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1、
第四章 三角函數
三 三角函數的圖像和性質
【考點闡述】
正弦函數、余弦函數的圖像和性質.周期函數.函數y=Asin(ωx+φ)的圖像.正切函數的圖像和性質.已知三角函數值求角.
【考試要求】
(5)理解正弦函數、余弦函數、正切函數的圖像和性質,會用“五點法”畫正弦函數、余弦函數和函數y=Asin(ωx+φ)的簡圖,理解A、ω、φ的物理意義.
(6)會由已知三角函數值求角,并會用符號arcsinx arccosx arctanx表示.
【考題分類】
(一)選擇題(共15題)
1.(安徽卷理9)動點在圓上繞坐標原點沿逆時針方向勻速旋轉,12秒旋轉一周。已知時間時,點的坐
2、標是,則當時,動點的縱坐標關于(單位:秒)的函數的單調遞增區(qū)間是
A、 B、 C、 D、和
【答案】D
【解析】畫出圖形,設動點A與軸正方向夾角為,則時,每秒鐘旋轉,在上,在上,動點的縱坐標關于都是單調遞增的。
【方法技巧】由動點在圓上繞坐標原點沿逆時針方向勻速旋轉,可知與三角函數的定義類似,由12秒旋轉一周能求每秒鐘所轉的弧度,畫出單位圓,很容易看出,當t在變化時,點的縱坐標關于(單位:秒)的函數的單調性的變化,從而得單調遞增區(qū)間.
2.(福建卷文10)將函數的圖像向左平移個單位。若所得圖象與原圖象重合,則的值不可能等于
A.4 B.6
3、 C.8 D.12
【答案】B
【解析】因為將函數的圖像向左平移個單位。若所得圖象與原圖象重合,所以
- 2 - / 17
是已知函數周期的整數倍,即,解得,故選B。
【命題意圖】本題考查三角函數的周期、圖象變換等基礎知識。
3.(湖北卷文2)函數f(x)= 的最小正周期為
A. B. C.2 D.4
【答案】D
【解析】由T=||=4π,故D正確.
4.(江西卷文6)函數的值域為
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】考查二次函數型值域問題。通過函數形狀發(fā)現此函數很像二次函數,故令 可得從而
4、求解出二次函數值域
5.(江西卷文12)如圖,四位同學在同一個坐標系中分別選定了一個適當的區(qū)間,各自作出三個函數, ,的圖像如下。結果發(fā)現其中有一位同學作出的圖像有錯誤,那么有錯誤的圖像是
【答案】C
【解析】考查三角函數圖像,通過三個圖像比較不難得出答案C
6.(遼寧卷理5文6)設>0,函數y=sin(x+)+2的圖像向右平移個單位后與原圖像重合,則的最小值是
(A) (B) (C) (D)3
7.(全國Ⅰ新卷理4文6)如圖,質點P在半徑為2的圓周上逆時針運動,其初始位置為P0(,-),角速度為1,那么
5、點P到x軸距離d關于時間t的函數圖像大致為
【答案】C
解析:顯然,當時,由已知得,故排除A、D,又因為質點是按逆時針方向轉動,隨時間的變化質點P到軸的距離先減小,再排除B,即得C.
另解:根據已知條件得,再結合已知得質點P到軸的距離關于時間的函數為,畫圖得C.
8.(全國Ⅱ卷理7)為了得到函數的圖像,只需把函數的圖像
(A)向左平移個長度單位 (B)向右平移個長度單位
(C)向左平移個長度單位 (D)向右平移個長度單位
【答案】B
【命題意圖】本試題主要考查三角函數圖像的平移.
【解析】=,=,所以將
6、的圖像向右平移個長度單位得到的圖像,故選B.
9.(陜西卷理3)對于函數,下列選項中正確的是 ( )
(A)f(x)在(,)上是遞增的 (B)的圖像關于原點對稱
(C)的最小正周期為2 (D)的最大值為2
【答案】B
【解析】∵,∴易知在上是遞減的,∴選項錯誤.
