格物学 第五章 三角函数三角函数的拓展与综合

根据三角函数的性质求参数取值范围-三角函数的拓展与综合知识点教师选题进阶单选题自测题解析-黑龙江省等高一数学必修,平均正确率42.00000000000001%

2025-08-12
根据三角函数的性质求参数取值范围-三角函数的拓展与综合知识点教师选题进阶单选题自测题解析-黑龙江省等高一数学必修,平均正确率42.00000000000001%
1、['根据三角函数的性质求参数取值范围']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} {( \omega x-\frac{\pi} {4} )}, ( \omega> \frac{1} {4}, x \in{\bf R} )$$,若$${{f}{(}{x}{)}}$$的任何一条对称轴与$${{x}}$$轴的交点的横坐标都不属于区间$$( 2 \pi, 3 \pi)$$,则$${{ω}}$$的取值范围是(

C

A.$$\left[ \frac3 8, \frac{1 1} {1 2} \right] \cup\left[ \frac{1 1} {8}, \frac{1 9} {1 2} \right]$$

B.$$\left( \frac1 4, \frac{5} {1 2} \right] \cup\left[ \frac5 8, \frac3 4 \right]$$

C.$$\left[ \frac3 8, \frac{7} {1 2} \right] \cup\left[ \frac7 8, \frac{1 1} {1 2} \right]$$

D.$$\left( \frac1 4, \frac3 4 \right] \cup\left[ \frac9 8, \frac{1 7} {2} \right]$$

2、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '函数中的恒成立问题']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=2 \operatorname{s i n} \left( \begin{matrix} {\omega x+\varphi} \\ \end{matrix} \right) \ +1 \left( \begin{matrix} {\omega> 0} \\ \end{matrix}, \begin{matrix} {\left| \varphi\right| \leqslant\frac{\pi} {2}} \\ \end{matrix} \right)$$,其图象与直线$${{y}{=}{−}{1}}$$相邻两个交点的距离为$${{π}{.}}$$若$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {y} \\ \end{matrix} \right) > 1$$对任意$$x \in( ~-~ \frac{\pi} {1 2}, ~ \frac{\pi} {3} )$$恒成立,则$${{φ}}$$的取值范围是(

B

A.$$[ \frac{\pi} {1 2}, \ \frac{\pi} {2} ]$$

B.$$[ \frac{\pi} {6}, \ \frac{\pi} {3} ]$$

C.$$[ \frac{\pi} {1 2}, \ \frac{\pi} {3} ]$$

D.$$[ \; \frac{\pi} {6}, \; \frac{\pi} {2} ]$$

3、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '正弦曲线的对称中心', '正弦曲线的对称轴', '正弦(型)函数的定义域和值域', '三角函数的图象变换']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x )=\sqrt{3} \operatorname{s i n} ( \omega x-\frac{\pi} {6} )-\frac{1} {2} ( \omega> 0 )$$,函数图象的对称中心到对称轴的最小距离为$$\frac{\pi} {4},$$将函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象向右平移$$\frac{\pi} {1 2}$$个单位长度得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象,若$$g ( x )-3 \leqslant m \leqslant g ( x )+3$$在$$x \in[ 0, \frac{\pi} {3} ]$$上恒成立,则实数$${{m}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

A

A.$$[-2, 1 ]$$

B.$$[-5, 1 ]$$

C.$$[-2, 4 ]$$

D.$$[-5, 4 ]$$

4、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '点到直线的距离', '正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) \ =\operatorname{s i n} \ \left( \begin{matrix} {\omega x+\varphi} \\ \end{matrix} \right) \ \ ( \begin{matrix} {\omega> 0} \\ \end{matrix}, \ 0 < \varphi< \pi$$的图象关于$$x=\frac{\pi} {3}$$对称,$$(-\frac{\pi} {6}, \ 0 )$$是函数$$y=f ~ ( x )$$的一个对称中心,且$$y=f ~ ( x )$$在$$( \frac{\pi} {1 8}, \ \frac{\pi} {6} )$$上单调,则$${{ω}}$$的最大值为(

A

A.$${{9}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{3}}$$

5、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '函数的周期性', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%已知函数$$f \left( x \right)=\left| \frac1 2-4 \operatorname{s i n} x \operatorname{c o s} x \right|$$,若$$f ( x-a )=-f ( x+a )$$恒成立,则实数$${{a}}$$的最小正值为(

D

A.$${{2}{π}}$$

B.$${{π}}$$

C.$$\frac{\pi} {2}$$

D.$$\frac{\pi} {4}$$

6、['利用诱导公式化简', '根据三角函数的性质求参数取值范围', '正弦函数图象的画法']

正确率40.0%若函数$$y=\operatorname{c o s} \Bigl( \omega x-\frac{\pi} {2} \Bigr) ( \omega> 0, x \in[ 0, 2 \pi] )$$的图象与直线$$y=\frac{1} {2}$$无交点,则$${{(}{)}}$$

