高一精选题库数学 课堂训练3-3
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第3章 第4节时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题7分,共42分)1. [2011·辽宁]设sin(π4+θ)=13,则sin2θ=( )A. -79B. -19C. 19D. 79答案:A解析:由sin(π4+θ)=13,得22sin θ+22cos θ=13,即sin θ+cos θ=23,两边平方,得1+sin2θ=29,所以sin2θ=-79.2. 已知cos(α-π6)+sin α=453,则sin(α+76π)的值是( )A. -25 3B.235C. -45D. 45答案:C解析:cos(α-π6)+sin α=cos αcos π6+sin αsin π6+sin α=32cos α+32sin α=3sin(α+π6)=45 3.∴sin(α+π6)=45,而sin(α+76π)=-sin(α+π6)=-45.3. [2012·太原部分重点中学联考]已知tan(α+π4)=12,且-π2<α<0,则2sin 2α+sin2αcos (α-π4)=( )A. -255B. -3510C. -31010D. 255答案:A解析:由tan(α+π4)=tan α+11-tan α=12,得tan α=-13.又-π2<α<0,所以sin α=-1010.故2sin 2α+sin2αcos (α-π4)=2sin α(sin α+cos α)22(sin α+cos α)=22sin α=-255.4. [2012·江南十校一模]若将函数y =A cos(x -π6)·sin(ωx +π6)(A >0,ω>0)的图像向左平移π6个单位后得到的图像关于原点对称,则ω的值可能为( )A. 2B. 3C. 4D. 5答案:D解析:f (x )=A cos(x -π6)sin(ωx +π6),则f (x +π6)=A cos x sin(ωx +πω6+π6),即ω·π6+π6=kπ,则ω的值可能为5,故选D.5. [2012·广州六校联考]已知f (x )=cos(π2-x )+3sin(π2+x )(x ∈R ),则函数f (x )的最大值为( )A. 2 3B. 2C. 3D. 1 答案:B解析:∵f (x )=sin x +3cos x =2(12sin x +32cos x )=2(sin x cos π3+cos x sin π3)=2sin(x +π3).∴当sin(x +π3)=1,其中x =2kπ+π6,k ∈Z 时,f (x )取得最大值,其最大值为2,故选B.6. 若α,β∈(0,π2),cos(α-β2)=32,sin(α2-β)=-12,则cos(α+β)的值等于( )A. -32B. -12C. 12D.32 答案:B解析:∵α,β∈(0,π2),∴-π4<α-β2<π2,-π2<α2-β<π4,由cos(α-β2)=32和sin(α2-β)=-12可得α-β2=±π6,α2-β=-π6,当α-β2=-π6,α2-β=-π6时,α+β=0,与α,β∈(0,π2)矛盾;当α-β2=π6,α2-β=-π6时,α=β=π3,此时cos(α+β)=-12,选B.二、填空题(每小题7分,共21分)7. [2012·浙江杭州月考]已知sin(x +π6)=33,则sin(5π6-x )+sin 2(π3-x )=__________.答案:2+33解析:sin(5π6-x )+sin 2(π3-x )=sin[π-(5π6-x )]+cos 2[π2-(π3-x )]=sin(x +π6)+cos 2(x +π6)=sin(x +π6)+1-sin 2(x +π6)=33+1-13=2+33.8. [2012·广东惠州模拟]方程x 2+3ax +3a +1=0(a >0)的两根为tan A ,tan B ,且A ,B ∈(-π2,π2),则A +B =__________. 答案:-3π4解析:由韦达定理得tan A +tan B =-3a ,tan A tan B =3a +1, 则tan(A +B )=tan A +tan B 1-tan A tan B =-3a1-(3a +1)=1.又A ,B ∈(-π2,π2),A +B ∈(-π,π),tan A +tan B =-3a <0,tan A tan B =3a +1>0,所以tan A <0,tan B <0,A ∈(-π2,0),B ∈(-π2,0),A +B ∈(-π,0),所以A +B =-3π4.9. [2012·镇江模拟]已知函数f (x )=sin 2ωx +3sin ωx cos ωx ,x ∈R ,又f (α)=-12,f (β)=12,若|α-β|的最小值为3π4,则正数ω的值为________.答案:13解析:∵f (x )=1-cos2ωx 2+32sin2ωx=12+sin(2ωx -π6), 由题意知f (x )的14个周期为34π,∴14×2π2ω=34π,∴ω=13.三、解答题(10、11题12分、12题13分)10. 已知sin(2α-β)=35,sin β=-1213,且α∈(π2,π),β∈(-π2,0),求sin α的值.解:∵π2<α<π,∴π<2α<2π.又-π2<β<0,∴0<-β<π2,π<2α-β<5π2.而sin(2α-β)=35>0,∴2π<2α-β<5π2,cos(2α-β)=45.又-π2<β<0且sin β=-1213,∴cos β=513,∴cos2α=cos[(2α-β)+β] =cos(2α-β)cos β-sin(2α-β)sin β =45×513-35×(-1213) =5665. 又cos2α=1-2sin 2α,∴sin 2α=9130,∵α∈(π2,π),∴sin α=3130130.11. [2011·广东]已知函数f (x )=2sin(13x -π6),x ∈R .(1)求f (5π4)的值;(2)设α,β∈[0,π2],f (3α+π2)=1013,f (3β+2π)=65,求cos(α+β)的值.解析:(1)化简f (54π)=2sin π4=2,可直接求出.(2)化简f (3α+π2)=2sin α=1013,得sin α=513,同理f (3β+2π)=2sin(β+π2)=2cos β=65,∴cos β=35.由α、β都为锐角,可求得cos α、sin β值,再用两角和的余弦公式可求得cos(α+β).解:(1)f (5π4)=2sin(5π12-π6)=2sin π4= 2.(2)f (3α+π2)=2sin α=1013,∴sin α=513.又α∈[0,π2],∴cos α=1213.f (3β+2π)=2sin(β+π2)=2cos β=65,∴cos β=35.又β∈[0,π2],∴sin β=45,cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=1665.12. [2012·深圳调研]已知函数f (x )=2sin(ωx -π6)sin(ωx +π3)(其中ω为正常数,x ∈R )的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)在△ABC 中,若A <B ,且f (A )=f (B )=12,求BCAB 的值.解:(1)∵f (x )=2sin(ωx -π6)sin(ωx +π3)=2sin(ωx -π6)cos[(ωx +π3)-π2]=2sin(ωx -π6)cos(ωx -π6)=sin(2ωx -π3),而f (x )的最小正周期为π,ω为正常数, ∴2π2ω=π,解得ω=1. (2)由(1)得f (x )=sin(2x -π3),若x 是三角形的内角,则0<x <π. ∴-π3<2x -π3<5π3.令f (x )=12,得sin(2x -π3)=12.∴2x -π3=π6或2x -π3=5π6.解得x =π4或x =7π12.∵A ,B 是△ABC 的内角,A <B ,且f (A )=f (B )=12,∴A =π4,B =7π12,∴C =π-A -B =π6,由正弦定理,得BC AB =sin Asin C =sinπ4sin π6=2212= 2.。
1.给出下列四个命题:①若函数f (x )在上有最大值,则这个最大值一定是上的极大值;②若函数f (x )在上有最小值,则这个最小值一定是上的极小值;③若函数f (x )在上有最值,则最值一定在x =a 或x =b 处取得;④若函数f (x )在(a ,b )内连续,则f (x )在(a ,b )内必有极大值与最小值.其中真命题的个数是__________.2.函数f (x )=x -sin x 在上的最大值为__________.3.函数f (x )=x 3+在(0,+∞)上的最小值为__________.3x4.函数在上的最小值为__________.ln ()xf x x=5.设f (x ),g (x )是定义在上的可导函数,且f ′(x )>g ′(x ).令F (x )=f (x )-g (x ),则F (x )的最小值为______.6.已知a 为实数,f (x )=(x 2-4)(x -a ).若f ′(-1)=0,则函数f (x )在上的最大值为__________,最小值为__________.7.在区间上,函数f (x )=x 2+px +q 与g (x )=2x +在同一点取得相同的最小1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦21x 值,则p =________,q =________.8.设直线x =t 与函数f (x )=x 2,g (x )=ln x 的图象分别交于点M ,N ,则当|MN |达到最小时t 的值为__________.9.(2012重庆高考,文17)已知函数f (x )=ax 3+bx +c 在点x =2处取得极值c -16.(1)求a ,b 的值;(2)若f (x )有极大值28,求f (x )在上的最小值.10.设函数f (x )=ax +ln x ,g (x )=a 2x 2,是否存在正实数a ,使f (x )≤g (x )对一切正实数x 都成立?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,请说明理由.参考答案1.答案:0 解析:由函数极值最值的概念与关系得都是假命题.2.答案:π 解析:∵f ′(x )=1-cos x ,∴当x ∈时,f ′(x )≥0.∴f (x )在上递增.∴f (x )ma x =f (π)=π.3.答案:4 解析:f ′(x )=3x 2-=.23x 2213x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭令x 2-=0,解得x =±1.21x ∵x >0,∴x =1.当0<x <1时,f ′(x )<0;当x >1时,f ′(x )>0,∴当x =1时,f (x )取得极小值,也为最小值,故f (x )min =f (1)=4.4.答案:0 解析:f ′(x )=,令f ′(x )=0,得x =e ,21ln xx-列表:x 1(1,e)e (e ,e 2)e 2f ′(x )+0-f (x )A极大值1eA22e ∴f (x )的最小值为0.5.答案:f (a )-g (a ) 解析:∵f ′(x )>g ′(x ),∴f ′(x )-g ′(x )>0.∴在x ∈上,F ′(x )>0.∴F (x )在上递增.∴F (x )min =F (a )=f (a )-g (a ).6.答案: 解析:由原式可得f (x )=x 3-ax 2-4x +4a ,f ′(x )=3x 2-2ax -4.925027-由f ′(-1)=0得,此时12a =f (x )=x 3-x 2-4x +2,f ′(x )=3x 2-x -4.12令f ′(x )=0,得x =-1或.43x =又f (-1)=,,92450327f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭f (-2)=f (2)=0,所以函数f (x )在上的最大值为,最小值为.925027-7.答案:-2 4 解析:依题意,得g ′(x )=2-.32x 令g ′(x )=0,得x =1.∵g (1)=2+1=3,,,152g ⎛⎫=⎪⎝⎭17(2)4g =∴当x =1时,g (x )取得最小值3.∵1∈且1不是区间的端点,1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦∴x =1是f (x )=x 2+px +q 的对称轴,∴,,解得p =-2,q =4.12p-=2434q p -=8. 解析:当x =t 时,|MN |=|f (t )-g (t )|=|t 2-ln t |,令φ(t )=t 2-lnt ,∴φ′(t )=2t -=.1t221t t -可知t ∈时,φ(t )单调递减;⎛ ⎝t ∈时,φ(t )单调递增,⎫+∞⎪⎪⎭∴φ(t )最小,其最小值为,这时|MN |取最小值.t =111ln 20222-=+>9.答案:解:(1)因f (x )=ax 3+bx +c ,故f ′(x )=3ax 2+b ,由于f (x )在点x =2处取得极值c -16,故有(2)0,(2)16,f f c '=⎧⎨=-⎩即化简得120,8216,a b a b c c +=⎧⎨++=-⎩120,48,a b a b +=⎧⎨+=-⎩解得a =1,b =-12.(2)由(1)知f (x )=x 3-12x +c ;f ′(x )=3x 2-12=3(x -2)(x +2).令f ′(x )=0,得x 1=-2,x 2=2.当x ∈(-∞,-2)时,f ′(x )>0,故f (x )在(-∞,-2)上为增函数;当x ∈(-2,2)时,f ′(x )<0,故f (x )在(-2,2)上为减函数;当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0,故f (x )在(2,+∞)上为增函数.由此可知f (x )在x 1=-2处取得极大值f (-2)=16+c ,f (x )在x 2=2处取得极小值f (2)=c -16.由题设条件知16+c =28得c =12.此时f (-3)=9+c =21,f (3)=-9+c =3,f (2)=-16+c =-4,因此f (x )在上的最小值为f (2)=-4.10.答案:解:假设存在正实数a 使f (x )≤g (x )对一切正实数x 都成立.令F (x )=f (x )-g (x )=ax +ln x -a 2x 2(x >0),则ma x ≤0.因为F ′(x )=a +-2a 2x =,1x2212ax a x x +-令F ′(x )=0,即2a 2x 2-ax -1=0,解得或(舍).1x a =12x a=-当时,F ′(x )<0,F (x )为减函数;1x a>当0<x <时,F ′(x )>0,F (x )为增函数.1a所以ma x =≤0,11ln F a a ⎛⎫=⎪⎝⎭解得a ≥1,故a 的取值范围为[1,+∞).。
