一节选择题1. A2. C3. B4. D5. C6. A7. B8. D9. A10. C第二节解答题1. 题目:已知函数f(x) = 3x + 2和g(x) = 4x - 1,求f(x)与g(x)的和与积。
解答:两个函数的和为f(x) + g(x) = (3x + 2) + (4x - 1) = 7x + 1。
两个函数的积为f(x) * g(x) = (3x + 2) * (4x - 1) = 12x^2 + 5x - 2。
2. 题目:已知函数f(x) = 2x - 1和g(x) = x^2 + 3x - 2,求f(x)与g(x)的复合函数。
解答:f(g(x)) = f(x^2 + 3x - 2) = 2(x^2 + 3x - 2) - 1 = 2x^2 + 6x - 5。
3. 题目:已知函数f(x) = x^2 + 3x - 2和g(x) = 2x - 1,求f(x)与g(x)的复合函数。
解答:g(f(x)) = g(x^2 + 3x - 2) = 2(x^2 + 3x - 2) - 1 = 2x^2 + 6x - 5。
4. 题目:已知函数f(x) = 2x - 1和g(x) = 3x + 2,求f(x)与g(x)的复合函数。
解答:f(g(x)) = f(3x + 2) = 2(3x + 2) - 1 = 6x + 3。
第三节应用题1. 题目:某商品原价为x元,现在打折8%,求打折后的价格。
解答:打折后的价格为原价乘以折扣,即x * (1 - 8%) = x * (1 - 0.08) = 0.92x元。
2. 题目:某商品原价为x元,现在降价20元,求降价后的价格。
一、选择题1.已知函数()sin()(f x A x A ωϕ=+,ω,ϕ是常数,0A >,0>ω,0)2πϕ<<的部分图象如图所示.为了得到函数()f x 的图象,可以将函数2sin y x =的图象( )A .先向右平移6π个单位长度,再将所得图象的横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变 B .先向左平移6π个单位长度,再将所得图象的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变 C .先向左平移3π个单位长度,再将所得图象的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变 D .先向左平移3π个单位长度,再将所得图象的横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变2.函数()sin()(0||)2,f x x πωϕωϕ=+><的部分函数图象如图所示,将函数()f x 的图象先向右平移3π个单位长度,然后向上平移1个单位长度,得到函数()g x 的解析式为( )A .()sin 21g x x =-B .()sin 21g x x =+C .()sin(2)13g x x π=--D .()sin(2)13g x x π=-+3.已知关于x 的方程2cos ||2sin ||20(0)+-+=≠a x x a a 在(2,2)x ππ∈-有四个不同的实数解,则实数a 的取值范围为( ) A .(,0)(2,)-∞+∞ B .(4,)+∞ C .(0,2)D .(0,4)4.已知函数()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,若方程()35f x =的解为1x ,2x (120x x π<<<),则()12sin x x -=( ) A .35B .45-C .23-D .3-5.如图,一个质点在半径为1的圆O 上以点P 为起始点,沿逆时针方向旋转,每2s 转一圈,由该质点到x 轴的距离y 关于时间t 的函数解析式是( )A .2sin()3y t ππ=+ B .2sin()3y t ππ=- C .2sin()3y t ππ=-D .2sin()3y t ππ=+6.将函数sin()y x ϕ=+的图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再将所得图像向左平移12π个单位后得到的函数图像关于原点中心对称,则sin 2ϕ=( )A .12-B .12C .3D 37.函数1sin3y x =-的图像与直线3x π=,53x π=及x 轴所围成的图形的面积是( ) A .23π B .πC .43π D .53π 8.函数()3sin 22xf x x =-的部分图象大致为( )A .B .C .D .9.已知奇函数()f x 满足()(2)f x f x =+,当(0,1)x ∈时,函数()2x f x =,则12log 23f ⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A .1623-B .2316-C .1623D .231610.已知1sin 34x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则22sin sin 36x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭( ) A .1B 151+C .1916D .3411.有以下四种变换方式: ①向左平移12π个单位长度,再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍;②向左平移6π个单位长度,再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍; ③再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,再向左平移6π个单位长度; ④再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,再向右平移6π个单位长度; 其中能将函数sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象变为函数sin y x =图象的是( ) A .①③B .②③C .①④D .②④12.已知函数()tan()0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+≠< ⎪⎝⎭,点2,03π⎛⎫⎪⎝⎭和7,06π⎛⎫⎪⎝⎭是其相邻的两个对称中心,且在区间54,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调递减,则ϕ=( )A .6π B .6π-C .3π D .3π-二、填空题13.将函数()sin 24f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图像先向右平移8π个单位,再将横坐标缩短到原来的一半(纵坐标不变)后,得到函数()g x 的图像,则函数()g x 的解析式为_________. 14.已知函数()22cos f x x ω=-(0>ω)的图象关于点3,04π⎛⎫⎪⎝⎭对称,且()f x 在区间20,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调,则ω的值为______. 15.已知sin 78a =︒,cos10b =︒,tan55c =︒,则a ,b ,c 的大小关系为______. 16.函数y =的定义域为________.17.若函数()cos()(0)4f x wx w π=+>在[]0,π的值域为21⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,,则w 的取值范围是______18.已知函数()3sin(2)cos(2)(||)2f x x x πϕϕϕ=---<的图象关于y 轴对称,则()f x 在区[6π-,5]12π上的最大值为__.19.奇函数()f x 对任意实数x 都有(2)()f x f x +=-成立,且01x 时,()21x f x =-,则()2log 11f =______.20.函数()()0,0,2(f x Asin x A πωϕωϕ=+>><)的部分图像如图所示.则()f x 的解析式是_____.三、解答题21.已知函数()()1sin 226f x x x R π⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭. (1)填写下表,并用“五点法”画出()f x 在[0,]π上的图象;26x π+6π 136πxπ ()f x(2)将()y f x =的图象向上平移1个单位,横坐标缩短为原来的2,再将得到的图象上所有点向右平移4π个单位后,得到()g x 的图象,求()g x 的对称轴方程. 22.某同学用“五点法”画函数()() sin ωϕ=++f x A x B (其中A >0,0>0,||)2πϕ<在某一个周期内的图象时,列表并填入部分数据,如表: ωx +φπ2 π3π22π xπ35π6A sin(ωx +φ)+B3-1f (x )的解析式; (2)若定义在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的函数g (x )=af (x )+b 的最大值为7,最小值为1,求实数a ,b 的值.23.把()cos()(0,||)2f x x πωϕωϕ=+><的图象纵坐标保持不变,横坐标变为原来的2倍得()g x 的图象,已知()g x 图象如图所示(1)求函数()f x 的解析式; (2)若()()2()6h x f x g x π=-+,求()h x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域. 24.已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示:(1)求()f x 的解析式;(2)将()f x 的图象上所有的点横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数()g x 的图象求方程()12g x =在[]0,π的实数解. 25.已知函数()2sin(2)(0)6f x x πωω=+>.(1)若点5(,0)8π是函数()f x 图像的一个对称中心,且(0,1)ω∈,求函数()f x 在3[0,]4π上的值域; (2)若函数()f x 在(,)33π2π上单调递增,求实数ω的取值范围.26.海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮,一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;卸货后,在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间与水深关系表: 时刻 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 水深 5.000 6.250 7.165 7.500 7.165 6.250 时刻6:007:008:009:0010:0011:00(1)这个港口的水深与时间的关系可用函数(,)近似描述,试求出这个函数解析式;(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为5米,安全条例规定至少要有1.25米的安全间隙(船底与洋底的距离),利用(1)中的函数计算,该船何时能进入港口?在港口最多能呆多久?【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】先根据函数图象求出函数()f x 的解析式,由三角函数图象的变换即可求解. 【详解】 由图可知,1741234A T πππ==-=,, 所以T π=,即2ππω=,解得2ω=.当712x π=时,73π22π,122k k Z πϕ⨯+=+∈, 所以 2,3k k Z πϕπ=+∈又2πϕ<,所以3πϕ=.所以()23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.将y x =的图象先向左平移3π个单位长度,得到)3y x π=+,.再将所得图象的横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变,得到())3f x x π=+.故选:D 【点睛】易错点点睛:图象变换的两种方法的区别,由sin y x =的图象,利用图象变换作函数()()()sin 0,0y A x A x R ωϕω=+>>∈的图象,要特别注意:当周期变换和相位变换的先后顺序不同时,原图象沿x 轴的伸缩量的区别.先平移变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位,而先周期变换(伸缩变换)再平移变换,平移的量是ϕω个单位. 2.D解析:D 【分析】由周期求出ω,由五点法作图求出ϕ的值,可得()f x 的解析式,再根据函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换规律,得出结论.【详解】根据函数()sin()(0f x x ωϕω=+>,||)2πϕ<的部分函数图象,1274123πππω⋅=-,2ω∴=. 再根据五点法作图,23πϕπ⨯+=,3πϕ∴=,()sin(2)3f x x π=+.将函数()f x 的图象先向右平移3π个单位长度,可得sin(2)3y x π=-的图象.然后向上平移1个单位长度,得到函数()g x 的解析式为()sin(2)13g x x π=-+,故选:D 【点睛】关键点睛:解答本题的关键在于准确地根据三角函数的图象求出三角函数sin()y A x ωϕ=+的解析式,一般根据周期求出ω的值,根据最值求出A 的值,根据最值点求出ϕ的值.3.D解析:D 【分析】令2()cos ||2sin ||2(0)=+-+≠f x a x x a a ,易知函数()f x 是偶函数,将问题转化为研究当(0,2)x π∈时,2()cos 2sin 2=+-+f x a x x a 有两个零点,令sin t x =,则转化为2()22(0)=--≠h t at t a 有一个根(1,1)t ∈-求解.【详解】当(2,2)x ππ∈-,2()cos ||2sin ||2(0)=+-+≠f x a x x a a ,则()()f x f x -=,函数()f x 是偶函数,由偶函数的对称性,只需研究当(0,2)x π∈时,2()cos 2sin 2=+-+f x a x x a 有两个零点,设sin t x =,则2()22(0)=--≠h t at t a 有一个根(1,1)t ∈- ①当0a <时,2()22=--h t at t 是开口向下,对称轴为10t a=<的二次函数, (0)20h =-<则(1)0->=h a ,这与0a <矛盾,舍去;②当0a >时,2()22=--h t at t 是开口向上,对称轴为10t a=>的二次函数, 因为(0)20h =-<,(1)220-=+->=h a a , 则存在(1,0)t ∈-,只需(1)220=--<h a ,解得4a <, 所以04a <<.综上,非零实数a 的取值范围为04a <<. 故选:D . 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解4.B解析:B 【分析】求出函数()f x 在(0,)π上的对称轴,然后由正弦函数性质得1223x x π+=,这样12sin()x x -化为2222sin(2)sin 2cos(2)336x x x πππ⎛⎫-=+=- ⎪⎝⎭,而已知条件为23sin(2)65x π-=,再由正弦函数性质确定226x π-的范围,从而由平方关系求得结论.【详解】函数()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的对称轴满足:()262x k k Z πππ-=+∈,即()23k x k Z ππ=+∈,令0k =可得函数在区间()0,π上的一条对称轴为3x π=,结合三角函数的对称性可知1223x x π+=,则:1223x x π=-,()122222sin sin 2sin 2cos 2336x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,由题意:0πx <<,则112666x πππ-<-<,23sin 265x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,120x x π<<<,则2226x πππ<-<,由同角三角函数基本关系可知:24cos 265x π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查正弦函数的性质,考查平方关系.解题时根据自变量的范围求得此范围内函数的对称轴,从而得出两个变量12,x x 的关系,可化双变量为单变量,再根据函数值及函数性质确定出单变量的范围,从而求得结论.注意其中诱导公式的应用,目的是把求值式与已知条件中的角化为一致.5.A解析:A 【分析】首先根据图象理解t 秒后23POx t ππ∠=+,再根据三角函数的定义求点P 的纵坐标和该质点到x 轴的距离y 关于时间t 的函数解析式. 【详解】由题意可知点P 运动的角速度是22ππ=(弧度/秒) 那么点P 运动t 秒后23POx t ππ∠=+, 又三角函数的定义可知,点P 的纵坐标是2sin 3t ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,因此该质点到x 轴的距离y 关于时间t 的函数解析式是2sin 3y t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选:A 【点睛】关键点点睛:本题的关键是理解三角函数的定义,并正确表示点23POx t ππ∠=+,即可表示函数的解析式.6.C解析:C 【分析】先根据条件写出图像变换后的函数解析式,然后根据图像关于原点中心对称可知函数为奇函数,由此得到ϕ的表示并计算出sin 2ϕ的结果. 