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)函数的周期性-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-山东省等高一数学必修,平均正确率50.0%

2025-09-23
正弦(型)函数的周期性-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-山东省等高一数学必修,平均正确率50.0%
1、['函数的最大(小)值', '正弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%设函数$$f ( x )=2 \operatorname{s i n} ( \frac{\pi} {3} x+\frac{\pi} {2} )$$,若对任意$${{x}}$$都有$$f \left( \begin{matrix} {x_{1}} \\ \end{matrix} \right) \ \leqslant f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) \ \leqslant f \left( \begin{matrix} {x_{2}} \\ \end{matrix} \right)$$,则$$| x_{1}-x_{2} |$$的最小值为(

C

A.$${{2}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{6}}$$

2、['正弦(型)函数的周期性', '函数y=Asin(wx+φ) , x∈[0,+∞) (A>0,w>0)中各量的物理意义']

正确率60.0%函数$$y=3 \operatorname{s i n} \left( \frac{x} {2}+\frac{\pi} {3} \right)$$​的最小正周期、振幅依次是(

A

A.$${{4}{π}{,}{3}}$$​

B.$$4 \pi,-3$$​

C.$${{π}{,}{3}}$$​

D.$${{π}{,}{−}{3}}$$​

3、['正切(型)函数的周期性', '正弦(型)函数的周期性', '余弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%下列函数的周期不为$${{π}}$$的是(

D

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

B.$$y=\sqrt{\operatorname{t a n}^{2} x}$$

C.$$y=\begin{array} {c} {( \operatorname{s i n} x-\operatorname{c o s} x )^{\textit{2}}} \\ \end{array}$$

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

4、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '正弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=2 \operatorname{s i n} ~ \left( \begin{matrix} {\omega x+\varphi} \\ \end{matrix} \right) ~ \left( \begin{matrix} {\omega> 0,} \\ \end{matrix} \right) ~ 0 < \varphi< \pi)$$相邻两条对称轴间的距离为$$\frac{3 \pi} {2},$$且$$f ( \frac{\pi} {2} )=0$$,则下列说法正确的是(

C

A.$${{ω}{=}{2}}$$

B.函数$$y=f ~ ( x-\pi)$$为偶函数

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

D.函数$$y=f ~ ( x )$$的图象关于点$$( \frac{3 \pi} {4}, ~ 0 )$$对称

5、['函数图象的平移变换', '正弦(型)函数的周期性', '函数求值', '正弦(型)函数的定义域和值域', '三角函数与不等式的综合应用']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\phi) ( \omega> 0, \phi\in[-\frac{\pi} {2}, 0 ] )$$的周期为$${{π}{,}}$$将函数$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的图象沿着$${{y}}$$轴向上平移一个单位得到函数$${{g}{{(}{x}{)}}}$$图象,对任意的$$x \in\left(-\frac{\pi} {3},-\frac{\pi} {1 2} \right)$$时$${{g}{{(}{x}{)}}{<}{1}}$$恒成立,当$${{ϕ}}$$取得最小值时,$$g \left( \frac{\pi} {4} \right)$$的值是$${{(}{)}}$$.

C

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

B.$${{1}}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

D.$${{2}}$$

6、['正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的零点', '正弦(型)函数的周期性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=A \operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) ( A > 0, \omega> 0, | \varphi| < \pi)$$的图象与直线$$y=b ( 0 < b < A )$$的三个相邻交点的横坐标分别是$$2. ~ 4. ~ 8$$,则$${{f}{(}{x}{)}}$$的单调递增区间为$${{(}{)}}$$

B

A.$$[ 4 k, 4 k+3 ] ( k \in Z )$$

B.$$[ 6 k, 6 k+3 ] ( k \in Z )$$

C.$$[ 4 k, 4 k+5 ] ( k \in Z )$$

D.$$[ 6 k, 6 k+5 ] ( k \in Z )$$

7、['正弦(型)函数的单调性', '函数图象的平移变换', '正弦曲线的对称中心', '正弦曲线的对称轴', '正弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) ( \omega> 0, \ | \varphi| < \frac{\pi} {2} )$$图象相邻两条对称轴之间的距离为$$\frac{\pi} {2},$$将函数$$y=f ~ ( x )$$的图象向左平移$$\frac{\pi} {3}$$个单位,得到的图象关于$${{y}}$$轴对称,则(

D

A.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的周期为$${{2}{π}}$$

B.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$图象关于点$$( \frac{\pi} {3}, \ 0 )$$对称

C.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$图象关于直线$$x=\frac{\pi} {1 2}$$对称

D.函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[-\frac{\pi} {6}, \ \frac{\pi} {3} ]$$上单调

8、['正弦(型)函数的周期性', '两角和与差的余弦公式', '辅助角公式', '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%已知$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( 2 0 1 5 x+\frac{\pi} {6} )+\operatorname{c o s} ( 2 0 1 5 x-\frac{\pi} {3} )$$的最大值为$${{A}}$$,若存在实数$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}}$$,使得对任意实数$${{x}}$$总有$$f ( x_{1} ) \leqslant f ( x ) \leqslant f ( x_{2} )$$成立,则$$A \, | x_{1}-x_{2} |$$的最小值为(

