
?人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 正弦函數(shù)的單調(diào)性
一.選擇題(共12小題)
1.若函數(shù)y=sinx和y=cosx在區(qū)間D上都是增函數(shù),則區(qū)間D可以是( ?。?br />
A.(0,π2) B.(π2,π) C.(π,3π2) D.(3π2,2π)
2.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2)滿足f(π4?x)=﹣f(π4+x),f(?π2?x)=f(x),且在(0,π8)上是單調(diào)函數(shù),則ω的值可能是( ?。?br />
A.3 B.4 C.5 D.6
3.設(shè)f(x)=3sin(ωx?π12)+1,若f(x)在[?π3,π6]上為增函數(shù),則ω的取值范圍是( ?。?br />
A.[512,72] B.[54,72] C.(0,74] D.(0,54]
4.已知函數(shù)f(x)=sin2xcosφ+cos2xsinφ(x∈R),其中φ為實數(shù),且f(x)≤f(2π9)對任意x∈R恒成立,記p=f(7π18),q=f(5π6),r=f(7π6),則p,q,r的大小關(guān)系是( ?。?br />
A.r<p<q B.q<r<p C.p<q<r D.q<p<r
5.若函數(shù)f(x)=2sin(ωx+π3)(ω>0)在區(qū)間[?π4,π4]上單調(diào)遞增,則ω的取值范圍是( ?。?br />
A.(0,103] B.(0,23] C.[23,103] D.[103,+∞)
6.若0<x<y<π4,m=sinx+cosx,n=siny+cosy,則( ?。?br />
A.m2>n2 B.m2<n2 C.mn<1 D.mn>2
7.已知函數(shù)f(x)=cos(ωx?π6)(ω>0)滿足f(x+π)+f(x)=0,則函數(shù)g(x)=sin(π6?ωx)的單調(diào)遞增區(qū)間為( ?。?br />
A.[?π6+kπ,π3+kπ],k∈Z B.[?π3+2kπ,2π3+2kπ],k∈Z
C.[π3+kπ,5π6+kπ],k∈Z D.[2π3+2kπ,5π3+2kπ],k∈Z
8.已知函數(shù)y=cos(π2?3x),則下列關(guān)于它的說法正確的是( ?。?br />
A.圖象關(guān)于y軸對稱
B.圖象的一個對稱中心是(?2π3,0)
C.周期是?2π3
D.在(π6,π2)上是增函數(shù).
9.若α,β為第二象限的角,且sinα>sinβ則( )
A.α>β B.cosα>cosβ C.tanα>tanβ D.cosα<cosβ
10.設(shè)函數(shù)f(x)=sin(2x+2π3),則下列結(jié)論中正確的是( )
A.y=f(x)的圖象關(guān)于點(π3,0)對稱
B.y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=π3對稱
C.f(x)在[0,π3]上單調(diào)遞減
D.f(x)在[?π6,0]上的最小值為0
11.已知ω>0,函數(shù)f(x)=2sin(ωx+π6)在[π2,5π6]上單調(diào)遞減,則實數(shù)ω的取值范圍是( ?。?br />
A.(0,1] B.[12,85] C.[23,56] D.[23,85]
12.函數(shù)y=sinx?12π的單調(diào)遞增區(qū)間是( ?。?br />
A.[4kπ,(4k+1)π](k∈Z) B.[4k,4k+2](k∈Z)
C.[2kπ,(2k+2)π](k∈Z) D.[2k,2k+2](k∈Z)
二.填空題(共19小題)
13.函數(shù)f(x)=3sin(﹣2x+π4)﹣2的最小正周期π,單調(diào)增區(qū)間為 ,對稱中心是 ??;對稱軸為 ?。?br />
14.函數(shù)y=sin(π6?x)的單調(diào)遞減區(qū)間是 ?。?br />
15.函數(shù)y=sin(x+π6)的單調(diào)遞增區(qū)間為 .
16.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π2),x=?π3為f(x)的一個零點,x=π3為y=f(x)圖象的一條對稱軸,且f(x)在(π2021,π6)內(nèi)不單調(diào),則ω的最小值為 ?。?br />
17.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的圖象關(guān)于直線x=π2對稱且f(3π8)=1,f(x)在區(qū)間[?3π8,?π4]上單調(diào).則ω可取數(shù)值的個數(shù)為 ?。?br />
18.已知奇函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2),函數(shù)f(x)圖象的相鄰兩對稱軸的距離為π2,則函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為 ?。?br />
19.函數(shù)f(x)=sin(2x?π4)的最小正周期為 ,單調(diào)遞增區(qū)間為 .
20.對任意φ∈[0,π4],函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)在區(qū)間[π2,π]上單調(diào)遞增,則實數(shù)ω的取值范圍是 ?。?br />
21.已知函數(shù)f(x)=sin(wx+φ)(w>0,|φ|<π2)的部分圖象如圖所示,
若f(x)在區(qū)間[π,a2]上單調(diào)遞增,則實數(shù)a的最大值為 ?。?br />
22.函數(shù)f(x)=2sin(2πx+π6)在區(qū)間[0,1]的單調(diào)增區(qū)間為 ?。?br />
23.能使“函數(shù)f(x)=sin(ωx+π3)在區(qū)間[π2,π]上單調(diào)遞減”是真命題的一個正數(shù)ω的值為 ?。?br />
24.設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(3π2?x)cos(π+x)+sin2(π2?x),則函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為 .
