近五年高考数学函数及其图像真题及其答案
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函数与导数一、单选题1.(2024·全国)已知函数为f (x )=-x 2-2ax -a ,x <0e x+ln (x +1),x ≥0,在R 上单调递增,则a 取值的范围是()A.(-∞,0]B.[-1,0]C.[-1,1]D.[0,+∞)2.(2024·全国)已知函数为f (x )的定义域为R ,f (x )>f (x -1)+f (x -2),且当x <3时f (x )=x ,则下列结论中一定正确的是()A.f (10)>100B.f (20)>1000C.f (10)<1000D.f (20)<100003.(2024·全国)设函数f (x )=a (x +1)2-1,g (x )=cos x +2ax ,当x ∈(-1,1)时,曲线y =f (x )与y =g (x )恰有一个交点,则a =()A.-1B.12C.1D.24.(2024·全国)设函数f (x )=(x +a )ln (x +b ),若f (x )≥0,则a 2+b 2的最小值为()A.18B.14C.12D.15.(2024·全国)曲线f x =x 6+3x -1在0,-1 处的切线与坐标轴围成的面积为()A.16B.32C.12D.-326.(2024·全国)函数f x =-x 2+e x -e -x sin x 在区间[-2.8,2.8]的大致图像为()A. B.C. D.7.(2024·全国)设函数f x =e x +2sin x1+x 2,则曲线y =f x 在0,1 处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为()A.16B.13C.12D.238.(2024·北京)已知x 1,y 1 ,x 2,y 2 是函数y =2x图象上不同的两点,则下列正确的是()A.log 2y 1+y 22>x 1+x22 B.log 2y 1+y 22<x 1+x22C.log 2y 1+y 22>x 1+x 2D.log 2y 1+y 22<x 1+x 29.(2024·天津)下列函数是偶函数的是()A.y=e x-x2x2+1B.y=cos x+x2x2+1C.y=e x-xx+1D.y=sin x+4xe|x|10.(2024·天津)若a=4.2-0.3,b=4.20.3,c=log4.20.2,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>cB.b>a>cC.c>a>bD.b>c>a11.(2024·上海)下列函数f x 的最小正周期是2π的是()A.sin x+cos xB.sin x cos xC.sin2x+cos2xD.sin2x-cos2x12.(2024·上海)已知函数f(x)的定义域为R,定义集合M=x0x0∈R,x∈-∞,x0,f x <f x0,在使得M =-1,1的所有f x 中,下列成立的是()A.存在f x 是偶函数B.存在f x 在x=2处取最大值C.存在f x 是严格增函数D.存在f x 在x=-1处取到极小值二、多选题13.(2024·全国)设函数f(x)=(x-1)2(x-4),则()A.x=3是f(x)的极小值点B.当0<x<1时,f(x)<f x2C.当1<x<2时,-4<f(2x-1)<0D.当-1<x<0时,f(2-x)>f(x)14.(2024·全国)设函数f(x)=2x3-3ax2+1,则()A.当a>1时,f(x)有三个零点B.当a<0时,x=0是f(x)的极大值点C.存在a,b,使得x=b为曲线y=f(x)的对称轴D.存在a,使得点1,f1为曲线y=f(x)的对称中心三、填空题15.(2024·全国)若曲线y=e x+x在点0,1处的切线也是曲线y=ln(x+1)+a的切线,则a=.16.(2024·全国)已知a>1,1log8a -1log a4=-52,则a=.17.(2024·全国)曲线y=x3-3x与y=-x-12+a在0,+∞上有两个不同的交点,则a的取值范围为.18.(2024·天津)若函数f x =2x2-ax-ax-2+1有唯一零点,则a的取值范围为.19.(2024·上海)已知f x =x,x>01,x≤0,则f3 =.四、解答题20.(2024·全国)已知函数f(x)=ln x2-x+ax+b(x-1)3(1)若b=0,且f (x)≥0,求a的最小值;(2)证明:曲线y=f(x)是中心对称图形;(3)若f (x )>-2当且仅当1<x <2,求b 的取值范围.21.(2024·全国)已知函数f (x )=e x -ax -a 3.(1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点1,f (1) 处的切线方程;(2)若f (x )有极小值,且极小值小于0,求a 的取值范围.22.(2024·全国)已知函数f x =a x -1 -ln x +1.(1)求f x 的单调区间;(2)若a ≤2时,证明:当x >1时,f x <e x -1恒成立.23.(2024·全国)已知函数f x =1-ax ln 1+x -x .(1)当a =-2时,求f x 的极值;(2)当x ≥0时,f x ≥0恒成立,求a 的取值范围.24.(2024·北京)已知f x =x +k ln 1+x 在t ,f t t >0 处切线为l .(1)若切线l 的斜率k =-1,求f x 单调区间;(2)证明:切线l 不经过0,0 ;(3)已知k =1,A t ,f t ,C 0,f t ,O 0,0 ,其中t >0,切线l 与y 轴交于点B 时.当2S △ACO =15S △ABO ,符合条件的A 的个数为?(参考数据:1.09<ln3<1.10,1.60<ln5<1.61,1.94<ln7<1.95)25.(2024·天津)设函数f x =x ln x .(1)求f x 图象上点1,f 1 处的切线方程;(2)若f x ≥a x -x 在x ∈0,+∞ 时恒成立,求a 的取值范围;(3)若x 1,x 2∈0,1 ,证明f x 1 -f x 2 ≤x 1-x 2 12.26.(2024·上海)若f x =log a x (a >0,a ≠1).(1)y =f x 过4,2 ,求f 2x -2 <f x 的解集;(2)存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列,求a 的取值范围.27.(2024·上海)对于一个函数f x 和一个点M a ,b ,令s x =(x -a )2+f x -b 2,若P x 0,f x 0 是s x取到最小值的点,则称P 是M 在f x 的“最近点”.(1)对于f (x )=1x(x >0),求证:对于点M 0,0 ,存在点P ,使得点P 是M 在f x 的“最近点”;(2)对于f x =e x ,M 1,0 ,请判断是否存在一个点P ,它是M 在f x 的“最近点”,且直线MP 与y =f (x )在点P 处的切线垂直;(3)已知y =f (x )在定义域R 上存在导函数f (x ),且函数g (x )在定义域R 上恒正,设点M 1t -1,f t -g t ,M 2t +1,f t +g t .若对任意的t ∈R ,存在点P 同时是M 1,M 2在f x 的“最近点”,试判断f x 的单调性.参考答案:1.B【分析】根据二次函数的性质和分界点的大小关系即可得到不等式组,解出即可.【解析】因为f x 在R上单调递增,且x≥0时,f x =e x+ln x+1单调递增,则需满足--2a2×-1≥0-a≤e0+ln1,解得-1≤a≤0,即a的范围是[-1,0].故选:B.2.B【分析】代入得到f(1)=1,f(2)=2,再利用函数性质和不等式的性质,逐渐递推即可判断.【解析】因为当x<3时f(x)=x,所以f(1)=1,f(2)=2,又因为f(x)>f(x-1)+f(x-2),则f(3)>f(2)+f(1)=3,f(4)>f(3)+f(2)>5,f(5)>f(4)+f(3)>8,f(6)>f(5)+f(4)>13,f(7)>f(6)+f(5)>21,f(8)>f(7)+f(6)>34,f(9)>f(8)+f(7)>55,f(10)>f(9)+f(8)>89,f(11)>f(10)+f(9)>144,f(12)>f(11)+f(10)>233,f(13)>f(12)+f(11)>377f(14)>f(13)+f(12)>610,f(15)>f(14)+f(13)>987,f(16)>f(15)+f(14)>1597>1000,则依次下去可知f(20)>1000,则B正确;且无证据表明ACD一定正确.故选:B.【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用f(1)=1,f(2)=2,再利用题目所给的函数性质f(x)>f(x-1)+ f(x-2),代入函数值再结合不等式同向可加性,不断递推即可.3.D【分析】解法一:令F x =ax2+a-1,G x =cos x,分析可知曲线y=F(x)与y=G(x)恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y轴上,即可得a=2,并代入检验即可;解法二:令h x =f(x)-g x ,x∈-1,1,可知h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即可得a=2,并代入检验即可.【解析】解法一:令f(x)=g x ,即a(x+1)2-1=cos x+2ax,可得ax2+a-1=cos x,令F x =ax2+a-1,G x =cos x,原题意等价于当x∈(-1,1)时,曲线y=F(x)与y=G(x)恰有一个交点,注意到F x ,G x 均为偶函数,可知该交点只能在y轴上,可得F0 =G0 ,即a-1=1,解得a=2,若a=2,令F x =G x ,可得2x2+1-cos x=0因为x∈-1,1,则2x2≥0,1-cos x≥0,当且仅当x=0时,等号成立,可得2x2+1-cos x≥0,当且仅当x=0时,等号成立,则方程2x2+1-cos x=0有且仅有一个实根0,即曲线y=F(x)与y=G(x)恰有一个交点,所以a=2符合题意;综上所述:a=2.解法二:令h x =f(x)-g x =ax2+a-1-cos x,x∈-1,1,原题意等价于h x 有且仅有一个零点,因为h -x =a -x 2+a -1-cos -x =ax 2+a -1-cos x =h x ,则h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即h 0 =a -2=0,解得a =2,若a =2,则h x =2x 2+1-cos x ,x ∈-1,1 ,又因为2x 2≥0,1-cos x ≥0当且仅当x =0时,等号成立,可得h x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,即h x 有且仅有一个零点0,所以a =2符合题意;故选:D .4.C【分析】解法一:由题意可知:f (x )的定义域为-b ,+∞ ,分类讨论-a 与-b ,1-b 的大小关系,结合符号分析判断,即可得b =a +1,代入可得最值;解法二:根据对数函数的性质分析ln (x +b )的符号,进而可得x +a 的符号,即可得b =a +1,代入可得最值.【解析】解法一:由题意可知:f (x )的定义域为-b ,+∞ ,令x +a =0解得x =-a ;令ln (x +b )=0解得x =1-b ;若-a ≤-b ,当x ∈-b ,1-b 时,可知x +a >0,ln x +b <0,此时f (x )<0,不合题意;若-b <-a <1-b ,当x ∈-a ,1-b 时,可知x +a >0,ln x +b <0,此时f (x )<0,不合题意;若-a =1-b ,当x ∈-b ,1-b 时,可知x +a <0,ln x +b <0,此时f (x )>0;当x ∈1-b ,+∞ 时,可知x +a ≥0,ln x +b ≥0,此时f (x )≥0;可知若-a =1-b ,符合题意;若-a >1-b ,当x ∈1-b ,-a 时,可知x +a 0,ln x +b 0,此时f (x )<0,不合题意;综上所述:-a =1-b ,即b =a +1,则a 2+b 2=a 2+a +1 2=2a +12 2+12≥12,当且仅当a =-12,b =12时,等号成立,所以a 2+b 2的最小值为12;解法二:由题意可知:f (x )的定义域为-b ,+∞ ,令x +a =0解得x =-a ;令ln (x +b )=0解得x =1-b ;则当x ∈-b ,1-b 时,ln x +b <0,故x +a ≤0,所以1-b +a ≤0;x ∈1-b ,+∞ 时,ln x +b >0,故x +a ≥0,所以1-b +a ≥0;故1-b +a =0,则a 2+b 2=a 2+a +1 2=2a +12 2+12≥12,当且仅当a =-12,b =12时,等号成立,所以a 2+b 2的最小值为12.故选:C .【点睛】关键点点睛:分别求x +a =0、ln (x +b )=0的根,以根和函数定义域为临界,比较大小分类讨论,结合符号性分析判断.5.A【分析】先求出切线方程,再求出切线的截距,从而可求面积.【解析】f x =6x 5+3,所以f 0 =3,故切线方程为y =3(x -0)-1=3x -1,故切线的横截距为13,纵截距为-1,故切线与坐标轴围成的面积为12×1×13=16故选:A .6.B【分析】利用函数的奇偶性可排除A 、C ,代入x =1可得f 1 >0,可排除D .【解析】f -x =-x 2+e -x -e x sin -x =-x 2+e x -e -x sin x =f x ,又函数定义域为-2.8,2.8 ,故该函数为偶函数,可排除A 、C ,又f 1 =-1+e -1e sin1>-1+e -1e sin π6=e 2-1-12e >14-12e>0,故可排除D .故选:B .7.A【分析】借助导数的几何意义计算可得其在点0,1 处的切线方程,即可得其与坐标轴交点坐标,即可得其面积.【解析】fx =ex+2cos x 1+x 2 -e x +2sin x ⋅2x1+x 22,则f0 =e 0+2cos0 1+0 -e 0+2sin0 ×01+02=3,即该切线方程为y -1=3x ,即y =3x +1,令x =0,则y =1,令y =0,则x =-13,故该切线与两坐标轴所围成的三角形面积S =12×1×-13 =16.故选:A .8.A【分析】根据指数函数和对数函数的单调性结合基本不等式分析判断AB ;举例判断CD 即可.【解析】由题意不妨设x 1<x 2,因为函数y =2x 是增函数,所以0<2x 1<2x 2,即0<y 1<y 2,对于选项AB :可得2x1+2x 22>2x 1·2x 2=2x 1+x 22,即y 1+y 22>2x 1+x 22>0,根据函数y =log 2x 是增函数,所以log 2y 1+y 22>log 22x 1+x22=x 1+x22,故A 正确,B 错误;对于选项C :例如x 1=0,x 2=1,则y 1=1,y 2=2,可得log 2y 1+y 22=log 232∈0,1 ,即log 2y 1+y 22<1=x 1+x 2,故C 错误;对于选项D :例如x 1=-1,x 2=-2,则y 1=12,y 2=14,可得log 2y 1+y 22=log 238=log 23-3∈-2,-1 ,即log 2y 1+y 22>-3=x 1+x 2,故D 错误,故选:A .9.B【分析】根据偶函数的判定方法一一判断即可.【解析】对A ,设f x =e x -x 2x 2+1,函数定义域为R ,但f -1 =e -1-12,f 1 =e -12,则f -1 ≠f 1 ,故A 错误;对B ,设g x =cos x +x 2x 2+1,函数定义域为R ,且g -x =cos -x +-x 2-x 2+1=cos x +x 2x 2+1=g x ,则g x 为偶函数,故B 正确;对C ,设h x =e x -xx +1,函数定义域为x |x ≠-1 ,不关于原点对称,则h x 不是偶函数,故C 错误;对D ,设φx =sin x +4x e |x |,函数定义域为R ,因为φ1 =sin1+4e ,φ-1 =-sin1-4e ,则φ1 ≠φ-1 ,则φx 不是偶函数,故D 错误.故选:B .10.B【分析】利用指数函数和对数函数的单调性分析判断即可.【解析】因为y =4.2x 在R 上递增,且-0.3<0<0.3,所以0<4.2-0.3<4.20<4.20.3,所以0<4.2-0.3<1<4.20.3,即0<a <1<b ,因为y =log 4.2x 在(0,+∞)上递增,且0<0.2<1,所以log 4.20.2<log 4.21=0,即c <0,所以b >a >c ,故选:B 11.A【分析】根据辅助角公式、二倍角公式以及同角三角函数关系并结合三角函数的性质一一判断即可 .【解析】对A ,sin x +cos x =2sin x +π4,周期T =2π,故A 正确;对B ,sin x cos x =12sin2x ,周期T =2π2=π,故B 错误;对于选项C ,sin 2x +cos 2x =1,是常值函数,不存在最小正周期,故C 错误;对于选项D ,sin 2x -cos 2x =-cos2x ,周期T =2π2=π,故D 错误,故选:A .12.B【分析】对于ACD 利用反证法并结合函数奇偶性、单调性以及极小值的概念即可判断,对于B ,构造函数f x =-2,x <-1x ,-1≤x ≤11,x >1即可判断.【解析】对于A ,若存在y =f (x )是偶函数, 取x 0=1∈[-1,1],则对于任意x ∈(-∞,1),f (x )<f (1), 而f (-1)=f (1), 矛盾, 故A 错误;对于B ,可构造函数f x =-2,x <-1,x ,-1≤x ≤1,1,x >1,满足集合M =-1,1 ,当x <-1时,则f x =-2,当-1≤x ≤1时,f x ∈-1,1 ,当x >1时,f x =1,则该函数f x 的最大值是f 2 ,则B 正确;对C ,假设存在f x ,使得f x 严格递增,则M =R ,与已知M =-1,1 矛盾,则C 错误;对D ,假设存在f x ,使得f x 在x =-1处取极小值,则在-1的左侧附近存在n ,使得f n >f -1 ,这与已知集合M 的定义矛盾,故D 错误;故选:B .13.ACD【分析】求出函数f x 的导数,得到极值点,即可判断A ;利用函数的单调性可判断B ;根据函数f x 在1,3 上的值域即可判断C ;直接作差可判断D .【解析】对A ,因为函数f x 的定义域为R ,而f x =2x -1 x -4 +x -1 2=3x -1 x -3 ,易知当x ∈1,3 时,f x <0,当x ∈-∞,1 或x ∈3,+∞ 时,f x >0函数f x 在-∞,1 上单调递增,在1,3 上单调递减,在3,+∞ 上单调递增,故x =3是函数f x 的极小值点,正确;对B ,当0<x <1时,x -x 2=x 1-x >0,所以1>x >x 2>0,而由上可知,函数f x 在0,1 上单调递增,所以f x >f x 2 ,错误;对C ,当1<x <2时,1<2x -1<3,而由上可知,函数f x 在1,3 上单调递减,所以f 1 >f 2x -1 >f 3 ,即-4<f 2x -1 <0,正确;对D ,当-1<x <0时,f (2-x )-f (x )=1-x 2-2-x -x -1 2x -4 =x -1 22-2x >0,所以f (2-x )>f (x ),正确;故选:ACD .14.AD【分析】A 选项,先分析出函数的极值点为x =0,x =a ,根据零点存在定理和极值的符号判断出f (x )在(-1,0),(0,a ),(a ,2a )上各有一个零点;B 选项,根据极值和导函数符号的关系进行分析;C 选项,假设存在这样的a ,b ,使得x =b 为f (x )的对称轴,则f (x )=f (2b -x )为恒等式,据此计算判断;D 选项,若存在这样的a ,使得(1,3-3a )为f (x )的对称中心,则f (x )+f (2-x )=6-6a ,据此进行计算判断,亦可利用拐点结论直接求解.【解析】A 选项,f (x )=6x 2-6ax =6x (x -a ),由于a >1,故x ∈-∞,0 ∪a ,+∞ 时f (x )>0,故f (x )在-∞,0 ,a ,+∞ 上单调递增,x ∈(0,a )时,f (x )<0,f (x )单调递减,则f (x )在x =0处取到极大值,在x =a 处取到极小值,由f (0)=1>0,f (a )=1-a 3<0,则f (0)f (a )<0,根据零点存在定理f (x )在(0,a )上有一个零点,又f (-1)=-1-3a <0,f (2a )=4a 3+1>0,则f (-1)f (0)<0,f (a )f (2a )<0,则f (x )在(-1,0),(a ,2a )上各有一个零点,于是a >1时,f (x )有三个零点,A 选项正确;B 选项,f (x )=6x (x -a ),a <0时,x ∈(a ,0),f (x )<0,f (x )单调递减,x ∈(0,+∞)时f (x )>0,f (x )单调递增,此时f (x )在x =0处取到极小值,B 选项错误;C 选项,假设存在这样的a ,b ,使得x =b 为f (x )的对称轴,即存在这样的a ,b 使得f (x )=f (2b -x ),即2x 3-3ax 2+1=2(2b -x )3-3a (2b -x )2+1,根据二项式定理,等式右边(2b -x )3展开式含有x 3的项为2C 33(2b )0(-x )3=-2x 3,于是等式左右两边x 3的系数都不相等,原等式不可能恒成立,于是不存在这样的a ,b ,使得x =b 为f (x )的对称轴,C 选项错误;D 选项,方法一:利用对称中心的表达式化简f (1)=3-3a ,若存在这样的a ,使得(1,3-3a )为f (x )的对称中心,则f (x )+f (2-x )=6-6a ,事实上,f (x )+f (2-x )=2x 3-3ax 2+1+2(2-x )3-3a (2-x )2+1=(12-6a )x 2+(12a -24)x +18-12a ,于是6-6a =(12-6a )x 2+(12a -24)x +18-12a即12-6a =012a -24=018-12a =6-6a,解得a =2,即存在a =2使得(1,f (1))是f (x )的对称中心,D 选项正确.方法二:直接利用拐点结论任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,f (x )=2x 3-3ax 2+1,f (x )=6x 2-6ax ,f (x )=12x -6a ,由f (x )=0⇔x =a 2,于是该三次函数的对称中心为a 2,f a2,由题意(1,f (1))也是对称中心,故a2=1⇔a =2,即存在a =2使得(1,f (1))是f (x )的对称中心,D 选项正确.故选:AD【点睛】结论点睛:(1)f (x )的对称轴为x =b ⇔f (x )=f (2b -x );(2)f (x )关于(a ,b )对称⇔f (x )+f (2a -x )=2b ;(3)任何三次函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 都有对称中心,对称中心是三次函数的拐点,对称中心的横坐标是f (x )=0的解,即-b 3a ,f -b3a 是三次函数的对称中心15.ln2【分析】先求出曲线y =e x +x 在0,1 的切线方程,再设曲线y =ln x +1 +a 的切点为x 0,ln x 0+1 +a ,求出y ,利用公切线斜率相等求出x 0,表示出切线方程,结合两切线方程相同即可求解.【解析】由y =e x +x 得y =e x +1,y |x =0=e 0+1=2,故曲线y =e x +x 在0,1 处的切线方程为y =2x +1;由y =ln x +1 +a 得y =1x +1,设切线与曲线y =ln x +1 +a 相切的切点为x 0,ln x 0+1 +a ,由两曲线有公切线得y =1x 0+1=2,解得x 0=-12,则切点为-12,a +ln 12 ,切线方程为y =2x +12 +a +ln 12=2x +1+a -ln2,根据两切线重合,所以a -ln2=0,解得a =ln2.故答案为:ln216.64【分析】将log 8a ,log a 4利用换底公式转化成log 2a 来表示即可求解.【解析】由题1log 8a -1log a 4=3log 2a -12log 2a =-52,整理得log 2a 2-5log 2a -6=0,⇒log 2a =-1或log 2a =6,又a >1,所以log 2a =6=log 226,故a =26=64故答案为:64.17.-2,1【分析】将函数转化为方程,令x 3-3x =-x -1 2+a ,分离参数a ,构造新函数g x =x 3+x 2-5x +1,结合导数求得g x 单调区间,画出大致图形数形结合即可求解.【解析】令x 3-3x =-x -1 2+a ,即a =x 3+x 2-5x +1,令g x =x 3+x 2-5x +1x >0 ,则g x =3x 2+2x -5=3x +5 x -1 ,令g x =0x >0 得x =1,当x ∈0,1 时,g x <0,g x 单调递减,当x ∈1,+∞ 时,g x >0,g x 单调递增,g 0 =1,g 1 =-2,因为曲线y =x 3-3x 与y =-x -1 2+a 在0,+∞ 上有两个不同的交点,所以等价于y =a 与g x 有两个交点,所以a ∈-2,1.故答案为:-2,1 18.-3,-1 ∪1,3【分析】结合函数零点与两函数的交点的关系,构造函数g x =2x 2-ax 与h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a,则两函数图象有唯一交点,分a =0、a >0与a <0进行讨论,当a >0时,计算函数定义域可得x ≥a 或x ≤0,计算可得a ∈0,2 时,两函数在y 轴左侧有一交点,则只需找到当a ∈0,2 时,在y 轴右侧无交点的情况即可得;当a <0时,按同一方式讨论即可得.【解析】令f x =0,即2x 2-ax =ax -2 -1,由题可得x 2-ax ≥0,当a =0时,x ∈R ,有2x 2=-2 -1=1,则x =±22,不符合要求,舍去;当a >0时,则2x 2-ax =ax -2 -1=ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a,即函数g x =2x 2-ax 与函数h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a有唯一交点,由x 2-ax ≥0,可得x ≥a 或x ≤0,当x ≤0时,则ax -2<0,则2x 2-ax =ax -2 -1=1-ax ,即4x 2-4ax =1-ax 2,整理得4-a 2 x 2-2ax -1=2+a x +1 2-a x -1 =0,当a =2时,即4x +1=0,即x =-14,当a ∈0,2 ,x =-12+a 或x =12-a>0(正值舍去),当a ∈2,+∞ 时,x =-12+a <0或x =12-a<0,有两解,舍去,即当a ∈0,2 时,2x 2-ax -ax -2 +1=0在x ≤0时有唯一解,则当a ∈0,2 时,2x 2-ax -ax -2 +1=0在x ≥a 时需无解,当a ∈0,2 ,且x ≥a 时,由函数h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a关于x =2a 对称,令h x =0,可得x =1a 或x =3a ,且函数h x 在1a ,2a上单调递减,在2a ,3a上单调递增,令g x =y =2x 2-ax ,即x -a 2 2a 24-y 2a 2=1,故x ≥a 时,g x 图象为双曲线x2a 24-y 2a2=1右支的x 轴上方部分向右平移a2所得,由x2a 24-y 2a2=1的渐近线方程为y =±aa 2x =±2x ,即g x 部分的渐近线方程为y =2x -a 2,其斜率为2,又a ∈0,2 ,即h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a在x ≥2a 时的斜率a ∈0,2 ,令g x =2x 2-ax =0,可得x =a 或x =0(舍去),且函数g x 在a ,+∞ 上单调递增,故有1a <a 3a>a,解得1<a <3,故1<a <3符合要求;当a <0时,则2x 2-ax =ax -2 -1=ax -3,x ≤2a1-ax ,x >2a,即函数g x =2x 2-ax 与函数h x =ax -3,x ≤2a1-ax ,x >2a有唯一交点,由x 2-ax ≥0,可得x ≥0或x ≤a ,当x ≥0时,则ax -2<0,则2x 2-ax =ax -2 -1=1-ax ,即4x 2-4ax =1-ax 2,整理得4-a 2 x 2-2ax -1=2+a x +1 2-a x -1 =0,当a =-2时,即4x -1=0,即x =14,当a ∈-2,0 ,x =-12+a <0(负值舍去)或x =12-a0,当a ∈-∞,2 时,x =-12+a >0或x =12-a>0,有两解,舍去,即当a ∈-2,0 时,2x 2-ax -ax -2 +1=0在x ≥0时有唯一解,则当a ∈-2,0 时,2x 2-ax -ax -2 +1=0在x ≤a 时需无解,当a ∈-2,0 ,且x ≤a 时,由函数h x =ax -3,x ≤2a1-ax ,x >2a关于x =2a 对称,令h x =0,可得x =1a 或x =3a ,且函数h x 在2a ,1a上单调递减,在3a ,2a上单调递增,同理可得:x ≤a 时,g x 图象为双曲线x 2a 24-y 2a 2=1左支的x 轴上方部分向左平移a2所得,g x 部分的渐近线方程为y =-2x +a 2,其斜率为-2,又a ∈-2,0 ,即h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a在x <2a 时的斜率a ∈-2,0 ,令g x =2x 2-ax =0,可得x =a 或x =0(舍去),且函数g x 在-∞,a 上单调递减,故有1a >a 3a<a,解得-3<a <-1,故-3<a <-1符合要求;综上所述,a ∈-3,-1 ∪1,3 .故答案为:-3,-1 ∪1,3 .【点睛】关键点点睛:本题关键点在于将函数f x 的零点问题转化为函数g x =2x 2-ax 与函数h x =ax -3,x ≥2a1-ax ,x <2a的交点问题,从而可将其分成两个函数研究.19.3【分析】利用分段函数的形式可求f 3 .【解析】因为f x =x ,x >01,x ≤0, 故f 3 =3,故答案为:3.20.(1)-2(2)证明见解析(3)b ≥-23【分析】(1)求出f x min =2+a 后根据f (x )≥0可求a 的最小值;(2)设P m ,n 为y =f x 图象上任意一点,可证P m ,n 关于1,a 的对称点为Q 2-m ,2a -n 也在函数的图像上,从而可证对称性;(3)根据题设可判断f 1 =-2即a =-2,再根据f (x )>-2在1,2 上恒成立可求得b ≥-23.【解析】(1)b =0时,f x =ln x2-x+ax ,其中x ∈0,2 ,则f x =1x +12-x =2x 2-x+a ,x ∈0,2 ,因为x 2-x ≤2-x +x 2 2=1,当且仅当x =1时等号成立,故f x min =2+a ,而f x ≥0成立,故a +2≥0即a ≥-2,所以a 的最小值为-2.,(2)f x =ln x2-x+ax +b x -1 3的定义域为0,2 ,设P m ,n 为y =f x 图象上任意一点,P m ,n 关于1,a 的对称点为Q 2-m ,2a -n ,因为P m ,n 在y =f x 图象上,故n =ln m2-m+am +b m -1 3,而f 2-m =ln 2-m m +a 2-m +b 2-m -1 3=-ln m2-m +am +b m -1 3 +2a ,=-n +2a ,所以Q 2-m ,2a -n 也在y =f x 图象上,由P 的任意性可得y =f x 图象为中心对称图形,且对称中心为1,a .(3)因为f x >-2当且仅当1<x<2,故x=1为f x =-2的一个解,所以f1 =-2即a=-2,先考虑1<x<2时,f x >-2恒成立.此时f x >-2即为lnx2-x+21-x+b x-13>0在1,2上恒成立,设t=x-1∈0,1,则ln t+11-t-2t+bt3>0在0,1上恒成立,设g t =ln t+11-t-2t+bt3,t∈0,1,则g t =21-t2-2+3bt2=t2-3bt2+2+3b1-t2,当b≥0,-3bt2+2+3b≥-3b+2+3b=2>0,故g t >0恒成立,故g t 在0,1上为增函数,故g t >g0 =0即f x >-2在1,2上恒成立.当-23≤b<0时,-3bt2+2+3b≥2+3b≥0,故g t ≥0恒成立,故g t 在0,1上为增函数,故g t >g0 =0即f x >-2在1,2上恒成立.