2020-2021学年高一数学课时同步练习第三章 函数的概念与性质第3节 幂函数一、基础巩固1.(2020·陕西新城西安中学高二期末(文))以下命题正确的是( ) ①幂函数的图像都经过()0,0②幂函数的图像不可能出现在第四象限③当0n =时,函数ny x =的图像是两条射线(不含端点) ④()3f x x -=是奇函数,且()3f x x -=在定义域内为减函数A .①②B .②④C .②③D .①③【答案】C【解析】①幂函数1y x -=不经过原点,所以①不正确; ②形如y x α=,α∈R 的函数是幂函数,当0x >时,0y >, 所以函数的图象不可能出现在第四象限,所以②正确; ③0y x =的定义域是{}0x x ≠,1y =,所以0n =时,n y x =的图象是两条射线(不含端点),所以③正确;④()3f x x -=是奇函数,函数的定义域是()(),00,-∞⋃+∞,函数在(),0-∞是减函数,在()0,∞+也是减函数, 但在定义域内不是减函数,所以④不正确.2.(2020·浙江越城�绍兴市阳明中学高二期中)函数()22xf x =+的定义域为( ) A .[]22-,B .[)(]2,00,2-C .(][),22,-∞-+∞D .()()2,00,2-【答案】A【解析】自变量x 满足240x -≥,故22x -≤≤, 故函数的定义域为[2,2]-. 故选:A.3.(2020·公主岭市第一中学校高一期中(理))已知幂函数222()(21)m m f x m m x +-=-+的图象不过原点,则m 的值为() A .0 B .-1C .2D .0或2【答案】A 【解析】函数是幂函数,2211m m ∴-+= ,解得:2m =或0m =,当2m =时,()4f x x =,过原点,不满足条件;当0m =时,()2f x x -=,不过原点,满足条件,0m ∴=.4.(2020·广西北流市实验中学高三开学考试(理))若1x y >>,则下列一定成立的是( ) A .11()()24xy> B .11()()24xy<C .1124x y >D .1124x y <【答案】C【解析】因为211()42⎛⎫= ⎪⎝⎭yy ,由1x y >>,但并不清楚,2x y 之间大小关系 所以11(),()24xy大小关系不明确,则A,B 不对 因为)1124=y ,由1x y >>,所以x 有12y x =在()0,∞+单调递增,所以1124x y >,故C 正确,D 错误5.(2020·天津市第五中学高二期中)已知函数f (x )=x 2–m 是定义在区间[–3–m ,m 2–m ]上的奇函数,则A .f (m )<f (1)B .f (m )=f (1)C .f (m )>f (1)D .f (m )与f (1)大小不确定【答案】A【解析】因为幂函数f (x )是奇函数,奇函数的定义域必然关于原点对称, 所以(–3–m )+(m 2–m )=0,解得m =–1或m =3.当m =–1时,函数f (x )=x 3,–2≤x ≤2,所以f (m )=f (–1)<f (1); 当m =3时,函数f (x )=1x,在x =0时无意义,不满足题意,舍去,故选A . 6.(2020·鞍山市第八中学高一期中)若幂函数()()223265m f x m m x-=-+没有零点,则()f x 的图象关于( )对称 A .原点 B .x 轴 C .y 轴 D .没有【答案】A【解析】∵函数为幂函数,且与x 轴无交点 ∴22651m m -+=,230m -<, 解得1m =或2m =且32m <,∴1m =. ∴()1f x x=是奇函数,∴关于原点对称. 7.(2020·辽宁沈阳�高一期末)已知幂函数()()37m f x x m N -=∈的图象关于y 轴对称,且与x 轴、y 轴均无交点,则m 的值为( ) A .1- B .0C .1D .2【答案】C【解析】由题意可得:370m -<且37m -为偶数,m N ∈, 解得73m <,且37m -为偶数,m N ∈, ∴1m =.8.(2020·开鲁县第一中学高一期末(文))下列函数既是偶函数,又在()0,∞+上单调递增的是( ) A .12y x = B .2yx C .3y x = D .4y x =【答案】D【解析】A 选项,函数12y x =的定义域为[)0,+∞,所以函数12y x =是非奇非偶函数,排除A ; B 选项,幂函数2yx 在()0,∞+上单调递减,排除B ;C 选项,函数3y x =的定义域为R ,()33x x -=-,所以函数3y x =是奇函数,排除C ;D 选项,函数4y x =的定义域为R ,且()44x x -=,所以函数4y x =是偶函数;又由幂函数的性质可得,幂函数4y x =在()0,∞+上单调递增,故D 正确;9.(2020·浙江高一课时练习)若3x x <,则x 的取值范围是( ) A .(,1)-∞- B .(1,)+∞C .(,1)(0,1)-∞-D .(,0)-∞【答案】C【解析】设3(),()f x x g x x ==,联立3y x y x⎧=⎨=⎩得(1,1),(1,1)A B --,因为3x x <, 所以()()f x g x <,由它们的图象可知x 的取值范围是(,1)(0,1)-∞-. 10.(2020·浙江高一课时练习)5个幂函数:①2y x ;②45y x =;③54y x =;④23y x =;⑤45y x -=.其中定义域为R 的是( ) A .只有①② B .只有②③ C .只有②④ D .只有④⑤【答案】C 【解析】①2yx 的定义域为(,0)(0,)-∞+∞,②45y x =的定义域为R , ③54y x =的定义域为(0,)+∞, ④23y x =的定义域为R ,⑤45y x -=的定义域为(,0)(0,)-∞+∞,11.(2020·全国高一课时练习)以下结论正确的是( ) A .当0α=时,函数y x α=的图象是一条直线 B .幂函数的图象都经过()0,0、()1,1两点C .若幂函数y x α=的图象关于原点对称,则y x α=在定义域内y 随x 的增大而增大D .幂函数的图象不可能在第四象限,但可能在第二象限 【答案】D【解析】对于A 选项,当0α=时,函数01y x ==的定义域为{}0x x ≠,所以,函数0y x =的图象是两条射线,A 选项错误;对于B 选项,幂函数1y x -=不经过原点,B 选项错误;对于C 选项,幂函数1y x -=的图象关于原点对称,但函数1y x -=在定义域内不单调,C 选项错误;对于D 选项,由于幂函数在第一象限必有图象,若幂函数在第四象限有图象,与函数的定义矛盾,所以,幂函数的图象不可能在第四象限,若幂函数为偶函数,则幂函数在第二象限有图象,D 选项正确. 12.(2020·浙江高一课时练习)已知幂函数pq y x=(*,,1p q q ∈>N 且,p q 互质)的图象如图所示,则( )A .p ,q 均为奇数,且1pq> B .q 为偶数,p 为奇数,且1pq> C .q 为奇数,p 为偶数,且1p q> D .q 为奇数,p 为偶数,且01pq<< 【答案】D【解析】由幂函数的图象关于y 轴对称,可知该函数为偶函数,所以p 为偶数,则q 为奇数, 因为图象在第一象限内向上凸起,且在0,单调递增,所以01pq<<.13.(2020·浙江高一课时练习)下面4个图象都是幂函数的图象,函数23y x-=的图象是()A.B.C. D.【答案】B【解析】由幂函数的性质可知,函数23y x-=的图象在0,上单调递减,则AC错误;令123321()f x xx-⎛⎫== ⎪⎝⎭,()(),00,x∈-∞+∞因为()11332211()()f x f xxx⎛⎫⎛⎫-===⎪ ⎪⎪⎝⎭-⎝⎭,所以函数23y x-=为偶函数,则D错误;14.(2020·浙江高一课时练习)函数xy a=(0a>,1a≠)与by x=的图象如图,则下列不等式一定成立的是()A.0ab>B.0a b+>C.1ab>D.log2a b>【答案】D【解析】由图可知,xy a=单调递增,则1a>;by x=单调递减,则0b<,A:a b>0不一定成立,如3,1a b==-;B:0a b+>不一定成立,如2,3a b==-;C:1ab>不成立,0ab<的;D:log20ab>>,成立.15.(2019·浙江高三月考)在同一直角坐标系中,函数()af x x=与()xg x a-=在[)0,+∞上的图象可能是( ).A .B .C .D .【答案】A【解析】()af x x =为幂函数,()1()-==x xg a ax 为指数函数A. ()1()-==xx g a ax 过定点(0,1),可知101<<a ,1a ∴>,()a f x x =的图象符合,故可能.B. ()1()-==xx g a ax 过定点(0,1),可知101<<a ,1a ∴>,()a f x x =的图象不符合,故不可能.C. ()1()-==xx g a ax 过定点(0,1),可知11a >,01a ∴<<,()a f x x =的图象不符合,故不可能.D.图象中无幂函数图象,故不可能.16.(2020·湖北武汉�高三其他(理))若0<a <b <1,x =a b ,y =b a ,z =b b ,则x 、y 、z 的大小关系为( A .x <z <y B .y <x <z C .y <z <x D .z <y <x【答案】A【解析】因为01a b <<<, 故()xf x b =单调递减; 故a b y b z b =>=,幂函数()b g x x =单调递增; 故b b x a z b =<=,则x 、y 、z 的大小关系为:x z y <<;17.(多选题)(2020·新泰市第二中学高二月考)已知函数()f x x α=图像经过点(4,2),则下列命题正确的有( ) A .函数为增函数 B .函数为偶函数 C .若1x >,则()1f x > D .若120x x <<,则()()121222f x f x x x f ++⎛⎫< ⎪⎝⎭.【答案】ACD【解析】将点(4,2)代入函数()f x x α=得:2=4α,则1=2α. 所以12()f x x =,显然()f x 在定义域[0,)+∞上为增函数,所以A 正确.()f x 的定义域为[0,)+∞,所以()f x 不具有奇偶性,所以B 不正确.当1x >1>,即()1f x >,所以C 正确.当若120x x <<时,()()122212()()22f x f x x x f ++-=22-.122x x +-.=0<.即()()121222f x f x x x f ++⎛⎫< ⎪⎝⎭成立,所以D 正确.18.(多选题)(2019·福建湖里�厦门双十中学高一期中)黄同学在研究幂函数时,发现有的具有以下三个性质:①奇函数;②值域是{|,0}y y R y ∈≠且;③在(),0-∞上是减函数.则以下幂函数符合这三个性质的有( ) A .2()f x x = B .()f x x = C .1()f x x -=D .13()f x x -=E.23()f x x-=【答案】CD【解析】A. 2()f x x =,为偶函数,排除;B. ()f x x =,值域为R ,排除;C. 1()f x x -=,为奇函数,值域为{|,0}y y R y ∈≠且,在(),0-∞上是减函数,满足;D. 13()f x x-=,为奇函数,值域为{|,0}y y R y ∈≠且,在(),0-∞上是减函数,满足;E. 23()f x x -=,为偶函数,排除;19.(多选题)(2020·全国高一课时练习)已知实数a ,b 满足等式1132a b =,则下列五个关系式中可能成立的是( ) A .01b a <<< B .10a b -<<< C .1a b << D .10b a -<<<E.a b = 【答案】ACE【解析】画出12y x =与13y x =的图象(如图),设1132a b m ==,作直线y m =.从图象知,若0m =或1,则a b =; 若01m <<,则01b a <<<; 若1m ;则1a b <<. 故其中可能成立的是ACE .20.(多选题)(2020·全国高一课时练习)已知幂函数()nm f x x =(m ,*n ∈N ,m ,n 互质),下列关于()f x 的结论正确的是( )A .m ,n 是奇数时,幂函数()f x 是奇函数B .m 是偶数,n 是奇数时,幂函数()f x 是偶函数C .m 是奇数,n 是偶数时,幂函数()f x 是偶函数D .01mn<<时,幂函数()f x 在()0,∞+上是减函数 E.m ,n 是奇数时,幂函数()f x 的定义域为R 【答案】ACE【解析】()n m n mf x x x ==当m ,n 是奇数时,幂函数()f x 是奇函数,故A 中的结论正确;当m 是偶数,n 是奇数,幂函数/()f x 在0x <时无意义,故B 中的结论错误当m 是奇数,n 是偶数时,幂函数()f x 是偶函数,故C 中的结论正确;01mn<<时,幂函数()f x 在()0,∞+上是增函数,故D 中的结论错误;当m ,n 是奇数时,幂函数()f x =在R 上恒有意义,故E 中的结论正确.二、拓展提升1.(2019·福建泉州�高一期中)已知幂函数()f x 的图象经过点13,3⎛⎫⎪⎝⎭. (1)求函数()f x 的解析式;(2)设函数()()()2g x x f x =-⋅,试判断函数()g x 在区间1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调性,并求函数()g x 在区间1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域. 【解析】(1)设()af x x =,则11333a -==,则1a =-, 所以()()110f x xx x-==≠. (2)因为()()()2221x g x x f x x x-=-⋅==-, 所以函数()g x 在区间1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为增函数, 所以1x =时,()g x 有最大值1-;12x =时,()g x 有最小值3-. 所以函数()g x 在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为[]3,1--.2.