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培优03 三角函数的最值与值域问题
题型1 求正弦型三角函数的值域
1 理解正弦函数的图象与性质; 2 求的最值或值域,令,由的范围得到的范围,再由正弦函数的性质求得最后的最值或值域。 【注意】t的取值范围。
1(2025高三·全国·专题练习)已知函数的最小正周期为,则在的最小值为( )
A. B. C.0 D.
2(25-26高一上·全国·单元测试)函数(其中常数,)的最小正周期是,若其图象向右平移个单位长度后,所得图象关于原点中心对称,则原函数在区间上的值域为( )
A. B. C. D.
3(24-25高二下·浙江宁波·期末)若对,不等式恒成立,则( )
A. B.2 C. D.3
4(2025·天津·二模)已知函数,对任意,恒有,且在上单调递增,则下列选项中不正确的是( )
A.
B.为奇函数
C.函数图像向左平移个单位,再将所有点的横坐标缩为原来的得到函数,函数的对称轴方程为,
D.在上的最小值为
5(24-25高一下·江西抚州·期中)已知函数的部分图象如图所示,则不正确的是( )
A.若,则的值域为
B.
C.,都有
D.
题型2 求余弦型三角函数的值域
1 理解余弦函数的图象与性质; 2 求的最值或值域,令,由的范围得到的范围,再由余弦函数的性质求得最后的最值或值域。 【注意】t的取值范围。
1(24-25高一下·河南南阳·阶段练习)函数,的值域为( )
A. B. C. D.
2(24-25高三上·贵州六盘水·阶段练习)函数的值域为( ).
A. B. C. D.
3(2023·湖南·一模)设函数,若函数与的图象关于直线对称,则当时,的最大值为( )
A. B. C. D.0
4(25-26高一上·全国·单元测试)设函数,已知,,且的最小值为.将函数的图象向右平移个单位长度,纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),得到的图象,则在区间上的最大值为 .
题型3 求正切型三角函数的值域
1 理解正切函数的图象与性质; 2 求的最值或值域,令,由的范围得到的范围,再由正切函数的性质求得最后的最值或值域。 【注意】t的取值范围。
1(24-25高一上·云南昆明·期末)已知函数,则下列结论中正确的有( )
A.的最小正周期为
B.的值域为
C.点是图象的一个对称中心
D.不等式的解集为
2(2023·陕西咸阳·模拟预测)把函数的图象向右平移个单位长度可以得到的图象,若为偶函数,则在上的取值范围为( )
A. B. C. D.
3(多选)(25-26高一上·全国·单元测试)已知函数,则( )
A.函数的最小正周期为
B.函数的定义域为
C.函数在上的最大值是
D.函数的单调递增区间为
4(25-26高一下·河南南阳·期末)若不等式在恒成立,则的取值范围是 .
题型 4利用辅助角公式求值域
1 辅助角公式 ,其中. 熟记两个特殊角的化简过程 型,配: 型,配:, 2 遇到类似型函数,通过三角恒等变换的方法把函数形式变成,再利用三角函数的性质求解最值或值域。 【注意】函数转化过程中自变量的范围变化。
1(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知函数为奇函数,则在上的最大值为( )
A. B. C. D.
2(24-25高一下·广西钦州·期末)函数的最大值为( )
A. B.2 C. D.3
3(2025高三·全国·专题练习)已知函数,其中,且.记的最大值与最小值之和为,则的值域为( )
A. B. C. D.
4(24-25高一下·江西南昌·阶段练习)已知函数,则其最大值与最小值之差为( )
A. B. C. D.
5(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)函数中,,最小正周期为,.
(1)求;
(2)求函数在上的值域;
(3)求不等式组的解集.
题型 5 与二次函数复合函数的值域
遇到求类似或型函数的最值,可利用,把函数中三角函数名变成一样的,把问题转化为二次函数的最值问题 【注意】函数转化过程中自变量的范围变化。
1(24-25高二下·浙江·阶段练习)函数的值域是( )
A. B. C. D.
2(24-25高二下·浙江温州·期中)已知,则的最小值为( )
A.0 B. C.1 D.
