格物学

三角函数的图象变换-三角函数的拓展与综合知识点专题进阶选择题自测题答案-福建省等高一数学必修,平均正确率46.0%

2025-05-02
三角函数的图象变换-三角函数的拓展与综合知识点专题进阶选择题自测题答案-福建省等高一数学必修,平均正确率46.0%
1、['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$${{g}{(}{x}{)}{−}{3}{⩽}{m}{⩽}{g}{(}{x}{)}{+}{3}}$$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.$${{[}{−}{5}{,}{4}{]}}$$

2、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{s}{i}{n}}{ω}{x}{−}{\sqrt {3}}{{c}{o}{s}}{ω}{x}{(}{x}{∈}{R}{)}}$$的图象与$${{x}}$$轴的两个相邻交点的距离是$$\frac{\pi} {4},$$将$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象向左平移$$\frac{\pi} {3}$$个单位长度后得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象,则函数$${{g}{(}{x}{)}}$$在$$[ 0, ~ \frac{\pi} {2} ]$$上的单调增区间为(

C

A.$$[ 0, ~ \frac{\pi} {8} ]$$

B.$$[ \frac{\pi} {8}, \ \frac{\pi} {2} ]$$

C.$$[ \frac{\pi} {8}, ~ \frac{3 \pi} {8} ]$$

D.$$[ \frac{3 \pi} {8}, \ \frac{\pi} {2} ]$$

3、['正弦(型)函数的单调性', '辅助角公式', '三角函数的图象变换']

正确率60.0%将函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{s}{i}{n}}{2}{x}{+}{\sqrt {3}}{{c}{o}{s}}{2}{x}}$$的图象向右平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位后得到$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象,则函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的一个单调递增区间为(

A

A.$$[-\frac{\pi} {4}, \ \frac{pi} {4} ]$$

B.$$[ \frac{\pi} {4}, \ \frac{3 \pi} {4} ]$$

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

D.$$[-\frac{\pi} {2}, \; 0 ]$$

4、['正弦(型)函数的奇偶性', '三角函数的图象变换']

正确率60.0%先把函数$${{y}{=}{{s}{i}{n}}{(}{x}{+}{φ}{)}}$$的图象上个点的横坐标缩短为原来的$$\frac{1} {2} ($$纵坐标不变$${{)}}$$,再向右平移$$\frac{\pi} {3}$$个单位,所得函数关于$${{y}}$$轴对称,则$${{φ}}$$的值可以是$${{(}{)}}$$

A

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{\pi} {3}$$

C.$$- \frac{\pi} {6}$$

D.$$- \frac{\pi} {3}$$

5、['正弦(型)函数的奇偶性', '正弦(型)函数的周期性', '三角函数的图象变换']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) ( \omega> 0, \ | \varphi| < \frac{\pi} {2} )$$的最小周期为$${{4}{π}}$$,且其图象向右平移$$\frac{2 \pi} {3}$$个单位后得到的图象关于$${{y}}$$轴对称,则$${{φ}{=}{(}}$$

A

A.$$- \frac{\pi} {6}$$

B.$$- \frac{\pi} {3}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

D.$$\frac{\pi} {3}$$

6、['函数的最大(小)值', '辅助角公式', '三角函数的图象变换', '余弦(型)函数的奇偶性']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} ( 2 x-\phi)-\sqrt{3} \operatorname{s i n} ( 2 x-\phi), ( | \phi| < \frac{\pi} {2} )$$的图象向右平移$$\frac{\pi} {1 2}$$个单位后关于$${{y}}$$轴对称,则$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$[-\frac{\pi} {2}, 0 ]$$上的最小值为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{−}{1}}$$

B.$${\sqrt {3}}$$

C.$${{−}{\sqrt {3}}}$$

D.$${{−}{2}}$$

7、['正弦(型)函数的单调性', '辅助角公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{4}{\sqrt {3}}{{s}{i}{n}}{x}{{c}{o}{s}}{x}{+}{4}{{c}{o}{s}^{2}}{x}{−}{2}}$$,将函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象向右移动$$\frac{\pi} {4}$$后得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象,则函数$${{g}{(}{x}{)}}$$在()上单调递减.

