高中数学人教A版必修第一册 5.4.2 正弦函数、余弦函数的单调性与最值 习题训练(含解析)

文档属性

名称 高中数学人教A版必修第一册 5.4.2 正弦函数、余弦函数的单调性与最值 习题训练(含解析)
格式 zip
文件大小 75.5KB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-10-14 11:03:23

文档简介

第五章 5.4 5.4.2 第2课时
A级——基础过关练
1.函数y=sin ,x∈R在(  )
A.上单调递增 B.[0,π]上单调递减
C.[-π,0]上单调递减 D.[-π,π]上单调递减
【答案】B
【解析】因为y=sin =cos x,所以函数在区间[-π,0]上单调递增,在[0,π]上单调递减.
2.(多选)对于函数f(x)=sin 2x,下列选项正确的是(  )
A.f(x)在上单调递减 B.f(x)的图象关于原点对称
C.f(x)的最小正周期为2π D.f(x)的最大值为2
【答案】AB
【解析】因为函数y=sin x在上单调递减,所以f(x)=sin 2x在上单调递减,故A正确;因为f(-x)=sin 2(-x)=sin (-2x)=-sin 2x=-f(x),所以f(x)为奇函数,图象关于原点对称,故B正确;f(x)的最小正周期为π,故C错误;f(x)的最大值为1,故D错误.
3.使y=sin x和y=cos x均单调递减的一个区间是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由y=sin x,x∈[0,2π]与y=cos x,x∈[0,2π]的图象知,y=sin x和y=cos x均单调递减的一个区间是.
4.sin 1,sin 2,sin 3的大小关系是(  )
A.sin 1<sin 2<sin 3 B.sin 2<sin 3<sin 1
C.sin 3<sin 1<sin 2 D.sin 3<sin 2<sin 1
【答案】C
【解析】因为1<<2<3<π,sin (π-2)=sin 2,sin (π-3)=sin 3,y=sin x在上是增函数,且0<π-3<1<π-2<,所以sin (π-3)<sin 1<sin (π-2),即sin 3<sin 1<sin 2.
5.(2024年永州二模)已知函数f(x)=sin (3x+φ)(0<φ<2π)在区间上单调递增,则φ=(  )
A. B.
C. D.π
【答案】D
【解析】根据题意,函数f(x)=sin (3x+φ),其周期T=,在一个周期内,f(x)的增区间和减区间的长度都是.又由f(x)在区间上单调递增,而-=,必有3×+φ=2kπ-且3×+φ=2kπ+,k∈Z,变形可得φ=2kπ-π,k∈Z.又由0<φ<2π,必有k=1,此时φ=π.故选D.
6.(2024年辽源西安区期末)已知函数f(x)=sin 在区间[-a,a]上单调递增,则实数a的最大值是(  )
A. B.
C. D.π
【答案】A
【解析】令-+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,解得-+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z.所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.又f(x)在区间[-a,a]上单调递增,∴[-a,a] ,k∈Z.由a>0,-a<0,得k=0,∴解得0<a≤,则实数a的最大值是.故选A.
7.y=的最小值是________.
【答案】-1
【解析】y==1-,当cos x=-1时,y=取得最小值-1.
8.函数y=|sin x|+sin x的值域为__________.
【答案】[0,2]
【解析】∵y=|sin x|+sin x=又∵-1≤sin x≤1,∴y∈[0,2],即函数的值域为[0,2].
9.函数f(x)=sin ,x∈[0,π]的单调递增区间为__________,单调递减区间为__________.
【答案】 
【解析】由题意可知f(x)=-·sin ,令-+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,则当-+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z时,f(x)单调递减.又因为0≤x≤π,所以f(x)的单调递减区间为.同理,f(x)的单调递增区间为.
10.比较下列各组值的大小.
(1)sin 与sin ;
(2)sin 与cos 5.
解:(1)sin =sin ,sin =sin ,
∵0<<<,且y=sin x在上单调递增,
∴sin <sin ,即sin <sin .
(2)sin =cos ,cos 5=cos (2π-5),
而-和2π-5均为锐角,且2π-5<-,
又∵y=cos x在上单调递减,
∴cos <cos (2π-5),即sin <cos 5.
B级——综合运用练
11.已知函数y=sin x的定义域为[a,b],值域为,则b-a的最大值与最小值之和为(  )
A.4π  B.
C.2π  D.
【答案】C
【解析】由题意知,当该正弦函数的定义域为(k∈Z)时,b-a取得最小值;当该正弦函数的定义域为(k∈Z)时,b-a取得最大值.所以b-a的最大值与最小值之和为+=2π.故选C.
12.若函数y=a-b cos x(b>0)的最大值为,最小值为-,则a=__________,函数y=-4a cos bx的最大值为__________.
【答案】 2
【解析】∵y=a-b cos x(b>0),∴ymax=a+b=,ymin=a-b=-.由解得∴y=-4a cos bx=-2cos x,∴函数y=-4a cos bx的最大值为2.
13.(2024年安顺期末)已知函数f(x)=sin (ω>0)的最小正周期为.
(1)求函数f(x)的单调递减区间;
(2)若a>0,且函数g(x)=af(x)+b在区间上的值域为[0,3],求实数a,b的值.
解:(1)因为f(x)的最小正周期为,ω>0,
故=,解得ω=4,故f(x)=sin .
令+2kπ≤4x+≤+2kπ,k∈Z,解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z.
故函数f(x)的单调递减区间为,k∈Z.
(2)根据x∈可得4x+∈,
故f(x)∈.
又a>0,故g(x)∈.
由题意解得a=2,b=1.
C级——创新拓展练
14.已知函数f(x)=sin (ω>0)在区间上单调递增,则ω的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】(方法一)由题意得

