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文档简介
2026届秋季高一数学培优讲义2026届秋高一数学培优讲义解析2/2TOC\o"1-1"\h\u第10讲指对函数及应用 /166第10讲指对函数及应用【题1】函数的零点为(
)A.10 B.9 C.(10,0) D.(9,0)【答案】A【详解】令,即,所以,因此x=10,所以函数的零点为10,故选:A.【题2】若是函数的一个零点,则的另一个零点为(
)A.1 B.2 C.(1,0) D.(2,0)【答案】A【详解】因为是函数的一个零点,所以,解得.设另一个零点为,则,解得,所以的另一个零点为1.故选:A.【题3】函数的一个零点为1,则其另一个零点为______.【答案】【详解】解法一:因为函数的一个零点为1,将代入得,解得.所以.令,解得,,所以函数的另一个零点为.解法二:由函数的一个零点为1,可得方程的一个根为1,根据根与系数的关系可得,所以另一个根为.故函数的另一个零点为.故答案为:.【题4】函数的零点个数为________.【答案】1【详解】令,可得方程.在同一平面直角坐标系内作出函数与的图象,如图,由图可知,函数与的图象只有一个交点,故方程只有一个解,故函数只有一个零点.故答案为:1.【题5】函数的零点共有(
)A.个 B.个 C.个 D.个【答案】C【详解】当时无解;当时,有解综上,函数有个零点.故选:C.【题6】设在区间上是连续变化的单调函数,且,则方程在内()A.至少有一实根 B.至多有一实根C.没有实根 D.必有唯一实根【答案】D【详解】解:因为在区间上连续的单调函数,且,所以函数的图象在内与轴只有一个交点,即方程在内只有一个实根.故选:D【题7】函数的零点个数为(
)A.个 B.个 C.个 D.个【答案】D【详解】函数的定义域为,且,故函数为偶函数,当时,,考虑函数在内的零点个数,令,可得,作出函数、在上的图象如下图所示,由图可知,函数、在上的交点个数为,故函数在上的零点个数为,因此,函数的零点个数为.故选:D.【题8】方程的根所在的区间是(
)A. B. C. D.【答案】B【详解】令,显然单调递增,又因为,,由零点存在性定理可知:的零点所在区间为,所以的根所在区间为.故选:B【题9】方程的根位于区间(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】令函数,易得函数单调递减,原方程的根即的零点,,,,,∵,可得根位于区间(1,2).故选:C.【题10】函数的零点所在的区间是(
)A. B. C. D.【答案】B【详解】因为为上的单调递增函数,所以为上的单调递增函数,因为,,,由零点存在定理,上必有唯一零点.故选:B.【题11】若函数有且仅有两个零点,则实数的一个取值为______.【答案】(答案不唯一)【详解】令,当时,由得,即为函数的一个零点,故当时,有一解,得故答案为:(答案不唯一)【题12】已知函数,若关于的方程有两个不相同的解,则的取值范围是_____.【答案】画出和的函数图象,要使有两个不相同的解,则与有2个不同的交点,由图可得.故答案为:.【题13】已知函数若关于的方程有三个不同的实数根,则实数的取值范围是________.【答案】【详解】作出函数的图像和直线,如图所示:由图可知,当时,函数的图像和直线有三个交点,所以.故答案为:或.【题14】已知函数,若函数恰有两个不同的零点,则的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】D【详解】由题意,函数,当时,函数为单调递增函数,其中,当时,函数为单调递增函数,且,又由函数恰有两个不同的零点,即为有两个不等的实数根,即与的图象有两个不同的交点,如图所示,当恰好过点时,两函数的图象有两个不同的交点,结合图象,要使得函数恰有两个不同的零点,则满足,即实数的取值范围是.故选:D.【题15】设函数若函数有六个不同的零点,则实数a的取值范围为________.【答案】.【详解】函数的零点即为方程的解,也即的解,令,则原方程的解变为方程组的解,作出函数和直线的图象如图所示.由图可知,当时,有两个不同的x与之对应;当时,有一个x与之对应,当时,没有x与之对应.由方程组有六个不同的x解知,需要方程②有三个不同的t,且都大于,作出函数和直线的图象如图所示,由图可知当时满足要求,综上,实数a的取值范围为.故答案为:【题16】已知函数,且函数恰有三个不同的零点,则实数的取值范围是______.【答案】【详解】由得,即函数的零点是直线与函数图象交点横坐标,当时,是增函数,函数的值域为,当时,是减函数,当时,,,当时,是增函数,当时,,在坐标平面内作出函数的图象,如图,观察图象知,当时,直线与函数图象有3个交点,即函数有3个零点,所以实数的取值范围是:.故答案为:.【题17】已知函数的零点位于区间内,则整数(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【详解】因为函数与在上均为增函数,所以函数在上为增函数,因为,,,所以函数的零点位于区间内,故.故选:B.【题18】已知函数在上存在零点,则的取值范围为(
)A. B. C. D.【答案】A【详解】因为在上单调递增,根据零点存在定理可得,解得.故选:A【题19】若函数在区间内有零点,则实数的取值范围为___________.【答案】【详解】令,得,令,由二次函数性质可知:当时,当时,,所以,即.故答案为:.【题20】已知函数在区间上有零点,则的取值范围为___________.【答案】##【详解】函数在区间上有零点,即在有方程根,当时,,若,,在区间上没有零点,若,,在区间上有零点,故满足题意;当,即或时,在区间上有零点,即在有方程根,根据韦达定理可知,两根互为倒数,应有,即,解得,故答案为:.【题21】函数的零点,则a=___________.【答案】3【详解】因为均为增函数,所以是增函数,又,所以的零点,又,所以,故答案为:3【题22】设函数,若互不相等的实数、、满足,则的取值范围是(
)A. B.C. D.【答案】B【详解】因为,即,设,,作出函数的图象如下图所示:由图象可知,点、关于直线对称,则,由图可知,,因此,.故选:B.【题23】已知函数,若互不相等的实数满足,求的取值范围.【答案】【详解】作出函数的图象,如图所示不妨设,则关于直线对称,故,且满足;则的取值范围为;即.所以的取值范围为.【题24】设函数关于的方程有四个实根,,,,则的最小值为___________.【答案】【详解】作出函数的大致图象,如图所示:当时,对称轴为,所以,若关于的方程有四个实根,,,,则,由,得或,则,又因为,所以,所以,所以,所以,且,所以,当且仅当,即时,等号成立,故的最小值为.故答案为:.【题25】已知函数,若满足,则的取值范围为_______.【答案】【详解】画出的图象,易得,且当时,的最大值为,当时解得,故,故故答案为:【题26】已知函数的表达式为,则函数的所有零点之和为______.【答案】3【详解】或,或,由或,由或,为函数的零点,函数的零点之和为3,故答案为:3【题27】用二分法求函数的一个零点的近似值(误差不超过)时,依次计算得到如下数据:,,,,关于下一步的说法正确的是()A.已经达到对误差的要求,可以取作为近似值B.已经达到对误差的要求,可以取作为近似值C.没有达到对误差的要求,应该接着计算D.没有达到对误差的要求,应该接着计算【答案】C【详解】,在内有零点;,没有达到对误差的要求,应该继续计算.故选:C.【题28】(多选)下列选项中能用二分法求图中函数零点近似值的是(
)A. B.C. D.【答案】ACD【详解】根据二分法的概念可知,函数在区间上的图象连续不断,且,即函数的零点是变号零点才能将区间一分为二,逐步得到零点的近似值.对各选项中图象分析可知,选项ACD
都符合条件,而选项
