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)函数的周期性-5.4 三角函数的图象与性质知识点教师选题进阶单选题自测题解析-甘肃省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-07-29
余弦(型)函数的周期性-5.4 三角函数的图象与性质知识点教师选题进阶单选题自测题解析-甘肃省等高一数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['使三角函数取最值时自变量的取值(集合)', '余弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} \left( \frac{1} {2} x+\frac{\pi} {4} \right),$$如果存在实数$$x_{1}, ~ x_{2},$$使得对任意的实数$${{x}{,}}$$都有$$f ( x_{1} ) \leqslant f ( x ) \leqslant f ( x_{2} ),$$那么$$| x_{1}-x_{2} |$$的最小值为(

D

A.$$\frac{\pi} {4}$$

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

C.$${{π}}$$

D.$${{2}{π}}$$

2、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '余弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%已知$$f ( x )=\operatorname{c o s}^{4} 2 a x-\operatorname{s i n}^{4} 2 a x$$的最小正周期为$${{π}{,}}$$则常数$${{a}}$$的值为(

C

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

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

C.$$\pm\frac{1} {2}$$

D.$${{±}{2}}$$

3、['由图象(表)求三角函数的解析式', '余弦曲线的对称轴', '余弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%svg异常

D

A.$$x=-\frac{\pi} {3}$$

B.$$x=-\frac{\pi} {1 2}$$

C.$$x=\frac{\pi} {1 8}$$

D.$$x=\frac{\pi} {2 4}$$

4、['同角三角函数的商数关系', '余弦曲线的对称轴', '余弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=2 \operatorname{c o s} ( \omega x+\varphi) ( \omega> 0, 0 < \varphi< \frac{\pi} {2} )$$的图象的一条对称轴为$$x=\frac{\pi} {3}, \, \, \varphi$$满足条件$$3 \operatorname{t a n} \varphi=2 \operatorname{s i n} ( \frac{\pi} {2}+\varphi)$$,则$${{ω}}$$取得最小值时函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的最小正周期为

D

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

B.$$\begin{array} {l l} {\pi} \\ {\frac{\pi} {5}} \\ \end{array}$$

C.$${{π}}$$

D.$$\frac{4 \pi} {5}$$

5、['余弦(型)函数的奇偶性', '余弦(型)函数的周期性']

正确率80.0%函数$$y=3 \operatorname{c o s} 2 x+4 ( x \in\mathbf{R} )$$是(

A

A.最小正周期为$${{π}}$$的偶函数

B.最小正周期为$${{2}{π}}$$的偶函数

C.最小正周期为$${{π}}$$的奇函数

D.最小正周期为$${{2}{π}}$$的奇函数

6、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '余弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%函数$$y=2 \operatorname{c o s}^{2} x-1$$的最小正周期为(

B

A.$${{2}{π}}$$

B.$${{π}}$$

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

D.$$\frac{\pi} {4}$$

7、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '同角三角函数的平方关系', '余弦(型)函数的定义域和值域', '余弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=2 \operatorname{c o s}^{2} x-\operatorname{s i n}^{2} x+2$$,则(

B

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$的最小正周期为$${{π}{,}}$$最大值为$${{3}}$$

B.$${{f}{(}{x}{)}}$$的最小正周期为$${{π}{,}}$$最大值为$${{4}}$$

C.$${{f}{(}{x}{)}}$$的最小正周期为$${{2}{π}}$$,最大值为$${{3}}$$

D.$${{f}{(}{x}{)}}$$的最小正周期为$${{2}{π}}$$,最大值为$${{4}}$$

8、['函数奇、偶性的证明', '函数的周期性', '余弦(型)函数的奇偶性', '余弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%下列函数中,既是偶函数又是周期函数的是(

B

A.$$y=\operatorname{s i n} 2 x$$

B.$$y=\operatorname{c o s} 2 x$$

C.$${{y}{=}{{l}{g}}{x}}$$

D.$$y=x^{2}-1$$

9、['正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的周期性', '余弦(型)函数的单调性', '余弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%下列函数中,周期为$${{π}}$$,在$$[ \frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {2} ]$$上为减函数的是(

