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选择题自测题解析-山西省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-06-14
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选择题自测题解析-山西省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['正切函数的图象与性质', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率80.0%函数$$y=\operatorname{t a n} ( x-\frac{\pi} {3} )$$的定义域是$${{(}{)}}$$

A.$$\{x \in R | x \neq k \pi+\frac{5 \pi} {6}, k \in Z \}$$

B.$$\{x \in R | x \neq k \pi-\frac{5 \pi} {6}, k \in Z \}$$

C.$$\{x \in R | x \neq2 k \pi+\frac{5 \pi} {6}, k \in Z \}$$

D.$$\{x \in R | x \neq2 k \pi-\frac{5 \pi} {6}, k \in Z \}$$

2、['函数求值域', '绝对值不等式的解法', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\left| 2 x-3 \right|-\left| 2 x+1 \right|, \ g \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\sqrt{5 \left( x-1 \right)}+\sqrt{7-x}$$,若对$$\forall t \in\textit{(}-\infty, \enskip+\infty) \textrm{}, \textrm{} \exists s \in[ 1, \textrm{} 7 ],$$使$$f \left( \textit{t} \right)+a \leq g \left( \textit{s} \right) \ \left( \textbf{a} > 0 \right)$$成立,则实数的$${{a}}$$取值范围是(

A

A.$$( \ 0, \ 2 ]$$

B.$$( \ 2, \ 3 ]$$

C.$$[ 3, \ 6 ]$$

D.$$[ 4, ~+\infty)$$

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

4、['交集', '一元二次不等式的解法', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%已知集合$$M=\{x |-x^{2}+2 x+3 > 0 \}, \, \, \, N=\{y | y=3-\operatorname{s i n} x, \, \, \, x \in R \}$$,求$$M \cap N=\alpha$$

B

A.$$[ 2, \ 3 ]$$

B.$$[ 2, \ 3 )$$

C.$$[ 3, ~ 4 ]$$

D.$$( \ 3, \ 4 ]$$

5、['正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x-\frac{\pi} {3} ) ( \omega> 0 )$$,若$${{f}{{(}{x}{)}}}$$在$$[ 0, \pi]$$上的值域为$$[-\frac{\sqrt{3}} {2}, 1 ]$$,则$${{ω}}$$的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$[ \frac{1} {6}, 1 ]$$

B.$$[ \frac{5} {6}, \frac{5} {3} ]$$

C.$$[ \frac{1} {3}, \frac{7} {6} ]$$

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

6、['正弦(型)函数的定义域和值域', '三角函数的性质综合', '方程的解集']

正确率60.0%当$$x \in[-\frac{\pi} {2}, \ \frac{\pi} {2} ]$$时,关于$${{x}}$$的方程$$\sqrt{3} \operatorname{s i n} x-\operatorname{c o s} x-m=0$$有解,则实数$${{m}}$$的取值范围为(

B

A.$$(-2, ~ \sqrt{3} )$$

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

C.$$(-\sqrt{3}, ~ \sqrt{3} )$$

D.$$[-\sqrt{3}, ~ \sqrt{3} ]$$

7、['正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\frac{\pi} {6} ), \, \, \, f ( x ) \leqslant f ( \frac{\pi} {9} )$$对任意$${{x}{∈}{R}}$$恒成立,则$${{ω}}$$可以是(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{3}}$$

C.$$\frac{1 5} {2}$$

D.$${{1}{2}}$$

8、['函数求值域', '导数与极值', '正弦(型)函数的定义域和值域', '三角函数的图象变换', '常见函数的零点', '函数单调性的判断']

正确率60.0%已知函数$$\mathbf{f} ( \mathbf{x} ) \mathbf{=} \operatorname{s i n} \mathbf{x} \mathbf{-} \operatorname{c o s x} \mathbf{,} \mathbf{g} ( \mathbf{x} )$$是$${{f}{(}{x}{)}}$$的导函数,则下列结论中错误的是

C

A.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的值域与$${{g}{(}{x}{)}}$$的值域相同

B.若$${{x}_{0}}$$是函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的极值点,则$${{x}_{0}}$$是函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的零点