B不符合二分法的要求.故选:ACD.【题29】已知函数在区间上单调,且有一个零点.(1)求实数的取值范围;(2)若,用二分法求方程在区间上的根.【答案】(1)(2)(1)若a=0,则,与题意不符,所以.因为函数在区间上单调且有一个零点由题意得,解得因为函数在区间上单调,所以或,因为,所以,所以或,综上,所以实数a的取值范围为.(2)若,则,∴,,,∴函数的零点在上,又,∴方程在区间上的根为.【题30】已知函数为上的连续函数.(1)若函数在区间上存在零点,求实数的取值范围.(2)若,判断在上是否存在零点?若存在,请在精确度为0.2的条件下,用二分法求出这个零点所在的区间;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(2)存在,区间为【详解】(1)易知函数在区间上单调递减,在区间上存在零点,,即,,实数的取值范围是.(2)当时,,易求出,.,在区间上单调递减,函数在上存在唯一零点.,,.此时0-(-1)=1>0.2,,,.此时,,,.此时,,,.此时,满足精确度,停止二分,所求区间为.【题31】已知,函数有四个不同的零点,且满足:.则下列结论中不正确的是(
)A. B. C. D.【答案】A【详解】如图,作出图象,若y=-b与有四个交点,需,则,故A错误;这四个交点的横坐标依次为,因为抛物线的对称轴为,所以,故D正确;因为,即,所以,故B正确;,即,所以,故C正确.故选:A.【题32】已知函数,若,且,则的最大值是(
)A.4 B.3 C.2 D.1【答案】A【详解】设,则,由,得,所以.设,则,在上单调递减,故.故选:A【题33】函数的图象由拋物线的一部分和一条射线组成,且与直线为常数)相交于三个不同的点设,则的取值范围是__________.【答案】【详解】解:设由二次函数可知:图象开口向上,对称轴为,当时函数有最小值为2,,由一次函数可知当时有最大值3,当时直线为常数)相交于三个不同的点,,,,,,,,,,.故答案为:【题34】已知函数,函数.(1)若函数有唯一零点,求;(2)若,不等式在上恒成立,求的取值范围;(3)已知,若函数在区间内有且只有一个零点,试确定实数的范围.【答案】(1)或2(2)(3)(1)解:当时,函数有唯一零点,当时,由,解得,函数有唯一零点1,综上:或2(2)解:依题意得,即在上恒成立,转化为在上恒成立,即在上恒成立,转化为在上恒成立.令,则问题可转化为在上恒成立,因为在上单调递减,所以当时,即,所以,所以的取值范围为.(3)解:,设,,则由题意知函数与的图象在区间内有唯一交点.当时,在上单调递减,在上为增函数,且,,所以函数与的图象在区间内有唯一的交点.当时,的图象开口向下,对称轴为直线,所以在上单调递减,又在上为增函数,由题意知,需,得,得,所以.当时,的图象开口向上,对称轴为直线,所以在上单调递减,又在上为增函数,由题意知,需,得,得,所以.综上,的取值范围为.名校真题练【练习1】若函数至少有一个零点,则m的取值范围为()A.m<1 B.m≥1 C.0≤m<1 D.0≤m≤1【答案】C【分析】函数至少有一个零点,等价于函数y=与y=1﹣m图象至少有一个交点,画出函数y=的图象,数形结合求解即可.【解答】解:函数至少有一个零点+m﹣2=0至少有一个根,等价于函数y=与y=1﹣m图象至少有一个交点,画出函数y=的图象由图象可知,0<1﹣m≤5,即m的取值范围为[0,1).故选:C.【练习2】已知函数f(x)=,方程f(x)﹣1=0有两解()A.(,1) B.(0,) C.(0,1) D.(1,+∞)【答案】B【分析】分两种情况:当0<a<1时,当a>1时,f(x)的单调性,最值,则方程f(x)﹣1=0要有两解,只需y=f(x)与y=1有两个解,即可得出答案.【解答】解:因为f(x)=,所以a>0且a≠1,当8<a<1时,f(x)在(﹣∞,f(x)max=f(﹣1)=8,又f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增,方程f(x)﹣1=5有两个解,所以2a<1,所以2<a<,当a>3时,f(x)在(﹣∞,f(x)min=f(﹣1)=1,又在(﹣3,+∞)上,且f(x)>f(﹣1)=2a,所以方程f(x)﹣7=0要有两解,所以2a<7,此时不成立,综上所述,0<a<,故选:B.【练习3】已知函数,则函数g(x)=|f(1﹣x)()A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【分析】先求出g(x)=|f(1﹣x)|﹣1的解析式,再分段解方程g(x)=0即可得零点.【解答】解:当1﹣x≤0,即x≥3时,g(x)=|f(1﹣x)|﹣1=|(3﹣x)2+2(3﹣x)|﹣1=|x2﹣4x+3|﹣1;当4﹣x>0,即x<1时,所以,当x≥1时,令g(x)=|x8﹣4x+3|﹣4=0,即x2﹣3x+3=1或x2﹣4x+3=﹣4,解得:或(舍)或x=2,此时有2个零点;当x<1时,令g(x)=|ln(1﹣x)|﹣5=0,可得1﹣x=e或,所以x=1﹣e或,都满足x<1,此时有5个零点,综上所述函数的零点个数为4,故选:C.【练习4】设f(x)=2x+x﹣8,用二分法求方程2x+x﹣8=0在[1,5]上的近似解时,经过两次二分后()A.[1,2]或[2,3]都可以 B.[2,3] C.[1,2] D.不能确定【答案】B【分析】利用二分法的定义求解.【解答】解:因为f(1)=2+1﹣6=﹣5<0,f(5)=32+2﹣8=29>0,所以f(1)•f(3)<6,所以函数f(x)的零点落在区间[1,3]内,又因为f(2)=2+2﹣8=﹣6<0,所以f(2)•f(3)<0,所以函数f(x)的零点落在区间[6,3]内,即经过两次二分后,可确定近似解所在区间为[2.故选:B.【练习5】纯电动汽车是以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆,逐渐成为当今世界的乘用车的发展方向.研究发现电池的容量随放电电流的大小而改变,1898年Peukert提出铅酸电池的容量C、放电时间t和放电电流I之间关系的经验公式:C=Iλt,其中λ为与蓄电池结构有关的常数(称为Peukert常数),在电池容量不变的条件下,放电时间为30h;当放电电流为50A时,则该萻电池的Peukert常数λ约为()(参考数据:lg2≈0.301,lg3≈0.477)A.1.12 B.1.13 C.1.14 D.1.15【答案】D【分析】根据题意可得C=15λ×30=50λ×7.5,再结合对数式与指数式的互化及换底公式即可求解.【解答】解:由题意知C=15λ×30=50λ×7.5,所以,两边取以10为底的对数,得,所以.故选:D.【练习6】已知函数f(x)=,若函数y=f(x)﹣m+1有四个零点,b,c,d,则a+b+cd的值为()A.2 B.﹣2 C.﹣3 D.3【答案】C【分析】画出函数f(x)=的图象,函数y=f(x)﹣m+1有四个零点,即函数y=f(x)与y=m﹣1有四个交点.根据图象即可求解,【解答】解:画出函数f(x)=的图象,函数y=f(x)﹣m+8有四个零点,即函数y=f(x)与y=m﹣1有四个交点.∵f(0)=1,∴m﹣7∈(0,1),﹣log6a=log2d,∴cd=1,故a+b+cd的值为﹣4.故选:C.【练习7】某工厂产生的废气经过滤后排放,过滤过程中废气的污染物含量P(单位:mg/L)与时间t(单位:h)0e﹣kt,其中P0,k是正的常数.如果在前5h消除了10%的污染物,则15h后还剩污染物的百分数为()A.27.1% B.70% C.72.9% D.81%【答案】C【分析】由题意可知,90%P0=,可求得k=,所以,再令t=15,结合对数函数的运算性质求解即可.【解答】解:由题意可知,90%P0=,解得k==,∴,当t=15时,P=0,即15h后还剩污染物的百分数为72.7%.故选:C.【练习8】牛顿冷却定律描述物体在常温环境下的温度变化:如果物体的初始温度为T0,则经过一定时间t分钟后的温度T满足,h称为半衰期,其中Ta是环境温度.