《余弦型函数的单调性》余弦型函数的单调性 - 人教版高考数学复习数学知识点练习 - 读趣百科

《余弦型函数的单调性》余弦型函数的单调性

1单选题

若函数f(x)=sinωx(ω>0)在区间[0,$\frac {π}{3}$]上单调递增,在区间[$\frac {π}{3}$,$\frac {π}{2}$]上单调递减,则ω=(  )

A
$\frac {2}{3}$
B
$\frac {3}{2}$
C
2
D
3

题目答案

B

答案解析

分析:

由题意可知函数在x=$\frac {π}{3}$时确定最大值,就是$\frac {ωπ}{3}$=2kπ+$\frac {π}{2}$,求出ω的值即可.

解答:

解:由题意可知函数在x=$\frac {π}{3}$时确定最大值,就是$\frac {ωπ}{3}$=2kπ+$\frac {π}{2}$,k∈Z,所以ω=6k+$\frac {3}{2}$;只有k=0时,ω=$\frac {3}{2}$满足选项.

故选B

点评:

本题是基础题,考查三角函数的性质,函数解析式的求法,常考题型.

2单选题

函数y=cos2x在下列哪个区间上是减函数(  )

A
[-$\frac {π}{4}$,$\frac {π}{4}$]
B
[$\frac {π}{4}$,$\frac {3π}{4}$]
C
[0,$\frac {π}{2}$]
D
[$\frac {π}{2}$,π]

题目答案

C

答案解析

分析:

将2x看做一个整体,令2kπ≤2x≤π+2kπ(k∈Z)解出x的范围后,对选项逐一验证即可.

解答:

解:∵y=cos2x∴2kπ≤2x≤π+2kπ(k∈Z)

∴kπ≤x≤$\frac {π}{2}$+kπ(k∈Z)

当k=0时,0≤x≤$\frac {π}{2}$函数y=cos2x单调递减

故选C.

点评:

本题主要考查余弦函数的单调问题,一般把 ωx+φ看做一个整体,确定满足的不等式后解x的范围.

3单选题

如果函数f(x)=cos(2x+φ)的图象关于点($\frac {4π}{3}$,0)成中心对称,且-$\frac {π}{2}$<φ<$\frac {π}{2}$,则函数y=f(x+$\frac {π}{3}$)为(  )

A
奇函数且在(0,$\frac {π}{4}$)上单调递增
B
偶函数且在(0,$\frac {π}{2}$)上单调递增
C
偶函数且在(0,$\frac {π}{2}$)上单调递减
D
奇函数且在(0,$\frac {π}{4}$)上单调递减

题目答案

D

答案解析

分析:

2×$\frac {4π}{3}$+φ=kπ+$\frac {π}{2}$,k∈z,再由 -$\frac {π}{2}$<φ<$\frac {π}{2}$,可得φ=-$\frac {π}{6}$,从而求得函数f(x)的解析式,从而得到f(x+3)的解析式.

解答:

解:函数f(x)=cos(2x+φ)的图象关于点($\frac {4π}{3}$,0)成中心对称,

∴2×$\frac {4π}{3}$+φ=kπ+$\frac {π}{2}$,k∈z.

再由 -$\frac {π}{2}$<φ<$\frac {π}{2}$,可得φ=-$\frac {π}{6}$,故函数f(x)=cos(2x-$\frac {π}{6}$),

故y=f(x+$\frac {π}{3}$)=cos[2(x+$\frac {π}{3}$)-$\frac {π}{6}$]=cos(2x+$\frac {π}{2}$)=-sin2x,

故函数y=f(x+$\frac {π}{3}$)为奇函数且在(0,$\frac {π}{4}$)上单调递减,

故选D.

点评:

本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求函数的解析式,余弦函数的对称性,属于中档题.

