专题01 三角函数(概念、图象性质、恒等变换、伸缩平移、应用)--高一数学下学期期中真题分类汇编(湖北版)(含解析)

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专题01 三角函数(概念、图象性质、恒等变换、伸缩平移、应用)--高一数学下学期期中真题分类汇编(湖北版)(含解析)

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专题01 三角函数(概念、图象性质、恒等变换、伸缩平移、应用)
6大高频考点概览
考点01任意角和弧度制
考点02任意角的三角函数及诱导公式
考点03三角恒等变换
考点04三角函数的图象与性质
考点05三角函数的伸缩平移变换
考点06三角函数的应用
(
考点01
任意角和弧度制
)
1.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)已知扇形的周长为9cm,圆心角为,则该扇形的面积为___________.
2.(24-25高一下·湖北荆荆襄宜四地七校考试联盟·期中)折扇,又称“怀袖雅物”.如图,这是折扇的平面示意图,其中,,,则此扇面(扇环ABCD)的面积为__________.
(
考点02
任意角的三角函数及诱导公式
)
3.(24-25高一下·湖北·期中)(多选)已知,下列不等式一定成立的有( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·湖北部分级示范高中·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·湖北·期中)( )
A. B. C. D.
6.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)已知,那么( )
A. B. C. D.
7.(24-25高一下·湖北·期中)在直角坐标系中,角的终边与单位圆交于点,将的终边沿逆时针方向旋转与单位圆交于点B,则B的坐标为_______.
(
考点03
三角恒等变换
)
单选题
8.(24-25高一下·湖北鄂东南级示范高中教育教学改革联盟学校·期中)若,则( )
A. B. C. D.
9.(24-25高一下·湖北汉川第一高级中学等校·期中)已知,且,则( )
A. B. C. D.2
10.(24-25高一下·湖北武汉部分重点学校·期中)若,则( )
A. B. C. D.
11.已知,,则的值为( )
A. B. C. D.
12.(24-25高一下·湖北部分高中·期中)已知,,,则( )
A. B. C. D.
13.(24-25高一下·湖北云学名校联盟·期中)已知,都是锐角,,,则( )
A.1 B. C. D.
14.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)若,且为第三象限角,则( )
A.7 B. C. D.
15.(24-25高一下·湖北·期中)下列各式的值为的是( )
A. B.
C. D.
16.(24-25高一下·湖北恩施州高中教育联盟·期中)公元前4世纪,古希腊数学家欧多克索斯第一个系统研究了黄金分割问题,并建立起相关理论.黄金分割率的值也可以用表示,即,设,则( )
A. B. C. D.
17.(24-25高一下·湖北荆荆襄宜四地七校考试联盟·期中)已知,均为第二象限角,,,则等于( )
A. B. C. D.2
多选题
18.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)计算下列各式的值,结果为2的有( )
A. B.
C. D.
填空题
19.(24-25高一下·湖北恩施州高中教育联盟·期中)写出函数的图象的一个对称中心________.(任写一个即可)
20.(24-25高一下·湖北十堰六县一中教联体·期中)设当时,函数取得最大值,则________.
解答题
21.(24-25高一下·湖北·期中)计算.
(1);
(2)
22.(24-25高一下·湖北·期中)(1)已知,均为锐角且,,求的值;
(2)已知,,求的值.
(
考点04
三角函数的图象与性质
)
单选题
23.(24-25高一下·湖北部分高中·期中)将函数的图象纵坐标不变,横坐标缩小为原来倍,然后再向左平移个单位长度后,得到的图象关于轴对称,则的值可以为( )
A. B. C. D.
24.(24-25高一下·湖北部分高中·期中)已知函数(,)的图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
25.(24-25高一下·湖北·期中)函数是( )
A.周期为的奇函数 B.周期为的奇函数
C.周期为的偶函数 D.周期为的偶函数
26.(24-25高一下·湖北汉川第一高级中学等校·期中)已知函数的部分图象如图所示,是等腰直角三角形,为图象与x轴的交点,C为图象上的最高点,且,则( )
A. B.在上有3个零点
C.在上单调递减 D.函数的图象关于直线对称
27.(24-25高一下·湖北十堰六县一中教联体·期中)若函数的部分图象如图所示,则下列结论错误的为( )
A.实数有且仅有一个值
B.实数有且仅有一个值
C.的单调递增区间为
D.若,则
28.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)已知函数的部分图象如图所示,下列说法不正确的是( )
A., B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于对称 D.函数在上单调递增
29.(24-25高一下·湖北武汉新洲区部分学校·期中)设函数,,,则可以是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
30.(24-25高一下·湖北部分级示范高中·期中)函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.的最小正周期为
C.在区间上单调递减 D.在区间上共有8100个零点
31.(24-25高一下·湖北武汉常青联合体·期中)已知直线是函数图像的任意两条对称轴,且的最小值为,则的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
32.(24-25高一下·湖北部分级示范高中·期中)若函数的定义域内存在,使得成立,则称该函数为“完整函数”.已知是上的“完整函数”,则的取值范围为( )
A. B. C.[3,5] D.
33.(24-25高一下·湖北武汉七校·期中)已知函数,在曲线与直线的交点中,若相邻交点的距离为.若且关于的方程有三个不等的实根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
多选题
34.(24-25高一下·湖北武汉七校·期中)已知函数的部分图象如图所示,将函数的图象向左平移个单位长度后得到的图象,则下列说法正确的是( )

