格物学 第五章 三角函数三角函数的图象与性质

正弦(型)函数的单调性-三角函数的图象与性质知识点教师选题进阶自测题答案-河南省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-05-18
正弦(型)函数的单调性-三角函数的图象与性质知识点教师选题进阶自测题答案-河南省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['正弦(型)函数的单调性', '正弦曲线的对称中心', '正弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%设函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{s}{i}{n}}{|}{x}{|}{,}}$$则$${{f}{(}{x}{)}}$$(

A

A.在区间$$[ \frac{2 \pi} {3}, \ \frac{7 \pi} {6} \bigg]$$上单调递减

B.是周期为$${{2}{π}}$$的周期函数

C.在区间$$[-\frac{\pi} {2}, ~ 0 \rq{}$$上单调递增

D.图象的对称中心为$${{(}{k}{π}{,}{0}{)}{,}{k}{∈}{Z}}$$

2、['正弦(型)函数的单调性', '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40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} \left( \omega x+\theta\right) \left( \omega> 0,-\frac{\pi} {2} \leqslant\theta\leqslant\frac{\pi} {2} \right)$$​的图像相邻的两个对称中心之间的距离为$$\frac{\pi} {2}$$,若将函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图像向左平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位长度后得到偶函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图像,则函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的一个单调递减区间是(

D

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

B.$$[ \frac{\pi} {4}, \frac{7 \pi} {1 2} ]$$​

C.$$[ \frac{\pi} {2}, \frac{5 \pi} {6} ]$$​

D.$$[ 0, \frac{\pi} {3} ]$$​

4、['正切(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的单调性', '余弦(型)函数的单调性']

正确率60.0%设$$a=\operatorname{s i n} \frac{\pi} {5}, \, \, \, b=\operatorname{c o s} \frac{\pi} {1 0}, \, \, \, c=\operatorname{t a n} \frac{5 \pi} {1 2}$$,则(

D

A.$${{a}{>}{b}{>}{c}}$$

B.$${{b}{>}{c}{>}{a}}$$

C.$${{c}{>}{a}{>}{b}}$$

D.$${{c}{>}{b}{>}{a}}$$

6、['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']

正确率0.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) ( \omega> 0, | \varphi| < \frac{\pi} {2} )$$满足$$f ( \frac{\pi} {4}-x )=-f ( \frac{\pi} {4}+x ), \, \, \, f (-\frac{\pi} {2}-x )=f ( x )$$,且在$$( 0, \frac{\pi} {8} )$$上是单调函数,则$${{ω}}$$的值可能是(

C

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{6}}$$

7、['利用诱导公式化简', '正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的奇偶性']

正确率40.0%若$$f ( x )=3 \operatorname{s i n} ( 3 x+\frac{\pi} {2} )$$在$${{[}{−}{b}{,}{−}{a}{]}}$$上是增加的,则$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{[}{a}{,}{b}{]}}$$上(

B

A.单调递增

B.单调递减

C.先减后增

D.先增后减

8、['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', '函数的单调区间']

正确率60.0%函数$${{y}{=}{2}{{s}{i}{n}}{x}{{c}{o}{s}}{x}{−}{\sqrt {3}}{{c}{o}{s}}{2}{x}}$$的单调增区间是(

D

A.$$\left[ k \pi-\frac{5 \pi} {1 2}, k \pi+\frac{\pi} {1 2} \right] ( k \in Z )$$

B.$$\left[ k \pi-\frac{\pi} {6}, k \pi+\frac{\pi} {3} \right] ( k \in Z )$$

C.$$\left[ k \pi-\frac{\pi} {3}, k \pi+\frac{\pi} {6} \right] ( k \in Z )$$

D.$$\left[ k \pi-\frac{\pi} {1 2}, k \pi+\frac{5 \pi} {1 2} \right] ( k \in Z )$$

9、['正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) ( \omega> 0, | \varphi| < \frac{\pi} {2}$$的最小正周期为$${{π}{,}}$$且$${{f}{(}{x}{)}}$$是$$( \frac{\pi} {3}, \frac{4 \pi} {5} )$$上的单调函数,则$${{φ}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

C

A.$$(-\frac{\pi} {2},-\frac{\pi} {6} ]$$

B.$$(-\frac{\pi} {2}, \frac{\pi} {6} ]$$

C.$$[-\frac{\pi} {6},-\frac{\pi} {1 0} ]$$

D.$$[-\frac{\pi} {6}, \frac{\pi} {2} )$$

10、['简单复合函数的导数', '正弦(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{l n} x+2 \operatorname{s i n} \alpha, \, \, \, \alpha\in( 0, \frac{\pi} {2} )$$的导函数为$${{f}{^{′}}{(}{x}{)}}$$,若存在$${{x}_{0}{<}{1}}$$使得$${{f}{^{′}}{(}{{x}_{0}}{)}{=}{f}{(}{{x}_{0}}{)}}$$成立,则实数$${{α}}$$的取值范围为(

C

A.$$( \frac{\pi} {3}, \frac{\pi} {2} )$$

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

C.$$( \frac{\pi} {6}, \frac{\pi} {2} )$$

D.$$( 0, \frac{\pi} {6} )$$

1. 解析:对于函数 $$f(x) = \sin |x|$$:

A. 在区间 $$[\frac{2\pi}{3}, \frac{7\pi}{6}]$$ 上,$$x \geq 0$$,故 $$f(x) = \sin x$$。由于 $$\sin x$$ 在 $$[\frac{2\pi}{3}, \frac{7\pi}{6}]$$ 上单调递减,A 正确。

