【高考快车道】第一阶段 专题二 §2 三角函数的图象和性质(含答案)--2026版高考数学二轮专题复习与策略(基础版)

文档属性

名称 【高考快车道】第一阶段 专题二 §2 三角函数的图象和性质(含答案)--2026版高考数学二轮专题复习与策略(基础版)
格式 zip
文件大小 505.8KB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2025-09-05 11:31:07

文档简介

§2 三角函数的图象和性质
【备考指南】 三角函数的图象和性质常常与三角恒等变换交汇命题,主要考查图象的变换、函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性,难度为中等或偏下,其中数形结合是研究三角函数性质的重要方法.
基础考点 三角函数的图象与解析式
【典例1】 (1)(2024·江苏南京二模)为了得到函数y=sin 的图象,只要把函数y=sin 2x图象上所有的点(  )
A.向左平移个单位长度
B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
(2)(2024·新高考Ⅰ卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin 的交点个数为(  )
A.3   B.4
C.6   D.8
(3)(多选)已知函数f (x)=A cos (ωx+φ)+b的部分图象如图所示,则(  )
A.b=2
B.ω=4
C.φ=
D.f (x)的图象关于点对称
[听课记录]                               
                                   
                                   
                                   
由三角函数的图象求y=A sin (ωx+φ)+B(A>0,ω>0)中参数的方法
(1)最值定A,B:A=,B=.
(2)T定ω:由T=,可得ω=.
(3)特殊点定φ:一般代入最高点或最低点,代入中心点时应注意是上升趋势还是下降趋势.
1.(2024·山东济南模拟)为了得到函数y=cos 的图象,只需将函数y=sin 的图象(  )
A.向左平移个单位长度
B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
2.(2024·四川攀枝花三模)将函数y=sin2x-cos2x的图象向右平移m(m>0)个单位长度后得到的图象与y=sin2x的图象关于原点对称,则m的最小值是(  )
A.   B.
C.   D.
3.已知函数f (x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,将函数f (x)图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标伸长到原来的2倍,再把得到的图象向左平移个单位长度,可得到y=g(x)的图象.若方程g(x)=m在上有两个不相等的实数根,则m的取值范围为________.
能力考点 三角函数的性质及应用
【典例2】 (1)(多选)(2024·新高考Ⅱ卷)对于函数f (x)=sin 2x和g(x)=sin ,下列说法中正确的有(  )
A.f (x)与g(x)有相同的零点
B.f (x)与g(x)有相同的最大值
C.f (x)与g(x)有相同的最小正周期
D.f (x)与g(x)的图象有相同的对称轴
(2)(2019·全国Ⅰ卷)关于函数f (x)=sin |x|+|sin x|有下述四个结论:
①f (x)是偶函数;
②f (x)在区间上单调递增;
③f (x)在区间[-π,π]上有4个零点;
④f (x)的最大值为2.
其中所有正确结论的编号是(  )
A.①②④   B.②④
C.①④   D.①③
(3)(2023·新高考Ⅰ卷)已知函数f (x)=cos ωx-1(ω>0)在区间[0,2π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是 ________.
[听课记录]                               
                                   
                                   
                                   
研究函数y=A sin (ωx+φ)(或y=A cos (ωx+φ))的值域、单调性、零点及对称性时,可将ωx+φ看成一个整体,然后对照y=sin x(或y=cos x)的图象求解.
1.设a=sin 1,b=cos 1,c=tan 1,则(  )
A.cC.b2.(多选)(2024·湖北武汉模拟)已知f (x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,则(  )
A.A=2
B.f (x)的最小正周期为π
C.f (x)在内有3个极值点
D.f (x)在区间上的最大值为
3.[高考变式]已知偶函数f (x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象关于点中心对称,且在区间上单调,则ω=________.
4.已知函数f (x)=sin (ωx+φ)在区间上单调,其中ω为正整数,|φ|<,且f =f .
(1)求y=f (x)图象的一条对称轴;
(2)若f =,求φ.
