三角函数图象与性质-三年高考(2015-2017)数学(理)试题分项版解析
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1.【2017课标1,理9】已知曲线C 1:y =cos x ,C 2:y =sin (2x +2π3),则下面结论正确的是 A .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2B .把C 1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2 C .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移π6个单位长度,得到曲线C 2D .把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C 2【答案】D 【解析】试题分析:因为12,C C 函数名不同,所以先将2C 利用诱导公式转化成与1C 相同的函数名,则222:sin(2)cos(2)cos(2)3326C y x x x ππππ=+=+-=+,则由1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍变为sin 2y x =,再将曲线向左平移12π个单位得到2C ,故选D.【考点】三角函数图像变换.2.【2017课标3,理6】设函数f (x )=cos (x +3π),则下列结论错误的是 A .f (x )的一个周期为−2πB .y =f (x )的图像关于直线x =83π对称C .f (x +π)的一个零点为x =6πD .f (x )在(2π,π)单调递减【答案】D 【解析】试题分析:函数的最小正周期为221T ππ==,则函数的周期为()2T k k Z π=∈,取1k =-,可得函数()f x 的一个周期为2π-,选项A 正确;函数的对称轴为()3x k k Z ππ+=∈,即:()3x k k Z ππ=-∈,取3k =可得y =f (x )的图像关于直线x =83π对称,选项B 正确; ()cos cos 33f x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=++=-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,函数的零点满足()32x k k Z πππ+=+∈,即()6x k k Z ππ=+∈,取0k =可得f (x +π)的一个零点为x =6π,选项C 正确;当,2x ππ⎛⎫∈⎪⎝⎭时,54,363x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,函数在该区间内不单调,选项D 错误;故选D .【考点】函数()cos y A x ωϕ=+的性质【名师点睛】(1)求最小正周期时可先把所给三角函数式化为y =Asin (ωx +φ)或y =Acos (ωx +φ)的形式,则最小正周期为2T πω=;奇偶性的判断关键是解析式是否为y =Asinωx 或y =Acosωx +b 的形式.(2)求f (x )=Asin (ωx +φ)(ω≠0)的对称轴,只需令()2x k k Z πωϕπ+=+∈,求x ;求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=kπ(k ∈Z )即可.3.【2017天津,理7】设函数()2sin()f x x ωϕ=+,x ∈R ,其中0ω>,||ϕ<π.若5()28f π=,()08f 11π=,且()f x 的最小正周期大于2π,则 (A )23ω=,12ϕπ= (B )23ω=,12ϕ11π=- (C )13ω=,24ϕ11π=-(D )13ω=,24ϕ7π=【答案】A【名师点睛】有关sin()y A x ωϕ=+问题,一种为提供函数图象求解析式或某参数的范围,一般先根据图象的最高点或最低点确定A ,再根据周期或12周期或14周期求出ω,最后再利用最高点或最低点坐标满足解析式,求出满足条件的ϕ值,另一种时根据题目用文字形容的函数图象特点,如对称轴或曲线经过的点的坐标,根据题意自己画出图象,再寻求待定的参变量,题型很活,求ω或ϕ的值或最值或范围等.4.【2016高考新课标1卷】已知函数()sin()(0),24f x x+x ππωϕωϕ=>≤=-,为()f x 的零点,4x π=为()y f x =图像的对称轴,且()f x 在51836ππ⎛⎫⎪⎝⎭,单调,则ω的最大值为( ) (A )11 (B )9 (C )7 (D )5 【答案】B 【解析】试题分析:因为4x π=-为()f x 的零点,4x π=为()f x 图像的对称轴,所以()444TkT ππ--=+,即41412244k k T ππω++==⋅,所以41(*)k k N ω=+∈,又因为()f x 在5,1836ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调,所以5236181222T ππππω-=≤=,即12ω≤,由此ω的最大值为9.故选B. 考点:三角函数的性质5.