
知識聚焦
考點聚焦
知識點1 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)
1、用五點法作正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的簡圖
(1)在正弦函數(shù)y=sin x,x∈[0,2π]的圖象中,五個關(guān)鍵點是:(0,0),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),1)),(π,0),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,2),-1)),(2π,0).
(2)在余弦函數(shù)y=cs x,x∈[0,2π]的圖象中,五個關(guān)鍵點是:(0,1),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),0)),(π,-1),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3π,2),0)),(2π,1).
2、正弦、余弦、正切函數(shù)的圖象與性質(zhì)
知識2 三角函數(shù)的定義域與值域
1、三角函數(shù)的定義域求法
求三角函數(shù)定義域?qū)嶋H上是構(gòu)造簡單的三角不等式(組),常借助三角函數(shù)圖象來求解.
【注意】解三角不等式時要注意周期,且k∈Z不可以忽略.
2、三角函數(shù)的值域求法
(1)正余弦型:形如y=Asin(ωx+φ)+b(或y=Acs(ωx+φ)+b),可先由定義域求得ωx+φ的范圍,然后,求得sin(ωx+φ)(或cs(ωx+φ))的范圍,最后求得最值
(2)二次型:形如y=asin2x+bsin x+c(a≠0),可利用換元思想,設(shè)t=sin x,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)y=at2+bt+c求最值,t的范圍需要根據(jù)定義域來確定.
(3)和差積換元型:形如sin xcs x±(sin x±cs x),利用sin x±cs x和sin xcs x的關(guān)系,通過換元法轉(zhuǎn)換成二次函數(shù)求值域問題
(4)分式型: = 1 \* GB3 ①分離常數(shù)法:通過分離常數(shù)法進行變形,再結(jié)合三角函數(shù)有界性求值域; = 2 \* GB3 ②判別式法
知識點3 三角函數(shù)的單調(diào)性問題
1、求三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
(1)代換法:就是將比較復(fù)雜的三角函數(shù)含自變量的代數(shù)式整體當(dāng)作一個角u(或t),利用基本三角函數(shù)的單調(diào)性列不等式求解;
(2)圖象法:畫出三角函數(shù)的正、余弦和正切曲線,結(jié)合圖象求它的單調(diào)區(qū)間
求解三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,若x的系數(shù)為負(fù),應(yīng)先化為正,同時切莫忽視函數(shù)自身的定義域.
2、已知單調(diào)性求參數(shù)的范圍
(1)子集法:求出原函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,由已知區(qū)間是所求某區(qū)間的子集,列不等式(組)求解;
(2)反子集法:由所給區(qū)間求出整體角的范圍,由該范圍是某相應(yīng)正、余弦函數(shù)的某個單調(diào)區(qū)間的子集,列不等式(組)求解;
(3)周期性法:由所給區(qū)間的兩個端點到其相應(yīng)對稱中心的距離不超過eq \f(1,4)周期列不等式(組)求解
知識點4 求ω取值范圍的常用解題思路
1、依托于三角函數(shù)的周期性
因為f(x)=Asin(ωx+φ)的最小正周期是T=2πω,所以ω=2πT,也就是說只要確定了周期T,就可以確定ω的取值.
2、利用三角函數(shù)的對稱性
(1)三角函數(shù)兩條相鄰對稱軸或兩個相鄰對稱中心之間的“水平間隔”為T2,相鄰的對稱軸和對稱中心之間的“水平間隔”為T4,也就是說,我們可以根據(jù)三角函數(shù)的對稱性來研究其周期性,進而可以研究ω的取值。
(2)三角函數(shù)的對稱軸比經(jīng)過圖象的最高點或最低點,函數(shù)的對稱中心就是其圖象與x軸的交點(零點),我們可以利用函數(shù)的最值、零點之間的“差距”來確定其周期,進而確定ω的取值.