3(22-23高一下·广东佛山·阶段练习)函数的最小值为( )
A.-4 B.2 C. D.-2
4(2025高三·全国·专题练习)已知函数,若关于的方程在区间上有解,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
5(23-24高一上·江苏·阶段练习)已知,则函数的最大值为( )
A. B.
C. D.
6(2022·四川·模拟预测)已知函数,给出下列结论:
①的最小正周期为: ②是奇函数:
③的值域为; ④在上单调递增.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.③④ C.①③④ D.②③④
题型 6 的值域
1 ; 2 遇到求的最值,可令(或),利用表示,从而把函数转化为二次函数的最值问题。 【注意】不要忽略t的取值范围。
1(23-24高一上·湖南衡阳·期末)函数的最大值为( )
A. B. C. D.
2(23-24高一上·湖北武汉·期末)已知,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
3(25-26高三上·河南·阶段练习)若对任意恒成立,则的最大值为( )
A.2 B.3 C. D.
4(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知函数.
(1)若,且,求的值;
(2)设函数,若,求的最大值.
5(25-26高三上·河南·阶段练习)如图,在矩形中,点为的中点,分别为线段上的点,且.
(1)若的周长为,求的解析式及的取值范围;
(2)求的最值.
题型 7 求分式型三角函数的值域
1 遇到求分式型三角函数的最值,可利用分离参数法把函数形式转化为的最值问题; 2遇到求分式型三角函数的最值,可利用换元法。
1(24-25高三下·广东梅州·阶段练习)函数在的值域为( )
A. B. C. D.
2(2025高三·全国·专题练习)当时,函数的最小值是
A. B. C. D.4
3(2025高三·全国·专题练习)设,则的最大值为( )
A. B. C. D.
4(2025高三·全国·专题练习)函数的值域是( )
A. B. C. D.
5(25-26高三下·海南海口·期中)已知函数,将的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则函数在区间上的最小值为( )
A. B. C.3 D.4
6(23-24高一下·江苏南通·期中)已知,恒成立,则实数的最大值为( )
A.1 B. C.2 D.4
7(2025·河北邯郸·二模)当时,函数的最大值为 .
题型 8 根据三角函数的值域求参数
若已知含参的三角函数最值或值域,先把函数进行变形成常见的模式(,或等),再求参的最值(有时候要分类讨论),从而得到含参的等式求出参数。
1(24-25高一下·河南鹤壁·开学考试)函数在区间上的最小值为,则a的取值为( )
A. B. C. D.
2(2023高三上·江苏徐州·学业考试)已知函数的最大值为4,则正实数的值为( )
A. B.2 C.或2 D.2或
3(23-24高三上·湖南长沙·开学考试)若函数在区间内没有最值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4(24-25高一下·四川成都·阶段练习)设函数,若函数的图象关于点对称,且在区间上的值域为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5(24-25高一下·北京顺义·期末)已知函数(),且函数图象的一个对称中心为.
(1)求的值;
(2)求的单调递增区间;
(3)若在区间上的值域是,求m的取值范围.
6(23-24高一下·江西宜春·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)若,求的值.
(3)若对于任意均有恒成立,求的取值范围.
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培优03 三角函数的最值与值域问题
题型1 求正弦型三角函数的值域
1 理解正弦函数的图象与性质; 2 求的最值或值域,令,由的范围得到的范围,再由正弦函数的性质求得最后的最值或值域。 【注意】t的取值范围。
1(2025高三·全国·专题练习)已知函数的最小正周期为,则在的最小值为( )
A. B. C.0 D.
【答案】A
【分析】根据最小正周期可以求出参数,再结合函数的单调性求出最值.
【详解】化简原函数得,即
由函数的最小正周期为,可得,所以.
因为,所以时,则,
由,得,,
所以,故选A.
2(25-26高一上·全国·单元测试)函数(其中常数,)的最小正周期是,若其图象向右平移个单位长度后,所得图象关于原点中心对称,则原函数在区间上的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据已知条件求出,进而得出函数的解析式,再利用函数性质求解即可.
