高中数学人教A版(2019)必修第一册第五章5.4.3正切函数的图像与性质
一、单选题
1.函数的最小正周期为( )
A. B. C. D.
2.函数y=tan(3x+)的一个对称中心是( )
A.(0,0) B.(,0)
C.(,0) D.以上选项都不对
3.下列函数中,最小正周期是且是奇函数的是( )
A. B. C. D.
4.函数的值域为( )
A. B.
C. D.
5.设函数(其中的大致图象如图所示, 则的最小正周期为( )
A. B. C. D.
6.直线与函数的图像相交,则相邻两交点间的距离是( )
A. B. C. D.
7.函数的值域是
A. B. C. D.以上均不对
8.设偶函数的部分图象如图所示,为等腰三角形,,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.下列函数周期为的是( )
A. B. C. D.
10.函数的一个对称中心是( )
A. B. C. D.
11.如图是某市夏季某一天的温度变化曲线,若该曲线近似地满足函数y=Asin(ωx+φ)+B(0<φ<π),则下列说法正确的是( )
A.该函数的周期是16
B.该函数图象的一条对称轴是直线x=14
C.该函数的解析式是y=10sin+20(6≤x≤14)
D.这一天的函数关系式也适用于第二天
12.如图,已知函数的图象,,则( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
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三、填空题
13.函数,其中,且的值域是______.
14.函数(,,)的部分图像如图所示,则的值为________.
15.在区间[0,2π]上,函数的定义域为___.
16.函数的部分图象如图,下列结论正确的序号是______.
①的最小正周期为6;
②;
③的图象的对称中心为;
④的一个单调递减区间为.
四、解答题
17.函数()的部分图象如图所示.
(1)求的值;
(2)求在区间的最大值与最小值.
18.观察正切曲线,写出满足下列条件的x值的范围:
(1);(2);(3).
19.已知为锐角,.
(1)求的值;
(2)求函数的对称中心和单调区间.
20.已知函数(,)图象的一条对称轴方程为,且相邻的两个零点间的距离为.
(1)求的解析式;
(2)求方程在区间内的所有实数根之和.
21.写出函数的定义域、最小正周期、单调区间、对称中心.
22.设.
(1)若,求函数的零点;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围.
试卷第4页,共4页
试卷第3页,共4页
参考答案:
1.A
【分析】根据正弦函数的周期性可得答案.
【详解】函数的最小正周期为,
故选:A
2.C
【分析】根据正切函数y=tanx图象的对称中心是(,0)求出函数y=tan(3x+)图象的对称中心,即可得到选项.
【详解】解:因为正切函数y=tanx图象的对称中心是(,0),k∈Z;
令3x+=,解得,k∈Z;
所以函数y=tan(3x+)的图象的对称中心为(,0),k∈Z;
当k=3时,C正确,
故选:C.
3.A
【分析】根据三角函数的周期性和奇偶性对选项逐一分析,由此确定正确选项.
【详解】A选项,的最小正周期是,且是奇函数,A正确.
B选项,的最小正周期是,且是奇函数,B错误.
C选项,的最小正周期为,且是奇函数,C错误.
D选项,的最小正周期是,且是偶函数,D错误.
故选:A
4.A
【分析】作换元,根据已知求得的范围,然后根据正切函数的性质得到所求函数值域,进而作出判定.
【详解】设,因为,所以,
因为正切函数在上为单调递增函数,且,
所以.
∴函数的值域为,
故选:A.
5.C
【分析】根据图象求得,,,从而即可求的最小正周期.
【详解】解:根据函数(其中的大致图象,
可得,,
因为,
所以,所以,
结合五点法作图,可得,解得,
所以,
所以函数的最小正周期为,
故选:C.
6.C
【分析】利用正切函数的周期,即可求解.
【详解】因为直线与函数的图像相交,根据正切函数的图像可知,相邻交点间的距离是一个周期,周期.
故选:C
7.C
【分析】由题意首先确定的取值范围,然后结合正切函数的单调性即可确定题中函数的值域.
【详解】∵,且函数在上为增函数,
∴,即.
∴.
故选C.
【点睛】本题主要考查三角复合函数值域的求解,正切函数的单调性,余弦函数的值域等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
8.D
【分析】通过函数的图象,利用KL以及∠KML=90°求出A,以及函数的周期,确定ω,利用函数是偶函数求出φ,即可求解的值.
【详解】解:因为的部分图象如图所示,为等腰直角三角形,,
所以,,
因为,所以ω=π,
函数是偶函数,,所以,
∴函数的解析式为:,
所以.
故选:D.
9.CD
【分析】由正弦型,余弦型函数,正切型函数,计算判断即可.
【详解】对A,;
对B,;
对C,;
对D,,
故选:CD
10.AD
【分析】逐项代入检验即可.
【详解】因为;;
;当时, .
所以、是函数的对称中心.
故选:AD
【点睛】本题考查正切函数的对称性,属于基础题.
