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高三数学 函数专题复习 十七 三角函数性质
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专题十七 三角函数性质
模块一、思维导图
模块二、考法梳理
考点一:周期
1.函数的最小正周期为 。
【答案】
【解析】因为,所以最小正周期为.
2.函数(其中)的最小正周期是,则 。
【答案】
【解析】由的最小正周期为,所以的最小正周期为,所以.
3.在下列四个函数,①②③④中,最小正周期为的所有函数为 。
【答案】①③④
【解析】①函数的图像是将的图像在轴下方的全部对称到轴上方,故函数的最小正周期为,故①满足题意;
②函数的图像是将的图像在轴下方的全部对称到轴上方,而函数的周期为,故函数的最小正周期为,故②不满足题意;
③函数的周期为,故③满足题意;
④函数的周期为,故④满足题意;
4.函数的最小正周期为 。
【答案】
【解析】因为,
又的最小正周期为,函数的图像是将图像在轴下方的部分翻折到轴上方,因此函数的最小正周期为:.
5.给出四个函数(1);(2);(3);(4).其中最小正周期为的函数个数为 。
【答案】2
【解析】(1),该函数的最小正周期为;
(2),该函数的最小正周期为;
(3),,,
所以,函数不是以为最小正周期的函数;
(4),设,
,所以,函数的最小正周期不是.
因此,(1)(2)中的函数的最小正周期为.
6.已知函数,则函数的最小正周期为 。
【答案】
【解析】,
的最小正周期为
考点二:定义域
1.函数的定义域是 。
【答案】
【解析】由题意可得,
解得.
2.函数的定义域是 。
【答案】
【解析】要使函数有意义,则,,即:,,
则函数的定义域为.
3.求函数 的定义域 。
【答案】,
【解析】由题即或,
解得
4.函数的定义域为 。
【答案】
【解析】由得故.
考点三:单调性
1.函数的一个单调递减区间是 。
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数的单调递减区间,与单调递增区间相同
所以,,解得,,
时,,所以的一个单调递减区间是,
2.函数的单调递减区间为 。
【答案】
【解析】,
令,,解得,.
故函数的单调递减区间为:
3.函数的单调递增区间是 。
【答案】
【解析】根据复合函数单调性的判断规律,在其定义域内是单调增函数,且在其定义域内也只有单调递增区间,故转化为求的单调增区间并且,
故,解得:,
所以函数的单调递增区间是,
4.已知,函数在上单调递减,则的取值范围是 。
【答案】
【解析】由题意可得,,
,,.
5.若在上是减函数,则实数的取值范围是 。
【答案】
【解析】,令,解得函数的单调减区间为,由题意知
6.已知函数在上单调递增,则的取值范围 。
【答案】
【解析】由,可得,
时,,而,又在上单调递增,且,
所以,则,即,故.
考点四:对称性
1.函数的图象 。
A.关于点对称 B.关于直线对称
C.关于点对称 D.关于直线对称
【解析】对于函数,令,得,,
令,得,,
所以,函数的图象的对称中心坐标为,对称轴为直线,令,可知函数图象的一个对称中心坐标为,故选A.
2.函数的对称中心坐标为 。
【解析】
令.故对称中心为
3.若函数的图象关于点对称,则的最小值为 。
【解析】由f(x)=sin(2x+φ),令2+φ=kπ,(k∈z)得:φ,(k∈z)
又φ>0,所以k=1时则φmin,
4.已知函数,则的图象的对称中心为 。
【解析】
令,得,则的图象的对称中心为.
5.函数的一个对称中心为 。
【答案】
【解析】由,对称中心为.
6.已知且,,若的任何一条对称轴与x轴交点的横坐标都不属于区间,则的取值范围是 。
【答案】
【解析】,(,),
若的任何一条对称轴与x轴交点的横坐标都不属于区间,
则,,即,故排除A、C,
当时,,
令,求得,
可得函数的图像的对称轴为:,
当时,对称轴为,
当时,对称轴为,
满足条件: 任何一条对称轴与x轴交点的横坐标都不属于区间.
考点五:奇偶性
1.已知函数,是偶函数,则______.
【解析】因为为偶函数,故当时,取得最大或最小值.即.
即.又,故.故答案为:
2.已知,且为偶函数,则φ=________.
【答案】
【解析】
又因为为偶函数,,
故答案为:
3.已函数是奇函数,且,则 。
【答案】-2
【解析】根据题意,设,则g(x)奇函数,所以g(x)+g(-x)=0,
则:,即
4.已知是偶函数,则所有满足条件的的值组成的集合为______
【答案】
【解析】∵是偶函数,∴,
即,
,
,
此式对任意实数恒成立,则,
5.已知函数,则是 。
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数
【答案】D
【解析】
.周期,,为偶函数.故选:
6.若函数既存在最大值,又存在最小值,则的值为 。
【答案】-4
【解析】.
令,则,.
∵.∴是奇函数.∴,
∴.
7.设函数的最大值为,最小值为,则________.
【答案】
【解析】,
,,为奇函数,,
.故答案为:2
考点六:值域
1.函数的最大值为 。
【解析】,
因为,所以,故函数的最大值为2,
2.函数,的值域是 。
【解析】由题意,,根据的性质,
当时,;当时,
3.函数的最大值为 。
【解析】因为,而,
所以当时,取得最大值5.
4.函数的最大值为 。
【解析】由,因为,所以,所以,即函数的最大值为3,
5.函数的最大值为__________.
【解析】由已知,
,,即的最大值为2
6.设当时,函数取得最大值,则______.
【答案】;
【解析】f(x)=sin x-2cos x==sin(x-φ),其中sin φ=,cos φ=
当x-φ=2kπ+(k∈Z)时,函数f(x)取得最大值,即θ=2kπ++φ时,函数f(x)取到最大值,所以cos θ=-sin φ=-.
7.函数的值域为 。
【答案】
【解析】,所以周期为,取,
当,
其中,
当时,,
,;
当,
其中,
当时,,
,;
,周期为,所以的值域为.
8.函数在上的值域为,则的取值范围是 。
【解析】
函数在上的值域为,又
结合余弦函数图象可知:
9.函数,当时函数的值域为,则函数的最小正周期的取值范围是 。
【解析】令,,
∵,,∴,∴,
函数的最小正周期.
10.已知函数在区间上恰有一个最大值点和一个最小值点,则实数的取值范围是 。
【解析】由题意,函数,
令,所以,在区间上恰有一个最大值点和最小值点,
则函数恰有一个最大值点和一个最小值点在区间,
则,解答,即,
考点七:解析式
1.函数的部分图象如图所示,则下列说法中错误的是 。
A.的最小正周期是 B.在上单调递增
C.在上单调递增 D.直线是曲线的一条对称轴
【解析】由图可知,,该三角函数的最小正周期,故A项正确;
所以,则.因为,所以该函数的
一条对称轴为,将代入,
则,解得,
故.令,
得,
令,则故函数在上单调递增.故B项正确;
令,得,
令,故函数在上单调递减.故C项错误;
令,得,令,
故直线是的一条对称轴.故D项正确.故选C.
