人教A版数学必修四《第一章三角函数》质量评估
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阶段质量评估(二) 三角函数(B)(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订)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.若函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位得到y =f (x )的图象,则( )A .f (x )=cos 2xB .f (x )=sin 2xC .f (x )=-cos 2xD .f (x )=-sin 2x解析: 依题意得f (x )=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π4=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=cos 2x .故选A. 答案: A2.已知cos ⎝⎛⎭⎫π2+φ=32,且|φ|<π2,则tan φ=( ) A .-32B .33C .- 3D . 3解析: 由cos ⎝⎛⎭⎫π2+φ=32,得sin φ=-32,又|φ|<π2,∴cos φ=12,∴tan φ=- 3. 答案: C3.函数y =1-sin x ,x ∈[0,2π]的大致图象是( )解析: 取x =0,则y =1,排除C 、D ;取x =π2,则y =0,排除A ,选B.答案: B4.在平面直角坐标系中,已知角α的终边经过点P (a ,a -3),且cos α=55,则a 等于( ) A .1 B .92C .1或92D .1或-3解析: 由题意得a a 2+(a -3)2=55,两边平方化为a 2+2a -3=0,解得a =-3或1,而a =-3时,点P (-3,-6)在第三象限,cos α<0,与题不符,舍去,选A.答案: A5.已知函数y =tan(2x +φ)的图象过点⎝⎛⎭⎫π12,0,则φ可以是( ) A .-π12B .-π6C.π12D .π6解析: 根据题意可得2×π12+φ=k π,k ∈Z ,所以φ=-π6+k π,k ∈Z ,取k =0,则φ=-π6.答案: B6.设α是第二象限角,且⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,则α2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: 由题意知2k π+π2<α<2k π+π(k ∈Z ),则k π+π4<α2<k π+π2(k ∈Z ),当k =2n (n ∈Z )时,α2是第一象限角;当k =2n +1(n ∈Z )时,是第三象限角.而⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2⇒cos α2≤0,∴α2是第三象限角,故选C. 答案: C7.如果函数f (x )=sin(πx +θ)(0<θ<2π)的最小正周期为T ,且当x =2时,取得最大值,那么( )A .T =2,θ=π2B .T =1,θ=πC .T =2,θ=πD .T =1,θ=π2解析: ∵T =2ππ=2,f (x )=sin(πx +θ),∴f (2)=sin(2π+θ)=sin θ=1,又0<θ<2π,则θ=π2.故选A.答案: A8.下列函数中,最小正周期为π且在⎣⎡⎦⎤0,π2上是减函数的是( ) A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π4 B .y =cos ⎝⎛⎭⎫x +π4 C .y =sin 2xD .y =cos 2x解析: y =cos 2x 的周期T =2π2=π,因为y =cos 2x 的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π,π2+k π,k ∈Z ,所以其在⎣⎡⎦⎤0,π2上为减函数,故选D. 答案: D9.将函数y =sin(2x +φ)的图象向左平移π8个单位后得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( )A.3π4 B .π4C .0D .-π4解析: 将函数y =sin(2x +φ)的图象向左平移π8个单位,可以得到y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π8+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+φ的图象. 此函数为偶函数知φ+π4=k π+π2(k ∈Z ),即φ=k π+π4(k ∈Z ).当k =0时,φ=π4,故选B.答案: B10.已知sin ⎝⎛⎭⎫π4+α=32,则sin ⎝⎛⎭⎫3π4-α的值为( ) A.12 B .-12C.32D .-32解析: ∵⎝⎛⎭⎫π4+α+⎝⎛⎭⎫3π4-α=π, ∴3π4-α=π-⎝⎛⎭⎫π4+α, ∴sin ⎝⎛⎭⎫3π4-α=sin ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫π4+α=sin ⎝⎛⎭⎫π4+α=32.答案: C11.当x =π4时,函数f (x )=A sin(x +φ)(A >0)取得最小值,则函数y =f ⎝⎛⎭⎫3π4-x 是( ) A .奇函数且图象关于点⎝⎛⎭⎫π2,0对称 B .偶函数且图象关于点(π,0)对称 C .奇函数且图象关于直线x =π2对称D .偶函数且图象关于点⎝⎛⎭⎫π2,0对称解析: 当x =π4时,函数f (x )=A sin(x +φ)(A >0)取得最小值,即π4+φ=-π2+2k π(k ∈Z ),即φ=-3π4+2k π(k ∈Z ),所以f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫x -3π4(A >0),所以y =f ⎝⎛⎭⎫3π4-x =A sin ⎝⎛⎭⎫3π4-x -3π4=-A sin x ,所以函数y =f ⎝⎛⎭⎫3π4-x 为奇函数且图象关于直线x =π2对称,故选C. 答案: C12.函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象为C . ①图象C 关于直线x =1112π对称;②函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-π12,5π12内是增函数; ③由y =3sin 2x 的图象向右平移π3个单位长度可以得到图象C .以上三个论断中,正确论断的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3解析: ①f ⎝⎛⎭⎫11π12=3sin ⎝⎛⎭⎫116π-π3=3sin 32π=-3, ∴直线x =1112π为图象C 的对称轴,①正确;②令2x -π3∈⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ), 解得x ∈⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ). 令k =0,得⎝⎛⎭⎫-π12,5π12为函数f (x )的一个增区间, ∴②正确;③将y =3sin 2x 的图象向右平移π3个单位长度,则有y =3sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3,∴③错误.答案: C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上) 13.设x ∈(0,π),则f (x )=cos 2x +sin x 的最大值是________. 解析: ∵f (x )=cos 2x +sin x =-sin 2x +sin x +1 =-⎝⎛⎭⎫sin x -122+54, 又x ∈(0,π),∴0<sin x ≤1, ∴当sin x =12时,f (x )的最大值是54.答案: 5414.国际油价在某一时间内呈现正弦波动规律:P =A sin ⎝⎛⎭⎫ωπt +π4+60(美元)(t (天),A >0,ω>0),现采集到下列信息:最高油价80美元,当t =150(天)时达到最低油价,则ω的最小值为__________.解析: 因为A sin ⎝⎛⎭⎫ωπt +π4+60=80, sin ⎝⎛⎭⎫ωπt +π4≤1, 所以A =20,当t =150(天)时达到最低油价, 即sin ⎝⎛⎭⎫150ωπ+π4=-1, 此时150ωπ+π4=2k π-π2,k ∈Z ,因为ω>0,所以当k =1时,ω取最小值, 所以150ωπ+π4=32π,解得ω=1120.答案:112015.设函数f (x )=sin(ωx +φ),A >0,ω>0,若f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3=f ⎝⎛⎭⎫π6,则f (x )的最小正周期为________.解析: 由f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π6,π2上具有单调性,且f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫π6知,f (x )有对称中心⎝⎛⎭⎫π3,0,由f ⎝⎛⎭⎫π2=f ⎝⎛⎭⎫2π3知,f (x )有对称轴x =12⎝⎛⎭⎫π2+2π3=7π12,记T 为最小正周期,则T 2≥π2-π6⇒T ≥2π3,从而7π12-π3=π4,故T =π. 答案: π16.某时钟的秒针端点A 到中心点O 的距离为5 cm ,秒针均匀地绕点O 旋转,当时间t =0时,点A 与钟面上标12的点B 重合,若将A ,B 两点的距离d (cm)表示成时间t (s)的函数,则d =________,其中t ∈[0,60].解析: 秒针1 s 转π30弧度,t s 后秒针转了π30t 弧度,如图所示sin πt 60=d25,所以d =10 sinπt60. 答案: 10sinπt 60三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知角α的终边经过单位圆上的点P ⎝⎛⎭⎫45,-35. (1)求sin α的值; (2)求cos (2π-α)sin (π+α)·tan (π+α)cos (3π-α)的值.解析: (1)∵点P 在单位圆上, ∴由正弦的定义得sin α=-35.(2)原式=cos α-sin α·tan α-cos α=sin αsin α·cos α=1cos α,由余弦的定义得cos α=45,故所求式子的值为54.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫π2x +π3. (1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )的定义域和单调区间; 解析: (1)对于函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫π2x +π3,它的最小正周期等于T =ππ2=2.(2)令π2x +π3≠k π+π2,得x ≠2k +13,k ∈Z ,故函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x ≠2k +13,k ∈Z ;令k π-π2<π2x +π3<k π+π2,得2k -53<x <2k +13.所以函数f (x )的单调增区间为⎝⎛⎭⎫2k -53,2k +13,k ∈Z . 19.(本小题满分12分)设函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6,ω>0且以π2为最小正周期. (1)求f (0); (2)求f (x )的解析式;(3)已知f ⎝⎛⎭⎫π12+α4=95,求sin α的值. 解析: (1)f (0)=3sin π6=32.(2)因为f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6且π2为最小正周期, 所以2πω=π2,ω=4,f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫4x +π6. (3)f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫4x +π6, ∴f ⎝⎛⎭⎫π12+α4=3sin ⎝⎛⎭⎫α+π3+π6=3cos α, 即3cos α=95,∴cos α=35,∴sin α=±45.20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=sin(x +φ),其中0<φ<π,x ∈R ,其图象经过点M ⎝⎛⎭⎫π3,12.(1)求f (x )的解析式;(2)作出函数y =1-2f (x )在[0,2π]内的简图,并指出函数y =1-2f (x )在[0,2π]内的单调递减区间.解析: (1)∵函数f (x )的图象经过点M ⎝⎛⎭⎫π3,12,∴sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ=12, ∵0<φ<π,∴φ=π2,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π2=cos x . (2)按五个关键点列表:x 0 π2 π 3π2 2π 1-2cos x-1131-1描点并将它们用光滑的曲线连接起来,如图所示,由图象可知函数y =1-2f (x )在[0,2π]内的单调递减区间为[π,2π].21.(本小题满分12分)函数f 1(x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的一段图象过点(0,1),如图所示.(1)求函数f 1(x )的解析式;(2)将函数y =f 1(x )的图象向右平移π4个单位,得到函数y =f 2(x )的图象,求y =f 2(x )的最大值,并求出此时自变量x 的取值.解析: (1)由题图知,T =1112π-⎝⎛⎭⎫-π12=π, 于是ω=2πT=2.将y =A sin 2x 的图象向左平移π12个单位,得y =A sin(2x +φ)的图象,于是φ=2×π12=π6.将(0,1)代入y =A sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,得A =2. 故f 1(x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6.(2)依题意知,f 2(x )=2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4+π6=-2cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 当2x +π6=2k π+π(k ∈Z ),即x =k π+5π12(k ∈Z )时,y max =2.此时x 的取值为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x =k π+5π12,k ∈Z .22.(本小题满分12分)“海之旅”表演队在一海滨区域进行集训,该海滨区域的海浪高度y (米)随着时刻t (0≤t ≤24)而周期性变化.为了了解变化规律,该队观察若干天后,得到每天各时刻t 的浪高数据的平均值如下表:t 0 3 6 9 12 15 18 21 24 y1.01.41.00.61.01.40.90.61.0(1)从y =ax +b ,y =A sin(ωx +φ)+b ⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2中选择一个合适的函数模型,并求出函数解析式;(2)如果确定当浪高不低于0.8米时才进行训练,试安排白天内恰当的训练时间段. 解析: (1)作出y 关于t 的变化图象如下图所示,由图,可知选择y =A sin(ωx +φ)+b 函数模型较为合适.由图可知A =1.4-0.62=25,T =12,b =1.4+0.62=1,则ω=2π12=π6,y =25sin ⎝⎛⎭⎫π6t +φ+1. 由t =0时,y =1, 得π6×0+φ=2k π,k ∈Z , 所以φ=2k π,k ∈Z , 又|φ|<π2,所以φ=0,所以y =25sin π6t +1(0≤t ≤24).(2)由y =25sin π6t +1≥45(0≤t ≤24),得sin π6t ≥-12,则-π6+2k π≤π6t ≤7π6+2k π,k ∈Z ,得-1+12k ≤t ≤7+12k ,k ∈Z . 从而0≤t ≤7或11≤t ≤19或23≤t ≤24. 所以在白天11时~19时进行训练较为恰当.莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
