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1、
第四章 三角函數(shù)
三 三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)
【考點(diǎn)闡述】
正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的圖像和性質(zhì).周期函數(shù).函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的圖像.正切函數(shù)的圖像和性質(zhì).已知三角函數(shù)值求角.
【考試要求】
(5)理解正弦函數(shù)、余弦函數(shù)、正切函數(shù)的圖像和性質(zhì),會(huì)用“五點(diǎn)法”畫(huà)正弦函數(shù)、余弦函數(shù)和函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的簡(jiǎn)圖,理解A、ω、φ的物理意義.
(6)會(huì)由已知三角函數(shù)值求角,并會(huì)用符號(hào)arcsinx arccosx arctanx表示.
【考題分類】
(一)選擇題(共15題)
1.(安徽卷理9)動(dòng)點(diǎn)在圓上繞坐標(biāo)原點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩傩D(zhuǎn),12秒旋轉(zhuǎn)一周。已知時(shí)間時(shí),點(diǎn)的坐
2、標(biāo)是,則當(dāng)時(shí),動(dòng)點(diǎn)的縱坐標(biāo)關(guān)于(單位:秒)的函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是
A、 B、 C、 D、和
【答案】D
【解析】畫(huà)出圖形,設(shè)動(dòng)點(diǎn)A與軸正方向夾角為,則時(shí),每秒鐘旋轉(zhuǎn),在上,在上,動(dòng)點(diǎn)的縱坐標(biāo)關(guān)于都是單調(diào)遞增的。
【方法技巧】由動(dòng)點(diǎn)在圓上繞坐標(biāo)原點(diǎn)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩傩D(zhuǎn),可知與三角函數(shù)的定義類似,由12秒旋轉(zhuǎn)一周能求每秒鐘所轉(zhuǎn)的弧度,畫(huà)出單位圓,很容易看出,當(dāng)t在變化時(shí),點(diǎn)的縱坐標(biāo)關(guān)于(單位:秒)的函數(shù)的單調(diào)性的變化,從而得單調(diào)遞增區(qū)間.
2.(福建卷文10)將函數(shù)的圖像向左平移個(gè)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?yàn)閷⒑瘮?shù)的圖像向左平移個(gè)單位。若所得圖象與原圖象重合,所以
- 2 - / 17
是已知函數(shù)周期的整數(shù)倍,即,解得,故選B。
【命題意圖】本題考查三角函數(shù)的周期、圖象變換等基礎(chǔ)知識(shí)。
3.(湖北卷文2)函數(shù)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(shù)的值域?yàn)?
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】考查二次函數(shù)型值域問(wèn)題。通過(guò)函數(shù)形狀發(fā)現(xiàn)此函數(shù)很像二次函數(shù),故令 可得從而
4、求解出二次函數(shù)值域
5.(江西卷文12)如圖,四位同學(xué)在同一個(gè)坐標(biāo)系中分別選定了一個(gè)適當(dāng)?shù)膮^(qū)間,各自作出三個(gè)函數(shù), ,的圖像如下。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中有一位同學(xué)作出的圖像有錯(cuò)誤,那么有錯(cuò)誤的圖像是
【答案】C
【解析】考查三角函數(shù)圖像,通過(guò)三個(gè)圖像比較不難得出答案C
6.(遼寧卷理5文6)設(shè)>0,函數(shù)y=sin(x+)+2的圖像向右平移個(gè)單位后與原圖像重合,則的最小值是
(A) (B) (C) (D)3
7.(全國(guó)Ⅰ新卷理4文6)如圖,質(zhì)點(diǎn)P在半徑為2的圓周上逆時(shí)針運(yùn)動(dòng),其初始位置為P0(,-),角速度為1,那么
5、點(diǎn)P到x軸距離d關(guān)于時(shí)間t的函數(shù)圖像大致為
【答案】C
解析:顯然,當(dāng)時(shí),由已知得,故排除A、D,又因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)是按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),隨時(shí)間的變化質(zhì)點(diǎn)P到軸的距離先減小,再排除B,即得C.
另解:根據(jù)已知條件得,再結(jié)合已知得質(zhì)點(diǎn)P到軸的距離關(guān)于時(shí)間的函數(shù)為,畫(huà)圖得C.
8.(全國(guó)Ⅱ卷理7)為了得到函數(shù)的圖像,只需把函數(shù)的圖像
(A)向左平移個(gè)長(zhǎng)度單位 (B)向右平移個(gè)長(zhǎng)度單位
(C)向左平移個(gè)長(zhǎng)度單位 (D)向右平移個(gè)長(zhǎng)度單位
【答案】B
【命題意圖】本試題主要考查三角函數(shù)圖像的平移.