4单选题

函数y=cos($\frac {x}{2}$-$\frac {π}{3}$)的单调递增区间是(       )

A
[4kπ-$\frac {4π}{3}$,4kπ+$\frac {2π}{3}$](k∈Z)
B
[4kπ+$\frac {π}{6}$,4kπ+$\frac {5π}{6}$](k∈Z)
C
[4kπ-$\frac {π}{6}$,4kπ+$\frac {π}{3}$](k∈Z)
D
[4kπ+$\frac {π}{3}$,4kπ+$\frac {5π}{3}$](k∈Z)

题目答案

A

答案解析

分析:

根据余弦函数单调区间的公式,令$\frac {x}{2}$-$\frac {π}{3}$∈[-π+2kπ,2kπ](k∈Z),解出x∈[-$\frac {4π}{3}$+4kπ,$\frac {2π}{3}$+4kπ](k∈Z),即得所求函数的单调递增区间.

解答:

解:∵令$\frac {x}{2}$-$\frac {π}{3}$∈[-π+2kπ,2kπ],(k∈Z)

可得x∈[-$\frac {4π}{3}$+4kπ,$\frac {2π}{3}$+4kπ],(k∈Z)

∴函数y=cos($\frac {x}{2}$-$\frac {π}{3}$)的单调递增区间是[-$\frac {4π}{3}$+4kπ,$\frac {2π}{3}$+4kπ],(k∈Z)

故答案为:[-$\frac {4π}{3}$+4kπ,$\frac {2π}{3}$+4kπ],(k∈Z),选A.

点评:

本题给出余弦型三角函数的表达式,求函数的单调递增区间.着重考查了余弦函数的图象与性质的知识,属于基础题.

5单选题

函数y=$\sqrt {3}$cos(2x+$\frac {π}{3}$)+2的单调递减区间是(  )

A
[2kπ-$\frac {π}{6}$,2kπ+$\frac {π}{3}$](k∈Z)
B
[2kπ+$\frac {π}{6}$,2kπ+$\frac {5π}{6}$](k∈Z)
C
[kπ-$\frac {π}{6}$,kπ+$\frac {π}{3}$](k∈Z)
D
[kπ+$\frac {π}{6}$,kπ+$\frac {5π}{6}$](k∈Z)

题目答案

C

答案解析

分析:

由 2kπ≤2x+$\frac {π}{3}$≤2kπ+π,k∈z,解得x的范围,即得函数y=$\sqrt {3}$cos(2x+$\frac {π}{3}$)+2的单调递减区间.

解答:

解:由 2kπ≤2x+$\frac {π}{3}$≤2kπ+π,k∈z,可得kπ-$\frac {π}{6}$≤x≤kπ+$\frac {π}{3}$,

故函数y=$\sqrt {3}$cos(2x+$\frac {π}{3}$)+2的单调递减区间是[kπ-$\frac {π}{6}$,kπ+$\frac {π}{3}$](k∈Z),

故选 C.

点评:

本题考查余弦函数的单调区间,由2kπ≤2x+$\frac {π}{3}$≤2kπ+π,k∈z,解得x的范围,即得单调递减区间.

6单选题

函数y=cos($\frac {π}{6}$-x)的单调递增区间为(     )

A
[2kπ-$\frac {π}{6}$,2kπ+$\frac {π}{3}$](k∈Z)
B
[2kπ+$\frac {π}{6}$,2kπ+$\frac {5π}{6}$](k∈Z)
C
[kπ-$\frac {π}{6}$,kπ+$\frac {π}{3}$](k∈Z)
D
[2kπ-$\frac {5π}{6}$,2kπ+$\frac {π}{6}$](k∈Z)

题目答案

D

答案解析

分析:

利用余弦的诱导公式可将y=cos($\frac {π}{6}$-x)转化为y=cos(x-$\frac {π}{6}$),再利用余弦函数的单调性即可求得函数y=cos($\frac {π}{6}$-x)的单调递增区间.

解答:

解:∵y=cos($\frac {π}{6}$-x)=cos(x-$\frac {π}{6}$),

由2kπ-π≤x-$\frac {π}{6}$≤2kπ,k∈Z得:

2kπ-$\frac {5}{6}$π≤x≤2kπ+$\frac {π}{6}$,k∈Z.

∴原函数的单调递增区间为[2kπ-$\frac {5}{6}$π,2kπ+$\frac {π}{6}$](k∈Z).

故答案为:[2kπ-$\frac {5}{6}$π,2kπ+$\frac {π}{6}$](k∈Z),所以选D.