C

A.$$0 < \omega< \frac{1} {3}$$

B.$$0 < \omega< \frac1 2$$

C.$$0 < \omega< \frac{1} {1 2}$$

D.$$0 < \omega< \frac{2} {3}$$

7、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '余弦(型)函数的零点']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} \omega x ( \omega> 0 )$$,若$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$( \frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {2} )$$上存在零点,则$${{ω}}$$的取值范围为(

B

A.$$( 1, 3 )$$

B.$$( 1, 2 ) \cup( 3,+\infty)$$

C.$$( 2, 3 )$$

D.$$( 0, 1 ) \cup( 3,+\infty)$$

8、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '根据三角函数的性质求参数取值范围', '函数的最大(小)值', '正弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%svg异常

B

A.$$[ \frac{7} {1 2}, \frac{1 3} {1 2} )$$

B.$$[ \frac{1 1} {1 2}, \frac{1 7} {1 2} )$$

C.$$( {\frac{7} {1 2}}, {\frac{1 3} {1 2}} ]$$

D.$$( {\frac{1 1} {1 2}}, {\frac{1 7} {1 2}} ]$$

9、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '根据三角函数的性质求参数取值范围', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%将函数$$y=2 \operatorname{s i n} \omega x ~ ( \omega> 0 )$$的图象向左平移$$\frac{\varphi} {\omega} ( 0 < \varphi\leq\frac{\pi} {2} )$$个单位长度后,再将所得的图象向下平移一个单位长度得到函数$$y=g \emph{\left( x \right)}$$的图象,且$$y=g \emph{\left( x \right)}$$的图象与直线$${{y}{=}{1}}$$相邻两个交点的距离为$${{π}{,}}$$若$$g \ ( x ) >-1$$对任意$$x \in(-\frac{\pi} {1 2}, \ \frac{\pi} {3} )$$恒成立,则$${{φ}}$$的取值范围是(

B

A.$$[ \frac{\pi} {1 2}, \ \frac{\pi} {2} ]$$

B.$$[ \frac{\pi} {6}, \ \frac{\pi} {3} ]$$

C.$$[ \frac{\pi} {1 2}, \ \frac{\pi} {3} ]$$

D.$$[ \frac{\pi} {6}, \ \frac{\pi} {2} ]$$

10、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '三角函数的性质综合']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) ( \omega> 0, \ \ | \varphi| < \frac{\pi} {2} )$$的图象过点$$\left( 0, \ \frac{1} {2} \right),$$若$$f ( x ) \leqslant f ( \frac{\pi} {1 2} )$$对$${{x}{∈}{R}}$$恒成立,则$${{ω}}$$的最小值为(

C

A.$${{2}}$$

B.$${{1}{0}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{1}{6}}$$

1. 对于函数 $$f(x) = \sin\left(\omega x - \frac{\pi}{4}\right)$$,其对称轴满足 $$\omega x - \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,解得 $$x = \frac{3\pi}{4\omega} + \frac{k\pi}{\omega}$$。题目要求对称轴与 $$x$$ 轴的交点横坐标不在 $$(2\pi, 3\pi)$$ 内,即:

$$\frac{3\pi}{4\omega} + \frac{k\pi}{\omega} \notin (2\pi, 3\pi)$$

化简得:

$$\frac{3 + 4k}{4\omega} \notin (2, 3)$$

对于 $$k = 0$$,要求 $$\frac{3}{4\omega} \notin (2, 3)$$,即 $$\omega \leq \frac{3}{8}$$ 或 $$\omega \geq \frac{3}{12} = \frac{1}{4}$$(但 $$\omega > \frac{1}{4}$$ 已给定)。

对于 $$k = 1$$,要求 $$\frac{7}{4\omega} \notin (2, 3)$$,即 $$\omega \leq \frac{7}{8}$$ 或 $$\omega \geq \frac{7}{12}$$。

综合以上条件,$$\omega$$ 的取值范围为 $$\left[\frac{3}{8}, \frac{7}{12}\right] \cup \left[\frac{7}{8}, \frac{11}{12}\right]$$,对应选项 C

2. 函数 $$f(x) = 2\sin(\omega x + \varphi) + 1$$ 与 $$y = -1$$ 的交点距离为 $$\pi$$,说明周期 $$T = \pi$$,故 $$\omega = 2$$。题目要求 $$f(x) > 1$$ 在 $$x \in \left(-\frac{\pi}{12}, \frac{\pi}{3}\right)$$ 恒成立,即:

$$2\sin(2x + \varphi) + 1 > 1 \Rightarrow \sin(2x + \varphi) > 0$$

在区间 $$x \in \left(-\frac{\pi}{12}, \frac{\pi}{3}\right)$$,$$2x \in \left(-\frac{\pi}{6}, \frac{2\pi}{3}\right)$$。为保证 $$\sin(2x + \varphi) > 0$$,需:

$$\varphi \geq \frac{\pi}{6}$$ 且 $$\varphi \leq \frac{\pi}{2}$$,即 $$\varphi \in \left[\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2}\right]$$,对应选项 D