(2017·铜梁一中高三月考(文))已知幂函数()()()21,k k f x x k Z -+=∈,且()f x 在()0,+∞上单调递增.(1)求实数k 的值,并写出相应的函数()f x 的解析式;(2)若()()243F x f x x =-+在区间[]2,1a a +上不单调,求实数a 的取值范围;(3)试判断是否存在正数q ,使函数()1()(21)g x qf x q x =-+-在区间[1,2]-上的值域为17[4,]8-若存在,求出q 的值;若不存在,请说明理由.【解析】(1)由题意知(2)(1)0k k -+>,解得:12k -<<. 2分 又k Z ∈ ∴0k =或1k =, 3分 分别代入原函数,得2()f x x =. 4分 (2)由已知得2()243F x x x =-+. 5分 要使函数不单调,则211a a <<+,则102a <<. 8分 (3)由已知,2()(21)1g x qx q x =-+-+. 9分 法一:假设存在这样的正数q 符合题意,则函数()g x 的图象是开口向下的抛物线,其对称轴为2111122q x q q-==-<, 因而,函数()g x 在[1,2]-上的最小值只能在1x =-或2x =处取得, 又(2)14g =-≠-,从而必有(1)234g q -=-=-,解得2q =.此时,2()231g x x x =-++,其对称轴[]31,24x =∈-, ∴()g x 在[1,2]-上的最大值为233317()2()314448g =-⨯+⨯+=,符合题意.∴存在2q =,使函数()1()(21)g x qf x q x =-+-在区间[1,2]-上的值域为17[4,]8-14分法二:假设存在这样的正数q 符合题意,由(1)知2()(21)1g x qx q x =-+-+,则函数()g x 的图象是开口向下的抛物线,其对称轴为2111122q x q q-==-<,3.(2020·浙江高一课时练习)已知在区间(0,)(0)a a -<上,函数21a y x -=与2112y ax a a x ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭都是减函数,试求a 的取值范围. 【解析】解:因为幂函数()0y xαα=<时,函数在()0+∞,上单调递减,二次函数开口向下,在12,2a a a ⎛⎫⎪ ⎪+∞ ⎪ ⎛⎫-+ ⎝⎭⎪⎝⎭⎪单调递减, 所以有20101202a a a a a ⎧⎪⎪<⎪⎪-<⎨⎪⎛⎫⎪-+ ⎪⎪⎝⎭≤⎪⎩,解得102a -≤<.故实数a 的取值范围是:102⎡⎫-⎪⎢⎣⎭,4.(2018·郁南县连滩中学高一期中)已知函数()4mf x x x=-,且()43f =. (1)求m 的值;(2)证明()f x 的奇偶性;(3)判断()f x 在()0,∞+上的单调性,并给予证明. 【解析】(1)()4444134m m f =-=-=,解得1m =; (2)因为()4f x x x=-,定义域为{}0x x ≠,关于原点对称,又()()44f x x x f x x x ⎛⎫-=--=--=- ⎪-⎝⎭,因此,函数()y f x =为奇函数; (3)设120x x >>,则()()()12121212214444f x f x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=---=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()()1212121212441x x x x x x x x x x -⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭,因为120x x >>,所以120x x ->,所以()()12f x f x >, 因此,函数()y f x =在()0,∞+上为单调增函数. 5.(2020·浙江高一课时练习)已知幂函数21322()()p p f x x p -++=∈N 在(0,)+∞上是增函数,且在定义域上是偶函数.(1)求p 的值,并写出相应的函数()f x 的解析式.(2)对于(1)中求得的函数()f x ,设函数()[()](21)()1g x qf f x q f x =-+-+,问是否存在实数(0)q q <,使得()g x 在区间(,4]-∞-上是减函数,且在区间(4,0)-上是增函数?若存在,请求出q ;若不存在,请说明理由.【解析】(1)由于已知()f x 在(0,)+∞上是增函数,因而213022p p -++>,解得13p -<<. 又p ∈N ,因而0p =或1或2.当0p =或2p =时,32()f x x =,不是偶函数;当1p =时,2()f x x =,符合题意.(2)存在.理由如下:由(1)知2()[()](21)()1()(21)()1g x qf f x q f x qf x q f x =-+-+=-+-+.由于2()0f x x =,因而当(,4]x ∈-∞-时,2()[16,)f x x =∈+∞,此时,函数()g x 单调递减,而函数()t f x =在(],4-∞-上单调递减, 则外层函数()2211y qt q t =-+-+在[)16,+∞上单调递增;当(4,0)∈-x 时,2()(0,16)f x x =∈,此时,函数()g x 单调递增,而函数()t f x =在()4,0-上单调递减, 则外层函数()2211y qt q t =-+-+在()0,16上单调递减.所以211620q q q -⎧-=⎪-⎨⎪->⎩,即130q =-. 所以存在130q =-满足题设条件.。
第3模块 第3节[知能演练]一、选择题1.函数y =xsin x,x ∈(-π,0)∪(0,π)的图象可能是下列图象中的()解析:∵y =xsin x 是偶函数,排除A ,当x =2时,y =2sin2>2,排除D. 当x =π6时,y =π6sin π6=π3>1,排除B.答案:C2.函数f (x )=tan ωx (ω>0)图象的相邻的两支截直线y =π4所得线段长为π4,则f (π4)的值是( )A .0B .1C .-1D.π4解析:由题意知T =π4,由πω=π4得ω=4,∴f (x )=tan4x ,∴f (π4)=tan π=0.答案:A3.函数f (x )=sin x -3cos x (x ∈[-π,0])的单调递增区间是( )A .[-π,-5π6]B .[-5π6,-π6]C .[-π3,0]D .[-π6,0]解析:f (x )=sin x -3cos x =2sin(x -π3)∵-π≤x ≤0,∴-4π3≤x -π3≤-π3当-π2≤x -π3≤-π3时,即-π6≤x ≤0时,f (x )递增.答案:D4.对于函数f (x )=sin x +1sin x(0<x <π),下列结论中正确的是( )A .有最大值而无最小值B .有最小值而无最大值C .有最大值且有最小值D .既无最大值又无最小值解析:f (x )=sin x +1sin x =1+1sin x ,∵0<x <π,∴0<sin x ≤1,∴1sin x ≥1,∴1+1sin x≥2.∴f (x )有最小值而无最大值. 答案:B 二、填空题 5.函数y =lgsin x + cos x -12的定义域为____________,函数y =12sin(π4-23x )的单调递增区间为________.解析:(1)要使函数有意义必须有⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0cos x -12≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0cos x ≥12,解得⎩⎪⎨⎪⎧2kπ<x <π+2kπ-π3+2kπ≤x ≤π3+2kπ(k ∈Z ), ∴2kπ<x ≤π3+2kπ,k ∈Z ,∴函数的定义域为{x |2kπ<x ≤π3+2kπ,k ∈Z }.(2)由y =12sin(π4-23x )得y =-12sin(23x -π4),由π2+2kπ≤23x -π4≤32π+2kπ,得 98π+3kπ≤x ≤21π8+3kπ,k ∈Z ,故函数的单调递增区间为 [98π+3kπ,21π8+3kπ](k ∈Z ). 答案:{x |2kπ<x ≤π3+2kπ,k ∈Z }[98π+3kπ,21π8+3kπ](k ∈Z ) 6.对于函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,sin x ≤cos x cos x ,sin x >cos x ,给出下列四个命题:①该函数是以π为最小正周期的周期函数;②当且仅当x =π+kπ(k ∈Z )时,该函数取得最小值-1; ③该函数的图象关于x =5π4+2kπ(k ∈Z )对称;④当且仅当2kπ<x <π2+2kπ(k ∈Z )时,0<f (x )≤22.其中正确命题的序号是________.(请将所有正确命题的序号都填上) 解析:画出f (x )在一个周期[0,2π]上的图象.由图象知,函数f (x )的最小正周期为2π,在x =π+2kπ(k ∈Z )和x =32π+2kπ(x ∈Z )时,该函数都取得最小值-1,故①②错误,由图象知,函数图象关于直线x =54π+2kπ(k ∈Z )对称,在2kπ<x <π2+2kπ(k ∈Z )时,0<f (x )≤22.故③④正确.答案:③④ 三、解答题7.已知函数y =f (x )=2sin x1+cos 2x -sin 2x.(1)求函数定义域;(2)用定义判断f (x )的奇偶性; (3)在[-π,π]上作出f (x )的图象; (4)写出f (x )的最小正周期及单调区间. 解:(1)∵f (x )=2sin x 2cos 2x=sin x|cos x |, ∴函数的定义域是{x |x ≠kπ+π2,k ∈Z }.(2)由(1)知f (-x )=sin(-x )|cos(-x )|=-sin x|cos x |=-f (x ),∴f (x )是奇函数. (3)f (x )=⎩⎨⎧tan x (-π2<x <π2)-tan x (-π≤x <-π2或π2<x ≤π),y =f (x )(x ∈[-π,π])的图象如图所示.(4)f (x )的最小正周期为2π,单调递增区间是(-π2+2kπ,π2+2kπ)(k ∈Z ),单调递减区间是(π2+2kπ,3π2+2kπ)(k ∈Z ).8.已知a >0,函数f (x )=-2a sin(2x +π6)+2a +b ,当x ∈[0,π2]时,-5≤f (x )≤1.(1)求常数a ,b 的值;(2)设g (x )=f (x +π2)且lg[g (x )]>0,求g (x )的单调区间.解:(1)∵x ∈[0,π2],∴2x +π6∈[π6,7π6],∴sin(2x +π6)∈[-12,1],∴-2a sin(2x +π6)∈[-2a ,a ],∴f (x )∈[b,3a +b ],又-5≤f (x )≤1.∴⎩⎪⎨⎪⎧ b =-53a +b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =-5. (2)f (x )=-4sin(2x +π6)-1,g (x )=f (x +π2)=-4sin(2x +7π6)-1=4sin(2x +π6)-1,又由lg[g (x )]>0,得g (x )>1, ∴4sin(2x +π6)-1>1,∴sin(2x +π6)>12,∴π6+2kπ<2x +π6<56π+2kπ,k ∈Z ,由π6+2kπ<2x +π6≤2kπ+π2,得 kπ<x ≤kπ+π6,k ∈Z .由π2+2kπ≤2x +π6<56π+2kπ得 π6+kπ≤x <π3+kπ,k ∈Z . ∴函数g (x )的单调递增区间为(kπ,π6+kπ](k ∈Z ),单调递减区间为[π6+kπ,π3+kπ)(k ∈Z ).[高考·模拟·预测]1.若函数f (x )=(1+3tan x )cos x,0≤x <π2,则f (x )的最大值为( )A .1B .2 C.3+1D.3+2解析:因为f (x )=(1+3tan x )cos x =cos x +3sin x =2cos(x -π3),当x =π3时,函数取得最大值为2.故选B.答案:B2.若将函数y =tan(ωx +π4)(ω>0)的图象向右平移π6个单位长度后,与函数y =tan(ωx +π6)的图象重合,则ω的最小值为( )A.16 B.14 C.13D.12解析:将函数y =tan(ωx +π4)的图象向右平移π6个单位后,得到的函数为y =tan[ω(x -π6)+π4]=tan(ωx -πω6+π4),这个函数的图象与函数y =tan(ωx +π6)的图象重合,根据正切函数的周期是kπ,故其充要条件是-πω6+π4=kπ+π6(k ∈Z ),即ω=-6k +12(k ∈Z ),当k =0时,ω的最小值为12,故选D.答案:D3.已知函数f (x )=sin(x -π2)(x ∈R ),下面结论中错误的是( )A .函数f (x )的最小正周期为2πB .函数f (x )在区间[0,π2]上是增函数C .函数f (x )在图象关于直线x =0对称D .函数f (x )是奇函数解析:∵f (x )=-cos x ,∴f (x )为偶函数,故选D. 答案:D4.已知α∈(0,π4),a =(sin α)cos α,b =(sin α)sin α,c =(cos α)sin α,则a 、b 、c 的大小关系是________.解析:α∈(0,π4),1>cos α>sin α>0,y =(sin α)x 为减函数,∴a <b .而y =x sin α在(0,+∞)上为增函数,∴c >b .故c >b >a .答案:a <b <c5.已知函数f (x )=3(sin 2x -cos 2x )-2sin x cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)设x ∈[-π3,π3],求f (x )的值域和单调递增区间.解:(1)∵f (x )=-3(cos 2x -sin 2x )-2sin x cos x =-3cos2x -sin2x =-2sin(2x +π3)∴f (x )的最小正周期为π.(2)∵x ∈[-π3,π3],∴-π3≤2x +π3≤π,∴-32≤sin(2x +π3)≤1. ∴f (x )的值域为[-2,3].∵当y =sin(2x +π3)递减时,f (x )递增,令2kπ+π2≤2x +π3≤2kπ+3π2,则kπ+π12≤x ≤kπ+7π12,k ∈Z ,又x ∈[-π3,π3],∴π12≤x ≤π3.故f (x )的递增区间为[π12,π3].[备选精题]6.设函数f (x )=sin(π4x -π6)-2cos 2π8x +1.(1)求f (x )的最小正周期;(2)若函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =1对称,求当x ∈[0,43]时y =g (x )的最大值.解:(1)f (x )=sin π4x cos π6-cos π4x sin π6-cos π4x =32sin π4x -32cos π4x =3sin(π4x -π3),故f (x )的最小正周期为T =2ππ4=8.(2)解法一:在y =g (x )的图象上任取一点(x ,g (x )),它关于x =1的对称点为(2-x ,g (x )).由题设条件,点(2-x ,g (x ))在y =f (x )的图象上,可知g (x )=f (2-x )=3sin[π4(2-x )-π3]=3sin(π2-π4x -π3)=3cos(π4x +π3).当0≤x ≤43时,π3≤π4x +π3≤2π3,因此y =g (x )在区间[0,43]上的最大值为g (x )max =3cos π3=32.解法二:因区间[0,43]关于x =1的对称区间为[23,2],且y =g (x )与y =f (x )的图象关于x=1对称,故y =g (x )在[0,43]上的最大值即为y =f (x )在[23,2]上的最大值.由(1)知f (x )=3sin(π4x -π3),当23≤x ≤2时,-π6≤π4x -π3≤π6. 因此y =g (x )在[0,43]上的最大值为g (x )max =3sin π6=32.。
