数学4必修第一章三角函数(上)基础训练A组及答案
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高中数学第一章三角函数1.2.2三角函数线练习(含解析)新人教A版必修41.对于三角函数线,下列说法正确的是( )A.对任何角都能作出正弦线、余弦线和正切线B.有的角的正弦线、余弦线和正切线都不存在C.任何角的正弦线、正切线总是存在,但余弦线不一定存在D.任何角的正弦线、余弦线总是存在,但是正切线不一定存在答案 D解析当角的终边落在y轴上时,正切线不存在,但对任意角来说,正弦线、余弦线都存在.2.若角α的余弦线是单位长度的有向线段,那么角α的终边在( )A.y轴上 B.x轴上C.直线y=x上 D.直线y=-x上答案 B解析由题意得|cosα|=1,即cosα=±1,角α终边在x轴上,故选B.A.sin1>cos1>tan1 B.sin1>tan1>cos1C.tan1>sin1>cos1 D.tan1>cos1>sin1答案 C解析设1 rad角的终边与单位圆的交点为P(x,y),∵π4<1<π2,∴0<x<y<1,从而cos1<sin1<1<tan1.4.设a=sin(-1),b=cos(-1),c=tan(-1),则有( )A.a<b<c B.b<a<cC.c<a<b D.a<c<b答案 C解析作α=-1的正弦线、余弦线、正切线,可知:b=OM>0,a=MP<0,c=AT<0,且MP>AT.∴c<a<b.5.若α为第二象限角,则下列各式恒小于零的是( )A.sinα+cosα B.tanα+sinαC.cosα-tanα D.sinα-tanα答案 B解析如图,作出sinα,cosα,tanα的三角函数线.显然△OPM∽△OTA,且|MP|<|AT|.∵MP>0,AT<0,∴MP<-AT.∴MP+AT<0,即sinα+tanα<0.6.已知MP,OM,AT分别是75°角的正弦线、余弦线、正切线,则这三条线从小到大的排列顺序是________.答案OM<MP<AT解析如图,在单位圆中,∠POA=75°>45°,由图可以看出OM<MP<AT.7.利用三角函数线比较下列各组数的大小.(1)tan 4π3与tan 7π6;(2)cos 11π6与cos 5π3.解 (1)如图1所示,设点A 为单位圆与x 轴正半轴的交点,角4π3和角7π6的终边与单位圆的交点分别为P ,P ′,PO ,P ′O 的延长线与单位圆的过点A 的切线的交点分别为T ,T ′,则tan 4π3=AT ,tan 7π6=AT ′.由图可知AT >AT ′>0,所以tan 4π3>tan 7π6.(2)如图2所示,设角5π3和角11π6的终边与单位圆的交点分别为P ,P ′,过P ,P ′分别作x 轴的垂线,分别交x 轴于点M ,M ′,则cos 11π6=OM ′,cos 5π3=OM .由图可知0<OM <OM ′,所以cos 5π3<cos 11π6.答案 0,π4∪π2,5π4∪3π2,2π解析 由0≤θ<2π且tan θ≤1,利用三角函数线可得θ的取值范围是0,π4∪π2,5π4∪3π2,2π.9.在单位圆中画出适合下列条件的角α的终边的范围,并由此写出角α的集合. (1)sin α≥32; (2)cos α≤-12;(3)tan α≥-1. 解 (1)作直线y =32交单位圆于A ,B 两点,连接OA ,OB ,则OA 与OB 围成的区域即为角α的终边的范围,故满足条件的角α的集合为α2k π+π3≤α≤2k π+2π3,k ∈Z .(2)作直线x =-12交单位圆于C ,D 两点,连接OC ,OD ,则OC 与OD 围成的区域(图中阴影部分)即为角α终边的范围.故满足条件的角α的集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪2k π+2π3≤α≤2k +4π3,k ∈Z.(3)在单位圆过点A (1,0)的切线上取AT =-1,连接OT ,OT 所在直线与单位圆交于P 1,P 2两点,则图中阴影部分即为角α终边的范围,所以α的取值集合是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪-π4+k π≤α<π2+k π,k ∈Z,如图.一、选择题1.已知α(0<α<2π)的正弦线与余弦线的长度相等,且方向相同,那么α的值为( ) A .5π4或7π4 B .π4或3π4C .π4或5π4D .π4或7π4答案 C解析 因为角α的正弦线与余弦线长度相等,方向相同,所以角α的终边在第一或第三象限,且角α的终边是象限的角平分线,又0<α<2π,所以α=π4或5π4,选C .2.若α是三角形的内角,且sin α+cos α=23,则这个三角形是( )A .等边三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .钝角三角形 答案 D解析 当0<α≤π2时,由单位圆中的三角函数线知,sin α+cos α≥1,而sin α+cos α=23,∴α必为钝角. 3.如果π<θ<5π4,那么下列各式中正确的是( )A .cos θ<tan θ<sin θB .sin θ<cos θ<tan θC .tan θ<sin θ<cos θD .cos θ<sin θ<tan θ 答案 D解析 本题主要考查利用三角函数线比较三角函数值的大小.由于π<θ<5π4,如图所示,正弦线MP 、余弦线OM 、正切线AT ,由此容易得到cos θ<sin θ<0<tan θ,故选D .4.若0<α<2π,且sin α<32,cos α>12,则角α的取值范围是( ) A .⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,π3 B .⎝⎛⎭⎪⎫0,π3 C .⎝⎛⎭⎪⎫5π3,2π D .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3,2π答案 D解析 由图1知当sin α<32时,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,2π.由图2知当cos α>12时,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3,2π,∴α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3∪⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3,2π. 5.已知sin α>sin β,那么下列命题正确的是( ) A .若α,β是第一象限的角,则cos α>cos β B .若α,β是第二象限的角,则tan α>tan β C .若α,β是第三象限的角,则cos α>cos β D .若α,β是第四象限的角,则tan α>tan β 答案 D解析 解法一:(特殊值法)取α=60°,β=30°,满足sin α>sin β,此时cos α<cos β,所以A 不正确;取α=120°,β=150°,满足sin α>sin β,这时tan α<tan β,所以B 不正确;取α=210°,β=240°,满足sin α>sin β,这时cos α<cos β,所以C 不正确.解法二:如图,P 1,P 2为单位圆上的两点, 设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),且y 1>y 2.若α,β是第一象限角,又sin α>sin β, 则sin α=y 1,sin β=y 2,cos α=x 1,cos β=x 2. ∵y 1>y 2,∴α>β.∴cos α<cos β.∴A 不正确.若α,β是第二象限角,由图知P 1′(x 1′,y 1′),P 2′(x 2′,y 2′),其中sin α=y 1′,sin β=y 2′,则tan α-tan β=y 1′x 1′-y 2′x 2′=x 2′y 1′-x 1′y 2′x 1′x 2′. 而y 1′>y 2′>0,x 2′<x 1′<0, ∴-x 2′>-x 1′>0,∴x 1′x 2′>0,x 2′y 1′-x 1′y 2′<0,即tan α<tan β.∴B 不正确.同理,C 不正确.故选D . 二、填空题6.若α是第一象限角,则sin2α,cos α2,tan α2中一定为正值的个数为________.答案 2解析 由α是第一象限角,得2k π<α<π2+2k π,k ∈Z ,所以k π<α2<π4+k π,k ∈Z ,所以α2是第一或第三象限角,则tan α2>0,cos α2的正负不确定;4k π<2α<π+4k π,k ∈Z ,2α的终边在x 轴上方,则sin2α>0.故一定为正值的个数为2.7.若0≤θ<2π,且不等式cos θ<sin θ和tan θ<sin θ成立,则角θ的取值范围是________.答案π2,π 解析 由三角函数线知,在[0,2π)内使cos θ<sin θ的角θ∈π4,5π4,使tan θ<sin θ的角θ∈π2,π∪3π2,2π,故θ的取值范围是π2,π.8.若函数f (x )的定义域是(-1,0),则函数f (sin x )的定义域是________. 答案 -π+2k π,-π2+2k π∪-π2+2k π,2k π(k ∈Z )解析 f (x )的定义域为(-1,0),则f (sin x )若有意义,需-1<sin x <0,利用三角函数线可知-π+2k π<x <2k π,且x ≠-π2+2k π(k ∈Z ).三、解答题9.比较下列各组数的大小:(1)sin1和sin π3;(2)cos 4π7和cos 5π7;(3)tan 9π8和tan 9π7;(4)sin π5和tan π5.解 (1)sin1<sin π3.如图1所示,sin1=MP <M ′P ′=sin π3.(2)cos 4π7>cos 5π7.如图2所示,cos 4π7=OM >OM ′=cos 5π7.(3)tan 9π8<tan 9π7.如图3所示,tan 9π8=AT <AT ′=tan 9π7.(4)sin π5<tan π5.如图4所示,sin π5=MP <AT =tan π5.10.设θ是第二象限角,试比较sin θ2,cos θ2,tan θ2的大小.解 ∵θ是第二象限角,∴2k π+π2<θ<2k π+π(k ∈Z ),故k π+π4<θ2<k π+π2(k∈Z ).作出θ2所在范围如图所示.当2k π+π4<θ2<2k π+π2(k ∈Z )时,cos θ2<sin θ2<tan θ2. 当2k π+5π4<θ2<2k π+3π2(k ∈Z )时,sin θ2<cos θ2<tan θ2.。
第一章三角函数1.3 三角函数的诱导公式第2课时诱导公式五、六课后篇巩固探究基础巩固1.若α∈(π,3π2),则√1-sin2(3π2-α)=( )A.sin αB.-sin αC.cos αD.-cos α(π,3π2),∴sinα<0.∴√1-sin2(3π2-α)=√1-cos2α=√sin2α=-sinα.2.已知P(sin 40°,-cos 140°)为锐角α终边上的点,则α=( )A.40°B.50°C.70°D.80°-cos140°)为角α终边上的点,因而tanα=-cos140°sin40°=-cos(90°+50°) sin(90°-50°)=sin50°cos50°=tan50°,又α为锐角,则α=50°,故选B.3.已知sin(π-α)=-2sin(π2+α),则sin αcos α=()A.25B.-25C.25或-25D.-15-α)=-2sin(π2+α),∴sinα=-2cosα.再由sin 2α+cos 2α=1可得sinα=2√55,cosα=-√55,或sinα=-2√55,cosα=√55,∴sinαcosα=-25.故选B.4.在△ABC 中,若sin A+B 2=45,则cos C2=( )A.-35B.-45C.35D.45解析∵A+B+C=π,∴A+B 2=π2−C2.∴sin A+B 2=sin (π2-C2)=cos C2=45.5.已知cos(60°+α)=13,且-180°<α<-90°,则cos(30°-α)的值为( ) A.-2√23B.2√23C.-√23D.√23-180°<α<-90°,得-120°<60°+α<-30°.又cos(60°+α)=13>0,所以-90°<60°+α<-30°,即-150°<α<-90°,所以120°<30°-α<180°,cos(30°-α)<0,所以cos(30°-α)=sin(60°+α)=-√1-cos 2(60°+α)=-√1-(13) 2=-2√23.6.若cos α=13,且α是第四象限的角,则cos (α+3π2)= .α是第四象限的角,所以sinα=-√1-cos 2α=-2√23. 于是cos (α+3π2)=-cos (α+π2)=sinα=-2√23. -2√237.若sin (π2+θ)=37,则cos 2(π2-θ)= .(π2+θ)=cosθ=37,则cos 2(π2-θ)=sin 2θ=1-cos 2θ=1-949=4049.8.求值:sin 2(π4-α)+sin 2(π4+α)= .解析∵π4-α+π4+α=π2,∴sin 2(π4+α)=sin 2[π2-(π4-α)]=cos 2(π4-α).∴sin 2(π4-α)+sin 2(π4+α)=sin 2(π4-α)+cos 2(π4-α)=1.9.化简:sin(-α-3π2)·sin(3π2-α)·tan 2(2π-α)cos(π2-α)·cos(π2+α)·cos 2(π-α).=sin(-α+π2)·[-sin(π2-α)]·tan 2(2π-α)cos(π2-α)·cos(π2+α)·cos 2(π-α)=cosα·(-cosα)·tan 2αsinα·(-sinα)·cos 2α=tan 2αsin 2α=1cos 2α.10.已知角α的终边经过点P (45,-35).(1)求sin α的值; (2)求sin(π2-α)tan (α-π)sin (α+π)cos (3π-α)的值.∵P (45,-35),|OP|=1,∴sinα=-35.(2)sin(π2-α)tan (α-π)sin (α+π)cos (3π-α)=cosαtanα-sinα(-cosα)=1cosα,由三角函数定义知cosα=45,故所求式子的值为54.能力提升1.已知π<α<2π,cos(α-9π)=-35,则cos (α-11π2)的值为( )A.35B.-35C.-45D.45cos(α-9π)=-cosα=-35,所以cosα=35.又因为α∈(π,2π),所以sinα=-√1-cos 2α=-45,cos (α-11π2)=-sinα=45.2.已知角α的终边上有一点P(1,3),则sin (π-α)-sin(π2+α)cos(3π2-α)+2cos (-π+α)的值为( )A.-25B.-45C.-47D.-4=sinα-cosα-sinα-2cosα=tanα-1-tanα-2.因为角α终边上有一点P(1,3), 所以tanα=3,所以原式=3-1-3-2=-25.故选A.3.已知α为第二象限角,则cos α√1+tan 2α+sin α√1+1tan 2α= .√sin 2α+cos 2αcos 2α+sinα√sin 2α+cos 2αsin 2α=cosα1|cosα|+sinα1|sinα|.因为α是第二象限角,所以sinα>0,cosα<0, 所以cosα1|cosα|+sinα1|sinα|=-1+1=0,即原式等于0.4.sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 289°= .sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 289°=sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 245°+cos 244°+…+cos 21°=(sin 21°+cos 21°)+(sin 22°+cos 22°)+…+(s in 244°+cos 244°)+sin 245°=44+12=892.5.已知函数f(x)=√2cos x-π12,x ∈R.若cos θ=35,θ∈3π2,2π,则fθ-5π12= .解析f θ-5π12=√2cos θ-5π12−π12=√2cos θ-π2=√2cosπ2-θ=√2sinθ,由已知可得θ为第四象限角,所以sinθ<0,故sinθ=-√1-cos 2θ=-45,f θ-5π12=√2sinθ=√2×-45=-4√25.-4√256.是否存在角α,β,α∈(-π2,π2),β∈(0,π),使等式sin(3π-α)=√2cos (π2-β),√3cos(-α)=-√2cos(π+β)同时成立?若存在,求出α,β的值;若不存在,请说明理由. ,得{sinα=√2sinβ,√3cosα=√2cosβ,①②①2+②2得sin 2α+3cos 2α=2,∴sin 2α=12.又α∈(-π2,π2),∴α=π4或α=-π4.将α=π4代入②,得cosβ=√32.又β∈(0,π),∴β=π6,代入①可知符合.将α=-π4代入②得cosβ=√32,又β∈(0,π),∴β=π6,代入①可知不符合.综上可知,存在α=π4,β=π6满足条件.。