B

A.$$\left( \frac{\pi} {2}, \pi\right)$$

B.$$\left(-\frac{\pi} {2},-\frac{\pi} {3} \right)$$

C.$$\left( \frac{4 \pi} {3}, \frac{5 \pi} {3} \right)$$

D.$$\left(-\pi,-\frac{2 \pi} {3} \right)$$

8、['简单复合函数的导数', '正弦曲线的对称中心', '两角和与差的正弦公式', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%先将函数$$f \left( x \right)=\operatorname{c o s} \left( 4 x-\frac{\pi} {3} \right)$$的图象向左平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个长度单位,再向下平移$${{1}}$$个长度单位,得到函数$${{g}{{(}{x}{)}}}$$的图象,$${{g}{^{′}}{{(}{x}{)}}}$$是$${{g}{{(}{x}{)}}}$$的导函数,则函数$${{y}{=}{g}{^{′}}{{(}{x}{)}}{−}{4}{f}{{(}{x}{)}}}$$的一个对称中心是(

A

A.$$\left(-\frac{\pi} {1 6}, 0 \right)$$

B.$$\left( \frac{\pi} {1 6}, 0 \right)$$

C.$$\left( \frac{\pi} {8}, 0 \right)$$

D.$$\left( \frac{3 \pi} {8}, 0 \right)$$

9、['三角恒等变换综合应用', '利用导数求曲线的切线方程(斜率)', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%把函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{s}{i}{n}^{2}}{x}}$$的图象向右平移$$\frac{\pi} {1 2}$$个单位,得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象.给出下列四个命题
$${①{g}{(}{x}{)}}$$的值域为$${({0}{,}{1}{]}{;}}$$
$${②{g}{(}{x}{)}}$$的一个对称轴是$$x=\frac{\pi} {1 2}$$;
$${③{g}{(}{x}{)}}$$的一个对称中心是$$( \ \frac{\pi} {3}, \ \frac{1} {2} ) \ \ ;$$
$${④{g}{(}{x}{)}}$$存在两条互相垂直的切线.
其中正确的命题个数是(

D

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

10、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '三角函数的图象变换', '余弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=2 \mathrm{c o s} ( \omega x+\varphi) ( \omega> 0, | \varphi| < \frac{\pi} {2} )$$图象的相邻两条对称轴之间的距离为$$\frac{\pi} {2},$$将 函数$${{f}{(}{x}{)}}$$ 的图象向左平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$ 个单位长度后,得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$ 的图象.若函数$${{g}{(}{x}{)}}$$ 为奇函数, 则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$ 在区间$$( 0, \frac{\pi} {2} )$$ 上的值域是 $${{(}{)}}$$

A

A.$${{[}{−}{2}{,}{\sqrt {3}}{)}}$$

B.$${{(}{−}{2}{,}{2}{)}}$$

C.$${{(}{−}{\sqrt {3}}{,}{2}{]}}$$

D.$${{(}{−}{\sqrt {3}}{,}{\sqrt {3}}{)}}$$

以下是各题的详细解析: --- ### 1. **解析:** 1. **确定 $$ω$$** 对称中心到对称轴的最小距离为 $$T/4 = π/4$$,所以周期 $$T = π$$。 由 $$T = 2π/ω$$ 得 $$ω = 2$$。 2. **平移函数** 函数 $$f(x) = \sqrt{3} \sin(2x - π/6) - 1/2$$ 向右平移 $$π/12$$ 单位后得到: $$g(x) = \sqrt{3} \sin(2(x - π/12) - π/6) - 1/2 = \sqrt{3} \sin(2x - π/3) - 1/2$$。 3. **求 $$g(x)$$ 在 $$[0, π/3]$$ 的值域** - 当 $$x ∈ [0, π/3]$$,$$2x - π/3 ∈ [-π/3, π/3]$$。 - $$\sin(2x - π/3) ∈ [-\sqrt{3}/2, \sqrt{3}/2]$$,故 $$g(x) ∈ [-2, 1]$$。 4. **不等式恒成立条件** 要求 $$g(x) - 3 ≤ m ≤ g(x) + 3$$ 恒成立,即 $$m ∈ [−2 − 3, 1 + 3] = [−5, 4]$$。 **答案:**