【详解】因为变换平移后得到函数sin 26y x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,由条件可知sin 26y x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭为奇函数,所以6k πϕπ+=,3sin 2sin 2sin 33k ππϕπ⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选C . 【点睛】本题考查三角函数的图像变换以及根据函数奇偶性判断参数值,难度一般.正弦型函数()()sin f x A x =+ωϕ为奇函数时,k k Z ϕπ=∈,为偶函数时,2k k Z πϕπ=+∈.7.C解析:C 【分析】作出函数1sin3y x =-的图像,利用割补法,补成长方形,计算面积即可. 【详解】作出函数1sin3y x =-的图象,如图所示,利用割补法,将23π到π部分的图象与x 轴围成的图形补到图中3π到23π处阴影部分,凑成一个长为3π,宽为2的长方形,后面π到53π,同理;∴1sin3y x =-的图象与直线3x π=,53x π=及x 轴所围成的面积为24233ππ⨯=,故选:C. 【点睛】用“五点法”作()sin y A ωx φ=+的简图,主要是通过变量代换,设z x ωϕ=+,由z 取0,2π,π,32π,2π来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象. 8.A解析:A 【分析】求得函数()y f x =的定义域,分析函数()y f x =的奇偶性,结合2f π⎛⎫⎪⎝⎭的值以及排除法可得出合适的选项. 【详解】对于函数()3sin 22xf x x =-,20x -≠,得2x ≠±,所以,函数()y f x =的定义域为{}2x x ≠±.()()()sin 2sin 222x xf x f x x x --==-=----,函数()y f x =为奇函数,图象关于原点对称,排除B 、D 选项;又02f ⎛⎫= ⎪⎝⎭π,排除C 选项. 故选:A. 【点睛】本题考查利用函数的解析式选择图象,一般分析函数的定义域、奇偶性、单调性、零点以及函数值符号,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.9.B解析:B 【分析】由已知得到(2)()f x f x +=,即得函数的周期是2,把12(log 23)f 进行变形得到223()16f log -, 由223(0,1)16log ∈满足()2x f x =,求出即可. 【详解】(2)()f x f x +=,所以函数的周期是2.根据对数函数的图象可知12log 230<,且122log 23log 23=-;奇函数()f x 满足(2)()f x f x +=和()()f x f x -=-则2312222223(log 23)(log )(log 23)(log 234)()16f f f f f log =-=-=--=-, 因为223(0,1)16log ∈ 2231622323()21616log f log ∴-=-=-,故选:B . 【点睛】考查学生应用函数奇偶性的能力,函数的周期性的掌握能力,以及运用对数的运算性质能力.10.C解析:C 【分析】由诱导公式求得cos 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,然后再由平方关系和诱导公式计算. 【详解】由已知1cos cos sin 62334x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 222115sin 1cos 166416x x ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,21sin sin cos 32664x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以2211519sin sin 3641616x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的求值.解题关键是确定“已知角”和“未知角”的关系,选用适当的公式进行变形求值.本题中首先利用诱导公式得出cos 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,然后再用诱导公式得出2sin 3x π⎛⎫-⎪⎝⎭,用平方关系得出2sin 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,这样求解比较方便.11.A解析:A 【分析】直接利用三角函数图像的平移变换和伸缩变换求出结果. 【详解】对于①:sin 26y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭向左平移12π个单位长度得到sin 2+=sin2126y x x ππ⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,得到sin y x =;故①正确;对于②:sin 26y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭向左平移6π个单位长度得到sin 2+=sin 2+666y x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,再将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,得到sin 6y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;故②错误;对于③:sin 26y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,得到sin 6y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,再向左平移6π个单位长度,得到sin sin 66y x x ππ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭;故③正确; 对于③:sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭将每个点的横坐标伸长为原来的2倍,得到sin 6y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,再向右平移6π个单位长度,得到sin sin()663y x x πππ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭;故④错误; 故选:A 【点睛】关于三角函数图像平移伸缩变换:先平移的话,如果平移a 个单位长度那么相位就会改变ωa ;而先伸缩势必会改变ω大小,这时再平移要使相位改变值仍为ωa ,那么平移长度不等于a .12.A解析:A 【分析】由正切函数的图象性质,得出相邻两个对称中心之间的距离为半个周期,可求出T ,然后由T πω=求出ω,然后再代点讨论满足题意的ϕ,即可得出答案. 【详解】由正切函数图象的性质可知相邻两个对称中心的距离为2T ,得72263T πππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭. 则由1T πω==得1ω=,即得1ω=±. 由2πϕ<,且在区间54,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调递减,则可得1ω=-, ∴()()()tan tan f x x x ϕϕ=-+=--. 由2,32k k Z ππϕ-=∈得2,32k k Z ππϕ=-∈,因2πϕ<,可得6π=ϕ或3π-,当3πϕ=-时,()tan +3f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由+,232k x k k Z πππππ-<<+∈,得5,66k x k k Z ππππ-<<+∈, 则函数()f x 的单调减区间为5,,66k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭, 令1k =,由54,63ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭7,66ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭⊄,得函数()f x 在54,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上不是单调递减, 所以3πϕ=-不满足题意;当6π=ϕ时,()tan 6f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,由,262k x k k Z πππππ-<-<+∈,得2,33k x k k Z ππππ-<<+∈, 则函数()f x 的单调减区间为2,,33k k k Z ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭, 令1k =,由25,3354,63ππππ⎛⎫⊂⎛⎫ ⎪⎝ ⎪⎝⎭⎭,得函数()f x 在54,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 所以6π=ϕ满足题意; 综上可得:6π=ϕ满足题意. 故选:A.【点睛】关键点睛:正切型函数的对称中心和单调性的问题,通常采用代入检验法,注意正切函数的对称中心为0,2k k Z π⎛⎫∈⎪⎝⎭,. 二、填空题13.【分析】利用函数的图象变换规律即可得到的解析式【详解】函数的图像先向右平移个单位后解析式变为:再将横坐标缩短到原来的一半(纵坐标不变)后解析式变为:所以故答案为:【点睛】方法点睛:函数的图像与函数的 解析:cos4x -【分析】利用函数()()sin f x A x =+ωϕ的图象变换规律,即可得到()g x 的解析式. 【详解】函数()sin 24f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图像先向右平移8π个单位后解析式变为: sin 2sin 2co 288s 2y x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=--=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,再将横坐标缩短到原来的一半(纵坐标不变)后解析式变为:()cos 22x y -=⨯,所以()cos 4g x x =-. 故答案为:cos4x -. 【点睛】方法点睛:函数sin ωφf xA xB 的图像与函数sin y x =的图像两者之间可以通过变化A ,ω,φ,B 来相互转化,A 、ω影响图像的形状,φ、B 影响图像与x 轴交点的位置,由A 引起的变换称为振幅变换,由ω引起的变换称为周期变换,它们都是伸缩变换;由φ引起的变换称为相位变换,由B 引起的变换称为上下平移变换,它们都是平移变换.三角函数图像变换的两种方法为先平移后伸缩和先伸缩后平移.14.【分析】根据函数图像的对称点得到的表达式根据在区间上单调得到的范围从而得到的范围再得到的值【详解】函数的图像关于点对称所以即得到在区间上单调所以即所以所以而所以故答案为:【点睛】本题考查根据余弦型函解析:23【分析】根据函数图像的对称点,得到ω的表达式,根据()f x 在区间20,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调,得到T 的范围,从而得到ω的范围,再得到ω的值. 【详解】函数()f x x ω=-的图像关于点3,04π⎛⎫⎪⎝⎭对称,所以304πω⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即342k ππωπ=+,k ∈Z ,得到4233k ω=+,k ∈Z , ()f x 在区间20,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调, 所以223T π≥,即43T π≥, 所以243ππω≥,所以32ω≤,而0>ω,所以0k =,23ω=.故答案为:23.【点睛】本题考查根据余弦型函数的对称中心求参数的值,根据余弦型函数的周期求参数的值,属于中档题.15.【分析】同角三角函数关系知又由的区间单调性知根据的区间单调性知即可知的大小关系【详解】而∴故答案为:【点睛】本题考查了比较三角函数值的大小根据正弦函数正切函数的区间单调性及正弦函数的值域范围比较函数 解析:c b a >>【分析】同角三角函数关系知sin80b =︒,又由sin y x =的区间单调性知b a >,根据tan y x =的区间单调性知1c>,即可知a,b,c的大小关系【详解】cos10cos(9080)sin80sin78b a=︒=︒-︒=︒>=︒,而tan55tan451c=︒>︒=∴c b a>>故答案为:c b a>>【点睛】本题考查了比较三角函数值的大小,根据正弦函数、正切函数的区间单调性及正弦函数的值域范围,比较函数值的大小16.(k∈Z)【分析】解不等式2cosx-1≥0即得函数的定义域【详解】∵2cosx-1≥0∴cosx≥由三角函数线画出x满足条件的终边的范围(如图阴影所示)∴x∈(k∈Z)故答案为(k∈Z)【点睛】(解析: (k∈Z)【分析】解不等式2cos x-1≥0即得函数的定义域.【详解】∵2cos x-1≥0,∴cos x≥.由三角函数线画出x满足条件的终边的范围(如图阴影所示).∴x∈ (k∈Z).故答案为 (k∈Z)【点睛】(1)本题主要考查三角函数线和解三角不等式,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)三角函数线是解三角不等式较好的工具,要理解掌握并灵活运用. 17.【分析】先根据题意计算出的范围再根据函数的单调性结合值域列出不等式即可求得【详解】因为且故可得因为在区间单调递减在单调递增且故要满足题意只需解得故答案为:【点睛】本题考查由余弦型函数在区间上的值域求解析:33 42⎡⎤⎢⎥⎣⎦,【分析】先根据题意计算出4wx π+的范围,再根据函数的单调性,结合值域,列出不等式,即可求得. 【详解】因为[]0,x π∈,且0w >, 故可得1,444wx w πππ⎡⎤⎛⎫+∈+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 因为y cosx =在区间,4ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减,在7,4ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递增,且7coscos424ππ==,1cos π=-, 故要满足题意,只需1744w πππ⎛⎫≤+≤ ⎪⎝⎭ 解得33,42w ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. 故答案为:3342⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.【点睛】本题考查由余弦型函数在区间上的值域,求参数范围的问题,属中档题.18.【分析】利用辅助角公式化简可得再根据图象关于轴对称可求得再结合余弦函数的图像求出最值即可【详解】因为函数的图象关于轴对称所以即又则即又因为所以则当即时取得最大值故答案为:【点睛】判定三角函数的奇偶性【分析】利用辅助角公式化简可得()2sin(2)6f x x πϕ=--,再根据图象关于y 轴对称可求得()2cos2f x x =-,再结合余弦函数的图像求出最值即可.【详解】因为函数()()()2cos 2f x x x ϕϕ=---2sin(2)6x πϕ=--的图象关于y 轴对称,所以πππ62k ϕ--=+,即()2ππ,3k k Z ϕ=--∈. 又2πϕ<,则π3ϕ=,即()2sin(2)2cos22f x x x π=-=-.又因为π5π612x -≤≤,所以π5π236x -≤≤,则当5π26x =,即5π12x =时,()f x 取得最大值5π2cos6-=.【点睛】判定三角函数的奇偶性时,往往与诱导公式进行结合,如: 若()sin y x ωϕ=+为奇函数,则π,Z k k ϕ=∈;若()sin y x ωϕ=+为偶函数,则ππ+,Z 2k k ϕ=∈; 若()cos y x ωϕ=+为偶函数,则π,Z k k ϕ=∈;若()cos y x ωϕ=+为奇函数,则ππ+,Z 2k k ϕ=∈. 19.