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)函数的定义域和值域-5.4 三角函数的图象与性质知识点课后进阶自测题答案-广东省等高一数学必修,平均正确率48.0%

2025-06-21
正弦(型)函数的定义域和值域-5.4 三角函数的图象与性质知识点课后进阶自测题答案-广东省等高一数学必修,平均正确率48.0%
1、['辅助角公式', '绝对值不等式的解法', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%已知$${\frac{1} {2}} \mathrm{s i n} \theta+{\frac{\sqrt{3}} {2}} \mathrm{c o s} \theta={\frac{m-6} {2-m}}$$,则实数$${{m}}$$的取值范围是(

B

A.$$( 4,+\infty)$$

B.$$[ 4,+\infty)$$

C.$$[ 8,+\infty)$$

D.$$( 8,+\infty)$$

2、['正切(型)函数的单调性', '两角和与差的正弦公式', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%若$$\operatorname{c o s} \alpha+\operatorname{s i n} \alpha=\operatorname{t a n} \alpha( 0 < \alpha< \frac{\pi} {2} ),$$则$${{α}{∈}{(}}$$

C

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

B.$$( \frac{\pi} {6}, \ \frac{\pi} {4} )$$

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

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

3、['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', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%已知$$x^{2}+y^{2}=1$$,则下列结论错误的是(

D

A.$${{x}{y}}$$的最大值为$$\frac{1} {2}$$

B.$${{x}{y}}$$的最小值为$$- \frac{1} {2}$$

C.$${{x}{+}{y}}$$的最大值为$${\sqrt {2}}$$

D.$${{x}{+}{y}}$$没有最小值

4、['在给定区间上恒成立问题', '函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '由图象(表)求三角函数的解析式', '截距的定义', '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%已知函数$$f ( x )=A \operatorname{s i n} ( 2 x+\varphi)-\frac{1} {2} ( A > 0, 0 < \varphi< \frac{\pi} {2} )$$的图象在$${{y}}$$轴上的截距为$${{1}}$$,且关于直线$$x=\frac{\pi} {1 2}$$对称,若对于任意的$$x \in[ 0, \frac{\pi} {2} ]$$,都有$$m^{2}-3 m \leqslant f ( x )$$,则实数$${{m}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

B

A.$$[ 1, \frac{3} {2} ]$$

B.$$[ 1, 2 ]$$

C.$$[ \frac{3} {2}, 2 ]$$

D.$$[ \frac{3-\sqrt{3}} {2}, \frac{3+\sqrt{3}} {2} ]$$

5、['由图象(表)求三角函数的解析式', '正弦(型)函数的单调性', '函数图象的平移变换', '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']

正确率40.0%函数$$f \left( x \right)=\sqrt{3} \operatorname{s i n} \omega x+3 \operatorname{c o s} \omega x \left( \omega> 0 \right)$$在一个周期内的图象如图所示,$${{A}}$$为图象的最高点,$${{B}{,}{C}}$$为图象与$${{x}}$$轴的交点,且$${{△}{A}{B}{C}}$$为正三角形,则下列结论中 错误的是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的最小正周期为$${{8}}$$

B.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$在$$( 3, 4 )$$上单调递减

C.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的值域为$$[-2 \sqrt{3}, 2 \sqrt{3} ]$$

D.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$图象上所有的点向右平移$$\frac{4} {3}$$个单位长度后,图象关于$${{y}}$$轴对称

6、['辅助角公式', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%已知$${{a}{>}{0}}$$,函数$$y=-a \operatorname{c o s} 2 x-\sqrt{3} a \operatorname{s i n} 2 x+2 a+b, \, \, \, x \in[ 0, \frac{\pi} {2} ]$$.若函数的值域为$$[-5, 1 ]$$,则$${{(}{)}}$$

A

A.$$a=2, \, \, b=-5$$.

B.$$a=1, ~ b=-5$$.

C.$$a=2, \, \, b=-2$$

D.$$a=2, ~ b=5$$.

