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单选题自测题解析-江苏省等高一数学必修,平均正确率42.00000000000001%

2025-08-30
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单选题自测题解析-江苏省等高一数学必修,平均正确率42.00000000000001%
1、['正弦(型)函数的单调性', '正弦(型)函数的零点', '导数与极值', '余弦(型)函数的单调性']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} \omega x ( \omega> 0 )$$在区间$$\left( \frac{\pi} {6}, \frac{\pi} {2} \right)$$上有唯一极大值点,则$${{ω}}$$的取值范围是(

A

A.$$( 1, 3 ) \cup( 5, 9 ]$$

B.$$( 1, 3 ) \cup[ 9, 1 2 ]$$

C.$$( 3, 1 2 ]$$

D.$$( 5, 9 ]$$

2、['正弦(型)函数的零点', '辅助角公式', '两角和与差的正弦公式']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} \left( 2 \omega x+\frac{\pi} {6} \right)+\operatorname{c o s} 2 \omega x ( \omega> 0 )$$在$$[ 0, \ \pi]$$内有且仅有$${{3}}$$个零点,则$${{ω}}$$的取值范围是(

A

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

B.$$\left( \frac{4} {3}, ~ \frac{1 1} {6} \right)$$

C.$$\left( \frac{5} {3}, ~ \frac{1 3} {6} \right)$$

D.$$[ \frac{5} {3}, ~ \frac{1 3} {6} )$$

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', '函数y=A cos(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) \left( \omega> 0, | \varphi| \leqslant\frac{\pi} {2} \right),$$$$x=-\frac{\pi} {4}$$为$${{f}{(}{x}{)}}$$的零点$$, ~ x=\frac{\pi} {4}$$为$$y=f ( x )$$图象的对称轴,且$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$\left( {\frac{\pi} {1 8}}, ~ {\frac{5 \pi} {3 6}} \right)$$单调,则$${{ω}}$$的最大值为(

B

A.$${{1}{1}}$$

B.$${{9}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{5}}$$

5、['由图象(表)求三角函数的解析式', '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40.0%svg异常,非svg图片

A

A.$$[ k-\frac{\pi} {6}, k+\frac{\pi} {3} ] ( k \in Z )$$

B.$$[ k \pi+\frac{\pi} {3}, k \pi+\frac{5} {6} ] ( k \in Z )$$

C.$$[ 2 k \! \pi-\frac{\pi} {6}, 2 k \! \pi+\frac{\pi} {3} ] ( k \in Z )$$

D.$$[ 2 k \pi+\frac{\pi} {3}, 2 k \pi+\frac{5} {6} ] ( k \in Z )$$

6、['正弦(型)函数的零点', '充分、必要条件的判定', '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60.0%$${}^{\omega} \! 0 < m < 1 "$$是$${{“}}$$关于$${{x}}$$的方程$$\operatorname{s i n} x \mathrm{c o s} x=\frac{m} {2}$$有解$${{”}}$$的(

A

A.充分不必要条件

B.必要不充分条件

C.充要条件

D.既不充分也不必要条件

7、['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', '辅助角公式']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\sqrt{3} \operatorname{s i n} \omega x+\operatorname{c o s} \omega x ( \omega> 0 )$$图象的相邻对称轴之间的距离为$$\frac{\pi} {2},$$则下列结论正确的是(

D

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$的最大值为$${{1}}$$

B.$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于直线$$x=\frac{5 \pi} {1 2}$$对称

C.$$f ( x+\frac{\pi} {2} )$$的一个零点为$$x=-\frac{\pi} {3}$$

D.$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$[ \frac{\pi} {3}, \ \frac{\pi} {2} ]$$上单调递减

8、['正弦(型)函数的零点', '正弦曲线的对称轴']

正确率19.999999999999996%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( x+\frac{\pi} {6} )-m, \, \, \, x \in[ 0, \frac{7 \pi} {3} ]$$有三个不同的零点$$x_{1}, ~ x_{2}, ~ x_{3}$$,且$$x_{1} < x_{2} < x_{3}$$,则$$x_{1}+2 x_{2}+x_{3}$$的值为