【详解】因为函数的最小正周期是以及,
所以由,则,
设图象向右平移个单位长度后,得到函数的图象,
则,
由图象关于原点中心对称可知,,
又,所以,
所以,
当时,,
所以
所以原函数在区间上的值域为,
故选:D.
3(24-25高二下·浙江宁波·期末)若对,不等式恒成立,则( )
A. B.2 C. D.3
【答案】B
【分析】根据正弦型函数的值域可得当时,,当时,,设,由的单调性及对称性可知,继而即可求解.
【详解】,所以,,
所以当,
即时,,
当,即时,,
所以当时,,
当时,,
设,
则在上单调递减,在上单调递增,
且的图象关于直线对称,
所以,
所以,即,
又,故.
所以.
故选:.
4(2025·天津·二模)已知函数,对任意,恒有,且在上单调递增,则下列选项中不正确的是( )
A.
B.为奇函数
C.函数图像向左平移个单位,再将所有点的横坐标缩为原来的得到函数,函数的对称轴方程为,
D.在上的最小值为
【答案】D
【分析】由题意先求,再逐项验证即可.
【详解】因为对任意,恒有,所以为的一条对称轴,
所以,
又在上单调递增,所以,
所以当时,,故A正确;所以,
由为奇函数,故B正确;
由函数图像向左平移个单位,再将所有点的横坐标缩为原来的得到函数,
令,解得,,故C正确;
由,所以,当,即时,故D错误;
故选:D.
5(24-25高一下·江西抚州·期中)已知函数的部分图象如图所示,则不正确的是( )
A.若,则的值域为
B.
C.,都有
D.
【答案】A
【分析】先由图象确定的值,再根据周期求出,然后结合特殊点求出,得到函数表达式后逐一分析选项.
【详解】由函数图象可知,函数的最小值为,因为,所以.
观察图象可知,(为函数的周期),那么.
根据正弦函数的周期公式,可得.
此时函数为,已知函数图象过点,将其代入函数可得,即.
因为,所以,解得,故选项D正确.
综上,函数.
分析选项A,当时,,则.
令,函数,.
当,即,时,;
当,即,时,.
所以的值域为,选项A错误.
分析选项B,将代入可得:,选项B正确.
分析选项C,因为,所以,.
对于,,选项C正确.
故选:A.
题型2 求余弦型三角函数的值域
1 理解余弦函数的图象与性质; 2 求的最值或值域,令,由的范围得到的范围,再由余弦函数的性质求得最后的最值或值域。 【注意】t的取值范围。
1(24-25高一下·河南南阳·阶段练习)函数,的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据的范围直接去求的范围即可.
【详解】,,,
,,
,即,
函数,的值域为.
故选:D.
2(24-25高三上·贵州六盘水·阶段练习)函数的值域为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用弦函数的性质分类去绝对值符号,进而可求值域.
【详解】,
所以函数的值域为.
故选:B.
3(2023·湖南·一模)设函数,若函数与的图象关于直线对称,则当时,的最大值为( )
A. B. C. D.0
【答案】B
【分析】根据对称可得,进而根据整体方法求解最值即可.
【详解】在的图象上任取一点,它关于的对称点为.
故点在的图象上,从而.
当时,,由在上单调递减可知:
在区间上的最大值为,
故选:B.
4(25-26高一上·全国·单元测试)设函数,已知,,且的最小值为.将函数的图象向右平移个单位长度,纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),得到的图象,则在区间上的最大值为 .
【答案】1
【分析】根据已知条件得出,从而得出,平移变化得到,分析在上的单调性,得到最大值点在区间左端,从而求解.
【详解】已知函数,最小值,最大值,
且的最小值为.
函数取最大值和最小值时,相位差为的奇数倍,
故最小相位差为,对应最小距离:
.
验证:时,取最大值时,如;
取最小值时,如.
距离为,符合条件.
所以
的图象向右平移,得.
纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),得到的图象,
得.
当时,计算角的范围:,
在上,在上递减,在上单调递增,
,故.
