格物学 第五章 三角函数5.4 三角函数的图象与性质

正弦(型)函数的单调性-5.4 三角函数的图象与性质知识点回顾进阶选择题自测题解析-黑龙江省等高一数学必修,平均正确率48.0%

2025-07-23
正弦(型)函数的单调性-5.4 三角函数的图象与性质知识点回顾进阶选择题自测题解析-黑龙江省等高一数学必修,平均正确率48.0%
1、['正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的零点', '正弦(型)函数的奇偶性', '正弦(型)函数的周期性', '正弦(型)函数的定义域和值域', '分段函数的定义']

正确率60.0%关于函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} \left| x \right|+\left| \operatorname{s i n} x \right|$$有下述四个结论:
①$${{f}{(}{x}{)}}$$是偶函数;
②$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$\left( \frac{\pi} {2}, \pi\right)$$单调递增;
③$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[-\pi, \pi]$$有$${{4}}$$个零点;
④$${{f}{(}{x}{)}}$$的最大值为$${{2}}$$.
其中所有正确结论的编号是(

C

A.①②④

B.②④

C.①④

D.①③

2、['正弦(型)函数的单调性', '三角函数的图象与性质']

正确率80.0%已知函数$$y=\operatorname{s i n} ( 3 x+\varphi) ( 0 < \varphi< \pi)$$在区间$$(-\frac{2 \pi} {9}, \frac{\pi} {1 2} )$$上单调,则$${{φ}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

A.$$[ 0, \frac{\pi} {6} ]$$

B.$$[ \frac{\pi} {6}, \frac{\pi} {4} ]$$

C.$$[ \frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {2} ]$$

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

3、['正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%已知三角函数$$f ( x )=A \operatorname{s i n} ( \omega x+\phi)+b$$同时满足以下三个条件$${①}$$定义域为$${{R}{;}{②}}$$对任意实数$${{x}}$$都有$$f ( x ) \leqslant f ( 3 ), ~ \circledast f ( x+2 )=\frac{1} {2}+\sqrt{f ( x )-f^{2} ( x )}$$,则$${{f}{(}{x}{)}}$$的单增区间为$${{(}{)}}$$

B

A.$$[ 4 k-1, 4 k+1 ], k \in Z$$

B.$$[ 4 k+1, 4 k+3 ], k \in Z$$

C.$$[ 8 k-1, 8 k+3 ], k \in Z$$

D.$$[ 8 k+2, 8 k+6 ], k \in Z$$

4、['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', '正弦曲线的对称轴', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=| \operatorname{s i n} x | \cdot| \operatorname{c o s} x |$$,则下列说法不正确的是(

A

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

B.$${{f}{(}{x}{)}}$$的周期为$$\frac{\pi} {2}$$

C.$$( \pi, \ 0 )$$是$${{f}{(}{x}{)}}$$的一个对称中心

D.$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$[ \frac{\pi} {4}, \ \frac{pi} {2} ]$$上单调递减

5、['正弦(型)函数的单调性', '利用函数单调性比较大小']

正确率60.0%svg异常

C

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

6、['正弦(型)函数的单调性']

正确率40.0%svg异常

A

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

7、['利用诱导公式化简', '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60.0%三个数$$\operatorname{c o s} \frac{3} {2}, ~ \operatorname{s i n} \frac{1} {1 0}, ~ \operatorname{c o s} \frac{7} {4}$$的大小关系是$${{(}{)}}$$

C

A.$$\operatorname{s i n} \frac1 {1 0} > \operatorname{c o s} \frac3 2 >-\operatorname{c o s} \frac7 4$$

B.$$\operatorname{c o s} \frac3 2 >-\operatorname{c o s} \frac7 4 > \operatorname{s i n} \frac1 {1 0}$$

C.$$\operatorname{c o s} {\frac{3} {2}} < \operatorname{s i n} {\frac{1} {1 0}} <-\operatorname{c o s} {\frac{7} {4}}$$

D.$$- \operatorname{c o s} {\frac{7} {4}} < \operatorname{s i n} {\frac{1} {1 0}} < \operatorname{c o s} {\frac{3} {2}}$$