【解析】=,=,所以將
6、的圖像向右平移個(gè)長(zhǎng)度單位得到的圖像,故選B.
9.(陜西卷理3)對(duì)于函數(shù),下列選項(xiàng)中正確的是 ( )
(A)f(x)在(,)上是遞增的 (B)的圖像關(guān)于原點(diǎn)對(duì)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(xiàng)錯(cuò)誤.
∵,∴易知為奇函數(shù),∴的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,∴選項(xiàng)正確.
∵,∴,∴選項(xiàng)錯(cuò)誤.
∵,∴的最大值為,∴選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故綜上知,本題應(yīng)選.
10. (陜西卷文3)函數(shù)f (x)=2sinxcosx是 [ ]
(A)最小正周期為2π的奇函數(shù)
7、(B)最小正周期為2π的偶函數(shù)
(C)最小正周期為π的奇函數(shù) (D)最小正周期為π的偶函數(shù)
【答案】C
【解析】因?yàn)閒 (x)=2sinxcosx=sin2x,所以它的最小正周期為π,且為奇函數(shù),選C。
11.(四川卷理6文7)將函數(shù)的圖像上所有的點(diǎn)向右平行移動(dòng)個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所得各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍(縱坐標(biāo)不變),所得圖像的函數(shù)解析式是
(A) (B)
(C) (D)
解析:將函數(shù)的圖像上所有的點(diǎn)向右平行移動(dòng)個(gè)單位長(zhǎng)度,所得函數(shù)圖象的解析式為y=sin(x-)
再把所得各點(diǎn)的
8、橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍(縱坐標(biāo)不變),所得圖像的函數(shù)解析式是.
答案:C
12.(天津卷文8)
為了得到這個(gè)函數(shù)的圖象,只要將的圖象上所有的點(diǎn)
(A)向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所得各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的倍,縱坐標(biāo)不變
(B) 向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所得各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,縱坐標(biāo)不變
(C) 向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所得各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的倍,縱坐標(biāo)不變
(D) 向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所得各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍,縱坐標(biāo)不變
【答案】A
【解析】由給出的三角函數(shù)圖象知,A=1,,解得,又,
所以,即原函數(shù)解析式為,所以只要將的圖象上所有的點(diǎn)先向左平移個(gè)單
9、位長(zhǎng)度,再把所得各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的倍,縱坐標(biāo)不變即可得到函數(shù)的圖象,選A。
【命題意圖】本題考查正弦型三角函數(shù)的圖象變換、考查正弦型三角函數(shù)解析式的求法,考查識(shí)圖能力。
13.(浙江卷理9)設(shè)函數(shù),則在下列區(qū)間中函數(shù)不存在零點(diǎn)的是
(A) (B) (C) (D)
解析:將的零點(diǎn)轉(zhuǎn)化為函數(shù)的交點(diǎn),數(shù)形結(jié)合可知答案選A,本題主要考察了三角函數(shù)圖像的平移和函數(shù)與方程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),突出了對(duì)轉(zhuǎn)化思想和數(shù)形結(jié)合思想的考察,對(duì)能力要求較高,屬較難題
14.
(重慶卷理6)已知函數(shù)
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(diǎn)作圖法知,= -.
15.(重慶卷文6)下列函數(shù)中,周期為,且在上為減函數(shù)的是
(A) (B)
(C) (D)
【答案】A
【解析】C、D中函數(shù)周期為2,所以錯(cuò)誤
當(dāng)時(shí),,函數(shù)為減函數(shù)
而函數(shù)為增函數(shù),所以選A
(二)填空題(共5題)
1.(福建卷理14)已知函數(shù)和的圖象的對(duì)稱軸完全相同。若,則的取值范圍是 。
【答案】
【解析】由題意知,,
11、因?yàn)?,所以,由三角函?shù)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(shù)的圖象與性質(zhì),考查了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。
2.(江蘇卷10)定義在區(qū)間上的函數(shù)y=6cosx的圖像與y=5tanx的圖像的交點(diǎn)為P,過(guò)點(diǎn)P作PP1⊥x軸于點(diǎn)P1,直線PP1與y=sinx的圖像交于點(diǎn)P2,則線段P1P2的長(zhǎng)為_(kāi)____。
【答案】
[解析] 考查三角函數(shù)的圖象、數(shù)形結(jié)合思想。線段P1P2的長(zhǎng)即為sinx的值,
且其中的x滿足6cosx=5tanx,解得sinx=。線段P1P2的長(zhǎng)為
3.(浙江卷理11)函數(shù)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(guān)公式,屬中檔題
4.(浙江卷文12)函數(shù)的最小正周期是 。
解析:對(duì)解析式進(jìn)行降冪擴(kuò)角,轉(zhuǎn)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(yùn)用,屬容易題。
5.(上海春卷1)函數(shù)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(shù)。
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的最大值和最小值。
解析:(I)
(2)
因?yàn)樗援?dāng)時(shí),取最大值6;當(dāng)時(shí),取最小值。
2.(北京卷文15)已知函數(shù)
(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(shù)在時(shí)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(shè)函數(shù),,,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(shù),.