点评:

本题考查复合三角函数的单调性,着重考查余弦函数的诱导公式与单调性,属于中档题.

7单选题

函数y=cos($\frac {π}{4}$-x)的单调递增区间为(      )

A
[2kπ-$\frac {3π}{4}$,2kπ+$\frac {π}{4}$](k∈Z)
B
[2kπ+$\frac {π}{6}$,2kπ+$\frac {5π}{6}$](k∈Z)
C
[kπ-$\frac {π}{6}$,kπ+$\frac {π}{3}$](k∈Z)
D
[kπ+$\frac {π}{6}$,kπ+$\frac {5π}{6}$](k∈Z)

题目答案

A

答案解析

分析:

利用余弦的诱导公式可将y=cos($\frac {π}{4}$-x)转化为y=cos(x-$\frac {π}{4}$),再利用余弦函数的单调性即可求得函数y=cos($\frac {π}{4}$-x)的单调递增区间.

解答:

解:∵y=cos($\frac {π}{4}$-x)=cos(x-$\frac {π}{4}$),

由2kπ-π≤x-$\frac {π}{4}$≤2kπ,k∈Z得:

2kπ-$\frac {3π}{4}$≤x≤2kπ+$\frac {π}{4}$,k∈Z.

∴原函数的单调递增区间为[2kπ-$\frac {3π}{4}$,2kπ+$\frac {π}{4}$](k∈Z).

故答案为:[2kπ-$\frac {3π}{4}$,2kπ+$\frac {π}{4}$](k∈Z),所以选A.

点评:

本题考查复合三角函数的单调性,着重考查余弦函数的诱导公式与单调性,属于基本知识的考查.

8单选题

函数y=cos(-2x-$\frac {π}{3}$)的单调递增区间是(      )

A
[2kπ-$\frac {π}{6}$,2kπ+$\frac {π}{3}$](k∈Z)
B
[2kπ+$\frac {π}{6}$,2kπ+$\frac {5π}{6}$](k∈Z)
C
[kπ-$\frac {2π}{3}$,kπ-$\frac {π}{6}$](k∈Z)
D
[kπ+$\frac {π}{6}$,kπ+$\frac {5π}{6}$](k∈Z)

题目答案

C

答案解析

分析:

根据三角函数的图象和性质即可得到结论.

解答:

解:y=cos(-2x-$\frac {π}{3}$)=cos(2x+$\frac {π}{3}$),

由2kπ-π≤2x+$\frac {π}{3}$≤2kπ,

解得kπ-$\frac {2π}{3}$≤x≤kπ-$\frac {π}{6}$,

即函数的单调递增区间为[kπ-$\frac {2π}{3}$,kπ-$\frac {π}{6}$],k∈Z,

故答案为:[kπ-$\frac {2π}{3}$,kπ-$\frac {π}{6}$],k∈Z,所以选C

点评:

本题主要考查三角函数的图象和性质,利用复合函数单调性之间的关系是解决本题的关键.

9单选题

已知ω>0,函数f(x)=cos(ωx+$\frac {π}{4}$)在($\frac {π}{2}$,π)上单调递减.则ω的取值范围是(  )

A

[$\frac {1}{2}$,$\frac {5}{4}$]

B

[$\frac {1}{2}$,$\frac {3}{4}$]

C

(0,$\frac {3}{4}$]

D

(0,2]

题目答案

C

答案解析

分析:

先求得余弦函数的单调递减区间,结合题意可得$\left\{\begin{matrix}-$\frac {π}{4ω}$≤$\frac {π}{2}$ \ π≤$\frac {3π}{4ω}$ \ \end{matrix}\right.$,再由ω>0,共同可解得答案.