【2016年高考四川理数】为了得到函数πsin(2)3y x =-的图象,只需把函数sin 2y x =的图象上所有的点( )(A )向左平行移动π3个单位长度(B )向右平行移动π3个单位长度 (C )向左平行移动π6个单位长度 (D )向右平行移动π6个单位长度【答案】D 【解析】试题分析:由题意,为了得到函数sin(2)sin[2()]36y x x ππ=-=-,只需把函数sin 2y x =的图像上所有点向右移6π个单位,故选D. 考点:三角函数图像的平移.【名师点睛】本题考查三角函数的图象平移,在函数()sin()f x A ωx φ=+的图象平移变换中要注意人“ω”的影响,变换有两种顺序:一种y sin x =的图象向左平移个单位得sin()y x φ=+,再把横坐标变为原来的1ω倍,纵坐标不变,得sin()y ωx φ=+的图象,另一种是把y sin x =的图象横坐标变为原来的1ω倍,纵坐标不变,得sin y ωx =的图象,向左平移φω个单位得sin()y ωx φ=+的图象. 6.【2015高考山东,理3】要得到函数sin 43y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需要将函数sin 4y x =的图象()(A )向左平移12π个单位 (B )向右平移12π个单位 (C )向左平移3π个单位 (D )向右平移3π个单位 【答案】B【解析】因为sin 4sin 4312y x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以要得到函数sin 43y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需将函数sin 4y x =的图象向右平移12π个单位.故选B. 【考点定位】三角函数的图象变换.7.【2015高考陕西,理3】如图,某港口一天6时到18时的水深变化曲线近似满足函数3sin()6y x k πϕ=++,据此函数可知,这段时间水深(单位:m )的最大值为()A .5B .6C .8D .10【答案】C【解析】由图象知:min 2y =,因为min 3y k =-+,所以32k -+=,解得:5k =,所以这段时间水深的最大值是max 3358y k =+=+=,故选C . 【考点定位】三角函数的图象与性质.【名师点晴】本题主要考查的是三角函数的图象与性质,属于容易题.解题时一定要抓住重要字眼“最大值”,否则很容易出现错误.解三角函数求最值的试题时,我们经常使用的是整体法.本题从图象中可知sin 16x πϕ⎛⎫+=-⎪⎝⎭时,y 取得最小值,进而求出的值,当sin 16x πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭时,y 取得最大值. 8.【2016高考新课标2理数】若将函数2sin 2y x =的图像向左平移12π个单位长度,则平移后图象的对称轴为( )(A )()26k x k Z ππ=-∈ (B )()26k x k Z ππ=+∈ (C )()212k x k Z ππ=-∈ (D )()212k x k Z ππ=+∈ 【答案】B 【解析】【名师点睛】平移变换和伸缩变换都是针对x 而言,即x 本身加减多少值,而不是依赖于ωx 加减多少值.9.【2015高考新课标1,理8】函数()f x =cos()x ωϕ+的部分图像如图所示,则()f x 的单调递减区间为( )(A)13(,),44k k k Z ππ-+∈ (B)13(2,2),44k k k Z ππ-+∈ (C)13(,),44k k k Z -+∈(D)13(2,2),44k k k Z -+∈【答案】D【解析】由五点作图知,1+4253+42πωϕπωϕ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得=ωπ,=4πϕ,所以()cos()4f x x ππ=+,令22,4k x k k Z πππππ<+<+∈,解得124k -<<324k +,k Z ∈,故单调减区间为(124k -,324k +),k Z ∈,故选D. 【考点定位】三角函数图像与性质10.【2016高考浙江理数】设函数2()sin sin f x x b x c =++,则()f x 的最小正周期() A .与b 有关,且与c 有关B .与b 有关,但与c 无关 C .与b 无关,且与c 无关D .与b 无关,但与c 有关 【答案】B 【解析】试题分析:21cos 2cos 21()sin sin sin sin 222-=++=++=-+++x x f x x b x c b x c b x c ,其中当0=b 时,cos 21()22=-++x f x c ,此时周期是π;当0≠b 时,周期为2π,而不影响周期.故选B .考点:1、降幂公式;2、三角函数的最小正周期.【思路点睛】先利用三角恒等变换(降幂公式)化简函数()f x ,再判断和的取值是否影响函数()f x 的最小正周期.11.【2016年高考北京理数】将函数sin(2)3y x π=-图象上的点(,)4P t π向左平移(0s >)个单位长度得到点'P ,若'P 位于函数sin 2y x =的图象上,则()A.12t =,的最小值为6πB.t =,的最小值为6πC.12t =,的最小值为3πD.t =,的最小值为3π 【答案】A 【解析】试题分析:由题意得,1sin(2)432t ππ=⋅-=,故此时'P 所对应的点为1(,)122π,此时向左平移-4126πππ=个单位,故选A.考点:三角函数图象平移12.