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回顾进阶选择题自测题解析-江苏省等高一数学必修,平均正确率42.00000000000001%

2025-07-25
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回顾进阶选择题自测题解析-江苏省等高一数学必修,平均正确率42.00000000000001%
1、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '余弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%若函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} ( \omega x+\frac{\pi} {6} ) ( \omega> 0 )$$在$$( 0, ~ \frac{\pi} {6} )$$上有最小值无最大值,则$${{ω}}$$的取值范围是(

D

A.$$[ 5, ~ 1 1 )$$

B.$$( 2, ~ 1 4 ]$$

C.$$[ 2, ~ 1 4 )$$

D.$$( 5, ~ 1 1 ]$$

2、['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']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=2 \mathrm{s i n} ( \omega x+\varphi) ( \omega> 0, \, \, \, \varphi\in{\bf R} )$$在区间$$\left( \frac{7 \pi} {1 2}, ~ \frac{5 1 \pi} {6 0} \right)$$上单调,且满足$$f \left( \frac{7 \pi} {1 2} \right)=-f \left( \frac{3 \pi} {4} \right)$$.若函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$\left[ \frac{2 \pi} {3}, ~ \frac{1 3 \pi} {6} \right)$$上恰有$${{5}}$$个零点,则$${{ω}}$$的取值范围为(

B

A.$$\left( \frac{8} {3}, ~ \frac{1 0} {3} \right]$$

B.$$\left( \frac{8} {3}, \ \frac{3 0} {1 1} \right]$$

C.$$[ \frac{5} {3}, \ \frac{1 0} {3} ]$$

D.$$\left( \frac{5} {3}, ~ \frac{3 0} {1 1} \right]$$

3、['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%若将函数$$y=\operatorname{s i n} \left( \omega x+\frac{\pi} {4} \right) ( \omega> 0 )$$的图像向左平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位长度后,所得图像与函数$$y=\operatorname{c o s} \left( \omega x+\frac{\pi} {4} \right)$$的图像重合,则$${{ω}}$$的最小值为(

D

A.$${{1}}$$

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

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

4、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '余弦(型)函数的定义域和值域', '余弦(型)函数的单调性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} ( x+\theta) ( 0 < \ \theta< \ \pi)$$在$$x=\frac{\pi} {3}$$处取得最小值,则$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ 0, \ \pi]$$上的单调递增区间是(

A

A.$$[ \frac{\pi} {3}, \pi\rbrack$$

B.$$[ \frac{\pi} {6}, \frac{2 \pi} {3} ]$$

C.$$[ 0, \frac{2 \pi} {3} ]$$

D.$$\left[ \frac{2 \pi} {3}, \frac{5 \pi} {6} \right]$$

5、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '函数奇、偶性的定义', '辅助角公式', '三角函数的性质综合']

正确率40.0%设$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=a \operatorname{s i n} 2 x+b \operatorname{c o s} 2 x \left( \begin{matrix} {a,} \\ \end{matrix} \right. b \in R, \ a b \neq0 )$$,若$$f \mid x ) ~ \leq| f \ ( \frac{\pi} {3} ) |$$对一切$${{x}{∈}{R}}$$恒成立,给出以下结论:
$$\oplus f ~ ( \frac\pi{1 2} ) ~=0$$;
$$\mathbb{P} \left| f ~ ( ~ \frac{5 \pi} {1 2} ) ~ \right|=\left| f ~ ( ~ \frac{1 1 \pi} {1 2} ) \right|$$;
$$\odot f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)$$的单调递增区间是$$[ k \pi+{\frac{\pi} {3}}, ~ k \pi+{\frac{5 \pi} {6}} ] ~ ( ~ k \in Z )$$;
$${④}$$函数$$y=f ~ ( x )$$既不是奇函数也不是偶函数;
$${⑤}$$存在经过点$$( \ a, \ b )$$的直线与函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象不相交.其中正确结论的个数为(

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

6、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的周期性', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%将函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( x+\varphi)$$图象上所有点的横坐标变为原来的$$\frac1 \omega( \omega> 1 )$$(纵坐标不变),得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象.若$$g \left( \frac{\pi} {6} \right)=1, \, \, \, g \left( \frac{2 \pi} {3} \right)=0,$$且函数$${{g}{(}{x}{)}}$$在$$\left( \frac{\pi} {6}, \, \, \frac{\pi} {2} \right)$$上具有单调性,则$${{ω}}$$的值为(

B

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{7}}$$

7、['根据三角函数的性质求参数取值范围']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) ( 0 < \omega< 1 0, 0 < \varphi< \frac{\pi} {2} )$$图象经过$$( 0, \frac{\sqrt{2}} {2} )$$,它的一条对称轴是$$x=\frac{\pi} {8}$$,则$${{ω}{=}}$$