A. B.
C.函数为偶函数 D.函数在区间上单调递减
35.(24-25高一下·湖北·期中)函数的部分图象如图,图象与轴交于点,与轴交于点,点在图象上,点、关于点对称,则下列正确的是( )

A.函数的最小正周期是
B.函数的图象关于点对称
C.函数在上单调递增
D.函数的图象向右平移后,得到函数的图象,则为偶函数
36.(24-25高一下·湖北恩施州高中教育联盟·期中)已知,,为偶函数,且在上为增函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.若,在的值域为
C.的取值范围为
D.函数在区间上单调递增
37.(24-25高一下·湖北·期中)函数,已知为图象的一个对称中心,直线为图象的一条对称轴,且在上单调递减,则的可能值所在的区间有( )
A. B.
C. D.
填空题
38.(24-25高一下·湖北·期中)若函数,对于任意都有成立,则称与为区间上的“m阶依附函数”.若,为的“2阶依附函数”,则实数的取值范围是________.
39.(24-25高一下·湖北武汉新洲区部分学校·期中)直线与曲线和曲线分别相交于点,.
(1)若,则的最大值为______;
(2)若的最大值为,则的值为______.
解答题
40.(24-25高一下·湖北部分高中·期中)用“五点法”作函数(,,)在某一个周期的图象时,列表并填入了部分数据,见下表:
0
2 0
(1)根据上表数据,直接写出函数的解析式,并求出函数的单调递减区间;
(2)若在区间上恒成立,求实数的取值范围.
41.(24-25高一下·湖北云学名校联盟·期中)已知,,函数.
(1)求函数的对称中心及单调减区间;
(2)若,且,求的值.
42.(24-25高一下·湖北鄂东南级示范高中教育教学改革联盟学校·期中)如图,已知的图象与轴的交点为,它在轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为和
(1)求函数的解析式;
(2)已知,角的终边与单位圆交于点,求的值.
43.(24-25高一下·湖北·期中)函数,其中,,,图象经过同一个周期上最高点和最低点.
(1)求的解析式;
(2)求在的单调递增区间;
(3)的图象经过怎样的变换可以得到的图象 写出变换过程.
44.(24-25高一下·湖北·期中)已知,,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的值域.
45.(24-25高一下·湖北武汉新洲区部分学校·期中)已知,,函数.
(1)求函数的解析式及对称中心;
(2)若,且,求的值;
(3)在锐角,角,,分别为,,三边所对的角,若,,求面积的取值范围.
46.(24-25高一下·湖北汉川第一高级中学等校·期中)已知函数的图象的两条相邻对称轴之间的距离为,
(1)求函数在区间上的单调递减区间;
(2)若关于的方程在区间上有两个不相等的实根,求实数的取值范围.
47.(24-25高一下·湖北·期中)已知,,函数,的最小正周期为.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)当时,求的最值及取到最值时的值;
(3)若函数在上有两个不同的零点、,求实数的取值范围,并求的值.
48.(24-25高一下·湖北·期中)已知,且的图象上相邻两条对称轴之间的距离为.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的单调递增区间;
(3)若锐角的内角的对边分别为,且,求面积的取值范围.
49.(24-25高一下·湖北恩施州高中教育联盟·期中)函数的最小正周期为T,且.
(1)若,求函数的单调递增区间;
(2)若,,且的最小值为.当时,方程有四个不等的实数解,求实数m的取值范围.
50.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)已知函数.
(1)设,为偶函数,若存在,使不等式成立,求实数的取值范围;
(2)已知函数的图象过点,设,若对任意的,总存在,使成立,求实数的取值范围.
(
考点05
三角函数的伸缩平移变换
)
单选题
51.(24-25高一下·湖北鄂东南级示范高中教育教学改革联盟学校·期中)要得到的图象,只需将的图象( )
A.所有点的横坐标伸长到原来的4倍,再向左平移个单位
B.所有点的横坐标伸长到原来的4倍,再向左平移个单位
C.所有点的横坐标缩短到原来的倍,再向左平移个单位
D.所有点的横坐标缩短到原来的倍,再向左平移个单位
52.(24-25高一下·湖北恩施州高中教育联盟·期中)将函数的图象向右平移,再将横坐标伸长为原来的3倍,得到的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
填空题
53.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)把函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数是奇函数,则的值为______________,若函数在区间上存在最大值2,则实数的取值范围为_______________.
54.(24-25高一下·湖北汉川第一高级中学等校·期中)先将的图象上所有点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,若,且,则的取值范围是_______.
解答题
55.(23-24高一下·湖北武汉5G联合体·期中)已知向量,函数,函数图像相邻对称轴之间的距离为.
(1)求的单调递减区间;
(2)将函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位得的图象,若关于的方程在上只有一个解,求实数的取值范围.
56.(24-25高一下·湖北·期中)已知向量,函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若,且,求的值;
(3)已知,将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象.在的图象上是否存在一点,使得?若存在,求出所有符合条件的点的坐标;若不存在,说明理由.
(
考点06
三角函数的应用
)
多选题
57.(24-25高一下·湖北武汉新洲区部分学校·期中)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中使用(图1),明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理(图2).若一半径为2米的筒车水轮圆心距离水面1米(图3),已知水轮按逆时针转动,每分钟转动5圈,当水轮上点从水中浮现时(图3中点)开始计时,经过分钟后点距离水面的高度为米,下列结论正确的有( )
A.关于的函数解析式为()
B.点第一次到达最高点需用时5秒
C.点再次接触水面需用时8秒
D.当点运动2秒时,距水面的高度为2米
解答题
58.(24-25高一下·湖北武汉七校·期中)如图,一个半径为4的筒车按逆时针方向每分钟转1圈,筒车的轴心O距离水面的高度为米.设筒车上的某个盛水筒P到水面的距离为d(单位:)(在水面下则d为负数),若以盛水筒P刚浮出水面时开始计算时间,则d与时间t(单位:)之间的关系为