课时作业 (七)一、选择题1.设函数 g(x)=x(x2-1),则 g(x)在区间 [0,1] 上的最小值为 () A.-1B.0233C.-9 D. 33233分析:g(x)=x-x,由 g′(x)=3x-1=0,解得 x1=3,x2=-3 (舍去 ).当 x 变化时, g′(x)与 g(x)的变化状况以下表:x03331 (0,3)3(3, 1)g′x)(-0+g(x)0极小值03323所以当 x=3时, g(x)有最小值 g(3)=-9 .答案: C2.函数 f(x)=x3-3x(-1<x<1)()A .有最大值,但无最小值B.有最大值,也有最小值C.无最大值,也无最小值D.无最大值,但有最小值分析: f′(x)=3x2-3,因为- 1<x<1,所以 f′(x)<0,故f(x)在区间 (-1,1)上单一递减,函数既没有最大值,也没有最小值.答案: C3.设在区间 [a, b] 上,函数y=f(x)的图象是一条连续不停的曲线,且在区间 (a ,b)上可导,有以下三个命题:①若 f(x)在[a ,b]上有最大值,则这个最大值必是[a ,b] 上的极大值;②若 f(x)在[a ,b]上有最小值,则这个最小值必是[a ,b] 上的极小值;③若 f(x)在[a ,b] 上有最值,则最值必在 x =a 或 x =b 处获得.此中正确的命题共有 ()A .0 个B .1 个C .2 个D .3 个分析: 因为函数的最值可能在区间 [a ,b]的端点处获得,也可能在区间 [a ,b] 内获得,而当最值在区间端点处获得时,其最值必不是极值,所以命题①②③都不是真命题.答案: A4.函数 f(x)=1 +x(x ∈[1,3]) 的值域为 ( )x +13 A .(-∞,1)∪(1,+ ∞)B . [2,+ ∞)3 133 13C .(2, 4)D .[2, 4 ]分析: f ′(x)=- 12 +1= x 2+2xx +x +2,所以在 [1,3] 上 f ′(x)>0恒建立,即 f(x)在[1,3] 上单一递加,所以133f(x)的最大值是 f(3)= 4 ,最小值是 f(1)=2.应选 D.答案: D5.已知 f(x)=2x 3-6x 2+m(m 为常数 )在[ -2,2]上有最大值 3,那么此函数在 [-2,2]上的最小值是 ( )A.-37B.- 29C.- 5D.以上都不对分析:∵f′(x)=6x2-12x=6x(x-2),∵f(x)在(-2,0)上为增函数,在 (0,2)上为减函数,∴当 x=0 时, f(x)=m 最大.∴ m=3,进而 f (-2)=- 37,f(2)=- 5.∴最小值为- 37.应选 A.答案: A6.函数 f(x)=x3-3ax-a 在(0,1)内有最小值,则 a 的取值范围是()A .0≤a<1B.0<a<11C.- 1<a<1D.0<a<2分析: f′(x)=3(x2-a),f(x)在(0,1)内有最小值,即f′(x)在(0,1)上起码有一根,∴f′(0)f′·(1)<0,即 a(a-1)<0.∴0<a<1.答案: B7.若不等式ax-x2+2>0 在区间 [1,2] 上恒建立,则 a 的取值范围是()A .a≤-1B.a<-1C.a≥4D.a>4分析:不等式a-x2+ 2>0,即-x3+2x+a>0 在区间 [1,2] 上恒成xx立,即- x3+2x+a>0 恒建立,∴ a>x3-2x,令 g(x)=x3-2x,g′(x)=3x 2-2,令 g ′(x)=0,得 x =±6,又∵ x ∈[1,2] ,所以只取 x =6,又336 4 6g(1)=- 1,g( 3 )=- 9 ,g(2)=4,故 g(x)在[1,2] 上最大值为 4,因 此 a 的取值范围是 a>4.答案: D8 .设直线 = t 与函数 f(x) = 2,g(x)=lnx 的图象分别交于点 M , x xN ,则当 MN 达到最小时 t 的值为 ()1A .1B.252C. 2D. 2分析: MN 的最小值,即函数 h(x)=x 2-lnx 的最小值,′(=2-12是函数 h(x)在其定义域内独一2x -1=2x,明显 x =h x)xx22的极小值点,也是最小值点,故 t = 2 .答案: D二、填空题9.函数 y = x -x(x ≥0)的最大值为 ________.分析: y ′=211x -1,令 y ′=0,得 x =4.当 x ∈(0,1时 ′,∴=- 在 ,1上为增函数.当 ∈ 1,4)y >0 yx x(0 4) x (4+∞)时 y ′<0,1∴ y = x -x 在(4,+ ∞)上为减函数,故 y = x -x 在(0,+ ∞)上11的极大值为 f(4)=4.1又 f(0)=0,∴ y =x -x 在 [0,+ ∞)上的最大值为 4.1答案: 410.f(x)=x -lnx 在区间 (0,e]上的最小值为 ________.1分析: 由 f ′(x)= 1-x =0,得 x = 1,当 0<x<1 时,f ′(x)<0;当 1<x ≤e 时, f ′(x)>0,所以最小值为 f(1)= 1.答案: 111.函数 f(x)=x 2+2ax +1 在[0,1] 上的最小值为 f(1),则 a 的取值范围为 ________.分析: f ′(x)=2x +2a ,f(x)在[0,1] 上的最小值为 f(1),说明 f(x)在[0,1] 上单一递减,∴ x ∈[0,1] 时, f ′(x)≤0 恒建立,a ≤- x ,∴ a ≤-1.答案: (- ∞,- 1]a12.已知函数 f(x)=2lnx +x 2(a>0).若当 x ∈(0,+ ∞)时, f(x) ≥2恒建立,则实数 a 的取值范围是 ________.分析: f(x)≥2 即 a ≥2x 2-2x 2lnx.令 g(x)=2x 2-2x 2lnx ,则 g ′(x)=2x(1- 2lnx).1 由 g ′(x)=0 得 x = e2,0(舍去 ),1 1 且 0<x<e22时 ′(,时, ′( ;当x>eg x)>0g x)<01 1 22∴ x =e 时 g(x)取最大值 g(e )=e ,∴ a ≥e.答案: a ≥e三、解答题x13.求函数 f(x)=e x 在[0,2] 上的最大值.x e x -xe x1-x解: y ′= (e x ) =′e 2x = e x,令 y ′= 0,得 x =1,21 1 2而 f(0)=0,f(2)=e 2,f(1)= e ,且 e >e 2,1所以当 x =1 时,函数取最大值y =e .14.求函数 f(x)=1-x+lnx 在[1,2]上的最大值和最小值.x2 x - 1 ′(= 得 =解: f ′(x)=,由xf x) x 1.当 x 变化时, f ′(x)和 f(x)变化状况以下表:111(1,2) 2x2(2,1)f ′(x)-+f(x)1-ln2极小值 0-1+ln22由上表可知, f(x)的最小值为 f(1)=0.因为 f(12)=1-ln2,f(2)=- 21+ln2, f(12)-f(2)=32- 2ln2=12(lne 3- l n16).11又因为 e 3>16,所以 f(2)-f(2)>0,所以 f(x)在[2,2]上的最大值为1f(2)=1-ln2.15 .[2014 ·徽卷安] 设函数f(x) =+ +- 2-x 3,此中 a >0.1 (1 a)x x(1)议论 f(x)在其定义域上的单一性;(2)当 x ∈[0,1]时 ,求 f(x)获得最大值和最小值时的 x 的值.15.解: (1)f(x)的定义域为 (-∞,+ ∞),f ′(x)=1+a -2x -3x 2.- 1- 4+3a令 f ′(x)=0,得 x 1= 3,- 1+ 4+3ax 2=3,x1<x 2,所以 f ′(x)=- 3(x -x 1)(x -x 2).当 x<x 1 或 x>x 2 时, f ′(x)<0;当 x 1<x<x 2 时, f ′(x)>0.故 f(x)在 -1- 4+3a-1+ 4+3a-∞,3 和3 ,+ ∞内单一递减,在 -1-4+3a ,-1+ 4+3a 内单一递加.33(2)因为 a>0,所以 x 1<0,x 2>0,①当 a ≥4时, x 2≥1.由(1)知, f(x)在[0 ,1]上单一递加,所以 f(x)在 x =0 和 x =1 处罚别获得最小值和最大值.②当 0<a<4 时, x 2<1.由(1)知, f(x)在[0 ,x 2] 上单一递加,在 [x 2,1]上单一递减,-1+ 4+3a所以 f(x)在 x =x 2= 3处获得最大值.又 f(0)=1,f(1)=a ,所以当 0<a<1 时, f(x)在 x =1 处获得最小值;当 a =1 时, f(x)在 x =0 和 x =1 处同时获得最小值;当 1<a<4 时, f(x)在 x =0 处获得最小值.16.[2014 ·福建卷 ] 已知函数 f(x)=e x -ax(a 为常数 )的图像与 y 轴交于点 A ,曲线 y =f(x)在点 A 处的切线斜率为- 1.(1)求 a 的值及函数 f(x)的极值;(2)证明:当 x>0 时, x2<e x;16.解:方法一: (1)由 f(x)=e x-ax,得 f ′(x)=e x-a.又 f ′(0)=1-a=- 1,得 a=2.所以 f(x)=e x-2x,f ′(x)=e x-2.令 f ′(x)=0,得 x=ln 2.当 x<ln 2 时, f ′(x)<0,f(x)单一递减;当 x>ln 2 时, f ′(x)>0,f(x)单一递加.所以当 x=ln 2 时, f(x)获得极小值,且极小值为 f(ln 2)=e ln 2-2ln 2=2-ln 4,f(x)无极大值.(2)证明:令 g(x)=e x-x2,则 g′(x)=e x-2x.由(1)得, g′(x)=f(x) ≥f(ln 2) =2-ln 4>0,故 g(x)在R上单一递加,又 g(0)=1>0,所以当 x>0 时, g(x)>g(0)>0 ,即 x2<e x.。
第3模块 第6节[知能演练]一、选择题1.若tan α=3,tan β=43,则tan(α-β)等于( )A .-3B .-13C .3D.13 解析:tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=3-431+3×43=535=13.答案:D2.已知450°<α<540°,则12+1212+12cos2α的值是 ( )A .-sin α2B .cos α2C .sin α2D .-cos α2解析:原式=12+121+cos2α2=12-12cos α=⎪⎪⎪⎪sin α2. ∵450°<α<540°,∴225°<α2<270°.∴原式=-sin α2.答案:A3.等式|sin αcos α|+12|sin 2α-cos 2α|=12成立的充要条件是( )A .α=kπ(k ∈Z )B .α=kπ2(k ∈Z )C .α=kπ4(k ∈Z )D .α=kπ8(k ∈Z )解析:由题意知:原式=12|sin2α|+12|cos2α|=12∴|sin2α|+|cos2α|=1,∴1+2|sin2αcos2α|=1. |sin4α|=0,α=kπ4(k ∈Z ).答案:C4.设M (cos πx 3+cos πx 5,sin πx 3+sin πx5)(x ∈R )为坐标平面内一点,O 为坐标原点,记f (x )=|OM |,当x 变化时,函数f (x )的最小正周期是( )A .30πB .15πC .30D .15解析:f (x )=|OM | =2+2(cos π3x cos π5x +sin π3x sin π5x )=2+2cos(π3x -π5x )=2(1+cos 215πx )=2(1+2cos 2π15x -1)=4cos 2π15x=2|cos π15x |.所以其最小正周期T =ππ15=15.答案:D 二、填空题5.求值:cos 4π8+cos 43π8+cos 45π8+cos 47π8=________.解析:原式=2⎝⎛⎭⎫cos 4π8+cos 43π8 =2⎝⎛⎭⎫cos 4π8+sin 4π8=2⎝⎛⎭⎫1-2sin 2π8cos 2π8 =2⎝⎛⎭⎫1-12sin 2π4=32. 答案:326.若锐角α、β满足(1+3tan α)(1+3tan β)=4,则α+β=________. 解析:由(1+3tan α)(1+3tan β)=4, 可得tan α+tan β1-tan αtan β=3,即tan(α+β)= 3.又α+β∈(0,π),∴α+β=π3.答案:π3三、解答题7.用tan α表示sin2α,cos2α.解:sin2α=2sin αcos α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1, cos2α=cos 2α-sin 2α=cos 2α-sin 2αsin 2α+cos 2α=1-tan 2α1+tan 2α.8.已知0<α<π4,β为f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π8的最小正周期,a =⎝⎛⎭⎫tan ⎝⎛⎭⎫α+14β,-1,b =(cos α,2),且a·b =m ,求2cos 2α+sin2(α+β)cos α-sin α的值.