故答案为:1.
题型3 求正切型三角函数的值域
1 理解正切函数的图象与性质; 2 求的最值或值域,令,由的范围得到的范围,再由正切函数的性质求得最后的最值或值域。 【注意】t的取值范围。
1(24-25高一上·云南昆明·期末)已知函数,则下列结论中正确的有( )
A.的最小正周期为
B.的值域为
C.点是图象的一个对称中心
D.不等式的解集为
【答案】D
【分析】把函数用分段函数表示,再作出的图象,观察图象即可判断选项A,B,C,解不等式即可判断选项D而作答.
【详解】,
作出的图象,如图,观察图象,
对于A, 的最小正周期为,故A错误;
对于B,的值域为,B错误;
对于C,的图象没有对称中心,C错误;
对于D,不等式,
即时,得,
解得,
所以的解集为,故D正确.
故选:D.
2(2023·陕西咸阳·模拟预测)把函数的图象向右平移个单位长度可以得到的图象,若为偶函数,则在上的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角函数图象变换以及三角函数的奇偶性求得,根据三角恒等变换以及三角函数值域的知识求得正确答案.
【详解】函数的图象向右平移个单位长度得到,
由于是偶函数,所以,
由于,所以,
所以,
由于,所以,所以.
故选:A
【点睛】求解三角函数图象变换有关的题目,关键点有两个,一个是“左加右减”的理解,另一个是的影响.求解三角函数值域有关的题目,需要先按照三角恒等变换的公式进行化简,然后再根据角的范围求得相应的值域.
3(多选)(25-26高一上·全国·单元测试)已知函数,则( )
A.函数的最小正周期为
B.函数的定义域为
C.函数在上的最大值是
D.函数的单调递增区间为
【答案】ABD
【分析】由三角函数的周期公式可判断A;由正切函数的定义域可判断B;由正切函数的性质可判断C;通过求正切函数的单调区间可判断D.
【详解】对于A,由周期公式得到函数的最小正周期为,故A正确;
对于B,由,得,所以函数的定义域为,故B正确;
对于C,由得,,故此时函数单调递增,
故最大值为,故C错误;
对于D,由,得,
所以函数的单调递增区间为.故D正确.
故选:ABD.
4(25-26高一下·河南南阳·期末)若不等式在恒成立,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】先判断的符号,再去绝对值化简得:,故问题转化为在上恒成立问题,再根据函数性质求解即可得答案.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 不等式在恒成立
∴ ,
∴.
故的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】本题考查三角函数的性质,三角函数的符号等,考查运算呢管理,是中档题.
题型 4利用辅助角公式求值域
1 辅助角公式 ,其中. 熟记两个特殊角的化简过程 型,配: 型,配:, 2 遇到类似型函数,通过三角恒等变换的方法把函数形式变成,再利用三角函数的性质求解最值或值域。 【注意】函数转化过程中自变量的范围变化。
1(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知函数为奇函数,则在上的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先化简函数的解析式,然后根据是奇函数求出的值,然后根据正弦函数的性质和的范围确定的最大值.
【详解】因为,
所以.
因为为奇函数,所以.
所以.
当时,,
所以,
所以的最大值为.
故选:D.
2(24-25高一下·广西钦州·期末)函数的最大值为( )
A. B.2 C. D.3
【答案】C
【分析】由题可将化为,其中,然后可得答案.
【详解】
,其中,
则当时,取最大值.
故选:C
3(2025高三·全国·专题练习)已知函数,其中,且.记的最大值与最小值之和为,则的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用放缩可知最小值,利用辅助角公式可知最大值,然后计算即可.
【详解】因为,,所以
,当且仅当时,取最小值.
又,
其中,,.
所以当且仅当时,取最大值.
所以.
故选:C.
4(24-25高一下·江西南昌·阶段练习)已知函数,则其最大值与最小值之差为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】化简函数的解析式,利用正弦函数、余弦函数的基本性质可求出的最大值和最小值,即可得解.
