專題48 代入驗證法判斷三角函數(shù)的對稱軸和對稱中心(解析版)
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專題48 代入驗證法判斷三角函數(shù)的對稱軸和對稱中心(解析版)
專題48 代入驗證法判斷三角函數(shù)的對稱軸和對稱中心
一、單選題
1.己知函數(shù)的最小正周期為π,且圖象向右平移個單位后得到的函數(shù)為偶函數(shù),則下列說法錯誤的有( )
A.關(guān)于點對稱 B.關(guān)于直線對稱
C.在單調(diào)遞增 D.在單調(diào)遞減
【答案】ABD
【分析】
由周期可求出,再由平移后為偶函數(shù)求出,即得,求出可判斷A;求出可判斷B;令求出單調(diào)遞增區(qū)間可判斷C;由C選項可判斷D.
【詳解】
的最小正周期為π,,,
向右平移個單位后得到為偶函數(shù),
,即,
,,,
對于A,,故不關(guān)于點對稱,故A錯誤;
對于B,,故B錯誤;
對于C,令,解得,
當時,,故在單調(diào)遞增,故C正確;
對于D,由C選項可知,在單調(diào)遞增,故D錯誤.
故選:ABD.
【點睛】
本題考查正弦型函數(shù)的性質(zhì),可通過代入驗證的方法判斷對稱軸和對稱中心,利用整體換元可求單調(diào)區(qū)間.
2.已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,下列說法正確的是( )
①函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱
②函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱
③函數(shù)在單調(diào)遞減
④該圖象向右平移個單位可得的圖象
A.①② B.①③ C.①②③ D.①②④
【答案】A
【分析】
根據(jù)的圖象及三角函數(shù)圖像和性質(zhì),解得函數(shù)的解析式,得到,再結(jié)合三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)逐一判定即可.
【詳解】
由函數(shù)的圖象可得,周期
所以,
當時函數(shù)取得最大值,即,
所以,則,
又,得 ,
故函數(shù),
對于①,當時,,正確;
對于②,當時,,正確;
對于③,令得,
所以函數(shù)的單調(diào)遞減區(qū)間為,,所以不正確;
對于④,向右平移個單位,,所以不正確;
故選:A.
【點睛】
求三角函數(shù)單調(diào)區(qū)間的2種方法:
(1)代換法:就是將比較復雜的三角函數(shù)處理后的整體當作一個角(或),利用基本三角函數(shù)的單調(diào)性來求所要求的三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)圖象法:函數(shù)的單調(diào)性表現(xiàn)在圖象上是從左到右,圖象上升趨勢的區(qū)間為單調(diào)遞增區(qū)間,圖象下降趨勢的區(qū)間為單調(diào)遞減區(qū)間,畫出三角函數(shù)的圖象,結(jié)合圖象易求它的單調(diào)區(qū)間.
3.將函數(shù)的圖象向左平移個單位長度得到的圖象,則下列判斷正確的是( )
A.函數(shù)的最小正周期為
B.函數(shù)圖象關(guān)于直線對稱
C.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減
D.函數(shù)圖象關(guān)于點對稱
【答案】B
【分析】
首先利用平移變換規(guī)律得到,再通過整體代入法判斷函數(shù)性質(zhì),得到選項.
【詳解】
由題易得,
A.函數(shù)的周期,故A不正確;
B.當時, 取得最小值.故B正確;
C.,,當時,函數(shù)單調(diào)遞減,此時,
當時, 時,函數(shù)單調(diào)遞增,故C不正確;
D.當時,,所以D不正確.
故選:B
【點睛】
思路點睛:本題考查的解析式和性質(zhì)的判斷,可以整體代入驗證的方法判斷函數(shù)性質(zhì):(1)對于函數(shù),其對稱軸一定經(jīng)過圖象的最高點或最低點,對稱中心的橫坐標一定是函數(shù)的零點,因此判斷直線或點是否是函數(shù)的對稱軸和對稱中心時,可通過驗證的值進行判斷;(2)判斷某區(qū)間是否是函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,也可以求的范圍,驗證次區(qū)間是否是函數(shù)的增或減區(qū)間.
4.已知函數(shù),則( )
A.的最小正周期為
B.的單調(diào)遞增區(qū)間為
C.的圖象關(guān)于直線對稱
D.的圖象關(guān)于點對稱
【答案】B
【分析】
對A,根據(jù)解析式可直接求出最小正周期;對B,令可求出單調(diào)遞增區(qū)間;對C,計算可判斷; 對D,計算可判斷.
【詳解】
對于A,,的最小正周期為,故A錯誤;
對于B,令,解得,的單調(diào)遞增區(qū)間為,故B正確;
對于C,,的圖象不關(guān)于直線對稱,故C錯誤;
對于D,,的圖象不關(guān)于點對稱.
故選B.
【點睛】
方法點睛:判斷正弦型函數(shù)對稱軸或?qū)ΨQ中心的方法:
(1)利用正弦函數(shù)的性質(zhì)求出對稱軸或?qū)ΨQ中心,令可求得對稱軸,令可求得對稱中心;
(2)代入求值判斷,若,則是對稱軸;若,則是對稱中心.
5.已知函數(shù),其圖象相鄰兩條對稱軸之間的距離為,且直線是其中一條對稱軸,則下列結(jié)論錯誤的是( )
A.函數(shù)的最小正周期為
B.
