專題47 整體代入法求三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間對稱軸和對稱中心(解析版)
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1、 專題47 整體代入法求三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間對稱軸和對稱中心 一、多選題 1.下列函數(shù)周期為,又在上單調(diào)遞增的是( ) A. B. C. D. 【答案】BD 【分析】 選項A. 求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,再判斷;選項B. 由在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,求出的單調(diào)區(qū)間,再判斷;選項C,由,求出單調(diào)區(qū)間再判斷,選項D當時,在上單調(diào)遞增,可判斷. 【詳解】 選項A. 由 則,當時, 所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,故A不正確. 選項B . 由在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減. 由,得 所以在在上單調(diào)遞增,故B正確. 選項C . ,由 則 所以在上單調(diào)遞減,所以在單調(diào)遞減
2、,故C不正確. 選項D . 當時, 在上單調(diào)遞增,故D正確. 故選:BD 2.下列命題正確的是( ?。? A.若,則 B.函數(shù)的對稱中心是() C.“,”的否定是“,” D.設(shè)常數(shù)使方程在閉區(qū)間上恰有三個解,則 【答案】CD 【分析】 求出函數(shù)的解析式,然后求出數(shù)列的和判斷A,直接求函數(shù)對稱中心判斷B,通過存在量詞命題的否定判斷C,解出三個零點,求出和,判斷D. 【詳解】 若,令,可得, 所以A不正確. 函數(shù)的對稱中心是(),所以B不正確. “,”的否定是“,”;滿足特稱命題的否定形式,所以C正確. 設(shè)常數(shù)使方程化為,在閉區(qū)間上恰有三個解,則.所以D正
3、確. 故選:CD. 3.關(guān)于函數(shù)有下列命題,其中正確的是( ) A.的表達式可改寫為; B.是以為最小正周期的周期函數(shù); C.的圖像關(guān)于點對稱; D.的圖像關(guān)于直線對稱. 【答案】AC 【分析】 首先利用誘導(dǎo)公式化簡可得A選項正確;可判斷函數(shù)的最小正周期為,計算函數(shù)的對稱中心及對稱軸,可判斷C選項正確. 【詳解】 對A,,故A正確;對B,的最小正周期為,故B錯誤;對C,的對稱中心為 ,當時,對稱中心為,故C正確;對D,的對稱軸為,故D錯誤. 故選:AC. 4.若將函數(shù)f(x)=cos(2x+)的圖象向左平移個單位長度,得到函數(shù)g(x)的圖象,則下列說法正確的是
4、( ) A.g(x)的最小正周期為π B.g(x)在區(qū)間[0,]上單調(diào)遞減 C.x=是函數(shù)g(x)的對稱軸 D.g(x)在[﹣,]上的最小值為﹣ 【答案】AD 【分析】 函數(shù)f(x)=cos(2x+)的圖象向左平移個單位長度后得函數(shù)g(x)的解析式,從而可求出它的最小正周期、對稱軸等. 【詳解】 函數(shù)f(x)=cos(2x+)的圖象向左平移個單位長度后得,最小正周期為π,A正確; 為g(x)的所有減區(qū)間,其中一個減區(qū)間為,故B錯; 令,得,故C錯; [﹣,],,,故 D對 故選:AD 5.已知函數(shù)的圖象可由函數(shù)的圖象先向左平移個單位長度,然后將每個點的橫坐標伸
5、長到原來的倍(縱坐標不變)得到,則函數(shù)圖象的對稱中心不可能是( ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【分析】 根據(jù)三角函數(shù)的圖像變換得到,然后解出方程可得答案. 【詳解】 將函數(shù)圖象上所有點的橫坐標縮短到原來的(縱坐標不變) 得到的圖象 再將所得圖象向右平移個單位長度,得到 令(),則() 故選:ACD 6.如圖是函數(shù)的部分圖象,則下列說法正確的是( ) A. B.是函數(shù),的一個對稱中心 C. D.函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù) 【答案】ACD 【分析】 根據(jù)函數(shù)圖像得函數(shù)解析式為,進而判斷函數(shù)圖像性質(zhì). 【詳解】 由題知,,函數(shù)的最小正周期,
6、所以,故A正確; 因為,所以,,解得,,又,所以,故C正確; 函數(shù),因為,所以不是函數(shù)的一個對稱中心,故B錯誤; 令,,得,,當時,,因為,所以函數(shù)在區(qū)間上是減函數(shù),故D正確. 故選:ACD. 【點睛】 已知f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的部分圖象求其解析式時,A比較容易看圖得出,困難的是求待定系數(shù)ω和φ,常用如下兩種方法: (1)由ω=即可求出ω;確定φ時,若能求出離原點最近的右側(cè)圖象上升(或下降)的“零點”橫坐標x0,則令ωx0+φ=0(或ωx0+φ=π),即可求出φ. (2)代入點的坐標,利用一些已知點(最高點、最低點或“零點”)坐標代入解析式,再結(jié)合圖