三角函数一、三角函数的基本概念和同角三角函数关系(一)知识内容1. 角的概念的推广⑴角:一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.其中顶点,始边,终边称为角的三要素.角可以是任意大小的.⑵角按其旋转方向可分为:正角,零角,负角.①正角:习惯上规定,按照逆时针方向旋转而成的角叫做正角; ②负角:按照顺时针方向旋转而成的角叫做负角;③零角:当射线没有旋转时,我们也把它看成一个角,叫做零角. ⑶在直角坐标系中讨论角:①角的顶点在原点,始边在x 轴的非负半轴上,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角. ②若角的终边在坐标轴上,就说这个角不属于任何象限,它叫轴线角.2.终边相同的角的集合:设α表示任意角,所有与α终边相同的角,包括α本身构成一个集合,这个集合可记为{}360,Z S k k ββα==+⋅︒∈.集合S 的每一个元素都与α的终边相同,当0k =时,对应元素为α.3.弧度制和弧度制与角度制的换算⑴角度制:把圆周360等分,其中1份所对的圆心角是1度,用度作单位来度量角的制度叫做角度制.<教师备案>一些特殊角的度数与弧度数的对应表:板块一:任意角的概念与弧度制⑵1弧度的角:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角.规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零.任一已知角α的弧度数的绝对值lrα=,这种以“弧度”作为单位来度量角的制度叫做弧度制.⑶弧度与角度的换算:180πrad=,1801rad57.305718π︒⎛⎫'=≈︒=︒⎪⎝⎭板块二:任意角的三角函数(一)知识内容1.三角函数定义在直角坐标系中,设α是一个任意角,α终边上任意一点P(除了原点)的坐标为(,)x y,它与原点的距离为(0)r r>,那么⑴比值yr叫做α的正弦,记作sinα,即sinyrα=;⑵比值xr叫做α的余弦,记作cosα,即cosxrα=;⑶比值yx叫做α的正切,记作tanα,即tanyxα=;⑷比值xy叫做α的余切,记作cotα,即cotxyα=;⑷比值rx叫做α的正割,记作secα,即secrxα=;⑸比值ry叫做α的余割,记作cscα,即cscryα=.2.三角函数的定义域、值域3.由三角函数的定义,以及各象限内点的坐标的符号,我们可以得知: ⑴正弦值yr对于第一、二象限为正(0,0y r >>),对于第三、四象限为负(0,0y r <>); ⑵余弦值xr对于第一、四象限为正(0,0x r >>),对于第二、三象限为负(0,0x r <>); ⑶正切值yx对于第一、三象限为正(,x y 同号),对于第二、四象限为负(,x y 异号). 可以用下图表示:说明:若终边落在轴线上,则可用定义求出三角函数值.4.同角三角函数的基本关系式:平方关系:22sin cos 1x x +=,22sec tan 1x x -=,22csc cot 1x x -= 商数关系:sin tan cos x x x =,cos cot sin xx x= 倒数关系:111sec ,csc ,tan cos cos cot x x x x x x=== 6.诱导公式:⑴角α与2π()k k α+⋅∈Z 的三角函数间的关系;sin(2π)sin k αα+=,cos(2π)cos k αα+=,tan(2π)=tan k αα+;⑵角α与α-的三角函数间的关系;sin()sin αα-=-,cos()cos αα-=,tan()tan αα-=-;⑶角α与(21)π()k k α++∈Z 的三角函数间的关系;[]sin (21)πsin k αα++=-,[]cos (21)πcos k αα++=-,[]tan (21)πtan k αα++=;⑷角α与πα+的三角函数间的关系.πsin cos 2αα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,πcos sin 2αα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,πtan cot 2αα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.4.三角函数式的化简与三角恒等式的证明是个难点,需要学生熟悉并灵活运用所学的公式与知识,一般情况下,化简的基本思路是:减少角的种数,减少三角函数的种数,适当配凑和拆分,统一切割化弦等等.二、三角函数的图象与性质(一)知识内容⑴单位圆:半径等于单位长的圆叫做单位圆.设单位圆的圆心与坐标原点重合,则单位圆与x 轴交点分别为(1,0)A ,(1,0)A '-,而与y 轴的交点分别为(0,1)B ,(0,1)B '-.由三角函数的定义可知,点P 的坐标为(cos ,sin )αα,即(cos ,sin )P αα.其中cos OM α=,sin ON α=.α)这就是说,角α的余弦和正弦分别等于角α终边与单位圆交点的横坐标和纵坐标.过点(1,0)A 作单位圆的切线,它与角α的终边或其反向延长线交与点T (或T '),则tan AT α=(或AT '). ⑵有向线段:坐标轴是规定了方向的直线,那么与之平行的线段亦可规定方向.具有方向的线段叫做有向线段.规定:与坐标轴方向一致时为正,与坐标方向相反时为负. ⑶三角函数线的定义:板块一:任意角的概念与弧度制设任意角α的顶点在原点O ,始边与x 轴非负半轴重合,终边与单位圆相交于点P (,)x y ,过P 作x 轴的垂线,垂足为M ;过点(1,0)A 作单位圆的切线,它与角α的终边或其反向延长线交与点T .我们就分别称有向线段MP ,OM ,AT 为正弦线、余弦线、正切线.(一) 知识内容1.2.函数()()sin 0,0,y A x A x ωϕω=+>>∈R 的图象的作法――五点法①确定函数的最小正周期2πT ω=;②令x ωϕ+=0、π2、π、3π2、2π,得x ϕω=-、1π()2ϕω-、1(π)ϕω-、13π()2ϕω-、1(2π)ϕω-,于是得到五个关键点(,0)ϕω-、1π((),1)2ϕω-、1((π),0)ϕω-、13π((),1)2ϕω--、1((2π),0)ϕω-;③描点作图,先作出函数在一个周期内的图象,然后根据函数的周期性,把函数在一个周期内的图象向左、右扩展,得到函数()()sin 0,0,y A x A x ωϕω=+>>∈R 的图象.3.()()sin 0,0,y A x A x ωϕω=+>>∈R 的图象函数()()sin 0,0,y A x A x R ωϕω=+>>∈的图象可以用下面的方法得到:先把sin y x =的图象上所有点向左(0)ϕ>或向右(0)ϕ<平行移动||ϕ个单位;再把所得各点的横坐标缩短(1)ω>或伸长(01)ω<<到原来的1ω倍(纵坐标不变);再把所得的各点的纵坐标伸长(1)A >或缩短板块一:三角函数的图象(01)A <<到原来的A 倍(横坐标不变),从而得到sin()y A x ωϕ=+的图象.当函数sin()y A x ωϕ=+表示一个振动量时:A 叫做振幅;T 叫做周期;1T叫做频率;x ωϕ+叫做相位,ϕ叫做初相.上面是一种函数的平移缩放的过程,可以用这种方法来把一种三角函数转换成另外一种三角函数.下面把这个过程分解一下: (1)相位变换要得到函数sin()(0)y x ϕϕ=+≠的图象,可以令x x ϕ=+,也就是原来的x 变成了现在的x ϕ+,相当于x 减小了(0)ϕϕ<,即可以看做是把sin y x =的图象上的各点向左(0)ϕ>或向右(0)ϕ<平行移动||ϕ个单位而得到的.这种由sin y x =的图象变换为sin()y x ϕ=+的图象的变换,使相位由x 变为x ϕ+,我们称它为相位变换.它实质上是一种左右平移变换. (2)周期变换要得到函数sin (0,1)y x ωωω=>≠的图象,令x x ω=,即现在的x 缩小到了原来的ω倍,就可以看做是把sin y x =的图象上的各点的横坐标缩短(1)ω>或伸长(01)ω<<到原来的1ω倍(纵坐标不变)得到,由sin y x =的图象变换为sin y x ω=的图象,其周期由2π变为2πω,这种变换叫周期变换.周期变换是一种横向的伸缩. (3)振幅变换要得到sin (0,1)y A x A A =>≠且的图象,令yy A=,即相当于y 变为原来的A 倍,也就是把sin y x =的图象上的各点的纵坐标伸长(1)A >或缩短(01)A <<到原来的A 倍(横坐标不变)而得到的.这种变换叫做振幅变换.振幅变换是一种纵向的伸缩.(一)知识内容<教师备案>1.函数图象平移基本结论小结如下:(0)()()a a y f x y f x a >=−−−−−−→=+左移个单位板块二:三角函数图象变换(0)()()a a y f x y f x a >=−−−−−−→=-右移个单位(0)()()a a y f x y a f x >=−−−−−−→-=上移个单位(0)()()a a y f x y a f x >=−−−−−−→+=下移个单位1()()y f x y f x ωω=−−−−−−−−→=各点横坐标变成原来的倍()()y f x Ay f x =−−−−−−−−→=1各点纵坐标变成原来的倍A()()x y f x y f x =−−−−→-=绕轴翻折这些新的解析式可以由图象上任意一点变换后的对应关系得出,以左移a 个单位的解析式变化为例:设00(,)P x y 为()y f x =左移a 个单位后所得图象上的任意一点,则将P右移a 个单位得到的00'(,)P x a y +必在()y f x =的图象上,故00()y f x a =+,又00(,)P x y 点任意,故()y f x =的图象左移a 个单位得到的新的函数的解析式为:()y f x a =+.函数变换可以用下图表示:()()y f x y f x =−−−−→=-绕y 轴翻折板块三:三角函数的性质1.三角函数的性质][(22π,[2π,(21)π]()k k k k +∈Z 在2.sin y x =与sin y x =的性质(数学4必修)第一章 三角函数(上) [基础训练A 组]一、选择题1.设α角属于第二象限,且2cos2cosαα-=,则2α角属于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限2.给出下列各函数值:①)1000sin(0-;②)2200cos(0-;③)10tan(-;④917tancos 107sinπππ.其中符号为负的有( )A .①B .②C .③D .④ 3.02120sin 等于( )A .23±B .23C .23-D .21 4.已知4sin 5α=,并且α是第二象限的角,那么 tan α的值等于( )A .43-B .34- C .43 D .345.若α是第四象限的角,则πα-是( )A .第一象限的角 B.第二象限的角 C.第三象限的角 D.第四象限的角6.4tan 3cos 2sin 的值( )A .小于0B .大于0C .等于0D .不存在二、填空题1.设θ分别是第二、三、四象限角,则点)cos ,(sin θθP 分别在第___、___、___象限.2.设MP 和OM 分别是角1817π的正弦线和余弦线,则给出的以下不等式: ①0<<OM MP ;②0OM MP <<; ③0<<MP OM ;④OM MP <<0,其中正确的是_____________________________。
诱导公式(2)一、A组1.已知sin(π-α)=,则cos等于()A. B. C.- D.-解析:∵sin(π-α)=,∴sin α=.∴cos=-sin α=-.答案:C2.若α∈,则=()A.sin αB.-sin αC.cos αD.-cos α解析:∵α∈,∴sin α<0,∴=-sin α.答案:B3.若sin>0,cos>0,则角α的终边位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解析:∵sin>0,cos>0,∴cos α>0,sin α<0.∴角α的终边在第四象限.答案:D4.sin(π-2)-cos化简的结果是()A.0B.-1C.2sin 2D.-2sin 2解析:sin(π-2)-cos=sin 2-sin 2=0.答案:A5.=()A.-cos αB.cos αC.sin αD.-sin α解析:原式===-cos α.答案:A6.求值:sin2+sin2=.解析:∵-α++α=,∴sin2=sin2=cos2.∴sin2+sin2=sin2+cos2=1.答案:17.若α是三角形内角,且sin=-sin,则α=.解析:∵sin=-sin,∴cos α=-.∵0<α<π,∴α=.答案:8.若sin,则cos2=.解析:sin=cos θ=,则cos2=sin2θ=1-cos2θ=1-.答案:9.已知sin,求cos sin的值.解:cos sin=cos sin=sin sin.10.已知f(α)=.(1)证明:f(α)=sin α.(2)若f=-,且α是第二象限角,求tan α.(1)证明:因为f(α)====sin α.(2)解:由sin=-,得cos α=-.又α是第二象限角,所以sin α=,则tan α==-.二、B组1.若sin(3π+α)=-,则cos等于()A.-B.C.D.-解析:∵sin(3π+α)=sin(π+α)=-sin α=-,∴sin α=.∴cos=cos=cos=-sin α=-.答案:A2.A,B,C为△ABC的三个内角,下列关系式中不成立的是()①cos(A+B)=cos C②cos=sin③tan(A+B)=-tan C④sin(2A+B+C)=sin AA.①②B.③④C.①④D.②③解析:因为cos(A+B)=-cos C,所以①错;cos=cos=sin,所以②正确;tan(A+B)=tan(π-C)=-tan C,所以③正确;sin(2A+B+C)=sin(π+A)=-sin A,所以④错,故选C.答案:C3.若sin(180°+α)+cos(90°+α)=-a,则cos(270°-α)+2sin(360°-α)的值为()A.-B.-C.D.解析:由已知得,-sin α-sin α=-a,即sin α=.故cos(270°-α)+2sin(360°-α)=-sin α-2sin α=-3sin α=- a.答案:B4.已知sin α是方程5x2-7x-6=0的根,α是第三象限角,则=.解析:由已知得sin α=-.因为α是第三象限角,所以cos α=-,tan α=.所以原式=.答案:5.sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=.解析:sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°=sin21°+sin22°+sin23°+…+sin245°+cos244°+…+cos 21°=(sin21°+cos21°)+(sin22°+cos22°)+…+(sin244°+cos244°)+sin245°=44+.答案:6.导学号08720020已知α是第二象限角,若cos=-,则是第象限角.解析:∵cos=-=-=-=-,∴cos<0.又α为第二象限角,∴为第一或第三象限角,∴必为第三象限角.答案:三7.已知α是三角形的内角,且sin α+cos α=.(1)求tan α的值;(2)求的值.解:(1)由故tan α=-.(2)原式==tan α=-.8.导学号08720021若.(1)求tan(x+π)的值;(2)求的值.解:(1)∵=,∴10(sin x-cos x)=3sin x+4cos x,即sin x=2cos x,∴tan x=2.∴tan(x+π)=tan x=2.(2)∵sin2x+cos2x=1,∴原式===-.。
第一课时三角函数的定义与公式一预习课本P11~15,思考并完成以下问题(1)任意角的三角函数的定义是什么?(2)三角函数值的大小与其终边上的点P的位置是否有关?(3)如何求三角函数的定义域?(4)如何判断三角函数值在各象限内的符号?(5)诱导公式一是什么?[新知初探]1.任意角的三角函数的定义前提如图,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y)定义正弦y叫做α的正弦,记作sin α,即sin α=y 余弦x叫做α的余弦,记作cos α,即cos α=x正切yx叫做α的正切,记作tan α,即tan α=yx(x≠0)三角函数正弦、余弦、正切都是以角为自变量,以单位圆上的点的坐标或坐标的比值为函数值的函数,将它们统称为三角函数[点睛] 三角函数也是函数,都是以角为自变量,以单位圆上点的坐标(坐标的比值)为函数值的函数;三角函数值只与角α的大小有关,即由角α的终边位置决定.2.三角函数值的符号如图所示:正弦:一二象限正,三四象限负;余弦:一四象限正,二三象限负;正切:一三象限正,二四象限负.简记口诀:一全正、二正弦、三正切、四余弦.3.诱导公式一即终边相同的角的同一三角函数值相等.[点睛] 诱导公式一的实质是:终边相同的角,其同名三角函数的值相等.因为这些角的终边都是同一条射线,根据三角函数的定义可知这些角的三角函数值相等.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若α=β+720°,则cos α=cos β.( )(2)若sin α=sin β,则α=β.( )(3)已知α是三角形的内角,则必有sin α>0.( )答案:(1)√(2)×(3)√2.若sin α<0,tan α>0,则α在( )A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案:C3.已知角α的终边与单位圆的交点P ⎝⎛⎭⎪⎫55,-255,则sin α+cos α=( )A .55B .-55C .255D .-255答案:B4.sin π3=________,cos 3π4=________.答案:32 -22三角函数的定义及应用[典例] 设a <0,角α的终边与单位圆的交点为P (-3a,4a ),那么sin α+2cos α的值等于( )A .25 B .-25C .15D .-15[解析] ∵点P 在单位圆上,则|OP |=1. 即-3a2+4a2=1,解得a =±15.∵a <0,∴a =-15.∴P 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫35,-45.∴sin α=-45,cos α=35.∴sin α+2cos α=-45+2×35=25.[答案] A利用三角函数的定义求值的策略(1)已知角α的终边在直线上求α的三角函数值时,常用的解题方法有以下两种:法一:先利用直线与单位圆相交,求出交点坐标,然后再利用正、余弦函数的定义求出相应三角函数值.法二:在α的终边上任选一点P (x ,y ),P 到原点的距离为r (r >0).则sin α=yr,cosα=xr.已知α的终边求α的三角函数值时,用这几个公式更方便.(2)当角α的终边上点的坐标以参数形式给出时,要根据问题的实际情况对参数进行分类讨论.[活学活用]1.如果α的终边过点P (2sin 30°,-2cos 30°),那么sin α的值等于( ) A .12 B .-12C .-32D .-33解析:选C 由题意知P (1,-3), 所以r = 12+-32=2,所以sin α=-32. 2.已知角α的终边过点P (12,a ),且tan α=512,求sin α+cos α的值.解:根据三角函数的定义,tan α=a 12=512,∴a =5,∴P (12,5).这时r =13,∴sin α=513,cos α=1213,从而sin α+cos α=1713.三角函数值符号的运用[典例] (1)( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限(2)设α是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,则α2所在象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限[解析] (1)由sin θ<0,可知θ的终边可能位于第三或第四象限,也可能与y 轴的负半轴重合.由tan θ<0,可知θ的终边可能位于第二象限或第四象限,故θ的终边只能位于第四象限.(2)∵α是第三象限角,∴2k π+π<α<2k π+3π2,k ∈Z.∴k π+π2<α2<k π+3π4.∴α2在第二、四象限. 又∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,∴cos α2<0.∴α2在第二象限.[答案] (1)D (2)B对于已知角α,判断α的相应三角函数值的符号问题,常依据三角函数的定义,或利用口诀“一全正、二正弦、三正切、四余弦”来处理.[活学活用]1.设△ABC 的三个内角为A ,B ,C ,则下列各组数中有意义且均为正值的是( ) A .tan A 与cos B B .cos B 与sin C C .sin C 与tan AD .tan A2与sin C解析:选D ∵0<A <π,∴0<A 2<π2,∴tan A2>0;又∵0<C <π,∴sin C >0.2.若角α是第二象限角,则点P (sin α,cos α)在第________象限. 解析:∵α为第二象限角, ∴sin α>0,cos α<0.∴P (sin α,cos α)位于第四象限. 