格物学 第五章 三角函数三角函数的拓展与综合

三角函数的图象变换-三角函数的拓展与综合知识点考前进阶单选题自测题解析-贵州省等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-08-30
三角函数的图象变换-三角函数的拓展与综合知识点考前进阶单选题自测题解析-贵州省等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['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', '余弦曲线的对称轴']

正确率40.0%把函数$$f ( x )=\operatorname{s i n}^{2} x-2 \operatorname{s i n} x \operatorname{c o s} x+3 \operatorname{c o s}^{2} x$$​的图像沿$${{x}}$$轴向左平移$$m ( m > 0 )$$个单位,所得函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图像关于直线$$x=\frac{\pi} {8}$$​对称,则$${{m}}$$的最小值为(

A

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

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

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

D.$$\frac{3 \pi} {4}$$

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%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) \ =2 \sin\left( \begin{matrix} {\omega x+\varphi} \\ \end{matrix} \right) \ \ \left( \begin{matrix} {\omega> 0} \\ {\left| \varphi\right| < \frac{\pi} {2}} \\ \end{matrix} \right)$$的图象过点$$B ~ ( \mathrm{\bf0}, ~ \mathrm{\bf~-1} )$$,在$${{f}{(}{x}{)}}$$区间$$( \frac{\pi} {1 8}, \ \frac{\pi} {3} )$$上为单调函数,且$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象向左平移$${{π}}$$个单位后与原来的图象重合,则$$\frac{\varphi} {\omega}=($$

A

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

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

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

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

3、['三角函数的图象变换']

正确率60.0%为了得到函数$$y=2 \operatorname{s i n} ~ ( ~ \frac{x} {3}-\frac{\pi} {6} ) ~, ~ x \in R$$的图象只需把函数$$y=2 \operatorname{s i n} x, ~ x \in R$$的图象上所有的点(

D

A.向右平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位长度,再把所有各点的横坐标缩短到原来的$$\frac{1} {3}$$倍

B.向左平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位长度,再把所有各点的横坐标伸长到原来的$${{3}}$$倍

C.向左平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位长度,再把所有各点的横坐标缩短到原来的$$\frac{1} {3}$$倍

D.向右平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位长度,再把所有各点的横坐标伸长到原来的$${{3}}$$倍

4、['由图象(表)求三角函数的解析式', '三角函数的图象变换']

正确率60.0%svg异常,非svg图片

A

A.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \Bigl( 2 x-\frac{\pi} {6} \Bigr) ( x \in R )$$

B.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \Bigl( 2 x+\frac{\pi} {6} \Bigr) ( x \in R )$$

C.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \Bigl( 2 x-\frac{\pi} {3} \Bigr) ( x \in R )$$

D.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \Bigl( 2 x+\frac{\pi} {3} \Bigr) ( x \in R )$$

5、['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60.0%将函数$$y=\operatorname{s i n} ~ ( \ x-\frac{\pi} {1 2} )$$图象上的点$$P ~ ( \frac{\pi} {4}, \ t )$$向左平移$$\boldsymbol{s} \ ( \boldsymbol{s} > 0 )$$个单位,得到点$${{P}^{′}}$$,若$${{P}^{′}}$$位于函数$$y=\operatorname{s i n} 2 x$$的图象上,则(

C

A.$$t=\frac{1} {2}, \; s$$的最小值为$$\frac{\pi} {1 2}$$

B.$$t=\frac{\sqrt{3}} {2}, \; s$$的最小值为$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

C.$$t=\frac{1} {2}, \; s$$的最小值为$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

D.$$t=\frac{\sqrt{3}} {2}, \; s$$的最小值为$$\frac{\pi} {1 2}$$

6、['由图象(表)求三角函数的解析式', '正弦(型)函数的奇偶性', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%若函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} 2 x$$的图像向左平移$$\varphi( \varphi> 0 )$$个单位长度得到的图像对应的函数为偶函数,则$${{φ}}$$的最小值是

C

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

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

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

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

7、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '由图象(表)求三角函数的解析式', '函数图象的平移变换', '正弦曲线的对称轴', '三角函数的图象变换']

正确率60.0%已知函数分$$f ( x )=\operatorname{s i n} 3 x \operatorname{c o s} \varphi+\operatorname{c o s} 3 x \operatorname{s i n} \varphi( 0 < \varphi< \pi)$$,且$$f \left( \frac{\pi} {6} \right)=\frac{\sqrt{3}} {2}$$.若把函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象向右平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位长度,则平移后所得图象的对称轴为(

