
?專題19 三角函數(shù)圖像及性質(zhì)
目錄
【題型一】三角函數(shù)圖像1:識(shí)圖 1
【題型二】三角函數(shù)圖像2:三角函數(shù)與冪指對(duì)復(fù)合函數(shù)圖像 4
【題型三】圖像平移1:異名平移(正、余互移) 6
【題型四】圖像平移2:有圖平移 8
【題型五】圖像平移3:最小距離平移 11
【題型六】圖像平移4:恒等變形平移 13
【題型七】圖像平移5:對(duì)稱軸 15
【題型八】圖像平移6:對(duì)稱中心 17
【題型九】圖像平移7:最值 19
【題型十】圖像與水平線交點(diǎn) 22
【題型十一】圖像單調(diào)性 24
【題型十二】圖像求周期 26
【題型十三】圖像求區(qū)間值域與最值 28
培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練 29
培優(yōu)第二階——能力提升練 33
培優(yōu)第三階——培優(yōu)拔尖練 39
【題型一】三角函數(shù)圖像1:識(shí)圖
【典例分析】
已知函數(shù)(其中,,)的部分圖像如下圖,則(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由圖像最高的與最低點(diǎn)x的距離得出的周期,通過周期得到;
再由函數(shù)最小值點(diǎn)的x值與三角函數(shù)性質(zhì)得出;
再由圖像上兩點(diǎn)代入得出,;
通過周期得到即可代入得出答案.
【詳解】設(shè)圖中最高點(diǎn)的, 由正弦型函數(shù)的性質(zhì)可得是的一條對(duì)稱軸,則,
則由圖可得,則,,,
,且為最小值點(diǎn)的x值,,即,
,,,由圖知上的點(diǎn)與,
代入得:,化簡(jiǎn)為,解得,
則,的周期為,.故選:B.
【提分秘籍】
基本規(guī)律
已知的部分圖象求其解析式時(shí),比較容易看圖得出,困難的是求待定系數(shù)和,常用如下兩種方法:
(1)由即可求出;確定時(shí),若能求出離原點(diǎn)最近的右側(cè)圖象上升(或下降)的“零點(diǎn)”橫坐標(biāo),則令(或),即可求出.
(2)代入點(diǎn)的坐標(biāo),利用一些已知點(diǎn)(最高點(diǎn)、最低點(diǎn)或“零點(diǎn)”)坐標(biāo)代入解析式,再結(jié)合圖形解出和,若對(duì),的符號(hào)或?qū)Φ姆秶幸?,則可用誘導(dǎo)公式變換使其符合要求.
【變式訓(xùn)練】
1.已知函數(shù)的圖象如圖所示.則(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由五點(diǎn)法列出方程組,結(jié)合的范圍求解即可.
【詳解】由圖可知,解得.故選:B
2.智能降噪采用的是智能寬頻降噪技術(shù),立足于主動(dòng)降噪原理,當(dāng)外界噪音的聲波曲線為時(shí),通過降噪系統(tǒng)產(chǎn)生聲波曲線將噪音中和,達(dá)到降噪目的.如圖,這是某噪音的聲波曲線的一部分,則可以用來(lái)智能降噪的聲波曲線的解析式為(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出噪音的聲波曲線的函數(shù)表達(dá)式,則其相反數(shù)即為智能降噪的聲波曲線.
【詳解】由圖可知,,噪音的聲波曲線的最小正周期,則.
因?yàn)樵胍舻穆暡ㄇ€過點(diǎn),所以,
則.又,所以,即噪音的聲波曲線為,則可以用來(lái)智
3.函數(shù)的部分圖象如圖所示,則函數(shù)的解析式為(????)
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由函數(shù)圖象得到、,即可求出,再根據(jù)函數(shù)過點(diǎn)及的取值范圍,求出,即可得解.
【詳解】解:由函數(shù)圖象可得,,所以,又,解得,
所以,由函數(shù)過,所以,
所以,,所以,,
又,所以,所以.故選:B
【題型二】三角函數(shù)圖像2:三角函數(shù)與冪指對(duì)復(fù)合函數(shù)圖像
【典例分析】
函數(shù)在上的圖象大致是(????).
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根據(jù)函數(shù)的奇偶性和特殊值求得正確答案.
【詳解】,
所以是偶函數(shù),圖象關(guān)于軸對(duì)稱,排除AB選項(xiàng).
,所以,所以,排除C選項(xiàng).
所以D選項(xiàng)正確.
故選:D
【提分秘籍】
基本規(guī)律
含有冪指對(duì)與三角函數(shù)的復(fù)合函數(shù)型圖像(復(fù)符合“超越”函數(shù)規(guī)律)
1.利用復(fù)合函數(shù)圖像的整體奇偶性判斷。
2.利用特殊值特殊點(diǎn)的坐標(biāo)判斷。
3.利用極限值(x=0與x)判斷
4.利用函數(shù)正負(fù)判斷。
【變式訓(xùn)練】
1.函數(shù)的部分圖象大致為(????)
A.B.C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)奇偶性及函數(shù)值的正負(fù)判斷即可.
【詳解】因?yàn)?,定義域?yàn)镽。所以
所以為奇函數(shù),且,排除CD
當(dāng)時(shí),,即,排除A。故選:B.
2.函數(shù)的部分圖象大致為(????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用函數(shù)的奇偶性和代入特殊值即可求解.
【詳解】由已知條件得函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
∵,
∴為偶函數(shù),函數(shù)的圖象關(guān)于軸對(duì)稱,則排除選項(xiàng)、,
又∵,
∴排除選項(xiàng),故選:.
3.已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,則函數(shù)的解析式可能是(????)
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)圖象可得函數(shù)為奇函數(shù),從而可排除BC,再根據(jù)函數(shù)在局部范圍的函數(shù)值的符號(hào)可得正確的選項(xiàng).
【詳解】A的函數(shù)即為,
當(dāng)時(shí),,故排除A
由圖象可知關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則為奇函數(shù),排除B,C.
故選:D.
【題型三】圖像平移1:異名平移(正、余互移)
【典例分析】
為得到函數(shù)的圖象,只需將函數(shù)圖象上所有的點(diǎn)(???????)
A.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度 B.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度
C.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度 D.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度
【答案】D
【分析】先得到,再利用平移變換求解.
