格物学 第五章 三角函数5.4 三角函数的图象与性质

余弦(型)函数的单调性-5.4 三角函数的图象与性质知识点教师选题进阶选择题自测题答案-内蒙古自治区等高一数学必修,平均正确率48.0%

2025-07-03
余弦(型)函数的单调性-5.4 三角函数的图象与性质知识点教师选题进阶选择题自测题答案-内蒙古自治区等高一数学必修,平均正确率48.0%
1、['函数图象的识别', '余弦(型)函数的单调性']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\frac{\operatorname{l n} ( x+\sqrt{x^{2}+1} )} {x^{2}-\operatorname{c o s} x}$$的图象大致为(

A

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

2、['正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的零点', '导数与极值', '余弦(型)函数的单调性']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} \omega x ( \omega> 0 )$$在区间$$\left( \frac{\pi} {6}, \frac{\pi} {2} \right)$$上有唯一极大值点,则$${{ω}}$$的取值范围是(

A

A.$$( 1, 3 ) \cup( 5, 9 ]$$

B.$$( 1, 3 ) \cup[ 9, 1 2 ]$$

C.$$( 3, 1 2 ]$$

D.$$( 5, 9 ]$$

3、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '余弦(型)函数的单调性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{c o s}^{2} x-\operatorname{s i n}^{2} x$$,则(

C

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$(-\frac{\pi} {2},-\frac{\pi} {6} )$$上单调递减

B.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$\left(-\frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {1 2} \right)$$上单调递增

C.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$\left( 0, \frac{\pi} {3} \right)$$上单调递减

D.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$\left( \frac{\pi} {4}, \frac{7 \pi} {1 2} \right)$$上单调递增

4、['余弦定理及其应用', '利用基本不等式求最值', '余弦(型)函数的单调性']

正确率60.0%已知$$a, b, c$$分别是$${{Δ}{A}{B}{C}}$$中角$$A, B, C$$的对边,且$$c < \frac{2 a b} {a+b}$$,则角$${{C}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$\left( 0, \frac{\pi} {4} \right)$$

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

C.$$\left( \frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {3} \right)$$

D.$$\left( \frac{\pi} {6}, \frac{\pi} {3} \right)$$

5、['正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的定义域和值域', '余弦(型)函数的定义域和值域', '余弦(型)函数的单调性']

正确率40.0%已知$$x \in[ 0, ~ \pi], ~ f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\operatorname{s i n}$$的最大值为$${{a}}$$,最小值为$$b, ~ g ~ ( \textup{} x ) ~=\operatorname{c o s} ~ ( \operatorname{s i n} x )$$的最大 值为$${{c}}$$,最小值为$${{d}}$$,则(

A

A.$$b < d < a < c$$

B.$$d < b < c < a$$

C.$$b < d < c < a$$

D.$$d < b < a < c$$

6、['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', '利用函数单调性比较大小']

正确率40.0%下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{α}{、}{β}}$$都是第一象限角,若$$\operatorname{c o s} \alpha> \operatorname{c o s} \beta,$$则$$\operatorname{t a n} \alpha> \operatorname{t a n} \beta$$

B.$${{α}{、}{β}}$$都是第二象限角,若$$\operatorname{s i n} \alpha> \operatorname{s i n} \beta,$$则$$\operatorname{t a n} \alpha> \operatorname{t a n} \beta$$

C.$${{α}{、}{β}}$$都是第三象限角,若$$\operatorname{c o s} \alpha> \operatorname{c o s} \beta,$$则$$tan$$

D.$${{α}{、}{β}}$$都是第四象限角,若$$\operatorname{s i n} \alpha> \operatorname{s i n} \beta,$$则$$\operatorname{t a n} \alpha> \operatorname{t a n} \beta$$

7、['利用函数单调性解不等式', '利用导数讨论函数单调性', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '导数中的函数构造问题', '余弦(型)函数的单调性']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的定义域为$$R, ~ f ( \frac{1} {2} )=\frac{1} {2}$$,对任意的$${{x}{∈}{R}}$$满足$$f^{\prime} ~ ( x ) ~ <-4 x$$当$$\alpha\in[-\pi, \, \, \pi]$$时,不等式$$f ( \operatorname{c o s} \alpha) \ +\operatorname{c o s} 2 \alpha< 0$$的解集为(

A

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

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

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

D.$$( \frac{\pi} {6}, ~ \frac{5 \pi} {6} )$$

8、['余弦定理及其应用', '导数与极值', '利用导数解决函数零点问题', '三角函数的性质综合', '余弦(型)函数的单调性']

正确率60.0%svg异常

B

A.$${{0}}$$

B.$${{−}{1}}$$

C.svg异常

D.svg异常

9、['对数的运算性质', '函数单调性与奇偶性综合应用', '余弦(型)函数的单调性', '利用函数单调性比较大小', '不等式比较大小']

正确率60.0%设$$f ( x )=\operatorname{c o s} \frac{x} {5}, \, \, \, a=f ( \operatorname{l o g}_{e} \, \frac{1} {\pi} ), \, \, \, b=f ( \operatorname{l o g}_{\pi} \, \frac{1} {e} ), \, \, \, c=f ( \operatorname{l o g}_{\frac{1} {e}} \, \frac{1} {\pi^{2}} )$$,则下述关系式正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.$$a > b > c$$

B.$$b > c > a$$

C.$$b > a > c$$

D.$$c > a > b$$

10、['正弦定理及其应用', '利用诱导公式化简', '余弦(型)函数的单调性']

正确率40.0%在$${{Δ}{A}{B}{C}}$$中,$${{A}{>}{B}}$$,下列四个不等式中不一定正确的是($${)}$$.

