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)函数的零点-5.4 三角函数的图象与性质知识点回顾进阶选择题自测题答案-吉林省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-09-26
正弦(型)函数的零点-5.4 三角函数的图象与性质知识点回顾进阶选择题自测题答案-吉林省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['正弦(型)函数的零点', '正弦函数图象的画法', '函数零点个数的判定']

正确率60.0%函数$$f ( x )=1-3 \operatorname{s i n} x$$在$$(-2 \pi, \frac{5 \pi} {6} )$$上的零点个数为(

B

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{5}}$$

2、['抽象函数的应用', '正弦(型)函数的零点', '正弦曲线的对称中心', '函数的对称性']

正确率40.0%定义域为$$( \mathbf{-} \infty, \ \mathbf{0} ) \ \cup\ ( \mathbf{0}, \ \mathbf{+} \infty)$$的函数$${{f}{(}{x}{)}}$$,满足$$f \left( \textit{}-\textit{} x \right)=2-f \left( \textit{} x \right)$$,若函数$$y=\operatorname{s i n} \omega x+1 ~ ( \omega\neq0 )$$与$$y=f ~ ( x )$$图象的交点为$$( \, x_{i}, \, \, y_{i} ) \, \,, \, \, i=1, \, \, 2, \, \, 3 \dots, \, \, m \, ( \, m \in N^{*} \, )$$,将每一个交点的横$${、}$$纵坐标之和记为$$t_{i}, \, \, i=1, \, \, 2, \, \, 3, \, \, \, \ldots, \, \, m \, \, ( \, m \in N^{*} \, )$$,则$$t_{1}+t_{2}+t_{3}+\ldots+t_{m}=~ ($$

A

A.$${{m}}$$

B.$$\frac{m} {| \omega|}$$

C.$${{2}{m}}$$

D.$$\frac{2 m} {| \omega|}$$

3、['正弦(型)函数的零点', '正弦(型)函数的周期性', '辅助角公式', '二阶行列式']

正确率60.0%定义运算$$\left| \begin{matrix} {a_{1}} & {a_{2}} \\ {a_{3}} & {a_{4}} \\ \end{matrix} \right|=a_{1} a_{4}-a_{2} a_{3}$$.若函数$$f ( x )=\left| \begin{matrix} {1} & {\mathrm{c o s} \omega x} \\ {\sqrt{3}} & {\mathrm{s i n} \omega x} \\ \end{matrix} \right|$$(其中$${{ω}{>}{0}{)}}$$的相邻两个零点之间的距离是$$\frac{\pi} {4},$$则$${{ω}}$$的值为(

B

A.$${{6}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{2}}$$

4、['正弦(型)函数的零点', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=3 \operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) ( \omega> 0, 0 < \varphi< \pi). \, \, \, f \left(-\frac{\pi} {3} \right)=0$$,若对任意$${{x}{∈}{R}}$$恒有$$f \left( x \right) \leqslant\left\vert f \left( \frac{\pi} {3} \right) \right\vert$$,且在区间$$( \frac{\pi} {1 5}, \frac{\pi} {5} )$$,有且只有一个$${{x}_{1}}$$使$$f ( x_{1} )=3$$,则$${{ω}}$$的最大值为(

C

A.$$\frac{5 7} {4}$$

B.$$\frac{1 1 1} {4}$$

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

D.$$\frac{1 1 7} {4}$$

5、['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', '导数与极值']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} \Bigl( \omega x+\frac{\pi} {4} \Bigr) ( \omega> 0 )$$的一个零点是$$\frac{\pi} {4},$$且在$$\left( 0, \frac{\pi} {4} \right)$$内有且只有两个极值点,则(

C

A.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \left( x+\frac{\pi} {4} \right)$$

B.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \Bigl( 3 x+\frac\pi4 \Bigr)$$

C.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \left( 7 x+\frac{\pi} {4} \right)$$

D.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \Bigl( 1 1 x+\frac{\pi} {4} \Bigr)$$

6、['正弦(型)函数的零点', '两角和与差的正弦公式']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} w x-\sqrt{3} \operatorname{c o s} w x ( w > 0 )$$,若方程$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=-1$$在$$( 0, \ \pi)$$上有且只有三个实数根,则实数$${{w}}$$的取值范围为(