C.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增
D.點是函數(shù)圖象的一個對稱中心
【答案】B
【分析】
利用對稱軸之間距離和函數(shù)對稱軸可求得圖像;利用余弦型函數(shù)最小正周期求解可知A正確;根據(jù)解析式求得可知B錯誤;利用代入檢驗法可知C,D正確.
【詳解】
相鄰兩條對稱軸之間的距離為,的最小正周期,
解得:,
是的一條對稱軸,,解得:,
又,,.
對于A,由上述求解可知,A正確;
對于B,,B錯誤;
對于C,當時,,在上單調(diào)遞增,C正確;
對于D,當時,,且,是的一個對稱中心.
故選:B.
【點睛】
方法點睛:對于判斷正弦型或余弦型函數(shù)的對稱軸、對稱中心和單調(diào)性的問題,通常采用代入檢驗法,即判斷整體是否對應正弦函數(shù)或余弦函數(shù)所對應的對稱軸、對稱中心和單調(diào)性.
6.下列函數(shù)中最小正周期是且圖象關(guān)于直線對稱的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
確定函數(shù)的周期,再判斷對稱性.可得結(jié)論.
【詳解】
由三角函數(shù)周期性知,C中函數(shù)最小正周期是,其他三個函數(shù)的最小正周期都是,
把代入A有是最大值,因此是函數(shù)圖象的對稱軸;
代入B中有不是最值,因此不是函數(shù)圖象的對稱軸;
代入D中有,不是最值,是函數(shù)圖象的對稱軸;.
故選:A.
【點睛】
關(guān)鍵點點睛:本題考查函數(shù)的周期性與對稱性.對于三角函數(shù),可以結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)求出對稱軸和對稱中心,如利用求得對稱軸,利用求得對稱中心坐標,再判斷,也可用代入法,即若是函數(shù)的最值(最大值或最小值),則是對稱軸,若,則是對稱中心.
7.關(guān)于有以下命題:①若,則;②圖象與圖象相同;③在區(qū)間是減函數(shù);④圖象關(guān)于點對稱.其中正確的命題序號是( )
A.②③④ B.①④ C.①②③ D.②③
【答案】A
【分析】
結(jié)合三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),逐個驗證即可得解.
【詳解】
對于①,因為函數(shù)的最小正周期,且,
所以,故①錯誤;
對于②,,則,
所以圖象與圖象相同,故②正確;
對于③,當時,,
所以在區(qū)間上是減函數(shù),故③正確;
對于④,當時,,所以,故④正確.
故選:A.
8.將函數(shù)的圖象向右平移個單位長度后得到函數(shù)的圖象,對于函數(shù)有以下四個判斷:
①該函數(shù)的解析式為;
②該函數(shù)圖象關(guān)于點對稱;
③該函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增;
④該函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.
其中,正確判斷的序號是( )
A.②③ B.①② C.②④ D.③④
【答案】A
【分析】
根據(jù)函數(shù)平移變換得,再根據(jù)正弦函數(shù)的性質(zhì)依次討論即可得答案.
【詳解】
解:由函數(shù)的圖象平移變換的性質(zhì)可知:
將的圖象向右平移個單位長度之后
解析式為,選項①錯誤;
令,,求得,,
故函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱,
令,故函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱,選項②正確;
則函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間滿足:,
即,
令可得函數(shù)的一個單調(diào)遞增區(qū)間為,選項③正確,④錯誤.
故選:A.
【點睛】
本題考查三角函數(shù)平移變換,正弦型函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,對稱中心等,考查運算求解能力,解題的易錯點在于平移變換時,當時,須將提出,平移只針對進行平移,具體的在本題中,的圖象向右平移個單位長度之后得,而不是,是中檔題.
9.設(shè)函數(shù)的圖象為,下面結(jié)論中正確的是( )
A.函數(shù)的最小正周期是 B.圖象關(guān)于點對稱
C.圖象向右平移個單位后關(guān)于原點對稱 D.函數(shù)在區(qū)間上是增函數(shù)
【答案】B
【分析】
利用正弦型函數(shù)的周期公式可判斷A選項的正誤;利用代入檢驗法可判斷B選項的正誤;求出平移后的函數(shù)解析式,結(jié)合正弦型函數(shù)的基本性質(zhì)可判斷C選項的正誤;由可求出的取值范圍,可判斷D選項的正誤.
【詳解】
對于A選項,函數(shù)的最小正周期為,A選項錯誤;
對于B選項,,所以,圖象關(guān)于點對稱,B選項正確;
對于C選項,將圖象向右平移個單位后所得函數(shù)的解析式為,
,函數(shù)不是奇函數(shù),C選項錯誤;
對于D選項,當時,,
所以,函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),D選項錯誤.
故選:B.
【點睛】
對于正弦型函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)性的判斷,一般先由計算出的取值范圍,再結(jié)合正弦函數(shù)的單調(diào)性來進行判斷.
二、多選題
10.已知函數(shù),下列結(jié)論正確的為( )
A.函數(shù)的值域為 B.函數(shù)的一條對稱軸為
C.函數(shù)的一個對稱中心為 D.函數(shù)為奇函數(shù)
【答案】ABC
【分析】
求出函數(shù)的值域可知A正確;代入檢驗可知B C正確;根據(jù)特值法可知D不正確.
