已知函数f(x)=1+sin$\frac - 考试试题及答案解析 - 读趣百科
单选题

已知函数f(x)=1+sin$\frac {π}{2}$x,若有四个不同的正数x_i满足f(x_i)=M(M为常数),x_i<8,(i=1,2,3,4),则x$_1$+x$_2$+x$_3$+x$_4$的值为(  )

A
10
B
14
C
12
D
12或20

题目答案

D

答案解析

分析:

由f(x)=M 在两个周期之内有四个解,则在一个周期内必有两个解,表示出四个解来相加可得.

解答:

解:∵f(x)=M 在两个周期之内有四个解,

∴sin$\frac {π}{2}$x=-1+M在一个周期内有两个解



当M-1>0时,四个根中其中两个关于x=1对称,另两个关于x=5对称,故其和为2×1+5×2=12.

当M-1<0时,四个根中其中两个关于x=3对称,另两个关于x=7对称,故其和为2×3+7×2=20.

综上得:x$_1$+x$_2$+x$_3$+x$_4$=12或20.

故选:D.

点评:

本题主要考查三角函数的周期性及三角方程有多解的特性,但都有相应的规律,与周期有关.

举一反三
单选题

已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)A>0且ω>0,0<φ<$\frac {π}{2}$的部分图象,如图所示.若方程f(x)=a在(0,$\frac {5π}{3}$)上有两个不同的实根,则a的取值范围是(        )

A
($\frac {$\sqrt {3}$}{2}$,1)∪(-1,0)
B
(1,3)∪(-1,0)
C
(1,3)∪(-2,0)
D
($\frac {$\sqrt {2}$}{3}$,2)∪(-2,-1)

题目答案

A

答案解析

分析:

由函数的最大值求出A,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,从而求得函数的解析式.若方程f(x)=a在(0,$\frac {5π}{3}$)上有两个不同的实根,则直线y=2和函数f(x)的图象在(0,$\frac {5π}{3}$)上有两个不同的交点,数形结合可得a的范围.

解答:

解:由函数的图象可得A=1,再由$\frac {1}{4}$•$\frac {2π}{ω}$=$\frac {7π}{6}$-$\frac {2π}{3}$,可得ω=1.

再由五点法作图可得1×(-$\frac {π}{3}$)+φ=0,∴φ=$\frac {π}{3}$,故函数的解析式为 f(x)=sin(x+$\frac {π}{3}$).

若方程f(x)=a在(0,$\frac {5π}{3}$)上有两个不同的实根,

则直线y=2和函数f(x)的图象在(0,$\frac {5π}{3}$)上有两个不同的交点,如图所示:

故a的取值范围为($\frac {$\sqrt {3}$}{2}$,1)∪(-1,0),所以选A.

点评:

本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,体现了数形结合的数学思想,属于中档题.

单选题

函数y=ln$\frac {1}{|x-1|}$与函数y=cosπx图像所有交点的横坐标之和为(  )

A
3
B
4
C
6
D
8

题目答案

C

答案解析

分析:

把函数y=ln($\frac {1}{|x-1|}$)与函数y=cosπx图象都向左平移1个单位得y=ln$\frac {1}{|x|}$=-ln|x|与y=cosπ(x+1)=-cosπx的图象(均为偶函数),在同一坐标系中作出其图形,分析可得答案.

解答:

解:把函数y=ln($\frac {1}{|x-1|}$)与函数y=cosπx图象都向左平移1个单位得y=ln$\frac {1}{|x|}$=-ln|x|与y=cosπ(x+1)=-cosπx的图象,

上述两个函数都是偶函数,其图象关于y轴对称,

在同一坐标系中作出y=-ln|x|与y=-cosπx的图象,



由图知,两个函数图象恰有6个交点,其横坐标分别为x$_1$,x$_2$,x$_3$,与x$_1$′,x$_2$′,x$_3$′,

则所有交点的横坐标之和是0;

∴函数y=ln($\frac {1}{|x-1|}$)与函数y=cosπx图象也有6个交点,其横坐标分别为x$_1$+1,x$_2$+1,x$_3$=1,与x$_1$′=1,x$_2$′+1,x$_3$′+1,

∵(x$_1$+x$_1$′)+(x$_2$+x$_2$′)+(x$_3$+x$_3$′)=0,

∴(x$_1$+1+x$_1$′+1)+(x$_2$+1+x$_2$′+1)+(x$_3$+1+x$_3$′+1)=6,

即原来两个函数图象所有交点的横坐标之和是6.

