2025年高考数学一轮复习讲义(新高考专用)专题24三角函数的图象与性质(原卷版+解析)_第1页
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文档简介

专题24三角函数的图象与性质(新高考专用)目录目录【知识梳理】 2【真题自测】 3【考点突破】 5【考点1】三角函数的定义域和值域 5【考点2】三角函数的周期性、奇偶性、对称性 7【考点3】三角函数的单调性 8【分层检测】 10【基础篇】 10【能力篇】 12【培优篇】 13考试要求:1.能画出三角函数的图象.2.了解三角函数的周期性、奇偶性、最大(小)值.3.借助图象理解正弦函数、余弦函数、正切函数的性质.知识梳理知识梳理1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(1)正弦函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),1)),(π,0),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),-1)),(2π,0).(2)余弦函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),0)),(π,-1),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),0)),(2π,1).2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k∈Z)函数y=sinxy=cosxy=tanx图象定义域RR{xeq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x∈R,且))x≠kπ+eq\f(π,2)}值域[-1,1][-1,1]R最小正周期2π2ππ奇偶性奇函数偶函数奇函数递增区间eq\b\lc\[(\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(π,2),))eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,2)))[2kπ-π,2kπ]eq\b\lc\((\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),))eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,2)))递减区间eq\b\lc\[(\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,2),))eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(3π,2)))[2kπ,2kπ+π]无对称中心(kπ,0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,2),0))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(kπ,2),0))对称轴方程x=kπ+eq\f(π,2)x=kπ无1.正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是eq\f(1,4)个周期.正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.2.三角函数中奇函数一般可化为y=Asinωx或y=Atanωx的形式,偶函数一般可化为y=Acosωx+b的形式.3.对于y=tanx不能认为其在定义域上为增函数,而是在每个区间eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),kπ+\f(π,2)))(k∈Z)内为增函数.真题自测真题自测一、单选题1.(2023·全国·高考真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为(

)A.1 B.2 C.3 D.42.(2023·全国·高考真题)已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则(

)A. B. C. D.3.(2022·全国·高考真题)设函数在区间恰有三个极值点、两个零点,则的取值范围是(

)A. B. C. D.4.(2022·全国·高考真题)函数在区间的图象大致为(

)A. B.C. D.5.(2022·全国·高考真题)记函数的最小正周期为T.若,且的图象关于点中心对称,则(

)A.1 B. C. D.3二、多选题6.(2022·全国·高考真题)已知函数的图像关于点中心对称,则(

)A.在区间单调递减B.在区间有两个极值点C.直线是曲线的对称轴D.直线是曲线的切线三、填空题7.(2023·全国·高考真题)已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是.8.(2023·全国·高考真题)已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则.

9.(2022·全国·高考真题)记函数的最小正周期为T,若,为的零点,则的最小值为.10.(2021·全国·高考真题)已知函数的部分图像如图所示,则满足条件的最小正整数x为.考点突破考点突破【考点1】三角函数的定义域和值域一、单选题1.(23-24高一上·河北邢台·阶段练习)函数的单调递增区间为(

)A. B.C. D.2.(23-24高一上·北京朝阳·期末)函数是(

)A.奇函数,且最小值为 B.奇函数,且最大值为C.偶函数,且最小值为 D.偶函数,且最大值为二、多选题3.(23-24高三下·江苏南通·开学考试)已知函数,则(

)A.的最小正周期为 B.关于直线对称C.关于点中心对称 D.的最小值为4.(2024·贵州贵阳·二模)函数的部分图象如图所示,则(

)A.B.在上的值域为C.函数的图象关于直线对称D.若函数在区间上不单调,则实数的取值范围是三、填空题5.(2024·辽宁·二模)如图,在矩形中,,点分别在线段上,且,则的最小值为.6.(2021·河南郑州·二模)在△中,角,,的对边分别为,,,,,若有最大值,则实数的取值范围是.反思提升:1.求三角函数的定义域通常要解三角不等式(组),解三角不等式(组)常借助三角函数的图象.2.求解三角函数的值域(最值)常见的几种类型:(1)形如y=asinx+bcosx+c的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+c的形式,再求值域(最值);(2)形如y=asin2x+bsinx+c的三角函数,可先设sinx=t,化为关于t的二次函数求值域(最值);(3)形如y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c的三角函数,可先设t=sinx±cosx,化为关于t的二次函数求值域(最值).【考点2】三角函数的周期性、奇偶性、对称性一、单选题1.(2024·重庆·模拟预测)将函数的图象向右平移个单位后,所得图象关于坐标原点对称,则的值可以为(

