格物学 第五章 三角函数5.4 三角函数的图象与性质

余弦曲线的对称中心-5.4 三角函数的图象与性质知识点专题进阶单选题自测题解析-湖南省等高一数学必修,平均正确率48.0%

2025-07-31
余弦曲线的对称中心-5.4 三角函数的图象与性质知识点专题进阶单选题自测题解析-湖南省等高一数学必修,平均正确率48.0%
1、['余弦曲线的对称中心']

正确率60.0%函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} \, \, ( 2 x-\frac{\pi} {8} )-1$$图象的一个对称中心为 (

D

A.$$(-\frac{\pi} {4},-1 )$$

B.$$( \frac{\pi} {4},-1 )$$

C.$$(-\frac{\pi} {1 6},-1 )$$

D.$$(-\frac{3 \pi} {1 6},-1 )$$

2、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '余弦曲线的对称轴', '余弦曲线的对称中心']

正确率60.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\operatorname{s i n} \ ( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} )$$的图象关于(

B

A.原点对称

B.$${{y}}$$轴对称

C.直线$$x=\frac{5 \pi} {2}$$对称

D.直线$$x=-\frac{5 \pi} {2}$$对称

3、['函数奇偶性的应用', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '三角函数的图象变换', '余弦曲线的对称中心']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=2 \operatorname{s i n} x \cdot\operatorname{s i n} ( x+3 \sq{} )$$是奇函数,其中$$\varphi\in\left( 0, \frac{\pi} {2} \right),$$则函数$$g ( x )=\operatorname{c o s} {( 2 x-\phi)}$$的图象$${{(}{)}}$$

C

A.关于点$$( \frac{\pi} {1 2}, 0 )$$对称

B.可由函数$$y=f ( x )$$的图象向右平移$$\frac{\pi} {3}$$个单位得到

C.可由函数$$y=f ( x )$$的图象向左平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位得到

D.可由函数$$y=f ( x )$$的图象向左平移$$\frac{\pi} {3}$$个单位得到

4、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '余弦(型)函数的奇偶性', '余弦(型)函数的单调性', '余弦(型)函数的周期性', '余弦曲线的对称中心']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=2 \operatorname{s i n}^{2} ( x-\frac{\pi} {6} )-1 \ ( x \in R )$$,则下列结论正确的是(

D

A.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是最小正周期为$${{π}}$$的奇函数

B.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于直线$$x=\frac{\pi} {1 2}$$对称

C.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$[ \frac{\pi} {6}, ~ \frac{5 \pi} {1 2} ]$$上是增函数

D.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于点$$(-\frac{\pi} {1 2}, ~ 0 )$$对称

5、['正弦(型)函数的奇偶性', '三角函数的图象变换', '余弦曲线的对称中心']

正确率40.0%将偶函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) \ =\operatorname{s i n} \ \left( \begin{matrix} {3 x+\varphi} \\ \end{matrix} \right) \ \ \left( \begin{matrix} {0 < \varphi< \pi} \\ \end{matrix} \right)$$的图象向右平移$$\frac{\pi} {1 2}$$个单位长度后,得到的曲线的对称中心为(

A

A.$$( {\frac{k \pi} {3}}+{\frac{\pi} {4}}, ~ 0 ) ~ ( k \in Z )$$

B.$$( \frac{k \pi} {3}+\frac{\pi} {1 2}, \ 0 ) \ ( \ k \in Z )$$

C.$$( {\frac{k \pi} {3}}+{\frac{\pi} {6}}, ~ 0 ) ~ ( k \in Z )$$

D.$$( {\frac{k \pi} {3}}+{\frac{7 \pi} {3 6}}, ~ 0 ) ~ ( k \in Z )$$

6、['正弦曲线的对称中心', '分段函数求值', '余弦曲线的对称中心']

正确率60.0%若$$a \in( 0, \pi), \, \, \, f ( x )=\left\{\begin{array} {l l} {\operatorname{s i n} x, x > a} \\ {\operatorname{c o s} x, x \leqslant a} \\ \end{array} \right.$$的图象关于点$$( a, 0 )$$对称,则$$f ( 2 a )=( \textsubscript{\Pi} )$$

A

A.$${{−}{1}}$$

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

C.$${{0}}$$

D.$$- \frac{\sqrt3} {2}$$

7、['三角函数的图象变换', '余弦曲线的对称中心']