11.AB
【解析】根据图象得出该函数的周期,可判断A选项的正误;根据图象可知该函数在取得最大值,可判断B选项的正误;结合图象求出该函数的解析式,可判断C选项的正误;第二天的函数关系与第一天的情况不一定一样,所以,可判断D选项的正误.综合可得出结论.
【详解】对于A选项,由图象可知,该函数的最小正周期为,A选项正确;
对于B选项,该函数在取得最大值,所以,该函数图象的一条对称轴是直线,B选项正确;
对于C选项,由图象可得,解得,,
图象经过点,,.
,,则,,
所以,函数解析式为,C选项错误;
这一天的函数关系式不一定适用于第二天,要具体情况具体分析,所以,D选项错误.
故选:AB
【点睛】解题关键,根据函数关系图,进行数形结合的分析即可,难度属于基础题
12.BCD
【分析】由求得,再由,求得,进而得到,再令,再由,求.
【详解】由图可知,,.
∵,∴.
∴,
由五点作图法可知,
∴,
∴.
令,可知.
∴由图可知.
∴.
由,
有,.
故选:BCD
13.
【分析】根据题意,结合正切函数图像性质,即可求解.
【详解】根据题意,结合正切函数图像性质,可知在上单调递增,
因此,因为,所以,故值域为.
故答案为:.
14.
【分析】根据图像求出表达式,再将代入即可.
【详解】因为由图像可得,,所以,
将代入得,由解得,
所以.
故答案为:.
15.
【分析】由题意可得,再结合可求得答案
【详解】由题意得,且,
即 且,
所以,得,
所以函数的定义域为,
故答案为:
16.②③
【分析】由判断①;由和点在的图象上求解判断②正确;令求解判断③;令求解判断④.
【详解】解:由图可得,所以①错误;
因为,所以.
因为点在的图象上,
所以,即.
因为,所以,所以,所以②正确;
令得,所以的图象的对称中心为,所以③正确;
令,得,
令得,令得,所以,所以④错误.
故答案为:②③.
17.(1)(2)最大值为1,最小值为
【解析】先用降幂公式将化为,再利用三角函数的和差公式化为,
根据图象可得最小正周期,利用求出即可.
(2)由,得出,即可求出,则得到最大最小值.
【详解】解:(1)
∴的最小正周期
∴
(2)∵∴
∴
∴求在区间的最大值为1,最小值为
【点睛】本题考查根据三角函数图象求函数解析式,以及求三角函数在给定区间内的最大最小值.
18.(1);(2);(3).
【解析】作出函数图象,观察图象位于x轴上方, x轴上,x轴下方的部分,写出对应区间,问题得解.
【详解】作正切函数的图象如下:
观察图象可知:
(1)当时,图象位于x轴上方,即,
所以,的解集为;
(2)为函数图象的零点,即,
所以,的解集为;
(3)当时,图象位于x轴下方,即,
所以,的解集为;
【点睛】本题考查正切函数不等式解法,考查了数形结合法,属于基础题.
19.(1);
(2)对称中心为,单调增区间为,无减区间.
【分析】(1)利用诱导公式化简可得,即求;
(2)利用正切函数的性质即得.
(1)
∵,
∴,又为锐角,
∴;
(2)
由题知函数,
由,得,
∴函数的对称中心为;
由,得,
∴函数的单调增区间为,无减区间.
20.(1);(2).
【分析】(1)依题意可得,即可求出,再根据函数的对称轴求出,即可求出函数解析式;
(2)作出与的大致图象,根据函数的对称性计算可得;
【详解】(1)相邻的两个零点间的距离,
的最小正周期,
.
又函数图象的一条对称轴方程为,
,即,
而,.
故.
(2)因为的最小正周期为,所以在内恰有个周期.
令,解得,即函数的对称轴为,
因为,作出与的大致图象如图.
由图可知两个图象在内有个交点,横坐标依次为,,,,
且与关于对称,与关于对称,
所以,,
故所有实数根之和为
21.定义域,周期,在递增,无递减区间,对称中心.
【分析】由,可求得其定义域,利用整体思想结合正切函数的周期性、单调性及对称性可求得其最小正周期、单调区间、对称中心;
【详解】解:由,得:,.
所以,其定义域为;
由得:其最小正周期;
由,得:,.
所以,函数的单调递增区间为,.无递减区间;
由得:,.
所以的对称中心为;
22.(1)的零点是或;(2).
【分析】(1)求出的具体表达式,令即可求出函数的零点.
(2)分,两种情况进行讨论,分别求出函数的取值范围,结合恒成立可得关于实数的不等式,从而可求出实数的取值范围.
【详解】(1)由,令,
则,即或,,
解得或,
∴的零点是或.
(2)由可得,所以,
(1)当时,易得,由恒成立可得,
,即,解得,
(2)当时,可得,由恒成立可得
,即,解得,
综上可得,的取值范围是.
【点睛】本题考查了函数零点的求解,考查了三角函数最值的求解.本题的易错点是第二问中没对进行讨论.
答案第10页,共11页
答案第9页,共11页