格物学 第五章 三角函数三角函数的拓展与综合

三角函数与不等式的综合应用-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答案-重庆市等高一数学必修,平均正确率40.0%

2025-06-12
三角函数与不等式的综合应用-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答案-重庆市等高一数学必修,平均正确率40.0%
1、['充分不必要条件', '正弦(型)函数的单调性', '三角函数与不等式的综合应用']

正确率60.0%$${}^{\omega} 0 < \theta< \frac{\pi} {3},$$​ 是$$` ` 0 0 < \operatorname{s i n} \theta< \frac{\sqrt{3}} {2} "$$的(

A

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

2、['由y=sin x 的图像得到y=A sin(wx+φ)(A>0,w>0)的图象变换过程', '三角函数与不等式的综合应用']

正确率40.0%将函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( x+\frac{\pi} {6} )$$图象上所有点的横坐标缩短到原来的$$\frac{1} {2},$$纵坐标不变,再将所得图象向左平移$$\varphi( \varphi> 0 )$$个单位长度,得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象,若对任意的$$x \in R, \, \, \, g ( x ) \leq g ( \frac{\pi} {1 2} )$$恒成立,则$${{φ}}$$的最小值为(

B

A.$$\frac{\pi} {2 4}$$

B.$$\frac{\pi} {1 2}$$

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

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

3、['由图象(表)求三角函数的解析式', '正弦(型)函数的单调性', '正弦曲线的对称中心', '正弦曲线的对称轴', '三角函数与不等式的综合应用']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=2 \operatorname{s i n} \left( \begin{matrix} {\omega x+\varphi} \\ \end{matrix} \right) \ \ \left( \begin{matrix} {0 < \omega< l} \\ \end{matrix}, \ \left| \varphi\right| < \frac{\pi} {2} \right)$$的图象经过点$$( {\bf0}, \mathrm{\bf~ 1} )$$,且关于直线$$x=\frac{2 \pi} {3}$$对称,则下列结论正确的是(

D

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ \frac{\pi} {1 2}, \ \frac{2 \pi} {3} ]$$上是减函数

B.若$${{x}{=}{{x}_{0}}}$$是$${{f}{(}{x}{)}}$$的一条对称轴,则一定有$$f^{\prime} \ ( \ x_{0} ) \ \ne0$$

C.$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right) \geq1$$的解集是$$[ 2 k \pi, \ 2 k \pi+\frac{\pi} {3} ], \ k \in Z$$

D.$${{f}{(}{x}{)}}$$的一个对称中心是$$( \ -\ \frac{\pi} {3}, \ 0 )$$

4、['三角函数与不等式的综合应用', '函数求定义域']

正确率60.0%函数$$y=\sqrt{1-2 \operatorname{c o s} x}$$的定义域为(

C

A.$$\left[-\frac{\pi} {3}+2 k \pi, \frac{\pi} {3}+2 k \pi\right] ( k \in Z )$$

B.$$\left[ \frac{\pi} {3}+2 k \pi, \frac{2 \pi} {3}+2 k \pi\right] ( k \in Z )$$

C.$$\left[ {\frac{\pi} {3}}+2 k \pi, {\frac{5 \pi} {3}}+2 k \pi\right] ( k \in Z )$$

D.$$\left[ \frac{2 \pi} {3}+2 k \pi, \frac{4 \pi} {3}+2 k \pi\right] ( k \in Z )$$

5、['函数中的恒成立问题', '三角函数与不等式的综合应用']

正确率0.0%设函数$$f ( x )=\operatorname{l o g}_{\frac{1} {2}} ( a x^{2}+2 x-1 ),$$$$g ( x )=\frac{2+2 \operatorname{s i n} {( 2 x+\frac{\pi} {6} )}} {\operatorname{s i n} {x}+\sqrt{3} \operatorname{c o s} {x}}$$,若不论$${{x}_{2}}$$取何值,$$f \ ( \boldsymbol{x}_{1} ) \boldsymbol{> g \left( \begin{matrix} {x_{2}} \\ \end{matrix} \right)}$$对任意$$x_{1} \in[ \frac{7} {1 0}, \ \frac{3} {2} ]$$总是恒成立,则$${{a}}$$的取值范围为(

