高三理科数学一轮单元卷:第六单元 三角函数的图象与性质 B卷
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一轮单元训练金卷▪高三▪数学卷(B ) 第六单元 三角函数的图象和性质注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在()02π,内,使tan 1x >成立的x 的取值范围为( ) A .ππ,42⎛⎫⎪⎝⎭B .5π3π,42⎛⎫ ⎪⎝⎭C .ππ5π3π,,4242⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ID .ππ5π3π,,4242⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U2.角α的终边过点()43P a a -,(0a ≠),则2sin cos αα+=( ) A .25B .25-C .25或25- D .与α的值有关3.若θ是第三象限角,且cos cos22θθ=-,则2θ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4.已知函数()()πsin 03f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π,则该函数图象( ).A .关于点π,03⎛⎫⎪⎝⎭对称 B .关于直线π4x =对称,C .关于点π,04⎛⎫⎪⎝⎭对称D .关于直线π3x =对称, 5.设32sin ,2x ⎛⎫= ⎪⎝⎭a ,11,cos 64x ⎛⎫= ⎪⎝⎭b ,且∥a b ,则x tan 的值为( ).A.41 B .21 C .1 D .26.已知函数()()2sin f x x ωϕ=+的图象如图所示,则=)0(f ( ). A .1-B .1C .2-D .27.为了得到函数=y x x x cos sin 3sin 2+的图象,可以将函数x y 2sin =的图象( ). A .向左平移6π个单位长度,再向下平移21个单位长度B .向右平移6π个单位长度,再向上平移21个单位长度 C .向左平移12π个单位长度,再向下平移21个单位长度 D .向右平移12π个单位长度,再向上平移21个单位长度 8.已知sin(2π)2cos(π)αα-=-,则3333sin (π)5cos (4π)7π4cos ()3sin (7π)2αααα-+-=--+( ) A .38-B .32C .1356-D .3569.若1)sin()(-+=ϕωx A x f (0>ω),对任意实数t ,都有ππ()()33f t f t +=-+,记()cos()g x A x ωϕ=+,则π()3g 的值为( ). A .0B .1-C .A -D .A10.已知函数)tan()(ϕω+=x A x f (0>ω,2πϕ<)的部分图象如图所示,则=)32(πf ( ).A .31-B .13-C .32--D .32-11.函数)sin()(ϕω+=x x f (其中ω是正数)的图象向右平移16π个单位后对应一个偶函数,向左平移163π个单位后对应一个奇函数,则ω的最小值为( ). A .21 B .1C .2D .412.已知函数x x f ωsin 2)(=在区间ππ[,]34-上递增,则正实数ω的最大值为( ).A .2B .23 C .43 D .32 二、填空题(本大题有4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中横线上) 13.已知扇形的周长为20cm ,当扇形的面积最大时,扇形圆心角为弧度________. 14.已知关于x 的方程2sin 2sin 0x x a ++=有解,则a 的取值范围是______.15.若动直线x a =与函数x x f sin )(=和x x g cos )(=的图像分别交于N M ,两点,则MN 的最大值为_________. 16.已知函数πsin6xy =的定义域为[]b a ,,值域为]1,21[-,则a b -的取值范围是_______. 三、解答题(本大题有6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)已知向量13(2=a ,(cos ,sin )x x =b ,3π(π,)2x ∈; (1)若∥a b ,求sin x 和cos x 的值;(2)若12π13π2cos()()6k x k +⋅=+∈Z a b ,求5πtan()12x +的值.18.(12分)已知函数)(),0( )2sin()(x f y x x f =<<-+=ϕπϕ图象的一条对称轴是直线8π=x .(1)求ϕ的值;(2)画出函数)(x f y =在区间],0[π上的图象.19.(12分)已知函数π()2sin(2)6f x a x b =-+的定义域为π[0,]2,函数的最大值为1,最小值为5-. (1)求a ,b 的值;(2)如何由()2sin 2g x a x =的图象得到函数()f x 的图象.20.(12分)已知函数2()2sin cos 2cos f x x x x =+(x ∈R ).(1)求)(x f 的最小正周期,并求)(x f 的最小值及取得最小值时x 的集合;(2)令π()()18g x f x =+-,若2)(-<a x g 对于ππ,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦恒成立,求实数a 的取值范围.21.(12分)在某个旅游业为主的地区,每年各个月份从事旅游服务工作的人数会发生周期性的变化.现假设该地区每年各个月份从事旅游服务工作的人数()f n 可近似地用函数()2100cos π3f n A n k ω⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭来刻画.其中正整数n 表示月份且[]1,12n ∈,例如1n =时表示1月份;A 和k 是正整数;0ω>.