2.已知函数()的部分图象如图所示,若,则的最小值为 。
A. B. C. D.
【解析】由图象易知,,即,,,
由图可知,,,又,,
由得,,,关于点对称,
即有,,,的最小值为,故选:A.
3.如图是偶函数的部分图像,为等腰直角三角形,,,则( )
A. B. C. D.
【解析】根据已知的等腰直角三角形可知,,所以,即.
所以,又因为该函数为偶函数,
所以,所以. 故选:D
4.函数的部分图像如图所示,将的图像向右平移个单位长度后得函数的图像,则 。
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由函数的部分图象知,即.
因为,所以.所以.
因为点在的图象上.所以.所以.
因为,结合图象可知,所以.
将的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象.则.
考点八:图像变换
1.要得到函数的图象,只需要将函数的图象 。
A.向右平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向左平移个单位长度
【答案】C
【解析】函数,将函数的图象向右平移个单位长度得到
,故答案为C.
2.已知函数(其中,)图象相邻对称轴的距离为,一个对称中心为,为了得到的图象,则只要将的图象 。
A.向右平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向左平移个单位
【答案】D
【解析】由题设,则,将代入可得
,所以,则,
而,
,将的图象向左平移个单位可得到的图象,所以应选D.
3.已知函数,图象相邻两条对称轴的距离为,将函数的图象向左平移个单位后,得到的图象关于轴对称,则函数的图象 。
A.关于直线对称 B.关于直线对称
C.关于点对称 D.关于点对称
【答案】D
【解析】由函数y=f(x)图象相邻两条对称轴之间的距离为,可知其周期为4π,
所以ω==,所以f(x)=sin(x+φ);将函数y=f(x)的图象向左平移个单位后,得到函数y=sin[(x+)+φ]图象.因为得到的图象关于y轴对称,所以×+φ=kπ+,k∈Z,即φ=kπ+,k∈Z;
又|φ|<,所以φ=,所以f(x)=sin(x+),令x+=kπ,k∈Z,解得x=2k﹣,k∈Z;
令k=0时,得f(x)的图象关于点(-,0)对称.故选D.
4.已知函数f(x)=cos(x∈R,ω>0)的最小正周期为,为了得到函数g(x)=sinωx的图象,只要将y=f(x)的图象 。
A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度
【答案】D
【解析】∵f(x)最小正周期为,∴=,∴ω=4,∴f(x)=cos=cos4,g(x)=sin4x=cos=cos=cos4,故须将f(x)的图象右移+=个单位长度
5.已知函数的图象向右平移个单位后关于轴对称,则在区间上的最小值为______.
【答案】
【解析】依题意,向右平移个单位得到,而关于轴对称,所以,由于,所以.所以.当时,,所以在区间上的最小值为.
故答案为:
6.已知函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,若函数的图像关于轴对称,则的最小值为 。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】函数的图象向右平移个
单位长度后得到函数,的图像关于轴对称,即为偶函数,
所以,解得,的最小值为.故选:C.
考点16 三角函数性质
【题组一 周期】
1.函数的最小正周期是 。
【解析】∵,,∴.
2.在函数:①y=cos|2x|;②y=|cosx|;③y=cos2x+π6;④y=tan2x-π4中,最小正周期为π的所有函数为 。
【解析】逐一考查所给的函数:y=cos|2x|=cos2x ,该函数为偶函数,周期T=2π2=π ;
将函数y=cosx 图象x轴下方的图象向上翻折即可得到y=|cosx| 的图象,该函数的周期为12×2π=π ;
函数y=cos(2x+π6)的最小正周期为T=2π2=π ;函数y=tan(2x-π4)的最小正周期为T=π2=π2 ;
综上可得最小正周期为π的所有函数为①②③.
3.在下列函数① ② ③ ④ ⑤ ⑥中周期为的函数的个数为 。
【答案】个
【解析】①最小正周期为.正确.
②因为.正确.
③,最小正周期为.正确.
④最小正周期为,故周期为成立.正确.
⑤故周期为.正确.
⑥为偶函数且无周期.错误.
4.下列说法正确的是 。
①因为,所以是函数的一个周期;
②因为,所以是函数的最小正周期;
③因为时,等式成立,所以是函数的一个周期;
④因为,所以不是函数的一个周期.
【答案】④
【解析】由,不满足周期函数的定义,故A错误;tan(2π+x)=tanx,所以2π是函数y=tanx的一个正周期,由tan(x+π)=tanx,可得π是函数y=tanx的最小正周期,故B错误;时,等式成立,但x,等式不成立,所以不是函数y=sinx的一个周期,故C错误;由,由周期函数定义,得不是函数y=cosx的一个周期,故D正确.
5.函数的最小正周期为____________.
【解析】由题意可得:.
故函数的最小正周期为:.故答案为.
6.函数的周期为________
【解析】由题得函数的最小正周期为π,
函数就是把函数的图像在x轴上的保持不变,把x轴下方的图像对称地翻折到x轴上方,如图,所以函数的周期为π.故答案为π
【题组二 定义域】
1.的定义域是 。
【答案】
【解析】
由二次根式有意义的条件,得2sinx-1≥0,所以sinx≥,画出图象,
所以可得sinx≥的解集为,
的定义域是,
2.函数的定义域是________
【答案】
【解析】由正弦函数的定义和分式的意义,得,即,
解得.故答案为:
3.函数的定义域为__________.
【解析】
解得故答案为
【题组三 单调性】
1.函数的单调增区间为_______________.
【解析】,要求函数的单调增区间,
即求函数的单调递减区间,
解不等式,得,
因此,函数的单调增区间为.
故答案为:.
2.函数的单调递增区间是 。
【解析】令,解得,
因此,函数的单调递增区间是.
3.函数的一个单调递增区间是 。
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由函数,令,,
解得:,,令,可得,即区间是函数的一个单调递增区间.故选:D.
4.函数的一个单调递增区间是 。
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵,,
令,则,则,开口向下,对称轴,
当,不单调,不符合题意,
当时,单调递减且,即,
根据二次函数的性质可知,当,函数单调递减,
根据复合函数的单调性可知,在上单调递增.故选:
5.下列函数中最小正周期为,且在上单调递增的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,周期为,时,,此函数在上递增,的周期是,的周期是,在上递减,只有A正确.
故选A.
6.函数单调递减区间为 。
【答案】,
【解析】由题意,设,解得.
7.已知,函数在上单调递减,则的取值范围是_______.
【答案】
【解析】,若函数在上单调递减,则,,若,则,,,,若函数在上单调递减,则满足,即,即,故答案为.