)A. B. C. D.2.(2024·湖北武汉·模拟预测)若函数的最小正周期为,在区间上单调递减,且在区间上存在零点,则的取值范围是(

)A. B. C. D.3.(2024·北京西城·二模)将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象再关于轴对称,得到函数的图象,则(

)A. B. C. D.二、多选题4.(2024·河南洛阳·模拟预测)已知函数,则(

)A.的对称轴为B.的最小正周期为C.的最大值为1,最小值为D.在上单调递减,在上单调递增5.(2024·辽宁·二模)已知函数满足0,且在上单调递减,则(

)A.函数的图象关于点对称 B.可以等于C.可以等于5 D.可以等于36.(23-24高三上·山西运城·期末)已知函数,则(

)A.的一个周期为2 B.的定义域是C.的图象关于点对称 D.在区间上单调递增三、填空题7.(2024·全国·模拟预测)已知函数,若的图象在上有且仅有两条对称轴,则的取值范围是.8.(2024·四川雅安·三模)已知函数是偶函数,则实数.9.(2023·四川达州·一模)函数,且,则的值为.反思提升:(1)三角函数周期的一般求法①公式法;②不能用公式求周期的函数时,可考虑用图象法或定义法求周期.(2)对于可化为f(x)=Asin(ωx+φ)(或f(x)=Acos(ωx+φ))形式的函数,如果求f(x)的对称轴,只需令ωx+φ=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z)(或令ωx+φ=kπ(k∈Z)),求x即可;如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或令ωx+φ=\f(π,2)+kπ(k∈Z))),求x即可.(3)对于可化为f(x)=Atan(ωx+φ)形式的函数,如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=eq\f(kπ,2)(k∈Z),求x即可.(4)三角函数型奇偶性的判断除可以借助定义外,还可以借助其图象与性质,在y=Asin(ωx+φ)中代入x=0,若y=0则为奇函数,若y为最大或最小值则为偶函数.若y=Asin(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z),若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则φ=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z).【考点3】三角函数的单调性一、单选题1.(2024·云南·模拟预测)已知函数为上的偶函数,且当时,,若,,则下列选项正确的是(

)A. B.C. D.2.(2024·陕西榆林·三模)已知,若当时,关于的不等式恒成立,则的取值范围为(

)A. B. C. D.二、多选题3.(2022·湖北武汉·三模)已知函数的零点为,则(

)A. B.C. D.4.(2024·湖南长沙·一模)已知函数的部分图象如图所示,则(

A.B.的图象过点C.函数的图象关于直线对称D.若函数在区间上不单调,则实数的取值范围是三、填空题5.(2023·陕西西安·模拟预测)已知函数,(,,)的大致图象如图所示,将函数的图象上点的横坐标拉伸为原来的3倍后,再向左平移个单位长度,得到函数的图象,则函数的一个单调递增区间为.6.(2022·上海闵行·模拟预测)已知,若,则的取值范围是.反思提升:1.求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成y=Asin(ωx+φ)形式,再求y=Asin(ωx+φ)的单调区间,只需把ωx+φ看作一个整体代入y=sinx的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.2.对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解,另外,若是选择题,利用特值验证排除法求解更为简捷.分层检测分层检测【基础篇】一、单选题1.(2024·福建·模拟预测)若函数在上有零点,则整数A的值是(

)A.3 B.4 C.5 D.62.(2024·贵州黔南·二模)若函数为偶函数,则的值可以是(

)A. B. C. D.3.(2024·安徽·三模)“”是“函数的图象关于对称”的(

)A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件4.(22-23高一下·湖北武汉·期中)若函数在区间上恰有唯一对称轴,则ω的取值范围为(

)A. B. C. D.二、多选题5.(2024·云南·模拟预测)已知函数,如图,图象经过点,,则(

)A.B.C.是函数的一条对称轴D.函数在区间上单调递增6.(2023·辽宁·模拟预测)已知定义域为的偶函数,使,则下列函数中符合上述条件的是(

)A. B. C. D.7.(23-24高一上·广东肇庆·期末)关于函数,下列说法中正确的有(

)A.是奇函数 B.在区间上单调递增C.为其图象的一个对称中心 D.最小正周期为三、填空题8.(2022·江西·模拟预测)将函数的图像向左平移()个单位长度,得到函数g(x)的图像,若,则的最小值是.9.(2022·重庆沙坪坝·模拟预测)若函数在单调递增,在单调递减,则实数的取值范围是.10.(21-22高三上·河南·阶段练习)已知函数为偶函数,且当时,,则的值可能为.四、解答题11.(2022·北京门头沟·一模)已知函数,是函数的对称轴,且在区间上单调.(1)从条件①、条件②、条件③中选一个作为已知,使得的解析式存在,并求出其解析式;条件①:函数的图象经过点;条件②:是的对称中心;条件③:是的对称中心.(2)根据(1)中确定的,求函数的值域.12.(2021·浙江·模拟预测)已知函数.(1)求函数的最小正周期和单调递减区间.(2)若对任意的,方程(其中)始终有两个不同的根,.①求实数的值;②求的值.【能力篇】一、单选题1.(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数的部分图象如图所示,将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则在下列区间上函数单调递增的是(

