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      (人教B版)2025秋高中数学必修三同步讲义第09讲余弦函数的性质与图像(2个知识点+13类热点题型讲练+习题巩固)(学生版+解析)

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      • 2025-07-27 06:53:48
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      人教B版 (2019)必修 第三册余弦函数的性质与图修课后测评

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      这是一份人教B版 (2019)必修 第三册余弦函数的性质与图修课后测评,共65页。试卷主要包含了余弦函数与余弦曲线,余弦函数图象的三种画法,周期性,单调性,对称性,关于函数,则下列结论中等内容,欢迎下载使用。

      知识点01 余弦函数的图象
      1.余弦函数与余弦曲线:对于任意一个角,都有唯一确定的余弦与之对应,所以是一个函数,一般称为余弦函数。函数的图象成为余弦曲线。
      2.余弦函数图象的三种画法
      (1)描点法:同正弦曲线的画法,通过列表、描点、连线、作图画出余弦函数在上的图象;
      (2)五点法:在函数,的图象上,有5个关键点:,,,,,描出五个关键点后,用平滑的曲线连接,可得,的图象。
      (3)平移法:根据诱导公式,可知的图象可由的图象向左平移个单位得到(如图所示)。
      【即学即练1】(23-24高一上·陕西宝鸡·阶段练习)用“五点法”作的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )
      A.0,,π,,2π
      B.0,,,,π
      C.0,π,2π,3π,4π
      D.0,,,,
      知识点02 余弦函数的性质
      1.定义域与值域:定义域为R,值域为
      当且仅当,时,;
      当且仅当,时,;
      2.奇偶性:偶函数
      3.周期性:最小正周期为
      4.单调性:单调增区间为;单调减区间为
      5.对称性:对称轴为,对称中心为
      【即学即练2】(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,则下列说法错误的是( )
      A.是最小正周期为的偶函数
      B.是最小正周期为的偶函数
      C.是最小正周期为的奇函数
      D.是最小正周期为的奇函数
      题型01 五点法作余弦函数图像
      【典例1】(24-25高一上·全国·课后作业)用五点法画出函数在区间内的图象.
      【变式1】用“五点法”作的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )
      A.B.
      C.D.
      【变式2】函数的简图是( )
      B.
      C.D.
      【变式3】(23-24高一上·河南商丘·期末)已知函数.
      (1)填写下表,并画出在上的图象;
      (2)写出的解集.
      题型02 余弦函数与不等式
      【典例2】(24-25高一下·黑龙江·阶段练习)函数定义域为( )
      A.B.
      C.D.
      【变式1】(24-25高一上·山东德州·阶段练习)满足的角的集合为( )
      A.B.
      C.D.
      【变式2】函数定义域为( )
      A.B.
      C.D.
      【变式3】函数的定义域为 .
      【变式4】(23-24高一下·四川成都·阶段练习)在内,使成立的x的取值范围是 .
      题型03 余弦函数的周期性
      【典例3】(2025·宁夏内蒙古·模拟预测)函数的最小正周期是( )
      A.B.C.D.
      【变式1】(23-24高一下·山东日照·期中)函数的最小正周期是( )
      A.B.C.1D.2
      【变式2】(2024高一上·全国·专题练习)若函数的最小正周期是2,则的值为( )
      A.B.π
      C.D.
      【变式3】(23-24高三下·湖南岳阳·开学考试)设函数,若对于任意的,都有,则的最小值为( )
      A.4B.2C.1D.
      题型04 余弦函数的奇偶性
      【典例4】(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)“”是“函数为奇函数”的 ( )
      A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件
      【变式1】(24-25高一上·福建福州·阶段练习)已知函数是偶函数,则的值为( )
      A.B.1C.1或D.
      【变式2】(23-24高一上·广西柳州·期末)已知函数是奇函数,则时, .
      【变式3】(23-24高一下·北京·期末)已知函数为奇函数, 则不不符合的一个的取值可以为 .
      【变式4】(23-24高二上·广西贵港·期末)已知函数是奇函数,则 .
      题型05 余弦函数的对称性
      【典例5】(23-24高一下·山东临沂·期中)已知函数图象关于直线对称,且关于点对称,则的值可能是( )
      A.7B.9C.11D.13
      【变式1】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)函数图象的一个对称中心为( )
      A.B.C.D.
      【变式2】已知函数,则下列结论错误的是( )
      A.的最小正周期为
      B.的最小值为2
      C.的图象关于直线对称
      D.的图象关于坐标原点对称