8.已知函数在区间为单调递减函数,则的最大值是 。
【答案】
【解析】f(x)=cos(2ωx+),由2kπ≤2ωx+≤2kπ+π,k∈Z,
得﹣≤x≤+,即函数的单调递减区间为[﹣,+],k∈Z,
若f(x)在区间[]内单调递减,则满足得,
同时≥﹣=,则≥,则ω≤3当k=0时,0<ω≤,当k=1时,不等式无解,故ω最大值为
【题组四 对称性】
1.函数的图像 。
A.关于点对称 B.关于点对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
【答案】B
【解析】令,得,所以对称点为.
当,为,故B正确;令,则对称轴为,
因此直线和均不是函数的对称轴.故选:B
2.设函数,则 。
A.在上单调递增,其图象关于直线对称
B.在上单调递增,其图象关于直线对称
C.在上单调递减,其图象关于直线对称
D.在上单调递减,其图象关于直线对称
【答案】B
【解析】因为,
由得,
由得,
即的单调递增区间为;单调递减区间为;所以在上单调递增;
由得;即函数的对称轴为:;
因此其图象关于直线对称.故选:B.
3.已知函数,的图像的一个对称中心为,则的值为__________.
【答案】
【解析】由于是函数的对称中心,故,由于,故取时,或符合题意.
4.已知函数的图象关于直线对称,则的最小值为 。
【答案】
【解析】,,
又因为的图象关于对称,
所以,即,因为,所以的最小值为.
5.已知函数的最小正周期为,则该函数图像 。
A.关于点对称 B.关于直线对称
C.关于点对称 D.关于直线对称
【答案】A
【解析】由已知可得,∴,
因为,所以是对称中心,所以A正确;
因为,所以直线不是对称轴,所以B错误;
因为,所以不是对称中心,所以C错误;
因为,所以直线不是对称轴,所以D错误.故选A.
6.已知函数,,其函数图象的一个对称中心是,则该函数的一个单调递减区间是 。
A. B. C. D.
【解析】因为是函数的对称中心,所以,解得
因为,所以,,
令,解得,
当时,函数的一个单调递减区间是故选:D
7.已知函数,则有
A.的图像关于直线对称 B.的图像关于点对称
C.的最小正周期为 D.在区间内单调递减
【解析】,由正切函数的性质知,A、C、D都错误,只有B正确.
8.已知,,的图象与的图象关于点对称,则的最小值为 。
【解析】因为,所以,
因为的图象与的图象关于点对称,
所以=0,即,
,,因为,所以当时,最小值为.
【题组五 奇偶性】
1.函数是 。
A.最小正周期为2π的奇函数 B.最小正周期为2π的偶函数
C.最小正周期为π的奇函数 D.最小正周期为π的偶函数
【解析】∵f(x)=2sinxcosx=sin2x,∴f(x)为周期为π的奇函数,故选C
2.已知函数,则是 。
A.周期为的奇函数 B.周期为的偶函数
C.周期为的奇函数 D.周期为的偶函数
【解析】,因此,函数是周期为的偶函数.故选:D.
3.为偶函数,则的值为______.
【解析】因为是偶函数,所以有,于是有:
,化简得:,要想恒成立,只需.故答案为:
4.函数是奇函数,且在上单调递减,则的最大值为 。
【解析】因为是奇函数所以,所以
所以因为在上递减所以在上递增
所以,解得,因为,所以时得所以最大值为
5.下列函数中,最小正周期为且图象关于原点对称的函数是 。
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】y=cos(2x)=﹣sin2x,是奇函数,函数的周期为:π,满足题意,所以A正确
y=sin(2x)=cos2x,函数是偶函数,周期为:π,不满足题意,所以B不正确;
y=sin2x+cos2xsin(2x),函数是非奇非偶函数,周期为π,所以C不正确;
y=sinx+cosxsin(x),函数是非奇非偶函数,周期为2π,所以D不正确;故选A.
6.已知函数,下面结论错误的是 。
A.函数的最小正周期为 B.函数在区间上是增函数
C.函数的图像关于y轴对称 D.函数的图像关于点对称
【答案】D
【解析】.
选项A:函数的最小正周期为:,故本结论是正确的;
选项B:由的性质可知:在区间上是减函数,因此函数在区间上是增函数,故本结论是正确的;选项C:,所以函数的图像关于y轴对称,故本结论是正确的;
选项D:的对称点的坐标为,故本结论是错误的.故选:D
7.已知函数为奇函数,则 。
【答案】
【解析】∵函数为奇函数,,
,解得,∴,则.
8.已知函数,若,则__________.
【答案】
【解析】,则,即,
,,即,
,故答案为:.
9.已知函数,且,则_________.
【解析】由题知,所以,
从而.故答案为:
10.已知函数,在区间上的最大值为最小值为则_____.
【解析】.
令 ,且 为奇函数,
设其最大值为,则其最小值为,
∴函数的最大值为,最小值为则 .故答案为:.
11.设函数,的最大值为,最小值为,那么___________.
【解析】令,,
因为,
,
故,所以为上的奇函数,
故.又,,
故.
【题组六 值域】
1.函数的最大值为 。
【解析】 的最大值为
2.函数的最大值为 。
【解析】
即当时,取最大值
3.函数的最小值为 。
【解析】由题可得,所以函数的最小值为,选A.
4.函数的最小值为________.
【解析】令,,则,
当时,函数有最小值,故答案为.
5.函数的最大值为___________________
【解析】∵
,∴当时,有最大值为4,故答案为4.
6.已知函数,其中为实数,若对恒成立,且,则的单调递增区间是 。
【解析】因为对任意恒成立,所以,
则或,
当时,,则(舍去),
当时,,则,符合题意,
即,令,解得,即的单调递增区间是;
【题组七 求解析式】
1.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π),其部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为 。
【解析】由题图可知A=2,T=2×=4π,故=4π,解得ω=.所以f(x)=2sin.
把点代入可得2sin=2,即sin=1,所以φ-=2kπ+(k∈Z),
解得φ=2kπ+(k∈Z).又0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=2sin.
2.函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f的值为 。
【解析】由图象可得A=,最小正周期T=4×=π,则ω==2.由f=sin=-,|φ|<,得φ=,则f(x)=sin,所以f=sin=sin=-1.
3.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式为( )
【解析】由图象可得,A=2,T=2×[6-(-2)]=16,所以ω===.所以f(x)=2sin.
由函数的对称性得f(2)=-2,即f(2)=2sin=-2,即sin=-1,
所以+φ=2kπ-(k∈Z),解得φ=2kπ-(k∈Z).因为|φ|<π,所以k=0,φ=-.
故函数的解析式为f(x)=2sin.