当b<-23,则当0<t<1+23b<1时,g t <0故在0,1+2 3b上g t 为减函数,故g t <g0 =0,不合题意,舍;综上,f x >-2在1,2上恒成立时b≥-2 3 .而当b≥-23时,而b≥-23时,由上述过程可得g t 在0,1递增,故g t >0的解为0,1,即f x >-2的解为1,2.综上,b≥-2 3 .【点睛】思路点睛:一个函数不等式成立的充分必要条件就是函数不等式对应的解,而解的端点为函数对一个方程的根或定义域的端点,另外,根据函数不等式的解确定参数范围时,可先由恒成立得到参数的范围,再根据得到的参数的范围重新考虑不等式的解的情况.21.(1)e-1x-y-1=0(2)1,+∞【分析】(1)求导,结合导数的几何意义求切线方程;(2)解法一:求导,分析a≤0和a>0两种情况,利用导数判断单调性和极值,分析可得a2+ln a-1>0,构建函数解不等式即可;解法二:求导,可知f (x)=e x-a有零点,可得a>0,进而利用导数求f x 的单调性和极值,分析可得a2+ln a-1>0,构建函数解不等式即可.【解析】(1)当a=1时,则f(x)=e x-x-1,f (x)=e x-1,可得f(1)=e-2,f (1)=e-1,即切点坐标为1,e-2,切线斜率k=e-1,所以切线方程为y-e-2=e-1x-1,即e-1x-y-1=0.(2)解法一:因为f(x)的定义域为R,且f (x)=e x-a,若a≤0,则f (x)≥0对任意x∈R恒成立,可知f (x )在R 上单调递增,无极值,不合题意;若a >0,令f (x )>0,解得x >ln a ;令f (x )<0,解得x <ln a ;可知f (x )在-∞,ln a 内单调递减,在ln a ,+∞ 内单调递增,则f (x )有极小值f ln a =a -a ln a -a 3,无极大值,由题意可得:f ln a =a -a ln a -a 3<0,即a 2+ln a -1>0,构建g a =a 2+ln a -1,a >0,则g a =2a +1a>0,可知g a 在0,+∞ 内单调递增,且g 1 =0,不等式a 2+ln a -1>0等价于g a >g 1 ,解得a >1,所以a 的取值范围为1,+∞ ;解法二:因为f (x )的定义域为R ,且f (x )=e x -a ,若f (x )有极小值,则f (x )=e x -a 有零点,令f (x )=e x -a =0,可得e x =a ,可知y =e x 与y =a 有交点,则a >0,若a >0,令f (x )>0,解得x >ln a ;令f (x )<0,解得x <ln a ;可知f (x )在-∞,ln a 内单调递减,在ln a ,+∞ 内单调递增,则f (x )有极小值f ln a =a -a ln a -a 3,无极大值,符合题意,由题意可得:f ln a =a -a ln a -a 3<0,即a 2+ln a -1>0,构建g a =a 2+ln a -1,a >0,因为则y =a 2,y =ln a -1在0,+∞ 内单调递增,可知g a 在0,+∞ 内单调递增,且g 1 =0,不等式a 2+ln a -1>0等价于g a >g 1 ,解得a >1,所以a 的取值范围为1,+∞ .22.(1)见解析(2)见解析【分析】(1)求导,含参分类讨论得出导函数的符号,从而得出原函数的单调性;(2)先根据题设条件将问题可转化成证明当x >1时,e x -1-2x +1+ln x >0即可.【解析】(1)f (x )定义域为(0,+∞),f (x )=a -1x =ax -1x当a ≤0时,f (x )=ax -1x <0,故f (x )在(0,+∞)上单调递减;当a >0时,x ∈1a,+∞ 时,f (x )>0,f (x )单调递增,当x ∈0,1a时,f (x )<0,f (x )单调递减.综上所述,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递减;a >0时,f (x )在1a ,+∞ 上单调递增,在0,1a上单调递减.(2)a ≤2,且x >1时,e x -1-f (x )=e x -1-a (x -1)+ln x -1≥e x -1-2x +1+ln x ,令g (x )=e x -1-2x +1+ln x (x >1),下证g (x )>0即可.g (x )=e x -1-2+1x ,再令h (x )=g (x ),则h (x )=e x -1-1x2,显然h (x )在(1,+∞)上递增,则h (x )>h (1)=e 0-1=0,即g (x )=h (x )在(1,+∞)上递增,故g (x)>g (1)=e0-2+1=0,即g(x)在(1,+∞)上单调递增,故g(x)>g(1)=e0-2+1+ln1=0,问题得证23.(1)极小值为0,无极大值.(2)a≤-12【分析】(1)求出函数的导数,根据导数的单调性和零点可求函数的极值.(2)求出函数的二阶导数,就a≤-12、-12<a<0、a≥0分类讨论后可得参数的取值范围.【解析】(1)当a=-2时,f(x)=(1+2x)ln(1+x)-x,故f (x)=2ln(1+x)+1+2x1+x-1=2ln(1+x)-11+x+1,因为y=2ln(1+x),y=-11+x+1在-1,+∞上为增函数,故f (x)在-1,+∞上为增函数,而f (0)=0,故当-1<x<0时,f (x)<0,当x>0时,f (x)>0,故f x 在x=0处取极小值且极小值为f0 =0,无极大值.(2)f x =-a ln1+x+1-ax1+x-1=-a ln1+x-a+1x1+x,x>0,设s x =-a ln1+x-a+1x1+x,x>0,则s x =-ax+1-a+11+x2=-a x+1+a+11+x2=-ax+2a+11+x2,当a≤-12时,sx >0,故s x 在0,+∞上为增函数,故s x >s0 =0,即f x >0,所以f x 在0,+∞上为增函数,故f x ≥f0 =0.当-12<a<0时,当0<x<-2a+1a时,sx <0,故s x 在0,-2a+1 a上为减函数,故在0,-2a+1a上s x <s0 ,即在0,-2a+1 a上f x <0即f x 为减函数,故在0,-2a+1 a上f x <f0 =0,不合题意,舍.当a≥0,此时s x <0在0,+∞上恒成立,同理可得在0,+∞上f x <f0 =0恒成立,不合题意,舍;综上,a≤-1 2 .【点睛】思路点睛:导数背景下不等式恒成立问题,往往需要利用导数判断函数单调性,有时还需要对导数进一步利用导数研究其符号特征,处理此类问题时注意利用范围端点的性质来确定如何分类.24.(1)单调递减区间为(-1,0),单调递增区间为(0,+∞).(2)证明见解析(3)2【分析】(1)直接代入k=-1,再利用导数研究其单调性即可;(2)写出切线方程y-f(t)=1+k1+t(x-t)(t>0),将(0,0)代入再设新函数F(t)=ln(1+t)-t1+t,利用导数研究其零点即可;(3)分别写出面积表达式,代入2S △ACO =15S ABO 得到13ln (1+t )-2t -15t1+t=0,再设新函数h (t )=13ln (1+t )-2t -15t1+t(t >0)研究其零点即可.【解析】(1)f (x )=x -ln (1+x ),f (x )=1-11+x =x1+x(x >-1),当x ∈-1,0 时,f x <0;当x ∈0,+∞ ,f x >0;∴f (x )在(-1,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.则f (x )的单调递减区间为(-1,0),单调递增区间为(0,+∞).(2)f (x )=1+k 1+x ,切线l 的斜率为1+k1+t,则切线方程为y -f (t )=1+k1+t (x -t )(t >0),将(0,0)代入则-f (t )=-t 1+k 1+t,f (t )=t 1+k1+t ,即t +k ln (1+t )=t +t k 1+t ,则ln (1+t )=t 1+t ,ln (1+t )-t1+t =0,令F (t )=ln (1+t )-t1+t,假设l 过(0,0),则F (t )在t ∈(0,+∞)存在零点.F (t )=11+t -1+t -t (1+t )2=t(1+t )2>0,∴F (t )在(0,+∞)上单调递增,F (t )>F (0)=0,∴F (t )在(0,+∞)无零点,∴与假设矛盾,故直线l 不过(0,0).(3)k =1时,f (x )=x +ln (1+x ),f (x )=1+11+x =x +21+x>0.S △ACO =12tf (t ),设l 与y 轴交点B 为(0,q ),t >0时,若q <0,则此时l 与f (x )必有交点,与切线定义矛盾.由(2)知q ≠0.所以q >0,则切线l 的方程为y -t -ln t +1 =1+11+t x -t ,令x =0,则y =q =y =ln (1+t )-tt +1.∵2S △ACO =15S ABO ,则2tf (t )=15t ln (1+t )-t t +1,∴13ln (1+t )-2t -15t 1+t =0,记h (t )=13ln (1+t )-2t -15t1+t(t >0),∴满足条件的A 有几个即h (t )有几个零点.h(t )=131+t -2-15(t +1)2=13t +13-2t 2+2t +1 -15(t +1)2=2t 2+9t -4(t +1)2=(-2t +1)(t -4)(t +1)2,当t ∈0,12 时,h t <0,此时h t 单调递减;当t ∈12,4 时,h t >0,此时h t 单调递增;当t ∈4,+∞ 时,h t <0,此时h t 单调递减;因为h (0)=0,h 120,h (4)=13ln5-20 13×1.6-20=0.8>0,h (24)=13ln25-48-15×2425=26ln5-48-725<26×1.61-48-725=-20.54<0,所以由零点存在性定理及h (t )的单调性,h (t )在12,4 上必有一个零点,在(4,24)上必有一个零点,综上所述,h (t )有两个零点,即满足2S ACO =15S ABO 的A 有两个.【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是采用的是反证法,转化为研究函数零点问题.25.(1)y =x -1(2)2(3)证明过程见解析【分析】(1)直接使用导数的几何意义;(2)先由题设条件得到a =2,再证明a =2时条件满足;(3)先确定f x 的单调性,再对x 1,x 2分类讨论.【解析】(1)由于f x =x ln x ,故f x =ln x +1.所以f 1 =0,f 1 =1,所以所求的切线经过1,0 ,且斜率为1,故其方程为y =x -1.(2)设h t =t -1-ln t ,则h t =1-1t =t -1t,从而当0<t <1时h t <0,当t >1时h t >0.所以h t 在0,1 上递减,在1,+∞ 上递增,这就说明h t ≥h 1 ,即t -1≥ln t ,且等号成立当且仅当t =1.设g t =a t -1 -2ln t ,则f x -a x -x =x ln x -a x -x =x a 1x -1-2ln 1x=x ⋅g 1x.当x ∈0,+∞ 时,1x的取值范围是0,+∞ ,所以命题等价于对任意t ∈0,+∞ ,都有g t ≥0.一方面,若对任意t ∈0,+∞ ,都有g t ≥0,则对t ∈0,+∞ 有0≤g t =a t -1 -2ln t =a t -1 +2ln 1t ≤a t -1 +21t -1 =at +2t-a -2,取t =2,得0≤a -1,故a ≥1>0.再取t =2a ,得0≤a ⋅2a +2a 2-a -2=22a -a -2=-a -2 2,所以a =2.另一方面,若a =2,则对任意t ∈0,+∞ 都有g t =2t -1 -2ln t =2h t ≥0,满足条件.综合以上两个方面,知a 的取值范围是2 .(3)先证明一个结论:对0<a <b ,有ln a +1<f b -f ab -a<ln b +1.证明:前面已经证明不等式t -1≥ln t ,故b ln b -a ln a b -a =a ln b -a ln ab -a +ln b =ln b a b a -1+ln b <1+ln b ,且b ln b -a ln a b -a =b ln b -b ln a b -a +ln a =-ln a b 1-a b +ln a >-ab-1 1-a b+ln a =1+ln a ,所以ln a +1<b ln b -a ln ab -a <ln b +1,即ln a +1<f b -f a b -a<ln b +1.由f x =ln x +1,可知当0<x <1e 时f x <0,当x >1e时f x >0.所以f x 在0,1e 上递减,在1e,+∞ 上递增.不妨设x 1≤x 2,下面分三种情况(其中有重合部分)证明本题结论.情况一:当1e≤x 1≤x 2<1时,有f x 1 -f x 2 =f x 2 -f x 1 <ln x 2+1 x 2-x 1 <x 2-x 1<x 2-x 1,结论成立;情况二:当0<x 1≤x 2≤1e时,有f x 1 -f x 2 =f x 1 -f x 2 =x 1ln x 1-x 2ln x 2.对任意的c ∈0,1e,设φx =x ln x -c ln c -c -x ,则φx =ln x +1+12c -x.由于φx 单调递增,且有φ c 2e1+12c=ln c2e1+12c+1+12c -c2e1+12c<ln1e1+12c+1+12c -c2=-1-12c +1+12c=0,且当x ≥c -14ln 2c-1 2,x >c 2时,由12c -x≥ln 2c -1可知φ x =ln x +1+12c -x >ln c 2+1+12c -x =12c -x-ln 2c -1 ≥0.所以φ x 在0,c 上存在零点x 0,再结合φ x 单调递增,即知0<x <x 0时φ x <0,x 0<x <c 时φ x >0.故φx 在0,x 0 上递减,在x 0,c 上递增.①当x 0≤x ≤c 时,有φx ≤φc =0;②当0<x <x 0时,由于c ln 1c =-2f c ≤-2f 1e =2e <1,故我们可以取q ∈c ln 1c,1 .从而当0<x <c1-q 2时,由c -x >q c ,可得φx =x ln x -c ln c -c -x <-c ln c -c -x <-c ln c -q c =c c ln 1c-q <0.再根据φx 在0,x 0 上递减,即知对0<x <x 0都有φx <0;综合①②可知对任意0<x ≤c ,都有φx ≤0,即φx =x ln x -c ln c -c -x ≤0.根据c ∈0,1e和0<x ≤c 的任意性,取c =x 2,x =x 1,就得到x 1ln x 1-x 2ln x 2-x 2-x 1≤0.所以f x 1 -f x 2 =f x 1 -f x 2 =x 1ln x 1-x 2ln x 2≤x 2-x 1.情况三:当0<x 1≤1e ≤x 2<1时,根据情况一和情况二的讨论,可得f x 1 -f 1e≤1e -x 1≤x 2-x 1,f 1e -f x 2 ≤x 2-1e ≤x 2-x 1.而根据f x 的单调性,知f x 1 -f x 2 ≤f x 1 -f 1e 或f x 1 -f x 2 ≤f 1e-f x 2 .故一定有f x 1 -f x 2 ≤x 2-x 1成立.综上,结论成立.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于第3小问中,需要结合f x 的单调性进行分类讨论.26.(1)x |1<x <2(2)a >1【分析】(1)求出底数a ,再根据对数函数的单调性可求不等式的解;(2)存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列等价于a 2=21x +342-18在0,+∞ 上有解,利用换元法结合二次函数的性质可求a 的取值范围.【解析】(1)因为y =f x 的图象过4,2 ,故log a 4=2,故a 2=4即a =2(负的舍去),而f x =log 2x 在0,+∞ 上为增函数,故f 2x -2 <f x ,故0<2x -2<x 即1<x <2,故f 2x -2 <f x 的解集为x |1<x <2 .(2)因为存在x 使得f x +1 、f ax 、f x +2 成等差数列,故2f ax =f x +1 +f x +2 有解,故2log a ax =log a x +1 +log a x +2 ,因为a >0,a ≠1,故x >0,故a 2x 2=x +1 x +2 在0,+∞ 上有解,由a 2=x 2+3x +2x 2=1+3x +2x 2=21x +34 2-18在0,+∞ 上有解,令t =1x ∈0,+∞ ,而y =2t +34 2-18在0,+∞ 上的值域为1,+∞ ,故a 2>1即a >1.27.(1)证明见解析(2)存在,P 0,1 (3)严格单调递减【分析】(1)代入M (0,0),利用基本不等式即可;(2)由题得s x =(x -1)2+e 2x ,利用导函数得到其最小值,则得到P ,再证明直线MP 与切线垂直即可;(3)根据题意得到s 1 x 0 =s 2 x 0 =0,对两等式化简得f x 0 =-1g (t ),再利用“最近点”的定义得到不等式组,即可证明x 0=t ,最后得到函数单调性.【解析】(1)当M (0,0)时,s x =(x -0)2+1x -0 2=x 2+1x2≥2x 2⋅1x 2=2,当且仅当x 2=1x 2即x =1时取等号,故对于点M 0,0 ,存在点P 1,1 ,使得该点是M 0,0 在f x 的“最近点”.(2)由题设可得s x =(x -1)2+e x -0 2=(x -1)2+e 2x ,则s x =2x -1 +2e 2x ,因为y =2x -1 ,y =2e 2x 均为R 上单调递增函数,则s x =2x -1 +2e 2x 在R 上为严格增函数,而s 0 =0,故当x <0时,s x <0,当x >0时,s x >0,故s x min =s 0 =2,此时P 0,1 ,而f x =e x ,k =f 0 =1,故f x 在点P 处的切线方程为y =x +1.而k MP =0-11-0=-1,故k MP ⋅k =-1,故直线MP 与y =f x 在点P 处的切线垂直.(3)设s 1x =(x -t +1)2+f x -f t +g t 2,s 2x =(x -t -1)2+f x -f t -g t 2,而s 1x =2(x -t +1)+2f x -f t +g t f x ,s 2x =2(x -t -1)+2f x -f t -g t f x ,若对任意的t ∈R ,存在点P 同时是M 1,M 2在f x 的“最近点”,设P x 0,y 0 ,则x 0既是s 1x 的最小值点,也是s 2x 的最小值点,因为两函数的定义域均为R ,则x 0也是两函数的极小值点,则存在x0,使得s 1 x 0 =s 2 x 0 =0,即s 1 x 0 =2x 0-t +1 +2f x 0 f x 0 -f (t )+g (t ) =0①s 2 x 0 =2x 0-t -1 +2f x 0 f x 0 -f (t )-g (t ) =0②由①②相等得4+4g (t )⋅f x 0 =0,即1+f x 0 g (t )=0,即f x 0 =-1g (t ),又因为函数g (x )在定义域R 上恒正,则f x 0 =-1g (t )<0恒成立,接下来证明x 0=t ,因为x 0既是s 1x 的最小值点,也是s 2x 的最小值点,则s 1x 0 ≤s (t ),s 2x 0 ≤s (t ),即x 0-t +1 2+f x 0 -f t +g t 2≤1+g t 2,③x 0-t -12+f x 0 -f t -g t 2≤1+g t 2,④③+④得2x 0-t 2+2+2f x 0 -f (t ) 2+2g 2(t )≤2+2g 2(t )即x 0-t 2+f x 0 -f t 2≤0,因为x 0-t 2≥0,f x 0 -f t 2≥0则x 0-t =0f x 0 -f t =0,解得x 0=t ,则f t =-1g (t )<0恒成立,因为t 的任意性,则f x 严格单调递减.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是结合最值点和极小值的定义得到f x 0 =-1g (t ),再利用最值点定义得到x 0=t 即可.。
5年函数高考试题及答案一、选择题1. 设函数 f(x) = 2x^3 + ax^2 + bx + 1 ,其中 a, b 为常数,则 f(x) 是奇函数的充要条件是:A. a = 0, b = 0B. a = 2, b = 0C. a = 0, b = 1D. a = 1, b = 0答案:A2. 函数 f(x) 的图像向右平移 3 个单位得到函数 g(x),则 g(x) 的表达式是:A. g(x) = f(x-3)B. g(x) = f(x+3)C. g(x) = f(x)+3D. g(x) = f(x-3)+3答案:A3. 函数 f(x) 的值域为 [-1, 2],则函数 2f(x) 的值域为:A. [-2, 4]B. [-2, 2]C. [-1, 2]D. [-1, 4]答案:A4. 已知函数 f(x) = x^3 - 2x^2 + ax + b 是偶函数,那么 a 和 b 的值分别为:A. a = 0, b = 0B. a = 2, b = 0C. a = 0, b = 2D. a = 2, b = 2答案:C5. 函数 f(x) = x^2 - 4x 在区间 [a, 4] 上是增函数,则 a 的取值范围是:A. (0, 4)B. (-∞, 0)C. (0, 2)D. (-∞, 4)答案:C二、填空题1. 函数 f(x) = kx^2 - 2 在 x = 1 处的导数为 4,则 k 的值为 ______。
答案:62. 已知函数 g(x) = x^3 - 3x,若 g(x) 的最小值为 -2,则 x 的值为_______。
答案:-13. 函数 f(x) = x^3 + ax^2 + (a+1)x + 1 的图像关于 x 轴对称,则 a 的值为 _______。
答案:-14. 函数 f(x) = x^3 - 4x^2 + 4x + c 的图像与 x 轴有两个交点,则 c 的取值范围为 _______。
全国卷近五年高考函数真题1.(5分)已知函数f(x)的定义域为(﹣1,0),则函数f(2x+1)的定义域为()A.(﹣1,1)B.C.(﹣1,0)D.2.(5分)若函数f(x)=x2+ax+是增函数,则a的取值范围是()A.[﹣1,0] B.[﹣1,+∞)C.[0,3] D.[3,+∞)3(5分)若函数f(x)=(1﹣x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=﹣2对称,则f(x)的最大值为.4.(5分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,下列结论中错误的是()A.∃x0∈R,f(x0)=0 B.函数y=f(x)的图象是中心对称图形C.若x0是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(﹣∞,x0)单调递减D.若x0是f(x)的极值点,则f′(x0)=05.(5分)曲线y=xe x﹣1在点(1,1)处切线的斜率等于()A.2e B.e C.2 D.16.(5分)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是()A.f(x)•g(x)是偶函数B.|f(x)|•g(x)是奇函数C.f(x)•|g(x)|是奇函数D.|f(x)•g(x)|是奇函数7.(5分)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,﹣2)8.(5分)设曲线y=ax﹣ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=()A.0 B.1 C.2 D.39.(5分)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f (x﹣1)>0,则x的取值范围是.10.(5分)设函数f(x)=e x(2x﹣1)﹣ax+a,其中a<1,若存在唯一的整数x0使得f(x0)<0,则a的取值范围是()A.[)B.[)C.[)D.[)11.(5分)若函数f(x)=xln(x+)为偶函数,则a=.12.(5分)设函数f(x)=,则f(﹣2)+f(log212)=()A.3 B.6 C.9 D.1213.(5分)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1)=0,当x>0时,xf′(x)﹣f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x 的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1)∪(0,1)B.(﹣1,0)∪(1,+∞)C.(﹣∞,﹣1)∪(﹣1,0)D.(0,1)∪(1,+∞)14.(5分)已知函数f(x)=,且f(α)=﹣3,则f(6﹣α)=()A.﹣B.﹣C.﹣D.﹣15.(5分)设函数y=f(x)的图象与y=2x+a的图象关于y=﹣x对称,且f(﹣2)+f(﹣4)=1,则a=()A.﹣1 B.1 C.2D.416.(5分)已知函数f(x)(x∈R)满足f(﹣x)=2﹣f(x),若函数y=与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(x m,y m),则(x i+y i)=()A.0 B.m C.2m D.4m 17.(5分)已知f(x)为偶函数,当x<0时,f(x)=ln(﹣x)+3x,则曲线y=f(x)在点(1,﹣3)处的切线方程是.18.(5分)设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则()A.2x<3y<5z B.5z<2x<3yC.3y<5z<2x D.3y<2x<5z19.(5分)若x=﹣2是函数f(x)=(x2+ax﹣1)e x﹣1的极值点,则f(x)的极小值为()A.﹣1 B.﹣2e﹣3 C.5e﹣3D.1 20.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a=()A.﹣B.C.D.121.(12分)已知函数f(x)=x﹣1﹣alnx.(1)若f(x)≥0,求a的值;(2)设m为整数,且对于任意正整数n,(1+)(1+)…(1+)<m,求m的最小值.22.(12分)已知函数.(I)若x≥0时,f(x)≤0,求λ的最小值;23.(12分)已知函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=e x(cx+d),若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),且在点P处有相同的切线y=4x+2.(Ⅰ)求a,b,c,d的值;(Ⅱ)若x≥﹣2时,f(x)≤kg(x),求k的取值范围.24.(12分)已知函数f(x)=e x﹣ln(x+m)(Ι)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)当m≤2时,证明f(x)>0.25.(12分)函数f(x)=ln(x+1)﹣(a>1).(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设a1=1,a n+1=ln(a n+1),证明:<a n≤(n∈N*).26.(12分)设函数f(x)=ae x lnx+,曲线y=f(x)在点(1,f (1))处得切线方程为y=e(x﹣1)+2.(Ⅰ)求a、b;(Ⅱ)证明:f(x)>1.27.(12分)已知函数f(x)=e x﹣e﹣x﹣2x.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=f(2x)﹣4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值;(Ⅲ)已知1.4142<<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).28.(12分)已知函数f(x)=x3+ax+,g(x)=﹣lnx(i)当a为何值时,x轴为曲线y=f(x)的切线;(ii)用min {m,n }表示m,n中的最小值,设函数h(x)=min { f (x),g(x)}(x>0),讨论h(x)零点的个数.29.(12分)设函数f(x)=e mx+x2﹣mx.(1)证明:f(x)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(2)若对于任意x1,x2∈[﹣1,1],都有|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1,求m的取值范围.30.(12分)设函数f(x)=e2x﹣alnx.(Ⅰ)讨论f(x)的导函数f′(x)零点的个数;(Ⅱ)证明:当a>0时,f(x)≥2a+aln.31.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.32.(12分)(Ⅰ)讨论函数f(x)=e x的单调性,并证明当x>0时,(x﹣2)e x+x+2>0;(Ⅱ)证明:当a∈[0,1)时,函数g(x)=(x>0)有最小值.设g(x)的最小值为h(a),求函数h(a)的值域.33.(12分)设函数f(x)=acos2x+(a﹣1)(cosx+1),其中a>0,记|f(x)|的最大值为A.(Ⅰ)求f′(x);(Ⅱ)求A;(Ⅲ)证明:|f′(x)|≤2A.34.(12分)已知函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围35.(12分)已知函数f(x)=ax2﹣ax﹣xlnx,且f(x)≥0.(1)求a;(2)证明:f(x)存在唯一的极大值点x0,且e﹣2<f(x0)<2﹣2.。