                                   
                                   
                                   
1 / 1§2 三角函数的图象和性质
【备考指南】 三角函数的图象和性质常常与三角恒等变换交汇命题,主要考查图象的变换、函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性,难度为中等或偏下,其中数形结合是研究三角函数性质的重要方法.
基础考点 三角函数的图象与解析式
【典例1】 (1)(2024·江苏南京二模)为了得到函数y=sin 的图象,只要把函数y=sin 2x图象上所有的点(  )
A.向左平移个单位长度
B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
(2)(2024·新高考Ⅰ卷)当x∈[0,2π]时,曲线y=sin x与y=2sin 的交点个数为(  )
A.3   B.4
C.6   D.8
(3)(多选)已知函数f (x)=A cos (ωx+φ)+b的部分图象如图所示,则(  )
A.b=2
B.ω=4
C.φ=
D.f (x)的图象关于点对称
(1)A (2)C (3)BD [(1)y=sin =sin ,
则把函数y=sin 2x图象上所有的点向左平移个单位长度即可.故选A.
(2)因为函数y=sin x的最小正周期为T=2π,
函数y=2sin 的最小正周期为T=,
所以在x∈[0,2π]上,函数y=2sin 有三个周期的图象,
在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:
由图可知,两函数图象有6个交点.故选C.
(3)由题图可得解得A错误;由题图可知,f (x)的最小正周期T=-=,所以=,则ω=4,B正确;
由题图可知,直线x=×=是函数f (x)图象的一条对称轴,
所以4×+φ=kπ,k∈Z,所以φ=kπ-,k∈Z.
又0<φ<,所以φ=,C错误;
由上述可得f (x)=2cos +1.
令4x+=kπ+,k∈Z,解得x=+,k∈Z.
当k=0时,f (x)的图象的一个对称中心为,D正确.故选BD.]
由三角函数的图象求y=A sin (ωx+φ)+B(A>0,ω>0)中参数的方法
(1)最值定A,B:A=,B=.
(2)T定ω:由T=,可得ω=.
(3)特殊点定φ:一般代入最高点或最低点,代入中心点时应注意是上升趋势还是下降趋势.
1.(2024·山东济南模拟)为了得到函数y=cos 的图象,只需将函数y=sin 的图象(  )
A.向左平移个单位长度
B.向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
B [因为y=sin =cos =cos =cos ,则y=cos 的图象向左平移个单位长度后得y=cos =cos 的图象.故选B.]
2.(2024·四川攀枝花三模)将函数y=sin2x-cos2x的图象向右平移m(m>0)个单位长度后得到的图象与y=sin2x的图象关于原点对称,则m的最小值是(  )
A.   B.
C.   D.
B [令f (x)=sin2x-cos2x,
则有f (x)=-cos2x,
设f (x)的图象向右平移m(m>0)个单位长度后得到的函数为g(x),则有g(x)=-cos [2(x-m)]=-cos (2x-2m),根据已知条件g(x)的图象与y=sin 2x的图象关于原点对称,则有g(x)=-sin (-2x)=sin 2x,即-cos (2x-2m)=sin 2x,所以-2m=+2kπ(k∈Z),解得m=--kπ(k∈Z),又因为m>0,所以当k=-1时,m取最小值为.故选B.]
3.已知函数f (x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,将函数f (x)图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标伸长到原来的2倍,再把得到的图象向左平移个单位长度,可得到y=g(x)的图象.若方程g(x)=m在上有两个不相等的实数根,则m的取值范围为________.
(-2,-] [由f (x)的部分图象,可得A=1.
由题图可知点在f (x)的图象上,则sin =1,sin =-,由五点作图法可得ω×+φ=,ω×+φ=2π-,解得ω=,φ=,则f (x)=sin .
将函数f (x)图象上所有点的横坐标缩短为原来的,纵坐标伸长到原来的2倍,得到y=2sin 的图象,再把得到的图象向左平移个单位长度,可得到g(x)=2sin 的图象.