统计发现,该地区每年各个月份从事旅游服务工作的人数有以下规律: ①各年相同的月份,该地区从事旅游服务工作的人数基本相同;②该地区从事旅游服务工作的人数最多的8月份和最少的2月份相差约400人;③2月份该地区从事旅游服务工作的人数约为100人,随后逐月递增直到8月份达到最多. (1)试根据已知信息,确定一个符合条件的()f n 的表达式;(2)一般地,当该地区从事旅游服务工作的人数超过400人时,该地区也进入了一年中的旅游“旺季”.那么,一年中的哪几个月是该地区的旅游“旺季”?请说明理由.22.(12分)已知函数)12(cos )(,cos sin 1)(2π+=+=x x g x x x f .(1)设0x x =是函数)(x f y =的图象上一条对称轴,求)(0x g 的值. (2)若函数)0(),2()2()(>+=ωωωxg xf x h 在区间]3,32[ππ-上是增函数,求ω的最大值.一轮单元训练金卷▪高三▪数学卷答案(B )第六单元 三角函数的图象和性质一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.【答案】D【解析】结合正切函数tan y x =的图象,可得使tan 1x >成立的x 的取值范围πππ,π42k k ⎛⎫++ ⎪⎝⎭,k ∈Z .结合()02πx ∈,,可得在()02π,内,使tan 1x >成立的x 的取值范围为ππ5π3π,,4242⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭U , 故选D . 2.【答案】C【解析】由题意得5r a =,根据正弦函数值、余弦函数值的定义,当0a >时,3sin 5α=,4cos 5α=-,则22sin cos 5αα+=;当0a <时,3sin 5α=-,4cos 5α=, 则22sin cos 5αα+=-,故选C .3.【答案】B【解析】∵θ是第三象限角,∴π(21)π(21)π2k k θ+<<++()k ∈Z , ∴π3πππ224k k θ+<<+()k ∈Z ,则2θ是第二或第四象限角,又∵cos cos 22θθ=-,∴cos 02θ<,∴2θ必为第二象限角,故选B . 4.【答案】A【解析】∵2=ω,∴π()sin(2)3f x x =+,∴π()03f =,故选A .5.【答案】C【解析】∵∥a b ,∴06123)cos 41()sin 2(=⨯-⋅x x ,∴21cos sin =x x ,∴21cos sin cos sin 22=+x x x x ,∴211tan tan 2=+x x ,解得1tan =x ,故选C . 6.【答案】C【解析】由图象知最小正周期25ππ2π2π3443T ω⎛⎫=-== ⎪⎝⎭,故3ω=,又π4x =时,0)(=x f , 即π2sin(3)04ϕ⨯+=,可得32ππ4k ϕ=-,所以()302sin 2ππ4f k ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭C . 7.【答案】D 【解析】x x y 2sin 23)2cos 1(21+-=π1sin(2)62x =-+,故选D .8.【答案】A【解析】∵sin(2π)2cos(π)αα-=-,∴sin(2π)2cos αα--=-,sin 2cos αα=-,则tan 2α=-,∴33333333sin (π)5cos (4π)sin 5cos 7ππ4cos ()3sin (7π)4cos ()3sin 22αααααααα-+-+=--+--+33333333sin 5cos sin 5cos 553114sin 3sin sin tan 88αααααααα++===--=--=--+--,故选A . 9.【答案】A 【解析】由题意π3x =是1)sin()(-+=ϕωx A x f 的一条对称轴,∴πsin 13ωϕ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭或1, ∴πcos 03ωϕ⎛⎫+=⎪⎝⎭,∴π()03g =,故选A . 10.【答案】C【解析】根据图象得)883(2ππ-=T 2π=,∴2==Tπω,∵0)43tan()83(=+=ϕππA f ,∴πϕπk =+43,∴43ππϕ-=k (k ∈Z ). ∵2πϕ<,∴4πϕ=.又ϕtan )0(A f =14tan ==πA ,∴1=A . ∴)42tan()(π+=x x f .∴=)32(πf )434tan(ππ+)34tan(ππ+=3131-+=32--=.故选C . 11.【答案】C【解析】函数)(x f 最小正周期的最大值为π,此时ω最小,且ω的最小值为2.故选C . 12.【答案】B 【解析】令ππ22x ω-≤≤,∵0>ω,∴ππ22x ωω-≤≤,∴ππ[,]34-⊆ππ,22ωω⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, ∴ππ42ππ32ωω⎧≤⎪⎪⎨⎪-≥-⎪⎩解得230≤<ω,故选B .二、填空题(本大题有4小题,每小题5分,共20分.请把答案填在题中横线上) 13.【答案】2【解析】设扇形的弧长为l ,半径为R ,圆心角为α,由已知条件220l R +=, 得202l R =-,由02l R π<<,得02022R R π<-<,∴10101R π<<+; 扇形的面积为2211(202)10(5)2522S lR R R R R R ==-=-+=--+扇, 当5R =时,S 最大,此时10l =,2lRα==,故当扇形所对的圆心角为2时,扇形有最大面积.14.【答案】[3,1]-【解析】∵关于的方程2sin 2sin 0x x a ++=有解,∴存在x 使2sin 2sin a x x =--,而22sin 2sin 1(sin 1)x x x --=-+,且[]sin 1,1x ∈-,∴[]3,1a ∈-.15.