历年(2020‐2023)全国高考数学真题分类(三角函数)汇编【2023年真题】1. (2023ꞏ新课标I 卷 第8题)已知1sin()3αβ-=,1cos sin 6αβ=,则cos(22)αβ+=( ) A.79B.19C. 19-D. 79-2. (2023ꞏ新课标II 卷 第7题) 已知α为锐角,1cos 4α+=,则sin 2α=( )A. 38B. 18-C. 34D. 14-+3. (2023ꞏ新课标I 卷 第15题)已知函数()cos 1(0)f x x ωω=->在区间[0,2]π有且仅有3个零点,则ω的取值范围是__________.4. (2023ꞏ新课标II 卷 第16题)已知函数()sin()f x x ωϕ=+,如图,A ,B 是直线12y =与曲线()y f x =的两个交点,若||6AB π=,则()f π= .【2022年真题】5.(2022·新高考I 卷 第6题)记函数()sin()(0)4f x x b πωω=++>的最小正周期为.T 若23T ππ<<,且()y f x =的图像关于点3(,2)2π中心对称,则(2f π=( ) A. 1B.32C.52D. 36.(2022·新高考II 卷 第6题)若sin()cos()4παβαβαβ+++=+,则( )A. tan()1αβ+=-B. tan()1αβ+=C. tan()1αβ-=-D. tan()1αβ-=7.(2022·新高考II 卷 第9题)(多选)已知函数()sin(2)(0)f x x ϕϕπ=+<<的图象关于点2(,0)3π对称,则( ) A. ()f x 在5(0,)12π单调递减 B. ()f x 在11(,)1212ππ-有两个极值点 C. 直线76x π=是曲线()y f x =的一条对称轴D. 直线2y x =-是曲线()y f x =的一条切线【2021年真题】8.(2021·新高考I 卷 第4题)下列区间中,函数()7sin ()6f x x π=-单调递增的区间是( )A.0,2π⎛⎫⎪⎝⎭B. ,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭C. 3,2ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D. 3,22ππ⎛⎫⎪⎝⎭9.(2021·新高考I 卷 第6题)若tan 2θ=-,则sin (1sin 2)sin cos θθθθ+=+( )A. 65-B. 25-C.25 D.65【2020年真题】10.(2020·新高考I 卷 第10题 、II 卷 第11题)(多选)如图是函数()sin y x ωϕ=+的部分图象,则()sin x ωϕ+( )A. sin ()3x π+B. sin (2)3x π- C. cos (2)6x π+D. 5cos (2)6x π- 11.(2020·新高考I 卷 第15题、II 卷 第16题))某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示,O 为圆孔及轮廓圆弧AB 所在圆的圆心,A 是圆弧AB 与直线AG 的切点,B 是圆弧AB 与直线BC的切点,四边形DEFG 为矩形,BC DG ⊥,垂足为C ,3tan 5ODC ∠=,//BH DG ,12EF cm =,2DE cm =,A 到直线DE 和EF 的距离均为7cm ,圆孔半径为1cm ,则图中阴影部分的面积为__________2.cm参考答案1. (2023ꞏ新课标I 卷 第8题)解:因为1sin()sin cos cos sin 3αβαβαβ-=-=,1cos sin 6αβ=,则1sin cos .2αβ=故112sin()sin cos cos sin .263αβαβαβ+=+=+= 即2221cos(22)12sin ()12().39αβαβ+=-+=-⨯=故选B.2. (2023ꞏ新课标II 卷 第7题)解:22111cos 36114sin ()sin 222816424ααα+-----=====⇒=故选:.D3. (2023ꞏ新课标I 卷 第15题)解:令()cos 10f x x ω=-=,得cos 1x ω=,又[0,2]x π∈,则[0,2]x ωωπ∈,所以426πωππ<…,得2 3.ω<… 故答案为:[2,3).4. (2023ꞏ新课标II 卷 第16题)解: 设相邻的两个交点A ,B 的横坐标为1 t ,2 t ,则21 - 6t t π=又1sin()2x ωϕ+=,522,.0,66x k k k Z k ππωϕππ+=++∈=或当时 16t πωϕ+=,256t πωϕ+=,212( - )3t t πω=,故 4.ω=函数图象过点2(,0)3π,8sin ()03πϕ+=,故8 ,.3k k Z πϕπ=-∈ 2k =时满足图片条件,故2.3πϕ=-2()sin(4.32f πππ=-=- 5.(2022·新高考I 卷 第6题)解:由题可知:22(,)3T πππω=∈,所以(2,3).ω∈ 又因为()y f x =的图像关于点3(,2)2π中心对称,所以2b =,且33()sin() 2.224f b πππω=⨯++= 所以21(34k ω=-,k Z ∈,所以5.2ω=所以5()sin() 2.24f x x π=++所以() 1.2f π=6.(2022·新高考II 卷 第6题)解:解法一:设0β=则sin cos 0αα+=,取34απ=,排除B ,D 再取0α=则sin cos 2sin βββ+=,取4πβ=,排除;A 选.C解法二:由sin()cos())]44ππαβαβαβαβ+++=++=++)cos 44ππαβαβ=++,cos )sin 44ππαβαβ+=+ 故sin()cos cos(044ππαβαβ+-+=,即sin()04παβ+-=,故sin(sin()cos()0422παβαβαβ-+=-+-=, 故sin()cos()αβαβ-=--,故tan() 1.αβ-=- 7.(2022·新高考II 卷 第9题)(多选) 解:由题意得:24(sin()033f ππϕ=+=, 所以43k πϕπ+=,即43k πϕπ=-+,k Z ∈, 又0ϕπ<<,所以2k =时,23πϕ=,故2()sin(2).3f x x π=+ 选项5:(0,)12A x π∈时,2232(,)332x πππ+∈,由sin y u =图象知()f x 在5(0,)12π单调递减; 选项11:(,1212B x ππ∈-时,252(,)322x πππ+∈,由sin y u =图象知()f x 在11(,1212ππ-有1个极值点; 选项:C 由于,故直线76x π=不是()f x 的对称轴;选项:D 令,得21cos(232x π+=-, 解得222233x k πππ+=+或242233x k πππ+=+,k Z ∈,从而得x k π=或3x k ππ=+,k Z ∈,令0k =,则是斜率为1-的直线与曲线的切点,从而切线方程为(0)2y x -=--,即.2y x =- 8.(2021·新高考I 卷 第4题) 解:由22262k x k πππππ-+-+剟,得222,33k x k k Z ππππ-++∈剟, 所以()7sin ()6f x x π=-的单调递增区间为22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦, 当0k =时,一个单调递增区间为2,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,可知20,,233πππ⎛⎫⎡⎤⊆- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 故选:.A9.(2021·新高考I 卷 第6题)解:原式22sin (sin cos 2sin cos )sin cos θθθθθθθ++=+ 22sin (sin cos )sin sin cos sin cos θθθθθθθθ+==++22222sin sin cos tan tan 422sin cos tan 1415θθθθθθθθ++-====+++, 故选:.C10.(2020·新高考I 卷 第10题 、II 卷 第11题)(多选) 解:由图象可知222()||36T ππππω==-=,故A 错误; 解得2ω=±, 点5(,1)12π-在函数图象上, 当2ω=时,522,k Z 122k ππϕπ⨯+=-+∈, 解得42,k Z 3k πϕπ=-+∈,故44sin 2sin 2sin 2333y x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+-=-+ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,当2ω=-时,522,k Z 122k ππϕπ-⨯+=-+∈ 解得2,k Z 3k πϕπ=+∈,故函数解析式为sin 23y x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,又cos 2sin 2sin 26263x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故选.BC11.(2020·新高考I 卷 第15题、II 卷 第16题) 解:设上面的大圆弧的半径为x ,连接OA ,过A 作AI BH ⊥交BH 于J ,交DG 于K ,交EF 于I ,过O 作OL DG ⊥于L ,记扇形OAB 的面积为S 扇形,由题中的长度关系易知45AGD ︒∠=,所以45AHO ︒∠=, 又90OAH ︒∠=,可得AOH 为等腰直角三角形,可得2OJ AJ x ==,52OL JK x ==-, 72DL DK LK DK OJ x=-=-=-,3tan 5OL ODC DL ∠==, 5352x-=,解得x =,12AOH O S S S S =+- 阴影圆扇形222131154()24222cm πππ=⨯⨯+⨯-=+,故答案为54.2π+。
五年2018-2022高考数学真题按知识点分类汇编6-三角函数(含解析)一、单选题1.(2022·天津·统考高考真题)已知1()sin 22f x x =,关于该函数有下列四个说法:①()f x 的最小正周期为2π;②()f x 在ππ[,]44-上单调递增;③当ππ,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,()f x 的取值范围为33,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦; ④()f x 的图象可由1πg()sin(2)24x x =+的图象向左平移π8个单位长度得到.以上四个说法中,正确的个数为( ) A .1B .2C .3D .42.(2022·全国·统考高考真题)函数()33cos x xy x -=-在区间ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦的图象大致为( )A .B .C .D .3.(2022·浙江·统考高考真题)设x ∈R ,则“sin 1x =”是“cos 0x =”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件4.(2022·北京·统考高考真题)已知函数22()cos sin f x x x =-,则( )A .()f x 在,26ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减B .()f x 在,412ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增C .()f x 在0,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减D .()f x 在7,412ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增5.(2022·北京·统考高考真题)在ABC 中,3,4,90AC BC C ==∠=︒.P 为ABC 所在平面内的动点,且1PC =,则PA PB ⋅的取值范围是( ) A .[5,3]-B .[3,5]-C .[6,4]-D .[4,6]-6.(2022·全国·统考高考真题)设函数π()sin 3f x x ω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是( ) A .513,36⎫⎡⎪⎢⎣⎭B .519,36⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .138,63⎛⎤ ⎥⎝⎦D .1319,66⎛⎤ ⎥⎝⎦7.(2022·浙江·统考高考真题)为了得到函数2sin3y x =的图象,只要把函数π2sin 35y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图象上所有的点( )A .向左平移π5个单位长度B .向右平移π5个单位长度C .向左平移π15个单位长度 D .向右平移π15个单位长度 8.(2022·全国·统考高考真题)如图是下列四个函数中的某个函数在区间[3,3]-的大致图像,则该函数是( )A .3231x x y x -+=+B .321x xy x -=+C .22cos 1x xy x =+ D .22sin 1xy x =+ 9.(2022·全国·统考高考真题)将函数π()sin (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图像向左平移π2个单位长度后得到曲线C ,若C 关于y 轴对称,则ω的最小值是( ) A .16B .14C .13D .1210.(2022·全国·统考高考真题)沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”,如图,AB 是以O 为圆心,OA 为半径的圆弧,C 是AB 的中点,D 在AB 上,CD AB ⊥.“会圆术”给出AB 的弧长的近似值s 的计算公式:22CD s AB OA=+.当2,60OA AOB =∠=︒时,s =( )A 1133-B 1143-C 933-D 943-11.(2022·全国·统考高考真题)记函数()sin (0)4f x x b πωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭的最小正周期为T .若23T ππ<<,且()y f x =的图象关于点3,22π⎛⎫ ⎪⎝⎭中心对称,则2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A .1 B .32C .52 D .312.(2021·北京·统考高考真题)函数()cos cos2f x x x =-是 A .奇函数,且最大值为2B .偶函数,且最大值为2C .奇函数,且最大值为98D .偶函数,且最大值为9813.(2021·全国·统考高考真题)22π5πcoscos 1212-=( ) A .12B 3C 22D 314.(2021·全国·统考高考真题)把函数()y f x =图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移3π个单位长度,得到函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像,则()f x =( ) A .7sin 212x π⎛⎫- ⎪⎝⎭B .sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .7sin 212x π⎛⎫- ⎪⎝⎭D .sin 212x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭15.(2021·全国·高考真题)若cos 0,,tan 222sin παααα⎛⎫∈= ⎪-⎝⎭,则tan α=( )A 15B 5C 5D 1516.(2021·全国·统考高考真题)下列函数中最小值为4的是( ) A .224y x x =++ B .4sin sin y x x=+ C .2y 22x x -=+D .4ln ln y x x=+17.(2021·全国·统考高考真题)函数()sin cos 33x xf x =+的最小正周期和最大值分别是( )A .3π和2B .3π和2C .6π和2D .6π和218.(2021·全国·统考高考真题)已知命题:,sin 1p x x ∃∈<R ﹔命题:q x ∀∈R ﹐||e 1x ≥,则下列命题中为真命题的是( ) A .p q ∧B .p q ⌝∧C .p q ∧⌝D .()p q ⌝∨19.(2020·山东·统考高考真题)已知直线sin cos :y x l θθ=+的图像如图所示,则角θ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20.(2020·山东·统考高考真题)下列命题为真命题的是( ) A .10>且34> B .12>或45> C .x R ∃∈,cos 1x >D .x ∀∈R ,20x ≥21.(2020·天津·统考高考真题)已知函数()sin 3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.给出下列结论:①()f x 的最小正周期为2π; ②2f π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的最大值;③把函数sin y x =的图象上所有点向左平移3π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序号是( ) A .①B .①③C .②③D .①②③22.(2020·北京·统考高考真题)2020年3月14日是全球首个国际圆周率日(π Day ).历史上,求圆周率π的方法有多种,与中国传统数学中的“割圆术”相似.数学家阿尔·卡西的方法是:当正整数n 充分大时,计算单位圆的内接正6n 边形的周长和外切正6n 边形(各边均与圆相切的正6n 边形)的周长,将它们的算术平均数作为2π的近似值.按照阿尔·卡西的方法,π的近似值的表达式是( ).A .30303sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭ B .30306sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭C .60603sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭D .60606sin tan n n n ︒︒⎛⎫+ ⎪⎝⎭23.(2020·全国·统考高考真题)已知 π()0,α∈,且3cos28cos 5αα-=,则sin α=( ) A .53B .23C .13D .5924.(2020·全国·统考高考真题)设函数()cos π()6f x x ω=+在[π,π]-的图像大致如下图,则f (x )的最小正周期为( )A .10π9B .7π6C .4π3D .3π225.(2020·全国·统考高考真题)若α为第四象限角,则( ) A .cos2α>0B .cos2α<0C .sin2α>0D .sin2α<026.(2019·全国·高考真题)若x 1=4π,x 2=34π是函数f (x )=sin x ω(ω>0)两个相邻的极值点,则ω= A .2 B .32C .1D .1227.(2019·全国·高考真题)下列函数中,以2π为周期且在区间(4π,2π)单调递增的是 A .f (x )=│cos 2x │ B .f (x )=│sin 2x │ C .f (x )=cos│x │D .f (x )= sin│x │28.(2019·北京·高考真题)如图,A ,B 是半径为2的圆周上的定点,P 为圆周上的动点,APB ∠是锐角,大小为β.图中阴影区域的面积的最大值为A .4β+4cos βB .4β+4sin βC .2β+2cos βD .2β+2sin β29.(2019·天津·高考真题)已知函数()sin()(0,0,||)f x A x A ωϕωϕπ=+>><是奇函数,将()y f x =的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图像对应的函数为()g x .若()g x 的最小正周期为2π,且24g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,则38f π⎛⎫= ⎪⎝⎭A .2-B .2-C .2D .230.(2019·全国·高考真题)函数f (x )=2sin cos x xx x ++在[—π,π]的图像大致为A .B .C .D .31.(2019·全国·高考真题)关于函数()sin |||sin |f x x x =+有下述四个结论: ①f (x )是偶函数 ②f (x )在区间(2π,π)单调递增 ③f (x )在[,]-ππ有4个零点 ④f (x )的最大值为2 其中所有正确结论的编号是 A .①②④B .②④C .①④D .①③32.(2019·全国·统考高考真题)设函数()f x =sin (5x ωπ+)(ω>0),已知()f x 在[]0,2π有且仅有5个零点,下述四个结论:①()f x 在(0,2π)有且仅有3个极大值点 ②()f x 在(0,2π)有且仅有2个极小值点 ③()f x 在(0,10π)单调递增 ④ω的取值范围是[1229510,) 其中所有正确结论的编号是 A .①④B .②③C .①②③D .①③④33.(2018·全国·高考真题)若()cos sin f x x x =-在[],a a -是减函数,则a 的最大值是 A .4πB .2π C .34π D .π34.(2018·天津·高考真题)将函数sin(2)5y x π=+的图象向右平移10π个单位长度,所得图象对应的函数 A .在区间35[,]44ππ上单调递增 B .在区间3[,]4ππ上单调递减C .在区间53[,]42ππ上单调递增 D .在区间3[,2]2ππ上单调递减 35.(2018·北京·高考真题)在平面直角坐标系中,,,,AB CD EF GH 是圆221x y +=上的四段弧(如图),点P 在其中一段上,角α以O x 为始边,OP 为终边,若tan cos sin ααα<<,则P 所在的圆弧是A .AB B .CDC .EFD .GH36.(2018·全国·高考真题)函数()2tan 1tan xf x x=+的最小正周期为A .4π B .2π C .πD .2π37.(2018·全国·高考真题)已知函数()222cos sin 2f x x x =-+,则A .()f x 的最小正周期为π,最大值为3B .()f x 的最小正周期为π,最大值为4C .()f x 的最小正周期为2π,最大值为3D .()f x 的最小正周期为2π,最大值为438.(2018·全国·高考真题)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上有两点()1A a ,,()2B b ,,且2cos23α=,则a b -= A .15B 5C 25D .139.(2018·天津·高考真题)将函数sin 25y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度,所得图象对应的函数A .在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 上单调递增B .在区间,04π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ 上单调递减C .在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D .在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减二、多选题40.(2022·全国·统考高考真题)已知函数()sin(2)(0π)f x x ϕϕ=+<<的图像关于点2π,03⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,则( ) A .()f x 在区间5π0,12⎛⎫⎪⎝⎭单调递减B .()f x 在区间π11π,1212⎛⎫- ⎪⎝⎭有两个极值点C .直线7π6x =是曲线()y f x =的对称轴D .直线32y x =-是曲线()y f x =的切线 41.(2020·海南·高考真题)下图是函数y = sin(ωx +φ)的部分图像,则sin(ωx +φ)= ( )A .πsin(3x +)B .πsin(2)3x -C .πcos(26x +)D .5πcos(2)6x -三、填空题42.(2022·全国·统考高考真题)记函数()()cos (0,0π)f x x ωϕωϕ=+><<的最小正周期为T ,若3()f T =9x π=为()f x 的零点,则ω的最小值为____________.43.(2022·浙江·统考高考真题)若3sin sin 10,2παβαβ-=+=,则sin α=__________,cos 2β=_________.44.(2021·北京·统考高考真题)若点(cos ,sin )A θθ关于y 轴对称点为(cos(),sin())66B ππθθ++,写出θ的一个取值为___.45.(2021·全国·高考真题)已知函数()()2cos f x x ωϕ=+的部分图像如图所示,则2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭_______________.46.(2021·全国·统考高考真题)已知函数()2cos()f x x ωϕ=+的部分图像如图所示,则满足条件74()()043f x f f x f ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫---> ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭的最小正整数x 为________.47.(2020·山东·统考高考真题)已知ππ,22α⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,若sin 0.8α=,则α=______rad .48.(2020·浙江·统考高考真题)已知圆锥的侧面积(单位:2cm ) 为2π,且它的侧面积展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面半径(单位:cm )是_______.49.(2020·海南·高考真题)某中学开展劳动实习,学生加工制作零件,零件的截面如图所示.O 为圆孔及轮廓圆弧AB 所在圆的圆心,A 是圆弧AB 与直线AG 的切点,B 是圆弧AB 与直线BC 的切点,四边形DEFG 为矩形,BC ⊥DG ,垂足为C ,tan ∠ODC =35,//BH DG ,EF =12 cm ,DE=2 cm ,A 到直线DE 和EF 的距离均为7 cm ,圆孔半径为1 cm ,则图中阴影部分的面积为________cm 2.50.(2020·江苏·统考高考真题)将函数y =π3sin 24x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是____. 51.(2020·全国·统考高考真题)关于函数f (x )=1sin sin x x+有如下四个命题: ①f (x )的图象关于y 轴对称. ②f (x )的图象关于原点对称. ③f (x )的图象关于直线x =2π对称. ④f (x )的最小值为2.其中所有真命题的序号是__________. 52.(2019·全国·高考真题)函数3π()sin(2)3cos 2f x x x =+-的最小值为___________. 53.(2019·江苏·高考真题)已知tan 2π3tan 4αα=-⎛⎫+ ⎪⎝⎭,则πsin 24α⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值是_____. 54.(2019·北京·高考真题)函数f (x )=sin 22x 的最小正周期是__________. 55.(2018·江苏·高考真题)已知函数sin(2)()22y x ϕϕππ=+-<<的图象关于直线3x π=对称,则ϕ的值是________.56.(2018·北京·高考真题)设函数()()cos 06f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,若()4f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为__________.57.(2018·全国·高考真题)函数()πcos 36f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在[]0π,的零点个数为________.58.(2018·全国·高考真题)已知sin cos 1αβ+=,cos sin 0αβ+=,则()sin αβ+__________.四、解答题59.(2022·全国·统考高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知()()sin sin sin sin C A B B C A -=-. (1)若2A B =,求C ; (2)证明:2222a b c =+60.(2021·浙江·统考高考真题)设函数()sin cos (R)f x x x x =+∈.(1)求函数22y fx π⎡⎤⎛⎫=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的最小正周期;(2)求函数()4y f x f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值.61.(2020·山东·统考高考真题)小明同学用“五点法”作某个正弦型函数sin()0,0,2y A x A ωϕωϕπ⎛⎫=+>>< ⎪在一个周期内的图象时,列表如下:x6π-12π3π 712π56πx ωϕ+0 2ππ32π2πsin()A x ωϕ+3-3根据表中数据,求: (1)实数A ,ω,ϕ的值;(2)该函数在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.62.(2020·浙江·统考高考真题)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2sin 30b A a =. (I )求角B 的大小;(II )求cos A +cos B +cos C 的取值范围.63.(2020·全国·统考高考真题)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知25cos ()cos 24A A π++=.(1)求A ; (2)若3b c -=,证明:△ABC 是直角三角形. 64.(2019·天津·高考真题) 在ABC 中,内角A B C ,,所对的边分别为,,a b c .已知2b c a +=,3sin 4sin c B a C =.(Ⅰ)求cos B 的值;(Ⅱ)求sin 26B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.65.(2019·浙江·高考真题)设函数()sin ,f x x x =∈R . (1)已知[0,2),θ∈π函数()f x θ+是偶函数,求θ的值; (2)求函数22[()][()]124y f x f x ππ=+++ 的值域. 66.(2018·浙江·高考真题)已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点P (3455--,). (Ⅰ)求sin (α+π)的值; (Ⅱ)若角β满足sin (α+β)=513,求cos β的值.67.(2018·北京·高考真题)已知函数()2sin cos f x x x x =.(Ⅰ)求()f x 的最小正周期;(Ⅱ)若()f x 在区间,3m π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为32,求m 的最小值.参考答案:1.A【分析】根据三角函数的图象与性质,以及变换法则即可判断各说法的真假. 【详解】因为1()sin 22f x x =,所以()f x 的最小正周期为2ππ2T ==,①不正确;令ππ2,22t x ⎡⎤=∈-⎢⎥⎣⎦,而1sin 2y t =在ππ,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上递增,所以()f x 在ππ[,]44-上单调递增,②正确;因为π2π2,33t x ⎡⎤=∈-⎢⎥⎣⎦,3sin t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以()312f x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,③不正确; 由于1π1πg()sin(2)sin 22428x x x ⎡⎤⎛⎫=+=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以()f x 的图象可由1πg()sin(2)24x x =+的图象向右平移π8个单位长度得到,④不正确. 故选:A . 2.A【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.【详解】令()()33cos ,,22x xf x x x ππ-⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦,则()()()()()33cos 33cos x x x xf x x x f x ---=--=--=-,所以()f x 为奇函数,排除BD ;又当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,330,cos 0x x x -->>,所以()0f x >,排除C.故选:A. 3.A【分析】由三角函数的性质结合充分条件、必要条件的定义即可得解. 【详解】因为22sin cos 1x x +=可得: 当sin 1x =时,cos 0x =,充分性成立; 当cos 0x =时,sin 1x =±,必要性不成立; 所以当x ∈R ,sin 1x =是cos 0x =的充分不必要条件. 故选:A.4.C【分析】化简得出()cos2f x x =,利用余弦型函数的单调性逐项判断可得出合适的选项.【详解】因为()22cos sin cos2f x x x x =-=.对于A 选项,当26x ππ-<<-时,23x ππ-<<-,则()f x 在,26ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增,A 错; 对于B 选项,当412x ππ-<<时,226x ππ-<<,则()f x 在,412ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上不单调,B 错; 对于C 选项,当03x π<<时,2023x π<<,则()f x 在0,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,C 对; 对于D 选项,当7412x ππ<<时,7226x ππ<<,则()f x 在7,412ππ⎛⎫⎪⎝⎭上不单调,D 错. 