【2016高考山东理数】函数f (x )=x +cos x )x –sin x )的最小正周期是() (A )2π(B )π (C )23π(D )2π【答案】B 【解析】试题分析:()2sin 2cos 2sin 2663f x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+⨯+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故最小正周期22T ππ==,故选B.考点:1.和差倍半的三角函数;2.三角函数的图象和性质.【名师点睛】本题主要考查和差倍半的三角函数、三角函数的图象和性质.此类题目是三角函数问题中的典型题目,可谓相当经典.解答本题,关键在于能利用三角公式化简函数、进一步讨论函数的性质,本题较易,能较好的考查考生的基本运算求解能力及复杂式子的变形能力等. 13.【2015高考安徽,理10】已知函数()()sin f x x ωϕ=A +(A ,ω,ϕ均为正的常数)的最小正周期为π,当23x π=时,函数()f x 取得最小值,则下列结论正确的是() (A )()()()220f f f <-<(B )()()()022f f f <<- (C )()()()202f f f -<<(D )()()()202f f f <<- 【答案】A【解析】由题意,()()sin (0,0,0)f x x A ωϕωϕ=A +>>>,22||T πππωω===,所以2ω=,则()()sin 2f x x ϕ=A +,而当23x π=时,2322,32k k Z ππϕπ⨯+=+∈,解得2,6k k Z πϕπ=+∈,所以()sin 2(0)6f x x A π⎛⎫=A +> ⎪⎝⎭,则当2262x k πππ+=+,即,6x k k Z ππ=+∈时,()f x 取得最大值.要比较()()()2,2,0f f f -的大小,只需判断2,2,0-与最近的最高点处对称轴的距离大小,距离越大,值越小,易知0,2与6π比较近,2-与56π-比较近,所以,当0k =时,6x π=,此时|0|0.526π- ,|2| 1.476π- ,当1k =-时,56x π=-,此时5|2()|0.66π---,所以(2)(2)(0)f f f <-<,故选A. 【考点定位】1.三角函数的图象与应用;2.函数值的大小比较.14.【2015湖南理2】将函数()sin 2f x x =的图像向右平移(0)2πϕϕ<<个单位后得到函数()g x 的图像,若对满足12()()2f x g x -=的1x ,2x ,有12min3x x π-=,则ϕ=()A.512π B.3π C.4π D.6π【答案】D. 【解析】试题分析:向右平移ϕ个单位后,得到)22sin()(ϕ-=x x g ,又∵2|)()(|21=-x g x f ,∴不妨ππk x 2221+=,ππϕm x 22222+-=-,∴πϕπ)(221m k x x -+-=-,又∵12min3x x π-=,∴632πϕπϕπ=⇒=-,故选D.【考点定位】三角函数的图象和性质.【名师点睛】本题主要考查了三角函数的图象和性质,属于中档题,高考题对于三角函数的考查,多以)sin()(ϕω+=x A x f 为背景来考查其性质,解决此类问题的关键:一是会化简,熟悉三角恒等变形,对三角函数进行化简;二是会用性质,熟悉正弦函数的单调性,周期性,对称性,奇偶性等. 15.【2016高考江苏卷】定义在区间[0,3]π上的函数sin 2y x =的图象与cos y x =的图象的交点个数是. 【答案】7【解析】由1sin 2cos cos 0sin 2x x x x =⇒==或,因为[0,3x π∈,所以3551317,,,,,,,2226666x πππππππ=共7个 考点:三角函数图像【名师点睛】求函数图像交点个数,可选用两个角度:一是直接求解,如本题,解一个简单的三角方程,此方法立足于易于求解,二是数形结合,分别画出函数图像,数交点个数,此法直观,但对画图要求较高,必须准确,尤其明确增长幅度.16.【2016高考新课标3理数】函数sin y x x =的图像可由函数sin y x x =的图像至少向右平移_____________个单位长度得到. 【答案】32π【解析】试题分析:因为sin cos 2sin()3y x x x π==+,sin 2sin()3y x x x π==-=2sin[()]33x π2π+-,所以函数sin y x x =的图像可由函数sin y x x =的图像至少向右平移32π个单位长度得到. 考点:1、三角函数图象的平移变换;2、两角和与差的正弦函数.17.【2015高考湖北,理12】函数2π()4cos cos()2sin |ln(1)|22x f x x x x =---+的零点个数为.【答案】2【解析】因为2π()4cos cos()2sin |ln(1)|22x f x x x x =---+|)1ln(|sin 2sin )cos 1(2+--+=x x x x |)1ln(|2sin +-=x x所以函数)(x f 的零点个数为函数x y 2sin =与|)1ln(|+=x y 图象的交点的个数, 函数x y 2sin =与|)1ln(|+=x y 图象如图,由图知,两函数图象有2个交点, 所以函数)(x f 有2个零点.【考点定位】二倍角的正弦、余弦公式,诱导公式,函数的零点【名师点睛】数形结合思想方法是高考考查的重点. 已知函数的零点个数,一般利用数形结合转化为两个图象的交点个数,这时图形一定要准确。