【詳解】
對于A,因為,所以,故A正確;
對于B,因為,所以函數(shù)的一條對稱軸為,故B正確;
對于C,因為,所以函數(shù)的一個對稱中心為,故C正確;
對于D,因為,,,,
所以不是奇函數(shù),即函數(shù)不為奇函數(shù),故D不正確.
故選:ABC
【點睛】
關(guān)鍵點點睛:熟練掌握三角函數(shù)的值域、對稱軸、對稱中心、奇偶性是解題關(guān)鍵.
11.函數(shù)的圖象的一條對稱軸可以是( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【分析】
利用正弦型函數(shù)圖象性質(zhì)求解.
【詳解】
對稱軸:,
解得,
當時,,故C選項正確;
當時,,故D選項正確;
故選:CD.
12.已知函數(shù),則下列關(guān)于該函數(shù)性質(zhì)說法正確的有( )
A.的一個周期是 B.的值域是
C.的圖象關(guān)于點對稱 D.在區(qū)間上單調(diào)遞減
【答案】AD
【分析】
根據(jù)正弦型函數(shù)的性質(zhì),結(jié)合余弦函數(shù)的性質(zhì)逐一判斷即可.
【詳解】
A:因為,
所以是函數(shù)的周期,故本選項說法正確;
B:因為,,
所以,
故本選項說法不正確;
C:因為,
所以的圖象不關(guān)于點對稱,
故本選項說法不正確;
D:因為,所以函數(shù)是單調(diào)遞減函數(shù),
因此有,而,所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,
故本選項說法正確.
故選:AD
13.已知函數(shù),則下列四個結(jié)論中正確的是( )
A.函數(shù)的圖象關(guān)于原點對稱
B.函數(shù)的最小正周期為
C.的值域為
D.設(shè)函數(shù)的奇偶性與函數(shù)相同,且函數(shù)在上單調(diào)遞減,則的最小值為2
【答案】BC
【分析】
首先利用函數(shù)的奇偶性的應用判定A的結(jié)論,利用函數(shù)的關(guān)系式的變換求出函數(shù)的最小正周期,進一步判斷B的結(jié)論,利用函數(shù)的定義域求出函數(shù)的值域,進一步判定C的結(jié)論,利用函數(shù)的性質(zhì)求出的范圍,進一步判定D的結(jié)論.
【詳解】
解:對于A:由于函數(shù),則根據(jù)函數(shù)的性質(zhì),
所以,
所以函數(shù)為偶函數(shù),故函數(shù)的圖象關(guān)于軸對稱,故A錯誤;
對于B:由于,
則函數(shù)的最小正周期為,故B正確;
對于C:當時,函數(shù),
由于,故,故C正確;
對于D:函數(shù)為偶函數(shù),所以為偶函數(shù),
所以,故,
由于,所以,所以,即,
由于,,
所以,函數(shù)在上單調(diào)遞減,故,解得,故D錯誤.
故選:BC.
14.若函數(shù)在上為增函數(shù),則( )
A.實數(shù)a的取值范圍為 B.實數(shù)a的取值范圍為
C.點為曲線的對稱中心 D.直線為曲線的對稱軸
【答案】ACD
【分析】
化簡函數(shù),結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì),逐項判定,即可求解.
【詳解】
由題意,函數(shù)
,
令,可得,所以,所以A正確,B不正確;
令,可得,
所以點為曲線的對稱中心,所以C正確;
令,可得,所以為曲線的對稱軸,所以D正確.
故選:ACD
【點睛】
解答三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)的基本方法:
1、根據(jù)已知條件化簡得出三角函數(shù)的解析式為的形式;
2、熟練應用三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),結(jié)合數(shù)形結(jié)合法的思想研究函數(shù)的性質(zhì)(如:單調(diào)性、奇偶性、對稱性、周期性與最值等),進而加深理解函數(shù)的極值點、最值點、零點及有界性等概念與性質(zhì),但解答中主要角的范圍的判定,防止錯解.
15.已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,下列說法正確的是( )
A.函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱
B.函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱
C.函數(shù)在單調(diào)遞減
D.該圖象向右平移個單位可得的圖象
【答案】BD
【分析】
由圖象求出函數(shù)解析式,然后結(jié)合正弦函數(shù)性質(zhì)判斷各選項.
【詳解】
由函數(shù)的圖象可得,周期,所以,
當時,函數(shù)取得最大值,即,
所以,則,又,得,
故函數(shù).
對于A,,故A不正確;
對于B,當時,,
即直線是函數(shù)的一條對稱軸,故B正確;
對于C,當時,,
所以,函數(shù)在區(qū)間不單調(diào),故C錯誤;
對于D,將的圖象向右平移個單位后,
得到的圖象,即D正確.
故選:BD.
【點睛】
思路點睛:本題考查由圖象求三角函數(shù)的解析式,考查正弦型函數(shù)的性質(zhì).解題思路是圖象中最高點或最低點求得,由零點或最值點求出周期從而得,再由點的坐標求得,得函數(shù)解析式,然后利用正弦函數(shù)性質(zhì)求解.