∵,∴易知為奇函數,∴的圖象關于原點對稱,∴選項正確.
∵,∴,∴選項錯誤.
∵,∴的最大值為,∴選項錯誤.
故綜上知,本題應選.
10. (陜西卷文3)函數f (x)=2sinxcosx是 [ ]
(A)最小正周期為2π的奇函數
7、(B)最小正周期為2π的偶函數
(C)最小正周期為π的奇函數 (D)最小正周期為π的偶函數
【答案】C
【解析】因為f (x)=2sinxcosx=sin2x,所以它的最小正周期為π,且為奇函數,選C。
11.(四川卷理6文7)將函數的圖像上所有的點向右平行移動個單位長度,再把所得各點的橫坐標伸長到原來的2倍(縱坐標不變),所得圖像的函數解析式是
(A) (B)
(C) (D)
解析:將函數的圖像上所有的點向右平行移動個單位長度,所得函數圖象的解析式為y=sin(x-)
再把所得各點的
8、橫坐標伸長到原來的2倍(縱坐標不變),所得圖像的函數解析式是.
答案:C
12.(天津卷文8)
為了得到這個函數的圖象,只要將的圖象上所有的點
(A)向左平移個單位長度,再把所得各點的橫坐標縮短到原來的倍,縱坐標不變
(B) 向左平移個單位長度,再把所得各點的橫坐標伸長到原來的2倍,縱坐標不變
(C) 向左平移個單位長度,再把所得各點的橫坐標縮短到原來的倍,縱坐標不變
(D) 向左平移個單位長度,再把所得各點的橫坐標伸長到原來的2倍,縱坐標不變
【答案】A
【解析】由給出的三角函數圖象知,A=1,,解得,又,
所以,即原函數解析式為,所以只要將的圖象上所有的點先向左平移個單
9、位長度,再把所得各點的橫坐標縮短到原來的倍,縱坐標不變即可得到函數的圖象,選A。
【命題意圖】本題考查正弦型三角函數的圖象變換、考查正弦型三角函數解析式的求法,考查識圖能力。
13.(浙江卷理9)設函數,則在下列區(qū)間中函數不存在零點的是
(A) (B) (C) (D)
解析:將的零點轉化為函數的交點,數形結合可知答案選A,本題主要考察了三角函數圖像的平移和函數與方程的相關知識點,突出了對轉化思想和數形結合思想的考察,對能力要求較高,屬較難題
14.
(重慶卷理6)已知函數
的部分圖象如題(6)圖所示,則
A. =1 = B.
10、 =1 =-
C. =2 = D. =2 = -
【答案】D
解析:
由五點作圖法知,= -.
15.(重慶卷文6)下列函數中,周期為,且在上為減函數的是
(A) (B)
(C) (D)
【答案】A
【解析】C、D中函數周期為2,所以錯誤
當時,,函數為減函數
而函數為增函數,所以選A
(二)填空題(共5題)
1.(福建卷理14)已知函數和的圖象的對稱軸完全相同。若,則的取值范圍是 。
【答案】
【解析】由題意知,,
11、因為,所以,由三角函數圖象知:
的最小值為,最大值為,所以的取值范圍是。
【命題意圖】本題考查三角函數的圖象與性質,考查了數形結合的數學思想。
2.(江蘇卷10)定義在區(qū)間上的函數y=6cosx的圖像與y=5tanx的圖像的交點為P,過點P作PP1⊥x軸于點P1,直線PP1與y=sinx的圖像交于點P2,則線段P1P2的長為_____。
【答案】
[解析] 考查三角函數的圖象、數形結合思想。線段P1P2的長即為sinx的值,
且其中的x滿足6cosx=5tanx,解得sinx=。線段P1P2的長為
3.(浙江卷理11)函數的最小正周期是_________ .