4.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,已知点A(0,),B,若将它的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)图象的一条对称轴方程为 。
【答案】x=+(k∈Z
【解析】∵f(0)=2sin φ=,∴sin φ=,又|φ|<π,∴φ=或,又f=2sin=0,∴+φ=kπ(k∈Z),∴ω=×=6k-2(k∈Z),或ω=×=6k-4(k∈Z),又ω>0,且==>,∴ω<3,∴ω=2,φ=,∴f(x)=2sin,将其图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,∴g(x)=2sin=2sin,g(x)图象的对称轴方程满足2x+=kπ+(k∈Z),∴x=+(k∈Z)
【题组八 图像的变换】
1.已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin,则下面结论正确的是( )
A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
[解析] 易知C1:y=cos x=sin,把曲线C1上的各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=sin的图象,再把所得函数的图象向左平移个单位长度,可得函数y=sin=sin的图象,即曲线C2.选D
2.将函数y=sin的图象上所有的点向左平移个单位长度,再把图象上各点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),则所得图象对应的函数解析式为 。
【解析】将函数y=sin的图象上所有的点向左平移个单位长度,得到函数y=sin=sin的图象,再把图象上各点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),可得函数y=sin的图象,因此变换后所得图象对应的函数解析式为y=sin.
3.将函数的图像向左平移个单位,再将所得图像上所有点的横坐标伸长到原来的倍,纵坐标不变,所得图像对应的函数解析式为则函数的解析式为 。
【答案】
【解析】,
所以纵坐标不变,横坐标变为其的,得到,再向右平移个单位,
得到.
4.若将函数的图象向右平移个单位长度后,所得的图像与原函数图像重合,则的最小值为 。
【答案】6
【解析】将函数的图象向右平移个单位长度后,可得的图象.根据所得的图象与原函数图象重合,则,即.
∴的最小值为6
5.已知函数是偶函数.若将曲线向左平移个单位长度后,得到曲线,则不等式的解集是 。
【答案】
【解析】因为为偶函数,所以,所以,解得,所以.
将曲线向左平移个单位长度后,得到曲线,
则.由,得,得,则,得.
不等式的解集是,
6.已知函数的图象向左平移个单位长度,横坐标伸长为原来的2倍得函数的图象,则在下列区间上为单调递减的区间是 。
【答案】
【解析】的图象向左平移个单位长度,横坐标伸长为原来的2倍变换后,在区间 上单调递减
7.已知函数, 先将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再将得到的图象上所有点向右平行移动()个单位长度,得到的图象关于直线对称, 则的最小值为 。
【解析】,将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得,再将得到的图象上所有点向右平行移动()个单位长度,得,则,,,因为,最小值为.
【题组九 综合运用】
1.已知函数相邻两对称轴间的距离为,若将的图象先向左平移个单位,再向下平移1个单位,所得的函数为奇函数.
(1)求的解析式,并求的对称中心;
(2)若关于的方程在区间上有两个不相等的实根,求实数的范围.
【解析】(1)由条件得:,即,则,
又为奇函数,则,,
,,令,,解得,,
故函数的对称中心为:,
(2),又有(1)知,则,值从递增到,又从递减回.
令,则由原命题得:在上仅有一个实根.
令,则需或,解得:或.
2.若,,且.
(1)求函数的解析式及其对称中心;
(2)函数的图象是先将函数的图象向左平个单位,再将所得图象横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变得到的.求函数,的单调增区间.
【答案】(1),对称中心为();(2).
【解析】(1)依题意有
,
令,则,,
∴函数的对称中心为().
(2)由(1)得,,
∴将函数的图象向左平移个单位,
再将所得图象横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,
可得的图象.
由(),
即(),
又,
∴的单调增区间为.
3.已知函数(,,)的图象过点,且图象上与点最近的一个最高点坐标为.
(1)求函数的解析式;
(2)指出函数的增区间;
(3)若将此函数的图象向左平行移动个单位长度后,再向下平行移动2个单位长度得到的图象,求在上的值域.
【答案】(1)(2);(3)
【解析】(1)由已知可得,,∴,∴;
∴,
由得,,∴,∴;
(2)由,得,
∴该函数的增区间是;
(3),
∵,∴,
∴,∴的值域为.
4.己知函数
(1)若,用“五点法”在给定的坐标系中,画出函数在上的图象.
(2)若偶函数,求:
(3)在(2)的前提下,将函数的图象向右平移个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的倍,纵坐标不变,再向上平移一个单位得到函数的图象,求的对称中心.
【解析】(1)当时,
列表:
函数在区间上的图像是:
(2)
因为为偶函数,则轴是图像的对称轴,则
又因为,故,
(3)由(2)可知,
当的图像向右平移个单位,得到的图像
将横坐标变为原来的倍,再向上平移个单位得到
所以
当,即时
因此的对称中心为
5.已知函数,.
(1)若图像纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,再向右平移个单位,得到的图像在 上单调递增,求的最大值;
(2)若函数在内恰有两个零点,求的取值范围.
【解析】(1)由题变换后图像的解析式是:
,
,,
,,,
由题:,且,,即的最大值为;
(2),
设,当时,.
它的图形如图所示:
则,令,,
①当时,,此时,仅有一个零点,对应一个x,不符题意;
②当时,,此时,仅有一个零点,对应两个x,符合题意;
③当时,,此时,有两个零点,,
由图,各对应一个x,符合题意;
④当时,若有两根,则必有,与矛盾;
⑤当吋,若取有两相等实根,则,白①②可知,;
⑥当在上有一根,在或上有一根;
或,则或,解得:,
综上,.
6.已知函数,若把图象上所有的点向左平行移动个单位后,得到函数的图象
(1)求函数的解析式,并写出的单调增区间;
(2)设函数,,求满足的实数x的取值范围.
【答案】(1),(2)
【解析】(1)由题意,得,
令,得,
则单调增区间为.
(2)由题意,得
由,得,又,得到,
解得,或,或,
即,或,或,
即.
7.已知函数的图象的相邻两条对称轴之间的距离为,且图象的一条对称轴为.
(1)求函数的解析式及对称中心;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度得到函数的图象,若关于x的方程在区间上有两个不相等的实根,求实数m的取值范围.
【解析】(1)函数的图像的相邻两条对称轴之间的距离为,
,解得,
又因为是函数的一条对称轴,所以
解得,又,所以,
所以,
令,解得
所以对称中心:,.
(2),且在递增,递减,
令,,则方程在时仅一实根
令,且,
则只需或,解得或.
8.已知函数,满足.
(Ⅰ)求的值及函数的单调递增区间;
(Ⅱ)将函数的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数的图象,求在上的取值范围.
【解析】(Ⅰ)因为,,所以,
因此,,又,,
因为,所以,,即,
因此函数的单调递增区间为,
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,因此,
又,,所以.
9.(1)利用“五点法”画出函数在长度为一个周期的闭区间的简图.
列表:
x
y
作图:
(2)并说明该函数图象可由的图象经过怎么变换得到的.
(3)求函数图象的对称轴方程.
【解析】(1)先列表,后描点并画图
0
x
y
0
1
0
-1
0
;
(2)把的图象上所有的点向左平移个单位, 再把所得图象的点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象,即的图象;
(3)由,所以函数的对称轴方程是.
模块一、思维导图
模块二、考法梳理
考点一:周期
1.函数的最小正周期为 。
【答案】
【解析】因为,所以最小正周期为.