答案:四诱导公式一的应用[典例] 计算下列各式的值:(1)sin(-1 395°)cos 1 110°+cos(-1 020°)sin 750°;(2)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-11π6+cos 12π5·tan 4π. [解] (1)原式=sin(-4×360°+45°)cos(3×360°+30°)+cos(-3×360°+60°)sin(2×360°+30°)=sin 45°cos 30°+cos 60°sin 30° =22×32+12×12 =64+14 =1+64. (2)原式=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π+π6+cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π+2π5·tan(4π+0)=sin π6+cos 2π5×0=12.利用诱导公式求解任意角的三角函数的步骤[活学活用] 求下列各式的值:(1)sin 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4;(2)sin 810°+cos 360°-tan 1 125°. 解:(1)sin 25π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-15π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π+π3+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π+π4=sin π3+tan π4=32+1. (2)sin 810°+cos 360°-tan 1 125°=sin(2×360°+90°)+cos(360°+0°)-tan(3×360°+45°) =sin 90°+cos 0°-tan 45° =1+1-1 =1.层级一 学业水平达标1.若α=2π3,则α的终边与单位圆的交点P 的坐标是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32解析:选B 设P (x ,y ),∵角α=2π3在第二象限,∴x =-12,y =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-122=32, ∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32.2.若角α的终边上一点的坐标为(1,-1),则cos α为( ) A .1 B .-1 C .22D .-22解析:选C ∵角α的终边上一点的坐标为(1,-1),它与原点的距离r =12+-12=2,∴cos α=xr=12=22. 3.若三角形的两内角α,β满足sin αcos β<0,则此三角形必为( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形 D .以上三种情况都可能解析:选B ∵sin αcos β<0,α,β∈(0,π), ∴sin α>0,cos β<0,∴β为钝角.4.代数式sin 120°cos 210°的值为( ) A .-34B .34C .-32D .14解析:选A 利用三角函数定义易得sin 120°=32, cos 210°=-32,∴s in 120°cos 210°=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-34,故选A. 5.若角α的终边在直线y =-2x 上,则sin α等于( ) A .±15B .±55C .±255D .±12解析:选C 在α的终边上任取一点(-1,2),则r =1+4=5,所以sin α=yr=25=25 5.或者取P (1,-2),则r =1+4=5,所以sin α=y r =-25=-25 5. 6.tan ⎝⎛⎭⎪⎫-17π3=________. 解析:tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-17π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6π+π3=tan π3= 3. 答案: 37.已知角α的终边过点P (5,a ),且tan α=-125,则sin α+cos α=________.解析:∵tan α=a 5=-125,∴a =-12.∴r = 25+a 2=13.∴sin α=-1213,cos α=513.∴sin α+cos α=-713.答案:-7138.若角α的终边落在直线x +y =0上,则sin α|cos α|+|sin α|cos α=________.解析:当α在第二象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=-sin αcos α+sin αcos α=0;当α在第四象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=sin αcos α-sin αcos α=0.综上,sin α|cos α|+|sin α|cos α=0.答案:09.求下列三角函数值:(1)cos(-1 050°);(2)tan 19π3;(3)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π4.解:(1)∵-1 050°=-3×360°+30°,∴cos(-1 050°)=cos(-3×360°+30°)=cos 30°=32. (2)∵19π3=3×2π+π3,∴tan 19π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3×2π+π3=tan π3= 3.(3)∵-31π4=-4×2π+π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π4=sin ⎝⎛⎭⎪⎫-4×2π+π4=sin π4=22. 10.已知点M 是圆x 2+y 2=1上的点,以射线OM 为终边的角α的正弦值为-22,求cos α和tan α的值.解:设点M 的坐标为(x 1,y 1). 由题意,可知sin α=-22,即y 1=-22. ∵点M 在圆x 2+y 2=1上, ∴x 21+y 21=1,即x 21+⎝ ⎛⎭⎪⎫-222=1, 解得x 1=22或x 2=-22. ∴cos α=22或cos α=-22, ∴tan α=-1或tan α=1.层级二 应试能力达标1.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3]解析:选A 由cos α≤0,sin α>0可知,角α的终边落在第二象限内或y 轴的正半轴上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,即-2<a ≤3.2.给出下列函数值:①sin(-1 000°);②cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4;③tan 2,其中符号为负的个数为( )A .0B .1C .2D .3解析:选B ∵-1 000°=-3×360°+80°, ∴-1 000°是第一象限角,则sin(-1 000°)>0; ∵-π4是第四象限角,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4>0; ∵2 rad =2×57°18′=114°36′是第二象限角,∴tan 2<0.故选B. 3.若tan x <0,且sin x -cos x <0,则角x 的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选D ∵tan x <0,∴角x 的终边在第二、四象限,又sin x -cos x <0,∴角x的终边在第四象限.4.已知角α的终边经过点P (m ,-6),且cos α=-45,则m =( ) A .8B .-8C .4D .-4 解析:选B 由题意r =|OP |=m 2+-62=m 2+36,故cos α=mm 2+36=-45,解得m =-8. 5.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________. 解析:|OP |=42+y 2.根据任意角三角函数的定义得,y42+y 2=- 255,解得y =±8.又∵sin θ=-255<0及P (4,y )是角θ终边上一点,可知θ为第四象限角,∴y =-8. 答案:-86.tan 405°-sin 450°+cos 750°=________.解析:原式=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+cos(2×360°+30°)=tan 45°-sin 90°+cos 30°=1-1+32=32. 答案:327.判断下列各式的符号:(1)sin 340°cos 265°;(2)sin 4tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4. 解:(1)∵340°是第四象限角,265°是第三象限角,∴sin 340°<0,cos 265°<0,∴sin 340°cos 265°>0.(2)∵π<4<3π2,∴4是第三象限角, ∵-23π4=-6π+π4,∴-23π4是第一象限角. ∴sin 4<0,tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4>0, ∴sin 4tan ⎝⎛⎭⎪⎫-23π4<0.8.已知1|sin α|=-1sin α,且lg(cos α)有意义. (1)试判断角α所在的象限. (2)若角α的终边上一点是M ⎝ ⎛⎭⎪⎫35,m ,且|OM |=1(O 为坐标原点),求m 的值及sin α的值.解:(1)由1|sin α|=-1sin α,所以sin α<0, 由lg(cos α)有意义,可知cos α>0,所以α是第四象限角.(2)因为|OM |=1,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫352+m 2=1, 得m =±45. 又α为第四象限角,故m <0,从而m =-45, sin α=y r =m |OM |=-451=-45.。
所示,则当t =1100s 时,电流强度是( )A .-5 AB .5 AC .5 3 AD .10 A 答案:A解析:由图像知A =10,T 2=4300-1300=1100,∴T =150,∴ω=2πT=100π,∴I =10sin(100πt+φ).又⎝⎛⎭⎫1300,10在图像上,∴100π×1300+φ=π2+2k π,k ∈Z .又0<φ<π2,∴φ=π6 .∴I =10sin ⎝⎛⎭⎫100πt +π6,当t =1100 s 时,l =-5 A ,故选A. 7.下列四个命题:①函数y =tan x 在定义域内是增函数;②函数y =tan(2x +1)的最小正周期是π;③函数y =tan x 的图像关于点(π,0)成中心对称;④函数y =tan x 的图像关于点⎝⎛⎭⎫-π2,0成中心对称.其中正确命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3 答案:C解析:对于①,函数y =tan x 仅在区间⎝⎛⎭⎫k π-π2,k π+π2(k ∈Z )内递增,如π4<5π4,但tan π4=tan 5π4,所以①不正确;对于②,其最小正周期是π2,所以②也不正确;观察正切曲线可知命题③④都正确.8.要得到函数y =sin2x 的图像,只需将函数y =cos(2x -π4)的图像( )A .向左平移π8个单位B .向右平移π8个单位C .向左平移π4个单位D .向右平移π4个单位答案:B解析:将函数y =cos(2x -π4)向右平移π8个单位,得到y =cos ⎝⎛⎭⎫2⎝⎛⎭⎫x -π8-π4=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2=sin2x ,故选B.9.在△ABC 中,若sin A sin B cos C <0,则△ABC 是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形D .锐角或钝角三角形 答案:C解析:正弦函数在区间(0,π)的函数值都为正,故cos C <0,角C 为钝角.10.已知定义在区间⎣⎡⎦⎤0,3π2上的函数y =f (x )的图像关于直线x =3π4对称,当x ≥3π4时,。
专题二任意角的三角函数测试卷(A 卷)(测试时间:120分钟 满分:150分)第I 卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中, 目要求的•1 .若 sin :• ::: 0,且 tan 用 > 0,则:•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】C【解析】根据各个象限的三角函数符号 :一全二正三切四余,可知 :-是第三象限角. 12【解析】••• a 是第二象限角,二cosa =-(1—sin 2 a = -- ,故选D.133.若口是第四象限角,tan a =- 5 则 sin a =1八1155A .—.B .- —.CD551313【答案】 选D【解析】 根据tanasin a 51 m '・sin 2 a +cos2 . .a = 1,二 sin a =- 5cosa12134 .若角a 的终边经过点 P(1-2) ,则tana 的值为()A. —2B.C.1 D.122【答案】A【解析】由正切函数的定义即得 tan - = ^ = — - -2 .x 15 .已知角的终边上一点(),且,则的值是( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】由三角函数定义知,,当时,;项是符合题13A12 r 5 512 A . — B . —— CD .-13 13 13152.已知a 是第二象限角,sina=—,则cosa =()当时,,故选B6.【2018河北石家庄二中八月模拟】点 P 、、3,a 是角660终边上一点,贝U a 二() A. -3 B. 3 C.-1 D. 1【答案】A因为 tan660、>_a _,所以 _、3」_]=V 3V 327 .已知 tan=2,,贝U 3sin -cossin+1 =()A.3B.-3C.4D.-4 【答案】A【解析】3sin 5 Cf _cos OC sm^+l=4sin (2~cos CC sinCZ+cos a C£4 sin 2 a-sin acosa+cos'2 a.nasin" tz+cos - a-4tan 2 a —taxi a+1 =3 tan 2 a+lCOST tan r+ ~~肓+ _石的值是()cos 8| |ta n 6|A . 1B . — 1 C. 3D . 4【答案】B—1 = — 1./rr 19 •若…'0,则点 Q(cos 〉, sin :•)位于()2【解析】a = -3,应选答案A 。
【北师大版】高中数学必修四全册学案(全册共340页附答案)目录§1周期现象§2角的概念的推广§3弧度制4.1 单位圆与任意角的正弦函数、余弦函数的定义4.2 单位圆与周期性4.3 单位圆与正弦函数、余弦函数的基本性质4.4 单位圆的对称性与诱导公式(一)4.4 单位圆的对称性与诱导公式(二)5.1 正弦函数的图像5.2 正弦函数的性质§6余弦函数的图像与性质7.1 正切函数的定义7.2 正切函数的图像与性质7.3 正切函数的诱导公式§8函数y=A sin(ωx+φ)的图像与性质(一)§8函数y=A sin(ωx+φ)的图像与性质(二)§9三角函数的简单应用章末复习课第二章平面向量§1从位移、速度、力到向量2.1 向量的加法2.2 向量的减法3.1 数乘向量3.2 平面向量基本定理§4平面向量的坐标§5从力做的功到向量的数量积§1周期现象内容要求 1.了解周期现象,能判断简单的实际问题中的周期(重点).2.初步了解周期函数的概念,能判断简单的函数的周期性(难点).知识点周期现象(1)概念:相同间隔重复出现的现象.(2)特点:①有一定的规律;②不断重复出现.【预习评价】1.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)地球上一年春、夏、秋、冬四季的变化是周期现象.(√)(2)钟表的分针每小时转一圈,它的运行是周期现象.(√)2.观察“2,0,1,7,2,0,1,7,2,0,1,7,…”寻找规律,则第25个数字是________.解析观察可知2,0,1,7每隔四个数字重复出现一次,具有周期性,故第25个数字为2. 答案 2题型一周期现象的判断【例1】判断下列现象是否为周期现象,并说明理由.(1)地球的自转;(2)连续抛掷一枚骰子,朝上一面的点数;(3)钟表的秒针的转动;(4)某段高速公路每天通过的车辆数.解(1)地球每天自转一圈,并且每一天内的任何时段总会重复前一天内相同时段的动作,因此是周期现象.(2)连续抛掷一枚骰子,朝上一面的点数有可能为1,2,…,6,并且前一次出现的点数,下一次可能出现,也可能不出现,故出现的点数是随机的,因此不是周期现象.(3)钟表的秒针的转动,每一分钟转一圈,并且每分钟总是重复前一分钟的动作,因此是周期现象.(4)某段高速公路每天通过的车辆数,会因时间、天气、交通状况等因素而发生变化,没有一个确定的规律,因此不是周期现象.规律方法周期现象的判断关键:首先要认真审题,明确题目的实际背景,然后应牢牢抓住“间隔相同,现象(或值)重复出现”这一重要特征进行判断.【训练1】判断下列现象是否为周期现象:(1)每届奥运会的举办时间;(2)北京天安门广场的国旗,日出时升旗,日落时降旗,则其每天的升旗时间;(3)中央电视台每晚7:00的新闻联播.解(1)奥运会每4年一届,所以其举办时间呈周期现象.(2)北京每天的日出、日落随节气变化,并非恒定,相邻两天的升旗时间间隔是变化的,不是常数,所以不是周期现象.(3)每24小时,新闻联播重复一次,所以是周期现象.题型二周期现象的应用【例2】一个地区不同日子里白昼的时长是不同的,所给表是某地一年中10天测量的白昼时间统计表(时间近似到0.1小时):坐标系中画出这些数据的散点图,并估计该地区一年中大约有多少天白昼时间大于15.9小时.(2)白昼时间的变化是否具有周期现象?你估计该地区来年6月21日的白昼时间是多少?解(1)散点图如图所示,因为从4月27日至8月13日的白昼时间均超过15.9小时,所以该地区一年白昼时间超过15.9小时的大约有3+31+30+31+12=107(天).(2)由散点图可知,白昼时间的变化是周期现象,该地区来年6月21日的白昼时间为19.4小时.规律方法收集数据、画散点图,分析、研究数据特点从而得出结论是用数学方法研究现实问题的常用方法.【训练2】受日月的引力,海水会发生涨落,这种现象叫做潮汐.已知某海滨浴场的海浪高度y(米)是时间t(0≤t≤24,单位:时)的函数,记作y=f(t),下表是某日各时的浪高数据:几次?时间最长的一次是什么时候?有多长时间?解由题中表可知,一天内能开放三次,时间最长的一次是上午9时至下午3时,共6个小时.【例3】2017年5月1日是星期一,问2017年10月1日是星期几?解按照公历记法,2017年5、7、8这三个月份都是31天,6、9月份各30天.从2017年5月1日到2017年10月1日共有153天,因为每星期有7天,故由153=22×7-1知,从2017年5月1日再过154天恰好与5月1日相同都是星期一,这一天是公历2017年10月2日,故2017年10月1日是星期日.【迁移1】试确定自2017年5月1日再过200天是星期几?