A. B. C. D.二、多选题2.(2024·云南·模拟预测)已知函数的图象关于点成中心对称,则(

)A.在区间上单调递减B.在区间上有两个极值点C.直线是曲线的对称轴D.直线是曲线的切线三、填空题3.(2024·北京平谷·模拟预测)若的面积为,且为钝角,则;的取值范围是.四、解答题4.(2023·海南省直辖县级单位·模拟预测)如图为函数的部分图象,且,.(1)求,的值;(2)将的图象上所有点的横坐标扩大到原来的3倍(纵坐标不变),再向右平移个单位长度,得到函数的图象,讨论函数在区间的零点个数.【培优篇】一、单选题1.(2021·全国·模拟预测)已知函数,下列说法正确的是(

)A.是周期为的偶函数B.函数的图象有无数条对称轴C.函数的最大值为,最小值为,则D.若,则函数在区间内有8个零点二、多选题2.(2022·全国·模拟预测)已知圆锥PO的轴截面PAB是等腰直角三角形,,M是圆锥侧面上一点,若点M到圆锥底面的距离为1,则(

)A.点M的轨迹是半径为1的圆 B.存在点M,使得C.三棱锥体积的最大值为 D.的最小值为三、填空题3.(2023·福建厦门·模拟预测)函数,当时,的零点个数为;若恰有4个零点,则的取值范围是.专题24三角函数的图象与性质(新高考专用)目录目录【知识梳理】 2【真题自测】 3【考点突破】 10【考点1】三角函数的定义域和值域 10【考点2】三角函数的周期性、奇偶性、对称性 15【考点3】三角函数的单调性 22【分层检测】 27【基础篇】 27【能力篇】 34【培优篇】 38考试要求:1.能画出三角函数的图象.2.了解三角函数的周期性、奇偶性、最大(小)值.3.借助图象理解正弦函数、余弦函数、正切函数的性质.知识梳理知识梳理1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(1)正弦函数y=sinx,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),1)),(π,0),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),-1)),(2π,0).(2)余弦函数y=cosx,x∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2),0)),(π,-1),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,2),0)),(2π,1).2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k∈Z)函数y=sinxy=cosxy=tanx图象定义域RR{xeq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x∈R,且))x≠kπ+eq\f(π,2)}值域[-1,1][-1,1]R最小正周期2π2ππ奇偶性奇函数偶函数奇函数递增区间eq\b\lc\[(\a\vs4\al\co1(2kπ-\f(π,2),))eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,2)))[2kπ-π,2kπ]eq\b\lc\((\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),))eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,2)))递减区间eq\b\lc\[(\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(π,2),))eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(2kπ+\f(3π,2)))[2kπ,2kπ+π]无对称中心(kπ,0)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ+\f(π,2),0))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(kπ,2),0))对称轴方程x=kπ+eq\f(π,2)x=kπ无1.正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是eq\f(1,4)个周期.正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.2.三角函数中奇函数一般可化为y=Asinωx或y=Atanωx的形式,偶函数一般可化为y=Acosωx+b的形式.3.对于y=tanx不能认为其在定义域上为增函数,而是在每个区间eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(kπ-\f(π,2),kπ+\f(π,2)))(k∈Z)内为增函数.真题自测真题自测一、单选题1.(2023·全国·高考真题)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为(

)A.1 B.2 C.3 D.42.(2023·全国·高考真题)已知函数在区间单调递增,直线和为函数的图像的两条相邻对称轴,则(

)A. B. C. D.3.(2022·全国·高考真题)设函数在区间恰有三个极值点、两个零点,则的取值范围是(

)A. B. C. D.4.(2022·全国·高考真题)函数在区间的图象大致为(

)A. B.C. D.5.(2022·全国·高考真题)记函数的最小正周期为T.若,且的图象关于点中心对称,则(

)A.1 B. C. D.3二、多选题6.(2022·全国·高考真题)已知函数的图像关于点中心对称,则(

)A.在区间单调递减B.在区间有两个极值点C.直线是曲线的对称轴D.直线是曲线的切线三、填空题7.(2023·全国·高考真题)已知函数在区间有且仅有3个零点,则的取值范围是.8.(2023·全国·高考真题)已知函数,如图A,B是直线与曲线的两个交点,若,则.