【詳解】解:因?yàn)椋?br />
將其圖象上所有的點(diǎn)向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)的圖象.A,B,C都不滿足.
故選:D
【提分秘籍】
基本規(guī)律
函數(shù)名稱不一致的平移,有兩種方法:
1.誘導(dǎo)公式化同名。一般情況下,有正弦有余弦,可以利用誘導(dǎo)公式把正弦化為余弦。因?yàn)橛嘞沂桥己瘮?shù),所以能把x負(fù)系數(shù)直接化為正系數(shù)
2.五點(diǎn)畫圖法,觀察“第一零點(diǎn)第二零點(diǎn)一致性”
【變式訓(xùn)練】
1.已知將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位后得到函數(shù)的圖象,則的值為(???????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)三角函數(shù)圖象的平移,結(jié)合平移函數(shù)振幅和周期相等,結(jié)合題意,討論的取值情況,即可求得結(jié)果.
【詳解】依題意,
兩邊三角函數(shù)的振幅及周期應(yīng)該相等,故.
若,則,不符合要求;
若,則,不符合要求;
若,則,符合要求;
若,則,不符合要求.
所以,所以.
故選:B.
2.要得到函數(shù)的圖象,只需將函數(shù)的圖象(????????)
A.向左平移個(gè)單位 B.向右平移個(gè)單位
C.向左平移個(gè)單位 D.向右平移個(gè)單位
【答案】A
【分析】先將化簡(jiǎn)為,再根據(jù)三角函數(shù)的圖象平移即可得出答案.
【詳解】,所以的圖象向左平移個(gè)單位得:.故選:A.
3.要得到函數(shù)的圖象,只需將函數(shù)的圖象(???????)
A.向左平移 B.向右平移
C.向左平移 D.向右平移
【答案】D
【分析】利用誘導(dǎo)公式結(jié)合三角函數(shù)圖象變換可得出結(jié)論.
【詳解】,
因此,為了得到函數(shù)的圖象,只需將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度.
故選:D.
【題型四】圖像平移2:有圖平移
【典例分析】
已知函數(shù) 的部分圖象如圖所示.將函數(shù)的圖象向左平移 個(gè)單位得到 的圖象,則( )
A. ) B.
C. D.
【答案】D
【分析】由圖象可知,由此可求得,得到的解析式,根據(jù)三角函數(shù)圖象的平移變換結(jié)合三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式,即可求得答案.
【詳解】由圖象知,,∵,∴,又,∴,∴,∵將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位得到的圖象,
∴,故選:D.
【變式訓(xùn)練】
1.函數(shù)的部分圖像如圖所示,現(xiàn)將的圖像向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)的圖像,則的表達(dá)式可以為(???????)
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由最大值、和,結(jié)合五點(diǎn)作圖法可求得;根據(jù)三角函數(shù)平移變換,結(jié)合誘導(dǎo)公式可化簡(jiǎn)得到結(jié)果.
【詳解】由圖像可知:,;
又,,又,,
,由五點(diǎn)作圖法可知:,解得:,;
.
故選:B.
2.如圖為函數(shù)的部分圖像,將的圖像上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,再向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)的圖像,則(???????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由周期求出,由五點(diǎn)法作圖求出的值,可得f(x)的解析式,再利用函數(shù)的圖像變換規(guī)律,得出結(jié)論.
【詳解】根據(jù)函數(shù)的部分圖像,
可得∴
再根據(jù)五點(diǎn)法作圖,可得,
∴,∴.
將函數(shù)的圖像上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,
可得得圖像;
在向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,
得到函數(shù)的圖像,
故選:D.
3.已知函數(shù)的部分圖像如圖所示,則將的圖像向左平移個(gè)單位后,所得圖像的函數(shù)解析式為(???????)
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先由圖像求出,然后利用平移變換和誘導(dǎo)公式計(jì)算出結(jié)果.
【詳解】由題,
由圖,,
所以,向左平移個(gè)單位后,
得到
故選:B.
【題型五】圖像平移3:最小距離平移
【典例分析】
將函數(shù)的圖像向右平移個(gè)長(zhǎng)度單位后,所得到的圖像關(guān)于軸對(duì)稱,則的最小值是(???????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】把函數(shù)整理成正弦型函數(shù),利用平移以后關(guān)于軸對(duì)稱即可得到的式子,根據(jù)范圍即可確定的具體值.
【詳解】,將圖像向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度后,變?yōu)椋?br />
此時(shí)圖像關(guān)于軸對(duì)稱,所以當(dāng)時(shí),,,
則.又,則的最小值是.故選:D.
【提分秘籍】
基本規(guī)律
最小平移距離題型,往往平移后有對(duì)稱軸或者對(duì)稱中心。所以一般情況下,可以尋找平移前函數(shù)的對(duì)稱軸或者對(duì)稱中心的通用公式,比較離平移后的對(duì)稱軸或者對(duì)稱中心的最近距離即可
【變式訓(xùn)練】
1.已知函數(shù),將函數(shù)的圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的,縱坐標(biāo)不變,然后再向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,所得的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,則的最小值為(???????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由三角恒等變換公式化簡(jiǎn)與三角函數(shù)圖象變換得解析式,再根據(jù)三角函數(shù)性質(zhì)求解
【詳解】由誘導(dǎo)公式可得,故,
,函數(shù)變換后得到,
圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,故,得而,故的最小值為,故選:B
2.將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位后得到的函數(shù)圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則的最小值為(???????)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根據(jù)三角函數(shù)的圖象變換,求得,結(jié)合,列出三角方程,即可求解.
【詳解】將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位后,
可得,
因?yàn)榈膱D象關(guān)于直線對(duì)稱,,
即,可得,解得,
又因?yàn)?,所以的最小值?
故選:A.
3.將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位,再將圖象上每一點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的倍,所得圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則的最小正值為(???????)
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)三角函數(shù)的變換規(guī)則得到變換之后的解析式,再根據(jù)函數(shù)的對(duì)稱性求出的取值,從而得解;
【詳解】解:將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位得到,
再將圖象上每一點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的所得圖象的解析式.
因?yàn)樗脠D象關(guān)于直線對(duì)稱,所以當(dāng)時(shí)函數(shù)取得最值,所以,,
解得,.當(dāng)時(shí),取得最小正值為,故選:D.10.
