高中人教a版数学高一必修4(45分钟课时作业与单元测试卷):第三章_章末检测_word版含解析
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高中数学人教a高一必修4章末综合测评(第三章)_word版含解析章末综合测评(三)三角恒等变换(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.已知cos(α+β)+cos(α-β)=13,则cos αcos β的值为()A.12B.13C.14D.16【解析】由题意得:cos αcos β-sin αsin β+cos αcos β+sin αsin β=2cos αcos β=1 3,所以cos αcos β=1 6.【答案】 D2.已知tan(π+α)=2,则1sin αcos α等于()A.52B.75C.-52D.-75【解析】由tan(π+α)=2,得tan α=2,∴1sin αcos α=sin2α+cos2αsin αcos α=tan2α+1tan α=52.【答案】 A3.若tan α=2tan π5,则cos⎝⎛⎭⎪⎫α-3π10sin⎝⎛⎭⎪⎫α-π5=()【导学号:00680080】A.1 B.2C .3D .4【解析】 ∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-3π10=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π5-π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π5,∴原式=sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π5sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π5=sin αcos π5+cos αsin π5sin αcos π5-cos αsinπ5=tan α+tanπ5tan α-tanπ5.又∵tan α=2tan π5,∴原式=2tanπ5+tan π52tan π5-tanπ5=3.【答案】 C 4.2cos 10°-sin 20°cos 20°的值为( )A . 3B .62C .1D .12【解析】 原式=2cos (30°-20°)-sin 20°cos 20°=2(cos 30°cos 20°+sin 30°sin 20°)-sin 20°cos 20°=3cos 20°cos 20°= 3.【答案】 A 5.cos 4π8-sin 4π8等于( ) A .0 B .22C .1D .-22【解析】 原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π8-sin 2π8⎝⎛⎭⎪⎫cos 2π8+sin 2π8=cos 2π8-sin 2π8=cos π4=22. 【答案】 B6.已知函数y =tan(2x +φ)的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0,则φ的值可以是( ) A .-π6B .π6C .-π12D .π12【解析】 由题得tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π12+φ=0,即tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+φ=0,π6+φ=k π,k ∈Z , φ=k π-π6,k ∈Z , 当k =0时,φ=-π6,故选A .【答案】 A7.若θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,sin θ-cos θ=22,则cos 2θ等于( )A .32 B .-32C .±32D .±12【解析】 由sin θ-cos θ=22两边平方得,sin 2θ=12, 又θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,且sin θ>cos θ,所以π4<θ<π2,所以π2<2θ<π, 因此,cos 2θ=-32,故选B .【答案】 B8.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =45,则sin 2x 的值为( ) A .1925B .725C .1425D .-725【解析】 sin 2x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫452=-725.【答案】 D9.已知cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6=35,x ∈(0,π),则sin x 的值为( )A .-43-310B .43-310C .12D .32【解析】 由cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6=35,且0<x <π,得π6<x +π6<π2, 所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6=45,所以sin x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-π6 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6cos π6-cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6sin π6=45×32-35×12=43-310. 【答案】 B10.函数y =sin x +cos x +2⎝⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的最小值是( ) A .2- 2 B .2+ 2 C .3D .1【解析】 由y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+2,且0≤x ≤π2,所以π4≤x +π4≤34π,所以22≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4≤1,所以3≤y ≤2+2. 【答案】 C11.已知函数f (x )=3sin w x +cos w x (w >0),x ∈R .