【详解】因为,
当时,即当时,
,即,
此时,;
当时,即当时,
,则,
此时,,
所以,函数的值域为,即,,
因此,函数最大值与最小值之差为.
故选:C.
5(24-25高一下·辽宁沈阳·期中)函数中,,最小正周期为,.
(1)求;
(2)求函数在上的值域;
(3)求不等式组的解集.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)先由周期求出,再结合可得;
(2)通过的范围求出的范围,进而求出的值域;
(3)根据正切函数的图象解不等式即可.
【详解】(1)∵最小正周期为,∴,又∵,∴,
又∵,∴.
(2)∵,∴当时,,
∴函数在上的值域为.
(3)∵,∴,
∴,其中,∴,
即不等式的解集为.
题型 5 与二次函数复合函数的值域
遇到求类似或型函数的最值,可利用,把函数中三角函数名变成一样的,把问题转化为二次函数的最值问题 【注意】函数转化过程中自变量的范围变化。
1(24-25高二下·浙江·阶段练习)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由余弦二倍角公式整理函数,利用换元法,根据二次函数的性质,可得答案.
【详解】由,令,则,
由,则函数的值域为.
故选:C.
2(24-25高二下·浙江温州·期中)已知,则的最小值为( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】A
【分析】由正弦二倍角公式,即换元得到,即可求解.
【详解】
,
令,
可得: ,易知对称轴为,
所以当时,取到最小值0,
故选:A
3(22-23高一下·广东佛山·阶段练习)函数的最小值为( )
A.-4 B.2 C. D.-2
【答案】A
【分析】根据诱导公式以及余弦的二倍角的公式化简得,由二次函数的性质即可求解最值.
【详解】由得,
令 则, ,对称轴为,
故当时,取最小值,
故选:A
4(2025高三·全国·专题练习)已知函数,若关于的方程在区间上有解,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分离参数得,结合的取值范围,求式子的值域即可.
【详解】令,
得.
因为,所以.
所以,
当时,取得最小值为;
当时,取得最大值为:.
所以.
故选:C
5(23-24高一上·江苏·阶段练习)已知,则函数的最大值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】化简的解析式,利用换元法,结合二次函数的性质求得最大值.
【详解】
,
设,
则的开口向下,对称轴,
所以函数在上单调递增,
所以,
也即的最大值为.
故选:A
6(2022·四川·模拟预测)已知函数,给出下列结论:
①的最小正周期为: ②是奇函数:
③的值域为; ④在上单调递增.
其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.③④ C.①③④ D.②③④
【答案】C
【分析】①,画出函数图象可以判断最小正周期;②,利用定义判断奇偶性;③,配方后求出最值,求出值域;④代入检验判断单调性.
【详解】,画出函数图象如下:
显然的最小正周期为,①正确;
,故,且,
所以是非奇非偶函数,②错误;
,
因为,所以在取得最大值,,
当时,取得最小值,,所以的值域为,③正确;
当时,,由复合函数单调性知单调递增,④正确.
故选:C
【点睛】关键点点睛:本题解题关键是作出函数的大致图象,数形结合分析,考查了学生转化与化归的能力.
题型 6 的值域
1 ; 2 遇到求的最值,可令(或),利用表示,从而把函数转化为二次函数的最值问题。 【注意】不要忽略t的取值范围。
1(23-24高一上·湖南衡阳·期末)函数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由三角函数的基本关系可借助换元法将原函数化为,借助辅助角公式可得的范围,结合二次函数性质即可得其最大值.
【详解】令,则,
由,
故,
即,
由,故的最大值为.
故选:B.
2(23-24高一上·湖北武汉·期末)已知,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令,可得出,求出二次函数在上的值域即可得解.
【详解】因为,则,则,
令,
所以,,则,
则,
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,,
当时,;当时,,则.
因此,当时,则函数的值域为.
故选:D.
3(25-26高三上·河南·阶段练习)若对任意恒成立,则的最大值为( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】D
【分析】先分离参数,将恒成立问题转化为最值问题,再换元求出最值,即可得到答案.
【详解】和在均大于0,∴在上大于0,得.令,则.令,则,且,于是,且在上为减函数,所以,所以.
