资源描述
[基础达标]
一、选择题
1.函数y= 的定义域为( )
A.
B.,k∈Z
C.,k∈Z
D.R
解析:选C.∵cos x-≥0,得cos x≥,
∴2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z.
2.函数y=2cos2-1是( )
A.最小正周期为π的奇函数
B.最小正周期为π的偶函数
C.最小正周期为的奇函数
D.最小正周期为的偶函数
解析:选A.y=2cos2-1=cos=sin 2x为奇函数,T==π.
3.(2022·湖北省黄冈中学高三适应性考试)已知函数y=2sin x的定义域为[a,b],值域为[-2,1],则b-a的值不行能是( )
A. B.π
C. D.2π
解析:选D.值域[-2,1]含最小值不含最大值,故定义域小于一个周期,故选D.
4.(2022·山东聊城期末测试)已知函数f(x)=2sin ωx(ω>0)在区间上的最小值是-2,则ω的最小值等于( )
A. B.
C.2 D.3
解析:选B.∵ω>0,-≤x≤,∴-≤ωx≤.
由已知条件知-≤-,∴ω≥.
5.(2022·安徽黄山联考)设函数f(x)=cos(2x+φ)+sin(2x+φ),且其图象关于直线x=0对称,则( )
A.y=f(x)的最小正周期为π,且在上为增函数
B.y=f(x)的最小正周期为π,且在上为减函数
C.y=f(x)的最小正周期为,且在上为增函数
D.y=f(x)的最小正周期为,且在上为减函数
解析:选B.f(x)=cos(2x+φ)+sin(2x+φ)
=2sin,
∵其图象关于x=0对称,∴f(x)是偶函数,
∴+φ=+kπ,k∈Z.
又∵|φ|<,∴φ=.
∴f(x)=2sin=2cos 2x.
易知f(x)的最小正周期为π,在(0,)上为减函数.
二、填空题
6.函数y=cos的单调减区间为________.
解析:由y=cos=cos得
2kπ≤2x-≤2kπ+π(k∈Z),
故kπ+≤x≤kπ+(k∈Z).
所以函数的单调减区间为(k∈Z).
答案:(k∈Z)
7.比较大小:sin________sin.
解析:由于y=sin x在上为增函数且->-,故sin>sin.
答案:>
8.函数y=2sin-1,x∈的值域为________,并且取最大值时x的值为________.
解析:∵0≤x≤,∴≤2x+≤π,
∴0≤sin≤1,
∴-1≤2sin-1≤1,即值域为[-1,1],且当sin=1,即x=时,y取最大值.
答案:[-1,1]
三、解答题
9.已知函数f(x)=sin 2x+cos 2x.
(1)求f(x)的单调减区间;
(2)求f(x)图象上与原点最近的对称中心的坐标.
解:f(x)=sin 2x+cos 2x=2sin(2x+).
(1)由2kπ+≤2x+≤2kπ+(k∈Z)得,
kπ+≤x≤kπ+(k∈Z).
∴f(x)的单调减区间为[kπ+,kπ+](k∈Z).
(2)由sin(2x+)=0,得2x+=kπ(k∈Z),
即x=-(k∈Z).
∴f(x)图象上与原点最近的对称中心坐标是(-,0).
10.(2022·高考湖北卷)已知向量a=(cos ωx-sin ωx,sin ωx),b=(-cos ωx-sin ωx,2cos ωx),设函数f(x)=a·b+λ(x∈R)的图象关于直线x=π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈.
(1) 求函数f(x)的最小正周期;
(2) 若y=f(x)的图象经过点,求函数f(x)在区间上的取值范围.
解:(1)由于f(x)=sin2ωx-cos2ωx+2sin ωx·cos ωx+λ=-cos2ωx+sin 2ωx+λ
=2sin+λ.
由直线x=π是y=f(x)图象的一条对称轴,可得
sin=±1,
所以2ωπ-=kπ+(k∈Z),即ω=+(k∈Z).
又ω∈,k∈Z,所以k=1,故ω=.
