《创新设计 高考总复习》2014届高考数学一轮复习:易失分点清零(五)三角函数与解三角形
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2014届高考数学(理)一轮复习知识过关检测:第3章《三角函数、解三角形》(第5课时)(新人教A 版)一、选择题1.(2011·高考湖北卷)已知函数f ()x =3sin x -cos x ,x ∈R ,若f ()x ≥1,则x 的取值范围为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |k π+π3≤x ≤k π+π,k ∈ZB.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π+π3≤x ≤2k π+π,k ∈Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |k π+π6≤x ≤k π+5π6,k ∈ZD.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π+π6≤x ≤2k π+5π6,k ∈Z解析:选B.∵f ()x =3sin x -cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6,∴f ()x ≥1,即2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6≥1,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6≥12,∴π6+2k π≤x -π6≤5π6+2k π,k ∈Z . 解得π3+2k π≤x ≤π+2k π,k ∈Z .2.(2012·高考山东卷)函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( )A .2- 3B .0C .-1D .-1- 3解析:选A.当0≤x ≤9,-π3≤πx 6-π3≤7π6,-32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 6-π3≤1,所以函数的最大值为2,最小值为-3,其和为2- 3.3.(2012·高考课标全国卷)已知ω>0,0<φ<π,直线x =π4和x =5π4是函数f (x )=sin(ωx +φ)图象的两条相邻的对称轴,则φ=( )A.π4B.π3C.π2D.3π4解析:选A.由于直线x =π4和x =5π4是函数f (x )=sin(ωx +φ)图象的两条相邻的对称轴,所以函数f (x )的最小正周期T =2π,所以ω=1,所以π4+φ=k π+π2(k ∈Z ),又0<φ<π,所以φ=π4.4.若函数y =2cos(2x +φ)是偶函数,且在(0,π4)上是增函数,则实数φ可能是( )A .-π2B .0C.π2D .π 解析:选D.依次代入检验知,当φ=π时,函数y =2cos(2x +π)=-2cos2x ,此时函数是偶函数且在(0,π4)上是增函数.5.(2011·高考山东卷)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω=( ) A .3 B .2 C.32 D.23 解析:选C.由解析式看出,图象过原点,所以T 4=π3,T =4π3,2πω=4π3,解得ω=32.二、填空题6.函数y =12sin(π4-23x )的单调递增区间为________.解析:由y =12sin(π4-23x ),得y =-12sin(23x -π4),由π2+2k π≤23x -π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,得 9π8+3k π≤x ≤21π8+3k π,k ∈Z , 故函数的单调递增区间为[9π8+3k π,21π8+3k π](k ∈Z ).答案:[9π8+3k π,21π8+3k π](k ∈Z )7.函数y =lgsin x +cos x -12的定义域为________.解析:要使函数有意义必须有⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0cos x -12≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<x <π+2k π-π3+2k π≤x ≤π3+2k π(k ∈Z ),∴2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z , ∴函数的定义域为{x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z }.答案:{x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z }8.(2011·高考辽宁卷)已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2),y =f (x )的部分图象如图,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π24=________. 解析:如图可知T 2=3π8-π8,即π2ω=π4,所以ω=2,再结合图象可得2×π8+φ=k π+π2,k ∈Z ,即|φ|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪k π+π4<π2,所以-34<k <14,只有k =0,所以φ=π4,又图象过点(0,1),代入得A tan π4=1,所以A =1,函数的解析式为f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π24=tan π3= 3.答案: 3 三、解答题9.已知函数f (x )=2cos 2x +sin 2x -4cos x .(1)求f (π3)的值;(2)求f (x )的最大值和最小值.解:(1)f (π3)=2cos 2π3+sin 2π3-4cos π3=-1+34-2=-94.(2)f (x )=2(2cos 2x -1)+(1-cos 2x )-4cos x=3cos 2x -4cos x -1=3⎝⎛⎭⎪⎫cos x -232-73,x ∈R .因为cos x ∈[-1,1],所以,当cos x =-1时,f (x )取得最大值6;当cos x =23时,f (x )取得最小值-73.10.已知函数f (x )=3(sin 2x -cos 2x )-2sin x cos x .(1)求f (x )的最小正周期;(2)设x ∈[-π3,π3],求f (x )的值域和单调递增区间.解:(1)∵f (x )=-3(cos 2x -sin 2x )-2sin x cos x=-3cos2x -sin2x =-2sin(2x +π3),∴f (x )的最小正周期为π.