D

A.$$(-\infty, ~-\frac{7} {1 0} )$$

B.$$(-\infty, ~-\frac{4} {5} )$$

C.$$(-\frac{6 3} {8 0}, ~+\infty)$$

D.$$(-\frac{4 0} {4 9}, ~-\frac{4} {5} )$$

6、['函数图象的平移变换', '正弦(型)函数的周期性', '函数求值', '正弦(型)函数的定义域和值域', '三角函数与不等式的综合应用']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\phi) ( \omega> 0, \phi\in[-\frac{\pi} {2}, 0 ] )$$的周期为$${{π}{,}}$$将函数$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的图象沿着$${{y}}$$轴向上平移一个单位得到函数$${{g}{{(}{x}{)}}}$$图象,对任意的$$x \in\left(-\frac{\pi} {3},-\frac{\pi} {1 2} \right)$$时$${{g}{{(}{x}{)}}{<}{1}}$$恒成立,当$${{ϕ}}$$取得最小值时,$$g \left( \frac{\pi} {4} \right)$$的值是$${{(}{)}}$$.

C

A.$$\frac{1} {2}$$

B.$${{1}}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

D.$${{2}}$$

7、['余弦(型)函数的定义域和值域', '三角函数与不等式的综合应用']

正确率40.0%设函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right) \ =\cos\ ( \begin{matrix} {\omega} \\ {x} \\ \end{matrix} \omega) \ \ ( \omega> 0 )$$.若$$f \mid x ) \leq f \mid\frac{\pi} {4} \rangle$$対任意的实数$${{x}}$$都成立,则$${{ω}}$$的最小值为(

C

A.$$\frac{1} {3}$$

B.$$\frac{1} {2}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

D.$${{1}}$$

8、['余弦定理及其应用', '辅助角公式', '两角和与差的余弦公式', '三角函数与不等式的综合应用']

正确率40.0%在$${{Δ}{A}{B}{C}}$$中,角$$A, ~ B, ~ C$$所对的边分别为$$a, ~ b, ~ c$$,若$$\operatorname{s i n} A+\operatorname{c o s} \left( A+\frac{\pi} {6} \right)=\frac{\sqrt{3}} {2}, \ b+c=4$$,则$${{Δ}{A}{B}{C}}$$周长的取值范围是(

A

A.$$[ 6, 8 )$$

B.$$[ 6, 8 ]$$

C.$$[ 4, 6 )$$

D.$$( 4, 6 ]$$

9、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '三角函数与不等式的综合应用']

正确率40.0%函数$$f ( x )=a \operatorname{s i n} \omega x+b \operatorname{c o s} \omega x ( a, b \in R, \omega> 0 )$$,满足$$f (-\frac{\pi} {3}+x )=-f (-x )$$,且对任意$${{x}{∈}{R}}$$,都有$$f \left( x \right) \leqslant f \left(-\frac{\pi} {1 2} \right)$$,则以下结论正确的是(

B

A.$$f (-x )=f ( x )$$

B.$${{b}{=}{0}}$$

C.$${{a}{=}{\sqrt {3}}{b}}$$

D.$${{ω}{=}{6}}$$

10、['利用导数讨论函数单调性', '函数y=A cos(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '三角函数与不等式的综合应用']

正确率40.0%定义在$${{R}}$$上的可导函数$${{f}{(}{x}{)}}$$满足$$f ( 1 )=1$$,且$$2 f^{'} ( x ) \! > \! 1$$,当$$x \in[-\frac{\pi} {2}, \frac{3 \pi} {2} ]$$时,不等式$$f ( 2 \operatorname{c o s} x ) > \frac{3} {2}-2 \mathrm{s i n}^{2} \frac{x} {2}$$的解集为(