(1)求的值;
(2)盛水筒出水后至少经过多少时间就可以到达最高点?
59.(24-25高一下·湖北部分高中·期中)摩天轮是一种大型转轮状的机械游乐设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上旋转,可以从高处俯瞰四周景色.如图该摩天轮最高点距离地面高度为,转盘直径为,开启时按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周需要.
(1)以轴心为原点,与地面平行的直线为轴,所在的直线为轴建立平面直角坐标系,游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动后距离地面的高度为,求在转动一周的过程中,关于的函数解析式;
(2)若游客甲在点进入座舱时,游客乙此时恰好在处(轴与圆的交点),
(i)在运行一周的过程中,运行两人首次距离地面的高度相等,求时间;
(ii)当座舱距离地面的高度不低于时,能鸟瞰全城壮观景色,因此这段时间被称为“震撼时刻”,求游客甲在开始运行一周的过程中,甲处于“震撼时刻”的时间段.
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专题01 三角函数(概念、图象性质、恒等变换、伸缩平移、应用)
6大高频考点概览
考点01任意角和弧度制
考点02任意角的三角函数及诱导公式
考点03三角恒等变换
考点04三角函数的图象与性质
考点05三角函数的伸缩平移变换
考点06三角函数的应用
(
考点01
任意角和弧度制
)
1.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)已知扇形的周长为9cm,圆心角为,则该扇形的面积为___________.
【答案】
【分析】由扇形的弧长及面积公式求解可得答案.
【详解】设扇形的半径为,圆心角为,弧长为,
则由题意可得,解得,
所以扇形的面积,
故答案为:.
2.(24-25高一下·湖北荆荆襄宜四地七校考试联盟·期中)折扇,又称“怀袖雅物”.如图,这是折扇的平面示意图,其中,,,则此扇面(扇环ABCD)的面积为__________.
【答案】
【分析】利用扇形的面积公式可得扇形和扇形的面积,扇面的面积为两个扇形面积的差.
【详解】设,已知扇形的面积,扇形的面积,所以扇面的面积为.
故答案为:.
(
考点02
任意角的三角函数及诱导公式
)
3.(24-25高一下·湖北·期中)(多选)已知,下列不等式一定成立的有( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】当时即可判断A;利用作商法即可判断B;当趋于0时即可判断C;结合三角函数的定义即可判断D.
【详解】A:当时,,故A错误;
B:因为,所以,
则,即,故B正确;
C:当趋于0时,趋于0,趋于1,故C错误;
D:如图,在单位圆中,为的终边,点,
由图可知,所对的弧长大于点的纵坐标,即,故D正确.
故选:BD
4.(24-25高一下·湖北部分级示范高中·期中)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分子分母同除,化弦为切代入求解即可.
【详解】因为,所以.
故选:C.
5.(24-25高一下·湖北·期中)( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用诱导公式化简运算即可.
【详解】.
故选:A.
6.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)已知,那么( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知条件利用诱导公式即可求解.
【详解】因为,
所以.
故选:B.
7.(24-25高一下·湖北·期中)在直角坐标系中,角的终边与单位圆交于点,将的终边沿逆时针方向旋转与单位圆交于点B,则B的坐标为_______.
【答案】
【分析】根据三角函数的定义以及诱导公式,即可求出结果.
【详解】角的终边与单位圆交于点,即,
所以将的终边沿逆时针方向旋转与单位圆交于点

故答案为:.
(
考点03
三角恒等变换
)
单选题
8.(24-25高一下·湖北鄂东南级示范高中教育教学改革联盟学校·期中)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由二倍角正弦公式和同角三角函数的关系化简可得结果.
【详解】.
故选:B.
9.(24-25高一下·湖北汉川第一高级中学等校·期中)已知,且,则( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】由正切的和差角公式展开,代入计算,即可得到结果.
【详解】由得,整理得:,
即,因为,故.
故选:A
10.(24-25高一下·湖北武汉部分重点学校·期中)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由正弦和余弦的二倍角公式进行化简计算.
【详解】因为,所以,故,,
又因为,
所以.
故选:A.
11.已知,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由同角三角函数的平方关系求得,再根据两角差的余弦公式即可求解.
【详解】因为,所以,
所以,


故选:A.
12.(24-25高一下·湖北部分高中·期中)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由已知及同角三角函数的平方关系得出,,再根据两角和的余弦公式求解即可.
【详解】因为,所以,
所以,,
所以

故选:C.
13.(24-25高一下·湖北云学名校联盟·期中)已知,都是锐角,,,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【分析】利用同角三角函数间的关系求得,利用二倍角的正切公式求得,进而利用两角和的正切公式可求的值.
【详解】因为,是锐角,所以,
所以,从而,
所以.
故选:A.
14.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)若,且为第三象限角,则( )
A.7 B. C. D.
【答案】A
【分析】逆用和角余弦公式可得,结合已知得,再由和角正切公式求.
【详解】由,
所以,又为第三象限角,所以,故,
所以.
故选:A
15.(24-25高一下·湖北·期中)下列各式的值为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用两角和的正弦公式可判断A选项;利用二倍角的正切公式可判断B选项;利用二倍角的余弦公式可判断CD选项.
【详解】对于A选项,
,A不满足;
对于B选项,,B不满足;
对于C选项,
,C满足;
对于D选项,,D不满足.
故选:C.
16.(24-25高一下·湖北恩施州高中教育联盟·期中)公元前4世纪,古希腊数学家欧多克索斯第一个系统研究了黄金分割问题,并建立起相关理论.黄金分割率的值也可以用表示,即,设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用同角三角函数的基本关系、二倍角公式、诱导公式将所求式化简,结合条件代入计算可得结果.
【详解】由题意得,,
∵,∴,
∴.
故选:C.
17.(24-25高一下·湖北荆荆襄宜四地七校考试联盟·期中)已知,均为第二象限角,,,则等于( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】先利用同角三角函数的平方关系和商数关系,分别求出,然后利用两角差的正切公式求值.
【详解】因为,均为第二象限角,所以,,同理可得.
.
故选:A.
多选题
18.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)计算下列各式的值,结果为2的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】利用和角的正切公式计算求值判断A;利用二倍角的正弦公式计算可判断B;运用两角和的正切公式计算判断C;利用辅助角公式二倍角的正弦公式和诱导公式计算可判断D.
【详解】对于A,
,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于
,故C正确;
对于D,
,故D错误.
故选:AD.
填空题
19.(24-25高一下·湖北恩施州高中教育联盟·期中)写出函数的图象的一个对称中心________.(任写一个即可)
【答案】(答案符合即可)
【分析】利用辅助角公式化简函数,再利用正弦函数的性质求出对称中心.
【详解】函数,
由,解得,
所以对称中心为,取,得.
故答案为:
20.(24-25高一下·湖北十堰六县一中教联体·期中)设当时,函数取得最大值,则________.
【答案】
【分析】根据题意利用辅助角公式可得,结合正弦函数最值分析求解.
【详解】因为,
令,,
则,
当,,即,时,取最大值,
此时,,所以.
故答案为:.
解答题
21.(24-25高一下·湖北·期中)计算.
(1);
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用诱导公式结合两角和差公式以及倍角公式运算求解;
(2)根据复数的除法结合复数的模长公式运算求解.
【详解】(1)因为,
原式
.
(2)原式.
22.(24-25高一下·湖北·期中)(1)已知,均为锐角且,,求的值;
(2)已知,,求的值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由,利用两角差的正弦公式结合平方关系展开即可求解;
(2)由得,利用二倍角公式即可求解.
【详解】(1),