在曲线y =f (x )与直线y =1的交点中,若相邻交点距离的最小值为π3,则f (x )的最小正周期为( ) A .π2B .2π3C .πD .2π【解析】 由曲线f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫w x +π6与y =1交点中相邻交点最小值为π3正好等于f (x )的周期的13倍,设f (x )的最小正周期为T ,则13T =π3,故有T =π.【答案】 C12.已知a =(sin α,1-4cos 2α),b =(1,3sin α-2),α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,若a ∥b ,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=( ) A .17B .-17C .27D .-27【解析】 因为a ∥b ,所以有sin α(3sin α-2)-(1-4cos 2α)=0, 即3sin 2 α-2sin α-1+4cos 2α=0 ⇒5sin 2 α+2sin α-3=0,解得sin α=35或-1,又α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin α=35,cos α=45,tan α=34,所以tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=tan α-11+tan α=34-11+34=-17.【答案】 B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请将答案填在题中的横线上) 13.函数f (x )=sin x -3cos x (x ∈R )的最小正周期为________,最大值为________.【解析】 因为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3的最小正周期为T =2π,最大值为2.【答案】 2π 2 14.tan ⎝⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ+3tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ·tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ的值是________. 【解析】 ∵tan π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+π6+θ=tan ⎝⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ1-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ=3,∴3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ+ 3tan ⎝⎛⎭⎪⎫π6-θtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ.【答案】 315.已知tan α=-2,tan(α+β)=17,则tan β的值为________.【解析】 tan β=tan[(α+β)-α]=tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)tan α=17-(-2)1+17×(-2)=3.【答案】 316.已知A ,B ,C 皆为锐角,且tan A =1,tan B =2,tan C =3,则A +B +C 的值为________.【解析】 因为tan(A +B )=tan A +tan B 1-tan A tan B =1+21-2=-3<0,①又0<A <π2,0<B <π2,∴0<A +B <π,② 由①②知,π2<A +B <π,又tan[(A +B )+C ]=tan (A +B )+tan C 1-tan (A +B )tan C =-3+31-(-3)×3=0,又∵0<C <π2,∴π2<A +B +C <32π, ∴A +B +C =π. 【答案】 π三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答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)已知函数f (x )=sin x -23sin 2x2.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的最小值. 【解】 (1)因为f (x )=sin x +3cos x -3=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3-3,所以f (x )的最小正周期为2π.(2)因为0≤x ≤2π3,所以π3≤x +π3≤π. 当x +π3=π,即x =2π3时,f (x )取得最小值.所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=- 3. 18.(本小题满分12分)已知锐角α,β满足tan(α-β)=sin 2β,求证:tan α+tan β=2tan 2β.【证明】 因为tan(α-β)=sin 2β, tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β,sin 2β=2sin βcos β=2sin βcos βsin 2β+cos 2β=2tan β1+tan 2β,所以tan α-tan β1+tan αtan β=2tan β1+tan 2β,整理得:tan α=3tan β+tan 3β1-tan 2β.所以tan α+tan β=3tan β+tan 3β+tan β-tan 3β1-tan 2β=2×2tan β1-tan 2β=2tan 2β. 19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x sin x -3cos 2x . (1)求f (x )的最小正周期和最大值;(2)讨论f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,2π3上的单调性. 