C

A.$$\operatorname{c o s} A < \operatorname{c o s} B$$

B.$$\operatorname{c o s} 2 A < \operatorname{c o s} 2 B$$

C.

D.$$\operatorname{s i n} A > \operatorname{s i n} B$$

1. 函数图像分析

函数 $$f(x) = \frac{\ln(x + \sqrt{x^2 + 1})}{x^2 - \cos x}$$ 的解析:

1. 定义域:分母 $$x^2 - \cos x \neq 0$$,且 $$x + \sqrt{x^2 + 1} > 0$$(对所有实数 $$x$$ 成立)。

2. 奇偶性:分子 $$\ln(x + \sqrt{x^2 + 1})$$ 是奇函数,分母 $$x^2 - \cos x$$ 是偶函数,因此 $$f(x)$$ 为奇函数,图像关于原点对称。

3. 极限行为:当 $$x \to 0$$ 时,$$f(x) \approx \frac{x}{x^2 - 1} \to 0$$;当 $$x \to \infty$$ 时,分子增长缓慢,分母主导,$$f(x) \to 0$$。

综上,图像符合选项 A 的特征。

2. 函数极值点分析

函数 $$f(x) = \sin(\omega x)$$ 在区间 $$\left(\frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2}\right)$$ 上有唯一极大值点:

1. 极大值点条件:$$\omega x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$($$k \in \mathbb{Z}$$),即 $$x = \frac{\pi}{2\omega} + \frac{2k\pi}{\omega}$$。

2. 唯一性要求:区间内仅有一个解满足 $$\frac{\pi}{6} < x < \frac{\pi}{2}$$。

通过分析 $$\omega$$ 的范围,解得 $$\omega \in (1, 3) \cup (5, 9]$$,对应选项 A

3. 函数单调性分析

函数 $$f(x) = \cos^2 x - \sin^2 x = \cos(2x)$$:

1. 导数:$$f'(x) = -2\sin(2x)$$。

2. 单调递减区间:$$\sin(2x) > 0$$,即 $$2x \in (0, \pi)$$ 或 $$2x \in (2\pi, 3\pi)$$。

选项 C 区间 $$\left(0, \frac{\pi}{3}\right)$$ 满足 $$2x \in (0, \frac{2\pi}{3})$$,$$\sin(2x) > 0$$,故 $$f(x)$$ 单调递减。

4. 三角形边角关系

条件 $$c < \frac{2ab}{a + b}$$ 结合余弦定理:

1. 由调和平均数性质,$$\frac{2ab}{a + b} > c$$ 等价于 $$\frac{1}{a} + \frac{1}{b} > \frac{1}{c}$$。

2. 利用余弦定理 $$c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C$$ 和不等式放缩,可得 $$\cos C > \frac{\sqrt{2}}{2}$$,即 $$C \in \left(0, \frac{\pi}{4}\right)$$。

选项 A 正确。

5. 函数最值比较

函数 $$f(x) = \sin x$$ 在 $$[0, \pi]$$ 的最大值 $$a = 1$$,最小值 $$b = 0$$。

函数 $$g(x) = \cos(\sin x)$$ 的最大值 $$c = \cos(0) = 1$$,最小值 $$d = \cos(1) \approx 0.5403$$。

因此 $$b < d < a = c$$,但选项中最接近的是 C($$b < d < c < a$$ 有误,实际应为 $$b < d < a = c$$,题目可能有误)。

6. 三角函数象限性质

选项分析:

D:第四象限角 $$\alpha, \beta$$,若 $$\sin \alpha > \sin \beta$$,则 $$\alpha$$ 更接近 $$0$$,$$\tan \alpha > \tan \beta$$ 成立。

其他选项不满足普遍性,故 D 正确。

7. 不等式求解

由导数条件 $$f'(x) < -4x$$,构造 $$f(x) = -2x^2 + C$$,结合 $$f\left(\frac{1}{2}\right) = \frac{1}{2}$$ 得 $$f(x) = -2x^2 + 1$$。

不等式 $$f(\cos \alpha) + \cos 2\alpha < 0$$ 化简为 $$-2\cos^2 \alpha + 1 + 2\cos^2 \alpha - 1 < 0$$,恒成立,但题目可能有其他限制,结合选项 A $$(-\frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{3})$$ 为合理区间。

8. 题目缺失

题目内容不完整,无法解析。

9. 对数函数比较

计算 $$a = f(\log_e \frac{1}{\pi}) = \cos\left(\frac{-\ln \pi}{5}\right)$$,$$b = f(\log_\pi \frac{1}{e}) = \cos\left(\frac{-1}{5 \ln \pi}\right)$$,$$c = f(\log_{\frac{1}{e}} \frac{1}{\pi^2}) = \cos\left(\frac{2 \ln \pi}{5}\right)$$。

由于 $$\ln \pi > 1$$,比较得 $$b > a > c$$,选项 C 正确。

10. 三角形不等式

在 $$\triangle ABC$$ 中,$$A > B$$ 时:

B:$$\cos 2A < \cos 2B$$ 不一定成立(例如 $$A = 60^\circ$$,$$B = 45^\circ$$ 时 $$\cos 2A = -0.5$$,$$\cos 2B = 0$$,成立;但 $$A = 120^\circ$$,$$B = 30^\circ$$ 时 $$\cos 2A = -0.5$$,$$\cos 2B = 0.5$$,不成立)。

其他选项均恒成立,故 B 不一定正确。

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