【題型六】圖像平移4:恒等變形平移
【典例分析】
將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,然后將所得函數(shù)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的(縱坐標(biāo)不變),得到函數(shù)的圖象,則的單調(diào)遞增區(qū)間是(????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先利用三角恒等變換化簡(jiǎn),得到,再根據(jù)平移和伸縮變換得到的解析式,利用整體法求解出單調(diào)遞增區(qū)間.
【詳解】,
則,令,
解得:,故選:A
【提分秘籍】
基本規(guī)律
圖像平移,一般情況下,要通過誘導(dǎo)公式與恒等變形把三角函數(shù)“化一”為輔助角形式,進(jìn)而觀察平移方向和平移距離。
【變式訓(xùn)練】
1.設(shè),把的圖像向左平移個(gè)單位后,恰好得到函數(shù)的圖象,則的值可以為( )
A. B. C. D.
【答案】A.因?yàn)楹瘮?shù),然后將其圖像向左平移個(gè)單位后得到:,即,又因?yàn)?br />
,所以,即
,當(dāng)時(shí),,故應(yīng)選.
2.已知函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度后得到函數(shù)的圖象,則(???????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)三角函數(shù)平移變換和兩角和差公式可構(gòu)造方程組求得,代入即可.
【詳解】,
,解得:,.故選:B.
3..已知奇函數(shù)的周期為,將函數(shù)的圖像向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,可得到函數(shù)的圖像,則下列結(jié)論正確的是(????)
A.函數(shù)
B.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增
C.函數(shù)的圖像關(guān)于直線對(duì)稱
D.當(dāng)時(shí),函數(shù)的最大值是
【答案】C
【分析】利用輔助角公式變形函數(shù),由已知求出,再借助平移變換求出,然后利用正弦函數(shù)性質(zhì)逐項(xiàng)判斷作答.
【詳解】依題意,,則有,又是奇函數(shù),于是得,
因,即有,,因此,A不正確;
當(dāng)時(shí),,而函數(shù)在上不單調(diào),
因此函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),B不正確;
當(dāng)時(shí),,為的最小值,因此函數(shù)的圖像關(guān)于直線對(duì)稱,C正確;
當(dāng)時(shí),,即有,,,D不正確.
故選:C
【題型七】圖像平移5:對(duì)稱軸
【典例分析】
將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到的圖象,若的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則(???????)
A. B. C.0 D.
【答案】D
【分析】由平移變換寫出的表達(dá)式,由的對(duì)稱性求得,然后計(jì)算函數(shù)值.
【詳解】由已知,
的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則,又,所以,
所以,所以.
故選:D.
【提分秘籍】
函數(shù)
y=sin x
y=cos x
y=tan x
對(duì)稱軸
方程
x=+kπ
(k∈Z)
x=kπ(k∈Z)
基本規(guī)律
【變式訓(xùn)練】
1.已知函數(shù)的最小值周期為,將的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,所得圖象關(guān)于軸對(duì)稱,則的一個(gè)值是(????)
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由題可得, ,進(jìn)而可得,然后利用三角函數(shù)的性質(zhì)即得.
【詳解】由題可得,即,則函數(shù)的解析式為,
將的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度所得的函數(shù)解析式為:
,又函數(shù)圖象關(guān)于軸對(duì)稱,
當(dāng)時(shí),,則①,
令,可得:,其余選項(xiàng)不適合①式.。故選:B.
2.將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的,縱坐標(biāo)不變,再將所得圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)的圖象,若,則的最小值為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先根據(jù)三角函數(shù)圖象的變換得到的解析式,然后由為偶函數(shù)可得答案.
【詳解】將圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的,縱坐標(biāo)不變,
得到函數(shù)的圖象,
再將所得圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,
得到函數(shù)的圖象,
因?yàn)?,所以為偶函?shù),所以,
解得,又,所以的最小值為.故選:D.
3..已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,則下列說法正確的是(????)
A.為偶函數(shù)
B.的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度后得到的圖象
C.圖象的對(duì)稱中心為,
D.在區(qū)間上的最小值為
【答案】A
【分析】根據(jù)函數(shù)最大值和最小正周期可得,由可得,從而得到解析式;由可確定奇偶性,知A正確;根據(jù)三角函數(shù)平移變換原則可得B錯(cuò)誤;利用整體代換法,令可求得對(duì)稱中心,知C錯(cuò)誤;由,結(jié)合正弦函數(shù)性質(zhì)可確定最小值為,知D錯(cuò)誤.
【詳解】,,;
由圖象可知:最小正周期,,
又,,解得:,
又,,;
對(duì)于A,,
,為偶函數(shù),A正確;
對(duì)于B,,B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,令,解得:,
的對(duì)稱中心為,C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,當(dāng)時(shí),,
當(dāng),即時(shí),,D錯(cuò)誤.
故選:A.
【題型八】圖像平移6:對(duì)稱中心
【典例分析】
已知函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度后, 得到函數(shù) 的圖象, 若的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱, 則 (???????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根據(jù)函數(shù)平移關(guān)系求出,再由的對(duì)稱性,即得.
【詳解】由題可知圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
所以,因?yàn)椋裕蔬x:C.
【提分秘籍】
基本規(guī)律
函數(shù)
y=sin x
y=cos x
y=tan x
對(duì)稱中心
(kπ,0)(k∈Z)
(+kπ,0)
(k∈Z)
(,0)(k∈Z
【變式訓(xùn)練】
1.將函數(shù)的圖像向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到函數(shù)的圖像,若是函數(shù)圖像的一個(gè)對(duì)稱中心,則函數(shù)的一個(gè)單調(diào)遞減區(qū)間為(???????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)三角函數(shù)變換可得,根據(jù)對(duì)稱中心可得,進(jìn)而可得解析式與單調(diào)區(qū)間.
【詳解】由題意知,,所以
因?yàn)槭呛瘮?shù)的一個(gè)對(duì)稱中心,則,即(),
因?yàn)椋傻?,所以函?shù),令,
解得(),故選:B.