16.設(shè)函數(shù)(,),,,且在上單調(diào),則下列結(jié)論正確的是( )
A.是的一個對稱中心
B.函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱
C.函數(shù)在區(qū)間上的值域為
D.先將的圖象的橫坐標縮短為原來的,然后向左平移個單位得到的圖象
【答案】ABD
【分析】
先由在上單調(diào),判斷,再由,,可計算得,得到,再根據(jù)正弦函數(shù)的圖象和性質(zhì)逐項判斷.
【詳解】
因為在上單調(diào),所以,因為,,所以,所以,得,由,
得,,令,得,所以,
令,得,故A項正確;
令,得,故B項正確;
當時,,,故C項錯誤;
先將的圖象的橫坐標縮短為原來的,然后向左平移個單位得的圖象,故D項正確.
故選:ABD
【點睛】
方法點睛:對于函數(shù)的對稱軸與對稱中心的求解,可將看成一個整體,利用正弦函數(shù)的對稱軸和對稱中心計算求得.
17.已知函數(shù),則( )
A.的圖象關(guān)于直線對稱 B.的圖象關(guān)于點對稱
C.在區(qū)間上單調(diào)遞增 D.在區(qū)間上有兩個零點
【答案】CD
【分析】
求出, ,即可判定AB錯誤,得到C正確,解方程即可得到D選項正確.
【詳解】
,所以A選項錯誤;
,所以B選項錯誤;
,是正弦函數(shù)的增區(qū)間的子區(qū)間,
所以在區(qū)間上單調(diào)遞增,所以C選項正確;
令,,,
所以在區(qū)間上有兩個零點,所以D選項正確.
【點睛】
此題考查正弦型函數(shù)的單調(diào)性判斷,求對稱軸和對稱中心以及零點問題,關(guān)鍵在于熟練掌握三角函數(shù)的基本性質(zhì).
18.對于函數(shù)(其中),下列結(jié)論正確的是( )
A.若恒成立,則的最小值為
B.當時,在區(qū)間上是單調(diào)函數(shù)
C.當時,的圖象可由的圖象向右移個單位長度得到
D.當時,的圖象關(guān)于點中心對稱
【答案】AC
【分析】
由題意可知函數(shù)的圖象的一條對稱軸為直線,可得,可判斷A選項的正誤;由可計算得出,可判斷B選項的正誤;利用三角函數(shù)圖象變換可判斷C選項的正誤;利用正弦型函數(shù)的對稱性可判斷D選項的正誤.
【詳解】
對于A選項,由于恒成立,
則函數(shù)的圖象的一條對稱軸為直線,所以,,
解得,當時,正數(shù)取最小值,A選項正確;
對于B選項,當時,,
當時,,此時,函數(shù)在區(qū)間上不單調(diào),B選項錯誤;
對于C選項,當時,,
將函數(shù)的圖象向右移個單位長度可得到,
C選項正確;
對于D選項,當時,,
,
所以,函數(shù)的圖象不關(guān)于點成中心對稱,D選項錯誤.
故選:AC.
【點睛】
思路點睛:求解正弦型函數(shù)的基本性質(zhì)問題,一般將三角函數(shù)的解析式化為的形式,然后利用正弦函數(shù)的基本性質(zhì)來進行求解.
19.設(shè)函數(shù),則下列結(jié)論正確的是( )
A.的一個周期為 B.的圖象關(guān)于直線對稱
C.與軸的一個交點坐標為 D.在上單調(diào)遞減
【答案】ABC
【分析】
由最小正周期公式可判斷A,由可判斷B,由可判斷C,由可得,進而可判斷D.
【詳解】
對于A,函數(shù)最小正周期,所以A正確;
對于B,,
所以的圖象關(guān)于直線對稱,故B正確;
對于C,,故C正確;
對于D,當時,,所以函數(shù)在上不單調(diào),
故D錯誤.
故選:ABC.
20.已知函數(shù),則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)在區(qū)間上為增函數(shù)
B.直線是函數(shù)圖像的一條對稱軸
C.函數(shù)的圖像可由函數(shù)的圖像向右平移個單位得到
D.函數(shù)的圖像關(guān)于點對稱
【答案】AB
【分析】
先將函數(shù)變形為的形式,然后利用三角函數(shù)的性質(zhì)逐一判斷.
【詳解】
解:,
對于A選項,當時,,函數(shù)為增函數(shù),A正確;
令,,得,,當時,,所以直線是函數(shù)圖象的一條對稱軸,B正確;
函數(shù)的圖象向右平移個單位得到函數(shù)圖象,C錯誤;
,故函數(shù)的圖像關(guān)于對稱,D錯誤,
故選:AB.
21.已知函數(shù),則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)是周期函數(shù) B.函數(shù)在[,]上有4個零點
C.函數(shù)的圖象關(guān)于(,)對稱 D.函數(shù)的最大值為
【答案】ACD
【分析】
由選項的問題逐一計算,A選項,代入周期的公式驗證即可;B選項,求導求函數(shù)的單調(diào)性以及極值和端點值,從而判斷函數(shù)的零點個數(shù);C選項,代入,計算的值驗證;D選項,由B選項可知結(jié)果.
【詳解】
A:由于,所以函數(shù)是周期函數(shù),A正確;
B:,研究[,]情況,發(fā)現(xiàn)在(,),(,)單調(diào)遞增,在(,)單調(diào)遞減,求得,,,,所以函數(shù)在[,]上有2個零點,故B錯誤;
C:由于,
所以,所以函數(shù)的圖象關(guān)于(,)對稱;
D:由B選項的過程可知,的最大值為,D正確.