(2)∵x ∈[-π3,π3],∴-π3≤2x +π3≤π,∴-32≤sin(2x +π3)≤1. ∴f (x )的值域为[-2,3].当y =sin(2x +π3)递减时,f (x )递增,令2k π+π2≤2x +π3≤2k π+3π2,k ∈Z ,则k π+π12≤x ≤k π+7π12,k ∈Z ,又x ∈[-π3,π3],∴π12≤x ≤π3.故f (x )的单调递增区间为[π12,π3].一、选择题1.(2012·高考课标全国卷)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.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,54B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,34C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 D .(0,2] 解析:选A.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π4的图象可看作是由函数y =sin x 的图象先向左平移π4个单位得y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4的图象,再将所得图象上所有点的横坐标缩小到原来的1ω倍(纵坐标不变)得到的,而函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,5π4上单调递减,所以要使函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上单调递减,需满足⎩⎪⎨⎪⎧π4×1ω≤π2,5π4×1ω≥π,解得12≤ω≤54.2.已知函数f (x )满足f (x )=f (π-x ),且当x ∈(-π2,π2)时,f (x )=x +sin x ,则( )A .f (1)<f (2)<f (3)B .f (2)<f (3)<f (1)C .f (3)<f (2)<f (1)D .f (3)<f (1)<f (2) 解析:选D.由f (x )=f (π-x )知:f (x )的图象关于直线x =π2对称,∴f (2)=f (π-2),f (3)=f (π-3).当x ∈(-π2,π2)时,f (x )=x +sin x 是增函数.又-π2<π-3<1<π-2<π2,∴f (π-3)<f (1)<f (π-2), 即f (3)<f (1)<f (2). 二、填空题3.若函数f (x )=3sin(ωx +φ)(ω≠0)对任意的实数x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的值为________.解析:由条件f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x ,可知x =π3为函数图象的一条对称轴,所以该函数在x =π3处应取得最大值或最小值,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=3或-3. 答案:3或-34.(2013·绍兴检测)关于函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3(x ∈R ),有下列命题:①由f (x 1)=f (x 2)=0可得x 1-x 2必是π的整数倍;②y =f (x )的表达式可改写为y =4cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6; ③y =f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0对称; ④y =f (x )的图象关于直线x =-π6对称.其中正确命题的序号是________.(把你认为正确的命题序号都填上)解析:函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的最小正周期T =π,由相邻两个零点的横坐标间的距离是T 2=π2知①错.利用诱导公式得f (x )=4cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3=4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-2x =4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,知②正确. 由于曲线f (x )与x 轴的每个交点都是它的对称中心,将x =-π6代入得f (x )=4sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+π3=4sin0=0,因此点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0是f (x )图象的一个对称中心,故命题③正确.曲线f (x )的对称轴必经过图象的最高点或最低点,且与y 轴平行,而x =-π6时y =0,点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0不是最高点也不是最低点,故直线x =-π6不是图象的对称轴,因此命题④不正确.答案:②③ 三、解答题5.(2013·上海静安质检)已知a =(sin x ,-c os x ),b =(cos x ,3cos x ),函数f (x )=a ·b +32.(1)求f (x )的最小正周期,并求其图象对称中心的坐标;(2)当0≤x ≤π2时,求函数f (x )的值域.解:(1)f (x )=sin x cos x -3cos 2x +32=12sin2x -32(cos2x +1)+32=12sin2x -32cos2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3, ∴f (x )的最小正周期为π.令sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=0, 得2x -π3=k π(k ∈Z ),∴x =k π2+π6(k ∈Z ).故所求对称中心的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2+π6,0(k ∈Z ).(2)∵0≤x ≤π2,∴-π3≤2x -π3≤2π3,∴-32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3≤1, 即f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.。