3、結(jié)合三角函數(shù)的單調(diào)性
函數(shù)fx=Asin(ωx+φ)的每一“完整”單調(diào)區(qū)間的長度(即兩相鄰對稱軸的間距)恰好等于T2,據(jù)此可用來求ω的值或范圍。
反之,從函數(shù)變換的角度來看ω的大小變化決定了函數(shù)圖象的橫向伸縮,要使函數(shù)fx=Asin(ωx+φ)在指定區(qū)間上具有單調(diào)性,我們忘完可以通過調(diào)整周期長度來實現(xiàn),猶如通過彈簧的伸縮來抬舉三角函數(shù)在區(qū)間上的單調(diào)性和最值等。
考點剖析
考點1 三角函數(shù)的定義域問題
【例1】(2023·河北邢臺·高一邢臺市第二中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】令,可得.
當(dāng)時,函數(shù)單調(diào)遞增.
所以當(dāng)時,單調(diào)遞增.
故在上單調(diào)遞增.故選:A.
【變式1-1】(2023·浙江寧波·高一寧波市鄞州中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù)的定義域是,則函數(shù)的定義域是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因為函數(shù)的定義域是,
所以函數(shù)有意義需滿足,
解得,
故函數(shù)的定義域為,故選:B
【變式1-2】(2023·內(nèi)蒙古包頭·高一統(tǒng)考期末)函數(shù)的定義域是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由題意可得:,解得,
函數(shù)的定義域為.故選:A.
【變式1-3】(2023·全國·高一專題練習(xí))函數(shù)的定義域為 .
【答案】
【解析】要使函數(shù)有意義,
則,即.
在上滿足上述不等式的的取值范圍是.
又因為的周期為,
所以函數(shù)的定義域為.
【變式1-4】(2023·遼寧本溪·高一??计谥校┖瘮?shù)的定義域為 .
【答案】
【解析】由,得,,
在數(shù)軸上表示如圖所示,
所以.
考點2 求三角函數(shù)的值域(最值)
【例2】(2023·湖南長沙·高三長郡中學(xué)??茧A段練習(xí))函數(shù)的最大值與最小值之差為( )
A. B.0 C.2 D.
【答案】D
【解析】因為,所以,所以,
由的圖像與性質(zhì)知,
當(dāng)時,有最小值為,
當(dāng)時,有最大值為,所以最大值與最小值之差為,故選:D.
【變式2-1】(2023·江蘇·高一專題練習(xí))函數(shù)在的值域為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函數(shù),
令,,
因為,所以,
,對稱軸為,圖象開口向下,
當(dāng)時,取得最大值,,
當(dāng)時,取得最小值,,
所以在的值域為故選:B
【變式2-2】(2023·全國·高三專題練習(xí))函數(shù)的值域是 .
【答案】
【解析】由,可得,
當(dāng)時等式不成立,∴,則有,
∵,∴,,或,
∴函數(shù)的值域是.
【變式2-3】(2023·湖南長沙·高一雅禮中學(xué)??茧A段練習(xí))已知為鈍角,則的最大值為 .
【答案】
【解析】為鈍角,,
,
當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立,
故的最大值為.
【變式2-4】(2023·江蘇揚州·高一揚州大學(xué)附屬中學(xué)??茧A段練習(xí))已知.
(1)若,求在上的值域;
(2)若,求的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由題意可知,
令,當(dāng)時,
由在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,則,
令,
由在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
則,,所以.
(2)由(1)可知:,
令,則,
令,
由在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
則.
考點3 由三角函數(shù)的值域求參
【例3】(2023·安徽阜陽·高一阜南實驗中學(xué)校考階段練習(xí))已知函數(shù)的值域是,則實數(shù)的值等于( )
A.2 B.-2 C. D.
【答案】C
【解析】當(dāng)時,由,得,
因為的值域為,所以,解得,
當(dāng)時,顯然不符合題意;
當(dāng),由,得,
因為的值域為,所以,解得,故選:C
【變式3-1】(2023·四川成都·玉林中學(xué)??寄M預(yù)測)當(dāng)時,函數(shù)的值域是,則m的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解法一:由題意,畫出函數(shù)的圖象,由,可知,
因為且,
要使的值域是,只要,即;
解法二:由題,可知,
由的圖象性質(zhì)知,要使的值域是,
則,解之得.故選:D.