故選:ACD.
【點睛】
本題考查含三角函數(shù)的復合型函數(shù)的周期性,零點個數(shù)以及對稱性,屬于中檔題.
易錯點睛:(1)含三角函數(shù)的復合型函數(shù)求導時的解為增區(qū)間;的解為減區(qū)間;不考慮三角函數(shù)本身的增減性.
(2)正弦型、余弦型復合函數(shù)的單調(diào)性要看內(nèi)外層函數(shù)的單調(diào)性.
22.已知函數(shù)(,)的最小正周期為,且圖象過點,則( )
A.直線是函數(shù)圖象的一條對稱軸
B.的圖象可由的圖象向左平移個單位長度得到
C.在上的值域為
D.在區(qū)間上單調(diào)遞減
【答案】AC
【分析】
先利用兩角和的正弦公式化簡,利用已知條件求出,得到,再利用三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)逐一判斷即可.
【詳解】
,
由,
解得,
又函數(shù)的圖象過點,
所以,
結(jié)合,
得,
所以.
當時,,
故直線是函數(shù)圖象的一條對稱軸,選項A正確;
,
將其圖象向左平移個單位長度后,
得到函數(shù)的圖象,
該解析式不能化為,故選項B錯誤;
當時,,
此時,選項C正確;
當時,,
結(jié)合正弦函數(shù)的圖象可知,
在該區(qū)間上有增有減,故選項D錯誤.
故選:AC.
【點睛】
關(guān)鍵點睛:熟練掌握三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵.
23.將函數(shù)的圖象上每個點的橫坐標縮短為原來的(縱坐標不變),再將所得圖象向右平移個單位長度,得到函數(shù)的圖象,則下列說法正確的是( )
A.的最小正周期為
B.的圖象關(guān)于點中心對稱
C.在上單調(diào)遞增
D.若存在,使成立,則
【答案】ACD
【分析】
根據(jù)三角函數(shù)圖象的變換得到函數(shù)的解析式,然后利用函數(shù)的周期性、對稱性、單調(diào)性等逐一分析各個選項,從而得解.
【詳解】
將的圖象上每個點的橫坐標縮短為原來的(縱坐標不變),得到函數(shù)的圖象,再將所得圖象向右平移個單位長度,得到的圖象,所以.
的最小正周期,所以A正確;
對于,令,得,所以的圖象不關(guān)于點中心對稱,B錯誤;
當時,,此時函數(shù)是單調(diào)遞增的,所以C正確;
,,由,,得,,
所以,,又,所以,D正確.
故選:ACD.
【點睛】
判斷某個點是否為函數(shù)圖象的對稱中心或某條直線是否為函數(shù)圖象的對稱軸,只需把相應自變量的值代入函數(shù)解析式進行驗證即可,對稱軸對應函數(shù)的最值,對稱中心對應函數(shù)的零點;單調(diào)性的判斷可以利用正(余)弦函數(shù)的單調(diào)性進行判斷.
24.在現(xiàn)代社會中,信號處理是非常關(guān)鍵的技術(shù),我們通過每天都在使用的電話或者互聯(lián)網(wǎng)就能感受到.而信號處理背后的“功臣”就是正弦型函數(shù).函數(shù)的圖象就可以近似的模擬某種信號的波形,則( )
A.函數(shù)為周期函數(shù),且最小正周期為
B.函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱
C.函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱
D.函數(shù)的導函數(shù)的最大值為4
【答案】BCD
【分析】
利用周期的定義可判斷A選項的正誤;根據(jù) 可判斷B選項的正誤;利用函數(shù)的對稱性可判斷C選項的正誤;求得函數(shù)的導數(shù),求出的最大值,可判斷D選項的正誤.
【詳解】
,
,
所以,不是函數(shù)的最小正周期,A選項錯誤;
,
,
所以,故函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱,B選項正確;
,
所以,函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,C選項正確;
,
,,,,
則,又,
所以函數(shù)的最大值為,D選項正確.
故選:BCD.
【點睛】
本題考查正弦、余弦型函數(shù)基本性質(zhì)的判斷,涉及正弦型函數(shù)的周期性、對稱性以及余弦型函數(shù)最值的判斷,考查計算能力,屬于中等題.
25.已知函數(shù),下列說法正確的是( )
A.關(guān)于點對稱
B.關(guān)于直線對稱
C.的圖像向左平移個單位長度后可得到的圖像
D.的圖像向右平移個單位長度后可得到的圖像
【答案】ABD
【分析】
代入求解即可判斷AB;求出平移后的解析式即可判斷CD.
【詳解】
對于A,,關(guān)于點對稱,故A正確;
對于B,,關(guān)于直線對稱,故B正確;
對于C,的圖像向左平移個單位長度后得,故C錯誤;
對于D,的圖像向右平移個單位長度后得,故D正確.
故選:ABD.
26.已知函數(shù),則( )
A.的圖象關(guān)于點對稱 B.的圖象的一條對稱軸是
C.在上遞減 D.在值域為
【答案】BC
【分析】
首先根據(jù)求導公式得到,再利用三角函數(shù)的性質(zhì)依次判斷選項即可.
