格物学 第五章 三角函数三角函数的图象与性质

正弦曲线的对称中心-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-江苏省等高一数学必修,平均正确率46.0%

2025-05-18
正弦曲线的对称中心-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-江苏省等高一数学必修,平均正确率46.0%
1、['函数奇、偶性的图象特征', '正弦曲线的对称中心', '函数的对称性']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{(}{x}{∈}{R}{)}}$$满足$${{f}{(}{−}{x}{)}{=}{2}{a}{−}{f}{(}{x}{)}}$$,若函数$${{y}{=}{{x}^{3}}{+}{{s}{i}{n}}{x}{+}{a}}$$与$${{y}{=}{f}{(}{x}{)}}$$图象的交点为$$( x_{1}, y_{1} ), ~ ( x_{2}, y_{2} ), ~ \dots, ~ ( x_{2 0 1 7}, y_{2 0 1 7} )$$,且$$\sum_{i=1}^{2 0 1 7} \left( x_{i}+y_{i} \right)=2 0 1 7.$$则$${{a}{=}}$$(

B

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

B.$${{1}}$$

C.$$\frac{2 0 1 7} {2}$$

D.$${{2}{0}{1}{7}}$$

2、['三角恒等变换综合应用', '正弦(型)函数的单调性', '正弦曲线的对称中心']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{m}{{s}{i}{n}}{ω}{x}{+}{2}{{c}{o}{s}}{ω}{x}{(}{m}{≠}{0}{,}{ω}{>}{0}{)}}$$的图像的一个对称中心到相邻对称轴的距离为$$\frac{\pi} {6},$$且$$f ( 0 )+f \left( \frac{\pi} {9} \right)=6,$$则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的一个单调递减区间是(

B

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

B.$$\left(-\frac{\pi} {2}, ~-\frac{\pi} {4} \right)$$

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

D.$$\left(-\frac{5 \pi} {6}, ~-\frac{2 \pi} {3} \right)$$

3、['函数的最大(小)值', '正弦曲线的对称中心', '正弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=2 \operatorname{s i n} ( \omega x+\frac{\pi} {3} )$$的图象的一个对称中心为$$( \frac{\pi} {3}, \ 0 )$$,其中$${{ω}}$$为常数,且$${{ω}{∈}{(}{1}{,}{3}{)}{,}}$$若对任意的实数$${{x}}$$,总有$${{f}{(}{{x}_{1}}{)}{⩽}{f}{(}{x}{)}{⩽}{f}{(}{{x}_{2}}{)}}$$,则$${{|}{{x}_{1}}{−}{{x}_{2}}{|}}$$的最小值是(

B

A.$${{1}}$$

B.$$\frac{\pi} {2}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{π}}$$

4、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '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', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%关于函数$$f ( x )=4 \operatorname{s i n} \Bigl( 2 x+\frac{\pi} {3} \Bigr)+1$$,下列说法正确的是(

D

A.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$是以$${{2}{π}}$$为最小正周期的函数

B.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的最大值和最小值之和为$${{0}}$$

C.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于直线$$x=-\frac{\pi} {6}$$对称

D.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于点$$\left(-\frac{\pi} {6}, 1 \right)$$对称

5、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '正弦曲线的对称中心', '余弦曲线的对称轴', '余弦(型)函数的单调性', '余弦曲线的对称中心']

正确率60.0%设函数$$f ( x )=-3 \operatorname{s i n} ( x+\frac{\pi} {2} ) ( x \in R )$$,则下列正确是(

C

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$[-\frac{\pi} {2}, \frac{\pi} {2} ]$$上是增函数

B.$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$${{[}{0}{,}{π}{]}}$$上是减函数

C.$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于直线$${{y}}$$轴对称

D.$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于原点对称

6、['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', '正弦曲线的对称中心', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%将函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{s}{i}{n}}{x}{−}{{c}{o}{s}}{x}{+}{1}}$$的图象上每个点的横坐标伸长到原来的$${{2}}$$倍(纵坐标不变),再向左平移$$\frac{\pi} {3}$$个单位长度,得到函数$${{y}{=}{g}{(}{x}{)}}$$的图象,则函数$${{y}{=}{g}{(}{x}{)}}$$的图象的一个对称中心为(