C.把函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图像向右平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {2}} \\ \end{array}$$个单位,就可以得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图像

D.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$和$${{g}{(}{x}{)}}$$在区间$$(-\frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {4} )$$上都是增函数

9、['根据充分、必要条件求参数范围', '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$$f ( x )=4 \operatorname{s i n}^{2} ( \frac{\pi} {4}+x )-2 \sqrt{3} \operatorname{c o s} 2 x-1$$,且给定条件$$p_{:} ~ ` ` \frac{\pi} {4} \leqslant x \leqslant\frac{\pi} {2} "$$,条件$$q \colon~^{\iota} | f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~-m | < 2^{\eta}$$,若$${{p}}$$是$${{q}}$$的充分不必要条件,则实数$${{m}}$$的取值范围是(

A

A.$$( 3, \ 5 )$$

B.$$[ 3, \ 5 ]$$

C.$$( \ 2, \ 4 )$$

D.$$[ 2, ~ 4 ]$$

10、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '根据三角函数的性质求参数取值范围', '辅助角公式', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\frac{\pi} {6} )+\operatorname{c o s} \omega x ( \omega> 0 )$$在$$[ 0, \ \pi]$$上的值域为$$[ \frac{3} {2}, ~ \sqrt{3} ]$$,则实数$${{ω}}$$的取值范围为(

A

A.$$[ \frac{1} {6}, \; \; \frac{1} {3} ]$$

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

C.$$[ \frac{1} {6}, ~+\infty]$$

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

1. 函数 $$y=\tan\left(x-\frac{\pi}{3}\right)$$ 的定义域需满足 $$x-\frac{\pi}{3} \neq k\pi + \frac{\pi}{2}$$,解得 $$x \neq k\pi + \frac{5\pi}{6}$$,其中 $$k \in \mathbb{Z}$$。因此,正确答案是选项 A。

2. 首先分析函数 $$f(t) = |2t-3| - |2t+1|$$ 的值域: - 当 $$t \leq -\frac{1}{2}$$ 时,$$f(t) = -4$$; - 当 $$-\frac{1}{2} < t < \frac{3}{2}$$ 时,$$f(t)$$ 从 $$-4$$ 增加到 $$4$$; - 当 $$t \geq \frac{3}{2}$$ 时,$$f(t) = 4$$。 因此,$$f(t) \in [-4, 4]$$。 函数 $$g(s) = \sqrt{5(s-1)} + \sqrt{7-s}$$ 在 $$s \in [1, 7]$$ 上的最小值为 $$g(1) = \sqrt{6}$$,最大值为 $$g(4) = 2\sqrt{5}$$。 题目要求对任意 $$t$$,存在 $$s$$ 使得 $$f(t) + a \leq g(s)$$。由于 $$g(s) \geq \sqrt{6}$$,而 $$f(t) \leq 4$$,故需 $$4 + a \leq 2\sqrt{5}$$,解得 $$a \leq 2\sqrt{5} - 4 \approx 0.472$$。但选项中没有此范围,可能是题目条件或选项有误。结合选项,最接近的是 A 选项 $$(0, 2]$$。

3. 函数 $$f(x) = A\sin(2x+\varphi) - \frac{1}{2}$$ 在 $$y$$ 轴截距为 1,即 $$f(0) = A\sin\varphi - \frac{1}{2} = 1$$,得 $$A\sin\varphi = \frac{3}{2}$$。对称轴为 $$x = \frac{\pi}{12}$$,故 $$2 \cdot \frac{\pi}{12} + \varphi = \frac{\pi}{2} + k\pi$$,解得 $$\varphi = \frac{\pi}{3}$$。代入得 $$A = \sqrt{3}$$。 对于 $$x \in [0, \frac{\pi}{2}]$$,$$f(x) \in [-\frac{1}{2}, \sqrt{3} - \frac{1}{2}]$$。题目要求 $$m^2 - 3m \leq f(x)$$ 的最小值,即 $$m^2 - 3m \leq -\frac{1}{2}$$,解得 $$m \in \left[\frac{3-\sqrt{3}}{2}, \frac{3+\sqrt{3}}{2}\right]$$。因此,正确答案是选项 D。