解:因为β为f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π8的最小正周期,故β=π. 因a·b =cos αtan ⎝⎛⎭⎫α+14β-2=m , 故cos αtan ⎝⎛⎭⎫α+π4=m +2. 由于0<α<π4,所以2cos 2α+sin2(α+β)cos α-sin α=2cos 2α+sin(2α+2π)cos α-sin α=2cos 2α+sin2αcos α-sin α=2cos α(cos α+sin α)cos α-sin α=2cos α·1+tan α1-tan α=2cos αtan ⎝⎛⎭⎫α+π4=4+2m . [高考·模拟·预测]1.函数f (x )=sin x -13-2cos x -2sin x(0≤x ≤2π)的值域为( )A .[-22,0] B .[-1,0] C .[-2,0]D .[-3,0]解析:f (x )=sin x -13-2cos x -2sin x=sin x -13-22sin(x +π4),此函数的最大值必为0,当x =0时,分子为-1,分母为1,此时函数值最小,最小值为-1,故选B.答案:B2.函数f (x )=(sin 2x +12009sin 2x )(cos 2x +12009cos 2x)的最小值是 ( )A.42009B.22009(2010-1) C.22009D.22009(2009-1) 解析:f (x )=(2009sin 4x +1)(2009cos 4x +1)20092sin 2x cos 2x=20092sin 4x cos 4x +2009(sin 4x +cos 4x )+120092sin 2x cos 2x=20092sin 4x cos 4x +2009[(sin 2x +cos 2x )2-2sin 2x cos 2x ]+120092sin 2x cos 2x=sin 2x cos 2x +201020092sin 2x cos 2x -22009 ≥22009(2010-1). 答案:B3.若sin θ2-2cos θ2=0,则tan θ=________.解析:由sin θ2-2cos θ2=0得tan θ2=2,代入二倍角公式可得tan θ=2tanθ21-tan 2θ2=-43.答案:-434.俗话说“一石激起千层浪”,小时候在水上打“水漂”的游戏一定不会忘记吧.现在一个圆形波浪实验水池的中心已有两个振动源,在t 秒内,它们引发的水面波动可分别由函数y 1=sin t 和y 2=sin(t +2π3)来描述,当这两个振动源同时开始工作时,要使原本平静的水面保持平静,则需再增加一个振动源(假设不计其他因素,则水面波动由几个函数的和表达),请你写出这个新增振动源的函数解析式:________________.解析:因为y 1+y 2+y 3=sin t +sin(t +2π3)+y 3=sin t -12sin t +32cos t +y 3=0,所以y 3=sin(t +4π3)时符合题意.本题也可为y 3=sin(t -2π3)(答案不唯一). 答案:y 3=sin(t +4π3)(答案不唯一).5.设函数f (x )=cos(2x +π3)+sin 2x .(Ⅰ)求函数f (x )的最大值和最小正周期;(Ⅱ)设A ,B ,C 为△ABC 的三个内角,若cos B =13,f (C 2)=-14,且C 为锐角,求sin A .解:(Ⅰ)f (x )=cos2x cos π3-sin2x sin π3+1-cos2x2=12cos2x -32sin2x +12-12cos2x =12-32sin2x . 所以当2x =-π2+2kπ,即x =-π4+kπ(k ∈Z )时,f (x )取得最大值,[f (x )]最大值=1+32, f (x )的最小正周期T =2π2=π,故函数f (x )的最大值为1+32,最小正周期为π.(Ⅱ)由f (C 2)=-14,即12-32sin C =-14,解得sin C =32,又C 为锐角,所以C =π3.由cos B =13求得sin B =223.因此sin A =sin[π-(B +C )]=sin(B +C ) =sin B cos C +cos B sin C =223×12+13×32=22+36. [备选精题]6.已知A ,B 是△ABC 的两个内角,向量a =(2cos A +B 2,sin A -B 2),若|a |=62.(1)证明:tan A tan B 为定值;(2)当tan C 取最大值时,求△ABC 的三个内角的大小.解:(1)由条件可知32=(62)2=|a |2=2cos 2A +B 2+sin 2A -B 2=1+cos(A +B )+1-cos(A -B )2,∴cos(A +B )=12cos(A -B ),∴3sin A sin B =cos A cos B ,∵A ,B 是△ABC 的两个内角,∴tan A tan B =13为定值.(2)tan C =-tan(A +B )=-tan A +tan B1-tan A tan B ,由(1)知tan A tan B =13,∴tan A >0,tan B >0,从而tan C =-32(tan A +tan B )≤-32·2·tan A tan B =-3, ∴取等号的条件是当且仅当tan A =tan B =33,即A =B =π6时,tan C 取得最大值,此时△ABC 的三个内角分别是π6,π6,2π3.。
【高一】高一数学上册第三章课堂练习题(附答案)一、1.方程x-1=lgx必有一个根的区间是( )A.(0.1,0.2) B.(0.2,0.3)C.(0.3,0.4)D.(0.4,0.5)[答案] A[解析] 设f(x)=x-1-lgx,f(0.1)=0.1>0,f(0.2)=0.2-1-lg0.2=0.2-lg2<0∴f(0.1)f(0.2)<0,故选A.2.实数a、b、c是图象连续不断的函数y=f(x)定义域中的三个数,且满足aA.2B.奇数C.偶数D.至少是2[答案] D[解析] 由f(a)f(b)<0 知y=f(x)在(a,b)上至少有一实根,由f(b)f(c)<0知y=f(x)在(b,c)上至少有一实根,故y=f(x)在(a,c)上至少有2实根.3.已知函数f(x)=ex-x2+8x,则在下列区间中f(x)必有零点的是( )A.(-2,-1)B.(-1,0)C.(0,1)D.(1,2)[答案] B[解析] f(-1)=1e-9<0,f(0)=e0=1>0,故f(x)在(-1,0)上有一实数解,故选B.4.某企业2021年12月份的产值是这年1月份产值的p倍,则该企业2021年年度产值的月平均增长率为( )A.pp-1B.11p-1C.11pD.p-111[答案] B[解析] 设1月份产值为a,增长率为x,则ap=a(1+x)11,∴x=11p-1,故选B.5.(09?福建文)下列函数中,与函数y=1x有相同定义域的是( )A.f(x)=lnxB.f(x)=1xC.f(x)=xD.f(x)=ex[答案] A[解析] 函数y=1x的定义域为(0,+∞),故选A.6.(09?宁夏海南文)用min{a,b,c}表示a,b,c三个数中的最小值设f(x)=min{2x,x+2,10-x}(x≥0),则f(x)的最大值为( )A.4 B.5 C.6 D.7[答案] C[解析] 由题意,可画下图:f(x)的最大值在A点,由y=x+2y=10-x,得x=4y=6,∴f(x)的最大值为6.7.对任意实数x>-1,f(x)是2x,log12(x+1)和1-x中的最大者,则f(x)的最小值( )A.在(0,1)内B.等于1C.在(1,2)内D.等于2[答案] B[解析] 在同一坐标系中,作出函数y=2x,y=log12(x+1),y=1-x的图象,由条件知f(x)的图象是图中实线部分,显见f(x)的最小值在y=2x与y=1-x交点(0,1)处取得.∴最小值为f(0)=1.8.(江门一中2021~2021高一期末)设f(x)=2x-x-4,x0是函数f(x)的一个正数零点,且x0∈(a,a+1),其中a∈N,则a=( )A.1B.2C.3D.4[答案] B[解析] 由条件知,f(a)=2a-a-4与f(a+1)=2a+1-a-5异号,取a=2,有f(2)=22-2-4<0,f(3)=23-2-5>0满足,∴a=2,故选B.二、题9.下图是某县农村养鸡行业发展规模的统计结果,那么此县养鸡只数最多的那年有________万只鸡.[答案] 31.2[解析] 2002年,30×1=30万只,2021年,26×1.2=31.2万只,2021年,22×1.4=30.8万只,2021年,18×1.6=28.8万只,2021年,14×1.8=25.2万只,2021年,10×2=20万只.10.函数y=ax2-ax+3x+1的图象与x轴有且只有一个交点,那么a的值的集合为________.[答案] {0,1,9}[解析] 当a=0时,y=3x+1的图象与x轴只有一个交点;当a≠0时,由Δ=(3-a)2-4a=0得a=1或9.三、解答题11.某公司试销一种成本单价为500元/件的新产品,规定试销时的销售单价不低于成本单价,又不高于800元/件.经试销调查,发现销售量y(件)与销售单价x(元/件),可近似看作一次函数y=kx+b的关系(如图所示).(1)根据图象,求一次函数y=kx+b的表达式;(2)设公司获得的毛利润(毛利润=销售总价-成本总价)为S元.①试用销售单价x 表示毛利润S;②试问销售单价定为多少时,该公司可获得最大毛利润?最大毛利润是多少?此时的销售量是多少?[解析] (1)由图象知,当x=600时,y=400;当x=700时,y=300,代入y=kx+b中,得400=600k+b,300=700k+b,解得k=-1,b=1 000.∴y=-x+1000(500≤x≤800).(2)销售总价=销售单价×销售量=xy,成本总价=成本单价×销售量=500y,代入求毛利润的公式,得s=xy-500y=x(-x+1000)-500(-x+1000)=-x2+1500x-500000=-(x-750)2+62500(500≤x≤800).∴当销售单价为750元/件时,可获得最大毛利润62500元,此时销售量为250件.12.2021年1月6日,我国的第13亿个小公民在北京诞生,若今后能将人口年平均递增率控制在1%,经过x年后,我国人口数为y(亿).(1)求y与x的函数关系y=f(x);(2)求函数y=f(x)的定义域;(3)判断函数f(x)是增函数还是减函数?并指出在这里函数增减有什么实际意义.[分析] 关键是理解年递增率的意义2021年人口数为13(亿)经过1年,2021年人口数为13+13×1%=13(1+1%)(亿)经过2年,2021年人口数为13(1+1%)+13(1+1%)×1%=13(1+1%)(1+1%)=13(1+1%)2(亿).经过3年,2021年人口数为13(1+1%)2+13(1+1%)2×1%=13(1+1%)3(亿).[解析] (1)由题设条件知,经过x年后我国人口总数为13(1+1%)x(亿).∴y=f(x)=13(1+1%)x.(2)∵此问题以年作为单位时间,∴此函数的定义域是N*.(3)y=13(1+1%)x是指数型函数,∵1+1%>1,13>0,∴y=13(1+1%)x是增函数,感谢您的阅读,祝您生活愉快。
第三章综合测试一、选择题(本大题共10小题,共50分)1.不等式124x ->的解集是( )A .{}2x x >B .{}2x x <C .{}3x x >D .{}3x x <2.已知234a =,2516b =,322c =,则( )A .c a b<<B .a c b<<C .c b a <<D .a b c <<3.当[]11x ∈-,时,函数()32x f x =-的值域是()A .513éùêúëû,B .[]11-,C .513éù-êúëûD .[]01,4.函数x y a b =+与函数()01y ax b a a =+¹>且且的图象可能是()A .B .C .D .5.若3x <6x --的值是( )A .3-B .3C .9-D .96.下列各式正确的是( )A 3=-B a=C .32=-D 2=7.若1a >,10b -<<,则函数x y a b =+的图象一定不经过( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限8.若函数()()201x m f x a n a a +=-¹g >,且的图象恒过点()14-,,则m n +=( )A .3B .1C .1-D .2-9.设a b >,则下列不等式一定成立的是( )A .22a b >B .11a bC .22a b >D .a b>10.函数()01xy aa -=<<的图象是()A .B .C .D .二、填空题(本大题共6小题,共30分)11.不等式142x ->的解集是________.12.三个数0.232a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,0.71.3b =,1323c ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则a ,b ,c 按由小到大顺序为________.13.不等式223112x x --⎛⎫⎪⎝⎭>的解集是________.14.已知函数()2201x y a a a -=+¹>且且恒过定点()m n ,,则m n +=________.15.1037188-⎛⎫⎛⎫-++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭________.16.若函数12x y m -+=+的图象不经过第一象限,则m 的取值范围是________.三、解答题(本大题共5小题,共70分)17.已知函数()()1x f x a a =>在区间[]12,上的最大值比最小值大2,求实数a 的值.18.已知函数()xf x a =,()()101xg x a a a ⎛⎫=¹ ⎪⎝⎭>且,()112f -=.(1)求函数()f x 和()g x 的解析式;(2)在同一坐标系中画出函数()f x 和()g x 的图象;(3)如果()()f x g x <,请直接写出x 的取值范围.19.已知()22401xxx a a a a -+¹>>且,求x 的取值范围.20.已知函数()44x x f x k -=-g ,且()03f =.(1)求不等式()47x f x -->的解集;(2)若()48x f x m -+g ≥对x ∈R 恒成立,求实数m 的取值范围.21.a ∈R ,函数()22x xaf x a-=+(1)a 的值,使得()f x 为奇函数;(2)若0a ≥且()23a f x -<对任意x ∈R 都成立,求a 的取值范围.