【詳解】
,所以.
對選項A,,故A錯誤;
對選項B,,所以為圖象的一條對稱軸,
故B正確.
對選項C,因為,所以,
所以函數(shù)在為增函數(shù),
即在為減函數(shù),故C正確.
對選項D,,所以,
所以,,故D錯誤.
故選:BC
27.已知函數(shù)的最小正周期是,若其圖象向右平移個單位后得到的函數(shù)為奇函數(shù),則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱
B.函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱
C.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減
D.函數(shù)在上有2個零點
【答案】CD
【分析】
先根據(jù)題意求解析式,然后用整體代入的思想求出函數(shù)的所有對稱軸、對稱中心、單調(diào)遞減區(qū)間及零點,逐一判斷各選項,即可得出結(jié)論.
【詳解】
函數(shù)的最小正周期是.
∴,解得.
∴,
若其圖象向右平移個單位后得到的函數(shù)為奇函數(shù),
∴,可得,
∴,,取,可得.
∴,
驗證:,,因此A,B不正確.
若,則,
因此函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減.C正確.
若,則,
因此函數(shù)在區(qū)間上只有兩個零點,D正確.
故選:CD.
【點睛】
本題解題關(guān)鍵是熟練掌握正弦函數(shù)的圖像性質(zhì)(單調(diào)性、對稱性、零點等),整理代入研究的圖像性質(zhì),即突破難點.
28.函數(shù)的圖象過點,若把函數(shù)圖像向右平移個單位得到函數(shù)的圖像,則下列結(jié)論正確的是( )
A.直線是的一條對稱軸 B.函數(shù)的最小正周期是
C.函數(shù)的值域是 D.的最小值是
【答案】BCD
【分析】
將點代入表達式中,可求出,則,再根據(jù)余弦函數(shù)的性質(zhì)對每一選項進行判斷,得出答案.
【詳解】
由函數(shù)的圖象過點,可得,
即,
故,
當時,,故A不正確;
的最小正周期為,故B正確;
,故C正確;
而
,故D正確
故選:BCD
【點睛】
易錯點睛:本題考查三角函數(shù)的圖象性質(zhì),解答中利用最小正周期公式求函數(shù)的最小正周期時,公式中的是函數(shù) 中的系數(shù),在函數(shù)圖象左、右平移時,遵循“左加,又減”,一定是在自變量上進行加減,這是很容易錯的地方,屬于中檔題.
29.若函數(shù)的部分圖像,如圖所示,則下列說法正確的是( )
A.
B.函數(shù)的圖像關(guān)于對稱
C.函數(shù)的圖像關(guān)于點對稱
D.時,的值域為
【答案】ABD
【分析】
根據(jù)三角函數(shù)的圖像求出函數(shù)的解析式,再由三角函數(shù)的性質(zhì)即可得出選項.
【詳解】
由圖像可知,,即,
因為,所以,
,
,
,
周期,,即,
,
對于A,,正確;
對于B,,故圖像關(guān)于對稱,正確;
對于C,,錯誤;
對于D,時,,所以,正確;
故選:ABD.
30.已知函數(shù)(其中,,)的部分圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱
B.函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱
C.函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增
D.與圖象的所有交點的橫坐標之和為
【答案】BCD
【分析】
根據(jù)圖象求出函數(shù)解析式,再判斷各選項.
【詳解】
由題意,,∴,又,,又,∴,
∴.
∵,∴不是對稱軸,A錯;
,∴是對稱中心,B正確;
時,,∴在上單調(diào)遞增,C正確;
,,或,
即或,,又,∴,和為,D正確.
故選:BCD.
【點睛】
關(guān)鍵點點睛:本題考查三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),解題關(guān)鍵是掌握“五點法”,通過五點法求出函數(shù)解析式,然后結(jié)合正弦函數(shù)性質(zhì)確定函數(shù)的性質(zhì).本題方法是代入法,整體思想,即由已知求出的值或范圍,然后結(jié)合正弦函數(shù)得出結(jié)論.
31.已知函數(shù),若將函數(shù)的圖象平移后能與函數(shù)的圖象完全重合,則下列說法正確的有( )
A.函數(shù)的最小正周期為
B.將函數(shù)的圖象向左平移個單位長度后,得到的函數(shù)圖象關(guān)于y軸對稱
C.當時,函數(shù)的值域為
D.當函數(shù)取得最值時,
【答案】ABD
【分析】
先利用三角恒等變換公式將函數(shù)化簡變形得,,由于函數(shù)的圖象平移后能與函數(shù)的圖象完全重合,從而得,則,然后利用三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)對選項逐個分析判斷
【詳解】
由題意得,
.
因為函數(shù)的圖象平移后能與函數(shù)的圖象完全重合,
所以.因為,
所以函數(shù)的最小正周期,故A正確.
將的圖象向左平移個單位長度,
得到曲線,
其圖象關(guān)于y軸對稱,故B正確.
當時,,
,即的值域為,
故C錯誤.
令,解得,
所以當取得最值時,,故D正確.