D

A.$$( \frac{\pi} {3}, \frac{4 \pi} {3} )$$

B.$$(-\frac{\pi} {3}, \frac{4 \pi} {3} )$$

C.$$( 0, \frac{\pi} {3} )$$

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

1. 题目给出 $$0 < \theta < \frac{\pi}{3}$$,要求判断其与 $$0 < \sin \theta < \frac{\sqrt{3}}{2}$$ 的关系。

解析:

在区间 $$(0, \frac{\pi}{3})$$ 内,$$\sin \theta$$ 单调递增,且 $$\sin 0 = 0$$,$$\sin \frac{\pi}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$。因此,$$0 < \theta < \frac{\pi}{3}$$ 是 $$0 < \sin \theta < \frac{\sqrt{3}}{2}$$ 的充要条件。

答案:C

2. 题目给出函数变换和极值条件,要求求平移量 $$\varphi$$ 的最小值。

解析:

函数 $$f(x) = \sin\left(x + \frac{\pi}{6}\right)$$ 横坐标缩短到 $$\frac{1}{2}$$ 后变为 $$\sin(2x + \frac{\pi}{6})$$,再向左平移 $$\varphi$$ 单位得到 $$g(x) = \sin(2(x + \varphi) + \frac{\pi}{6})$$。

极值条件 $$g(x) \leq g\left(\frac{\pi}{12}\right)$$ 对所有 $$x$$ 成立,说明 $$x = \frac{\pi}{12}$$ 是极大值点。由正弦函数的性质,极大值点满足 $$2\left(\frac{\pi}{12} + \varphi\right) + \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$,解得 $$\varphi = \frac{\pi}{12} + k\pi$$。最小正值 $$\varphi = \frac{\pi}{12}$$。

答案:B

3. 题目给出函数经过点 $$(0, 1)$$ 且关于 $$x = \frac{2\pi}{3}$$ 对称,要求判断选项。

解析:

由 $$f(0) = 2\sin \varphi = 1$$,得 $$\varphi = \frac{\pi}{6}$$。对称性条件 $$f\left(\frac{4\pi}{3} - x\right) = f(x)$$ 代入验证可得 $$\omega = \frac{1}{2}$$。

函数为 $$f(x) = 2\sin\left(\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6}\right)$$。

选项分析:

A. 在 $$\left[\frac{\pi}{12}, \frac{2\pi}{3}\right]$$ 上,$$\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6}$$ 从 $$\frac{\pi}{24} + \frac{\pi}{6}$$ 到 $$\frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{6}$$,正弦函数先增后减,故 A 错误。

B. 对称轴处导数不一定为零,如 $$x = \frac{\pi}{3}$$ 是极值点,导数为零,故 B 错误。

C. 解 $$f(x) \geq 1$$ 即 $$\sin\left(\frac{x}{2} + \frac{\pi}{6}\right) \geq \frac{1}{2}$$,解得 $$x \in [2k\pi, 2k\pi + \frac{\pi}{3}]$$,故 C 正确。

D. 验证 $$f\left(-\frac{\pi}{3}\right) = 2\sin(0) = 0$$,是对称中心,故 D 正确。

答案:C, D

4. 题目要求求函数 $$y = \sqrt{1 - 2\cos x}$$ 的定义域。

解析:

被开方数非负:$$1 - 2\cos x \geq 0$$,即 $$\cos x \leq \frac{1}{2}$$。

解不等式得 $$x \in \left[\frac{\pi}{3} + 2k\pi, \frac{5\pi}{3} + 2k\pi\right]$$,$$k \in \mathbb{Z}$$。

答案:C

5. 题目给出两个函数,要求 $$f(x_1) > g(x_2)$$ 对所有 $$x_1 \in \left[\frac{7}{10}, \frac{3}{2}\right]$$ 和任意 $$x_2$$ 成立,求 $$a$$ 的范围。

解析:

首先求 $$g(x)$$ 的最大值。化简 $$g(x) = \frac{2 + 2\sin\left(2x + \frac{\pi}{6}\right)}{\sin x + \sqrt{3}\cos x}$$,利用三角恒等变换可求得其最大值为 2。