2.函数(其中)的最小正周期是,则 。
【答案】
【解析】由的最小正周期为,所以的最小正周期为,所以.
3.在下列四个函数,①②③④中,最小正周期为的所有函数为 。
【答案】①③④
【解析】①函数的图像是将的图像在轴下方的全部对称到轴上方,故函数的最小正周期为,故①满足题意;
②函数的图像是将的图像在轴下方的全部对称到轴上方,而函数的周期为,故函数的最小正周期为,故②不满足题意;
③函数的周期为,故③满足题意;
④函数的周期为,故④满足题意;
4.函数的最小正周期为 。
【答案】
【解析】因为,
又的最小正周期为,函数的图像是将图像在轴下方的部分翻折到轴上方,因此函数的最小正周期为:.
5.给出四个函数(1);(2);(3);(4).其中最小正周期为的函数个数为 。
【答案】2
【解析】(1),该函数的最小正周期为;
(2),该函数的最小正周期为;
(3),,,
所以,函数不是以为最小正周期的函数;
(4),设,
,所以,函数的最小正周期不是.
因此,(1)(2)中的函数的最小正周期为.
6.已知函数,则函数的最小正周期为 。
【答案】
【解析】,
的最小正周期为
考点二:定义域
1.函数的定义域是 。
【答案】
【解析】由题意可得,
解得.
2.函数的定义域是 。
【答案】
【解析】要使函数有意义,则,,即:,,
则函数的定义域为.
3.求函数 的定义域 。
【答案】,
【解析】由题即或,
解得
4.函数的定义域为 。
【答案】
【解析】由得故.
考点三:单调性
1.函数的一个单调递减区间是 。
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数的单调递减区间,与单调递增区间相同
所以,,解得,,
时,,所以的一个单调递减区间是,
2.函数的单调递减区间为 。
【答案】
【解析】,
令,,解得,.
故函数的单调递减区间为:
3.函数的单调递增区间是 。
【答案】
【解析】根据复合函数单调性的判断规律,在其定义域内是单调增函数,且在其定义域内也只有单调递增区间,故转化为求的单调增区间并且,
故,解得:,
所以函数的单调递增区间是,
4.已知,函数在上单调递减,则的取值范围是 。
【答案】
【解析】由题意可得,,
,,.
5.若在上是减函数,则实数的取值范围是 。
【答案】
【解析】,令,解得函数的单调减区间为,由题意知
6.已知函数在上单调递增,则的取值范围 。
【答案】
【解析】由,可得,
时,,而,又在上单调递增,且,
所以,则,即,故.
考点四:对称性
1.函数的图象 。
A.关于点对称 B.关于直线对称
C.关于点对称 D.关于直线对称
【解析】对于函数,令,得,,
令,得,,
所以,函数的图象的对称中心坐标为,对称轴为直线,令,可知函数图象的一个对称中心坐标为,故选A.
2.函数的对称中心坐标为 。
【解析】
令.故对称中心为
3.若函数的图象关于点对称,则的最小值为 。
【解析】由f(x)=sin(2x+φ),令2+φ=kπ,(k∈z)得:φ,(k∈z)
又φ>0,所以k=1时则φmin,
4.已知函数,则的图象的对称中心为 。
【解析】
令,得,则的图象的对称中心为.
5.函数的一个对称中心为 。
【答案】
【解析】由,对称中心为.
6.已知且,,若的任何一条对称轴与x轴交点的横坐标都不属于区间,则的取值范围是 。
【答案】
【解析】,(,),
若的任何一条对称轴与x轴交点的横坐标都不属于区间,
则,,即,故排除A、C,
当时,,
令,求得,
可得函数的图像的对称轴为:,
当时,对称轴为,
当时,对称轴为,
满足条件: 任何一条对称轴与x轴交点的横坐标都不属于区间.
考点五:奇偶性
1.已知函数,是偶函数,则______.
【解析】因为为偶函数,故当时,取得最大或最小值.即.
即.又,故.故答案为:
2.已知,且为偶函数,则φ=________.
【答案】
【解析】
又因为为偶函数,,
故答案为:
3.已函数是奇函数,且,则 。
【答案】-2
【解析】根据题意,设,则g(x)奇函数,所以g(x)+g(-x)=0,
则:,即
4.已知是偶函数,则所有满足条件的的值组成的集合为______
【答案】
【解析】∵是偶函数,∴,
即,
,
,
此式对任意实数恒成立,则,
5.已知函数,则是 。
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数
【答案】D
【解析】
.周期,,为偶函数.故选:
6.若函数既存在最大值,又存在最小值,则的值为 。
【答案】-4
【解析】.
令,则,.
∵.∴是奇函数.∴,
∴.
7.设函数的最大值为,最小值为,则________.
【答案】
【解析】,
,,为奇函数,,
.故答案为:2
考点六:值域
1.函数的最大值为 。
【解析】,
因为,所以,故函数的最大值为2,
2.函数,的值域是 。
【解析】由题意,,根据的性质,
当时,;当时,
3.函数的最大值为 。
【解析】因为,而,
所以当时,取得最大值5.
4.函数的最大值为 。
【解析】由,因为,所以,所以,即函数的最大值为3,
5.函数的最大值为__________.
【解析】由已知,
,,即的最大值为2
6.设当时,函数取得最大值,则______.
【答案】;
【解析】f(x)=sin x-2cos x==sin(x-φ),其中sin φ=,cos φ=
当x-φ=2kπ+(k∈Z)时,函数f(x)取得最大值,即θ=2kπ++φ时,函数f(x)取到最大值,所以cos θ=-sin φ=-.
7.函数的值域为 。
【答案】
【解析】,所以周期为,取,
当,
其中,
当时,,
,;
当,
其中,
当时,,
,;
,周期为,所以的值域为.
8.函数在上的值域为,则的取值范围是 。
【解析】
函数在上的值域为,又
结合余弦函数图象可知:
9.函数,当时函数的值域为,则函数的最小正周期的取值范围是 。
【解析】令,,
∵,,∴,∴,
函数的最小正周期.
10.已知函数在区间上恰有一个最大值点和一个最小值点,则实数的取值范围是 。
【解析】由题意,函数,
令,所以,在区间上恰有一个最大值点和最小值点,
则函数恰有一个最大值点和一个最小值点在区间,
则,解答,即,
考点七:解析式
1.函数的部分图象如图所示,则下列说法中错误的是 。
A.的最小正周期是 B.在上单调递增
C.在上单调递增 D.直线是曲线的一条对称轴
【解析】由图可知,,该三角函数的最小正周期,故A项正确;
所以,则.因为,所以该函数的
一条对称轴为,将代入,
则,解得,
故.令,
得,
令,则故函数在上单调递增.故B项正确;
令,得,
令,故函数在上单调递减.故C项错误;
令,得,令,
故直线是的一条对称轴.故D项正确.故选C.