2.若函數(shù)(其中)圖象的一個(gè)對(duì)稱中心為,其相鄰一條對(duì)稱軸方程為,且函數(shù)在該對(duì)稱軸處取得最小值,為了得到的圖象,則只要將f(x)的圖象( ?。?br />
A.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度 B.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度
C.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度 D.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度
【答案】D
【分析】由條件先求函數(shù)的解析式,再化為同名函數(shù),再按照平移變換規(guī)律求解
【詳解】解:函數(shù)圖象的一個(gè)對(duì)稱中心為,其相鄰一條對(duì)稱軸方程為,
所以,所以.因?yàn)楹瘮?shù)在時(shí)取得最小值,
所以,,∴???,∵∴
∴
根據(jù)平移變換規(guī)律可知,向左平移個(gè)單位,可得函數(shù),
所以向左平移個(gè)單位可得的圖象,故選:3.
3.將最小正周期為的函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)的圖象,則函數(shù)的圖象的對(duì)稱中心為(???????).
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】由題可得,利用圖象變換可得,然后利用正弦函數(shù)的性質(zhì)即得.
【詳解】∵函數(shù)最小正周期為,
∴,即,,
∴,
由可得,
故函數(shù)的圖象的對(duì)稱中心為.故選:C.
【題型九】圖像平移7:最值
【典例分析】
將函數(shù)的圖像向右平移個(gè)單位,得到函數(shù)的圖像,若在上為增函數(shù),則的取值范圍是(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先由圖像平移求得的解析式,再利用換元法結(jié)合題設(shè)條件,得到關(guān)于的不等式組,解之即可.
【詳解】因?yàn)橄蛴移揭苽€(gè)單位,得到函數(shù),
所以,
令,則在上單調(diào)遞增,
因?yàn)樵谏蠟樵龊瘮?shù),故由,,得,即,
所以在上為增函數(shù),故,即,解得,
故,因?yàn)?,所以,所以由得,故?br />
所以,即故選:B.
【提分秘籍】
基本規(guī)律
大多數(shù)時(shí)候,是代入點(diǎn)的坐標(biāo),利用一些已知點(diǎn)(最高點(diǎn)、最低點(diǎn)或“零點(diǎn)”)坐標(biāo)代入解析式,或者利用單調(diào)區(qū)間,再結(jié)合圖形解出值或者范圍。
【變式訓(xùn)練】
1.將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的倍縱坐標(biāo)不變,再向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)的圖象,若在上單調(diào)遞減,則實(shí)數(shù)的取值范圍為(???????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)函數(shù)圖象變換關(guān)系求出的解析式,利用函數(shù)的單調(diào)性建立不等式進(jìn)行求解即可.
【詳解】解:將函數(shù)圖象上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的倍縱坐標(biāo)不變,得到,再向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)的圖象,
即,若在上單調(diào)遞減,
則的周期,即,得,
由,,得,,
即,即的單調(diào)遞減區(qū)間為,,
若在上單調(diào)遞減,則,,
即,,當(dāng)時(shí),,即的取值范圍是.
故選:D.
2.已知函數(shù)的最小正周期為,將其圖象沿x軸向左平移個(gè)單位,所得圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則實(shí)數(shù)m的最小值為(???????)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由已知,先對(duì)函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn),根據(jù)最小正周期為,求解出,然后根據(jù)題意進(jìn)行平移變換,得到平移后的解析式,再利用圖象關(guān)于直線對(duì)稱,建立等量關(guān)系即可求解出實(shí)數(shù)m最小值.
【詳解】解:
,
即,由其最小正周期為,即,解得,
所以,
將其圖象沿軸向左平移()個(gè)單位,所得圖象對(duì)應(yīng)函數(shù)為,
其圖象關(guān)于對(duì)稱,所以,所以 ,
由,實(shí)數(shù)的最小值為.故選:A.
3.將函數(shù)的圖像向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度后得到曲線C,若C關(guān)于y軸對(duì)稱,則的最小值是(???????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先由平移求出曲線的解析式,再結(jié)合對(duì)稱性得,即可求出的最小值.
【詳解】由題意知:曲線為,又關(guān)于軸對(duì)稱,則,
解得,又,故當(dāng)時(shí),的最小值為.
【題型十】圖像與水平線交點(diǎn)
【典例分析】
若函數(shù)的圖象在上與直線只有兩個(gè)公共點(diǎn),則的取值范圍是___________.
【答案】
【分析】
由已知在上有兩個(gè)解,數(shù)形結(jié)合可知,求解,根據(jù)k的取值求得結(jié)果.
【詳解】
因?yàn)?,所以?br />
令,由已知得在上有兩個(gè)解,
可知在上有兩個(gè)解,
由題意得,解得
當(dāng)時(shí),,不等式組無(wú)解.
當(dāng)時(shí),,得.
當(dāng)時(shí),,得.
當(dāng)時(shí),,不等式組無(wú)解.
綜上,的取值范圍是.
故答案為:
【提分秘籍】
基本規(guī)律
水平線型直線與三角函數(shù)交點(diǎn),可以從對(duì)稱軸,對(duì)稱中心,函數(shù)周期等幾方面入手。特別是三角函數(shù)對(duì)稱軸是兩個(gè)交點(diǎn)的中點(diǎn)所在的直線。
【變式訓(xùn)練】
1.已知函數(shù)的圖像與直線的相鄰兩個(gè)交點(diǎn)的距離為,則的圖像的一個(gè)對(duì)稱中心是(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根據(jù)給定信息,結(jié)合正切函數(shù)的性質(zhì)求出,再列出方程可求解.
【詳解】由函數(shù)的圖像與直線的相鄰兩個(gè)交點(diǎn)的距離為,
則有的周期,解得,
于是得,
所以的圖像的對(duì)稱中心橫坐標(biāo)方程滿足,(),
解得,(),可知為其一個(gè)對(duì)稱中心.
故選:C
2.正弦函數(shù)的圖象與直線交點(diǎn)的個(gè)數(shù)為(????)
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】根據(jù)方程的根的個(gè)數(shù)進(jìn)而可求.
【詳解】令,因?yàn)樗?,故只有一個(gè)交點(diǎn).
故選:B
3..函數(shù)的圖象的相鄰兩支截直線所得的線段長(zhǎng)為,則的值是(????)
A.0 B.1
C.-1 D.
【答案】A
【分析】根據(jù)給定條件求出函數(shù)的周期可得,再代入即可求.
【詳解】因函數(shù)的圖象的相鄰兩支截直線所得的線段長(zhǎng)為,則的周期為,則,解得,即,于是得.
故選:A.