【解】 (1)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x sin x -3cos 2x=cos x sin x -32(1+cos 2x )=12sin 2x -32cos 2x -32=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3-32,因此f (x )的最小正周期为π,最大值为2-32. (2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,2π3时,0≤2x -π3≤π,从而 当0≤2x -π3≤π2,即π6≤x ≤5π12时,f (x )单调递增,当π2≤2x -π3≤π,即5π12≤x ≤2π3时,f (x )单调递减. 综上可知,f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,5π12上单调递增;在⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12,2π3上单调递减. 20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=sin 2x -sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6,x ∈R .(1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最大值和最小值. 【解】 (1)由已知,有f (x )=1-cos 2x2-1-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π32=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 2x +32sin 2x -12cos 2x =34sin 2x -14cos 2x =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6. 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)因为f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,-π6上是减函数,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π4上是增函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=-14,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=-12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=34,所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最大值为34,最小值为-12. 21.(本小题满分12分)陵中学第四次模拟)如图1所示,已知α的终边所在直线上的一点P 的坐标为(-3,4),β的终边在第一象限且与单位圆的交点Q 的纵坐标为210.图1(1)求tan(2α-β)的值; (2)若π2<α<π,0<β<π2,求α+β. 【解】 (1)由三角函数的定义知tan α=-43,∴tan 2α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-431-⎝ ⎛⎭⎪⎫-432=247.又由三角函数线知sin β=210,∵β为第一象限角,∴tan β=17,∴tan(2α-β)=247-171+247×17=16173.(2)∵cos α=-35,∵π2<α<π,0<β<π2,∴π2<α+β<3π2. ∵sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=45×7210-35×210=22.又∵π2<α+β<3π2,∴α+β=3π4. 22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=2cos x (sin x +cos x ). (1)求f ⎝⎛⎭⎪⎫5π4的值; (2)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间. 【解】 法一:(1)f ⎝⎛⎭⎪⎫5π4第11页 共11页 =2cos 5π4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 5π4+cos 5π4 =-2cos π4⎝ ⎛⎭⎪⎫-sin π4-cos π4=2. (2)因为f (x )=2sin x cos x +2cos 2 x=sin 2x +cos 2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+1, 所以T =2π2=π,故函数f (x )的最小正周期为π. 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z . 所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z . 法二:f (x )=2sin x cos x +2cos 2 x=sin 2x +cos 2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+1. (1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4=2sin 11π4+1=2sin π4+1=2. (2)因为T =2π2=π,所以函数f (x )的最小正周期为π. 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z . 所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z .。