单元质量评估(120 分钟150 分)一、选择题 ( 本大题共 12 小题 , 每题 5 分, 共 60 分, 在每题给出的四个选项中 , 只有一项为哪一项切合题目要求的 )1.扇形的周长是 4, 面积为 1, 则该扇形的圆心角的弧度数是( C )A. B.1 C.2 D.42. 若 120°角的终边上有一点 (-4,a),则 a 的值为( C )A.-4B. ±4C.4D.23. 以下三角函数值的符号判断正确的选项是( C )A.sin 156°<0B.cos>0C.tan<0D.tan556°<04.sin 300°+tan 600°的值等于 ( B )A.-B.C.- +D.+5. 已知函数 f(x)=3sin x-4cos x(x∈R)的一个对称中心是(x0,0),则tan x 0的值为 ( D )A.-B.C.-D.6.以下函数中 , 最小正周期为π, 且图象对于直线 x= 对称的是( B )A.y=sinB.y=sinC.y=cosD.y=cos7.函数 f(x)=Asinx(A>0) 的图象如下图 ,P,Q 分别为图象的最高点和最低点 ,O 为坐标原点 , 若 OP⊥OQ,则 A= ( B )A.3B.C.D.18.函数 y=sin的图象可由函数y=cos x的图象起码向右平移m(m>0)个单位长度获得 , 则 m= ( A )A.1B.C.D.9. 函数 f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象如下图,则ω,φ的值分别是( B )A.2,-B.2,-C.4,D.4,10. 函数 y=cos2x+sin x-1的值域为( C )A. B.C. D.[-2,0]11. 已知函数 f(x)=tanωx在内是减函数,则实数ω 的取值范围是( B )A.(0,1]B.[-1,0)C.[-2,0)D.12. 已知函数 f(x)=sin(ωx+φ),x=-为f(x)的零点, x= 为 y=f(x) 图象的对称轴 , 且 f(x) 在单一,则ω 的最大值为( B )A.11B.9C.7D.5二、填空题 ( 本大题共 4 小题 , 每题 5 分, 共 20 分, 将答案填在题中的横线上 )13. 若 2sinα-cosα=0,则=- .14. 函数 f(x)= sin+cos的最大值为.15. 设函数 f(x)=cos x, 先将 f(x) 纵坐标不变 , 横坐标变成本来的 2 倍,再将图象向右平移个单位长度后得g(x), 则函数 g(x) 到原点距离最近的对称中心为.16.给出以下命题 :①存在实数 x, 使 sin x+cos x=;②函数 y=sin是偶函数;③若α, β是第一象限角 , 且α>β, 则 cos α<cos β;④函数 y=sin 2x 的图象向左平移个单位,获得函数y=sin的图象 .此中结论正确的序号是②.( 把正确的序号都填上 )三、解答题 ( 本大题共 6 小题 , 共 70 分. 解答时应写出文字说明 , 证明过程或演算步骤 )17.( 本小题满分 10 分) 已知 tan α+= , 求2sin 2(3 π- α)-3cos·sin+2 的值 .【分析】由于 tanα+= ,因此 2tan 2α-5tanα+2=0.解得 tanα=或tanα=2.2sin 2 (3 π- α)-3cos sin+2=2sin 2α-3sin αcos α+2=+2 =+2.当 tanα=时,原式=+2=- +2= ;当 tan α=2 时,原式 =+2= +2=.18.( 本小题满分 12 分) 已知f( α)=.(1) 化简 f( α).(2) 当α=-时,求f(α)的值.【分析】 (1)f( α)===-cosα.(2) 当α=-时,f(α)=-cos=-cos =- .19.( 本小题满分 12 分)(1) 已知 x 是第三象限的角 , 化简三角式-.(2) 已知 tan θ=(0<a<1). 求证 :+=-2.【分析】 (1) 由于 x 是第三象限的角 ,因此-=-=-=-=-2tan x.(2) 由于 tanθ=,因此==-1, 因此 a=cos 2θ,因此+=====-2, 故原式建立 .20.( 本小题满分 12 分) 已知函数f(x)=Asin( ωx+φ)的部分图象如下图.(1)求 f(x) 的分析式 .(2)求 f(x) 在上的最大、最小值及相应的x的值.【分析】 (1) 由图象可知 ,A=2.由于周期 T== π,因此= π,ω>0, 解得ω =2.因此 f(x)=2sin(2x+φ).代入点,得 sin=1,因此+ φ= +2k π,k ∈Z, 即φ=-+2k π,k ∈Z.又| φ|< ,因此φ=- .因此 f(x)=2sin.(2) 由于 x ∈,因此 2x-∈.因此当 2x- = ,即 x=时,f(x)max=2;当 2x- =-或,即 x=0 或时,f(x)min=-.21.( 本小题满分 12 分) 平潭国际“花式风筝冲浪”集训队 , 在平潭龙凤头海滨浴场进行集训, 海滨地区的某个观察点观察到该处水深y( 米) 跟着一天的时间 t(0 ≤t ≤24, 单位 : 时) 呈周期性变化 , 某天各时辰 t 的水深数据的近似值如表 :t( 时)036912 15 18 21 24y( 米) 1.5 2.4 1.5 0.6 1.4 2.4 1.6 0.61.5(1)依据表中近似数据画出散点图 . 察看散点图 , 从①y=Asin( ωt+ φ), ②y=Acos(ωt+ φ)+b, ③y=-Asinωt+b(A>0, ω>0, - π<φ<0)中选择一个适合的函数模型, 并求出该拟合模型的函数分析式 .(2)为保证队员安全 , 规定在一天中的 5~18 时且水深不低于 1.05 米的时候进行训练 , 依据 (1) 中的选择的函数分析式 , 试问 : 这天能够安排什么时间段组织训练 , 才能保证集训队员的安全 .【分析】 (1) 依据表中近似数据画出散点图,如下图 :依题意 ,选② y=Acos(ωt+φ)+b做为函数模型,因此 A==0.9,b==1.5.由于 T==12, 因此ω= .因此 y=0.9cos+1.5.又由于函数 y=0.9cos+1.5 的图象过点,因此2.4=0.9 ×cos+1.5.因此 cos=1.因此 sinφ=-1.又由于-π<φ<0,因此φ=-.因此 y=0.9cos+1.5=0.9sin t+1.5.(2) 由(1) 知,y=0.9sin t+1.5.令 y ≥1.05, 即 0.9sin t+1.5 ≥1.05.因此 sin t ≥- .因此 2k π-≤ t≤2kπ+(k ∈Z).因此 12k-1 ≤t ≤12k+7(k∈Z).又由于 5 ≤t ≤18, 因此 5 ≤t ≤7 或 11 ≤t ≤18.因此这天能够安排清晨 5 点至 7 点以及 11 点至 18 点的时间段组织训练 ,才能保证集训队员的安全 .22.( 本小题满分 12 分) 已知函数 f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如下图 .(1)求函数 f(x) 的分析式 , 并求出 f(x) 的单一递加区间 .(2) 将函数 f(x) 的图象上各个点的横坐标扩大到本来的 2 倍, 再将图象向右平移个单位,获得g(x)的图象,若存在x∈使得等式3g(x)+1=2[a+g 2(x)] 建立 , 务实数 a 的取值范围 .【分析】(1) 设函数 f(x) 的周期为 T,由图象可知=- =.因此 T= π,即= π,又ω>0, 解得ω =2.因此 f(x)=sin(2x+φ).由于点在函数 f(x) 的图象上 ,因此 sin=1, 即+ φ=+2k π,k ∈Z,解得φ=+2k π,k ∈Z.又由于 | φ|< ,因此φ= .因此 f(x)=sin.令- +2k π≤2x+≤ +2kπ(k∈Z),解得 -+k π≤x ≤ +k π(k ∈Z),因此 f(x) 的单一递加区间为(k ∈Z).-11-(2) 经过图象变换 ,获得函数 g(x)=f=sin x.于是问题即为“存在x ∈,使得等式 3sin x+1=2(a+sin2x)成立” .即 2a=-2sin 2 x+3sin x+1在x∈上有解.令 t=sin x∈[0,1],则2a=-2t 2 +3t+1在t∈[0,1]上有解,由于 -2t 2 +3t+1=-2+∈,因此 2a ∈,即实数 a 的取值范围为.封闭 Word 文档返回原板块-12-。
第一章单元质量测评对应学生用书P43 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题,共60分)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.sin-错误!的值等于( )A.\f(1,2) B.-错误!C.错误!未定义书签。
D.-错误!未定义书签。
答案 A解析sin-\f(19π,6)=-sin错误!未定义书签。
=-sin错误!未定义书签。
=sin 错误!=错误!.2.已知扇形的半径为r,周长为3r,则扇形的圆心角等于( )A.错误!B.1 C.错误! D.3答案B解析弧长l=3r-2r=r,则圆心角=错误!=1.3.若cos(-100°)=a,则tan80°=( )A.-错误!未定义书签。
B.错误!C.-错误!D.错误!答案A解析∵cos(-100°)=cos100°=cos(180°-80°)=-cos80°=a,∴cos80°=-a.又∵sin280°+cos280°=1,sin80°>0,∴sin80°=错误!未定义书签。
=ﻬ错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
,故tan80°=错误!=-错误!.4.设0≤α〈2π,若sinα>3cosα,则α的取值范围是( )A.错误!B.错误!∪错误!C.错误!∪错误!未定义书签。
D.错误!答案D解析当α∈错误!时,cosα>0,由sinα〉错误!cosα,得tanα>错误!,解得α∈错误!未定义书签。
;当α∈错误!时,sinα≥0,cosα≤0,显然原式成立;当α∈错误!时,cosα〈0,易得tanα<错误!未定义书签。
,解得α∈错误!未定义书签。
;当α∈错误!时,sinα〈0,cosα≥0,显然原式不成立.综上,α的取值范围是错误!未定义书签。
第一章三角函数(120分钟150分)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.与-525°终边相同的角可表示为( )A.525°-k·360°(k∈Z)B.165°+k·360°(k∈Z)C.195°+k·360°(k∈Z)D.-195°+k·360°(k∈Z)【解析】选C.-525°=-360°×2+195°,所以-525°与195°终边相同,所以与-525°终边相同的角可表示为195°+k·360°(k∈Z).2.若点P在的终边上,且|OP|=2,则点P的坐标为( )A.(1,-)B.(,-1)C.(-1,-)D.(-1,)【解析】选A.由任意角的三角函数定义知x P=|OP|cos=2×=1,y P=|OP|sin=2×=-,故点P坐标为(1,-).【补偿训练】若点A(x,y)是240°角终边上异于原点的一点,则的值为( )A.-B.C.-D.【解析】选D.由题意知=tan240°=tan(180°+60°)=tan60°=.3.(2015·合肥高一检测)已知tanα>0,且sinα+cosα<0,则( )A.cosα>0B.cosα<0C.cosα=0D.cosα符号不确定【解析】选B.由tanα>0知α是第一或第三象限角.又因为sinα+cosα<0,所以α是第三象限角,所以cosα<0.4.把函数y=sinx(x∈R)的图象上所有的点向左平行移动个单位长度,再将所得的图象的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得到的图象所表示的函数是( )A.y=sin,x∈RB.y=sin,x∈RC.y=sin,x∈RD.y=sin,x∈R【解析】选D.把函数y=sinx(x∈R)的图象上所有的点向左平移个单位长度,得到y=sin的图象,再将所得的图象的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变),得到y=sin的图象.5.在同一个坐标系中画出函数y=a x,y=sinax的部分图象,其中a>0且a≠1,则下列所给图象中可能正确的是( )【解析】选D.当0<a<1时,y=sinax的周期T=>2π,B不正确,D正确;当a>1时,y=sinax的周期T=<2π.A,C都不正确.【补偿训练】不等式l og a x>sin2x(a>0且a≠1)对任意x∈都成立,则a的取值范围为( )A. B.C.∪D.【解题指南】先分析临界位置,如l og a x过点,再确定范围.【解析】选D.当y=log a x的图象恰好过点时有log a=1,所以a=.结合图形知≤a<1时在上y=log a x总在y=sin2x上方.即log a x>sin2x成立.6.下列函数中,对于任意x∈R,同时满足条件f(x)=f(-x)和f(x-π)=f(x)的函数是( )A.f(x)=sinxB.f(x)=sinx·cosxC.f(x)=cosxD.f(x)=cos2x【解析】选D.由f(x)=f(-x)知f(x)为偶函数,排除A,B.由f(x-π)=f(x)知x=是f(x)图象的一条对称轴,排除C,故选D.7.(2015·汕头高一检测)下列比较大小错误的是( )A.sin(-70°)>sin(-80°)B.cos>cosC.tan<tanD.tan38°<tan43°【解析】选C.-90°<-80°<-70°<0°且y=sinx在上为增函数,所以sin(-80°)<sin(-70°),故A正确;cos=cos=cos>0,cos=cos=cos<0,所以cos>cos,故B正确;tan=tan=-tan=-,tan=tan=-tan=-,所以tan>tan,C错误,易知D正确.8.已知函数f(x)=Atan(ωx+φ),y=f(x)的部分图象如图,则f=( )A.3B.C.1D.【解析】选A.由题干图知,T=2×=,所以ω==2.又图象过点,所以Atan=0,所以tan=0,所以φ+=kπ,k∈Z.所以φ=kπ-,k∈Z.又|φ|<,所以φ=,所以f(x)=Atan.又图象过点(0,1),所以Atan=1,所以A=,即f(x)=tan,所以f=tan=3.【补偿训练】已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,当x∈时,满足f(x)=1的x的值为( )A. B. C. D.【解析】选B.由图象知A=2.=2×=π,ω=2.故f(x)=2sin(2x+φ),x=-时y=0,代入上式,得0=2sin,所以-+φ=kπ,k∈Z,故φ=kπ+,k∈Z,又|φ|<,所以φ=,所以f(x)=2sin.由f(x)=1得sin=,又2x+∈,所以2x+=,所以x=.9.(2015·安徽高考)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x=时,函数f(x)取得最小值,则下列结论正确的是( )A.f<f<fB.f<f<fC.f<f<fD.f<f<f【解析】选A.因为函数f=Asin(A,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,所以T==π⇒ω=2,所以f=Asin,当x=时,2×+φ=+2kπ,k∈N⇒φ=+2kπ,k∈N,所以f=Asin,当2x+=+2kπ,k∈Z,即x=+kπ,k∈Z时函数f取得最大值.下面只需要判断2,-2,0与最近的最高点处对称轴的距离,距离越大,函数值越小.当k=0时,x=,≈0.52,≈1.48;当k=1时,x=,≈1.67;当k=-1时,x=-,≈0.62,所以f<f<f,故选A.【补偿训练】(2015·宜昌高一检测)设y=f(t)是某港口水的深度关于时间t(时)的函数,其中0≤t≤24,下表是该港口某一天从0至24时记录的时间t与水深y的关系.经长期观察,函数y=f(t)的图象可以近似地看成函数y=k+Asin(ωt+φ)的图象.根据上述数据,函数y=f(t)的解析式为( )A.y=12+3sin,t∈[0,24]B.y=12+3sin,t∈[0,24]C.y=12+3sin,t∈[0,24]D.y=12+3sin,t∈[0,24]【解析】选A.由已知得A==3,k==12.=15-3,所以ω=,所以y=12+3sin,t=3,y=15代入上式得sin=1,解得φ=2kπ,k∈Z.所以y=12+3sin,t∈[0,24].10.(2015·武汉高一检测)函数f(x)=asinx+blog2(x+)+4(a,b为常数),若f(x)在(0,+∞)上有最小值-4,则f(x)在(-∞,0)上有( )A.最大值-2B.最大值4C.最大值10D.最大值12【解析】选D.设g(x)=f(x)-4,则g(x)为奇函数.因为f(x)在(0,+∞)上有最小值-4,所以g(x)在(0,+∞)上有最小值-8.又因为g(x)为奇函数,所以g(x)在(-∞,0)上有最大值8.所以f(x)在(-∞,0)上有最大值12.11.定义在R上的函数满足f(x+2)=f(x),且x∈[1,3]时,f(x)=cos x,则下列大小关系正确的是( )A.f(tan1)>fB.f<fC.f(sin2)>f(cos2)D.f(cos1)>f(sin1)【解析】选C.由题意知函数f(x)是以2为周期的函数,且在区间[-1,0]上为减函数,在区间[0,1]上是增函数,x=1是函数f(x)的一条对称轴,于是f(cos2)=f(2-cos2)=f(-cos2),又因<2<,所以1>sin2>-cos2>0,因此有f(sin2)>f(-cos2)=f(cos2).12.(2015·厦门高一检测)已知函数f(x)=sinx+x,则使不等式f(sinθ)+f(cosθ)≥0成立的θ的取值范围是( )A.(k∈Z)B.(k∈Z)C.(k∈Z)D.(k∈Z)【解析】选C.函数f(x)=sinx+x的定义域为R,因为f(-x)=sin(-x)+(-x)=-sinx-x=-(sinx+x)=-f(x),所以f(x)是奇函数,不等式f(sinθ)+f(cosθ)≥0可化为f(sinθ)≥-f(cosθ)=f(-cosθ),又因为y=sinx和y=x在[-1,1]上均为增函数,所以f(x)=sinx+x在[-1,1]上为增函数,且sinθ∈[-1,1],-cosθ∈[-1,1],所以sinθ≥-cosθ,即sinθ+cosθ≥0,角θ终边所在区域如图所示,所以θ∈(k∈Z).二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.弧长为3π,圆心角为的扇形的面积为________.【解析】设扇形的半径为R,由已知得·R=3π,所以R=4.所以扇形的面积S=××42=6π.答案:6π14.(2015·黄冈高一检测)函数y=2sin,x∈[-π,0]的单调递增区间为__________. 【解析】y=2sin=-2sin,由2kπ+≤2x-≤2kπ+,k∈Z,得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,设A=,B=[-π,0],A∩B=,所以y=2sin,x∈[-π,0]的单调递增区间为[-,-]答案:【补偿训练】若f(x)=2sinωx(ω>0)在区间上的最大值是,则ω=__________.【解析】f(x)=2sinωx在即上为增函数.由题意知且f=.所以所以ω=6k+或6k+且0<ω<,所以ω=.