格物学

正弦(型)函数的零点-三角函数的图象与性质知识点教师选题进阶选择题自测题答案-山东省等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-04-28
正弦(型)函数的零点-三角函数的图象与性质知识点教师选题进阶选择题自测题答案-山东省等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['利用函数单调性求参数的取值范围', '函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '正弦(型)函数的零点', '正弦(型)函数的周期性']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{A}{{s}{i}{n}}{(}{ω}{x}{+}{φ}{)}{(}{A}{>}{0}{,}{ω}{>}{0}{)}}$$的图象过点$$( \frac{\pi} {4}, A ), \; \; ( \pi, 0 )$$,若函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$( \frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {3} )$$上单调,则$${{ω}}$$的值可能为(

D

A.$$\frac{1 7} {3}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{8}}$$

D.$$\frac{2 6} {3}$$

2、['正弦(型)函数的零点', '正弦函数图象的画法']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\left( \frac{1} {2} \right)^{x}-\mathrm{s i n} x,$$则$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$${{[}{0}{,}{2}{π}{]}}$$上的零点个数为(

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

3、['正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的零点', '正弦曲线的对称轴']

正确率40.0%$$f \left( \begin{array} {c} {{x}} \\ \end{array} \right)=\sin\left( \begin{array} {c} {{\omega}} \\ {{x}} \end{array}+\varphi\right) \ \ \left( \begin{array} {c} {{\omega}} \\ {{\omega}} \end{array} \right) ) \ \left( \begin{array} {c} {{\omega}} \\ {{\omega}} \end{array} > 0, \ 0 < \varphi< \frac{\pi} {2} \right) \, \ x=-\frac{\pi} {4}$$为$${{f}{(}{x}{)}}$$的零点,$$x=\frac{\pi} {4}$$为$${{y}{=}{f}{(}{x}{)}}$$图象的对称轴,且$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$( \frac{\pi} {1 8}, \ \frac{2 \pi} {9} )$$上单调,则$${{ω}}$$的最大值为(

C

A.$${{9}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{3}}$$

4、['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', '正弦曲线的对称轴']

正确率60.0%设函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=\operatorname{s i n} \left( \begin{matrix} {x} \\ {+\frac{\pi} {3}} \\ \end{matrix} \right)$$,则下列结论错误的是(

D

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$的一个周期为$${{−}{4}{π}}$$

B.$${{y}{=}{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于直线对称$$x=\frac{\pi} {6}$$

C.$${{f}{(}{x}{+}{π}{)}}$$的一个零点为$$x=\frac{5 \pi} {3}$$

D.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$( \, \frac{\pi} {2}, \, \, \pi)$$单调递增

5、['分段函数与方程、不等式问题', '正弦(型)函数的零点']

正确率40.0%函数$$f \left( x \right)=\left\{\begin{matrix} {x^{2}, x \leqslant0} \\ {4 \operatorname{s i n} x, 0 < x \leqslant\pi} \\ \end{matrix} \right.$$,则集合$${{\{}{x}{|}{f}{(}{f}{(}{x}{)}{)}{=}{0}{\}}}$$中元素的个数为($${)}$$.

D

A.$${{2}}$$个

B.$${{3}}$$个

C.$${{4}}$$个

D.$${{5}}$$个

6、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '正弦(型)函数的零点', '辅助角公式', '函数的单调区间']

正确率60.0%函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{s}{i}{n}}{(}{ω}{x}{+}{φ}{)}{+}{\sqrt {3}}{{c}{o}{s}}{(}{ω}{x}{+}{φ}{)}{(}{ω}{>}{0}{)}}$$的图象过$${({1}{,}{2}{)}}$$,若$${{f}{(}{x}{)}}$$相邻的零点为$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}}$$且满足$${{|}{{x}_{1}}{−}{{x}_{2}}{|}{=}{6}}$$,则$${{f}{(}{x}{)}}$$的单调增区间为(