【變式3-2】(2023·四川成都·玉林中學(xué)校考模擬預(yù)測)函數(shù)的最小正周期為,其圖象關(guān)于點對稱,且當(dāng)時,的值域是,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因為函數(shù)的最小正周期為,
則,所以,,
又因為函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱,
則,解得,
因為,故,故,
當(dāng)時,,
且函數(shù)在上的值域為,
所以,,解得,故選:D.
【變式3-3】(2023·天津河?xùn)|·高三??茧A段練習(xí))函數(shù),函數(shù)的值域為,則 .
【答案】
【解析】當(dāng)時,,正弦函數(shù)在上遞增,在上遞減,
于是函數(shù)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
因此,即函數(shù)的值域為,所以.
【變式3-4】(2023·北京海淀·高一北大附中??计谥校┮阎?dāng),時,的取值范圍為,則的一個取值為 .
【答案】2(答案不唯一)
【解析】由題設(shè),,又的取值范圍為,
所以區(qū)間內(nèi)至少含最大、最小值各一個,
當(dāng),則,取不到最小值;
當(dāng),則,取不到最大值;
當(dāng),則,可同時取到最大、最小值.
考點4 求三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間
【例4】(2023·北京·高一北京市第一六一中學(xué)??计谥校┖瘮?shù)的一個單調(diào)遞減區(qū)間是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由的圖象與性質(zhì),的單調(diào)減區(qū)間為,,
所以D符合題意,故選:D.
【變式4-1】(2023·浙江溫州·高一溫州市第五十一中學(xué)校考階段練習(xí))已知函數(shù),則的單調(diào)遞增區(qū)間是( )
A. B. C., D.,
【答案】D
【解析】,可化為,
故單調(diào)增區(qū)間滿足:,,解得,.
令,,令,,
,所以的單調(diào)遞增區(qū)間是,.故選:D
【變式4-2】(2023·廣東江門·高一鶴山市第一中學(xué)??计谀┖瘮?shù)的單調(diào)遞減區(qū)間是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間,即函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間,
令,,解得,,
所以原函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,.故選:.
【變式4-3】(2023·重慶·高一校聯(lián)考期末)函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令,所以,
當(dāng),由于,故D正確,ABC均錯誤,故選:D
【變式4-4】(2023·高一單元測試)函數(shù)的單調(diào)區(qū)間是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因為,
令,,解得,,
所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為.故選:D.
考點5 由三角函數(shù)的單調(diào)性求參
【例5】(2023·河北滄州·高一校聯(lián)考階段練習(xí))(多選)已知函數(shù),若在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,則的可能取值是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】因為,故,
由函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,
故,所以.故選:BC.
【變式5-1】(2023·山東煙臺·統(tǒng)考二模)已知函數(shù)在上單調(diào)遞增,則的取值范圍為( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,所以,
又,所以,且函數(shù)在上單調(diào)遞增,
所以,解得,即的取值范圍為.故選:D
【變式5-2】(2023·河南南陽·高一南陽中學(xué)校考階段練習(xí))(多選)若函數(shù)與函數(shù)在上的單調(diào)性相同,則的一個值為( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】因為,所以,
所以根據(jù)余弦函數(shù)的性質(zhì)可得函數(shù)在上的單調(diào)遞減,
由于函數(shù)與函數(shù)在上的單調(diào)性相同,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,
所以解得,
當(dāng)時,,B滿足,
當(dāng)時,,C滿足,故選:BC.
【變式5-3】(2023·河北衡水·高一??茧A段練習(xí))函數(shù)在上的最大值為,最小值為,則( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因為,所以,所以,
因為函數(shù)在上的最大值為,最小值為,
所以,即,所以
令,,因為在上單調(diào)遞增,
在定義域內(nèi)單調(diào)遞增,由“復(fù)合函數(shù)”的單調(diào)性知,
函數(shù)在上單調(diào)遞增,
所以,解得:,
,解得:,
因為,則,所以,解得:.
故.故選:D.
【變式5-4】(2023·北京豐臺·高一統(tǒng)考期末)若函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,則常數(shù)的一個取值為 .