4. 集合 $$M = \{x | -x^2 + 2x + 3 > 0\} = (-1, 3)$$。集合 $$N = \{y | y = 3 - \sin x, x \in \mathbb{R}\} = [2, 4]$$。因此,$$M \cap N = [2, 3)$$,对应选项 B。

5. 函数 $$f(x) = \sin\left(\omega x - \frac{\pi}{3}\right)$$ 在 $$[0, \pi]$$ 上的值域为 $$\left[-\frac{\sqrt{3}}{2}, 1\right]$$。由于 $$\sin\left(-\frac{\pi}{3}\right) = -\frac{\sqrt{3}}{2}$$,且 $$\sin\left(\frac{\pi}{2}\right) = 1$$,故需 $$\omega \pi - \frac{\pi}{3} \geq \frac{\pi}{2}$$ 且 $$\omega \pi - \frac{\pi}{3} \leq \frac{5\pi}{6}$$,解得 $$\omega \in \left[\frac{5}{6}, \frac{5}{3}\right]$$。因此,正确答案是选项 B。

6. 方程 $$\sqrt{3}\sin x - \cos x = m$$ 可化为 $$2\sin\left(x - \frac{\pi}{6}\right) = m$$。由于 $$x \in \left[-\frac{\pi}{2}, \frac{\pi}{2}\right]$$,$$x - \frac{\pi}{6} \in \left[-\frac{2\pi}{3}, \frac{\pi}{3}\right]$$,故 $$\sin\left(x - \frac{\pi}{6}\right) \in [-1, \frac{\sqrt{3}}{2}]$$,$$m \in [-2, \sqrt{3}]$$。因此,正确答案是选项 B。

7. 函数 $$f(x) = \sin\left(\omega x + \frac{\pi}{6}\right)$$ 在 $$x = \frac{\pi}{9}$$ 处取得最大值 1,故 $$\omega \cdot \frac{\pi}{9} + \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$,解得 $$\omega = 3 + 18k$$。选项中 $$k=0$$ 时 $$\omega=3$$ 符合,因此正确答案是选项 B。

8. 函数 $$f(x) = \sin x - \cos x = \sqrt{2}\sin\left(x - \frac{\pi}{4}\right)$$,导函数 $$g(x) = \cos x + \sin x = \sqrt{2}\sin\left(x + \frac{\pi}{4}\right)$$。选项 C 错误,因为平移 $$\frac{\pi}{2}$$ 个单位后得到的是 $$\sqrt{2}\sin\left(x + \frac{3\pi}{4}\right)$$,与 $$g(x)$$ 不同。因此,错误的结论是选项 C。

9. 函数 $$f(x) = 4\sin^2\left(\frac{\pi}{4} + x\right) - 2\sqrt{3}\cos 2x - 1$$ 化简为 $$f(x) = 2 - 2\sqrt{3}\cos 2x$$。在 $$x \in \left[\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2}\right]$$ 上,$$f(x) \in [2, 2 + 2\sqrt{3}]$$。题目要求 $$|f(x) - m| < 2$$,即 $$m \in (f(x) - 2, f(x) + 2)$$。为使 $$p$$ 是 $$q$$ 的充分条件,需 $$m \in (2, 4)$$。因此,正确答案是选项 C。

10. 函数 $$f(x) = \sin\left(\omega x + \frac{\pi}{6}\right) + \cos \omega x$$ 化简为 $$f(x) = \sqrt{3}\sin\left(\omega x + \frac{\pi}{3}\right)$$。在 $$x \in [0, \pi]$$ 上,值域为 $$\left[\frac{3}{2}, \sqrt{3}\right]$$,故需 $$\omega \pi + \frac{\pi}{3} \geq \frac{5\pi}{6}$$ 且 $$\omega \pi + \frac{\pi}{3} \leq \frac{3\pi}{2}$$,解得 $$\omega \in \left[\frac{1}{2}, \frac{7}{6}\right]$$。结合选项,最接近的是 D 选项 $$\left[\frac{1}{2}, \frac{2}{3}\right]$$。
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