
1.函數(shù)f(x)=-2tan eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6)))的定義域是( )
A. eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠\f(π,6)))))
B. eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠-\f(π,12)))))
C. eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠kπ+\f(π,6)(k∈Z)))))
D. eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠\f(kπ,2)+\f(π,6)(k∈Z)))))
2.已知f(x)=sin2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))- eq \f(1,2),則f(x)是( )
A.奇函數(shù)且最小正周期為π
B.偶函數(shù)且最小正周期為π
C.奇函數(shù)且最小正周期為2π
D.偶函數(shù)且最小正周期為2π
3.若函數(shù)y= eq \r(3)cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2ωx-\f(π,3)))(ω>0)兩對稱中心間的最小距離為 eq \f(π,2),則ω等于( )
A.1 B.2
C.3 D.4
4.(多選)對于函數(shù)f(x)=|sin x|+cs 2x,下列結(jié)論正確的是( )
A.f(x)的值域為 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(9,8)))
B.f(x)在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上單調(diào)遞增
C.f(x)的圖象不關(guān)于直線x= eq \f(π,4)對稱
D.π是f(x)的一個周期
5.已知函數(shù)f(x)=A sin (ωx+φ) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))在一個周期內(nèi)的簡圖如圖所示,則方程f(x)=m(m為常數(shù),且1<m<2)在[0,π]內(nèi)所有解的和為( )
A. eq \f(π,6) B. eq \f(π,3)
C. eq \f(π,2) D.π
6.請寫出一個最小正周期為π,且在(0,1)上單調(diào)遞增的函數(shù)f(x)=________.
7.已知函數(shù)f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+φ))(0≤φ≤π)在 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π))上單調(diào)遞減,則φ的取值范圍是________.
8.已知函數(shù)f(x)=sin (ωx+φ),如圖,A,B是直線y= eq \f(1,2)與曲線y=f(x)的兩個交點.若|AB|= eq \f(π,6),則f(π)=________.
9.已知函數(shù)f(x)= eq \r(3)cs x sin x+sin2x.
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期和單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)求函數(shù)f(x)在區(qū)間 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(2π,3),\f(π,6)))上的最大值和最小值.
10.已知函數(shù)f(x)=sin (ωx+φ) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ω>0,|φ|0)在區(qū)間[0,2π]有且僅有3個零點,則ω的取值范圍是________.
5.已知函數(shù)f(x)= eq \f(1,x-1)+3sin πx,求函數(shù)f(x)在[-1,3]上的所有零點的和.
6.已知函數(shù)f(x)=sin x+ eq \r(3)|cs x|,寫出函數(shù)f(x)的一個單調(diào)遞增區(qū)間;當x∈[0,a]時,函數(shù)f(x)的值域為[1,2],求a的取值范圍.
參考答案
【A級 基礎(chǔ)鞏固】
1.解析:由2x+ eq \f(π,6)≠kπ+ eq \f(π,2),k∈Z,得x≠ eq \f(kπ,2)+ eq \f(π,6)(k∈Z).
答案:D
2.解析:f(x)=sin2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,4)))- eq \f(1,2)= eq \f(1-cs\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,2))),2)- eq \f(1,2)= eq \f(1,2)sin 2x,故f(x)為奇函數(shù),且最小正周期為T= eq \f(2π,2)=π.
答案:A
3.解析:因為函數(shù)y= eq \r(3)cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2ωx-\f(π,3)))(ω>0)兩對稱中心間的最小距離為 eq \f(π,2),所以 eq \f(T,2)= eq \f(π,2),所以T=π,所以T= eq \f(2π,2ω)=π,解得ω=1.
答案:A
4.解析:f(x+π)=|sin (x+π)|+cs [2(x+π)]=|sin x|+cs 2x=f(x),
所以π是函數(shù)f(x)的一個周期,故D正確;
對于A,因為f(x)的一個周期為π,令x∈[0,π],此時sin x≥0,
所以f(x)=sin x+1-2sin2x,
令t=sinx,g(t)=-2t2+t+1=-2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(t-\f(1,4))) eq \s\up12(2)+ eq \f(9,8),t∈[0,1],可知其值域為 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(9,8))),故A正確;
對于B,由A可知,g(t)在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,4)))上單調(diào)遞增,在 eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,4),1))上單調(diào)遞減.