正确率40.0%将函数$$f ( x )=4 \operatorname{c o s} \Bigl( x+\frac{\pi} {3} \Bigr)+1$$的图像上所有点的横坐标缩短到原来的$$\frac{1} {2} ($$纵坐标不变$${{)}}$$,再把图像向左平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位,得到函数$$y=g ( x )$$的图像,则函数$$y=g ( x )$$图像的一个对称中心为(

B

A.$$\left( \frac{1 1 \pi} {1 2},-1 \right)$$

B.$$\left( \frac{1 1 \pi} {1 2}, 1 \right)$$

C.$$\left( \frac{\pi} {1 2},-1 \right)$$

D.$$\left( \frac{\pi} {1 2}, 1 \right)$$

8、['余弦曲线的对称中心']

正确率60.0%已知点$$( 2, 0 )$$为函数$$f \left( x \right)=2 \operatorname{c o s} \left( \frac{\pi} {3} x+\varphi\right) ( | \varphi| < \frac{\pi} {2} )$$图象的一个对称中心,则实数$${{φ}{=}}$$(

D

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

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

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

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

9、['向量加法的定义及运算法则', '余弦曲线的对称中心']

正确率40.0%将函数$$f ( x )=4 \operatorname{c o s} ( \frac{\pi} {2} x )$$和直线$$g \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=x-1$$的所有交点从左到右依次记为$$A_{1}, \ A_{2}, \ A_{3}, \ A_{n} \ldots$$,若$${{P}}$$点坐标为$$( {\bf0}, \mathrm{\bf~ 1} )$$,则$$| \overrightarrow{P A_{1}}+\overrightarrow{P A_{2}}+\ldots+\overrightarrow{P A_{n}} |=$$(

A

A.$${{5}{\sqrt {2}}}$$

B.$${{3}{\sqrt {2}}}$$

C.$${\sqrt {2}}$$

D.$${{0}}$$

10、['余弦曲线的对称轴', '余弦(型)函数的定义域和值域', '余弦(型)函数的周期性', '余弦曲线的对称中心']

正确率40.0%若函数$$f \left( x \right)=2 \operatorname{s i n} \left( x+2 \theta\right) \cdot\operatorname{c o s} x \left( 0 < \theta< \frac{\pi} {2} \right)$$的图象过点$$( 0, 2 )$$,则

D

A.点$$\left( \frac{\pi} {4}, 0 \right) \Cgtr y=f \left( x \right)$$的一个对称中心

B.直线$$x=\frac{\pi} {4} \C y=f \left( x \right)$$的一条对称轴

C.函数$${{y}{=}{f}{{(}{x}{)}}}$$的最小正周期是$${{2}{π}}$$

D.函数$${{y}{=}{f}{{(}{x}{)}}}$$的值域是$$[ 0, 2 ]$$

1. 解析:函数 $$f(x) = \cos(2x - \frac{\pi}{8}) - 1$$ 的对称中心满足 $$2x - \frac{\pi}{8} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$($$k \in \mathbb{Z}$$),解得 $$x = \frac{5\pi}{16} + \frac{k\pi}{2}$$。代入选项,当 $$k = -1$$ 时,$$x = -\frac{3\pi}{16}$$,对应点 $$(-\frac{3\pi}{16}, -1)$$,故选 D。

2. 解析:函数 $$f(x) = \sin x$$ 是奇函数,图象关于原点对称。选项 A 正确。另外,$$\sin x$$ 的对称轴为 $$x = \frac{\pi}{2} + k\pi$$($$k \in \mathbb{Z}$$),选项 C 和 D 中的 $$x = \pm \frac{5\pi}{2}$$ 不满足,故不选。

3. 解析:由 $$f(x) = 2\sin x \cdot \sin(x + 3\varphi)$$ 是奇函数,可得 $$\sin(x + 3\varphi) = \sin x$$ 或 $$\sin(x + 3\varphi) = -\sin x$$。结合 $$\varphi \in (0, \frac{\pi}{2})$$,解得 $$\varphi = \frac{\pi}{3}$$。函数 $$g(x) = \cos(2x - \frac{\pi}{3})$$ 的对称中心满足 $$2x - \frac{\pi}{3} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,即 $$x = \frac{5\pi}{12} + \frac{k\pi}{2}$$,选项 A 正确。平移分析不匹配,故选 A。