25.已知函數(shù)f(x)=|sin(ωx+π4)|(ω>1)在(π,54π)上單調(diào)遞減,則實數(shù)ω的取值范圍是 ?。?br />
26.已知函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<π2),若函數(shù)f(x)在[π2,5π6]上具有單調(diào)性,且f(π2)=?f(5π6),則f(76π)= ?。?br />
27.當(dāng)φ= 時,函數(shù)f(x)=2sin(2x+φ)在區(qū)間[π6,2π3]上單調(diào).(寫出一個值即可).
28.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ≤π)是R上的偶函數(shù),其圖像關(guān)于點M(π4,0)對稱,且在區(qū)間[0,π2]上是單調(diào)函數(shù),則ω= ,φ= .
29.已知函數(shù)f(x)=sinxcosx﹣sin2x,x∈R.若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,π16]上遞增,則實數(shù)a的取值范圍為 .
30.已知函數(shù)f(x)=3sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π),f(4)=f(2)﹣6,且f(x)在[2,4]上單調(diào).設(shè)函數(shù)g(x)=f(x)﹣1,且g(x)的定義域為[﹣5,8],則函數(shù)g(x)的所有零點之和等于 ?。?br />
31.若函數(shù)g(x)=sinωx+cos(ωx+π6)(ω>0)的圖象關(guān)于點(2π,0)對稱,且在區(qū)間[?π3,π6]上是單調(diào)函數(shù),則ω的值為 .
三.解答題(共4小題)
32.已知函數(shù)f(x)=3cosxcos(x?π2)+sin2(x?π6)?12.
(Ⅰ)求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(Ⅱ)若x∈[0,π4],f(x)=36,求cos2x的值.
33.已知函數(shù)f(x)=a(2cos2x2+sinx)+b.
(1)當(dāng)a=1時,求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)當(dāng)x∈[0,π]時,f(x)的值域為[3,4],求a、b的值.
34.已知函數(shù)f(x)=2cos2x﹣23sinxcosx.
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(Ⅱ)求方程f(x)=?13在區(qū)間[0,π2]內(nèi)的所有實根之和.
35.已知函數(shù)f(x)=sin(x2+π4).
(1)寫出函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[?π6,2π3]上的值域.
人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 正弦函數(shù)的單調(diào)性
參考答案與試題解析
一.選擇題(共12小題)
1.若函數(shù)y=sinx和y=cosx在區(qū)間D上都是增函數(shù),則區(qū)間D可以是( ?。?br />
A.(0,π2) B.(π2,π) C.(π,3π2) D.(3π2,2π)
【分析】由題意利用正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的單調(diào)性,可得結(jié)論.
【解答】解:∵函數(shù)y=sinx和y=cosx在區(qū)間D上都是增函數(shù),
則區(qū)間D為(2kπ+3π2,2kπ+2π),k∈Z,
故選:D.
2.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2)滿足f(π4?x)=﹣f(π4+x),f(?π2?x)=f(x),且在(0,π8)上是單調(diào)函數(shù),則ω的值可能是( ?。?br />
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】根據(jù)條件判斷f(x)的圖象關(guān)于點(π4,0)對稱,同時關(guān)于x=?π4對稱,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性分別進(jìn)行討論即可.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2)滿足f(π4?x)=﹣f(π4+x),
∴f(x)的圖象關(guān)于點(π4,0)對稱,
∵f(?π2?x)=f(x),∴函數(shù)關(guān)于?π2?x+x2=?π4對稱,
∵f(x)在(0,π8)上是單調(diào)函數(shù),∴12?2πω≥π8,∴ω≤8.
若對稱中心(π4,0)和對稱軸x=?π4得距離d=π4?(?π4)=π2,
①若d=π2=T4,即T=2π,即T=2πω=2π,則ω=1,此時f(x)=sin(x+φ),
x=?π4是對稱軸,則?π4+φ=kπ+π2,得φ=kπ+3π4,∵|φ|<π2,∴k=﹣1時,φ=?π4,此時f(x)=sin(x?π4),滿足條件,
②若d=π2=3T4,即T=23π,即T=2πω=23π,則ω=3此時f(x)=sin(3x+φ),
x=?π4是對稱軸,則?π4×3+φ=kπ+π2,得φ=kπ+5π4,∵|φ|<π2,∴k=﹣1時,φ=π4,此時f(x)=sin(3x+π4),
當(dāng)0<x<π8時,π4<3x+π4<5π8,此時函數(shù)不單調(diào),不滿足條件.
③若d=π2=5T4,即T=25π,即T=2πω=25π,則ω=5此時f(x)=sin(5x+φ),
x=?π4是對稱軸,則?π4×5+φ=kπ+π2,得φ=kπ+7π4,∵|φ|<π2,∴k=﹣2時,φ=?π4,此時f(x)=sin(5x?π4),
當(dāng)0<x<π8時,?π4<5x?π4<3π8,此時函數(shù)單調(diào)遞增,滿足條件.
③若d=π2=74T,即T=27π,即T=2πω=27π,則ω=7此時f(x)=sin(7x+φ),
x=?π4是對稱軸,則?π4×7+φ=kπ+π2,得φ=kπ?5π4,∵|φ|<π2,∴k=1時,φ=?π4,此時f(x)=sin(7x?π4),
當(dāng)0<x<π8時,?π4<7x?π4<5π8,此時函數(shù)不單調(diào),不滿足條件,
④若d=π2=94T,即T=29π,即T=2πω=29π,則ω=9>8不成立,
綜上滿足條件的ω=1或ω=5,
故選:C.
3.設(shè)f(x)=3sin(ωx?π12)+1,若f(x)在[?π3,π6]上為增函數(shù),則ω的取值范圍是( ?。?br />
A.[512,72] B.[54,72] C.(0,74] D.(0,54]
【分析】由題意利用正弦函數(shù)的單調(diào)增區(qū)間,可得ωx?π12∈[?ωπ3?π12,ωπ6?π12],故有?ωπ3?π12≥?π2ωπ6?π12≤π2,由此求得
ω的取值范圍.