解析:故最小正周
12、期為π,本題主要考察了三角恒等變換及相關公式,屬中檔題
4.(浙江卷文12)函數的最小正周期是 。
解析:對解析式進行降冪擴角,轉化為,可知其最小正周期為
,本題主要考察了二倍角余弦公式的靈活運用,屬容易題。
5.(上海春卷1)函數的最小正周期T=_______________。
答案:
解析:由周期公式得。
(三)解答題(共13題)
1.(北京卷理15)已知函數。
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的最大值和最小值。
解析:(I)
(2)
因為所以當時,取最大值6;當時,取最小值。
2.(北京卷文15)已知函數
(Ⅰ)求的值
13、;
(Ⅱ)求的最大值和最小值
3.(廣東卷理16)已知函數在時取得最大值4.
(1)求的最小正周期;
(2)求的解析式;
(3)若(α+)=,求sinα.
,,,,.
4.(廣東卷文16)設函數,,,且以為最小正周期.
(1)求;
(2)求的解析式;
(3)已知,求的值.w_w
5.(湖北卷理16)已知函數,.
(Ⅰ)求函數的最小正周期;
(Ⅱ)求函數的最大值,并求使取得最大值的的集合.
6.(湖北卷文16)已經函數
(Ⅰ)函數的圖象可由函數的圖象經過怎樣變化得出?
(Ⅱ)求函數的最小值,并求使用取得最小值的的集合。
14、7.(湖南卷理16)已知函數.
(Ⅰ)求函數的最大值;
(II)求函數的零點的集合。
8.(湖南卷文16)已知函數
(I)求函數的最小正周期。
(II) 求函數的最大值及取最大值時x的集合。
9.(江西卷理17)已知函數.
(1)當時,求在區(qū)間上的取值范圍;
(2)當時,,求的值.
【解析】考查三角函數的化簡、三角函數的圖像和性質、已知三角函數值求值問題。依托三角函數化簡,考查函數值域,作為基本的知識交匯問題,考查基本三角函數變換,屬于中等題.
解:(1)當m=0時,
,由已知,得
從而得:的值域為
(2)
化簡得:
當,得:,,
15、
代入上式,m=-2.
10.(江西卷文19)已知函數.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范圍.
【解析】考查三角函數的化簡、三角函數的圖像和性質、三角函數值域問題。依托三角函數化簡,考查函數值域,作為基本的知識交匯問題,考查基本三角函數變換,屬于中等題.
解:(1)
由得,
,
所以.
(2)由(1)得
由得,所以
從而.
11.(山東卷理17)已知函數
,其圖像過點。
(Ⅰ) 求的值;
(Ⅱ) 將函數的圖像上各點的橫坐標縮短到原來的,縱坐標不變,得到函數的圖像,求函數在上的最大值和最小值。
【解析】(Ⅰ)因為已知函數圖象過點(,),所以有
16、
,即有
=,所以,解得。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
所以
==,
所以=,因為x[0, ],所以,
所以當時,取最大值;當時,取最小值。
【命題意圖】本題考查三角函數的誘導公式及二倍角等基本公式的靈活應用、圖象變換以及三角函數的最值問題、分析問題與解決問題的能力。
12.(山東卷文17)已知函數()的最小正周期為,
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)將函數的圖像上各點的橫坐標縮短到原來的,縱坐標不變,得到函數
的圖像,求函數在區(qū)間上的最小值.
【命題意圖】本小題主要考察綜合運用三角函數公式、三角函數的性質,進行運算、變形、轉換和求解的能力。
【解析】
因此
17、 1g(x),故 g(x)在此區(qū)間內的最小值為1
13.(天津卷理17)已知函數
(Ⅰ)求函數的最小正周期及在區(qū)間上的最大值和最小值;
(Ⅱ)若,求的值。
【命題意圖】本小題主要考查二倍角的正弦與余弦、兩角和的正弦、函數的性質、同角三角函數的基本關系、兩角差的余弦等基礎知識,考查基本運算能力。
【解析】(1)由,得
所以函數的最小正周期為
因為在區(qū)間上為增函數,在區(qū)間上為減函數,又
,所以函數在區(qū)間上的最大值為2,最小值為-1
(2)解:由(1)可知
又因為,所以
由,得
從而
所以。
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