解由200=28×7+4知自2017年5月1日再过200天是星期五.【迁移2】从2017年5月1日到2017年10月1日经过了几个星期五?几个星期一?解因为从2017年5月1日到2017年10月1日的153天中有21个完整的周期零6天,在每个周期中有且仅有一个星期五和一个星期一,故共经过了22个星期五,21个星期一.【迁移3】试确定自2017年5月1日再过7k+3(k∈Z)天后那一天是星期几?解每隔七天,周一至周日依次循环,故7k天后为周一,7k+3天后为星期四.规律方法应用周期性解决实际问题的两个要点特别提醒计算两个日期的间隔时间时要注意有的月份30天,有的月份31天,二月份有28天(或29天).课堂达标1.下列自然现象:月亮东升西落,气候的冷暖,昼夜变化,火山爆发.其中是周期现象的有( )A.1个B.2个C.3个D.4个解析月亮东升西落及昼夜变化为周期现象;气候的冷暖与火山爆发不是周期现象,故选B.答案 B2.如果今天是星期五,则58天后的那一天是星期( )A.五B.六C.日D.一解析每隔七天循环一次,58=7×8+2,故58天后为周日.答案 C3.共有50架飞机组成编队,按侦察机、直升机、轰炸机、歼击机的顺序轮换编队,则最后一架飞机是________飞机.解析周期为4,50=12×4+2,所以最后一架是直升机.答案直升机4.某物体作周期运动,如果一个周期为0.4秒,那么运动4秒,该物体经过了________个周期.解析4÷0.4=10,所以经过了10个周期.答案105.某班有48名学生,每天安排4名同学进行卫生值日,按一周上五天课,一学期二十周计算,该班每位同学一学期要值日几次?解共有48名学生,每天安排4名,则12个上课日就轮完一遍.一学期有5×20=100(个)上课日,而12×8=96(个)上课日,所以一个学期内该班每位同学至少值日8次,有部分同学要值日9次.课堂小结1.对于某些具有重复现象的事件,研究其规律,可预测未来在一定时间该现象发生的可能性及发生规律,具有一定的研究价值.2.利用散点图可以较直观地分析两变量之间的某种关系,然后再利用这种关系选择一种合适的函数去拟合这些散点,从而可以避免因盲目选择函数模型而造成的不必要的失误.基础过关1.下列是周期现象的为( ) ①闰年每四年一次;②某交通路口的红绿灯每30秒转换一次; ③某超市每天的营业额; ④某地每年6月份的平均降雨量. A .①②④B .②④C .①②D .①②③解析 ①②是周期现象;③中每天的营业额是随机的,不是周期现象;④中每年6月份的降雨量也是随机的,不是周期现象. 答案 C2.把17化成小数,小数点后第20位是( )A .1B .2C .4D .8解析 17=0.1·42857·,小数点后“142857”呈周期性变化,且周期为 6.∵20=3×6+2,∴第20位为4. 答案 C3.按照规定,奥运会每4年举行一次.2016的夏季奥运会在巴西举办,那么下列年份中不举办夏季奥运会的应该是( ) A .2020 B .2024 C .2026D .2028解析 C 中2026不是4的倍数,选C. 答案 C4.把一批小球按2个红色,5个白色的顺序排列,第30个小球是________色. 解析 周期为7,30=4×7+2,所以第30个小球与第2个小球颜色相同,为红色. 答案 红5.如图所示,变量y与时间t(s)的图像如图所示,则时间t至少隔________ s时y=1会重复出现1次.答案 26.若今天是星期一,则第7天后的那一天是星期几?第120天后的那一天是星期几?(注:今天是第一天)解每星期有7天,从星期一到星期日,呈周期性变化,其周期为7.∴第7天后的那一天是星期一.∵120=17×7+1,∴第120天后的那一天是星期二.7.水车上装有16个盛水槽,每个盛水槽最多盛水10升,假设水车5分钟转一圈,计算1小时内最多盛水多少升?解因为1小时=60分钟=12×5分钟,且水车5分钟转一圈,所以1小时内水车转12圈.又因为水车上装有16个盛水槽,每个盛水槽最多盛水10升,所以每转一圈,最多盛水16×10=160(升,)所以水车1小时内最多盛水160×12=1 920(升).能力提升8.钟表分针的运动是一个周期现象,其周期为60分钟,现在分针恰好指在2点处,则100分钟后分针指在( )A.8点处B.10点处C.11点处D.12点处解析由于100=1×60+40,所以100分钟后分针所指位置与40分钟后分针所指位置相同,现在分针恰好指在2点处,经过40分钟分针应指在10点处,故选B.答案 B9.设钟摆每经过1.8秒回到原来的位置.在图中钟摆达到最高位置A点时开始计时,经过1分钟后,钟摆的大致位置是( )A.点A处B.点B处C.O、A之间D.O、B之间解析 钟摆的周期T =1.8 秒,1分钟=(33×1.8+0.6)秒,又T 4<0.6<T2,所以经过1分钟后,钟摆在O 、B 之间. 答案 D10.今天是星期六,再过100天后是星期________. 解析 100=14×7+2,∴再过100天是星期一. 答案 一11.一个质点,在平衡位置O 点附近振动,如果不考虑阻力,可将此振动看作周期运动,从O 点开始计时,质点向左运动第一次到达M 点用了0.3 s ,又经过0.2 s 第二次通过M 点,则质点第三次通过M 点,还要经过的时间可能是________ s.解析 质点从O 点向左运动,O →M 用了0.3 s ,M →A →M 用了0.2 s ,由于M →O 与O →M 用时相同,因此质点运动半周期T2=0.2+0.3×2=0.8(s),从而当质点第三次经过M 时用时应为M →O →B →O →M ,所用时间为0.3×2+0.8=1.4(s). 答案 1.412.游乐场中的摩天轮匀速旋转,每转一圈需要12分钟,其中心O 距离地面40.5米,半径40米.如果你从最低处登上摩天轮,那么你与地面的距离将随时间的变化而变化,以你登上摩天轮的时刻开始计时,请解答下列问题:(1)你与地面的距离随时间的变化而变化,这个现象是周期现象吗? (2)转四圈需要多少时间?(3)你第四次距地面最高需要多少时间? (4)转60分钟时,你距离地面是多少? 解 (1)是周期现象,周期12分钟/圈. (2)转四圈需要时间为4×12=48(分钟).(3)第1次距离地面最高需122=6(分钟),而周期是12分钟,所以第四次距地面最高需12×3+6=42(分钟).(4)∵60÷12=5,∴转60分钟时你距离地面与开始时刻距离地面相同,即40.5-40=0.5(米).13.(选做题)下面是一个古希腊的哲学家、数学家、天文学家毕达哥拉斯的故事:有一次毕达哥拉斯处罚学生,让他来回数在黛安娜神庙的七根柱子(这七根柱子的标号分别为A,B,C,…,G),如图所示,一直到指出第1 999个数的柱子的标号是哪一个才能够停止.你能帮助这名学生尽快结束这个处罚吗?解通过观察可发现规律:数“2,3,4,…,1 997,1 998,1 999”按标号为“B,C,D,E,F,G,F,E,D,C,B,A”这12个字母循环出现,因此周期是12.先把1去掉,(1 999-1)÷12=166……6,因此第1 999个数的柱子的标号与第167个周期的第6个数的标号相同,故数到第1 999个数的柱子的标号是G.§2角的概念的推广内容要求 1.理解正角、负角、零角与象限角的概念(知识点1 角的概念(1)角的概念:角可以看成平面内一条射线绕着端点O从一个位置OA旋转到另一个位置OB 所形成的图形.点O是角的顶点,射线OA,OB分别是角α的始边和终边.(2)按照角的旋转方向,分为如下三类:(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)按逆时针方向旋转所成的角是正角(√)(2)按顺时针方向旋转所成的角是负角(√)(3)没有作任何旋转就没有角对应(×)(4)终边和始边重合的角是零角(×)(5)经过1小时时针转过30°(×)知识点2 象限角如果角的顶点与坐标原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,那么,角的终边(除端点外)在第几象限,就说这个角是第几象限角.如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.【预习评价】1.锐角属于第几象限角?钝角又属于第几象限角?提示锐角属于第一象限角,钝角属于第二象限角.2.第二象限的角比第一象限的角大吗?提示不一定.如120° 是第二象限的角,390°是第一象限的角,但120°<390°.知识点3 终边相同的角所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k∈Z},即任何一个与角α终边相同的角,都可以表示成角α与周角的整数倍的和.【预习评价】(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)终边相同的角一定相等(×)(2)相等的角终边一定相同(√)(3)终边相同的角有无数多个(√)(4)终边相同的角它们相差180°的整数倍(×)题型一角的概念的推广【例1】写出下图中的角α,β,γ的度数.解要正确识图,确定好旋转的方向和旋转的大小,由角的概念可知α=330°,β=-150°,γ=570°.规律方法 1.理解角的概念的三个“明确”2.表示角时的两个注意点(1)字母表示时:可以用希腊字母α,β等表示,“角α”或“∠α”可以简化为“α”.(2)用图示表示角时:箭头不可以丢掉,因为箭头代表了旋转的方向,也即箭头代表着角的正负.【训练1】(1)图中角α=________,β=________;(2)经过10 min,分针转了________.解析(1)α=-(180°-30°)=-150°β=30°+180°=210°.(2)分针按顺时针过了周角的16,即-60°.答案(1)-150°210°(2)-60°题型二终边相同的角【例2】已知α=-1 910°.(1)把α写成β+k×360°(k∈Z,0°≤β<360°)的形式,并指出它是第几象限角;(2)求θ,使θ与α的终边相同,且-720°≤θ<0°.解(1)-1 910°=250°-6×360°,其中β=250°,从而α=250°+(-6)×360°,它是第三象限角.(2)令θ=250°+k×360°(k∈Z),取k=-1,-2就得到满足-720°≤θ<0°的角,即250°-360°=-110°,250°-720°=-470°.所以θ为-110°,-470°.规律方法将任意角化为α+k·360°(k∈Z,且0°≤α<360°)的形式,关键是确定k.可用观察法(α的绝对值较小时适用),也可用除以360°的方法.要注意:正角除以360°,按通常的除法进行,负角除以360°,商是负数,且余数为正值.【训练2】写出终边在阴影区域内(含边界)的角的集合.解 终边在直线OM 上的角的集合为M ={α|α=45°+k ·360°,k ∈Z }∪{α|α=225°+k ·360°,k ∈Z }={α|α=45°+2k ·180°,k ∈Z }∪{α|α=45°+(2k +1)·180°,k ∈Z } ={α|α=45°+n ·180°,n ∈Z }.同理可得终边在直线ON 上的角的集合为{α|α=60°+n ·180°,n ∈Z }, 所以终边在阴影区域内(含边界)的角的集合为 {α|45°+n ·180°≤α≤60°+n ·180°,n ∈Z }.【探究1】 在四个角-20°,-400°,-2 000°,1 600°中,第四象限角的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3解析 -20°是第四象限角,-400°=-360°-40°与-40°终边相同,是第四象限角,-2 000°=-6×360°+160°与160°终边相同,是第二象限角,1 600°=4×360°+160°与160°终边相同,是第二象限角,故第四象限角有2个. 答案 C【探究2】 写出终边落在第一象限和第二象限内的角的集合.解 根据终边相同的角一定是同一象限的角,又可以先写出第一象限锐角范围和第二象限钝角的范围,再加上360°的整数倍即可. 所以表示为:第一象限角的集合:S ={β|β=k ·360°+α,0°<α<90°,k ∈Z },或S ={β|k ·360°<β<k ·360°+90°,k ∈Z }.第二象限角的集合:S ={β|β=k ·360°+α,90°<α<180°,k ∈Z },或S ={β|k ·360°+90°<β<k ·360°+180°,k ∈Z }.【探究3】 已知α为第二象限角,那么2α,α2分别是第几象限角?解 ∵α是第二象限角,∴90+k ×360°<α<180°+k ×360°,180°+2k ×360°<2α<360°+2k ×360°,k ∈Z .∴2α是第三或第四象限角,或是终边落在y 轴的非正半轴上的角.同理45°+k 2×360°<α2<90°+k2×360°,k ∈Z .当k 为偶数时,不妨令k =2n ,n ∈Z ,则45°+n ×360°<α2<90°+n ×360°,此时,α2为第一象限角;当k 为奇数时,令k =2n +1,n ∈Z ,则225°+n ×360°<α2<270°+n ×360°,此时,α2为第三象限角.∴α2为第一或第三象限角. 【探究4】 已知α为第一象限角,求180°-α2是第几象限角.解 ∵α为第一象限角,∴k ·360°<α<k ·360°+90°,k ∈Z , ∴k ·180°<α2<k ·180°+45°,k ∈Z , ∴-45°-k ·180°<-α2<-k ·180°,k ∈Z ,∴135°-k ·180°<180°-α2<180°-k ·180°,k ∈Z .当k =2n (n ∈Z )时,135°-n ·360°<180°-α2<180°-n ·360°,为第二象限角;当k =2n +1(n ∈Z )时,-45°-n ·360°<180°-α2<-n ·360°,为第四象限角.∴180°-α2是第二或第四象限角.规律方法 1.象限角的判定方法(1)根据图像判定.利用图像实际操作时,依据是终边相同的角的概念,因为0°~360°之间的角与坐标系中的射线可建立一一对应的关系.(2)将角转化到0°~360°范围内,在直角坐标平面内,0°~360°范围内没有两个角终边是相同的.2.α,2α,α2等角的终边位置的确定方法不等式法:(1)利用象限角的概念或已知条件,写出角α的范围. (2)利用不等式的性质,求出2α,α2等角的范围.(3)利用“旋转”的观点,确定角终边的位置.例如,如果得到k ×120°<α3<k ×120°+30°,k ∈Z ,可画出0°<α3<30°所表示的区域,再将此区域依次逆时针或顺时针转动120°(如图所示).易错警示 由α的范围确定2α的范围时易忽视终边在坐标轴上的情况.课堂达标1.-361°的终边落在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析 因为-361°的终边和-1°的终边相同,所以它的终边落在第四象限,故选D. 答案 D2.设A ={θ|θ为锐角},B ={θ|θ为小于90°的角},C ={θ|θ为第一象限的角},D ={θ|θ为小于90°的正角},则下列等式中成立的是( ) A .A =B B .B =C C .A =CD .A =D解析 直接根据角的分类进行求解,容易得到答案. 答案 D3.将-885°化为α+k ·360°(0°≤α<360°,k ∈Z )的形式是________________. 答案 195°+(-3)×360°4.与-1 692°终边相同的最大负角是________. 解析 ∵-1 692°=-5×360°+108°, ∴与108°终边相同的最大负角为-252°. 答案 -252°5.如图所示,写出终边落在阴影部分的角的集合.解设终边落在阴影部分的角为α,角α的集合由两部分组成.①{α|k·360°+30°≤α<k·360°+105°,k∈Z}.②{α|k·360°+210°≤α<k·360°+285°,k∈Z}.∴角α的集合应当是集合①与②的并集:{α|k·360°+30°≤α<k·360°+105°,k∈Z}∪{α|k·360°+210°≤α<k·360°+285°,k∈Z}={α|2k·180°+30°≤α<2k·180°+105°,k∈Z}∪{α|(2k+1)180°+30°≤α<(2k+1)180°+105°,k∈Z}={α|2k·180°+30°≤α<2k·180°+105°,或(2k+1)·180°+30°≤α<(2k+1)180°+105°,k∈Z}={α|n·180°+30°≤α<n·180°+105°,n∈Z}.课堂小结1.对角的理解,初中阶段是以“静止”的眼光看,高中阶段应用“运动”的观点下定义,理解这一概念时,要注意“旋转方向”决定角的“正负”,“旋转量”决定角的“绝对值大小”.2.区域角的表示形式并不唯一,如第二象限角的集合,可以表示为{α|90°+k×360°<α<180°+k×360°,k∈Z},也可以表示为{α|-270°+k×360°<α<-180°+k×360°,k∈Z}.基础过关1.下列各组角中,终边相同的是( )A.495°和-495°B.1 350°和90°C.-220°和140°D.540°和-810°解析-220°=-360°+140°,∴-220°与140°终边相同.答案 C2.设A={小于90°的角},B={锐角},C={第一象限角},D={小于90°而不小于0°的角},那么有( )A.B C A B.B A CC.D A∩C) D.C∩D=B解析锐角、0°~90°的角、小于90°的角及第一象限角的范围,如下表所示.答案 D3.若α是第四象限角,则180°-α是( )A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角解析可以给α赋一特殊值-60°,则180°-α=240°,故180°-α是第三象限角.答案 C4.已知角α=-3 000°,则与角α终边相同的最小正角是______.解析∵-3 000°=-9×360°+240°,∴与-3 000°角终边相同的最小正角为240°.答案240°5.在-180°~360°范围内,与2 000°角终边相同的角是______.解析因为2 000°=200°+5×360°,2 000°=-160°+6×360°,所以在-180°~360°范围内与2 000°角终边相同的角有-160°,200°两个.答案-160°,200°6.在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并判定它们是第几象限角.(1)-150°;(2)650°;(3)-950°15′.解(1)因为-150°=-360°+210°,所以在0°~360°范围内,与-150°角终边相同的角是210°角,它是第三象限角.(2)因为650°=360°+290°,所以在0°~360°范围内,与650°角终边相同的角是290°角,它是第四象限角.(3)因为-950°15′=-3×360°+129°45′,所以在0°~360°范围内,与-950°15′角终边相同的角是129°45′角,它是第二象限角.7.写出与25°角终边相同的角的集合,并求出该集合中满足不等式-1 080°≤β<-360°的角β.解与25°角终边相同的角的集合为S={β|β=k·360°+25°,k∈Z}.令k=-3,则有β=-3×360°+25°=-1 055°,符合条件;令k=-2,则有β=-2×360°+25°=-695°,符合条件;令k =-1,则有β=-1×360°+25°=-335°,不符合条件. 故符合条件的角有-1 055°,-695°.能力提升8.以下命题正确的是( ) A .第二象限角比第一象限角大B .A ={α|α=k ·180°,k ∈Z },B ={β|β=k ·90°,k ∈Z },则ABC .