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)函数的奇偶性-5.4 三角函数的图象与性质知识点专题进阶单选题自测题答案-辽宁省等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-09-05
余弦(型)函数的奇偶性-5.4 三角函数的图象与性质知识点专题进阶单选题自测题答案-辽宁省等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['已知函数值(值域)求自变量或参数', '余弦(型)函数的奇偶性', '余弦曲线的对称轴', '余弦曲线的对称中心']

正确率40.0%设$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) \ =\operatorname{s i n} \ \left( \begin{matrix} {\omega x+\varphi} \\ \end{matrix} \right) \ \ \left( \begin{matrix} {\omega> 0} \\ \end{matrix} \right)$$,若$$f ( \frac{\pi} {4} )=1$$,则函数$$y=f ( \frac{\pi} {4}-x )$$(

C

A.是奇函数

B.的图象关于点$$( \frac{\pi} {2}, \ 0 )$$对称

C.是偶函数

D.的图象关于直线$$x=\frac{\pi} {2}$$对称

2、['指数(型)函数的单调性', '对数(型)函数的单调性', '余弦(型)函数的奇偶性', '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%已知函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} \frac{\pi} {5} x+1,$$设$$a=f ( \operatorname{l o g}_{3} 0. 2 ), \, \, b=f ( 3^{-0. 2} ), \, \, c=f (-3^{1. 1} ),$$则(

B

A.$$a > b > c$$

B.$$b > a > c$$

C.$$c > b > a$$

D.$$c > a > b$$

3、['简单复合函数的导数', '辅助角公式', '余弦(型)函数的奇偶性']

正确率40.0%设函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} ( \sqrt{3} x+\varphi)$$,其中$$\varphi\in(-\pi, 0 ).$$若函数$$g ( x )=f ( x )+f^{\prime} ( x ) ($$其中$$f^{\prime} ( x )$$是函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的导数)是偶函数,则$${{φ}}$$等于$${{(}{)}}$$

A

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

B.$$- \frac{5} {6} \pi$$

C.$$- \frac{\pi} {6}$$

D.$$- \frac{2 \pi} {3}$$

4、['余弦(型)函数的奇偶性', '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40.0%设函数$$f ( x )=2 \operatorname{c o s} ( 2 x+\frac{\pi} {6} )-1$$,则$${{(}{)}}$$.

C

A.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图像过点$$( 0, 0 )$$

B.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图像关于$$x=\frac{\pi} {6}$$对称

C.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[-\frac{\pi} {1 2}, \frac{5 \pi} {1 2} ]$$上单调递减

D.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$最大值为$${{2}}$$

5、['函数图象的平移变换', '余弦(型)函数的奇偶性', '函数求解析式', '余弦曲线的对称中心']

正确率60.0%将偶函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( 3 x+\varphi) ( 0 < \varphi< \pi)$$的图象向右平移$$\frac{\pi} {1 2}$$个单位长度后,得到的曲线的对称中心为(

A

A.$$( \frac{k \pi} {3}+\frac{\pi} {4}, 0 ) ( k \in Z )$$

B.$$( \frac{k \pi} {3}+\frac{\pi} {1 2}, 0 ) ( k \in Z )$$

C.$$( \frac{k \pi} {3}+\frac{\pi} {6}, 0 ) ( k \in Z )$$

D.$$( {\frac{k \pi} {3}}+{\frac{7 \pi} {3 6}}, 0 ) ( k \in Z )$$

6、['二倍角的正弦、余弦、正切公式', '余弦(型)函数的奇偶性', '余弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\operatorname{c o s}^{2} x-\frac1 2$$,则下列说法正确的是(

D

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$是周期为$$\frac{\pi} {2}$$的奇函数

B.$${{f}{(}{x}{)}}$$是周期为$$\frac{\pi} {2}$$的偶函数

C.$${{f}{(}{x}{)}}$$是周期为$${{π}}$$的奇函数

D.$${{f}{(}{x}{)}}$$是周期为$${{π}}$$的偶函数

7、['全称量词命题的否定', '利用诱导公式求值', '正弦(型)函数的奇偶性', '两角和与差的正弦公式', '全称量词命题、存在量词命题的真假判断', '余弦(型)函数的奇偶性', '常见函数的零点', '函数零点个数的判定']

正确率40.0%下列命题是假命题的是(

B

A.$$\exists\alpha, \, \, \, \beta\in R,$$使$$\operatorname{s i n} ( \alpha+\beta)=\operatorname{s i n} \, \alpha+\operatorname{s i n} \, \beta$$