故选D.
4(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知函数.
(1)若,且,求的值;
(2)设函数,若,求的最大值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)应用诱导公式化简函数式,根据已知有,且,利用与关系求值;
(2)法一:根据,应用基本不等式求函数的最大值;法二:令,利用三角恒等变换及三角函数性质得且,进而求其最大值.
【详解】(1)由题知,
因为,所以,且,
所以.
(2)法一:因为,所以且.
由题设,
当且仅当时取等,故的最大值为.
法二:令,
首先,所以,
其次,当且仅当时取等,
所以,
所以,
当时,,即的最大值为.
5(25-26高三上·河南·阶段练习)如图,在矩形中,点为的中点,分别为线段上的点,且.
(1)若的周长为,求的解析式及的取值范围;
(2)求的最值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据给定条件解直角三角形可得EF,EG,再借助勾股定理求出FG即可得,由点F与G的位置探求的最大、最小值得解;
(2)利用(1)的结论,令结合同角公式变形成关于t的分式函数,再借助单调性求解即得.
【详解】(1)在中,则,又,即有,
同理有,
显然为锐角,
因此,,
因为分别为线段上的点,当与点重合时,最大,此时,而为锐角,则,
当点与重合时,最大,此时最小,同理可得最大值为,则,于是得的取值范围为,
所以;
(2)由(1)知,令,则,
因,则, ,
于是得,又,
则,因在上单调递减,当,即时,,
当,即或时,,
所以.
【点睛】思路点睛:同角三角函数的基本关系中,使用平方关系时注意方程思想的应用,对于sinα+cosα,sinα-cosα,sinαcosα这三个式子,利用(sinα±cosα)2=1±2sinαcosα可以知一求二.
题型 7 求分式型三角函数的值域
1 遇到求分式型三角函数的最值,可利用分离参数法把函数形式转化为的最值问题; 2遇到求分式型三角函数的最值,可利用换元法。
1(24-25高三下·广东梅州·阶段练习)函数在的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先换元令,再令,得到关于的二次函数表达式,然后结合二次函数的性质求解.
【详解】令,则,
则,
令,,则,
所以,,
由二次函数的性质可得当,取得最大值,
又,所以.
故选:B.
2(2025高三·全国·专题练习)当时,函数的最小值是
A. B. C. D.4
【答案】D
【分析】分子与分母同除以,得利用二次函数求最值即可解答
【详解】分子与分母同除以,得,
时,的最大值为
综上,的最小值为4
故选D
【点睛】本题考查同角三角函数基本关系,考查二次函数求最值,注意公式的合理运用,是基础题
3(2025高三·全国·专题练习)设,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令,原函数转化为求的值域,利用反比例函数的性质即可求解.
【详解】令,则,
.
故选:D
4(2025高三·全国·专题练习)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将原式进行化简,然后根据正弦函数的范围列出不等式,然后求得一元二次不等式的解集即可.
【详解】原式可化为.
由辅助角公式,得,
∴,整理得,
解得.
故选:B.
5(25-26高三下·海南海口·期中)已知函数,将的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则函数在区间上的最小值为( )
A. B. C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据给定条件,求出函数,进而求出函数并化简,再利用换元法借助函数单调性求解作答.
【详解】依题意,,则
,
当时,,令,则,
而函数在是都是增函数,则函数在上单调递增,
函数在上单调递减,则当时,,
所以所求最小值为.
故选:B
【点睛】思路点睛:涉及求含正(余)的函数的最值问题,可以换元或整体思想转化为单变量函数在区间[-1,1]或其子区间上的最值求解.
6(23-24高一下·江苏南通·期中)已知,恒成立,则实数的最大值为( )
A.1 B. C.2 D.4
【答案】C
【分析】利用正切函数的性质求出的范围,再利用和角的正切及二倍角的正切公式化简并分离参数,借助对勾函数性质求出范围即得.
【详解】当时,,则,
于是,而,令,
函数在上单调递减,因此,即
依题意,,所以实数的最大值为2.