【解答】解:設(shè)f(x)=3sin(ωx?π12)+1,在[?π3,π6]上,ωx?π12∈[?ωπ3?π12,ωπ6?π12],
由于f(x)為增函數(shù),∴?ωπ3?π12≥?π2ωπ6?π12≤π2,即 ω≤54ω≤72,
求得 0<ω≤54,
故選:D.
4.已知函數(shù)f(x)=sin2xcosφ+cos2xsinφ(x∈R),其中φ為實數(shù),且f(x)≤f(2π9)對任意x∈R恒成立,記p=f(7π18),q=f(5π6),r=f(7π6),則p,q,r的大小關(guān)系是( ?。?br />
A.r<p<q B.q<r<p C.p<q<r D.q<p<r
【分析】根據(jù)不等式恒成立,得到當(dāng)x=2π9時,函數(shù)f(x)取得最大值,然后求出φ的值和函數(shù)f(x)的解析式,結(jié)合三角函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行比較即可.
【解答】解:f(x)=sin(2x+φ),
∵f(x)≤f(2π9)對任意x∈R恒成立,
∴當(dāng)x=2π9時,函數(shù)f(x)取得最大值,
即2×2π9+φ=2kπ+π2,即φ=2kπ+π18,
則f(x)=sin(2x+2kπ+π18)=sin(2x+π18),
則p=f(7π18)=sin(2×7π18+π18)=sin(15π18)=sin(3π18),q=f(5π6)=sin(31π18)=sin(2π?5π18)=sin(?5π18),
r=f(7π6)=sin(43π18)=sin(2π+7π18)=sin(7π18),
∵y=sinx在(?π2,π2)內(nèi)為增函數(shù),
∴sin(?5π18)<sin(3π18)<sin(7π18),
即q<p<r,
故選:D.
5.若函數(shù)f(x)=2sin(ωx+π3)(ω>0)在區(qū)間[?π4,π4]上單調(diào)遞增,則ω的取值范圍是( )
A.(0,103] B.(0,23] C.[23,103] D.[103,+∞)
【分析】求出角ωx+π3的范圍,結(jié)合正弦函數(shù)的單調(diào)性,建立不等式關(guān)系進(jìn)行求解即可.
【解答】解:當(dāng)?π4≤x≤π4,時,?π4ω≤ωx≤π4ω,π3?π4ω≤ωx+π3≤π4ω+π3,
要使f(x)在[?π4,π4]上單調(diào)遞增,
則π3?π4ω≥?π2π4ω+π3≤π2,得ω≤103ω≤23,
又ω>0,
∴0<ω≤23.
故選:B.
6.若0<x<y<π4,m=sinx+cosx,n=siny+cosy,則( )
A.m2>n2 B.m2<n2 C.mn<1 D.mn>2
【分析】將m,n平方,利用同角三角函數(shù)的關(guān)系可得m2=1+sin2x,n2=1+sin2y,結(jié)合x,y的范圍及正弦函數(shù)在[0,π2]的單調(diào)性,即可得出結(jié)論.
【解答】解:m2=(sinx+cosx)2=1+sin2x,n2=(siny+cosy)2=1+sin2y,
∵0<x<y<π4,
∴0<2x<2y<π2,
∴0<siin2x<sin2y<1,
∴m2<n2.
故選:B.
7.已知函數(shù)f(x)=cos(ωx?π6)(ω>0)滿足f(x+π)+f(x)=0,則函數(shù)g(x)=sin(π6?ωx)的單調(diào)遞增區(qū)間為( ?。?br />
A.[?π6+kπ,π3+kπ],k∈Z B.[?π3+2kπ,2π3+2kπ],k∈Z
C.[π3+kπ,5π6+kπ],k∈Z D.[2π3+2kπ,5π3+2kπ],k∈Z
【分析】求出函數(shù)的周期,然后求出ω,利用正弦函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求解即可.
【解答】解:因為函數(shù)f(x)=cos(ωx?π6)(ω>0)滿足f(x+π)=﹣f(x),
所以最小正周期為2π,所以2πω=2π,解得ω=1.
所以g(x)=sin(π6?x)=﹣sin(x?π6).
由π2+2kπ≤x?π6≤3π2+2kπ,k∈Z,得2π3+2kπ≤x≤5π3+2kπ,k∈Z.
故選:D.
8.已知函數(shù)y=cos(π2?3x),則下列關(guān)于它的說法正確的是( ?。?br />
A.圖象關(guān)于y軸對稱
B.圖象的一個對稱中心是(?2π3,0)
C.周期是?2π3
D.在(π6,π2)上是增函數(shù).
【分析】直接利用三角函數(shù)關(guān)系式的變換,把函數(shù)的關(guān)系式轉(zhuǎn)換為正弦型函數(shù),進(jìn)一步利用函數(shù)的性質(zhì)的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:函數(shù)y=cos(π2?3x),
=sin3x.
則:①函數(shù)的圖象關(guān)于原點對稱,故選項A錯誤.
函數(shù)的最小正周期為T=2π3,
故選項C錯誤.
②當(dāng)x=?2π3時f(?2π3)=0,
故選項B正確.
③令:?π2+2kπ≤3x≤2kπ+π2(k∈Z),
整理得:?π6+23kπ≤x≤23kπ+π6,
所以函數(shù)在[π6,π2]上單調(diào)遞減.
故選項D錯誤.
故選:B.
9.若α,β為第二象限的角,且sinα>sinβ則( ?。?br />
A.α>β B.cosα>cosβ C.tanα>tanβ D.cosα<cosβ
【分析】根據(jù)題意,畫出單位圓以及α,β為第二象限的角的三角函數(shù)線,根據(jù)三角函數(shù)線的定義分析選項即可確定答案.