【題型十一】圖像單調(diào)性
【典例分析】
下列區(qū)間中,函數(shù)單調(diào)遞增的區(qū)間是(????)
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根據(jù)誘導(dǎo)公式,結(jié)合余弦型函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行判斷即可.
【詳解】,
當(dāng)時(shí),,顯然該集合是的子集
此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞減,不符合題意;
當(dāng)時(shí),,顯然該集合不是的子集
此時(shí)函數(shù)不單調(diào)遞增,不符合題意;
當(dāng)時(shí),,顯然該集合是的子集
此時(shí)函數(shù)單調(diào)遞增,符合題意;
當(dāng)時(shí),,顯然該集合不是的子集
此時(shí)函數(shù)不單調(diào)遞增,不符合題意,
故選:C
【提分秘籍】
基本規(guī)律
函數(shù)
y=sin x
y=cos x
y=tan x
單調(diào)性
[-+2kπ,+2kπ](k∈Z)上遞增;
[+2kπ,+2kπ](k∈Z)上遞減
[-π+2kπ,2kπ]
(k∈Z)上遞增;
[2kπ,π+2kπ]
(k∈Z)上遞減
(-+kπ,+kπ)
(k∈Z)上遞增
【變式訓(xùn)練】
1.設(shè)函數(shù),則(????)
A.在區(qū)間上是單調(diào)遞減的 B.是周期為的周期函數(shù)
C.在區(qū)間上是單調(diào)遞增的 D.對(duì)稱中心為,
【答案】A
【分析】先當(dāng)時(shí),,又是偶函數(shù),由此可判斷命題的真假.
【詳解】當(dāng)時(shí),,在上是單調(diào)遞減的,故A正確;
是偶函數(shù),無(wú)周期性,故B錯(cuò)誤;
是偶函數(shù),在單調(diào)遞減,故C錯(cuò)誤;
是偶函數(shù),無(wú)對(duì)稱中心,故D錯(cuò)誤;
故選:A
2..已知函數(shù)與在下列區(qū)間內(nèi)同為單調(diào)遞增的是( ?。?br />
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)正余弦函數(shù)的單調(diào)性,即可得到結(jié)果.
【詳解】由正弦函數(shù)的單調(diào)性可知,函數(shù)在上單調(diào)遞增;
由余弦函數(shù)的單調(diào)性可知,函數(shù)在上單調(diào)遞增;
所以函數(shù)與在下列區(qū)間內(nèi)同為單調(diào)遞增的是.
故選:D.
3.將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位,得到函數(shù)的圖象,若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的值可能為(????)
A. B. C.3 D.4
【答案】B
【分析】先利用平移變換得到,再根據(jù)函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,利用正弦函數(shù)的性質(zhì)求解.
【詳解】解:將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位,得到函數(shù),
因?yàn)?,所以,又因?yàn)楹瘮?shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以,解得,
所以的值可能為,故選:B
【題型十二】圖像求周期
【典例分析】
下列四個(gè)周期函數(shù)中,與其它三個(gè)函數(shù)周期不一致的函數(shù)是(???????)
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)各自的特點(diǎn),分別求出函數(shù)的周期即可判斷.
【詳解】對(duì)于A,,周期為;
對(duì)于B,,周期為;
對(duì)于C,,周期為;
對(duì)于D,若周期為,
則,,
故的周期不是.
故選:D
【提分秘籍】
基本規(guī)律
周期公式:
①y=Asin(ωx+φ)(或y=Acos(ωx+φ))的最小正周期T=
②y=|Asin(ωx+φ)|的周期T=.
求周期:
1.化一法:恒等變形,化為正余弦形式
2.數(shù)形結(jié)合
【變式訓(xùn)練】
1.已知函數(shù)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減,則的最小正周期為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)題意,由三角函數(shù)的單調(diào)性分析可得在處取得最大值,可求得的值,再算出最小正周期.
【詳解】根據(jù)題意,函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
則在處取得最大值,則有,變形可得,
由題意最小正周期,,
當(dāng)時(shí),,最小正周期.故選:D
2.以下四個(gè)函數(shù)中,在上為減函數(shù),且以為周期的偶函數(shù)為(??????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)常見函數(shù)的奇偶性,單調(diào)性以及周期即可求解.
【詳解】對(duì)A,最小正周期為,且在上為增函數(shù),并為奇函數(shù),不滿足要求;
對(duì)B,在上為減函數(shù),且以為周期的偶函數(shù),符合要求;
對(duì)C,在上為增函數(shù),且為偶函數(shù),不符合要求;
對(duì)D,在上為減函數(shù),但是以為周期的偶函數(shù),不符合要求;
故選:B
3.的最小正周期是(?????)
A. B. C.2 D.3
【答案】A
【分析】化簡(jiǎn)可得,根據(jù)正弦函數(shù)的周期可得.
【詳解】因?yàn)椋?br />
因?yàn)榈淖钚≌芷跒?,所以的最小正周期為?br />
所以的最小正周期為.故選:A.
【題型十三】圖像求區(qū)間值域與最值
【典例分析】
已知函數(shù),現(xiàn)將的圖象向右平移個(gè)單位,再將所得圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)的圖象,則在的值域?yàn)椋????)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由函數(shù),根據(jù)函數(shù)圖象的平移變換與伸縮變換法則,可得到函數(shù),由,可得到,利用正弦函數(shù)的單調(diào)性即可求出結(jié)果.
【詳解】將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位,得到的圖象,再將所得圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來(lái)的倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù),
因?yàn)?,所以,所以?br />
所以在上的值域?yàn)椋蔬x:A.
【變式訓(xùn)練】
1.已知在區(qū)間上的最大值為,則(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先求出,再根據(jù)解方程即可.
【詳解】因?yàn)?,即?br />
又,所以,所以,
所以,.故選:A.
2.已知函數(shù)的最小正周期為,則函數(shù)在區(qū)間上的最大值和最小值分別是(????)
A.2和-2 B.2和0
C.2和-1 D.和
【答案】C
【分析】由最小正周期可求出的值,即可得函數(shù)的解析式,再利用已知條件中的取值范圍,求出的最大值和最小值.
【詳解】由題知,得,即函數(shù),
又∵,∴,即,,
故函數(shù)的最大值為2,最小值為-1.故選:.
3.函數(shù)在上的值域?yàn)椋????)