【分析】易得函数周期为4则结合函数为奇函数可得再由时即可求解【详解】则又则故答案为:【点睛】本题考查函数奇偶性与周期性的综合应用具体函数值的求法属于中档题 解析:511-【分析】易得函数周期为4,则()()22211log 11log 114log 16f f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,结合函数为奇函数可得222111616log log log 161111f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,再由01x 时,()21xf x =-即可求解 【详解】()()(2)()4(2)4f x f x f x f x f x T +=-⇒+=-+=⇒=,则()()22211log 11log 114log 16f f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭, 又222111616log log log 161111f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,[]216log 0,111∈, 则216log 112165log 211111f ⎛⎫⎛⎫-=--=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故答案为:511- 【点睛】本题考查函数奇偶性与周期性的综合应用,具体函数值的求法,属于中档题20.【分析】由图像对应横坐标可求再将代入可进一步求解由图像过点可求进而求解【详解】由解得又函数过所以解得又图像过可得解得故故答案为:【点睛】本题考查由三角函数图像求解析式属于中档题解析:()2sin 26f x πx ⎛⎫+ ⎝=⎪⎭【分析】由34T 图像对应横坐标可求ω,再将6x π=代入可进一步求解ϕ,由图像过()0,1点可求A ,进而求解 【详解】由1132312644T πππω-==⋅,解得2ω=,又函数过()max ,6f x π⎛⎫⎪⎝⎭, 所以63A f Asin ππϕ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎝⎭+⎭=,解得6π=ϕ,又图像过()0,1可得()106f Asin π==,解得2A =,故()2sin 26f x πx ⎛⎫+ ⎝=⎪⎭故答案为:()2sin 26f x πx ⎛⎫+ ⎝=⎪⎭【点睛】本题考查由三角函数图像求解析式,属于中档题三、解答题21.(1)答案见解析;(2)34k x ππ=+,k Z ∈. 【分析】(1)分别令x 等于0、6π、512π、23π、1112π、π,求得对应的纵坐标,确定点的坐标,列表、描点、作图即可;(2)利用放缩变换与平移变换法则可得到()15sin 4126g x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,再令5462x k k Z πππ-=+∈,可得答案. 【详解】(1)由题意可得表格如下:()f x141212- 014(2)将()y f x =的图象向上平移1个单位得到1sin 2126y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象,再横坐标缩短为原来的12可得到1sin 4126y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象,再向右平移4π个单位可得115sin 41sin 412626y x x πππ⎛⎫⎛⎫=-++=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象, 即()15sin 4126g x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭, 令5462x k πππ-=+,解得34k x k Z ππ=+∈,, 所以()g x 的对称轴方程是34k x ππ=+,k Z ∈. 【点睛】方法点睛:“五点法”作一个周期上的图象,主要把握三处主要位置点:1、区间端点;2、最值点;3、零点.22.(1)()2sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭;(2)2,1a b ==或2,7a b =-=.【分析】(1)由表中数据可得周期及A 、B 、ϕ的值; (2)()2sin 23g x a x a b π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭,讨论a 的正负,根据()g x 的最大值、最小值可得答案. 【详解】(1)由题,函数()f x 的周期5263T πππ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭, 所以22Tπω==, 由31A B A B +=⎧⎨-+=-⎩,得21A B =⎧⎨=⎩,故()2sin(2)1f x x ϕ=++,由表可知,23πϕπ⨯+=,得3πϕ=,所以()2sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭. (2)由(1)可知()2sin 23g x a x a b π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭, 由44x ππ-≤≤,得52636x πππ-≤+≤,所以1sin 2123x π⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭;当0a >时,()g x 的最大值是37a b +=,最小值是1b =, 解得2,1a b ==;当0a <时,()g x 的最大值是7b =,最小值是31a b +=, 解得2,7a b =-=,综上,2,1a b ==;或2,7a b =-=. 【点睛】本题考查了由三角函数图象上的点求解析式及利用单调性参数的问题,要正确分析表中数据,熟练掌握三角函数的性质是解题的关键,考查了学生的计算能力. 23.(1)1()cos(2)3f x x π=-;(2)3,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦. 【分析】(1)由伸缩变换得1()cos()2g x x ωϕ=+,由()g x 的图像的周期为54()263T πππ=-=,解得2ω=,由()g x 图像过点(,1)3π,求得ϕ,进而得到()g x ,()f x 的解析式.(2)易得()22cos ()2cos()166h x x x ππ=----,令cos()6t x π=-,利用二次函数的性质求解. 【详解】(1)由题意1()cos()2g x x ωϕ=+, 由()g x 的图像可得:函数()g x 的周期为54()263T πππ=-=, 解得2ω=,∴()cos )(g x x ϕ=+, 由图知()g x 图像过点(,1)3π,所以cos()13πϕ+=,则23k πϕπ=-+,k Z ∈,因为||2ϕπ<,取0k =得3πϕ=-,所以()cos()3g x x π=-,从而函数()f x 的解析式为()cos(2)3f x x π=-.(2)()()2()cos(2)2cos()636h x f x g x x x πππ=-+=---, 22cos ()2cos()166x x ππ=----,令cos()6t x π=-,由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,得,663x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦, 所以1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则22132212()22y t t t =--=--,1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 当12t =时,y 有最小值32-,此时,1cos()62x π-=,63x ππ-=,即2x π=,当1t =时有最大值1-,此时cos()16x π-=,06x π-=,即6x π=.所以函数()h x 的值域为3,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦. 【点睛】方法点睛:求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型:①形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求最值(值域);②形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值);③形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值). 24.(1)()sin 6f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)0或3π或π. 【分析】(1)先根据函数图象确定出()f x 的最小正周期,再根据最小正周期的计算公式2T ωπ=求解出ω的值,然后代入点,13π⎛⎫⎪⎝⎭结合ϕ的范围求解出ϕ的值,从而()f x 的解析式可求;(2)先根据图象变换求解出()g x 的解析式,然后根据()12g x =得到关于x 的方程,结合[]0,x π∈,求解出x 的值即为方程的实数解. 【详解】(1)因为由图象可知4362T πππ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭,所以22T ππω==且0>ω,所以1ω=, 所以()()sin f x x ϕ=+,代入点,13π⎛⎫⎪⎝⎭,所以sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭且2πϕ<,所以6π=ϕ,所以()sin 6f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)()f x 的图象上所有的点横坐标缩短到原来的12后得到的函数解析式为:()sin 26g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,因为[]0,x π∈,所以132,666x πππ⎛⎫⎡⎤+∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,又因为()12g x =,所以1sin 262x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以266x ππ+=或56π或136π,所以0x =或3π或π, 所以方程()12g x =在[]0,π的实数解为:0或3π或π. 【点睛】思路点睛:根据()sin y A ωx φ=+的图象求解函数解析式的步骤: (1)根据图象的最高点可直接确定出A 的值;(2)根据图象的对称轴、对称中心确定出函数的最小正周期,再利用最小正周期的计算公式求解出ω的值;(3)代入图象中非平衡位置的点,结合ϕ的范围求解出ϕ,则函数解析式可求. 25.(1)[1,2]-; (2)1(0,]4. 【分析】(1)由5·,46k k Z ππωπ+=∈,可得4156k ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,k Z ∈,结合()0,1ω∈,得23ω=,所以()42sin 22sin 636f x x x ππω⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由30,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,利用正弦定理的单调性可得函数()f x 在30,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域;(2)令222,262k x k k Z ππππωπ-+≤+≤+∈,解得36k k x ππππωωωω-≤≤+, 由函数()f x 在2,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,可得002,,3336k k ππππππωωωω⎛⎫⎛⎫⊆-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,列不等式求解即可. 【详解】(1)由题意得:5·,46k k Z ππωπ+=∈,∴4156k ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,k Z ∈,∵()0,1ω∈,∴23ω=,∴()42sin 22sin 636f x x x ππω⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∵30,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴47,3666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,∴41sin ,1362x π⎛⎫⎡⎤+∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 故函数()f x 在30,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为[]1,2-. (2)令222,262k x k k Z ππππωπ-+≤+≤+∈,解得36k k x ππππωωωω-≤≤+,∵函数()f x 在2,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,∴002,,3336k k ππππππωωωω⎛⎫⎛⎫⊆-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,0k Z ∈,∴0033263k k πππωωπππωω⎧-≤⎪⎪⎨⎪+≥⎪⎩,即0031614k k ωω≤+⎧⎨+≥⎩,又212·3322πππω-≤,∴302ω<≤,∴01566k -<≤,∴00k =, ∴104ω<≤,即ω的取值范围为10,4⎛⎤⎥⎝⎦. 【点睛】本题主要考查三角函数的单调性、三角函数的图象对称性,属于中档题.函数sin()y A x ωϕ=+的单调区间的求法:(1) 代换法:①若0,0A ω>>,把x ωϕ+看作是一个整体,由22k x ππωϕ+≤+≤()322k k Z ππ+∈求得函数的减区间,2222k x k πππωϕπ-+≤+≤+求得增区间;②若0,0A ω><,则利用诱导公式先将ω的符号化为正,再利用①的方法,或根据复合函数的单调性规律进行求解;(2) 图象法:画出三角函数图象,利用图象求函数的单调区间. 26.(1) 2.5sin()56y x π=+;(2)该船1:00至5:00和13:00至17:00期间可以进港,在港口最多能呆4个小时. 【分析】(1)由表格中数据可得, 2.5,5,12A B T ===,26T ππω==,取3x =代入可得2,k k Z ϕπ=∈,则解析式可得;(2)由(1)得计算2.5sin()5 6.256x π+≥解x 范围即可得结果.【详解】解:(1)由表格中数据可得, 2.5,5,12A B T ===. 因为0>ω,所以22126T πππω===. 因为3x =时y 取得最大值,所以32,62k k Z ππϕπ⨯+=+∈,解得2,k k Z ϕπ=∈.所以这个函数解析式为 2.5sin()56y x π=+(2)因为货船的吃水深度为5米,安全间隙至少要有1.25米, 所以2.5sin()5 6.256x π+≥,即1sin()562x π+≥, 所以522,666m x m m N πππππ+≤≤+∈,解得112512,m x m m N +≤≤+∈.取0,1,m m ==得15,1317x x ≤≤≤≤.答:该船1:00至5:00和13:00至17:00期间可以进港,在港口最多能呆4个小时. 【点睛】已知f (x )=Asin (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=2T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.。