则,
.
(2),
即又,
即.
(
考点04
三角函数的图象与性质
)
单选题
23.(24-25高一下·湖北部分高中·期中)将函数的图象纵坐标不变,横坐标缩小为原来倍,然后再向左平移个单位长度后,得到的图象关于轴对称,则的值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先由诱导公式及两角差的正弦公式得出,再根据三角函数的平移伸缩变换得出,由关于轴对称,即可求解.
【详解】,
将图象纵坐标不变,横坐标缩小为原来倍,
然后再向左平移个单位长度后,得,
又因为的图象关于轴对称,所以,
所以,当时,,
故选:B,
24.(24-25高一下·湖北部分高中·期中)已知函数(,)的图象如图所示,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用余弦型函数图象的周期性和特殊点值分别求出参数即可.
【详解】由图象可知,函数的最小正周期满足,即,
所以,且,故解得.
又由图象可知,时,,即,
则,即,又因为,所以.
所以.
故选:B.
25.(24-25高一下·湖北·期中)函数是( )
A.周期为的奇函数 B.周期为的奇函数
C.周期为的偶函数 D.周期为的偶函数
【答案】D
【分析】根据正弦型函数的周期公式及奇偶性即可求解.
【详解】设,
,所以为偶函数,
因为的周期为,
所以的周期为,
故选:D.
26.(24-25高一下·湖北汉川第一高级中学等校·期中)已知函数的部分图象如图所示,是等腰直角三角形,为图象与x轴的交点,C为图象上的最高点,且,则( )
A. B.在上有3个零点
C.在上单调递减 D.函数的图象关于直线对称
【答案】C
【分析】根据为图象上的最高点,且点的纵坐标为1,为等腰直角三角形可以求出,进而求出周期,再求出,将点代入即可求出,从而确定函数解析式,再逐项判断.
【详解】由为等腰直角三角形,C为图象上的最高点,且点C的纵坐标为1,
所以.则函数的周期为4,由,可得;
又,所以,,则,将点C代入,得,则.
而,则,所以.
因为,A错误;
若,则,因为函数,有两个零点,所以在有2个零点,B错误;
若,则,因为在上单调递减,所以在上单调递减,C正确;
,的图象关于中心对称,D错误.
故选:C
27.(24-25高一下·湖北十堰六县一中教联体·期中)若函数的部分图象如图所示,则下列结论错误的为( )
A.实数有且仅有一个值
B.实数有且仅有一个值
C.的单调递增区间为
D.若,则
【答案】C
【分析】B选项,根据图象得到,代入,得到方程,结合该点位于单调递增区间,求出;A选项,将代入,结合,得到;C选项,整体法求出函数单调递增区间;D选项,时,,
又关于对称,得到方程,解得,代入解析式,求出答案.
【详解】B选项,由图易得:,
又因为图像过点,所以,,得或
又因为该点位于单调递增区间,所以,所以,B对
A选项,因为图像过,即,,,
设函数最小正周期为,则由图得,即,故,
又,所以只有当时,满足要求,A对
C选项,,令,
解得,
故单调递增区间为,,C错
D选项,时,,
又,关于对称,
所以,解得
,D对
故选:C
28.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)已知函数的部分图象如图所示,下列说法不正确的是( )
A., B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于对称 D.函数在上单调递增
【答案】B
【分析】由图象求出的解析式,再利用正弦函数性质逐一分析判断各选项即可得解.
【详解】对于A,由题意,,则,
则,
又在上,则,即,
所以,则,
又,所以,所以,即,,故A正确;
对于B,因为,
所以不是图象的对称轴,故B错误;
对于C,因为,
所以的图象关于点对称,故C正确;
对于D,当时,,
所以在上单调递增,故D正确.
故选:B.
29.(24-25高一下·湖北武汉新洲区部分学校·期中)设函数,,,则可以是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【分析】根据题意可知为函数的最大值和最小值,再写出自变量的取值,作差变形即可求解.
【详解】因为,且,
所以为函数的最大值和最小值,
不妨设,即,
所以,
又,所以,
所以当时,,即可以是3,
故选:A.
30.(24-25高一下·湖北部分级示范高中·期中)函数的部分图象如图所示,则( )
A. B.的最小正周期为
C.在区间上单调递减 D.在区间上共有8100个零点
【答案】D
【分析】由图像即可得到函数解析式,从而判断AB,由正弦型函数的单调区间即可判断C,由正弦型函数的零点代入计算,即可判断D.
【详解】由图可知,,且,可得,
又,∴,故A错误;
由五点作图法可知,,解得,
则的最小正周期为,故B错误;
函数解析式为,
当时,,,
在区间上不是单调减的,故C错误;
由,可得,即,
再由,解得,
由,解得,
∴,则在区间上共有8100个零点,
故D正确.
故选:D.
31.(24-25高一下·湖北武汉常青联合体·期中)已知直线是函数图像的任意两条对称轴,且的最小值为,则的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由正弦函数性质求得最小正周期为,进而求出,然后利用正弦函数的单调性求解单调区间即可.
【详解】因为直线是函数图像的任意两条对称轴,
且的最小值为,
所以,即(),所以,
所以,
令,得,
所以函数的单调区间为.
故选:D
32.(24-25高一下·湖北部分级示范高中·期中)若函数的定义域内存在,使得成立,则称该函数为“完整函数”.已知是上的“完整函数”,则的取值范围为( )
A. B. C.[3,5] D.
【答案】B
【分析】根据三角恒等变换可知,再由三角函数值域以及“完整函数”定义将问题转化为在上至少存在两个最大值点,结合正弦函数图象性质得出不等式即可得解得的取值范围.
【详解】由题意可得:

即是上的“完整函数”,所以存在,
使得成立;
即存在,使得成立;
又因为,因此,
即在上至少存在两个最大值点,
所以,解得;
当,即时,一定满足题意;
若,因为,,所以,
又易知;
所以只需保证即可,解得,
综上可知.
故选:B.
33.(24-25高一下·湖北武汉七校·期中)已知函数,在曲线与直线的交点中,若相邻交点的距离为.若且关于的方程有三个不等的实根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用三角恒等变换化简函数解析式得出,根据题意出函数的最小正周期,可求出的值,解题中的方程得出或,分析可知函数在区间上有两个不等的零点,分析函数的单调性,可出关于实数的不等式组,即可解得实数的取值范围.
【详解】因为

因为曲线与直线的交点中,相邻交点的距离为.
所以函数的最小正周期为,可得,即,
由可得,
解得或,
当时,,
由可得,可得,解得,
所以方程在上只有一个解,故方程在上有两个不等的解,
令,
由可得,由可得,
所以函数在区间上单调递减,在上单调递增,
由题意可知,函数在区间上有两个不等的零点,
所以,解得.
因此,实数的取值范围是.
故选:B
多选题
34.(24-25高一下·湖北武汉七校·期中)已知函数的部分图象如图所示,将函数的图象向左平移个单位长度后得到的图象,则下列说法正确的是( )

A. B.
C.函数为偶函数 D.函数在区间上单调递减
【答案】ABD
【分析】根据函数图象求出的解析式,即可判断A、B ,再根据三角函数的变换规则得到解析式,再由正弦函数的性质判断C、D.
【详解】对于A,函数的部分图象,
可得,,
,则.
又,所以,,
所以,,又,
,,故A正确;
对于B,由,

,故B正确;
对于C,将函数的图象向左平移个单位长度得到,
则为奇函数,故C错误;
对于D,当则,因为在上单调递减,
所以函数在区间上单调递减,故D正确,
故选:ABD.
35.(24-25高一下·湖北·期中)函数的部分图象如图,图象与轴交于点,与轴交于点,点在图象上,点、关于点对称,则下列正确的是( )

A.函数的最小正周期是
B.函数的图象关于点对称
C.函数在上单调递增
D.函数的图象向右平移后,得到函数的图象,则为偶函数
【答案】BC
【分析】求出点的坐标,可得出函数的最小正周期,可判断A选项;求出、的值,利用正弦型函数的对称性可判断B选项;利用正弦型函数的单调性可判断C选项;利用三角函数图象变换结合正弦型函数的奇偶性可判断D选项.
【详解】对于A选项,因为点与点关于点对称,则点,
结合图形可知,函数的最小正周期为,A错;
对于B选项,,且函数在附近单调递增,
故,所以,
又因为,故,所以,,
因为,所以函数的图象关于点对称,B对;
对于C选项,当时,,
所以函数在上单调递增,C对;
对于D选项,函数的图象向右平移后,得到的图象,
则函数为奇函数,D错.
故选:BC.
36.(24-25高一下·湖北恩施州高中教育联盟·期中)已知,,为偶函数,且在上为增函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.若,在的值域为
C.的取值范围为
D.函数在区间上单调递增
【答案】ACD
【分析】由为偶函数,结合列式计算可判断A;将函数化简后结合余弦函数性质计算求解可判断B;由函数在上单调递增,列不等式求解可判断C;根据正弦型函数性质结合,计算可判断D.
【详解】对于A,因为为偶函数,
所以,又,则,故A正确;
对于B,若,,
当时,,
则,故B错误;
对于C, 所以,
由知,
因为在上单调递增,故,
解得,由可得,
由可得,故,又,所以,故C正确;
对于D,,时,,
而,则,,
即,故D正确.
故选:ACD
37.(24-25高一下·湖北·期中)函数,已知为图象的一个对称中心,直线为图象的一条对称轴,且在上单调递减,则的可能值所在的区间有( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】根据在上单调递减,确定的取值范围,由为图象的一个对称中心,直线为图象的一条对称轴,得出,再逐一验证即可求解.
【详解】因为在上单调递减,
所以,
因为为图象的一个对称中心,
所以①,
因为直线为图象的一条对称轴,且在上单调递减,
所以②,
②①得,,即,
所以可取,
当时,,,
当时,,在单调递减,符合题意;
当时,,,
又,所以没有符合题意的值,故不合题意;
当时,,,取,
当时,,在单调递减,符合题意;
综上所述,符合题意的,
故选:AC.
填空题
38.(24-25高一下·湖北·期中)若函数,对于任意都有成立,则称与为区间上的“m阶依附函数”.若,为的“2阶依附函数”,则实数的取值范围是________.
【答案】或,
【分析】将问题转化为两个函数的最值问题,即可根据三角函数的性质求解最值得解.
【详解】根据对任意的恒成立,
故对任意的,
故,
时,,故,
时,,故,
故,即,解得或,
故答案为:或,
39.(24-25高一下·湖北武汉新洲区部分学校·期中)直线与曲线和曲线分别相交于点,.
(1)若,则的最大值为______;
(2)若的最大值为,则的值为______.
【答案】 ()或()
【分析】应用辅助角公式及正弦的有界性即可求解;应用辅助角公式及正弦的有界性即可求解
【详解】当时,
当且仅当()即()取等号
(2)
其中的象限由点决定,且
所以
当且仅当()取等号
依题意,,所以,所以()或()
故答案为:;()或()
解答题
40.(24-25高一下·湖北部分高中·期中)用“五点法”作函数(,,)在某一个周期的图象时,列表并填入了部分数据,见下表:
0
2 0
(1)根据上表数据,直接写出函数的解析式,并求出函数的单调递减区间;
(2)若在区间上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),().
(2).
【分析】(1)根据表格数据可求解析式,整体代入可得减区间;
(2)分离参数求解最值可得答案或者利用数形结合法可得答案.
【详解】(1)由题意知,,
令,
解得,,
即的单调递减区间为().
(2)解法一:在区间恒成立,即在区间恒成立,
所以.
由于,则,所以.
即恒成立,所以,所以的取值范围为.
解法二:在区间恒成立,即在区间恒成立,
所以,
通过题干五点法作图以及函数以为周期,作部分简图如下:

由图可知:,即的取值范围为.
41.(24-25高一下·湖北云学名校联盟·期中)已知,,函数.
(1)求函数的对称中心及单调减区间;
(2)若,且,求的值.
【答案】(1)对称中心为,减区间为
(2)
【分析】(1)利用向量的数量积的坐标表示求得,利用整体法可求得对称中心与单调减区间;
(2)由已知结合同角正余弦定理可求得,进而利用可求值.
【详解】(1).
由,得对称中心为.
由,解得,
所以.函数的对称中心为,单调减区间为
(2)由,得,
又,所以,所以.
.
42.(24-25高一下·湖北鄂东南级示范高中教育教学改革联盟学校·期中)如图,已知的图象与轴的交点为,它在轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为和
(1)求函数的解析式;
(2)已知,角的终边与单位圆交于点,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先由二倍角的正余弦公式化简函数表达式,再结合正弦函数图象的性质求解出即可;
(2)由特殊角的正弦值求出,再由三角函数的定义求出的正余弦,然后结合余弦展开式计算即可.
【详解】(1),
由图象可得,
又最高点,最低点,
联立解得,
所以函数的解析式为.
(2)
因为,解得,
由角的终边与单位圆交于点,可得,
所以.
43.(24-25高一下·湖北·期中)函数,其中,,,图象经过同一个周期上最高点和最低点.
(1)求的解析式;
(2)求在的单调递增区间;
(3)的图象经过怎样的变换可以得到的图象 写出变换过程.
【答案】(1)
(2),,
(3)见解析
【分析】(1)由函数的图象的顶点坐标求出A,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得函数的解析式;
(2)由,可求得单调区间,即可对取值求解.
(3)根据函数图象的平移和伸缩变换的性质即可求解.
【详解】(1)依题意,得
由于,∴,∴
∴,把代入上式,得
又,∴,∴

(2)令,由得:
解得(),
当时,
取,则,
,则,当,则,
∴在的单调递增区间为,,
(3)将的图象向右平移个单位可得的图象,进而将的图象上的点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,此时可得的图象.
44.(24-25高一下·湖北·期中)已知,,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由向量垂直的坐标运算可得的值,然后将原式化为齐次式,代入计算,即可得到结果;
(2)由条件可得函数的解析式,再由正弦型函数的值域即可得到结果.
【详解】(1)由可得,即,
则.
(2),
由可得,
当时,有最小值为,
当时,有最大值为,
所以的值域为.
45.(24-25高一下·湖北武汉新洲区部分学校·期中)已知,,函数.
(1)求函数的解析式及对称中心;
(2)若,且,求的值;
(3)在锐角,角,,分别为,,三边所对的角,若,,求面积的取值范围.
【答案】(1),,
(2)
(3)
【分析】(1)先根据数量积坐标运算公式,再应用三角恒等变换化简,结合正弦函数对称中心计算求解;
(2)根据二倍角公式计算化简结合弦切转化计算求解;
(3)先求出,再应用正弦定理结合三角函数值域求解周长范围.
【详解】(1)因为,,
所以

即函数的解析式为
所以对称中心的横坐标满足,,解得,,
所以函数的对称中心,
(2)因为,
所以

所以,即
又由得,
所以,

所以
(3)若,,即,
可得,,所以,解得
由正弦定理可得:,即,
所以


而在锐角三角形中,,可得,
所以,即,
所以三角形的面积的取值范围为.
46.(24-25高一下·湖北汉川第一高级中学等校·期中)已知函数的图象的两条相邻对称轴之间的距离为,
(1)求函数在区间上的单调递减区间;
(2)若关于的方程在区间上有两个不相等的实根,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)利用三角恒等变换化简函数解析式,利用正弦型函数对称性和周期性求出系数,从而得到函数解析式,整体代入求单调区间即可;
(2)数形结合分析,将问题转化成一元二次方程在区间上只有一个实数根,构造不等式求解即可.
【详解】(1)因为
由图象的两条相邻对称轴之间的距离为,得函数的最小正周期为,
由,得,所以,
令,解得,
所以函数在区间上的单调递减区间为.
(2)因为,则,
由(1)知在上单调递增,在上单调递减,的函数值从0递增到1,又从1递减回0,如图所示,