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根據(jù)正弦型函數(shù)的圖像和單調(diào)性即可求解.
【詳解】當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),即 時(shí),取最大值1,當(dāng),即 時(shí),取最小值大于 ,故值域?yàn)?
故選:C
分階培優(yōu)練
培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練
1.將函數(shù)的圖象上所有點(diǎn)向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,可得圖象的函數(shù)解析為(????)
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根據(jù)平移過程寫出解析式即可.
【詳解】由題設(shè),平移后的解析式為.
故選:B
2.要得到函數(shù)的圖像,只需將函數(shù)的圖像(????)
A.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度 B.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度
C.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度 D.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度
【答案】A
【分析】根據(jù)函數(shù)圖像的平移滿足“左加右減,上加下減”進(jìn)行求解即可.
【詳解】將函數(shù)向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度可得
.
故選:A.
3.將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位后與的圖象重合,則(??????)
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用三角函數(shù)的圖象變換可求得函數(shù)的解析式.
【詳解】由已知可得.
故選:C.
4.將函數(shù)的圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原來(lái)的3倍,縱坐標(biāo)保持不變,再將所得圖象向右平移個(gè)單位,得到函數(shù)的圖象,則的一個(gè)對(duì)稱中心是(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根據(jù)圖象變換,求出變換后的函數(shù)解析式,然后根據(jù)解析式求解中心.
【詳解】函數(shù)的圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的3倍得到圖象的解析式為:,再向右平移個(gè)單位得到圖象的解析式
當(dāng)時(shí),,所以是函數(shù)的一個(gè)對(duì)稱中心.
故選:B.
5.函數(shù)的圖象如圖所示,現(xiàn)將的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,所得圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式為(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根據(jù)圖像求出正弦型函數(shù)基本量,再由通過平移得解.
【詳解】由圖可知,過點(diǎn),解得,
將的圖像向右平移個(gè)單位
得到.
故選:D.
6.已知函數(shù)的最小正周期為,則函數(shù)在區(qū)間上的最大值和最小值分別是(????)
A.2和-2 B.2和0
C.2和-1 D.和
【答案】C
【分析】由最小正周期可求出的值,即可得函數(shù)的解析式,再利用已知條件中的取值范圍,求出的最大值和最小值.
【詳解】由題知,得,即函數(shù),
又∵,∴,即,
,
故函數(shù)的最大值為2,最小值為-1.
故選:.
7.為了得到函數(shù)的圖像,只需把函數(shù)圖像上所有點(diǎn)(????)
A.向左平行移動(dòng)個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所得各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的
B.向左平行移動(dòng)個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所得各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)到原來(lái)的2倍
C.向左平行移動(dòng)個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所得各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的
D.向右平行移動(dòng)個(gè)單位長(zhǎng)度,再把所得各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的
【答案】A
【分析】利用三角函數(shù)圖象變換規(guī)律求解即可
【詳解】將向左平移長(zhǎng)度單位,得到,再把所得的各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來(lái)的,可得的圖象,
故選:A
8.已知曲線,曲線的部分圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是(????)
A.將曲線先向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,再將各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原來(lái)的2倍得到
B.將曲線先向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,再將各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原來(lái)的倍得到
C.將曲線先向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,再將各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原來(lái)的2倍得
D.將曲線先向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,再將各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長(zhǎng)為原來(lái)的倍得到
【答案】A
【分析】先求對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式,從而可得兩者之間的變化過程.
【詳解】因?yàn)閳D象過,故,而,故,
又圖象在軸右側(cè)的第一個(gè)對(duì)稱中心為,故,
故,故.
將變化為, 可先把向右平移個(gè)單位,得到的圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)為,
然后,縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)擴(kuò)大為原來(lái)的2倍,則可得,
故選:A.
9.已知函數(shù),下列說法錯(cuò)誤的是(????)
A.的圖象的一個(gè)對(duì)稱中心為
B.的圖象的一條對(duì)稱軸為直線
C.在上單調(diào)遞增
D.函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度后得到的是一個(gè)奇函數(shù)的圖象
【答案】A
【分析】代入法驗(yàn)證A、B的正誤;應(yīng)用整體法求的遞增區(qū)間判斷C;根據(jù)圖象平移及正弦函數(shù)的性質(zhì)判斷D.
【詳解】對(duì)A:
∵,
∴不是的圖象的對(duì)稱中心,A錯(cuò)誤;
對(duì)B:
∵為最小值,
∴直線是的圖象的對(duì)稱軸,B正確;
對(duì)C:
令,則,
故的單調(diào)遞增區(qū)間為,
當(dāng)時(shí),在上單調(diào)遞增,C正確;
對(duì)D:
函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度后得到,是奇函數(shù),D正確;
故選:A.
10.將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,則平移后的圖象中與y軸最近的對(duì)稱中心的坐標(biāo)是(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到,再利用三角函數(shù)的圖象的對(duì)稱性,可得答案.
【詳解】函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,
所得函數(shù)圖象的解析式為,
令,得.
令k=0,則,
即平移后的圖象中與y軸最近的對(duì)稱中心的坐標(biāo)是.
故選:A
培優(yōu)第二階——能力提升練
1.把函數(shù) y=cos 的圖象適當(dāng)變換就可以得到y(tǒng)=sin(-3x)的圖象,這種變換可以是(????)
A.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度
B.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度
C.向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度
D.向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度
【答案】D
【分析】根據(jù)圖象變換的規(guī)則及三角公式先將變成,再提取系數(shù)3,由平移的規(guī)則研究即可.
【詳解】,
函數(shù)的圖象向左平移可以得到的圖象
故選:D.
2.將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度后,得到函數(shù)的圖象,則等于(????)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】向左平移得到,化簡(jiǎn)即得解.
【詳解】解:將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到,
又所以.
故選:B
3.已知函數(shù)(,,)的部分圖象如圖所示,將圖象上的所有點(diǎn)向左平移()個(gè)單位長(zhǎng)度,所得圖象關(guān)于直線對(duì)稱,則的最小值為(????).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根據(jù)圖象可得的周期,振幅和過,即可求出其解析式,然后可得平移后的解析式,然后根據(jù)對(duì)稱性求出答案即可.
【詳解】設(shè)的最小正周期為,由圖知,,
∴,∴,∴,
將代入,得,又,∴,∴,
將的圖象向左平移,所得函數(shù)的解析式為:
,
∵的圖象關(guān)于直線對(duì)稱,∴(),
∴(),∵,∴的最小值為,
故選:C.