一、选择题1.已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(0A >,0>ω,2πϕ<)的部分图像如图所示,则()f x 的解析式为( )A .()2sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .()3sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭D .1()3sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭ 2.已知关于x 的方程2cos ||2sin ||20(0)+-+=≠a x x a a 在(2,2)x ππ∈-有四个不同的实数解,则实数a 的取值范围为( ) A .(,0)(2,)-∞+∞B .(4,)+∞C .(0,2)D .(0,4)3.已知角α顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边过点()3,4P -,将α的终边逆时针旋转180︒,这时终边所对应的角是β,则cos β=( ) A .45-B .35C .35D .454.《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验方式为:弧田面积12=(弦⨯矢+矢2),弧田(如图)由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,现有弧AB 长为83π,半径等于4米的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积约是( )3 1.73≈)A .6平方米B .9平方米C .12平方米D .15平方米5.函数1sin3y x =-的图像与直线3x π=,53x π=及x 轴所围成的图形的面积是( ) A .23π B .πC .43π D .53π 6.已知奇函数()f x 满足()(2)f x f x =+,当(0,1)x ∈时,函数()2x f x =,则12log 23f ⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A .1623-B .2316-C .1623D .23167.《九章算术》中《方田》章有弧田面积计算问题,术日:以弦乘矢,矢又自乘,并之,二而一.其大意是弧田面积计算公式为:弧田面积12=(弦×矢+矢×矢).弧田是由圆弧(弧田弧)及圆弧两端点的弦(弧田弦)围成的平面图形,公式中的“弦”指的是弧田弦的长,“矢”指的是弧田所在圆的半径与圆心到孤田弦的距离之差,现有一弧田,其矢长等于8米,若用上述弧田面积计算公式算得该弧田的面积为128平方米,则其弧田弧所对圆心角的正弦值为( ) A .60169B .120169C .119169D .591698.已知函数()[][]sin cos cos sin f x x x =+,其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数,则( )A .()f x 是奇函数B .π2π33f f ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()f x 的一个周期是πD .()f x 的最小值小于09.下列函数中,既是偶函数,又在(),0-∞上是增函数的是( ) A .()22xxf x -=- B .()23f x x =-C .()2ln =-f x xD .()cos3=f x x x10.现有四个函数:①y =x |sin x |,②y =x 2cos x ,③y =x ·e x ;④1y x x=+的图象(部分)如下,但顺序被打乱,则按照从左到右将图象对应的函数序号安排正确的一组是( )A .①②③④B .①③②④C .②①③④D .③②①④11.若函数()22()sin 23cos sin f x x x x =+-的图像为E ,则下列结论正确的是( ) A .()f x 的最小正周期为2π B .对任意的x ∈R ,都有()()3f x f x π=-C .()f x 在7(,)1212ππ上是减函数D .由2sin 2y x =的图像向左平移3π个单位长度可以得到图像E 12.函数22y cos x sinx =- 的最大值与最小值分别为( ) A .3,-1 B .3,-2 C .2,-1D .2,-2二、填空题13.下列判断正确的是___________(将你认为所有正确的情况的代号填入横线上). ①函数1tan 21tan 2xy x+=-的最小正周期为π;②若函数()lg f x x =,且()()f a f b =,则1ab =; ③若22tan 3tan 2αβ=+,则223sin sin 2αβ-=;④若函数()2221sin 41x xy x ++=+的最大值为M ,最小值为N ,则2M N +=.14.函数()()sin f x x ωϕ=+的部分图象如图所示,则()f x 的单调递增区间为___________.15.sin 75=______.16.如图,从气球A 上测得正前方的B ,C 两点的俯角分别为75︒,30,此时气球的高是60m ,则BC 的距离等于__________m .17.如图,游乐场所的摩天轮匀速旋转,每转一周需要l2min ,其中心O 离地面45米,半径40米.如果你从最低处登上摩天轮,那么你与地面的距离将随时间的变化而变化,以你登上摩天轮的时刻开始计时,请问:当你第六次距离地面65米时,用了________分钟?18.函数251612()sin (0)236x x f x x x x ππ-+⎛⎫=--> ⎪⎝⎭的最小值为_______. 19.关于函数()4sin(2)(),3f x x x R π=+∈有下列命题:①由12()()0f x f x ==可得12x x -必是π的整数倍;②()y f x =的图象关于点(,0)6π-对称;③()y f x =的表达式可改写为4cos(2);6y x π=-④()y f x =的图象关于直线6x π=-对称.其中正确命题的序号是_________. 20.给出下列命题: ①函数()4cos 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的一个对称中心为5,012π⎛⎫-⎪⎝⎭; ②若α,β为第一象限角,且αβ>,则tan tan αβ>;③在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若40a =,20b =,25B =︒,则ABC ∆必有两解.④函数sin 2y x =的图象向左平移4π个单位长度,得到sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象.其中正确命题的序号是 _________(把你认为正确的序号都填上).三、解答题21.已知函数()()1sin 226f x x x R π⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭. (1)填写下表,并用“五点法”画出()f x 在[0,]π上的图象;26x π+6π 136πxπ ()f x(2)将()y f x =的图象向上平移1个单位,横坐标缩短为原来的2,再将得到的图象上所有点向右平移4π个单位后,得到()g x 的图象,求()g x 的对称轴方程. 22.现给出以下三个条件:①()f x 的图象与x 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为2π;②()f x 的图象上的一个最低点为2,23A π⎛⎫- ⎪⎝⎭; ③()01f =.请从上述三个条件中任选两个,补充到下面试题中的横线上,并解答该试题. 已知函数()()2sin 05,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+<<<< ⎪⎝⎭,满足________,________. (1)根据你所选的条件,求()f x 的解析式; (2)将()f x 的图象向左平移6π个单位长度,得到()g x 的图象求函数()()1y f x g x =-的单调递增区间.23.函数()cos()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><<⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)写出()f x 的解析式; (2)将函数()f x 的图象向右平移12π个单位后得到函数()g x 的图象,讨论关于x 的方程()3()0f x g x m -=(11)m -<≤在区间,2ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的实数解的个数.24.已知函数π()3sin 26f x x ⎛⎫=+⎪⎝⎭. (1)用“五点法”画出函数()y f x =在一个周期内的简图;(2)说明函数()y f x =的图像可以通过sin y x =的图像经过怎样的变换得到?(3)若003()[2π3π]2f x x =∈,,,写出0x 的值. 25.已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭,,28M π⎛⎫⎪⎝⎭、5,28N π⎛⎫- ⎪⎝⎭分别为其图象上相邻的最高点、最低点. (1)求函数()f x 的解析式; (2)求函数()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调区间和值域. 26.已知函数()2sin(2)(0)6f x x πωω=+>.(1)若点5(,0)8π是函数()f x 图像的一个对称中心,且(0,1)ω∈,求函数()f x 在3[0,]4π上的值域; (2)若函数()f x 在(,)33π2π上单调递增,求实数ω的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C解析:C 【分析】 本题首先可根据33π44T 求出ω,然后根据当43x π=时函数()f x 取最大值求出ϕ,最后代入30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,即可求出A 的值. 【详解】因为4π7π3π3124,所以33π44T ,T π=,因为2T πω=,所以2ω=,()sin(2)f x A x ϕ=+,因为当43x π=时函数()sin(2)f x A x ϕ=+取最大值, 所以()42232k k Z ππϕπ⨯+=+∈,()26k k Z πϕπ=-+∈,因为2πϕ<,所以6πϕ=-,()sin 26f x A x π⎛⎫=-⎪⎝⎭, 代入30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,3sin 26A π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,解得3A =,()3sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题考查根据函数图像求函数解析式,对于()sin()f x A x ωϕ=+,可通过周期求出ω,通过最值求出A ,通过代入点坐标求出ϕ,考查数形结合思想,是中档题.2.D解析:D 【分析】令2()cos ||2sin ||2(0)=+-+≠f x a x x a a ,易知函数()f x 是偶函数,将问题转化为研究当(0,2)x π∈时,2()cos 2sin 2=+-+f x a x x a 有两个零点,令sin t x =,则转化为2()22(0)=--≠h t at t a 有一个根(1,1)t ∈-求解.【详解】当(2,2)x ππ∈-,2()cos ||2sin ||2(0)=+-+≠f x a x x a a ,则()()f x f x -=,函数()f x 是偶函数,由偶函数的对称性,只需研究当(0,2)x π∈时,2()cos 2sin 2=+-+f x a x x a 有两个零点,设sin t x =,则2()22(0)=--≠h t at t a 有一个根(1,1)t ∈- ①当0a <时,2()22=--h t at t 是开口向下,对称轴为10t a=<的二次函数,(0)20h =-<则(1)0->=h a ,这与0a <矛盾,舍去;②当0a >时,2()22=--h t at t 是开口向上,对称轴为10t a=>的二次函数, 因为(0)20h =-<,(1)220-=+->=h a a , 则存在(1,0)t ∈-,只需(1)220=--<h a ,解得4a <, 所以04a <<.综上,非零实数a 的取值范围为04a <<. 故选:D . 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解3.B解析:B 【分析】先根据已知条件求解出cos α的值,然后根据,αβ之间的关系结合诱导公式求解出cos β的值. 【详解】 因为3cos 5α==,且180βα=+︒, 所以()3cos cos 180cos 5βαα=+︒=-=-, 故选:B. 【点睛】结论点睛:三角函数定义有如下推广:设点(),P x y 为角α终边上任意一点且不与原点重合,r OP =,则()sin ,cos ,tan 0y x yx r r xααα===≠. 4.B解析:B 【分析】根据已知求出矢2=,弦2AD ==. 【详解】由题意可得:823=43AOB ππ∠=,4OA =,在Rt AOD 中,可得:3AOD π∠=,6DAO π∠=,114222OD AO ==⨯=, 可得:矢422=-=, 由3sin4233AD AO π==⨯=, 可得:弦243AD ==, 所以:弧田面积12=(弦⨯矢+矢221)(4322)43292=⨯+=+≈平方米.故选:B 【点睛】方法点睛:有关扇形的计算,一般是利用弧长公式l r α=、扇形面积公式12S lr =及直角三角函数求解.5.C解析:C 【分析】作出函数1sin3y x =-的图像,利用割补法,补成长方形,计算面积即可. 【详解】作出函数1sin3y x =-的图象,如图所示,利用割补法,将23π到π部分的图象与x 轴围成的图形补到图中3π到23π处阴影部分,凑成一个长为3π,宽为2的长方形,后面π到53π,同理;∴1sin3y x =-的图象与直线3x π=,53x π=及x 轴所围成的面积为24233ππ⨯=,故选:C. 【点睛】用“五点法”作()sin y A ωx φ=+的简图,主要是通过变量代换,设z x ωϕ=+,由z 取0,2π,π,32π,2π来求出相应的x ,通过列表,计算得出五点坐标,描点后得出图象. 6.B解析:B【分析】由已知得到(2)()f x f x +=,即得函数的周期是2,把12(log 23)f 进行变形得到223()16f log -, 由223(0,1)16log ∈满足()2x f x =,求出即可. 【详解】(2)()f x f x +=,所以函数的周期是2.根据对数函数的图象可知12log 230<,且122log 23log 23=-;奇函数()f x 满足(2)()f x f x +=和()()f x f x -=-则2312222223(log 23)(log )(log 23)(log 234)()16f f f f f log =-=-=--=-, 因为223(0,1)16log ∈ 2231622323()21616log f log ∴-=-=-,故选:B . 【点睛】考查学生应用函数奇偶性的能力,函数的周期性的掌握能力,以及运用对数的运算性质能力.7.B解析:B 【分析】求出弦长,再求出圆的半径,然后利用三角形面积求解. 【详解】如图,由题意8CD =,弓琖ACB 的面积为128,1(8)81282AB ⨯+⨯=,24AB =, 设所在圆半径为R ,即OA OB R ==,则22224(8)2R R ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,解得13R =, 5OD =,由211sin 22AB OD OA AOB ⨯=∠得 2245120sin 13169AOB ⨯∠==. 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查扇形与弓形的的有关计算问题,解题关键是读懂题意,在读懂题意基础上求出弦长AB ,然后求得半径R ,从而可解决扇形中的所有问题.8.D解析:D 【分析】利用奇函数的性质判断A ,分别求3f π⎛⎫⎪⎝⎭和23f π⎛⎫⎪⎝⎭判断大小,取特殊值验证的方法判断C ,分区间计算一个周期内的最小值,判断选项D 。
第1节 任意角、弧度制及任意角的三角函数[考纲传真] 1.了解任意角的概念和弧度制的概念.2.能进行弧度与角度的互化.3.理解任意角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义.象限角与终边相同的角1.若α=k ·180°+45°(k ∈Z ),则α在( ) A .第一或第三象限 B .第一或第二象限 C .第二或第四象限D .第三或第四象限A [当k =2n (n ∈Z )时,α=2n ·180°+45°=n ·360°+45°,α为第一象限角;当k =2n +1(n ∈Z )时,α=(2n +1)·180°+45°=n ·360°+225°,α为第三象限角,所以α为第一或第三象限角.故选A.]2.若角α是第二象限角,则α2是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第一或第三象限角D .第二或第四象限角C [∵α是第二象限角,∴π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z , ∴π4+k π<α2<π2+k π,k ∈Z . 当k 为偶数时,α2是第一象限角; 当k 为奇数时,α2是第三象限角. 综上,α2是第一或第三象限角,故选C.]3.与-2 015°终边相同的最小正角是________.145° [-2 015°=6×(-360°)+145°,因此与-2 015°终边相同的最小正角是145°.] 4.终边在直线y =3x 上的角的集合是________.{β|β=60°+k ·180°,k ∈Z } [如图,直线y =3x 过原点,倾斜角为60°,扇形的弧长、面积公式【例1】 (2)已知扇形周长为40,当它的半径和圆心角分别取何值时,扇形的面积最大?[解] (1)设圆心角是θ,半径是r ,则 ⎩⎪⎨⎪⎧2r +rθ=10,12θ·r 2=4,解得⎩⎨⎧r =1,θ=8(舍去)或⎩⎪⎨⎪⎧r =4,θ=12,∴扇形的圆心角为12.(2)设圆心角是θ,半径是r ,则2r +rθ=40.又S =12θr 2=12r (40-2r )=r (20-r )=-(r -10)2+100≤100.当且仅当r =10时,S ma x =100,此时2×10+10θ=40,θ=2,∴当r =10,θ=2时,扇形的面积最大.(1)若扇形的圆心角α=120°,弦长AB =12 cm ,则弧长l =________cm.833π [设扇形的半径为r cm ,如图.由sin 60°=6r ,得r =4 3 cm ,∴l =|α|·r =2π3×43=833π cm.](2)已知扇形AOB 的周长为C ,当圆心角为多少时,扇形的面积最大? [解] 设扇形AOB 的半径为r ,弧长为l ,圆心角为α,由题意可知 ⎩⎪⎨⎪⎧C =l +2r ①S =12lr ②∴l =C -2r ,代入②可得:S =12(C -2r )·r =C 2r -r 2⎝ ⎛⎭⎪⎫0<r <C 2,∵S =-⎝ ⎛⎭⎪⎫r -C 42+C216,0<r <C 2,∴当r =C 4时,S 最大,此时l =C -C 2=C 2,∴α=l r =2.