B. $$f(x) = \sin |x|$$ 不是周期函数,因为 $$|x|$$ 破坏了周期性,B 错误。

C. 在区间 $$[-\frac{\pi}{2}, 0]$$ 上,$$f(x) = \sin (-x) = -\sin x$$,导数为 $$-cos x$$,在 $$[-\frac{\pi}{2}, 0]$$ 上导数为负,函数单调递减,C 错误。

D. 函数 $$f(x)$$ 的对称中心需满足 $$f(k\pi + h) = -f(k\pi - h)$$,但 $$f(x) = \sin |x|$$ 不满足此条件,D 错误。

综上,正确答案为 A

2. 解析:函数 $$f(x) = \sin(\omega x + \theta)$$ 的对称中心距离为 $$\frac{\pi}{2}$$,故周期 $$T = \pi$$,$$\omega = 2$$。

平移后得到 $$g(x) = \sin(2(x + \frac{\pi}{6}) + \theta) = \sin(2x + \frac{\pi}{3} + \theta)$$。由于 $$g(x)$$ 为偶函数,$$\frac{\pi}{3} + \theta = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,解得 $$\theta = \frac{\pi}{6} + k\pi$$。由 $$-\frac{\pi}{2} \leq \theta \leq \frac{\pi}{2}$$,得 $$\theta = \frac{\pi}{6}$$。

因此,$$g(x) = \sin(2x + \frac{\pi}{2}) = \cos 2x$$。其单调递减区间为 $$[k\pi, k\pi + \frac{\pi}{2}]$$,选项 B $$[\frac{\pi}{4}, \frac{7\pi}{12}]$$ 包含于 $$[0, \frac{\pi}{2}]$$,符合条件。

正确答案为 B

4. 解析:计算 $$a = \sin \frac{\pi}{5} \approx 0.5878$$,$$b = \cos \frac{\pi}{10} \approx 0.9511$$,$$c = \tan \frac{5\pi}{12} = \tan 75^\circ \approx 3.732$$。

比较得 $$c > b > a$$。

正确答案为 D

6. 解析:由 $$f(\frac{\pi}{4} - x) = -f(\frac{\pi}{4} + x)$$,知 $$x = \frac{\pi}{4}$$ 为对称中心;由 $$f(-\frac{\pi}{2} - x) = f(x)$$,知 $$x = -\frac{\pi}{4}$$ 为对称轴。

设周期为 $$T$$,则 $$\frac{T}{4} = \frac{\pi}{4} - (-\frac{\pi}{4}) = \frac{\pi}{2}$$,故 $$T = 2\pi$$,$$\omega = 1$$。但需验证单调性:

若 $$\omega = 3$$,$$f(x) = \sin(3x + \phi)$$,由对称性得 $$\phi = -\frac{\pi}{4}$$,验证单调性成立。

同理验证其他选项,只有 $$\omega = 3$$ 和 $$\omega = 5$$ 可能满足条件。

正确答案为 AC(需进一步验证)。

7. 解析:$$f(x) = 3\sin(3x + \frac{\pi}{2}) = 3\cos 3x$$。

在 $$[-b, -a]$$ 上递增,则 $$3x \in [2k\pi - \pi, 2k\pi]$$,即 $$x \in [\frac{2k\pi - \pi}{3}, \frac{2k\pi}{3}]$$。因此,$$[a, b]$$ 为 $$[\frac{2k\pi}{3}, \frac{2k\pi + \pi}{3}]$$,$$f(x)$$ 在此区间递减。

正确答案为 B

8. 解析:化简 $$y = 2\sin x \cos x - \sqrt{3}\cos 2x = \sin 2x - \sqrt{3}\cos 2x = 2\sin(2x - \frac{\pi}{3})$$。

单调增区间满足 $$2k\pi - \frac{\pi}{2} \leq 2x - \frac{\pi}{3} \leq 2k\pi + \frac{\pi}{2}$$,解得 $$x \in [k\pi - \frac{\pi}{12}, k\pi + \frac{5\pi}{12}]$$。

正确答案为 D

9. 解析:函数 $$f(x) = \sin(\omega x + \phi)$$ 的最小正周期为 $$\pi$$,故 $$\omega = 2$$。

在 $$(\frac{\pi}{3}, \frac{4\pi}{5})$$ 上单调,需满足 $$\frac{\pi}{3} \geq -\frac{\phi}{2}$$ 且 $$\frac{4\pi}{5} \leq \frac{\pi}{2} - \frac{\phi}{2}$$,解得 $$\phi \in [-\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{10}]$$。

最接近的选项为 C

10. 解析:导函数 $$f'(x) = \frac{1}{x}$$,由 $$f'(x_0) = f(x_0)$$ 得 $$\frac{1}{x_0} = \ln x_0 + 2\sin \alpha$$。

设 $$h(x) = \frac{1}{x} - \ln x$$,需存在 $$x_0 < 1$$ 使得 $$h(x_0) = 2\sin \alpha$$。由于 $$h(x)$$ 在 $$(0,1)$$ 上递减且 $$h(1) = 1$$,$$\lim_{x \to 0^+} h(x) = +\infty$$,故 $$2\sin \alpha > 1$$,即 $$\sin \alpha > \frac{1}{2}$$,$$\alpha \in (\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2})$$。

正确答案为 C

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