第3讲 三角函数的图象与性质A 级 基础演练(时间:30分钟 满分:55分)一、选择题(每小题5分,共20分)1.(2011·山东)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω=( ).A.23B.32C .2D .3解析 由题意知f (x )的一条对称轴为x =π3,和它相邻的一个对称中心为原点,则f (x )的周期T =4π3,从而ω=32. 答案 B2.已知函数f (x )=sin(x +θ)+3cos(x +θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2是偶函数,则θ的值为( ).A .0B.π6C.π4D.π3解析 据已知可得f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +θ+π3,若函数为偶函数,则必有θ+π3=k π+π2(k ∈Z ),又由于θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,故有θ+π3=π2,解得θ=π6,经代入检验符合题意. 答案 B3.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解析 ∵0≤x ≤9,∴-π3≤π6x -π3≤7π6,∴-32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3≤1,∴-3≤2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6x -π3≤2.∴函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为2- 3. 答案 A4.(2011·安徽)已知函数f (x )=sin(2x +φ),其中φ为实数.若f (x )≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6对x ∈R恒成立,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2>f (π),则f (x )的单调递增区间是( ).A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z )B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π,k π+π2(k ∈Z ) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z ) D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π2,k π(k ∈Z ) 解析 由f (x )=sin(2x +φ),且f (x )≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6对x ∈R 恒成立,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=±1,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=±1. ∴π3+φ=k π+π2(k ∈Z ).∴φ=k π+π6(k ∈Z ). 又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2>f (π),即sin(π+φ)>sin(2π+φ),∴-sin φ>sin φ.∴sin φ<0.∴对于φ=k π+π6(k ∈Z ),k 为奇数.∴f (x )=sin(2x +φ)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +k π+π6=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.∴由2m π+π2≤2x +π6≤2m π+3π2(m ∈Z ), 得m π+π6≤x ≤m π+2π3(m ∈Z ),∴f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤m π+π6,m π+2π3(m ∈Z ).答案 C二、填空题(每小题5分,共10分)5.定义在R 上的函数f (x )既是偶函数又是周期函数,若f (x )的最小正周期是π,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3的值为________. 解析 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3=32.答案 326.若f (x )=2sin ωx (0<ω<1)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上的最大值是2,则ω=________.解析 由0≤x ≤π3,得0≤ωx ≤ωπ3<π3,则f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,且在这个区间上的最大值是2,所以2sin ωπ3=2,且0<ωπ3<π3, 所以ωπ3=π4,解得ω=34. 答案 34三、解答题(共25分) 7.(12分)设f (x )=1-2sin x . (1)求f (x )的定义域;(2)求f (x )的值域及取最大值时x 的值.解 (1)由1-2sin x ≥0,根据正弦函数图象知: 定义域为{x |2k π+56π≤x ≤2k π+13π6,k ∈Z }. (2)∵-1≤sin x ≤1,∴-1≤1-2sin x ≤3, ∵1-2sin x ≥0,∴0≤1-2sin x ≤3, ∴f (x )的值域为[0,3],当x =2k π+3π2,k ∈Z 时,f (x )取得最大值.8.(13分)(2013·东营模拟)已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4. (1)求函数f (x )的最小正周期和图象的对称轴;(2)求函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2上的值域.解 (1)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=12cos 2x +32sin 2x +(sin x -cos x )(sin x +cos x ) =12cos 2x +32sin 2x +sin 2x -cos 2x =12cos 2x +32sin 2x -cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6. ∴最小正周期T =2π2=π,由2x -π6=k π+π2(k ∈Z ), 得x =k π2+π3(k ∈Z ).∴函数图象的对称轴为x =k π2+π3(k ∈Z ). (2)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2,∴2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,5π6,∴-32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6≤1.