故选:C.

点评:

本题他考查对数函数与余弦函数的图象与性质,着重考查作图与分析、解决问题的能力,作图是难点,分析结论是关键,属于难题.

单选题

(理)已知函数g(x)=1-cos($\frac {π}{2}$x+2ψ)(0<ψ<$\frac {π}{2}$)的图象过点(1,2),若有4个不同的正数x_i 满足g(x_i)=M,且x_i<8(i=1,2,3,4),则x$_1$+x$_2$+x$_3$+x$_4$等于(  )

A
12
B
20
C
12或20
D
无法确定

题目答案

C

答案解析

分析:

先由g(x)过点(1,2),求得φ,进而求得函数g(x),再由g(x)=M 在两个周期之内有四个解,则在一个周期内必有两个解,表示出四个解来相加可得.

解答:

解:因为:函数g(x)=1-cos($\frac {π}{2}$x+2ψ)(0<ψ<$\frac {π}{2}$)的图象过点(1,2),

∴1-cos($\frac {π}{2}$+2φ)=2,

∴sin2φ=1,

∴φ=$\frac {π}{4}$

∴g(x)=1-cos($\frac {π}{2}$x-$\frac {π}{2}$)=1-sin$\frac {π}{2}$x.

∵g(x)=M 在两个周期之内竟然有四个解,

∴sin$\frac {π}{2}$x=1-M在一个周期内有两个解



当1-M>0时,四个根中其中两个关于x=11对称,另两个关于x=5对称,故其和为2×1+5×2=12.

当1-M<0时,四个根中其中两个关于x=3对称,另两个关于x=7对称,故其和为2×3+7×2=20.

综上得:x$_1$+x$_2$+x$_3$+x$_4$=12或20.

故选C.

点评:

本题主要考查三角函数的周期性及三角方程有多解的特性,但都有相应的规律,与周期有关.

单选题

若函数f(x)=2|sinx|+sinx,(x∈[0,2π])的图象与直线y=k有且仅有四个不同的交点,则k的取值范围是(  )

A
(0,1)
B
(0,3)
C
(0,1]
D
(0,3]

题目答案

A

答案解析

分析:

画出函数f(x)=2|sinx|+sinx=$\left\{\begin{matrix}3sinx,x∈[0,π) \ -sinx∈[π,2π] \ \end{matrix}\right.$,(x∈[0,2π])以及直线y=k 的图象,数形结合可得k的取值范围.

解答:

解:画出函数f(x)=2|sinx|+sinx=$\left\{\begin{matrix}3sinx,x∈[0,π) \ -sinx∈[π,2π] \ \end{matrix}\right.$,(x∈[0,2π])以及直线y=k 的图象,

由f(x)的图象与直线y=k有且仅有四个不同的交点,可得0<k<1,

故答案为:A.

点评:

本题主要考查正弦函数的图象,体现了数形结合的数学思想,属于基础题.

单选题

已知函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的图象与直线y=b(0<b<A)的三个相邻交点的横坐标分别为3,5,9,则f(x)的单调递减区间是(  )

A

[6k+1,6k+4],k∈Z

B

[6kπ+1,6kπ+4],k∈Z

C

[6kπ-2,6kπ+1],k∈Z

D

[6k-2,6k+1],k∈Z

题目答案

D

答案解析

分析:

根据题意画出图象即可得到函数的周期和单调区间,从而得到答案.

解答:

解:由函数f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的图象与直线y=b(0<b<A)的三个相邻交点的横坐标分别为3,5,9,可得周期T=9-3=6,即$\frac {2π}{ω}$=6,求得ω=$\frac {π}{3}$.如图所示:再根据函数f(x)的图象关于直线x=4、x=7对称,可得函数的减区间为[6k+4,6k+7],k∈Z,即[6k-2,6k+1],k∈Z.故选:D.

点评:

本题主要考查三角函数的图象和单调性.三角函数的图象和性质每年必考,是高考的热点问题,要给予重视,属于中档题.

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