因為t=sin x,t∈[0,1],
所以f(x)在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))上不單調(diào),故B不正確;
對于C,因為f(0)=1,f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)))=0,
所以f(0)≠f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2))),
所以f(x)的圖象不關(guān)于直線x= eq \f(π,4)對稱,故C正確.
答案:ACD
5.解析:根據(jù)函數(shù)f(x)=A sin (ωx+φ) eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(A>0,ω>0,|φ|<\f(π,2)))在一個周期內(nèi)的簡圖,可得A=2,再把點(0,1)的坐標代入可得2sin φ=1,∴sin φ= eq \f(1,2),∴φ= eq \f(π,6)+2kπ,k∈Z或φ= eq \f(5π,6)+2kπ,k∈Z.又|φ|< eq \f(π,2),∴φ= eq \f(π,6).
根據(jù)五點作圖法可得ω· eq \f(5π,12)+ eq \f(π,6)=π,∴ω=2,
∴函數(shù)f(x)=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))).
易得它的一個頂點坐標為 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),2)),且f(π)=1,∴由圖象可得方程f(x)=m(m為常數(shù),且1<m<2)在[0,π]內(nèi)所有的解共有2個,且這2個解的和為2× eq \f(π,6)= eq \f(π,3).
答案:B
6.解析:根據(jù)函數(shù)最小正周期為π,可構(gòu)造正弦型、余弦型或者正切型函數(shù),再結(jié)合在(0,1)上單調(diào)遞增,構(gòu)造即可,
如f(x)=tan x滿足題意.
答案:tan x(答案不唯一)
7.解析:當x∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π))時, eq \f(1,2)x+φ∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(φ+\f(π,4),φ+\f(π,2))).
又函數(shù)f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)x+φ))(0≤φ≤π)在 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2),π))上單調(diào)遞減,
所以 eq \f(1,2)x+φ∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(φ+\f(π,4),φ+\f(π,2)))? eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(3π,2))),
所以 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(φ+\f(π,4)≥\f(π,2),,φ+\f(π,2)≤\f(3π,2),))解得 eq \f(π,4)≤φ≤π.
答案: eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,4),π))
8.解析:令sin (ωx+φ)= eq \f(1,2),得ωx+φ= eq \f(π,6)+2kπ,k∈Z或ωx+φ= eq \f(5π,6)+2kπ,k∈Z.
由題意可知, eq \f(\f(5π,6)+2kπ-φ,ω)- eq \f(\f(π,6)+2kπ-φ,ω)= eq \f(π,6),k∈Z,
則 eq \f(5π,6ω)- eq \f(π,6ω)= eq \f(π,6),∴ω=4,
∴f(x)=sin (4x+φ).又f(x)的圖象過 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3),0)),
∴f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3)))=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(8π,3)+φ))=0,結(jié)合五點作圖法得 eq \f(8π,3)+φ=2kπ,k∈Z,不妨取φ=- eq \f(2π,3),
∴f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4x-\f(2π,3))),
∴f(π)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(4π-\f(2π,3)))=- eq \f(\r(3),2).
答案:- eq \f(\r(3),2)
9.解:(1)f(x)= eq \r(3)csx sin x+sin2x= eq \f(\r(3),2)sin2x- eq \f(1,2)cs 2x+ eq \f(1,2)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))+ eq \f(1,2),
∴函數(shù)f(x)的最小正周期為 eq \f(2π,2)=π,
令- eq \f(π,2)+2kπ≤2x- eq \f(π,6)≤ eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,則- eq \f(π,6)+kπ≤x≤ eq \f(π,3)+kπ,k∈Z,
∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,6)+kπ,\f(π,3)+kπ)),k∈Z.
(2)∵x∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(2π,3),\f(π,6))),∴2x- eq \f(π,6)∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(3π,2),\f(π,6))),
則sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x-\f(π,6)))∈[-1,1],∴f(x)∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),\f(3,2))),
∴函數(shù)f(x)在區(qū)間 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(2π,3),\f(π,6)))上的最大值為 eq \f(3,2),最小值為- eq \f(1,2).
10.解:(1)選擇條件①②:
由條件①及已知得T= eq \f(2π,ω)=π,所以ω=2.