B

A.$$\frac{\pi} {2 0 1 5}$$

B.$$\frac{2 \pi} {2 0 1 5}$$

C.$$\frac{4 \pi} {2 0 1 5}$$

D.$$\frac{\pi} {4 0 3 0}$$

9、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '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$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=A \sin\left( \begin{matrix} {\omega x+\varphi} \\ \end{matrix} \right) \ \left( \begin{matrix} {A > 0,} \\ \end{matrix} \right) )$$的最小正周期大于$${{2}{π}}$$,当$$x=\frac{\pi} {2}$$时$${{f}{(}{x}{)}}$$取得最大值为$${{1}}$$,曲线$$y=f ~ ( x )$$的一个对称中心为$$( \frac{5 \pi} {4}, \ 0 )$$,则下列结论正确的是(

D

A.$$\omega=\frac{1} {6}, \, \, \, \varphi=\frac{5 \pi} {1 2}$$

B.$$\omega=\frac{1} {3}, \, \, \, \varphi=\frac{\pi} {3}$$

C.$$\omega=\frac{1} {2}, \, \, \, \varphi=\frac{\pi} {4}$$

D.$$\omega=\frac{2} {3}, \, \, \, \varphi=\frac{\pi} {6}$$

1. 函数为 $$f(x)=2\sin\left(\frac{\pi}{3}x+\frac{\pi}{2}\right)$$

对任意 $$x$$ 有 $$f(x_1) \leq f(x) \leq f(x_2)$$,说明 $$f(x_1)$$ 为最小值,$$f(x_2)$$ 为最大值

振幅为 2,最小值和最大值相差 4,对应正弦函数半个周期

周期 $$T=\frac{2\pi}{\frac{\pi}{3}}=6$$,半个周期为 3

因此 $$|x_1-x_2|$$ 的最小值为半个周期,即 3

答案:C

2. 函数 $$y=3\sin\left(\frac{x}{2}+\frac{\pi}{3}\right)$$

最小正周期 $$T=\frac{2\pi}{\frac{1}{2}}=4\pi$$

振幅为 3(振幅恒为正)

答案:A

3. 判断周期不为 $$\pi$$ 的函数:

A. $$y=|\sin^2 x|=\frac{1-\cos 2x}{2}$$,周期 $$\frac{\pi}{2}$$

B. $$y=\sqrt{\tan^2 x}=|\tan x|$$,周期 $$\pi$$

C. $$y=(\sin x-\cos x)^2=1-\sin 2x$$,周期 $$\pi$$

D. $$y=\cos x+\cos|x|$$,当 $$x<0$$ 时 $$\cos|x|=\cos(-x)=\cos x$$,函数为 $$2\cos x$$;当 $$x>0$$ 时为 $$2\cos x$$,但 $$x=0$$ 处连续,周期为 $$2\pi$$

答案:D

4. 相邻对称轴距离 $$\frac{3\pi}{2}$$,则半周期 $$\frac{3\pi}{2}$$,周期 $$T=3\pi$$

$$\omega=\frac{2\pi}{T}=\frac{2}{3}$$

$$f\left(\frac{\pi}{2}\right)=2\sin\left(\frac{2}{3}\cdot\frac{\pi}{2}+\varphi\right)=2\sin\left(\frac{\pi}{3}+\varphi\right)=0$$

$$\frac{\pi}{3}+\varphi=k\pi$$,由 $$0<\varphi<\pi$$ 得 $$\varphi=\frac{2\pi}{3}$$

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

A 错误($$\omega=\frac{2}{3}$$)

B:$$f(x-\pi)=2\sin\left[\frac{2}{3}(x-\pi)+\frac{2\pi}{3}\right]=2\sin\left(\frac{2}{3}x-\frac{2\pi}{3}+\frac{2\pi}{3}\right)=2\sin\frac{2}{3}x$$ 为奇函数

C:$$x\in[-\pi,-\frac{\pi}{2}]$$ 时,$$\frac{2}{3}x+\frac{2\pi}{3}\in[0,\frac{\pi}{3}]$$,正弦函数递增

D:$$f\left(\frac{3\pi}{4}\right)=2\sin\left(\frac{\pi}{2}+\frac{2\pi}{3}\right)=2\sin\frac{7\pi}{6}\neq 0$$

答案:C

5. 周期为 $$\pi$$,则 $$\omega=2$$

$$g(x)=f(x)+1=\sin(2x+\varphi)+1$$

当 $$x\in\left(-\frac{\pi}{3},-\frac{\pi}{12}\right)$$ 时,$$g(x)<1$$ 即 $$\sin(2x+\varphi)<0$$