故选:C. 5.D【分析】依题意建立平面直角坐标系,设()cos ,sin P θθ,表示出PA ,PB ,根据数量积的坐标表示、辅助角公式及正弦函数的性质计算可得;【详解】解:依题意如图建立平面直角坐标系,则()0,0C ,()3,0A ,()0,4B ,因为1PC =,所以P 在以C 为圆心,1为半径的圆上运动, 设()cos ,sin P θθ,[]0,2θπ∈,所以()3cos ,sin PA θθ=--,()cos ,4sin PB θθ=--, 所以()()()()cos 3cos 4sin sin PA PB θθθθ⋅=-⨯-+-⨯-22cos 3cos 4sin sin θθθθ=--+13cos 4sin θθ=--()15sin θϕ=-+,其中3sin 5ϕ=,4cos 5ϕ=,因为()1sin 1θϕ-≤+≤,所以()415sin 6θϕ-≤-+≤,即[]4,6PA PB ⋅∈-; 故选:D6.C【分析】由x 的取值范围得到3x πω+的取值范围,再结合正弦函数的性质得到不等式组,解得即可.【详解】解:依题意可得0ω>,因为()0,x π∈,所以,333x πππωωπ⎛⎫+∈+ ⎪⎝⎭, 要使函数在区间()0,π恰有三个极值点、两个零点,又sin y x =,,33x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭的图象如下所示:则5323ππωππ<+≤,解得13863ω<≤,即138,63ω⎛⎤∈ ⎥⎝⎦. 故选:C . 7.D【分析】根据三角函数图象的变换法则即可求出.【详解】因为ππ2sin32sin 3155y x x ⎡⎤⎛⎫==-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以把函数π2sin 35y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图象上的所有点向右平移π15个单位长度即可得到函数2sin3y x =的图象. 故选:D.8.A【分析】由函数图像的特征结合函数的性质逐项排除即可得解. 【详解】设()321x x f xx -=+,则()10f =,故排除B;设()22cos 1x x h x x =+,当π0,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,0cos 1x <<,所以()222cos 2111x x xh x x x =<≤++,故排除C; 设()22sin 1xg x x =+,则()2sin 33010g =>,故排除D. 故选:A. 9.C【分析】先由平移求出曲线C 的解析式,再结合对称性得,232k k ωππππ+=+∈Z ,即可求出ω的最小值.【详解】由题意知:曲线C 为sin sin()2323y x x ππωππωω⎡⎤⎛⎫=++=++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,又C 关于y 轴对称,则,232k k ωππππ+=+∈Z ,解得12,3k k ω=+∈Z ,又0ω>,故当0k =时,ω的最小值为13.故选:C. 10.B【分析】连接OC ,分别求出,,AB OC CD ,再根据题中公式即可得出答案. 【详解】解:如图,连接OC , 因为C 是AB 的中点, 所以OC AB ⊥,又CD AB ⊥,所以,,O C D 三点共线, 即2OD OA OB ===, 又60AOB ∠=︒, 所以2AB OA OB ===,则OC =2CD =所以(22222CD s AB OA=+=+=故选:B .11.A【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解. 【详解】由函数的最小正周期T 满足23T ππ<<,得223πππω<<,解得23ω<<, 又因为函数图象关于点3,22π⎛⎫⎪⎝⎭对称,所以3,24k k Z ππωπ+=∈,且2b =,所以12,63k k Z ω=-+∈,所以52ω=,5()sin 224f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,所以5sin 21244f πππ⎛⎫⎛⎫=++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:A 12.D【分析】由函数奇偶性的定义结合三角函数的性质可判断奇偶性;利用二倍角公式结合二次函数的性质可判断最大值.【详解】由题意,()()()()cos cos 2cos cos2f x x x x x f x -=---=-=,所以该函数为偶函数,又2219()cos cos 22cos cos 12cos 48f x x x x x x ⎛⎫=-=-++=--+ ⎪⎝⎭,所以当1cos 4x =时,()f x 取最大值98. 故选:D. 13.D【分析】由题意结合诱导公式可得22225cos cos cos sin 12121212ππππ-=-,再由二倍角公式即可得解.【详解】由题意,2222225coscos cos cos cos sin 1212122121212πππππππ⎛⎫-=--=- ⎪⎝⎭cos6π==故选:D. 14.B【分析】解法一:从函数()y f x =的图象出发,按照已知的变换顺序,逐次变换,得到23y f x π⎡⎤⎛⎫=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,即得2sin 34f x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,再利用换元思想求得()y f x =的解析表达式;解法二:从函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭出发,逆向实施各步变换,利用平移伸缩变换法则得到()y f x =的解析表达式.【详解】解法一:函数()y f x =图象上所有点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到(2)y f x =的图象,再把所得曲线向右平移3π个单位长度,应当得到23y f x π⎡⎤⎛⎫=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦的图象,根据已知得到了函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,所以2sin 34f x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,令23t x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则,234212t t x x πππ=+-=+,所以()sin 212t f t π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以()sin 212x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;解法二:由已知的函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭逆向变换,第一步:向左平移3π个单位长度,得到sin sin 3412y x x πππ⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象,第二步:图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到sin 212x y π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,即为()y f x =的图象,所以()sin 212x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.故选:B. 15.A【分析】由二倍角公式可得2sin 22sin cos tan 2cos 212sin αααααα==-,再结合已知可求得1sin 4α=,利用同角三角函数的基本关系即可求解. 【详解】cos tan 22sin ααα=-2sin 22sin cos cos tan 2cos 212sin 2sin αααααααα∴===--, 0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,cos 0α∴≠,22sin 112sin 2sin ααα∴=--,解得1sin 4α=,215cos 1sin αα∴=-=sin 15tan cos ααα∴==. 故选:A.【点睛】关键点睛:本题考查三角函数的化简问题,解题的关键是利用二倍角公式化简求出sin α.16.C【分析】根据二次函数的性质可判断A 选项不符合题意,再根据基本不等式“一正二定三相等”,即可得出,B D 不符合题意,C 符合题意.【详解】对于A ,()2224133y x x x =++=++≥,当且仅当=1x -时取等号,所以其最小值为3,A 不符合题意;对于B ,因为0sin 1x <≤,4sin 244sin y x x=+≥,当且仅当sin 2x =时取等号,等号取不到,所以其最小值不为4,B 不符合题意;对于C ,因为函数定义域为R ,而20x >,242222442x x xx y -=+=+≥=,当且仅当22x =,即1x =时取等号,所以其最小值为4,C 符合题意; 对于D ,4ln ln y x x=+,函数定义域为()()0,11,+∞,而ln x R ∈且ln 0x ≠,如当ln 1x =-,5y =-,D 不符合题意.故选:C .【点睛】本题解题关键是理解基本不等式的使用条件,明确“一正二定三相等”的意义,再结合有关函数的性质即可解出. 17.C【分析】利用辅助角公式化简()f x ,结合三角函数周期性和值域求得函数的最小正周期和最大值.【详解】由题,22()sin cos 223s 33334x x x x f x x π=+=⎛+⎫⎪⎝⎭,所以()f x 的最小正周期为2613T故选:C . 18.A【分析】由正弦函数的有界性确定命题p 的真假性,由指数函数的知识确定命题q 的真假性,由此确定正确选项.【详解】由于sin0=0,所以命题p 为真命题;由于x y e =在R 上为增函数,0x ≥,所以||01x e e ≥=,所以命题q 为真命题; 所以p q ∧为真命题,p q ⌝∧、p q ∧⌝、()p q ⌝∨为假命题. 故选:A . 19.D【分析】本题可根据直线的斜率和截距得出sin 0θ<、cos 0θ>,即可得出结果. 【详解】结合图像易知,sin 0θ<,cos 0θ>, 则角θ是第四象限角, 故选:D. 20.D【分析】本题可通过43>、12<、45、cos 1≤x 、20x ≥得出结果.【详解】A 项:因为43>,所以10>且34>是假命题,A 错误; B 项:根据12<、45易知B 错误;C 项:由余弦函数性质易知cos 1≤x ,C 错误;D 项:2x 恒大于等于0,D 正确, 故选:D. 21.B【分析】对所给选项结合正弦型函数的性质逐一判断即可.【详解】因为()sin()3f x x π=+,所以周期22T ππω==,故①正确; 51()sin()sin 122362f ππππ=+==≠,故②不正确; 将函数sin y x =的图象上所有点向左平移3π个单位长度,得到sin()3y x π=+的图象,故③正确. 故选:B.【点晴】本题主要考查正弦型函数的性质及图象的平移,考查学生的数学运算能力,逻辑分析那能力,是一道容易题.22.A【分析】计算出单位圆内接正6n 边形和外切正6n 边形的周长,利用它们的算术平均数作为2π的近似值可得出结果.【详解】单位圆内接正6n 边形的每条边所对应的圆心角为360606n n ︒︒=⨯,每条边长为 302sin n︒, 所以,单位圆的内接正6n 边形的周长为3012sin n n︒, 单位圆的外切正6n 边形的每条边长为302tann ︒,其周长为3012tan n n︒, 303012sin12tan 303026sin tan 2n n n n n n n π︒︒+︒︒⎛⎫∴==+ ⎪⎝⎭,则30303sin tan n n n π︒︒⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选:A.【点睛】本题考查圆周率π的近似值的计算,根据题意计算出单位圆内接正6n 边形和外切正6n 边形的周长是解答的关键,考查计算能力,属于中等题. 23.A【分析】用二倍角的余弦公式,将已知方程转化为关于cos α的一元二次方程,求解得出cos α,再用同角间的三角函数关系,即可得出结论.【详解】3cos28cos 5αα-=,得26cos 8cos 80αα--=, 即23cos 4cos 40αα--=,解得2cos 3α=-或cos 2α=(舍去),又25(0,),sin 1cos απαα∈∴=-=故选:A.【点睛】本题考查三角恒等变换和同角间的三角函数关系求值,熟记公式是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题. 24.C【分析】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭,即可得到4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭,结合4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点即可得到4962πππω-⋅+=-,即可求得32ω=,再利用三角函数周期公式即可得解.【详解】由图可得:函数图象过点4,09π⎛⎫-⎪⎝⎭,将它代入函数()f x 可得:4cos 096ππω⎛⎫-⋅+= ⎪⎝⎭ 又4,09π⎛⎫- ⎪⎝⎭是函数()f x 图象与x 轴负半轴的第一个交点, 所以4962πππω-⋅+=-,解得:32ω=所以函数()f x 的最小正周期为224332T πππω=== 故选:C【点睛】本题主要考查了三角函数的性质及转化能力,还考查了三角函数周期公式,属于中档题. 25.D【分析】由题意结合二倍角公式确定所给的选项是否正确即可. 【详解】方法一:由α为第四象限角,可得3222,2k k k Z ππαππ+<<+∈, 所以34244,k k k Z ππαππ+<<+∈此时2α的终边落在第三、四象限及y 轴的非正半轴上,所以sin 20α< 故选:D. 方法二:当6πα=-时,cos 2cos 03πα⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,选项B 错误; 当3πα=-时,2cos 2cos 03πα⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,选项A 错误; 由α在第四象限可得:sin 0,cos 0αα<>,则sin 22sin cos 0ααα=<,选项C 错误,选项D 正确; 故选:D.【点睛】本题主要考查三角函数的符号,二倍角公式,特殊角的三角函数值等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 26.A【分析】从极值点可得函数的周期,结合周期公式可得ω. 【详解】由题意知,()sin f x x ω=的周期232()44T ωπππ==-=π,得2ω=.故选A . 【点睛】本题考查三角函数的极值、最值和周期,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取公式法,利用方程思想解题. 27.A【分析】本题主要考查三角函数图象与性质,渗透直观想象、逻辑推理等数学素养.画出各函数图象,即可做出选择.【详解】因为sin ||y x =图象如下图,知其不是周期函数,排除D ;因为cos cos y x x ==,周期为2π,排除C ,作出cos 2y x =图象,由图象知,其周期为2π,在区间(,)42ππ单调递增,A 正确;作出sin 2y x =的图象,由图象知,其周期为2π,在区间(,)42ππ单调递减,排除B ,故选A .【点睛】利用二级结论:①函数()y f x =的周期是函数()y f x =周期的一半;②sin y x ω=不是周期函数; 28.B【分析】由题意首先确定面积最大时点P 的位置,然后结合扇形面积公式和三角形面积公式可得最大的面积值.【详解】观察图象可知,当P 为弧AB 的中点时,阴影部分的面积S 取最大值,此时∠BOP =∠AOP =π-β, 面积S 的最大值为2222βππ⨯⨯+S △POB + S △POA =4β+1||sin()2OP OB πβ-‖1||sin()2OP OA πβ+-‖ 42sin 2sin 44sin βββββ=++=+⋅.故选B .【点睛】本题主要考查阅读理解能力、数学应用意识、数形结合思想及数学式子变形和运算求解能力,有一定的难度.关键观察分析区域面积最大时的状态,并将面积用边角等表示. 29.C【解析】只需根据函数性质逐步得出,,A ωϕ值即可.【详解】因为()f x 为奇函数,∴(0)sin 0=,0,f A k k ϕϕπ==∴=,0ϕ=; 又12()sin ,2,122g x A x T πωπω=∴== 2ω=,2A =,又()24g π=∴()2sin 2f x x =,3() 2.8f π= 故选C .【点睛】本题考查函数的性质和函数的求值问题,解题关键是求出函数()g x . 30.D【分析】先判断函数的奇偶性,得()f x 是奇函数,排除A ,再注意到选项的区别,利用特殊值得正确答案. 【详解】由22sin()()sin ()()cos()()cos x x x xf x f x x x x x -+----===--+-+,得()f x 是奇函数,其图象关于原点对称.又221422()1,2()2f πππππ++==>2()01f πππ=>-+.故选D . 【点睛】本题考查函数的性质与图象,渗透了逻辑推理、直观想象和数学运算素养.采取性质法或赋值法,利用数形结合思想解题. 31.C【分析】化简函数()sin sin f x x x =+,研究它的性质从而得出正确答案. 【详解】()()()()sin sin sin sin ,f x x x x x f x f x -=-+-=+=∴为偶函数,故①正确.当2x ππ<<时,()2sin f x x =,它在区间,2π⎛⎫π ⎪⎝⎭单调递减,故②错误.当0x π≤≤时,()2sin f x x =,它有两个零点:0,π;当0x π-≤<时,()()sin sin 2sin f x x x x =--=-,它有一个零点:π-,故()f x 在[],-ππ有3个零点:0-π,,π,故③错误.当[]()2,2x k k k *∈ππ+π∈N 时,()2sin f x x =;当[]()2,22x k k k *∈π+ππ+π∈N 时,()sin sin 0f x x x =-=,又()f x 为偶函数,f x 的最大值为2,故④正确.综上所述,①④ 正确,故选C .【点睛】画出函数()sin sin f x x x =+的图象,由图象可得①④正确,故选C .32.D【分析】本题为三角函数与零点结合问题,难度大,通过整体换元得5265πππωπ≤+<,结合正弦函数的图像分析得出答案. 【详解】当[0,2]xπ时,,2555x πππωπω⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦, ∵f (x )在[0,2]π有且仅有5个零点, ∴5265πππωπ≤+<,∴1229510ω≤<,故④正确, 由5265πππωπ≤+<,知,2555x πππωπω⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦时, 令59,,5222x ππππω+=时取得极大值,①正确;极小值点不确定,可能是2个也可能是3个,②不正确; 因此由选项可知只需判断③是否正确即可得到答案,当0,10x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,(2),5510x ππωπω+⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,若f (x )在0,10π⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,则(2)102ωππ+< ,即<3ϖ , ∵1229510ω≤<,故③正确. 故选D .【点睛】极小值点个数动态的,易错,③正确性考查需认真计算,易出错,本题主要考查了整体换元的思想解三角函数问题,属于中档题. 33.A【详解】因为π()cos sin )4=-=+f x x x x ,所以由π02ππ2π,(k Z)4+≤+≤+∈k x k 得π3π2π2π,(k Z)44-+≤≤+∈k x k 因此π3ππ3ππ[,][,],,044444a a a a a a a -⊆-∴-<-≥-≤∴<≤,从而a 的最大值为π4,故选:A. 34.A【分析】由题意首先求得平移之后的函数解析式,然后确定函数的单调区间即可. 【详解】由函数图象平移变换的性质可知:将sin 25y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度之后的解析式为:sin 2sin 2105y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦.则函数的单调递增区间满足:()22222k x k k Z ππππ-≤≤+∈,即()44k x k k Z ππππ-≤≤+∈,令1k =可得一个单调递增区间为:35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.函数的单调递减区间满足:()322222k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 即()344k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 令1k =可得一个单调递减区间为:57,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,本题选择A 选项. 【点睛】本题主要考查三角函数的平移变换,三角函数的单调区间的判断等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 35.C【详解】分析:逐个分析A 、B 、C 、D 四个选项,利用三角函数的三角函数线可得正确结论.详解:由下图可得:有向线段OM 为余弦线,有向线段MP 为正弦线,有向线段AT 为正切线.A 选项:当点P 在AB 上时,cos ,sin x y αα==,cos sin αα∴>,故A 选项错误;B 选项:当点P 在CD 上时,cos ,sin x y αα==,tan y xα=, tan sin cos ααα∴>>,故B 选项错误;C 选项:当点P 在EF 上时,cos ,sin x y αα==,tan y xα=, sin cos tan ααα∴>>,故C 选项正确;D 选项:点P 在GH 上且GH 在第三象限,tan 0,sin 0,cos 0ααα><<,故D 选项错误. 综上,故选C.点睛:此题考查三角函数的定义,解题的关键是能够利用数形结合思想,作出图形,找到sin ,cos ,tan ααα所对应的三角函数线进行比较.36.C【详解】分析:将函数()2f 1tanxtan xx =+进行化简即可详解:由已知得()221f sin2,1221()sinxtanx cosx sinxcosx x x k k Z sinx tan x c x osxππ⎛⎫====≠+∈ ⎪+⎝⎭+ ()f x 的最小正周期2T π2π== 故选C.点睛:本题主要考查三角函数的化简和最小正周期公式,属于中档题 37.B【分析】首先利用余弦的倍角公式,对函数解析式进行化简,将解析式化简为()35cos222f x x =+,之后应用余弦型函数的性质得到相关的量,从而得到正确选项. 【详解】根据题意有()1cos2x 35cos212cos2222f x x x -=+-+=+, 所以函数()f x 的最小正周期为22T ππ==, 且最大值为()max 35422f x =+=,故选B. 【点睛】该题考查的是有关化简三角函数解析式,并且通过余弦型函数的相关性质得到函数的性质,在解题的过程中,要注意应用余弦倍角公式将式子降次升角,得到最简结果. 38.B【分析】首先根据两点都在角的终边上,得到2b a =,利用2cos23α=,利用倍角公式以及余弦函数的定义式,求得215a =,从而得到a =,再结合2b a =,从而得到2a b a a -=-=,从而确定选项. 【详解】由,,O A B 三点共线,从而得到2b a =, 因为222cos22cos 1213αα⎛⎫=-=⋅-=,解得215a =,即a =,所以2a b a a -=-=B. 【点睛】该题考查的是有关角的终边上点的纵坐标的差值的问题,涉及到的知识点有共线的点的坐标的关系,余弦的倍角公式,余弦函数的定义式,根据题中的条件,得到相应的等量关系式,从而求得结果. 39.A【详解】分析:首先确定平移之后的对应函数的解析式,然后逐一考查所给的选项是否符合题意即可.详解:由函数25y sin x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象平移变换的性质可知:将sin 25y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度之后的解析式为:sin 2sin 2105y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦.则函数的单调递增区间满足:()22222k x k k Z ππππ-≤≤+∈,即()44k x k k Z ππππ-≤≤+∈,令0k =可得函数的一个单调递增区间为,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,选项A 正确,B 错误;函数的单调递减区间满足:()322222k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 即()344k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 令0k =可得函数的一个单调递减区间为3,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,选项C ,D 错误;本题选择A 选项.点睛:本题主要考查三角函数的平移变换,三角函数的单调区间等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力. 40.AD【分析】根据三角函数的性质逐个判断各选项,即可解出.【详解】由题意得:2π4πsin 033f ϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,所以4ππ3k ϕ+=,k ∈Z , 即4ππ,3k k ϕ=-+∈Z , 又0πϕ<<,所以2k =时,2π3ϕ=,故2π()sin 23f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.对A ,当5π0,12x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2π2π3π2,332x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,由正弦函数sin y u =图象知()y f x =在5π0,12⎛⎫ ⎪⎝⎭上是单调递减;对B ,当π11π,1212x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,2ππ5π2,322x ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,由正弦函数sin y u =图象知()y f x =只有1个极值点,由2π3π232x +=,解得5π12x =,即5π12x =为函数的唯一极值点; 对C ,当7π6x =时,2π23π3x +=,7π()06f =,直线7π6x =不是对称轴;对D ,由2π2cos 213y x ⎛⎫'=+=- ⎪⎝⎭得:2π1cos 232x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭, 解得2π2π22π33x k +=+或2π4π22π,33x k k +=+∈Z , 从而得:πx k =或ππ,3x k k =+∈Z ,所以函数()y f x =在点⎛ ⎝⎭处的切线斜率为02π2cos 13x k y =='==-,切线方程为:(0)y x =--即y x =-. 故选:AD . 41.BC【分析】首先利用周期确定ω的值,然后确定ϕ的值即可确定函数的解析式,最后利用诱导公式可得正确结果. 【详解】由函数图像可知:22362T πππ=-=,则222T ππωπ===,所以不选A, 不妨令2ω=,当2536212x πππ+==时,1y =-∴()5322122k k Z ππϕπ⨯+=+∈, 解得:()223k k ϕππ=+∈Z ,即函数的解析式为:2sin 22sin 2cos 2sin 236263y x k x x x ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++=++=+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.而5cos 2cos(2)66x x ππ⎛⎫+=-- ⎪⎝⎭故选:BC.【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. 42.3【分析】首先表示出T ,根据()f T =求出ϕ,再根据π9x =为函数的零点,即可求出ω的取值,从而得解;【详解】解: 因为()()cos f x x ωϕ=+,(0ω>,0πϕ<<)。