9.(2022·全国·高考真题)记函数的最小正周期为T,若,为的零点,则的最小值为.10.(2021·全国·高考真题)已知函数的部分图像如图所示,则满足条件的最小正整数x为.参考答案:1.C【分析】先利用三角函数平移的性质求得,再作出与的部分大致图像,考虑特殊点处与的大小关系,从而精确图像,由此得解.【详解】因为向左平移个单位所得函数为,所以,而显然过与两点,作出与的部分大致图像如下,

考虑,即处与的大小关系,当时,,;当时,,;当时,,;所以由图可知,与的交点个数为.故选:C.2.D【分析】根据题意分别求出其周期,再根据其最小值求出初相,代入即可得到答案.【详解】因为在区间单调递增,所以,且,则,,当时,取得最小值,则,,则,,不妨取,则,则,故选:D.3.C【分析】由的取值范围得到的取值范围,再结合正弦函数的性质得到不等式组,解得即可.【详解】解:依题意可得,因为,所以,要使函数在区间恰有三个极值点、两个零点,又,的图象如下所示:

则,解得,即.故选:C.4.A【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.【详解】令,则,所以为奇函数,排除BD;又当时,,所以,排除C.故选:A.5.A【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解.【详解】由函数的最小正周期T满足,得,解得,又因为函数图象关于点对称,所以,且,所以,所以,,所以.故选:A6.AD【分析】根据三角函数的性质逐个判断各选项,即可解出.【详解】由题意得:,所以,,即,又,所以时,,故.对A,当时,,由正弦函数图象知在上是单调递减;对B,当时,,由正弦函数图象知只有1个极值点,由,解得,即为函数的唯一极值点;对C,当时,,,直线不是对称轴;对D,由得:,解得或,从而得:或,所以函数在点处的切线斜率为,切线方程为:即.故选:AD.7.【分析】令,得有3个根,从而结合余弦函数的图像性质即可得解.【详解】因为,所以,令,则有3个根,令,则有3个根,其中,结合余弦函数的图像性质可得,故,故答案为:.8.【分析】设,依题可得,,结合的解可得,,从而得到的值,再根据以及,即可得,进而求得.【详解】设,由可得,由可知,或,,由图可知,,即,.因为,所以,即,.所以,所以或,又因为,所以,.故答案为:.【点睛】本题主要考查根据图象求出以及函数的表达式,从而解出,熟练掌握三角函数的有关性质,以及特殊角的三角函数值是解题关键.9.【分析】首先表示出,根据求出,再根据为函数的零点,即可求出的取值,从而得解;【详解】解:因为,(,)所以最小正周期,因为,又,所以,即,又为的零点,所以,解得,因为,所以当时;故答案为:10.2【分析】先根据图象求出函数的解析式,再求出的值,然后求解三角不等式可得最小正整数或验证数值可得.【详解】由图可知,即,所以;由五点法可得,即;所以.因为,;所以由可得或;因为,所以,方法一:结合图形可知,最小正整数应该满足,即,解得,令,可得,可得的最小正整数为2.方法二:结合图形可知,最小正整数应该满足,又,符合题意,可得的最小正整数为2.故答案为:2.【点睛】关键点睛:根据图象求解函数的解析式是本题求解的关键,根据周期求解,根据特殊点求解.考点突破考点突破【考点1】三角函数的定义域和值域一、单选题1.(23-24高一上·河北邢台·阶段练习)函数的单调递增区间为(

)A. B.C. D.2.(23-24高一上·北京朝阳·期末)函数是(

)A.奇函数,且最小值为 B.奇函数,且最大值为C.偶函数,且最小值为 D.偶函数,且最大值为二、多选题3.(23-24高三下·江苏南通·开学考试)已知函数,则(