2.已知函数()的部分图象如图所示,若,则的最小值为 。
A. B. C. D.
【解析】由图象易知,,即,,,
由图可知,,,又,,
由得,,,关于点对称,
即有,,,的最小值为,故选:A.
3.如图是偶函数的部分图像,为等腰直角三角形,,,则( )
A. B. C. D.
【解析】根据已知的等腰直角三角形可知,,所以,即.
所以,又因为该函数为偶函数,
所以,所以. 故选:D
4.函数的部分图像如图所示,将的图像向右平移个单位长度后得函数的图像,则 。
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由函数的部分图象知,即.
因为,所以.所以.
因为点在的图象上.所以.所以.
因为,结合图象可知,所以.
将的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象.则.
考点八:图像变换
1.要得到函数的图象,只需要将函数的图象 。
A.向右平移个单位长度 B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度 D.向左平移个单位长度
【答案】C
【解析】函数,将函数的图象向右平移个单位长度得到
,故答案为C.
2.已知函数(其中,)图象相邻对称轴的距离为,一个对称中心为,为了得到的图象,则只要将的图象 。
A.向右平移个单位 B.向右平移个单位
C.向左平移个单位 D.向左平移个单位
【答案】D
【解析】由题设,则,将代入可得
,所以,则,
而,
,将的图象向左平移个单位可得到的图象,所以应选D.
3.已知函数,图象相邻两条对称轴的距离为,将函数的图象向左平移个单位后,得到的图象关于轴对称,则函数的图象 。
A.关于直线对称 B.关于直线对称
C.关于点对称 D.关于点对称
【答案】D
【解析】由函数y=f(x)图象相邻两条对称轴之间的距离为,可知其周期为4π,
所以ω==,所以f(x)=sin(x+φ);将函数y=f(x)的图象向左平移个单位后,得到函数y=sin[(x+)+φ]图象.因为得到的图象关于y轴对称,所以×+φ=kπ+,k∈Z,即φ=kπ+,k∈Z;
又|φ|<,所以φ=,所以f(x)=sin(x+),令x+=kπ,k∈Z,解得x=2k﹣,k∈Z;
令k=0时,得f(x)的图象关于点(-,0)对称.故选D.
4.已知函数f(x)=cos(x∈R,ω>0)的最小正周期为,为了得到函数g(x)=sinωx的图象,只要将y=f(x)的图象 。
A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度
【答案】D
【解析】∵f(x)最小正周期为,∴=,∴ω=4,∴f(x)=cos=cos4,g(x)=sin4x=cos=cos=cos4,故须将f(x)的图象右移+=个单位长度
5.已知函数的图象向右平移个单位后关于轴对称,则在区间上的最小值为______.
【答案】
【解析】依题意,向右平移个单位得到,而关于轴对称,所以,由于,所以.所以.当时,,所以在区间上的最小值为.
故答案为:
6.已知函数的图象向右平移个单位长度后得到函数的图象,若函数的图像关于轴对称,则的最小值为 。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】函数的图象向右平移个
单位长度后得到函数,的图像关于轴对称,即为偶函数,
所以,解得,的最小值为.故选:C.
考点16 三角函数性质
【题组一 周期】
1.函数的最小正周期是 。
【解析】∵,,∴.
2.在函数:①y=cos|2x|;②y=|cosx|;③y=cos2x+π6;④y=tan2x-π4中,最小正周期为π的所有函数为 。
【解析】逐一考查所给的函数:y=cos|2x|=cos2x ,该函数为偶函数,周期T=2π2=π ;
将函数y=cosx 图象x轴下方的图象向上翻折即可得到y=|cosx| 的图象,该函数的周期为12×2π=π ;
函数y=cos(2x+π6)的最小正周期为T=2π2=π ;函数y=tan(2x-π4)的最小正周期为T=π2=π2 ;
综上可得最小正周期为π的所有函数为①②③.
3.在下列函数① ② ③ ④ ⑤ ⑥中周期为的函数的个数为 。
【答案】个
【解析】①最小正周期为.正确.
②因为.正确.
③,最小正周期为.正确.
④最小正周期为,故周期为成立.正确.
⑤故周期为.正确.
⑥为偶函数且无周期.错误.
4.下列说法正确的是 。
①因为,所以是函数的一个周期;
②因为,所以是函数的最小正周期;
③因为时,等式成立,所以是函数的一个周期;
④因为,所以不是函数的一个周期.
【答案】④
【解析】由,不满足周期函数的定义,故A错误;tan(2π+x)=tanx,所以2π是函数y=tanx的一个正周期,由tan(x+π)=tanx,可得π是函数y=tanx的最小正周期,故B错误;时,等式成立,但x,等式不成立,所以不是函数y=sinx的一个周期,故C错误;由,由周期函数定义,得不是函数y=cosx的一个周期,故D正确.
5.函数的最小正周期为____________.
【解析】由题意可得:.
故函数的最小正周期为:.故答案为.
6.函数的周期为________
【解析】由题得函数的最小正周期为π,
函数就是把函数的图像在x轴上的保持不变,把x轴下方的图像对称地翻折到x轴上方,如图,所以函数的周期为π.故答案为π
【题组二 定义域】
1.的定义域是 。
【答案】
【解析】
由二次根式有意义的条件,得2sinx-1≥0,所以sinx≥,画出图象,
所以可得sinx≥的解集为,
的定义域是,
2.函数的定义域是________
【答案】
【解析】由正弦函数的定义和分式的意义,得,即,
解得.故答案为:
3.函数的定义域为__________.
【解析】
解得故答案为
【题组三 单调性】
1.函数的单调增区间为_______________.
【解析】,要求函数的单调增区间,
即求函数的单调递减区间,
解不等式,得,
因此,函数的单调增区间为.
故答案为:.
2.函数的单调递增区间是 。
【解析】令,解得,
因此,函数的单调递增区间是.
3.函数的一个单调递增区间是 。
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由函数,令,,
解得:,,令,可得,即区间是函数的一个单调递增区间.故选:D.
4.函数的一个单调递增区间是 。
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵,,
令,则,则,开口向下,对称轴,
当,不单调,不符合题意,
当时,单调递减且,即,
根据二次函数的性质可知,当,函数单调递减,
根据复合函数的单调性可知,在上单调递增.故选:
5.下列函数中最小正周期为,且在上单调递增的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,周期为,时,,此函数在上递增,的周期是,的周期是,在上递减,只有A正确.
故选A.
6.函数单调递减区间为 。
【答案】,
【解析】由题意,设,解得.
7.已知,函数在上单调递减,则的取值范围是_______.
【答案】
【解析】,若函数在上单调递减,则,,若,则,,,,若函数在上单调递减,则满足,即,即,故答案为.