即函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π2上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1.B 级 能力突破(时间:30分钟 满分:45分)一、选择题(每小题5分,共10分)1.(2012·新课标全国)已知ω>0,函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递减,则ω的取值范围是( ).A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,54 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,34 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12 D .(0,2]解析 取ω=54,f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫54x +π4,其减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤85k π+π5,85k π+π,k ∈Z ,显然⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π⊆85k π+π5,85k π+π,k ∈Z ,排除B ,C.取ω=2,f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,其减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+58π,k ∈Z ,显然⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π⃘⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+58π,k ∈Z ,排除D. 答案 A2.已知ω>0,0<φ<π,直线x =π4和x =5π4是函数f (x )=sin(ωx +φ)图象的两条相邻的对称轴,则φ=( ).A.π4B.π3C.π2 D.3π4解析 由题意可知函数f (x )的周期T =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4-π4=2π,故ω=1,∴f (x )=sin(x+φ),令x +φ=k π+π2(k ∈Z ),将x =π4代入可得φ=k π+π4(k ∈Z ),∵0<φ<π,∴φ=π4. 答案 A二、填空题(每小题5分,共10分)3.(2013·徐州模拟)已知函数f (x )=12(sin x +cos x )-12|sin x -cos x |,则f (x )的值域是________.解析 f (x )=12(sin x +cos x )-12|sin x -cos x | =⎩⎨⎧cos x (sin x ≥cos x ),sin x (sin x <cos x ).画出函数f (x )的图象,可得函数的最小值为-1,最大值为22,故值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,22.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,224.(2012·西安模拟)下列命题中:①α=2k π+π3(k ∈Z )是tan α=3的充分不必要条件; ②函数f (x )=|2cos x -1|的最小正周期是π;③在△ABC 中,若cos A cos B >sin A sin B ,则△ABC 为钝角三角形; ④若a +b =0,则函数y =a sin x -b cos x 的图象的一条对称轴方程为x =π4. 其中是真命题的序号为________. 解析 ①∵α=2k π+π3(k ∈Z )⇒tan α=3, 而tan α=3⇒/ α=2k π+π3(k ∈Z ),∴①正确. ②∵f (x +π)=|2cos(x +π)-1|=|-2cos x -1|=|2cos x +1|≠f (x ),∴②错误.③∵cos A cos B >sin A sin B ,∴cos A cos B -sin A sin B >0, 即cos(A +B )>0,∵0<A +B <π,∴0<A +B <π2, ∴C 为钝角,∴③正确. ④∵a +b =0,∴b =-a ,y =a sin x -b cos x =a sin x +a cos x =2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,∴x =π4是它的一条对称轴,∴④正确. 答案 ①③④ 三、解答题(共25分)5.(12分)已知函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x ,g (x )=12sin 2x -14. (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数h (x )=f (x )-g (x )的最大值,并求使h (x )取得最大值的x 的集合. 解 (1)∵f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x -32sin x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x +32sin x=14cos 2x -34sin 2x =1+cos 2x 8-3-3cos 2x 8=12cos 2x -14,∴f (x )的最小正周期为2π2=π. (2)由(1)知h (x )=f (x )-g (x )=12cos 2x -12sin 2x =22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,当2x +π4=2k π(k ∈Z ),即x =k π-π8(k ∈Z )时,h (x )取得最大值22.故h (x )取得最大值时,对应的x 的集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k π-π8,k ∈Z. 6.(13分)已知a >0,函数f (x )=-2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+2a +b ,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,-5≤f (x )≤1.(1)求常数a ,b 的值;(2)设g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2且lg g (x )>0,求g (x )的单调区间.