4.若,對(duì)任意實(shí)數(shù),都有,記,則的值為(????)
A.0 B.-1 C. D.
【答案】A
【分析】先根據(jù)條件得到函數(shù)的對(duì)稱軸,從而有或1,因此可得,從而獲解.
【詳解】由,可知是的一條對(duì)稱軸,
∴或1,
∴,∴.
故選:A.
5.將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位,然后縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的倍,得到的圖象,下面所給四個(gè)結(jié)論中正確的是(????)
A.函數(shù)在上的最大值為
B.將函數(shù)的圖象向右平移個(gè)單位后得到的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱
C.點(diǎn)是函數(shù)圖象的一個(gè)對(duì)稱中心
D.函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù)
【答案】D
【分析】利用的圖象變換規(guī)律求出的解析式,再利用正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì),即可得出結(jié)論.
【詳解】由題意知,函數(shù)圖象向左平移個(gè)單位,得,
再將橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,得.
A:由,得,此時(shí)在
上單調(diào)遞減,所以.故A錯(cuò)誤;
B:將圖象向右平移個(gè)單位,得,
它不是奇函數(shù),圖象不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.故B錯(cuò)誤;
C:當(dāng)時(shí),,故點(diǎn)不是函數(shù)圖象的一個(gè)對(duì)稱中心,故C錯(cuò)誤;
D:由,得,此時(shí)在上為增函數(shù),故D正確.
故選:D
6.函數(shù)的圖像與直線在區(qū)間上恰有三個(gè)交點(diǎn),其橫坐標(biāo)分別為,,,則的取值范圍為____________________
【答案】
【分析】根據(jù)上,求解的范圍,結(jié)合三角函數(shù)的圖象,即可求解的取值范圍.
【詳解】解:由題意上,那么上,
則當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),;
且
如下為函數(shù)在上的圖象:
直線在與有三個(gè)交點(diǎn),則,
不妨設(shè),
根據(jù)三角函數(shù)的圖象及性質(zhì),可得,關(guān)于直線對(duì)稱,而,
那么,的取值范圍.故選答案為:.
7.已知函數(shù),下列說法中正確的有____________(寫出相應(yīng)的編號(hào))
①:將圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到的新函數(shù)為奇函數(shù)
②:函數(shù)在上的值域?yàn)?br />
③:函數(shù)在上單調(diào)遞減
④:,關(guān)于x的方程有兩個(gè)不等實(shí)根,則
【答案】④
【分析】根據(jù)函數(shù)的平移變換可得解析式,結(jié)合誘導(dǎo)公式化簡(jiǎn)即可判斷①;根據(jù)函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的單調(diào)性結(jié)合函數(shù)取值情況即可判斷②,③,④.
【詳解】解:將的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度得函數(shù),函數(shù)為偶函數(shù),故①錯(cuò)誤;
當(dāng),,,故②錯(cuò)誤;
當(dāng),,則當(dāng)時(shí)單調(diào)遞減,當(dāng)時(shí)單調(diào)遞增,故③錯(cuò)誤;
當(dāng),,則當(dāng)時(shí)單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí)單調(diào)遞減,又,
關(guān)于x的方程有兩個(gè)不等實(shí)根,則,故④正確.
故答案為:④.
8.如圖是函數(shù)的部分圖像,A是圖像的一個(gè)最高點(diǎn),D是圖像與y軸的交點(diǎn),B,C是圖象與x軸的交點(diǎn),且,的面積等于.則的解析式為__________.
【答案】
【分析】先由最大值得到,再由面積求得的長(zhǎng)度,即半個(gè)周期,從而求得,再代入點(diǎn)求得,由此得到的解析式.
【詳解】由圖像可知,的最大值為,又,所以,
因?yàn)榈拿娣e等于,所以,則,
所以,即,得,又,故,
將代入,得,即,
因?yàn)?,所以?br />
所以.
故答案為:.
9.已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,將的圖象向左平移個(gè)單位得到的圖象,若不等式在,上恒成立,則的取值范圍是 __.
【答案】
【分析】先根據(jù)圖象的變換規(guī)律求出的解析式,進(jìn)而求出在上的值域,再利用換元法,結(jié)合函數(shù)性質(zhì),求出最值解決問題.
【詳解】解:依題意有,
,
所以,所以,
由圖知,函數(shù)的最小正周期滿足:,
所以,則,令得,
所以,
所以,
當(dāng)時(shí),,
故,所以,
令,
原不等式即化為在,上恒成立,
令,該二次函數(shù)開口向上,要使上式恒成立,只需:
,解得,
故的范圍是.
故答案為:.
10.將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)的圖象,若,則的最小值是______.
【答案】
【分析】根據(jù)圖象的平移得到,利用列方程,解方程得到,然后根據(jù)即可得到的最小值.
【詳解】函數(shù)的圖象向左平移t個(gè)單位長(zhǎng)度,得到函數(shù)的圖象,又,所以,解得,因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),取最小值,.
故答案為:.
培優(yōu)第三階——培優(yōu)拔尖練
1.已知函數(shù)的部分圖像如圖所示,則滿足的最小正整數(shù)x的值為_______.
【答案】1
【分析】先根據(jù)圖像求得,再解求得最小正整數(shù)x.
【詳解】解:由題意得函數(shù)f(x)的最小正周期,
解得,所以.又,所以,
即,所以,解得.
由,得,所以,所以.
由,可得,則或,即或.① 由,可得,
解得,此時(shí)正整數(shù)x的最小值為2;② 由,
可得,解得,
此時(shí)正整數(shù)x的最小值為1.綜上所述,滿足條件的正整數(shù)x的最小值為1.故答案為:1.
2.已知函數(shù)f(x)=sin(2x+φ),其中φ為實(shí)數(shù),若對(duì)x∈R恒成立,且,要得到函數(shù)y=cos2x的圖象,需將函數(shù)y=f(x)的圖象沿x軸平行,則最短的平移距離為_________個(gè)單位.
【答案】
【分析】先根據(jù)題意得出函數(shù)的對(duì)稱軸,再利用函數(shù)的周期求出參數(shù),最后再根據(jù)圖象的平移求出結(jié)果即可.