作出函数g(x)的部分图象如图所示,
根据函数g(x)的图象知:
当-2<m≤-时,直线y=m与函数g(x)在上的图象有两个交点,
即方程g(x)=m在上有两个不相等的实数根.]
【教师备选资源】
1.(2021·全国甲卷)已知函数f (x)=2cos (ωx+φ)的部分图象如图所示,则满足条件>0的最小正整数x为________.
2 [由题图可知,T==(T为f (x)的最小正周期),得T=π,所以取ω=2,所以f (x)=2cos (2x+φ).点可看作“五点作图法”中的第二个点,则2×+φ=,得φ=-,所以f (x)=2cos ,所以f =2cos =2cos =2cos =1,f =2cos =2cos =0,所以>0,即( f (x)-1)f (x)>0,可得f (x)>1或f (x)<0,所以cos >或cos <0.当x=1时,2x-=2-∈,cos ∈,不符合题意;当x=2时,2x-=4-∈,cos <0,符合题意.所以满足题意的最小正整数x为2.]
2.数学与音乐有着紧密的关联,我们平时听到的乐音一般来说并不是纯音,而是由多种波叠加而成的复合音.如图为某段乐音的图象,则该段乐音对应的函数解析式可以为(  )
A.y=sin x+sin 2x+sin 3x
B.y=sin x-sin 2x-sin 3x
C.y=sin x+cos 2x+cos 3x
D.y=cos x+cos 2x+cos 3x
A [对于A,函数y=f (x)=sin x+sin 2x+sin 3x,因为f (-x)=-sin x-sin 2x-sin 3x=-f (x),所以函数为奇函数,
又f =++=+>0,
故A符合题意;
对于B,函数y=f (x)=sin x-sin 2x-sin 3x,因为f (-x)=-sin x+sin 2x+sin 3x=-f (x),
所以函数为奇函数,
又f =--=-<-=0,故B不符合题意;
对于C,函数y=f (x)=sin x+cos 2x+cos 3x,
因为f (0)=,故C不符合题意;
对于D,当x=0时,y=cos x+cos 2x+cos 3x=,故D不符合题意.故选A.]
3.(多选)为了得到函数y=sin 的图象,只需将函数y=sin 的图象(  )
A.所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的图象向右平移个单位长度
B.所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再把得到的图象向左平移个单位长度
C.向右平移个单位长度,再把得到的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
D.向左平移个单位长度,再把得到的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
AC [将y=sin 图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到y=sin的图象,再把得到的图象向右平移个单位长度,得到函数y=sin 的图象,A正确;
将y=sin 的图象向右平移个单位长度,得到y=sin 的图象,再把得到的图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数y=sin 的图象,C正确.故选AC.]
能力考点 三角函数的性质及应用
【典例2】 (1)(多选)(2024·新高考Ⅱ卷)对于函数f (x)=sin 2x和g(x)=sin ,下列说法中正确的有(  )
A.f (x)与g(x)有相同的零点
B.f (x)与g(x)有相同的最大值
C.f (x)与g(x)有相同的最小正周期
D.f (x)与g(x)的图象有相同的对称轴
(2)(2019·全国Ⅰ卷)关于函数f (x)=sin |x|+|sin x|有下述四个结论:
①f (x)是偶函数;
②f (x)在区间上单调递增;
③f (x)在区间[-π,π]上有4个零点;
④f (x)的最大值为2.
其中所有正确结论的编号是(  )
A.①②④   B.②④
C.①④   D.①③
(3)(2023·新高考Ⅰ卷)已知函数f (x)=cos ωx-1(ω>0)在区间[0,2π]有且仅有3个零点,则ω的取值范围是 ________.