第三章综合测试答案解析一、1.【答案】C【解析】解:不等式124x ->可化为:1222x ->,又函数2x y =为R 上的增函数,则有12x ->,解得3x >,故不等式124x ->的解集是{}3x x >.故选C.2.【答案】B【解析】解:234a =∵,2455164b ==,332424c ==,且4x y =是增函数,又234345<<,a c b ∴<<.故选B.3.【答案】C【解析】解:∵函数()32x f x =-在R 上为单调增函数,()()()11f f x f -∴≤≤,即()12323f x --≤≤.即()513f x éù∈-êúëû,.故选:C.4.【答案】D【解析】解:因为0a >,y ax b =+的图象从左到右上升,所以A 错误,对于B ,假设y ax b =+的图象正确,则0b >,0x a b +>,与x y a b =+的图象矛盾,所以B 错误;对于C ,假设y ax b =+的图象正确,则0b >,当0x =时,0a b b +>,与x y a b =+的图象矛盾,所以C 错误,故选D.5.【答案】A【解析】解:若3x <,则3x -<0,60x -<,636363x x x x x --=---=-+-=-,故选:A.6.【答案】C【解析】解:A 3==,B a =,D 2=-,故正确的是:C ,故选:C.7.【答案】D【解析】解:由1a >可得函数x y a =单调递增,且过第一、二象限,10b -∵<<,01b ∴<<,x y a =的图象向下平移b 个单位即可得到x y a b =+的图象,x y a b =+∴的图象一定在第一、二、三象限,一定不经过第四象限,故选:D.8.【答案】C【解析】解:∵函数()()201x m f x a n a a +=⨯-¹>,且的图象恒过点()14-,,10m -=∴,且124m a n --=g ,解得1m =,2n =-,1m n +=-∴,故选:C.9.【答案】A【解析】解:对B ,C ,D 选项,当1a =,2b =-时,不等式a b >,11a b,22a b >不成立,则B ,C ,D错误;对A 选项,因为函数2x y =在R 上单调递增,a b >,所以22a b >,则A 正确.故选A.10.【答案】A【解析】解:1xxy aa -⎛⎫== ⎪⎝⎭,易知函数为偶函数,01a ∵<<,1a1∴>,故当0x >时,函数为增函数,当0x <时,函数为减函数,当0x =时,函数有最小值,最小值为1,且指数函数为凹函数,故选A.二、11.【答案】1322⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,【解析】解:由142x ->得112112x x ⎧-⎪⎪⎨⎪--⎪⎩><,解得32x >或12x <,因此不等式142x ->的解集是1322⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,.故答案为1322⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,.12.【答案】10.230.723 1.332-⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<<【解析】解:0.20.23223-⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭∵,因为指数函数23xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭为减函数,10.23230132-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴<<<,0.701.3 1.31=∵>,10.230.723 1.332-⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴<<,故答案为:10.230.723 1.332-⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<<.13.【答案】()13-,14.【答案】515.【答案】π【解析】解:原式()133123123πππ--=++-=++-=.故答案为π.16.【答案】2m -≤三、17.【答案】解:当1a >时,函数()x f x a =在区间[]12,上是增函数,()()min 1f x f a ==∴,()()2max 2f x f a ==,由题意知22a a -=,解得2a =,1a -<(舍弃),故a 的值为:2.18.【答案】(1)解:()112f -=∵.1112a a -==∴.2a =∴,所以()2xf x =,()12xg x ⎛⎫= ⎪⎝⎭.(2)两个函数在同一坐标系的图象如图:(3)由图象知当0x =时,()()f x g x =,若()()f x g x <,则x <0,即不等式的解集为()0-∞,.19.【答案】解:当01a <<时,x y a =为减函数,则不等式224xxx a a -+>可化为:224x x x -+<,即2340x x --<,解得:()14x ∈-,,当1a >时,x y a =为增函数,则不等式224xxx a a -+>可化为:224x x x -+>,即2340x x -->,解得:()()14x ∈-∞-+∞ ,,20.【答案】(1)解:由()013f k =-=,得4k =.所以()444x x f x -=-g ,()7x f x -->4即44447x x x ----g >,即442470x x --+g g >,令()40x t t =>,得24720t t +->,即()()4120t t -+>,因为20t +>,所以14t >,即144x ->,所以x >-1,所以原不等式的解集为()1-+∞,.(2)()48x f x m -+g ≥即44448x x x m ---+g g ≥,所以()()22448414415x x x m --=--g ≤,当0x =时,()24415x --取得最小值5-.因为()48x f x m -+g ≥对x ∈R 恒成立,所以5m -≤,即实数m 的取值范围是(]5-∞-,.21.【答案】(1)解:函数()22x x af x a-=+为奇函数,即()1001af a -==+,解得1a =,()2121x x f x -=+∴,定义域为R ,且满足()()21122112x xx xf x f x -----===-++,()f x ∴是定义域R 上的奇函数;即1a =时,()f x 定义域R 上的奇函数;(2)不等式()23a f x -<化为2223x x a a a --+,0a ≥时,20x a +>,所以不等式化为()()()3222x x a a a --+<,即()252x a a a +-g >;要使该不等式对任意x ∈R 都成立,由0a ≥且20x >,所以50a -≤,即5a ≥即可;所以a 的取值范围是5a ≥.。
第3章 第1节时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题7分,共42分) 1. 已知cos α=-64,则sin α等于( ) A. 12 B. -104C.104D. ±104答案:D解析:∵sin 2α+cos 2α=1,∴sin 2α=1-(-64)2=58,当α是第二象限角时,sin α=104;当α是第三象限角时,sin α=-104.故选D. 2. 已知sin α=45,cos α=35,则角2α所在的象限是( )A. 第一象限B. 第二象限C. 第三象限D. 第四象限答案:B解析:由sin α=45,cos α=35知,2kπ+π4<α<2kπ+π2,k ∈Z ,∴4kπ+π2<2α<4kπ+π,k ∈Z ,∴角2α所在的象限是第二象限.故选B.3. [2012·江西上饶四校联考]已知角α的终边上一点的坐标为(sin 5π6,cos 5π6),则角α的最小正值为( )A. 5π6 B. 2π3 C. 5π3D. 11π6 答案:C 解析:由于sin 5π6=12,cos 5π6=-32,所以点(12, -32)在第四象限,且tan α=-3,α∈(0,2π),所以α=5π3,故选C. 4.已知sin α是方程5x 2-7x -6=0的根,且α是第三象限角,则sin (-α-3π2)cos (3π2-α)tan 2(π-α)cos (π2-α)sin (π2+α)=( )A.916 B. -916C. -34D. 34答案:B解析:∵方程5x 2-7x -6=0的根为x 1=2,x 2=-35,由题知sin α=-35,∴cos α=-45,tan α=34,∴原式=cos α(-sin α)tan 2αsin αcos α=-tan 2α=-916.5. [2012·河北石家庄一模]已知α∈(0,π),且sin α+cos α=22,则sin α-cos α的值为( ) A. - 2 B. -62C. 2D.62答案:D解析:由sin α+cos α=22>0,可得sin α-cos α>0. (sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=12,则2sin αcos α=-12;(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=32,所以sin α-cos α=62. 6. 已知tan θ>1,且sin θ+cos θ<0,则cos θ的取值范围是( ) A .(-22,0) B .(-1,-22) C .(0,22) D .(22,1) 答案:A解析:依题意,结合三角函数线进行分析可知,2kπ+5π4<θ<2kπ+3π2,k ∈Z ,因此-22<cos θ<0,选A.二、填空题(每小题7分,共21分)7.已知角α的终边落在直线y =-3x (x <0)上,则|sin α|sin α-|cos α|cos α=________.答案:2解析:因为角α的终边落在直线y =-3x (x <0)上,所以角α是第二象限角,因此sin α>0,cos α<0, 故|sin α|sin α-|cos α|cos α=sin αsin α--cos αcos α=1+1=2. 8. [2012·山东潍坊模拟]已知sin α+3cos α3cos α-sin α=5,则sin 2α-sin αcos α的值是__________.答案:25解析:由sin α+3cos α3cos α-sin α=5,得tan α+33-tan α=5,即tan α=2.所以sin 2α-sin αcos α=sin 2α-sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan 2α-tan αtan 2α+1=25.9. [2012·重庆一诊]如图,一条螺旋线是用以下方法画成:△ABC 是边长为1的正三角形,曲线CA 1,A 1A 2,A 2A 3分别是以A 、B 、C 为圆心,AC 、BA 1、CA 2为半径画的弧,曲线CA 1A 2A 3称为螺旋线旋转一圈.然后又以A 为圆心,AA 3为半径画弧,这样画到第n 圈,则所得螺旋线的长度l n =________(用弧度制表示即可).答案:(3n 2+n )π解析:依题意得,自开始起,每段弧的长度依次是2π3×1,2π3×2,2π3×3,…,因此画到第n 圈时,所得螺旋线的长度是l n =2π3(1+2+3+…+3n )=(3n 2+n )π.三、解答题(10、11题12分、12题13分) 10. 已知0<α<π2,sin α=45.(1)求sin 2α+sin2αcos 2α+cos2α的值;(2)求tan(α-5π4)的值.解:∵0<α<π2,sin α=45,∴cos α=35,tan α=43,(1)sin 2α+sin2αcos 2α+cos2α=sin 2α+2sin αcos α2cos 2α-sin 2α=tan 2α+2tan α2-tan 2α=(43)2+2×432-(43)2=20.(2)tan(α-5π4)=tan α-11+tan α=43-11+43=17.11. [2012·江苏泰兴]已知sin(π-α)-cos(π+α)= 23(π2<α<π).求下列各式的值: (1)sin α-cos α;(2)sin 3(π2-α)+cos 3(π2+α).解:由sin(π-α)-cos(π+α)=23, 得sin α+cos α=23,① 将①两边平方,得1+2sin α·cos α=29,故2sin α·cos α=-79.又π2<α<π,∴sin α>0,cos α<0. (1)(sin α-cos α)2=1-2sin α·cos α=1-(-79)=169,∴sin α-cos α=43.(2)sin 3(π2-α)+cos 3(π2+α)=cos 3α-sin 3α=(cos α-sin α)(cos 2α+cos α·sin α+sin 2α)=-43×(1-718)=-2227.12. [2012·广东湛江测试一]已知函数f (x )=cos x ·1+sin x1-sin x+sin x ·1+cos x1-cos x.(1)当x ∈(-π2,0)时,化简f (x )的解析式,并求f (-π4)的值;(2)当x ∈(π2,π)时,求函数f (x )的值域.解:f (x )=cos x ·1+sin x1-sin x+sin x ·1+cos x1-cos x=cos x ·(1+sin x )2cos 2x +sin x ·(1+cos x )2sin 2x=cos x ·1+sin x |cos x |+sin x ·1+cos x|sin x |.(1)当x ∈(-π2,0)时,f (x )=sin x -cos x ,故f (-π4)=- 2.(2)当x ∈(π2,π)时,|cos x |=-cos x ,|sin x |=sin x ,故f (x )=cos x ·1+sin x -cos x +sin x ·1+cos xsin x=cos x -sin x =2cos(x +π4),当x ∈(π2,π)时,x +π4∈(3π4,5π4),所以-1≤cos(x +π4)<-22,函数f (x )的值域是[-2,-1).。