又ω>0,所以所以k=0,则0<ω≤.
(方法二)取ω=1,则f(x)=sin .令+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,得+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z.当k=0时,f(x)在上单调递减,与f(x)在上单调递增矛盾,故ω≠1,结合四个选项可知选B.第五章 5.4 5.4.2 第2课时
A级——基础过关练
1.函数y=sin ,x∈R在(  )
A.上单调递增 B.[0,π]上单调递减
C.[-π,0]上单调递减 D.[-π,π]上单调递减
2.(多选)对于函数f(x)=sin 2x,下列选项正确的是(  )
A.f(x)在上单调递减 B.f(x)的图象关于原点对称
C.f(x)的最小正周期为2π D.f(x)的最大值为2
3.使y=sin x和y=cos x均单调递减的一个区间是(  )
A. B.
C. D.
4.sin 1,sin 2,sin 3的大小关系是(  )
A.sin 1<sin 2<sin 3 B.sin 2<sin 3<sin 1
C.sin 3<sin 1<sin 2 D.sin 3<sin 2<sin 1
5.(2024年永州二模)已知函数f(x)=sin (3x+φ)(0<φ<2π)在区间上单调递增,则φ=(  )
A. B.
C. D.π
6.(2024年辽源西安区期末)已知函数f(x)=sin 在区间[-a,a]上单调递增,则实数a的最大值是(  )
A. B.
C. D.π
7.y=的最小值是________.
8.函数y=|sin x|+sin x的值域为__________.
9.函数f(x)=sin ,x∈[0,π]的单调递增区间为__________,单调递减区间为__________.
10.比较下列各组值的大小.
(1)sin 与sin ;
(2)sin 与cos 5.
11.已知函数y=sin x的定义域为[a,b],值域为,则b-a的最大值与最小值之和为(  )
A.4π  B.
C.2π  D.
12.若函数y=a-b cos x(b>0)的最大值为,最小值为-,则a=__________,函数y=-4a cos bx的最大值为__________.
13.(2024年安顺期末)已知函数f(x)=sin (ω>0)的最小正周期为.
(1)求函数f(x)的单调递减区间;
(2)若a>0,且函数g(x)=af(x)+b在区间上的值域为[0,3],求实数a,b的值.
14.已知函数f(x)=sin (ω>0)在区间上单调递增,则ω的取值范围为(  )
A. B.
C. D.