(1)BC (2)C (3)[2,3) [(1)A选项,令f (x)=sin 2x=0,解得x=,k∈Z,即为f (x)的零点,令g(x)=sin =0,解得x=+,k∈Z,即为g(x)的零点,
显然f (x),g(x)的零点不同,A选项错误;
B选项,显然f (x)max=g(x)max=1,B选项正确;
C选项,根据周期公式,f (x),g(x)的最小正周期均为=π,C选项正确;
D选项,根据正弦函数的性质,f (x)的图象的对称轴满足2x=kπ+,k∈Z,即x=+,k∈Z,
g(x)的图象的对称轴满足2x-=kπ+,k∈Z,即x=+,k∈Z,
显然f (x),g(x)图象的对称轴不同,D选项错误.
故选BC.]
(2)法一:f (-x)=sin |-x|+|sin (-x)|=sin |x|+|sin x|=f (x),∴f (x)为偶函数,故①正确;当<x<π时,f (x)=sin x+sin x=2sin x,∴f (x)在区间上单调递减,故②不正确;f (x)在区间[-π,π]上的图象如图所示,由图可知函数f (x)在区间[-π,π]上只有3个零点,故③不正确;∵y=sin |x|与y=|sin x|的最大值都为1且可以同时取到,∴f (x)可以取到最大值2,故④正确.综上,正确结论的编号是①④.故选C.
法二:∵f (-x)=sin |-x|+|sin (-x)|=sin |x|+|sin x|=f (x),∴f (x)为偶函数,故①正确,排除B;当<x<π时,f (x)=sin x+sin x=2sin x,∴f (x)在区间上单调递减,故②不正确,排除A;∵y=sin |x|与y=|sin x|的最大值都为1且可以同时取到,
∴f (x)的最大值为2,故④正确.故选C.
法三:画出函数f (x)=sin |x|+|sin x|的图象,由图象可得①④正确.故选C.
(3)因为0≤x≤2π,ω>0,所以0≤ωx≤2ωπ,
令f (x)=cos ωx-1=0,则cos ωx=1在区间[0,2π]有且仅有3个根,
令t=ωx,则cos t=1有且仅有3个根,其中t∈[0,2ωπ],
结合余弦函数y=cos t的图象可得4π≤2ωπ<6π,故2≤ω<3.
]
研究函数y=A sin (ωx+φ)(或y=A cos (ωx+φ))的值域、单调性、零点及对称性时,可将ωx+φ看成一个整体,然后对照y=sin x(或y=cos x)的图象求解.
1.设a=sin 1,b=cos 1,c=tan 1,则(  )
A.cC.bC [因为<1<,所以tan 1>1>sin 1>>cos 1,即b2.(多选)(2024·湖北武汉模拟)已知f (x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,则(  )
A.A=2
B.f (x)的最小正周期为π
C.f (x)在内有3个极值点
D.f (x)在区间上的最大值为
ABD [对于AB,根据函数f (x)=A sin (ωx+φ)的部分图象知,A=2,T=4×=π,∴ω==2,故AB正确;
对于C,由五点法画图知,×2+φ=+2kπ,k∈Z,解得φ=+2kπ,k∈Z,
由于0<φ<,∴φ=,∴f (x)=2sin .
令2x+=+kπ,k∈Z,则x=+kπ,k∈Z,
当k=-2时,x=-;当k=-1时,x=-;
当k=0时,x=;当k=1时,x=;当k=2时,x=,故f (x)在内有2个极值点,分别为x=,x=,故C错误;
对于D,∵x∈,∴2x+∈,
故当2x+=,此时f (x)取最大值2sin =2sin =,故D正确.故选ABD.]
3.[高考变式]已知偶函数f (x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象关于点中心对称,且在区间上单调,则ω=________.
 [因为f (x)=sin (ωx+φ)(ω>0)为偶函数,所以φ=kπ+,k∈Z,
即f (x)=cos ωx或f (x)=-cos ωx,
又f (x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象关于点中心对称,
所以cos ω=0,即ω=kπ+,k∈Z,
所以ω=3k+,k∈Z,
因为当x∈时,函数单调,所以0≤ωx≤≤π,
即0<ω≤4,所以当k=0时,ω=符合条件.]
4.已知函数f (x)=sin (ωx+φ)在区间上单调,其中ω为正整数,|φ|<,且f =f .