【解答】解:α,β為第二象限的角,且sinα>sinβ,
即AB=sinβMP=sinαOM=cosαOA=cosβ
顯然OA<OM
即:cosα>cosβ
故選:B.
10.設(shè)函數(shù)f(x)=sin(2x+2π3),則下列結(jié)論中正確的是( )
A.y=f(x)的圖象關(guān)于點(π3,0)對稱
B.y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=π3對稱
C.f(x)在[0,π3]上單調(diào)遞減
D.f(x)在[?π6,0]上的最小值為0
【分析】由題意利用查正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì),得出結(jié)論.
【解答】解:對于函數(shù)f(x)=sin(2x+2π3),令x=π3,求得f(x)=?32,不是最值,
可得y=f(x)的圖象不關(guān)于點(π3,0)對稱,也不關(guān)于直線x=π3對稱,故A、B都不正確;
在[0,π3]上,2x+2π3∈[2π3,4π3],故f(x)在[0,π3]上單調(diào)遞減,故C正確;
在[?π6,0]上,2x+2π3∈[π3,2π3],故f(x)在[0,π3]上沒有單調(diào)性,
最小值為f(?π6)=f(0)=32,故D不正確,
故選:C.
11.已知ω>0,函數(shù)f(x)=2sin(ωx+π6)在[π2,5π6]上單調(diào)遞減,則實數(shù)ω的取值范圍是( ?。?br />
A.(0,1] B.[12,85] C.[23,56] D.[23,85]
【分析】由題意利用正弦函數(shù)的單調(diào)性,可得 12×2πω≥5π6?π2,且 π2ω+π6≥π2,且 5π6ω+π6≤3π2,由此求得實數(shù)ω的取值范圍.
【解答】解:∵ω>0,由 π2≤x≤5π6,得 π2ω+π6≤ωx+π6≤5π6ω+π6,
函數(shù)f(x)=2sin(ωx+π6)在[π2,5π6]上單調(diào)遞減,
∴12×2πω≥5π6?π2,∴0<ω≤3 ①.
且 π2ω+π6≥π2+2kπ,且 5π6ω+π6≤3π2+2kπ,k∈Z,
解得ω≥23+4k,且ω≤85+125k,即4k+23≤ω≤85+12k5,
結(jié)合①可得k=0,即 23≤ω≤85.
故選:D.
12.函數(shù)y=sinx?12π的單調(diào)遞增區(qū)間是( ?。?br />
A.[4kπ,(4k+1)π](k∈Z) B.[4k,4k+2](k∈Z)
C.[2kπ,(2k+2)π](k∈Z) D.[2k,2k+2](k∈Z)
【分析】利用誘導(dǎo)公式將函數(shù)進(jìn)行化簡,結(jié)合三角函數(shù)的單調(diào)性即可得到結(jié)論.
【解答】解:由數(shù)y=sinx?12π=sin(π2x?π2)=﹣cosπ2x,
由2kπ≤π2x≤2kπ+π,k∈Z,
解得4k≤x≤4k+2,k∈Z,
故函數(shù)y=sinx?12π的單調(diào)遞增區(qū)間是[4k,4k+2](k∈Z),
故選:B.
二.填空題(共19小題)
13.函數(shù)f(x)=3sin(﹣2x+π4)﹣2的最小正周期π,單調(diào)增區(qū)間為 [kπ+3π8,kπ+7π8],k∈Z ,對稱中心是?。╧π2+π8,﹣2),k∈Z ;對稱軸為 x=kπ2+3π8,k∈Z?。?br />
【分析】由條件利用正弦函數(shù)的單調(diào)性、以及它的圖象的對稱性,得出結(jié)論.
【解答】解:對于函數(shù)f(x)=3sin(﹣2x+π4)﹣2=﹣3sin(2x?π4)﹣2,
令2kπ+π2≤2x?π4≤2kπ+3π2,求得kπ+3π8≤x≤kπ+7π8,可得函數(shù)的增區(qū)間為[kπ+3π8,kπ+7π8],k∈Z.
令2x?π4=kπ,求得x=kπ2+π8,故函數(shù)的圖象的對稱中心為(kπ2+π8,﹣2),k∈Z.
令2x?π4=kπ+π2,求得x=kπ2+3π8,可得函數(shù)的圖象的對稱軸為x=kπ2+3π8,k∈Z.
故答案為:[kπ+3π8,kπ+7π8],k∈Z;(kπ2+π8,﹣2),k∈Z;x=kπ2+3π8,k∈Z.
14.函數(shù)y=sin(π6?x)的單調(diào)遞減區(qū)間是 [?π3+2kπ,2kπ+2π3](k∈Z) .
【分析】直接利用三角函數(shù)的關(guān)系式的變換和正弦型函數(shù)的性質(zhì)的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:函數(shù)y=sin(π6?x)=﹣sin(x?π6),
令:?π2+2kπ≤x?π6≤2kπ+π2(k∈Z),
整理得:?π3+2kπ≤x≤2kπ+2π3(k∈Z),
故函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為[?π3+2kπ,2kπ+2π3](k∈Z).
故答案為:[?π3+2kπ,2kπ+2π3](k∈Z).
15.函數(shù)y=sin(x+π6)的單調(diào)遞增區(qū)間為 [2kπ?2π3,2kπ+π3]k∈Z .
【分析】結(jié)合正弦函數(shù)的單調(diào)性即可直接求解.