7、形解出ω和φ,若對A,ω的符號或?qū)Ζ盏姆秶幸?,則可用誘導(dǎo)公式變換使其符合要求. 二、單選題 7.己知函數(shù)(,),其圖象相鄰兩條對稱軸之間的距離為,且函數(shù)是偶函數(shù).關(guān)于函數(shù)給出下列命題: ①函數(shù)的圖象關(guān)于直線軸對稱; ②函數(shù)的圖象關(guān)于點中心對稱; ③函數(shù)在上單調(diào)遞減; ④把函數(shù)的圖象上所有點的橫坐標變?yōu)樵瓉淼?,然后再將所得的圖象向左平移個單位長度,即可得到函數(shù)的圖象. 其中真命題共有( )個 A.1 B.2 C.0 D.4 【答案】B 【分析】 根據(jù)已知題意可知,則有,根據(jù)求出,結(jié)合函數(shù)是偶函數(shù)還可得到的值;由上述分析可得函數(shù),再利用正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)就能判
8、斷各個命題的真假,從而得解. 【詳解】 因為函數(shù),其圖象相鄰兩條對稱軸之間的距離為, 所以,解得, 因為,所以,則, , 因為函數(shù)是偶函數(shù), 所以,, 因為,所以, 所以函數(shù), 令,, 所以,,故①錯誤; 因為,, 可知函數(shù)圖象的對稱點為,,當時,對稱點為,故②正確; 令,,解得,, 當時,,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,故③正確; 把函數(shù)的圖象上所有點的橫坐標變?yōu)樵瓉淼?,解析式變?yōu)椋? 然后再將圖象向左平移個單位長度后,解析式變?yōu)?,得不到函?shù)的圖象,故④錯誤. 綜上,②③是真命題. 故選:B. 【點睛】 關(guān)鍵點睛:本題是一道有關(guān)三角函數(shù)的題目,掌握正弦函數(shù)的圖
9、象和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵. 8.設(shè)函數(shù),給出下列結(jié)論: ①的最小正周期為 ②的圖像關(guān)于直線對稱 ③在單調(diào)遞減 ④把函數(shù)的圖象上所有點向右平移個單位長度,可得到函數(shù)的圖象. 其中所有正確結(jié)論的編號是( ). A.①④ B.②④ C.①②④ D.①②③ 【答案】C 【分析】 根據(jù)題意,利用輔助角公式和兩角和的正弦公式化簡得,根據(jù)求出最小正周期即可判斷①;利用整體代入法求出的對稱軸,即可判斷②;利用整體代入法求出的單調(diào)減區(qū)間,從而可得在區(qū)間上先減后增,即可判斷③;根據(jù)三角函數(shù)的平移伸縮的性質(zhì)和誘導(dǎo)公式化簡,即可求出平移后函數(shù),從而可判斷④. 【詳解】 解:函數(shù), 即:,
10、 所以的最小正周期為,故①正確; 令,解得:, 當時,則直線為的對稱軸,故②正確; 令,解得:, 所以的單調(diào)遞減區(qū)間為:, 當時,的一個單調(diào)遞減區(qū)間為, 則區(qū)間上單調(diào)遞減,故在區(qū)間上先減后增,故③錯誤; 把函數(shù)的圖象上所有點向右平移個單位長度, 得到 即平移后得到函數(shù)的圖象,故④正確. 所以所有正確結(jié)論的編號是:①②④. 故選:C. 【點睛】 關(guān)鍵點點睛:本題考查三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),熟練掌握正弦型函數(shù)的周期、對稱軸、單調(diào)區(qū)間的求法,以及三角函數(shù)的平移伸縮是解題的關(guān)鍵,還考查輔助角公式、兩角和的正弦公式以及誘導(dǎo)公式的應(yīng)用,考查學(xué)生化簡運算能力. 9.已知函數(shù)的部分圖
11、象如圖所示,下列說法正確的是( ) ①函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱 ②函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱 ③函數(shù)在單調(diào)遞減 ④該圖象向右平移個單位可得的圖象 A.①② B.①③ C.①②③ D.①②④ 【答案】A 【分析】 根據(jù)的圖象及三角函數(shù)圖像和性質(zhì),解得函數(shù)的解析式,得到,再結(jié)合三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)逐一判定即可. 【詳解】 由函數(shù)的圖象可得,周期 所以, 當時函數(shù)取得最大值,即, 所以,則, 又,得 , 故函數(shù), 對于①,當時,,正確; 對于②,當時,,正確; 對于③,令得, 所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,,所以不正確; 對于④,向右平移個單位,,所以不正確;