若Ta=25℃,现有一杯80℃的热水降至75℃大约用时1分钟,那么水温从75℃降至45℃()(参考数据:lg2≈0.30,lg11≈1.04.)A.8分钟 B.9分钟 C.10分钟 D.11分钟【答案】C【分析】由题意可得,代入45﹣25=,得,两边取常用对数得t,再利用对数的运算性质即可求出t的值.【解答】解:由题意可得75﹣25=,∴,∴45﹣25=,∴,∴,两边取常用对数得t,∴t===≈=10,∴水温从75℃降至45℃,大约还需要10分钟,故选:C.【练习9】(多选)设函数f(x)=2x3﹣3ax2+1,则()A.当a>1时,f(x)有三个零点 B.当a<0时,x=0是f(x)的极大值点 C.存在a,b,使得x=b为曲线y=f(x)的对称轴 D.存在a,使得点(1,f(1))为曲线y=f(x)的对称中心【答案】AD【分析】先对f(x)求导,根据a的范围可判断f(x)的单调性,进而确定极值或极值点,可判断A、B;三次函数不存在对称轴,可判断C;a=2时,f(x)=2(x﹣1)3﹣6(x﹣1)﹣3,关于点(1,﹣3)中心对称,可判断D.【解答】解:由f(x)=2x3﹣6ax2+1,得f'(x)=2x(x﹣a),对于A,当a>1时,a)上单调递减,0)和(a;f(x)的极大值f(0)=8>0,f(x)的极小值f(a)=1﹣a2<0,所以f(x)有三个零点;对于B,当a<0时,3)上单调递减,a)和(0,x=0是极小值点;对于C,任何三次函数不存在对称轴;对于D,当a=4时3﹣6x5+1=2(x﹣4)3﹣6(x﹣2)﹣3,关于点(1,故D正确.故选:AD.【练习10】(多选)氚,亦称超重氢,是氢的同位素之一,并带有放射性,会发生β衰变(单位:年)的衰变规律满足,其中N0表示氚原有的质量,则(参考数据:lg2≈0.301)()A. B.经过24.86年后,样本中的氚元素会全部消失 C.经过62.15年后,样本中的氚元素变为原来的 D.若x年后,样本中氚元素的含量为0.4N0,则x>16【答案】CD【分析】对于A,由,可得t=﹣12.43log2,即可判断;对于B,将t=24.86代入,求解后即可判断;对于C,将t=62.15代入,求解后即可判断;对于D,由题意可得﹣=log20.4,根据对数的运算性质,求出x的值后即可判断.【解答】解:对于A,由,可得=,所以﹣=log2,t=﹣12.43log2,故错误;对于B,将t=24.86代入0•2﹣2=N0,所以经过24.86年后,样本中的氚元素是原来的;对于C,将t=62.15代入5•2﹣5=N0,所以经过62.15年后,样本中的氚元素变为原来的;对于D,因为x年后4,所以N0•=2.4N0,即=0.4,﹣60.4=log4=4﹣log25=2﹣=7﹣≈﹣6.322,所以x≈﹣12.43×(﹣1.322)≈16.557>16,故正确.故选:CD.【练习11】已知函数f(x)=2x+x﹣2,g(x)=log2x+x﹣2,h(x)=x3+x﹣2的零点分别为a,b,c,则a+b+c=3.【答案】3.【分析】先把a,b,c转化为函数y=2x,y=log2x,y=x3与y=﹣x+2的交点的横坐标,再利用y=2x与y=log2x互为反函数,可得a+b=2,又c=1,所以a+b+c=3.【解答】解:如图,在平面直角坐标系中x,y=log2x,y=x3的图象,它们的图象与函数y=﹣x+2的交点的横坐标就是a,b,c,因为y=2x,y=log2x互为反函数,其图象关于直线y=x对称,所以a+b=8.又h(1)=1+1﹣2=0,所以c=1,所以a+b+c=4.故答案为:3.【练习12】思考辨析(1)所有的函数都有零点.×(2)若方程f(x)=0有两个不等实根x1,x2,则函数y=f(x)的零点为(x1,0)(x2,0).×(3)若函数y=f(x)在区间(a,b)上有零点(a)•f(b)<0.×【答案】(1)×;(2)×;(3)×.【分析】根据函数零点的定义,函数零点存在定理的应用,即可判断(1)、(2)(3).【解答】解:(1)不是所有函数都有零点,例如y=x2+1就没有零点,故(1)错误;(2)函数的零点不是点,是数;(3)函数f(x)=x8在(﹣1,1)有零点,故(3)错误.故答案为:(1)×;(2)×.【练习13】某工厂产生的废气经过过滤后排放,排放时污染物的含量不得超过最初含量P0的1%.已知在过滤过程中废气中的污染物数量P(单位:毫克/升)与过滤时间t(单位:时)之间的函数关系为,P0均为正常数).如果在前5个小时的过滤过程中污染物被排除了90%,那么排放前至少还需要过滤的时间是5小时.【答案】5.【分析】由前5个小时消除了90%的污染物,得出(1﹣90%)P0=P0e﹣5k,求出k,再由10%P0=P0e﹣kt,求出t的值,即可得出结论.【解答】解:由题意知,前5个小时消除了90%的污染物,因为P=P0e﹣kt,所以(2﹣90%)P0=P0e﹣6k,所以0.1=e﹣2k,即﹣5k=ln0.3,由1%P0=P4e﹣kt,即0.01=e﹣kt,所以e﹣kt=0.52=(e﹣5k)6=e﹣10k,所以t=10,所以排放前至少还需要过滤t﹣5=5(小时).故答案为:6.【练习14】2022年8月9日,美国总统拜登签署《2022年芯片与科学法案》.对中国的半导体产业来说,短期内可能会受到“芯片法案”负面影响,因为它将激发中国自主创新的更强爆发力和持久动力.某企业原有400名技术人员,年人均投入a万元(a>0),该企业把原有技术人员分成技术人员和研发人员,其中技术人员x名(x∈N且100≤x≤275)(4x)%,技术人员的年人均投入调整为a(m﹣)万元.(1)若要使调整后研发人员的年总投入不低于调整前400名技术人员的年总投入,求调整后的研发人员的人数最少为多少人?(2)为了激励研发人员的工作热情和保持技术人员的工作积极性,企业决定在投入方面要同时满足以下两个条件:①研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入;②技术人员的年人均投入始终不减少.请问是否存在这样的实数m,若存在,求出m的范围,说明理由.【答案】(1)125;(2)存在,m∈{23}.【分析】(1)根据题意,得到(400﹣x)[1+(4x)%]a≥400a,解得0≤x≤375,结合条件100≤x≤275,可求得125≤400﹣x≤300,由此可知调整后的研发人员的人数最少为125人;(2)由条件①得,由条件②得,假设存在m同时满足以上两个条件,则上述不等式恒成立,进而求得23≤m≤23,即m=23,故确定存在m,且m∈{23}.【解答】解:(1)某企业原有400名技术人员,年人均投入a万元(a>0),该企业把原有技术人员分成技术人员和研发人员,调整后研发人员的年人均投入增加(4x)%)万元,可得调整后研发人员的年人均投入为[1+(4x)%]a万元,则(400﹣x)[5+(4x)%]a≥400a,(a>0)3﹣15x≤0,解得0≤x≤375,因为x∈N且100≤x≤275,所以100≤x≤275,所以要使这(400﹣x)名研发人员的年总投入不低于调整前400名技术人员的年总投入,调整后的研发人员的人数最少为125人;(2)由条件①研发人员的年总投入始终不低于技术人员的年总投入,得,上式两边同除以ax得,整理得;由条件②由技术人员年人均投入不减少,得,解得;假设存在这样的实数m,使得技术人员在已知范围内调整后,即恒成立,因为,当且仅当,即x=100时等号成立,又因为100≤x≤275,当x=275时,,所以m≥23,所以23≤m≤23,即m=23,即存在这样的m满足条件,其范围为m∈{23}.【练习15】某单位决定投资3200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,每1m长造价40元,两侧墙砌砖(1)求该仓库面积S的最大值;(2)若为了使仓库防雨,需要为仓库做屋顶.顶部每1m2造价20元,求仓库面积S的最大值,并求出此时正面铁栅应设计为多长?【答案】见试题解答内容【分析】(1)设铁栅长x,一侧砌墙长y,根据基本不等式求出xy的最大值即可;(2)根据基本不等式求出xy的范围,得出结论.