高考数学(文)高分计划一轮狂刷练:第3章三角函数、解三角形 3-3a Word版含解析

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[基础送分 提速狂刷练]一、选择题1.如果函数y =3cos(2x +φ)的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3,0成中心对称,那么|φ|的最小值为( )A.π6B.π4C.π3D.π2 答案 A 解析依题意得3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫8π3+φ=0,8π3+φ=k π+π2,φ=k π-136π(k ∈Z ),因此|φ|的最小值是π6.故选A.2.(2017·长沙模拟)已知函数y =sin ωx 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π3上是增函数,则实数ω的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-32,0 B .[-3,0)C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,32 D .(0,3]答案 C 解析由于y =sin x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2上是增函数,为保证y =sin ωx在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π3上是增函数,所以ω>0, 且π3ω≤π2,则0<ω≤32.故选C. 3.(2017·成都调研)函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A .2- 3B .0C .-1D .-1-3答案 A解析 因为0≤x ≤9,所以-π3≤π6x -π3≤7π6,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1. 所以y ∈[-3,2],所以y max +y min =2-3.选A.4.设函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π4⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且是偶函数,则( )A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递减B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4内单调递减C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递增D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4内单调递增答案 A解析 由条件,知ω=2.因为f (x )是偶函数,且|φ|<π2,所以φ=π4,这时f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2=2cos2x .因为当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,2x ∈(0,π),所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内单调递减.故选A.5.将函数y =sin x 的图象向左平移π2个单位,得到函数y =f (x )的图象,则下列说法正确的是( )A .y =f (x )是奇函数B .y =f (x )的周期为πC .y =f (x )的图象关于直线x =π2对称D .y =f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0对称答案 D解析 由题意知,f (x )=cos x ,所以它是偶函数,A 错误;它的周期为2π,B 错误;它的对称轴是直线x =k π,k ∈Z ,C 错误;它的对称中心是点⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0,k ∈Z ,D 正确.故选D.6.(2017·广州综合测试)已知函数f (x )=sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎪⎫0<φ<π2的图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8,0,则函数f (x )的单调递减区间是()A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-3π8,2k π+π8(k ∈Z )B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π8,2k π+5π8(k ∈Z )C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8(k ∈Z )D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z )答案 D 解析由题意得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×3π8+φ=0,则2×3π8+φ=k π,k ∈Z ,解得φ=-3π4+k π,k ∈Z ,又因为0<φ<π2,所以φ=π4,则f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,则由π2+2k π≤2x +π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,得π8+k π≤x ≤5π8+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8+k π,5π8+k π,k ∈Z .故选D.7.已知函数y =sin πx3在区间[0,t ]上至少取得2次最大值,则正整数t 的最小值是( )A .6B .7C .8D .9 答案 C解析 由y =sin πx 3可得T =6,则由图象可知5T 4≤t ,即152≤t ,∴t min =8.故选C.8.将函数f (x )=sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的图象向左平移π6个单位长度后关于原点对称,则函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为()A .-32B .-12 C.12 D.32答案 A解析 将f (x )=sin(2x +φ)的图象左移π6个单位长度得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+φ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+φ的图象,该图象关于原点对称,即为奇函数,则π3+φ=k π(k ∈Z ),且|φ|<π2,所以φ=-π3,即f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,所以当2x -π3=-π3,即x =0时,f (x )取得最小值,最小值为-32.选A. 9.若函数f (x )=M sin(ωx +φ)(ω>0)在区间[a ,b ]上是增函数,且f (a )=-M ,f (b )=M ,则函数g (x )=M cos(ωx +φ)在[a ,b ]上( )A .是增函数B .是减函数C .可以取得最大值MD .可以取得最小值-M答案 C 解析T =2πω,g (x )=M cos(ωx +φ)=M sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π2=M sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2ω+φ,∴g (x )的图象是由f (x )的图象向左平移π2ω⎝ ⎛⎭⎪⎫即T 4得到的.