若k ·360°<α<k ·360°+180°(k ∈Z ),则α为第一或第二象限角D .终边在x 轴上的角可表示为k ·360°(k ∈Z ) 解析 A 不正确,如-210°<30°.在B 中,当k =2n ,k ∈Z 时,β=n ·180°,n ∈Z . ∴AB ,∴B 正确.又C 中,α为第一或第二象限角或在y 轴的非负半轴上, ∴C 不正确.显然D 不正确. 答案 B9.集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k ·180°2±45°,k ∈Z ,P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k ·180°4±90°,k ∈Z ,则M 、P之间的关系为( ) A .M =P B .M P C .M PD .M ∩P =∅解析 对集合M 来说,x =(2k ±1)·45°,即45°的奇数倍;对集合P 来说,x =(k ±2)·45°,即45°的倍数. 答案 B10.已知角α、β的终边相同,那么α-β的终边在________. 解析 ∵α、β终边相同, ∴α=k ·360°+β(k ∈Z ).∴α-β=k ·360°,故α-β终边会落在x 轴非负半轴上. 答案 x 轴的非负半轴上11.若α为第一象限角,则k ·180°+α(k ∈Z )的终边所在的象限是第________象限. 解析 ∵α是第一象限角,∴k 为偶数时,k ·180°+α终边在第一象限;k 为奇数时,k ·180°+α终边在第三象限. 答案 一或三12.求终边在直线y =x 上的角的集合S .解 因为直线y =x 是第一、三象限的角平分线,在0°~360°之间所对应的两个角分别是45°和225°,所以S ={α|α=k ·360°+45°,k ∈Z }∪{α|α=k ·360°+225°,k∈Z }={α|α=2k ·180°+45°,k ∈Z }∪{α|α=(2k +1)·180°+45°,k ∈Z }={α|α=n ·180°+45°,n ∈Z }.13.(选做题)已知角α、β的终边有下列关系,分别求α、β间的关系式: (1)α、β的终边关于原点对称; (2)α、β的终边关于y 轴对称.解 (1)由于α、β的终边互为反向延长线,故α、β相差180°的奇数倍(如图1),于是α-β=(2k -1)·180°(k ∈Z ).(2)在0°~360°内,设α的终边所表示的角为90°-θ,由于α、β关于y 轴对称(如图2),则β的终边所表示的角为90°+θ.于是α=90°-θ+k 1·360°(k 1∈Z ),β=90°+θ+k 2·360°(k 2∈Z ).两式相加得α+β=(2k +1)·180°(k ∈Z ).§3 弧度制内容要求 1.了解弧度制的意义,能正确地进行弧度与角度的换算,熟记特殊角的弧度数(重点).2.掌握弧度制下的弧长公式,会用弧度解决一些实际问题(难点).知识点1 弧度制 (1)角度制与弧度制的定义(2)如果半径为r 的圆的圆心角α所对弧的长为l ,那么角α的弧度数的绝对值是|α|=lr. 【预习评价】(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“度”与“弧度”是度量角的两种不同的度量单位(√) (2)1°的角是周角的1360,1 rad 的角是周角的12π(√)(3)1°的角比1 rad 的角要大(×)(4)1 rad 的角的大小和所在圆的半径的大小有关(×) 知识点2 角度制与弧度制的换算 常见角度与弧度互化公式如下:请填充完整下表,一些特殊角的角度数与弧度数的对应关系有:设扇形的半径为R ,弧长为l ,α(0<α<2π)为其圆心角,则1.一个扇形的半径为2 cm ,圆心角为π6,则该扇形所对的弧长l =________cm.答案π32.一个扇形的半径为2 cm ,其对应的弧长为2.则该扇形的面积为________cm 2. 答案 2知识点4 利用弧度制表示终边相同的角在弧度制下,与α终边相同的角连同α在内可以表示为2k π+α(k ∈Z ),其中α的单位必须是弧度. 【预习评价】1.与30°终边相同的角为( ) A .2k π+π3(k ∈Z )B .2k π+π6(k ∈Z )C .360°k +π3(k ∈Z )D .2k π+30°(k ∈Z )答案 B2.终边在x 轴上的角的集合用弧度制表示为________. 答案 {α|α=k π,k ∈Z }题型一 角度与弧度的互化【例1】 将下列角度与弧度进行互化: (1)20°;(2)-15°;(3)7π12;(4)-115π.解 (1)20°=20×π180 rad =π9 rad.(2)-15°=-15×π180 rad =-π12 rad.(3)712π rad =712×180°=105°. (4)-115π rad =-115×180°=-396°.规律方法 角度制与弧度制互化的原则、方法以及注意点(1)原则:牢记180°=π rad ,充分利用1°=π180rad 和1 rad =⎝ ⎛⎭⎪⎫180π°进行换算.(2)方法:设一个角的弧度数为α,角度数为n ,则α rad =α·180°;n °=n ·π180rad.(3)注意点:①用“弧度”为单位度量角时,“弧度”二字或“rad”可以省略不写;②用“弧度”为单位度量角时,“常常把弧度数写成多少π的形式,如无特别要求,不必把π写成小数;③度化弧度时,应先将分、秒化成度,再化成弧度. 【训练1】 将下列各角度与弧度互化: (1)512π;(2)-76π;(3)-157°30′. 解 (1)512π=512×180°=75°;(2)-76π=-76×180°=-210°;(3)-157°30′=-157.5°=-157.5×π180rad=-78π rad.题型二 用弧度制表示终边相同的角【例2】 (1)把-1 480°写成α+2k π(k ∈Z )的形式,其中0≤α<2π; (2)若β∈[-4π,0),且β与(1)中α终边相同,求β. 解 (1)∵-1 480°=-74π9=-10π+16π9,0≤16π9<2π,∴-1 480°=16π9-2×5π=16π9+2×(-5)π.(2)∵β与α终边相同,∴β=2k π+16π9,k ∈Z .又∵β∈[-4π,0),∴β1=-2π9,β2=-209π.【训练2】 用弧度制表示终边在图中阴影区域内角的集合(包括边界)并判断 2 015°是不是这个集合的元素.解 因为150°=5π6.所以终边在阴影区域内角的集合为S =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫β⎪⎪⎪5π6+2k π≤β≤3π2+2k π,k ∈Z . 因为2 015°=215°+5×360°=43π36+10π,又5π6<43π36<3π2.所以2 015°=43π36∈S ,即2 015°是这个集合的元素.方向1 求弧长【例3-1】 已知扇形OAB 的圆心角α为120°,半径长为6.求的长;解 ∵α=120°=23π,r =6,∴的长l =23π×6=4π.方向2 求圆心角【例3-2】 已知扇形周长为10,面积是4,求扇形的圆心角. 解 设圆心角是θ,半径是r , 则⎩⎪⎨⎪⎧2r +r θ=10,12θ·r 2=4⇒⎩⎪⎨⎪⎧r =4,θ=12或⎩⎪⎨⎪⎧r =1,θ=8(舍).故扇形圆心角为12.方向3 求面积的最值【例3-3】 已知一扇形的周长为40 cm ,当它的半径和圆心角取什么值时,才能使扇形的面积最大?最大面积是多少?解 设扇形的圆心角为θ,半径为r ,弧长为l ,面积为S , 则l +2r =40,∴l =40-2r . ∴S =12lr =12×(40-2r )r =20r -r 2=-(r -10)2+100.∴当半径r =10 cm 时,扇形的面积最大,最大值为100 cm 2,此时θ=l r =40-2×1010rad =2 rad.∴当扇形的圆心角为2 rad ,半径为10 cm 时,扇形的面积最大为100 cm 2.规律方法 灵活运用扇形弧长公式、面积公式列方程组求解是解决此类问题的关键,有时运用函数思想、转化思想解决扇形中的有关最值问题,将扇形面积表示为半径的函数,转化为r 的二次函数的最值问题.课堂达标1.与120°角终边相同的角为( ) A .2k π-2π3(k ∈Z )B.11π3C .2k π-10π3(k ∈Z )D .(2k +1)π+2π3(k ∈Z )解析 120°=2π3且2k π-10π3=(2k -4)π+2π3(k ∈Z ),∴120°与2k π-10π3(k ∈Z ),终边相同.答案 C2.-23π12化为角度应为( )A .-345°B .-15°C .-315°D .-375°解析 -23π12=-2312×180°=-345°.答案 A3.已知扇形的半径为12,弧长为18,则扇形圆心角为________.解析 由弧长公式l =αR 得α=l R =1812=32.答案 324.下列结论不正确的是________(只填序号).①π3 rad =60°;②10°=π18 rad ;③36°=π5 rad ;④5π8 rad =115°. 解析5π8 rad =58×180°=112.5°,∴④错. 答案 ④5.一个扇形的面积为1,周长为4,求圆心角的弧度数. 解 设扇形的半径为R ,弧长为l ,则2R +l =4, ∴l =4-2R ,根据扇形面积公式S =12lR ,得1=12(4-2R )·R ,∴R =1,∴l =2,∴α=l R =21=2,即扇形的圆心角为2 rad.课堂小结1.角的概念推广后,在弧度制下,角的集合与实数集R 之间建立起一一对应的关系:每一个角都有唯一的一个实数(即这个角的弧度数)与它对应;反过来,每一个实数也都有唯一的一个角(即弧度数等于这个实数的角)与它对应.2.解答角度与弧度的互化问题的关键在于充分利用“180°=π rad”这一关系式. 3.在弧度制下,扇形的弧长公式及面积公式都得到了简化,具体应用时,要注意角的单位取弧度.基础过关1.在半径为10的圆中,240°的圆心角所对弧长为( )A.403πB.203π C.2003π D.4003π 解析 240°=240×π180 rad =43π rad ,∴弧长l =|α|·r =43π×10=403π,故选A.答案 A2.下列与9π4的终边相同的角的表达式中,正确的是( )A .2k π+45°(k ∈Z )B .k ·360°+9π4(k ∈Z )C .k ·360°-315°(k ∈Z )D .k π+5π4(k ∈Z )答案 C3.若α=-3,则角α的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析 ∵-π<-3<-π2,∴-3是第三象限角.答案 C4.若三角形三内角之比为4∶5∶6,则最大内角的弧度数是____________. 答案 25π5.如果一扇形的弧长变为原来的32倍,半径变为原来的一半,则该扇形的面积为原扇形面积的________.解析 由于S =12lR ,若l ′=32l ,R ′=12R ,则S ′=12l ′R ′=12×32l ×12R =34S .答案 346.把下列各角化为2k π+α(0≤α<2π,k ∈Z ) 的形式且指出它是第几象限角,并写出与它终边相同的角的集合.(1)-46π3;(2)-1 485°;(3)-20.解 (1)-46π3=-8×2π+2π3,它是第二象限角,终边相同的角的集合为。
1.2.2 同角三角函数的基本关系一、A组1.化简sin2β+cos4β+sin2βcos2β的结果是()A. B. C.1 D.解析:原式=sin2β+cos2β(sin2β+cos2β)=sin2β+cos2β=1.答案:C2.(2016·某某某某实验中学检测)已知tan α=2,则sin2α-sin αcos α的值是()A. B.- C.-2 D.2解析:sin2α-sin αcos α==.答案:A3.(2016·某某某某十一中高一期中)(1+tan215°)cos215°的值等于()A. B.1 C.- D.解析:(1+tan215°)cos215°=cos215°=cos215°+sin215°=1.答案:B4.已知α是第四象限角,tan α=-,则sin α=()A. B.- C. D.-解析:∵α是第四象限角,∴sin α<0.由tan α=-,得=-,∴cos α=-sin α.由sin2α+cos2α=1,得sin2α+=1,∴sin2α=1,sin α=±.∵sin α<0,∴sin α=-.答案:D5.若角α的终边落在直线x+y=0上,则的值为()A.2B.-2C.0D.2或-2解析:由题知,α为第二或第四象限角,原式=.当α为第二象限角时,原式=-=0.当α为第四象限角时,原式==0.综上,原式=0.答案:C6.在△ABC中,cos A=,则tan A=.解析:在△ABC中,可得0<A<π.∵cos A=,∴sin A=.∴tan A==2.答案:27.已知sin α=2m,cos α=m+1,则m=.解析:∵sin2α+cos2α=1,∴(2m)2+(m+1)2=4m2+m2+2m+1=1,∴m=0或m=-.答案:0或-8.(2016·某某某某溧水中学月考)若tan2x-sin2x=,则tan2x sin2x=.解析:tan2x sin2x=tan2x(1-cos2x)=tan2x-tan2x cos2x=tan2x-sin2x=.答案:9.若<α<2π,化简:.解:∵<α<2π,∴sin α<0.∴原式====-=-.10.求证:(1)sin4α-cos4α=2sin2α-1;(2)sin θ(1+tan θ)+cos θ.证明:(1)左边=(sin2α+cos2α)(sin2α-cos2α)=sin2α-(1-sin2α)=2sin2α-1=右边,∴原式成立.(2)左边=sin θ+cos θ=sin θ++cos θ+===右边.∴原式成立.二、B组1.锐角α满足sin αcos α=,则tan α的值为()A.2-B.C.2±D.2+解析:将sin αcos α看作分母是1的分式,则sin αcos α=,分子、分母同时除以cos2α(cos α≠0),得,化成整式方程为tan2α-4tan α+1=0,解得tan α=2±,符合要求,故选C.答案:C2.化简的结果为()A.-cos 160°B.cos 160°C. D.解析:原式===|cos 160°|=-cos 160°,故选A.答案:A3.已知sin θ=,cos θ=,其中θ∈,则tan θ的值为()A.-B.C.-或-D.与m的值有关解析:∵sin2θ+cos2θ=1,∴=1,解得m=0或m=8.∵θ∈,∴sin θ≥0,cos θ≤0.当m=0时,sin θ=-,cos θ=,不符合题意;当m=8时,sin θ=,cos θ=-,tan θ=-,故选A.答案:A4.已知cos,0<α<,则sin=.解析:∵sin2+cos2=1,∴sin2=1-.∵0<α<,∴<α+.∴sin.答案:5.导学号08720014若0<α<,则的化简结果是. 解析:由0<α<,得0<,所以0<sin<cos.故原式==cos-sin+sin+cos=2cos.答案:2cos6.(2016·某某某某溧水中学月考)若α∈(π,2π),且sin α+cos α=.(1)求cos2α-cos4α的值;(2)求sin α-cos α的值.解:(1)因为sin α+cos α=,所以(sin α+cos α)2=,即1+2sin αcos α=,所以sin αcos α=-.所以cos2α-cos4α=cos2α(1-cos2α)=cos2αsin2α=(sin αcos α)2=.(2)(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-2×,由(1)知sin αcos α=-<0,又α∈(π,2π),所以α∈.所以sin α<0,cos α>0,所以sin α-cos α<0,所以sin α-cos α=-.7.导学号08720015已知关于x的方程2x2-(+1)x+m=0的两根为sin θ和cos θ.求:(1)的值;(2)m的值.解:因为已知方程有两根,所以(1)==sin θ+cos θ=.(2)对①式两边平方,得1+2sin θcos θ=, 所以sin θcos θ=.由②,得,即m=.由③,得m≤,所以m=.。
一、选择题1.设函数5()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象向左平移()0ϕϕ>个单位长度,得到函数()g x 的图象,若()g x 为偶函数,则ϕ的最小值是( ) A .6π B .3π C .23π D .56π 2.已知函数()cos 2y x ϕ=+()πϕπ-≤<的图象向右平移2π个单位后,与函数sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象重合,则ϕ的值为( )A .56πB .56π-C .6π D .6π-3.将函数()sin 2f x x =的图象向右平移ϕ(02πϕ<≤)个单位,得到函数()g x 的图象.在同一坐标系中,这两个函数的部分图象如图所示,则ϕ=( )A .6π B .4π C .3π D .2π 4.函数()()12cos 20211f x x x π=++⎡⎤⎣⎦-在区间[]3,5-上所有零点的和等于( ) A .2B .4C .6D .85.设函数()sin()f x A x ωϕ=+(,,A ωϕ是常数,0,0A ω>>).若()f x 在区间[,]32ππ上具有单调性,且()(),23f f ππ=-2()()23f f ππ=,则ω=( ) A .6 B .3 C .2D .16.设函数()3sin()10,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=++>< ⎪⎝⎭的最小正周期为π,其图象关于直线3x π=对称,则下列说法正确是( )A .()f x 的图象过点30,2⎛⎫ ⎪⎝⎭; B .()f x 在2,123ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减; C .()f x 的一个对称中心是7,012π⎛⎫⎪⎝⎭; D .将()f x 的图象向左平移12ϕ个单位长度得到函数3sin 21y x =+ 的图象. 7.己知函数()sin()(0,||)2f x x πωϕωϕ=+><的最小正周期为π,且图象向右平移12π个单位后得到的函数为偶函数,则下列说法错误的有( ) A .()f x 关于点5(,0)12π对称 B .()f x 关于直线6x π=对称C .()f x 在,]1212π5π[-单调递增 D .()f x 在7[,]1212ππ单调递减8.已知函数()sin 0,2y x πωϕωϕ⎛⎫=+><⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则( )A .1ω=,6π=ϕ B .1ω=,6πϕ=-C .2ω=,6π=ϕ D .2ω=,6πϕ=-9.已知曲线1C :sin y x =,2C :cos 23y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,则下面结论正确的是( ) A .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移3π个单位长度,得到曲线2CB .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移23π个单位长度,得到曲线2CC .