(1)求y=f (x)图象的一条对称轴;
(2)若f =,求φ.
[解] (1)因为函数f (x)=sin (ωx+φ)在区间上单调,所以函数f (x)的最小正周期T≥2×=.
又因为f =f ,
所以直线x=×,即x=为y=f (x)图象的一条对称轴.
(2)由(1)知T≥,故ω=≤3,
由ω∈N*,得ω=1,2或3.
由x=为f (x)=sin (ωx+φ)的图象的一条对称轴,
得ω+φ=+k1π,k1∈Z.
因为f =,
所以ω+φ=+2k2π或ω+φ=+2k3π,k2,k3∈Z,
若ω+φ=+2k2π,k2∈Z,则ω=+(k1-2k2)π,k1,k2∈Z,
即ω=+(k1-2k2),k1,k2∈Z,
不存在整数k1,k2,使得ω=1,2或3.
若ω+φ=+2k3π,k3∈Z,则ω=-+(k1-2k3)π,k1,k3∈Z,
即ω=-+(k1-2k3),k1,k3∈Z,
不存在整数k1,k3,使得ω=1或3.
当k1=2k3+1时,ω=2.
此时φ=+2k3π,k3∈Z,由|φ|<,得φ=.
【教师备选资源】
1.(2024·安徽合肥三模)“φ=-+kπ,k∈Z”是“函数y=tan (x+φ)的图象关于点对称”的(  )
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
A [若函数y=tan (x+φ)的图象关于点对称,
则+φ=,k∈Z,解得φ=-+,k∈Z,
因为是的真子集,
所以“φ=-+kπ,k∈Z”是“函数y=tan (x+φ)的图象关于点对称”的充分不必要条件.故选A.]
2.(多选)(2024·湖南衡阳模拟)若函数f (x)=sin (ωx+φ)图象的两条相邻对称轴距离为,且f (0)=,则(  )
A.φ=
B.点是函数f (x)图象的对称中心
C.函数f (x)在上单调递增
D.直线x=是函数f (x)图象的对称轴
AB [选项A:∵f (x)=sin (ωx+φ)图象的两条相邻对称轴距离为,
∴T=·=,∴ω=2.∴f (x)=sin (2x+φ).
∵f (0)=,∴f (0)=sin φ=,又|φ|<,则φ=.
∴f (x)=sin ,∴A正确;
选项B:由2x+=kπ(k∈Z),
可得函数f (x)图象的对称中心的横坐标x==-.
当k=0时,对称中心为,B正确;
选项C:当∴f (x)在上不单调递增,C错误;
选项D:由2x+=kπ+,k∈Z,
可得2x=kπ+,x=+(k∈Z).∴x=不是f (x)图象的对称轴.
或把x=代入得f =sin ≠±1,∴x=不是f (x)图象的对称轴,∴D错误.故选AB.]
3.(多选)(2024·广东广州模拟)已知点P是函数f (x)=sin +b(ω>0)的图象的一个对称中心,则(  )
A.f -1是奇函数
B.ω=-+k,k∈N*
C.若f (x)的图象在区间上有且仅有2条对称轴,则ω=2
D.若f (x)在区间上单调递减,则ω=2或ω=
BC [依题意,点P是函数f (x)=sin+b(ω>0)的图象的一个对称中心,
所以b=1,且sin =0,ω+=kπ,k∈N*,ω=-+k,k∈N*,B选项正确.
则f (x)=sin +1,k∈N*,
所以f -1=sin =sin ,
由于1-2k是奇数,所以f -1=sin是偶函数,
A选项错误.
C选项,因为将ω=-+k,k∈N*代入得:
整理得kπ由于f (x)的图象在区间上有且仅有2条对称轴,
所以<-≤,解得对应ω=-+=2,所以C选项正确.