故选:C
【点睛】结论点睛:函数的定义区间为,
①若,总有成立,则;②若,总有成立,则;
③若,使得成立,则;④若,使得成立,则.
7(2025·河北邯郸·二模)当时,函数的最大值为 .
【答案】-4
【分析】化简函数得,再换元,利用二次函数和复合函数求函数的最值.
【详解】由题意得
所以,
当时,,
设
所以,
所以当时,函数取最大值.
所以的最大值为-4.
故答案为:
【点睛】关键点睛:解答本题的关键是对已知函数的化简,由于已知函数分子分母都是“二次式”,所以可以同时除以,得到单变量函数.
题型 8 根据三角函数的值域求参数
若已知含参的三角函数最值或值域,先把函数进行变形成常见的模式(,或等),再求参的最值(有时候要分类讨论),从而得到含参的等式求出参数。
1(24-25高一下·河南鹤壁·开学考试)函数在区间上的最小值为,则a的取值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过换元将关于的函数转化为关于的二次函数,利用二次函数单调性求解的范围,再根据以及余弦函数图象的对称性求出的范围.
【详解】令,因为的值域是,所以,此时函数可转化为.
对于二次函数,对称轴为.
所以在区间上为增函数.
令,移项可得.解得,.
因为,所以取.
又因为在上递增,要使,则的范围是,即.
已知,根据函数图像的对称性可知,在一个周期内,满足的的范围是.结合区间性质知道,a的取值为.
故选:C.
2(2023高三上·江苏徐州·学业考试)已知函数的最大值为4,则正实数的值为( )
A. B.2 C.或2 D.2或
【答案】B
【分析】利用三角恒等变换的知识化简,根据二次函数的性质求得正数的值.
【详解】
.
令,则,,
开口向下,对称轴为,
当时,则,无解.
当时,则.
综上所述,的值为.
故选:B
3(23-24高三上·湖南长沙·开学考试)若函数在区间内没有最值,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用辅助角公式化简函数,由函数在上单调列式求解作答.
【详解】依题意,,函数的单调区间为,
由,而,得,
因此函数在区间上单调,
因为函数在区间内没有最值,则函数在区间内单调,
于是,则,解得,
由,且,解得,又,从而或,
当时,得,又,即有,当时,得,
所以的取值范围是.
故选:B
4(24-25高一下·四川成都·阶段练习)设函数,若函数的图象关于点对称,且在区间上的值域为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据已知及函数的对称中心得、,即可得解析式,再由余弦函数的区间值域,结合其图象得,即可得解.
【详解】由函数的图象关于点对称,则且,
所以,,则,即,
当,则,此时,
所以,结合余弦函数的图象知,可得.
故选:B
5(24-25高一下·北京顺义·期末)已知函数(),且函数图象的一个对称中心为.
(1)求的值;
(2)求的单调递增区间;
(3)若在区间上的值域是,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用二倍角公式以及辅助角公式化简,再根据即可求出;
(2)令即可求出;
(3)先求出,再结合函数图象可得.
【详解】(1)
,
因函数图象的一个对称中心为,则,
则,即,
因,则当时,.
(2)由(1)可知,,
令,得,
故的单调递增区间为;
(3),则,
因,结合函数图象可知,
欲使在区间上的值域是,
则,即,
故的取值范围为.
6(23-24高一下·江西宜春·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)若,求的值.
(3)若对于任意均有恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)化简,然后利用周期的公式计算;
(2)根据得到,然后利用同角三角函数基本关系和和差公式计算;
(3)将对于任意均有恒成立转化为于任意均有恒成立,然后利用函数单调性求最值即可得到的取值范围.
【详解】(1)解:由
可得函数的最小正周期.
(2)因为,,
所以.
因为,所以,
所以,
所以
.
(3)由(1)知,函数,
可得asinasin,
因为对于任意均有恒成立,
即对于任意均有恒成立,
即对于任意均有恒成立,
又因为,
因为,可得,
又因为单调递增且大于0,可得在上单调递减,
所以,
所以,
所以的取值范围为.
1