3. 函数 $$f(x) = \sqrt{3}\sin\left(\omega x - \frac{\pi}{6}\right) - \frac{1}{2}$$ 的对称中心到对称轴的最小距离为 $$\frac{\pi}{4}$$,说明 $$\frac{T}{4} = \frac{\pi}{4}$$,即 $$T = \pi$$,故 $$\omega = 2$$。将 $$f(x)$$ 向右平移 $$\frac{\pi}{12}$$ 得到:

$$g(x) = \sqrt{3}\sin\left(2\left(x - \frac{\pi}{12}\right) - \frac{\pi}{6}\right) - \frac{1}{2} = \sqrt{3}\sin\left(2x - \frac{\pi}{3}\right) - \frac{1}{2}$$

在 $$x \in \left[0, \frac{\pi}{3}\right]$$,$$2x - \frac{\pi}{3} \in \left[-\frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{3}\right]$$,$$g(x)$$ 的取值范围为 $$\left[-2, 1\right]$$。因此,$$m$$ 需满足 $$-2 \leq m \leq 1$$,对应选项 A

4. 函数 $$f(x) = \sin(\omega x + \varphi)$$ 关于 $$x = \frac{\pi}{3}$$ 对称,且 $$(-\frac{\pi}{6}, 0)$$ 是对称中心。由对称性可得:

$$\omega \cdot \frac{\pi}{3} + \varphi = \frac{\pi}{2} + k\pi$$

$$\omega \cdot \left(-\frac{\pi}{6}\right) + \varphi = m\pi$$

解得 $$\omega = 3(2k - 2m + 1)$$。题目要求 $$\omega$$ 的最大值,且在 $$\left(\frac{\pi}{18}, \frac{\pi}{6}\right)$$ 上单调,验证 $$\omega = 9$$ 满足条件,对应选项 A

5. 函数 $$f(x) = \left|\frac{1}{2} - 4\sin x \cos x\right| = \left|\frac{1}{2} - 2\sin 2x\right|$$。题目要求 $$f(x - a) = -f(x + a)$$ 恒成立,即 $$f(x)$$ 关于点 $$(a, 0)$$ 对称。由于 $$f(x)$$ 的周期为 $$\pi$$,对称中心需满足 $$a = \frac{\pi}{4} + \frac{k\pi}{2}$$,最小正值 $$a = \frac{\pi}{4}$$,对应选项 D

6. 函数 $$y = \cos\left(\omega x - \frac{\pi}{2}\right) = \sin(\omega x)$$ 与 $$y = \frac{1}{2}$$ 无交点,即 $$\sin(\omega x) \neq \frac{1}{2}$$ 在 $$x \in [0, 2\pi]$$ 恒成立。由于 $$\omega x \in [0, 2\omega\pi]$$,需 $$2\omega\pi < \frac{\pi}{6}$$ 或 $$2\omega\pi > \frac{5\pi}{6}$$ 且不跨越其他周期,解得 $$0 < \omega < \frac{1}{12}$$,对应选项 C

7. 函数 $$f(x) = \cos(\omega x)$$ 在 $$\left(\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2}\right)$$ 上存在零点,即 $$\omega x = \frac{\pi}{2} + k\pi$$ 有解。解得 $$\omega = \frac{\frac{\pi}{2} + k\pi}{x}$$,需满足:

$$\frac{\pi}{2} + k\pi \in \left(\omega \cdot \frac{\pi}{4}, \omega \cdot \frac{\pi}{2}\right)$$

解得 $$\omega \in (1, 2) \cup (3, +\infty)$$,对应选项 B

9. 类似第 2 题,函数 $$y = 2\sin(\omega x)$$ 平移后为 $$g(x) = 2\sin(\omega x + \varphi) - 1$$,周期 $$T = \pi$$,故 $$\omega = 2$$。要求 $$g(x) > -1$$ 在 $$x \in \left(-\frac{\pi}{12}, \frac{\pi}{3}\right)$$ 恒成立,即:

$$2\sin(2x + \varphi) - 1 > -1 \Rightarrow \sin(2x + \varphi) > 0$$

解得 $$\varphi \in \left[\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2}\right]$$,对应选项 D

10. 函数 $$f(x) = \sin(\omega x + \varphi)$$ 过点 $$\left(0, \frac{1}{2}\right)$$,故 $$\sin \varphi = \frac{1}{2}$$,$$\varphi = \frac{\pi}{6}$$。题目要求 $$f(x) \leq f\left(\frac{\pi}{12}\right)$$ 对所有 $$x$$ 成立,即 $$\frac{\pi}{12}\omega + \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$,解得 $$\omega = 4 + 24k$$,最小值为 $$\omega = 4$$,对应选项 C

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