令则,
依题意得方程在上仅有一个实根,且此根应该在区间上,
令,因为
则需或,解得或
所以实数m的取值范围是或.
47.(24-25高一下·湖北·期中)已知,,函数,的最小正周期为.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)当时,求的最值及取到最值时的值;
(3)若函数在上有两个不同的零点、,求实数的取值范围,并求的值.
【答案】(1)
(2)答案见解析
(3)的取值范围是,
【分析】(1)利用平面向量数量积的坐标运算、三角恒等变换化简函数的解析式,利用正弦型函数的周期公式求出的值,即可得出函数的解析式,再利用正弦型函数的单调性可得出函数的增区间;
(2)由可求出的取值范围,结合正弦型函数的基本性质可求出的最大值、最小值及其对应的值;
(3)分析函数在上的单调性,根据函数的零点个数可得出关于实数的不等式组,即可解得实数的取值范围,利用正弦型函数的对称性可求得的值,即可得出的值.
【详解】(1)因为,,
所以,,,

因为函数的最小正周期为,则,可得,故.
由可得,
因此,函数的单调递增区间为.
(2)令,由可得,即,
故当时,即当时,取得最大值,
当时,即当时,取得最小值.
(3)函数所在上有两个不同的零点、,
由可得,由可得,
所以,函数在区间上单调递增,在上单调递减,
所以,,解得,
故实数的取值范围是,
由可得,所以,直线为函数图象的一条对称轴,
因为,所以点、关于直线对称,
所以,因此.
48.(24-25高一下·湖北·期中)已知,且的图象上相邻两条对称轴之间的距离为.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数的单调递增区间;
(3)若锐角的内角的对边分别为,且,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据数量积运算结合三角恒等变换化简表达式,结合周期公式求解;
(2)根据正弦函数的单调性求解;
(3)先求出,然后用正弦定理得出,利用三角形面积公式表示出,结合的取值范围求解.
【详解】(1),
由的图象上相邻两条对称轴之间的距离为,有,又,解得,
所以.
(2)令,解得,
所以函数的单调递增区间为.
(3)已知,由,得,
由正弦定理,得,

由是锐角三角形,有,
得,则,
所以,
即面积的取值范围是.
49.(24-25高一下·湖北恩施州高中教育联盟·期中)函数的最小正周期为T,且.
(1)若,求函数的单调递增区间;
(2)若,,且的最小值为.当时,方程有四个不等的实数解,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,求出的解析式,再利用正弦函数的单调性求解.
(2)正弦函数零点的意义,结合给定条件,求出的解析式,再探讨在指定区间内取值情况,换元并借助二次函数零点分布求出范围.
【详解】(1)由,得,则,
而,则,即,由,得,
令,解得,
所以函数的单调递增区间为.
(2)由,得,
则,
解得,
则,,
即,因此,由,得,
当,每个值均有两个x值与之对应,设,,
方程化为,方程有4个不等实根,
等价于有两个不同的零点,且,
而,则在有两个不同的零点或在有两个不同的零点,
当在有两个不同的零点时,,解得;
当在有两个不同的零点时,,此不等式无解,
所以m的取值范围为.
50.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)已知函数.
(1)设,为偶函数,若存在,使不等式成立,求实数的取值范围;
(2)已知函数的图象过点,设,若对任意的,总存在,使成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由函数为偶函数得,结合已知即可得,再应用三角恒等变换化简并确定区间值域,由不等式能成立有,即可求范围;
(2)根据已知得,将问题化为,结合三角函数、二次函数的性质求最值,进而列不等式求参数范围.
【详解】(1)由为偶函数,则,,又,则,
所以,则

存在,使不等式成立,则,
所以在上能成立,而,
所以;
(2)由题设,且,则,
所以,
而,则,所以,
对任意的,总存在,使成立,
所以,即,
令,则,故,
当,则在上单调递增,此时,可得;
当,则在上单调递减,此时,可得;
当,则在上单调递增,在上单调递减,此时,可得;
综上,.
(
考点05
三角函数的伸缩平移变换
)
单选题
51.(24-25高一下·湖北鄂东南级示范高中教育教学改革联盟学校·期中)要得到的图象,只需将的图象( )
A.所有点的横坐标伸长到原来的4倍,再向左平移个单位
B.所有点的横坐标伸长到原来的4倍,再向左平移个单位
C.所有点的横坐标缩短到原来的倍,再向左平移个单位
D.所有点的横坐标缩短到原来的倍,再向左平移个单位
【答案】D
【分析】直接按照图象的伸缩平移变换可得正确选项.
【详解】因为,
所以先将的图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),
得到的图象,
再向左平移个单位,得到的图象.
故选:D.
52.(24-25高一下·湖北恩施州高中教育联盟·期中)将函数的图象向右平移,再将横坐标伸长为原来的3倍,得到的图象,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据给定的信息,利用三角函数图象变换法则求出解析式.
【详解】函数的图象向右平移,得,
再将横坐标伸长为原来的3倍,得,
故选:B
填空题
53.(24-25高一下·湖北六校(宜城一中、枣阳一中、曾都一中、襄阳六中、南漳一中、老河口一中)·期中)把函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数是奇函数,则的值为______________,若函数在区间上存在最大值2,则实数的取值范围为_______________.
【答案】 5
【分析】应用辅助角公式得,结合图象平移及正弦型函数的奇偶性有,即可求参数,再由正弦型函数的区间最值有,即可得范围.
【详解】由题设,
所以为奇函数,则,
所以,又,故,
所以,若,则,
又函数在区间上存在最大值2,则.
故答案为:5,
54.(24-25高一下·湖北汉川第一高级中学等校·期中)先将的图象上所有点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,再将所得图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,若,且,则的取值范围是_______.
【答案】
【分析】先由题目条件得到函数的表达式,再得到由的范围得到的范围,结合角的范围,求解不等式即可得到的取值范围.
【详解】将的图象上所有点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,
再将所得图象向左平移个单位长度后可得,
由,则,
因为,即,
故有或,
解得.
故答案为:
解答题
55.(23-24高一下·湖北武汉5G联合体·期中)已知向量,函数,函数图像相邻对称轴之间的距离为.
(1)求的单调递减区间;
(2)将函数图象上所有点的横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位得的图象,若关于的方程在上只有一个解,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合平面向量数量积的坐标运算法则和三角恒等变换知识化简可得,再由,求得的值后,根据正弦函数的单调性,得解;
(2)由函数图象的伸缩平移法则可得,采用换元法,令,原问题转化为在,上只有一个解,作出的图象后,即可得解.
【详解】(1),