解答:

解:由2kπ≤ωx+$\frac {π}{4}$≤2kπ+π,k∈Z,解得$\frac {2kπ}{ω}$-$\frac {π}{4ω}$≤x≤$\frac {2kπ}{ω}$+$\frac {3π}{4ω}$,令k=0可得-$\frac {π}{4ω}$≤x≤$\frac {3π}{4ω}$,又函数f(x)=cos(ωx+$\frac {π}{4}$)在($\frac {π}{2}$,π)上单调递减,所以$\left\{\begin{matrix}-$\frac {π}{4ω}$≤$\frac {π}{2}$ \ π≤$\frac {3π}{4ω}$ \ \end{matrix}\right.$,解得-$\frac {1}{2}$≤ω≤$\frac {3}{4}$,由已知可得ω>0,故0<ω≤$\frac {3}{4}$,即ω的取值范围是(0,$\frac {3}{4}$]故选C

点评:

本题考查余弦函数的单调性,涉及不等式组的求解,属中档题.

10单选题

若函数f(x)=cos(ωx+φ)(0<φ<π)的图象关于原点对称,且f(x)在区间[0,$\frac {π}{4}$]上单调递减,则ω的一个取值可以是(  )

A
2
B
3
C
4
D
5

题目答案

A

答案解析

分析:

由函数图象关于原点对称可得φ=$\frac {π}{2}$,且ω>0,f(x)=-sinωx.由f(x)在区间[0,$\frac {π}{4}$]上单调递减,可得 $\frac {π}{4}$≤$\frac {1}{4}$•$\frac {2π}{ω}$,解得ω≤2,由此得到满足条件的选项.

解答:

解:由于函数f(x)=cos(ωx+φ)(0<φ<π)的图象关于原点对称,故函数f(x)=cos(ωx+φ)(0<φ<π)是奇函数,故φ=$\frac {π}{2}$,且ω>0,

∴f(x)=-sinωx.

又 f(x)在区间[0,$\frac {π}{4}$]上单调递减,∴$\frac {π}{4}$≤$\frac {1}{4}$T=$\frac {1}{4}$•$\frac {2π}{ω}$,解得ω≤2,综合可得 0<ω≤2,

故选A.

点评:

本题主要考查利用y=Asin(ωx+∅)的图象特征,由函数y=Asin(ωx+∅)的部分图象求解析式,属于中档题.

11单选题

已知ω>0,函数f(x)=cos($\frac {π}{4}$-ωx)在($\frac {π}{2}$,π)上单调递减,则ω的取值范围是(  )

A
[$\frac {1}{2}$,$\frac {5}{4}$]
B
[$\frac {1}{2}$,$\frac {3}{4}$]
C
(0,$\frac {1}{2}$]
D
(0,2]

题目答案

A

答案解析

分析:

根据函数的单调性求出0<ω≤2,然后求出当x∈($\frac {π}{2}$,π)时,ωx-$\frac {π}{4}$的取值范围,利用余弦函数的单调性建立不等式关系进行求解即可.

解答:

解:f(x)=cos($\frac {π}{4}$-ωx)=cos(ωx-$\frac {π}{4}$),

若函数f(x)在($\frac {π}{2}$,π)上单调递减,

则T=$\frac {2π}{ω}$≥2(π-$\frac {π}{2}$)=π,

∴0<ω≤2,

若$\frac {π}{2}$<x<π,则$\frac {π}{2}$ω<ωx<ωπ,

$\frac {π}{2}$ω-$\frac {π}{4}$<ωx-$\frac {π}{4}$<ωπ-$\frac {π}{4}$,

∵0<ω≤2,

∴-$\frac {π}{4}$<$\frac {π}{2}$ω-$\frac {π}{4}$<$\frac {3π}{4}$,

∴-$\frac {π}{4}$<ωπ-$\frac {π}{4}$<$\frac {7π}{4}$,

∴若函数f(x)在($\frac {π}{2}$,π)上单调递减,

则满足$\left\{\begin{matrix}$\frac {π}{2}$ω-$\frac {π}{4}$≥0 \ ωπ-$\frac {π}{4}$≤π \ \end{matrix}\right.$,

即$\left\{\begin{matrix}ω≥$\frac {1}{2}$ \ ω≤$\frac {5}{4}$ \ \end{matrix}\right.$,

即$\frac {1}{2}$≤ω≤$\frac {5}{4}$,

故选:A.

点评:

本题主要考查三角函数单调性的应用,根据函数的单调性和周期之间的关系是解决本题的关键.综合性较强,难度较大.