所以f(x)的最小正周期是.
(2)由y=f(x)的图象过点,得f=0,
即λ=-2sin=-2sin=-.
故f(x)=2sin-.
由0≤x≤,有-≤x-≤,
所以-≤sin≤1,
得-1-≤2sin-≤2-,
故函数f(x)在上的取值范围为
.
[力气提升]
一、选择题
1.已知函数f(x)=-2sin(2x+φ)(|φ|<π),若f=-2,则f(x)的一个单调递减区间是( )
A. B.
C. D.
解析:选C.由f=-2,得f=-2sin
=-2sin=-2,所以sin=1.由于|φ|<π,所以φ=.由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,解得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
2.设函数f(x)=cos(ωx+φ)-sin(ωx+φ),且其图象相邻的两条对称轴为x1=0,x2=,则( )
A.y=f(x)的最小正周期为π,且在上为增函数
B.y=f(x)的最小正周期为π,且在上为减函数
C.y=f(x)的最小正周期为2π,且在(0,π)上为增函数
D.y=f(x)的最小正周期为2π,且在(0,π)上为减函数
解析:选B.由已知条件得f(x)=2cos(ωx+φ+),
由题意得=,
∴T=π.
∵T=,∴ω=2.
又∵x=0为f(x)的对称轴,
∴f(0)=2cos=2或-2,
又∵|φ|<,∴φ=-,
此时f(x)=2cos 2x,在上为减函数,故选B.
二、填空题
3.函数y=tan的图象与x轴交点的坐标是________.
解析:由2x+=kπ(k∈Z)得,
x=-(k∈Z).
∴函数y=tan的图象与x轴交点的坐标是(k∈Z).
答案:(k∈Z)
4.(2022·内蒙古包头质检)给出下列命题:
①函数f(x)=4cos的一个对称中心为;
②已知函数f(x)=min{sin x,cos x},则f(x)的值域为;
③若α、β均为第一象限角,且α>β,则sin α>sin β.
其中全部真命题的序号是________.
解析:对于①,令x=-π,则2x+=-π+=-,有f=0,因此为f(x)的一个对称中心,①为真命题;对于②,结合图象知f(x)的值域为,②为真命题;对于③,令α=390°,β=60°,有390°>60°,但sin 390°=<sin 60°=,故③为假命题,所以真命题为①②.
答案:①②
三、解答题
5.(2021·高考湖南卷)已知函数f(x)=sin(x-)+cos(x-),g(x)=2sin2.
(1)若α是第一象限角,且f(α)=,求g(α)的值;
(2)求使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合.
解:f(x)=sin(x-)+cos(x-)
=sin x-cos x+cos x+sin x
=sin x,
g(x)=2sin2=1-cos x.
(1)由f(α)=得sin α=.
又α是第一象限角,所以cos α>0.
从而g(α)=1-cos α=1-=1-=.
(2)f(x)≥g(x)等价于sin x≥1-cos x,
即sin x+cos x≥1,于是sin(x+)≥,
从而2kπ+≤x+≤2kπ+,k∈Z,
即2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z.
故使f(x)≥g(x)成立的x的取值集合为{x|2kπ≤x≤2kπ+,k∈Z}.
6.(选做题)(2022·吉林通化模拟)已知函数f(x)=sin+sin-2cos2 ,x∈R(其中ω>0).
(1)求函数f(x)的值域;
(2)若函数y=f(x)的图象与直线y=-1的两个相邻交点间的距离为,求函数y=f(x)的单调增区间.
解:(1)f(x)=sin ωx+cos ωx+sin ωx-cos ωx-(cos ωx+1)
=2-1
=2sin-1.
由-1≤sin≤1,
得-3≤2sin-1≤1,
所以函数f(x)的值域为[-3,1].
(2)由题设条件及三角函数图象和性质可知,y=f(x)的周期为π,所以=π,即ω=2.
所以f(x)=2sin-1,
再由2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),
解得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
所以函数y=f(x)的单调增区间为(k∈Z).
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