8、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的周期性', '辅助角公式', '正弦(型)函数的定义域和值域', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{c o s}^{2} x-\operatorname{s i n}^{2} x-2 \mathrm{s i n} x \mathrm{c o s} x$$,给出下列四个结论
$${①}$$函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的最小正周期是$${{π}{;}}$$
$${②}$$函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$\left( \frac{3 \pi} {8}, \frac{5 \pi} {8} \right)$$单调递增;
$${③}$$函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$[ 0, \frac{\pi} {2} \Big]$$上的最小值为$${{−}{1}}$$;
$${④}$$函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象的一条对称轴为$$x=\frac{5 \pi} {8}$$.
其中正确结论的个数是(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

9、['正弦(型)函数的单调性', '利用导数讨论函数单调性', '导数中的函数构造问题']

正确率19.999999999999996%已知$$\alpha, \, \, \, \beta\in( 0, \frac{\pi} {2} ), \, \, \, \beta\operatorname{s i n} \alpha-\alpha\operatorname{s i n} \beta> 0$$,则下列不等式一定成立的是$${{(}{)}}$$

C

A.$$\alpha+\beta< \frac{\pi} {2}$$

B.$$\alpha+\beta=\frac{\pi} {2}$$

C.$${{α}{<}{β}}$$

D.$${{α}{>}{β}}$$

10、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '正弦(型)函数的单调性', '正弦曲线的对称轴']

正确率40.0%已知直线$$x=\frac{\pi} {3}$$是函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( 2 x+\varphi) \left( | \varphi| < \frac{\pi} {2} \right)$$的图象的一条对称轴,则$${{f}{(}{x}{)}}$$的一个单调递减区间是(

B

A.$$\left( \frac{\pi} {6}, \frac{2 \pi} {3} \right)$$

B.$$\left( \frac{\pi} {3}, \frac{5 \pi} {6} \right)$$

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

D.$$\left( \frac{2 \pi} {3}, \pi\right)$$

1. 解析:

① 检查偶函数性质:$$f(-x) = \sin|-x| + |\sin(-x)| = \sin|x| + |\sin x| = f(x)$$,故①正确。

② 在区间 $$\left( \frac{\pi}{2}, \pi \right)$$,$$f(x) = \sin x + \sin x = 2\sin x$$,由于 $$\sin x$$ 在此区间单调递减,故②错误。

③ 在 $$[-\pi, \pi]$$ 上,$$f(x) = 0$$ 的解为 $$x = 0, \pi, -\pi$$(注意 $$x \in (-\pi, 0)$$ 时 $$f(x) = \sin(-x) - \sin x = 0$$ 无解),共3个零点,故③错误。

④ 最大值出现在 $$x = \frac{\pi}{2}$$,$$f\left( \frac{\pi}{2} \right) = 1 + 1 = 2$$,故④正确。

综上,正确答案为 C.①④

2. 解析:

函数 $$y = \sin(3x + \varphi)$$ 的单调性由导数决定:$$y' = 3\cos(3x + \varphi)$$。

要求在区间 $$\left( -\frac{2\pi}{9}, \frac{\pi}{12} \right)$$ 单调,需 $$y'$$ 恒正或恒负。

计算端点:

- 当 $$x = -\frac{2\pi}{9}$$,$$3x + \varphi = -\frac{2\pi}{3} + \varphi \in \left( -\frac{2\pi}{3}, -\frac{2\pi}{3} + \pi \right)$$。

- 当 $$x = \frac{\pi}{12}$$,$$3x + \varphi = \frac{\pi}{4} + \varphi \in \left( \frac{\pi}{4}, \frac{5\pi}{4} \right)$$。

为保证 $$y'$$ 恒正,需 $$\cos(3x + \varphi) > 0$$ 对所有 $$x \in \left( -\frac{2\pi}{9}, \frac{\pi}{12} \right)$$ 成立。

解得 $$\varphi \in \left[ \frac{2\pi}{3}, \frac{5\pi}{6} \right]$$,故正确答案为 D

3. 解析:

由条件②,$$f(x)$$ 在 $$x = 3$$ 处取得最大值,故 $$A + b$$ 为最大值。

由条件③,$$f(x+2) = \frac{1}{2} + \sqrt{f(x) - f^2(x)}$$,设 $$f(x) = \sin^2 \theta$$,则 $$f(x+2) = \frac{1}{2} + \sin \theta \cos \theta = \frac{1}{2} + \frac{1}{2}\sin 2\theta$$。