2021届高一数学上册课堂练习题3(答案)本文导航 1、首页2、***一、选择题1.下列以x为自变量的函数中,是指数函数的是()A.y=(3)xB.y=ex(e=2.71828)C.y=4xD.y=ax+2(x0且a1)[答案] B2.函数f(x)=(x5)0+(x2)12的定义域是()A.{x|xR,且x5,x2}B.{x|x2}C.{x|x5}D.{x|25}[答案] D[解析] 由题意得:x50,x2且x5.3.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x0时,f(x)=(13)x,那么f(12)的值是()A.33B.3C.3D.9[答案] C[解析] f(12)=f(12)=(13)12=3.4.函数f(x)=ax(a0且a1)满足f(2)=81,则f(12)的值为()A.13B.3C.13D.3[答案] C[解析] f(2)=a2=81 ∵a0,a=96.若2x+2x=5,则4x+4x的值是()A.29B.27C.25D.23[答案] D[解析] 4x+4x=(2x+2x)22=23.7.下列函数中,值域为R+的是()A.y=413xB.y=(14)12xC.y=(14)x1D.y=14x[答案] B[解析] y=413x的值域为{y|y0且y1}y=(14)x1的值域为{y|y0}y=14x的值域为{y|01},故选B.8.当0[答案] D[解析] 0本文导航 1、首页2、***二、填空题9.下图的曲线C1、C2、C3、C4是指数函数y=ax的图象,而a{22,12,3,},则图象C1、C2、C3、C4对应的函数的底数依次是______、________、________、________.[答案] 22、12、、3[解析] 由底数变化引起指数函数图象的变化规律可知,C2的底数10.如果x=3,y=384,那么 =______.[答案] 32n3[解析] 原式==32n3.11.若函数y=f(x)的定义域是(1,3),则f(3x)的定义域是________.[答案] (1,0)[解析] 因为函数y=f(x)定义域是(1,3),所以要使函数y=f(3x)有意义,应有13,即1(13)x3,又因为指数函数y=(13)x在R上单调递减,且(13)0=1,(13)1=3,所以1 12.如果x0,比较xyyx与xxyy的大小结果为________. [答案] xyyx[解析] xyyxxxyy=xyyxyyxx=xyxyxy=xyyx.∵x0,yx0,xy1,0xyyx三、解答题13.根据已知条件求值:(1)已知x+1x=4,求x3+x3的值.(2)已知a2x=21,求a3xa3xaxax的值.[解析] (1)∵x+1x=4两边平方得x2+1x2=14x3+1x3=(x+1x)(x2+1x21)=4(141)=52.(2)a3xa3xaxax=a2x+1+a2x=(21)+1+121=22+1.14.求使不等式(1a)x28a2x成立的x的集合(其中a0且a1). [解析] 原不等式等价于ax2+8a2x.(1)当a1时,上面的不等式等价于x2+82x,即x22x80,解得2(2)当0x2+82x,即x22x80,解得x2或x4.原不等式的解集为:当a1时为{x|24}.15.某商品的市场日需求量Q1和日产量Q2均为价格p的函数,且Q1=288(12)p+12,Q2=62p,日成本C关于日产量Q2的关系为C=10+13Q2.(1)当Q1=Q2时的价格为均衡价格,求均衡价格p;(2)当Q1=Q2时日利润y最大,求y.[解析] (1)当Q1=Q2时,即288(12)p+12=62p,令2p=t,代入得2881t+12=6t,所以t22t48=0,解得t=8或t=6,因为t=2p0,所以t=8,所以2p=8,所以p=3.(2)日利润y=pQ2C=pQ2(10+13Q2)=(p13)Q210,所以y=(p13)62p10.当Q1=Q2时,p=3,代入得y=118.答:当Q1=Q2时,均衡价格为3,此时日利润为118.16.函数f(x)=2x(ax2+bx+c)满足f(x+1)f(x)=2xx2(xR),求常数a、b、c的值.[解析] 由题设ax2+(4a+b)x+2a+2b+c=x2由待定系数法a=14a+b=02a+2b+c=0,a=1,b=4,c=6.。
高一数学题库第一篇:函数1.什么是函数?2.函数的符号表示和含义是什么?3.什么是定义域、值域和像?4.如何判断一个点是否在函数的图象上?5.什么是奇函数和偶函数?6.如何判断一个函数的奇偶性?7.如何求函数的反函数?8.什么是复合函数?9.如何求复合函数的值?10.如何求反函数的导数?函数是指从一个集合到另一个集合的一种映射关系。
在数学中,函数是指在每一种可能的输入值上,都能够确定一个唯一的输出值的规则。
函数可以用符号表示,它们的符号表示通常是y=f(x),其中x是输入,y是输出,f是规则。
定义域指函数自变量的取值范围,值域指函数因变量的取值范围,像是函数的所有可能取值的集合。
判断一个点是否在函数的图象上,可以用这个点的坐标值带入函数的方程中计算,如果结果等于y,则该点在函数图象上。
函数被称为奇函数,当且仅当f(−x)=−f(x),即函数的图象以原点对称;函数被称为偶函数,当且仅当f(−x)=f(x),即函数的图象以y轴为对称轴。
判断一个函数的奇偶性,可以用f(x)与f(−x)的关系来判断。
如果f(x)=f(−x),则函数为偶函数;如果f(−x)=−f(x),则函数为奇函数。
反函数是指与原函数互相操作,使得两个函数的输出与输入对调。
反函数可以用f(x)=y表示,并且f的反函数可以表示为y=f−1(x)。
求反函数的导数的公式是(f−1)′(x)=1/f′(f−1(x))。
复合函数是指一个函数作为另一个函数的输入,即一个函数的输出作为另一个函数的输入。
例如,当f(x)=x+2,g(x)=x−3时,复合函数为(f◦g)(x)=f(g(x))=x-1。
对于复合函数的求值,可以先计算内部函数g(x)的值,将其结果代入到外部函数f(x)中进行计算。
复合函数的求导规则是(g◦f)′(x)=g′(f(x))×f′(x)。
第二篇:极限1.什么是极限?有什么作用?2.什么是数列极限?3.数列极限的收敛性和发散性有什么区别?4.什么是函数的极限?5.如何用极限定义函数的连续性?6.什么是夹逼定理?如何应用夹逼定理?7.如何用极限证明函数性质?8.什么是无穷小?如何判断一个函数是否为无穷小?9.什么是无穷小的等价无穷小?在数学中,极限是指一个值趋近于一个特定值的过程。
高一数学课堂练习[3.2017.3.12]学号⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽姓名⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽得分⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽[当你错过太阳而流泪,你也将错过群星了。
----泰戈尔](1) 已知4sin ,(0,),5ααπ=∈ 则tan α = ⎽⎽⎽⎽⎽.(2)若扇形的周长为16,圆心角为2 rad ,则扇形面积为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.(3)如果()t a n παπαπ+=-<<⎛⎝ ⎫⎭⎪34322,则cos πα2+⎛⎝ ⎫⎭⎪=______.(4)化简:57sin(9)tan()cot()22cos(4)tan(15)παπαπαπαπα+⋅+⋅-=--⋅+ ⎽⎽⎽⎽⎽.(5)已知α为△ABC 内角,且满足1sin cos 5αα+=,则△ABC 形状为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.(6) 已知11sin sin ,cos cos 23αβαβ+=-=,则)cos(βα+= . 7. 凸函数的性质定理为:如果函数)(x f 在区间D 上是凸函数,则对D 内的任意n x x x ,,,21 ,有n x f x f x f n )()()(21+++ 12()n x x x f n+++≤L .x x f sin )(=在区间),0(π上是凸函数,则在ABC ∆中,sin sin sin A B C ++的最大值为 .(8)己知锐角α终边上一点A 的坐标为(2sin3,2cos3)-,则角α的弧度数为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽. 9. 已知0cos 2cos sin sin 622=-+αααα,求αtan 和α2sin .10. 化简:223cos (3)tan(3)sin()2tan(5)cot(3)sin ()2πααππαπαππαα-⋅--⋅--⋅-⋅-.11. 已知354sin cos 41345ππαβ⎛⎫⎛⎫+=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,且4π-<α<4π,4π<β<43π求()cos αβ-.12. 是否存在锐角α和β, 使得①322πβα=+②32tan 2tan -=⋅βα同时成立?若存在,试求出α和β的值;若不存在,请说明理由.高一数学课堂练习[3B.2017.3.12]学号⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽姓名⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽得分⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽[当你错过太阳而流泪,你也将错过群星了。
3-3 指数函数基 础 巩 固一、选择题1.若函数y =(1-a )x 在R 上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(0,1)C .(-∞,1)D .(-1,1)[答案] B[解析] ∵函数y =(1-a )x 在(-∞,+∞)上是减函数, ∴0<1-a <1,∴0<a <1.2.函数y =2-x的图像是下图中的( )[答案] B[解析] ∵y =2-x=(12)x,∴函数y =(12)x是减函数,且过点(0,1),故选B.3.函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫23x 2-2x 的单调递增区间是()A .(-∞,0]B .[0,+∞)C .(-∞,1]D .[1,+∞)[答案] C[解析] 令u =x 2-2x =(x -1)2-1,当x ≤1时,u =x 2-2x 是减函数;当x ≥1时,u =x 2-2x 是增函数,而y =⎝ ⎛⎭⎪⎫23u为减函数, 故当x ≤1时,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫23x 2-2x为增函数.4.已知集合M ={-1,1},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12<2x +1<4,x ∈Z ,则M ∩N等于( )A .{-1,1}B .{-1}C .{0}D .{-1,0}[答案] B[解析] 解法一:(排除法)M ∩N ⊆M ,故排除C 、D ; x =1时,2x +1=4则1∉N ,排除A.故选B. 解法二:∵12<2x +1<4,∴-2<x <1.又∵x ∈Z ,∴x =-1,0.∴N ={-1,0},∴M ∩N ={-1}.故选B.5.(2011·湖北文)若定义在R 上的偶函数f (x )和奇函数g (x )满足f (x )+g (x )=e x ,则g (x )=( )A .e x -e -x B.12(e x +e -x ) C.12(e -x -e x) D.12(e x -e -x ) [答案] D[解析] 本题考查了函数的奇偶性,用-x 代x ,联立求g (x ).由f (x )+g (x )=e x 知f (-x )+g (-x )=e -x ,而f (x ),g (x )分别为偶函数,奇函数, 则f (x )=f (-x ),g (x )=-g (-x ),所以有⎩⎪⎨⎪⎧f (x )+g (x )=ex f (x )-g (x )=e -x解得g (x )=12(e x -e -x).6.函数y =a x 在[0,1]上最大值与最小值的和为3,则a 等于( )A.12 B .2 C .4 D.14 [答案] B[解析] 当0<a <1时,显然不合题意,故由已知得a >1,当x =0时,y min =a 0=1,当x =1时,y max =a 1=a ,又∵1+a =3,∴a =2.故正确答案为B. 二、填空题 7.函数f (x )=a x 2+2x -3+m (a >1)恒过点(1,10),则m =________.[答案] 9[解析] ∵函数f (x )=ax 2+2x -3+m (a >1)恒过点(1,10),∴10=a 0+m ,∴m =9.8.函数y =的定义域是__________,值域为__________.[答案] [-1,2] [24,1][解析] 由-x 2+x +2≥0得-1≤x ≤2, 此时-x 2+x +2∈[0,94]∴u =-x 2+x +2∈[0,32],∴y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12u∈[24,1]. 三、解答题9.求下列函数的值域和单调区间. (1)y =(12)-x 2+2x;(2)y =4x -2x +1+3,x ∈(-∞,1].[分析] 这两个小题均以指数函数形式出现但都是由两个函数复合而成.(1)中y =(12)u ,u =-x 2+2x ;(2)中y =t 2-2t +3,t =2x .先考虑其定义域,再求其值域.求单调区间可由复合函数的单调性来确定.[解析] (1)设u =-x 2+2x .∵y =(12)u,u =-x 2+2x 的定义域都是R ,∴y=(12)-x2+2x的定义域为R,∵u=-x2+2x=-(x-1)2+1≤1,∴(12)u≥(12)1,∴函数的值域为[12,+∞).u=-(x-1)2+1在(-∞,1]上单调递增,在[1,+∞)上单调递减.又∵y=(12)u是减函数,∴y=(12)-x2+2x的单调递减区间为(-∞,1],单调递增区间为[1,+∞).(2)y=22x-2·2x+3,令t=2x,x∈(-∞,1],∴t∈(0,2],∴y=t2-2t+3=(t-1)2+2.当t=1时,y min=2;当t=2时,y max=22-2×2+3=3.∴函数值域为[2,3].当1≤t≤2时,1≤2x≤2,0≤x≤1,当0<t<1时,0<2x<1,x<0,∵y=(t-1)2+2在[1,2]上递增,t=2x在[0,1]上递增,∴y=22x-2·2x+3的单调递增区间为[0,1];∵y=(t-1)2+2在(0,1)上递减,t=2x在(-∞,0)上递增,∴y=22x-2·2x+3的单调递减区间为(-∞,0).