B

A.$${{[}{−}{2}{+}{{1}{2}}{k}{,}{4}{+}{{1}{2}}{k}{]}{(}{k}{∈}{Z}{)}}$$

B.$${{[}{−}{5}{+}{{1}{2}}{k}{,}{1}{+}{{1}{2}}{k}{]}{(}{k}{∈}{Z}{)}}$$

C.$${{[}{1}{+}{{1}{2}}{k}{,}{7}{+}{{1}{2}}{k}{]}{(}{k}{∈}{Z}{)}}$$

D.$${{[}{−}{2}{+}{6}{k}{,}{1}{+}{6}{k}{]}{(}{k}{∈}{Z}{)}}$$

7、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '正弦(型)函数的零点', '辅助角公式', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{\sqrt {3}}{{s}{i}{n}}{ω}{x}{+}{{c}{o}{s}}{ω}{x}{(}{ω}{>}{0}{)}}$$,若方程$${{f}{(}{x}{)}{=}{1}}$$在$${{(}{0}{,}{π}{]}}$$上恰有$${{6}}$$个不同的实根,则$${{ω}}$$的的取值范围为(

D

A.$$[ \frac{1 4} {3}, 6 )$$

B.$$[ \frac{1 6} {3}, 7 )$$

C.$${{[}{6}{,}{7}{)}}$$

D.$$[ 6, \frac{2 0} {3} )$$

9、['三角恒等变换综合应用', '函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '正弦(型)函数的零点', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%已知函数$${{f}{(}{x}{)}{=}{{s}{i}{n}}{x}{−}{{c}{o}{s}}{x}{,}{g}{(}{x}{)}}$$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$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象向右平移$$\frac{\pi} {2}$$个单位,就可以得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象

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

10、['正弦(型)函数的零点', '正弦曲线的对称中心', '三角函数在生活中的周期性变化问题中的应用', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%为了更好地调控房地产市场,政府要对房价进行统计与预测,某城市通过对今年$${{1}}$$~$${{5}}$$月份的房价统计发现:$${{x}}$$月份的平均单价$${{y}}$$(每平方米的价格,单位:元)与月份$${{x}}$$之间近似满足函数关系式$${{y}{=}{{5}{0}{0}}{{s}{i}{n}}{(}{ω}{x}{+}{φ}{)}{+}{{3}{0}{0}{0}}{(}{ω}{>}{0}{)}{,}}$$已知$${{3}}$$月份和$${{5}}$$月份两个月的平均单价如下表所示,则预测该城市$${{7}}$$月份房价的平均单价大约是(

$${{x}}$$ $${{3}}$$ $${{5}}$$ $${{7}}$$
$${{y}}$$ (元) $${{3}{5}{0}{0}}$$ $${{3}{0}{0}{0}}$$

C

A.$${{3}{5}{0}{0}}$$元

B.$${{3}{0}{0}{0}}$$元

C.$${{2}{5}{0}{0}}$$元

D.$${{2}{0}{0}{0}}$$元

1. 题目解析:

函数 $$f(x) = A \sin(\omega x + \phi)$$ 过点 $$(\frac{\pi}{4}, A)$$ 和 $$(\pi, 0)$$。

由 $$f(\frac{\pi}{4}) = A$$ 可得 $$\sin(\omega \cdot \frac{\pi}{4} + \phi) = 1$$,即 $$\omega \cdot \frac{\pi}{4} + \phi = \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$。

由 $$f(\pi) = 0$$ 可得 $$\sin(\omega \pi + \phi) = 0$$,即 $$\omega \pi + \phi = n\pi$$。

解得 $$\omega = \frac{4}{3} + \frac{8}{3}k$$ 或 $$\omega = 2 + 2k$$,其中 $$k$$ 为整数。

函数在 $$(\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{3})$$ 上单调,要求 $$\frac{T}{2} \geq \frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{12}$$,即 $$T \geq \frac{\pi}{6}$$,故 $$\omega \leq 12$$。

选项 A $$\frac{17}{3}$$ 满足条件,选项 B $$7$$ 也满足,选项 C $$8$$ 不满足,选项 D $$\frac{26}{3}$$ 不满足。