故選:ABD
【點睛】
關(guān)鍵點點睛:此題考查三角函數(shù)恒等變換公式的應用,考查三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)的應用,解題的關(guān)鍵是將利用三角恒等變換公式化為,考查轉(zhuǎn)化思想和計算能力,屬于中檔題
32.已知函數(shù)的最小正周期為,將的圖象向左平移個單位長度,再把得到的曲線上各點的橫坐標伸長到原來的2倍,得到函數(shù)的圖象,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B.的圖象關(guān)于點對稱
C.的圖象關(guān)于對稱 D.在上的最大值是1
【答案】ABC
【分析】
先由最小正周期求出,再根據(jù)函數(shù)的變換求出,結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)即可判斷.
【詳解】
因為最小正周期為,,解得,
,
將的圖象向左平移個單位長度得,
再將各點的橫坐標伸長到原來的2倍得,即,
則,故A正確;
,的圖象關(guān)于點對稱,故B正確;
,的圖象關(guān)于對稱,故C正確;
當時,,則,即,故在上的最大值為,故D錯誤.
故選:ABC.
【點睛】
結(jié)論點睛:判斷對稱軸和對稱中心的方法:對于,若函數(shù)滿足,則關(guān)于點對稱;若函數(shù)滿足,則關(guān)于對稱.
33.函數(shù)的最小正周期為,,下列說法正確的是( )
A.的一個零點為 B.是偶函數(shù)
C.在區(qū)間上單調(diào)遞增 D.的一條對稱軸為
【答案】ABD
【分析】
利用周期公式可求,由恒成立,結(jié)合的范圍,可求,求得函數(shù)的解析式,比較各個選項即可得答案.
【詳解】
由函數(shù)的最小正周期為,
得,得,
又,
,
即,
得,
故,
因為,
故選項A正確;
又,
故選項B正確;
當,
所以在區(qū)間不單調(diào);
故選項C不正確;
由,
故選項D正確;
故選:ABD.
34.已知函數(shù)在區(qū)間上至少存在兩個不同的滿足,且在區(qū)間上具有單調(diào)性,點和直線分別為圖象的一個對稱中心和一條對稱軸,則下列命題中正確的是( )
A.在區(qū)間上的單調(diào)性無法判斷
B.圖象的一個對稱中心為
C.在區(qū)間上的最大值與最小值的和為
D.將圖象上所有點的橫坐標伸長為原來的2倍(縱坐標不變),再向左平移個單位得到的圖象,則
【答案】BC
【分析】
根據(jù)條件求出,然后利用正弦型函數(shù)的圖象及其性質(zhì)逐一判斷即可.
【詳解】
由題意得,即,
又在區(qū)間上至少存在兩個最大值或最小值,且在區(qū)間上具有單調(diào)性,
所以,所以
所以只有時滿足,此時,即,
因為,所以,所以在區(qū)間上單調(diào)遞減,故A錯誤;
由,所以為圖象的一個對稱中心,故B正確;
因為,所以
,所以最大值與最小值之和為,故C正確;
將圖象上所有點的橫坐標伸長為原來的2倍,得到的圖象,再向左平移個單位,得到的圖象,
即,故D錯誤.
綜上,BC正確
故選:BC
【點睛】
關(guān)鍵點睛:解答本題的關(guān)鍵是熟練掌握三角函數(shù)的圖象與性質(zhì),細心計算即可得解.
35.已知函數(shù)的圖象的一條對稱軸為直線,為函數(shù)的導函數(shù),函數(shù),則下列說法正確的是( )
A.直線是函數(shù)圖象的一條對稱軸 B.的最小正周期為
C.是函數(shù)圖象的一個對稱中心 D.的最大值為
【答案】BD
【分析】
根據(jù)題意可得,再結(jié)合,可求出,從而得出函數(shù)的解析式為,進而得到,即可判斷各選項的真假.
【詳解】
因為的圖象的一條對稱軸為直線,
所以,,所以,,
又,所以,所以,所以,
所以
,可取,顯然,且且,易知的最大值為,最小正周期為,故A、C錯誤,B、D正確.
故選:BD.
【點睛】
本題主要考查利用三角函數(shù)的性質(zhì)求三角函數(shù)的解析式,利用解析式研究函數(shù)的性質(zhì),以及復合函數(shù)的導數(shù)公式的應用,意在考查學生的數(shù)學運算能力,屬于中檔題.
36.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,)的部分圖像如圖所示,則( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】
利用三角函數(shù)的圖像求出周期,進而求出解析式,再利用誘導公式、三角函數(shù)的對稱性即可求解.
【詳解】
由函數(shù)圖像可得,解得,
由,解得,
所以,
又,
所以,
解得,
因為,所以,
所以,故A正確;
,故B正確;
由,點為中心對稱點, 故C不正確,D正確;
故選:ABD
【點睛】
本題考查了由圖像求三角函數(shù)解析式,同時考查了三角函數(shù)的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.
37.關(guān)于函數(shù)有下列命題,其中正確的是( )
A.是以為最小正周期的周期函數(shù)
B.的表達式可改寫為
C.的圖象關(guān)于直線對稱
D.的圖象關(guān)于點對稱
【答案】BD
【分析】
根據(jù)周期公式求出周期,不正確;根據(jù)誘導公式可知正確;根據(jù)可知不正確;根據(jù)可知正確.
【詳解】
對于,根據(jù)周期公式可得,故不正確;
對于,,故正確;
對于,因為,故不正確;
對于,因為,故正確.
