资料简介
1
5.4.2 正弦数、余弦函数的性质
(用时 45 分钟)
【选题明细表】
知识点、方法 题号
周期函数 1,7
判断奇偶 4,8,10
单调性与值域最值 3,6,9,11,12
对称性 2
综合运用 5,13
基础巩固
1.若函数 ( ) sin
6
f x x
= +
( 0 )的最小正周期为
5
,则 =( )
A.5 B.10 C.15 D.20
【答案】B
【解析】根据周期公式
2
| |
T
= 以及 0 得
2
10
5
= =
,
故选 B .
2.若函数 ( ) sin(2 )( 0)f x x = + 的图象关于点 ,0
3
对称,则 的最小值为( )
A.
12
B.
6
C.
3
D.
5
12
【答案】C
【解析】由 f(x)=sin(2x+φ),
令 2
3
+φ=kπ,(k∈z)
得:φ
2
3
k
= − ,(k∈z)
又 φ>0,所以 k=1 时
则 φmin
3
= ,
故选:C.
3.在 ( )0,2 内使sin cosx x 成立的 x 的取值范围是( )
2
A.
3
,
4 4
B.
5 3
, ,
4 2 4 2
C. ,
4 2
D.
5 7
,
4 4
【答案】A
【解析】∵sin cosx x ,∴sin 0x ,∴ ( )0,x .在同一坐标系中画出 siny x= , ( )0,x 与
cosy x= , ( )0,x 的图像,如图.
观察图像易得使sin cosx x 成立的
3
,
4 4
x
.
故选 A.
4.函数
3
5sin 2
2
y x
= +
是( )
A.最小正周期为 的偶函数 B.最小正周期为 的奇函数
C.最小正周期为 4 的偶函数 D.最小正周期为 4 的奇函数
【答案】A
【解析】依题意 5cos 2y x= − ,所以最小正周期为
2π
π
2
= ,且为偶函数.
故选:A.
5.已知函数 ( ) cos2 ( )f x x x= R ,下面结论错误的是( )
A.函数 ( )f x 的最小正周期为 π
B.函数 ( )f x 是偶函数
C.函数 ( )f x 的图像关于直线
π
4
x = 对称
D.函数 ( )f x 在区间
π
0,
2
上是减函数
【答案】C
【解析】由函数 ( ) cos 2f x x= 可得它的最小正周期为 π,且 ( )f x 是偶函数,故 A,B 中结论正确;
3
当
π
4
x = 时, ( ) cos2 0f x x= = ,故 ( )f x 的图像不关于直线
π
4
x = 对称,故 C 中结论错误;
在区间
π
0,
2
上,2 [0,π]x ,函数 ( )f x 是减函数,故 D 中结论正确.
故选 C.
6.比较大小:
47
10
cos
−
______cos(
44
9
− )
【答案】>
【解析】cos(
47
10
− π)=cos(﹣4π
7
10
− )=cos(
7
10
− )=cos
7
10
,
cos(
44
9
− π)=cos(﹣4π
8
9
− )=cos(
8
9
− )=cos
8
9
,
∵y=cosx 在(0,π)上为减函数,
∴cos
7
10
>cos
8
9
,
即 cos(
47
10
− π)>cos(
44
9
− π).
故答案为:>.
7.已知函数 ( )f x 是定义在R上的周期为6的奇函数,且 (1) 1f = ,则 (5)f = ___________.
【答案】 1−
【解析】∵函数 ( )f x 是定义在R上的周期为6的奇函数,∴ ( ) ( ) ( ) ( )5 5 6 1 1f f f f= − = − = − .
又∵ ( )1 1f = ,∴ ( )5 1f = − .
8.判断下列函数的奇偶性:
(1)
5
cos 2
2
y x
= −
(2) sin cos3y x x x= +
【答案】(1)奇函数;(2)偶函数
【解析】(1)依题意,
5
cos 2 sin 2
2
y x x
= − =
,故函数
5
cos 2
2
y x
= −
为奇函数.