因为相邻的对称轴之间的距离为,所以的最小正周期为,
所以,得,所以,
令,则,
所以的单调递减区间为
(2)由(1)知,将图象上所有点的横坐标缩短为原来的,得到函数,
再向左平移个单位得,
令,则,所以,
因为在上只有一个解,
由的图象可得,或,
所以的取值范围是
56.(24-25高一下·湖北·期中)已知向量,函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若,且,求的值;
(3)已知,将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象.在的图象上是否存在一点,使得?若存在,求出所有符合条件的点的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,.
【分析】(1)根据数量积的坐标表示及二倍角公式、两角和的正弦公式化简;
(2)依题意可得,结合角的范围得到,再由及两角差的正弦公式计算可得;
(3)求出,设,由垂直关系利用向量列出方程,令,结合,得到,求出点的坐标.
【详解】(1)因为,,函数,
所以
.
(2)依题意,
因为,所以,而,
所以,
所以,
所以

(3)将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,
则,
假设的图象上存在点使得,
因为,
因为,
所以

令,
因为,所以,
当且仅当时取等,
所以存唯一解,此时,点,
综上,符合条件的点坐标为.
(
考点06
三角函数的应用
)
多选题
57.(24-25高一下·湖北武汉新洲区部分学校·期中)筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中使用(图1),明朝科学家徐光启在《农政全书》中用图画描绘了筒车的工作原理(图2).若一半径为2米的筒车水轮圆心距离水面1米(图3),已知水轮按逆时针转动,每分钟转动5圈,当水轮上点从水中浮现时(图3中点)开始计时,经过分钟后点距离水面的高度为米,下列结论正确的有( )
A.关于的函数解析式为()
B.点第一次到达最高点需用时5秒
C.点再次接触水面需用时8秒
D.当点运动2秒时,距水面的高度为2米
【答案】CD
【分析】根据函数模型的定义与性质,求出和,写出函数解析式,再判断选项中的命题是否正确.
【详解】函数中,,所以,
时,,解得,所以,
所以,故A错误;
令时,得,则,
解得,所以的最小值为分钟,即用时秒,
所以点第一次到达最高点需用时秒,故B错误;
由题意知,点再次接触水面需用时分钟,即秒,故C正确;
当点运动2秒时,即时,,故D正确;
故选:CD
解答题
58.(24-25高一下·湖北武汉七校·期中)如图,一个半径为4的筒车按逆时针方向每分钟转1圈,筒车的轴心O距离水面的高度为米.设筒车上的某个盛水筒P到水面的距离为d(单位:)(在水面下则d为负数),若以盛水筒P刚浮出水面时开始计算时间,则d与时间t(单位:)之间的关系为

(1)求的值;
(2)盛水筒出水后至少经过多少时间就可以到达最高点?
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据振幅得到,根据题意得到最小正周期,,由最值得到,代入特殊点函数值求出;
(2)由(1)得到,从而得到方程,求出,求出最小值,得到答案.
【详解】(1)由题意,振幅等于半径,即,
逆时针方向每分钟转一圈,,,
由题意,
因为时,,所以,所以,
又;
(2)由(1)可得,,
令,则有,
即,,

当时,最小,,
盛水筒出水后至少经过25s就可以到达最高点.
59.(24-25高一下·湖北部分高中·期中)摩天轮是一种大型转轮状的机械游乐设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上旋转,可以从高处俯瞰四周景色.如图该摩天轮最高点距离地面高度为,转盘直径为,开启时按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周需要.
(1)以轴心为原点,与地面平行的直线为轴,所在的直线为轴建立平面直角坐标系,游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动后距离地面的高度为,求在转动一周的过程中,关于的函数解析式;
(2)若游客甲在点进入座舱时,游客乙此时恰好在处(轴与圆的交点),
(i)在运行一周的过程中,运行两人首次距离地面的高度相等,求时间;
(ii)当座舱距离地面的高度不低于时,能鸟瞰全城壮观景色,因此这段时间被称为“震撼时刻”,求游客甲在开始运行一周的过程中,甲处于“震撼时刻”的时间段.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)第六分钟到第十二分钟为“震撼时刻”
【分析】(1)设,,,根据最大值、最小值求,根据周期求,根据初始位置求即可;
(2)(i)同(1)求出乙的座舱高度与时间函数为,令即可解方程;
(ii)结合余弦函数图象解不等式即可.
【详解】(1)设,,
由题意可知,,,则,,
又易知,所以,得,
又当时,,则,
因,则,
所以,化简得.
(2)(i)设乙的座舱高度与时间函数为,
同(1)可求得,
因为甲乙离地面高度相等,即,
可得:,即,
可解得,即,
故时,有最小值,
即当时,甲乙首次高度相等.
(ii)由题意易知,所谓“震撼时刻”,即要求,
化简得,
因,则,故,则,
故第六分钟到第十二分钟为“震撼时刻”.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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