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移12π个单位长度,得到曲线2CD .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移12π个单位长度,得到曲线2C10.已知1sin 34x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则22sin sin 36x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭( )A .1B C .1916D .3411.已知函数2()[sin()])cos()f x x x x ωωω=+(0)>ω在[0,]π上有且只有四个零点,则实数ω的取值范围是( ) A .5[,2]3B .5(,2)3C .5[,2)3D .5(,2]312.已知函数11()sin sin sin sin f x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,现有命题:①()f x 的最大值为0; ②()f x 是偶函数; ③()f x 的周期为π; ④()f x 的图象关于直线2x π=对称.其中真命题的个数是( ) A .4B .3C .2D .1二、填空题13.下列判断正确的是___________(将你认为所有正确的情况的代号填入横线上). ①函数1tan 21tan 2xy x+=-的最小正周期为π;②若函数()lg f x x =,且()()f a f b =,则1ab =; ③若22tan 3tan 2αβ=+,则223sin sin 2αβ-=;④若函数()2221sin 41x xy x ++=+的最大值为M ,最小值为N ,则2M N +=.14.已知()tan 1f x a x =+(a ,b 为实数),且3(lg log 10)5f =,则(lglg3)f =____________.15.将函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移12π个单位长度得到函数()y g x =的图象,若函数()g x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是单调递增函数,则实数ω的取值范围是__________.16.若函数()()()4sin 0f x x ωϕω=+>对任意的x 都有()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则6f π⎛⎫⎪⎝⎭的值是___________. 17.若函数π()sin()cos()3f x x x ωω=++的一个周期是π,则常数ω的一个取值可以为__________.18.已知函数()()π5sin 24f x x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭R ,对于下列说法:①要得到()5sin 2g x x =的图象,只需将()f x 的图象向左平移4π个单位长度即可;②()y f x =的图象关于直线3π8x =对称:③()y f x =在[]π,π-内的单调递减区间为3π7π,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦;④5π8y f x ⎛⎫=+⎪⎝⎭为奇函数.则上述说法正确的是________(填入所有正确说法的序号). 19.已知()()sin 03f x x πωϕω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭同时满足下列三个条件:①T π=;②3y f x π⎛⎫=-⎪⎝⎭是奇函数;③()06f f π⎛⎫<⎪⎝⎭.若()f x 在[)0,t 上没有最小值,则实数t 的取值范围是___________.20.已知函数()()()sin 0,0,f x A x A ωϕωπϕπ=+>>-<<的部分图象如下图所示,则ϕ=________.三、解答题21.已知函数27()sin cos 2sin 632x f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-+--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(1)求函数()f x 的单调递增区间; (2)求使()0f x <成立的实数x 的取值集合.22.函数()cos()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><<⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)写出()f x 的解析式; (2)将函数()f x 的图象向右平移12π个单位后得到函数()g x 的图象,讨论关于x 的方程()3()0f x g x m -=(11)m -<≤在区间,2ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的实数解的个数.23.已知()442sin cos cossin f x x x x x ωωωω=+-(其中ω>0).(1)若()f x 的最小正周期是π,求ω的值及此时()f x 的对称中心; (2)若将()y f x =的图像向左平移4π个单位,再将所得的图像纵坐标不变,横坐标缩小为原来的12,得到()g x 的图像,若y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,求ω的取值范围.24.已知函数()()2sin f x x ωϕ=+(0>ω,0ϕπ<<)的最大值和最小正周期相同,()f x 的图象过点(3,且在区间10,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为增函数.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若函数()()1g x f x =+在区间()0,b 上只有4个零点,求b 的最大值. 25.已知函数()231cos 2f x x x =-+. (1)当π02x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,求函数()f x 的取值范围;(2)将()f x 的图象向左平移π6个单位得到函数()g x 的图象,求()g x 的单调递增区间. 26.已知函数()sin()(0,0,||)f x A x A ωϕωϕπ=+>><的部分图象如下图所示.(1)求函数()f x 的解析式,并写出函数()f x 的单调递增区间; (2)将函数()f x 图象上所有点的横坐标缩短到原来的14(纵坐标不变),再将所得的函数图象上所有点向左平移02m m π⎛⎫<< ⎪⎝⎭个单位长度,得到函数()g x 的图象.若函数()g x 的图象关于直线512x π=对称,求函数()g x 在区间7,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】根据题意有()5sin 226g x x ϕπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭-,若()g x 为偶函数则52()62k k Z πππϕ-=+∈,结合0ϕ>可得出答案. 【详解】 解:由题意可得()()55()sin 2sin 2266g x f x x x πϕϕϕπ⎛⎫⎛⎫=+=+-=+ -⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭因为()g x 为偶函数,则52()62k k Z πππϕ-=+∈,即2()32k k Z ππϕ=+∈ 因为0ϕ>,所以当1k =-时ϕ取得最小值6π. 故选:A. 【点睛】应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法(1)求函数值:将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解;(2)求解析式:先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求解,或充分利用奇偶性构造关于()f x 的方程(组),从而得到()f x 的解析式;(3)求函数解析式中参数的值:利用待定系数法求解,根据()()0f x f x ±-=得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值; (4)画函数图象和判断单调性:利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.2.A解析:A 【分析】根据三角函数的平移变换得到cos(2)y x ϕπ=+-后,再根据诱导公式变为sin(2)2y x πϕ=+-,然后利用图象重合列式可得结果.【详解】函数()cos 2y x ϕ=+()πϕπ-≤<的图象向右平移2π个单位后,得到cos[2()]cos(2)2y x x πϕϕπ=-+=+-sin(2)2x πϕπ=+-+sin(2)2x πϕ=+-,依题意可得223k ππϕπ-=+()k ∈Z ,所以526k πϕπ=+()k ∈Z 因为πϕπ-≤≤,所以0k =,56πϕ=. 故选:A. 【点睛】关键点点睛;经过平移变换后,利用诱导公式化为同名函数是解题关键,属于中档题. 3.C解析:C 【分析】由图可知,17248g f ππ⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()sin 2x g x ϕ=-,于是推出1717sin 224242g ππϕ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即1722124k ππϕπ-=+或324k ππ+,k Z ∈,再结合02πϕ<≤,解之即可得ϕ的值.【详解】由图可知,17sin 224882g f πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,因为()f x 的图象向右平移ϕ个单位,得到函数()g x 的图象,所以()()sin 2x g x ϕ=-,所以171717sin 2sin 22424122g πππϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以1722124k ππϕπ-=+或17322124k ππϕπ-=+,k Z ∈, 解得712k πϕπ=-或3k πϕπ=-,k Z ∈,因为02πϕ<≤,所以3πϕ=.故选:C 【点睛】本小题主要考查三角函数图象变换,属于中档题.4.D解析:D 【分析】由图可得函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标,画出函数图象,可得出()f x 在[]3,5-有8个零点,且关于1x =对称,即可求出.【详解】()()112cos 20212cos 11f x x x x x ππ=++=-⎡⎤⎣⎦--, 令()0f x =,则12cos 1x x π=-, 则函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标, 可得11y x =-和2cos y x π=的函数图象都关于1x =对称,则交点也关于1x =对称, 画出两个函数的图象,观察图象可知,11y x =-和2cos y x π=在[]3,5-有8个交点, 即()f x 有8个零点,且关于1x =对称,故所有零点的和为428⨯=. 故选:D. 【点睛】本题考查求函数的零点之和,解题的关键是将题目化为找11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标,从而通过函数图象求解.5.B解析:B 【分析】 由2()()23f f ππ=求出函数的一条对称轴,结合()f x 在区间[,]32ππ上具有单调性,且()()23f f ππ=-,可得函数的四分之一周期,即可求出ω的值.【详解】解:由2()()23f f ππ=,可知函数()f x 的一条对称轴为2723212x πππ+==, 则2x π=离最近对称轴距离为712212πππ-=. 又()()23f f ππ=-,则()f x 有对称中心5,012π⎛⎫⎪⎝⎭, 由于()f x 在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上具有单调性, 则1232T ππ-,所以3T π≥,从而7512124T ππ-=,所以23T π=,因为2T πω=,所以3ω=.故选:B【点睛】本题考查()sin()f x A x ωϕ=+型函数图象的应用,考查了学生灵活处理问题和解决问题的能力.6.D解析:D 【分析】先根据对称轴及最小正周期,求得函数()f x 的解析式,再结合正弦函数的图象与性质,判断点是否在函数图象上可判断A ,求得函数的单调区间及对称中心即可判断选项BC ,由平移变换求得变化后的解析式并对比即可判断D. 【详解】函数()3sin()10,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=++>< ⎪⎝⎭的最小正周期是π 所以22πωπ==,则()()3sin 21f x x ϕ=++,()()3sin 21f x x ϕ=++图象关于直线3x π=对称,对称轴为2,2x k k Z πϕπ+=+∈,代入可得2,32k k Z ππϕπ⨯+=+∈,解得,6k k Z πϕπ=-+∈,因为,22ππϕ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,所以当0k =时, 6πϕ=-, 则()3sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,对于A,当0x =时,()3103sin 11622f π=-+=-+=- ,所以错误; 对于B,()3sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的单调递减区间为3222,262k x k k πππππ+-+∈Z ≤≤, 解得5,36k x k k Z ππππ+≤≤+∈,因为123ππ<,则()f x 在2,123ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上不是减函数,所以错误; 对于C ,773sin 213sin 11012126f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯-+=+=≠⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以7,012π⎛⎫ ⎪⎝⎭不是()f x 的一个对称中心,所以错误; 对于D ,1212πϕ=,将()3sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象向左平移12π个单位长度得到可得3sin 213sin 21126y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-++=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以能得到3sin 21y x =+的图象,所以正确. 故选: D. 【点睛】本题考查了正弦函数的图象与性质的综合应用,关键点是根据已知条件先求出正弦函数的解析式,还要熟练掌握三角函数的性质才能正确的解题,属于中档题.7.A解析:ABD 【分析】由周期可求出ω,再由平移后为偶函数求出ϕ,即得()sin 23πf x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,求出512f π⎛⎫⎪⎝⎭可判断A ;求出6f π⎛⎫⎪⎝⎭可判断B ;令222,232k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈求出单调递增区间可判断C ;由C 选项可判断D. 【详解】()f x 的最小正周期为π,22πωπ∴==,()sin(2)f x x ϕ=+,向右平移12π个单位后得到sin 26y x πϕ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭为偶函数, ,62k k Z ππϕπ∴-=+∈,即2,3k k Z πϕπ=+∈, ||2πϕ<,3ϕπ∴=-,()sin 23f x x π⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭, 对于A ,55sin 2sin 10121232f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯-==≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故()f x 不关于点5(,0)12π对称,故A 错误; 对于B ,sin 2sin 001663f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯-==≠± ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 错误;对于C ,令222,232k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈,解得5,1212k x k k Z ππππ-+≤≤+∈, 当0k =时,51212x ππ-≤≤,故()f x 在,]1212π5π[-单调递增,故C 正确; 对于D ,由C 选项可知,()f x 在5[,]1212ππ单调递增,故D 错误.故选:ABD.本题考查正弦型函数的性质,可通过代入验证的方法判断对称轴和对称中心,利用整体换元可求单调区间.8.D解析:D 【分析】根据函数的图象求出函数的周期,然后可以求出ω,通过函数经过的最大值点求出ϕ值,即可得到结果. 【详解】由函数的图象可知:74123T πππ⎛⎫=-⨯= ⎪⎝⎭,22T πω∴==. 当3x π=,函数取得最大值1,所以sin 213πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,2232k k Z ππϕπ+=+∈,, ||,02k πϕ<∴=,6πϕ∴=-,故选:D. 【点睛】本题主要考查了由三角函数的图象求解析式,通过周期求ω的值,通过最值点求ϕ的值是解题的关键,属于基础题.9.C解析:C 【分析】由题意利用诱导公式得1sin cos :2C y x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭,根据函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律,得出结论. 