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- 2021-07-01 发布
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课时分层作业(三十五) 三角函数的周期性
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.下列函数中,周期为的是( )
A.y=sin B.y=sin 2x
C.y=cos D.y=tan(-4x)
D [A项,T==4π;B项,T==π;
C项,T==8π;D项,T==.]
2.下列是定义在R上的四个函数的图象的一部分,其中不是周期函数的是( )
D [根据周期函数图象特征可知A、B、C都是周期函数,D不是周期函数.]
3.若f(x)是R上周期为5的奇函数,且满足f(1)=1,f(2)=2,则f(3)-f(4)=( )
A.1 B.-1 C.3 D.-3
B [∵f(x+5)=f(x),f(-x)=-f(x),
∴f(3)=f(3-5)=f(-2)=-f(2)=-2,
f(4)=f(4-5)=f(-1)=-f(1)=-1,
∴f(3)-f(4)=-2+1=-1.]
4.函数y=sin的周期不大于4,则正整数k的最小值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
C [由T=得T==.
- 5 -
∵T≤4,∴≤4,∴k≥π,
∴正整数k的最小值为4.]
5.设函数f(x)(x∈R)是以π为最小正周期的周期函数,且当x∈时,f(x)=sin x;当x∈时,f(x)=cos x,则f=( )
A.- B.
C. D.-
A [∵T=π,x∈时,f(x)=cos x,
∴f=f=f=cos
=cos=-cos =-.]
二、填空题
6.对于任意的x∈R都有f(x+2)=f(x),则f(x)的一个周期为________.
2(答案不唯一) [由周期函数的定义知f(x)的一个周期为2.]
7.若函数f(x)=2cos的最小正周期为T,且T∈(1,3),则正整数ω的最大值是________.
6 [T=,又T∈(1,3),∴1<<3,又ω∈N*,则ω=3,4,5,6,∴ω的最大值为6.]
8.已知函数f(x)对于任意x∈R满足条件f(x+3)=,且f(1)=,则f(2 020)=________.
2 [∵f(x+3)=,
∴f(x+6)==f(x),∴f(x)的周期T=6,
∴f(2 020)=f(336×6+4)=f(4).
又f(4)=f(1+3)==2,
∴f(2 020)=2.]
三、解答题
9.已知函数y=f(x)是定义在R上周期为4的奇函数.
- 5 -
(1)求f(4)的值;
(2)若-2≤x≤-1时,f(x)=sin+1,求2≤x≤3时,f(x)的解析式.
[解] (1)∵函数y=f(x)是定义在R上周期为4的奇函数,∴f(0)=0,∴f(4)=f(4+0)=f(0)=0.
(2)设2≤x≤3,则-2≤-4+x≤-1,
∴f(-4+x)=sin+1=sinx+1,
∴f(x)=f(-4+x)=sinx+1.
10.若单摆中小球相对静止位置的位移x(cm)随时间t(s)的变化而周期性变化,如图所示,请回答下列问题:
(1)单摆运动的周期是多少?
(2)从O点算起,到曲线上的哪一点表示完成了一次往复运动?如从A点算起呢?
(3)当t=11 s时,单摆小球相对于静止位置的位移是多少?
[解] (1)从题图可以看出,单摆运动的周期是0.4 s.
(2)若从O点算起,到曲线上的D点表示完成了一次往复运动;若从A点算起,到曲线上的E点表示完成了一次往复运动.
(3)11=0.2+0.4×27,所以小球经过11 s相对于静止位置的位移是0 cm.
1.已知函数f(x)=sin ,则f(1)+f(2)+…+f(2 021)=( )
A. B.-
C. - D.0
D [f(x)的周期T==6,f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=sin +sin +sin π+sin +sin +sin 2π=0.
原式=336[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)]+f(1)+f(2) +f(3)+f(4) +f(5)=0.故选D.]
- 5 -
2.设函数f(x)=3sin,ω>0,x∈(-∞,+∞),且以为最小正周期.若f=,则sin α的值为( )
A. B.或-
C. D.或-
D [∵f(x)的最小正周期为,ω>0,∴ω==4.
∴f(x)=3sin.
由f=3sin=3cos α=,
∴cos α=.
∴sin α=±=±.]
3.函数y=2cos(ω<0)的最小正周期为4π,则ω=________.
- [由周期公式可知4π=⇒|ω|=,由ω<0,可知ω=-.]
4.欲使函数y=Asin ωx(A>0,ω>0)在闭区间[0,1]上至少出现50个最小值 ,则ω的最小值为________.
[函数y=Asin ωx的最小正周期为,因为在每一个周期内, 函数y=Asin ωx(A>0,ω>0)都只有一个最小值,要使函数y=Asin ωx在闭区间[0,1]上至少出现50个最小值,则y在区间[0,1]内至少含49个周期,即解得ω≥,所以ω的最小值为.]
5.已知函数f(x)对于任意实数x满足条件f(x+2)=-(f(x)≠0).
(1)求证:函数f(x)是周期函数;
(2)若f(1)=-5,求f(f(5))的值.
[解] (1)证明:∵f(x+2)=-,
∴f(x+4)=-
- 5 -
=-=f(x),
∴f(x)是周期函数,4就是它的一个周期.
(2)∵4是f(x)的一个周期,
∴f(5)=f(1)=-5,
∴f(f(5))=f(-5)=f(-1)
=-=-=.
- 5 -
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