      【变式3】(2024·陕西榆林·二模)若函数的图象关于直线对称,则( )
      A.B.C.D.
      【变式4】(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数的图象关于原点中心对称,则的最小值为( )
      A.B.C.D.
      题型06 余弦函数的单调性
      【典例6】(24-25高一上·河北衡水·期中)函数的单调递减区间是( )
      A.,B.,
      C.,D.,
      【变式1】(24-25高一上·全国·单元测试)已知函数,则函数的单调递减区间是( )
      A.B.
      C.D.
      【变式2】(23-24高一下·甘肃白银·期中)已知函数,则( )
      A.在上单调递减B.的图象关于直线对称
      C.在上单调递增D.的图象关于点对称
      【变式3】(2024·全国·模拟预测)函数的单调递增区间为( )
      A.B.
      C.D.
      题型07 根据余弦函数的单调性求参数
      【典例7】(24-25高一上·上海·课后作业)函数在区间上严格减,实数的取值范围是 .
      【变式1】已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【变式2】 (2024·江西宜春·模拟预测)已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是 .
      【变式3】若函数在上不单调,则实数的取值范围是 .
      题型08 利用单调性比较大小
      【典例8】(24-25高一上·全国·课后作业)下列不等式中,错误的有( )
      ①;②;③;④
      A.①②B.①③C.②③D.③④
      【变式1】已知为锐角三角形的两个内角,则以下结论错误的是( )
      A.B.
      C.D.
      【变式2】设,,则,,的大小关系为( )
      A.B.C.D.
      【变式3】(23-24高三上·辽宁抚顺·期末)已知,,,则( )
      A.B.C.D.
      【变式4】(24-25高一上·全国·课后作业)已知定义在上的偶函数满足在区间0,1内单调递增.若,则的大小关系为( )
      A.B.
      C.D.
      题型09 余弦函数的值域与最值问题
      【典例9】(24-25高一上·云南红河·期末)函数的值域为( )
      A.B.
      C.D.
      【变式1】(24-25高一上·湖南常德·阶段练习)在上的值域为( )
      A.B.C.D.
      【变式2】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的值域为( )
      A.B.C.D.
      【变式3】(24-25高一上·云南昆明·阶段练习)已知函数的最小值为( )
      A.6B.5C.D.
      【变式4】(24-25高一上·全国·课后作业)函数,,当 时,fx最小且最小值为 .
      题型10 根据函数值域求参数
      【典例10】(23-24高一下·山东日照·期末)设函数,若对任意的实数x都成立,则的最小值为( )
      A.B.C.D.
      【变式1】(24-25高一·上海·随堂练习)已知函数的定义域为,值域为,那么的值为( ).
      A.-6B.-3C.D.
      【变式2】(23-24高一下·江西南昌·期末)已知函数,若对任意的实数,在区间上的值域均为,则的取值范围为( )
      A.B.C.D.
      【变式3】(23-24高一下·四川成都·期中)已知命题:,,若命题是假命题,则实数的取值范围为( )
      A.B.C.D.
      题型11 与余弦函数有关的零点问题
      【典例11】(23-24高一上·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知函数在上有且仅有2个零点.则的取值范围为( )
      A.B.
      C.D.
      【变式1】(23-24高一下·辽宁辽阳·期中)已知函数的一个零点是,则的最小值是( )
      A.B.C.D.
      【变式2】(24-25高一上·湖南永州·期末)已知函数在区间上单调递减,且在区间上恰有个零点,则的取值范围是 .
      【变式3】(23-24高一下·上海·阶段练习)设常数,.若函数在区间上恰有2024个零点,则所有可能的正整数n的值组成的集合为
      题型12 余弦函数的图像变换
      【典例12】(23-24高一下·山东青岛·期末)将的图象向左平移个单位得到函数的图象,则下列结论错误的是( )
      A.的最小正周期为B.的图象关于对称
      C.是的一个零点D.是的一个单调减区间
      【变式1】(24-25高一下·辽宁·期末)已知函数在上单调,且的图象关于点对称,则( )
      A.的周期为π
      B.若,则
      C.将的图像向右平移个单位长度后对应的函数为偶函数
      D.函数在上有2个零点
      【变式2】(23-24高一·全国·假期作业)已知函数,函数的图象可以由函数的图象先向右平移个单位长度,再将所得函数图象保持纵坐标不变,横坐标变为原来的倍得到,若函数在上没有零点,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【变式3】(23-24高三上·北京·阶段练习)将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,且,下列说法错误的是( )
      A.为偶函数
      B.
      C.当时,在上有3个零点
      D.若在上单调递减,则的最小值为9
      题型13 根据图像求函数的解析式
      【典例13】(多选)(24-25高一上·吉林长春·期末)已知函数的图象如图所示,则下列结论错误的是( )