【答案】(答案不唯一)
【解析】由函數(shù)的圖象與性質(zhì),可得函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
當(dāng)時,
可得,
此時函數(shù)滿足在區(qū)間上單調(diào)遞增,
當(dāng)時,,所以常數(shù)的一個取值可以為.
考點6 三角函數(shù)的奇偶性
【例6】(2023·山東煙臺·高一??计谀┫铝泻瘮?shù)為奇函數(shù)的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,定義域關(guān)于原點對稱,
則,所以是偶函數(shù),故A錯誤;
由,定義域關(guān)于原點對稱,
則,所以是偶函數(shù),故B錯誤;
由,定義域關(guān)于原點對稱,
則,所以是奇函數(shù),故C正確;
由,定義域關(guān)于原點對稱,
則,且,
所以非奇非偶,故D錯誤.故選:C
【變式6-1】(2023·湖南株洲·高一??茧A段練習(xí))下列函數(shù)是偶函數(shù)的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A選項,的定義域為R,且,
故為奇函數(shù),A錯誤;
B選項,的定義域為R,且,
故為奇函數(shù),B錯誤;
C選項,的定義域為R,且,
故為偶函數(shù),C正確;
D選項,的定義域為R,且,
故不是偶函數(shù),D錯誤.故選:C
【變式6-2】(2023·全國·高一專題練習(xí))判斷下列函數(shù)的奇偶性:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)偶函數(shù);(2)奇函數(shù);(3)非奇非偶函數(shù)
【解析】(1)的定義域為R,,
因為,所以為偶函數(shù).
(2)由得,
解得定義域為,關(guān)于原點對稱,
又
,
所以為奇函數(shù).
(3)由,即,解得,
所以,定義域不關(guān)于原點對稱,
所以,該函數(shù)既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù).
【變式6-3】(2022·新疆烏魯木齊·高一新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)校考期末)已知函數(shù)是偶函數(shù),則的值為( )
A. B.1 C.1或 D.
【答案】A
【解析】因為函數(shù)是偶函數(shù),
所以,則,
所以.故選:A.
【變式6-4】(2023·福建寧德·高一校考期末)(多選)設(shè)函數(shù),若,函數(shù)是偶函數(shù),則的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】依題的,又其為偶函數(shù),
則圖像關(guān)于軸對稱,則,得,
又,則或.故選:AC
考點7 三角函數(shù)的周期性
【例7】(2023·全國·高一專題練習(xí))求下列函數(shù)的周期.
(1); (2);
(3); (4)
【答案】(1);(2);(3);(4)
【解析】(1)因為,
由周期函數(shù)的定義得,的周期為,
所以函數(shù)的周期為.
(2)因為,
由周期函數(shù)的定義得,的周期為,
所以函數(shù)的周期為.
(3)因為,
由周期函數(shù)的定義得,的周期為,
所以函數(shù)的周期為.
(4)因為,
由周期函數(shù)的定義得,的周期為,
所以函數(shù)的周期為.
【變式7-1】(2023·全國·高一專題練習(xí))下列函數(shù)中是奇函數(shù),且最小正周期是的函數(shù)是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】對選項A:,函數(shù)定義域為,
,函數(shù)為偶函數(shù),排除;
對選項B:,函數(shù)定義域為,
,函數(shù)為偶函數(shù),排除;
對選項C:,函數(shù)定義域為,
,函數(shù)為偶函數(shù),排除;
對選項D:,函數(shù)定義域為,
,函數(shù)為奇函數(shù),,滿足條件;故選:D.
【變式7-2】(2023·河南開封·高一??茧A段練習(xí))下列函數(shù)中,以為周期的奇函數(shù)是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】對于A,,,函數(shù)的定義為,
,
所以以為周期的偶函數(shù),故A錯誤;
對于B,,,函數(shù)的定義為,,所以以為周期的奇函數(shù),故B正確;
對于C,,,函數(shù)的定義為,,
所以以為周期的奇函數(shù),故C錯誤;
對于D,函數(shù)的定義為,,
所以為偶函數(shù),故D錯誤.故選:B.
【變式7-3】(2023·全國·高一專題練習(xí))函數(shù)的周期為 .