8.已知函数在区间为单调递减函数,则的最大值是 。
【答案】
【解析】f(x)=cos(2ωx+),由2kπ≤2ωx+≤2kπ+π,k∈Z,
得﹣≤x≤+,即函数的单调递减区间为[﹣,+],k∈Z,
若f(x)在区间[]内单调递减,则满足得,
同时≥﹣=,则≥,则ω≤3当k=0时,0<ω≤,当k=1时,不等式无解,故ω最大值为
【题组四 对称性】
1.函数的图像 。
A.关于点对称 B.关于点对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
【答案】B
【解析】令,得,所以对称点为.
当,为,故B正确;令,则对称轴为,
因此直线和均不是函数的对称轴.故选:B
2.设函数,则 。
A.在上单调递增,其图象关于直线对称
B.在上单调递增,其图象关于直线对称
C.在上单调递减,其图象关于直线对称
D.在上单调递减,其图象关于直线对称
【答案】B
【解析】因为,
由得,
由得,
即的单调递增区间为;单调递减区间为;所以在上单调递增;
由得;即函数的对称轴为:;
因此其图象关于直线对称.故选:B.
3.已知函数,的图像的一个对称中心为,则的值为__________.
【答案】
【解析】由于是函数的对称中心,故,由于,故取时,或符合题意.
4.已知函数的图象关于直线对称,则的最小值为 。
【答案】
【解析】,,
又因为的图象关于对称,
所以,即,因为,所以的最小值为.
5.已知函数的最小正周期为,则该函数图像 。
A.关于点对称 B.关于直线对称
C.关于点对称 D.关于直线对称
【答案】A
【解析】由已知可得,∴,
因为,所以是对称中心,所以A正确;
因为,所以直线不是对称轴,所以B错误;
因为,所以不是对称中心,所以C错误;
因为,所以直线不是对称轴,所以D错误.故选A.
6.已知函数,,其函数图象的一个对称中心是,则该函数的一个单调递减区间是 。
A. B. C. D.
【解析】因为是函数的对称中心,所以,解得
因为,所以,,
令,解得,
当时,函数的一个单调递减区间是故选:D
7.已知函数,则有
A.的图像关于直线对称 B.的图像关于点对称
C.的最小正周期为 D.在区间内单调递减
【解析】,由正切函数的性质知,A、C、D都错误,只有B正确.
8.已知,,的图象与的图象关于点对称,则的最小值为 。
【解析】因为,所以,
因为的图象与的图象关于点对称,
所以=0,即,
,,因为,所以当时,最小值为.
【题组五 奇偶性】
1.函数是 。
A.最小正周期为2π的奇函数 B.最小正周期为2π的偶函数
C.最小正周期为π的奇函数 D.最小正周期为π的偶函数
【解析】∵f(x)=2sinxcosx=sin2x,∴f(x)为周期为π的奇函数,故选C
2.已知函数,则是 。
A.周期为的奇函数 B.周期为的偶函数
C.周期为的奇函数 D.周期为的偶函数
【解析】,因此,函数是周期为的偶函数.故选:D.
3.为偶函数,则的值为______.
【解析】因为是偶函数,所以有,于是有:
,化简得:,要想恒成立,只需.故答案为:
4.函数是奇函数,且在上单调递减,则的最大值为 。
【解析】因为是奇函数所以,所以
所以因为在上递减所以在上递增
所以,解得,因为,所以时得所以最大值为
5.下列函数中,最小正周期为且图象关于原点对称的函数是 。
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】y=cos(2x)=﹣sin2x,是奇函数,函数的周期为:π,满足题意,所以A正确
y=sin(2x)=cos2x,函数是偶函数,周期为:π,不满足题意,所以B不正确;
y=sin2x+cos2xsin(2x),函数是非奇非偶函数,周期为π,所以C不正确;
y=sinx+cosxsin(x),函数是非奇非偶函数,周期为2π,所以D不正确;故选A.
6.已知函数,下面结论错误的是 。
A.函数的最小正周期为 B.函数在区间上是增函数
C.函数的图像关于y轴对称 D.函数的图像关于点对称
【答案】D
【解析】.
选项A:函数的最小正周期为:,故本结论是正确的;
选项B:由的性质可知:在区间上是减函数,因此函数在区间上是增函数,故本结论是正确的;选项C:,所以函数的图像关于y轴对称,故本结论是正确的;
选项D:的对称点的坐标为,故本结论是错误的.故选:D
7.已知函数为奇函数,则 。
【答案】
【解析】∵函数为奇函数,,
,解得,∴,则.
8.已知函数,若,则__________.
【答案】
【解析】,则,即,
,,即,
,故答案为:.
9.已知函数,且,则_________.
【解析】由题知,所以,
从而.故答案为:
10.已知函数,在区间上的最大值为最小值为则_____.
【解析】.
令 ,且 为奇函数,
设其最大值为,则其最小值为,
∴函数的最大值为,最小值为则 .故答案为:.
11.设函数,的最大值为,最小值为,那么___________.
【解析】令,,
因为,
,
故,所以为上的奇函数,
故.又,,
故.
【题组六 值域】
1.函数的最大值为 。
【解析】 的最大值为
2.函数的最大值为 。
【解析】
即当时,取最大值
3.函数的最小值为 。
【解析】由题可得,所以函数的最小值为,选A.
4.函数的最小值为________.
【解析】令,,则,
当时,函数有最小值,故答案为.
5.函数的最大值为___________________
【解析】∵
,∴当时,有最大值为4,故答案为4.
6.已知函数,其中为实数,若对恒成立,且,则的单调递增区间是 。
【解析】因为对任意恒成立,所以,
则或,
当时,,则(舍去),
当时,,则,符合题意,
即,令,解得,即的单调递增区间是;
【题组七 求解析式】
1.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π),其部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式为 。
【解析】由题图可知A=2,T=2×=4π,故=4π,解得ω=.所以f(x)=2sin.
把点代入可得2sin=2,即sin=1,所以φ-=2kπ+(k∈Z),
解得φ=2kπ+(k∈Z).又0<φ<π,所以φ=.所以f(x)=2sin.
2.函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f的值为 。
【解析】由图象可得A=,最小正周期T=4×=π,则ω==2.由f=sin=-,|φ|<,得φ=,则f(x)=sin,所以f=sin=sin=-1.
3.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式为( )
【解析】由图象可得,A=2,T=2×[6-(-2)]=16,所以ω===.所以f(x)=2sin.
由函数的对称性得f(2)=-2,即f(2)=2sin=-2,即sin=-1,
所以+φ=2kπ-(k∈Z),解得φ=2kπ-(k∈Z).因为|φ|<π,所以k=0,φ=-.
故函数的解析式为f(x)=2sin.