B.$$\forall\varphi\in R,$$函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( 2 x+\varphi)$$都不是偶函数

C.$$\exists x_{0} \in R,$$使$$a \, x_{0}+b=0 ( a, b$$为常数,$$a, \, \, b \in R$$且$${{a}{≠}{0}{)}}$$

D.$$\forall a > 0,$$函数$$f ( x )=\operatorname{l n}^{2} x+\operatorname{l n} \, x-a$$有零点

8、['利用诱导公式化简', '余弦(型)函数的奇偶性', '余弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%设函数$$f \left( x \right)=\operatorname{s i n} \left( 3 x-\frac{\pi} {2} \right), x \in\mathbf{R}$$,则下列结论正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$是最小正周期为$${{3}{π}}$$的奇函数

B.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$是最小正周期为$${{3}{π}}$$的偶函数

C.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$是最小正周期为$$\frac{2 \pi} {3}$$的奇函数

D.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$是最小正周期为$$\frac{2 \pi} {3}$$的偶函数

9、['函数奇偶性的应用', '利用诱导公式化简', '正弦(型)函数的奇偶性', '函数奇、偶性的定义', '余弦(型)函数的奇偶性']

正确率60.0%下列函数中属于奇函数的是$${{(}{)}}$$

B

A.$$y=\operatorname{s i n} x+1$$

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

C.$$y=\operatorname{s i n} ( x-\frac{\pi} {2} )$$

D.$$y=\operatorname{c o s} x-1$$

10、['指数(型)函数的单调性', '函数奇、偶性的定义', '对数(型)函数的单调性', '函数单调性的判断', '余弦(型)函数的奇偶性', '余弦(型)函数的单调性']

正确率60.0%下列函数中,既是$${{R}}$$上的偶函数,又在区间$$( 0, 3 )$$内单调递减的是(

D

A.$${{y}{=}{{x}^{3}}}$$

B.$$y=\operatorname{l n} | x |$$

C.$$y=2^{x}+2^{-x}$$

D.$${{y}{=}{{c}{o}{s}}{x}}$$

1. 已知$$f(x)=\sin(\omega x+\varphi)$$且$$f(\frac{\pi}{4})=1$$,则$$\sin(\omega \cdot \frac{\pi}{4}+\varphi)=1$$,即$$\omega \cdot \frac{\pi}{4}+\varphi=\frac{\pi}{2}+2k\pi$$($$k \in Z$$)。

考虑函数$$y=f(\frac{\pi}{4}-x)=\sin[\omega(\frac{\pi}{4}-x)+\varphi]=\sin[(\omega \cdot \frac{\pi}{4}+\varphi)-\omega x]$$。

代入条件:$$\sin[(\frac{\pi}{2}+2k\pi)-\omega x]=\cos(\omega x)$$(利用$$\sin(\frac{\pi}{2}-\theta)=\cos\theta$$)。

因此$$y=\cos(\omega x)$$,为偶函数,且关于直线$$x=0$$对称,但选项无直接匹配。

检查对称性:$$y=\cos(\omega x)$$关于点$$(\frac{\pi}{2},0)$$的对称性:计算$$y(\frac{\pi}{2}+t)+y(\frac{\pi}{2}-t)=\cos[\omega(\frac{\pi}{2}+t)]+\cos[\omega(\frac{\pi}{2}-t)]$$。

利用余弦和差公式:$$=2\cos(\frac{\omega\pi}{2})\cos(\omega t)$$,一般不为0,除非$$\cos(\frac{\omega\pi}{2})=0$$,但$$\omega$$不确定。

然而,由$$f(\frac{\pi}{4})=1$$,最小$$\omega$$对应$$k=0$$时$$\omega \cdot \frac{\pi}{4}+\varphi=\frac{\pi}{2}$$,则$$\varphi=\frac{\pi}{2}-\frac{\omega\pi}{4}$$。

但问题中$$\omega>0$$未定,可能为任意。观察选项,B提到关于点$$(\frac{\pi}{2},0)$$对称。

实际上,$$y=f(\frac{\pi}{4}-x)$$,设$$x'=\frac{\pi}{4}-x$$,则$$f(x')$$,但对称性需重新推导。

更直接:$$y=\cos(\omega x)$$,其对称中心为$$(\frac{\pi}{2\omega}+\frac{k\pi}{\omega},0)$$,不匹配$$(\frac{\pi}{2},0)$$除非$$\omega=1$$。

但若$$\omega=1$$,则$$\varphi=\frac{\pi}{2}-\frac{\pi}{4}=\frac{\pi}{4}$$,$$y=\cos x$$,确实关于$$(\frac{\pi}{2},0)$$对称。