【答案】2【解析】x x MN cos sin -=)4sin(2π-=x ,∴MN 的最大值为2.16.【答案】[]8,4【解析】结合函数6sinxyπ=的图象可知ab-的取值范围是[]8,4.三、解答题(本大题有6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.【答案】(1)见解析;(2)3-.【解析】(1)∵∥a b,13sin cos22x x∴=,于是sin3cosx x=,∴3tan=x,又3π(π,)2x∈,∴4π3x=,∴sin x4πsin3==π3sin3-=-;cos x4πcos3==π1cos32-=-.(2)13πππcos sin cos sin sin cos sin()22666x x x x x⋅=+=+=+Q a b,而12π13πππ2cos()2cos(2π2)2cos()()666kx k x x kπ++=+++=+∈Z,于是ππsin()2cos()66x x+=+,即πtan()26x+=;ππtan()tan5πππ2164tan()tan[()]3ππ12641211tan()tan64xx xx+++∴+=++===--⨯-+.18.【答案】(1)3π4ϕ=-;(2)见解析.【解析】(1)π8x=Q是函数图象的对称轴,∴1)82sin(±=+⨯ϕπ,∴πππ42kϕ+=+,k∈Z,π0ϕ-<<Q,∴3π4ϕ=-.(2)由知)432sin(π-=xy:故函数)(x f y =在区间],0[π上的图象是:19.【答案】(1)见解析;(2)见解析. 【解析】(1)∵π02x ≤≤,∴ππ5π2666x -≤-≤,则1πsin(2)123x -≤-≤; 若0a >,则由题设知215a b a b +=⎧⎨-+=-⎩,解得2a =,3b =-;若0a <,则由题设知251a b a b +=-⎧⎨-+=⎩解得2a =-,1b =-.(2)当0a >时,由(1)知,π()4sin(2)36f x x =--,()4sin 2g x x =,∵π()4sin[2()]312f x x =--, ∴将函数()4sin 2g x x =的图象先向右平移π12个单位,再向下平移3个单位即可; 当0a <时,由(1)知,π()4sin(2)16f x x =---,()4sin 2g x x =-,∵π()4sin[2()]112f x x =---, ∴将函数()4sin 2g x x =-的图象先向右平移12π个单位,再向下平移1个单位即可. 20.【答案】(1)见解析;(2)22+>a .【解析】(1)π()sin 2cos212)14f x x x x =++++,其最小正周期是2ππ2T ==, 又当ππ22π42x k +=-+,即()38x k k π=π-∈Z 时, ∴函数)(x f 的最小值为21-.此时x 的集合为()38x x k k ⎧π⎫=π-∈⎨⎬⎩⎭Z . (2)π()()18g x f x =+-ππ)44x x =++=. 由ππ,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦得π2π2,33x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈1,212cos x , ∴x x g 2cos 2)(=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-∈2,22. 若2)(-<a x g 对于ππ,63x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦恒成立, 则2)(2max =>-x g a ,∴22+>a .21.【答案】(1)π2()200cos π30063f n n ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭;(2)见解析. 【解析】(1)根据三条规律,可知该函数为周期函数,且周期为12. 由此可得,2126T ππωω==⇒=;由规律②可知,max ()(8)100100f n f A k ==+,min ()(2)100100f n f A k ==-+,∴400200)2()8(==-A f f ,∴2=A .又当2n =时,()2100100100f A k =-+=,所以3k =. 综上可得,π2()200cos π30063f n n ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭符合条件. (2)由题意,π2()200cos π30040063f n n ⎛⎫=++> ⎪⎝⎭,可得π21cos π632n ⎛⎫+> ⎪⎝⎭,∴ππ2π2ππ2π3633k n k -<+<+,k ∈Z , ∴126122k n k -<<-,k ∈Z .因为[]1,12n ∈,n *∈N ,所以当1k =时,610n <<, 故7n =,8,9,即一年中的7,8,9四个月是该地区的旅游“旺季”.22.【答案】(1)43)(0=x g ;(2)12. 【解析】(1)由已知,x x x f cos sin 1)(+=x 2sin 211+=, 0x x =是函数)(x f y =图象的一条对称轴,∴0π2π2x k =+()k ∈Z , ∴200π()cos ()12g x x =+01π[1cos(2)]26x =++12π[1cos(π)]23k =++, 当k 为偶数时,41)(0=x g ;当k 为奇数时,43)(0=x g . (2)x x h ωsin 211)(+=1π[1cos()]26x ω+++ )sin 21(sin 21x x ωω-=x ωcos 43+23)3sin(2123++=+πωx , 当]33,332[3,]3,32[πωππωππωππ++-∈+-∈x x 时, ]3,32[)(ππ-∈x x h 在Θ上是增函数,且0>ω, 21,21],2,2[]33,332[最大值为ωωπππωππωπ≤-⊆++-∴.。