D选项,f (x)在区间上单调递减,
因为将ω=-+k,k∈N*代入得:
整理得k+则k--≤π,解得1≤k≤,而k∈N*,所以k=1或k=2,
当k=1时,<x+<,符合单调性,
当k=2时,<x+<,不符合单调性,所以k=2舍去,
所以ω=-+×1=2,所以D选项错误.
故选BC.]
专题限时集训(四) 三角函数的图象和性质
一、单项选择题
1.函数y=sin x-cos x的最小正周期和最大值分别是(  )
A.2π,   B.π, 
C.2π,2   D.π,2
C [由函数y=sin x-cos x,可得y=2=2=2sin ,故其最小正周期为2π,最大值为2.故选C.]
2.(2024·山东潍坊二模)将函数f (x)=cos x的图象向右平移个单位长度,再将所得图象上的所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,得到g(x)的图象,则g(x)=(  )
A.sin 2x   B.sin
C.-sin   D.cos 2x
B [将函数f (x)=cos x的图象向右平移个单位长度,得y=cos =sin x的图象,再将所得图象上的所有点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,得g(x)=sin .故选B.]
3.已知函数f (x)=sin 3(ω>0)的最小正周期为π,则f (x)在的最小值为(  )
A.-   B.-
C.0   D.
A [ f (x)=sin 3=sin (3ωx+π)=-sin 3ωx,由T==π,得ω=,
即f (x)=-sin 2x,当x∈时,2x∈,sin 2x∈,
所以f (x)min=-.
故选A.]
4.(2024·辽宁沈阳模拟)函数f (x)=cos 在下列哪个区间上单调递增(  )
A.   B. 
C.   D.
C [令2kπ-π≤2x-≤2kπ,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
令k=0可得,f (x)的一个单调递增区间为,结合选项可得C符合题意.
故选C.]
5.(2024·山西晋中模拟)函数f (x)=A sin (ωx+φ)在一个周期内的图象如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.f (x)=2sin
B.f (x)=2sin
C.f (x)的图象向右平移个单位长度后得到的新图象对应的函数是偶函数
D.f (x)的图象向右平移个单位长度后得到的新图象对应的函数是奇函数
C [对于A,B选项:由题图可得A=2,T=-= T=π,因为ω>0,所以ω==2,
所以f (x)=2sin(2x+φ),
因为图象过点,
所以2sin =2 φ=2kπ+,k∈Z,
又|φ|<,所以φ=,
所以f (x)=2sin ,故A,B错误;
对于C,D选项:f (x)的图象向右平移个单位长度后得到的新图象对应的函数是y=2sin=2sin =-2cos 2x,所以为偶函数,故C正确,D错误.故选C.]
6.(2024·广东广州模拟)若将函数f (x)=2sin x的图象先向左平移个单位长度,再将图象上所有点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,若关于x的方程g(x)=-1在[0,π)内有两个不同的解α,β,则sin (α+β)=(  )
A.-   B.
C.   D.-
D [由函数f (x)=2sin x的图象向左平移个单位长度后,得到函数y=2sin 的图象,再将图象上各点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,得到函数g(x)=2sin 的图象,
因为x∈[0,π),所以2x+∈,
由g(x)=-1,可得sin =-,
所以2α++2β+=×2,得到α+β=,
所以sin (α+β)=sin =-.
故选D.]
二、多项选择题
7.设函数f (x)=2sin ,则下列结论正确的是(  )
A.f (x)的最小正周期为π
B.f (x)的图象关于直线x=对称
C.f (x)的一个零点为x=-
D.f (x)的最大值为1
AC [由周期公式知T==π,A正确;
因为f =2sin =2sin =不是最值,所以直线x=不是函数f (x)图象的对称轴,B错误;
因为f =2sin =2sin 0=0,所以x=-是函数f (x)的零点,C正确;
由正弦函数的值域可知,f (x)的最大值为2,D错误.故选AC.]