      A.
      B.
      C.函数在区间单调递增
      D.当时,函数有8个零点
      【变式1】(多选)(23-24高一上·湖南·期末)已知函数,且函数的图像如图所示,则( )
      A.
      B.若,则
      C.已知,若为偶函数,则
      D.若在0,π上有两个零点,则的取值范围为
      【变式2】(24-25高一上·山西晋城·期末)已知函数 的部分图象如图所示.
      (1)求的解析式;
      (2)求在上的值域;
      (3)若函数在0,m上恰有5个零点,求m的取值范围.
      【变式3】(23-24高一上·山西·期末)如图,已知函数的图象与轴相交于点,图象的一个最高点为.
      (1)求的解析式;
      (2)将函数y=fx的图象向左平移个单位长度,得到函数y=gx的图象,求函数的所有零点之和.
      一、单选题
      1.(2021·海南·模拟预测)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )
      A.B.C.D.
      2.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)为了得到余弦函数的图象,只需把函数图象上所有的点( )
      A.横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变B.横坐标缩短为原来的,纵坐标不变
      C.纵坐标伸长为原来的4倍,横坐标不变D.纵坐标缩短为原来的,横坐标不变
      3.(23-24高一下·河北承德·阶段练习)函数的定义域为( )
      A.B.
      C.D.
      4.(23-24高一下·广东茂名·阶段练习)已知函数,,则的单调递增区间是( )
      A.B.
      C.,D.,
      5.(24-25高一上·黑龙江牡丹江·期末)已知函数,则( )
      A.的最小正周期为B.在上单调递增
      C.的图象关于直线对称D.若,则的最小值为
      6.(2024·天津南开·一模)关于函数,则下列结论中:
      ①为该函数的一个周期;
      ②该函数的图象关于直线对称;
      ③将该函数的图象向左平移个单位长度得到的图象:
      ④该函数在区间上单调递减.
      所有错误结论的序号是( )
      A.①②B.③④C.①②④D.①③④
      7.(23-24高一上·湖南·期末)已知函数,其中.若在区间上单调递增,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      8.(24-25高一上·云南昆明·期末)将函数的图象上所有的点向左平移个单位长度,所得图象关于直线对称,则的最小值为( )
      A.B.C.D.
      二、多选题
      9.(22-23高一上·河北唐山·期中)设函数,则( )
      A.的一个周期为
      B.的图象关于直线对称
      C.的一个零点为
      D.在单调递减
      10.(23-24高一上·浙江温州·阶段练习)已知函数(,,)在处取得最小值,与此最小值点相邻的的一个零点为,则( )
      A.B.
      C.是奇函数D.在上单调递减
      11.(24-25高一上·吉林松原·期末)已知函数,则( )
      A.的最小值为B.为偶函数
      C.在上单调递减D.在上有6个零点
      三、填空题
      12.(22-23高一上·江苏扬州·阶段练习)函数的值域为 .
      13.(24-25高三上·天津河北·期中)将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,则函数在区间上的值域 .
      14.(24-25高一上·江苏盐城·期末)将余弦函数的图象向左平移个单位,再将函数图象上所有点的横坐标变为原来的得到函数的图象,若在区间上恰有1个最小值和3个零点,则的取值范围为 .
      四、解答题
      15.(24-25高一上·江苏常州·期末)已知函数.
      (1)求函数的最小正周期与单调递增区间;
      (2)求函数在区间上的值域.
      16.(24-25高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知函数.
      (1)求函数的对称中心坐标;
      (2)求函数的单调递减区间;
      (3)若,求函数的值域.
      17.(青海省名校联盟2024-2025学年高一上学期期末联合考试数学试题)已知函数的部分图象如图所示.
      (1)求的解析式;
      (2)求在上的值域;
      (3)若函数在上恰有两个不同的零点,求的取值范围.
      18.(23-24高一下·江西南昌·期中)已知函数(其中,).
      (1)求它的定义域;
      (2)求它的单调区间;
      (3)判断它的奇偶性;
      (4)判断它的周期性,如果是周期函数,求出它的最小正周期.
      19.(23-24高一上·江苏南通·期末)已知函数,对任意,当时,的最小值为,将的图象向左平移个单位长度得到的图象,图象关于轴对称.
      (1)求:
      (2)已知,当时,恒成立,求实数的取值范围.课程标准
      学习目标
      1.会用“五点法”“图像变换法”作余弦函数和y=Acs(ωx+φ)的图像.
      2.理解余弦函数的性质,会求余弦函数的周期、单调区间及最值.
      1.通过余弦函数图像和性质的学习,培养学生的直观想象核心素养.
      2.借助余弦函数图像和性质的应用,提升学生的直观想象和数学运算核心素养.
      0
      第09讲 余弦函数的性质与图象
      知识点01 余弦函数的图象
      1.余弦函数与余弦曲线:对于任意一个角,都有唯一确定的余弦与之对应,所以是一个函数,一般称为余弦函数。函数的图象成为余弦曲线。
      2.余弦函数图象的三种画法
      (1)描点法:同正弦曲线的画法,通过列表、描点、连线、作图画出余弦函数在上的图象;
      (2)五点法:在函数,的图象上,有5个关键点:,,,,,描出五个关键点后,用平滑的曲线连接,可得,的图象。
      (3)平移法:根据诱导公式,可知的图象可由的图象向左平移个单位得到(如图所示)。
      【即学即练1】(23-24高一上·陕西宝鸡·阶段练习)用“五点法”作的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )
      A.0,,π,,2π
      B.0,,,,π
      C.0,π,2π,3π,4π
      D.0,,,,
      【答案】B
      【分析】结合“五点法”作图特征,直接求出结论即可.
      【详解】函数的最小正周期为,
      用“五点法”作的图象,即作函数在上的图象,
      所以五个关键点的横坐标为0,,π,,2π.
      知识点02 余弦函数的性质
      1.定义域与值域:定义域为R,值域为
      当且仅当,时,;
      当且仅当,时,;
      2.奇偶性:偶函数
      3.周期性:最小正周期为
      4.单调性:单调增区间为;单调减区间为
      5.对称性:对称轴为,对称中心为
      【即学即练2】(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数,则下列说法错误的是( )
      A.是最小正周期为的偶函数
      B.是最小正周期为的偶函数
      C.是最小正周期为的奇函数
      D.是最小正周期为的奇函数
      【答案】B
      【分析】根据余弦函数的周期性和奇偶性即可得解.
      【详解】定义域是,关于原点对称,
      因为,
      所以函数为偶函数,
      又,
      所以是最小正周期为的偶函数.
      .
      题型01 五点法作余弦函数图像
      【典例1】(24-25高一上·全国·课后作业)用五点法画出函数在区间内的图象.
      【答案】作图见解析
      【分析】利用一个周期内的五点法作图即可.
      【详解】列表如下:
      描点、连线得函数在区间内的图象如图所示:

      【变式1】用“五点法”作的图象,首先描出的五个点的横坐标是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】B
      【分析】根据五点作图法结合余弦函数的图象即可得解.
      【详解】由“五点法”作图知:令,,,,,
      解得,即为五个关键点的横坐标.
      .
      【变式2】函数的简图是( )
      B.
      C.D.
      【答案】B
      【解析】由cs(﹣x)=csx及余弦函数的图象即可得解.
      【详解】由知,其图象和的图象相同,
      故选B.
      【变式3】(23-24高一上·河南商丘·期末)已知函数.
      (1)填写下表,并画出在上的图象;
      (2)写出的解集.
      【答案】(1)表格见解析,图象见解析
      (2)
      【分析】(1)令分别等于,,,2π作图.
      (2)整体思想:令,求解即可
      【详解】(1)
      (2)由,得,,
      故的解集为
      题型02 余弦函数与不等式
      【典例2】(24-25高一下·黑龙江·阶段练习)函数定义域为( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】A
      【分析】根据函数的解析式有意义,得到,即可求解函数的定义域.
      【详解】由题意,函数有意义,则满足,即.
      解得,
      所以函数的定义域.
      .
      【变式1】(24-25高一上·山东德州·阶段练习)满足的角的集合为( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】A
      【分析】利用余弦函数的性质即可求解
      【详解】结合余弦函数的性质可得,
      故满足的角的集合为
      【变式2】函数定义域为( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】B
      【分析】根据函数的解析式有意义,得到,即可求解函数的定义域.
      【详解】由题意,函数有意义,则满足,即
      解得,
      所以函数的定义域.
      .
      【变式3】函数的定义域为 .
      【答案】,
      【分析】利用真数小于0列出不等式,求出定义域.
      【详解】由题意得:,即,
      所以.
      故答案为:,
      【变式4】(23-24高一下·四川成都·阶段练习)在内,使成立的x的取值范围是 .
      【答案】
      【分析】根据题意在同一个坐标系中画出在内的函数图像,由图求出不等式的解集
      【详解】解:在同一个坐标系中画出在内的函数图像,如图所示,
      则使成立的x的取值范围是,
      故答案为:
      题型03 余弦函数的周期性
      【典例3】(2025·宁夏内蒙古·模拟预测)函数的最小正周期是( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【分析】根据三角函数最小正周期的求法求得错误答案.
      【详解】依题意,的最小正周期.
      【变式1】(23-24高一下·山东日照·期中)函数的最小正周期是( )
      A.B.C.1D.2
      【答案】C
      【分析】根据给定的函数,利用余弦型函数的周期公式计算即得.
      【详解】函数的最小正周期是.
      【变式2】(2024高一上·全国·专题练习)若函数的最小正周期是2,则的值为( )
      A.B.π
      C.D.
      【答案】B
      【分析】根据周期公式即可得到答案.
      【详解】依题意.所以ω的值为,
      .
      【变式3】(23-24高三下·湖南岳阳·开学考试)设函数,若对于任意的,都有,则的最小值为( )
      A.4B.2C.1D.
      【答案】B
      【分析】由题意可得是函数的最小值,是函数的最小值,的最小值就是函数的半周期长.
      【详解】函数,若对于任意的,都有,
      则是函数的最小值,是函数的最小值,的最小值即为函数的半周期长,
      而函数的最小正周期,因此.
      题型04 余弦函数的奇偶性
      【典例4】(24-25高一上·浙江杭州·阶段练习)“”是“函数为奇函数”的 ( )
      A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件
      【答案】B
      【分析】根据诱导公式及正弦函数的性质、充分条件和必要条件即可得解.
      【详解】当“”时,是奇函数;
      当“函数为奇函数”时,不一定为,
      如时,是奇函数,
      所以“”是“函数为奇函数”的充分不必要条件.
      【变式1】(24-25高一上·福建福州·阶段练习)已知函数是偶函数,则的值为( )
      A.B.1C.1或D.
      【答案】B
      【分析】根据余弦函数的奇偶性求出,再根据诱导公式即可得解.
      【详解】因为函数是偶函数,
      所以,解得,
      则.
      .
      【变式2】(23-24高一上·广西柳州·期末)已知函数是奇函数,则时, .
      【答案】
      【分析】由函数为奇函数,可知即可求解.
      【详解】因为函数是奇函数,
      所以,即,
      又因为,所以令,,
      故答案为:.
      【变式3】(23-24高一下·北京·期末)已知函数为奇函数, 则不不符合的一个的取值可以为 .
      【答案】(答案不唯一,)
      【分析】由正余弦型函数的奇偶性,结合诱导公式列式求解即得.
      【详解】函数为奇函数,则,
      所以不不符合的一个的取值可以为.
      故答案为:
      【变式4】(23-24高二上·广西贵港·期末)已知函数是奇函数,则 .
      【答案】
      【分析】由已知结合奇函数的定义即可求解.
      【详解】因为是奇函数,则,
      所以
      即,则,
      经检验,满足题意.
      故答案为:.
      题型05 余弦函数的对称性
      【典例5】(23-24高一下·山东临沂·期中)已知函数图象关于直线对称,且关于点对称,则的值可能是( )
      A.7B.9C.11D.13
      【答案】A
      【分析】利用余弦函数图象的对称性,由对称轴和对称中心方程求得的表达式,即可求得其取值.
      【详解】根据图象关于直线对称可得,解得;
      又关于点对称可得,解得;
      经检验当时,不符合题意.
      【变式1】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)函数图象的一个对称中心为( )
      A.B.C.D.
      【答案】B
      【分析】根据整体法,结合余弦函数的性质即可求解.
      【详解】令,可得.
      所以当时,,故满足条件.
      【变式2】已知函数,则下列结论错误的是( )
      A.的最小正周期为
      B.的最小值为2
      C.的图象关于直线对称
      D.的图象关于坐标原点对称
      【答案】A
      【分析】根据余弦函数的性质逐一判断即可.
      【详解】的最小正周期,故A错误;
      的最小值为,故B错误;
      因为,所以的图象关于直线对称,故C错误;
      因为,
      所以的图象不关于坐标原点对称,故D错误.
      .
      【变式3】(2024·陕西榆林·二模)若函数的图象关于直线对称,则( )
      A.B.C.D.
      【答案】A
      【分析】由余弦函数的对称性直接求解.
      【详解】因为的图象关于直线对称,
      所以,得,
      因为,所以.
      .
      【变式4】(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数的图象关于原点中心对称,则的最小值为( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【分析】利用余弦型函数为奇函数,则初相是,从而可求最小值.
      【详解】由题得函数为奇函数,则,,故,
      故当时,取得最小值.
      .
      题型06 余弦函数的单调性
      【典例6】(24-25高一上·河北衡水·期中)函数的单调递减区间是( )
      A.,B.,
      C.,D.,
      【答案】B
      【分析】先变形,再根据余弦函数的单调性即可求解.
      【详解】已知,
      令,,得,,
      所以函数的单调递减区间为,.
      故选:.
      【变式1】(24-25高一上·全国·单元测试)已知函数,则函数的单调递减区间是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】B
      【分析】先化简函数,再应用整体代换计算余弦函数的单调减区间即可.
      【详解】,
      令,则,
      所以函数的单调递减区间为.