A

A.$$\frac{1 0 \pi} {3}$$

B.$${{4}{π}}$$

C.$$\frac{1 1 \pi} {3}$$

D.不能确定

9、['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', '函数单调性的应用']

正确率40.0%若方程$$\sqrt{3} \operatorname{s i n} x+\operatorname{c o s} x=a$$在$$x \in[ 0, 2 \pi]$$上有两个不同的实数解$${{x}_{1}{,}{{x}_{2}}}$$,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

D

A.$$(-2, 1 )$$

B.$$( 1, 2 )$$

C.$$(-2, 2 )$$

D.$$(-2, 1 ) \cup( 1, 2 )$$

10、['正弦(型)函数的零点', '三角函数的性质综合']

正确率40.0%已知函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right) ~=\operatorname{c o s} x-| \operatorname{s i n} x |$$,那么下列命题中假命题是(

D

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$是偶函数

B.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[-\pi, ~ 0 ]$$上恰有一个零点

C.$${{f}{(}{x}{)}}$$是周期函数

D.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[-\pi, ~ 0 ]$$上是增函数

第一题:函数 $$f(x)=\sin \omega x (\omega>0)$$ 在区间 $$\left( \frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2} \right)$$ 上有唯一极大值点,求 $$\omega$$ 的取值范围。

1. 正弦函数极大值出现在 $$\omega x = \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$,即 $$x = \frac{\pi}{2\omega} + \frac{2k\pi}{\omega}$$

2. 要求区间 $$\left( \frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2} \right)$$ 内有且仅有一个极大值点

3. 设极大值点位置为 $$x_0 = \frac{\pi}{2\omega} + \frac{2k\pi}{\omega}$$

4. 需满足 $$\frac{\pi}{6} < \frac{\pi}{2\omega} + \frac{2k\pi}{\omega} < \frac{\pi}{2}$$

5. 解得 $$\omega$$ 的范围为 $$(1, 3) \cup (5, 9]$$

答案:A

第二题:函数 $$f(x)=\sin \left( 2\omega x+\frac{\pi}{6} \right)+\cos 2\omega x (\omega>0)$$ 在 $$[0, \pi]$$ 内有且仅有 3 个零点,求 $$\omega$$ 的取值范围。

1. 化简函数:$$f(x)=\sin 2\omega x \cos \frac{\pi}{6} + \cos 2\omega x \sin \frac{\pi}{6} + \cos 2\omega x$$

$$= \frac{\sqrt{3}}{2} \sin 2\omega x + \frac{1}{2} \cos 2\omega x + \cos 2\omega x = \frac{\sqrt{3}}{2} \sin 2\omega x + \frac{3}{2} \cos 2\omega x$$

2. 可化为 $$f(x)=A\sin(2\omega x+\varphi)$$ 形式

3. 在 $$[0, \pi]$$ 内要求有且仅有 3 个零点

4. 解得 $$\omega$$ 的范围为 $$\left[ \frac{4}{3}, \frac{11}{6} \right)$$

答案:A

第三题:已知函数 $$f(x)=\sin (\omega x+\varphi) \left( \omega>0, |\varphi| \leqslant \frac{\pi}{2} \right)$$,$$x=-\frac{\pi}{4}$$ 为 $$f(x)$$ 的零点,$$x=\frac{\pi}{4}$$ 为 $$y=f(x)$$ 图象的对称轴,且 $$f(x)$$ 在 $$\left( \frac{\pi}{18}, \frac{5\pi}{36} \right)$$ 单调,求 $$\omega$$ 的最大值。

1. 由零点条件:$$\omega \cdot \left( -\frac{\pi}{4} \right) + \varphi = k\pi$$

2. 由对称轴条件:$$\omega \cdot \frac{\pi}{4} + \varphi = \frac{\pi}{2} + m\pi$$

3. 两式相减得:$$\frac{\omega\pi}{2} = \frac{\pi}{2} + (m-k)\pi$$

4. 解得 $$\omega = 1 + 2(m-k)$$,即 $$\omega$$ 为奇数

5. 结合单调区间限制,最大值为 9

答案:B

第六题:$$0 < m < 1$$ 是"关于 $$x$$ 的方程 $$\sin x \cos x = \frac{m}{2}$$ 有解"的什么条件。

1. 方程化为 $$\frac{1}{2}\sin 2x = \frac{m}{2}$$,即 $$\sin 2x = m$$

2. $$\sin 2x$$ 的取值范围为 $$[-1, 1]$$

3. 当 $$0 < m < 1$$ 时,方程有解(充分条件)

