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限时规范训练八 三角函数图象与性质
一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)
1.(2016·高考山东卷)函数f(x)=(sin x+cos x)(cos x-sin x)的最小正周期是( )
A. B.π
C. D.2π
解析:通解:选B.由题意得f(x)=3sin xcos x-sin2x+cos2x-sin xcos x=sin 2x+cos 2x=2sin.故该函数的最小正周期T==π.故选B.
优解:由题意得f(x)=2sin×2cos=
2sin.故该函数的最小正周期T==π.故选B.
2.(2017·高考全国卷Ⅰ)函数y=的部分图象大致为( )
解析:选C.令f(x)=,
∵f(1)=>0,f(π)==0,
∴排除选项A,D.
由1-cos x≠0得x≠2kπ(k∈Z),
故函数f(x)的定义域关于原点对称.
又∵f(-x)==-=-f(x),
∴f(x)为奇函数,其图象关于原点对称,∴排除选项B.故选C.
3.(2016·高考北京卷)将函数y=sin图象上的点P向左平移s(s>0)个单位长度得到点P′.若P′位于函数y=sin 2x的图象上,则( )
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A.t=,s的最小值为
B.t=,s的最小值为
C.t=,s的最小值为
D.t=,s的最小值为
解析:选A.因为点P在函数y=sin的图象上,所以t=sin=sin=.
又P′在函数y=sin 2x的图象上,所以=sin 2,则2=2kπ+或2=2kπ+,k∈Z,得s=-kπ+或s=-kπ-,k∈Z.又s>0,故s的最小值为.故选A.
4.(2017·高考天津卷)设函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π.若f=2,f=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则( )
A.ω=,φ= B.ω=,φ=-
C.ω=,φ=- D.ω=,φ=
解析:选A.∵f=2,f=0,且f(x)的最小正周期大于2π,
∴f(x)的最小正周期为4=3π,
∴ω==,∴f(x)=2sin.
∴2sin=2,得φ=2kπ+,k∈Z.
又|φ|<π,∴取k=0,得φ=.故选A.
5.设函数f(x)=3sin(x∈R)的图象为C,则下列表述正确的是( )
A.点是C的一个对称中心
B.直线x=是C的一条对称轴
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C.点是C的一个对称中心
D.直线x=是C的一条对称轴
解析:选D.令2x+=kπ,k∈Z得x=-+,k∈Z,
所以函数f(x)=3sin的对称中心为,k∈Z,排除A、C.令2x+=+kπ,k∈Z得x=+,k∈Z,所以函数f(x)=3sin的对称轴为x=+,k∈Z,排除B,故选D.
6.函数f(x)=Asin ωx(A>0,ω>0)的部分图象如图所示,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 019)的值为( )
A.2(+1) B.3
C.6 D.-
解析:选A.由函数图象可得,A=2,T=8,=8,ω=,
∴f(x)=2sinx,
∴f(1)=,f(2)=2,f(3)=,f(4)=0,f(5)=-,
f(6)=-2,f(7)=-,f(8)=0,
∴f(x)是周期为8的周期函数.
而2 019=8×252+3,
∴f(1)+f(2)+…+f(2 019)=f(2 017)+f(2 018)+f(2 019)=f(1)+f(2)+f(3)=+2+=2(+1).
二、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
7.函数y=sin x+cos x的单调递增区间是________.
解析:y=sin x+cos x=sin,x∈的单调递增区间为:2kπ-≤x+≤2kπ+,即2kπ-≤x≤2kπ+k∈Z与x∈的交集,所以单调递增区间为.
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答案:
8.已知函数f(x)=sin.若y=f(x-φ)是偶函数,则φ=________.
解析:利用偶函数定义求解.y=f(x-φ)=sin=sin是偶函数,所以-2φ+=+kπ,k∈Z,得φ=--,k∈Z.又0<φ<,所以k=-1,φ=.
答案:
9.将函数y=2sin(ω>0)的图象分别向左、向右各平移个单位长度后,所得的两个图象对称轴重合,则ω的最小值为________.
解析:将函数y=2sin,ω>0的图象向左平移个单位后得到图象的解析式为
y=2sin,ω>0,向右平移个单位后得到图象的解析式为y=2sin,ω>0.因为平移后的对称轴重合,所以ωx+=ωx-+kπ,k∈Z,化简得ω=2k,k∈Z,又ω>0,所以ω的最小值为2.
答案:2
三、解答题(本题共3小题,每小题12分,共36分)
10.已知函数f(x)=sin2x-sin2,x∈R.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)求f(x)在区间上的最大值和最小值.
解:(1)由已知,有
f(x)=-=
-cos 2x=sin 2x-cos 2x=sin.
所以,f(x)的最小正周期T==π.
(2)因为f(x)在区间上是减函数,在区间上是增函数,f=-
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,f=-,
f=.所以,f(x)在区间上的最大值为,最小值为-.
11.某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin(ωx+φ)在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:
ωx+φ
0
π
2π
x
Asin(ωx+φ)
0
5
-5
0
(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f(x)的解析式;
(2)将y=f(x)图象上所有点向左平行移动个单位长度,得到y=g(x)的图象,求y=g(x)的图象离原点O最近的对称中心.
解:(1)根据表中已知数据,解得A=5,ω=2,φ=-.数据补全如下表:
ωx+φ
0
π
2π
x
Asin(ωx+φ)
0
5
0
-5
0
且函数表达式为f(x)=5sin.
(2)由(1)知f(x)=5sin,
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因此g(x)=5sin=5sin.
因为y=sin x的对称中心为(kπ,0),k∈Z.令2x+=kπ,k∈Z,解得x=-,k∈Z.
即y=g(x)图象的对称中心为,k∈Z,其中离原点O最近的对称中心为.
12.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(x∈R,ω>0,0<φ<)的部分图象如图所示.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数g(x)=f-f的单调递增区间.
解:(1)由题图知,最小正周期T=2×=π,所以ω==2.
因为点在函数图象上,所以Asin=0,
即sin=0.
又0<φ<,所以<+φ<.
从而+φ=π,即φ=.
又点(0,1)在函数图象上,所以Asin=1,得A=2.
故f(x)=2sin.
(2)g(x)=2sin-2sin
=2sin 2x-2sin
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=2sin 2x-2
=sin 2x-cos 2x
=2sin.
由2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
所以函数g(x)的单调递增区间是,k∈Z.
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