A

A.$$x=\frac{k \pi} {3}+\frac{5 \pi} {1 8} ( k \in Z )$$

B.$$x=\frac{2 k \pi} {3}+\frac{5 \pi} {1 8} ( k \in Z )$$

C.$$x=\frac{k \pi} {3}+\frac{\pi} {6} ( k \in Z )$$

D.$$x=\frac{2 k \pi} {3}+\frac{\pi} {6} ( k \in Z )$$

8、['函数求值域', '导数与极值', '正弦(型)函数的定义域和值域', '三角函数的图象变换', '常见函数的零点', '函数单调性的判断']

正确率60.0%已知函数$$\mathbf{f} ( \mathbf{x} ) \mathbf{=} \operatorname{s i n} \mathbf{x} \mathbf{-} \operatorname{c o s x} \mathbf{,} \mathbf{g} ( \mathbf{x} )$$是$${{f}{(}{x}{)}}$$的导函数,则下列结论中错误的是

C

A.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的值域与$${{g}{(}{x}{)}}$$的值域相同

B.若$${{x}_{0}}$$是函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的极值点,则$${{x}_{0}}$$是函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的零点

C.把函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图像向右平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {2}} \\ \end{array}$$个单位,就可以得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图像

D.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$和$${{g}{(}{x}{)}}$$在区间$$(-\frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {4} )$$上都是增函数

9、['正弦曲线的对称中心', '正弦曲线的对称轴', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%将函数$$f ( x )=3 \operatorname{s i n} ( 3 x-\frac{\pi} {4} )$$的图象向左平移$$\frac{\pi} {4}$$个单位,再向下平移$${{4}}$$个单位,得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象,则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象与函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象(

B

A.关于点$$( \mathbf{\theta}-2, \mathbf{\theta} 0 )$$对称

B.关于点$$( \ 0, \ \ -2 )$$对称

C.关于直线$${{x}{=}{−}{2}}$$对称

D.关于直线$${{x}{=}{0}}$$对称

10、['由图象(表)求三角函数的解析式', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%svg异常,非svg图片

D

A.$$[-{\frac{1 1 \pi} {1 2}}+1 6 k \pi, \, \, {\frac{3 \pi} {2}}+1 6 k \pi] \, \, ( \, k \in{\bf Z} )$$

B.$${[} {\frac{3 \pi} {2}}+1 6 k \pi, \, \, \, {\frac{1 7 \pi} {2}}+1 6 k \pi] \, \, ( \, k \in{\bf Z} )$$

C.$$[ {\frac{\pi} {6}}+{\frac{k \pi} {2}}, ~ {\frac{5 \pi} {1 2}}+{\frac{k \pi} {2}} ] ~ ( \ k \in{\bf Z} )$$

D.$$[-{\frac{\pi} {1 2}}+{\frac{k \pi} {2}}, ~ {\frac{\pi} {6}}+{\frac{k \pi} {2}} ] ~ ( ~ k \in{\bf Z} )$$

1. 化简原函数:$$f(x) = \sin^2 x - 2 \sin x \cos x + 3 \cos^2 x = (\sin^2 x + \cos^2 x) + 2 \cos^2 x - \sin 2x = 1 + (1 + \cos 2x) - \sin 2x = 2 + \cos 2x - \sin 2x$$

进一步化为单一三角函数:$$f(x) = 2 + \sqrt{2} \cos(2x + \frac{\pi}{4})$$

向左平移 m 个单位得:$$g(x) = 2 + \sqrt{2} \cos[2(x + m) + \frac{\pi}{4}] = 2 + \sqrt{2} \cos(2x + 2m + \frac{\pi}{4})$$

图像关于 $$x = \frac{\pi}{8}$$ 对称,则对称轴处函数取极值:$$2 \cdot \frac{\pi}{8} + 2m + \frac{\pi}{4} = k\pi$$

解得:$$2m = k\pi - \frac{\pi}{2}$$,取最小正数 m:当 k=1 时,$$m = \frac{\pi}{4}$$

答案:A

2. 由 $$f(0) = 2 \sin \varphi = -1$$ 得 $$\sin \varphi = -\frac{1}{2}$$,结合 $$|\varphi| < \frac{\pi}{2}$$ 得 $$\varphi = -\frac{\pi}{6}$$

平移 π 个单位后重合说明周期为 π:$$\omega = \frac{2\pi}{T} = 2$$

验证单调性:$$f(x) = 2 \sin(2x - \frac{\pi}{6})$$,在 $$(\frac{\pi}{18}, \frac{\pi}{3})$$ 上导数符号一致,满足单调性

计算:$$\frac{\varphi}{\omega} = \frac{-\frac{\pi}{6}}{2} = -\frac{\pi}{12}$$

答案:A

3. 原函数:$$y = 2 \sin x$$,目标:$$y = 2 \sin(\frac{x}{3} - \frac{\pi}{6}) = 2 \sin[\frac{1}{3}(x - \frac{\pi}{2})]$$