正确答案:$$\boxed{A}$$ 和 $$\boxed{B}$$。

2. 题目解析:

函数 $$f(x) = \left(\frac{1}{2}\right)^x - \sin x$$ 在 $$[0, 2\pi]$$ 上的零点。

分析函数变化:

- 当 $$x = 0$$ 时,$$f(0) = 1 - 0 = 1 > 0$$。

- 当 $$x = \frac{\pi}{2}$$ 时,$$f\left(\frac{\pi}{2}\right) = \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{\pi}{2}} - 1 < 0$$。

- 当 $$x = \pi$$ 时,$$f(\pi) = \left(\frac{1}{2}\right)^{\pi} - 0 > 0$$。

- 当 $$x = \frac{3\pi}{2}$$ 时,$$f\left(\frac{3\pi}{2}\right) = \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{3\pi}{2}} - (-1) > 0$$。

- 当 $$x = 2\pi$$ 时,$$f(2\pi) = \left(\frac{1}{2}\right)^{2\pi} - 0 > 0$$。

因此,函数在 $$(0, \frac{\pi}{2})$$ 和 $$(\frac{\pi}{2}, \pi)$$ 各有一个零点,共 2 个零点。

正确答案:$$\boxed{B}$$。

3. 题目解析:

函数 $$f(x) = \sin(\omega x + \phi)$$,满足 $$f\left(-\frac{\pi}{4}\right) = 0$$ 和 $$f\left(\frac{\pi}{4}\right)$$ 为极值点。

由 $$f\left(-\frac{\pi}{4}\right) = 0$$ 得 $$\omega \cdot \left(-\frac{\pi}{4}\right) + \phi = k\pi$$。

由 $$f\left(\frac{\pi}{4}\right)$$ 为极值点得 $$\omega \cdot \frac{\pi}{4} + \phi = \frac{\pi}{2} + m\pi$$。

解得 $$\omega = 2 + 4k$$,其中 $$k$$ 为整数。

函数在 $$\left(\frac{\pi}{18}, \frac{2\pi}{9}\right)$$ 上单调,要求 $$\omega \leq 9$$。

最大值为 $$\omega = 9$$。

正确答案:$$\boxed{A}$$。

4. 题目解析:

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

选项分析:

A. 周期为 $$-4\pi$$ 也是周期,正确。

B. 对称轴 $$x = \frac{\pi}{6}$$ 不满足,错误。

C. $$f(x + \pi) = \sin\left(x + \pi + \frac{\pi}{3}\right)$$,零点 $$x = \frac{5\pi}{3}$$ 满足,正确。

D. 在 $$\left(\frac{\pi}{2}, \pi\right)$$ 上单调递减,错误。

错误的选项是 B 和 D。

正确答案:$$\boxed{B}$$ 和 $$\boxed{D}$$。

5. 题目解析:

函数 $$f(x) = \begin{cases} x^2, & x \leq 0 \\ 4 \sin x, & 0 < x \leq \pi \end{cases}$$。

求 $$f(f(x)) = 0$$ 的解:

- 当 $$x \leq 0$$ 时,$$f(x) = x^2$$,$$f(f(x)) = f(x^2) = 4 \sin(x^2) = 0$$,解得 $$x = 0$$。

- 当 $$0 < x \leq \pi$$ 时,$$f(x) = 4 \sin x$$,$$f(f(x)) = f(4 \sin x)$$。

- 若 $$4 \sin x \leq 0$$,即 $$\sin x \leq 0$$,无解。

- 若 $$4 \sin x > 0$$,即 $$\sin x > 0$$,则 $$f(4 \sin x) = 4 \sin(4 \sin x) = 0$$,解得 $$\sin x = \frac{k\pi}{4}$$。

在 $$(0, \pi]$$ 上,$$\sin x = \frac{\pi}{4}$$ 和 $$\sin x = \frac{2\pi}{4} = \frac{\pi}{2}$$ 有解。