(Ⅰ)求函數(shù)的最小正周期;
(Ⅱ)求函數(shù)的最大值,并求使取得最大值的的集合.
6.(湖北卷文16)已經(jīng)函數(shù)
(Ⅰ)函數(shù)的圖象可由函數(shù)的圖象經(jīng)過(guò)怎樣變化得出?
(Ⅱ)求函數(shù)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(shù).
(Ⅰ)求函數(shù)的最大值;
(II)求函數(shù)的零點(diǎn)的集合。
8.(湖南卷文16)已知函數(shù)
(I)求函數(shù)的最小正周期。
(II) 求函數(shù)的最大值及取最大值時(shí)x的集合。
9.(江西卷理17)已知函數(shù).
(1)當(dāng)時(shí),求在區(qū)間上的取值范圍;
(2)當(dāng)時(shí),,求的值.
【解析】考查三角函數(shù)的化簡(jiǎn)、三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)、已知三角函數(shù)值求值問(wèn)題。依托三角函數(shù)化簡(jiǎn),考查函數(shù)值域,作為基本的知識(shí)交匯問(wèn)題,考查基本三角函數(shù)變換,屬于中等題.
解:(1)當(dāng)m=0時(shí),
,由已知,得
從而得:的值域?yàn)?
(2)
化簡(jiǎn)得:
當(dāng),得:,,
15、
代入上式,m=-2.
10.(江西卷文19)已知函數(shù).
(1)若,求;
(2)若,求的取值范圍.
【解析】考查三角函數(shù)的化簡(jiǎn)、三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)、三角函數(shù)值域問(wèn)題。依托三角函數(shù)化簡(jiǎn),考查函數(shù)值域,作為基本的知識(shí)交匯問(wèn)題,考查基本三角函數(shù)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(shù)
,其圖像過(guò)點(diǎn)。
(Ⅰ) 求的值;
(Ⅱ) 將函數(shù)的圖像上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)的圖像,求函數(shù)在上的最大值和最小值。
【解析】(Ⅰ)因?yàn)橐阎瘮?shù)圖象過(guò)點(diǎn)(,),所以有
16、
,即有
=,所以,解得。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
所以
==,
所以=,因?yàn)閤[0, ],所以,
所以當(dāng)時(shí),取最大值;當(dāng)時(shí),取最小值。
【命題意圖】本題考查三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式及二倍角等基本公式的靈活應(yīng)用、圖象變換以及三角函數(shù)的最值問(wèn)題、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。
12.(山東卷文17)已知函數(shù)()的最小正周期為,
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)將函數(shù)的圖像上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)
的圖像,求函數(shù)在區(qū)間上的最小值.
【命題意圖】本小題主要考察綜合運(yùn)用三角函數(shù)公式、三角函數(shù)的性質(zhì),進(jìn)行運(yùn)算、變形、轉(zhuǎn)換和求解的能力。
【解析】
因此
17、 1g(x),故 g(x)在此區(qū)間內(nèi)的最小值為1
13.(天津卷理17)已知函數(shù)
(Ⅰ)求函數(shù)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(shù)的性質(zhì)、同角三角函數(shù)的基本關(guān)系、兩角差的余弦等基礎(chǔ)知識(shí),考查基本運(yùn)算能力。
【解析】(1)由,得
所以函數(shù)的最小正周期為
因?yàn)樵趨^(qū)間上為增函數(shù),在區(qū)間上為減函數(shù),又
,所以函數(shù)在區(qū)間上的最大值為2,最小值為-1
(2)解:由(1)可知
又因?yàn)?,所?
由,得
從而
所以。
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