8.(2024·江苏南通三模)已知函数f (x)=sin ,则(  )
A.f (π+x)=f (x)
B.f =f (x)
C.x∈,f (x)>1
D.x∈,f ′(x)<0
AC [对于A,f (x)的最小正周期为=π,∴f (π+x)=f (x),故A正确;
对于B,令2x+=+kπ,k∈Z ,则x=+,k∈Z,若f =f (x)成立,则f (x)的图象关于x=对称,
令+=,解得k=,因为k Z,故B错误;
对于C,∵x∈,∴2x+∈,
∴sin ∈,∴f (x)∈(1,],故C正确;
对于D,f ′(x)=2cos ,当x=时,则f ′(x)=0,故D错误.
故选AC.]
三、填空题
9.函数y=3-sin x-2cos2x,x∈的值域为________.
 [由正弦函数的性质可知,当x∈时,-≤sin x≤1,
y=3-sin x-2cos2x=2sin2x-sin x+1=2+,
当sin x=时,ymin=;当sin x=1或sin x=-时,ymax=2,故值域为.]
10.(2023·新高考Ⅱ卷)已知函数f (x)=sin (ωx+φ),如图,A,B是直线y=与曲线y=f (x)的两个交点,若|AB|=,则f (π)=________.
- [设A,B,由|AB|=可得x2-x1=,
由sin x=可知,x=+2kπ或x=+2kπ,k∈Z,由题图可知,
ωx2+φ-(ωx1+φ)=-=,即ω(x2-x1)=,所以ω=4.
因为f =sin =0,所以+φ=kπ(k∈Z),即φ=-+kπ(k∈Z).
所以f (x)=sin =sin (k∈Z),
所以f (x)=sin 或f (x)=-sin ,
又因为f (0)<0,所以f (x)=sin ,
所以f (π)=sin =-.]
四、解答题
11.(2024·浙江台州一模)已知函数f (x)=sin ωx+sin x+cos x(ω∈R).
(1)当ω=0时,求f (x)的最小正周期以及单调递减区间;
(2)当ω=2时,求f (x)的值域.
[解] (1)当ω=0时,f (x)=sin x+cos x
=sin ,T=2π,
令+2kπ≤x+≤+2kπ(k∈Z),得+2kπ≤x≤+2kπ(k∈Z),
所以函数f (x)的最小正周期为2π,单调递减区间为(k∈Z).
(2)当ω=2,f (x)=sin 2x+sin x+cos x
=2sin x cos x+sin x+cos x,
设sin x+cos x=sin =t(-≤t≤),
则sin 2x=t2-1,
令g(t)=t2+t-1,t∈,
又g(t)=-,
故当t=时,g(t)取得最大值1+,
当t=-时,g(t)取得最小值-,
所以f (x)的值域为.
12.(2024·山东临沂一模)已知向量a=(cos x,2sin x),b=(2cos x,cos x),函数f (x)=a·b.
(1)若f (x0)=,且x0∈,求cos 2x0的值;
(2)将f (x)图象上所有的点向右平移个单位长度,然后再向下平移1个单位长度,最后使所有点的纵坐标变为原来的,得到函数g(x)的图象,当x∈时,解不等式g(x)≥.
[解] (1)因为a=(cos x,2sin x),b=(2cos x,cos x),函数f (x)=a·b,
所以f (x)=2cos2x+2sin x cos x=cos 2x+1+sin 2x
=2+1=2sin +1,
因为f (x0)=,所以2sin +1=,所以sin =,
又x0∈,所以2x0+∈,
所以cos =-=-,
所以cos2x0=cos
=cos cos +sin sin
=-×+×=.
(2)将f (x)图象上所有的点向右平移个单位长度得到y=2sin +1=2sin +1的图象,
再将y=2sin +1的图象向下平移1个单位长度得到y=2sin 的图象,
最后将y=2sin 的图象上所有点的纵坐标变为原来的得到y=sin 的图象,
即g(x)=sin ,
由g(x)≥,即sin ≥,所以+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,
解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
令k=0可得x∈,令k=-1可得x∈,
又x∈,所以x∈,
即当x∈时,不等式g(x)≥的解集为.
18 / 19
同课章节目录