【解答】解:(1)设铁栅长为x(x>0)米,一侧砖墙长为y(y>0)米,由题意可得:40x+3×45y=3200,∴4x+9y=320,∵3x+9y≥2=12,∴320≥12,∴xy≤,即仓库的面积S的最大值为.(2)由题意得:40x+2×45y+20xy=3200,由基本不等式得,当且仅当40x=90y时取等号,则,解得:,所以S的最大值是100.此时4x=9y且,即x=15,即铁栅的长是15米.【练习16】某机床厂今年年初用100万元购入一台数控机床,并立即投入生产使用.已知该机床在使用过程中所需要的各种支出费用总和t(单位:万元)与使用时间x(x∈N*,x≤20,单位:年)之间满足函数关系式为:t=2x2+8x.该机床每年的生产总收入为50万元.设使用x年后数控机床的盈利额为y万元.(盈利额等于总收入减去购买成本及所有使用支出费用).(1)写出y与x之间的函数关系式;(2)从第几年开始,该机床开始盈利(盈利额为正值)?(3)该机床使用过程中,已知年平均折旧率为4%(固定资产使用1年后,价值的损耗与前一年价值的比率).现对该机床的处理方案有两种:第一方案:当盈利额达到最大值时,再将该机床卖出;第二方案:当年平均盈利额达到最大值时,再将该机床卖出.研究一下哪种处理方案较为合理?请说明理由.(参考数据:0.967≈0.751,0.968≈0.721,0.969≈0.693,0.9610≈0.665)【答案】(1)y=﹣2x2+42x﹣100,(x∈N*,x≤20);(2)第3年;(3)选第一方案较为合理,理由见解析;【分析】(1)利用盈利额等于总收入减去购买成本及所有使用支出费用,得到y与x之间的函数关系式;(2)令y>0,解一元二次不等式即可;(3)利用二次函数求最值,求出第一方案总获利,由,利用函数单调性求出第二方案总获利,再比较即可.【解答】解:(1)由题意,可得y与x之间的函数关系式y=50x﹣(2x2+5x)﹣100=﹣2x2+42x﹣100,(x∈N*,x≤20);(2)由(1)知:y=﹣5x2+42x﹣100,(x∈N*,x≤20),令y>0,可得﹣5x2+42x﹣100>0,解得,因为,所以,.因为x∈N*,所以3≤x≤18且x∈N*,故从第8年开始盈利.(3)由(1)知y=﹣2x2+42x﹣100,(x∈N*,x≤20),因为,所以当x=10或x=11时,营利额达到最大值为120万元,使用10年后机床剩余价值为:100(7﹣4%)10≈66.5(万元),所以按第一方案处理,总获利为120+66.4=186.5(万元);又由,令,(0<x≤20),∀5<x1<x2≤20,则,当时,x2﹣x2<0,x8x2﹣50<0,则h(x8)﹣h(x2)<0,即h(x2)<h(x2),因此可得h(x)在;当时,x1﹣x5<0,x1x3﹣50>0,则h(x1)﹣h(x5)>0,即h(x1)>h(x4),因此可得h(x)在;又,当x=4时万元,年平均盈利为,所以当第5年时,年平均盈利额达到最大值7≈75.1(万元),所以按第二方案处理,总获利为.由于186.5>171.1,则选第一方案较为合理.【练习17】现有某企业计划用10年的时间进行技术革新,有两种方案:贷款利润A方案一次性向银行贷款10万元第1年利润1万元,以后每年比前一年增加25%的利润B方案每年初向银行贷款1万元第1年利润1万元,以后每年比前一年增加利润3000元两方案使用期都是10年,贷款10年后一次性还本付息(年末结息),若银行贷款利息均按10%的复利计算.(1)计算10年后,A方案到期一次性需要付银行多少本息?(2)试比较A、B两方案的优劣.(结果精确到万元,参考数据:1.110≈2.594,1.2510≈9.313)【答案】(1)26(万元);(2)A方案比B方案更优.【分析】(1)运用平均增长率公式计算即可;(2)分别计算出两种方案的获利和贷款本息,得出净利即可比较.【解答】解:(1)A方案第1年利润1万元,以后每年比前一年增加25%的利润,则10年后,A方案到期时银行贷款本息为10×(4+10%)10≈26(万元).(2)A方案10年共获利:(万元),到期时银行贷款本息为10×(4+10%)10≈25.9(万元),所以A方案净收益为:33.3﹣25.7≈7(万元),B方案10年共获利:(万元),到期时银行贷款本息为(万元),所以B方案净收益为:23.5﹣17.5≈4(万元),又7>6,则A方案比B方案更优.【练习18】2022年2月24日,俄乌爆发战争,至今战火未熄.2023年10月7日巴以又爆发冲突.与以往战争不同的是,攻击敌方目标和反侦察等多种功能,扮演了重要的角色.某无人机企业原有200名科技人员(a>0),现加大对无人机研发的投入,该企业把原有科技人员分成技术人员和研发人员(x∈N且50≤x≤100),调整后研发人员的年人均工资增加(2x)%,技术人员的年人均工资调整为(1)若要使调整后研发人员的年总工资不低于调整前200名科技人员的年总工资,求调整后的研发人员的人数最少为多少人?(2)为了激励研发人员的工作热情和保持技术人员的工作积极性,企业决定在工资方面要同时满足以下两个条件:①研发人员的年总工资始终不低于技术人员的年总工资;②技术人员的年人均工资始终不减少.请问是否存在这样的实数m,若存在,求出m的范围,说明理由.【答案】(1)100;(2)存在,m∈{11}.【分析】(1)由条件“调整后研发人员的年总工资不低于调整前200名科技人员的年总工资”建立不等关系可求解;(2)根据条件①②建立不等关系,假设存在实数m转化为恒成立问题,由基本不等式及一次函数求最值可得结果.【解答】解:(1)依题意可得调整后研发人员的年人均工资为[1+(2x)%]a 万元,则(200﹣x)[4+(2x)%]a≥200a,(a>0),整理得6.02x2﹣3x≤6,解得0≤x≤150,因为 x∈N,所以50≤x≤100,即100≤200﹣x≤150,所以要使这(200﹣x)名研发人员的年总工资不低于调整前200名科技人员的年总工资,调整后的研发人员的人数最少为100人.(2)由条件①研发人员的年总工资始终不低于技术人员的年总工资,得,整理得;由条件②技术人员年人均工资不减少,得,解得;假设存在这样的实数m,使得技术人员在已知范围内调整后,即恒成立,因为,当且仅当 ,即x=50时等号成立,又因为50≤x≤100,当x=100时,,所以m≥11,所以11≤m≤11,即m=11,即存在这样的m满足条件,其范围为 .【练习19】对1个单位质量的含污物体进行清洗,清洗前其清洁度(含污物体的清洁度定义为:)为0.8.要求洗完后的清洁度是0.99.有两种方案可供选择;方案乙:分两次清洗.该物体初次清洗后受残留水等因素影响,其质量变为a(1≤a≤3),用y单位质量的水第二次清洗后的清洁度是,其中c(0.8<c<0.99)(1)分别求出方案甲以及c=0.95时方案乙的用水量,并比较哪一种方案用水量较少;(2)若采用方案乙,当a为某固定值时,如何安排初次与第二次清洗的用水量【答案】(1)两种方案的用水量分别为19和4a+3,方案乙的用水量较少;(2)第一次与第二次用水量分别为和时,用水量最小.【分析】(1)设方案甲与方案乙的用水量分别为x与z,由=0.99求得x,进而可知方案乙初次用水量为3,第二次用水量y满足的方程,进而解得y,进而求得a和z的关系式,进而根据a的范围得出方案乙的用水量较少.(2)设初次与第二次清洗的用水量分别为x与y,求得x和y的关系式,当a为定值时求得x+y的最小值,根据等号成立的条件求得c,;当a不为定值时,根据是增函数,进而可知,随着a的值的增加,最少用水总量增加.【解答】解:(1)设方案甲与方案乙的用水量分别为x与z,由题设有,解得x=19.由c=0.95得方案乙初次用水量为3,第二次用水量y满足方程:,解得y=4a,故z=3a+3.即两种方案的用水量分别为19与4a+8.因为当1≤a≤3时,x﹣z=7(4﹣a)>0,即x>z,故方案乙的用水量较少.(2)设初次与第二次清洗的用水量分别为x与y,类比(1)得:,y=a(99﹣100c)(*),于是+a(99﹣100c)=,当a为定值时,,当且仅当时等号成立.此时,将代入(*)式得.故时总用水量最少,此时第一次与第二次用水量分别为.