答案:15.(2015·南昌高一检测)如图是一个半径为3米的水轮,水轮圆心O距离水面2米,已知水轮每分钟转动四圈,水轮上的点P相对于水面的高度y(米)与时间x(秒)满足函数关系式y=Asin(ωx+φ)+2(A>0,ω>0,φ∈(-,)),且初始位置(即x=0)时y=,则函数的表达式为__________.【解析】函数表达式为y=Asin(ωx+φ)+2,则由题意得A=3;T==15,故ω==π;由初始位置时y=知,=3sinφ+2;故sinφ=;再由φ∈知,φ=,所以函数表达式为y=3sin+2.答案:y=3sin+216.给出下列4个命题:①函数y=的最小正周期是;②直线x=是函数y=2sin的一条对称轴;③若sinα+cosα=-,且α为第二象限角,则tanα=-;④函数y=cos(2-3x)在区间上单调递减.其中正确的是__________.(写出所有正确命题的序号).【解析】函数y=sin的最小正周期是π,故①正确.对于②,当x=π时,2sin=2sinπ=-2,故②正确.对于③,由(sinα+cosα)2=得2sinαcosα=-,因为α为第二象限角,所以sinα-cosα==,所以sinα=,cosα=-,所以tanα=-,故③正确.对于④,函数y=cos(2-3x)的最小正周期为,而区间长度>,显然④错误.答案:①②③三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)若cosα=,α是第四象限角,求的值.【解析】由已知得sinα=-,===-=.18.(12分)(1)已知角α的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边经过点P(-3,4),求cos(π-α)+cos的值.(2)若tanβ=3,求的值.【解析】(1)r=|OP|==5.所以sinα==,cosα==-,所以cos(π-α)+cos=-cosα-sinα=--=-.(2)原式===.19.(12分)(2015·宜昌高一检测)已知函数f(x)=2sin(2ωx+)+1(其中0<ω<1),若点是函数f(x)图象的一个对称中心,(1)试求ω的值.(2)先列表,再作出函数f(x)在区间x∈[-π,π]上的图象.【解析】(1)因为点是函数f(x)图象的一个对称中心,所以-+=kπ,k∈Z,所以ω=-3k+,k∈Z,因为0<ω<1,所以k=0,ω=.(2)由(1)知f(x)=2sin+1,x∈[-π,π]列表如下,-ππ则函数f(x)在区间x∈[-π,π]上的图象如图所示.【拓展延伸】“巧”画图象“妙”解题在利用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)的图象时,如果能正确利用函数的性质就能更快、更准确地画出函数图象的简图.例如定出第一个关键点后,就可以根据五个关键点横坐标之间的距离都为,画出另外四个关键点.20.(12分)(2015·湖北高考)某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin(ωx+φ)在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如表:(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f(x)的解析式.(2)将y=f(x)图象上所有点向左平行移动θ(θ>0)个单位长度,得到y=g(x)的图象.若y=g(x)图象的一个对称中心为,求θ的最小值.【解析】(1)根据表中已知数据,得A=5,ω=2,φ=-.数据补全如表:π且函数表达式为f(x)=5sin.(2)由(1)知f(x)=5sin,得g(x)=5sin.因为y=sinx的对称中心为(kπ,0),k∈Z.令2x+2θ-=kπ,k∈Z,解得x=+-θ,k∈Z.由于函数y=g(x)的图象关于点成中心对称,令+-θ=,k∈Z,解得θ=-,k∈Z.由θ>0可知,当k=1时,θ取得最小值.【补偿训练】某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin(ωx+φ)在某一个周期内的图象时,列表并填入的部分数据如表:(1)请将表数据补全,并直接写出函数f(x)的解析式.(2)将函数f(x)的图象上各点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的,得到函数y=g(x)的图象,求函数y=g(x)的单调递减区间.【解析】(1)函数f(x)的解析式为f(x)=2sin.(2)函数g(x)=2sin.令2kπ+≤2x-≤2kπ+,k∈Z,得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,所以函数y=g(x)的单调递减区间为[kπ+,kπ+],k∈Z.21.(12分)已知f(x)=3sin-1.(1)f(x)的图象是由y=sinx的图象如何变换而来?(2)求f(x)的最小正周期、图象的对称轴方程、最大值及其对应的x的值.【解析】(1)将函数y=sinx图象上每一点的横坐标不变,纵坐标伸长到原来的3倍得到函数y=3sinx的图象,再把所得函数图象上每一点的横坐标缩短为原来的倍(纵坐标不变),得到函数y=3sin2x的图象,再把所得函数的图象向左平移个单位长度,得到函数y=3sin的图象,再把所得函数的图象向下平移一个单位长度,得到函数f(x)=3sin-1的图象.(2)最小正周期T=π,由2x+=+kπ(k∈Z),得对称轴方程为x=+(k∈Z).当2x+=+2kπ(k∈Z),即x=+kπ(k∈Z)时,f(x)取得最大值2.【补偿训练】(2015·都江堰高一检测)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)其中的周期为π,其图象上一个最高点为M,(1)求f(x)的解析式.(2)当x∈时,求f(x)的最值及相应的x的值.【解析】(1)由T=π得ω===2,由最高点为M得A=2,且2sin=2,即sin=1,所以+φ=2kπ+,故φ=2kπ+(k∈Z),又因为φ∈,所以φ=,所以f(x)=2sin.(2)因为x∈,所以2x+∈,所以当2x+=,即x=0时,f(x)取得最小值1;当2x+=,即x=时,f(x)取得最大值2.22.(12分)(2015·南通高一检测)某休闲农庄有一块长方形鱼塘ABCD,AB=50米,BC=25米,为了便于游客休闲散步,该农庄决定在鱼塘内建3条如图所示的观光走廊OE,EF和OF,考虑到整体规划,要求O是AB的中点,点E在边BC上,点F在边AD上,且∠EOF=90°.(1)设∠BOE=α,试将△OEF的周长l表示成α的函数关系式,并求出此函数的定义域.(2)经核算,三条走廊每米建设费用均为4000元,试问如何设计才能使建设总费用最低并求出最低总费用. 【解析】(1)因为在Rt△BOE中,OB=25,∠B=90°,∠BOE=α,所以OE=.在Rt△AOF中,OA=25,∠A=90°,∠AFO=α,所以OF=.又∠EOF=90°,所以EF===,所以l=OE+OF+EF=++,即l=,当点F在点D时,这时角α最小,求得此时α=;当点E在C点时,这时角α最大,求得此时α=.故此函数的定义域为.(2)由题意知,要求建设总费用最低,只要求△OEF的周长l的最小值即可.由(1)得,l=,α∈,设sinα+cosα=t,则sinα·cosα=,所以l===,由≤α+≤,得≤t≤,所以≤t-1≤-1,从而+1≤≤+1,当α=,即BE=25时,l min=50(+1),所以当BE=AF=25米时,铺路总费用最低,最低总费用为200000(+1)元.。
章末质量评估(一) 三角函数(时间:120分钟 满分:150分)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.下列各对角中,终边相同的是( ). A.32π和2k π-32π(k ∈Z ) B .-π5和225π C .-79π和119π D.203π和1229π解析 ∵119π=2π+⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π9,故-7π9与11π9的终边相同.答案 C2.已知角α的终边与单位圆交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12,则sin α的值为( ).A .-32 B .-12 C.32D .12解析 由正弦函数的定义,知sin α=y =-12. 答案 B3.sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-196π的值等于( ).A.12 B .-12 C.32D .-32解析 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-196π=-sin 196π=-sin 76π=sin 16π=12.4.若一圆弧长等于其所在圆的内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为( ).A.π3 B .2π3 C. 3D .2解析 设圆的半径为r ,则其内接正三角形的边长为3r ,即为弧长,利用弧长公式l =α·r ,∴3r =α·r ,∴α= 3. 答案 C5.要想得到函数y =sin x 的图象,只需将函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3的图象( ).A .向右平移π6个单位长度 B .向右平移π3个单位长度 C .向左平移π3个单位长度 D .向左平移π6个单位长度解析 函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3可化为y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6.要想得到函数y =sin x 的图象,只需将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6的图象向右平移π6个单位长度.答案 A6.函数y =2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4的一个对称中心是( ).A.⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0 B .⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,0 D .⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0解析 由题意得3x -π4=k π2(k ∈Z ),解得x =(2k +1)π12(k ∈Z ).当取k =-2,x =-π4.即选项C 正确.7.(2012·云南检测)下列各函数值中符号为负的是( ). A .sin(-1 000°)B .cos(-2 200°)C .tan(-10)D .sin 7π10cos πtan 17π9解析 sin(-1 000°)=sin 80°>0; cos(-2 200°)=cos(-40°)=cos 40°>0; tan(-10)=tan(3π-10)<0; sin 7π10cos πtan 17π9=-sin 7π10tan 17π9,sin 7π10>0, tan 17π9<0,故sin 7π10cos πtan 17π9>0.故选C. 答案 C8.已知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2,g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2,则f (x )的图象( ).A .与g (x )的图象相同B .与g (x )的图象关于y 轴对称C .向左平移π2个单位,得g (x )的图象 D .向右平移π2个单位,得g (x )的图象解析 因为f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2=cos x ,故将其图象向右平移π2个单位,得y =g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2的图象.答案 D9.如图所示是y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的图象的一段,它的一个解析式为( ).A .y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3B .y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4C .y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3D .y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +23π 解析 由图象可知,A =23,T =5π12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π12=π,∴ω=2πT =2,∴y =23sin(2x +φ),将点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,23代入,得23=23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+φ,φ-π6=π2,∴φ=2π3, ∴y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3,故选D. 答案 D10.函数y =tan(sin x )的值域为( ). A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4 B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,22C .[-tan 1,tan 1]D .以上均不对解析 ∵-1≤sin x ≤1,∴sin x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2.又∵y =tan x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上单调递增,∴tan (-1)≤y ≤tan 1,即y ∈[-tan 1,tan 1]. 答案 C11.(2012·潍坊检测)为了研究钟表与三角函数的关系,建立如图所示的坐标系,设秒针位置P (x ,y ).若初始位置为P 0⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12,当秒针从P 0(注:此时t =0)开始走时,点P 的纵坐标y 与时间t 的函数解析式为( ).A .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π30t +π6B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π60t -π6C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π30t +π6D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π30t -π3解析 由题意知,函数的周期为T =60,∴ω=2π60=π30. 设函数解析式为y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π30t +φ.∵初始位置为P 0⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12,∴t =0时,y =12,∴sin φ=12,∴φ可取π6,∴函数解析式为y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π30t +π6.故选C.答案 C12.已知函数y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,以下说法正确的是( ).A .周期为π4 B .偶函数C .函数图象的一条对称轴为直线x =π3 D .函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,5π6上为减函数解析 该函数的周期T =π2;因为f (-x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x -π6=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,因此它是非奇非偶函数;函数y=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,5π6上是减函数,但y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,5π6上是增函数,因此只有C 正确. 答案 C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确的答案填在题中的横线上)13.(2012·广州期末)已知sin α=35,cos α=-45,则角α的终边在第________象限.解析 由sin α=35>0,得角α的终边在第一、二象限;由cos α=-45<0,得角α的终边在第二、三象限,故角α的终边在第二象限. 答案 二14.已知f (x )=ax 3+b sin x +1且f (1)=5,f (-1)的值为________. 解析 ∵f (1)=5,∴a +b sin 1=4, ∴-a -b ·sin 1=-4,∴f (-1)=-a -b ·sin 1+1=-3. 答案 -315.已知函数f (x )=3sin πx k 的图象上相邻的一个最大值点与一个最小值点恰好在圆x 2+y 2=k 2上,则f (x )的最小正周期为________. 解析 T =2π⎪⎪⎪⎪⎪⎪πk =2|k |.