12、 故選:A. 【點睛】 求三角函數(shù)單調(diào)區(qū)間的2種方法: (1)代換法:就是將比較復(fù)雜的三角函數(shù)處理后的整體當作一個角(或),利用基本三角函數(shù)的單調(diào)性來求所要求的三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間; (2)圖象法:函數(shù)的單調(diào)性表現(xiàn)在圖象上是從左到右,圖象上升趨勢的區(qū)間為單調(diào)遞增區(qū)間,圖象下降趨勢的區(qū)間為單調(diào)遞減區(qū)間,畫出三角函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象易求它的單調(diào)區(qū)間. 10.已知函數(shù)的圖象上相鄰的一個最大值點與對稱中心分別為,,則函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為( ) A., B., C., D., 【答案】A 【分析】 由最大值點和對稱中心的坐標可以求出的解析式,利用三角函數(shù)的性質(zhì),整體代換得出該復(fù)合函
13、數(shù)的單調(diào)增區(qū)間. 【詳解】 圖像上相鄰的一個最大值點與對稱中心分別為,, , 且,可得, , 將代入可得, 可得,且, , 可得, 令, 可得, 故選:A. 【點睛】 方法點睛:根據(jù)圖像求函數(shù)的解析式,根據(jù)最高點和對稱中心的縱坐標可求出和,根據(jù)橫坐標可求出周期,進而求出.求該函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,用整體代換的思想,借助正弦函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,用解不等式的方法求復(fù)合函數(shù)的單調(diào)區(qū)間. 11.已知函數(shù)的圖像可由函數(shù)(,,)的圖像先向左平移個單位長度,然后將每個點的橫坐標伸長到原來的倍(縱坐標不變)得到,則函數(shù)圖像的對稱中心可能是( ) A. B. C. D.
14、 【答案】B 【分析】 根據(jù)三角函數(shù)的平移伸縮變換方式求出,再令()即可求解. 【詳解】 將函數(shù)圖像上所有點的橫坐標縮短到原來的(縱坐標不變), 得到的圖像, 再將所得圖像向右平移個單位長度,得到, 令(),則(), 故選:B. 12.對于函數(shù),有以下四種說法: ①函數(shù)的最小值是 ②圖象的對稱軸是直線 ③圖象的對稱中心為 ④函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增. 其中正確的說法的個數(shù)是( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【分析】 求出函數(shù)的最值,對稱中心坐標,對稱軸方程,以及函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,即可判斷正誤. 【詳解】 函數(shù), 當時,即,函數(shù)取得最
15、小值為,故①正確; 當時,即,函數(shù)的圖象的對稱軸是直線,故②錯誤; 當時,即,函數(shù)的圖象的對稱中心為,故③錯誤; 當,即,函數(shù)的遞增區(qū)間為, 當時,的遞增區(qū)間為,故④正確. 故選:B 【點睛】 關(guān)鍵點點睛:函數(shù)的遞增區(qū)間轉(zhuǎn)化為的遞減區(qū)間. 13.函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】 是由和復(fù)合而成,因為是單調(diào)遞減函數(shù),所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間也即是求的單調(diào)遞減區(qū)間, 由即可求解. 【詳解】 令,則, 因為是單調(diào)遞減函數(shù), 所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間也即是求的單調(diào)遞減區(qū)間, 令, 解得:, 所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為,
16、 故選:B 【點睛】 關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵點是是由和復(fù)合而成,因為是單調(diào)遞減函數(shù),所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間也即是求的單調(diào)遞減區(qū)間,利用三角函數(shù)的性質(zhì)即可求解. 14.函數(shù)圖象的一條對稱軸方程是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】 由正弦函數(shù)的性質(zhì),應(yīng)用整體代入法其對稱軸為, 可求對稱軸方程,結(jié)合選項討論k值即可知正確選項. 【詳解】 由,, ∴,當k=0時,, 故函數(shù)圖象的一條對稱軸方程是, 故選:C. 15.已知函數(shù),則的圖像的一條對稱軸方程是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】 本題可根據(jù)正弦函數(shù)的對稱軸的相關(guān)性