第11讲三角函数与诱导【题1】如图,写出所有终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合________【答案】【详解】解:分别与角终边相同的角为,因此终边落在阴影区域(包括边界)的角的集合是,.故答案为:.【题2】写出角的终边在下列位置时的集合.(1)角α的终边在如图(1)所示的阴影中(包括边界);(2)角α的终边在如图(2)所示的阴影中(包括边界).【答案】(1);(2).【详解】(1)角的终边在如图(1)所示的阴影中(包括边界),角的集合为:;(2)角的终边在如图(2)所示的阴影中(包括边界).角的集合为.【题3】如图所示阴影部分角的集合.【答案】【详解】,,
,故答案为:.【题4】已知角的终边与300°角的终边重合,则的终边不可能在(
).A.第一象限 B.第二象限C.第三象限 D.第四象限【答案】A【详解】因为角的终边与300°角的终边重合,所以,所以,令,,终边位于第二象限;令,,终边位于第三象限,令,,终边位于第四象限,令,,终边位于第二象限所以的终边不可能在第一象限,故选:A【题5】若角的终边与240°角的终边相同,则角的终边所在象限是(
)A.第二或第四象限 B.第二或第三象限C.第一或第四象限 D.第三或第四象限【答案】A【详解】由题意,所以,,当为偶数时,在第二象限,当为奇数时,在第四象限.故选:A.【题6】(多选)若是第二象限角,则(
)A.是第一象限角 B.是第一或第三象限角C.是第二象限角 D.是第三或第四象限角【答案】AB【详解】解:因为与关于x轴对称,而是第二象限角,所以是第三象限角,所以是第一象限角,故A选项正确;因为是第二象限角,所以,,所以,,故是第一或第三象限角,故B选项正确;因为是第二象限角,所以是第一象限角,故C选项错误;因为是第二象限角,所以,,所以,,所以的终边可能在y轴负半轴上,故D选项错误.故选:AB.【题7】已知终边在第四象限,则终边所在的象限为_______________.【答案】第三象限或第四象限或轴负半轴【详解】由于是第四象限角,故,故,即终边在”第三象限或第四象限或轴负半轴”.故答案为:第三象限或第四象限或y轴负半轴.【题8】如果2弧度的圆心角所对的弦长为4,那么这个圆心角所对的弧长为(
)A. B. C. D.【答案】A【详解】解:设半径为,所以.所以,所以弧长.故选:A.【题9】已知扇形的周长为,则当扇形的圆心角________扇形面积最大.【答案】【详解】设扇形的半径为,弧长为,由题意,,扇形的面积为,所以当时,扇形面积取最大值,此时,所以扇形的圆心角时,扇形面积最大.故答案为:【题10】我国古代数学经典著作《九章算术》中记载了一个“圆材埋壁”的问题:“今有圆材埋在壁中,不知大小,以锯锯之,深一寸,锯道长一尺,问径几何?”现有一类似问题,一不确定大小的圆柱形木材,部分埋在墙壁中,其截面如图所示.用锯去锯这木材,若锯口深,锯道,则图中的长度为______.【答案】##【详解】设圆的半径为,则,,由勾股定理可得,即,解得,所以,,,所以,,故,因此,,故答案为:.【题11】已知扇形的圆心角所对的弦长为2,圆心角为弧度.求:(1)这个圆心角所对的弧长;(2)这个扇形的面积.【答案】(1)(2)(1)画出图象如下图所示,其中是弦的中点,,所以,,所以,也即扇形的半径为,所以圆心角所对的弧长为.(2)扇形的面积为.【题12】在平面直角坐标系中,角的终边经过点,则的值为(
)A. B. C. D.【答案】D【详解】因为角的终边经过点,所以该点到原点的距离为,所以.故选:D【题13】已知角的终边与单位圆交于点,则(
)A. B. C. D.【答案】B【详解】的终边与单位圆交于点,故,故,所以,故选:B.【题14】已知角的终边与单位圆交于点,则的值为(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】因为角的终边与单位圆交于点,所以根据三角函数的定义可知,.故选:C.5已知角的终边与单位圆的交点为,则______.【答案】##0.45【详解】角α的终边与单位圆的交点为,则,,则故答案为:【题16】已知角的终边过点,则(
)A. B. C. D.【答案】A【详解】由题设,.故选:A【题17】已知角的终边有一点,则________.【答案】【详解】由题意得,故答案为:【题18】已知角的终边经过点,则(
)A.2 B. C.1 D.【答案】B【详解】解:由题意得.故选:B.【题19】已知点为角α终边上一点,则的值为(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】解:因为点为角α终边上一点,所以,故选:C【题20】若角的终边与单位圆的交点为,则(
).A. B. C. D.【答案】B【详解】.故选:B.【题21】已知角的终边经过点,且,则实数的值是(
)A. B. C. D.【答案】B【详解】,说明角的终边在第二或第三象限,终边上的点,,说明终边在第二象限,,,,解得a=-1;故选:B.【题22】角的终边经过点,且,则的值为______.【答案】【详解】由题意角的终边经过点,且,可知,则,解得,所以,故答案为:【题23】设角的终边经过点,那么______.【答案】##2.2【详解】角的终边经过点,所以,,,所以,故答案为:【题24】已知角终边过点,则的值为(
)A. B. C.– D.–【答案】A【详解】由题意得,点到原点的距离,所以根据三角函数的定义可知,,所以.故选:A.【题25】已知点为角终边上一点.,则的值为(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】由点为角终边上一点.,可得,结合得:,且,解得:,故选:C【题26】已知点是角终边上一点,且,则__________.【答案】##【详解】解:是角终边上的一点,到原点的距离为,,.故答案为:【题27】若为第三象限角,且,则(
)A. B. C. D.【答案】D【详解】由题意,.故选:D【题28】已知,且,则(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】,则又,所以.故选:C【题29】已知,,则_____.【答案】【详解】解:方法1,,又,且,为第二象限角,,.方法2,构造直角三角形如下图,在直角三角形中,,且
为第二象限角,
.故答案为:【题30】已知,且,则(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】因为,且,所以,.故选:C.【题31】已知,则___________.【答案】【详解】解:因为,所以因为,所以,,即,所以,故答案为:【题32】已知,则的值为()A. B. C. D.【答案】C【详解】因,则,所以.故选:C【题33】已知,则______.【答案】【详解】由得:,.故答案为:.【题34】已知,,则______.【答案】2【详解】因为,所以,又因为,即,即,分子分母同除得:,即,所以或(舍).故答案为:2【题35】已知.(1)求的值;(2)求的值.【答案】(1)(2)(1)解法一:∵,,∴,分子分母同时除以,得,即,解得.解法二:∵,∴,即,∴∴.(2)∵,∴.【题36】若,则的值为(
)A. B.4 C. D.【答案】C【详解】解:原式.故选:C.【题37】如果,那么___________.【答案】1【详解】由,得.故答案为:1.【题38】已知,求以下各式的值.(1);(2).【答案】(1);(2).(1)解:.(2)解:.【题39】已知.(1)求的值;(2)求的值.【答案】(1)(2)(1)解:,解得:(2)解:【题40】的三个内角为,若,则的值为(
)A. B. C. D.【答案】D【详解】以为,,故可得,故,则.故选:D.【题41】(多选)已知,,则下列结论正确的是(
)A. B. C. D.【答案】ABD【详解】由…①,以及