由條件②得f(0)=0,即sin φ=0,解得φ=kπ(k∈Z).
因為|φ|< eq \f(π,2),所以φ=0,所以f(x)=sin 2x.經(jīng)檢驗φ=0符合題意.
選擇條件①③:
由條件①及已知得T= eq \f(2π,ω)=π,所以ω=2.
由條件③得2× eq \f(π,4)+φ=kπ+ eq \f(π,2)(k∈Z),解得φ=kπ(k∈Z).
因為|φ|< eq \f(π,2),所以φ=0,所以f(x)=sin 2x.
選擇條件②③:
由條件②f(0)=0,即sin φ=0,解得φ=kπ(k∈Z).
因為|φ|< eq \f(π,2),所以φ=0.由條件③得ω× eq \f(π,4)=kπ+ eq \f(π,2)(k∈Z),
所以ω=4k+2(k∈Z),則f(x)的解析式不唯一,不合題意.
(2)由題意得g(x)=sin 2x+sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,3))),
化簡得g(x)= eq \f(3,2)sin 2x+ eq \f(\r(3),2)cs 2x= eq \r(3)sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(π,6))).因為0≤x≤ eq \f(π,4),所以 eq \f(π,6)≤2x+ eq \f(π,6)≤ eq \f(2π,3),
所以當2x+ eq \f(π,6)= eq \f(π,2),
即x= eq \f(π,6)時,g(x)取最大值 eq \r(3).
INCLUDEPICTURE "B組.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\大樣\\人教數(shù)學\\B組.TIF" \* MERGEFORMATINET 【B級 能力提升】
1.解析:∵f(x)=sin (ωx+φ)在區(qū)間 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(2π,3)))上單調(diào)遞增,且直線x= eq \f(π,6)和x= eq \f(2π,3)為函數(shù)y=f(x)的圖象的兩條相鄰對稱軸,
∴f(x)在x= eq \f(π,6)和x= eq \f(2π,3)處分別取得最小值和最大值,
∴ eq \f(T,2)= eq \f(2π,3)- eq \f(π,6)= eq \f(π,2),T=π,得|ω|=2,不妨取ω=2,
由f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3)))=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2×\f(2π,3)+φ))=1,得 eq \f(4π,3)+φ= eq \f(π,2)+2kπ,k∈Z,得φ=- eq \f(5π,6)+2kπ,k∈Z.取k=0,得φ=- eq \f(5π,6),從而f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5π,12)))=sin eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5π,12)))-\f(5π,6)))=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(5π,3)))= eq \f(\r(3),2).
答案:D
2.解析:因為f(x)的圖象關(guān)于點 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2π,3),0))對稱,所以sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4π,3)+φ))=0,即 eq \f(4π,3)+φ=kπ,k∈Z,故φ=kπ- eq \f(4π,3),k∈Z.結(jié)合0<φ<π,得φ= eq \f(2π,3),所以f(x)=sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(2π,3))).
對于A,令 eq \f(π,2)+2kπ≤2x+ eq \f(2π,3)≤ eq \f(3π,2)+2kπ,k∈Z,解得- eq \f(π,12)+kπ≤x≤ eq \f(5π,12)+kπ,k∈Z,故f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,12)+kπ,\f(5π,12)+kπ)),k∈Z.顯然 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(5π,12))) eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,12)+kπ,\f(5π,12)+kπ)),k∈Z,故A正確.對于B,f′(x)=2cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(2π,3))),令f′(x)=0,得2x+ eq \f(2π,3)=kπ+ eq \f(π,2),k∈Z,即x= eq \f(kπ,2)- eq \f(π,12),k∈Z.又因為x∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12),\f(11π,12))),所以x= eq \f(5π,12),故f(x)在區(qū)間 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,12),\f(11π,12)))只有一個極值點,故B錯誤.對于C,令2x+ eq \f(2π,3)= eq \f(π,2)+kπ,k∈Z,解得x=- eq \f(π,12)+ eq \f(kπ,2),k∈Z,令- eq \f(π,12)+ eq \f(kπ,2)= eq \f(7π,6)得k= eq \f(5,2)?Z,故C錯誤.對于D,結(jié)合B,令2cs eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2x+\f(2π,3)))=-1,得2x+ eq \f(2π,3)= eq \f(2π,3)+2kπ,k∈Z或2x+ eq \f(2π,3)= eq \f(4π,3)+2kπ,k∈Z,解得x=kπ,k∈Z或x= eq \f(π,3)+kπ,k∈Z,故其中一個切點為 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(\r(3),2))),則曲線y=f(x)在該點處的切線方程為y- eq \f(\r(3),2)=-x,即y= eq \f(\r(3),2)-x,故D正確.