17、質(zhì)即可得出結(jié)果. 【詳解】 令,則, 當時,, 故函數(shù)的圖像的一條對稱軸方程是, 故選:A. 16.函數(shù)在下列哪個區(qū)間內(nèi)是減函數(shù)( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】 令,求出函數(shù)的減區(qū)間,通過對賦值可得出結(jié)果. 【詳解】 令,解得, 所以,函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為, 當時,函數(shù)的一個單調(diào)遞減區(qū)間為, 而,所以,函數(shù)在區(qū)間內(nèi)為減函數(shù). 故選:D. 【點睛】 方法點睛:求較為復(fù)雜的三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,首先化簡成形式,再求的單調(diào)區(qū)間,只需把看作一個整體代入的相應(yīng)單調(diào)區(qū)間內(nèi)即可,注意要先把化為正數(shù). 第II卷(非選擇題) 請點擊修改第I
18、I卷的文字說明 三、解答題 17.已知函數(shù). (1)當時,求的值域和單調(diào)減區(qū)間; (2)若關(guān)于對稱,且,求的值. 【答案】(1)的值域為,單調(diào)減區(qū)間為 ;(2) 【分析】 (1)由條件可得,則可得值域,由可得答案. (2)由關(guān)于對稱,則可得答案. 【詳解】 (1)當時, 當時,,則 所以 由 所以 由,則時,,即此時減區(qū)間為 所以當時,的值域為,單調(diào)減區(qū)間為; (2)由關(guān)于對稱,則 即,又,所以 【點睛】 關(guān)鍵點睛:本題考查三角函數(shù)的值域、單調(diào)性和對稱性等性質(zhì),解答本題的關(guān)鍵是由,得出,根據(jù)關(guān)于對稱,得到,屬于中檔題. 18.已知函數(shù),.
19、(1)求的最小正周期和單調(diào)遞增區(qū)間; (2)求在區(qū)間上的最大值和最小值. 【答案】(1)最小正周期為,單調(diào)遞增區(qū)間為;(2)最大值為,最小值為. 【分析】 (1)先將函數(shù)恒等變換,化為,由得最小正周期為,再利用整體代換的方法,解不等式,求得單調(diào)遞增區(qū)間; (2)由(1)可知在區(qū)間上單調(diào)遞減,上單調(diào)遞增,即可求得在該區(qū)間的最小值為,再求出兩個端點值和,經(jīng)過比較可知最大值為. 【詳解】 解: (1),所以的最小正周期為. 由, 可得, 的單調(diào)遞增區(qū)間為; (2)因為在區(qū)間上單調(diào)遞減, 在區(qū)間上單調(diào)遞增, 又,,. 所以在區(qū)間上的最大值為,最小值為-1.
20、【點睛】 關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵是對所給函數(shù)進行恒等變換,得到,再利用整體代換的思想求得單調(diào)區(qū)間. 19.在平面直角坐標系中,已知角的頂點與坐標原點重合,始邊與x軸的非負半軸垂合,它的終邊過點. (1)求,的值: (2)若函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,求函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間. 【答案】(1);. (2) 【分析】 (1)利用三角函數(shù)的定義求出,,再利用誘導(dǎo)公式即可求解. (2)由(1)可得,由函數(shù)圖象關(guān)于直線對稱,可得,結(jié)合,求出, 再根據(jù)正弦的單調(diào)遞減區(qū)間,整體代入即可求解. 【詳解】 (1)根據(jù)題意可得,, 所以, . (2)由(1)可得, 即, 因為函數(shù)的圖象關(guān)
21、于直線對稱, 所以, 所以,又因為,所以, 所以, 所以, 解得, 所以函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為 20.己知函數(shù),其部分圖象如圖所示. (1)求和的值; (2)求函數(shù)在的單調(diào)增區(qū)間. 【答案】(1),;(2)和. 【分析】 (1)根據(jù)輔助角公式和兩角和的正弦公式化簡得,由函數(shù)圖象可知的最大值為2,可求出,由圖象可知,結(jié)合,即可求出的值; (2)由(1)得,利用整體代入法并結(jié)合正弦函數(shù)的單調(diào)性,即可求出在的單調(diào)增區(qū)間. 【詳解】 解:(1)由題可知, 即, 由圖象可知,的最大值為2,則,所以, 由圖象可知,,則,所以; (2)由(1)得, 令, 解得:,