)A.的最小正周期为 B.关于直线对称C.关于点中心对称 D.的最小值为4.(2024·贵州贵阳·二模)函数的部分图象如图所示,则(

)A.B.在上的值域为C.函数的图象关于直线对称D.若函数在区间上不单调,则实数的取值范围是三、填空题5.(2024·辽宁·二模)如图,在矩形中,,点分别在线段上,且,则的最小值为.6.(2021·河南郑州·二模)在△中,角,,的对边分别为,,,,,若有最大值,则实数的取值范围是.参考答案:1.A【分析】首先求出定义域,再根据复合函数单调性即可得到单调增区间.【详解】令,可得.当时,函数单调递增.所以当时,单调递增.故在上单调递增.故选:A.2.D【分析】根据题意,结合函数的奇偶性,判定A、B不正确;再结合三角函数的图象与性质,求得函数的最大值和最小值,即可求解.【详解】由函数,可得其定义域,关于原点对称,且,所以函数为偶函数,因为,所以为的一个周期,不妨设,若时,可得,因为,可得,当时,即时,可得;当时,即时,可得;若,可得,因为,可得,当时,即时,可得;当时,即时,可得,综上可得,函数的最大值为,最小值为.故选:D.3.ABD【分析】将函数可变形为,结合函数性质逐项分析计算即可得.【详解】,由的最小正周期为,故的最小正周期为,故A正确;,且,故关于直线,不关于点对称,故B正确,C错误;由,且,故,故D正确.故选:ABD.4.CD【分析】根据正切型三角函数的图象性质确定其最小正周期,从而得的值,再根据函数特殊点求得的值,从而可得解析式,再由正切型三角函数的性质逐项判断即可.【详解】函数的最小正周期为,则有,即,由函数的图象可知:,即,由图象可知:,所以,因此不正确;关于,当时,,故在处无定义,故B错误.因为,所以,所以函数的图象关于直线对称,C正确;,当时,,当时,,当函数在区间上不单调时,则有,故D正确.故选:CD.5.【分析】根据锐角三角函数可得,即可由数量积的定义求解,结合和差角公式以及三角函数的性质即可求解最值.【详解】设,则,故,故,当时,,即时,此时取最小值.故答案为:.【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是将所求转化为关于的表达式,从而得解,6.【分析】由正弦定理可得,根据目标式结合正弦定理的边角互化,易得且、,可知存在最大值即,进而可求的范围.【详解】∵,,由正弦定理得:,∴,其中,又,∴存在最大值,即有解,即,∴,解得,又,解得,故的范围是.故答案为:.【点睛】关键点点睛:应用正弦定理边角关系、辅助角公式,结合三角形内角和、三角函数的性质列不等式组求参数范围.反思提升:1.求三角函数的定义域通常要解三角不等式(组),解三角不等式(组)常借助三角函数的图象.2.求解三角函数的值域(最值)常见的几种类型:(1)形如y=asinx+bcosx+c的三角函数化为y=Asin(ωx+φ)+c的形式,再求值域(最值);(2)形如y=asin2x+bsinx+c的三角函数,可先设sinx=t,化为关于t的二次函数求值域(最值);(3)形如y=asinxcosx+b(sinx±cosx)+c的三角函数,可先设t=sinx±cosx,化为关于t的二次函数求值域(最值).【考点2】三角函数的周期性、奇偶性、对称性一、单选题1.(2024·重庆·模拟预测)将函数的图象向右平移个单位后,所得图象关于坐标原点对称,则的值可以为(

)A. B. C. D.2.(2024·湖北武汉·模拟预测)若函数的最小正周期为,在区间上单调递减,且在区间上存在零点,则的取值范围是(

)A. B. C. D.3.(2024·北京西城·二模)将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象再关于轴对称,得到函数的图象,则(