【解答】解:令?π2+2kπ≤x+π6≤π2+2kπ可得,?2π3+2kπ≤x≤π3+2kπ,k∈Z,
故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間[2kπ?2π3,2kπ+π3],k∈Z.
故答案為:[2kπ?2π3,2kπ+π3],k∈Z.
16.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π2),x=?π3為f(x)的一個零點,x=π3為y=f(x)圖象的一條對稱軸,且f(x)在(π2021,π6)內(nèi)不單調(diào),則ω的最小值為 154 .
【分析】直接利用已知條件和三角函數(shù)中正弦型函數(shù)的性質(zhì)的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:由題意知?π3ω+φ=k1ππ3ω+φ=k2π+π2,則φ=kπ2+π4.
由0<kπ2+π4<π2,
得,?12<k<12,又k∈Z,
所以k=0,
則φ=π4.
故ω=?3k1+34.
所以f(x)=2sin(ωx+π4).
由題設(shè)知ω>0,當(dāng)k1=0時,ω=34,則f(x)=2sin(34x+π4).
由?π2+2nπ≤34x+π4≤π2+2nπ,?π+8nπ3≤x≤π3+8nπ3,
知f(x)在(?π,π3)內(nèi)單增,顯然在(π2021,π6)內(nèi)單增,不合題意.
當(dāng)k1=﹣1時,ω=154,則f(x)=2sin(154x+π4).
由?π2+2nπ≤154x+π4≤π2+2nπ,?π5+8nπ15≤x≤π15+8nπ15,
知f(x)在(?π5,π15)內(nèi)單增,在(π15,π3)內(nèi)單減,
符合在(π2021,π6)內(nèi)不單調(diào)的條件.
故ω的最小值為154.
故答案為:154.
17.已知函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的圖象關(guān)于直線x=π2對稱且f(3π8)=1,f(x)在區(qū)間[?3π8,?π4]上單調(diào).則ω可取數(shù)值的個數(shù)為 1 .
【分析】由題意利用根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì),可求ω取數(shù)值的個數(shù).
【解答】解:∵f(x)在區(qū)間[?3π8,?π4]上單調(diào),
即[?3π8,?π4]在同一單調(diào)區(qū)間內(nèi),∴?π4+3π8≤12?2πω,∴0<ω≤8 ①.
∵函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的圖象關(guān)于直線x=π2對稱,
∴當(dāng)x=π2時,函數(shù)f(x)=±2,即ωπ2+φ=π2+kπ,k∈Z②.
由f(3π8)=1,可得sin(ω?3π8+φ)=22,
∴ω?3π8+φ=π4+2nπ③,或ω?3π8+φ=3π4+2mπ,m、n∈Z④.
故①②③成立,或者①②④成立.
由②③可得ω=2+(k﹣2n)?8,再結(jié)合①可得,ω=2;
此時,k=2n,令n=0,可得φ=?π2,f(x)=2sin(2x?π2),
滿足f(x)在[?3π8,?π4]上單調(diào)第減.
由②④可得ω=﹣2+(k﹣2m)?8,再結(jié)合①可得ω=6,
此時,k=2m+1,令m=1,可得φ=π2,f(x)=2sin(6x+π2),
f(x)在[?3π8,?π4]上不單調(diào),故不滿足條件.
綜上可得,ω可取數(shù)值的個數(shù)為1,
故答案為:1.
18.已知奇函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2),函數(shù)f(x)圖象的相鄰兩對稱軸的距離為π2,則函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為 [kπ+π4,kπ+3π4](k∈Z).?。?br />
【分析】利用三角函數(shù)圖象的周期性和單調(diào)性可得答案.
【解答】解:由題意知,奇函數(shù)f(x)的圖象過坐標(biāo)原點,f(0)=0,即sinφ=0.
又因為|φ|<π2,故φ=0.
又因為函數(shù)f(x)=sinωx的圖象的相鄰兩對稱軸的距離為π2,則T2=π2(T為函數(shù)f(x)的最小正周期),
T=2π,ω=2πT=2,所以函數(shù)f(x)=sin2x.
令2kπ+π2≤2x≤2kπ+3π2,k∈Z,
解得:kπ+π4≤x≤kπ+3π4](k∈Z),
則函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是[kπ+π4,kπ+3π4](k∈Z).
故答案為:函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是[kπ+π4,kπ+3π4](k∈Z).
19.函數(shù)f(x)=sin(2x?π4)的最小正周期為 π ,單調(diào)遞增區(qū)間為 [?π8+kπ,3π8+kπ](k∈Z)?。?br />
【分析】根據(jù)函數(shù)的解析式,利用正弦函數(shù)的周期性和單調(diào)性,求得結(jié)果.
【解答】解:對于函數(shù)f(x)=sin(2x?π4),它的最小正周期為2π2=π,
令2kπ?π2≤2x?π4≤2kπ+π2,求得kπ?π8≤x≤kπ+3π8,可得它的增區(qū)間為[kπ?π8,kπ+3π8],k∈Z,
故答案為:π;[kπ?π8,kπ+3π8],k∈Z.
20.對任意φ∈[0,π4],函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)在區(qū)間[π2,π]上單調(diào)遞增,則實數(shù)ω的取值范圍是 (0,14]∪{?32}?。?br />
【分析】由對任意φ∈[0,π4],函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)在區(qū)間[π2,π]上單調(diào)遞增,可得|ω|≤2,然后分ω>0和ω<0兩種情況求出ω的范圍.
【解答】解:∵對任意φ∈[0,π4],函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)在區(qū)間[π2,π]上單調(diào)遞增,
∴12×|2πω|≥π?π2,∴|ω|≤2.