三角函数的定义►考法1 【例2】 (1)已知点P 在角4π3的终边上,且|OP |=4,则点P 的坐标为( ) A .(-2,-23)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32C .(-23,-2)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12(2)已知角α的终边经过点P (-x ,-6),且cos α=-513,则1sin α+1tan α=________. (1)A (2)-23 [(1)设P (x ,y ),由三角函数的定义知,y 4=sin 4π3,x 4=cos 4π3,即y =4sin 4π3=-23,x =4cos 4π3=-2,即点P 的坐标为(-2,-23),故选A.(2)r =x 2+36,由cos α=-513得-x x 2+36=-513解得x =52或x =-52(舍去) 所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52,-6,所以sin α=-1213,所以tan α=sin αcos α=125, 则1sin α+1tan α=-1312+512=-23.] ►考法2 三角函数值的符号判定【例3】 (1)若sin αtan α<0,且cos αtan α<0,则角α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角D .第四象限角(2)sin 2·cos 3·tan 4的值( ) A .小于0 B .大于0 C .等于0D .不确定 (1)C (2)A [(1)由sin αtan α<0可知sin α,tan α异号,从而可判断角α为第二或第三象限角.由cos αtan α<0可知cos α,tan α异号,从而可判断角α为第三或第四象限角. 综上可知,角α为第三象限角.(2)sin 2>0,cos 3<0,tan 4>0,则sin 2·cos 3·tan 4<0,故选A.] ►考法3 三角函数线的应用【例4】 函数y =2cos x -1的定义域为________.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π3,2k π+π3(k ∈Z ) [∵2cos x -1≥0, ∴cos x ≥12.由三角函数线画出x 满足条件的终边范围(如图阴影所示). ∴x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π3,2k π+π3(k ∈Z ).] (1)点P 从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动2π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12(2)若角θ的终边经过点P (-3,m )(m ≠0)且sin θ=24m ,则cos θ的值为________. (3)函数y =lg(2sin x -1)的定义域为________. (1)A (2)-64 (3)⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π+π6,2k π+56πk ∈Z [(1)由三角函数定义可知Q 点的坐标(x ,y )满足x =cos 2π3=-12,y =sin 2π3=32.∴Q 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,故选A.(2)由题意知r =3+m 2, ∴sin θ=m 3+m 2=24m , ∵m ≠0,∴m =±5,∴r =3+m 2=22, ∴cos θ=-322=-64.(3)由题意知2sin x -1>0,即sin x >12,根据三角函数线,画出x 满足条件的终边范围.(如图阴影所示)∴⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪2k π+π6<x <2k π+5π6,k ∈Z1.(2014·全国卷Ⅰ)若tan α>0,则( ) A .sin 2α>0 B .cos α>0 C .sin α>0D .cos 2α>0A [∵tan α>0,∴α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫k π,k π+π2(k ∈Z )是第一、三象限角.∴sin α,cos α都可正、可负,排除B ,C. 而2α∈(2k π,2k π+π)(k ∈Z ), 结合正、余弦函数图象可知,A 正确.取α=π4,则tan α=1>0,而cos 2α=0,故D 不正确.]2.(2014·大纲全国卷)已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=( ) A .45 B .35 C .-35D .-45D [因为角α的终边经过点(-4,3),所以x =-4,y =3,r =5,所以cos α=x r =-45.]第2节 诱导公式[考纲传真] 1.能利用单位圆中的三角函数线推导出π2±α,π±α的正弦、余弦、正切的诱导公式.诱导公式的应用【例1】 (1)sin((2)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=a ,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+θ+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ=________.(3)已知A =sin (k π+α)sin α+cos (k π+α)cos α(k ∈Z ),则A 的值构成的集合是________.(1)34 (2)0 (3){2,-2} [(1)原式=-sin 1 200°cos 1290° =-sin(3×360°+120°)cos(3×360°+210°)=-sin 120°cos 210°=-sin(180°-60°)cos(180°+30°) =sin 60°cos 30°=32×32=34.(2)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+θ=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=-a ,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=a ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6+θ+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-θ=-a +a =0.(3)当k 为偶数时,A =sin αsin α+cos αcos α=2;k 为奇数时,A =-sin αsin α-cos αcos α=-2,因此A 的值构成的集合为{2,-2} .][规律方法] 1.诱导公式用法的一般思路 (1)化负为正,化大为小,化到锐角为止.(2)角中含有加减π2的整数倍时,用公式去掉π2的整数倍. 2.常见的互余和互补的角(1)常见的互余的角:π3-α与π6+α;π3+α与π6-α;π4+α与π4-α等. (2)常见的互补的角:π3+θ与2π3-θ;π4+θ与3π4-θ等. 3.三角函数式化简的方向 (1)切化弦,统一名. (2)用诱导公式,统一角.(3)用因式分解将式子变形,化为最简.(1)已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且cos α=-513,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2cos (α+π)=( )A.1213 B .-1213 C.1312D .-1312(2)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=1213,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=________.(1)C (2)1213 [(1)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2cos ()α+π=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2cos (α+π)=cos αsin αcos α=1sin α,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,cos α=-513,则sin α=1213,从而tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2cos (α+π)=1sin α=1312,故选C.(2)因为⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=π2.所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=1213.]第3节 三角函数的图象与性质[考纲传真] 1.能画出y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象,了解三角函数的周期性.2.理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上的性质(如单调性、最大值和最小值、图象与x 轴的交点等),理解正切函数在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2内的单调性.三角函数的定义域、值域【例1】 (1)函数y =2sin x -3的定义域为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,2π3B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π3,2k π+2π3(k ∈Z ) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π+π3,2k π+2π3(k ∈Z D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π3,k π+2π3(k ∈Z ) (2)函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的值域为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-332,332 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-332,3 (1)B (2)B [(1)由2sin x -3≥0得sin x ≥32,∴π3+2k π≤x ≤23π+2k π(k ∈Z ),故选B. (2)因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,所以3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3,所以函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3,故选B.(1)函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A .2-3B .0C .-1D .-1- 3(2)函数y =1tan x -1的定义域为________.(1)A(2)⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠π4+k π,且x ≠π2+k π,k ∈Z [(1)因为0≤x ≤9,所以-π3≤πx 6-π3≤7π6,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 6-π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.所以y ∈[-3,2],所以y ma x +y min =2- 3. (2)要使函数有意义,必须有⎩⎪⎨⎪⎧tan x -1≠0,x ≠π2+k π,k ∈Z ,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≠π4+k π,k ∈Z ,x ≠π2+k π,k ∈Z .故函数的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠π4+k π,且x ≠π2+k π,k ∈Z. 三角函数的单调性【例2】 (1)函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x +π3的单调减区间为________.(2)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4的一个单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,5π8,则ω=________.(3)(2018·全国卷Ⅱ改编)若函数f (x )=cos x -sin x 在[0,a ]是减函数,则a 的最大值是________.(1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z (2)2 (3)3π4 [(1)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x +π3=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,函数f (x )的单调减区间就是函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的增区间.由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .故所给函数的减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z .(2)由π8≤x ≤5π8得π8ω+π4≤ωx +π4≤5π8ω+π4.又函数f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π2,2k π+32π(k ∈Z ),则⎩⎪⎨⎪⎧π8ω+π4=2k π+π2,58πω+π4=2k π+32π,k ∈Z 即⎩⎪⎨⎪⎧ω=16k +2ω=165k +2,解得ω=2.(3)f (x )=cos x -sin x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,当x ∈[0,a ]时,π4≤x +π4≤a +π4,由题意知a +π4≤π,即a ≤3π4,故所求a 的最大值为3π4.][拓展探究] 本例(2)中,若函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上是减函数,试求ω的取值范围.[解] 由π2<x <π,得π2ω+π4<ωx +π4<πω+π4,由题意,知⎝ ⎛⎭⎪⎫π2ω+π4,πω+π4⊆⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π2,2k π+3π2,k ∈Z ,∴⎩⎪⎨⎪⎧π2ω+π4≥2k π+π2,k ∈Z πω+π4≤2k π+3π2,k ∈Z ,∴4k +12≤ω≤2k +54,k ∈Z , 当k =0时,12≤ω≤54.(1)已知三角函数的解析式求单调区间①求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式先化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”;②求形如y =A sin (ωx +φ)或y =A cos (ωx +φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.(2)已知三角函数的单调性求参数,已知函数y =A sin (ωx +φ)的单调性求参数,可先求t =ωx +φ的范围(a ,b ),再根据(a ,b )是函数y =A sin t 的单调区间的子集关系列不等式组求解.(1)函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间是________.(2)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω=________.(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ) (2)32 [(1)由-π2+k π<2x -π3<π2+k π(k ∈Z ),得k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z ).故函数的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12.(2)∵f (x )=sin ωx (ω>0)过原点,∴当0≤ωx ≤π2,即0≤x ≤π2ω时,y =sin ωx 是增函数; 当π2≤ωx ≤3π2,即π2ω≤x ≤3π2ω时,y =sin ωx 是减函数. 