A

A.$$( {\frac{1 3} {6}}, ~ {\frac{7} {2}} ]$$

B.$$( \frac{7} {2}, ~ \frac{2 5} {6} ]$$

C.$$( {\frac{2 5} {6}}, ~ {\frac{1 1} {2}} ]$$

D.$$( {\frac{1 1} {2}}, ~ {\frac{3 7} {6}} ]$$

7、['正弦(型)函数的零点', '导数与极值']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) \left( \omega> 0, 0 < \varphi< \frac{\pi} {2} \right)$$的图像过两点$$A \left( 0, \frac{\sqrt{2}} {2} \right), B \left( \frac{\pi} {4}, 0 \right), f ( x )$$在$$\left( 0, \frac{\pi} {4} \right)$$内有且只有两个极值点,则$$f ( x )=( \textsubscript{\Pi} )$$

C

A.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \Bigl( 3 x+\frac\pi4 \Bigr)$$

B.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \Bigl( 5 x+\frac{\pi} {4} \Bigr)$$

C.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \left( 7 x+\frac{\pi} {4} \right)$$

D.$$f ( x )=\operatorname{s i n} \Bigl( 1 1 x+\frac{\pi} {4} \Bigr)$$

8、['正弦(型)函数的零点']

正确率60.0%函数$$f ( x )=3 \operatorname{s i n} ( \omega x-\frac{\pi} {6} ) ( \omega> 0 )$$在区间$$[ 0, \pi]$$上恰有$${{2}}$$个零点,则$${{ω}}$$的取值范围为(

B

A.$$( {\frac{7} {6}}, {\frac{1 3} {6}} ]$$

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

C.$$( {\frac{5} {6}}, {\frac{1 1} {6}} ]$$

D.$$[ \frac{5} {6}, \frac{1 1} {6} )$$

10、['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$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=\operatorname{s i n} x-\operatorname{c o s} x, \ g \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)$$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

1. 函数零点:$$f(x)=1-3\sin x=0 \Rightarrow \sin x=\frac{1}{3}$$

在区间$$(-2\pi, \frac{5\pi}{6})$$内,$$\sin x=\frac{1}{3}$$的解为:

$$x=\arcsin\frac{1}{3}+2k\pi$$ 或 $$x=\pi-\arcsin\frac{1}{3}+2k\pi$$

当$$k=-1$$时:$$x_1=\arcsin\frac{1}{3}-2\pi$$,$$x_2=\pi-\arcsin\frac{1}{3}-2\pi$$

当$$k=0$$时:$$x_3=\arcsin\frac{1}{3}$$,$$x_4=\pi-\arcsin\frac{1}{3}$$

验证区间:$$x_1,x_2\in(-2\pi,0)$$,$$x_3\in(0,\frac{\pi}{2})$$,$$x_4\in(\frac{\pi}{2},\pi)$$均属于$$(-2\pi,\frac{5\pi}{6})$$

共4个零点,选C

2. 由$$f(-x)=2-f(x)$$得函数关于点$$(0,1)$$中心对称

$$y=\sin\omega x+1$$也关于$$(0,1)$$对称,且交点$$(x_i,y_i)$$满足$$y_i=\sin\omega x_i+1$$

每个交点横纵坐标和:$$t_i=x_i+y_i=x_i+(\sin\omega x_i+1)$$

由于对称性,若$$(x_i,y_i)$$是交点,则$$(-x_i,2-y_i)$$也是交点

这两点坐标和:$$t_i+t_j=[x_i+(\sin\omega x_i+1)]+[-x_i+(2-\sin\omega x_i-1)]=2$$

当$$m$$为偶数时,$$t_1+t_2+...+t_m=m$$;当$$m$$为奇数时,中心点$$(0,1)$$的坐标和为1,其余配对和为$$m-1$$,总和为$$m$$

故选A

3. 由行列式定义:$$f(x)=1\cdot\sin\omega x-\cos\omega x\cdot\sqrt{3}=\sin\omega x-\sqrt{3}\cos\omega x$$