22、 又因為, 所以函數(shù)在的單調(diào)增區(qū)間為:和. 【點睛】 思路點睛:本題考查由函數(shù)的部分圖象求解析式,由函數(shù)圖象的最大值求出,由周期求出,從而可求出函數(shù)解析式,再利用整體代入法求正弦型函數(shù)的單調(diào)性,熟練掌握正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵. 21.已知函數(shù). (Ⅰ)求函數(shù)的最小正周期; (Ⅱ)求函數(shù)在上的單調(diào)遞增區(qū)間; (Ⅲ)若是函數(shù)的一個零點,求實數(shù)的值及函數(shù)在上的值域. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ);(Ⅲ). 【分析】 利用三角恒等變換公式化簡函數(shù)解析式,(1)利用周期公式求解;(2)利用換元法或整體代換法求函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間;(3)利用換元法求判斷函數(shù)單調(diào)性,并求值域. 【詳解
23、】 解:(Ⅰ) , ; (Ⅱ)法一: 令;則. ,的單調(diào)增區(qū)間為. ,解得. 函數(shù)在上的單調(diào)遞增區(qū)間. 法二: , , 畫數(shù)軸與所有區(qū)間取交集可知:. 函數(shù)在上的單調(diào)遞增區(qū)間; (Ⅲ)是函數(shù)的一個零點 . 解得:. . ,,當單調(diào)遞減區(qū)間為. ,解得 在區(qū)間上為減函數(shù). 函數(shù)在上的單調(diào)遞增區(qū)間,單調(diào)遞減區(qū)間 ,,. 函數(shù)在上的值域為. 【點睛】 對于三角函數(shù),求最小正周期和最值時可先把所給三角函數(shù)式化為y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ω x+φ)的形式,則最小正周期為,最大值為,最小值為;奇偶性的判斷關(guān)鍵是解析式是否為y=Asin
24、ωx或y=Acos ωx的形式. 22.已知函數(shù). (I)求函數(shù)的最小正周期; (II)求函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間; (III)當時,求函數(shù)的最小值. 【答案】(Ⅰ)最小正周期為;(Ⅱ),;(Ⅲ)-1. 【分析】 (I)先將解析式化為,然后利用正弦型函數(shù)的周期公式可計算出該函數(shù)的最小正周期; (II)根據(jù)正弦函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,利用整體法得出,,,即可求出該函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間; (III)由可計算出的取值范圍,再根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì),即可求出函數(shù)的最大值和最小值. 【詳解】 解:(Ⅰ)因為, 則, 所以函數(shù)最小正周期為; (Ⅱ)因為,, 所以,, 函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間為,; (Ⅲ
25、)因為,所以, 而,,所以, 所以的最小值為. 【點睛】 關(guān)鍵點點睛:本題考查正弦型函數(shù)的最小正周期,利用整體法求正弦型函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間,以及正弦型函數(shù)在給定區(qū)間的最值,熟練掌握正弦函數(shù)的圖像和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵,屬于常考題型. 23.已知函數(shù),. (Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間; (Ⅱ)求在區(qū)間上的最大值與最小值. 【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)的最大值為3,最小值為 【分析】 (Ⅰ)由可得答案. (Ⅱ)設(shè),由,則 ,則,從而可得答案. 【詳解】 (Ⅰ)由 所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為: (Ⅱ)設(shè),由,則 所以,則 當時,的最大值為3,最小值為 【點睛】 關(guān)鍵
26、點睛:本題考查求三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和最值,解答本題的關(guān)鍵是設(shè),由,則 所以,屬于中檔題. 24.已知函數(shù). (1)求函數(shù)的最小正周期; (2)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間; (3)求函數(shù)在的值域. 【答案】(1);(2)增區(qū)間:,減區(qū)間:;(3) 【分析】 (1)首先根據(jù)三角恒等變換得到,從而得到函數(shù)的周期; (2)根據(jù),解不等式得到函數(shù)的增區(qū)間,根據(jù),解不等式即可得到函數(shù)的減區(qū)間. (3)首先根據(jù)題意得到,從而得到,即可得到函數(shù)的值域. 【詳解】 (1) . . (2)因為,, 解得,. 函數(shù)的增區(qū)間為. 因為, 解得,. 函數(shù)的減區(qū)間為. (3)因為,所以.