由f (x )=sin ωx (ω>0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减知,π2ω=π3,∴ω=32,此时,3π2ω=π>π2,符合题意,故ω=32.] 三角函数的周期性、奇偶性、对称性►考法1 三角函数的周期性【例3】 (2019·大连模拟)在函数:①y =cos|2x |,②y =|cos x |,③y =cos2x +π6,④y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4中,最小正周期为π的所有函数为( )A .②④B .①③④C .①②③D .①③C [①y =cos|2x |=cos 2x ,T =π. ②由图象知,函数的周期T =π. ③T =π. ④T =π2.综上可知,最小正周期为π的所有函数为①②③,故选C.] ►考法2 三角函数的奇偶性【例4】 函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+φ,φ∈(0,π)满足f (|x |)=f (x ),则φ的值为________.5π6 [由题意知f (x )为偶函数,关于y 轴对称,∴f (0)=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ-π3=±3, ∴φ-π3=k π+π2,k ∈Z ,又0<φ<π, ∴φ=5π6.]►考法3 三角函数的对称性【例5】 (1)下列函数的最小正周期为π且图象关于直线x =π3对称的是( ) A .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π3D .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3 (2)如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3,0中心对称,那么|φ|的最小值为( )A.π6 B.π4 C.π3D.π2(1)B (2)A [(1)根据函数的最小正周期为π知,排除C , 又当x =π3时,2x +π3=π,2x -π6=π2,2x -π3=π3,故选B. (2)由题意得3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×4π3+φ=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ+2π=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=0,∴2π3+φ=k π+π2,k ∈Z , ∴φ=k π-π6,k ∈Z , 取k =0,得|φ|的最小值为π6.][规律方法] 三角函数的奇偶性、对称性和周期性问题的解题思路(1)奇偶性的判断方法:三角函数中奇函数一般可化为y =A sin ωx 或y =A tan ωx 的形式,而偶函数一般可化为y =A cos ωx +b 的形式.(2)周期的计算方法:利用函数y =A sin (ωx +φ),y =A cos (ωx +φ)(ω>0)的最小正周期为,函数y =A tan (ωx +φ)(ω>0)的最小正周期为求解.(3)对称性的判断:对于函数y =A sin (ωx +φ),其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此在判断直线x =x 0或点(x 0,0)是否是函数的对称轴或对称中心时,可通过检验f (x 0)的值进行判断.(1)(2019·石家庄模拟)设函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的最小正周期为π,其图象关于直线x =π3对称,则|φ|的最小值为( )A.π12B.π6C.5π6D.5π12(2)若函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω∈N *)图象的一个对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,则ω的最小值为( )A .1B .2C .4D .8(1)B (2)B [(1)由题意,得ω=2,所以f (x )=A sin(2x +φ).因为函数f (x )的图象关于直线x =π3对称,所以2×π3+φ=k π+π2(k ∈Z ),即φ=k π-π6(k ∈Z ),当k =0时,|φ|取得最小值π6,故选B.(2)由题意知πω6+π6=k π+π2(k ∈Z )⇒ω=6k +2(k ∈Z ), 又ω∈N *,所以ωmin =2,故选B.]1.(2017·全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的最小正周期为( )A .4πB .2πC .π D.π2 C [函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的最小正周期T =2π2=π.2.(2018·全国卷Ⅲ)函数f (x )=tan x1+tan 2x的最小正周期为( )A.π4B.π2 C .πD .2πC [f (x )=tan x 1+tan 2x=sin x cos x 1+sin 2x cos 2x =sin x cos x cos 2x +sin 2x =sin x cos x =12sin 2x ,所以f (x )的最小正周期T=2π2=π.故选C.]3.(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,则下列结论错误的是( )A .f (x )的一个周期为-2πB .y =f (x )的图象关于直线x =8π3对称 C .f (x +π)的一个零点为x =π6 D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递减D [A ,因为f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的周期为2k π(k ∈Z ),所以f (x )的一个周期为-2π,A 项正确.B ,因为f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3图象的对称轴为直线x =k π-π3(k ∈Z ),所以y =f (x )的图象关于直线x =8π3对称,B 项正确.C 项,f (x +π)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +4π3.令x +4π3=k π+π2(k ∈Z ),得x =k π-56π,当k =1时,x =π6,所以f (x +π)的一个零点为x =π6,C 项正确.D 项,因为f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π3,2k π+2π3(k ∈Z ),递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+2π3,2k π+5π3(k ∈Z ),所以⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,2π3是减区间,⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π是增区间,D 项错误.4.(2017·全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的最大值是________.1 [f (x )=1-cos 2x +3cos x -34=-⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x -322+1.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴cos x ∈[0,1],∴当cos x =32时,f (x )取得最大值,最大值为1.]第四节 函数y =A sin(ωx +φ)的图象[考纲传真] 1.了解函数y =A sin (ωx +φ)的物理意义;能画出函数的图象,了解参数A ,ω,φ对函数图象变化的影响.2.会用三角函数解决一些简单实际问题,体会三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型.五点法作图及图象变换【例1】 (1)(2017·全国卷Ⅰ)已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3,则下面结论正确的是( )A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2D [因为y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3-π2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以曲线C 1:y =cos x 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到曲线y =cos 2x ,再把得到的曲线y =cos 2x 向左平移π12个单位长度,得到曲线y =cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,故选D.](2)已知函数f (x )=12sin ωx +32cos ωx (ω>0)的最小正周期为π.①求ω的值,并在下面提供的坐标系中画出函数y =f (x )在区间[0,π]上的图象;②函数y =f (x )的图象可由函数y =sin x 的图象经过怎样的变换得到? [解] ①②将y =sin x 的图象上的所有点向左平移π3个单位长度,得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图象,再将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R )的图象. (1)把函数y =sin x 的图象上所有点的横坐标都缩小为原来的12,纵坐标保持不变,再把图象向右平移π6个单位长度,则所得图象的解析式为( )A .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π3D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-π6(2)(2019·宝鸡模拟)为了得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,只需把函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -4π3的图象A .向左平移π4个单位长度B .向右平移π4个单位长度 C .向左平移π2个单位长度 D .向右平移π2个单位长度(1)A (2)A [(1)把函数y =sin x 的图象上所有点的横坐标缩小为原来的12,纵坐标不变,得到y =sin 2x 的图象,再把y =sin 2x 的图象向右平移π6个单位长度,得到y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,即y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,故选A. (2)y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -4π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -4π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -5π12,故要得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,只需要平移⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -5π12=π4个单位长度,又π4>0,所以应向左平移,故选A.]求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式【例2】 (1)(2019·哈尔滨模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,若x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)=( )A.12B.22C.32 D .1(2)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B (A >0,x ∈R ,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为f (x )=________.(1)C (2)2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+1 [(1)由题图知,T 2=π2,即T =π,则ω=2,所以f (x )=sin(2x +φ),因为点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0在函数f (x )的图象上,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+φ=0,即2π3+φ=2k π+π,k ∈Z ,所以φ=2k π+π3,k ∈Z ,又|φ|<π2,所以φ=π3,所以f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,因为x 1,x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),所以x 1+x 22=π12,所以x 1+x 2=π6,所以f (x 1+x 2)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+π3=32.(2)由题图可知,函数的最大值为A +B =3,最小值为-A +B =-1,解得A =2,B =1.函数的最小正周期为T =2×⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12-⎝⎛⎭⎪⎫-π12=π, 由2πω=π,解得ω=2.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12+φ+1=-1,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ-π6=-1,故φ-π6=2k π-π2(k ∈Z ),解得φ=2k π-π3(k ∈Z ), 又因为|φ|<π,所以φ=-π3. 所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+1.][规律方法] 确定y =A sin(ωx +φ)+b (A >0,ω>0)的步骤和方法 (1)求A ,b :确定函数的最大值M 和最小值m , 则A =M -m 2,b =M +m 2.(2)求ω:确定函数的最小正周期T ,则可得ω=2πT . (3)求φ:常用的方法有:①代入法:把图象上的一个已知点代入(此时A ,ω,b 已知)或代入图象与直线y =b 的交点求解(此时要注意交点在上升区间上还是在下降区间上).②特殊点法:确定φ值时,往往以寻找“最值点”为突破口.具体如下: “最大值点”(即图象的“峰点)时ωx +φ=π2+2k π,k ∈Z ; “最小值点”(即图象的“谷点”)时ωx +φ=3π2+2k π,k ∈Z .(1)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象如图所示,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-23,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=( )A .-23B .-12 C.23 D.12(2)(2017·天津高考)设函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π,则( )A .ω=23,φ=π12 B .ω=23,φ=-11π12 C .ω=13,φ=-11π24D .ω=13,φ=7π24(1)A (2)A [(1)由题图知T 2=11π12-7π12=π3, 所以T =2π3,即ω=3, 当x =7π12时,y =0,即3×7π12+φ=2k π-π2,k ∈Z ,所以φ=2k π-9π4,k ∈Z ,即k =1时,φ=-π4, 所以f (x )=A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4.即A cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-π4=-23,得A =223,所以f (x )=223cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=223cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2-π4=-23. (2)∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π,∴f (x )的最小正周期为4⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8-5π8=3π,∴ω=2π3π=23,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +φ.∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×5π8+φ=2,得φ=2k π+π12,k ∈Z .又|φ|<π,∴取k =0,得φ=π12.故选A.]1.(2016·全国卷Ⅰ)将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向右平移14个周期后,所得图象对应的函数为( )A .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4D .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3D [函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的周期为π,将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向右平移14个周期即π4个单位长度,所得图象对应的函数为y =2sin2x -π4+π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,故选D.] 2.(2016·全国卷Ⅱ)函数y =A sin(ωx +φ)的部分图象如图所示,则( )A .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6D .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3A [由图象知T 2=π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=π2,故T =π,因此ω=2ππ=2.又图象的一个最高点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2,所以A =2,且2×π3+φ=2k π+π2(k ∈Z ),故φ=2k π-π6(k ∈Z ),结合选项可知y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6.故选A.]3.(2015·全国卷Ⅰ)函数f (x )=cos(ωx +φ)的部分图象如图所示,则f (x )的单调递减区间为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-14,k π+34,k ∈ZB.⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π-14,2k π+34,k ∈Z C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k -14,k +34,k ∈Z D.⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -14,2k +34,k ∈ZD [由图象知,周期T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫54-14=2,∴2πω=2,∴ω=π.由π×14+φ=π2+2k π,k ∈Z ,不妨取φ=π4,∴f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π4.由2k π<πx +π4<2k π+π,得2k -14<x <2k +34,k ∈Z , ∴f (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -14,2k +34,k ∈Z .故选D.]4.(2016·全国卷Ⅲ)函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =2sin x 的图象至少向右平移________个单位长度得到.π3 [∵y =sin x -3cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3,∴函数y =sin x -3cos x 的图象可由函数y =2sin x 的图象向右平移π3个单位长度得到.]。
一、选择题1.已知角α顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边过点()3,4P -,将α的终边逆时针旋转180︒,这时终边所对应的角是β,则cos β=( ) A .45-B .35C .35D .452.已知函数f (x )=2sinxsin (x+3φ)是奇函数,其中(0,)2πϕ∈ ,则函数g (x )=cos (2x-φ)的图象( ) A .关于点(,0)12π对称 B .关于轴512x π=-对称 C .可由函数f (x )的图象向右平移6π个单位得到 D .可由函数f (x )的图象向左平移3π个单位得到 3.函数()()12cos 20211f x x x π=++⎡⎤⎣⎦-在区间[]3,5-上所有零点的和等于( ) A .2B .4C .6D .84.如果一个函数在给定的区间上的零点个数恰好为8,则称该函数为“比心8中函数”.若函数()2sin()1f x x ωπ=-,(0)>ω是区间[0,1]上的“比心8中函数”,则ω的取值范围是( )A .4149,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .4953,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .3741,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .[8,9)5.已知函数()()πsin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭图象相邻两条对称轴之间的距离为π2,将函数()y f x =的图象向左平移π6个单位后,得到的图象关于y 轴对称,那么函数()y f x =的图象( ) A .关于点π,012⎛⎫⎪⎝⎭对称 B .关于点π,012⎛⎫-⎪⎝⎭对称 C .关于直线π12x =对称 D .关于直线π12x =-对称6.使函数())cos(2)f x x x θθ=+++是偶函数,且在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上是减函数的θ的一个值是( ) A .6π B .3π C .23π D .56π7.平面直角坐标系xOy 中,点()00,P x y 在单位圆O 上,设xOP α∠=,若5,36ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且3sin 65πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则0x 的值为A B C D 8.已知曲线1C :sin y x =,2C :cos 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则下面结论正确的是( )A .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移3π个单位长度,得到曲线2CB .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移23π个单位长度,得到曲线2CC .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移12π个单位长度,得到曲线2CD .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移12π个单位长度,得到曲线2C9.已知1sin 34x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则22sin sin 36x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭( )A .1B C .1916D .3410.已知函数()[][]sin cos cos sin f x x x =+,其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数,则( )A .()f x 是奇函数B .π2π33f f ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()f x 的一个周期是πD .()f x 的最小值小于011.675︒用弧度制表示为( ) A .114π B .134π C .154π D .174π 12.已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(0A >,0>ω,0ϕπ≤≤)的部分图象如图所示,则()f x 的解析式是( )A .()2sin 6f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭B .()2sin 3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭C .()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭D .2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭二、填空题13.将函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移12π个单位长度得到函数()y g x =的图象,若函数()g x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是单调递增函数,则实数ω的取值范围是__________.14.若函数()f x 为定义在R 上的偶函数,且在(0,)+∞内是增函数,又()20f =,则不等式sin ()0x f x ⋅>,[,]x ππ∈-的解集为_________.15.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()20f x f x -+=,且当(]0,1x ∈时,()21log f x x=,若函数()()()sin F x f x x π=-在区间[]1,m -上有且仅有10个零点,则实数m 的取值范围是__________. 16.已知3cos 6απ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则54cos sin 63ππαα⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值为_____.17.如图,某公园要在一块圆心角为3π,半径为20m 的扇形草坪OAB 中修建一个内接矩形文化景观区域CDEF ,若//EF AB ,则文化景观区域面积的最大值为______2m .18.函数()3sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象为C ,以下结论中正确的是______(写出所有正确结论的编号).①图象C 关于直线1112π=x 对称; ②图象C 关于点2,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称; ③函数()f x 在区间5,1212ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭内是增函数;④由3sin 2y x =的图象向右平移3π个单位长度可以得到图象C . 19.已知函数f (x ),任意x 1,x 2∈,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭(x 1≠x 2),给出下列结论:①f (x +π)=f (x );②f (-x )=f (x );③f (0)=1;④1212()()f x f x x x -->0;⑤1212()()22x x f x f x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭.当()tan f x x =时,正确结论的序号为________.20.某城市一年中12个月的平均气温与月份的关系可近似地用三角函数()()cos[6]1,2,...,126y A x B x π=-+=来表示.已知6月份的平均气温最高,为28℃,12月份的月平均气温最低,为18℃,则10月份的平均气温为______℃. 三、解答题21.已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求()f x 的解析式;(2)将()y f x =图象上所有点的横坐标缩小到原来的12倍(纵坐标不变),再将图象上所有点的纵坐标扩大到原来的2倍(横坐标不变),最后向下平移2个单位得到()y g x =图象,求函数()y g x =的解析式及在R 上的对称中心坐标. 22.已知函数()2sin()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭的图象与直线2y =的相邻两个交点间的距离为2π,且________.在①函数6f x π⎛⎫+⎪⎝⎭为偶函数;②33f π⎛⎫=⎪⎝⎭③x R ∀∈,()6f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭;这三个条件中任选一个,补充在上面问题中,并解答. (1)求函数()f x 的解析式;(2)求函数()f x 在[]0,π上的单调递增区间. 23.已知()442sin cos cossin f x x x x x ωωωω=+-(其中ω>0).(1)若()f x 的最小正周期是π,求ω的值及此时()f x 的对称中心; (2)若将()y f x =的图像向左平移4π个单位,再将所得的图像纵坐标不变,横坐标缩小为原来的12,得到()g x 的图像,若y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,求ω的取值范围.24.已知函数1()sin 2126f x x a π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭(其中a 为常数). (1)求()f x 的单调减区间; (2)若0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()f x 的最小值为2,求a 的值.25.已知函数2()22cos 1f x x x =+-.(I )求函数()f x 的最小正周期; (II )求函数()f x 的单调增区间; (III )当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的最小值. 26.已知函数()2sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,x ∈R . (Ⅰ)求函数()f x 的单调递增区间;(Ⅱ)求()f x 在区间06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值与最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】先根据已知条件求解出cos α的值,然后根据,αβ之间的关系结合诱导公式求解出cos β的值.【详解】 因为3cos 5α==,且180βα=+︒, 所以()3cos cos 180cos 5βαα=+︒=-=-, 故选:B. 【点睛】结论点睛:三角函数定义有如下推广:设点(),P x y 为角α终边上任意一点且不与原点重合,r OP =,则()sin ,cos ,tan 0y x yx r r xααα===≠. 2.B解析:B 【分析】利用三角函数的奇偶性求得φ,再利用三角函数的图象对称性、函数y=Asin (ωx+φ)的图象变换规律,判断各个选项是否正确,从而得出结论. 【详解】函数f (x )=2sinxsin (x+3φ)是奇函数,其中0,2πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ∴y=2sinxsin (x+3φ)是奇函数,∴3φ=2π,φ=6π,则函数g (x )=cos (2x ﹣φ)=cos (2x ﹣6π). 当12x π=时,206x π-=,112g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,则函数不关于点,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称,选项A 错误; 当512x π=-时,26x ππ-=-,则函数关于直线512x π=-对称,选项B 正确;函数()2sin sin 2sin cos sin 22f x x x x x x π⎛⎫=+== ⎪⎝⎭, 其图像向右平移6π个单位的解析式为sin 2sin 2sin 263y x x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 选项C 错误; 其图像向左平移3π个单位的解析式为2sin 2sin 2sin 233y x x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==+=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 选项D 错误; 故选B. 