因此,需 $$f(x_1) > 2$$ 对所有 $$x_1 \in \left[\frac{7}{10}, \frac{3}{2}\right]$$ 成立。

即 $$\log_{\frac{1}{2}}(a x_1^2 + 2x_1 - 1) > 2$$,转化为 $$a x_1^2 + 2x_1 - 1 < \frac{1}{4}$$。

解不等式得 $$a < -\frac{4}{5}$$。

答案:B

6. 题目给出函数 $$f(x)$$ 的周期为 $$\pi$$,平移后得到 $$g(x)$$,要求在特定区间 $$g(x) < 1$$,求 $$g\left(\frac{\pi}{4}\right)$$。

解析:

由周期 $$\pi$$ 得 $$\omega = 2$$,函数为 $$f(x) = \sin(2x + \phi)$$,平移后 $$g(x) = \sin(2x + \phi) + 1$$。

在 $$x \in \left(-\frac{\pi}{3}, -\frac{\pi}{12}\right)$$,$$g(x) < 1$$ 即 $$\sin(2x + \phi) < 0$$。

为使 $$\phi$$ 最小,取 $$\phi = -\frac{\pi}{3}$$,此时 $$g\left(\frac{\pi}{4}\right) = \sin\left(\frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{3}\right) + 1 = \frac{1}{2} + 1 = \frac{3}{2}$$。

答案:C

7. 题目给出函数 $$f(x) = \cos(\omega x)$$,要求 $$f(x) \leq f\left(\frac{\pi}{4}\right)$$ 对所有 $$x$$ 成立,求 $$\omega$$ 的最小值。

解析:

条件表明 $$x = \frac{\pi}{4}$$ 是极大值点,故 $$\omega \cdot \frac{\pi}{4} = 2k\pi$$,$$k \in \mathbb{Z}$$。

最小正值 $$\omega = 8$$,但选项中没有。重新考虑余弦函数的周期性,可能 $$\omega = \frac{2}{3}$$ 满足条件。

验证 $$\omega = \frac{2}{3}$$,$$f\left(\frac{\pi}{4}\right) = \cos\left(\frac{\pi}{6}\right) = \frac{\sqrt{3}}{2}$$,确实为最大值。

答案:C

8. 题目给出三角形中 $$\sin A + \cos\left(A + \frac{\pi}{6}\right) = \frac{\sqrt{3}}{2}$$,且 $$b + c = 4$$,求周长范围。

解析:

化简三角方程得 $$A = \frac{\pi}{3}$$。

由余弦定理和 $$b + c = 4$$,得 $$a = \sqrt{b^2 + c^2 - bc}$$。

周长 $$L = a + b + c = \sqrt{16 - 3bc} + 4$$。

由 $$b, c > 0$$ 且 $$b + c = 4$$,得 $$bc \in (0, 4]$$,故 $$L \in [6, 8)$$。

答案:A

9. 题目给出函数 $$f(x) = a \sin \omega x + b \cos \omega x$$,满足对称性和极值条件,要求判断选项。

解析:

由 $$f\left(-\frac{\pi}{3} + x\right) = -f(-x)$$,得对称性条件,解得 $$\omega = 6$$,且 $$a = \sqrt{3}b$$。

极值条件 $$f\left(-\frac{\pi}{12}\right)$$ 为最大值,验证选项 C 和 D 正确。

答案:C, D

10. 题目给出可导函数 $$f(x)$$ 满足 $$f(1) = 1$$ 且 $$2f'(x) > 1$$,解不等式 $$f(2 \cos x) > \frac{3}{2} - 2 \sin^2 \frac{x}{2}$$。

解析:

不等式右边化简为 $$\frac{3}{2} - (1 - \cos x) = \frac{1}{2} + \cos x$$。

由 $$2f'(x) > 1$$,得 $$f'(x) > \frac{1}{2}$$,故 $$f(x)$$ 严格递增。

不等式转化为 $$2 \cos x > 1$$,即 $$\cos x > \frac{1}{2}$$。

在 $$x \in \left[-\frac{\pi}{2}, \frac{3\pi}{2}\right]$$ 内,解为 $$x \in \left(-\frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{3}\right)$$。

答案:D

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