【答案】
【解析】由題意得的周期為,所以的周期為.
【變式7-4】(2023·全國·高一專題練習(xí))若,則 .
【答案】0
【解析】因為的周期,
且,,,則,
因為,所以.
考點8 三角函數(shù)的對稱性
【例8】(2023·河南省直轄縣級單位·高一??茧A段練習(xí))函數(shù)的( )
A.圖象關(guān)于x軸對稱 B.圖象關(guān)于y軸對稱 C.圖象關(guān)于原點對稱 D.以上都不對
【答案】C
【解析】由題意:,,
設(shè),,
所以為奇函數(shù),由奇函數(shù)性質(zhì)得其圖象關(guān)于原點對稱,故C項正確.故選:C.
【變式8-1】(2023·四川成都·高一期末)函數(shù)的圖象的一條對稱軸是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】時,不是對稱軸;
時,不是對稱軸;
時,是對稱軸;
時,不是對稱軸;故選:C
【變式8-2】(2023·河北唐山·高一期末)(多選)函數(shù)的圖象為M,則下列結(jié)論正確的是( )
A.圖象M關(guān)于直線對稱 B.圖象M關(guān)于點對稱
C.在區(qū)間單增 D.圖象M關(guān)于點對稱
【答案】AB
【解析】對于A,將代入中,得,
即此時取到最大值,故圖象M關(guān)于直線對稱,A正確;
對于B,將代入中,得,
則圖象M關(guān)于點對稱,B正確;
對于C,時,,由于在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減,即在上不單調(diào),
故在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
故在區(qū)間上不單調(diào),C錯誤;
對于D,將代入中,得,
則圖象M不關(guān)于點對稱,D錯誤;故選:AB
【變式8-3】(2023·北京·高一北京市十一學(xué)校??计谀┖瘮?shù)的對稱中心為 .
【答案】,.
【解析】令,解得
故函數(shù)的對稱中心為,.
【變式8-4】(2023·河北邢臺·高一邢臺市第二中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))已知函數(shù)的圖象關(guān)于原點中心對稱,則的最小值為 .
【答案】
【解析】因為的圖象關(guān)于原點中心對稱,
所以,又,故的最小值為.
考點9 三角函數(shù)的識圖問題
【例9】(2023·江蘇淮安·高一統(tǒng)考期末)我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚先生曾說:“數(shù)缺形時少直觀,形缺數(shù)時難入微,數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休.”在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和研究中,常用函數(shù)的圖象來研究函數(shù)性質(zhì),也常用函數(shù)解析式來琢磨函數(shù)的圖象特征,函數(shù)的部分圖象大致為( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】的定義域為R,且,
故為奇函數(shù),關(guān)于原點對稱,CD錯誤;
當(dāng)時,,故,A正確,B錯誤;故選:A
【變式9-1】(2023·遼寧·高一校聯(lián)考階段練習(xí))華羅庚說:“數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微,數(shù)形結(jié)合百般好,隔離分家萬事休.”所以研究函數(shù)時往往要作圖,那么函數(shù)的部分圖像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因為,所以ACD錯誤.故選:B
【變式9-2】(2023·福建漳州·高一統(tǒng)考期末)函數(shù)的部分圖象大致為( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因為,
所以,所以為偶函數(shù),故排除BD;
當(dāng)時,,,則,故排除C.故選:A.
【變式9-3】(2023·全國·高三校聯(lián)考期末)函數(shù)的部分圖象大致為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】的定義域為,關(guān)于原點對稱,
因為,所以為奇函數(shù),故排除C,D,
又,所以排除B,故選:A
【變式9-4】(2023·重慶·高一重慶市第七中學(xué)校??计谀┮阎瘮?shù),則在上的大致圖像是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由題意可知,,
即函數(shù)為上的奇函數(shù),所以其圖象關(guān)于原點對稱,排除AB;
不妨取,則,排除D,故選:C
考點10 比較三角函數(shù)值的大小
【例10】(2023·湖南株洲·高一株洲二中??茧A段練習(xí))若,,,則a,b,c為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由于,故,而,故,
又,即,故選:B
【變式10-1】(2023·河南駐馬店·高一校聯(lián)考期中)設(shè),,,則下列結(jié)論成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,又,且在上遞增,
∴,而,所以,∴.故選:B.