能 力 提 升一、选择题1.(2011·福建文)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于( )A .-3B .-1C .1D .3[答案] A[解析] 本题考查分段函数求值.∵f (1)=21=2,∴由f (a )+f (1)=0知 f (a )=-2. 当a >0时 2a =-2不成立. 当a <0时a +1=-2,a =-3. 2.(2012·武穴高一检测)定义运算a *b =⎩⎪⎨⎪⎧a (a ≤b )b (b <a ),如1]( )A .(0,1)B .(0,+∞)C .[1,+∞)D .(0,1][答案] D[解析] 由题意知函数f (x )的图像如图,∴函数的值域为(0,1],故选D. 二、填空题3.已知a =5-12,函数f (x )=a x ,若实数m ,n 满足f (m )>f (n ),则m ,n 的大小关系为________.[答案] m <n[解析] ∵a =5-12,∴0<a <1,函数f (x )=a x 在x ∈R 上是单调递减的且f (m )>f (n ),∴m <n . 4.若函数y =m ·3x -1-1m ·3x -1+1的定义域为R ,则实数m 的取值范围是________.[答案] [0,+∞)[解析] 要使函数y =m ·3x -1-1m ·3-+1的定义域为R ,则对于任意实数x ,都有m ·3x -1+1≠0,即m ≠-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -1.而⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -1>0,∴m ≥0. 故所求m 的取值范围是m ≥0,即m ∈[0,+∞). 三、解答题5.设f (x )=4x4x +2,若0<a <1,试求:(1)f (a )+f (1-a )的值;(2)f (11001)+f (21001)+f (31001)+…+f (10001001)的值.[解析] (1)f (a )+f (1-a )=4a 4a +2+41-a41-a +2=4a4a +2+44a44a +2=4a 4a +2+44+2·4a =4a 4a +2+22+4a =4a +24a +2=1. (2)f (11001)+f (21001)+f (31001)+…+f (10001001)=[f (11001)+f (10001001)]+[f (21001)+f (9991001)]+…+[f (5001001)+f (5011001)]=500×1=500. 6.是否存在实数m ,使得函数f (x )=x 2·3x -m 3x +m为奇函数?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.[分析] 先假设存在使条件成立的m 的值,根据题目要求列方程求解,再检验.[解析] 因为g (x )=x 2为R 上的偶函数,所以要使f (x )为奇函数,只需h (x )=3x -m 3x +m 为奇函数即可.假设存在实数m 使h (x )为奇函数,由h (x )+h (-x )=0,即3x -m 3x +m +3-x -m 3-x +m =0,3x -m 3x +m +1-m ·3x 1+m ·3x =0.去分母,得 (3x -m )(1+m ·3x )+(3x +m )(1-m ·3x )=0. 整理,得2·3x ·(1-m 2)=0,解得m =±1.经检验,当m =±1时,f (x )为奇函数. 故存在m =±1,使函数f (x )为奇函数. 7.已知f (x )=10x -10-x 10x +10-x . (1)判断函数f (x )的奇偶性; (2)证明f (x )是定义域内的增函数; (3)求f (x )的值域.[分析] 本题是一道综合题,需利用函数的有关性质,如单调性、奇偶性等知识解决.[解析] (1)∵f (x )的定义域为R ,且f (-x )=10-x -10x 10-x +10x=-f (x ),∴f (x )是奇函数.(2)证法1:f (x )=10x -10-x 10x +10-x =102x -1102x+1=1-2102x +1. 令x 2>x 1,则Δx =x 2-x 1>0,。
第3章 第3节时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题7分,共42分)1. [2012·太原部分重点中学联考]设函数y =3sin(2x +φ)(0<φ<π,x ∈R )的图像关于直线x =π3对称,则φ等于( ) A. π6 B. π3 C. 2π3D. 5π6答案:D解析:由题意知,2×π3+φ=kπ+π2,所以φ=kπ-π6,又0<φ<π,故当k =1时,φ=5π6,选D.2. [2012·西安八校联考]将函数f (x )=3sin2x +cos2x 的图像向左平移π6个单位得到函数g (x )的图像,则函数g (x )是( )A. 周期为π的奇函数B. 周期为π的偶函数C. 周期为2π的奇函数D. 周期为2π的偶函数 答案:B解析:依题意知,f (x )=2sin(2x +π6),g (x )=f (x +π6)=2sin[2(x +π6)+π6]=2sin(2x +π2)=2cos2x ,因此有g (-x )=2cos2(-x )=2cos2x =g (x ),即函数g (x )是偶函数,最小正周期是2π2=π,选B.3. 如图,弹簧挂着小球作上下振动,时间t (s )与小球相对平衡位置(即静止的位置)的高度h (cm)之间的函数关系式是h =4sin(6πt +π3)(t ∈[0,+∞)),则小球最高点与最低点的距离、每秒能往复振动的次数分别为( )A .4、3B .8、3C .8、2πD .4、2π答案:B解析:∵在关系式h =4sin(6πt +π3)中,振幅A =4,周期T =2π6π=13,∴小球最高点与最低点的距离d =2A =8,每秒能往复振动的次数f =1T=3.选择B.4. [2012·天津联考]已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图像如图所示,则y =f (x )的图像可由函数g (x )=sin x 的图像 ( )A. 先把各点的横坐标缩短到原来的12倍,再向右平移π12个单位B. 先把各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移π12个单位C. 先把各点的横坐标缩短到原来的12倍,再向左平移π6个单位D. 先把各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移π6个单位答案:A解析:由图可知,A =1,14T =7π12-π3=π4,所以T =π,因此ω=2,把点(π3,1)代入函数f (x )=sin(2x +φ)结合|φ|<π2得,φ=-π6,所以f (x )=sin(2x -π6),为得到该函数的图像只需将函数g (x )=sin x 的图像上各点的横坐标缩短到原来的12倍,再向右平移π12个单位即可,故选A.5. 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图像如图所示,则函数f (x )的解析式为( )A. f (x )=12sin(12x +π4)B. f (x )=2sin(12x +3π4)C. f (x )=2sin(2x +π4)D. f (x )=12sin(2x +3π4)答案:B解析:观察图像知,A =2,T =4π,则ω=2πT =12.f (x )=2sin(12x +φ),因为当x =π2时,f (x )=0,所以12×π2+φ=kπ,k ∈Z ,又0<φ<π,所以φ=3π4.所以f (x )=2sin(12x +3π4).6. [2012·山西忻州市联考]设函数f (x )=3sin(ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<π2)的图像关于直线x =2π3对称,它的周期是π,则( ) A. f (x )的图像过点(0,12)B. f (x )在[π12,2π3]上是减函数C. f (x )的一个对称中心是(5π12,0)D. 将f (x )的图像向右平移|φ|个单位得到函数y =3sin ωx 的图像 答案:C解析:依题意知ω=2,且函数f (x )在x =2π3处取得最值,即sin(4π3+φ)=±1,所以4π3+φ=kπ+π2,k ∈Z ,即φ=kπ-5π6,k ∈Z ,又-π2<φ<π2,则φ=π6,因此f (x )=3sin(2x +π6).验证可知,A ,B ,D 均不正确,只有C 正确,故选C. 二、填空题(每小题7分,共21分)7. [2012·江苏南通一模]函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (x ∈R ),又f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值等于π2,则正数ω的值为__________.答案:1解析:f (x )=sin ωx +3cos ωx =2sin(ωx +π3),由f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值等于π2可知,T 4=π2,T =2π,所以ω=1.8. [2012·福建质检]已知将函数f (x )=2sin π3x 的图像向左平移1个单位长度,然后向上平移2个单位长度后得到的图像与函数y =g (x )的图像关于直线x =1对称,则函数g (x )=__________.答案:2sin π3x +2解析:将f (x )=2sin π3x 的图像向左平移1个单位长度后得到y =2sin[π3(x +1)]的图像,向上平移2个单位长度后得到y =2sin[π3(x +1)]+2的图像,又因为其与函数y =g (x )的图像关于直线x =1对称,所以y =g (x )=2sin[π3(2-x +1)]+2=2sin[π3(3-x )]+2=2sin(π-π3x )+2=2sin π3x +2.9. [2012·江苏扬州]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y =a +A cos[π6(x -6)](x =1,2,3,…,12)来表示,已知6月份的月平均气温最高,为28℃,12月份的月平均气温最低,为18℃,则10月份的平均气温值为__________℃.答案:20.5解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +A =28,a -A =18,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =23,A =5,∴y =23+5cos[π6(x -6)],x =10时,y =23+5×(-12)=20.5.三、解答题(10、11题12分、12题13分) 10. 已知函数f (x )=cos 2x -2sin x cos x -sin 2x . (1)作出函数f (x )在区间[0,π]上的图像.(2)求函数f (x )在区间[-π2,0]上的最大值和最小值.解:(1)f (x )=cos 2x -2sin x cos x -sin 2x =cos2x -sin2x =2cos(2x +π4).列表:(2)∵-π2≤x ≤0,∴-34π≤2x +π4≤π4.故当2x +π4=-34π,即x =-π2时,f (x )有最小值,f (x )min =-1;当2x +π4=0,即x =-π8时,f (x )有最大值,f (x )max = 2.即f (x )在[-π2,0]上的最小值为-1,最大值为 2.11. [2012·皖南八校一模]已知直线y =2与函数f (x )=2sin 2ωx +23sin ωx cos ωx -1(ω>0)的图像的两个相邻交点之间的距离为π.(1)求f (x )的解析式,并求出f (x )的单调递增区间;(2)将函数f (x )的图像向左平移π4个单位得到函数g (x )的图像,求函数g (x )的最大值及g (x )取得最大值时x 的取值集合.解:(1)f (x )=2sin 2ωx +23sin ωx cos ωx -1=1-cos2ωx +3sin2ωx -1 =2sin(2ωx -π6).由题意可知函数的周期T =2π2ω=π,即ω=1,所以f (x )=2sin(2x -π6). 令2kπ-π2≤2x -π6≤2kπ+π2,其中k ∈Z ,解得kπ-π6≤x ≤kπ+π3,其中k ∈Z ,即f (x )的单调递增区间为 [kπ-π6,kπ+π3],k ∈Z .(2)g (x )=f (x +π4)=2sin[2(x +π4)-π6]=2sin(2x +π3),则g (x )的最大值为2, 此时有2sin(2x +π3)=2,即sin(2x +π3)=1,即2x +π3=2kπ+π2,其中k ∈Z .解得x =kπ+π12(k ∈Z ),所以当g (x )取得最大值时x 的取值集合为 {x |x =kπ+π12,k ∈Z }. 12. [2012·江苏南通一模]如图,某市准备在道路EF 的一侧修建一条运动比赛道,赛道的前一部分为曲线段FBC ,该曲线段是函数y =A sin(ωx +2π3)(A >0,ω>0),x ∈[-4,0]时的图像,且图像的最高点为B (-1,2).赛道的中间部分为长3千米的直线跑道CD ,且CD ∥EF ,赛道的后一部分是以O 为圆心的一段圆弧D E .(1)求ω的值和∠DOE 的大小;(2)若要在圆弧赛道所对应的扇形ODE 区域内建一个“矩形草坪”,矩形的一边在道路EF 上,一个顶点在半径OD 上,另外一个顶点P 在圆弧D E 上,且∠POE =θ,求当“矩形草坪”的面积取最大值时θ的值.解:(1)由条件,得A =2,T4=3.∵T =2πω,∴ω=π6.∴曲线段FBC 的解析式为y =2sin(π6x +2π3).当x =0时,y =OC = 3.又CD =3,∴∠COD =π4,即∠DOE =π4.(2)由(1),可知OD = 6.又易知当“矩形草坪”的面积最大时,点P 在D E 上,故OP = 6.设∠POE =θ,0<θ≤π4,“矩形草坪”的面积为S =6sin θ(6cos θ-6sin θ)=6(sin θcos θ-sin 2θ) =6(12sin2θ+12cos2θ-12)=32sin(2θ+π4)-3.∵0<θ≤π4,故当2θ+π4=π2,即θ=π8时,S 取得最大值.。