故選:BD.
【點睛】
本題考查了正弦型函數(shù)的周期、對稱軸、對稱中心,考查了誘導公式,屬于基礎(chǔ)題.
38.若將函數(shù)的圖象向左平移個單位長度,得到函數(shù)的圖象,則下列說法正確的是( )
A.的最小周期為 B.
C.是函數(shù)圖象的一條對稱軸 D.在上的最大值為
【答案】AC
【分析】
根據(jù)題意得,再根據(jù)函數(shù)性質(zhì)依次討論即可得答案.
【詳解】
解:由題知,故選項B錯誤;
故函數(shù)的最小正周期為,故A選項正確;
對于C選項,令,解得:,
所以函數(shù)的對稱軸方程為,
當時,,故C選項正確;
對于D選項,當,,
所以,故D選項錯誤.
故選:AC.
【點睛】
本題考查了三角函數(shù)圖像的變換、正弦函數(shù)的周期性、單調(diào)性和對稱軸等基本知識,考查了運算求解能力和邏輯推理能力,是中檔題.
三、解答題
39.已知函數(shù)
(I)求的最小正周期及對稱軸方程;
(Ⅱ)求在區(qū)間上的最值.
【答案】(I);,.(Ⅱ)最大值為,最小值為
【分析】
(I)利用輔助角公式化為一個角的三角函數(shù),即的形式,然后由正弦函數(shù)的性質(zhì)可求解.
(Ⅱ)由,求得,由正弦函數(shù)的性質(zhì)可得最值即可.
【詳解】
(I)由,
得的最小正周期;
的對稱軸方程,
即,.
所以的最小正周期為,
對稱軸方程為:,.
(Ⅱ),
,
,
∴ 當時,
即時,
,
當時,
即時,
;
所以在區(qū)間上的最大值為,最小值為.
【點睛】
方法點睛:三角函數(shù)問題一般都要利用兩角和與差的正弦(余弦)公式、二倍角公式、誘導公式等化為一個角的三角函數(shù),即的形式,然后利用正弦函數(shù)性質(zhì)求解.
40.函數(shù).
(1)求函數(shù)的定義域;
(2)求的值;
(3)求函數(shù)的最小正周期及其圖象的所有對稱軸的方程.
【答案】(1);(2);(3)最小正周期;對稱軸的方程為.
【分析】
(1)解不等式即得函數(shù)的定義域;
(2)直接代入求值得解;
(3)化簡得,即得函數(shù)的最小正周期及其圖象的所有對稱軸的方程.
【詳解】
(1)由得所以,,
所以函數(shù)的定義域為.
(2).
(3)因為,
所以的最小正周期.
因為函數(shù)的對稱軸為,,
又由,,得,
所以的對稱軸的方程為.
【點睛】
關(guān)鍵點點睛:解答本題的關(guān)鍵是化簡,三角函數(shù)的化簡有“三看(看角看名看式)”和“三變(變角變名變式)”.本題從變角開始,比較方便.
四、填空題
41.關(guān)于函數(shù)有如下命題,其中正確的有______
①的表達式可改寫為
②是以為最小正周期的周期函數(shù);
③的圖象關(guān)于點對稱;
④的圖象關(guān)于直線對稱.
【答案】①③
【分析】
①利用誘導公式變形,判斷選項;②利用周期公式,判斷選項;③代入函數(shù)判斷是否為0,判斷選項;④代入選項,是否取得最值,判斷選項.
【詳解】
①,故①正確;
②的最小正周期,故②不正確;
③當時,,此時函數(shù)值為0,所以函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱,故③正確;
④當時,,此時函數(shù)值是0,不是函數(shù)的對稱軸,故④不正確.
故答案為:①③
【點睛】
思路點睛:本題考查的解析式和性質(zhì)的判斷,可以整體代入驗證的方法判斷函數(shù)性質(zhì):(1)對于函數(shù),其對稱軸一定經(jīng)過圖象的最高點或最低點,對稱中心的橫坐標一定是函數(shù)的零點,因此判斷直線或點是否是函數(shù)的對稱軸和對稱中心時,可通過驗證的值進行判斷;(2)判斷某區(qū)間是否是函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時,也可以求的范圍,驗證次區(qū)間是否是函數(shù)的增或減區(qū)間.
42.函數(shù)的圖象向左平移個單位得到函數(shù)的圖象,則下列函數(shù)的結(jié)論:①一條對稱軸方程為;②點是對稱中心;③在區(qū)間上為單調(diào)增函數(shù);④函數(shù)在區(qū)間上的最小值為.其中所有正確的結(jié)論為______.(寫出正確結(jié)論的序號)
【答案】②③④
【分析】
先求得,然后利用代入法判斷①②,根據(jù)單調(diào)區(qū)間和最值的求法判斷③④.
【詳解】
函數(shù)的圖象向左平移個單位得到函數(shù),
,所以①錯誤.
,所以②正確.
由,解得,.
令得,所以在區(qū)間上為單調(diào)增函數(shù),即③正確.
由得,所以當時,有最小值為,所以④正確.
故答案為:②③④
【點睛】
解決有關(guān)三角函數(shù)對稱軸、對稱中心的問題,可以考慮代入驗證法.考查三角函數(shù)單調(diào)區(qū)間的問題,可以考慮整體代入法.