因此B正确。

答案:B

2. 函数$$f(x)=\cos(\frac{\pi}{5}x)+1$$,定义域R,为偶函数($$\cos$$为偶),且周期$$T=\frac{2\pi}{\pi/5}=10$$。

比较$$a=f(\log_3 0.2)$$, $$b=f(3^{-0.2})$$, $$c=f(-3^{1.1})$$。

由于$$f$$为偶函数,$$f(-x)=f(x)$$,故$$c=f(-3^{1.1})=f(3^{1.1})$$。

现在比较自变量大小:$$\log_3 0.2<0$$(因为0.2<1),$$3^{-0.2}>0$$但小于1,$$3^{1.1}>1$$。

具体:$$\log_3 0.2 \approx \log_3 (1/5) \approx -1.465$$,$$3^{-0.2} \approx 0.8027$$,$$3^{1.1} \approx 3.348$$。

$$f(x)$$在$$[0,5]$$上递减(因为$$\cos(\frac{\pi}{5}x)$$在$$[0,5]$$递减,从1到-1),之后周期重复。

由于$$3^{-0.2} \in (0,1)$$,$$3^{1.1} \in (3,4)$$,均属$$[0,5]$$,且$$f$$在此区间递减。

因此自变量越大,函数值越小:$$f(3^{1.1}) < f(3^{-0.2})$$,即$$c < b$$。

又$$\log_3 0.2<0$$,但$$f$$为偶函数,$$f(\log_3 0.2)=f(|\log_3 0.2|)=f(1.465)$$,而$$1.465 > 0.8027$$,故$$f(1.465) < f(0.8027)$$,即$$a < b$$。

且$$1.465 < 3.348$$,故$$f(1.465) > f(3.348)$$,即$$a > c$$。

所以$$b > a > c$$。

答案:B

3. 函数$$f(x)=\cos(\sqrt{3}x+\varphi)$$,则导数$$f'(x)=-\sqrt{3}\sin(\sqrt{3}x+\varphi)$$。

$$g(x)=f(x)+f'(x)=\cos(\sqrt{3}x+\varphi)-\sqrt{3}\sin(\sqrt{3}x+\varphi)$$。

$$g(x)$$为偶函数,即$$g(-x)=g(x)$$。

计算$$g(-x)=\cos(-\sqrt{3}x+\varphi)-\sqrt{3}\sin(-\sqrt{3}x+\varphi)=\cos(\sqrt{3}x-\varphi)+\sqrt{3}\sin(\sqrt{3}x-\varphi)$$(利用$$\cos(-θ)=\cosθ$$,$$\sin(-θ)=-\sinθ$$)。

设$$g(x)=R\cos(\sqrt{3}x+\varphi+\alpha)$$,其中$$R=\sqrt{1+3}=2$$,$$\tan\alpha=\sqrt{3}$$,即$$\alpha=\frac{\pi}{3}$$。

故$$g(x)=2\cos(\sqrt{3}x+\varphi+\frac{\pi}{3})$$。

同理$$g(-x)=2\cos(\sqrt{3}x-\varphi+\frac{\pi}{3})$$(因$$\cos(-θ)=\cosθ$$)。

由偶函数条件,$$2\cos(\sqrt{3}x+\varphi+\frac{\pi}{3})=2\cos(\sqrt{3}x-\varphi+\frac{\pi}{3})$$对所有x成立。

即$$\cos(\theta+\varphi+\frac{\pi}{3})=\cos(\theta-\varphi+\frac{\pi}{3})$$,其中$$\theta=\sqrt{3}x$$。

这要求$$\varphi+\frac{\pi}{3}=-(\varphi+\frac{\pi}{3})+2k\pi$$或$$\varphi+\frac{\pi}{3}=\varphi+\frac{\pi}{3}+2k\pi$$(后者恒等)。

由前者:$$2\varphi+\frac{2\pi}{3}=2k\pi$$,即$$\varphi=k\pi-\frac{\pi}{3}$$。

给定$$\varphi \in (-\pi,0)$$,则$$k=0$$时$$\varphi=-\frac{\pi}{3}$$。

答案:A

4. 函数$$f(x)=2\cos(2x+\frac{\pi}{6})-1$$。

A: $$f(0)=2\cos(\frac{\pi}{6})-1=2 \times \frac{\sqrt{3}}{2}-1=\sqrt{3}-1 \neq 0$$,错误。