化简:$$f(x)=2\sin(\omega x-\frac{\pi}{3})$$

零点满足:$$\omega x-\frac{\pi}{3}=k\pi$$,相邻零点距离:$$\frac{\pi}{\omega}=\frac{\pi}{4}$$

解得:$$\omega=4$$,选B

4. 由$$f(-\frac{\pi}{3})=0$$得:$$3\sin(-\frac{\omega\pi}{3}+\varphi)=0$$

由$$f(x)\leq|f(\frac{\pi}{3})|$$知$$x=\frac{\pi}{3}$$为最值点

结合在$$(\frac{\pi}{15},\frac{\pi}{5})$$内有且只有一个$$x_1$$使$$f(x_1)=3$$

分析周期性和极值点分布,得$$\omega$$的最大值为$$\frac{117}{4}$$,选D

5. 由$$f(\frac{\pi}{4})=0$$得:$$\sin(\frac{\omega\pi}{4}+\frac{\pi}{4})=0$$

即$$\frac{\omega\pi}{4}+\frac{\pi}{4}=k\pi$$,解得$$\omega=4k-1$$

在$$(0,\frac{\pi}{4})$$内有两个极值点,要求$$\frac{T}{2}<\frac{\pi}{4}$$且$$\frac{3T}{2}>\frac{\pi}{4}$$

即$$\frac{\pi}{\omega}<\frac{\pi}{2}$$且$$\frac{3\pi}{\omega}>\frac{\pi}{4}$$,解得$$2<\omega<12$$

结合$$\omega=4k-1$$,取$$\omega=7$$,选C

6. $$f(x)=\sin\omega x-\sqrt{3}\cos\omega x=2\sin(\omega x-\frac{\pi}{3})$$

方程$$f(x)=-1$$即$$\sin(\omega x-\frac{\pi}{3})=-\frac{1}{2}$$

在$$(0,\pi)$$上有三个实数根,则$$\omega x-\frac{\pi}{3}$$在$$(-\frac{\pi}{3},\omega\pi-\frac{\pi}{3})$$内

要求包含3个形如$$-\frac{\pi}{6}+2k\pi$$或$$-\frac{5\pi}{6}+2k\pi$$的解

解得$$\omega\in(\frac{25}{6},\frac{11}{2}]$$,选C

7. 由$$f(0)=\frac{\sqrt{2}}{2}$$得:$$\sin\varphi=\frac{\sqrt{2}}{2}$$,又$$0<\varphi<\frac{\pi}{2}$$,故$$\varphi=\frac{\pi}{4}$$

由$$f(\frac{\pi}{4})=0$$得:$$\sin(\frac{\omega\pi}{4}+\frac{\pi}{4})=0$$,即$$\frac{\omega\pi}{4}+\frac{\pi}{4}=k\pi$$

在$$(0,\frac{\pi}{4})$$内有两个极值点,要求$$\frac{T}{2}<\frac{\pi}{4}$$且$$\frac{3T}{2}>\frac{\pi}{4}$$

结合$$\omega=4k-1$$,取$$\omega=7$$,选C

8. $$f(x)=3\sin(\omega x-\frac{\pi}{6})$$在$$[0,\pi]$$上恰有2个零点

令$$\omega x-\frac{\pi}{6}=k\pi$$,得$$x=\frac{k\pi+\frac{\pi}{6}}{\omega}$$

要求恰有两个$$x\in[0,\pi]$$满足条件

当$$k=0$$时,$$x_1=\frac{\pi}{6\omega}$$;当$$k=1$$时,$$x_2=\frac{7\pi}{6\omega}$$

需满足:$$x_1\geq 0$$,$$x_2\leq\pi$$,且$$k=2$$时$$x_3=\frac{13\pi}{6\omega}>\pi$$

解得:$$\omega\in(\frac{7}{6},\frac{13}{6}]$$,选A

10. $$f(x)=\sin x-\cos x=\sqrt{2}\sin(x-\frac{\pi}{4})$$

$$g(x)=f'(x)=\cos x+\sin x=\sqrt{2}\sin(x+\frac{\pi}{4})$$

A正确:值域均为$$[-\sqrt{2},\sqrt{2}]$$

B正确:极值点$$f'(x)=0$$即$$g(x)=0$$

C错误:$$f(x)$$右移$$\frac{\pi}{2}$$得$$\sqrt{2}\sin(x-\frac{3\pi}{4})\neq g(x)$$

D正确:在$$(-\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{4})$$上两函数均单调增

选C

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