27、所以,. 25.已知函數(shù)的最小正周期為. (1)求與的單調(diào)遞增區(qū)間; (2)在中,若,求的取值范圍. 【答案】(1),;(2) 【分析】 (1)根據(jù)函數(shù)的最小正周期為,可求,并寫出函數(shù)式進而求的單調(diào)遞增區(qū)間; (2)由(1)結(jié)論,求角,根據(jù)三角形內(nèi)角和的性質(zhì)可知角B、C的關(guān)系,進而求B的范圍,即可求的取值范圍. 【詳解】 (1)因為的最小正周期為,即 ∴,令 解得 ∴的單調(diào)遞增區(qū)間是 (2)在中,若, 由(1)得,,所以 因為 所以,即 因為,所以; 所以 所以的取值范圍 【點睛】 關(guān)鍵點點睛: (1)由最小正周期求參數(shù),利用整體代
28、入法求的單調(diào)遞增區(qū)間; (2)應(yīng)用三角形內(nèi)角和性質(zhì)可得內(nèi)角B、C的關(guān)系,進而用其中一角表示另一角并確定角的范圍,進而求函數(shù)值的范圍. 26.已知函數(shù),. (1)求的最小正周期; (2)求的單調(diào)遞增區(qū)間; (3)求圖像的對稱軸方程和對稱中心的坐標. 【答案】(1);(2); (3)對稱軸為,對稱中心為. 【分析】 (1)首先可通過三角恒等變換將函數(shù)轉(zhuǎn)化為,然后根據(jù)周期計算公式即可得出結(jié)果; (2)可通過正弦函數(shù)的單調(diào)性得出結(jié)果; (3)可通過正弦函數(shù)的對稱性得出結(jié)果. 【詳解】 (1) , 最小正周期. (2)當時, 即時,函數(shù)單調(diào)遞增, 故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間
29、為. (3),即, ,即, 則函數(shù)的對稱軸方程為,對稱中心為. 27.已知函數(shù),其中的圖象與x軸的交點中,相鄰兩個交點之間的距離為,且圖象上一個最低點為. (1)求的最小正周期; (2)當時,求的單調(diào)減區(qū)間. 【答案】(1);(2). 【分析】 (1)由題可得,即得最小正周期; (2)可求出,令解出單調(diào)遞減區(qū)間再與取交集. 【詳解】 (1)的圖象與x軸的交點中,相鄰兩個交點之間的距離為, ,; (2),, 一個最低點為,, ,則,, 即,, ,, 令,,解得,, 則在,單調(diào)遞減, ,的單調(diào)遞減區(qū)間為. 28.函數(shù)f(x)=sin(πx+),
30、(1)求函數(shù)f(x)的周期; (2)判斷在[0,1]上單調(diào)性. 【答案】(1)2;(2)單調(diào)遞減. 【分析】 (1)首先化簡函數(shù),并根據(jù)公式求周期;(2)求函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間,再賦值后作出判斷. 【詳解】 (1), 在函數(shù)的周期. (2)由2kπ≤πx≤2kπ+π,k∈Z, 得2k≤x≤2k+1, 當k=0時,0≤x≤1,即此時函數(shù)f(x)為減函數(shù), 即f(x)在[0,1]上單調(diào)遞減. 29.已知函數(shù)+1. (1)求函數(shù)的最小正周期; (2)求函數(shù)的遞增區(qū)間. 【答案】(1);(2). 【分析】 (1)利用余弦的二倍角公式化簡函數(shù),再函數(shù)的周期公式求得其最小正
31、周期; (2)原問題等價為求的遞減區(qū)間,由余弦函數(shù)的性質(zhì),整體代入可求得函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間. 【詳解】 解:(1)+1+1, 則函數(shù)最小正周期; (2)要求函數(shù)的遞增區(qū)間,等價為求的遞減區(qū)間, 由2kπ≤2x﹣≤2kπ+π,k∈Z,得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z, 所以函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間為:[kπ+,kπ+],k∈Z. 30.求函數(shù)的對稱軸,對稱中心及單調(diào)區(qū)間. 【答案】對稱軸;對稱中心; 增區(qū)間為; 減區(qū)間為. 【分析】 利用整體代換法,根據(jù)余弦函數(shù)的對稱性,單調(diào)性依次求解即可. 【詳解】 解:函數(shù), 令 , 對稱軸, 令 , 對稱中心, 令, ,
32、增區(qū)間為 令, , 減區(qū)間為, 【點睛】 本題考查余弦性函數(shù)的性質(zhì),利用整體代換法求正弦型,余弦型,正切型三角函數(shù)的中心、對稱軸、單調(diào)區(qū)間,利用整體代換法求解是常用的方法,在利用整體代換法求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時要注意的系數(shù)的正負對函數(shù)單調(diào)增減性的不同影響. 31.設(shè)函數(shù)的最小正周期為,且. (1)求函數(shù)的解析式; (2)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間; (3)將函數(shù)的圖象向左平移個單位長度,再將所得圖象上各點的橫坐標伸長到原來的2倍,縱坐標不變,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,求g(x)在上的值域. 【答案】(1);(2);(3). 【分析】 (1)由函數(shù)的最小正周期為,求得,再由,求