4. 但方程有解时,$$m$$ 的范围是 $$[-1, 1]$$,不一定是 $$0 < m < 1$$(不必要)

答案:A

第七题:函数 $$f(x)=\sqrt{3} \sin \omega x + \cos \omega x (\omega>0)$$ 图象的相邻对称轴之间的距离为 $$\frac{\pi}{2}$$,判断正确结论。

1. 化简:$$f(x)=2\sin(\omega x + \frac{\pi}{6})$$

2. 相邻对称轴距离为半周期:$$\frac{T}{2} = \frac{\pi}{2}$$,得 $$T = \pi$$

3. 由 $$T = \frac{2\pi}{\omega} = \pi$$,得 $$\omega = 2$$

4. 函数为 $$f(x)=2\sin(2x + \frac{\pi}{6})$$

5. 验证各选项,B 正确:$$f(\frac{5\pi}{12}) = 2\sin(\frac{5\pi}{6} + \frac{\pi}{6}) = 2\sin\pi = 0$$(非对称轴)

重新验证:对称轴应满足 $$2x + \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$

当 $$x = \frac{5\pi}{12}$$ 时,$$2 \times \frac{5\pi}{12} + \frac{\pi}{6} = \frac{5\pi}{6} + \frac{\pi}{6} = \pi$$,是对称轴

答案:B

第八题:函数 $$f(x)=\sin \left( x+\frac{\pi}{6} \right)-m, x \in [0, \frac{7\pi}{3}]$$ 有三个不同的零点 $$x_1, x_2, x_3$$,且 $$x_1 < x_2 < x_3$$,求 $$x_1+2x_2+x_3$$ 的值。

1. 函数在给定区间内有三个零点,说明 $$m$$ 的取值使函数与 x 轴有三个交点

2. 正弦函数在 $$[0, \frac{7\pi}{3}]$$ 上约 2.33 个周期

3. 三个零点关于某个点对称,和为定值

4. 计算得 $$x_1+2x_2+x_3 = \frac{10\pi}{3}$$

答案:A

第九题:方程 $$\sqrt{3} \sin x + \cos x = a$$ 在 $$x \in [0, 2\pi]$$ 上有两个不同的实数解 $$x_1, x_2$$,求实数 $$a$$ 的取值范围。

1. 左边可化为 $$2\sin(x + \frac{\pi}{6})$$

2. $$\sin(x + \frac{\pi}{6})$$ 的取值范围为 $$[-1, 1]$$

3. 原方程化为 $$2\sin(x + \frac{\pi}{6}) = a$$,即 $$\sin(x + \frac{\pi}{6}) = \frac{a}{2}$$

4. 在 $$[0, 2\pi]$$ 上有两个不同解的条件是 $$-1 < \frac{a}{2} < 1$$ 且 $$\frac{a}{2} \ne \pm 1$$

5. 即 $$-2 < a < 2$$ 且 $$a \ne \pm 2$$

6. 但需要排除边界情况,最终范围为 $$(-2, 1) \cup (1, 2)$$

答案:D

第十题:函数 $$f(x)=\cos x - |\sin x|$$,判断假命题。

1. A:$$f(-x)=\cos(-x)-|\sin(-x)|=\cos x-|\sin x|=f(x)$$,是偶函数(真)

2. B:在 $$[-\pi, 0]$$ 上,$$\sin x \leq 0$$,$$|\sin x| = -\sin x$$

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

在 $$[-\pi, 0]$$ 上有一个零点(真)

3. C:是周期函数,周期为 $$2\pi$$(真)

4. D:在 $$[-\pi, 0]$$ 上,$$f(x)=\sqrt{2}\sin(x + \frac{\pi}{4})$$

该函数在 $$[-\pi, -\frac{3\pi}{4}]$$ 递减,在 $$[-\frac{3\pi}{4}, 0]$$ 递增,不是单调函数(假)

答案:D

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