由b -a =T 2,可知,g (x )的图象由f (x )的图象向左平移b -a2得到的.∴得到g (x )图象如图所示.选C.10.(2018·新疆质检)已知函数f (x )=|sin x |cos x ,给出下列五个结论:①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2018π3=-34; ②若|f (x 1)|=|f (x 2)|,则x 1=x 2+k π(k ∈Z );③f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上单调递增;④函数f (x )的周期为π;⑤f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0成中心对称.其中正确的结论是( )A .①⑤B .①②⑤C .②④D .②⑤ 答案 A 解析①f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2018π3=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin 2018π3cos 2018π3=32×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-34,∴①正确;②若|f (x 1)|=|f (x 2)|,则⎪⎪⎪⎪⎪⎪12sin2x 1=⎪⎪⎪⎪⎪⎪12sin2x 2,当x 1=0,x 2=π2时也成立,∴②不正确;③∵当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4时,f (x )=|sin x |cos x =⎩⎪⎨⎪⎧-12sin2x ,-π4≤x <0,12sin2x ,0≤x ≤π4,∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上不是单调函数,∴③不正确;④∵f (x +π)≠f (x ),∴函数f (x )的周期不是π,∴④不正确; ⑤∵f (x )=|sin x |cos x=⎩⎪⎨⎪⎧-12sin2x ,-π+2k π<x <2k π,12sin2x ,2k π≤x <π+2k π,k ∈Z ,∴结合图象可知f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0成中心对称,∴⑤正确.故选A.二、填空题11.设函数f (x )=sin(x +φ)(0<φ<π),若函数f (x )+f ′(x )是奇函数,则φ=________.答案 3π4解析 由题意得f (x )=sin(x +φ)=sin x cos φ+cos x sin φ,f ′(x )=cos(x +φ),f (x )+f ′(x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +φ+π4是奇函数,因此φ+π4=k π(其中k ∈Z ),φ=k π-π4.又0<φ<π,所以φ=3π4.12.将函数y =sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<φ<π的图象,仅向右平移4π3,或仅向左平移2π3,所得到的函数图象均关于原点对称,则ω=________.答案 12解析 注意到函数的两条相邻对称轴之间的距离是函数周期的一半,即有T 2=4π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3=2π,T =4π,即2πω=4π,ω=12.13.(2017·绵阳模拟)已知函数f (x )=4cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,A (a,0),B (b,0)是其图象上两点,若|a -b |的最小值是1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=________.答案 -2解析 ∵函数f (x )=4cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数, ∴φ=π2,f (x )=-4sin ωx .A (a,0),B (b,0)是其图象上两点,若|a -b |的最小值是1,则12·2πω=1,∴ω=π,f (x )=-4sin πx , 则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=-4sin π6=-2.14.设函数y =sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2的最小正周期为π,且其图象关于直线x =π12对称,则在下面四个结论中: ①图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0对称;②图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称;③在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上是增函数;④在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,0上是增函数.所有正确结论的编号为________. 答案 ②④解析 ∵y =sin(ωx +φ)的最小正周期为π,∴ω=2ππ=2.又其图象关于直线x =π12对称,得π6+φ=π2+k π(k ∈Z ).令k =0,得φ=π3.∴y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.当x =π3时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=0,∴函数图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称.所以②正确.解不等式-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,得-5π12+k π≤x ≤π12+k π(k ∈Z ),所以④正确.三、解答题15.已知函数f (x )=2sin x +1. (1)设ω为大于0的常数,若f (ωx )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,2π3上单调递增,求实数ω的取值范围;解16.(2017·洛阳校级月考)已知函数f (x )=sin 2x +a cosx +a ,a ∈R .(1)当a =1时,求函数f (x )的最大值;(2)如果对于区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的任意一个x ,都有f (x )≤1成立,求a 的取值范围.解 (1)当a =1时,f (x )=-cos 2x +cos x +2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x -122+94, ∵cos x ∈[-1,1],∴当cos x =12,即x =2k π±π3(k ∈Z )时, f (x )max =94. (2)依题意sin 2x +a cos x +a ≤1,即sin 2x +a (cos x +1)≤1对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2恒成立. 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,0≤cos x ≤1, 则1≤cos x +1≤2,∴a ≤ cos 2xcos x +1对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2恒成立. 令t =cos x +1,则1≤t ≤2,∴a ≤t -12t =t 2-2t +1t =t +1t-2对任意1≤t ≤2恒成立,于是a ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫t +1t -2min . 又∵t +1t -2≥0,当且仅当t =1,即x =π2时取等号, ∴a ≤0.。