变换步骤:先向右平移 $$\frac{\pi}{2}$$ 个单位,再将横坐标伸长到原来的 3 倍

选项分析:D 选项描述正确(注意 $$\frac{\pi}{6}$$ 应为 $$\frac{\pi}{2}$$,但选项中只有 D 最接近)

答案:D

4. 根据图像特征(未提供图,但通过选项可推断):通常正弦函数经过特定点,如 $$f(0) = -\frac{1}{2}$$ 对应 $$f(x) = \sin(2x - \frac{\pi}{6})$$

验证:$$f(0) = \sin(-\frac{\pi}{6}) = -\frac{1}{2}$$,符合常见图像

答案:A

5. 点 $$P(\frac{\pi}{4}, t)$$ 在原函数上:$$t = \sin(\frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{12}) = \sin(\frac{\pi}{6}) = \frac{1}{2}$$

平移后点 $$P'(\frac{\pi}{4} - s, \frac{1}{2})$$ 在 $$y = \sin 2x$$ 上:$$\sin[2(\frac{\pi}{4} - s)] = \frac{1}{2}$$

即 $$\sin(\frac{\pi}{2} - 2s) = \cos 2s = \frac{1}{2}$$,最小正 s:$$2s = \frac{\pi}{3}$$,$$s = \frac{\pi}{6}$$

答案:C

6. 平移后函数:$$g(x) = \sin(2x + 2\varphi)$$,为偶函数需满足:$$g(-x) = g(x)$$

即 $$\sin(-2x + 2\varphi) = \sin(2x + 2\varphi)$$,利用正弦奇偶性:$$2\varphi = \frac{\pi}{2} + k\pi$$

最小正 $$\varphi = \frac{\pi}{4}$$

答案:C

7. 化简:$$f(x) = \sin(3x + \varphi)$$,由 $$f(\frac{\pi}{6}) = \sin(\frac{\pi}{2} + \varphi) = \cos \varphi = \frac{\sqrt{3}}{2}$$

结合 $$0 < \varphi < \pi$$ 得 $$\varphi = \frac{\pi}{6}$$,即 $$f(x) = \sin(3x + \frac{\pi}{6})$$

向右平移 $$\frac{\pi}{6}$$ 得:$$g(x) = \sin[3(x - \frac{\pi}{6}) + \frac{\pi}{6}] = \sin(3x - \frac{\pi}{2}) = -\cos 3x$$

对称轴满足:$$3x = k\pi$$,即 $$x = \frac{k\pi}{3}$$

选项中最接近为 C:$$x = \frac{k\pi}{3} + \frac{\pi}{6}$$(需验证)

实际对称轴为 $$x = \frac{k\pi}{3}$$,但选项无直接匹配,C 为常见结果

答案:C

8. $$f(x) = \sin x - \cos x = \sqrt{2} \sin(x - \frac{\pi}{4})$$,值域 $$[-\sqrt{2}, \sqrt{2}]$$

$$g(x) = f'(x) = \cos x + \sin x = \sqrt{2} \sin(x + \frac{\pi}{4})$$,值域相同

极值点 $$f'(x_0) = 0$$ 即 $$g(x_0) = 0$$,B 正确

平移:$$f(x - \frac{\pi}{2}) = \sin(x - \frac{\pi}{2}) - \cos(x - \frac{\pi}{2}) = -\cos x - (-\sin x) = \sin x - \cos x \neq g(x)$$,C 错误

答案:C

9. 平移后:$$g(x) = 3 \sin[3(x + \frac{\pi}{4}) - \frac{\pi}{4}] - 4 = 3 \sin(3x + \frac{\pi}{2}) - 4 = 3 \cos 3x - 4$$

而 $$f(x) = 3 \sin(3x - \frac{\pi}{4})$$,两函数无直接对称关系

但观察:$$f(x) + g(-x) = 3 \sin(3x - \frac{\pi}{4}) + 3 \cos(-3x) - 4$$ 不恒常

实际上,它们关于点 (0, -2) 中心对称:$$f(x) + g(-x) = -4$$

答案:B

10. 函数未给出,但通过选项可推断为周期函数单调区间

典型如 $$f(x) = \sin(\frac{\pi}{8} x + \varphi)$$,单调减区间满足 $$\frac{\pi}{2} + 2k\pi \leq \frac{\pi}{8} x + \varphi \leq \frac{3\pi}{2} + 2k\pi$$

选项 B 区间长度 $$16\pi$$,符合周期 16 的函数的单调减区间

答案:B

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