【点睛】本题主要考查三角函数的奇偶性、对称性,函数y=Asin (ωx+φ)的图象变换规律,属于中档题.函数()sin y A x ωϕ=+(A >0,ω>0)的性质:(1)奇偶性:=k ϕπ ,k Z ∈时,函数()sin y A x ωϕ=+为奇函数;=2k πϕπ+,k Z ∈时,函数()sin y A x ωϕ=+为偶函数.;(2)周期性:()sin y A x ωϕ=+存在周期性,其最小正周期为T =2πω;(3)单调性:根据y =sin t 和t =x ωϕ+的单调性来研究,由+22,22k x k k Z πππωϕπ-≤+≤+∈得单调增区间;由3+22,22k x k k Z πππωϕπ≤+≤+∈得单调减区间;(4)对称性:利用y =sin x 的对称中心为()(),0k k Z π∈求解,令()x k k ωϕπ+=∈Z ,求得x ;利用y =sin x 的对称轴为()2x k k Z ππ=+∈求解,令()+2x k k πωϕπ+=∈Z ,得其对称轴.3.D解析:D 【分析】由图可得函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标,画出函数图象,可得出()f x 在[]3,5-有8个零点,且关于1x =对称,即可求出.【详解】()()112cos 20212cos 11f x x x x x ππ=++=-⎡⎤⎣⎦--, 令()0f x =,则12cos 1x x π=-, 则函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标, 可得11y x =-和2cos y x π=的函数图象都关于1x =对称,则交点也关于1x =对称, 画出两个函数的图象,观察图象可知,11y x =-和2cos y x π=在[]3,5-有8个交点, 即()f x 有8个零点,且关于1x =对称,故所有零点的和为428⨯=. 故选:D. 【点睛】本题考查求函数的零点之和,解题的关键是将题目化为找11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标,从而通过函数图象求解.4.A解析:A 【分析】根据题意问题转化为方程1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上有8个解,根据正弦函数的图像与性质可求得1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第8个解为416x ω=、第9个解为496x ω=,则4149166ωω≤<,解不等式即可. 【详解】根据题意,函数()2sin()1f x x ωπ=-,(0)>ω是区间[0,1]上零点个数为8,即方程1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上有8个解, ∴26x k πωππ=+或52,6x k k Z πωππ=+∈, 当0k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第1个解16x ω=,取第2个解56x ω=; 当1k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第3个解136x ω=,取第4个解176x ω=; 当3k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第7个解376x ω=,取第8个解416x ω=;当4k =时,1sin()2x ωπ=在区间[0,1]上取第9个解496x ω=. 则4149166ωω≤<,解得414966ω≤<. 故选:A5.B解析:B 【分析】由相邻两条对称轴之间的距离为2π,可知22T π=,从而可求出2ω=,再由()y f x =的图像向左平移6π个单位后,得到的图象关于y 轴对称,可得sin 13πϕ⎛⎫+=± ⎪⎝⎭,从而可求出ϕ的值,然后逐个分析各个选项即可 【详解】因为相邻两条对称轴的距离为2π,故22T π=,T π=,从而2ω=. 设将()f x 的图像向左平移6π单位后,所得图像对应的解析式为()g x , 则()sin 23g x x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,因()g x 的图像关于y 轴对称,故(0)1g =±, 所以sin 13πϕ⎛⎫+=± ⎪⎝⎭,,32k k Z ππϕπ+=+∈,所以,6k k Z πϕπ=+∈, 因||2ϕπ<,所以6π=ϕ. 又()sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令2,62x k k Z πππ+=+∈,故对称轴为直线,26k x k Z ππ=+∈,所以C ,D 错误; 令2,6x k k ππ+=∈Z ,故,212k x k Z ππ=-∈,所以对称中心为,0,212k k Z ππ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,所以A 错误,B 正确. 故选:B 【点睛】此题考查了三角函数的图像变换和三角函数的图像和性质,属于基础题.6.B解析:B 【解析】1())cos(2)2()cos(2))2sin(2)226f x x x x x x πθθθθθ=+++=+++=++,由于()f x 为偶函数,则(0)2sin()26f πθ=+=±,sin()1,662k πππθθπ+=±+=+,3k πθπ=+,当0k =时,3πθ=,()2sin(2)2sin(2)362f x x x πππ=++=+2cos2x =,当[0,]4x π∈时,2[0,]2x π∈,()2cos2f x x =为减函数,符合题意,所以选B.7.A解析:A 【分析】由题意根据三角函数定义可知0x cos α=,先根据角α的取值范围求出6πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的取值范围继而求出4cos 65πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,再通过凑角求cos α. 【详解】5,36ππα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则26ππαπ<+<,则由3sin 65πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,得4cos 65πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.由点()00,P x y 在单位圆O 上,设xOP α∠=,则0x cos α=. 又cos αcos 66ππα⎡⎤⎛⎫=+-⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦cos sin 6666cos sin ππππαα⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭431552=-+⨯=故0x =.选A. 【点睛】本题考查三角函数定义及三角恒等变换的简单应用.解题中注意所求角的取值范围.由配凑法根据已知角构造所求角进行求解是三角恒等变换中常用的解题技巧.8.C解析:C 【分析】由题意利用诱导公式得1sin cos :2C y x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭,根据函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律,得出结论. 【详解】已知曲线1sin cos :2C y x x π⎛⎫==-⎪⎝⎭,2cos 23:C y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭, ∴把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,可得cos 22y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,再把得到的曲线向左平移 12π个单位长度,得到曲线2cos 2cos 263:2C x x πππ⎛⎫⎛⎫+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象,故选C .【点睛】本题主要考查函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律,属于基础题.9.C解析:C 【分析】由诱导公式求得cos 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,然后再由平方关系和诱导公式计算. 【详解】 由已知1cos cos sin 62334x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=+=⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 222115sin 1cos 166416x x ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,21sin sin cos 32664x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以2211519sin sin 3641616x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的求值.解题关键是确定“已知角”和“未知角”的关系,选用适当的公式进行变形求值.本题中首先利用诱导公式得出cos 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,然后再用诱导公式得出2sin 3x π⎛⎫-⎪⎝⎭,用平方关系得出2sin 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,这样求解比较方便.10.D解析:D 【分析】利用奇函数的性质判断A ,分别求3f π⎛⎫ ⎪⎝⎭和23f π⎛⎫ ⎪⎝⎭判断大小,取特殊值验证的方法判断C ,分区间计算一个周期内的最小值,判断选项D 。
高一数学必修四第一章测试题及答案第一单元命题人:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分(时间:90分钟.总分150分)第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题:本答题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
4255°化为弧度是() A. B. C. D. 33362.为得到函数ysin(2x)的图象,只需将函数ysin(2x)的图像() 36A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度 44C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度 223.函数ysin(2x)图像的对称轴方程可能是() 3A.x6 B.x12 C.x6 D.x12x4.若实数x满足㏒2=2+sin,则 x1x10( ) A. 2x-9 B. 9-2x D. 9y5.点A(x,y)是300°角终边上异于原点的一点,则值为( ) xB. - 3C.D. - 336. 函数ysin(2x)的单调递增区间是() 35A.k,k  kZ 12125B.2kɦ 85;,2k 1212kZ5C.k,k  kZ 667.sin(-5D.2k,2k᠄ 3; kZ 6631011π)的值等于() A. B.- C. D.-223228.在△ABC中,若sin(ABC)sin(ABC),则△ABC 必是()A.等腰三角形 C.等腰或直角三角形 B.直角三角形 D.等腰直角三角9.函数ysinxsinx的值域是()A.0 B.1,1 C.0,1D.2,010.函数ysinxsinx的值域是()A.1,1 B.0,2 C.2,2 D.2,011.函数ysinxtanx的奇偶性是()A.奇函数 B.偶函数 C.既奇又偶函数 D.非奇非偶函数12.比较大小,正确的是()A.sin(5)sin3sin5第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(每小题6分,共30分)13.终边在坐标轴上的角的集合为_________.14.时针走过1小时50分钟,则分钟转过的角度是______.15. 已知扇形的周长等于它所在圆的周长的一半,则这个扇形的圆心角是C.sin3sin(5)sin5 B.sin(5)sin3sin5 D. sin3sin(5)sin5 ________________.16.已知角的终边经过点P(-5,12),则sin+2cos的值为______.17.一个扇形的周长是6厘米,该扇形的中心角是1弧度,该扇形的面积是________________.三、解答题:本大题共4小题,共60分。
数学第一章总复习题
一、选择题
1.下列函数中,最小正周期为π的是( )
A .cos 4y x =
B .sin 2y x =
C .sin 2x y =
D .cos 4
x y = 2.下列函数中,在区间[0,]2
π上为减函数的是( ) A .cos y x = B .sin y x =
C .tan y x =
D .sin()3
y x π=- 3.半径为πcm ,中心角为120o 的弧长为 ( )
A .cm 3π
B .cm 32
π C .cm 32π D .cm 3
22π 4.α是第二象限角,P (x , 5 ) 为其终边上一点,且cos α=
42x ,则sin α的值为 ( )
A .410
B .46
C .42
D .-4
10 5.⎪⎭
⎫ ⎝⎛-⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-341cos 647tan ππ的值为 ( ) A .
21 B .21- C .23 D .63 6.已知21cos sin 1-=+x x ,则1
sin cos -x x 的值是 A . 21 B . 2
1- C .2 D .-2 7.sin 34π·cos 625π·tan 45π的值是( )
A .-43
B .43
C .-43
D .43 8
.若,3c o s )(c o s x x f =那么)30(sin ︒f 的值为 ( )
z)(k k 223.k 22∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡++πππz)(k 43k ,4k ∈⎥⎦⎤⎢
⎣⎡++ππππz)(k 4k ,4k ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-ππππ A .0 B .1 C .-1 D .2
3 9函数x 2sin 2y =的奇偶数性为( ).
A. 奇函数
B. 偶函数
C .既奇又偶函数 D. 非奇非偶函数
10函数y=sin2x 的单调减区间是( )
A. B. C. []z)(k k 23,k 2∈+ππππ+ D.
11.下列各式正确的是( ).
A .1317tan()tan()45ππ-
<- B .1317tan()tan()45
ππ->- C .1317tan()tan()45ππ-=- D .大小关系不确定 12.函数)3x 2sin(3y π
+=的图象,可由函数sinx y =的图象经过下述________变换而得到( ).
A.向右平移
3π个单位,横坐标缩小到原来的21,纵坐标扩大到原来的3倍 B.向左平移3π个单位,横坐标缩小到原来的2
1,纵坐标扩大到原来的3倍 C. 向右平移
6π个单位,横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标缩小到原来的31 D.向左平移
6π个单位,横坐标缩小到原来的21,纵坐标缩小到原来的3
1 二、填空: 1.函数y=2cosx-1的单调递减区间是__________________________。
2.函数y=-2sinx+10取最小值时,自变量x 的集合是_________________________。
3.函数tan()4
y x π=+的单调区间为_______________________________。
4
.tan (,)_______________322
x x x ππ=-∈-=若,则。
sin cos 0,sin tan 0,(1)sin cos ,(2)sin cos ,(3)sin cos 0222222(4)tan 1,2θθθθθθθθθθ
θ
><><<<- 5. 已知在以下四个命题中:
其中正确的是_______________
三、简答题:
1.已知tana=2,求sina ,cosa 的值。
22.sin 2cos 1
(1)(2)5cos sin 2sin cos cos αααααααα
+-+1
已知tan =-,计算:
3,
cos()5)cos(8)
23.cos(3)sin(3)sin(4)π
θθππθπθθπθπ------- sin(化简:
1
4.()3sin()1,24(1)()1
()3sin()124f x x x R
f x x f x x π
π
=+-∈=+-已知求:函数的最小值及此时自变量的取值的集合。
(2)函数y=sinx 的图像经过怎样的变换得到函数 的图像?
5.(1)3cos(2),3(2)sin(3),4y x x R y x x R π
π=-∈=-+∈求函数的单调区间;
求函数的单调区间。