,对等式①两边取平方得,…②,,,由②,,由①②,可以看作是一元二次方程的两个根,解得,,故A正确,B正确,C错误,D正确;故选:ABD.【题42】设是第二象限角,且满足,则___________.【答案】【详解】解:因为是第二象限角,即,则,当k为偶数时,,当k为奇数时,,由平方得,即,所以,故答案为:【题43】已知,则___________.【答案】【详解】在等式两边同时平方得,即,解得.故答案为:.【题44】已知,.(1)求的值;(2)求的值.【答案】(1)(2)见解析.(1)把平方后得,,可得,可得,由,可得,,有.由,有.(2)由(1)有,①,解得,可得.②,解得,可得.【题45】函数y=sinx+cosx+3cosxsinx的最大值是________,最小值是________.【答案】
【详解】令t=sinx+cosx,则t∈.∵(sinx+cosx)2-2sinxcosx=1,∴sinxcosx=,∴,t∈,∵对称轴t=-∈,∴ymin=f=×--=-,ymax=f()=.故函数的最大值与最小值分别为,-.名校真题练【练习1】如图,圆O的半径为1,劣弧,则阴影部分的面积为()A. B. C. D.【答案】B【分析】由扇形面积减去三角形面积即可求解.【解答】解:圆O的半径为1,劣弧,所以α=,则S△AOB=×sin=,S扇形AOB=lr=,所以阴影部分的面积为﹣.故选:B.【练习2】中国历代书画家喜欢在纸扇的扇面上题字绘画,某扇面为如图所示的扇环,记的长为l,,若l:m:AD=9:3:2,则扇环的圆心角的弧度数为()A.3 B.2 C. D.【答案】A【分析】设扇环所在圆的圆心为O,圆心角为α,根据l:m:AD=9:3:2,得到,进而求解结论.【解答】解:因为的长为l,,且l:m:AD=9:3:3,如图,设扇环所在圆的圆心为O,则,所以OA=3OD=5(OA﹣AD),得,又,所以.故选:A.【练习3】若sinαtanα>0,且cosαtanα>0,则角α是()A.第一象限角 B.第二象限角 C.第三象限角 D.第四象限角【答案】A【分析】先由条件判断出sinα与tanα的符号,进而判断角α的终边所在的象限.【解答】解:∵,又∵sinαtanα>0,∴tanα>5,因此角α为第一象限角.故选:A.【练习4】已知角α的顶点在坐标原点O,始边与x轴的正半轴重合,将角α的终边绕O点逆时针旋转后(﹣3,4),则sinα=()A. B. C. D.【答案】D【分析】直接利用三角函数的定义和角的变换的应用求出结果.【解答】解:∵角α的终边按逆时针方向旋转后得到的角为α+,由三角函数的定义:可得cos(α+)=,sin(α+=,∴sinα=sin(α+﹣)=sin(α+﹣cos(α+=×﹣(﹣=.故选:D.【练习5】若钝角α满足,则cosα的值为()A. B. C. D.【答案】C【分析】先等式两边同乘以分母,左右平方,再根据同角三角函数关系减少未知量,最后结合角的范围求解.【解答】解:因为,则1+sinα﹣cosα=2(4+sinα+cosα),整理得,sinα=﹣1﹣3cosα3α=(1+3cosα)7,化简得1﹣cos2α=3cos2α+6cosα+6,又因为α为钝角,解得或cosα=4(舍).故选:C.【练习6】已知tanθ=2,则sin2θ+sinθcosθ=()A. B. C. D.【答案】D【分析】将所求式子的分母“1”化为sin2θ+cos2θ,然后分子分母同时除以cos2θ,利用同角三角函数间的基本关系弦化切后,将tanθ的值代入即可求出值.【解答】解:∵tanθ=2,∴sin2θ+sinθcosθ====.故选:D.【练习7】已知tanθ=2,则=()A. B.2 C.1 D.【答案】D【分析】根据正弦二倍角公式及同角三角函数基本关系式可得结果.【解答】解:由题意知tanθ=2,所以.故选:D.【练习8】已知函数f(x)=sinx﹣cosx的图象关于直线x=θ,θ∈(0,π),则tanθ=()A.1 B.﹣1 C. D.【答案】B【分析】由两角和与差的正弦将f(x)=sinx﹣cosx转化为:f(x)=sin(x﹣),即可求解结论.【解答】解:∵f(x)=sinx﹣cosx=sin(x﹣),令x﹣=kπ+(k∈Z),∴f(x)的图象的对称轴方程为:x=kπ+(k∈Z),∵函数f(x)=sinx﹣cosx的图象关于直线x=θ,θ∈(3,∴θ=,∴tanθ=﹣2,故选:B.【练习9】(多选)给出下列四个结论,其中正确的是()A.lg2•lg50=2 B.f(x)=2loga(x﹣1)+3(a>0,a≠1)(a>0,a≠1)过定点(2,3) C.圆心角为,弧长为的扇形面积为 D.“x>4”是“2x>4”的充分不必要条件【答案】BCD【分析】根据对数的运算可对A判断;根据f(x)=loga(x﹣1)+1过的定点可对B判断;根据扇形面积计算公式可对C项判断;根据函数y=2x的单调性可对D项判断.【解答】解:对于A:lg2•lg50=lg2•(lg10+lg2)=lg2(1+lg4),故A项错误.对于B:f(x)=loga(x﹣1)+3(a>3,a≠1)恒过点(2,故B正确;对于C:圆心角为,弧长为,则得扇形面积为;对于D:2x>8,解得:x>2,但x>2不一定得到x>2,所以“x>4”是“2x>3”的充分不必要条件,故D正确.故选:BCD.【练习10】(多选)已知α为锐角,且,则下列选项中正确的有()A. B. C. D.【答案】CD【分析】运用同角的三角函数关系式进行运算逐一判断即可.【解答】解:因为α为锐角,且>5,所以cosα>sinα,所以,选项A错误;因为,所以选项C正确;因为α为锐角,所以,因此选项D正确;由,所以选项B不正确.故选:CD.【练习11】半径为2cm,圆心角为的弧长为cm.【答案】.【分析】根据已知条件,结合弧长公式,即可求解.【解答】解:半径为2cm,圆心角为cm.故答案为:.【练习12】已知半径为120mm的圆上,有一条弧的长是144mm,则该弧所对的圆心角的弧度数为1.2.【答案】见试题解答内容【分析】由弧长公式L=Rθ直接可以算出.【解答】解:由题意可得:L=144mm,R=120mm,∵L=Rθ,∴θ===1.2rad.故答案为:2.2.【练习13】设α是第一象限的角,若,则tanα=.【答案】.【分析】由α是第一象限角,,利用平方关系求得,进而可求sinα,根据商数关系即可求得tanα的值.【解答】解:∵α是第一象限角,,故,∴.故答案为:.【练习14】已知tanx=2,则的值等于4.【答案】见试题解答内容【分析】原式分子分母除以cosx,利用同角三角函数间基本关系化简,将tanx的值代入计算即可求出值.【解答】解:∵tanx=2,∴原式===4.故答案为:3【练习15】已知tanα,tanβ是方程3x2+5x﹣7=0的两根,求下列各式值:(1)tan(α+β);(2).【答案】见试题解答内容【分析】(1)利用韦达定理以及两角和的正切公式,求得tan(α+β)的值.(2)利用两角和差的三角公式、同角三角函数的基本关系,求得要求式子的值.【解答】解:(1)∵tanα,tanβ是方程3x2+7x﹣7=0的两根,∴tanα+tanβ=﹣,tanα•tanβ=﹣,∴tan(α+β)==;(2)===.【练习16】已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点P(3,﹣4).(1)求sinα+cosα的值;(2)求的值.【答案】(1)﹣;(2).【分析】(1)根据三角函数的定义即可求解;(2)根据诱导公式即可求解.【解答】解:(1)角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,﹣4),由三角函数的定义知,,,则;(2)由(1)得,,则,则=.【练习17】已知.(1)求tanα的值;(2)求的值.【答案】(1)2;(2).【分析】(1)利用给定等式,结合诱导公式化简即可求得.(2)由(1)的结论,利用齐次式法计算即得.【解答】解:(1)由,得7cosα﹣sinα=3sinα﹣3cosα,即sinα=7cosα,所以.(2)由(1)知,tanα=2,所以=.