1.若34cos,sin ,2525θθ==则角θ的终边落在直线( )上A. 2470x y -=B. 2470x y +=C. 7240x y +=D. 7240x y -=2.已知在△ABC 中,22tan tan A a B b =,判断△ABC 的形状为( ).A. 等腰三角形B. 直角三角形C. 等腰或直角三角形D. 等腰直角三角形3.已知函数()()cos 20,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的最小正周期为π,将其图象向右平移6π个单位后得函数()cos2g x x =的图象,则函数()f x 的图象( )A. 关于直线23x π=对称 B. 关于直线6x π=对称C. 关于点2-03π⎛⎫⎪⎝⎭,对称 D. 关于点5-012π⎛⎫⎪⎝⎭,对称 4.已知2sin 1cos αα=+,其中α是第一象限角,则tan2α=( )A.12- B. 2C.12D.135.已知函数()sin()(0,||)2f x x πωϕωϕ=+><,其图像相邻两条对称轴之间的距离为2π,且函数()12f x π+是偶函数,则下列判断正确的是( )A. 函数f (x )的最小正周期为2πB. 函数f (x )在区间3[,]4ππ上单调递增 C. 函数f (x )的图象关于直线712x π=-对称 D. 函数f (x )的图象关于点7(,0)12π对称 6.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为内角A 、B 、C()sin sin A B A B+=+,3cos 5C =,且4ABCS=,则c =( )B. 4C.3D. 57.在△ABC 中,4ABC π∠=,AB =,3BC =,则sin BAC ∠=( )8.将函数()2sin(2)(0)f x x ϕϕπ=+<<的图象上所有点的纵坐标缩短为原来的12,再把所得图象上的所有点向右平移4π个单位长度后,得到函数()g x 的图象,若函数()g x 在3x π=处取得最大值,则函数()f x 的图象( )A 关于点5,012π⎛⎫-⎪⎝⎭对称 B. 关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭对称C. 关于直线512x π=-对称 D. 关于直线6x π=对称9.当[,]33x ππ∈-时,函数2()cos 444x x x f x =+ )A. C. 110.若1cos 44πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 2α的值为( )A. 78- B.78C. 18-D.1811.函数()sin()sin()36f x x a x ππ=++-的一条对称轴方程为2x π=,则a =( )A. 1C. 2D. 312.在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,4A π=,12B π=,c =,则a =( )A. 2B. 22C. 32D. 4213.在直角坐标系xOy 中,如果相异两点()(),,,A a b B a b --都在函数()y f x =的图象上,那么称A ,B 为函数()f x 的一对关于原点成中心对称的点对(A ,B 与B ,A 为同一对).函数()6sin ,02log ,0x x f x x x π⎧≤⎪=⎨⎪>⎩图象上关于原点成中心对称的点对有( )A. 1对B. 2对C. 3对D. 4对14.将函数()sin 36f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象上各点的横坐标伸长到原来的6倍(纵坐标不变),再将所得到的图象向右平移()0m m >个单位长度,得到函数()g x 的图象.若()g x 为奇函数,则m 的最小值为_______. 15.给出下列四个命题正确的是______________: ①函数()ln 2f x x x =-+在区间(1,)e 上存在零点; ②将函数cos()6y x π=-的图象的横坐标变为原来的12倍得到函数cos(2)3y x π=-; ③若1m ≥-,则函数22log (2)y x x m =--的值域为R ;④“1a =”是“函数()1xxa e f x ae-=+在定义域上是奇函数”的充分不必要条件; 16.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若cos cos sin a B b A c A +=,则△ABC 的形状为_____________. 17.正弦型函数()sin()f x A x ωϕ=+(0A >,0>ω,2πϕ<)的图象如图所示,则()f x 的解析式为_______________.18.用I M 表示函数sin y x =在闭区间I 上的最大值,若正数a 满足[0,][,2]2a a a M M ≥,则[0,]a M =________;a 的取值范围为________.19.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,22a bc =且sin 2sin A C =,则cos C ________.20.△ABC 内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2b sin A a cos B +a sin B . (1)求B ;(2)设b =,a =4,D 为线段BC 上一点,若S △ABD ,求AD 的长. 21.已知函数()()22sin cos f x x x x =++-(1)求它的单调递增区间; (2)若0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,求此函数的值域. 22.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且22sin 30C C -++=. (1)求角C 的大小;(2)若b =,△ABC 的面积为sin 2A B ,求sin A 及c 的值. 23.已知函数()2cos 2sin 2x x f x x πωωω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭(0>ω)的最小正周期为π.(1)求ω的值和函数f (x )的单调增区间; (2)求函数f (x )在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的取值范围. 24.已知△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且1cos 2a c Bb =+. (1)求cos C ;(2)若c =,求+a b 的取值范围.25.已知函数2()cos 2cos 1f x x x x =+-(x ∈R ). (1)求函数()f x 的最小正周期及在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调区间;(2)若06()5f x =,0[,]42x ππ∈,求0cos2x 的值. 26.已知a ,b ,c 分别为说角△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,满足222sin sin sin sin sin 0.A B C B C --+=(1)求A ;(2)若b =2,求△ABC 面积的取值范围. 27.已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭满足下列3个条件中的2个条件:①函数f (x )的周期为π;②6x π=是函数f (x )的对称轴;③04f π⎛⎫=⎪⎝⎭且在区间,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调; (Ⅰ)请指出这二个条件并说明理由,求出函数f (x )的解析式; (Ⅱ)若0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求函数f (x )的最值.试卷答案1.B【详解】由条件可知2724cos 2cos1,sin 2sin cos 2252225θθθθθ=-=-==, 24tan 7θ-=.又24tan 7y x θ==-, 所以247x y =-,即2470x y +=. 故选:B . 2.C 【分析】22tan tan A a B b=左边切化弦,右边用正弦定理化边为角可解 【详解】22tan tan A a B b =,22sin cos sin sin cos sin A B AB A B∴=cos sin cos sin B A A B∴=,sin cos sin cos A A B B ∴= sin 2sin 2A B ∴=22A B ∴=或2+2=A B πA B ∴=或+=2A B πABC 是等腰或直角三角形故选:C . 3.D 由题意得22ππω=,故1ω=, ∴()cos(2)f x x ϕ=+, ∴()cos[2()]cos(2)cos 263g x x x x ππϕϕ=-+=-+=,∴3πϕ=,∴()cos(2)3f x x π=+.∵2251()cos(2)cos 133332f ππππ=⨯+==≠±,21()cos(2)cos 166332f ππππ=⨯+==-≠±, ∴选项A,B 不正确. 又22()cos(2)cos()10333f ππππ-=-⨯+=-=-≠, 55()cos(2)cos()0121232f ππππ-=-⨯+=-=, ∴选项C,不正确,选项D 正确.选D . 4.C 【分析】由二倍角公式和平方关系可得22sincoscos 222ααα=,再由商数关系即可得解.【详解】因为2sin 1cos αα=+,所以224sin cos1cos sin 2222αααα=+-,所以22sincoscos 222ααα=,又α是第一象限角,所以cos02α≠,所以2sincos1222cos 2ααα=即1tan 22α=.故选:C.【点睛】本题考查了二倍角公式及同角三角函数关系的应用,考查了运算求解能力,属于基础题. 5.B图像相邻两条对称轴之间的距离为2π,即三角函数的周期为22,,22ππππωω⨯=∴==,所以sin 2sin 212126f x x x πππϕϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,又12f x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭是偶函数,,62k k Z ππϕπ∴+=+∈,即,3k k Z πϕπ=+∈,又2πϕ<,解得3πϕ=,所以()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.A项,最小正周期T π=,错误;B 项, 由222,232k x k k Zπππππ-≤+≤+∈,解得单调递增区间为5,,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣∈⎦,k=1时成立,故正确;;C 项, 2,32x k k Z πππ+=+∈,解得对称轴是,212k x k Z ππ=+∈,错误;D 项, 由2,3x k k Z ππ+=∈,解得对称中心是,0,26⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭k k Z ππ,错误;综上所述,应选B. 6.B 【分析】由三角函数的基本关系式和4ABCS=,求得10ab =,再由正弦定理,得到a b =+,根据余弦定理,列出方程,即可求解.【详解】因3cos 5C =,则(0,)2C π∈,所以4sin 5==C ,又因为4ABCS=,即114sin 4225ab C ab =⨯=,解得10ab =,sin sin C A B =+a b =+, 由余弦定理,可得22222223162cos 2()33255c a b ab C a b ab a b ab c =+-=+-⨯=+-=-,整理得216c =,即4c =.故选:B.【点睛】本题主要考查了正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式的应用,其中在解有关三角形的题目时,要抓住题设条件和利用某个定理的信息,合理应用正弦定理和余弦定理求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于中档题. 7.C试题分析:由余弦定理得22923cos5,4b b π=+-⋅==.由正弦定理得3sin sin 4BAC π=∠,解得sin BAC ∠=考点:解三角形. 8.C 【分析】根据函数()sin y A ωx φ=+的图象变换规律,得到sin 2)2(x g x πϕ⎛⎫-+ ⎝=⎪⎭,函数()g x 在3x π=处取得最大值,求得3πϕ=,再求函数()f x 的对称轴和对称中心即可.【详解】由题意得,12sin 2sin (4)222x x x g ππϕϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⨯-+=-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦=, 由函数()g x 在3x π=处取得最大值,得max sin 2sin 13326()g x g ππππϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯-+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,∴262k ππϕπ+=+,k Z ∈,23k πϕπ=+,k Z ∈,∵0ϕπ<<,∴3πϕ=,∴2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由23x k ππ+=,k Z ∈,得26k x ππ=-,k Z ∈, ∴函数()f x 的图象关于,026k ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭,k Z ∈对称, 故A ,B 选项错误; 由232x k πππ+=+,k Z ∈,得212k x ππ=+,k Z ∈, ∴函数()f x 的图象的对称轴方程为212k x ππ=+,k Z ∈, 显然当1k =-时,函数()f x 的图象的对称轴为直线512x π=-, 故选:C .【点睛】本题主要考查三角函数的图象变换,三角函数的最值,三角函数图象的对称性等,考查的数学核心素养是数学运算、直观想象. 9.B【分析】由二倍角公式降幂,然后由两角和的正弦公式化简函数为一个角一个三角函数形式,再利用正弦函数性质可得最小值. 【详解】21()cos sin 4442222223x x x x x x x x f x π⎫⎛⎫=-=+==+⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭, 当,33x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,,2362x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以236x ππ+=,即3x π=-时,min ()2f x =. 故选:B .【点睛】本题考查求正弦型函数的最值,解题关键是利用二倍角公式,两角和的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式. 10.A 【分析】 根据1cos 44πα⎛⎫-=⎪⎝⎭,将sin 2α,利用诱导公式和二倍角的余弦公式转化为2sin 22cos 14παα⎛⎫=-- ⎪⎝⎭求解.【详解】因为1cos 44πα⎛⎫-=⎪⎝⎭, 所以27sin 2cos 22cos 1448ππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=--=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦.故选:A【点睛】本题主要考查诱导公式和二倍角公式的应用,还考查了转化求解问题的能力,属于基础题. 11. B 【详解】试题分析:()f x 的对称轴是2x π=2f π⎛⎫∴= ⎪⎝⎭cos cos 36a ππ+=a =考点:三角函数性质点评:利用对称轴处取最值求解 12.C 【分析】先求得C ,然后利用正弦定理求得a . 【详解】因为,412A B ππ==,所以23C A B ππ=--=,所以sin sin c Aa C===故选:C【答案】 13.C 【分析】作出函数6log y x =,作出sin ,02y x x π=≤关于原点的对称图像,由图象交点个数即可得到结论.【详解】若()6sin ,02log ,0x x f x x x π⎧≤⎪=⎨⎪>⎩图象上有关于原点成中心对称的点, 则6log y x =与sin,02y x x π=≤关于原点对称图像有交点,作出6log y x =,sin(),02y x x π=--≥图象如图,由图象可知,有3个交点,从而()f x 有3对关于原点对称的点. 故选:C【点睛】本题主要考查了对数函数、正弦型函数的图象与性质的应用问题,也考查了数形结合思想,属于中档题. 14.3π 【分析】利用图象变换求得函数()y g x =的解析式,由函数()y g x =为奇函数,可得出关于m 的代数式,进而可求得正数m 的最小值. 【详解】将函数()sin 36f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象上各点的横坐标伸长到原来的6倍(纵坐标不变),得到函数11sin 3sin 6626y x x ππ⎛⎫⎛⎫=⨯+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象, 再将所得函数图象向右平移()0m m >个单位长度,得到()()111sin sin 26262g x x m x m ππ⎡⎤⎛⎫=-+=+- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的图象,由于函数()y g x =为奇函数,则()162m k k Z ππ-=∈,()23m k k Z ππ∴=-∈, 当0k =时,正数m 取得最小值3π. 故答案为:3π. 【点睛】本题考查利用三角函数图象变换求函数解析式,同时也考查了利用正弦型函数的奇偶性求参数,考查计算能力,属于中等题.①③④ 【分析】根据零点存在定理,三角函数图象变换,对数函数的性质,充分不必要条件的定义判断各选项.【详解】①()ln 2f x x x =-+,(1)10f =-<,()10f e e =->,由零点存在定理得()f x 在(1,)e 上有零点,①正确;②函数cos()6y x π=-的图象的横坐标变为原来的12得到函数cos 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,②错误;③1m ≥-时,440m ∆=+≥,故函数值域为R ,③正确;④()1x x a e f x ae -=+是奇函数,则1()11x x xx x xa e ae a e f x ae e a ae------===-+++,22(1)(1)0xa e --=,1a =±,因此“1a =”是“函数()1xxa e f x ae-=+在定义域上是奇函数”的充分不必要条件,④正确. 故答案为:①③④【点睛】本题考查命题的真假判断,掌握零点存在定理,三角函数图象变换,对数函数的性质,充分不必要条件的定义是解题基础. 16. 直角三角形 【分析】利用正弦定理边角互化思想求得sin A 的值,可求得角A 的值,进而可判断出ABC 的形状. 【详解】cos cos sin a B b A c A+=,由正弦定理得sin cos cos sin sin sin A B A B A C +=,即()()sin sin sin sin sin A C A B C C π=+=-=,0C π<<,则sin 0C >,sin 1A ∴=,0A π<<,2A π∴=.因此,ABC 为直角三角形. 故答案为:直角三角形.【点睛】本题考查利用正弦定理边角互化思想判断三角形的形状,考查计算能力,属于基17.()2sin(2)3f x x π=+【分析】由最值求得A ,由周期求得ω,由最高点或零点横坐标及ϕ的范围求得ϕ,得解析式.【详解】由题意1A =,4312T πππ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭,∴22πωπ==, 由正弦函数性质得,22122k ππϕπ⨯+=+,k Z ∈,∵2πϕ<,∴3πϕ=.∴()2sin(2)3f x x π=+.故答案为:()2sin(2)3f x x π=+【点睛】本题考查求三角函数的解析式,掌握“五点法”作正弦函数的图象是解题关键. 18. 1; 513,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】根据三角函数的有界性易得[0,]1a M =,通过作图分析可得a 的取值范围. 【详解】作出函数sin y x =的图象,如图所示:显然,[0,]a M 的最大值为1,[0,][,2]2a a a M M ≥,∴[,2]a a M 的最大值为12, 作出直线12y =与sin y x =相交于,,A B C 三点,且151131(,)(,),(,)626262A B C πππ,由图形可得:5,513613662,6a a a ππππ⎧≤⎪⎪⇒≤≤⎨⎪≤⎪⎩, 故答案为:513[,]66ππ. 【点睛】本题考查函数的新定义问题,考查函数与方程思想、数形结合思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意结合图象进行分析求解. 19.78【分析】根据正弦定理将角化成边得2a c =,结合2b c =,将边统一用c 表示,再利用余弦定理,即可得答案; 【详解】sin 2sin 2A C a c =⇒=,又22a bc =,∴2b c =,∴2222277cos 2248a b c c C ab c +-===⋅⋅, 故答案为:78. 【点睛】本题考查正余弦定理的应用,考查函数与方程思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意将边统一用c 进行表示,进而求得角的余弦值. 20. (1)3π;(2) 【分析】(1)根据2b sin Aa cos B +a sin B ,利用正弦定理得到sin sin cos B A A B =,再根据sin 0A ≠求解.(2)在△ABC 中,利用余弦定理求得c ,再由S △ABD,求得BD ,然后 在△ABD 中,由余弦定理求解.【详解】(1)因为2b sin Acos B +a sin B ,所以2sin sin sin cos sin sin B A A B A B =+,sin sin cos B A A B =,sin 0A ≠tan B =()0,B π∈ 3B π=(2)在△ABC 中,由余弦定理得:2222cos b a c ac B =+-,解得6c =或2c =-(舍去),因为S △ABD =1sin 22⨯⨯=BD c B , 解得 3BD =,在△ABD 中,由余弦定理得:2222cos 27AD BD c BD c B =+-⨯⨯⨯=,解得AD =.【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题. 21.(1)5,1212k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦(k Z ∈);(2)(1⎤⎦.【分析】(1)化简()f x ,再根据正弦函数的单调增区间代入求解即可. (2)根据(1)的结果()2sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再根据0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭求出23x π+的范围结合sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的值域为,12⎛⎤-⎥⎝⎦,即可求出结果.【详解】(1)())21sin 22cos 1f x x x =+-1sin 212sin 23x x x π⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭由222232k x k πππππ-+≤+≤+,得51212k x k ππππ-+≤≤+,k Z ∈.故此函数的单调递增区间为5,1212k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦(k Z ∈).(2)由02x π<<,得42333x πππ<+<.sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的值域为⎛⎤ ⎥⎝⎦.()12sin 23f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的值域为(1⎤⎦,故此函数的值域为(1⎤-⎦【点睛】本题主要考查了三角函数的性质,常考三角函数的性质有:对称轴、单调性、最值、对称中心.属于中档题. 22.(1)34C π=;(2)sin 1A c ==. 【分析】(1)由三角恒等变形可得cos 2C =-,0C π<<又,即34C π=.(2)由余弦定理得c =,再由正弦定理及三角形面积公式可得:2sin ()sin sin sin sin a b c C C A B C==,即1c ==,得解.【详解】解:(1)22sin 30C C -++=,可得:22(1cos )30C C --++=,22cos 10C C ∴++=, cos C ∴=0C π<<,34C π∴=. (2)2222222cos 325c a b ab C a a a =+-=+=,c ∴,sin C A ∴,sinA C ∴==,1sin sin 2ABC S ab C A B ∆=,∴1sin sin 2ab C A B =,∴2sin ()sin sin sin sin a b c C C A B C=1c ∴=.【点睛】本题考查了三角恒等变形及正余弦定理,属中档题. 23.(1)1ω=;单调增区间为2,63k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k ∈Z ;(2)[]0,3. 【分析】(1)先将函数解析式整理,得到()2sin 216f x x ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭πω,根据最小正周期,即可求出1ω=,由正弦函数的单调性,列出不等式求解,即可得出单调增区间; (2)先由3x ππ≤≤,得到7132666x πππ≤+≤,根据正弦函数的性质,即可求出结果. 【详解】(1)()2cos 2sin cos 1cos 22x x x x x f x x ⎛⎫=++=-+- ⎪⎝⎭πωωωωωω2cos 212sin 216x x x ⎛⎫=-+=-++ ⎪⎝⎭πωωω,∵函数()f x 的最小正周期为22T ππω==, ∴1ω=;∴()2sin 216f x x π⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭, 由3222262k x k πππππ+≤+≤+()k ∈Z ,得263k x k ππππ+≤≤+()k ∈Z ,∴函数()f x 的单调增区间为2,63k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k ∈Z . (2)由2x ππ≤≤得7132666x πππ≤+≤, 所以1sin 21,62x π⎛⎫⎡⎤+∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,则()[]2sin 210,36f x x ⎛⎫=-++∈ ⎪⎝⎭π. 即()f x 的取值范围为[]0,3.【点睛】本题主要考查由正弦型函数的周期求参数,考查求正弦型函数的单调区间,考查求正弦型函数在给定区间的值域,属于常考题型. 24.(1)12;(2)3【分析】(1)利用余弦定理将角转化为边,再利用余弦定理求得结果;(2)由已知结合正弦定理将边转化角,再利用三角形内角和定理、辅助角公式转化为求6a b A π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭的取值范围.【详解】(1)由1cos 2a c Bb =+,可得222222cos a ab ac B a c b -==+-, 整理得222a b c ab +-=,所以222cos 122a b c C ab +-==.(2)由(1)得1cos 2C =,0C π<<,3C π=,,sin 2C =,c = 由正弦定理得2sin sin sin a b cA B C===, ∴22sin 2sin 2sin 2sin 3a b A B A A π⎛⎫+=+=+-⎪⎝⎭3sin 6A A A π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,∵3C π=,∴203A π<<,5666A πππ<+<, 1sin 126A π⎛⎫<+≤ ⎪⎝⎭6A π⎛⎫<+≤ ⎪⎝⎭∴+a b 的取值范围是3.【点睛】本题主要考查正弦定理和余弦定理的应用,属于中档题. 25.(1)最小正周期是π,增区间是06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,减区间是,62ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(2 【分析】(1)应用二倍角公式和两角和的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,然后结合正弦函数性质求解; (2)由(1)求得0sin 26x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,再求出0cos 26x π⎛⎫+⎪⎝⎭,然后用两角差的余弦公式求解.【详解】(1)1()2cos 222cos 22sin 2326f x x x x x x π⎛⎫⎛⎫=+=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以最小正周期为22T ππ==, 0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,72,666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,由2662x πππ≤+≤,得06x π≤≤, 由72266x πππ≤+≤得62x ππ≤≤, 所以()f x 的增区间是06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,减区间是,62ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(2)由(1)得062sin 265x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即03sin 265x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 因为0,43x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以0252,636x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以04cos 265x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,所以0000cos 2cos 2cos 2cos sin 2sin 666666x x x x ππππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=+++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦431552=-+⨯=【点睛】本题考查求三角函数的周期与单调区间,考查两角和与差的正弦、余弦公式,二倍角公式,同角间的三角函数关系.解题关键是把三角函数化为一个角的一个三角函数形式,然后由正弦函数性质求解. 26.(1)3A π=;(2)(2【分析】 (1)利用正弦定理的边角互化可得222a b c bc =+-,再利用余弦定理即可求解. (2)利用正弦定理可得2sin sin C c B=,再利用三角形的面积公式可得12sin 2sin 2sin ABC C S A B=⨯⨯,根据三角形的内角和性质以及两角差的正弦公式可将式子312tan B ⨯,结合B 的取值范围即可求解. 【详解】解:(1)由已知及正弦定理得, 222,a b c bc =+- 由余弦定理可得2221cos .22b c a A bc +-== 又0A π<<,.3A π∴=(2) 由已知及正弦定理得, 2sin ,sin C c B =由2,3B C π+=得12sin 2sin 2sin ABC C S A B=⨯⨯2sin()313.sin 2tan B B Bπ-==+⨯ ABC 是锐角三角形,得20,0,232B B πππ<<<-<得.62B ππ<<tan B >∴10tan B ∴<<ABC S <<所以ABC面积的取值范围是,2 【点睛】本题考查了正弦定理的边角互化、余弦定理解三角形、三角形的面积公式、两角差的正弦公式,属于中档题.27.(Ⅰ)①②成立,理由见解析,()sin 26f x x π⎛⎫+⎝=⎪⎭;(Ⅱ)f (x )的最大值为1;最小值为12.【分析】(Ⅰ)依次讨论①②成立,①③成立,②③成立,计算得到只有①②成立,得到答案. (Ⅱ)03x π≤≤得到52666x πππ≤+≤,得到函数值域,即可得出最值. 【详解】(Ⅰ)由①可得,22ππωω=⇒=. 由②得:6226k k πωπππωϕπϕπ+=+⇒=+-,k Z ∈ 由③得,44m m πωπωωπϕπ+=⇒=-,m Z ∈220322633T πππππωω≥-=⇒≥⇒<≤ 若①②成立,则2ω=,6π=ϕ,()sin 26f x x π⎛⎫+ ⎝=⎪⎭. 若①③成立,则42m m πωπϕππ=-=-,m Z ∈,不合题意. 若②③成立,则()1266264k m m k ππωπωππω+-=-⇒=--≥,k Z ∈与③中的03ω<≤矛盾,所以②③不成立.所以,只有①②成立,()sin 26f x x π⎛⎫+⎝=⎪⎭. (Ⅱ)由题意得,()5102136662x x f x ππππ≤≤⇒≤+≤⇒≤≤. 所以,当6x π=时,函数()f x 取得最大值1;当0x =或3x π=时,函数()f x 取得最小值12.。
高考文科数学题型复习《函数的图像》真题汇总含答案
1.(2014高考数学湖北文科·第15题)如图所示,函数)(x f y =的图象由两条射线和三条线
段组成.若R ∈∀x ,)1()(->x f x f ,则正实数a 的取值范围是 .
【答案】⎝⎛⎭
⎫0,16 解析:“∀x ∈R ,f (x )>f (x -1)”等价于“函数y =f (x )的图像恒在函数y =f (x -1)的图像的上方”,函数y =f (x -1)的图像是由函数y =f (x )的图像向右平移一个单位得到的,如图所
示.因为a >0,由图知6a <1,所以a 的取值范围为
⎝⎛⎭
⎫0,16.
2.(2015高考数学安徽文科·第14题)在平面直角坐标系xOy 中,若直线a y 2=与函数
1||--=a x y 的图像只有一个交点,则a 的值为 .