由题意知⎝ ⎛⎭⎪⎫|k |2,3在圆上,∴|k |24+3=k 2,∴|k |=2,∴T =4. 答案 4 16.有下列说法:①函数y =-cos 2x 的最小正周期是π;②终边在y 轴上的角的集合是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫α⎪⎪⎪α=k π2,k ∈Z;③在同一直角坐标系中,函数y =sin x 的图象和函数y=x 的图象有三个公共点;④把函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象向右平移π6个单位长度得到函数y =3sin 2x 的图象;⑤函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2在[0,π]上是减函数.其中,正确的说法是________.解析 对于①,y =-cos 2x 的最小正周期T =2π2=π,故①对;对于②,因为k =0时,α=0,角α的终边在x 轴上,故②错;对于③,作出y =sin x 与y =x 的图象,可知两个函数只有(0,0)一个交点,故③错;对于④,y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象向右平移π6个单位长度后,得y =3sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6+π3=3sin 2x ,故④对;对于⑤,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2=-cos x ,在[0,π]上为增函数,故⑤错.答案 ①④三、解答题(本大题共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.(本小题满分10分)(1)已知角α的终边经过点P (4,-3),求2sin α+cos α的值;(2)已知角α的终边经过点P (4a ,-3a )(a ≠0),求2sin α+cos α的值; (3)已知角α终边上一点P 与x 轴的距离与y 轴的距离之比为3∶4,求2sin α+cos α的值.解 (1)∵r =x 2+y 2=5,∴sin α=y r =-35,cos α=x r =45,∴2sin α+cos α=-65+45=-25.(2)∵r =x 2+y 2=5|a |,∴当a >0时,r =5a ,∴sin α=-3a 5a =-35,cos α=45,∴2sin α+cos α=-25;当a <0时,r =-5a ,∴sin α=-3a -5a =35,cos α=-45,∴2sin α+cos α=25.(3)当点P 在第一象限时,sin α=35,cos α=45,2sin α+cos α=2;当点P 在第二象限时,sin α=35,cos α=-45,2sin α+cos α=25;当点P 在第三象限时,sin α=-35,cos α=-45,2sin α+cos α=-2;当点P 在第四象限时,sin α=-35,cos α=45,2sin α+cos α=-25.18.(本小题满分12分)已知tan α=3,求下列各式的值: (1)3cos (-π-α)-sin (π+α)3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-α;(2)2sin 2α-3sin αcos α-1.解 (1)原式=-3cos α+sin α-3sin α-cos α=-3+tan α-3tan α-1=3-3-33-1=6-5313.(2)原式=2sin 2α-3sin αcos α-sin 2α-cos 2αsin 2α+cos 2α=2tan 2α-3tan α-tan 2α-1tan 2α+1=18-9-9-19+1=-110.19.(本小题满分12分)已知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+32,x ∈R .(1)求函数f (x )的最小正周期和单调增区间.(2)函数f (x )的图象可以由函数y =sin 2x (x ∈R )的图象经过怎样的变换得到? 解 (1)T =2π2=π,由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z 知k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z ).所以所求的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z ).(2)变换情况如下:y =sin 2x ――――――――→向左平移π12个单位y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x +π12)―――――→将图象上各点向上平移32个单位y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+32.20.(本小题满分12分)交流电的电压E (单位:V)与时间t (单位:s)的关系可用E =2203sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πt +π6来表示,求:(1)开始时电压;(2)电压值重复出现一次的时间间隔;(3)电压的最大值和第一次获得最大值的时间.解 (1)当t =0时,E =1103,即开始时的电压为110 3 V. (2)T =2π100π=150(s),即时间间隔为150 s. (3)电压的最大值为220 3 V.当100πt +π6=π2,t =1300,即第一次获得最大值的时间为1300 s.21.(本小题满分12分)函数y =A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,0≤φ≤π2在x ∈(0,7π)内只取到一个最大值和一个最小值,且当x =π时,y max =3;当x =6π时,y min =-3.(1)求此函数的解析式; (2)求此函数的单调递增区间. 解 (1)由题意得A =3,12T =5π, ∴T =10π,∴ω=2πT =15. ∴y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫15x +φ.∵点(π,3)在此函数图象上, ∴3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5+φ=3.∴π5+φ=π2+2k π,k ∈Z . ∵0≤φ≤π2,∴φ=3π10.∴y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫15x +3π10.(2)当-π2+2k π≤15x +3π10≤π2+2k π,即-4π+10k π≤x ≤π+10k π时,函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫15x +3π10单调递增,所以此函数的单调递增区间为[-4π+10k π,π+10k π](k ∈Z ).22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2在一个周期内的图象如图所示.(1)求函数的解析式;(2)设0<x <π,且方程f (x )=m 有两个不同的实数根,求实数m 的取值范围以及这两个根的和.解 (1)观察图象,得A =2,T =⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12-π6×43=π.∴ω=2πT =2,∴f (x )=2sin(2x +φ). ∵函数经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2,∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=2,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+φ=1.又∵|φ|<π2,∴φ=π6,∴函数的解析式为f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.(2)∵0<x <π,∴f (x )=m 的根的情况,相当于f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6与g (x )=m 的交点个数情况,且0<x <π,∴在同一坐标系中画出y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6和y =m (m ∈R )的图象.由图可知,当-2<m <1或1<m <2时,直线y =m 与曲线有两个不同的交点,即原方程有两个不同的实数根.∴m 的取值范围为-2<m <1或1<m <2;当-2<m <1时,此时两交点关于直线x =23π对称,两根和为43π;当1<m <2时,此时两交点关于直线x =π6对称,两根和为π3.高中数学-打印版精校版。
一、选择题1.已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(0A >,0>ω,2πϕ<)的部分图像如图所示,则()f x 的解析式为( )A .()2sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .()3sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭D .1()3sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭ 2.函数()2cos 3⎛⎫=+ ⎪⎝⎭πf x x 在[]0,π的单调递增区间是( ) A .20,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .,3ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .2π,π33.一观览车的主架示意图如图所示,其中O 为轮轴的中心,距地面32m (即OM 长),巨轮的半径长为30m ,2AM BP m ==,巨轮逆时针旋转且每12分钟转一圈,若点M 为吊舱P 的初始位置,经过t 分钟,该吊舱P 距离地面的高度为( )A .30sin 30122t ππ⎛⎫-+⎪⎝⎭B .30sin 3062t ππ⎛⎫-+⎪⎝⎭C .30sin 3262t ππ⎛⎫-+⎪⎝⎭D .30sin 62t ππ⎛⎫-⎪⎝⎭ 4.已知函数()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,若方程()35f x =的解为1x ,2x (120x x π<<<),则()12sin x x -=( )A .35B .45-C .D .5.将函数()sin 25f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度后得到函数()y g x =的图象,对于函数()y g x =有以下四个判断: ①该函数的解析式为2sin 210y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭; ②该函数图象关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称; ③该函数在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增; ④该函数在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增. 其中,正确判断的序号是( ) A .②③B .①②C .②④D .③④6.已知函数()()cos f x x ωϕ=+(0>ω,0πϕ-<<)的图象关于点,08π⎛⎫⎪⎝⎭对称,且其相邻对称轴间的距离为23π,将函数()f x 的图象向左平移3π个单位长度后,得到函数()g x 的图象,则下列说法中正确的是( )A .()f x 的最小正周期23T π= B .58πϕ=-C .()317cos 248πx g x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭D .()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调递减区间为,82ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦7.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用.假设在水流量稳定的情况下,简车上的每一个盛水筒都做逆时针匀速圆周运动.现将筒车抽象为一个几何图形,如图所示,圆O 的半径为4米,盛水筒M 从点0P 处开始运动,0OP 与水平面的所成角为30,且每分钟恰好转动1圈,则盛水筒M 距离水面的高度H (单位;m )与时间t (单位:s )之间的函数关系式的图象可能是( )A .B .C .D .8.下列结论正确的是( ) A .sin1cos1< B .2317cos cos 54ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()()tan 52tan 47->-D .sin sin 1810ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭9.使函数()3)cos(2)f x x x θθ=+++是偶函数,且在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上是减函数的θ的一个值是( ) A .6π B .3π C .23π D .56π 10.已知函数()[][]sin cos cos sin f x x x =+,其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数,则( )A .()f x 是奇函数B .π2π33f f ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()f x 的一个周期是πD .()f x 的最小值小于011.如图,摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色.某摩天轮最高点距离地面高度为120m ,转盘直径为110m 设置有48个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周大约需要20min .游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动t min 后距离地面的高度为H m ,则在转动一周的过程中,高度H 关于时间t 的函数解析式是( )A .()55cos 65020102H t t ππ⎛⎫=-+≤≤ ⎪⎝⎭B .()55sin 65020102H t t ππ⎛⎫=-+≤≤ ⎪⎝⎭C .()55cos 65020102H t t ππ⎛⎫=++≤≤ ⎪⎝⎭D .()55sin 65020102H t t ππ⎛⎫=++≤≤ ⎪⎝⎭12.已知函数()()()3cos 0g x x ωϕω=+>在7,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上具有单调性,且满足04g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,()3g π=,则ω的取值共有( ) A .6个B .5个C .4个D .3个二、填空题13.已知3()tan 1f x a x x =+(a ,b 为实数),且3(lg log 10)5f =,则(lglg3)f =____________.14.已知定义在R 上的函数()f x 满足:()()2f x f x π+=,且当[]0,x π∈时,()sin f x x =.若对任意的(],x m ∈-∞,都有()2f x ≤,则实数m 的取值范围是______. 15.如图,某公园要在一块圆心角为3π,半径为20m 的扇形草坪OAB 中修建一个内接矩形文化景观区域CDEF ,若//EF AB ,则文化景观区域面积的最大值为______2m .16.若函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的图象经过点,26π⎛⎫⎪⎝⎭,且相邻两条对称轴间的距离为2π,则4f π⎛⎫⎪⎝⎭的值为________. 17.设函数()y f x =的定义域为D ,若对任意的1x ∈D ,总存在2x ∈D ,使得()()121f x f x ⋅=,则称函数()f x 具有性质M .下列结论:①函数3y x x =-具有性质M ; ②函数35x x y =+具有性质M ;③若函数()[]8log 2,0,y x x t =+∈具有性质M ,则510t =; ④若3sin y x a =+具有性质M ,则5a =. 其中正确结论的序号是____________.18.函数251612()sin (0)236x x f x x x x ππ-+⎛⎫=--> ⎪⎝⎭的最小值为_______. 19.关于函数()4sin(2)(),3f x x x R π=+∈有下列命题:①由12()()0f x f x ==可得12x x -必是π的整数倍;②()y f x =的图象关于点(,0)6π-对称;③()y f x =的表达式可改写为4cos(2);6y x π=-④()y f x =的图象关于直线6x π=-对称.其中正确命题的序号是_________.20.将函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移6π个单位长度,得到函数()y g x =的图像,若()y g x =是偶函数,则ω的最小值为________.三、解答题21.已知函数()12sin 26x f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,x ∈R .