【练习18】已知.(1)化简f(α),并求的值;(2)若tanα=3,求f(α)的值;(3)若,α∈(0,π),求sinα﹣cosα的值.【答案】见试题解答内容【分析】(1)利用诱导公式,同角三角函数基本关系式化简可求f(α)=﹣sinαcosα,利用特殊角的三角函数值即可计算求解.(2)利用同角三角函数基本关系式即可化简求值得解.(3)由已知可求得:sinα>0,cosα<0,利用同角三角函数基本关系式即可求解.【解答】解:(1)∵==﹣sinαcosα,∴=﹣sin=﹣.(2)∵tanα=3,∴f(α)=﹣sinαcosα===﹣.(3)∵=﹣sinαcosα,π),∴sinαcosα<0,可得:sinα>0,∴sinα﹣cosα====.【练习19】已知角α满足.(1)求tanα的值;(2)若角α是第三象限角,,求f(α)的值.【答案】(1)答案见解析;(2).【分析】(1)利用同角三角函数基本关系式列方程组求解即可;(2)利用诱导公式求解即可.【解答】解:(1)由题意和同角三角函数基本关系式,有,消去sinα得,解得或,当角α是第一象限角时,,因为角α是第三象限角,.(2)由题意可得,因为角α是第三象限角,所以,所以.第12讲三角函数的性质【题1】函数的定义域为_____________.【答案】【详解】由题意得:,故,则故答案为:【题2】函数的定义域是___________.【答案】,【详解】由得:,所以,.故答案为:,【题3】函数的定义域为___________.【答案】【详解】由题意,.故答案为:.【题4】下列函数中,最小正周期为的奇函数是(
).A. B.C. D.【答案】C【详解】A选项,为偶函数,故A错误;B选项,,则,故为偶函数,故B错误;C选项,,最小正周期,且为奇函数,故C正确;D选项,为奇函数,最小正周期,故D错误.故选:C.【题5】函数的最小正周期是(
)A. B. C. D.【答案】B【详解】因为
所以,故选:B.【题6】函数的最小正周期为(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】解:,所以的最小正周期.故选:C.【题7】下列函数中,以为最小正周期的偶函数为(
)A. B. C. D.【答案】A【详解】对于A,,定义域关于原点对称,,为偶函数,又,所以周期为,故正确;对于B,,定义域关于原点对称,,为偶函数,但,不是周期函数,故错误;对于C,,定义域关于原点对称,,为奇函数,故错误;对于D,,定义域关于原点对称,,为偶函数,又周期为,故错误;故选:A.【题8】给出下列函数:①;②;③;④.其中最小正周期为的有(
)A.①②③ B.①③④ C.②④ D.①③【答案】A【详解】对于①,,其最小正周期为;对于②,结合图象,知的最小正周期为.对于③,的最小正周期.对于④,的最小正周期.故选:A.【题9】函数的图像关于轴对称的充分必要条件是(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】由三角函数的性质可知若的图象关于轴,则,即,,故函数的图象关于轴对称的充分必要条件是,,故选:C.【题10】已知是周期为的奇函数,则可以是(
)A. B. C. D.【答案】D【详解】令,对于A,,,为偶函数,A错误;对于B,,,为偶函数,B错误;对于C,,,不是的周期,C错误;对于D,,,为奇函数;又的最小正周期,满足题意,D正确.故选:D.【题11】下列函数中,最小正周期为的奇函数是(
)A. B.C. D.【答案】D【详解】对于A,函数,最小正周期为,且是偶函数;不满足题意对于B,函数,最小正周期为,不满足题意;对于C,函数,最小正周期为,不满足题意;对于D,函数,最小正周期为,且是奇函数.故选:D.【题12】若是奇函数,则常数的一个取值为___________.【答案】(答案不唯一)【详解】依题意,是奇函数,函数是奇函数,所以是奇函数,所以.故答案为:(答案不唯一)【题13】已知函数(,为常实数),且,则______.【答案】【详解】因为,定义域关于原点对称,设,,则是奇函数,因为,所以,所以.故答案为:.【题14】函数的一个对称中心是(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】在函数中,由得,,所以函数的对称中心是,显然B,D不满足,A不满足,当是,对称中心为,C满足.故选:C【题15】已知函数图象的一条对称轴为直线,则的最小值为(
)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】B【详解】因为,所以,解得,又,所以当时,取得最小值3.故选:B【题16】关于函数,有下述四个结论:①的一个周期为;
②的图象关于直线对称;③的一个零点为;
④在上单调递增.其中所有正确结论的编号是(
)A.①③ B.①④ C.②③ D.③④【答案】A【详解】,①正确;,则的图象关于对称,②错误;,,③正确;由可得,单调递减,④错误.故选:A.【题17】(多选)曲线的对称中心可能是(
)A. B. C. D.【答案】BCD【详解】由,,得,,当时,,故D正确;当时,,故B正确;当时,,故C正确;由得,故A不正确.故选:BCD【题18】同时具有以下性质:“①最小正周期是π:②在区间上是增函数”的一个函数是(
)A. B.C. D.【答案】B【详解】解:对于A,函数的最小正周期,故A不符合题意;对于B,函数的最小正周期,当,,所以函数在区间上是增函数,故B符合题意;对于C,函数的最小正周期,当,,所以函数在区间上是减函数,故C不符题意;对于D,函数的最小正周期,当,,所以函数在区间上不具有单调性,故D不符题意.故选:B.【题19】已知函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为(
)A. B.C. D.【答案】A【详解】由题意有,可得,又由,必有,可得.故选:A【题20】函数的单调递增区间是(
)A., B.C. D.【答案】B【详解】因为函数,令,,解得,.所以函数的单调递增区间是.故选:B【题21】(多选)若函数在上单调,则的取值可以为(
)A. B. C. D.【答案】ABC【详解】若,则,依题意可得,则.对照四个选项:ABC符合题意.故选:ABC【题22】(多选)若函数在区间上单调,则的取值可以是(
)A. B. C. D.【答案】AC【详解】方法一:当时,,在区间上单调,或,或;由得:;又,;,又,,,又,;由得:;又,,,又,,,即;综上所述:.方法二:,当时,;在上单调,,;由,知:或,解得:或,.故选:AC.【题23】已知函数,.求函数的单调递增区间.【答案】由的单调递增区间为,且,则,解得,函数的单调递增区间为.【题24】已知函数.(1)求函数的单调递增区间;(2)求函数的值域.【答案】(1)(2)(1)∵∴,即所求单调递增区间为:;(2),其中,即.5已知函数,且函数的最小正周期为.(1)求的解析式,并求出的单调递增区间;(2)将函数的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,求函数的最大值及取得最大值时x的取值集合.【答案】(1),;(2),.(1)由函数的最小正周期为,则,故,令,解得,故的单调递增区间为.(2),则的最大值为,此时有,即,故,解得,所以当取得最大值时的取值集合为.【题26】已知函数.(1)求的值及函数的最小正周期;(2)设,当时,求的值域.【答案】(1),最小正周期(2)(1)解:函数,,最小正周期;(2)解:,,,,的值域为.【题27】已知函数.(1)求函数的单调递增区间;(2)先将的图象向左平移个单位,再保持纵坐标不变,将每个点的横坐标缩短为原来的一半,再将函数图象向上平移个单位,得到函数的图象.求函数在上的值域.【答案】(1)(2)(1)化简得:令,,解得,,所以函数的增区间为.(2)将的图象向左平移个单位,再保持纵坐标不变,得,再将每个点的横坐标缩短为原来的一半,得,再将函数图象向上平移个单位,得到函数,令,则的取值范围是,则的取值范围是,所以的取值范围是.