D.$${{[}{−}{5}{,}{4}{]}}$$

--- ### 2. **解析:** 1. **确定 $$ω$$** 函数 $$f(x) = \sin(ωx) - \sqrt{3} \cos(ωx) = 2 \sin(ωx - π/3)$$。 与 $$x$$ 轴相邻交点距离为半周期,即 $$π/ω = π/4$$,故 $$ω = 4$$。 2. **平移函数** 向左平移 $$π/3$$ 单位后: $$g(x) = 2 \sin(4(x + π/3) - π/3) = 2 \sin(4x + π) = -2 \sin(4x)$$。 3. **求单调增区间** $$g(x)$$ 的增区间即 $$\sin(4x)$$ 的减区间: $$4x ∈ [π/2 + 2kπ, 3π/2 + 2kπ]$$,即 $$x ∈ [π/8 + kπ/2, 3π/8 + kπ/2]$$。 在 $$[0, π/2]$$ 上为 $$[π/8, 3π/8]$$。 **答案:**

C.$$[ \frac{\pi} {8}, ~ \frac{3 \pi} {8} ]$$

--- ### 3. **解析:** 1. **化简函数** $$f(x) = \sin(2x) + \sqrt{3} \cos(2x) = 2 \sin(2x + π/3)$$。 2. **平移函数** 向右平移 $$π/6$$ 单位后: $$g(x) = 2 \sin(2(x - π/6) + π/3) = 2 \sin(2x)$$。 3. **求单调增区间** $$\sin(2x)$$ 的增区间为 $$2x ∈ [-π/2 + 2kπ, π/2 + 2kπ]$$,即 $$x ∈ [-π/4 + kπ, π/4 + kπ]$$。 选项 A 符合 $$k = 0$$ 时。 **答案:**

A.$$[-\frac{\pi} {4}, \ \frac{pi} {4} ]$$

--- ### 4. **解析:** 1. **变换函数** 横坐标缩短为 $$1/2$$ 得 $$y = \sin(2x + φ)$$,再向右平移 $$π/3$$ 单位得: $$y = \sin(2(x - π/3) + φ) = \sin(2x - 2π/3 + φ)$$。 2. **关于 $$y$$ 轴对称** 函数需为偶函数,即 $$-2π/3 + φ = π/2 + kπ$$,解得 $$φ = 7π/6 + kπ$$。 选项 C 满足 $$k = -1$$ 时 $$φ = -π/6$$。 **答案:**

C.$$- \frac{\pi} {6}$$

--- ### 5. **解析:** 1. **确定 $$ω$$** 周期 $$4π = 2π/ω$$,故 $$ω = 1/2$$。 2. **平移函数** 向右平移 $$2π/3$$ 单位后: $$f(x) = \sin\left(\frac{1}{2}(x - 2π/3) + φ\right)$$。 关于 $$y$$ 轴对称,则 $$\frac{1}{2}(-2π/3) + φ = \frac{π}{2} + kπ$$,解得 $$φ = \frac{π}{2} + \frac{π}{3} + kπ$$。 由 $$|φ| < π/2$$,得 $$φ = π/6$$($$k = -1$$)。 **答案:**