【變式10-2】(2023·江西九江·高一統(tǒng)考期末)已知,,,則,,的大小關(guān)系為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因為,,所以,
,所以,
,所以.故選:D
【變式10-3】(2023·遼寧遼陽·高一統(tǒng)考期末)已知,則( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,
因為,
又因在上單調(diào)遞增,所以,
又,在上單調(diào)遞增,所以,所以.故選:A
【變式10-4】(2023·四川綿陽·高一江油中學(xué)校考期中)下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A選項:因為在上單調(diào)遞增,且,
所以有,故A錯誤;
B選項:因為在上單調(diào)遞增,且,
所以有,故B錯誤;
C選項:在上單調(diào)遞減,且,
所以有,故C錯誤.
D選項:因為在上單調(diào)遞增,且,
所以,
由在上單調(diào)遞增,且,
所以,所以,故選:D.
考點11 三角函數(shù)中ω的范圍
【例11】(2023·吉林白山·高一統(tǒng)考期末)(多選)若在上僅有一個最值,且為最大值,則的值可能為( )
A. B.1 C. D.
【答案】BD
【解析】因為,所以,
所以由題意得,Z,解得,Z,
為負(fù)整數(shù)時,的范圍時小于零的,與已知不符.
時,;時,.
因為,故A不正確;由題可知BD正確,C不正確.故選:BD.
【變式11-1】(2023·湖北黃岡·高一??计谀┮阎瘮?shù),其中.若在區(qū)間上單調(diào)遞增,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,
∵函數(shù)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,∴,∴,
∵,∴,
若在區(qū)間上單調(diào)遞增,則,,解得,
當(dāng)時,,又因為,∴.故選:A
【變式11-2】(2023·重慶·高一重慶十八中??茧A段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,且在區(qū)間上只取得一次最大值,則的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因為函數(shù)在上單調(diào)遞增,
由,,
所以且,解得且,所以;
又因為在區(qū)間上只取得一次最大值,
即時,;
所以,解得;
綜上,,即的取值范圍是.故選:D.
【變式11-3】(2023·江蘇徐州·高三??茧A段練習(xí))已知,若函數(shù)的圖象關(guān)于對稱,且函數(shù)在上單調(diào),則的值為( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【解析】由函數(shù),
因為函數(shù)的圖象關(guān)于對稱,可得,
解得,解得,
又因為在上單調(diào),所以,
則滿足,即,解得,
當(dāng)時,可得,滿足條件;當(dāng)時,可得,不滿足條件,所以.故選:D.
【變式11-4】(2023·安徽安慶·高三懷寧縣新安中學(xué)??茧A段練習(xí))已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,且在區(qū)間上有且僅有一個解,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令,解得,,
而函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,
所以,解得,
當(dāng)時,,
因為在區(qū)間上有且僅有一個解,
所以,解得.
綜上所述,的取值范圍是.故選:D.
考點12 三角函數(shù)的零點問題
【例12】(2023·吉林·高一吉林一中??计谀┮阎瘮?shù)的圖象過點,若在內(nèi)有4個零點,則a的取值范圍為 .
【答案】
【解析】由題意知,函數(shù)的圖象過點,所以,解得,
因為,所以,所以,
當(dāng)時,可得,
因為在內(nèi)有4個零點,結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)可得,
所以,即實數(shù)a的取值范圍是.
【變式12-1】(2023·廣東惠州·高一惠州一中校考階段練習(xí))函數(shù)在區(qū)間上有兩個零點,則實數(shù)的取值范圍為 .
【答案】
【解析】由在上有兩個零點,
則在上有兩個實數(shù)根,所以,,
又因為,所以在上有兩個不同的實數(shù)根,則.
【變式12-2】(2023·福建莆田·高一??茧A段練習(xí))已知函數(shù),若a,b,c互不相等,且,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】作出函數(shù)的圖象如圖,
不妨設(shè),且,
則函數(shù)與直線的三個交點從左到右依次為:,,,
點與在上,,
則與關(guān)于直線對稱,則,
若,解得,所以,
所以,即.故選:C.