(1)用“五点法”画出函数()f x 一个周期内的图象; (2)求函数()f x 在[],ππ-内的值域; (3)若将函数()f x 的图象向右平移6π个单位长度,得到函数()g x 的图象,求函数()g x 在[],ππ-内的单调增区间.22.函数()sin()f x A x ωϕ=+(0,0,[0,2))A ωϕπ>>∈的图象如图所示:(1)求()f x 的解析式; (2)()f x 向左平移12π个单位后得到函数()g x ,求()g x 的单调递减区间;(3)若,2x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦且()32f x ≥,求x 的取值范围.23.已知向量a =(cosωx -sinωx ,sinωx),b =(-cosωx -sinωx,2cosωx).设函数f(x)=a b ⋅+λ(x ∈R)的图象关于直线x =π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈1,12⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求函数f(x)的最小正周期; (2)若y =f(x)的图象经过点,04π⎛⎫⎪⎝⎭,求函数f(x)在区间30,5π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的取值范围 24.已知函数()()()f x g x h x =,其()22g x x =,()h x =_____. (1)写出函数()f x 的一个周期(不用说明理由); (2)当,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的最大值和最小值. 从①cos 4x π⎛⎫+⎪⎝⎭,②2sin 24x π⎛⎫- ⎪⎝⎭这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答, 注:如果选择多个条件分别解答.按第一个解答计分. 25.已知sin(3)(),cos x f x x R xπ-=∈(1)若α为第三象限角,且3sin 5α=-,求()f α的值. (2)若,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,且21()2()1cos g x f x x =++,求函数()g x 的最小值,并求出此时对应的x 的值.26.函数()cos()(0)f x x ωφω=+>的部分图像如图所示.(1)求()f x 的表达式; (2)若[1,2]x ∈,求()f x 的值域;(3)将()f x 的图像向右平移112个单位后,再将所得图像横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图像,求()g x 的单调递减区间.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】 本题首先可根据33π44T 求出ω,然后根据当43x π=时函数()f x 取最大值求出ϕ,最后代入30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,即可求出A 的值. 【详解】因为4π7π3π3124,所以33π44T ,T π=,因为2T πω=,所以2ω=,()sin(2)f x A x ϕ=+,因为当43x π=时函数()sin(2)f x A x ϕ=+取最大值,所以()42232k k Z ππϕπ⨯+=+∈,()26k k Z πϕπ=-+∈,因为2πϕ<,所以6πϕ=-,()sin 26f x A x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,代入30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,3sin 26A π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,解得3A =,()3sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题考查根据函数图像求函数解析式,对于()sin()f x A x ωϕ=+,可通过周期求出ω,通过最值求出A ,通过代入点坐标求出ϕ,考查数形结合思想,是中档题.2.C解析:C 【分析】先求出函数的单调增区间,再给k 取值即得解. 【详解】 令22223+<+<+ππk πx πk π(k ∈Z ) ∴42233+<<+ππk πx k π(k ∈Z ), 所以函数的单调递增区间为4[2,2]33ππk πk π++(k ∈Z ), 当1k =-时,5233ππx -<<- 当0k =时,433x ππ<<又∵[]0,x π∈, 故选:C 【点睛】方法点睛:求三角函数()cos()f x A wx ϕ=+的单调区间,一般利用复合函数的单调性原理解答:首先是对复合函数进行分解,接着是根据复合函数的单调性原理分析出分解出的函数的单调性,最后根据分解函数的单调性求出复合函数的单调区间.3.B解析:B 【分析】先通过计算得出转动的角速度,然后利用三角函数模型表示在转动的过程中点B 的纵坐标满足的关系式,则吊舱到底面的距离为点B 的纵坐标减2. 【详解】如图所示,以点M 为坐标原点,以水平方向为x 轴,以OM 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系.因为巨轮逆时针旋转且每12分钟转一圈,则转动的角速度为6π每分钟, 经过t 分钟之后,转过的角度为6BOA t π∠=,所以,在转动的过程中,点B 的纵坐标满足:3230sin 30sin 322662y t t ππππ⎛⎫⎛⎫=--=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则吊舱距离地面的距离30sin 32230sin 306262h t t ππππ⎛⎫⎛⎫=-+-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:B . 【点睛】建立三角函数模型解决实际问题的一般步骤: (1)审题:审清楚题目条件、要求、理解数学关系; (2)建模:分析题目变化趋势,选择合适的三角函数模型; (3)求解:对所建立的数学模型进行分析研究,从而得到结论.4.B解析:B 【分析】求出函数()f x 在(0,)π上的对称轴,然后由正弦函数性质得1223x x π+=,这样12sin()x x -化为2222sin(2)sin 2cos(2)336x x x πππ⎛⎫-=+=- ⎪⎝⎭,而已知条件为23sin(2)65x π-=,再由正弦函数性质确定226x π-的范围,从而由平方关系求得结论.【详解】函数()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的对称轴满足:()262x k k Z πππ-=+∈,即()23k x k Z ππ=+∈,令0k =可得函数在区间()0,π上的一条对称轴为3x π=,结合三角函数的对称性可知1223x x π+=,则:1223x x π=-,()122222sin sin 2sin 2cos 2336x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,由题意:0πx <<,则112666x πππ-<-<,23sin 265x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,120x x π<<<,则2226x πππ<-<,由同角三角函数基本关系可知:24cos 265x π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查正弦函数的性质,考查平方关系.解题时根据自变量的范围求得此范围内函数的对称轴,从而得出两个变量12,x x 的关系,可化双变量为单变量,再根据函数值及函数性质确定出单变量的范围,从而求得结论.注意其中诱导公式的应用,目的是把求值式与已知条件中的角化为一致.5.A解析:A 【分析】根据函数平移变换得sin 2y x =,再根据正弦函数的性质依次讨论即可得答案. 【详解】解:由函数sin 25y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象平移变换的性质可知: 将sin 25y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度之后 解析式为sin 2sin 2105y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,选项①错误; 令2x k =π,k Z ∈,求得2k x =π,k Z ∈, 故函数的图象关于点,02k ⎛⎫⎪⎝⎭π对称, 令1k =,故函数的图象关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称,选项②正确; 则函数的单调递增区间满足:222()22k x k k Z ππππ-≤≤+∈,即()44k x k k Z ππππ-≤≤+∈,令0k =可得函数的一个单调递增区间为,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,选项③正确,④错误.故选:A. 【点睛】本题考查三角函数平移变换,正弦型函数的单调区间,对称中心等,考查运算求解能力,解题的易错点在于平移变换时,当1ω≠时,须将ω提出,平移只针对x 进行平移,具体的在本题中,sin 25y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度之后得sin 2sin 2105y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,而不是sin 2sin 251010y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,是中档题. 6.D解析:D 【分析】首先根据三角函数的性质,可知相邻对称轴间的距离是半个周期,判断A ;再求函数的解析式,判断B ;根据平移规律得到函数()g x ,判断C ;最后根据函数()g x 的解析式,利用整体代入的方法求函数的单调递减区间. 【详解】相邻对称轴间的距离是半个周期,所以周期是43π,故A 不正确; 243T ππω==,解得:32ω=,()f x 的图象关于点,08π⎛⎫⎪⎝⎭对称,3,282k k Z ππϕπ∴⨯+=+∈,解得:5,16k k Z πϕπ=+∈ 0πϕ-<<, 1116πϕ∴=-,故B 不正确; ()311cos 216f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,向左平移3π个单位长度后得()31133cos cos 2316216g x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 故C 不正确; 当02x π≤≤时,3339,2161616x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当3390,21616x ππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦时,函数单调递减,即 ,82x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,故D 正确. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据三角函数的性质求得函数()f x 的解析式,第四个选项是关键,需根据整体代入的方法,先求33216x π-的范围,再确定函数的单调递减区间. 7.D解析:D 【分析】先根据题意建立坐标系,写出盛水筒M 距离水面的高度H 与时间t 之间的函数关系式,再根据关系式即可判断. 【详解】解:以O 为圆心,过点O 的水平直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系:0306xOP π∠==,OP ∴在()t s 内转过的角为:26030t t ππ=, ∴以x 轴正半轴为始边,以OP 为终边的角为:306t ππ-,P ∴点的纵坐标为:4sin 306t ππ⎛⎫-⎪⎝⎭, H ∴与t 之间的函数关系式为:4sin 2306H t ππ⎛⎫=-+⎪⎝⎭, 当sin 1306t ππ⎛⎫-= ⎪⎝⎭时,max 426H =+=, 当sin 1306t ππ⎛⎫-=-⎪⎝⎭时,max 422H =-+=-, 对A ,B ,由图像易知max min H H =-,故A ,B 错误; 对C ,max min H H <-,故C 错误; 对D ,max min H H >-,故D 正确. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是理解题意,根据题意写出H 与t 之间的函数关系式.8.D解析:D 【分析】利用正弦函数的单调性可判断AD 选项的正误;利用正切函数的单调性可判断C 选项的正误;利用余弦函数的单调性可判断B 选项的正误. 【详解】对于A 选项,因为正弦函数sin y x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 且01122ππ<-<<,则sin1sin 1cos12π⎛⎫>-=⎪⎝⎭,A 选项错误; 对于B 选项,因为余弦函数cos y x =在()0,π上为减函数,23233cos cos cos 555πππ⎛⎫-== ⎪⎝⎭,1717cos cos cos 444πππ⎛⎫-== ⎪⎝⎭, 3045πππ<<<,则3cos cos 54ππ<,即2317cos cos 54ππ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,B 选项错误; 对于C 选项,当900x -<<时,正切函数tan y x =单调递增, 因为9052470-<-<-<,所以,()()tan 52tan 47-<-,C 选项错误;对于D 选项,因为正弦函数sin y x =在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,因为021018πππ-<-<-<,所以,sin sin 1810ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,D 选项正确. 故选:D. 【点睛】思路点睛:解答比较函数值大小问题,常见的思路有两个: (1)判断各个数值所在的区间; (2)利用函数的单调性直接解答.9.B解析:B 【解析】1())cos(2))cos(2))2sin(2)26f x x x x x x πθθθθθ=+++=+++=++,由于()f x 为偶函数,则(0)2sin()26f πθ=+=±,sin()1,662k πππθθπ+=±+=+,3k πθπ=+,当0k =时,3πθ=,()2sin(2)2sin(2)362f x x x πππ=++=+2cos2x =,当[0,]4x π∈时,2[0,]2x π∈,()2cos2f x x =为减函数,符合题意,所以选B.10.D解析:D 【分析】利用奇函数的性质判断A ,分别求3f π⎛⎫⎪⎝⎭和23f π⎛⎫⎪⎝⎭判断大小,取特殊值验证的方法判断C ,分区间计算一个周期内的最小值,判断选项D 。