C

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

B.$${{1}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{8}}$$

8、['三角恒等变换综合应用', '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', '正弦曲线的对称轴', '辅助角公式', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} ( 2 x-\frac{2 \pi} {3} )+\operatorname{c o s} 2 x$$,将函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象向左平移$$\varphi( \varphi> 0 )$$个单位长度,得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象,若函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象关于$${{y}}$$轴对称,则$${{φ}}$$的最小值是(

A

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

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

C.$$\frac{2 \pi} {3}$$

D.$$\frac{5 \pi} {6}$$

9、['根据三角函数的性质求参数取值范围', '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%已知函数$$f ( x )=2 \operatorname{s i n} ( \omega x+\frac{\pi} {6} )-1 ( \omega> 0 )$$的图象向右平移$$\frac{2 \pi} {3}$$个单位长度后与原图象重合,则$${{ω}}$$的最小值是(

A

A.$${{3}}$$

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

C.$$\frac{4} {3}$$

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

10、['函数奇偶性的应用', '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', '函数图象的平移变换', '函数图象的对称变换', '两角和与差的正弦公式', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%设$${{ω}{>}{0}}$$,函数$$f \ ( x ) \, \,=\sin\omega x \cos\varphi+\cos\omega x \sin\varphi\ ( \, \omega> 0, \ | \varphi| < \frac{\pi} {2} \, )$$的图象经过点$$( \ 0, \ -\frac{1} {2} )$$,将该函数的图象向右平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位后所得函数图象关于$${{y}}$$轴对称,则$${{ω}}$$的最小值是(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

1. 解析:

函数 $$f(x) = \cos(\omega x + \frac{\pi}{6})$$ 在区间 $$(0, \frac{\pi}{6})$$ 上有最小值无最大值,说明区间 $$(0, \frac{\pi}{6})$$ 包含函数的一个最小值点,但不包含最大值点。

最小值的条件为 $$\omega x + \frac{\pi}{6} = \pi + 2k\pi$$($$k \in \mathbb{Z}$$),解得 $$x = \frac{5\pi}{6\omega} + \frac{2k\pi}{\omega}$$。要求在 $$(0, \frac{\pi}{6})$$ 内至少有一个最小值点,即:

$$0 < \frac{5\pi}{6\omega} < \frac{\pi}{6}$$,解得 $$\omega > 5$$。

无最大值的条件为区间内不包含任何最大值点,即 $$\omega \cdot \frac{\pi}{6} + \frac{\pi}{6} < 2\pi$$,解得 $$\omega < 11$$。

综上,$$\omega \in (5, 11)$$,选项 D 正确。

2. 解析:

由 $$f\left(\frac{7\pi}{12}\right) = -f\left(\frac{3\pi}{4}\right)$$,可得对称中心为 $$\left(\frac{\frac{7\pi}{12} + \frac{3\pi}{4}}{2}, 0\right) = \left(\frac{2\pi}{3}, 0\right)$$。

函数在 $$\left(\frac{7\pi}{12}, \frac{51\pi}{60}\right)$$ 上单调,说明半周期 $$\frac{T}{2} \geq \frac{51\pi}{60} - \frac{7\pi}{12} = \frac{\pi}{5}$$,即 $$\omega \leq 5$$。

函数在 $$\left[\frac{2\pi}{3}, \frac{13\pi}{6}\right)$$ 上恰有 5 个零点,需满足:

$$\frac{13\pi}{6} - \frac{2\pi}{3} = \frac{9\pi}{6} = \frac{3\pi}{2}$$ 包含 $$2.5T$$,即 $$\frac{3\pi}{2} \geq 2.5 \cdot \frac{2\pi}{\omega}$$,解得 $$\omega \geq \frac{10}{3}$$。

综上,$$\omega \in \left[\frac{10}{3}, 5\right)$$,但选项中最接近的是 A $$\left(\frac{8}{3}, \frac{10}{3}\right]$$。

3. 解析:

将函数 $$y = \sin\left(\omega x + \frac{\pi}{4}\right)$$ 向左平移 $$\frac{\pi}{6}$$ 后得到 $$y = \sin\left(\omega\left(x + \frac{\pi}{6}\right) + \frac{\pi}{4}\right) = \sin\left(\omega x + \frac{\omega\pi}{6} + \frac{\pi}{4}\right)$$。

与 $$y = \cos\left(\omega x + \frac{\pi}{4}\right)$$ 重合,需满足相位差为 $$\frac{\pi}{2} + 2k\pi$$:

$$\frac{\omega\pi}{6} = \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$,解得 $$\omega = 3 + 12k$$。

取最小正值 $$k = 0$$,得 $$\omega = 3$$,选项 D 正确。

4. 解析:

函数 $$f(x) = \cos(x + \theta)$$ 在 $$x = \frac{\pi}{3}$$ 处取得最小值,故 $$\frac{\pi}{3} + \theta = \pi + 2k\pi$$,解得 $$\theta = \frac{2\pi}{3} + 2k\pi$$。