①ω>0時,此時,0<ω≤2,y=sin(ωx+φ)單調(diào)遞增,
可得π2ω+φ≥?π2+2kππω+φ≤π2+2kπ,k∈Z,則φ≥2kπ?π2?π2ωφ≤2kπ+π2?πω,
∵φ∈[0,π4],∴ω≤12?14+2kω≥4k?1,
當(dāng)k=0時,可得0<ω≤14;
①ω<0時,此時,﹣2≤ω<0,y=sin(ωx+φ)單調(diào)遞增,
即y=﹣sin(﹣ωx﹣φ)在區(qū)間[π2,π]上單調(diào)遞減;
可得?π2ω?φ≥π2+2kπ?πω?φ≤3π2+2kπ,k∈Z,則φ≤?2kπ?π2ω?π2φ≥?2kπ?3π2?πω,
∵φ∈[0,π4],∴ω≤?4k?12?1ω≥?2k?32,
當(dāng)k=0時,可得ω=?32;
綜上,則實數(shù)ω的取值范圍是(0,14]∪{?32}.
21.已知函數(shù)f(x)=sin(wx+φ)(w>0,|φ|<π2)的部分圖象如圖所示,
若f(x)在區(qū)間[π,a2]上單調(diào)遞增,則實數(shù)a的最大值為 9π4 .
【分析】根據(jù)圖象求出函數(shù)的解析式,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行求解即可.
【解答】解:由圖象知3T4=5π8?(?π8)=6π8,得T=π,即2πω=π得ω=2,
則f(x)=sin(2x+φ)
由五點對應(yīng)法得?π8×2+φ=0,得φ=π4,
則f(x)=sin(2x+π4),
當(dāng)π≤x≤a2時,則2π≤2x≤a,9π4≤2x+π4≤a+π4,
要使函數(shù)為增函數(shù),則a+π4≤2π+π2,
得a≤9π4
即a的最大值為9π4,
故答案為:9π4
22.函數(shù)f(x)=2sin(2πx+π6)在區(qū)間[0,1]的單調(diào)增區(qū)間為 [0,16]和[23,1]?。?br />
【分析】求出角的范圍,利用換元法結(jié)合復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性轉(zhuǎn)化求解即可.
【解答】解:∵0≤x≤1,∴0≤2πx≤2π,π6≤2πx+π6≤13π6,
設(shè)t=2πx+π6,則函數(shù)y=2sint在π6≤t≤π2和3π2≤t≤13π6上為增函數(shù),
由π6≤2πx+π6≤π2和3π2≤2πx+π6≤13π6,得0≤x≤16或23≤x≤1,
即f(x)在區(qū)間[0,1]的單調(diào)增區(qū)間為[0,16]和[23,1].
故答案為:[0,16]和[23,1]
23.能使“函數(shù)f(x)=sin(ωx+π3)在區(qū)間[π2,π]上單調(diào)遞減”是真命題的一個正數(shù)ω的值為 13 .
【分析】利用正弦函數(shù)的單調(diào)性和周期性的定義解得ω的范圍可得答案.
【解答】解:因為函數(shù)f(x)=sin(ωx+π3),x∈[π2,π],
所以ωx+π3∈[π2ω+π3,πω+π3],
又因為函數(shù)f(x)=sin(ωx+π3)在區(qū)間[π2,π]上單調(diào)遞減,
T=2πω≥π,ω≤2,①
所以π2ω+π3≥π2+2kπ,k∈Z,且πω+π3≤3π2+2kπ,k∈Z,
解得:13+4k≤ω,ω≤76+2k,k∈Z,②
取k=0時,13≤ω≤76,且0<ω≤2,
所以一個正數(shù)ω的值可?。?3.
故答案為:13(不唯一).
24.設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(3π2?x)cos(π+x)+sin2(π2?x),則函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為 [kπ?π2,kπ](k∈Z) .
【分析】利用誘導(dǎo)公式和二倍角公式,將函數(shù)轉(zhuǎn)化為f(x)=32cos2x+32,然后利用余弦函數(shù)的性質(zhì),解關(guān)于x的不等式,求出函數(shù)的遞增區(qū)間即可.
【解答】解:函數(shù)f(x)=2sin(32π﹣x)cos(π+x)+sin2(π2?x)
=3cos2x=32cos2x+32,
令﹣π+2kπ≤2x≤2kπ,解得:kπ?π2≤x≤kπ,
故函數(shù)f(x)的遞增區(qū)間是[kπ?π2,kπ](k∈Z),
故答案為:[kπ?π2,kπ](k∈Z).
25.已知函數(shù)f(x)=|sin(ωx+π4)|(ω>1)在(π,54π)上單調(diào)遞減,則實數(shù)ω的取值范圍是 [54,74]?。?br />
【分析】根據(jù)x∈(π,5π4)時求出ωx+π4的取值范圍,由正弦函數(shù)的圖象與性質(zhì)列出不等式組求實數(shù)ω的取值范圍.
【解答】解:當(dāng)x∈(π,5π4)時,ωπ+π4<ωx+π4<5π4ω+π4,
由函數(shù)f(x)=|sin(ωx+π4)|(ω>1)在(π,54π)上單調(diào)遞減,
則ωπ+π4≥3π2ω?5π4+π4≤2π,
解得54≤ω≤75;
所以實數(shù)ω的取值范圍是[54,74].
故答案為:[54,74].
26.已知函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<π2),若函數(shù)f(x)在[π2,5π6]上具有單調(diào)性,且f(π2)=?f(5π6),則f(76π)= 0 .
【分析】由題意利用正弦函數(shù)的單調(diào)性求得φ的范圍,根據(jù)圖象的對稱性求得φ的值,可得函數(shù)的解析式,從而求得要求式子的值.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)(|φ|<π2),若函數(shù)f(x)在[π2,5π6]上具有單調(diào)性,
∴2×π2+φ≥π2,且 2×5π6+φ≤3π2,∴?π2≤φ≤?π6.