【详解】已知曲线1sin cos :2C y x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭,2cos 23:C y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,∴把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,可得cos 22y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,再把得到的曲线向左平移 12π个单位长度,得到曲线2cos 2cos 263:2C x x πππ⎛⎫⎛⎫+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象,故选C .【点睛】本题主要考查函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律,属于基础题.10.C【分析】由诱导公式求得cos 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,然后再由平方关系和诱导公式计算. 【详解】 由已知1cos cos sin 62334x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=+=⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 222115sin 1cos 166416x x ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,21sin sin cos 32664x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以2211519sin sin 3641616x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的求值.解题关键是确定“已知角”和“未知角”的关系,选用适当的公式进行变形求值.本题中首先利用诱导公式得出cos 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,然后再用诱导公式得出2sin 3x π⎛⎫-⎪⎝⎭,用平方关系得出2sin 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,这样求解比较方便.11.C解析:C 【分析】先化简函数的解析式,然后利用x 的范围求出26x πω⎛⎫-⎪⎝⎭的范围,根据题意列不等式求解ω.【详解】221cos 21()[sin()])cos()2sin(2)2262ωπωωωωω-=+=+=-+x f x x x x x x ,因为[0,]x π∈,得2,2666πππωωπ⎛⎫⎡⎤-∈-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦x ,因为函数在[0,]π有且只有四个零点,则19232666πππωπ≤-<,解得523ω≤<. 故选:C. 【点睛】关于三角函数中求解ω的取值范围问题,一般要先求解出整体的范围,即x ωϕ+的范围,然后根据题意,分析x ωϕ+范围所在的区间,列不等式求解,即可求出ω.12.A【分析】先求函数的定义域,再根据函数奇偶性定义,周期函数的定义可判断②③的正误,再根据函数解析的特征可判断④的正误,最后利用换元法可求判断①的正误. 【详解】22111()sin sin sin sin sin sin f x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+-=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 由sin 0x ≠可得,x k k Z π≠∈,故函数的定义域为{}|,x x k k Z π≠∈, 所以函数的定义域关于原点对称.又()()()222211()sin sin sin sin f x x x f x x x-=--=-=-,故()f x 为偶函数, 故②正确.又()()()221()sin sin f x x f x x πππ+=+-=+, 故()f x 是周期函数且周期为π,故③正确.又()()()221()sin sin f x x f x x πππ-=--=-,故()f x 的图象关于直线2x π=对称,故④正确.令2sin t x =,则(]0,1t ∈且()1f x t t=-,因为1y t t=-为(]0,1上的增函数,故()max 0f x =,故①正确. 故选:A. 【点睛】思路点睛:对于复杂函数的性质的研究,注意先研究函数的定义域,再研究函数的奇偶性或周期性,最后再研究函数的单调性,讨论函数图象的对称性,注意根据()()f a x f x -=来讨论. 二、填空题13.③④【分析】①化简可得即可求出;②由可能相等可判断;③利用同角三角函数关系可化简求出;④化简可得利用奇函数的性质可得【详解】对①则最小正周期为故①错误;对②若则可能相等故②错误;对③若则即即即即故③解析:③④ 【分析】①,化简可得tan 24y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,即可求出;②由,a b 可能相等可判断;③利用同角三角函数关系可化简求出;④化简可得24sin 141x xy x +=++,利用奇函数的性质可得.【详解】对①,tantan 21tan 24tan 21tan 241tan tan 24xx y x x x πππ++⎛⎫===+ ⎪-⎝⎭-⋅,则最小正周期为2π,故①错误;对②,若()()f a f b =,则,a b 可能相等,故②错误;对③,若22tan 3tan 2αβ=+,则2222sin 3sin 2cos cos αβαβ=+,即222222sin cos 3cos sin 2cos cos αβαβαβ=+,即22222222sin cos cos cos 3cos sin 3cos cos αβαβαβαβ+=+,即22cos 3cos βα=,即223sin sin 2αβ-=,故③正确;对④,()22221sin 4sin 14141x xx x y x x +++==+++,令()24sin 41x x g x x =++,则()()g x g x -=,故()g x 是奇函数,()()max min 0g x g x ∴+=,()()max min 112M N g x g x ∴+=+++=,故④正确.故答案为:③④. 【点睛】本题考查正切型函数的周期,考查同角三角函数的关系,考查奇函数的应用,解题的关键是正确利用三角函数的关键进行化简.14.【分析】令可知为奇函数根据与为相反数即可求解【详解】令定义域关于原点对称且所以为奇函数则所以由奇函数性质可得所以故答案为:【点睛】关键点点睛:首先要观察出中的部分为奇函数其次要能利用换底公式对数的运 解析:3-【分析】令tan ()a x g x =+,可知()g x 为奇函数,根据3lg log 10与lg lg3为相反数即可求解. 【详解】令tan ()a x g x =+,,2x k k Z ππ≠+∈,定义域关于原点对称,且()tan ()g x a x g x -=--=-, 所以()g x 为奇函数,则31(lg log 10)(lg)(lg lg 3)(lg lg 3)15lg 3f f fg ==-=-+=, 所以(lg lg3)514g -=-=, 由奇函数性质可得(lg lg3)4g =-, 所以(lglg3)(lglg3)1413f g =+=-+=-, 故答案为:3- 【点睛】关键点点睛:首先要观察出()f x中的部分tan ()a x g x =+为奇函数,其次要能利用换底公式,对数的运算性质找到3lg log 10与lg lg3为相反数,借助奇函数的性质求解.15.【分析】先求出由可求出利用单调性可得结合即可求解【详解】将函数的图象向右平移个单位长度得到函数因为所以因为函数在区间上是单调递增函数所以解得:因为所以故答案为:【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是解析:60,5⎛⎤⎥⎝⎦【分析】先求出()sin 12g x x πω⎛⎫=-⎪⎝⎭,由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可求出5121212x πππωωω⎛⎫-≤-≤ ⎪⎝⎭,利用单调性可得1225122ππωππω⎧-≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,结合0>ω即可求解.【详解】将函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移12π个单位长度得到函数()sin 12g x x πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,因为02x π≤≤,所以5121212x πππωωω⎛⎫-≤-≤⎪⎝⎭, 因为函数()g x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是单调递增函数, 所以1225122ππωππω⎧-≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,解得:665ωω≤⎧⎪⎨≤⎪⎩,因为0>ω,所以605ω<≤, 故答案为:60,5⎛⎤ ⎥⎝⎦【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由x 的范围求出12x πω⎛⎫-⎪⎝⎭的范围,将12x πω⎛⎫-⎪⎝⎭看成一个整体让其满足正弦函数的单调递增区间,即可得其满足的条件.16.4或-4【分析】由题意可得故函数的周期为求得;在中令求得从而求得的值【详解】∵函数对任意的都有∴故函数的周期为∴所以∴在中令可得:即∴则故答案为:4或-4【点睛】求三角函数解析式的方法:(1)求A 通解析:4或-4. 【分析】 由题意可得()23f x f x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故函数()f x 的周期为23π,求得=3ω;在()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭中,令=0x ,求得sin 0ϕ=,从而求得6f π⎛⎫⎪⎝⎭的值. 【详解】∵函数()()()4sin 0f x x ωϕω=+>对任意的x 都有()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭, ∴()23f x f x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故函数()f x 的周期为23π, ∴22=3ππω,所以=3ω. ∴()()4sin 3f x x ϕ=+. 在()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭中,令=0x ,可得:()03f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭, 即()4sin =4sin πϕϕ+,∴sin =0ϕ. 则=4sin()4cos 462f ππϕϕ⎛⎫+==±⎪⎝⎭. 故答案为: 4或-4. 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.17.2(答案不唯一)【分析】把函数化为一个角的一个三角函数形式然后利用正弦函数的周期求解注意题中已知条件是函数的一个周期是并没有说是最小正周期因此只要函数的最小正周期是除以一个正整数都可满足题意【详解】解析:2(答案不唯一) 【分析】把函数化为一个角的一个三角函数形式,然后利用正弦函数的周期求解,注意题中已知条件是函数的一个周期是π,并没有说π是最小正周期.因此只要函数的最小正周期是π除以一个正整数,都可满足题意. 【详解】1()sin cos cossin sin(1cos 332f x x x x x x ππωωωωω=+-=-+,令cosϕ=sin ϕ=,且ϕ为锐角,则()sin()f x x ωϕ=+,由2T ππω==,得2ω=,实际上,由2T ππω==得2ω=±,或者2kππω=(k Z ∈且0k ≠),2k ω=(k Z ∈且0k ≠),ω可为任意一个非零点的偶数. 故答案为:2.(填任一非0的偶数都可以). 【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的周期,求解三角函数周期,一般是把函数化为一个角的一个三角函数形式,然后利用正弦函数的周期性求解.而我们一般说周期通常是求最值正周期,若题中强调某个数是函数的一个周期,则这个周期不一定是最小正周期.18.②④【分析】结合三角函数的图象与性质对四个结论逐个分析即可得出答案【详解】①要得到的图象应将的图象向左平移个单位长度所以①错误;②令解得所以直线是的一条对称轴故②正确;③令解得因为所以在定义域内的单解析:②④ 【分析】结合三角函数的图象与性质对四个结论逐个分析即可得出答案. 【详解】①要得到()5sin 2g x x =的图象,应将()ππ5sin 25sin 248f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦的图象向左平移π8个单位长度,所以①错误;②令ππ2π42x k -=+,k ∈Z ,解得3ππ82k x =+,k ∈Z ,所以直线3π8x =是()y f x =的一条对称轴,故②正确;③令ππ3π22π42π22k k x ≤+≤-+,k ∈Z ,解得3π7πππ88k x k +≤≤+,k ∈Z ,因为[]π,πx ∈-,所以()f x 在定义域内的单调递减区间为3π7π,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦和5ππ,88⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,所以③错误;④5π5ππ5sin 25sin 2884y f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+=+-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦是奇函数,所以该说法正确. 【点睛】本题考查了正弦型函数的对称轴、单调性、奇偶性与平移变换,考查了学生对()sin y A ωx φ=+的图象与性质的掌握,属于中档题.19.【分析】由周期公式可得由三角函数的中心对称可得结合即可得为奇数即可得由可得进而可得即可得解【详解】由可得由是奇函数可得函数的图象关于中心对称所以即又所以所以为奇数由可得因为在上没有最小值所以即故答案解析:511,612ππ⎛⎤⎥⎝⎦【分析】由周期公式可得ω,由三角函数的中心对称可得,3k k Z πϕπ=+∈,结合()06f f π⎛⎫< ⎪⎝⎭即可得k 为奇数,即可得()sin 23πf x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,由[)0,x t ∈可得2,2333x t πππ⎡⎫-∈--⎪⎢⎣⎭,进而可得432332t πππ<-≤,即可得解. 【详解】 由T π=可得22T πω==,()sin 23f x x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭由3y f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭是奇函数可得函数()f x 的图象关于,03π⎛-⎫⎪⎝⎭中心对称, 所以2,33k k Z ππϕπ⎛⎫⨯-++=∈ ⎪⎝⎭,即,3k k Z πϕπ=+∈, 又()06f f π⎛⎫< ⎪⎝⎭,所以2sin sin 33ππϕϕ⎛⎫⎛⎫+<+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,3k k πϕπ=+为奇数,()sin 2sin 2333f x x k x ππππ⎛⎫⎛⎫=+++=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由[)0,x t ∈可得2,2333x t πππ⎡⎫-∈--⎪⎢⎣⎭, 因为()f x 在[)0,t 上没有最小值,所以432332t πππ<-≤即511,612t ππ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦. 故答案为:511,612ππ⎛⎤⎥⎝⎦. 【点睛】本题考查了三角函数图象与性质的应用,考查了运算求解能力,牢记知识点是解题关键,属于中档题.20.【分析】根据图象得出函数的最小正周期可得出的值再将点代入函数解析式结合的取值范围可求出的值【详解】由图象可知函数的最小正周期则将点代入函数解析式得即因为函数在附近单调递减则得故答案为:【点睛】本题考 解析:6π【分析】根据图象得出函数()y f x =的最小正周期T ,可得出ω的值,再将点5,012π⎛⎫⎪⎝⎭代入函数解析式,结合ϕ的取值范围,可求出ϕ的值. 【详解】由图象可知,函数()y f x =的最小正周期11521212T πππ⎛⎫=⨯-=⎪⎝⎭,222T ππωπ∴===, 则()()sin 2f x A x ϕ=+, 将点5,012π⎛⎫⎪⎝⎭代入函数解析式得55sin 201212f A ππϕ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即5sin 06πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 因为函数()y f x =在512x π=附近单调递减,则()526k k Z πϕππ+=+∈, 得()26k k Z πϕπ=+∈,πϕπ-<<,0k ∴=,6π=ϕ. 故答案为:6π. 【点睛】本题考查利用图象求三角函数解析式中的参数,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.三、解答题21.(1)22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦;(2)422,3x k x k k Z πππ⎧⎫-+<<∈⎨⎬⎩⎭∣.【分析】(1)化简()f x ,应用整体思想,结合正弦函数的递增区间,即可得出结论; (2)应用整体思想,运用正弦函数图像,建立不等式,即可求解. 【详解】()sin cos cos sincoscos sinsin cos 16633f x x x x x x ππππ=-+++-11cos cos cos 1cos 122x x x x x x x =-++-=+-12cos 12sin 126x x x π⎫⎛⎫=+-=+-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. (1)由22,262k x k k Z πππππ-+++∈,解得222,33k x k k Z ππππ-++∈, 所以()f x 的单调递增区间为22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.(2)由(1)知()2sin 16f x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭.因为()0f x <,即2sin 106x π⎛⎫+-< ⎪⎝⎭.所以1sin 62x π⎛⎫+< ⎪⎝⎭, 所以7+2++2,666k x k k Z πππππ-<<∈. 所以422,3k x k k Z πππ-+<<∈, 所以使()0f x <成立的x 的取值集合为422,3xk x k k Z πππ⎧⎫-+<<∈⎨⎬⎩⎭∣. 【点睛】方法点睛:解决正弦型函数的单调性和不等式的相关问题,运用整体思想,先由三角函数恒等变换,化简解析式为同一角同一三角函数的形式,再运用三角函数的性质以及建立三角不等式求解.22.(1)()cos(2)6f x x π=+;(2)见解析.【分析】(1)根据图象求出周期,再根据最低点可求ϕ,从而得到函数解析式. (2)求出()g x 的解析式,故方程可化为cos 206m x π⎛⎫---= ⎪⎝⎭,可通过直线y m =-与cos 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 的图象的交点的个数解决方程的解的个数.【详解】(1)由函数的图象可得()f x 的周期为2236πππ⎛⎫⨯-=⎪⎝⎭,故22πωπ==,又26312fππ⎛⎫+⎪=- ⎪⎪⎝⎭,故5cos2+112πϕ⎛⎫⨯=-⎪⎝⎭,所以526kπϕππ+=+即2,6k k Zπϕπ=+∈,因为02πϕ<<,故6π=ϕ,所以()cos(2)6f x xπ=+.(2)()cos(2)cos266g x x xππ=-+=,故()3()cos(2)3cos26f xg x m x x mπ-⋅-=+--cos2cos sin2sin3cos2cos2666x x x m m xπππ⎛⎫=---=---⎪⎝⎭故方程在区间,2ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的实数解的个数即为y m=-与cos26y xπ⎛⎫=-⎪⎝⎭图象交点的个数,cos26y xπ⎛⎫=-⎪⎝⎭在,2ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象如图所示,由图象可得:当1m-=-31m<-<即1m=或31m-<<时,方程有2个不同的解;当31m-<-≤31m≤<时,方程有4个不同的解;当3322m-<-≤即3322m-≤<时,方程有3个不同的解;【点睛】方法点睛:(1)平移变换有“左加右减”(水平方向的平移),注意是对自变量x做加减.(2)与余弦型函数有关的方程的解的个数的讨论,一般可转化为动直线与确定函数的图象的交点个数来讨论.23.(1)=1ω,对称中心是(,0),82k k Z ππ-+∈,(2)1524ω≤≤【分析】(1)先对函数化简变形得(2+4f x x πω(),由函数的周期为π,得=1ω,再由2+=4x k ππ,可求出对称中心的横坐标,进而可得对称中心;(2)由题意得到())24g x x ωππω=++,由0,8x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得424244x ωππωπππωωπ⎡⎤++∈++⎢⎥⎣⎦,,而y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,所以可得322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,从而可求出ω的取值范围 【详解】解:(1)()sin 2+cos 22+4f x x x x πωωω=(),()f x 的最小正周期是π,2==12ππωω∴∴,此时()2+4f x x π=(),令2+=4x k ππ,得,82k x k Z ππ=-+∈ ()f x ∴的对称中心是(,0),82k k Z ππ-+∈. (2)由题知())24g x x ωππω=++, 0,4824244x x πωππωπππωωπ⎡⎤⎡⎤∈∴++∈++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,又()y g x =在08π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤∴++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,即32154242,242242k k k k Z k ππωππωωππππ⎧+≤+⎪⎪⇒+≤≤+∈⎨⎪+≥+⎪⎩, 150,24ωω>∴≤≤【点睛】关键点点睛:此题考查三角函数的恒等变换,考查三角函数的图像和性质,第2问解题的关键是求出424244x ωππωπππωωπ⎡⎤++∈++⎢⎥⎣⎦,,再由y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,可得322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,从而可求出ω的取值范围,属于中档题 24.()2sin 3f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)296【分析】(1)根据条件先求ω,再根据()0f =ϕ,最后再验证ϕ值,确定函数的解析式;(2)根据条件求函数的零点,确定b 的最大值应是第5个零点. 【详解】 (1)函数的最大值是2,∴,函数的周期2T =,即22πωπω=⇒=,()02sin f ϕ==,且0ϕπ<<,3πϕ∴=或23π, 当3πϕ=时,()2sin 3f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭,当10,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,5,3312x ππππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦ 0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,满足条件; 当23ϕπ=时,()22sin 3f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭,当10,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,223,334x ππππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦ 3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以函数在区间10,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数,所以舍去, 所以函数()2sin 3f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭; (2)()2sin 103g x x ππ⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,得1sin 32x ππ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭, 72,36x k k Z ππππ+=+∈,解得:52,6x k k Z =+∈, 或112,36x k k Z ππππ+=+∈,解得:32,2x k k Z =+∈, 函数()()1g x f x =+在区间()0,b 上只有4个零点,∴这四个零点应是56,32,176,72,那么b 的最大值应是第5个零点,即296,所以b 的最大值是296. 【点睛】关键点点睛:本题第一问注意求出两个ϕ 后需验证是否满足条件,第二个关键点是,注意()0,b 是开区间,开区间内只有四个零点,则b 的最大值是第5个零点.25.(1)112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,;(2)ππππ36k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,,k Z ∈. 【分析】(1)根据余弦的二倍角公式、辅助角公式化简()f x ,得到()πsin 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再利用正弦函数的性质确定当π02x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,()f x 的取值范围; (2)根据图象的平移得到()πsin 26g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再利用正弦函数的性质可求得()g x 得单调递增区间. 【详解】(1)()211πcos cos2sin 2226f x x x x x x ⎛⎫=-+=-=- ⎪⎝⎭,π02x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,ππ5π2666x ⎡⎤∴-∈-⎢⎥⎣⎦,, π1sin 2162x ⎛⎫⎡⎤∴-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,.∴函数()f x 的取值范围为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,.(2)由题意知:()ππππsin 2sin 26666g x f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+-=+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 令πππ2π22π262k x k -≤+≤+,k Z ∈, 解得πππ2π.36k k k Z -≤≤+∈, ∴()g x 的单调递增区间为ππππ36k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,,k Z ∈. 【点睛】本题考查了三角函数的性质,根据二倍角的余弦公式、辅助角公式化简函数,并求函数在区间上的最值,及函数的单调区间,考查学生的运算能力,属于中档题. 26.(1)12()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,递增区间为74,4,33k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦; (2)[]1,2-. 【分析】(1)由三角函数的图象,求得函数的解析式12()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,结合三角函数的性质,即可求解.(2)由三角函数的图象变换,求得2()2sin 223g x x m π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,根据()g x 的图象关于直线512x π=对称,求得m 的值,得到()2sin 23g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,结合三角函数的性质,即可求解. 【详解】(1)由图象可知2A =,422433T πππ⎡⎤⎛⎫=--= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 所以212T πω==,所以1()2sin 2f x x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 由图可求出最低点的坐标为,23π⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以2sin 236f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以262k ππϕπ+=-+,所以22,3k k Z πϕπ=-+∈, 因为||ϕπ<,所以23πϕ=-,所以12()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由1222,2232k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈,可得744,33k x k k Z ππππ+≤≤+∈. 所以函数()f x 的单调递增区间为74,4,33k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦. (2)由题意知,函数22()2sin 2()2sin 2233g x x m x m ππ⎡⎤⎛⎫=+-=-+ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭, 因为()g x 的图象关于直线512x π=对称, 所以5222,1232m k k Z ππππ⨯-+=+∈,即,62k m k Z ππ=+∈, 因为02m π<<,所以6m π=,所以()2sin 23g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭. 当7,1212x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,52,366x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,可得1sin 2,132x π⎛⎫⎡⎤-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以2sin 2[1,2]3x π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,即函数()g x 的值域为[]1,2-.【点睛】解答三角函数的图象与性质的基本方法:1、根据已知条件化简得出三角函数的解析式为sin()y A wx ϕ=+的形式;2、熟练应用三角函数的图象与性质,结合数形结合法的思想研究函数的性质(如:单调性、奇偶性、对称性、周期性与最值等),进而加深理解函数的极值点、最值点、零点及有界性等概念与性质,但解答中主要角的范围的判定,防止错解.。
(数学4必修)第一章 三角函数(上)[基础训练A 组]
一、选择题 1 设α角属于第二象限,且2cos 2cos α
α
-=,则2
α角属于( ) A 第一象限 B 第二象限 C 第三象限 D 第四象限 2 给出下列各函数值:①)1000sin(0-;②)2200c o s (0-;③)10tan(-;917tan cos 107sin
πππ 其中符号为负的有( )
A ①
B ②
C ③
D ④ 3 02120sin 等于( )
A 23±
B 23
C 23-
D 21 4 已知4sin 5α=
,并且α是第二象限的角,那么tan α的值等于( ) A 43- B 34- C 43 D 34 5 若α是第四象限的角,则πα-是( )
A 第一象限的角
B 第二象限的角
C 第三象限的角
D 第四象限的角 6 4t a n 3c o s 2s i n
的值( ) A 小于0 B 大于0 C 等于0 D 不存在 二、填空题
1 设θ分别是第二、三、四象限角,则点)cos ,(sin θθP 分别在第___、___、___象限
2 设MP 和OM 分别是角18
17π的正弦线和余弦线,则给出的以下不等式: ①0<<OM MP ;②0OM MP <<; ③0<<MP OM ;④OM MP <<0, 其中正确的是_____________________________ 3 若角α与角β的终边关于y 轴对称,则α与β的关系是___________ 4
设扇形的周长为8cm ,面积为2
4cm
5 与0
2002-终边相同的最小正角是_______________ 三、解答题 1 已知1tan tan αα
,是关于x 的方程2230x kx k -+-=的两个实根,且παπ273<<,求ααsin cos +的值
2 已知2tan =x ,求x
x x x sin cos sin cos -+的值
3 化简:)sin()360cos()
810tan()450tan(1)900tan()540sin(00000x x x x x x --⋅--⋅--
4 已知)1,2(,cos sin ≠≤=+m m m x x 且,
求(1)x x 3
3cos sin +;(2)x x 44cos sin +的值
数学4(必修)第一章 三角函数(上) [基础训练A 组]
参考答案
一、选择题 1 C 22,(),,(),2422k k k Z k k k Z π
π
α
π
παππππ+<<+∈+<<+∈
当2,()k n n Z =∈时,2α在第一象限;当21,()k n n Z =+∈时,2
α在第三象限; 而cos cos cos 0222α
α
α
=-⇒≤,2α
∴在第三象限; 2 C 00sin(1000)sin800-=>;000cos(2200)cos(40)cos400-=-=>
tan(10)tan(310)0π-=-<;77sin
cos sin 7171010,sin 0,tan 01717109tan tan 99
πππππππ-=>< 3 B
0sin1202
== 4 A 43sin 4sin ,cos ,tan 55cos 3
ααααα==-==- 5 C πααπ-=-+,
若α是第四象限的角,则α-是第一象限的角,再逆时针旋转0180 6 A 32,sin20;3,cos30;4,tan40;sin2cos3tan40222π
π
ππππ<<><<<<<><
二、填空题 1 四、三、二 当θ是第二象限角时,sin 0,cos 0θθ><;当θ是第三象限角时,
sin 0,cos 0θθ<<;当θ是第四象限角时,sin 0,cos 0θθ<>; 2 ② 1717sin 0,cos 01818
MP OM ππ=>=< 3 2k αβππ+=+ α与βπ+关于x 轴对称 4 2 21(82)4,440,2,4,22
l S r r r r r l r α=-=-+===== 5 0158 0000020022160158,(21603606)
-=-+=⨯ 三、解答题
1. 解:21tan 31,2tan k k αα⋅=-=∴=± ,而παπ2
73<<,则1tan 2,tan k αα+==
得tan 1α=,则sin cos 2αα==-
,cos sin αα∴+= 2 解:cos sin 1tan 123cos sin 1tan 12
x x x x x x +++===---- 3 解:原式=000sin(180)1cos tan()tan(90)tan(90)sin()x x x x x x -⋅⋅---- sin 1tan tan ()sin tan tan x x x x x x
=⋅⋅-=- 4 解:由sin cos ,x x m +=得212sin cos ,x x m +=即21sin cos ,2
m x x -= (1)23
3313sin cos (sin cos )(1sin cos )(1)22m m m x x x x x x m --+=+-=-=
(2)24244222121sin cos 12sin cos 12()22m m m x x x x --+++=-=-=。