综上,解为 $$x = 0$$ 和 $$x$$ 满足 $$\sin x = \frac{\pi}{4}$$ 或 $$\frac{\pi}{2}$$,共 3 个解。

正确答案:$$\boxed{B}$$。

6. 题目解析:

函数 $$f(x) = \sin(\omega x + \phi) + \sqrt{3} \cos(\omega x + \phi) = 2 \sin\left(\omega x + \phi + \frac{\pi}{3}\right)$$。

过点 $$(1, 2)$$,则 $$2 \sin\left(\omega + \phi + \frac{\pi}{3}\right) = 2$$,即 $$\omega + \phi + \frac{\pi}{3} = \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$。

相邻零点满足 $$|x_1 - x_2| = 6$$,即 $$\frac{T}{2} = 6$$,$$T = 12$$,$$\omega = \frac{\pi}{6}$$。

单调增区间为 $$-\frac{\pi}{2} + 2k\pi \leq \frac{\pi}{6}x + \phi + \frac{\pi}{3} \leq \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$。

代入 $$\omega + \phi + \frac{\pi}{3} = \frac{\pi}{2}$$ 得 $$\phi = -\frac{\pi}{6}$$。

单调增区间为 $$[-2 + 12k, 4 + 12k]$$。

正确答案:$$\boxed{A}$$。

7. 题目解析:

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

方程 $$f(x) = 1$$ 在 $$(0, \pi]$$ 上有 6 个不同的解,即 $$\sin\left(\omega x + \frac{\pi}{6}\right) = \frac{1}{2}$$。

解得 $$\omega x + \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{6} + 2k\pi$$ 或 $$\frac{5\pi}{6} + 2k\pi$$。

要求 6 个解在 $$(0, \pi]$$ 内,则 $$\omega \pi + \frac{\pi}{6} \in \left[\frac{13\pi}{6}, \frac{17\pi}{6}\right)$$。

解得 $$\omega \in \left[\frac{16}{3}, 7\right)$$。

正确答案:$$\boxed{B}$$。

9. 题目解析:

函数 $$f(x) = \sin x - \cos x$$,导函数 $$g(x) = \cos x + \sin x$$。

选项分析:

A. $$f(x)$$ 值域为 $$[-\sqrt{2}, \sqrt{2}]$$,$$g(x)$$ 值域相同,正确。

B. 极值点 $$f'(x) = 0$$ 即 $$g(x) = 0$$,正确。

C. $$f(x)$$ 右移 $$\frac{\pi}{2}$$ 得 $$\sin\left(x - \frac{\pi}{2}\right) - \cos\left(x - \frac{\pi}{2}\right) = -\cos x - \sin x \neq g(x)$$,错误。

D. $$f(x)$$ 和 $$g(x)$$ 在 $$\left(-\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{4}\right)$$ 上均单调递增,正确。

错误的选项是 C。

正确答案:$$\boxed{C}$$。

10. 题目解析:

函数 $$y = 500 \sin(\omega x + \phi) + 3000$$。

已知 $$x = 3$$ 时 $$y = 3500$$,$$x = 5$$ 时 $$y = 3000$$。

代入得:

$$500 \sin(3\omega + \phi) + 3000 = 3500$$,即 $$\sin(3\omega + \phi) = 1$$。

$$500 \sin(5\omega + \phi) + 3000 = 3000$$,即 $$\sin(5\omega + \phi) = 0$$。

解得 $$2\omega = \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$,$$\omega = \frac{\pi}{4} + k\pi$$。

取最小正数解 $$\omega = \frac{\pi}{4}$$,$$\phi = -\frac{\pi}{4}$$。

预测 $$x = 7$$ 时,$$y = 500 \sin\left(\frac{7\pi}{4} - \frac{\pi}{4}\right) + 3000 = 500 \sin\left(\frac{6\pi}{4}\right) + 3000 = 500 \cdot (-1) + 3000 = 2500$$。

正确答案:$$\boxed{C}$$。

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