第一章单元质量评估时间:120分钟 满分:150分一、选择题(每小题5分,共60分)1.已知角α是第三象限角,则角-α的终边在( B ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限解析:∵角α是第三象限角,∴k ·360°+180°<α<k ·360°+270°,k ∈Z ,∴-k ·360°-270°<-α<-k ·360°-180°,k ∈Z .∴角-α的终边在第二象限.故选B.2.已知扇形AOB 的面积为4,圆心角的弧度数为2,则该扇形的弧长为( A )A .4B .2C .1D .8解析:S =12l ·r =12·α·r 2=4,∵α=2,∴r =2,∴l =α·r =4.3.点P 从点(-1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1顺时针方向运动π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为( A )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32D.⎝⎛⎭⎪⎫-32,12解析:点P 从点(-1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1顺时针方向运动π3弧长到达Q 点,如图,因此Q 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π3,sin 2π3,即⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,故选A.4.若600°角的终边上有一点(-4,a ),则a 的值是( C )A .-433 B .4 3 C .-4 3 D .±4 3解析:∵tan600°=tan(60°+3×180°)=tan60°=3,又点(-4,a )在600°角的终边上,∴-a 4=tan600°=3,∴a =-4 3.5.sin1,cos1,tan1的大小关系为( C ) A .sin1>cos1>tan1 B .sin1>tan1>cos1 C .tan1>sin1>cos1 D .tan1>cos1>sin1解析:本题主要考查同角的不同三角函数值的大小.由于π4<1<π3,则有1>sin1>22>cos1,又tan1>1,故tan1>sin1>cos1,故选C.6.若函数y =sin(ωx +φ)(ω>0)的部分图象如图所示,则ω=( B )A .5B .4C .3D .2解析:由图象可知函数的周期为π2,所以2πω=π2,ω=4. 7.已知tan θ=2,则sin θsin 3θ-cos 3θ=( C )A.13B.23C.107D.32解析:本题主要考查同角三角函数关系的应用.sin θsin 3θ-cos 3θ=sin θ(sin 2θ+cos 2θ)sin 3θ-cos 3θ=tan 3θ+tan θtan 3θ-1=23+223-1=107,故选C.8.设a =sin33°,b =cos55°,c =tan35°,则( C ) A .a >b >c B .b >c >a C .c >b >a D .c >a >b解析:∵b =cos55°=sin(90°-55°)=sin35°,且35°>33°,根据y =sin x在(0°,90°)上单调递增,可得b >a ;结合三角函数线可知b <c ,∴c >b >a ,故选C.9.函数f (x )=lgsin(π4-2x )的一个增区间为( C )A .(3π8,7π8)B .(7π8,9π8)C .(5π8,7π8)D .(-7π8,-3π8) 解析:本题主要考查三角函数的单调性的判断和单调区间的求法.由sin(π4-2x )>0,得sin(2x -π4)<0,∴π+2k π<2x -π4<2π+2k π(k ∈Z ).又f (x )=lgsin(π4-2x )的增区间即为sin(π4-2x )在定义域内的增区间,即sin(2x -π4)在定义域内的减区间,故π+2k π<2x -π4<3π2+2k π(k ∈Z ),化简得5π8+k π<x <7π8+k π(k ∈Z ),当k =0时,5π8<x <7π8,故选C.10.已知函数y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,则以下说法正确的是( C )A .函数的最小正周期为π4 B .函数为偶函数C .函数图象的一条对称轴为直线x =π3D .函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,5π6上为减函数解析:该函数的最小正周期T =π2;因为f (-x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x -π6=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,因此它是非奇非偶函数;函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在[2π3,5π6]上是减函数,但y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在[2π3,5π6]上是增函数,因此只有C 正确. 11.将函数y =sin(2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为( B )A.3π4B.π4 C .0 D .-π4解析:将函数y =sin(2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位长度,得到函数y =sin[2(x +π8)+φ]=sin(2x +π4+φ)的图象,因为此时函数为偶函数,所以π4+φ=π2+k π,k ∈Z ,即φ=π4+k π,k ∈Z .令k =0,得φ=π4,故选B.12.已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上单调递减,则ω的取值范围是( A )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,54B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,34C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 D .(0,2] 解析:∵ω>0,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴π2ω+π4<ωx +π4<πω+π4,又y =sin x 的单调减区间是[2k π+π2,2k π+32π](k ∈Z ).∴⎩⎪⎨⎪⎧π2ω+π4≥2k π+π2,πω+π4≤2k π+32π,即4k +12≤ω≤2k +54(k ∈Z ).令k =0,得12≤ω≤54,故选A.(本题也可用排除法)二、填空题(每小题5分,共20分) 13.sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫15π2+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫9π2-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+α=-1.解析:原式=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤8π+⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2cos (π2-α)sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤4π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π+⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2sin αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α⎣⎢⎡⎦⎥⎤-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=-cos αsin αcos α[]-()-sin α=-1.14.函数y =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调增区间是[k π+23π,k π+76π](k ∈Z ).解析:由题意得2k π+π≤2x -π3≤2k π+2π,k ∈Z .∴k π+23π≤x ≤k π+76π,k ∈Z .∴函数的单调递增区间为[k π+23π,k π+76π],k ∈Z .15.已知tan α=cos α,则sin α=-1+52. 解析:由于tan α=sin αcos α=cos α,则sin α=cos 2α,所以sin α=1-sin 2α,解得sin α=-1+52或sin α=-1-52(舍去). 16.已知函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同,若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,则f (x )的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3. 解析:∵f (x )与g (x )的图象的对称轴完全相同,∴f (x )与g (x )的最小正周期相等,∵ω>0,∴ω=2,∴f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6, ∵0≤x ≤π2,∴-π6≤2x -π6≤5π6,∴-12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6≤1,∴-32≤3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6≤3,即f (x )的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3. 三、解答题(共70分)17.(本小题10分)已知tan α=-34. (1)求2+sin αcos α-cos 2α的值;(2)求sin (4π-α)cos (3π+α)cos (π2+α)cos (152π-α)cos (π-α)sin (3π-α)sin (-π-α)sin (132π+α)的值. 解:(1)2+sin αcos α-cos 2α=2(sin 2α+cos 2α)+sin αcos α-cos 2αsin 2α+cos 2α=2sin 2α+sin αcos α+cos 2αsin 2α+cos 2α=2tan 2α+tan α+1tan 2α+1=2×(-34)2+(-34)+1(-34)2+1=98-34+11+916=2225.(2)原式=(-sin α)(-cos α)(-sin α)cos[7π+(π2-α)](-cos α)sin αsin αsin[6π+(π2+α)]=sin 2αcos αsin α-cos αsin 2αcos α=-sin αcos α=-tan α=34.18.(本小题12分)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,-π<φ<0)图象最低点的纵坐标是-3,相邻的两个对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0和⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6,0.(1)求f (x )的解析式; (2)求f (x )的值域; (3)求f (x )的图象的对称轴.解:(1)由题意知,A =3,T =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-π3=π,∴2πω=π,∴ω=2.∴f (x )=3sin(2x +φ).又点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0在f (x )的图象上, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=0,∴3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=0;∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=0,结合-π<φ<0,可得φ=-2π3.∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -2π3.(2)f (x )的值域是[-3,3].(3)令2x -2π3=π2+k π(k ∈Z ),得x =7π12+k π2(k ∈Z ).∴f (x )的图象的对称轴是x =7π12+k π2(k ∈Z ).19.(本小题12分)已知函数f (x )=2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+a +b .(1)当a =1时,求函数f (x )的单调递减区间;(2)当a <0时,f (x )在[0,π]上的值域为[2,3],求a ,b 的值.解:(1)当a =1时,f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+1+b .令2k π+π2≤x -π4≤2k π+3π2(k ∈Z ).解得2k π+3π4≤x ≤2k π+7π4(k ∈Z ).∴f (x )的单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+3π4,2k π+7π4(k ∈Z ). (2)f (x )=2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+a +b ,∵x ∈[0,π],∴-π4≤x -π4≤3π4,∴-22≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4≤1.又∵a <0,∴2a ≤2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4≤-a ,∴2a +a +b ≤f (x )≤b .∵f (x )的值域是[2,3],∴2a +a +b =2且b =3.解得a =1-2,b =3.20.(本小题12分)如图,设A 是单位圆和x 轴正半轴的交点,P ,Q 是单位圆上的两点,O 是坐标原点,且∠AOP =β,β∈(0,π2),∠AOQ =α,α∈[0,π).(1)若点Q 的坐标是(m ,45),其中m <0,求cos(π-α)+sin(-α)的值; (2)设点P (32,12),函数f (α)=sin(α+β),求f (α)的值域.解:(1)由⎩⎨⎧m 2+(45)2=1,m <0得m =-35,所以cos α=m =-35,sin α=45.所以cos(π-α)+sin(-α)=-cos α-sin α=-15.(2)由已知得β=π6,因为α∈[0,π),则α+π6∈[π6,7π6),所以-12<sin(α+π6)≤1.故f (α)的值域是(-12,1].21.(本小题12分) 设x ∈R ,函数f (x )=cos(ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<0)的最小正周期为π,且f (π4)=32.(1)求ω和φ的值;(2)在给定坐标系中作出函数f (x )在[0,π]上的图象; (3)若f (x )>22,求x 的取值范围.解:(1)∵函数f (x )的最小正周期T =2πω=π,∴ω=2.∵f (π4)=cos(2×π4+φ)=cos(π2+φ)=-sin φ=32,且-π2<φ<0,∴φ=-π3.(2)由(1)知f (x )=cos(2x -π3),列表如下:x 0 π6 5π12 2π3 11π12 π 2x -π3 -π3 0 π2 π 3π2 5π3 f (x )121-112作图象如图所示:(3)∵f (x )>22,即cos(2x -π3)>22,∴2k π-π4<2x -π3<2k π+π4(k ∈Z ),则2k π+π12<2x <2k π+7π12(k ∈Z ),即k π+π24<x <k π+7π24(k ∈Z ).∴x 的取值范围是{x |k π+π24<x <k π+7π24,k ∈Z }.22.(本小题12分)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+b (A >0,ω>0,|φ|<π2)的一系列对应值如下表:x -π6 π3 5π6 4π3 11π6 7π3 17π6 10π3 f (x )-1131-1131(1)根据表格提供的数据求函数f (x )的解析式;(2)根据(1)的结果,若函数y =f (kx )(k >0)的最小正周期为2π3,当x ∈[0,π3]时,方程f (kx )=m 恰有两个不同的实数解,求实数m 的取值范围.解:(1)设f (x )的最小正周期为T ,由表格中的数据,得T =11π6-(-π6)=2π,由T =2πω=2π,得ω=1.又⎩⎪⎨⎪⎧ b +A =3,b -A =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧A =2,b =1,令ω·5π6+φ=2k π+π2(k ∈Z ),即5π6+φ=2k π+π2(k ∈Z ),解得φ=2k π-π3(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=-π3.所以f (x )=2sin(x -π3)+1.(2)因为函数y =f (kx )=2sin(kx -π3)+1的最小正周期为2π3,所以k =2π2π3=3,令t =3x -π3,因为x ∈[0,π3],所以t ∈[-π3,2π3],作出y =sin t (t ∈[-π3,2π3])的图象,如图所示.由图象可知,sin t =s 在t ∈[-π3,2π3]上有两个不同的实数解时,s ∈[32,1),所以方程f (kx )=m 在x ∈[0,π3]上恰好有两个不同实数解时,m ∈[3+1,3),即实数m 的取值范围是[3+1,3).。