33、得的值,即可求得函數(shù)的解析式; (2)由(1)知,根據(jù)余弦型函數(shù)的性質(zhì),即可求得函數(shù)的遞增區(qū)間; (3)根據(jù)三角函數(shù)的圖象變換,求得,結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì),即可求解. 【詳解】 (1)由題意,函數(shù)的最小正周期為, 所以,可得,所以, 又由,可得, 可得,即, 因為,所以, 所以函數(shù)的解析式為. (2)由(1)知, 令,解得, 所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為. (3)將函數(shù)的圖象向左平移個單位長度, 得到函數(shù), 再將所得圖象上各點的橫坐標伸長到原來的2倍,縱坐標不變, 得到函數(shù), 因為,可得,所以, 所以函數(shù)的值域為. 【點睛】 解答三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的基本方法
34、: 1、根據(jù)已知條件化簡得出三角函數(shù)的解析式為的形式; 2、熟練應(yīng)用三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),結(jié)合數(shù)形結(jié)合法的思想研究函數(shù)的性質(zhì)(如:單調(diào)性、奇偶性、對稱性、周期性與最值等),進而加深理解函數(shù)的極值點、最值點、零點及有界性等概念與性質(zhì),但解答中主要角的范圍的判定,防止錯解. 32.求函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間. 【答案】. 【分析】 ,然后解出不等式即可得到答案. 【詳解】 令,解得 所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是 33.求下列函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間: (1); (2). 【答案】(1);(2). 【分析】 (1)解出不等式可得答案; (2),然后解出不等式即可. 【詳解】
35、(1)令,解得 所以的單調(diào)遞增區(qū)間是 (2) 令,解得 所以的單調(diào)遞增區(qū)間是 34.已知向量,,設(shè)函數(shù),. (1)討論的單調(diào)性; (2)若方程有兩個不相等的實數(shù)根,,求,的值. 【答案】(1)時,單調(diào)遞增;時,單調(diào)遞減;(2),. 【分析】 (1)根據(jù)平面向量的數(shù)量積和三角恒等變換,求出函數(shù)的解析式,再根據(jù)x的范圍,即可得到的單調(diào)性; (2)由方程有兩個不相等的實數(shù)根、,根據(jù)對稱性求出的值,再計算和的值即可. 【詳解】 (1)因為向量,, 所以函數(shù) ,, 當時,, 令,解得, 所以時,即時,單調(diào)遞增, 時,即時,單調(diào)遞減; (2)當時,; 所以,即;
36、 又方程在上有兩個不相等的實數(shù)根、, 所以,解得, 所以; 由, 所以. 【點睛】 解題的關(guān)鍵是熟練掌握三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)、數(shù)量積公式、三角恒等變換公式,并靈活應(yīng)用,需結(jié)合余弦函數(shù)的對稱性與值域進行求解,綜合性較強,屬中檔題. 35.已知函數(shù). (1)求的單調(diào)增區(qū)間. (2)當,求的值域. 【答案】(1);(2). 【分析】 (1)由恒等變換得,進而根據(jù)解得的增區(qū)間為; (2)由得,進而得,即的值域為. 【詳解】 解:(1), ∵,, ∴,, ∴的增區(qū)間為. (2)∵, ∴, ∴, ∴的值域為. 【點睛】 本題解題的關(guān)鍵是根據(jù)三角恒等變換得,進
37、而根據(jù)整體換元的思想求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間與值域,考查運算求解能力,是中檔題. 36.已知的圖象與直線相切,并且切點橫坐標依次成公差為的等差數(shù)列. (1)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間; (2)將的圖象向左平移個單位,得到函數(shù)的圖象,若函數(shù)在上有零點,求實數(shù)的取值范圍. (3)已知中,角、、所對的邊分別為、、,其中,若銳角滿足,且,求內(nèi)切圓的面積. 【答案】(1),;(2);(3). 【分析】 (1)利用誘導(dǎo)公式、三角恒等變換思想化簡函數(shù)的解析式為,根據(jù)已知條件求出、的值,即可得出函數(shù)的解析式為,解不等式可得出函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間; (2)利用三角函數(shù)圖象變換原則可得,求出函數(shù)在區(qū)間上的值域,即