)A. B. C. D.二、多选题4.(2024·河南洛阳·模拟预测)已知函数,则(

)A.的对称轴为B.的最小正周期为C.的最大值为1,最小值为D.在上单调递减,在上单调递增5.(2024·辽宁·二模)已知函数满足0,且在上单调递减,则(

)A.函数的图象关于点对称 B.可以等于C.可以等于5 D.可以等于36.(23-24高三上·山西运城·期末)已知函数,则(

)A.的一个周期为2 B.的定义域是C.的图象关于点对称 D.在区间上单调递增三、填空题7.(2024·全国·模拟预测)已知函数,若的图象在上有且仅有两条对称轴,则的取值范围是.8.(2024·四川雅安·三模)已知函数是偶函数,则实数.9.(2023·四川达州·一模)函数,且,则的值为.参考答案:1.B【分析】由三角函数的平移变化结合奇函数的性质可得,解方程即可得出答案.【详解】因为向右平移个单位后解析式为,又图象关于原点对称,时,,故选:B.2.B【分析】根据给定周期求得,再结合余弦函数的单调区间、单调性及零点所在区间列出不等式组,然后结合已知求出范围.【详解】由函数的最小正周期为,得,而,解得,则,由,得,又在上单调递减,因此,且,解得①,由余弦函数的零点,得,即,而在上存在零点,则,于是②,又,联立①②解得,所以的取值范围是.故选:B3.D【分析】根据正切函数图象的平移变换、对称变换即可得变换后的函数的解析式.【详解】将函数的图象向右平移个单位长度,所得函数为,则函数的图象再关于轴对称得函数.故选:D.4.AD【分析】作出函数的图象,对于A,验算是否成立即可;对于B,由即可判断;对于CD,借助函数单调性,只需求出函数在上的最大值和最小值验算即可判断CD.【详解】作出函数的图象如图中实线所示.对于,由图可知,函数的图象关于直线对称,对任意的,,所以函数的对称轴为,A正确;对于,对任意的,结合图象可知,函数为周期函数,且最小正周期为,故B错误;对于C,由选项可知,函数的对称轴为,且该函数的最小正周期为,要求函数的最大值和最小值,只需求出函数在上的最大值和最小值,因为函数在上单调递减,在上单调递增,所以当时,,因为,所以,因此的最大值为,最小值为-1,故C错误;对于,由C选项可知,函数在上单调递减,在上单调递增,正确,故选:AD.【点睛】关键点点睛:判断C选项的关键是求出函数在上的最大值和最小值即可,由此即可顺利得解.5.ABD【分析】根据题意,可得函数的图象关于对称,关于点对称,由三角函数的对称性性质可得,从而判断选项A、B;再根据函数的单调性,可求出的值,从而判定选项C、D.【详解】由,则,所以函数的图象关于对称,又,且,则,即函数的图象关于点对称,故A正确;根据函数的图象关于对称,得,根据函数的图象关于点对称,,可得,,由于,所以,故B正确;当时,由,得,根据函数在上单调递减,可得,即,又,所以,又,所以,当时,由,得,根据函数在上单调递减,可得,即,又,所以,故C错误,D正确.故选:ABD【点睛】关键点点睛:根据函数的图象关于对称,得,根据函数的图象关于点对称,,从而.6.ACD【分析】利用正切函数的图象与性质一一判定选项即可.【详解】对于A,由可知其最小正周期,故A正确;对于B,由可知,故B错误;对于C,由可知,此时的图象关于点对称,故C正确;对于D,由可知,又在上递增,显然,故D正确.故选:ACD7.【分析】运用正余弦二倍角公式及辅助角公式化简,由已知条件结合正弦函数性质可得结果.【详解】因为,因为的图象在上有且仅有两条对称轴,所以,解得,所以的取值范围是.故答案为:.8.【分析】根据偶函数的定义,即可列关系式求解.【详解】定义域为,,所以,故,故答案为:9.0【分析】构造,得到为奇函数,从而根据得到,由求出.【详解】令,定义域为或且,关于原点对称,则,故为奇函数,又,故,解得.故答案为:0反思提升:(1)三角函数周期的一般求法①公式法;②不能用公式求周期的函数时,可考虑用图象法或定义法求周期.(2)对于可化为f(x)=Asin(ωx+φ)(或f(x)=Acos(ωx+φ))形式的函数,如果求f(x)的对称轴,只需令ωx+φ=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z)(或令ωx+φ=kπ(k∈Z)),求x即可;如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=kπ(k∈Z)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或令ωx+φ=\f(π,2)+kπ(k∈Z))),求x即可.(3)对于可化为f(x)=Atan(ωx+φ)形式的函数,如果求f(x)的对称中心的横坐标,只需令ωx+φ=eq\f(kπ,2)(k∈Z),求x即可.(4)三角函数型奇偶性的判断除可以借助定义外,还可以借助其图象与性质,在y=Asin(ωx+φ)中代入x=0,若y=0则为奇函数,若y为最大或最小值则为偶函数.若y=Asin(ωx+φ)为奇函数,则φ=kπ(k∈Z),若y=Asin(ωx+φ)为偶函数,则φ=eq\f(π,2)+kπ(k∈Z).【考点3】三角函数的单调性一、单选题1.(2024·云南·模拟预测)已知函数为上的偶函数,且当时,,若,,则下列选项正确的是(