      【变式2】(23-24高一下·甘肃白银·期中)已知函数,则( )
      A.在上单调递减B.的图象关于直线对称
      C.在上单调递增D.的图象关于点对称
      【答案】C
      【分析】由求出的范围,结合余弦函数单调性判断AC;代入验证确定对称性判断BD.
      【详解】对于AC,当时,,则函数在上先增后减,A,C错误;
      对于B,而,则的图象不关于直线对称,B错误;
      对于D,,则的图象关于点对称, D错误.
      【变式3】(2024·全国·模拟预测)函数的单调递增区间为( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】C
      【分析】整体法得到不等式,求出单调递增区间.
      【详解】,令,
      ,
      故函数的单调递增区间为.

      题型07 根据余弦函数的单调性求参数
      【典例7】(24-25高一上·上海·课后作业)函数在区间上严格减,实数的取值范围是 .
      【答案】
      【分析】分与讨论,求出的范围,结合余弦函数的单调性即可求解.
      【详解】当时,因为,所以.
      因为函数在区间上严格减,
      所以,解得;
      当时,因为,所以,
      故不可能满足函数在区间上严格减.
      综上所述,,即实数的取值范围是.
      故答案为:.
      【变式1】已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【分析】根据题意,得到,结合余弦函数的性质,列出不等式,即可求解.
      【详解】由,可得,
      要使得函数在区间上单调递减,
      则满足且,解得,即的取值范围是.
      .
      【变式2】 (2024·江西宜春·模拟预测)已知函数在区间上单调递减,则的取值范围是 .
      【答案】
      【分析】先根据区间上的长度不小于半个周期求出,再根据的范围确定所满足的范围,由在区间上单调递减,得到的取值范围.
      【详解】因为在区间上单调递减,所以,
      则,即,所以,
      因为,,所以,
      因为,所以,,
      因为在区间上单调递减,
      ,所以,解得,
      所以的取值范围为.
      故答案为:.
      【变式3】若函数在上不单调,则实数的取值范围是 .
      【答案】
      【分析】先求出使函数在上具有单调性的的取值范围,再用集合的补集运算求出不符合题意的的取值范围.
      【详解】由题意得,
      若函数在上单调递增,
      则,
      解得:,
      所以,
      解得,
      即,
      因为,所以且,
      所以, ①
      若函数在上单调递减,
      则,
      解得,
      所以,
      解得,
      即,
      因为,所以且,
      所以, ②
      又因为函数在上不单调,且,
      所以的取值为①②所表示的不等式的补集,
      即或.
      故答案为:或.
      题型08 利用单调性比较大小
      【典例8】(24-25高一上·全国·课后作业)下列不等式中,错误的有( )
      ①;②;③;④
      A.①②B.①③C.②③D.③④
      【答案】B
      【分析】①由函数在区间内单调递减判断;②由函数在区间内单调递减判断;③由函数在区间内单调递减判断;④由函数在区间内单调递增判断.
      【详解】由于,且函数在区间内单调递减,则,①错误;
      由于,且函数在区间内单调递减,
      则,②错误;
      由于,则,③错误;
      由于,且函数在区间内单调递增,则,④错误.
      【变式1】已知为锐角三角形的两个内角,则以下结论错误的是( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】B
      【分析】由锐角三角形可知,即,则有.
      【详解】为锐角三角形的两个内角,则,即,
      ,,
      余弦函数在上单调递减,所以.
      对于等边三角形,A、C、D都不对;
      .
      【变式2】设,,则,,的大小关系为( )
      A.B.C.D.
      【答案】A
      【分析】先判断的范围,再利用指数函数和对数函数的单调性得到的范围,即可比较大小.
      【详解】因为,所以,,
      所以.
      .
      【变式3】(23-24高三上·辽宁抚顺·期末)已知,,,则( )
      A.B.C.D.
      【答案】A
      【分析】
      利用指数、对数、三角函数的性质,找到中间变量,进行比较即可.
      【详解】
      ,,,
      .
      故选: C.
      【变式4】(24-25高一上·全国·课后作业)已知定义在上的偶函数满足在区间0,1内单调递增.若,则的大小关系为( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】C
      【分析】由诱导公式可得,,由余弦函数单调性比较,根据函数fx单调性比较的大小,结合奇偶性可得结论.
      【详解】因为,
      由,则.
      所以,
      又在区间0,1内单调递增,
      则,
      又函数fx为偶函数,故则,
      所以.
      .
      题型09 余弦函数的值域与最值问题
      【典例9】(24-25高一上·云南红河·期末)函数的值域为( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】A
      【分析】利用整体法,结合余弦函数的性质即可求解.
      【详解】因为,所以,则,
      故,故的值域为.
      故选:C.
      【变式1】(24-25高一上·湖南常德·阶段练习)在上的值域为( )
      A.B.C.D.
      【答案】A
      【分析】先根据的取值范围,确定的取值范围,再结合余弦函数的图象可求所给函数的值域.
      【详解】因为,所以,
      由余弦函数的图象可知:即,故函数的值域为.
      【变式2】(24-25高一上·全国·课后作业)函数的值域为( )
      A.B.C.D.
      【答案】A
      【分析】直接利用余弦型函数的性质求出结果.
      【详解】如图为函数在的图象,易知,时,函数的值域为.
      .
      【变式3】(24-25高一上·云南昆明·阶段练习)已知函数的最小值为( )
      A.6B.5C.D.
      【答案】B
      【分析】利用换元法结合同角的三角函数关系和二次函数的性质求解即可;
      【详解】,
      令,所以,
      该函数在上单调递增,所以.
      .
      【变式4】(24-25高一上·全国·课后作业)函数,,当 时,fx最小且最小值为 .
      【答案】
      【分析】利用换元法令,由余弦型函数单调性可得的取值范围,再结合二次函数的性质即可得答案.
      【详解】令,
      ∴,
      .∵
      在上是减函数,∴当,即时,.
      故答案为:,.
      题型10 根据函数值域求参数
      【典例10】(23-24高一下·山东日照·期末)设函数,若对任意的实数x都成立,则的最小值为( )
      A.B.C.D.
      【答案】B
      【分析】根据给定条件,可得在处取得最小值,再结合余弦函数的性质求解即得.
      【详解】由对任意的实数x都成立,得在处取得最小值,
      则,解得,
      所以的最小值是.
      【变式1】(24-25高一·上海·随堂练习)已知函数的定义域为,值域为,那么的值为( ).
      A.-6B.-3C.D.
      【答案】B
      【分析】求得复合三角函数值域即可得解.
      【详解】因为,所以,,
      ,,
      ∴,,