解 (1)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,又∵a >0,∴-2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6∈[-2a ,a ].∴f (x )∈[b,3a +b ],又∵-5≤f (x )≤1,∴b =-5,3a +b =1, 因此a =2,b =-5.(2)由(1)得a =2,b =-5,∴f (x )=-4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-1,g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2=-4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +7π6-1 =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-1,又由lg g (x )>0,得g (x )>1,∴4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-1>1,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6>12,∴2k π+π6<2x +π6<2k π+5π6,k ∈Z ,其中当2k π+π6<2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z 时,g (x )单调递增,即k π<x ≤k π+π6,k ∈Z ,∴g (x )的单调增区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤k π,k π+π6,k ∈Z . 又∵当2k π+π2<2x +π6<2k π+5π6,k ∈Z 时,g (x )单调递减,即k π+π6<x <k π+π3,k ∈Z .∴g (x )的单调减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+π3,k ∈Z . 综上,g (x )的递增区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤k π,k π+π6(k ∈Z );递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+π3(k ∈Z ).。
2014届高考数学(理)一轮复习知识过关检测:第3章《三角函数、解三角形》(第1课时)(新人教A 版)一、选择题1.下列各角中,角的终边过点P (-3,1)的是( )A .-π3 B.2π3C.5π6D.3π4 答案:C2.已知cos θ²tan θ<0,那么角θ是( ) A .第一或第二象限角 B .第二或第三象限角 C .第三或第四象限角 D .第一或第四象限角解析:选C.法一:∵cos θ²tan θ=sin θ<0,cos θ≠0, ∴θ为第三或第四象限角,故选C. 法二:由cos θ²tan θ<0, 则⎩⎪⎨⎪⎧ cos θ<0,tan θ>0, 或⎩⎪⎨⎪⎧cos θ>0,tan θ<0. 故θ为第三或第四象限角,故选C.3.若一扇形的圆心角为72°,半径为20 cm ,则扇形的面积为( )A .40π cm 2B .80π cm 2C .40 cm 2D .80 cm 2解析:选B.72°=2π5,∴S 扇形=12αr 2=12³2π5³202=80π(cm 2).4.设θ是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,则θ2是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选B.由θ是第三象限角,知θ2为第二或第四象限角,∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,∴cos θ2≤0,知θ2为第二象限角.5.在(0,2π)内使sin x >cos x 成立的x 取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π,5π4B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π C.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,5π4 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4,3π2解析:选C.用单位圆内正弦线和余弦线来解. 二、填空题6.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:∵点P (tan α,cos α)在第三象限,∴tan α<0,cos α<0. ∴角α在第二象限. 答案:二 7.(2013²昆明质检)已知α的顶点在原点,始边与x 轴非负半轴重合,点P (-4m,3m )(m >0)是α终边上一点,则2sin α+cos α=________.解析:由条件可求得r =5m ,所以sin α=35,cos α=-45,所以2sin α+cos α=25.答案:258.已知角α的终边落在直线y =-3x (x <0)上,则|sin α|sin α-|cos α|cos α=________.解析:因为角α的终边落在直线y =-3x (x <0)上,所以角α是第二象限角,因此sin α>0,cos α<0,故|sin α|sin α-|cos α|cos α=sin αsin α--cos αcos α=1+1=2.答案:2 三、解答题9.已知角θ的终边上有一点P (x ,-1)(x ≠0),且tan θ=-x ,求sin θ,cos θ的值.解:∵θ的终边过点(x ,-1)(x ≠0),∴tan θ=-1x,又tan θ=-x ,∴x 2=1,∴x =±1.当x =1时,sin θ=-22,cos θ=22; 当x =-1时,sin θ=-22,cos θ=-22. 10.已知α=π3.(1)写出所有与α终边相同的角的集合;(2)写出在(-4π,2π)内与α终边相同的角;(3)若角β与α终边相同,则β2是第几象限角?解:(1)所有与α终边相同的角可表示为{θ|θ=2k π+π3,k ∈Z }.(2)由(1),令-4π<2k π+π3<2π(k ∈Z ),则有-2-16<k <1-16.又∵k ∈Z ,∴取k =-2,-1,0.故在(-4π,2π)内与α终边相同的角是-11π3、-5π3、π3.(3)由(1)有β=2k π+π3(k ∈Z ),则β2=k π+π6(k ∈Z ). ∴β2是第一、三象限角.一、选择题1.已知角α的终边过点P (-8m ,-6sin30°),且cos α=-45,则m 的值为( )A .-12B.12 C .