∵f(π2)=?f(5π6),π2+5π62=2π3,故f(x)的圖象關(guān)于點(2π3,0)對稱,
故 f(2π3)=sin(4π3+φ)=0,∴φ=?π3,f(x)=sin(2x?π3).
則f(76π)=sin(7π3?π3)=sin2π=0,
故答案為:0.
27.當(dāng)φ= π6 時,函數(shù)f(x)=2sin(2x+φ)在區(qū)間[π6,2π3]上單調(diào).(寫出一個值即可).
【分析】利用正弦型函數(shù)的性質(zhì),可知φ=π6滿足條件.
【解答】解當(dāng)φ=π6時,函數(shù)f(x)=2sin(2x+π6),
由于x∈[π6,2π3],
所以2x+π6∈[π2,3π2]滿足函數(shù)單調(diào)遞減,
故答案為:π6.
28.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ≤π)是R上的偶函數(shù),其圖像關(guān)于點M(π4,0)對稱,且在區(qū)間[0,π2]上是單調(diào)函數(shù),則ω= 2 ,φ= π2 .
【分析】根據(jù)正弦、余弦函數(shù)的奇偶性、對稱性和單調(diào)性,進(jìn)行求解即可.
【解答】解:∵f(x)=sin(ωx+φ)是R上的偶函數(shù),0≤φ≤π,
∴φ=π2,
∴f(x)=sin(ωx+π2)=cosωx;
又f(x)圖象關(guān)于點M(π4,0)對稱,
∴f(π4)=cos(π4ω)=0,即π4ω=π2+kπ,k∈Z,即ω=2+4k,k∈Z,
又f(x)在區(qū)間[0,π2]上是單調(diào)函數(shù),
∴T2≥π2,即πω≥π2,解得0<ω≤2,當(dāng)k=0時,ω=2,
∴ω的值為2.
故答案為:2,π2.
29.已知函數(shù)f(x)=sinxcosx﹣sin2x,x∈R.若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,π16]上遞增,則實數(shù)a的取值范圍為 [?3π8,π16)?。?br />
【分析】由題意利用三角恒等變換化簡函數(shù)的解析式,再根據(jù)正弦函數(shù)的增區(qū)間,求得a的范圍.
【解答】解:函數(shù)f(x)=sinxcosx﹣sin2x=sin2x2?1?cos2x2=22sin(2x+π4)?12,x∈R,
若函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,π16]上遞增,
此時,2x+π4∈[2a+π4,3π8],∴?π2≤2a+π4<3π8,求得?3π8≤a<π16,
則實數(shù)a的取值范圍為[?3π8,π16 ),
故答案為:[?3π8,π16 ).
30.已知函數(shù)f(x)=3sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π),f(4)=f(2)﹣6,且f(x)在[2,4]上單調(diào).設(shè)函數(shù)g(x)=f(x)﹣1,且g(x)的定義域為[﹣5,8],則函數(shù)g(x)的所有零點之和等于 12?。?br />
【分析】直接利用函數(shù)的性質(zhì)求出函數(shù)的關(guān)系式,進(jìn)一步利用函數(shù)的對稱性求出零點的和.
【解答】解:由于函數(shù)f(x)=3sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π),滿足f(4)=f(2)﹣6,
所以f(2)﹣f(4)=6,且f(x)在[2,4]上單調(diào).
所以f(2)=3,f(4)=﹣3,
所以T=4,
故ω=π2,
由于f(2)=3,
所以π+φ=2kπ+π2(k∈Z),
解得φ=?π2,
所以f(x)=3sin(π2x?π2)=﹣3cosπ2x,
故g(x)=?3cosπ2x?1,
令g(x)=0,解得cosπ2x=?13,
由于函數(shù)cosπ2x關(guān)于x=2,﹣2,6對稱,
所以零點的和為﹣4+4+12=12.
故答案為:12.
31.若函數(shù)g(x)=sinωx+cos(ωx+π6)(ω>0)的圖象關(guān)于點(2π,0)對稱,且在區(qū)間[?π3,π6]上是單調(diào)函數(shù),則ω的值為 13或56?。?br />
【分析】展開兩角和的余弦,再由輔助角公式化積,由g(x)=sinωx+cos(ωx+π6)(ω>0)的圖象關(guān)于點(2π,0)對稱求得ω=k2?16(k∈Z),取k值驗證得答案.
【解答】解:∵g(x)=sinωx+cosωx?cosπ6?sinωx?sinπ6=12sinωx+32cosωx
=sin(ωx+π3).
∵函數(shù)g(x)=sinωx+cos(ωx+π6)(ω>0)的圖象關(guān)于點(2π,0)對稱,
∴g(2π)=sin(2πω+π3)=0,得2πω+π3=kπ,∴ω=k2?16(k∈Z),
∵ω>0,∴取k=1時,ω=13,此時g(x)=sin(13x+π3),
當(dāng)x∈[?π3,π6]時,13x+π3∈[2π9,7π18],g(x)在區(qū)間[?π3,π6]上是單調(diào)函數(shù);
取k=2時,ω=56,此時g(x)=sin(56x+π3),
當(dāng)x∈[?π3,π6]時,56x+π3∈[π18,17π36],g(x)在區(qū)間[?π3,π6]上是單調(diào)函數(shù);
取k=3時,ω=43,此時g(x)=sin(43x+π3),
當(dāng)x∈[?π3,π6]時,43x+π3∈[?π9,5π9],g(x)在區(qū)間[?π3,π6]上不是單調(diào)函數(shù);
取k≥4時,可知g(x)在區(qū)間[?π3,π6]上不是單調(diào)函數(shù).
