高考数学 考点7 三角函数
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考点7 三角函数1.(2010·陕西高考理科·T3)对于函数()2sin cos f x x x =,下列选项中正确的是( ) (A )()f x 在(4π,2π)上是递增的 (B )()f x 的图像关于原点对称 (C )()f x 的最小正周期为2π (D )()f x 的最大值为2 【命题立意】本题考查倍角公式、三角函数的基本性质,属保分题。
【思路点拨】()2sin cos f x x x =⇒()sin 2f x x =⇒()f x 是奇函数⇒ B【规范解答】选 B. 因为()2sin cos f x x x =sin 2x =,所以()f x 是奇函数,因而()f x 的图像关于原点对称,故选B2.(2010·陕西高考文科·T3)函数()2sin cos f x x x =是( )(A)最小正周期为2π的奇函数 (B )最小正周期为2π的偶函数 (C)最小正周期为π的奇函数(D )最小正周期为π的偶函数【命题立意】本题考查倍角公式、三角函数的基本性质,属保分题。
【思路点拨】()2sin cos f x x x =⇒()sin 2f x x =⇒()f x 是奇函数⇒ C 正确【规范解答】选C 因为()2sin cos f x x x =sin 2x =,所以()f x 是最小正周期为π的奇函数 3.(2010·辽宁高考理科·T5)设ω>0,函数y=sin(ωx+3π)+2的图像向右平移34π个单位后与原图像重合,则ω的最小值是( ) (A )23 (B)43 (C)32(D)3 【命题立意】本题考查了三角函数的周期性。
【思路点拨】由周期求ω【规范解答】选C 。
由题意可得最小正周期T =43π,所以2234T 23ππωπ===。
故选C4.(2010·北京高考文科·T15)已知函数2()2cos2sin f x x x =+(Ⅰ)求()3f π的值;(Ⅱ)求()f x 的最大值和最小值【命题立意】本题考查诱导公式、三角变换中的二倍角公式及三角函数的最值的求法。
【思路点拨】直接把3π代入求()3f π的值。
求()f x 的最值时,通过观察()f x 解析式的形式,可以统一三角形函数名,转化为二次函数的最值问题。
【规范解答】(Ⅰ)22()2cossin 333f πππ=+=31144-+=- (Ⅱ)22()2(2cos 1)(1cos )f x x x =-+- 23cos 1,x x R =-∈因为[]cos 1,1x ∈-,所以,当cos 1x =±时()f x 取最大值2;当cos 0x =时,()f x 取最小值-1。
【方法技巧】三角函数式化简的常用技巧有:统一角、统一三角函数名,降幂扩角,升幂缩角等。
5.(2010 ∙海南高考∙理科T4)如图,质点P 在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为0P ,角速度为1,那么点P 到x 轴距离d 关于时间t 的函数图像大致为( )【命题立意】本小题主要考查了三角函数的定义. 【思路点拨】把距离转化成角度与时间的函数关系. 【规范解答】选C.设初始位置点p 的弧度为α=4π-,则时间t 时为4t πθ=-,由三角函数的相关定义可知,p 到x 轴距离d 关于时间t 的函数关系式为2sin()4d t π=-,故选C.6.(2010·安徽高考理科·T9)动点(),A x y 在圆221x y +=上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,12秒旋转一周。
已知时间0t =时,点A 的坐标是1(2,则当012t ≤≤时,动点A 的纵坐标y 关于t (单位:秒)的函数的单调递增区间是( ) A.[]0,1B.[]1,7C.[]7,12D.[]0,1和[]7,12【命题立意】本题主要考查,考查考生的运算求解能力.【思路点拨】由动点(),A x y 在圆221x y +=上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,可知与三角函数的定义类似,由12秒旋转一周能求出每秒钟所转的弧度,画出单位圆,很容易看出,当t 在[0,12]变化时,点A 的纵坐标y 关于t (单位:秒)的函数的单调性的变化,从而确定单调递增区间。
【规范解答】选D ,画出图形,设射线OA 与x 轴正方向夹角为α,则0t =时3πα=,每秒钟旋转6π,在[]0,1t ∈上[,]32ππα∈,在[]7,12t ∈上37[,]23ππα∈,动点A 的纵坐标y 关于t 都是单调递增的,故D 正确。
7.(2010·天津高考文科·T8)5y Asin x x R 66ππωϕ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦右图是函数(+)()在区间-,上的图象,为了得到这个函数的图象,只要将y sin x x R =∈()的图象上所有的点( ) (A)向左平移3π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍, 纵坐标不变 (B) 向左平移3π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变(C) 向左平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变 (D) 向左平移6π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变【命题立意】考查正弦函数的图像及变换。
【思路点拨】由图像几个特殊点求出函数解析式。
【规范解答】选A ,由图像可得:062,33πωϕπωϕπωϕπ⎧-+=⎪⎪⇒==⎨⎪+=⎪⎩, sin(2)3y x π∴=+,故选A 。