【答案】12
- 解析:在同一直角坐标系内,作出12--==a x y a y 与的大致图像,如下图:
由题意,可知
21
12-=⇒-=a a。
设(x )是定义在R 上的偶函数, 其图象关于直线x=1对称, 对任意x1,x2∈[0, ]都有 (Ⅰ)设);41(),21(,2)1(f f f 求 (Ⅱ)证明)(x f 是周期函数。
2.设函数(Ⅰ)判断函数)(x f 的奇偶性; (Ⅱ)求函数)(x f 的最小值.3. 已知函数(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期和最大值;(Ⅱ)在给出的直角坐标系中, 画出函数 在区间 上的图象4. (本小题满分12分)求函数 的最小正周期、最大值和最小值.5. (本小题满分12分)已知在R上是减函数, 求的取值范围.6.△ABC的三个内角为A.B.C, 求当A为何值时, 取得最大值, 并求出这个最大值7.设a为实数, 函数在和都是增函数, 求a的取值范围.8.设函数f(x)=2x3+3ax2+3bx+8c在x=1及x=2时取得极值.(Ⅰ)求a、b的值;(Ⅱ)若对于任意的x 都有f(x)<c2成立, 求c的取值范围.9.已知函数 , .(Ⅰ)讨论函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)设函数 在区间 内是减函数, 求 的取值范围.10.在 中, 内角A.b 、c 的对边长分别为a 、b 、c.已知 , 且 , 求b.11. 已知函数42()36f x x x =-+. (Ⅰ)讨论()f x 的单调性;(Ⅱ)设点P 在曲线 上, 若该曲线在点P 处的切线 通过坐标原点, 求 的方程12.设函数 图像的一条对称轴是直线 (Ⅰ)求ϕ;(Ⅱ)求函数)(x f y =的单调增区间; (Ⅲ)画出函数)(x f y =在区间],0[π上的图像13.已知二次函数 的二次项系数为 , 且不等式 的解集为 (Ⅰ)若方程 有两个相等的根, 求 的解析式; (Ⅱ)若 的最大值为正数, 求 的取值范围解答: 2.解: (Ⅰ) 由于),2()2(),2()2(f f f f -≠-≠- 故 既不是奇函数, 也不是偶函数.(Ⅱ)⎪⎩⎪⎨⎧<+-≥-+=.2,1,2,3)(22x x x x x x x f由于),2[)(+∞在x f 上的最小值为)2,(,3)2(-∞=在f 内的最小值为.43)21(=f故函数),()(+∞-∞在x f 内的最小值为.433.解)42sin(21)4sin 2cos 4cos 2(sin 21πππ-+=-⋅+=x x x所以函数 的最小正周期为π, 最大值为 .(Ⅱ)由(Ⅰ)知x83π-8π-8π 83π 85π y121-121+1故函数)(x f y =在区 间]2,2[ππ-上的图象是4.解:.212sin 41)cos sin 1(21)cos sin 1(2cos sin 122+=+=--=x x x x x x x所以函数 的最小正周期是 , 最大值是 最小值是 5.解: 函数f(x)的导数: .(Ⅰ)当 ( )时, 是减函数.)(01632R x x ax ∈<-+ .3012360-<⇔<+=∆<⇔a a a 且所以, 当 是减函数;(II )当 时, =由函数 在R 上的单调性, 可知当 时, )是减函数;(Ⅲ)当 时, 在R 上存在一个区间, 其上有 所以, 当 时, 函数 不是减函数. 综上, 所求 的取值范围是 6.解: 由,222,A C B C B A -=+=++ππ得所以有 .2sin 2cosAC B =+ 2sin 2cos 2cos 2cos AA CB A +=++2sin 22sin 212A A +-=.23)212(sin 22+--=A 当.232cos 2cos ,3,212sin取得最大值时即C B A A A ++==π 7.解:),1(23)('22-+-=a ax x x f其判别试.81212124222a a a -=+-=∆ (ⅰ)若,26,08122±==-=∆a a 即 当.),()(,0)(',),3()32,(为增函数在时或+∞-∞>+∞∈-∞∈x f x f a x x所以.26±=a (ⅱ) 若,08122<-=∆a .),()(,0)('为增函数在恒有+∞-∞>x f x f 所以 ,232>a即 ).,26()26,(+∞--∞∈ a (ⅲ)若,08122>-=∆a 即,0)(',2626=<<-x f a 令 解得 .323,3232221a a x a a x -+=--=当;)(,0)(',)(),(21为增函数时或x f x f x x x x >∞+∈-∞∈ 当.)(,0)(',),(21为减函数时x f x f x x x <∈ 依题意1x ≥0得2x ≤1. 由1x ≥0得a ≥,232a - 解得 1≤.26<a 由2x ≤1得,232a -≤3,a - 解得 .2626<<-a 从而 .)26,1[∈a 综上, a 的取值范围为 即 ∈a ).,1[]26,(+∞--∞ 9.解: (1) 求导: 当 时, , , 在 上递增; 当 , 由 求得两根为 即 在 递增, 递减,⎫+∞⎪⎪⎝⎭递增; (2)(法一)∵函数 在区间 内是减函数, 递减, ∴ , 且 , 解得: 。
专题三角函数1(新课标全国Ⅰ卷)已知cos(α+β)=m,tanαtanβ=2,则cos(α-β)=()A.-3mB.-m3C.m3D.3m【答案】A【分析】根据两角和的余弦可求cosαcosβ,sinαsinβ的关系,结合tanαtanβ的值可求前者,故可求cosα-β的值.【详解】因为cosα+β=m,所以cosαcosβ-sinαsinβ=m,而tanαtanβ=2,所以=12×2b×kb×sin A2+12×kb×b×sin A2,故cosαcosβ-2cosαcosβ=m即cosαcosβ=-m,从而sinαsinβ=-2m,故cosα-β=-3m,故选:A.2(新课标全国Ⅰ卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin3x-π6的交点个数为() A.3 B.4 C.6 D.8【答案】C【分析】画出两函数在0,2π上的图象,根据图象即可求解【详解】因为函数y=sin x的的最小正周期为T=2π,函数y=2sin3x-π6的最小正周期为T=2π3,所以在x∈0,2π上函数y=2sin3x-π6有三个周期的图象,在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:由图可知,两函数图象有6个交点.故选:C3(新课标全国Ⅱ卷)设函数f(x)=a(x+1)2-1,g(x)=cos x+2ax,当x∈(-1,1)时,曲线y=f(x)与y=g(x)恰有一个交点,则a=()A.-1B.12C.1D.2【分析】解法一:令F x =ax 2+a -1,G x =cos x ,分析可知曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y 轴上,即可得a =2,并代入检验即可;解法二:令h x =f (x )-g x ,x ∈-1,1 ,可知h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即可得a =2,并代入检验即可.【详解】解法一:令f (x )=g x ,即a (x +1)2-1=cos x +2ax ,可得ax 2+a -1=cos x ,令F x =ax 2+a -1,G x =cos x ,原题意等价于当x ∈(-1,1)时,曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,注意到F x ,G x 均为偶函数,可知该交点只能在y 轴上,可得F 0 =G 0 ,即a -1=1,解得a =2,若a =2,令F x =G x ,可得2x 2+1-cos x =0因为x ∈-1,1 ,则2x 2≥0,1-cos x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,可得2x 2+1-cos x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,则方程2x 2+1-cos x =0有且仅有一个实根0,即曲线y =F (x )与y =G (x )恰有一个交点,所以a =2符合题意;综上所述:a =2.解法二:令h x =f (x )-g x =ax 2+a -1-cos x ,x ∈-1,1 ,原题意等价于h x 有且仅有一个零点,因为h -x =a -x 2+a -1-cos -x =ax 2+a -1-cos x =h x ,则h x 为偶函数,根据偶函数的对称性可知h x 的零点只能为0,即h 0 =a -2=0,解得a =2,若a =2,则h x =2x 2+1-cos x ,x ∈-1,1 ,又因为2x 2≥0,1-cos x ≥0当且仅当x =0时,等号成立,可得h x ≥0,当且仅当x =0时,等号成立,即h x 有且仅有一个零点0,所以a =2符合题意;故选:D .4(全国甲卷数学(理)(文))已知cos αcos α-sin α=3,则tan α+π4=()A.23+1 B.23-1C.32D.1-3【答案】B【分析】先将cos αcos α-sin α弦化切求得tan α,再根据两角和的正切公式即可求解.【详解】因为cos αcos α-sin α=3,所以11-tan α=3,⇒tan α=1-33,所以tan α+π4 =tan α+11-tan α=23-1,故选:B .5(新高考北京卷)已知f x =sin ωx ω>0 ,f x 1 =-1,f x 2 =1,|x 1-x 2|min =π2,则ω=()A.1B.2C.3D.4【分析】根据三角函数最值分析周期性,结合三角函数最小正周期公式运算求解.【详解】由题意可知:x 1为f x 的最小值点,x 2为f x 的最大值点,则x 1-x 2 min =T 2=π2,即T =π,且ω>0,所以ω=2πT=2.故选:B .6(新高考天津卷)已知函数f x =sin3ωx +π3 ω>0 的最小正周期为π.则函数在-π12,π6 的最小值是()A.-32B.-32C.0D.32【答案】A【分析】先由诱导公式化简,结合周期公式求出ω,得f x =-sin2x ,再整体求出x ∈-π12,π6时,2x 的范围,结合正弦三角函数图象特征即可求解.【详解】f x =sin3ωx +π3 =sin 3ωx +π =-sin3ωx ,由T =2π3ω=π得ω=23,即f x =-sin2x ,当x ∈-π12,π6 时,2x ∈-π6,π3,画出f x =-sin2x 图象,如下图,由图可知,f x =-sin2x 在-π12,π6上递减,所以,当x =π6时,f x min =-sin π3=-32故选:A7(新高考上海卷)下列函数f x 的最小正周期是2π的是()A.sin x +cos xB.sin x cos xC.sin 2x +cos 2xD.sin 2x -cos 2x【答案】A【分析】根据辅助角公式、二倍角公式以及同角三角函数关系并结合三角函数的性质一一判断即可 .【详解】对A ,sin x +cos x =2sin x +π4,周期T =2π,故A 正确;对B ,sin x cos x =12sin2x ,周期T =2π2=π,故B 错误;对于选项C ,sin 2x +cos 2x =1,是常值函数,不存在最小正周期,故C 错误;对于选项D ,sin 2x -cos 2x =-cos2x ,周期T =2π2=π,故D 错误,故选:A .8(新课标全国Ⅱ卷)对于函数f(x)=sin2x和g(x)=sin2x-π4,下列说法正确的有() A.f(x)与g(x)有相同的零点 B.f(x)与g(x)有相同的最大值C.f(x)与g(x)有相同的最小正周期D.f(x)与g(x)的图像有相同的对称轴【答案】BC【分析】根据正弦函数的零点,最值,周期公式,对称轴方程逐一分析每个选项即可.【详解】A选项,令f(x)=sin2x=0,解得x=kπ2,k∈Z,即为f(x)零点,令g(x)=sin2x-π4=0,解得x=kπ2+π8,k∈Z,即为g(x)零点,显然f(x),g(x)零点不同,A选项错误;B选项,显然f(x)max=g(x)max=1,B选项正确;C选项,根据周期公式,f(x),g(x)的周期均为2π2=π,C选项正确;D选项,根据正弦函数的性质f(x)的对称轴满足2x=kπ+π2⇔x=kπ2+π4,k∈Z,g(x)的对称轴满足2x-π4=kπ+π2⇔x=kπ2+3π8,k∈Z,显然f(x),g(x)图像的对称轴不同,D选项错误.故选:BC9(新课标全国Ⅱ卷)已知α为第一象限角,β为第三象限角,tanα+tanβ=4,tanαtanβ=2+1,则sin(α+β)=.【答案】-22 3【分析】法一:根据两角和与差的正切公式得tanα+β=-22,再缩小α+β的范围,最后结合同角的平方和关系即可得到答案;法二:利用弦化切的方法即可得到答案.【详解】法一:由题意得tanα+β=tanα+tanβ1-tanαtanβ=41-2+1=-22,因为α∈2kπ,2kπ+π2,β∈2mπ+π,2mπ+3π2,k,m∈Z,则α+β∈2m+2kπ+π,2m+2kπ+2π,k,m∈Z,又因为tanα+β=-22<0,则α+β∈2m+2kπ+3π2,2m+2kπ+2π,k,m∈Z,则sinα+β<0,则sinα+βcosα+β=-22,联立sin2α+β+cos2α+β=1,解得sinα+β=-223.法二:因为α为第一象限角,β为第三象限角,则cosα>0,cosβ<0,cosα=cosαsin2α+cos2α=11+tan2α,cosβ=cosβsin2β+cos2β=-11+tan2β,则sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=cosαcosβ(tanα+tanβ)=4cosαcosβ=-41+tan2α1+tan2β=-4(tanα+tanβ)2+(tanαtanβ-1)2=-442+2=-223故答案为:-22 3.10(全国甲卷数学(文))函数f x =sin x-3cos x在0,π上的最大值是.【答案】2【分析】结合辅助角公式化简成正弦型函数,再求给定区间最值即可.【详解】f x =sin x -3cos x =2sin x -π3 ,当x ∈0,π 时,x -π3∈-π3,2π3,当x -π3=π2时,即x =5π6时,f x max =2.故答案为:2一、单选题1(2024·宁夏石嘴山·三模)在平面直角坐标系中,角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P 1,2 ,则7cos 2θ-2sin2θ=()A.-15B.15C.-2D.2【答案】A【分析】由题意可知:tan θ=2,根据倍角公式结合齐次化问题分析求解.【详解】由题意可知:tan θ=2,所以7cos 2θ-2sin2θ=7cos 2θ-4sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=7-4tan θtan 2θ+1=7-4×222+1=-15.故选:A .2(2024·广东茂名·一模)已知cos α+π =-2sin α,则sin 2α-3cos α+π2cos αcos2α+1=()A.-1B.-25C.45D.78【答案】D【分析】根据给定条件,求出tan α,再结合诱导公式及二倍角的余弦公式,利用正余弦齐次式法计算得解.【详解】由cos α+π =-2sin α,得cos α=2sin α,则tan α=12,所以sin 2α-3cos α+π2 cos αcos2α+1=sin 2α+3sin αcos α2cos 2α=12tan 2α+32tan α=18+34=78.故选:D3(2024·河北保定·二模)函数f (x )=1-e x1+e xcos2x 的部分图象大致为()A. B.C. D.【答案】A【分析】根据函数的奇偶性判断即可.【详解】设g x =1-e x1+e x,则g-x=1-e-x1+e-x=e x-11+e x=-g x ,所以g x 为奇函数,设h x =cos2x,可知h x 为偶函数,所以f x =1-e x1+e xcos2x为奇函数,则B,C错误,易知f0 =0,所以A正确,D错误.故选:A.4(2024·山东济宁·三模)已知函数f(x)=(3sin x+cos x)cos x-12,若f(x)在区间-π4,m上的值域为-3 2,1,则实数m的取值范围是()A.π6,π2B.π6,π2C.π6,7π12D.π6,7π12【答案】D【分析】利用二倍角公式、辅助角公式化简函数f(x),再借助正弦函数的图象与性质求解即得.【详解】依题意,函数f(x)=3sin x cos x+cos2x-12=32sin2x+12cos2x=sin2x+π6,当x∈-π4,m时,2x+π6∈-π3,2m+π6,显然sin-π3=sin4π3=-32,sinπ2=1,且正弦函数y=sin x在π2,4π3上单调递减,由f(x)在区间-π4,m上的值域为-32,1,得π2≤2m+π6≤4π3,解得π6≤m≤7π12,所以实数m的取值范围是π6,7π12.故选:D5(2024·江西景德镇·三模)函数f x =cosωx x∈R在0,π内恰有两个对称中心,fπ=1,将函数f x 的图象向右平移π3个单位得到函数g x 的图象.若fα +gα =35,则cos4α+π3=()A.725B.1625C.-925D.-1925【答案】A【分析】根据y轴右边第二个对称中心在0,π内,第三个对称中心不在0,π内可求得32≤ω<52,结合fπ=1可得ω=2,再利用平移变换求出g x ,根据三角变换化简fα +gα =35可得sin2α+π6=35,然后由二倍角公式可解.【详解】由x∈0,π得ωx∈0,ωπ,因为函数f x 在0,π内恰有两个对称中心,所以3π2≤ωπ5π2>ωπ,解得32≤ω<52,又fπ=cosωπ=1,所以ωπ=kπ,k∈Z,即ω=k,k∈Z,所以ω=2,将函数f x 的图象向右平移π3个单位得到函数y=cos2x-π3=cos2x-2π3,即g x =cos2x-2π3,因为fα +gα =cos2α+cos2α-2π3=32sin2α+12cos2α=sin2α+π6=35,所以cos4α+π3=1-2sin22α+π6=1-2×35 2=725.故选:A6(2024·安徽马鞍山·三模)已知函数f(x)=sin2ωx+cos2ωx(ω>1)的一个零点是π2,且f(x)在-π6,π16上单调,则ω=()A.54B.74C.94D.114【答案】B【分析】整理可得f(x)=2sin2ωx+π4,以2ωx+π4为整体,根据单调性分析可得1<ω≤2,再结合零点分析求解.【详解】因为f(x)=sin2ωx+cos2ωx=2sin2ωx+π4,x∈-π6,π16,且ω>1时,可得2ωx+π4∈-π3ω+π4,π8ω+π4,且-π3ω+π4<0<π8ω+π4,若f(x)在-π6,π16上单调,则-π3ω+π4≥-π2π8ω+π4≤π2,解得1<ω≤2,又因为f(x)的一个零点是π2,则πω+π4=kπ,k∈Z,解得ω=k-14,k∈Z,所以k=2,ω=7 4 .故选:B.7(2024·山东临沂·二模)已知函数f x =sin2x+φϕ <π2图象的一个对称中心为π6,0,则()A.f x 在区间-π8,π3上单调递增B.x=5π6是f x 图象的一条对称轴C.f x 在-π6,π4上的值域为-1,32D.将f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,得到的函数图象关于y轴对称【答案】D【分析】借助整体代入法结合正弦函数的性质可得A、B;结合正弦函数最值可得C;得到平移后的函数解析式后借助诱导公式即可得D.【详解】由题意可得2×π6+φ=kπk∈Z,解得φ=-π3+kπk∈Z,又ϕ <π2,故φ=-π3,即f x =sin2x-π3;对A:当x∈-π8 ,π3时,2x-π3∈-7π12,π3,由函数y=sin x在-7π12,π3上不为单调递增,故f x 在区间-π8 ,π3上不为单调递增,故A错误;对B:当x=5π6时,2x-π3=4π3,由x=4π3不是函数y=sin x的对称轴,故x=5π6不是f x 图象的对称轴,故B错误;对C:当x∈-π6 ,π4时,2x-π3∈-2π3,π6,则f x ∈-1,1 2,故C错误;对D:将f x 图象上的所有点向左平移5π12个长度单位后,可得y=sin2x+2×5π12-π3=sin2x+π2=cos2x,该函数关于y轴对称,故D正确.故选:D.8(2024·广东广州·二模)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,若将函数f(x)的图象向右平移θ(θ>0)个单位后所得曲线关于y轴对称,则θ的最小值为()A.π8B.π4C.3π8D.π2【答案】A【分析】根据给定的图象特征,结合五点法作图列式求出ω和φ,再根据图象的平移变换,以及图象的对称性即可得解.【详解】由fπ4=1,得sinπ4ω+φ=22,又点π4,1及附近点从左到右是上升的,则π4ω+φ=π4+2kπ,k∈Z,由f5π8=0,点5π8,0及附近点从左到右是下降的,且上升、下降的两段图象相邻,得5π8ω+φ=π+2kπ,k∈Z,联立解得ω=2,φ=-π4+2kπ,k∈Z,而|φ|<π2,于是φ=-π4,f(x)=2sin2x-π4,若将函数f(x)的图像向右平移θ(θ>0)个单位后,得到y=sin2x-2θ-π4,则-2θ-π4=π2-kπ,k∈Z,而θ>0,因此θ=-3π8+kπ2,k∈N,所以当k=1时,θ取得最小值为π8 .故选:A9(2024·四川雅安·三模)已知函数f x =sin ωx +3cos ωx (ω>0),则下列说法中正确的个数是()①当ω=2时,函数y =f x -2log πx 有且只有一个零点;②当ω=2时,函数y =f x +φ 为奇函数,则正数φ的最小值为π3;③若函数y =f x 在0,π3 上单调递增,则ω的最小值为12;④若函数y =f x 在0,π 上恰有两个极值点,则ω的取值范围为136,256.A.1 B.2C.3D.4【答案】B【分析】利用辅助角公式化简函数,由图象分析判断①;由正弦函数的性质判断②③;由极大值的意义结合正弦函数的性质判断④.【详解】依题意,ω>0,函数f (x )=212sin ωx +32cos ωx =2sin ωx +π3,对于①:f (x )=2sin 2x +π3,令y =f x -2log πx =0,即f x =2log πx ,作出函数y =f (x )和函数y =2log πx 的图象,如图,观察图象知,两个函数在0,7π12 上只有一个零点,f 13π12 =2sin 5π2=2,当x =13π12时,y =2log π13π12=2log π1312+2log ππ=2+2log π1312>2,当x >13π12时,2log πx >2≥f (x ),因此函数y =f x 与函数y =2log πx 的图象有且只有一个交点,①正确;对于②:f (x +φ)=2sin 2x +2φ+π3 为奇函数,则2φ+π3=k π,k ∈Z ,φ=-π6+k π2,k ∈Z ,即正数φ的最小值为π3,②正确;对于③:当x ∈0,π3 时,ωx +π3∈π3,π(ω+1)3,由y =f x 在0,π3 上单调递增,得π(ω+1)3≤π2ω>0,解得0<ω≤12,正数ω有最大值12,③错误;对于④:当x ∈(0,π)时,ωx +π3∈π3,ωπ+π3,而y =f x 在(0,π)上恰有两个极值点,由正弦函数的性质得3π2<ωπ+π3≤5π2,解得76<ω≤136,因此ω的取值范围是76,136,④错误.综上,共2个正确,故选:B .10(2024·河北保定·二模)已知tan α=3cos αsin α+11,则cos2α=()A.-78B.78C.79D.-79【答案】B【分析】利用切化弦和同角三角函数的关系,解出sin α,再结合二倍角公式即可求解.【详解】因为sin αcos α=3cos αsin α+11,所以4sin 2α+11sin α-3=0,解得sin α=14或sin α=-3(舍去),所以cos2α=1-2sin 2α=78.故选:B .11(2024·河北衡水·三模)已知sin (3α-β)=m sin (α-β),tan (2α-β)=n tan α,则m ,n 的关系为()A.m =2nB.n =m +1mC.n =m m -1D.n =m +1m -1【答案】D【分析】利用和差角的正弦公式化简,结合已知列出方程即可求解.【详解】依题意,sin (3α-β)=sin [(2α-β)+α]=sin (2α-β)cos α+cos (2α-β)sin α,sin (α-β)=sin [(2α-β)-α]=sin (2α-β)cos α-cos (2α-β)sin α,则sin (2α-β)cos α+cos (2α-β)sin α=m sin (2α-β)cos α-m cos (2α-β)sin α,即sin (2α-β)cos αcos (2α-β)sin α=m +1m -1,即tan (2α-β)tan α=m +1m -1=n .故选:D12(2024·辽宁沈阳·三模)已知tan α2=2,则sin 2α2+sin α的值是()A.25B.45C.65D.85【答案】D【分析】利用二倍角公式和同角之间的转化,进行求解判断选项【详解】当tan α2=2,则sin 2α2+sin α=sin 2α2+2sin α2cos α2sin 2α2+cos 2α2=tan 2α2+2tan α2tan 2α2+1=22+2×222+1=85故选:D13(2024·贵州黔东南·二模)已知0<α<β<π,且sin α+β =2cos α+β ,sin αsin β-3cos αcos β=0,则tan α-β =()A.-1 B.-32C.-12D.12【答案】C【分析】找出tan α和tan β的关系,求出tan α和tan β即可求解.【详解】∵sin αsin β-3cos αcos β=0,∴sin αsin β=3cos αcos β,∴tan αtan β=3①,∵sin α+β =2cos α+β ,∴tan α+β =2⇒tan α+tan β1-tan αtan β=2⇒tan α+tan β1-3=2,∴tan α+tan β=-4②,由①②解得tan α=-1tan β=-3或tan α=-3tan β=-1 ,∵0<α<β<π,∴tan α<tan β,∴tan α=-3tan β=-1 ,∴tan α-β =tan α-tan β1+tan αtan β=-12.故选:C .二、多选题14(2024·河北张家口·三模)已知函数f (x )=23cos 2x +2sin x cos x ,则下列说法正确的是()A.函数f (x )的一个周期为2πB.函数f (x )的图象关于点π3,0 对称C.将函数f (x )的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数g (x )的图象,若函数g (x )为偶函数,则φ的最小值为5π12D.若f 12α-5π24 -3=12,其中α为锐角,则sin α-cos α的值为6-308【答案】ACD【分析】利用三角恒等变换公式化简,由周期公式可判断A ;代入验证可判断B ;根据平移变化求g (x ),由奇偶性可求出φ,可判断C ;根据已知化简可得sin α-π12 =14,将目标式化为2sin α-π12 -π6 ,由和差角公式求解可判断D .【详解】对于A ,因为f (x )=31+cos2x +sin2x =2sin 2x +π3+3,所以f (x )的最小值周期T =2π2=π,所以2π是函数f (x )的一个周期,A 正确;对于B ,因为f π3 =2sin 2×π3+π3 +3=3,所以,点π3,0 不是函数f (x )的对称中心,B 错误;对于C ,由题知,g x =f (x -φ)=2sin 2(x -φ)+π3 +3=2sin 2x +π3-2φ +3,若函数g (x )为偶函数,则π3-2φ=π2+k π,k ∈Z ,得φ=-π12-k π2,k ∈Z ,因为φ>0,所以φ的最小值为5π12,C 正确;对于D ,若f 12α-5π24-3=2sin 212α-5π24 +π3 =2sin α-π12 =12,则sin α-π12 =14,因为α为锐角,-π12<α-π12<5π12,所以cos α-π12 =154,所以sin α-cos α=2sin α-π4 =2sin α-π12 -π6=232sin α-π12 -12cos α-π12=232×14-12×154=6-308,D 正确.故选:ACD 15(2024·辽宁鞍山·模拟预测)已知函数f x =sin x ⋅cos x ,则()A.f x 是奇函数B.f x 的最小正周期为2πC.f x 的最小值为-12D.f x 在0,π2上单调递增【答案】AC【分析】首先化简函数f x =12sin2x ,再根据函数的性质判断各选项.【详解】f x =sin x ⋅cos x =12sin2x ,函数的定义域为R ,对A ,f -x =-12sin2x =-f x ,所以函数f x 是奇函数,故A 正确;对B ,函数f x 的最小正周期为2π2=π,故B 错误;对C ,函数f x 的最小值为-12,故C 正确;对D ,x ∈0,π2 ,2x ∈0,π ,函数f x 不单调,f x 在0,π4 上单调递增,在π4,π2上单调递减,故D 错误.故选:AC16(2024·安徽·三模)已知函数f x =sin x -3cos x ,则()A.f x 是偶函数B.f x 的最小正周期是πC.f x 的值域为-3,2D.f x 在-π,-π2上单调递增【答案】AC【分析】对于A ,直接用偶函数的定义即可验证;对于B ,直接说明f 0 ≠f π 即可否定;对于C ,先证明-3≤f x ≤2,再说明对-3≤u ≤2总有f x =u 有解即可验证;对于D ,直接说明f -5π6>f -2π3 即可否定.【详解】对于A ,由于f x 的定义域为R ,且f -x =sin -x -3cos -x =-sin x -3cos x =sin x -3cos x =f x ,故f x 是偶函数,A 正确;对于B ,由于f 0 =sin0 -3cos0=-3,f π =sinπ -3cosπ=3,故f 0 ≠f π ,这说明π不是f x 的周期,B 错误;对于C ,由于f x =sin x -3cos x ≤sin x +3cos x =sin x +3cos x 2≤sin x +3cos x 2+3sin x -cos x 2=sin 2x +3cos 2x +23sin x cos x +3sin 2x +cos 2x -23sin x cos x =4sin 2x +4cos 2x =4=2,且f x =sin x -3cos x ≥-3cos x ≥-3,故-3≤f x ≤2.而对-3≤u ≤2,有f 0 =-3≤u ,f 5π6 =2≥u ,故由零点存在定理知一定存在x ∈0,5π6使得f x =u .