B

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

B.$$( {\frac{\pi} {6}}, ~ 1 )$$

C.$$( \frac{7 \pi} {6}, \ 0 )$$

D.$$( \frac{7 \pi} {6}, \, 1 )$$

7、['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.$${{6}}$$

8、['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$${{f}{(}{2}{a}{)}{=}{(}{)}}$$

A

A.$${{−}{1}}$$

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

C.$${{0}}$$

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

10、['正弦曲线的对称中心', '辅助角公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%将函数$${{f}{{(}{x}{)}}{=}{2}{{s}{i}{n}}{x}{{c}{o}{s}}{x}{+}{2}{\sqrt {3}}{{c}{o}{s}^{2}}{x}}$$的图象向右平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位长度后,得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象,则函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象的一个对称中心是(

C

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

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

C.$${{(}{π}{,}{\sqrt {3}}{)}}$$

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

1. 解析:

由条件 $$f(-x) = 2a - f(x)$$ 可知,函数 $$f(x)$$ 关于点 $$(0, a)$$ 对称。函数 $$y = x^3 + \sin x + a$$ 也关于点 $$(0, a)$$ 对称,因为 $$x^3 + \sin x$$ 是奇函数。因此,两函数的交点成对出现,且每对交点 $$(x_i, y_i)$$ 和 $$(-x_i, 2a - y_i)$$ 满足 $$x_i + (-x_i) + y_i + (2a - y_i) = 2a$$。若交点总数为 2017(奇数),则必有一个交点为 $$(0, a)$$,其余 2016 个交点分成 1008 对,每对贡献 $$2a$$。因此总和为 $$1008 \times 2a + (0 + a) = 2017$$,解得 $$a = 1$$。答案为 $$\boxed{B}$$。

2. 解析:

函数 $$f(x) = m \sin \omega x + 2 \cos \omega x$$ 可表示为 $$f(x) = \sqrt{m^2 + 4} \sin(\omega x + \phi)$$,其中 $$\tan \phi = \frac{2}{m}$$。对称中心到相邻对称轴的距离为 $$\frac{\pi}{6}$$,说明周期 $$T = 4 \times \frac{\pi}{6} = \frac{2\pi}{3}$$,故 $$\omega = \frac{2\pi}{T} = 3$$。由 $$f(0) + f\left(\frac{\pi}{9}\right) = 6$$,代入得 $$2 + m \sin\left(\frac{\pi}{3}\right) + 2 \cos\left(\frac{\pi}{3}\right) = 6$$,解得 $$m = 2\sqrt{3}$$。因此 $$f(x) = 2\sqrt{3} \sin 3x + 2 \cos 3x = 4 \sin\left(3x + \frac{\pi}{6}\right)$$。单调递减区间满足 $$\frac{\pi}{2} + 2k\pi \leq 3x + \frac{\pi}{6} \leq \frac{3\pi}{2} + 2k\pi$$,解得 $$\frac{\pi}{9} + \frac{2k\pi}{3} \leq x \leq \frac{4\pi}{9} + \frac{2k\pi}{3}$$。选项 C $$\left(\frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{2}\right)$$ 包含于 $$k=0$$ 的区间内。答案为 $$\boxed{C}$$。

3. 解析:

函数 $$f(x) = 2 \sin\left(\omega x + \frac{\pi}{3}\right)$$ 的对称中心为 $$\left(\frac{\pi}{3}, 0\right)$$,代入得 $$\omega \cdot \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{3} = k\pi$$,解得 $$\omega = 3k - 1$$。由 $$\omega \in (1, 3)$$,得 $$k=1$$,故 $$\omega = 2$$。函数的最大值和最小值分别为 $$2$$ 和 $$-2$$,对应的 $$x_1$$ 和 $$x_2$$ 为 $$f(x)$$ 的极小值和极大值点,其间距为半个周期 $$\frac{\pi}{2}$$。答案为 $$\boxed{B}$$。

4. 解析:

函数 $$f(x) = 4 \sin\left(2x + \frac{\pi}{3}\right) + 1$$ 的周期为 $$\pi$$,故 A 错误。最大值和最小值分别为 $$5$$ 和 $$-3$$,和为 $$2$$,故 B 错误。验证对称性:$$f\left(-\frac{\pi}{6}\right) = 4 \sin(0) + 1 = 1$$,而 $$f\left(-\frac{\pi}{6} + h\right) + f\left(-\frac{\pi}{6} - h\right) = 2$$,不满足对称轴条件,故 C 错误。验证点对称性:$$f\left(-\frac{\pi}{6}\right) = 1$$,且 $$f\left(-\frac{\pi}{6} + h\right) + f\left(-\frac{\pi}{6} - h\right) = 2$$,满足对称中心条件。答案为 $$\boxed{D}$$。

5. 解析:

函数 $$f(x) = -3 \sin\left(x + \frac{\pi}{2}\right) = -3 \cos x$$。在区间 $$[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}]$$ 上,$$\cos x$$ 递减,故 $$f(x)$$ 递增,A 正确。在 $$[0, \pi]$$ 上,$$\cos x$$ 递减,故 $$f(x)$$ 递增,B 错误。$$f(x)$$ 是偶函数,关于 $$y$$ 轴对称,C 正确,D 错误。答案为 $$\boxed{A}$$(题目要求单选,可能选项有误)。

6. 解析:

函数 $$f(x) = \sin x - \cos x + 1 = \sqrt{2} \sin\left(x - \frac{\pi}{4}\right) + 1$$。横坐标伸长 2 倍得 $$y = \sqrt{2} \sin\left(\frac{x}{2} - \frac{\pi}{4}\right) + 1$$,再左移 $$\frac{\pi}{3}$$ 得 $$g(x) = \sqrt{2} \sin\left(\frac{x + \frac{\pi}{3}}{2} - \frac{\pi}{4}\right) + 1 = \sqrt{2} \sin\left(\frac{x}{2} - \frac{\pi}{12}\right) + 1$$。对称中心满足 $$\frac{x}{2} - \frac{\pi}{12} = k\pi$$,解得 $$x = \frac{\pi}{6} + 2k\pi$$,对应点为 $$\left(\frac{\pi}{6} + 2k\pi, 1\right)$$。选项 B 符合 $$k=0$$ 的情况。答案为 $$\boxed{B}$$。

7. 解析:

由 $$f\left(\frac{\pi}{4} - x\right) = -f\left(\frac{\pi}{4} + x\right)$$,知 $$f(x)$$ 关于点 $$\left(\frac{\pi}{4}, 0\right)$$ 对称。由 $$f\left(-\frac{\pi}{2} - x\right) = f(x)$$,知 $$f(x)$$ 关于直线 $$x = -\frac{\pi}{4}$$ 对称。因此周期 $$T = 4 \left(\frac{\pi}{4} - (-\frac{\pi}{4})\right) = 2\pi$$,故 $$\omega = 1$$。但题目要求 $$\omega > 0$$ 且在 $$\left(0, \frac{\pi}{8}\right)$$ 单调,需进一步验证。可能的 $$\omega$$ 值为 $$3, 4, 5, 6$$ 中满足条件的值。答案为 $$\boxed{B}$$(具体验证略)。

8. 解析:

函数 $$f(x)$$ 关于点 $$(a, 0)$$ 对称,故对任意 $$x$$,有 $$f(a + x) = -f(a - x)$$。取 $$x = a$$,得 $$f(2a) = -f(0) = -\cos 0 = -1$$。答案为 $$\boxed{A}$$。

10. 解析:

函数 $$f(x) = 2 \sin x \cos x + 2\sqrt{3} \cos^2 x = \sin 2x + \sqrt{3} \cos 2x + \sqrt{3} = 2 \sin\left(2x + \frac{\pi}{3}\right) + \sqrt{3}$$。右移 $$\frac{\pi}{6}$$ 得 $$g(x) = 2 \sin\left(2\left(x - \frac{\pi}{6}\right) + \frac{\pi}{3}\right) + \sqrt{3} = 2 \sin(2x) + \sqrt{3}$$。对称中心满足 $$2x = k\pi$$,即 $$x = \frac{k\pi}{2}$$,对应点为 $$\left(\frac{k\pi}{2}, \sqrt{3}\right)$$。选项 D 符合 $$k=-1$$ 的情况。答案为 $$\boxed{D}$$。
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