-32D.32解析:选B.r =64m 2+9,∴cos α=-8m 64m 2+9=-45,∴m >0. ∴4m 264m 2+9=125,∴m =±12. ∵m >0,∴m =12.2.如图,设点A 是单位圆上的一定点,动点P 从A 出发在圆上按逆时针方向转一周,点P 所旋转过的弧AP 的长为l ,弦AP 的长为d ,则函数d =f (l )的图象大致为( )解析:选C.如图,取AP 的中点为D ,设∠DOA =θ,则d =2r sin θ=2sin θ,l =2θr =2θ,∴d =2sin l2,故选C.二、填空题3.(2013²德州质检)若扇形圆心角的弧度数为2,且扇形弧所对的弦长也是2,则这个扇形的面积为________.解析:由题意可知:2=2²r ²sin1,∴r =1sin1,∴S =12r 2α=12²⎝ ⎛⎭⎪⎫1sin12²2=1sin 21. 答案:1sin 214.(易错题)在与2040°终边相同的角中,绝对值最小的角的弧度数为________.解析:∵2040°=5³360°+240°=10π+4π3,∴与2040°终边相同的角中绝对值最小的角为-23π.答案:-23π三、解答题5.(1)确定-cos8²tan5的符号;(2)已知α∈(0,π),且sin α+cos α=m (0<m <1),试判断式子sin α-cos α的符号.解:(1)∵-3,5,8分别是第三、第四、第二象限角, ∴tan(-3)>0,tan5<0,cos8<0,∴原式>0.(2)若0<α<π2,则如图所示,在单位圆中,OM =cos α,MP =sin α,∴sin α+cos α=MP +OM >OP =1.若α=π2,则sin α+cos α=1.由已知0<m <1,故α∈(π2,π).于是有sin α-cos α>0.。
易失分点清零(五) 三角函数与解三角形1.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且cos 2A 2=b +c2c ,则△ABC 是( ).A .直角三角形B .等腰三角形或直角三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形解析 因为cos 2A 2=b +c 2c 及2cos 2A 2-1=cos A ,所以cos A =bc ,则△ABC 是直角三角形.故选A. 答案 A2.函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5x -π2的图象向右平移π4个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标缩短为原来的12.所得函数解析式为( ).A .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫10x -3π4B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫10x -7π2C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫10x -3π2D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫10x -7π4 解析 将原函数向右平移π4个单位长度,所得函数解析式为y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤5⎝⎛⎭⎪⎫x -π4-π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5x -7π4,再压缩横坐标得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫10x -7π4.故选D.答案 D3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且(3b -c )cos A =a cos C ,则cos A 的值等于( ).A.32B.33C.34D.36解析 (3b -c )cos A =a cos C ,由正弦定理得3sin B cos A =sin C cos A +cos C sin A ⇒3sin B cos A =sin(C +A )=sin B ,又sin B ≠0,所以cos A =33,故选B. 答案 B4.设函数f (x )=sin(ωx +φ)+cos(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且f (-x )=f (x ),则( ).A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2单调递减B .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4单调递减C .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2单调递增D .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4单调递增解析 先将f (x )化为单一函数形式: f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +φ+π4,∵f (x )的最小正周期为π,∴ω=2. ∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ+π4.由f (x )=f (-x )知f (x )是偶函数, 因此φ+π4=k π+π2(k ∈Z ). 又|φ|<π2,∴φ=π4,∴f (x )=2cos 2x .由0<2x <π,得0<x <π2时,f (x )单调递减,故选A. 答案 A5.在△ABC 中,a =15,b =10,A =60°,则cos B =( ).A.63B.223C .-63D .-223解析 因为a =15,b =10,A =60°,所以在△ABC 中,由正弦定理可得sin B =b sin A a =10×3215=33,又由a >b 可得A >B ,即得B 为锐角,则cos B =1-sin 2B =63. 答案 A6.已知函数y =sin(ωx +φ)ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则( ).A .ω=1,φ=π6 B .ω=1,φ=-π6 C .ω=2,φ=π6 D .ω=2,φ=-π6解析 ∵T =π,∴ω=2.由五点作图法知2×π3+φ=π2,∴φ=-π6. 答案 D7.(2013·龙岩模拟)将函数y =f (x )·sin x 的图象向右平移π4个单位后,再作关于x 轴的对称变换,得到函数y =1-2sin 2x 的图象,则f (x )可以是 ( ).A .sin xB .cos xC .2sin xD .2cos x解析 运用逆变换方法:作y =1-2sin 2x =cos 2x 的图象关于x 轴的对称图象得y =-cos 2x =-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4的图象,再向左平移π4个单位得y =f (x )·sin x =-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2=sin 2x =2sin x cos x 的图象.