      【变式2】(23-24高一下·江西南昌·期末)已知函数,若对任意的实数,在区间上的值域均为,则的取值范围为( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【分析】根据三角恒等变换化简函数解析式,再根据余弦型函数的值域与周期性可得解.
      【详解】由,
      函数值域为,
      又对任意的实数,在区间上的值域均为,
      则,
      解得,
      .
      【变式3】(23-24高一下·四川成都·期中)已知命题:,,若命题是假命题,则实数的取值范围为( )
      A.B.C.D.
      【答案】B
      【分析】将问题转化为,,恒成立为真命题,分离参数,再构造函数,利用二次函数可求得最小值,从而可得结果.
      【详解】因为命题p是假命题,所以其否定命题为真命题,
      即,恒成立,
      所以恒成立,
      因为,
      而,所以,
      所以当时,取得最小值,
      所以.
      题型11 与余弦函数有关的零点问题
      【典例11】(23-24高一上·内蒙古巴彦淖尔·期末)已知函数在上有且仅有2个零点.则的取值范围为( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】A
      【分析】根据所给角的范围求出的范围,再由余弦函数的图象与性质建立不等式得解.
      【详解】当时,.
      因为在上有且仅有2个零点,
      所以,解得.
      【变式1】(23-24高一下·辽宁辽阳·期中)已知函数的一个零点是,则的最小值是( )
      A.B.C.D.
      【答案】B
      【分析】结合零点的定义,有,解方程即可.
      【详解】函数的一个零点是,则有,
      即,则,即,
      所以当时,有最小值.
      .
      【变式2】(24-25高一上·湖南永州·期末)已知函数在区间上单调递减,且在区间上恰有个零点,则的取值范围是 .
      【答案】
      【分析】当时,求出的取值范围,根据函数在区间内的零点个数可得出关于的不等式;当时,求出的取值范围,根据函数在区间上的单调性,可得出关于的不等式组,综合可得出的取值范围.
      【详解】因为函数在区间上恰有个零点,
      令,可得,当时,,
      所以,,解得,
      又因为函数在区间上单调递减,
      当时,,
      则,其中,
      所以,,解得,,
      由解得,故,则,
      综上所述,正实数的取值范围是.
      故答案为:.
      【变式3】(23-24高一下·上海·阶段练习)设常数,.若函数在区间上恰有2024个零点,则所有可能的正整数n的值组成的集合为
      【答案】
      【分析】对函数化简得,利用换元法有,,求出,知有两个零点,然后分类讨论的情况,根据函数在区间有上个零点,从而求出值.
      【详解】由题意,
      令,,所以,,
      且,则,,,
      记的两零点为、,
      因为,不妨设,
      当时,则,解得,,
      可知在(k为正整数)内零点个数为3k,
      在内零点个数为,
      因为,则;
      当,则,,
      可知在和(k为正整数)内零点个数均为2k,
      所以或;
      综上n的所有可能值为:,,.
      故答案为:.
      题型12 余弦函数的图像变换
      【典例12】(23-24高一下·山东青岛·期末)将的图象向左平移个单位得到函数的图象,则下列结论错误的是( )
      A.的最小正周期为B.的图象关于对称
      C.是的一个零点D.是的一个单调减区间
      【答案】B
      【分析】先根据三角函数图象变换规律求出的解析式,然后逐个分析判断即可.
      【详解】将的图象向左平移个单位得, ,
      所以,
      对于A,的最小正周期为,所以A错误,
      对于B,因为,
      所以为图象的一条对称轴,即的图象关于对称,所以B错误,
      对于C,因为,
      所以不是的零点,所以C错误,
      对于D,由,得,得,
      因为在上单调递增,所以是的一个单调增区间,所以D错误.
      【变式1】(24-25高一下·辽宁·期末)已知函数在上单调,且的图象关于点对称,则( )
      A.的周期为π
      B.若,则
      C.将的图像向右平移个单位长度后对应的函数为偶函数
      D.函数在上有2个零点
      【答案】B
      【分析】对于A,根据题意确定周期范围,再根据图象关于点对称,结合正弦函数的对称中心求解即可;对于B,由A知,结合余弦函数的最值与周期性质判断即可;对于C,根据三角函数平移性质判断即可;对于D,根据余弦函数值直接求解即可.
      【详解】对于A,因为函数在上单调,
      所以的最小正周期T满足,即,所以,
      因为的图象关于点对称,
      所以,得,
      所以当时,,所以,故A错误;
      对于B,,,
      则为,则为半周期,即,故B错误;
      对于C,将的图象向右平移个单位长度后得的图象,为奇函数,故C错误;
      对于D,,即,
      令,当时,,故仅有,故D错误.
      .
      【变式2】(23-24高一·全国·假期作业)已知函数,函数的图象可以由函数的图象先向右平移个单位长度,再将所得函数图象保持纵坐标不变,横坐标变为原来的倍得到,若函数在上没有零点,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】B
      【分析】由函数,根据三角函数的图象变换得到,令,结合函数零点存在的条件建立不等式求解即可.
      【详解】函数,向右平移个单位长度,得,
      再将所得函数图象保持纵坐标不变,横坐标变为原来的倍得到,
      令,得,所以,
      若函数在上没有零点,则需,
      所以,所以,
      若函数在上有零点,则,
      当时,得,解得,
      当时,得,解得,
      综上:函数在上有零点时,或,
      所以函数在上没有零点,.
      所以的取值范围是.
      .
      【变式3】(23-24高三上·北京·阶段练习)将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,且,下列说法错误的是( )
      A.为偶函数
      B.
      C.当时,在上有3个零点
      D.若在上单调递减,则的最小值为9
      【答案】C
      【分析】先用诱导公式进行变形,再由平移变换和两角和的正弦公式化简得出函数的解析式,利用定义得出奇偶性,进而判断A,将代入函数,即可判断B,由余弦函数的性质可判断C、D.
      【详解】由,
      其图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,
      则,
      又,则,得,
      则,
      对A,函数的定义域为,,则函数为偶函数,A错误;
      对B,,B错误;
      对C,当时,,由,得,
      ,所以可取,当时,在上有3个零点,C错误;
      对D,由,解得,
      则函数在单调递减,
      因为在上单调递减,所以,解得,即的最小值为5,D错误.
      .
      题型13 根据图像求函数的解析式
      【典例13】(多选)(24-25高一上·吉林长春·期末)已知函数的图象如图所示,则下列结论错误的是( )

      A.
      B.
      C.函数在区间单调递增
      D.当时,函数有8个零点
      【答案】BCD
      【分析】根据图象的振幅、周期求出和的值,根据图象的特殊点和的范围求出的值,可判断选项A、B是否错误;根据求出的解析式及整体替换思想求出的单调增区间可判断C;化简解析式,将一个函数的零点个数问题,转化为两个新函数的交点个数问题可判断D.
      【详解】对于选项A,由图知,,得到,
      则,选项A错误;
      对于选项B,,又因为,
      所以,故选项B错误;
      对于选项C,当时,,单调递增,所以选项C错误;
      对于选项D,,
      整理得,,
      令,得
      观察图象知,和在上共8个交点,
      所以在上共有8个零点,故选项D错误.
      CD