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

--- ### 6. **解析:** 1. **化简函数** $$f(x) = 2 \cos(2x - φ + π/3)$$。 2. **平移后对称性** 向右平移 $$π/12$$ 单位后: $$2 \cos(2(x - π/12) - φ + π/3)$$ 关于 $$y$$ 轴对称,故 $$-π/6 - φ + π/3 = kπ$$。 由 $$|φ| < π/2$$,得 $$φ = π/6$$。 3. **求最小值** $$f(x) = 2 \cos(2x - π/6)$$ 在 $$[-π/2, 0]$$ 上,$$2x - π/6 ∈ [-7π/6, -π/6]$$,最小值为 $$2 \cos(-π/6) = \sqrt{3}$$。 **答案:**

B.$${\sqrt {3}}$$

--- ### 7. **解析:** 1. **化简函数** $$f(x) = 2\sqrt{3} \sin(2x) + 2 \cos(2x) = 4 \sin(2x + π/6)$$。 2. **平移函数** 向右平移 $$π/4$$ 单位后: $$g(x) = 4 \sin(2(x - π/4) + π/6) = 4 \sin(2x - π/2 + π/6) = -4 \sin(2x + π/3)$$。 3. **单调减区间** $$\sin(2x + π/3)$$ 的增区间为 $$2x + π/3 ∈ [-π/2 + 2kπ, π/2 + 2kπ]$$,即 $$x ∈ [-5π/12 + kπ, π/12 + kπ]$$。 选项 D 符合 $$k = -1$$ 时 $$x ∈ [-17π/12, -11π/12]$$。 **答案:**

D.$$\left(-\pi,-\frac{2 \pi} {3} \right)$$

--- ### 8. **解析:** 1. **变换函数** 向左平移 $$π/6$$ 单位得 $$y = \cos(4x + 2π/3 - π/3) = \cos(4x + π/3)$$,再向下平移 1 单位得 $$g(x) = \cos(4x + π/3) - 1$$。 2. **求导** $$g'(x) = -4 \sin(4x + π/3)$$。 3. **对称中心** $$y = g'(x) - 4f(x) = -4 \sin(4x + π/3) - 4 \cos(4x + π/3) + 4$$。 化简为 $$y = -4\sqrt{2} \sin(4x + 7π/12) + 4$$,对称中心满足 $$4x + 7π/12 = kπ$$,即 $$x = -\frac{7π}{48} + \frac{kπ}{4}$$。 选项 A 满足 $$k = 1$$ 时 $$x = -\frac{π}{16}$$。 **答案:**

A.$$\left(-\frac{\pi} {1 6}, 0 \right)$$

--- ### 9. **解析:** 1. **平移函数** $$g(x) = \sin^2(x - π/12) = \frac{1 - \cos(2x - π/6)}{2}$$。 2. **分析命题** - ① 值域为 $$[0, 1]$$(错误)。 - ② 对称轴为 $$x = π/12$$(正确)。 - ③ 对称中心为 $$(π/3, 1/2)$$(正确)。 - ④ 存在垂直切线(正确,如 $$x = π/12$$ 和 $$x = 7π/12$$)。 **答案:**

C.$${{3}}$$

--- ### 10. **解析:** 1. **确定 $$ω$$** 相邻对称轴距离为 $$π/2$$,故周期 $$T = π$$,$$ω = 2$$。 2. **平移函数** 向左平移 $$π/6$$ 单位后: $$g(x) = 2 \cos(2(x + π/6) + φ) = 2 \cos(2x + π/3 + φ)$$。 为奇函数,则 $$π/3 + φ = π/2 + kπ$$,解得 $$φ = π/6 + kπ$$。 由 $$|φ| < π/2$$,得 $$φ = π/6$$。 3. **求值域** $$f(x) = 2 \cos(2x + π/6)$$ 在 $$(0, π/2)$$ 上,$$2x + π/6 ∈ (π/6, 7π/6)$$,值域为 $$(-2, \sqrt{3}]$$。 **答案:**

C.$${{(}{−}{\sqrt {3}}{,}{2}{]}}$$

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