(2)令 ( ) sin cos3x xf x x+= ,函数的定义域为R ,且 ( ) ( )sin cos3f x x x x f x− = + = ,故函
数为偶函数.
4
能力提升
9.设 cos
12
a
= ,
41
sin
6
b
= ,
7
cos
4
c
= ,则( )
A. a c b B. c b a
C. c a b D.b c a
【答案】A
【解析】
41 5 5
b sin sin 6 sin sin cos
6 6 6 6 3
= = + = = =
,
7
c cos cos
4 4
= =
因为
3 4 12
,且 y cos 0 ,
2
x
= 在( , )是单调递减函数,所以a c b ,故选 A
10.函数 sin 2 ( )
3
y x R
= + −
为偶函数,则 | | 的最小值为__________.
【答案】
6
【解析】因为函数 sin 2 ( )
3
y x R
= + −
为偶函数,所以 ( )
3 2
k k
− = + Z ,
5
( )
6
k k
= + Z∴ , min| |
6
=∴
故答案为:
6
11.函数 ( ) sin 2 , [0, ]
3
f x x x
= −
的单调递减区间为_______________.
【答案】
5 11
0, , ,
12 12
【解析】依题意 ( )
π
sin 2
3
f x x
= − −
,对于函数
π
sin 2
3
y x
= −
,由
π π π
2 π 2 2 π
2 3 2
k x k− − + ,
解得
π 5π
π π
12 12
k x k− + ,令 0,1k = ,得到函数
π
sin 2
3
y x
= −
区间 0,π 上的单调递增区间为
5π
0,
12
和
11π
,π
12
.也即求得 ( )
π
sin 2
3
f x x
= − −
的单调递减区间为
5π
0,
12
和
11π
,π
12
.
故填:
5 11
0, , ,
12 12
.
5
12.已知函数 ( ) 2 cos 2
4
f x x
= −
.
(Ⅰ)求函数 ( )f x 的单调区间;
(Ⅱ)求函数 ( )f x 在区间[ , ]
8 2
− 上的最小值和最大值.
【答案】(Ⅰ) ( )f x 的递调递增区间为
3
,
8 8
k k
− +
, k Z ;单调递减区间为
5
,
8 8
k k
+ +
, k Z .(Ⅱ)最小值和最大值分别为-1, 2 .
【解析】(Ⅰ)令2 2 2
4
k x k
− − , k Z ,得
3
8 8
k x k
− + , k Z ,
令 2 2 2
4
k x k
− + , k Z ,得
5
8 8
k x k
+ + , k Z ,
故函数 ( )f x 的递调递增区间为
3
,
8 8
k k
− +
,k Z ;单调递减区间为
5
,
8 8
k k
+ +
,
k Z .
(Ⅱ)当 ,
8 2
x
−
时,
3
2 ,
4 2 4
x
− −
,
∴当2 0
4
x
− = ,即
8
x
= 时, ( )f x 取得最大值, max( ) 2f x = ,
当
3
2
4 4
x
− = ,即
2
x
= 时, ( )f x 取得最小值, min
3
( ) 2 cos 1
4
f x
= = − ,
∴函数 ( )f x 在区间 ,
8 2
−
上的最小值和最大值分别为-1, 2 .
素养达成
13.已知关于 x 的方程 ( )22cos sin 0x x a+ − + = 有实数解,求实数a 的取值范围.
【答案】
17
,1
8
−
【解析】由 ( )22cos sin 0x x a+ − + = ,得 22cos sin 0x x a− + = ,即 22sin sin 2 0x x a+ − − = .
令 sin x t= ( 1 1t− ),则关于 t 的方程 22 2 0t t a+ − − = 在区间 1,1− 上有实数解.
6
则
2
2 1 17
2 2 2
4 8
a t t t
= + − = + −
,因为
17
1,1 1
8
t a − −
故实数a 的取值范围是
17
,1
8
−
.
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