单元评估验收(一)(时间:120分钟 满分:150分)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.给出下列四种说法,其中正确的是( )①-75°是第四象限角 ②225°是第三象限角 ③475°是第二象限角 ④-315°是第一象限角A .1个B .2个C .3个D .4个答案:D2.已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,那么这个圆心角所对的弧长为( ) A .2B.2sin 1C .sin 2D .2sin 1解析:因为r =1sin 1,所以l =αr =2sin 1.答案:B3.设α是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,则α2的终边所在的象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:因为α是第三象限角,所以π+2k π<α<3π2+2k π,k ∈Z ,所以π2+k π<α2<3π4+k π,k ∈Z ,所以α2的终边在第二象限或第四象限. 又⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,所以cos α2<0,所以α2的终边所在的象限是第二象限. 答案:B4.把函数f (x )=sin 2x +1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到函数g (x )的图象,则g (x )的最小正周期为( )A .2πB .πC.π2D.π4解析:由题意知g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×12x +1=sin x +1,故T =2π. 答案:A5.设α是第二象限角,P (x ,4)为其终边上的一点,且cos α=15x ,则tan α=( )A.43B.34C .-34D .-43解析:α是第二象限角,所以x <0,r =x 2+16, 所以cos α=xx 2+16=15x ,所以x 2=9,所以x =-3, 所以tan α=-43.答案:D6.设g (x )的图象是由函数f (x )=cos 2x 的图象向左平移π3个单位得到的,则g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6等于( )A .1B .-12C .0D .-1解析:由f (x )=cos 2x 的图象向左平移π3个单位得到的是g (x )=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象,则g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π3=cos π=-1.答案:D7.如果sin α-2cos α3sin α+5cos α=-5,那么tan α的值为( )A .-2B .2C.2316D .-2316解析:因为sin α-2cos α=-5(3sin α+5cos α), 所以16sin α=-23cos α,所以tan α=-2316.答案:D8.已知a 是实数,则函数f (x )=1+a sin ax 的图象不可能是( )解析:对于D 选项,由图知,振幅|a |>1⇒周期T =2π|a |应小于2π,与图中T >2π矛盾.答案:D9.若sin α是5x 2-7x -6=0的根,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-α-3π2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-αtan 2(2π-α)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αsin (π+α)=( )A.35B.53C.45D.54解析:方程5x 2-7x -6=0的两根为x 1=-35,x 2=2.则sin α=-35,原式=cos α(-cos α)tan 2αsin α(-sin α)(-sin α)=-1sin α=53.答案:B10.函数y =11-x 的图象与函数y =sin πx (-2≤x ≤4)的图象所有交点的横坐标之和等于( )A .2B .4C .6D .8解析:如图,两个函数的图象都关于点(1,0)成中心对称,两个图象在[-2,4]上共有8个交点,每两个对应交点横坐标之和为2,故所有交点的横坐标之和为8.答案:D11.已知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,则下列说法中正确的是( ) A .函数f (x )的周期是π4B .函数f (x )的图象的一条对称轴方程是x =π3C .函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,5π6上为减函数D .函数f (x )是偶函数解析:当x =π3时,f (x )=1,所以x =π3是函数图象的一条对称轴.答案:B12.已知某帆船中心比赛场馆区的海面上每天海浪高度y (米)可看作是时间t (0≤t ≤24,单位:时)的函数,记作y =f (t ),经长期观测,y =f (t )的曲线可近似地看成是函数y =A cosωt +b ,下表是某日各时的浪高数据:A .y =12cos π6t +1B .y =12cos π6t +32C .y =2cos π6t +32D .y =12cos6πt +32解析:因为T =12-0=12,所以ω=2πT =2π12=π6.又最大值为2,最小值为1, 则⎩⎪⎨⎪⎧A +b =2,-A +b =1,解得A =12,b =32,所以y =12cos π6t +32.答案:B二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上) 13.已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在第________象限. 解析:因为点P (tan α,cos α)在第三象限, 所以tan α<0,cos α<0,则α是第二象限角. 答案:二14.设a 为常数,且a >1,0≤x ≤2π,则函数f (x )=cos 2x +2a sin x -1的最大值为________.解析:f (x )=cos 2x +2a sin x -1=1-sin 2x +2a sin x -1=-(sin x -a )2+a 2, 因为0≤x ≤2π,所以-1≤sin x ≤1,又a >1,所以当sin x =1时,f (x )max =-(1-a )2+a 2=2a -1. 答案:2a -115.函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,φ∈[0,2π))的部分图象如图所示,则f (2 018)=________.解析:由题图可知,T 4=2,所以T =8,所以ω=π4.由点(1,1)在函数图象上,可得f (1)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+φ=1,故π4+φ=2k π+π2(k ∈Z),所以φ=2k π+π4(k ∈Z),又φ∈[0,2π),所以φ=π4.故f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +π4,所以f (2 018)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 018π4+π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫504π+34π=sin 34π=22.答案:2216.已知f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-m 在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的零点,则m 的取值范围是________________.解析:f (x )有两个零点,即m =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的实根.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,56π,结合正弦曲线知m ∈[1,2). 答案:[1,2)三、解答题(本大题共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.(本小题满分10分)(1)已知角α的终边经过点P (4,-3),求2sin α+cos α的值;(2)已知角α的终边经过点P (4a ,-3a )(a ≠0),求2sin α+cos α的值;(3)已知角α终边上一点P 与x 轴的距离和与y 轴的距离之比为3∶4,求2sin α+cosα的值.解:(1)因为r =x 2+y 2=5,所以sin α=y r =-35,cos α=x r =45,所以2sin α+cos α=-65+45=-25.(2)因为r =x 2+y 2=5|a |,所以当a >0时,r =5a ,所以sin α=-3a 5a =-35,cos α=45,所以2sin α+cos α=-25;当a <0时,r =-5a ,所以sin α=-3a -5a =35,cos α=-45,所以2sin α+cos α=25.(3)当点P 在第一象限时,sin α=35,cos α=45,2sin α+cos α=2;当点P 在第二象限时,sin α=35,cos α=-45,2sin α+cos α=25;当点P 在第三象限时,sin α=-35,cos α=-45,2sin α+cos α=-2;当点P 在第四象限时,sin α=-35,cos α=45,2sin α+cos α=-25. 18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6+a ,a 为常数.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )的最小值为-2,求a 的值.解:(1)f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6+a .所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6,所以x =0时,f (x )取得最小值,即2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+a =-2,故a =-1.19.(本小题满分12分)某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,||φ<π2在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:(1)(2)将y =f (x )图象上所有点向左平行移动π6个单位长度,得到y =g (x )的图象,求y =g (x )的图象离原点O 最近的对称中心.解:(1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6.数据补全如下表:且函数表达式为f (x )=5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -6. (2)由(1)知f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 因此g (x )=5sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-π6=5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6. 因为y =sin x 的对称中心为(k π,0),k ∈Z , 令2x +π6=k π,k ∈Z ,解得x =k π2-π12,k ∈Z ,即y =g (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫k π2-π12,0,k ∈Z ,其中离原点O 最近的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,0. 20.(本小题满分12分)已知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+32,x ∈R.(1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间.(2)函数f (x )的图象可以由函数y =sin 2x (x ∈R)的图象经过怎样的变换得到? 解:(1)T =2π2=π,2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z ,知k π-π3≤x ≤k π+π6(k∈Z).所以函数f (x )的最小正周期为π,单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z).(2)变换情况如下:y =sin 2xy =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12――――――――→将图象上各点向上平移32个单位长度y =sin(2x +π6)+32.21.(本小题满分12分)已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|ω|<π)的一段图象如图所示.(1)求此函数的解析式;(2)求此函数在(-2π,2π)上的递增区间. 解:(1)由图可知,其振幅为A =23, 由于T2=6-(-2)=8,所以周期为T =16, 所以ω=2πT =2π16=π8,此时解析式为y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +φ.因为点(2,-23)在函数y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +φ的图象上,所以π8×2+φ=2k π-π2,所以φ=2k π-3π4(k ∈Z).又|φ|<π,所以φ=-3π4.故所求函数的解析式为y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -3π4.(2)由2k π-π2≤π8x -3π4≤2k π+π2(k ∈Z),得16k +2≤x ≤16k +10(k ∈Z),所以函数y =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x -3π4的递增区间是[16k +2,16k +10](k ∈Z).当k =-1时,有递增区间[-14,-6],当k =0时,有递增区间[2,10],与定义区间求交集得此函数在(-2π,2π)上的递增区间为(-2π,-6]和[2,2π]. 22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.(1)求函数f (x )的最小值及f (x )取到最小值时自变量x 的集合;(2)指出函数y =f (x )的图象可以由函数y =sin x 的图象经过哪些变换得到; (3)当x ∈[0,m ]时,函数y =f (x )的值域为[-3,2],求实数m 的取值范围. 解:(1)f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,故f (x )min =-2,此时2x -π3=2k π-π2,k ∈Z ,即x =k π-π12,k ∈Z ,即此时自变量x 的集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k π-π12,k ∈Z .(2)把函数y =sin x 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3的图象,再把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标变为原来的12,得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,最后再把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象上所有点的横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍,得到函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象.(3)如图,因为当x ∈[0,m ]时,y =f (x )取到最大值2,且f (0)=-3, 所以2m -π3≥π2⇒m ≥5π12.又函数y =f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12,11π12上是单调减函数,故m 的最大值为在⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12,11π12内使函数值为-3的x 的值,令2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=-3,得x =5π6, 所以m 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12,5π6.。
单元素养评价(一)(第一章)(120分钟150分)一、选择题(每小题5分,共60分)1。
若=2kπ+(k∈Z),则的终边在()A。
第一象限 B.第四象限C。
x轴上D。
y轴上【解析】选D。
由=2kπ+,k∈Z,可得α=6kπ+π,k∈Z,所以=3kπ+,k∈Z,当k为奇数时,的终边在y轴的非正半轴上,当k为偶数时,的终边在y轴的非负半轴上,综上可知,终边在y轴上。
2。
若一个α角的终边上有一点P(—4,a),且sin α·cos α=,则a的值为()A。
4 B.±4C。
—4或-D。
【解析】选C。
由三角函数定义可知,r=,sin α=,cos α=,sin α·cos α==,解得a=—4或—.3.(2020·宜昌高一检测)已知扇形AOB的周长为4,当扇形的面积取得最大值时,扇形的弦长AB等于( ) A.2 B。
sin 1 C。
2sin 1 D。
2cos 1【解析】选C。
设扇形的半径为r,可得出扇形的弧长为l=4—2r(0<r〈2),所以,扇形的面积为S=lr=r(4—2r)=—r2+2r=—(r—1)2+1,当r=1时,该扇形的面积取到最大值1,扇形的弧长为l=4—2r=2,此时∠AOB==2,如图所示。
取AB的中点C,则OC⊥AB,且∠AOC=1,因此,AB=2AC=2rsin 1=2sin 1。
4。
点P从(1,0)点出发,沿单位圆x2+y2=1逆时针方向运动弧长到达Q点,则Q点坐标为 ( )A。
B。
C。
D。
【解析】选A.设∠POQ=θ,则θ=.又设Q(x,y),则x=cos=,y=sin=。
5。
(2020·天津高考)已知函数f(x)=sin。
给出下列结论:①f(x)的最小正周期为2π;②f是f(x)的最大值;③把函数y=sin x的图象上所有点向左平移个单位长度,可得到函数y=f(x)的图象.其中所有正确结论的序号是()A.① B.①③ C。