B: 对称轴需满足$$2x+\frac{\pi}{6}=k\pi$$,即$$x=\frac{k\pi}{2}-\frac{\pi}{12}$$。$$x=\frac{\pi}{6}$$时,$$2 \times \frac{\pi}{6}+\frac{\pi}{6}=\frac{\pi}{2}$$,不为$$k\pi$$,错误。

C: 单调区间:导数$$f'(x)=-4\sin(2x+\frac{\pi}{6})$$。递减时$$f'(x)<0$$,即$$\sin(2x+\frac{\pi}{6})>0$$,$$2k\pi < 2x+\frac{\pi}{6} < \pi+2k\pi$$。

解得$$k\pi-\frac{\pi}{12} < x < \frac{5\pi}{12}+k\pi$$。当$$k=0$$,区间为$$(-\frac{\pi}{12},\frac{5\pi}{12})$$,与给定$$[-\frac{\pi}{12},\frac{5\pi}{12}]$$基本一致(端点导数为0,单调),正确。

D: 最大值$$2 \times 1 -1=1$$,错误。

答案:C

5. 函数$$f(x)=\sin(3x+\varphi)$$为偶函数,则$$f(-x)=f(x)$$,即$$\sin(-3x+\varphi)=\sin(3x+\varphi)$$。

利用$$\sin(-θ)=-\sinθ$$,得$$-\sin(3x-\varphi)=\sin(3x+\varphi)$$,即$$\sin(3x+\varphi)+\sin(3x-\varphi)=0$$。

和差化积:$$2\sin(3x)\cos\varphi=0$$对所有x成立,故$$\cos\varphi=0$$,$$\varphi=\frac{\pi}{2}+k\pi$$。

给定$$0<\varphi<\pi$$,所以$$\varphi=\frac{\pi}{2}$$。

因此$$f(x)=\sin(3x+\frac{\pi}{2})=\cos(3x)$$。

向右平移$$\frac{\pi}{12}$$得$$g(x)=f(x-\frac{\pi}{12})=\cos[3(x-\frac{\pi}{12})]=\cos(3x-\frac{\pi}{4})$$。

对称中心即$$g(x)=0$$的点:$$\cos(3x-\frac{\pi}{4})=0$$,则$$3x-\frac{\pi}{4}=\frac{\pi}{2}+k\pi$$。

解得$$3x=\frac{3\pi}{4}+k\pi$$,$$x=\frac{\pi}{4}+\frac{k\pi}{3}$$。

即对称中心为$$(\frac{k\pi}{3}+\frac{\pi}{4},0)$$。

答案:A

6. 函数$$f(x)=\cos^2 x - \frac{1}{2}=\frac{1+\cos 2x}{2}-\frac{1}{2}=\frac{\cos 2x}{2}$$。

周期$$T=\frac{2\pi}{2}=\pi$$,且为偶函数($$\cos$$为偶)。

答案:D

7. 判断假命题:

A: 例如$$\alpha=0,\beta=0$$,$$\sin(0+0)=0$$,$$\sin0+\sin0=0$$,成立,真。

B: 例如$$\varphi=\frac{\pi}{2}$$,$$f(x)=\sin(2x+\frac{\pi}{2})=\cos(2x)$$为偶函数,假。

C: 显然真($$x_0=-b/a$$)。

D: 令$$f(x)=0$$,即$$\ln^2 x + \ln x -a=0$$,设$$t=\ln x$$,$$t^2+t-a=0$$,判别式$$1+4a>0$$恒有解,真。

答案:B

8. 函数$$f(x)=\sin(3x-\frac{\pi}{2})=-\cos(3x)$$。

周期$$T=\frac{2\pi}{3}$$,且为偶函数($$\cos$$为偶)。

答案:D

9. 判断奇函数($$f(-x)=-f(x)$$):

A: $$y=\sin x+1$$,非奇非偶。

B: $$y=\cos(x+\frac{\pi}{2})=-\sin x$$,为奇函数。

C: $$y=\sin(x-\frac{\pi}{2})=-\cos x$$,为偶函数。

D: $$y=\cos x-1$$,为偶函数。

答案:B

10. 要求R上偶函数,且在(0,3)递减。

A: $$y=x^3$$为奇函数。

B: $$y=\ln|x|$$为偶函数,但在(0,3)递增(导数$$1/x>0$$)。

C: $$y=2^x+2^{-x}$$为偶函数,导数$$2^x\ln2-2^{-x}\ln2=\ln2(2^x-2^{-x})>0$$当x>0,递增。

D: $$y=\cos x$$为偶函数,在(0,π)递减(包含(0,3) since 3<π),正确。

答案:D

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