【方法技巧】由sin()(0,0)y x A ωϕω=+>>的一段图像,求这个函数的解析式,结果往往不统一,要具体问题具体分析,由周期求ω;确定ϕ时,若能求出距离原点最近的右侧图像上升(或下降)的零点的横坐标0x ,令00x ωϕ+=(或0x ωϕπ+=),即可求出ϕ,也可用最高点或最低点的坐标来求。
8.(2010·浙江高考理科·T4)设02x π<<,则“2sin 1x x <”是“sin 1x x <”的( ) (A )充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件 (D )既不充分也不必要条件【命题立意】本题考查三角函数、不等式、简易逻辑等知识,考查推理运算能力。
【思路点拨】解决本题一种方法是利用不等式的性质进行推导;另一种方法是借助函数图象比较大小。
【规范解答】选B 。
方法一:02x π<<,0sin 1x ∴<<,2sin sin x x ∴< ,2sin sin x x x x ∴<,因此2sin 1x x <⇒sin 1x x <,2sin 1x x <⇐sin 1x x <。
因此“2sin 1x x <”是“sin 1x x <”的必要而不充分条件。
方法二:由2sin 1x x <得sin x <,由sin 1x x <得1sin x x <,考察函数1sin ,,y x y y x ===,作出三个函数的图象:由图象可知,22sin 1(0,)x x x x <⇔∈,1sin 1(0,)x x x x <⇔∈,其中12x x <,因此“2sin 1x x <”是“sin 1x x <”的必要而不充分条件。
9.(2010·福建高考文科·T10)将函数()sin()f x x =+ωϕ的图像向左平移2π个单位。
若所得图象 与原图象重合,则ω的值不可能...等于( ) A.4 B.6 C.8 D.12 【命题立意】本题考查三角函数的图像平移,解三角方程。
【思路点拨】先进行平移后,再比较与原函数的差异,解三角方程,或采用代入法求解。
【规范解答】选B ,把向左平移2π个单位得y sin x sin x 22⎛π⎫π⎛⎫⎛⎫=ω++ϕ=ω+ω+ϕ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 又该函数图像与原函数图像重合,所以()sin x sin x 2π⎛⎫ω+ω+ϕ=ω+ϕ ⎪⎝⎭恒成立, 2k 2π∴ω+ϕ=π+ϕ,()4k k Z ∴ω=∈,所以k 不可能为6。
【方法技巧】注意应把()sin x ω+ϕ变为sin x 2⎛π⎫⎛⎫ω++ϕ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭而非sin x 2π⎛⎫ω++ϕ ⎪⎝⎭。
图像的变换问题,依据三角函数的图像的变换口诀“左加右减,上加下减”即可解决。
一般地,函数sin() y x ωϕ=+的图象,可以看作把曲线sin y x ω=上所有点向左(当ϕ>0时)或向右(当ϕ<0时)平行移动ϕω个单位长度而得到。
10.(2010·浙江高考文科·T12)函数2()sin (2)4f x x π=-的最小正周期是 。
【命题立意】本题主要考察了二倍角余弦公式的灵活运用,属容易题。
【思路点拨】对解析式进行降幂扩角转化为余弦型函数。
【规范解答】2π。
()2124cos 21+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=πx x f ,可知其最小正周期为2π。
【答案】2π 11.(2010·福建高考理科·T14)已知函数()()3sin x-06⎛⎫=> ⎪⎝⎭f x πωω和()()2cos 21=++g x x ϕ)图象的对称轴完全相同。
若0,2⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦x π,则()f x 的取值范围是 。
【命题立意】本题主要考查利用三角函数的对称性求三角函数的解析式,并求三角函数在给定区间的值域。
【思路点拨】由图象的对称轴完全相同,可得()f x 与()g x 的周期相同,求出ω的值,进而求解值域。
【规范解答】函数()()3sin x-06⎛⎫=> ⎪⎝⎭f x πωω和()()2cos 21=++g x x ϕ的图象的对称轴完全相同,则()f x 与()g x 的周期相同,2∴=ω,()3sin 2x-6⎛⎫= ⎪⎝⎭f x π,又0,2π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦x ,52,666πππ⎡⎤∴-∈-⎢⎥⎣⎦x ,()3,3.2⎡⎤∴∈-⎢⎥⎣⎦f x【答案】132⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,【方法技巧】另解:因为k x A y ++=)sin(ϕω和k x A y ++=)cos(ϕω在对称轴位置取得最值。
设x=x 0为函数()f x 与()g x 的对称轴,则()00sin x 16cos 2x 1⎧π⎛⎫ω-=±⎪ ⎪⎝⎭⎨⎪+ϕ=±⎩,2∴ω=,()f x sin 2x 6π⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭,又x 0,2π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,52x ,666πππ⎡⎤∴-∈-⎢⎥⎣⎦,()3f x ,3.2⎡⎤∴∈-⎢⎥⎣⎦12.(2010·江苏高考·T10)设定义在区间⎪⎭⎫⎝⎛20π,上的函数y=6cosx 的图像与y=5tanx 的图像交于点P ,过点P 作x 轴的垂线,垂足为P 1,直线PP 1与函数y=sinx 的图像交于点P 2,则线段P 1P 2的长为____________。