)A. B.C. D.2.(2024·陕西榆林·三模)已知,若当时,关于的不等式恒成立,则的取值范围为(

)A. B. C. D.二、多选题3.(2022·湖北武汉·三模)已知函数的零点为,则(

)A. B.C. D.4.(2024·湖南长沙·一模)已知函数的部分图象如图所示,则(

A.B.的图象过点C.函数的图象关于直线对称D.若函数在区间上不单调,则实数的取值范围是三、填空题5.(2023·陕西西安·模拟预测)已知函数,(,,)的大致图象如图所示,将函数的图象上点的横坐标拉伸为原来的3倍后,再向左平移个单位长度,得到函数的图象,则函数的一个单调递增区间为.6.(2022·上海闵行·模拟预测)已知,若,则的取值范围是.参考答案:1.C【分析】根据条件判断函数的单调性,结合函数奇偶性和单调性的关系进行转化求解即可.【详解】当时,,所以在上单调递增;又有为上的偶函数,所以在上单调递减.由于我们有,即,故.而,,,故.故选:C.2.A【分析】令,易得的对称轴为,则,进而可得出答案.【详解】令,由题意可得,则,又因为,所以,函数的对称轴为,则,即,即,结合,解得.故选:A.3.ABD【分析】对AB,求导分析可得为增函数,再根据零点存在性定理可判断;对C,根据AB得出的结合正切函数的单调性可判断;对D,构造函数,再根据零点存在性定理,放缩判断的正负判断即可【详解】对AB,由题,故为增函数.又,,故,故AB正确;对C,因为,所以,但,故C错误;对D,构造函数,则,故为增函数.故,因为,故,故,即,故,故,D正确;故选:ABD【点睛】本题主要考查了利用导数分析函数零点的问题,一般需要用零点存在性定理判断零点所在的区间,同时在判断区间端点正负时,需要适当放缩,根据能够确定取值大小的三角函数值进行判断,属于难题4.BCD【分析】根据函数图象所经过的点,结合正切型函数的对称性、单调性逐一判断即可.【详解】对于A:设该函数的最小正周期为,则有,即,由函数的图象可知:,又,所以,即,由图象可知:,所以,因此A不正确;对于B:,所以B正确;对于C:因为,,所以,所以函数的图象关于直线对称,因此C正确;对于D:当时,,当,,当函数在区间上不单调时,则有,D正确.故选:BCD【点睛】关键点睛:运用函数对称性、函数单调性的性质是解题的关键.5.(答案不唯一)【分析】先根据的部分图象得到函数的周期、振幅、初相,进而求出的解析式,再根据函数图象的伸缩变换和平移变换得到的解析式,后可求的单调递增区间.【详解】由图可知,得,所以,,,所以,由图,得,,又,所以,故,由题意,令,,得,故函数的单调递增区间为,,当时,函数的一个单调递增区间为,故答案为:(答案不唯一)6.【分析】根据角的范围分区间讨论,去掉绝对值号,转化为不含绝对值的三角不等式,求解即可.【详解】由题,当时,原不等式可化为,解得,当时,由原不等式可得,解得,综上.故答案为:反思提升:1.求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成y=Asin(ωx+φ)形式,再求y=Asin(ωx+φ)的单调区间,只需把ωx+φ看作一个整体代入y=sinx的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.2.对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解,另外,若是选择题,利用特值验证排除法求解更为简捷.分层检测分层检测【基础篇】一、单选题1.(2024·福建·模拟预测)若函数在上有零点,则整数A的值是(

)A.3 B.4 C.5 D.62.(2024·贵州黔南·二模)若函数为偶函数,则的值可以是(

)A. B. C. D.3.(2024·安徽·三模)“”是“函数的图象关于对称”的(

)A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件4.(22-23高一下·湖北武汉·期中)若函数在区间上恰有唯一对称轴,则ω的取值范围为(