所以f x 的值域为-3,2 ,C 正确;对于D ,由于-π<-5π6<-2π3<-π2,f -5π6 =2>3=f -2π3 ,故f x 在-π,-π2上并不是单调递增的,D 错误.故选:AC .17(2024·山西太原·模拟预测)已知函数f x =sin 2x +φ 0<φ<π2 的图象关于直线x =π12对称,且h x =sin2x -f x ,则()A.φ=π12B.h x 的图象关于点π6,0中心对称C.f x 与h x 的图象关于直线x =π4对称 D.h x 在区间π6,5π12内单调递增【答案】BCD【分析】根据正弦函数的对称性求解φ判断A ,先求出h x =sin 2x -π3,然后利用正弦函数的对称性求解判断B ,根据对称函数的性质判断C ,结合正弦函数的单调性代入验证判断D .【详解】由题意得2×π12+φ=π2+k π,k ∈Z ,解得φ=π3+k π,k ∈Z ,又因为0<φ<π2,所以φ=π3,A 错误;由φ=π3可知f x =sin 2x +π3,则h x =sin2x -sin 2x +π3 =12sin2x -32cos2x =sin 2x -π3,令2x -π3=k π,k ∈Z ,解得x =π6+k π2,k ∈Z ,令k =0,得x =π6,所以点π6,0 是曲线y =h x 的对称中心,B 正确;因为f π2-x =sin 2π2-x +π3 =sin 4π3-2x =sin 2x -π3=h x ,所以f x 与h x 的图象关于直线x =π4对称,C 正确;当x ∈π6,5π12 时,2x -π3∈0,π2 ,故h x 在区间π6,5π12内单调递增,D 正确.故选:BCD 18(2024·浙江金华·三模)已知函数f x =sin2ωx cos φ+cos2ωx sin φω>0,0<φ<π2的部分图象如图所示,则()A.φ=π6B.ω=2C.f x +π6为偶函数 D.f x 在区间0,π2的最小值为-12【答案】ACD【分析】先由正弦展开式,五点法结合图象求出f x =sin 2x +π6,可得A 正确,B 错误;由诱导公式可得C 正确;整体代入由正弦函数的值域可得D 正确.【详解】由题意得f x =sin 2ω+φ ,由图象可得f 0 =12⇒sin φ=12,又0<φ<π2,所以φ=π6,由五点法可得ω×4π3+π6=3π2⇒ω=1,所以f x =sin 2x +π6 .A :由以上解析可得φ=π6,故A 正确;B :由以上解析可得ω=1,故B 错误;C :f x +π6 =sin 2x +π6 +π6=cos2x ,故C 正确;D :当x ∈0,π2 ⇒2x +π6∈π6,7π6 时,sin 2x +π6 ∈-12,1,所以最小值为-12,故D 正确;故选:ACD .19(2024·浙江温州·二模)已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,P -3,4 为其终边上一点,若角β的终边与角2α的终边关于直线y =-x 对称,则()A.cos π+α =35B.β=2k π+π2+2αk ∈Z C.tan β=724D.角β的终边在第一象限【答案】ACD【分析】根据三角函数的定义,可求角α的三角函数,结合诱导公式判断A 的真假;利用二倍角公式,求出2α的三角函数值,结合三角函数的概念指出角2α的终边与单位圆的交点,由对称性确定角β终边与单位圆交点,从而判断BCD 的真假.【详解】因为角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边经过点P -3,4 ,所以:OP =5,所以sin α=45,cos α=-35,所以cos π+α =-cos α=35,故A 对;又sin2α=2sin α⋅cos α=2×45×-35 =-2425,cos2α=cos 2α-sin 2α=-35 2-45 2=-725,所以2α的终边与单位圆的交点坐标为:-725,-2425 ,因为角β的终边与角2α的终边关于直线y =-x 对称,所以角β的终边与单位圆的交点为2425,725,所以tan β=724,且β的终边在第一象限,故CD 正确;又因为终边在直线y =-x 的角为:k π-π4,k ∈Z ,角2α的终边与角β的终边关于y =-x 对称,所以2α+β2=k π-π4⇒β=2k π-π2-2αk ∈Z ,故B 错误.故选:ACD20(2024·广东佛山·二模)已知函数f x =sin x +cos2x 与g x =sin2x +cos x ,记h x =λf x +μg x ,其中λ,μ∈R 且λ2+μ2≠0.下列说法正确的是()A.h x 一定为周期函数B.若λ⋅μ>0,则h x 在0,π2上总有零点C.h x 可能为偶函数 D.h x 在区间0,2π 上的图象过3个定点【答案】ABD【分析】对于A :计算h x +2π ,化简即可;对于B :求出h x ,然后计算h 0 h π2的正负即可;对于C :计算h x ,h -x 是否恒相等即可;对于D :令f x =0g x =0,求解x 即可.【详解】对于A ,∀x ∈R ,h x +2π =λf x +2π +μg x +2π =λf x +μg x =h x ,A 正确;对于B ,h x =λcos x -2sin2x +μ2cos2x -sin x ,则h 0 =λ+2μ,h π2=-3μ,因为λμ>0,即λ,μ同号,所以h 0 h π2<0,由零点存在定理知h x 在0,π2上总有零点,故B 正确;对于C ,h x =λsin x +λcos2x +μsin2x +μcos x ,h -x =-λsin x +λcos2x -μsin2x +μcos x ,由h x =h -x 得2λsin x +2μsin2x =2λsin x +2μ⋅2sin x cos x =2sin x λ+2μcos x =0对x ∈R 恒成立,则λ=μ=0与题意不符,故C 错误;对于D ,令f x =0g x =0 ,则sin x +cos2x =1-2sin 2x +sin x =-sin x -1 2sin x +1 =0sin2x +cos x =cos x 2sin x +1 =0 ⇒sin x =1或sin x =-12cos x =0或sin x =-12,即x ∈-π6+2k π,π2+2k π,7π6+2k π ,k ∈Z ,故所有定点坐标为-π6+2k π,0 ,π2+2k π,0 ,7π6+2k π,0 ,k ∈Z ,又因为x ∈0,2π ,所以函数h x 的图象过定点π2,0 ,7π6,0 ,11π6,0 ,故D 正确;故选:ABD .21(2024·湖南·二模)已知函数f x =12cos 2x -π3 ,把y =f x 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =g x 的图象,以下说法正确的是()A.x =π6是y =f x 图象的一条对称轴B.f x 的单调递减区间为k π+π6,k π+2π3k ∈Z C.y =g x 的图象关于原点对称D.f x +g x 的最大值为12【答案】ABD【分析】根据题意,求得g x =-12cos2x 的图象,结合三角函数的图象与性质,以及两角差的正弦公式,逐项判定,即可求解.【详解】将函数f x =12cos 2x -π3 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =g x =12cos 2x -π =-12cos2x 的图象,对于A 中,令x =π6,求得f x =12,即为函数y =f x 最大值,所以直线x =π6是函数f x 图象的一条对称轴,所以A 正确;对于B 中,令2k π≤2x -π3≤2k π+π,k ∈Z ,解得k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z ,可得f x 的单调减区间为k π+π6,k π+2π3,k ∈Z ,所以B 正确.对于C 中,由于g x =-12cos2x 是偶函数,可得函数g x 的图象关于y 轴对称,所以C 错误.对于D 中,由f x +g x =12cos 2x -π3 +-12cos2x =1212cos2x +32sin2x -12cos2x =34sin2x -14cos2x =12sin 2x -π6 ≤12,即f x +g x 的最大值为12,所以D 正确.故选:ABD .22(2024·广东江门·一模)已知函数f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3(ω>0),则下列结论正确的是()A.若f x 相邻两条对称轴的距离为π2,则ω=2B.当ω=1,x ∈0,π2时,f x 的值域为-3,2 C.当ω=1时,f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为y =2cos 2x +π6D.若f x 在区间0,π6上有且仅有两个零点,则5≤ω<8【答案】BCD【分析】根据三角恒等变换化简f x =2sin 2ωx +π3,进而根据周期可判断A ,根据整体法求解函数的值域判断B ,根据函数图象的平移可判断C ,根据零点个数确定不等式满足的条件可判断D .【详解】f (x )=sin 2ωx +π3 +sin 2ωx -π3+23cos 2ωx -3=sin2ωx cos π3+cos2ωx sin π3+sin2ωx cos π3-cos2ωx sin π3+3cos2ωx=sin2ωx +3cos2ωx =2sin 2ωx +π3,对于A ,若f x 相邻两条对称轴的距离为π2,则T =2×π2=π=2π2ω,故ω=1,A 错误,对于B ,当ω=1,f x =2sin 2x +π3 ,当x ∈0,π2 时,2x +π3∈π3,4π3,则f x 的值域为-3,2 ,B 正确,对于C ,当ω=1,f x =2sin 2x +π3,f x 的图象向左平移π6个单位长度得到函数解析式为f x +π6 =2sin 2x +π6 +π3 =2sin 2x +2π3 =2cos 2x +π6,C 正确,对于D ,当x ∈0,π6 时,2ωx +π3∈π3,2ωπ6+π3,若f x 在区间0,π6 上有且仅有两个零点,则2π≤2ωπ6+π3<3π,解得5≤ω<8,故D 正确,故选:BCD 三、填空题23(2024·北京·三模)已知函数f (x )=sin x cos ωx ,x ∈R .①若ω=1,则f (x )的最小正周期是;,②若ω=2,则f (x )的值域是.【答案】π[-1,1]【分析】把ω=1代入,t 明智二倍角的正弦,结合正弦函数的周期求出f (x )的最小正周期;把ω=2代入,利用二倍角的余弦公式,借助换元法,利用导数求出f (x )的值域.【详解】当ω=1时,f (x )=sin x cos x =12sin2x ,函数f (x )的最小正周期为2π2=π;当ω=2时,f (x )=sin x cos2x =sin x (1-2sin 2x ),令sin x =t ∈[-1,1],g (t )=t (1-2t 2)=-2t 3+t ,求导得g (t )=-6t 2+1,当-1≤t <-66或66<t ≤1时,g (t )<0,当-66<t <66时,g (t )>0,函数g (t )在-1,-66 ,66,1 上单调递减,在-66,66上单调递增,g (-1)=1,g 66 =69,g (1)=-1,g -66 =-69,所以g (t )min =-1,g (t )max =1,f (x )的值域是[-1,1].故答案为:π;[-1,1]24(2024·北京·模拟预测)已知函数f (x )=sin ωx -2cos ωx (ω>0),且f α+x =f α-x .若两个不等的实数x 1,x 2满足f x 1 f x 2 =5且x 1-x 2 min =π,则sin4α=.【答案】-45/-0.8【分析】利用辅助角公式化简f (x )的解析式,再由题意可得函数关于x =α对称,且最小正周期T =π,即可求出ω的值,从而得到2α=φ+π2+k π,k ∈Z ,再由二倍角公式及同角三角函数的基本关系计算可得.【详解】因为f (x )=sin ωx -2cos ωx =5sin ωx -φ ,其中tan φ=2,由f α+x =f α-x ,可得f x 关于x =α对称,又两个不等的实数x 1,x 2满足f x 1 f x 2 =5且x 1-x 2 min =π,所以f x 的最小正周期T =π,又ω>0,所以2πω=π,解得ω=2,所以f x =5sin 2x -φ ,所以2α-φ=π2+k π,k ∈Z ,则2α=φ+π2+k π,k ∈Z ,所以sin4α=sin2φ+π2+k π =sin 2φ+π+2k π =-sin2φ=-2sin φcos φsin 2φ+cos 2φ=-2tan φtan 2φ+1=-2×222+1=-45.故答案为:-4525(2024·湖北荆州·三模)设0<α<β<π2,tan α=m tan β,cos α-β =35,若满足条件的α与β存在且唯一,则m =,tan αtan β=.【答案】191【分析】由tan α=m tan β得到sin αcos β=m cos αsin β,再结合cos α-β =35,利用sin α-β =-45,得到cos αsin β=-45m -1 ,sin αcos β=-4m5m -1 ,从而sin α+β =-4m +1 5m -1,再由满足条件的α与β存在且唯一,得到α+β唯一,从而sin α+β =-4m +15m -1=1,求得m 即可.【详解】解:由tan α=m tan β,得sin αcos α=m sin βcos β,即sin αcos β=m cos αsin β,因为0<α<β<π2,tan α=m tan β,所以-π2<α-β<0,0<m <1,又cos α-β =35,所以sin α-β <0,从而sin α-β =sin αcos β-cos αsin β=m -1 cos αsin β=-45,所以cos αsin β=-45m -1,所以sin αcos β=m cos αsin β=-4m5m -1,所以sin α+β =sin αcos β+cos αsin β=-4m +15m -1,因为α,β∈0,π2,所以α+β∈0,π ,因为满足条件的α与β存在且唯一,所以α+β唯一,所以sin α+β =-4m +1 5m -1=1,所以m =19,经检验符合题意,所以tan α=19tan β,则tan α-β =-43=tan α-tan β1+tan αtan β=tan α-9tan α1+9tan 2α,解得tan α=13,所以tan αtan β=9tan 2α=1.故答案为:19,1【点睛】关键点点睛:关键是结合已知得出sin α+β =-4m +15m -1 =1,求出m ,由此即可顺利得解.。
高三数学函数图像试题答案及解析1.函数的图象大致是()A. B. C. D.【答案】C.【解析】当时,,故函数图象过原点,可排除A,又∵,故函数的单调区间呈周期性变化,可排除B,且当,,可排除D,故选C.【考点】函数的图象.2.函数的图像大致是()【答案】A【解析】因为分子分母分别为奇函数,所以原函数为偶函数,排除C、D,而当x取很小的正数时,sin6x>0,2x-2-x>0,故y>0,排除B,选A【考点】函数的图象及其性质3.设表示不超过实数的最大整数,则在直角坐标平面上满足的点所形成的图形的面积为()A.10B.12C.10D.12【答案】B【解析】首先对任意的,满足的点组成的图形是单位正方形(,),面积为1,而椭圆上整点有,,,共12个,因此所求图形面积为12.选B.【考点】函数图象,图形面积.4.函数的大致图象为 ( )【答案】D【解析】∵,∴,∴,又∵,∴,∴,∴选D.【考点】函数图象.5.若直角坐标平面内的两不同点、满足条件:①、都在函数的图像上;②、关于原点对称,则称点对是函数的一对“友好点对”(注:点对与看作同一对“友好点对”).已知函数=,则此函数的“友好点对”有()对.A.0B.1C.2D.3【答案】B【解析】根据题意可知只须作出函数的图象关于原点对称的图象,确定它与函数交点个数即可,由图象可知,只有一个交点.选B【考点】新定义题、函数图象.6.某公司的一品牌电子产品,2013年年初,由于市场疲软,产品销售量逐渐下降,五月份公司加大了宣传力度,销售量出现明显的回升,九月份,公司借大学生开学之际,采取了促销等手段,产品的销售量猛增,十一月份之后,销售量有所回落.下面大致能反映出公司2013年该产品销售量的变化情况的图象是( )【答案】C【解析】由于销售量逐渐下降,所以图象呈下降趋势;公司借大学生开学之际,采取了促销等手段,产品的销售量猛增,所以图象以更陡的向上走向;五月份公司加大了宣传力度,销售量出现明显的回升,即图象有向上的趋势;十一月份之后,销售量有所回落,所以图象向下的趋势.故选C.【考点】1.函数的图象.2.实际问题的应用.7.已知函数对任意的满足,且当时,.若有4个零点,则实数的取值范围是.【答案】【解析】由题意得函数为偶函数,因此当有4个零点时,在上有且仅有两个零点,所以即【考点】二次函数的图象与性质,零点问题8.已知函数的最小正周期为,为了得到函数的图象,只要将的图象()A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度【答案】B【解析】由于函数的最小正周期为,所以.所以函数.所以将函数向右平移即可得到.故选B.【考点】1.函数的平移.2.函数的诱导公式.9.如图:正方体的棱长为,分别是棱的中点,点是的动点,,过点、直线的平面将正方体分成上下两部分,记下面那部分的体积为,则函数的大致图像是()【答案】C【解析】由题意可得下面那部分的是一个高为AB的三棱柱或四棱柱,当时.所以函数在大致图像是C、D选项.当时,令.所以上面的体积为.所以下面体积.所以函数的图象大致为C所示.故选C.【考点】1.空间几何.2.函数及图象.3.函数与立几交汇.10.函数的所有零点之和为.【答案】8【解析】设,则,原函数可化为,其中,因,故是奇函数,观察函数与在的图象可知,共有4个不同的交点,故在时有8个不同的交点,其横坐标之和为0,即,从而.【考点】1.函数零点;2.正弦函数、反比例函数.11.已知,点在曲线上,若线段与曲线相交且交点恰为线段的中点,则称为曲线关于曲线的一个关联点.记曲线关于曲线的关联点的个数为,则( ) A.B.C.D.【答案】B【解析】设则的中点为所以有,因此关联点的个数就为方程解得个数,由于函数在区间上分别单调增及单调减,所以只有一个交点,即.【考点】函数图像12.函数的图象大致是()【答案】A【解析】函数为奇函数,令,解得,即函数有唯一零点,排除C、D选项;当时,,排除B选项,故选A.【考点】1.函数的奇偶性;2.函数的图象13.已知函数f(x)=,则y=f(x)的图象大致为().【答案】A【解析】令g(x)=x-ln (x+1),则g′(x)=1-,由g′(x)>0,得x>0,即函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,由g′(x)<0,得-1<x<0,即函数g(x)在(-1,0)上单调递减,所以当x=0时,=g(0)=0,于是对任意的x∈(-1,0)∪(0,+∞),有g(x)≥0,故排除函数g(x)有最小值,g(x)minB,D;因函数g(x)在(-1,0)上单调递减,则函数f(x)在(-1,0)上递增,故排除C,故选A.14.已知函数f(x)=x-,则函数y=f(x)的大致图象为().【答案】A【解析】因为函数f(x)为非奇非偶函数,所以排除B、C.又f(-1)=-1<0,排除D15.如图,半径为1的圆切直线于点,射线从出发绕着点顺时针方向旋转到,旋转过程中交⊙于点,记为,弓形的面积,那么的大致图象是 ( )【答案】A【解析】由题意得,则,当和时,,取得极值,则函数在上为增函数,当和时,取得极值.结合选项,A正确.故选A.【考点】函数的图象与图象变化.16.已知函数,若,且,则的取值范围是 .【答案】【解析】如图,在,上均单调递增, 由及知的取值范围是【考点】函数的图象和性质.17.设函数对任意的满足,当时,有.若函数在区间上有零点,则k的值为A.-3或7B.-4或7C.-4或6D.-3或6【答案】D【解析】因为,所以令,则有,即,所以函数的图象关于直线对称.由时,其为单调减函数,且,所以其零点在区间;根据函数图像的对称性知,其在区间也有一个零点.故若函数在区间上有零点,则的值为或,选D.【考点】函数的零点,函数图象的对称性.18.形如的函数因其函数图象类似于汉字中的囧字,故生动地称为“囧函数”。
2014-2019年高考数学真题分类汇编专题2:函数(函数的图像)(一)基本函数图像的应用选择题1.(2014•上海理)设2(),0()1,0x a x f x x a x x ⎧-⎪=⎨++>⎪⎩…,若(0)f 是()f x 的最小值,则a 的取值范围为( ) A .[1-,2] B .[1-,0] C .[1,2] D .[0,2]【考点】分段函数的应用【分析】当0a <时,显然(0)f 不是()f x 的最小值,当0a …时,解不等式:220a a --…,得12a -剟,问题解决.【解答】解;当0a <时,显然(0)f 不是()f x 的最小值, 当0a …时,2(0)f a =, 由题意得:21a x a x++…, 解不等式:220a a --…,得12a -剟,02a ∴剟,故选:D .【点评】本题考察了分段函数的问题,基本不等式的应用,渗透了分类讨论思想,是一道基础题. 2.(2014•山东理)已知函数()|2|1f x x =-+,()g x kx =.若方程()()f x g x =有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是( ) A .1(0,)2B .1(2,1)C .(1,2)D .(2,)+∞【考点】函数的零点【分析】画出函数()f x 、()g x 的图象,由题意可得函数()f x 的图象(蓝线)和函数()g x 的图象(红线)有两个交点,数形结合求得k 的范围.【解答】解:由题意可得函数()f x 的图象(蓝线) 和函数()g x 的图象(红线)有两个交点, 如图所示:12OA K =,数形结合可得112k <<, 故选:B .【点评】本题主要考查函数的零点与方程的根的关系,体现了转化、数形结合的数学思想,属于基础题. 3.(2014•辽宁文)已知()f x 为偶函数,当0x …时,1cos ,[0,]2()121,(,)2x x f x x x π⎧∈⎪⎪=⎨⎪-∈+∞⎪⎩,则不等式1(1)2f x -…的解集为( )A .1[4,24][33,7]4B .3[4-,11][34-,2]3C .1[3,34][43,7]4D .3[4-,11][33-,3]4【考点】分段函数的应用【分析】先求出当0x …时,不等式1()2f x …的解,然后利用函数的奇偶性求出整个定义域上1()2f x …的解,即可得到结论.【解答】解:当[0x ∈,1]2,由1()2f x =,即1cos 2x π=,则3x ππ=,即13x =,当12x >时,由1()2f x =,得1212x -=,解得34x =, 则当0x …时,不等式1()2f x …的解为1334x 剟,(如图) 则由()f x 为偶函数,∴当0x <时,不等式1()2f x …的解为3143x --剟, 即不等式1()2f x …的解为1334x 剟或3143x --剟, 则由13134x -剟或31143x ---剟,解得4734x 剟或1243x剟, 即不等式1(1)2f x -…的解集为12{|43x x 剟或47}34x 剟, 故选:A .【点评】本题主要考查不等式的解法,利用分段函数的不等式求出0x …时,不等式1()2f x …的解是解决本题的关键.4.(2015•北京理)如图,函数()f x 的图象为折线ACB ,则不等式2()log (1)f x x +…的解集是( )A .{|10}x x -<…B .{|11}x x -剟C .{|11}x x -<…D .{|12}x x -<…【考点】指、对数不等式的解法【分析】在已知坐标系内作出2log (1)y x =+的图象,利用数形结合得到不等式的解集. 【解答】解:由已知()f x 的图象,在此坐标系内作出2log (1)y x =+的图象,如图满足不等式2()log (1)f x x +…的x 范围是11x -<…;所以不等式2()log (1)f x x +…的解集是{|11}x x -<…; 故选:C .【点评】本题考查了数形结合求不等式的解集;用到了图象的平移.5.(2015•山东理)设函数31,1()2,1x x x f x x -<⎧=⎨⎩…,则满足(f f (a )())2f a =的a 的取值范围是( )A .2[3,1]B .[0,1]C .2[3,)+∞D .[1,)+∞【考点】分段函数的应用【分析】令f (a )t =,则()2t f t =,讨论1t <,运用导数判断单调性,进而得到方程无解,讨论1t …时,以及1a <,1a …,由分段函数的解析式,解不等式即可得到所求范围. 【解答】解:令f (a )t =,则()2t f t =, 当1t <时,312t t -=,由()312t g t t =--的导数为()322t g t ln '=-,在1t <时,()0g t '>,()g t 在(,1)-∞递增,即有()g t g <(1)0=, 则方程312t t -=无解; 当1t …时,22t t =成立,由f (a )1…,即311a -…,解得23a …,且1a <; 或1a …,21a …解得0a …,即为1a …. 综上可得a 的范围是23a ….故选:C .【点评】本题考查分段函数的运用,主要考查函数的单调性的运用,运用分类讨论的思想方法是解题的关键.6.(2016•天津理)已知函数2(43)3,0()(0,1)(1)1,0ax a x a x f x a a log x x ⎧+-+<⎪=>≠⎨++⎪⎩…在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|2f x x =-恰好有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是( )A .(0,2]3B .2[3,3]4C .1[3,23]{}34D .1[3,23){}34【考点】函数的零点与方程根的关系;分段函数的应用【分析】利用函数是减函数,根据对数的图象和性质判断出a 的大致范围,再根据()f x 为减函数,得到不等式组,利用函数的图象,方程的解的个数,推出a 的范围. 【解答】解:log (1)1y a x =++在[0,)+∞递减,则01a <<, 函数()f x 在R 上单调递减,则:23402010(43)03(01)1a aa a a log -⎧⎪⎪<<⎨⎪+-+++⎪⎩……;解得,1334a 剟; 由图象可知,在[0,)+∞上,|()|2f x x =-有且仅有一个解, 故在(,0)-∞上,|()|2f x x =-同样有且仅有一个解,当32a >即23a >时,联立2|(43)3|2x a x a x +-+=-, 则△2(42)4(32)0a a =---=,解得34a =或1(舍去), 当132a 剟时,由图象可知,符合条件, 综上:a 的取值范围为1[3,23]{}34,故选:C .【点评】本题考查了方程的解个数问题,以及参数的取值范围,考查了学生的分析问题,解决问题的能力,以及数形结合的思想,属于中档题.7.(2017•天津文)已知函数||2,1()2, 1.x x f x x x x +<⎧⎪=⎨+⎪⎩…,设a R ∈,若关于x 的不等式()||2x f x a +…在R 上恒成立,则a 的取值范围是( ) A .[2-,2]B .[-C .[-D.[-【考点】分段函数的应用【分析】根据题意,作出函数()f x 的图象,令()||2xg x a =+,分析()g x 的图象特点,将不等式()||2x f x a +…在R 上恒成立转化为函数()f x 的图象在()g x 上的上方或相交的问题,分析可得(0)(0)f g …,即2||a …,解可得a 的取值范围,即可得答案.【解答】解:根据题意,函数||2,1()2, 1.x x f x x x x +<⎧⎪=⎨+⎪⎩…的图象如图: 令()||2xg x a =+,其图象与x 轴相交与点(2,0)a -, 在区间(,2)a -∞-上为减函数,在(2,)a -+∞为增函数, 若不等式()||2xf x a +…在R 上恒成立,则函数()f x 的图象在 ()g x 上的上方或相交,则必有(0)(0)f g …,即2||a …,解可得22a -剟, 故选:A .【点评】本题考查分段函数的应用,关键是作出函数()f x 的图象,将函数的恒成立问题转化为图象的上下位置关系.8.(2017•天津理)已知函数23,1()2,1x x x f x x x x ⎧-+⎪=⎨+>⎪⎩…,设a R ∈,若关于x 的不等式()||2x f x a +…在R 上恒成立,则a 的取值范围是( ) A .47[16-,2] B .47[16-,39]16C.[-2] D.[-39]16【考点】函数恒成立问题;分段函数的应用【分析】讨论当1x …时,运用绝对值不等式的解法和分离参数,可得22133322x x a x x -+--+剟,再由二次函数的最值求法,可得a 的范围;讨论当1x >时,同样可得322()22x x a x x-++剟,再由基本不等式可得最值,可得a 的范围,求交集即可得到所求范围. 【解答】解:当1x …时,关于x 的不等式()||2xf x a +…在R 上恒成立, 即为22332xx x a x x -+-+-+剟,即有22133322x x a x x -+--+剟, 由2132y x x =-+-的对称轴为114x =<,可得14x =处取得最大值4716-;由2332y x x =-+的对称轴为314x =<,可得34x =处取得最小值3916,则47391616a-剟① 当1x >时,关于x 的不等式()||2xf x a +…在R 上恒成立, 即为22()2x x a x x x -+++剟,即有322()22x x a x x-++剟,由32()2322yx x x =-+-=-…1)x =>取得最大值-由1222y x x x x=+=…(当且仅当21)x =>取得最小值2.则2a -② 由①②可得,47216a -剟. 另解:作出()f x 的图象和折线||2xy a =+ 当1x …时,23y x x =-+的导数为21y x '=-, 由1212x -=-,可得14x =,切点为1(4,45)16代入2x y a =--,解得4716a =-;当1x >时,2y x x=+的导数为221y x '=-,由22112x -=,可得2(2x =-舍去), 切点为(2,3),代入2xy a =+,解得2a =. 由图象平移可得,47216a -剟. 故选:A .【点评】本题考查分段函数的运用,不等式恒成立问题的解法,注意运用分类讨论和分离参数法,以及转化思想的运用,分别求出二次函数和基本不等式求最值是解题的关键,属于中档题.9.