高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作单元质量评估(一)第一章:三角函数一、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.把-495°表示成k×360°+θ(k∈Z)的形式,则θ可以是()(A)-135° (B)45° (C)-225° (D)135°【解析】选A.由题意可知-495°=k×360°+θ,从而θ=-495°-k×360°.当k=-1时,θ=-135°.2.若2弧度的圆心角所对的弧长为2 cm,则这个圆心角所夹的扇形的面积是()(A)4 cm2 (B)2 cm2(C)4π cm2 (D)1 cm2【解析】选D.由弧长公式得2=2R,即R=1 cm,则S=R l=×1×2=1 (cm2).3.(2009·济南高一检测)化简sin600°的值是()【解析】选D.sin600°=sin240°=sin(180°+60°)=-sin60°=.4.(2009·上海高一检测)已知a∈R,函数f(x)=sinx-|a|,x∈R为奇函数,则a=()(A)0 (B)1 (C)-1 (D)±1【解析】选A.∵f(x)是奇函数,x∈R,∴f(0)=0,即-|a|=0,∴a=0.5.已知角θ的终边过点(4,-3),则cos(π-θ)等于()6.(tanx+)cos2x等于( )(A)tanx (B)sinx (C)cosx (D)7.下列四个函数中,周期为π的是( )(A) y=sinx (B)y=2cosx(C)y=sin(D)y=|cosx|【解析】选D.对A、B,周期均为2π,对C,T==4π,对D,结合y=|cosx|的图象知,其周期为π.8.(2009·辽宁高考)已知tanθ=2,则sin2θ+sinθcosθ-2cos2θ=( )9.已知函数f(x)=3sin(),则下列不等式中正确的是()(A)f(1)<f(2)<f(3)(B)f(2)<f(3)<f(1)(C)f(3)<f(2)<f(1)(D)f(2)<f(1)<f(3)12.(2009·烟台模拟)车流量被定义为单位时间内通过十字路口的车辆数,单位为辆/分,上班高峰期某十字路口的车流量由函数F(t)=50+4sin (其中0≤t≤20)给出,F(t)的单位是辆/分,t的单位是分,则下列哪个时间段内车流量是增加的( )(A)[0,5] (B)[5,10](C)[10,15] (D)[15,20]【解析】选C.由得4kπ-π≤t≤4kπ+π(k∈Z),由于0≤t≤20,∴0≤t≤π或3π≤t≤5π,从而车流量在时间段[10,15]内是增加的.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.函数y=tan(2x- )的定义域为_______.14.(2009·辽宁高考)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=______.15.(2009·上海模拟)已知x= 是方程3tan(x+α)= 的一个解,α∈(-π,0),则α=______.16.(2009·盐城高一检测)把函数y=sinx的图象上所有点的横坐标都缩小到原来的一半,纵坐标不变,再把图象向左平移个单位,这时对应的图象的解析式为_______.21.(12分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)+m(A>0,ω>0,|φ|< )的最大值是4,最小值是0,最小正周期是,直线x= 是函数图象的一条对称轴,求其解析式.22.(12分)已知,如图表示电流强度I与时间t的关系I=Asin(ωt+φ)在一个周期内的图象.(1)试根据图象写出I=Asin(ωt+φ)的解析式;(2)为了使I=Asin(ωt+φ)中t在任意一段秒的时间内电流强度I能同时取得最大值|A|与最小值-|A|,那么,正整数ω的最小值是多少?。
章末质量评估(一)(时间:100分钟 满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目的要求)1.在①160°;②480°;③-960°;④1 530°这四个角中,属于第二象限角的是( ). A .① B .①② C .①②③ D .①②③④解析 160°角显然是第二象限角;480°=360°+120°是第二象限角;-960°=-3×360°+120°是第二象限角;1 530°=4×360°+90°不是第二象限角. 答案 C2.若2弧度的圆心角所对的弧长为2 cm ,则这个圆心角所夹的扇形的面积是( ).A .4 cm 2B .2 cm 2C .4π cm 2D .1 cm 2 解析 由弧长公式得2=2R ,即R =1 cm ,则S =12Rl =12×1×2=1(cm 2). 答案 D3.函数y =cos x ·tan x 的值域是( ). A .(-1,0)∪(0,1) B .[-1,1] C .(-1,1)D .[-1,0]∪(0,1)解析 化简得y =sin x ,由cos x ≠0,得sin x ≠±1.故得函数的值域(-1,1). 答案 C4.三角函数y =sin x2是( ). A .周期为4π的奇函数 B .周期为π2的奇函数 C .周期为π的偶函数D .周期为2π的偶函数解析 x ∈R ,f (-x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2=-sin x 2=-f (x ),是奇函数,T =2π12=4π.答案 A5.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=13,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+7π12的值为( ).A.13 B .-13 C .-223 D.223解析 根据题意得:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+7π12=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π12+π2=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=-13,故选B. 答案 B6.函数f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-1的最小值和最小正周期分别是( ).A .-3-1,πB .-3+1,πC .-3,πD .-3-1,2π解析 f (x )min =-3-1,T =2π2=π. 答案 A7.要得到函数y =f (2x +π)的图象,只要将函数y =f (x )的图象( ). A .向左平移π个单位,再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变 B .向右平移π个单位,再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变 C .向左平移π个单位,再把所有点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变 D .向右平移π个单位,再把所有点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变解析 把y =f (x )的图象向左平移π个单位得到y =f (x +π),再把所有点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变得到y =f (2x +π). 答案 C8.函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象( ).A .关于原点成中心对称B .关于y 轴成轴对称C .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0成中心对称D .关于直线x =π12成轴对称解析 本题考查三角函数的图象与性质.由形如y =A sin(ωx +φ)函数图象的对称中心和对称轴的意义,分别将各选项代入检验即可,由于f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=0,故函数的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0成中心对称.答案 C9.(2012·宜昌高一检测)函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则该函数的表达式为( ).A .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +56π B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -56πC .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6D .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6解析 本题考查由图象求三角函数解析式.由图象可知,A =2,ω=2ππ=2,当x =π6时,y =2,从而有2×π6+φ=π2, ∴φ=π6,故选C. 答案 C10.下列说法正确的是( ). A .在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内sin x >cos x B .函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π5的图象的一条对称轴是x =45πC .函数y =π1+tan 2x的最大值为πD .函数y =sin 2x 的图象可以由函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的图象向右平移π8个单位得到解析 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4内有sin x <cos x ,所以A 错;当x =45π时, y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π5=0,所以x =45π不是函数图象的一条对称轴,故B 错;函数y =sin 2x 的图象应该由函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的图象向左平移π8个单位得到,所以D 错;而在函数y =π1+tan 2x中,由于1+tan 2x ≥1,所以y ≤π,即函数y =π1+tan 2x 的最大值等于π.答案 C二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上) 11.函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的定义域为________. 解析 2x -π4≠π2+k π,即x ≠3π8+k π2,k ∈Z . 答案⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠3π8+k π2,k ∈Z12.函数y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-ωx 的最小正周期是4π,则ω=________.解析 T =2π|ω|=4π,∴|ω|=12,ω=±12. 答案 ±1213.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =-32,且π<x <2π,则x 等于________.解析 ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =-32,∴cos x =-32,又∵π<x <2π,∴x =7π6.答案 7π614.已知tan θ=2,则sin θsin 3θ-cos 3θ=________.解析 sin θsin 3θ-cos 3θ=sin θ(sin 2θ+cos 2θ)sin 3θ-cos 3θ=tan 3θ+tan θtan 3θ-1=23+223-1=107. 答案 107三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(10分)(2011·临沂高一检测)已知tan α=12,求1+2sin (π-α)cos (-2π-α)sin 2(-α)-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫5π2-α的值.解 原式=1+2sin αcos ()2π+αsin 2α-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=1+2sin αcos αsin 2α-cos 2α=sin 2α+2sin αcos α+cos 2α(sin α-cos α)(sin α+cos α) =sin α+cos αsin α-cos α=1+tan αtan α-1=1+1212-1=-3. 16.(10分)已知sin α+3cos α=0,求sin α,cos α的值. 解 ∵sin α=-3cos α.又sin 2α+cos 2α=1,得(-3cos α)2+cos 2α=1, 即10cos 2α=1.∴cos α=±1010.又由sin α=-3cos α,可知sin α与cos α异号, ∴α在第二、四象限.①当α是第二象限角时,sin α=31010,cos α=-1010. ②当α是第四象限角时,sin α=-31010,cos α=1010.17.(10分)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)A >0且ω>0,0<φ<π2的部分图象,如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若方程f (x )=a 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5π3上有两个不同的实根,试求a 的取值范围.解 (1)由图象易知函数f (x )的周期为 T =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6-2π3=2π,A =1,所以ω=1.法一 由图可知此函数的图象是由y =sin x 的图象向左平移π3个单位得到的,故φ=π3,所以函数解析式为f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3.法二 由图象知f (x )过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,0.则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3+φ=0,∴-π3+φ=k π,k ∈Z . ∴φ=k π+π3,k ∈Z , 又∵φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴φ=π3, ∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3.(2)方程f (x )=a 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5π3上有两个不同的实根等价于y =f (x )与y =a 的图象在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5π3上有两个交点,在图中作y =a 的图象,如图为函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3在⎝⎛⎭⎪⎫0,5π3上的图象,当x =0时,f (x )=32,当x =5π3时,f (x )=0,由图中可以看出有两个交点时,a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1∪(-1,0).18.(12分)已知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+32,x ∈R .(1)求函数f (x )的最小正周期和单调增区间.(2)函数f (x )的图象可以由函数y =sin 2x (x ∈R )的图象经过怎样的变换得到?解 (1)T =2π2=π,由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z 知k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z ).所以所求的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z ).(2)变换情况如下:y =sin 2xy =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x +π12)――――――――――――――――――――――――――→将图象上各点向上平移32个单位y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+32. 19.(12分)如右图所示,函数y =2cos(ωx +θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈R ,ω>0,0≤θ≤π2的图象与y 轴交于点(0,3),且该函数的最小正周期为π.(1)求θ和ω的值;(2)已知点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,点P 是该函数图象上一点,点Q (x 0,y 0)是P A 的中点,当y 0=32,x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π时,求x 0的值.解 (1)将x =0,y =3代入函数y =2cos(ωx +θ)中,得cos θ=32,因为0≤θ≤π2,所以θ=π6.由已知T =π,且ω>0,得ω=2πT =2ππ=2. (2)因为点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,Q (x 0,y 0)是P A 的中点,y 0=32,所以点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 0-π2,3.又因为点P 在y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象上,且π2≤x 0≤π,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x 0-5π6=32,且7π6≤4x 0-5π6≤19π6,5π6=11π6,或4x0-5π6=13π6,即x0=2π3,或x0=3π4.从而得4x0-。