38、可得出實數(shù)的取值范圍; (3)由可求得,利用平面向量數(shù)量積的定義以及余弦定理求出,利用三角形的面積公式可求出的內(nèi)切圓半徑,即可求得的內(nèi)切圓的面積. 【詳解】 (1) , 的圖象與直線相切,且,,, 又的圖象與直線的切點橫坐標依次成公差為的等差數(shù)列, 所以,函數(shù)的最小正周期為,,可得, , 令,解得:, 函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是,; (2)將的圖象向左平移個單位, 得到函數(shù)的圖象, 在上有零點, 即和圖象與的圖象在上有交點, 所以,實數(shù)的取值范圍即為函數(shù)在區(qū)間上的值域, 當時,,所以,, 所以,,即, 若在上有零點,則實數(shù)的取值范圍為; (3)由
39、得,可得, 為銳角,則, ,則, 由余弦定理得, ,記為內(nèi)切圓半徑, 的面積,即,, 內(nèi)切圓的面積. 【點睛】 方法點睛:求函數(shù)在區(qū)間上值域的一般步驟: 第一步:三角函數(shù)式的化簡,一般化成形如的形式或的形式; 第二步:由的取值范圍確定的取值范圍,再確定(或)的取值范圍; 第三步:求出所求函數(shù)的值域(或最值). 四、填空題 37.已知函數(shù),將函數(shù)的圖像向右平移個單位長度后,得到函數(shù)的圖像,現(xiàn)有如下命題::函數(shù)的最小正周期是;:函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增;:函數(shù)在區(qū)間上的值域為.則下述命題中所有真命題的序號是________. ①;②;③;④. 【答案】①③ 【分析】
40、 首先根據(jù)平移變換規(guī)律求函數(shù),再根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)判斷三個命題的真假,最后根據(jù)復(fù)合命題真假的判斷方法判斷選項. 【詳解】 , 的周期,所以函數(shù)的最小正周期是,所以是假命題; 當時,,再次區(qū)間函數(shù)先減后增,所以是假命題; 時,,所以,函數(shù)的值域是,所以是真命題. 根據(jù)復(fù)合命題真假的判斷方法可知①③正確. 故答案為:①③ 【點睛】 思路點睛:本題考查的解析式和性質(zhì)的判斷,可以整體代入驗證的方法判斷函數(shù)性質(zhì):(1)對于函數(shù),其對稱軸一定經(jīng)過圖象的最高點或最低點,對稱中心的橫坐標一定是函數(shù)的零點,因此判斷直線或點是否是函數(shù)的對稱軸和對稱中心時,可通過驗證的值進行判斷;(2)判斷某區(qū)
41、間是否是函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,也可以求的范圍,驗證次區(qū)間是否是函數(shù)的增或減區(qū)間. 38.已知函數(shù)的圖像關(guān)于直線對稱,則________. 【答案】 【分析】 令求出其對稱軸,再令對稱軸等于結(jié)合,即可求解 【詳解】 令,可得:, 令,解得, 因為,所以,, 故答案為: 39.已知函數(shù)f(x)=|sinx|﹣cosx,給出以下四個命題: ①f(x)的圖象關(guān)于y軸對稱; ②f(x)在[﹣π,0]上是減函數(shù); ③f(x)是周期函數(shù); ④f(x)在[﹣π,π]上恰有三個零點. 其中真命題的序號是_____.(請寫出所有真命題的序號) 【答
42、案】①③ 【分析】 求函數(shù)的奇偶性即可判斷①;結(jié)合取值范圍,可去絕對值號,結(jié)合輔助角公式求出函數(shù)的解析式,從而可求單調(diào)性即可判斷②;由f(x+2π)=f(x)可判斷③;求[﹣π,0]上的解析式,從而可求出該區(qū)間上的零點,結(jié)合函數(shù)的奇偶性即可判斷[﹣π,π]上零點個數(shù) . 【詳解】 解:對于①,函數(shù)f(x)=sinx﹣cosx的定義域為R,且滿足f(﹣x)=f(x), 所以f(x)是定義域在R上的偶函數(shù),其圖象關(guān)于y軸對稱,①為真命題; 對于②,當x∈[﹣π,0]時,sinx≤0,, 對于,,所以在[﹣π,0]上先減后增,那么f(x)在[﹣π,0]上先增后減,②為假命題; 對于③
43、,因為f(x+2π)=|sin(x+2π)|﹣cos(x+2π)=|sinx|﹣cosx=f(x),函數(shù)f(x)是周期為2π的周期函數(shù),③為真命題; 對于④,當x∈[﹣π,0]時,sinx≤0,,且,f(x)在[﹣π,0]上恰有一個零點是,又由①知道f(x)是定義在R上的偶函數(shù),所以在(0,π]上有一個零點是,則④為假命題. 故答案為: ①③. 【點睛】 關(guān)鍵點睛:在判斷命題②④時,關(guān)鍵是結(jié)合自變量的取值范圍去掉絕對值號,結(jié)合輔助角公式求出函數(shù)的解析式,再結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)進行判斷. 40.已知函數(shù),則的對稱中心是______. 【答案】 【分析】 根據(jù)余弦函數(shù)的對稱性,列出等式求解,即可得出對稱中心的橫坐標,進而可得對稱中心. 【詳解】 由得, ∴,, 此時,故的對稱中心是. 故答案為:.
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