(2017•山东理)已知当[0x ∈,1]时,函数2(1)y mx =- 的图象与y m =的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值范围是( )A .(0,1][23,)+∞B .(0,1][3,)+∞C .[23,)+∞D .(0[3,)+∞【考点】函数的图象与图象的变换【分析】根据题意,由二次函数的性质分析可得:2(1)y mx =- 为二次函数,在区间1(0,)m为减函数,1(m ,)+∞为增函数,分2种情况讨论:①、当01m <…时,有11m…,②、当1m >时,有11m <,结合图象分析两个函数的单调性与值域,可得m 的取值范围,综合可得答案. 【解答】解:根据题意,由于m 为正数,2(1)y mx =- 为二次函数,在区间1(0,)m为减函数,1(m ,)+∞为增函数,函数y m =+为增函数, 分2种情况讨论: ①、当01m <…时,有11m…, 在区间[0,1]上,2(1)y mx =- 为减函数,且其值域为2[(1)m -,1],函数y m =为增函数,其值域为[m ,1]m +, 此时两个函数的图象有1个交点,符合题意; ②、当1m >时,有11m<, 2(1)y mx =- 在区间1(0,)m为减函数,1(m ,1)为增函数,函数y m =为增函数,其值域为[m ,1]m +,若两个函数的图象有1个交点,则有2(1)1m m -+…,解可得0m …或3m …, 又由m 为正数,则3m …;综合可得:m 的取值范围是(0,1][3,)+∞; 故选:B .【点评】本题考查函数图象的交点问题,涉及函数单调性的应用,关键是确定实数m 的分类讨论. 10.(2019•新课标2理)设函数f (x )的定义域为R ,满足f (x+1)=2f (x ),且当x ∈(0,1]时,f (x )=x (x ﹣1).若对任意x ∈(﹣∞,m],都有f (x )≥﹣,则m 的取值范围是( ) A .(﹣∞,]B .(﹣∞,]C .(﹣∞,]D .(﹣∞,]11.(2018•新课标Ⅰ理9)已知函数,0(),0x e x f x lnx x ⎧=⎨>⎩…,()()g x f x x a =++.若()g x 存在2个零点,则a 的取值范围是( ) A .[1-,0)B .[0,)+∞C .[1-,)+∞D .[1,)+∞【考点】分段函数的应用【分析】由()0g x =得()f x x a =--,分别作出两个函数的图象,根据图象交点个数与函数零点之间的关系进行转化求解即可.【解答】解:由()0g x =得()f x x a =--,作出函数()f x 和y x a =--的图象如图:当直线y x a =--的截距1a -…,即1a -…时,两个函数的图象都有2个交点, 即函数()g x 存在2个零点, 故实数a 的取值范围是[1-,)+∞, 故选:C .【点评】本题主要考查分段函数的应用,利用函数与零点之间的关系转化为两个函数的图象的交点问题是解决本题的关键.12.(2019•天津文8)已知函数1,()1,1x f x x x⎧⎪=⎨>⎪⎩剟若关于x 的方程1()()4f x x a a R =-+∈恰有两个互异的实数解,则a 的取值范围为( ) A .5[4,9]4B .5(4,9]4C .5(4,9]{1}4D .5[4,9]{1}4【考点】分段函数的应用【分析】分别作出()y f x =和14y x =-的图象,考虑直线经过点(1,2)和(1,1)时,有两个交点,直线与1y x =在1x >相切,求得a 的值,结合图象可得所求范围. 【解答】解:作出函数1,()1,1x f x x x ⎧⎪=⎨>⎪⎩剟的图象,以及直线14y x =-的图象,关于x 的方程1()()4f x x a a R =-+∈恰有两个互异的实数解,即为()y f x =和14y x a =-+的图象有两个交点,平移直线14y x =-,考虑直线经过点(1,2)和(1,1)时,有两个交点,可得94a =或54a =, 考虑直线与1y x =在1x >相切,可得2114ax x -=,由△210a =-=,解得1(1a =-舍去), 综上可得a 的范围是5[4,9]{1}4.故选:D .【点评】本题考查分段函数的运用,注意运用函数的图象和平移变换,考查分类讨论思想方法和数形结合思想,属于中档题.填空题1.(2014•新课标Ⅰ文)设函数113,1(),1x e x f x x x -⎧<⎪=⎨⎪⎩…,则使得()2f x …成立的x 的取值范围是 8x … .【考点】分段函数的应用【分析】利用分段函数,结合()2f x …,解不等式,即可求出使得()2f x …成立的x 的取值范围. 【解答】解:1x <时,12x e -…,21x ln ∴+…,1x ∴<;1x …时,132x …,8x ∴…, 18x ∴剟,综上,使得()2f x …成立的x 的取值范围是8x …. 故答案为:8x ….【点评】本题考查不等式的解法,考查分段函数,考查学生的计算能力,属于基础题.2.(2014•上海理)设2,(,)(),[,)x x a f x x x a ∈-∞⎧=⎨∈+∞⎩,若f (2)4=,则a 的取值范围为 (-∞,2] .【考点】分段函数的应用【分析】可对a 进行讨论,当2a >时,当2a =时,当2a <时,将a 代入相对应的函数解析式,从而求出a 的范围.【解答】解:当2a >时,f (2)24=≠,不合题意; 当2a =时,f (2)224==,符合题意; 当2a <时,f (2)224==,符合题意;2a ∴…,故答案为:(-∞,2].【点评】本题考察了分段函数的应用,渗透了分类讨论思想,本题是一道基础题.3.(2015•浙江文)已知函数2,1()66,1x x f x x x x ⎧⎪=⎨+->⎪⎩…,则((2)f f -= 12- ,()f x 的最小值是6 . 【考点】函数的最值及其几何意义【分析】由分段函数的特点易得((2))f f -=的值;分别由二次函数和基本不等式可得各段的最小值,比较可得.【解答】解:由题意可得2(2)(2)4f -=-=,((2))f f f ∴-=(4)614642=+-=-; 当1x …时,2()f x x =,由二次函数可知当0x =时,函数取最小值0;当1x >时,6()6f x x x=+-,由基本不等式可得6()666f x x x x x =+--=…,当且仅当6x x=即x =6;2660-<,()f x∴的最小值为6故答案为:12-;6 【点评】本题考查函数的最值,涉及二次函数的性质和基本不等式,属中档题.4.(2015•浙江理)已知函数223,1()(1),1x x f x xlg x x ⎧+-⎪=⎨⎪+<⎩…,则((3))f f -= 0 ,()f x 的最小值是 3 . 【考点】函数的值【分析】根据已知函数可先求(3)1f -=,然后代入可求((3))f f -;由于1x …时,2()3f x x x =+-,当1x <时,2()(1)f x lg x =+,分别求出每段函数的取值范围,即可求解【解答】解:223,1()(1),1x x f x xlg x x ⎧+-⎪=⎨⎪+<⎩…, (3)101f lg ∴-==,则((3))f f f -=(1)0=,当1x …时,2()33f x x x=+-…,即最小值3, 当1x <时,211x +…,2()(1)0f x lg x =+…最小值0,故()f x 的最小值是3-.故答案为:0;3.【点评】本题主要考查了分段函数的函数值的求解,属于基础试题.5.(2015•江苏)已知函数()||f x lnx =,20,01()|4|2,1x g x x x <⎧=⎨-->⎩…,则方程|()()|1f x g x +=实根的个数为 4 . 【考点】函数的零点与方程根的关系【分析】:由|()()|1f x g x +=可得()()1g x f x =-±,分别作出函数的图象,即可得出结论.【解答】解:由|()()|1f x g x +=可得()()1g x f x =-±.()g x 与()()1h x f x =-+的图象如图所示,图象有2个交点()g x 与()()1x f x ϕ=--的图象如图所示,图象有两个交点;所以方程|()()|1f x g x +=实根的个数为4.故答案为:4.【点评】本题考查求方程|()()|1f x g x +=实根的个数,考查数形结合的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.6.(2015•安徽文)在平面直角坐标系xOy 中,若直线2y a =与函数||1y x a =--的图象只有一个交点,则a 的值为 12- . 【考点】函数的零点与方程根的关系【分析】由已知直线2y a =与函数||1y x a =--的图象特点分析一个交点时,两个图象的位置,确定a .【解答】解:由已知直线2y a =是平行于x 轴的直线,由于y x a =-为一次函数,其绝对值的函数为对称图形,故函数||1y x a =--的图象是折线,所以直线2y a =过折线顶点时满足题意,所以21a =-,解得12a =-; 故答案为:12-.【点评】本题考查了函数的图象;考查利用数形结合求参数.7.(2016•天津文)已知函数2(43)3,0()(0,1)(1)1,0ax a x a x f x a a log x x ⎧+-+<⎪=>≠⎨++⎪⎩…在R 上单调递减,且关于x 的方程|()|23x f x =-恰有两个不相等的实数解,则a 的取值范围是 1[3,2)3 . 【考点】分段函数的应用【分析】由减函数可知()f x 在两段上均为减函数,且在第一段的最小值大于或等于第二段上的最大值,作出|()|f x 和23x y =-的图象,根据交点个数判断3a 与2的大小关系,列出不等式组解出. 【解答】解:()f x 是R 上的单调递减函数,2(43)3y x a x a ∴=+-+在(-∞.,0)上单调递减,log (1)1a y x =++在(0,)+∞上单调递减,且()f x 在(,0)-∞上的最小值大于或等于(0)f . ∴34020131a a a -⎧⎪⎪<<⎨⎪⎪⎩……,解得1334a 剟. 作出|()|y f x =和23x y =-的函数草图如图所示: 由图象可知|()|23x f x =-在[0,)+∞上有且只有一解,|()|23x f x =-恰有两个不相等的实数解, 2(43)323x x a x a ∴+-+=-在(,0)-∞上只有1解, 即28(4)3203x a x a +-+-=在(,0)-∞上只有1解, ∴28(4)4(32)0384302a a a ⎧---=⎪⎪⎨-⎪-<⎪⎩或28(4)4(32)03320a a a ⎧--->⎪⎨⎪-<⎩,解得5136a =或23a <, 又1334a 剟,∴1233a <…. 故答案为1[3,2)3.【点评】本题考查了分段函数的单调性,函数零点的个数判断,结合函数函数图象判断端点值的大小是关键,属于中档题.8.(2017•新课标Ⅲ文理)设函数1,0()2,0x x x f x x +⎧=⎨>⎩…,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是 1(4-,)+∞ .【考点】函数的值【分析】根据分段函数的表达式,分别讨论x 的取值范围,进行求解即可.【解答】解:若0x …,则1122x --…, 则1()()12f x f x +->等价为11112x x ++-+>,即122x >-,则14x >-, 此时104x -<…, 当0x >时,()21x f x =>,1122x ->-, 当102x ->即12x >时,满足1()()12f x f x +->恒成立, 当11022x ->-…,即102x >…时,1111()12222f x x x -=-+=+>,此时1()()12f x f x +->恒成立, 综上14x >-, 故答案为:1(4-,)+∞. 【点评】本题主要考查不等式的求解,结合分段函数的不等式,利用分类讨论的数学思想进行求解是解决本题的关键.9.(2018•天津文14)已知a R ∈,函数2222,0()22,0x x a x f x x x a x ⎧++-=⎨-+->⎩….若对任意[3x ∈-,)+∞,()||f x x …恒成立,则a 的取值范围是 1[8,2] . 【考点】函数恒成立问题【分析】根据分段函数的表达式,结合不等式恒成立分别进行求解即可.【解答】解:当0x …时,函数2()22f x x x a =++-的对称轴为1x =-,抛物线开口向上,要使0x …时,对任意[3x ∈-,)+∞,()||f x x …恒成立,则只需要(3)|3|3f --=…,即9623a -+-…,得2a …,当0x >时,要使()||f x x …恒成立,即2()22f x x x a =-+-,在射线y x =的下方或在y x =上,由222x x a x -+-…,即220x x a -+…,由判别式△180a =-…, 得18a …,综上128a 剟, 故答案为:1[8,2].【点评】本题主要考查不等式恒成立问题,利用分段函数的不等式分别进行转化求解即可.注意数形结合.10.(2018•天津理14)已知0a >,函数222,0()22,0x ax a x f x x ax a x ⎧++=⎨-+->⎩….若关于x 的方程()f x ax =恰有2个互异的实数解,则a 的取值范围是 (4,8) .【考点】分段函数的应用【分析】分别讨论当0x …和0x >时,利用参数分离法进行求解即可.【解答】解:当0x …时,由()f x ax =得22x ax a ax ++=,得20x ax a ++=,得2(1)a x x +=-,得21x a x =-+, 设2()1x g x x =-+,则22222(1)2()(1)(1)x x x x x g x x x +-+'=-=-++, 由()0g x '>得21x -<<-或10x -<<,此时递增,由()0g x '<得2x <-,此时递减,即当2x =-时,()g x 取得极小值为(2)4g -=,当0x >时,由()f x ax =得222x ax a ax -+-=,得220x ax a -+=,得2(2)a x x -=,当2x =时,方程不成立,当2x ≠时,22x a x =- 设2()2x h x x =-,则22222(2)4()(2)(2)x x x x x h x x x ---'==--, 由()0h x '>得4x >,此时递增,由()0h x '<得02x <<或24x <<,此时递减,即当4x =时,()h x 取得极小值为h (4)8=, 要使()f x ax =恰有2个互异的实数解,则由图象知48a <<,故答案为:(4,8)【点评】本题主要考查函数与方程的应用,利用参数分离法结合函数的极值和导数之间的关系以及数形结合是解决本题的关键.(二)函数图像的判断1.(2015•新课标Ⅱ文理)如图,长方形ABCD 的边2AB =,1BC =,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记BOP x ∠=.将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数()f x ,则()y f x =的图象大致为( )A .B .C .D .【考点】正切函数的图象【分析】根据函数图象关系,利用排除法进行求解即可.【解答】解:当04x π剟时,tan BP x =,AP =此时()tan f x x =,04x π剟,此时单调递增,当P 在CD 边上运动时,344x ππ剟且2x π≠时, 如图所示,1tan tan()tan tan PQ POB POQ x POQ OQ OQ π∠=-∠==-∠=-=-, 1tan OQ x∴=-, 11tan PD AO OQ x ∴=-=+,11tan PC BO OQ x =+=-,PA PB ∴+,当2x π=时,PA PB +=当P 在AD 边上运动时,34x ππ剟,tan PA PB x +=, 由对称性可知函数()f x 关于2x π=对称, 且()()42f f ππ>,且轨迹为非线型, 排除A ,C ,D ,故选:B .【点评】本题主要考查函数图象的识别和判断,根据条件先求出04x π剟时的解析式是解决本题的关键.2.(2015•北京理)汽车的“燃油效率”是指汽车每消耗1升汽油行驶的里程,如图描述了甲、乙、丙三辆汽车在不同速度下燃油效率情况,下列叙述中正确的是( )A .消耗1升汽油,乙车最多可行驶5千米B .以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最多C .某城市机动车最高限速80千米/小时,相同条件下,在该市用丙车比用乙车更省油D .甲车以80千米/小时的速度行驶1小时,消耗10升汽油【考点】函数的图象与图象的变换【分析】根据函数图象的意义逐项分析各说法是否正确.【解答】解:对于A ,由图象可知当速度大于40/km h 时,乙车的燃油效率大于5/km L ,∴当速度大于40/km h 时,消耗1升汽油,乙车的行驶距离大于5km ,故A 错误;对于B ,由图象可知当速度相同时,甲车的燃油效率最高,即当速度相同时,消耗1升汽油,甲车的行驶路程最远,∴以相同速度行驶相同路程,三辆车中,甲车消耗汽油最少,故B 错误;对于C ,由图象可知当速度小于80/km h 时,丙车的燃油效率大于乙车的燃油效率,∴用丙车比用乙车更省油,故C 正确;对于D ,由图象可知当速度为80/km h 时,甲车的燃油效率为10/km L ,即甲车行驶10km 时,耗油1升,故行驶1小时,路程为80km ,燃油为8升,故D 错误.故选:C .【点评】本题考查了函数图象的意义,属于中档题.3.(2015•浙江文)函数1()()cos (f x x x x xππ=--剟且0)x ≠的图象可能为( ) A . B .C .D .【考点】函数的图象与图象的变换【分析】由条件可得函数()f x 为奇函数,故它的图象关于原点对称;再根据但是当x 趋向于0时,()0f x >,结合所给的选项,得出结论.【解答】解:对于函数1()()cos (f x x x x xππ=--剟且0)x ≠,由于它的定义域关于原点对称, 且满足1()()cos ()f x x x f x x-=-+=-,故函数()f x 为奇函数,故它的图象关于原点对称. 故排除A 、B .当x π=,()0f x <,故排除C ,但是当x 趋向于0时,()0f x <,故选:D .【点评】本题主要考查函数的奇偶性的判断,奇函数的图象特征,函数的定义域和值域,属于中档题.4.(2015•安徽理)函数2()()ax b f x x c +=+的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A .0a >,0b >,0c <B .0a <,0b >,0c >C .0a <,0b >,0c <D .0a <,0b <,0c <【考点】函数的图象与图象的变换【分析】分别根据函数的定义域,函数零点以及(0)f 的取值进行判断即可.【解答】解:函数在P 处无意义,由图象看P 在y 轴右边,所以0c ->,得0c <,2(0)0b f c=>,0b ∴>, 由()0f x =得0ax b +=,即b x a=-, 即函数的零点0b x a=->, 0a ∴<,综上0a <,0b >,0c <,故选:C .【点评】本题主要考查函数图象的识别和判断,根据函数图象的信息,结合定义域,零点以及(0)f 的符号是解决本题的关键.5.(2016•浙江文)函数2sin y x =的图象是( )A .B .C .D【考点】函数的图象与图象的变换【分析】根据函数奇偶性的性质,以及函数零点的个数进行判断排除即可.【解答】解:22sin()sin x x -=,∴函数2sin y x =是偶函数,即函数的图象关于y 轴对称,排除A ,C ;由2sin 0y x ==,则2x k π=,0k …,则x =0k …, 故函数有无穷多个零点,排除B ,故选:D .【点评】本题主要考查函数图象的识别和判断,根据函数奇偶性和函数零点的性质是解决本题的关键.比较基础.6.(2017•新课标Ⅰ文)函数sin 21cos x y x =-的部分图象大致为( )A .B .C .D .【考点】函数的图象与图象的变换【分析】判断函数的奇偶性排除选项,利用特殊值判断即可. 【解答】解:函数sin 21cos xy x=-,可知函数是奇函数,排除选项B , 当3x π=时,2()1312f π==-A ,x π=时,()0f π=,排除D .故选:C .【点评】本题考查函数的图形的判断,三角函数化简,函数的奇偶性以及函数的特殊点是判断函数的图象的常用方法.7.(2017•新课标Ⅲ文)函数2sin 1xy x x=++的部分图象大致为( ) A . B . C . D .【考点】函数的图象与图象的变换【分析】通过函数的解析式,利用函数的奇偶性的性质,函数的图象经过的特殊点判断函数的图象即可. 【解答】解:函数2sin 1x y x x =++,可知:2sin ()xf x x x =+是奇函数,所以函数的图象关于原点对称, 则函数2sin 1xy x x=++的图象关于(0,1)对称, 当0x +→,()0f x >,排除A 、C ,当x π=时,1y π=+,排除B . 故选:D .【点评】本题考查函数的图象的判断,函数的奇偶性以及特殊点是常用方法. 8.(2018•浙江)函数||2sin 2x y x =的图象可能是( )A .B .C .D .【考点】函数的图象与图象的变换;正弦函数的图象 【分析】直接利用函数的图象和性质求出结果.【解答】解:根据函数的解析式||2sin 2x y x =,得到:函数的图象为奇函数, 故排除A 和B . 当2x π=时,函数的值也为0,故排除C . 故选:D .【点评】本题考查的知识要点:函数的性质和赋值法的应用.9.(2018•新课标Ⅱ文理3)函数2()x xe ef x x --=的图象大致为( )A .B .C .D .【考点】函数的图象与图象的变换;6B :利用导数研究函数的单调性【分析】判断函数的奇偶性,利用函数的定点的符号的特点分别进行判断即可. 【解答】解:函数22()()()x x x xe e e ef x f x x x -----==-=--,则函数()f x 为奇函数,图象关于原点对称,排除A , 当1x =时,f (1)10e e=->,排除D .当x →+∞时,()f x →+∞,排除C , 故选:B .【点评】本题主要考查函数的图象的识别和判断,利用函数图象的特点分别进行排除是解决本题的关键. 10.(2019•新课标Ⅰ文理)函数2sin ()cos x xf x x x +=+的图象在[π-,]π的大致为( )A .B .C .D .【考点】3A :函数的图象与图象的变换,三角函数的图象与性质【分析】由()f x 的解析式知()f x 为奇函数可排除A ,然后计算()f π,判断正负即可排除B ,C . 【解答】解:2sin ()cos x xf x x x+=+,[x π∈-,]π, 22sin sin ()()cos()cos x x x xf x f x x x x x --+∴-==-=--++,()f x ∴为[π-,]π上的奇函数,因此排除A ;又22sin ()0cos 1f πππππππ+==>++,因此排除B ,C ; 故选:D .【点评】本题考查了函数的图象与性质,解题关键是奇偶性和特殊值,属基础题.11.(2019•新课标Ⅲ理7)函数3222x xx y -=+在[6-,6]的图象大致为( )A .B .C .D .【考点】函数的图象与图象的变换【分析】由3222x xx y -=+的解析式知该函数为奇函数可排除C ,然后计算4x =时的函数值,根据其值即可排除A ,D .【解答】解:由32()22x xx y f x -==+在[6-,6],知332()2()()2222x x x xx x f x f x ----==-=-++,()f x ∴是[6-,6]上的奇函数,因此排除C又f (4)1182721=>+,因此排除A ,D .故选:B .【点评】本题考查了函数的图象与性质,解题关键是奇偶性和特殊值,属基础题. 12.(2019•浙江)在同一直角坐标系中,函数1xy a =,11()2ay og x =+,(0a >且1)a ≠的图象可能是( )A .B .C .D .【考点】函数的图象与图象的变换【分析】对a 进行讨论,结合指数,对数的性质即可判断; 【解答】解:由函数1xy a=,11()2a y og x =+, 当1a >时,可得1xy a =是递减函数,图象恒过(0,1)点, 函数11()2a y og x =+,是递增函数,图象恒过1(2,0);当10a >>时,可得1x y a=是递增函数,图象恒过(0,1)点, 函数11()2a y og x =+,是递减函数,图象恒过1(2,0);∴满足要求的图象为:D故选:D .【点评】本题考查了指数函数,对数函数的图象和性质,属于基础题.填空题1.(2017•北京文理14)三名工人加工同一种零件,他们在一天中的工作情况如图所示,其中i A 的横、纵坐标分别为第i 名工人上午的工作时间和加工的零件数,点i B 的横、纵坐标分别为第i 名工人下午的工作时间和加工的零件数,1i =,2,3.(1)记i Q 为第i 名工人在这一天中加工的零件总数,则1Q ,2Q ,3Q 中最大的是 1Q . (2)记i p 为第i 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则1p ,2p ,3p 中最大的是 .【考点】函数的图象与图象的变换【分析】(1)若i Q 为第i 名工人在这一天中加工的零件总数,则i i Q A =的综坐标i B +的纵坐标;进而得到答案.(2)若i p 为第i 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则i p 为i i A B 中点与原点连线的斜率;进而得到答案.【解答】解:(1)若i Q 为第i 名工人在这一天中加工的零件总数, 11Q A =的纵坐标1B +的纵坐标; 22Q A =的纵坐标2B +的纵坐标, 33Q A =的纵坐标3B +的纵坐标,由已知中图象可得:1Q ,2Q ,3Q 中最大的是1Q ,(2)若i p 为第i 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数, 则i p 为i i A B 中点与原点连线的斜率, 故1p ,2p ,3p 中最大的是2p 故答案为:1Q ,2p【点评】本题考查的知识点是函数的图象,分析出i Q 和i p 的几何意义,是解答的关键.。
1. 已知函数()fx=3231axx, 若()fx存在唯一的零点0x, 且0x>0, 则a的取值范
围为
A.(2, +∞) B.(-∞, -2) C.(1, +∞) D.(-∞, -1)
2. 如图, 圆O的半径为1, A是圆上的定点, P是圆上的动点, 角x的始边为射线OA,
终边为射线OP, 过点P作直线OA的垂线, 垂足为M, 将点M到直线OP的距离表示
为x的函数()fx, 则y=()fx在[0,]上的图像大致为
3. 设函数()fx, ()gx的定义域都为R, 且()fx是奇函数, ()gx是偶函数, 则下列结
论正确的是
A.()fx()gx是偶函数 B.|()fx|()gx是奇函数
C.()fx|()gx|是奇函数 D.|()fx()gx|是奇函数
4. 函数()yfx的图象与函数()ygx的图象关于直线0xy对称, 则()yfx的
反函数是
A.()ygx B.()ygx C.()ygx D.()ygx
5. 已知函数f(x)= -x2+2x x≤0ln(x+1) x>0, 若|f(x)|≥ax, 则a的取值范围是
A.(-∞, 0] B.(-∞, 1] C.[-2, 1] D.[-2, 0]
6. 已知函数32()fxxaxbxc, 下列结论中错误的是
A.0xR, 0()0fx
B.函数()yfx的图象是中心对称图形
C.若0x是()fx的极小值点, 则()fx在区间0(,)x单调递减
D.若0x是()fx的极值点, 则0'()0fx
7. 设3log6a, 5log10b, 7log14c, 则
A.cba B.bca C.acb D.abc
8. 若函数211=,2fxxaxax在是增函数,则的取值范围是
A.-1,0 B.,1 C.0,3 D.,3
9. 函数21=log10fxxx的反函数1=fx
A.1021xx B.1021xx C.21xxR D.210xx
10. 已知函数-1,021fxfx的定义域为,则函数的定义域为
A.1,1 B.11,2 C.-1,0 D.1,12
11. 已知函数xxxf1ln1, 则y=f(x)的图像大致为
A. B.
C. D.
12. 已知函数y=x3-3x+c的图像与x恰有两个公共点, 则c=
A.-2或2 B.-9或3 C.-1或1 D.-3或1
13. 已知x=lnπ, y=log52, 12z=e, 则
A.x<y<z B.z<x<y C.z<y<x D.y<z<x
14. 复数131ii=
A.2+i B.2-i C.1+2i D.1-2i
15. 下列函数中, 既是偶函数又在(0, +)单调递增的函数是
A.3xy B.1yx C.21yx D.2xy
16. 设()fx是周期为2的奇函数, 当0≤x≤1时, ()fx=2(1)xx, 则5()2f=
A.-12 B.1 4 C.14 D.
1
2
17. 函数)0(2xxy的反函数为
A.
2
()4xyxR B.)0(42xxy
C.
2
4yx
()xR
D.)0(42xxy
18. 【答案】:B
【解析1】:由已知0a, 2()36fxaxx, 令()0fx, 得0x或2xa,
当0a时, 22,0,()0;0,,()0;,,()0xfxxfxxfxaa;
且(0)10f, ()fx有小于零的零点, 不符合题意。
当0a时, 22,,()0;,0,()0;0,,()0xfxxfxxfxaa
要使()fx有唯一的零点0x且0x>0, 只需2()0fa, 即24a, 2a.选B
【解析2】:由已知0a, ()fx=3231axx有唯一的正零点, 等价于a=3311xx
有唯一的正零根, 令1tx, 则问题又等价于33att有唯一的正零根, 即ya与
33ytt有唯一的交点且交点在在y轴右侧记3()3fttt, 2
()33ftt
, 由
()0ft
, 1t, ,1,()0;1,1,()0;tfttft,
1,,()0tft
, 要使33att有唯一的正零根, 只需(1)2af, 选B
19. 【答案】:C
【解析】:设()()()Fxfxgx, 则()()()Fxfxgx, ∵()fx是奇函数,
()gx
是偶函数, ∴()()()()FxfxgxFx, ()Fx为奇函数, 选C.
20. 【答案】:B
【解析】:如图:过M作MD⊥OP于D, 则 PM=sinx, OM=cosx,在RtOMP中, MD
cossinxx
1
sin22x
,
∴()fx1sin2(0)2xx, 选B.
21. D
22. D
23. C
24. D
25. D
26. A
27. B
28. B
29. A
30. D
31. C
32. B
33. A
34. B