答案:AD
3.解析:對于①,若f(3-x)=-f(x),則f(x)的圖象關(guān)于點 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2),0))中心對稱;
對于②,若f(x)=f(1-x),則f(x)的圖象關(guān)于直線x= eq \f(1,2)對稱;
設(shè)f(x)=2sin (ωx+φ),則T=4× eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)-\f(1,2)))=4,ω= eq \f(π,2).
又f(x)的圖象關(guān)于直線x= eq \f(1,2)對稱,且函數(shù)f(x)在 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))上單調(diào)遞減,
則 eq \f(ω,2)+φ= eq \f(3π,2)+2kπ,k∈Z,得φ= eq \f(5π,4)+2kπ,k∈Z,
所以可令f(x)=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)x+\f(5π,4))),答案不唯一.
答案:2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)x+\f(5π,4)))(答案不唯一)
4.解析:函數(shù)f(x)=cs ωx-1(ω>0)在區(qū)間[0,2π]上有且僅有3個零點等價于方程cs ωx=1(ω>0)在區(qū)間[0,2π]上有且僅有3個不等的實根.∵0≤x≤2π,∴0≤ωx≤2πω,∴4π≤2πω<6π,即2≤ω<3,∴ω的取值范圍為[2,3).
答案:[2,3)
5.解:令f(x)= eq \f(1,x-1)+3sin πx=0,
則 eq \f(1,x-1)=-3sin πx,
所以f(x)的零點就是函數(shù)y= eq \f(1,x-1)與函數(shù)y=-3sin πx圖象交點的橫坐標.
因為y= eq \f(1,x-1)的圖象關(guān)于點(1,0)對稱,函數(shù)y=-3sin πx的周期為2,其圖象關(guān)于點(1,0)對稱,兩函數(shù)圖象如圖所示,
共有4個交點,這4個點關(guān)于點(1,0)對稱,
所以其橫坐標的和為4,
所以函數(shù)f(x)在[-1,3]上的所有零點的和為4.
6.解:當x∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2)+2kπ,\f(π,2)+2kπ)),k∈Z時,
f(x)=sin x+ eq \r(3)cs x=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3))).
當x∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2)+2kπ,\f(3π,2)+2kπ)),k∈Z時,
f(x)=sin x- eq \r(3)cs x=2sin eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3))).
令- eq \f(π,2)≤x+ eq \f(π,3)≤ eq \f(π,2),則- eq \f(5π,6)≤x≤ eq \f(π,6),
所以函數(shù)f(x)的一個單調(diào)遞增區(qū)間為 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,6))).
f(x)= eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2sin \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,3))),0≤x≤\f(π,2),,2sin \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(π,3))),\f(π,2)<x≤\f(3π,2),))
則函數(shù)f(x)在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,6)))上單調(diào)遞增,在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(π,2)))上單調(diào)遞減,
則當x∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(π,2)))時,f(x)∈[1,2],且f(0)= eq \r(3),f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)))=1.
令- eq \f(π,2)≤x- eq \f(π,3)≤ eq \f(π,2),則- eq \f(π,6)≤x≤ eq \f(5π,6),
所以函數(shù)f(x)在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2),\f(5π,6)))上單調(diào)遞增,此時f(x)∈[1,2].
令 eq \f(π,2)≤x- eq \f(π,3)≤ eq \f(3π,2),則 eq \f(5π,6)≤x≤ eq \f(11π,6),
所以函數(shù)f(x)在 eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(5π,6),\f(3π,2)))上單調(diào)遞減,
當x∈ eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(5π,6),\f(3π,2)))時,令f(x)=1,則x= eq \f(7π,6).
因為當x∈[0,a]時,函數(shù)f(x)的值域為[1,2],
所以 eq \f(π,2)≤a≤ eq \f(7π,6).
故a的取值范圍是 eq \f(π,2)≤a≤ eq \f(7π,6).
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