4.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,已知点A(0,),B,若将它的图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)图象的一条对称轴方程为 。
【答案】x=+(k∈Z
【解析】∵f(0)=2sin φ=,∴sin φ=,又|φ|<π,∴φ=或,又f=2sin=0,∴+φ=kπ(k∈Z),∴ω=×=6k-2(k∈Z),或ω=×=6k-4(k∈Z),又ω>0,且==>,∴ω<3,∴ω=2,φ=,∴f(x)=2sin,将其图象向右平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,∴g(x)=2sin=2sin,g(x)图象的对称轴方程满足2x+=kπ+(k∈Z),∴x=+(k∈Z)
【题组八 图像的变换】
1.已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin,则下面结论正确的是( )
A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
[解析] 易知C1:y=cos x=sin,把曲线C1上的各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=sin的图象,再把所得函数的图象向左平移个单位长度,可得函数y=sin=sin的图象,即曲线C2.选D
2.将函数y=sin的图象上所有的点向左平移个单位长度,再把图象上各点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),则所得图象对应的函数解析式为 。
【解析】将函数y=sin的图象上所有的点向左平移个单位长度,得到函数y=sin=sin的图象,再把图象上各点的横坐标扩大到原来的2倍(纵坐标不变),可得函数y=sin的图象,因此变换后所得图象对应的函数解析式为y=sin.
3.将函数的图像向左平移个单位,再将所得图像上所有点的横坐标伸长到原来的倍,纵坐标不变,所得图像对应的函数解析式为则函数的解析式为 。
【答案】
【解析】,
所以纵坐标不变,横坐标变为其的,得到,再向右平移个单位,
得到.
4.若将函数的图象向右平移个单位长度后,所得的图像与原函数图像重合,则的最小值为 。
【答案】6
【解析】将函数的图象向右平移个单位长度后,可得的图象.根据所得的图象与原函数图象重合,则,即.
∴的最小值为6
5.已知函数是偶函数.若将曲线向左平移个单位长度后,得到曲线,则不等式的解集是 。
【答案】
【解析】因为为偶函数,所以,所以,解得,所以.
将曲线向左平移个单位长度后,得到曲线,
则.由,得,得,则,得.
不等式的解集是,
6.已知函数的图象向左平移个单位长度,横坐标伸长为原来的2倍得函数的图象,则在下列区间上为单调递减的区间是 。
【答案】
【解析】的图象向左平移个单位长度,横坐标伸长为原来的2倍变换后,在区间 上单调递减
7.已知函数, 先将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),再将得到的图象上所有点向右平行移动()个单位长度,得到的图象关于直线对称, 则的最小值为 。
【解析】,将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得,再将得到的图象上所有点向右平行移动()个单位长度,得,则,,,因为,最小值为.
【题组九 综合运用】
1.已知函数相邻两对称轴间的距离为,若将的图象先向左平移个单位,再向下平移1个单位,所得的函数为奇函数.
(1)求的解析式,并求的对称中心;
(2)若关于的方程在区间上有两个不相等的实根,求实数的范围.
【解析】(1)由条件得:,即,则,
又为奇函数,则,,
,,令,,解得,,
故函数的对称中心为:,
(2),又有(1)知,则,值从递增到,又从递减回.
令,则由原命题得:在上仅有一个实根.
令,则需或,解得:或.
2.若,,且.
(1)求函数的解析式及其对称中心;
(2)函数的图象是先将函数的图象向左平个单位,再将所得图象横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变得到的.求函数,的单调增区间.
【答案】(1),对称中心为();(2).
【解析】(1)依题意有
,
令,则,,
∴函数的对称中心为().
(2)由(1)得,,
∴将函数的图象向左平移个单位,
再将所得图象横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,
可得的图象.
由(),
即(),
又,
∴的单调增区间为.
3.已知函数(,,)的图象过点,且图象上与点最近的一个最高点坐标为.
(1)求函数的解析式;
(2)指出函数的增区间;
(3)若将此函数的图象向左平行移动个单位长度后,再向下平行移动2个单位长度得到的图象,求在上的值域.
【答案】(1)(2);(3)
【解析】(1)由已知可得,,∴,∴;
∴,
由得,,∴,∴;
(2)由,得,
∴该函数的增区间是;
(3),
∵,∴,
∴,∴的值域为.
4.己知函数
(1)若,用“五点法”在给定的坐标系中,画出函数在上的图象.
(2)若偶函数,求:
(3)在(2)的前提下,将函数的图象向右平移个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的倍,纵坐标不变,再向上平移一个单位得到函数的图象,求的对称中心.
【解析】(1)当时,
列表:
函数在区间上的图像是:
(2)
因为为偶函数,则轴是图像的对称轴,则
又因为,故,
(3)由(2)可知,
当的图像向右平移个单位,得到的图像
将横坐标变为原来的倍,再向上平移个单位得到
所以
当,即时
因此的对称中心为
5.已知函数,.
(1)若图像纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,再向右平移个单位,得到的图像在 上单调递增,求的最大值;
(2)若函数在内恰有两个零点,求的取值范围.
【解析】(1)由题变换后图像的解析式是:
,
,,
,,,
由题:,且,,即的最大值为;
(2),
设,当时,.
它的图形如图所示:
则,令,,
①当时,,此时,仅有一个零点,对应一个x,不符题意;
②当时,,此时,仅有一个零点,对应两个x,符合题意;
③当时,,此时,有两个零点,,
由图,各对应一个x,符合题意;
④当时,若有两根,则必有,与矛盾;
⑤当吋,若取有两相等实根,则,白①②可知,;
⑥当在上有一根,在或上有一根;
或,则或,解得:,
综上,.
6.已知函数,若把图象上所有的点向左平行移动个单位后,得到函数的图象
(1)求函数的解析式,并写出的单调增区间;
(2)设函数,,求满足的实数x的取值范围.
【答案】(1),(2)
【解析】(1)由题意,得,
令,得,
则单调增区间为.
(2)由题意,得
由,得,又,得到,
解得,或,或,
即,或,或,
即.
7.已知函数的图象的相邻两条对称轴之间的距离为,且图象的一条对称轴为.
(1)求函数的解析式及对称中心;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再向上平移个单位长度得到函数的图象,若关于x的方程在区间上有两个不相等的实根,求实数m的取值范围.
【解析】(1)函数的图像的相邻两条对称轴之间的距离为,
,解得,
又因为是函数的一条对称轴,所以
解得,又,所以,
所以,
令,解得
所以对称中心:,.
(2),且在递增,递减,
令,,则方程在时仅一实根
令,且,
则只需或,解得或.
8.已知函数,满足.
(Ⅰ)求的值及函数的单调递增区间;
(Ⅱ)将函数的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数的图象,求在上的取值范围.
【解析】(Ⅰ)因为,,所以,
因此,,又,,
因为,所以,,即,
因此函数的单调递增区间为,
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,因此,
又,,所以.
9.(1)利用“五点法”画出函数在长度为一个周期的闭区间的简图.
列表:
x
y
作图:
(2)并说明该函数图象可由的图象经过怎么变换得到的.
(3)求函数图象的对称轴方程.
【解析】(1)先列表,后描点并画图
0
x
y
0
1
0
-1
0
;
(2)把的图象上所有的点向左平移个单位, 再把所得图象的点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象,即的图象;
(3)由,所以函数的对称轴方程是.
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