高中数学第五章 三角函数5.4 三角函数的图象与性质第1课时课时作业
展开课时分层作业(四十二) 周期性与奇偶性
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.下列函数中最小正周期为π的偶函数是( )
A.y=sineq \f(x,2) B.y=cseq \f(x,2)
C.y=cs x D.y=cs 2x
D [A中函数是奇函数,B、C中函数的周期不是π,只有D符合题目要求.]
2.设函数f(x)(x∈R)满足f(-x)=f(x),f(x+2)=f(x),则函数y=f(x)的图象是( )
B [由f(-x)=f(x),则f(x)是偶函数,图象关于y轴对称.
由f(x+2)=f(x),则f(x)的周期为2.故选B.]
3.函数f(x)=sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,6)))的最小正周期为eq \f(π,5),其中ω>0,则ω等于( )
A.5 B.10
C.15 D.20
B [由已知得eq \f(2π,|ω|)=eq \f(π,5),又ω>0,
所以eq \f(2π,ω)=eq \f(π,5),ω=10.]
4.函数y=|cs x|-1的最小正周期为( )
A.eq \f(π,2) B.π
C.2π D.4π
B [因为函数y=|cs x|-1的周期同函数y=|cs x|的周期一致,由函数y=|cs x|的图象(略)知其最小正周期为π,所以y=|cs x|-1的最小正周期也为π.]
5.定义在R上的函数f(x)周期为π,且是奇函数,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=1,则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4)))的值为( )
A.1 B.-1
C.0 D.2
B [由已知得f(x+π)=f(x),f(-x)=-f(x),
所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,4)-π))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,4)))=-feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,4)))=-1.]
二、填空题
6.关于x的函数f(x)=sin(x+φ)有以下说法:
①对任意的φ,f(x)都是非奇非偶函数;
②存在φ,使f(x)是偶函数;
③存在φ,使f(x)是奇函数;
④对任意的φ,f(x)都不是偶函数.
其中错误的是 (填序号).
①④ [φ=0时,f(x)=sin x,是奇函数,φ=eq \f(π,2)时,f(x)=cs x是偶函数.]
7.若函数f(x)=2cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ωx+\f(π,3)))的最小正周期为T,且T∈(1,4),则正整数ω的最大值为 .
6 [T=eq \f(2π,ω),1<eq \f(2π,ω)<4,则eq \f(π,2)<ω<2π,
∴ω的最大值是6.]
8.若f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=cs x-sin x,当x<0时,f(x)的解析式为 .
f(x)=-cs x-sin x [x<0时,-x>0,
f(-x)=cs(-x)-sin(-x)=cs x+sin x,
因为f(x)为奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-cs x-sin x,
即x<0时,f(x)=-cs x-sin x.]
三、解答题
9.已知函数y=eq \f(1,2)sin x+eq \f(1,2)|sin x|.
(1)画出函数的简图;
(2)此函数是周期函数吗?若是,求其最小正周期.
[解] (1)y=eq \f(1,2)sin x+eq \f(1,2)|sin x|
=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(sin x,x∈[2kπ,2kπ+π]k∈Z,,0,x∈[2kπ-π,2kπ]k∈Z,))图象如下:
(2)由图象知该函数是周期函数,最小正周期是2π.
10.判断函数f(x)=lg(sin x+eq \r(1+sin2x))的奇偶性.
[解] ∵f(-x)=lg[sin(-x)+eq \r(1+sin2-x)]
=lg(eq \r(1+sin2x)-sin x)=lgeq \f(1+sin2x-sin2x,\r(1+sin2x)+sin x)
=lg(sin x+eq \r(1+sin2x))-1=-lg(sin x+eq \r(1+sin2x))
=-f(x).
又当x∈R时,均有sin x+eq \r(1+sin2x)>0,
∴f(x)是奇函数.
11.函数f(x)=eq \f(1+sin x-cs2x,1+sin x)是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.既是奇函数又是偶函数
C [由1+sin x≠0得sin x≠-1,
所以函数f(x)的定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x∈R\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠2kπ-\f(π,2),))k∈Z)),不关于原点对称,所以f(x)是非奇非偶函数.]
12.设函数f(x)=sineq \f(π,3)x,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 020)=( )
A.eq \f(\r(3),2) B.-eq \f(\r(3),2)
C.0 D.eq \r(3)
A [∵f(x)=sineq \f(π,3)x的周期T=eq \f(2π,\f(π,3))=6,
∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 020)=336[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)]+f(2 017)+f(2 018)+f(2 019)+f(2 020)=336eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(sin\f(π,3)+sin\f(2,3)π+sin π+sin\f(4,3)π+sin\f(5,3)π+sin 2π))+f(336×6+1)+f(336×6+2)+f(336×6+3)+f(336×6+4)=336×0+f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=sineq \f(π,3)+sineq \f(2,3)π+sineq \f(3,3)π+sineq \f(4π,3)=eq \f(\r(3),2).]
13.已知f(x)是定义在(-3,3)上的奇函数,当0<x<3时,f(x)的图象如图所示,那么不等式f(x)cs x<0的解集是 .
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),-1))∪(0,1)∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),3)) [∵f(x)是(-3,3)上的奇函数,∴g(x)=f(x)·cs x是(-3,3)上的奇函数,从而观察图象(略)可知所求不等式的解集为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),-1))∪(0,1)∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),3)).]
14.(一题两空)若定义在R上的函数f(x)满足f(x)·f(x+2)=13,则函数f(x)的周期T= ,若f(1)=2,则f(99)= .
4 eq \f(13,2) [因为f(x)·f(x+2)=13,
所以f(x+2)=eq \f(13,fx),
所以f(x+4)=eq \f(13,fx+2)=eq \f(13,\f(13,fx))=f(x),
所以函数f(x)是周期为4的周期函数,
所以f(99)=f(3+4×24)=f(3)=eq \f(13,f1)=eq \f(13,2).]
15.已知函数f(x)=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))),若函数g(x)的最小正周期是π,且当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))时,g(x)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2))),求关于x的方程g(x)=eq \f(\r(3),2)的解集.
[解] 当x∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))时,
g(x)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x,2)))=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3))).
因为x+eq \f(π,3)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6),\f(5π,6))),
所以由g(x)=eq \f(\r(3),2)
解得x+eq \f(π,3)=-eq \f(π,6)或eq \f(π,6),
即x=-eq \f(π,2)或-eq \f(π,6).
又因为g(x)的最小正周期为π,
所以g(x)=eq \f(\r(3),2)的解集为
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x=kπ-\f(π,2)))或x=kπ-\f(π,6),k∈Z)).
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