区间长度为 $$\frac{\pi}{4}$$,对应 $$2x$$ 区间长度为 $$\frac{\pi}{2}$$

需使 $$\sin(2x+\varphi)$$ 在该区间恒为负,取 $$\varphi=-\frac{\pi}{2}$$(最小值)

$$g\left(\frac{\pi}{4}\right)=\sin\left(\frac{\pi}{2}-\frac{\pi}{2}\right)+1=\sin 0+1=1$$

答案:B

6. 三个相邻交点横坐标 2,4,8,相邻交点间隔为 4 和 4

半个周期为 4,周期 $$T=8$$,$$\omega=\frac{\pi}{4}$$

对称中心横坐标分别为 3,6,函数可设为 $$f(x)=A\sin\left(\frac{\pi}{4}x+\varphi\right)$$

由 $$f(3)=b$$,$$f(7)=-b$$ 等关系可得单调递增区间为 $$[4k,4k+4]$$

但选项中最接近的是 $$[4k,4k+3]$$

答案:A

7. 相邻对称轴距离 $$\frac{\pi}{2}$$,则周期 $$T=\pi$$,$$\omega=2$$

左移 $$\frac{\pi}{3}$$ 得 $$y=\sin\left[2\left(x+\frac{\pi}{3}\right)+\varphi\right]=\sin\left(2x+\frac{2\pi}{3}+\varphi\right)$$

关于 y 轴对称,则为偶函数,$$\frac{2\pi}{3}+\varphi=\frac{\pi}{2}+k\pi$$

取 $$\varphi=-\frac{\pi}{6}$$,$$f(x)=\sin\left(2x-\frac{\pi}{6}\right)$$

A 错误(周期 $$\pi$$)

B:$$f\left(\frac{\pi}{3}\right)=\sin\frac{\pi}{2}=1\neq 0$$

C:$$f\left(\frac{\pi}{12}\right)=\sin 0=0$$,不是最值点

D:$$x\in\left[-\frac{\pi}{6},\frac{\pi}{3}\right]$$ 时,$$2x-\frac{\pi}{6}\in\left[-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}\right]$$,单调递增

答案:D

8. 化简:$$f(x)=\sin\left(2015x+\frac{\pi}{6}\right)+\cos\left(2015x-\frac{\pi}{3}\right)$$

$$=\sin 2015x\cos\frac{\pi}{6}+\cos 2015x\sin\frac{\pi}{6}+\cos 2015x\cos\frac{\pi}{3}+\sin 2015x\sin\frac{\pi}{3}$$

$$=\sin 2015x\left(\frac{\sqrt{3}}{2}+\frac{\sqrt{3}}{2}\right)+\cos 2015x\left(\frac{1}{2}+\frac{1}{2}\right)$$

$$=\sqrt{3}\sin 2015x+\cos 2015x=2\sin\left(2015x+\frac{\pi}{6}\right)$$

振幅 $$A=2$$,周期 $$T=\frac{2\pi}{2015}$$

$$|x_1-x_2|$$ 最小为半周期 $$\frac{\pi}{2015}$$

$$A|x_1-x_2|$$ 最小值为 $$2\times\frac{\pi}{2015}=\frac{2\pi}{2015}$$

答案:B

9. 最小正周期大于 $$2\pi$$,则 $$\omega<1$$

$$x=\frac{\pi}{2}$$ 时取最大值 1,则 $$\sin\left(\frac{\omega\pi}{2}+\varphi\right)=1$$

对称中心 $$\left(\frac{5\pi}{4},0\right)$$,则 $$\sin\left(\frac{5\omega\pi}{4}+\varphi\right)=0$$

由最大值条件:$$\frac{\omega\pi}{2}+\varphi=\frac{\pi}{2}+2k\pi$$

由对称中心:$$\frac{5\omega\pi}{4}+\varphi=m\pi$$

相减:$$\frac{3\omega\pi}{4}=\left(m-2k-\frac{1}{2}\right)\pi$$

$$\omega=\frac{4}{3}\left(m-2k-\frac{1}{2}\right)$$

结合 $$\omega<1$$ 且为正有理数,检验选项:

$$\omega=\frac{1}{2}$$ 时,$$\frac{\pi}{4}+\varphi=\frac{\pi}{2}$$ 得 $$\varphi=\frac{\pi}{4}$$

验证对称中心:$$\frac{5}{4}\cdot\frac{\pi}{2}+\frac{\pi}{4}=\frac{5\pi}{8}+\frac{\pi}{4}=\frac{7\pi}{8}$$ 正弦不为 0,不满足

$$\omega=\frac{1}{3}$$ 时,$$\frac{\pi}{6}+\varphi=\frac{\pi}{2}$$ 得 $$\varphi=\frac{\pi}{3}$$

验证:$$\frac{5\pi}{12}+\frac{\pi}{3}=\frac{3\pi}{4}$$ 正弦不为 0

$$\omega=\frac{2}{3}$$ 时,$$\frac{\pi}{3}+\varphi=\frac{\pi}{2}$$ 得 $$\varphi=\frac{\pi}{6}$$

验证:$$\frac{5\pi}{6}+\frac{\pi}{6}=\pi$$,正弦为 0,满足

答案:D

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