【詳解】由可得為函數(shù)的一條對(duì)稱軸,
則函數(shù)的周期為,所以,,
所以也是函數(shù)的一條對(duì)稱軸,
,,∴處取最大值
,∴,
向右平移個(gè)單位變?yōu)椋藭r(shí)平移距離最小.
故答案為:.
3.將函數(shù)()的圖象向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度,得到曲線.若關(guān)于軸對(duì)稱,則的最小值是______.
【答案】##0.5
【分析】先利用二倍角公式和輔助角公式對(duì)函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)得,再利用圖像得平移得到曲線對(duì)應(yīng)得函數(shù)解析式為,根據(jù)關(guān)于軸對(duì)稱,令,解出即可得到結(jié)果.
【詳解】
設(shè)線所對(duì)應(yīng)的函數(shù)為,則
,的圖像關(guān)于軸對(duì)稱,,,
解得:,,的最小值是.故答案為:.
4.將函數(shù)的圖像先向右平移個(gè)單位,再將所得的圖像上每個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的倍,得到函數(shù)的圖像,則的一個(gè)可能取值是______.
【答案】(答案不唯一)
【分析】根據(jù)輔助角公式,結(jié)合平移變換得,,進(jìn)而可得答案.
【詳解】解:函數(shù)的圖像先向右平移個(gè)單位,得到的圖像,
再將所得的圖像上每個(gè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的倍,得到的圖像,
所以,,解得,
所以,的一個(gè)可能取值為.故答案為:
5.若函數(shù)的圖像向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度后所得函數(shù)圖像關(guān)于對(duì)稱,則的最小值為______.
【答案】
【分析】先求出平移后的解析式,得到對(duì)稱軸方程,把代入即可求解.
【詳解】將函數(shù)的圖像向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度后,得到函數(shù).
其對(duì)稱軸:,代入,得,解得:.
因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),.故答案為:.
6.已知函數(shù)圖像的兩條相鄰對(duì)稱軸之間的距離小于,且,則的最小值為___________.
【答案】13
【分析】先由對(duì)稱軸間的距離確定了,再利用得到,依次利用誘導(dǎo)公式與基本關(guān)系式求得、、的關(guān)于表達(dá)式,求出的值,進(jìn)而得到,即可得到結(jié)果.
【詳解】,,
因?yàn)閮蓷l相鄰對(duì)稱軸之間的距離小于,即,故,所以,
因?yàn)樵谔幦〉米畲笾?,所以,即?br />
所以,
所以,因?yàn)椋裕?br />
即,
所以,
所以,
又,
解得,又,所以,所以,又,
所以,解得,又,所以的最小值為13.
故答案為:13.
7.已知函數(shù),若且在區(qū)間上有最小值無(wú)最大值,則_______.
【答案】4或10##10或4
【分析】根據(jù)可求出f(x)的一條對(duì)稱軸,根據(jù)該對(duì)稱軸可求出ω的表達(dá)式和可能取值,結(jié)合y=sinx的圖像,根據(jù)在區(qū)間上有最小值無(wú)最大值判斷ω的取值范圍,從而判斷ω的取值.
【詳解】∵f(x)滿足,∴是f(x)的一條對(duì)稱軸,
∴,∴,k∈Z,
∵ω>0,∴.
當(dāng)時(shí),,
y=sinx圖像如圖:
要使在區(qū)間上有最小值無(wú)最大值,則:
或,
此時(shí)ω=4或10滿足條件;區(qū)間的長(zhǎng)度為:,當(dāng)時(shí),f(x)最小正周期,則f(x)在既有最大值也有最小值,故不滿足條件.
綜上,ω=4或10.故答案為:4或10.
8.已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,則滿足條件的最小正偶數(shù)x為___________.
【答案】4
【分析】先根據(jù)圖象求出函數(shù)的解析式,再求出的值,然后求解三角不等式可得最小正偶數(shù).
【詳解】由圖可知,即,所以;
由五點(diǎn)法可得,即;
所以.
因?yàn)?,?br />
所以由可得;
由,即,
∴或,
解得或,
令,可得或,
所以最小正偶數(shù)為4.
故答案為:4.
9.函數(shù),已知且對(duì)于任意的都有,若在上單調(diào),則的最大值為______.
【答案】5
【分析】根據(jù)已知條件,利用和建立起關(guān)于的等量關(guān)系,然后根據(jù)在上單調(diào),卡出的范圍,在前面的等量關(guān)系中選取合適的值即可.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù),,
所以,
所以,,
因?yàn)橛谌我獾亩加校裕?br />
所以,
所以,
所以
或,
所以或,
即(舍去),所以,
因?yàn)?,所以,即?br />
令,所以,在上單調(diào),
所以,所以,而,
當(dāng),,所以,函數(shù)在不單調(diào),舍去;
當(dāng),,舍去;
當(dāng),,所以,函數(shù)在不單調(diào),舍去;
當(dāng),,所以,函數(shù)在單調(diào),
所以的最大值為5.
故答案為:5.
10.已知直線與函數(shù)的圖象相交,若自左至右的三個(gè)相鄰交點(diǎn),,滿足,則實(shí)數(shù)______.
【答案】或##或
【分析】根據(jù)題意將條件轉(zhuǎn)化為直線與函數(shù)的圖象相交,由三角函數(shù)的周期性結(jié)合已知得出的長(zhǎng)并用和的橫坐標(biāo)之差表示,再結(jié)合和的中點(diǎn)函數(shù)值取最值即可求解.
【詳解】解:由題知,直線與與函數(shù)的圖象相交
等價(jià)于直線與函數(shù)的圖象相交設(shè),,
所以,又由得:即化簡(jiǎn)得:①
由題知點(diǎn)和點(diǎn)的中點(diǎn)坐標(biāo)為:當(dāng)直線與函數(shù)的交點(diǎn)在軸上方,則即,化簡(jiǎn)得:②
由①②聯(lián)立得:,所以即解得:
當(dāng)直線與函數(shù)的交點(diǎn)在軸下方,則
即,化簡(jiǎn)得:③由①③聯(lián)立得:,
所以即
解得:所以或故答案為:或.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是設(shè)坐標(biāo)之后列方程求出或者的整體,進(jìn)而求出,并且要討論交點(diǎn)在正弦型函數(shù)的下半部分和上半部分的情況.
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