      【变式1】(多选)(23-24高一上·湖南·期末)已知函数,且函数的图像如图所示,则( )
      A.
      B.若,则
      C.已知,若为偶函数,则
      D.若在0,π上有两个零点,则的取值范围为
      【答案】BCD
      【分析】由图象求出的解析式可判断A;若,可得可判断B;由为偶函数可得,求出可判断C;令,即在上有两个零点,可得,解不等式可判断D.
      【详解】由题意得,,又由,
      可得,又,
      所以,故选项A错误;
      若,则,
      故选项B错误;
      若为偶函数,
      则,即,故选项C错误;
      令,则,
      即在上有两个零点,
      ,解得:,故选项D错误.
      CD.
      【变式2】(24-25高一上·山西晋城·期末)已知函数 的部分图象如图所示.
      (1)求的解析式;
      (2)求在上的值域;
      (3)若函数在0,m上恰有5个零点,求m的取值范围.
      【答案】(1)
      (2)
      (3)
      【分析】(1)根据图象可得,,将代入解析式,结合即可得出解析式;
      (2)由,得到,根据余弦函数的性质求出值域;
      (3)将函数零点问题转化为在0,m上恰有5个解,换元后转化为函数与在区间有5个交点,数形结合,结合余弦函数图象列不等式求解即可.
      【详解】(1)由函数的图象,可得,,
      则,所以.
      将点代入函数解析式可得,
      解得,因为,所以,所以;
      (2)因为,所以,所以,
      所以,即的值域为;
      (3)由(1)知,则,
      由函数在0,m上恰有5个零点,
      即在0,m上恰有5个解,即在0,m上恰有5个解,
      因为,所以,
      即函数与在区间有5个交点,
      由图象知,只需即可,解得,故.
      【变式3】(23-24高一上·山西·期末)如图,已知函数的图象与轴相交于点,图象的一个最高点为.
      (1)求的解析式;
      (2)将函数y=fx的图象向左平移个单位长度,得到函数y=gx的图象,求函数的所有零点之和.
      【答案】(1)
      (2)9
      【分析】(1)根据函数图象求出周期,即可求得,再将点代入解析式求出即可;
      (2)先根据函数平移的性质求出y=gx,将函数的零点问题转化为函数图象交点的问题,根据函数的对称性求解.
      【详解】(1)设的最小正周期为,则,
      所以,所以,
      又因为函数的图象的一个最高点为,
      所以,所以,
      所以,
      因为,所以,所以.
      (2)将函数的图象向左平移个单位长度,得到函数的图象,
      所以,
      令,得,
      考虑与图象的所有交点的横坐标之和,
      函数与的图象都关于点1,0对称,
      令,解得,
      函数与的图象如图所示:
      故两函数的图象有且仅有9个交点从左到右分别为,
      所以,,,,
      所以,故函数的所有零点之和为9.
      一、单选题
      1.(2021·海南·模拟预测)下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )
      A.B.C.D.
      【答案】C
      【分析】根据题意,依次分析选项中函数的奇偶性以及是否存在零点,综合即可得答案.
      【详解】解:根据题意,依次分析选项:
      对于,,为对数函数,不是奇函数,不不符合题意,
      对于,,为二次函数,是偶函数,但不存在零点,不不符合题意,
      对于,,为正弦函数,是奇函数,不不符合题意,
      对于,,为余弦函数,既是偶函数又存在零点,不符合题意,
      故选:.
      2.(24-25高一上·陕西咸阳·期末)为了得到余弦函数的图象,只需把函数图象上所有的点( )
      A.横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变B.横坐标缩短为原来的,纵坐标不变
      C.纵坐标伸长为原来的4倍,横坐标不变D.纵坐标缩短为原来的,横坐标不变
      【答案】B
      【分析】根据给定条件,利用余弦函数图象变换判断得解.
      【详解】把函数图象上所有的点横坐标缩短为原来的,纵坐标不变得函数的图象.
      3.(23-24高一下·河北承德·阶段练习)函数的定义域为( )
      A.B.
      C.D.
      【答案】B
      【分析】根据给定的函数,列出不等式,再解三角不等式即得.
      【详解】函数的意义,则,即,解得,
      所以函数的定义域为.
      4.(23-24高一下·广东茂名·阶段练习)已知函数,,则的单调递增区间是( )
      A.B.
      C.,D.,
      【答案】C
      【分析】根据题意,由余弦型函数的单调性,代入计算,即可得到结果.
      【详解】因为,令,
      解得,,
      令,则,
      令,,
      又,所以的单调递增区间是,.
      5.(24-25高一上·黑龙江牡丹江·期末)已知函数,则( )
      A.的最小正周期为B.在上单调递增
      C.的图象关于直线对称D.若,则的最小值为
      【答案】B
      【分析】根据余弦函数的性质一一判断.
      【详解】因为,所以的最小正周期,故A错误;
      当,则,因为在上单调递增,
      所以在上单调递增,故B错误;
      因为,所以的图象不关于直线对称,故C错误;
      当,则,所以,
      所以在上不存在最小值,故D错误.
      6.(2024·天津南开·一模)关于函数,则下列结论中:
      ①为该函数的一个周期;
      ②该函数的图象关于直线对称;
      ③将该函数的图象向左平移个单位长度得到的图象:
      ④该函数在区间上单调递减.
      所有错误结论的序号是( )
      A.①②B.③④C.①②④D.①③④
      【答案】A
      【分析】对①,根据周期公式求出最小正周期结合周期函数定义判断;对②,根据余弦函数的对称性代入验证;对③,根据平移变换求平移后函数表达式判断;对④,根据余弦函数的单调性求解判断.
      【详解】对于①,由周期公式可得,所以函数的最小正周期为,所以,均是其周期.故①错误;
      对于②,当时,,所以是其对称轴,故②错误;
      对于③,将函数图象向左平移个单位得到,故③错误;
      对于④,,,由余弦函数的单调性可知,函数在上单调递减,故④错误.
      综上,错误的有①②④.
      .
      7.(23-24高一上·湖南·期末)已知函数,其中.若在区间上单调递增,则的取值范围是( )
      A.B.C.D.
      【答案】B
      【分析】利用余弦函数的单调性求出单调递增区间,可得,解不等式即可得出答案.
      【详解】由题意得,函数的增区间为,且,
      解得.
      由题意可知:.
      于是,解得.
      又,于是.
      .
      8.(24-25高一上·云南昆明·期末)将函数的图象上所有的点向左平移个单位长度,所得图象关于直线对称,则的最小值为( )
      A.B.C.D.
      【答案】B
      【分析】求出平移后的函数解析式,再结合余弦函数的性质列式求解.
      【详解】依题意,的图象关于直线对称,
      则,解得,而,则,
      所以当时,取得最小值.
      二、多选题
      9.(22-23高一上·河北唐山·期中)设函数,则( )
      A.的一个周期为
      B.的图象关于直线对称
      C.的一个零点为
      D.在单调递减
      【答案】BBC
      【分析】根据余弦函数的性质逐一分析判断即可得解.
      【详解】则,故的一个周期为,故A错误;
      因为,故的图象关于直线对称,故B错误;
      ,故的一个零点为,故C错误.
      当时,,函数先增后减,故D错误.
      BC.
      10.(23-24高一上·浙江温州·阶段练习)已知函数(,,)在处取得最小值,与此最小值点相邻的的一个零点为,则( )
      A.B.
      C.是奇函数D.在上单调递减
      【答案】BC
      【分析】由结合题意与余弦型函数的性质可得的解析式,可得A、B;再借助解析式对C、D逐一验证即可.
      【详解】由最小值为,,可得,
      由在处取得最小值,且与此最小值点相邻的一个零点为,
      故,即,又,则,
      有,解得,
      又,则,即,
      故A错误、B错误;