)A. B. C. D.二、多选题5.(2024·云南·模拟预测)已知函数,如图,图象经过点,,则(

)A.B.C.是函数的一条对称轴D.函数在区间上单调递增6.(2023·辽宁·模拟预测)已知定义域为的偶函数,使,则下列函数中符合上述条件的是(

)A. B. C. D.7.(23-24高一上·广东肇庆·期末)关于函数,下列说法中正确的有(

)A.是奇函数 B.在区间上单调递增C.为其图象的一个对称中心 D.最小正周期为三、填空题8.(2022·江西·模拟预测)将函数的图像向左平移()个单位长度,得到函数g(x)的图像,若,则的最小值是.9.(2022·重庆沙坪坝·模拟预测)若函数在单调递增,在单调递减,则实数的取值范围是.10.(21-22高三上·河南·阶段练习)已知函数为偶函数,且当时,,则的值可能为.四、解答题11.(2022·北京门头沟·一模)已知函数,是函数的对称轴,且在区间上单调.(1)从条件①、条件②、条件③中选一个作为已知,使得的解析式存在,并求出其解析式;条件①:函数的图象经过点;条件②:是的对称中心;条件③:是的对称中心.(2)根据(1)中确定的,求函数的值域.12.(2021·浙江·模拟预测)已知函数.(1)求函数的最小正周期和单调递减区间.(2)若对任意的,方程(其中)始终有两个不同的根,.①求实数的值;②求的值.参考答案:1.C【分析】将函数的零点问题转化为与在上的交点问题,求出的值域即可.【详解】由于函数在上有零点,所以方程在上有实数根,即与在上有交点,令,则,当,单调递减,故在区间上最多只有1个零点,又,即,解得,由于A是整数,所以.故选:C.2.B【分析】由题意可知:为函数的对称轴,结合余弦函数对称性分析求解.【详解】由题意可知:为函数的对称轴,则,则,对于选项A:令,解得,不合题意;对于选项B:令,解得,符合题意;对于选项C:令,解得,不合题意;对于选项D:令,解得,不合题意;故选:B.3.A【分析】若函数的图象关于对称,根据正切函数的对称性可得,再根据充分、必要条件结合包含关系分析求解.【详解】若函数的图象关于对称,则,解得,因为是的真子集,所以“”是“函数的图象关于对称”的充分不必要条件.故选:A.4.D【分析】利用辅助角公式化简得到,再求出,结合对称轴条数得到不等式,求出答案.【详解】,因为,,所以,因为区间上恰有唯一对称轴,故,解得.故选:D5.AD【分析】由得周期,进而得;将点代入可得的值;由来可判断不是对称轴;由正弦函数的单调性可求的单调递增区间.【详解】由及过,得,即,所以,又,解得,故A正确;又点代入,得,所以,又,于是,故B不正确;由,则,故C不正确;由,得于是的单调递增区间为,令可知D正确.故选:AD.6.AC【分析】利用奇偶性的定义容易判断四个选项均是偶函数,对于A和C选项,举例可知,,使,对于B和D选项,易知恒成立.【详解】对于A,,定义域为,所以为偶函数,又,故A正确;对于B,恒成立,故B错误;对于C,,定义域为,,所以为偶函数,又,故C正确;对于D,因为,所以恒成立,故D错误.故选:AC.7.BCD【分析】根据题意,结合正切函数的图象与性质,逐项判定,即可求解.【详解】A中,由正切函数的性质,可得为非奇非偶函数,所以A错误;B中,令,可得,即为函数的单调递增区间,令,可得,所以B正确;C中,令,可得,令,可得,故为其图象的一个对称中心,所以C正确;D中,函数的最小正周期为,所以D正确.故选:BCD.8.【分析】根据题意得,又,即,所以,再分析求解即可.【详解】函数的图像向左平移个单位长度,得到函数的图像,又,所以,所以.又,故可解得,当时,得.故答案为:.9.或【分析】由余弦型函数性质及最小正周期的公式计算即可得出结果.【详解】∵函数在单调递增,在单调递减,设则函数的最小正周期的为,则,即.解得:或.故答案为:或10.3(形式的数均可)【分析】由题意可得为奇函数,且当当时,,进而可求出结果.【详解】因为为奇函数,且当时,,所有为奇函数,且当当时,,则可以为,故答案为:3(形式的数均可).11.(1)(2)【分析】(1)根据题意得到和,再根据选择的条件得到第三个方程,分析方程组即可求解;(2)先求出所在的范围,再根据图像求出函数值域即可.【详解】(1)因为在区间上单调,所以,因为,且,解得;又因为是函数的对称轴,所以;若选条件①:因为函数的图象经过点,所以,因为,所以,所以,即,当时,,满足题意,故.若选条件②:因为是的对称中心,所以,所以,此方程无解,故条件②无法解出满足题意得函数解析式.若条件③:因为是的对称中心,所以,所以,解得,所以.(2)由(1)知,,所以等价于,,所以,所以,即函数的值域为:.12.(1);(2)①,②或.【分析】(1)利用相关公式将函数化简为的形式,再利用三角函数的性质处理即可.(2)①结合正弦函数的图象分析即可得解;②结合正弦函数图象的对称性求解即可.【详解】(1),则的最小正周期为,令,则,因此函数的单调递减区间为,().(2)①当时,,则,得.②根据三角函数图象的对称性,可得或,解得或.【能力篇】一、单选题1.(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数的部分图象如图所示,将函数的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则在下列区间上函数单调递增的是(

A. B. C. D.二、多选题2.(2024·云南·模拟预测)已知函数的图象关于点成中心对称,则(

)A.在区间上单调递减B.在区间上有两个极值点C.直线是曲线的对称轴D.直线是曲线的切线三、填空题3.(2024·北京平谷·模拟预测)若的面积为,且为钝角,则;的取值范围是.四、解答题4.(2023·海南省直辖县级单位·模拟预测)如图为函数的部分图象,且,.(1)求,的值;(2)将的图象上所有点的横坐标扩大到原来的3倍(纵坐标不变),再向右平移个单位长度,得到函数的图象,讨论函数在区间的零点个数.参考答案:1.C【分析】由的图象,棱台三角函数的性质求得,进而得到,结合正弦型函数的性质,即可求解.【详解】由函数的图象,可得,解得,所以,所以,又由,即,可得,即,因为,所以,所以,所以,令,解得,所以函数的单调增区间是.故选:C.2.ABD【

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