4. 解析:函数 $$f(x) = 2\sin^2(x - \frac{\pi}{6}) - 1 = -\cos(2x - \frac{\pi}{3})$$,周期为 $$\pi$$,是偶函数(非奇函数),选项 A 错误。对称轴满足 $$2x - \frac{\pi}{3} = k\pi$$,即 $$x = \frac{\pi}{6} + \frac{k\pi}{2}$$,选项 B 错误。在区间 $$[\frac{\pi}{6}, \frac{5\pi}{12}]$$ 上,$$2x - \frac{\pi}{3}$$ 从 $$\frac{\pi}{3}$$ 增加到 $$\frac{\pi}{2}$$,$$f(x)$$ 递减,选项 C 错误。对称中心满足 $$2x - \frac{\pi}{3} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,即 $$x = \frac{5\pi}{12} + \frac{k\pi}{2}$$,选项 D 中 $$x = -\frac{\pi}{12}$$ 不满足,但题目描述可能有误,实际无正确选项。

5. 解析:函数 $$f(x) = \sin(3x + \varphi)$$ 为偶函数,故 $$\varphi = \frac{\pi}{2}$$。向右平移 $$\frac{\pi}{12}$$ 后得 $$f(x) = \sin(3(x - \frac{\pi}{12}) + \frac{\pi}{2}) = \cos(3x - \frac{\pi}{4})$$。对称中心满足 $$3x - \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,即 $$x = \frac{\pi}{4} + \frac{k\pi}{3}$$,选项 A 正确。

6. 解析:图象关于 $$(a, 0)$$ 对称,则 $$f(a + x) = -f(a - x)$$。当 $$x \to 0^+$$,有 $$\sin a = -\cos a$$,即 $$\tan a = -1$$,结合 $$a \in (0, \pi)$$,得 $$a = \frac{3\pi}{4}$$。故 $$f(2a) = f(\frac{3\pi}{2}) = \cos \frac{3\pi}{2} = 0$$,选 C。

7. 解析:横坐标缩短为 $$\frac{1}{2}$$ 得 $$f(x) = 4\cos(2x + \frac{\pi}{3}) + 1$$,再左移 $$\frac{\pi}{6}$$ 得 $$g(x) = 4\cos(2(x + \frac{\pi}{6}) + \frac{\pi}{3}) + 1 = 4\cos(2x + \frac{2\pi}{3}) + 1$$。对称中心满足 $$2x + \frac{2\pi}{3} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,即 $$x = -\frac{\pi}{12} + \frac{k\pi}{2}$$。当 $$k = 1$$ 时,$$x = \frac{5\pi}{12}$$,对应点为 $$(\frac{5\pi}{12}, 1)$$,但选项无此答案。最接近的是 B 选项 $$(\frac{11\pi}{12}, 1)$$($$k = 2$$ 时),可能是题目描述有误。

8. 解析:对称中心满足 $$\frac{\pi}{3} \cdot 2 + \varphi = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,即 $$\varphi = -\frac{\pi}{6} + k\pi$$。由 $$|\varphi| < \frac{\pi}{2}$$,得 $$\varphi = -\frac{\pi}{6}$$,选 D。

9. 解析:求交点 $$4\cos(\frac{\pi}{2}x) = x - 1$$。注意到 $$f(x)$$ 是偶函数,交点成对出现且关于 $$y$$ 轴对称。设 $$A_1 = (-a, -a-1)$$,$$A_2 = (a, a-1)$$,则 $$\overrightarrow{PA_1} + \overrightarrow{PA_2} = (-a, -a-2) + (a, a-2) = (0, -4)$$。对所有对称点求和后,水平分量抵消,垂直分量为 $$-4n$$,但题目未给出 $$n$$ 的具体值。实际上,$$P(0,1)$$ 到 $$A_i$$ 的向量和为 $$\sum (x_i, y_i - 1)$$,由于对称性,和为 $$(0, \sum (y_i - 1))$$。由于 $$y_i = x_i - 1$$,且 $$x_i$$ 对称,$$\sum y_i = \sum (x_i - 1) = -n$$,故和为 $$(0, -n - n) = (0, -2n)$$。但题目未明确 $$n$$,可能选 D(和为 0)是误解。

10. 解析:由 $$f(0) = 2\sin(2\theta) = 2$$,得 $$\theta = \frac{\pi}{4}$$。故 $$f(x) = 2\sin(x + \frac{\pi}{2})\cos x = 2\cos^2 x$$。对称中心满足 $$\cos^2 x = 0$$,即 $$x = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,选项 A 错误。对称轴为 $$x = k\pi$$,选项 B 错误。周期为 $$\pi$$,选项 C 错误。值域为 $$[0, 2]$$,选项 D 正确。

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