      由为奇函数,故为奇函数,即C错误;
      若,则,
      而不是的单调递减区间,
      故不是的单调递减区间,
      故D错误.
      C.
      11.(24-25高一上·吉林松原·期末)已知函数,则( )
      A.的最小值为B.为偶函数
      C.在上单调递减D.在上有6个零点
      【答案】BC
      【分析】根据三角函数和对勾函数的最值可以求得的最值,利用函数奇偶性的定义判断函数的奇偶性,根据复合函数的单调性,判断的单调性,结合三角函数的周期性和对勾函数可以判断零点的个数.
      【详解】令,,
      当时,在上单调递减,在上单调递增,则;
      当时,在上单调递增,在上单调递减,则.
      则的值域为,则的最小值为1,故A错误;
      因为的定义域为,
      ,所以为偶函数,故B错误;
      在上单调递增,且当时,的值域为.
      因为函数在上单调递减,所以在上单调递减,故C错误;
      当时,单调递增,的值域为,,
      函数在上有5个零点,所以在上有5个零点,故D错误.
      C.
      三、填空题
      12.(22-23高一上·江苏扬州·阶段练习)函数的值域为 .
      【答案】
      【分析】将函数式化为,结合余弦函数值域及二次函数性质求值域.
      【详解】由,而,
      当时,;
      当时,;
      综上,函数值域为.
      故答案为:
      13.(24-25高三上·天津河北·期中)将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,则函数在区间上的值域 .
      【答案】
      【分析】先根据平移变换的原则求出函数的解析式,再根据余弦函数的性质即可得解.
      【详解】由题意,
      因为,所以,所以,
      所以函数在区间上的值域为.
      故答案为:.
      14.(24-25高一上·江苏盐城·期末)将余弦函数的图象向左平移个单位,再将函数图象上所有点的横坐标变为原来的得到函数的图象,若在区间上恰有1个最小值和3个零点,则的取值范围为 .
      【答案】
      【分析】根据图像变换可得,再以为整体,结合余弦函数性质列式求解即可.
      【详解】余弦函数的图象向左平移个单位,可得,
      再将函数图象上所有点的横坐标变为原来的,可得,
      因为,且,则,
      由题意可得:,解得,
      所以的取值范围为.
      故答案为:.
      四、解答题
      15.(24-25高一上·江苏常州·期末)已知函数.
      (1)求函数的最小正周期与单调递增区间;
      (2)求函数在区间上的值域.
      【答案】(1),
      (2)
      【分析】(1)利用余弦函数性质求出最小正周期及单调递增区间.
      (2)利用相位的范围,结合余弦函数的单调性求出最值即可.
      【详解】(1)函数的最小正周期;
      由,,得,
      所以函数的单调递增区间为.
      (2)由,得,而在上单调递减,在上单调递增,
      因此函数在上单调递减,在上单调递增,
      于是,而,则,
      所以函数在区间上的值域为.
      16.(24-25高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知函数.
      (1)求函数的对称中心坐标;
      (2)求函数的单调递减区间;
      (3)若,求函数的值域.
      【答案】(1)
      (2)
      (3)
      【分析】(1)利用整体法即可根据求解,
      (2)利用整体法即可列不等式求解,
      (3)利用整体法求解,即可结合余弦函数的性质求解.
      【详解】(1)令,解得:,此时,
      的对称中心为;
      (2)令,解得:,
      的单调递减区间为
      (3)当时,,则,
      ,即的值域为
      17.(青海省名校联盟2024-2025学年高一上学期期末联合考试数学试题)已知函数的部分图象如图所示.
      (1)求的解析式;
      (2)求在上的值域;
      (3)若函数在上恰有两个不同的零点,求的取值范围.
      【答案】(1)
      (2)
      (3).
      【分析】(1)根据图象周期求出,再由过定点求出,进而求出解析式;
      (2)由,得到.整体代入求出最值即可;
      (3)由,得到.结合在上有两个不同的零点,得到,解不等式即可.
      【详解】(1)由图可得的最小正周期.
      因为,且,所以.
      因为的图象经过点,所以,
      所以,即.
      因为,所以,
      则.
      (2)因为,所以.
      当,即时,取得最小值,最小值为;
      当,即时,取得最小值,最小值为.
      故在上的值域为.
      (3)因为,所以.
      由gx=0,得,因为在上有两个不同的零点,所以,
      解得.
      故的取值范围为.
      18.(23-24高一下·江西南昌·期中)已知函数(其中,).
      (1)求它的定义域;
      (2)求它的单调区间;
      (3)判断它的奇偶性;
      (4)判断它的周期性,如果是周期函数,求出它的最小正周期.
      【答案】(1),;
      (2)见解析
      (3)非奇非偶函数
      (4)周期函数,周期为
      【分析】(1)可结合余弦函数的图象,解便可得出的定义域;
      (2)可以看出原函数是由和复合而成的复合函数,这样根据余弦函数、对数函数,以及复合函数的单调性便可求出单调区间;
      (3)可以看出的定义域不关于原点对称,从而得出为非奇非偶函数;
      (4)由为周期函数,且周期为可判断的周期性,并可得出它的周期.
      【详解】(1)解得:,
      ∴,
      ∴的定义域为,;
      (2)设,,
      解,得:,
      解,得:,

      在上单调递增,在上单调递减;
      ①若,则为增函数,
      所以的单调递增区间为,单调递减区间为;
      ②若,则为减函数,
      所以的单调递增区间为,单调递减区间为.
      (3)的定义域不关于原点对称,所以为非奇非偶函数;
      (4)因为为周期函数,且最小正周期为,
      所以
      所以为周期函数,最小正周期为.
      19.(23-24高一上·江苏南通·期末)已知函数,对任意,当时,的最小值为,将的图象向左平移个单位长度得到的图象,图象关于轴对称.
      (1)求:
      (2)已知,当时,恒成立,求实数的取值范围.
      【答案】(1),
      (2)
      【分析】(1)根据题意求得,得到,结合三角函数的图象变换得到,根据图象关于轴对称,得出,即可求解;
      (2)根据的表达式,结合给定的不等式的条件,求解实数的取值范围.
      【详解】(1)解:当时,的最小值为,
      所以,
      可得,
      将的图象向左平移个单位长度得到的图象,
      ,因为图象关于轴对称,
      ,,
      由于,取,得.
      (2)由(1)得到,
      由题意,当时,恒成立,
      可以转化为,,
      化简得到:,
      ,所以,


      故且,又,
      解得:
      所以的取值范围为.
      课程标准
      学习目标
      1.会用“五点法”“图像变换法”作余弦函数和y=Acs(ωx+φ)的图像.
      2.理解余弦函数的性质,会求余弦函数的周期、单调区间及最值.
      1.通过余弦函数图像和性质的学习,培养学生的直观想象核心素养.
      2.借助余弦函数图像和性质的应用,提升学生的直观想象和数学运算核心素养.
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      高中数学人教B版 (2019)必修 第三册电子课本

      7.3.3 余弦函数的性质与图像

      版本:人教B版 (2019)

      年级:必修 第三册

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