∴ω的值為13或56.
故答案為:13或56.
三.解答題(共4小題)
32.已知函數(shù)f(x)=3cosxcos(x?π2)+sin2(x?π6)?12.
(Ⅰ)求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(Ⅱ)若x∈[0,π4],f(x)=36,求cos2x的值.
【分析】(Ⅰ)首先把函數(shù)的關(guān)系式通過恒等變換,變形成正弦型函數(shù),進(jìn)一步利用正弦型函數(shù)的性質(zhì)求出結(jié)果.
(Ⅱ)利用函數(shù)的關(guān)系式,通過角的恒等變換,進(jìn)一步求出函數(shù)的值.
【解答】解(Ⅰ)f(x)=3cosxcos(x?π2)+sin2(x?π6)?12.
=3sinxcosx+1?cos(2x?π3)2?12,
=32sin2x?12(12cos2x+32sin2x),
=34sin2x?14cos2x,
=12sin(2x?π6)
令:?π2+2kπ≤2x?π6≤2kπ+π2(k∈Z),
解得:kπ?π6≤x≤kπ+π3(k∈Z),
故函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為:[kπ?π6,kπ+π3](k∈Z).
(Ⅱ)由于:f(x)=36,
則:12sin(2x?π6)=36,
即:sin(2x?π6)=33,
由于:0≤x≤π4,
則:π6≤2x?π6≤π3,
所以:cos(2x?π6)=63.
cos2x=cos[(2x?π6)+π6]=,
=63?32?12?33,
=22?36.
33.已知函數(shù)f(x)=a(2cos2x2+sinx)+b.
(1)當(dāng)a=1時,求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)當(dāng)x∈[0,π]時,f(x)的值域為[3,4],求a、b的值.
【分析】(1)a=1時f(x)=(2cos2x2+sinx)+b,利用三角恒等變換求出f(x)的解析式,再求單調(diào)遞增區(qū)間
(2)由三角恒等變換化簡f(x),討論a的正負(fù),求出對應(yīng)a、b的值.
【解答】解:(1)a=1時,f(x)=(2cos2x2+sinx)+b=cosx+1+sinx+b=2sin(x+π4)+1+b,
2kπ?π2≤x+π4≤2kπ+π2,k∈Z,
2kπ?3π4≤x≤2kπ+π4,k∈Z;
所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[2kπ?3π4,2kπ+π4],k∈Z;
(2)f(x)=a(2cos2x2+sinx)+b=a(cosx+1+sinx)+b=2asin(x+π4)+a+b,
當(dāng)x∈[0,π]時,sin(x+π4)∈[?22,1];
當(dāng)a>0時,由2a?(?22)+a+b=32a?1+a+b=4,解得a=2?1b=3;
當(dāng)a<0時,由2a?(?22)+a+b=42a?1+a+b=3,解得a=1?2b=4;
綜上知,a=2?1,b=3;或a=1?2,b=4.
34.已知函數(shù)f(x)=2cos2x﹣23sinxcosx.
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(Ⅱ)求方程f(x)=?13在區(qū)間[0,π2]內(nèi)的所有實根之和.
【分析】(Ⅰ)先根據(jù)二倍角公式、輔助角公式化基本三角函數(shù),再根據(jù)正弦函數(shù)性質(zhì)求減區(qū)間.
(Ⅱ)根據(jù)正弦函數(shù)圖象與性質(zhì)求簡單三角方程的根.
【解答】解:(Ⅰ)f(x)=2cos2x﹣23sinxcosx=1+cos2x?3sin2x=1﹣2sin(2x?π6),
由f(x)單調(diào)遞減可知,sin(2x?π6)遞增,
故2kπ?π2≤2x?π6≤2kπ+π2,k∈Z,即kπ?π6≤x≤kπ+π3,k∈Z,
∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是:[kπ?π6,kπ+π3],k∈Z,
(Ⅱ)由1﹣2sin(2x?π6)=?13,得:sin(2x?π6)=23,
由sin(2x?π6)在[0,π3]上遞增,在[π3,π2]上遞減,且12<23<1,
得,方程在[0,π2]上有兩不等實根α,β,且滿足α+β2=π3.
∴α+β=2π3.
35.已知函數(shù)f(x)=sin(x2+π4).
(1)寫出函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[?π6,2π3]上的值域.
【分析】(1)由題意利用正弦函數(shù)的單調(diào)性,求得函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間.
(2)由題意利用正弦函數(shù)的定義域和值域,求得函數(shù)f(x)在區(qū)間[?π6,7π12]上的值域.
【解答】解:(1)要求函數(shù)f(x)=sin(x2+π4)的單調(diào)遞增區(qū)間,只需滿足?π2+2kπ≤x2+π4≤π2+2kπ(k∈Z),
解得:?3π2+4kπ≤x≤π2+4kπ(k∈Z),
所以,函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間[?3π2+4kπ,π2+4kπ](k∈Z).
(2)因為?π6≤x≤2π3,所以,π6≤x2+π4≤7π12.
又因為sinπ6<sin7π12<sinπ2,所以,函數(shù)f(x)在區(qū)間[?π6,7π12]上的值域為[12,1].
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 正弦函數(shù)的奇偶性與對稱性,共30頁。試卷主要包含了已知函數(shù)f,若曲線y=sin,已知,函數(shù)y=2sin的圖象等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 正弦函數(shù)的圖像,共35頁。試卷主要包含了y=2sin的圖象是,已知函數(shù)f,函數(shù)y=2sin,設(shè)函數(shù)f,已知f同時滿足以下條件等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 正弦定理,共21頁。
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