D

A.$$y=\operatorname{s i n} \left( x+\frac{\pi} {2} \right)$$

B.$$y=\operatorname{c o s} \Bigl( x+\frac{\pi} {2} \Bigr)$$

C.$$y=\operatorname{c o s} \Bigl( 2 x+\frac{\pi} {2} \Bigr)$$

D.$$y=\operatorname{s i n} \left( 2 x+\frac{\pi} {2} \right)$$

10、['正切(型)函数的奇偶性', '正切(型)函数的周期性', '正弦(型)函数的奇偶性', '余弦(型)函数的奇偶性', '余弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%下列函数中周期为$$\frac{\pi} {2}$$的偶函数是$${{(}{)}}$$

B

A.$$y=\operatorname{s i n} 4 x$$

B.$$y=\operatorname{c o s}^{2} 2 x-\operatorname{s i n}^{2} 2 x$$

C.$$y=\operatorname{t a n} 2 x$$

D.$$y=\operatorname{c o s} 2 x$$

1. 解析:函数 $$f(x) = \cos\left(\frac{1}{2}x + \frac{\pi}{4}\right)$$ 的最小值为 $$-1$$,最大值为 $$1$$。为了满足 $$f(x_1) \leq f(x) \leq f(x_2)$$,必须有 $$f(x_1) = -1$$ 和 $$f(x_2) = 1$$。解方程:

$$\cos\left(\frac{1}{2}x + \frac{\pi}{4}\right) = -1 \Rightarrow \frac{1}{2}x + \frac{\pi}{4} = \pi + 2k\pi \Rightarrow x = \frac{3\pi}{2} + 4k\pi$$ $$\cos\left(\frac{1}{2}x + \frac{\pi}{4}\right) = 1 \Rightarrow \frac{1}{2}x + \frac{\pi}{4} = 2k\pi \Rightarrow x = -\frac{\pi}{2} + 4k\pi$$

取 $$k = 0$$,得到 $$x_1 = \frac{3\pi}{2}$$ 和 $$x_2 = -\frac{\pi}{2}$$,最小距离为 $$|x_1 - x_2| = 2\pi$$。但进一步检查周期,函数周期为 $$4\pi$$,相邻极值点距离为 $$2\pi$$,但题目要求的是最小距离,实际为 $$\pi$$(选项 C)。

2. 解析:化简 $$f(x) = \cos^4 2ax - \sin^4 2ax = \cos(4ax)$$。最小正周期为 $$\frac{2\pi}{4|a|} = \pi$$,解得 $$|a| = \frac{1}{2}$$,即 $$a = \pm \frac{1}{2}$$(选项 C)。

3. 解析:题目不完整,无法解析。

4. 解析:由对称轴 $$x = \frac{\pi}{3}$$,有 $$\omega \cdot \frac{\pi}{3} + \varphi = k\pi$$。由条件 $$3\tan\varphi = 2\sin\left(\frac{\pi}{2} + \varphi\right)$$,化简得 $$3\tan\varphi = 2\cos\varphi$$,即 $$3\sin\varphi = 2\cos^2\varphi$$,解得 $$\varphi = \frac{\pi}{6}$$。代入对称轴条件,$$\omega \cdot \frac{\pi}{3} + \frac{\pi}{6} = k\pi \Rightarrow \omega = 3k - \frac{1}{2}$$。最小正整数 $$k = 1$$,$$\omega = \frac{5}{2}$$,周期 $$T = \frac{2\pi}{\omega} = \frac{4\pi}{5}$$(选项 D)。

5. 解析:函数 $$y = 3\cos 2x + 4$$ 的周期为 $$\frac{2\pi}{2} = \pi$$,且为偶函数(选项 A)。

6. 解析:函数 $$y = 2\cos^2 x - 1 = \cos 2x$$,周期为 $$\pi$$(选项 B)。

7. 解析:化简 $$f(x) = 2\cos^2 x - \sin^2 x + 2 = 3\cos^2 x + 1 = \frac{3}{2}\cos 2x + \frac{5}{2}$$,周期为 $$\pi$$,最大值为 $$4$$(选项 B)。

8. 解析:偶函数且周期函数的只有 $$y = \cos 2x$$(选项 B)。

9. 解析:周期为 $$\pi$$ 的函数是 $$y = \sin(2x + \frac{\pi}{2})$$ 或 $$y = \cos(2x + \frac{\pi}{2})$$。在 $$\left[\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2}\right]$$ 上,$$y = \sin(2x + \frac{\pi}{2}) = \cos 2x$$ 是减函数(选项 D)。

10. 解析:周期为 $$\frac{\pi}{2}$$ 的偶函数是 $$y = \cos^2 2x - \sin^2 2x = \cos 4x$$(选项 B)。

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