【變式12-3】(2023·河南鄭州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)已知函數(shù),若方程在上恰有5個不同實根,則m的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因為函數(shù),
當(dāng)時,方程可化為,
解得,則當(dāng)時,,
當(dāng)時,方程可化為,解得,
則當(dāng)時,
因為根據(jù)方程在上恰有5個不同實根,
所以這5個不同實根為,則,故選:D.
【變式12-4】(2023·廣東深圳·高一??茧A段練習(xí))已知函數(shù),若函數(shù)在有6個不同零點,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】當(dāng)時,,
當(dāng)時,,,
畫出函數(shù)圖像,如圖所示:
函數(shù)在有6個不同零點有以下四種可能:
①方程有兩個不同的實根和且方程有兩個根,
且方程有四個不同的實根,
由函數(shù)的圖像知,且,令,
則需,解得;
②方程有兩個不同的實根和且方程有零個根,
且方程有六個不同的實根,
函數(shù)的圖像知,且,
由于,則需,解得;
③方程有兩個不同的實根和且方程有1個根,
且方程有5個實根成立,則需,此時無解;
④方程有且只有1個根且方程有6個根,
計算得或,或,不合題意;
綜上所述:或.故選:A.
過關(guān)檢測
1.(2023·全國·高一專題練習(xí))下列函數(shù)中,偶函數(shù)是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】對于A,,所以為奇函數(shù),故A不正確;
對于B,,所以為奇函數(shù),故B不正確;
對于C, ,所以為奇函數(shù),故C不正確;
對于D, ,所以為偶函數(shù),故D正確.故選:D.
2.(2023·甘肅定西·高一統(tǒng)考期末)函數(shù)的定義域為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由題知,即,解得,
故函數(shù)的定義域為.故選:B
3.(2023·河北邯鄲·高一磁縣第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))下列函數(shù)中,既是偶函數(shù)又在上單調(diào)遞減的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】對于A選項,定義域為R,將代入得,即為偶函數(shù),
而在上單調(diào)遞增,不符合題意;
對于B選項,定義域為R,將代入得,即為奇函數(shù),不符合題意;
對于C選項,定義域為,
將代入得,即為偶函數(shù),
當(dāng)時,為對勾函數(shù),
在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,不符合題意;
對于D選項,定義域為R,將代入得,即為偶函數(shù),
而在上單調(diào)遞減,所以在上單調(diào)遞減,即D符合題意.故選:D.
4.(2022·安徽宣城·統(tǒng)考二模)已知,,,則a,b,c的大小關(guān)系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因為在上為減函數(shù),且,
所以,所以,即,
因為在上為減函數(shù),且,
所以,所以,即,
因為在上為增函數(shù),且,
所以,所以,即,所以,故選:A
5.(2023·貴州黔西·高一??茧A段練習(xí))已知函數(shù)是偶函數(shù),則的值為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因為是偶函數(shù),
所以,即,
又,所以.故選:C.
6.(2023·福建福州·高一校聯(lián)考期中)函數(shù)在的圖象大致為( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】, ,定義域關(guān)于原點對稱,
,
是奇函數(shù),排除A;
當(dāng)時,,排除C;
當(dāng)時,中,
故,排除B.故選:D
7.(2023·江蘇·高一校聯(lián)考階段練習(xí))已知,則函數(shù)的最大值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,
設(shè),則的開口向下,對稱軸,
所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,
所以,也即的最大值為.故選:A
8.(2023·廣東深圳·高一深圳大學(xué)附屬中學(xué)??计谀┮阎瘮?shù),對于任意的,方程恰有一個實數(shù)根,則m的取值范圍為( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】對于任意的,恰有一個實數(shù)根,
等價于函數(shù)與有1個交點,
因為,所以,
當(dāng)時,,
畫出函數(shù)的圖象如下:
要想滿足要求,則,解得,故選:D
9.(2023·湖南長沙·高一雅禮中學(xué)??茧A段練習(xí))(多選)已知函數(shù),則( )
A.函數(shù)的最小正周期為 B.的圖象關(guān)于直線對稱
C.的圖象關(guān)于點對稱 D.在區(qū)間上有兩個零點
【答案】ABD
【解析】對于A:,A正確;
對于B:,B正確;
對于C:,C錯誤;
對于D:當(dāng)時,,函數(shù)在上有兩個零點,
故在區(qū)間上有兩個零點,D正確.故選:ABD.