【题28】已知函数的最大值为.(1)求常数的值.(2)求函数的单调递减区间.(3)若,求函数的值域.【答案】(1);(2)单调递减区间为,;(3)【详解】.(1)由,解得.(2)由,则,,解得,,所以函数的单调递减区间为,,(3)由,则,所以,所以,所以函数的值域为.【题29】已知函数.(1)求的单调递增区间;(2)将的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,求在区间内的值域.【答案】(1);(2).(1)因为,令,解得,则的单调递增区间是;(2)由(1)可得.因为,所以,所以,所以,即在区间内的值域为.【题30】已知函数,.(1)求的单调递增区间;(2)求在区间上的最大值和最小值.【答案】(1)(2)最大值为,最小值为(1)令,解得,所以的单调递增区间为(2)当时,则,故当时,取最大值,为,当时,取最小值,为,【题31】已知函数.(1)求的值;(2)若,求的最大值和最小值.【答案】(1)(2)最大值为,最小值为(1)=.(2).因为,所以,所以,所以所以的最大值为,最小值为.【题32】函数的最小值是(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】,令,则.因为在上单增,所以当时,.故选:C.【题33】函数的值域是(
)A. B. C. D.【答案】A【详解】函数,因为,所以当时,函数取得最小值,当时,函数取得最大值,故函数的值域为,故选:A.【题34】已知函数,则的最大值为___________.【答案】##【详解】设,则,,,∴时,,即.故答案为:.【题35】函数,在区间上的最大值是_____.【答案】##【详解】,由于,所以当时取得最大值.故答案为:【题36】已知函数.(1)求;(2)求函数的最值及相应的x值.【答案】(1)(2),时,或,时,(1).(2)因为,所以当,即,时,当,即或,时,【题37】已知函数.(1)若方程有解,求实数的取值范围;(2)若对任意,恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)(1)由,得,又,所以当时,取得最小值;当时,取得最大值,所以实数的取值范围为.(2)由,恒成立,得,恒成立.设,,所以当时,取得最小值4,所以;设,,所以当时,取得最大值3,所以,综上,实数的取值范围为.【题38】函数()的最大值是(
)A. B. C. D.1【答案】A【详解】.令,则.而在上单增,所以当时,.故选:A.【题39】函数的值域为___________.【答案】【详解】;令,则故答案为:.【题40】函数的最大值为___________.【答案】【详解】,当时,.故答案为:.【题41】函数的值域是_____.【答案】【详解】,令,所以原式,当时,能取到最小值,当时,能取到最大值,所以值域为.故答案为:.【题42】函数,的值域是______.【答案】【详解】,故答案为:【题43】函数的值域为____________【答案】【详解】解:因为令,则所以,所以,故函数的值域为故答案为:【题44】已知,求的值域.【答案】【详解】令,又,∴,故函数化为,且对称轴为.∴当时,.当时,.∴的值域为.【题45】函数的值域为______.【答案】【详解】,,设,得:,即,化得:,即,(其中).化得:,解此不等式得:.故答案为:【题46】函数的值域为_____________.【答案】【详解】令,,则,即,所以,又因为,所以,即函数的值域为.故答案为:.【题47】函数的最大值为________.【答案】##【详解】解:∵,∴,由题意得,当且仅当,即时取等号,故的最大值为.故答案为:【题48】函数的定义域为_________,值域为_________.【答案】
;
.【详解】解:由题意可得,即,所以且,即.所以函数的定义域为;令,则,当时,=,当,即时,等号成立;当时,=,当,即时,等号成立;所以函数的值域为:.故答案为:;.名校真题练【练习1】已知ω>0,函数在上单调()A. B. C. D.【答案】C【分析】根据条件,利用y=sinx的性质,利用整体代入法分别求出的单调递增和单调递减区间,然后分函数在上单调递增和递减两种情况讨论,可得和且0<ω≤2,即可求出结果.【解答】解:已知ω>0,函数在,由,得,所以,∴,又,∴3<ω≤2,取k=0,得,由,得,所以,∴,又,∴0<ω≤8,取k=0,得,所以ω的取值范围是.故选:C.【练习2】当x∈[0,2π]时,曲线y=sinx与()A.3 B.4 C.6 D.8【答案】C【分析】分别画出y=sinx与在[0,2π]上的函数图象,根据图象判断即可.【解答】解:因为函数的最小正周期为,所以函数在[8,因为函数y=sinx的最小正周期为2π,所以函数y=sinx在[0,在平面直角坐标系中,作出两函数在[4,如图所示:由图可知,曲线y=sinx与.故选:C.【练习3】下列函数中最小正周期为π且是奇函数的为()A.y=tan2x B. C. D.【答案】C【分析】根据正切函数的周期与奇偶性可判断AB,根据诱导公式化简CD的解析式,再根据正余弦函数的奇偶性可判断.【解答】解:对于A,y=tan2x的最小正周期为;对于B,为非奇非偶函数;对于C,,易知为奇函数,故C正确;对于D,为偶函数.故选:C.【练习4】已知函数的最小正周期为2π,直线(x)图象的一条对称轴,则f(x)()A. B. C. D.【答案】B【分析】由y=|tanx|的相关性质结合条件即可求得ω,φ,再由y=|tanx|的单调减区间得到不等式,求解即可.【解答】解:因为y=|tanx|的最小正周期为π,对称轴为,单调递减区间为(].因为的最小正周期为4π,所以f(x)=tan(ωx+φ)的最小正周期为2π,所以,因为直线是f(x)图象的一条对称轴,所以,k∈Z,k∈Z,因为,所以,所以,令,k∈Z,解得,k∈Z.故选:B.【练习5】设函数,则下列叙述正确的是()A.f(x)的最小正周期为2π B.f(x)的图象关于直线对称 C.f(x)在上的最小值为 D.f(x)的图象关于点对称【答案】D【分析】根据正弦型函数的周期性、对称性、值域逐项判断即可得结论.【解答】解:对于A,f(x)的最小正周期T=;对于B,∵,∴直线,故B错误;对于C,时,,∴,∴,∴f(x)在上的最小值为;对于D,∵sin(5×﹣,2sin(2×﹣=,∴f(x)的图象关于点对称.故选:D.【练习6】已知函数f(x)=2|sinx|cosx,现有下列四个结论:①f(x)是偶函数;②f(x)是周期为π的周期函数;③f(x)在上单调递减;④f(x)的最小值为.其中所有正确结论的编号是()A.①③ B.③④ C.①②④ D.①③④【答案】D【分析】由f(﹣x)=f(x),判断f(x)是偶函数,即可判断①;由f(x+π)≠f(x),即可判断②;由题意可得当x∈[π,]时,,利用复合函数的单调性即可判断③;由题意可求f(x)是周期为2π的周期函数,当x∈[0,2π]时,f(x)=,利用复合函数的性质即可判断④.【解答】解:因为f(﹣x)=f(x),所以f(x)是偶函数;f(x+π)=2|sin(x+π)|cos(x+π)=2﹣|sinxlcosx≠f(x),②错误;当x∈[π,]时,,因为,所以在上单调递减,又y=2x单调递增,所以f(x)在上单调递减;因为f(x+2π)=f(x),所以f(x)是周期为8π的周期函数,当x∈[0,2π]时|sinx|cosx=,则f(x)的最小值为,④正确.故选:D.【练习7】已知函数f(x)=2sinωx(ω>0)在区间,若函数f(x)在上的图象与直线y=2有且仅有一个交点()A.[2,5) B.[1,5) C.[1,2] D.【答案】D【分析】结合函数的对称性,及f(x)在区间上的单调性,可知,又函数f(x)与直线y=2交点的横坐标为,
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