由 $$0 < \theta < \pi$$,得 $$\theta = \frac{2\pi}{3}$$。

单调递增区间为 $$x + \frac{2\pi}{3} \in [\pi + 2k\pi, 2\pi + 2k\pi]$$,即 $$x \in \left[\frac{\pi}{3} + 2k\pi, \frac{4\pi}{3} + 2k\pi\right]$$。

在 $$[0, \pi]$$ 上,单调递增区间为 $$\left[\frac{\pi}{3}, \pi\right]$$,选项 A 正确。

5. 解析:

函数 $$f(x) = a\sin 2x + b\cos 2x$$ 可表示为 $$f(x) = \sqrt{a^2 + b^2} \sin(2x + \phi)$$。

由 $$|f(x)| \leq |f\left(\frac{\pi}{3}\right)|$$ 对一切 $$x \in \mathbb{R}$$ 恒成立,说明 $$x = \frac{\pi}{3}$$ 是极值点,即 $$f\left(\frac{\pi}{3}\right)$$ 为振幅。

验证各结论:

① $$f\left(\frac{\pi}{12}\right) = 0$$ 正确;

② $$f\left(\frac{5\pi}{12}\right)$$ 和 $$f\left(\frac{11\pi}{12}\right)$$ 的绝对值相等正确;

③ 单调递增区间为 $$\left[k\pi + \frac{\pi}{3}, k\pi + \frac{5\pi}{6}\right]$$ 正确;

④ 函数既不是奇函数也不是偶函数正确;

⑤ 存在不相交的直线错误,因为 $$(a, b)$$ 在振幅范围内。

综上,有 4 个结论正确,选项 D 正确。

6. 解析:

函数 $$f(x) = \sin(x + \varphi)$$ 变换后为 $$g(x) = \sin(\omega x + \varphi)$$。

由 $$g\left(\frac{\pi}{6}\right) = 1$$ 和 $$g\left(\frac{2\pi}{3}\right) = 0$$,得:

$$\omega \cdot \frac{\pi}{6} + \varphi = \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$,

$$\omega \cdot \frac{2\pi}{3} + \varphi = m\pi$$($$m \in \mathbb{Z}$$)。

解得 $$\omega = 3 + 6k$$,取最小 $$\omega = 3$$ 验证单调性成立,选项 B 正确。

7. 解析:

函数 $$f(x) = \sin(\omega x + \varphi)$$ 过点 $$(0, \frac{\sqrt{2}}{2})$$,故 $$\sin \varphi = \frac{\sqrt{2}}{2}$$,$$\varphi = \frac{\pi}{4}$$。

对称轴为 $$x = \frac{\pi}{8}$$,故 $$\omega \cdot \frac{\pi}{8} + \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,解得 $$\omega = 2 + 8k$$。

由 $$0 < \omega < 10$$,取 $$k = 0$$ 得 $$\omega = 2$$,选项 C 正确。

8. 解析:

函数 $$f(x) = \cos\left(2x - \frac{2\pi}{3}\right) + \cos 2x$$ 化简为 $$f(x) = 2\cos\left(2x - \frac{\pi}{3}\right) \cos\left(-\frac{\pi}{3}\right) = \cos\left(2x - \frac{\pi}{3}\right)$$。

平移后 $$g(x) = \cos\left(2(x + \varphi) - \frac{\pi}{3}\right) = \cos(2x + 2\varphi - \frac{\pi}{3})$$。

关于 $$y$$ 轴对称,需 $$2\varphi - \frac{\pi}{3} = k\pi$$,取最小正值 $$\varphi = \frac{\pi}{6}$$,选项 A 正确。

9. 解析:

函数 $$f(x) = 2\sin\left(\omega x + \frac{\pi}{6}\right) - 1$$ 向右平移 $$\frac{2\pi}{3}$$ 后与原函数重合,说明 $$\frac{2\pi}{3}$$ 是周期的整数倍:

$$\frac{2\pi}{3} = k \cdot \frac{2\pi}{\omega}$$,解得 $$\omega = 3k$$。

取最小 $$\omega = 3$$,选项 A 正确。

10. 解析:

函数 $$f(x) = \sin(\omega x + \varphi)$$ 过点 $$(0, -\frac{1}{2})$$,故 $$\sin \varphi = -\frac{1}{2}$$,$$\varphi = -\frac{\pi}{6}$$。

平移后函数为 $$g(x) = \sin\left(\omega x - \frac{\omega\pi}{6} - \frac{\pi}{6}\right)$$,关于 $$y$$ 轴对称需 $$-\frac{\omega\pi}{6} - \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,解得 $$\omega = -2 - 6k$$。

取最小正值 $$\omega = 4$$($$k = -1$$),选项 D 正确。

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