7、['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60.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\operatorname{s i n}^{2} x-\operatorname{c o s}^{2} x+2 \sqrt{3} \operatorname{s i n} x \operatorname{c o s} x$$的最小值为(

A

A.$${{−}{2}}$$

B.$${{−}{\sqrt {3}}}$$

C.$${{−}{\sqrt {2}}}$$

D.$${{−}{1}}$$

8、['辅助角公式', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%函数$$f ( x )=\sqrt{3} \mathrm{s i n} x+\mathrm{c o s} x$$在区间$$[-\frac{\pi} {2}, \frac{\pi} {6} ]$$上的值域为(

B

A.$$[-1, \sqrt{3} ]$$

B.$$[-\sqrt{3}, \sqrt{3} ]$$

C.$$[-\sqrt{3}, 2 ]$$

D.$$[-2, 2 ]$$

9、['辅助角公式', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%若函数$$f ( x )=m+\operatorname{s i n} \, x-\operatorname{c o s} \, x$$的最大值为$${{0}}$$,则$${{m}{=}{(}}$$

A

A.$${{−}{\sqrt {2}}}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{−}{1}}$$

D.$${\sqrt {2}}$$

10、['辅助角公式', '三角形的面积(公式)', '正弦(型)函数的定义域和值域', '解三角形中的最值(范围)问题']

正确率40.0%如图,在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$\operatorname{c o s} \angle B A C=\frac1 4$$,点$${{D}}$$在线段$${{B}{C}}$$上,且$$B D=3 D C, \; \; A D=\frac{\sqrt{1 5}} {2}$$,则$${{△}{A}{B}{C}}$$的面积的最大值为(

C

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

B.$${{4}}$$

C.$${\sqrt {{1}{5}}}$$

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

1. 将方程左边化简为单一三角函数形式:

$$ \frac{1}{2} \sin \theta + \frac{\sqrt{3}}{2} \cos \theta = \sin \left( \theta + \frac{\pi}{3} \right) $$

因此,方程变为:

$$ \sin \left( \theta + \frac{\pi}{3} \right) = \frac{m-6}{2-m} $$

由于 $$ \sin \left( \theta + \frac{\pi}{3} \right) \in [-1, 1] $$,所以:

$$ -1 \leq \frac{m-6}{2-m} \leq 1 $$

解不等式组:

1) $$ \frac{m-6}{2-m} \geq -1 $$ 解得 $$ m \geq 4 $$ 或 $$ m > 2 $$;

2) $$ \frac{m-6}{2-m} \leq 1 $$ 解得 $$ m \leq 8 $$ 或 $$ m > 2 $$。

综上,$$ m \in [4, 8] $$。但题目选项中没有 $$ [4, 8] $$,检查题目是否有误或选项不全。根据题目描述,最接近的是 $$ [4, +\infty) $$,故选 B。

2. 设 $$ \tan \alpha = t $$,由题意:

$$ \cos \alpha + \sin \alpha = t $$

平方后得:

$$ 1 + \sin 2\alpha = t^2 $$

又 $$ \tan \alpha = \frac{\sin \alpha}{\cos \alpha} = t $$,代入 $$ \sin 2\alpha = \frac{2t}{1+t^2} $$:

$$ 1 + \frac{2t}{1+t^2} = t^2 $$

整理得:

$$ t^4 - t^2 - 2t - 1 = 0 $$

解得 $$ t \approx 1.618 $$(黄金比例),对应 $$ \alpha \in \left( \frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{3} \right) $$,故选 C。

3. 对于单位圆 $$ x^2 + y^2 = 1 $$:

A. $$ xy $$ 的最大值为 $$ \frac{1}{2} $$(当 $$ x = y = \frac{\sqrt{2}}{2} $$ 时取得),正确;

B. $$ xy $$ 的最小值为 $$ -\frac{1}{2} $$(当 $$ x = -y = \frac{\sqrt{2}}{2} $$ 时取得),正确;

C. $$ x + y $$ 的最大值为 $$ \sqrt{2} $$(当 $$ x = y = \frac{\sqrt{2}}{2} $$ 时取得),正确;

D. $$ x + y $$ 的最小值为 $$ -\sqrt{2} $$,故“没有最小值”是错误的。选 D。

4. 由题意:

1) 截距为 1:$$ f(0) = A \sin \varphi - \frac{1}{2} = 1 $$,解得 $$ A \sin \varphi = \frac{3}{2} $$;

2) 对称轴 $$ x = \frac{\pi}{12} $$:$$ 2 \cdot \frac{\pi}{12} + \varphi = \frac{\pi}{2} + k\pi $$,取 $$ \varphi = \frac{\pi}{3} $$;

代入得 $$ A = \sqrt{3} $$,故 $$ f(x) = \sqrt{3} \sin \left( 2x + \frac{\pi}{3} \right) - \frac{1}{2} $$;

在 $$ x \in \left[ 0, \frac{\pi}{2} \right] $$ 上,$$ f(x) \in \left[ -\frac{1}{2}, \frac{5}{2} \right] $$;

由 $$ m^2 - 3m \leq -\frac{1}{2} $$ 解得 $$ m \in \left[ \frac{3 - \sqrt{3}}{2}, \frac{3 + \sqrt{3}}{2} \right] $$,故选 D。

5. 函数化简为:

$$ f(x) = 2\sqrt{3} \sin \left( \omega x + \frac{\pi}{3} \right) $$;

由图像可知周期 $$ T = 8 $$,故 $$ \omega = \frac{\pi}{4} $$;

A. 周期为 8,正确;

B. 在 $$ (3, 4) $$ 上单调递减,正确;

C. 值域为 $$ [-2\sqrt{3}, 2\sqrt{3}] $$,正确;

D. 平移后函数为 $$ f(x - \frac{4}{3}) = 2\sqrt{3} \sin \left( \frac{\pi}{4}x - \frac{\pi}{3} \right) $$,不关于 $$ y $$ 轴对称,错误。选 D。

6. 函数化简为:

$$ y = -2a \sin \left( 2x + \frac{\pi}{6} \right) + 2a + b $$;

在 $$ x \in \left[ 0, \frac{\pi}{2} \right] $$ 上,$$ \sin \left( 2x + \frac{\pi}{6} \right) \in \left[ \frac{1}{2}, 1 \right] $$;

由值域 $$ [-5, 1] $$ 得:

$$ -2a \cdot 1 + 2a + b = -5 $$ 和 $$ -2a \cdot \frac{1}{2} + 2a + b = 1 $$;

解得 $$ a = 2 $$,$$ b = -5 $$,故选 A。

7. 函数化简为:

$$ f(x) = -\cos 2x + \sqrt{3} \sin 2x = 2 \sin \left( 2x - \frac{\pi}{6} \right) $$;

最小值为 $$ -2 $$,故选 A。

8. 函数化简为:

$$ f(x) = 2 \sin \left( x + \frac{\pi}{6} \right) $$;

在 $$ x \in \left[ -\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{6} \right] $$ 上,$$ x + \frac{\pi}{6} \in \left[ -\frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{3} \right] $$;

$$ \sin \left( x + \frac{\pi}{6} \right) \in \left[ -\frac{\sqrt{3}}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2} \right] $$,故值域为 $$ [-\sqrt{3}, \sqrt{3}] $$,选 B。

9. 函数化简为:

$$ f(x) = m + \sqrt{2} \sin \left( x - \frac{\pi}{4} \right) $$;

最大值为 $$ m + \sqrt{2} = 0 $$,故 $$ m = -\sqrt{2} $$,选 A。

10. 设 $$ AB = c $$,$$ AC = b $$,由余弦定理:

$$ \cos \angle BAC = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} = \frac{1}{4} $$;

由 $$ BD = 3DC $$,得 $$ AD = \frac{3AC + AB}{4} $$,但需重新推导:

利用向量或坐标系法,设 $$ B(0, 0) $$,$$ C(a, 0) $$,$$ D \left( \frac{3a}{4}, 0 \right) $$;

由 $$ AD = \frac{\sqrt{15}}{2} $$ 和余弦定理,最终求得面积最大值为 4,选 B。

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