推测 $$f(x)$$ 为周期函数,周期为4,且单增区间为 $$[4k-1, 4k+1]$$,故正确答案为 A

4. 解析:

函数 $$f(x) = |\sin x| \cdot |\cos x| = \frac{1}{2}|\sin 2x|$$。

- A:$$f\left( \pi - x \right) = \frac{1}{2}|\sin(2\pi - 2x)| = \frac{1}{2}|\sin 2x| = f(x)$$,故关于 $$x = \frac{\pi}{2}$$ 对称,A正确。

- B:周期为 $$\frac{\pi}{2}$$(因为 $$\sin 2x$$ 周期为 $$\pi$$,取绝对值后减半),B正确。

- C:$$f(\pi + x) = \frac{1}{2}|\sin(2\pi + 2x)| = \frac{1}{2}|\sin 2x| \neq -f(x)$$,故 $$(\pi, 0)$$ 不是对称中心,C错误。

- D:在 $$\left[ \frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2} \right]$$,$$2x \in \left[ \frac{\pi}{2}, \pi \right]$$,$$\sin 2x$$ 单调递减,故 $$f(x)$$ 单调递减,D正确。

综上,不正确的是 C

7. 解析:

比较三个数:

- $$\cos \frac{3}{2} \approx \cos 1.5 \approx 0.0707$$(弧度)。

- $$\sin \frac{1}{10} \approx 0.0998$$。

- $$\cos \frac{7}{4} \approx \cos 1.75 \approx -0.1782$$,故 $$-\cos \frac{7}{4} \approx 0.1782$$。

大小关系为 $$\cos \frac{3}{2} < \sin \frac{1}{10} < -\cos \frac{7}{4}$$,故正确答案为 C

8. 解析:

函数 $$f(x) = \cos 2x - \sin 2x = \sqrt{2} \cos\left(2x + \frac{\pi}{4}\right)$$。

- ① 周期为 $$\pi$$,正确。

- ② 在 $$\left( \frac{3\pi}{8}, \frac{5\pi}{8} \right)$$,$$2x + \frac{\pi}{4} \in \left( \pi, \frac{3\pi}{2} \right)$$,$$\cos$$ 单调递增,故 $$f(x)$$ 单调递增,正确。

- ③ 在 $$\left[ 0, \frac{\pi}{2} \right]$$,最小值为 $$-1$$(当 $$x = \frac{\pi}{2}$$),正确。

- ④ 对称轴为 $$2x + \frac{\pi}{4} = k\pi$$,即 $$x = \frac{5\pi}{8}$$ 是其中之一,正确。

综上,正确答案为 D.4

9. 解析:

由 $$\beta \sin \alpha - \alpha \sin \beta > 0$$,得 $$\frac{\sin \alpha}{\alpha} > \frac{\sin \beta}{\beta}$$。

考察函数 $$f(x) = \frac{\sin x}{x}$$ 在 $$\left( 0, \frac{\pi}{2} \right)$$ 的单调性:

$$f'(x) = \frac{x \cos x - \sin x}{x^2} < 0$$(因为 $$x < \tan x$$),故 $$f(x)$$ 单调递减。

因此 $$\alpha < \beta$$,故正确答案为 C

10. 解析:

对称轴 $$x = \frac{\pi}{3}$$ 满足 $$2 \cdot \frac{\pi}{3} + \varphi = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,解得 $$\varphi = -\frac{\pi}{6} + k\pi$$。

由 $$|\varphi| < \frac{\pi}{2}$$,取 $$\varphi = -\frac{\pi}{6}$$。

函数为 $$f(x) = \sin\left(2x - \frac{\pi}{6}\right)$$,单调递减区间满足 $$\frac{\pi}{2} + 2k\pi \leq 2x - \frac{\pi}{6} \leq \frac{3\pi}{2} + 2k\pi$$。

解得 $$\frac{\pi}{3} + k\pi \leq x \leq \frac{5\pi}{6} + k\pi$$,故选项 B 正确。

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