10.(2023·福建廈門·高一廈門第二中學(xué)??茧A段練習(xí))(多選)關(guān)于函數(shù)的敘述正確的是( )
A.是偶函數(shù) B.在區(qū)間單調(diào)遞減
C.在有4個零點 D.是的一個周期
【答案】AB
【解析】A.因為的定義域為,
又,∴是偶函數(shù),故A正確;
B.當(dāng)時,,在單調(diào)遞減,故B正確;
C.當(dāng)時,令,得或,
又在上為偶函數(shù),∴在上的根為,0,,有3個零點,故C錯誤;
D. ,
所以不是的一個周期,故D錯誤.故選:AB.
11.(2023·江蘇·高一專題練習(xí))函數(shù)的值域為 .
【答案】
【解析】令,
因為,即,所以由正切函數(shù)的圖象可知,
所以原函數(shù)可化為,,
又因為二次函數(shù)的圖象開口向上,對稱軸方程為,
所以當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
所以的值域為.
12.(2023·廣東佛山·高一九江中學(xué)??茧A段練習(xí))若函數(shù)的圖像在上恰好有一個點的縱坐標(biāo)為1,則實數(shù)的值可以是 .
【答案】(區(qū)間上的任何一個值都滿足)
【解析】由于,所以
故,所以.
故答案為:(區(qū)間上的任何一個值都滿足)
13.(2023·遼寧丹東·高一??计谥校┮阎瘮?shù)滿足條件:的最小正周期為,且,則函數(shù)的解析式是 .
【答案】或
【解析】由題意,則,
又,即的圖象關(guān)于直線對稱,
所以,則,
當(dāng)為偶數(shù)時,則,
當(dāng)為奇數(shù)時,則.
14.(2023·重慶·高一重慶十八中??茧A段練習(xí))已知函數(shù).
(1)求函數(shù)在上的單調(diào)遞減區(qū)間;
(2)若在區(qū)間上恰有兩個零點,,求的值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)對于,
令,解得,
因為,當(dāng)時,;當(dāng)時,;
所以在上的單調(diào)遞減區(qū)間為.
(2)因為在區(qū)間上恰有2個零點,
所以在有兩個根,
令,解得,
所以當(dāng)時,函數(shù)圖像的對稱軸為,
所以,則,
又,則,
所以.
15.(2023·江蘇揚州·高一江蘇省邗江中學(xué)??茧A段練習(xí))已知,對任意都有,
(1)求的值;
(2)若存在,使等式成立,求實數(shù)的取值范圍;
(3)若對任意都有恒成立,求實數(shù)的取值范圍.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】(1)因為對任意都有,所以是的對稱軸,
可得,即,,解得,,
又,.
(2)由(1)知,,
當(dāng)時,,則,
令,則,
存在,使成立,
即存在,使,則存在,使成立,
令,,
任取,則,
當(dāng)時,,,
則,即,所以在上單調(diào)遞減,
當(dāng)時,,,
則,即,所以在上單調(diào)遞增,
則時,,或2時,,
即,所以,
所以實數(shù)的取值范圍為.
(3)即,
化簡整理得,,對任意恒成立,
令,,則恒成立,
即,對任意恒成立,
又,
當(dāng)且僅當(dāng)即時等號成立,
,所以實數(shù)的取值范圍為.圖象
定義域
值域
[-1,1]
[-1,1]
最值
時,
時,
時,
時,
周期性
奇偶性
奇
偶
奇
單調(diào)性
在上單調(diào)遞增
在上單調(diào)遞減
在上單調(diào)遞增
在上單調(diào)遞減
在上單調(diào)遞增
對稱性
對稱軸方程:
對稱中心
對稱軸方程:
對稱中心
對稱中心
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