∴f (x )=2cos x .答案 D8.若cos(α+β)=15,cos(α-β)=35,则tan αtan β=( ).A.12B .-12C.32D .-32解析 由已知,得cos αcos β-sin αsin β=15,cos αcos β+sin αsin β=35,则有cos αcos β=25,sin αsin β=15,所以sin αsin βcos αcos β=12,即tan αtan β=12. 答案 A9.(2013·湖州模拟)在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为________.解析 由正弦定理知AB sin C =3sin 60°=BCsin A , ∴AB =2sin C ,BC =2sin A .又A +C =120° ∴AB +2BC =2sin C +4sin(120°-C ) =2(sin C +2sin 120°cos C -2cos 120°sin C ) =2(sin C +3cos C +sin C ) =2(2sin C +3cos C ) =27sin(C +α),其中tan α=32,α是第一象限角. 由于0°<C <120°,且α是第一象限角, 因此AB +2BC 有最大值27. 答案 2710.已知方程x 2+4ax +3a +1=0(a >1)的两根分别为tan α,tan β,且α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,则tanα+β2的值是________. 解析 因为a >1,tan α+tan β=-4a <0, tan α·tan β=3a +1>0,所以tan α<0,tan β<0. 又由α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,得α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0, 所以α+β∈(-π,0),则α+β2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0.又tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-4a 1-(3a +1)=43,又tan(α+β)=2tan α+β21-tan 2α+β2=43,整理,得2tan 2α+β2+3tan α+β2-2=0, 解得tanα+β2=-2或tan α+β2=12(舍去).答案 -211.函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x +π3的单调递减区间是________.解析 即求y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间,由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2(k ∈Z ),得k π-π12≤x ≤k π+5π12(k ∈Z ). 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ) 12.将函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3(ω>0)的图象向左平移π3ω个单位,得到函数y =g (x )的图象.若y =g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上为增函数,则ω的最大值为________.解析 由条件,得g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ω⎝⎛⎭⎪⎫x +π3ω-π3=2sin ωx ,从而T 4=π2ω≥π4,解之得ω≤2,所以ω的最大值为2. 答案 213.在△ABC 中,AC AB =cos Bcos C . (1)证明:B =C ;(2)若cos A =-13,求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4B +π3的值. (1)证明 在△ABC 中,由正弦定理及已知, 得sin B sin C =cos Bcos C .于是sin B cos C -cos B sin C =0,即sin(B -C )=0. 因为-π<B -C <π,从而B -C =0. 所以B =C .(2)解 由A +B +C =π和(1),得A =π-2B , 故cos 2B =-cos(π-2B )=-cos A =13. 又0<2B <π,于是sin 2B =1-cos 22B =223. 从而sin 4B =2sin 2B cos 2B =429,cos 4B =cos 22B -sin 22B =-79.所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4B +π3=sin 4B cos π3+cos 4B sin π3=42-7318.14.已知函数f (x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos 2x 2+sin x +b .(1)当a =1时,求f (x )的单调递增区间;(2)当a >0,且x ∈[0,π]时,f (x )的值域是[3,4],求a ,b 的值.解 (1)因为f (x )=1+cos x +sin x +b =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+b +1,由2k π-π2≤x +π4≤2k π+π2(k ∈Z ),得2k π-3π4≤x ≤2k π+π4(k ∈Z ),所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-3π4,2k π+π4(k ∈Z ).(2)因为f (x )=a (sin x +cos x )+a +b =2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+a +b ,因为x ∈[0,π],则x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,5π4,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,1.故⎩⎨⎧2a +a +b =4,2a ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-22+a +b =3,所以⎩⎨⎧a =2-1,b =3.。