习题课(三)一、选择题1.给出以下六个命题:①两个向量相等 ,那么它们的起点相同、终点相同;②假设|a |=|b | ,那么a =b ;③假设AB →=DC → ,那么四边形ABCD 是平行四边形;④平行四边形ABCD中 ,一定有AB →=DC →;⑤假设m =n ,n =k ,那么m =k ;⑥假设a ∥b ,b ∥c ,那么a ∥c .其中不正确命题的个数为( )A .2B .3C .4D .5答案:C解析:两个向量起点相同、终点相同 ,那么两个向量相等;但两个向量相等 ,却不一定有起点相同、终点相同 ,故①不正确;根据向量相等的定义 ,要保证两向量相等 ,不仅模相等 ,而且方向相同 ,而②中方向不一定相同 ,故不正确;③也不正确 ,因为A 、B 、C 、D 可能落在同一条直线上;零向量方向不确定 ,它与任一向量都平行 ,故⑥中 ,假设b =0 ,那么a 与c 就不一定平行了 ,因此⑥也不正确.2.|AB →|=10 ,|AC →|=7 ,那么|BC →|的取值范围是( )A .[3,17]B .(3,17)C .(3,10)D .[3,10]答案:A解析:利用三角形两边之和大于第三边 ,两边之差小于第三边的性质及AB →与AC →共线时的情况求解.即|AB →|-|AC →|≤|BC →|≤|AC →|+|AB →| ,故3≤|BC →|≤17.3.对于非零向量a ,b ,以下说法不正确的选项是( )A .假设a =b ,那么|a |=|b |B .假设a ∥b ,那么a =b 或a =-bC .假设a ⊥b ,那么a ·b =0D .a ∥b 与a ,b 共线是等价的答案:B解析:根据平面向量的概念和性质 ,可知a ∥b 只能保证a 与b 的方向相同或相反 ,但模长不确定 ,因此B 错误.4.设向量a ,b 满足|a +b |=10 ,|a -b |= 6 ,那么a ·b =( )A .1B .2C .3D .5答案:A解析:将两式左右两边分别平方 ,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+2a ·b +b 2=10a 2-2a ·b +b 2=6 ,两式相减并除以4 ,可得a ·b =1.5.设x ,y ∈R ,向量a =(x,1) ,b =(1 ,y ) ,c =(2 ,-4) ,且a ⊥c ,b ∥c ,那么|a +b |等于( )A. 5B.10C .2 5D .10答案:B解析:∵a ⊥c ,∴2x -4=0 ,x =2 ,又b ∥c ,∴2y +4=0 ,∴y =-2 ,∴a +b =(x +1,1+y )=(3 ,-1).∴|a +b |=10.6.对于非零向量α ,β ,定义一种向量积:α°β=α·ββ·β.非零向量a ,b 的夹角θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4 π2,且a °b ,b °a 都在集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎪⎪n 2n ∈N 中 ,那么a °b =( )A.52或32B.12或32C .1 D.12答案:D解析:a °b =a ·b b ·b =|a |·|b |cos θ|b |2=|a |cos θ|b |=n 2 ,n ∈N ①.同理可得b °a =b ·a a ·a =|a |·|b |cos θ|a |2=|b |cos θ|a |=m 2 ,m ∈N ②.再由a 与b 的夹角θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4 π2,可得cos 2θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0 12 ,①②两式相乘得cos 2θ=mn 4 ,m ,n ∈N ,∴m =n =1 ,∴a °b =n 2=12,选D. 二、填空题7.假设向量OA →=(1 ,-3) ,|OB →|=|OA →| ,OA →·OB →=0 ,那么|AB →|=________.答案:2 5解析:因为|AB →|2=|OB →-OA →|2=|OB →|2+|OA →|2-2OA →·OB →=10+10-0=20 ,所以|AB →|=20=2 5.8.向量a ,b 满足|a |=1 ,|b |= 3 ,a +b =( 3 ,1) ,那么向量a +b 与向量a -b 的夹角是________.答案:2π3解析:因为|a -b |2+|a +b |2=2|a |2+2|b |2 ,所以|a -b |2=2|a |2+2|b |2-|a +b |2=2+6-4=4 ,故|a -b |=2 ,因此cos 〈a -b ,a +b 〉=(a -b )·(a +b )|a -b |·|a +b |=1-34=-12 ,故所求夹角是2π3. 9.设正三角形ABC 的面积为2 ,边AB ,AC 的中点分别为D ,E ,M 为线段DE 上的动点 ,那么MB →·MC →+BC →2的最|小值为________.答案:532解析:设正三角形ABC 的边长为2a ,因为正三角形ABC 的面积为2 ,所以a 2=233.设MD =x (0≤x ≤a ) ,那么ME =a -x ,MB →·MC →+BC →2=(MD →+DB →)·(ME →+EC →)+BC →2=MD →·ME →+MD →·EC →+DB →·ME →+DB →·EC →+BC →2=-x (a -x )+xa cos120°+(a -x )a cos120°+a 2cos60°+4a 2=x 2-ax +4a 2 ,当x =a 2时 ,MB →·MC →+BC →2取得最|小值⎝⎛⎭⎫a 22-a ×a 2+4a 2=154a 2=532. 三、解答题10.|a |=4 ,|b |=8 ,a 与b 的夹角是120°.(1)求a ·b 及|a +b |的值;(2)当k 为何值时 ,(a +2b )⊥(k a -b )?解:(1)a ·b =|a ||b |cos120°=-16 ,|a +b |=(a +b )2=a 2+b 2+2a ·b=4 3.(2)由题意 ,知(a +2b )·(k a -b )=k a 2+(2k -1)a ·b -2b 2=0 ,即16k -16(2k -1)-2×64=0 ,解得k =-7.11.如图 ,在△OAB 中 ,P 为线段AB 上一点 ,且OP →=xOA →+yOB →.(1)假设AP →=PB → ,求x ,y 的值;(2)假设AP →=3PB → ,|OA →|=4 ,|OB →|=2 ,且OA →与OB →的夹角为60° ,求OP →·AB →的值.解:(1)假设AP →=PB → ,那么OP →=12OA →+12OB → , 故x =y =12. (2)假设AP →=3PB → ,那么OP →=14OA →+34OB → , OP →·AB →=⎝⎛⎭⎫14OA →+34OB →·(OB →-OA →)=-14OA →2-12OA →·OB →+34OB →2 =-14×42-12×4×2×cos60°+34×22 =-3.能力提升12.A (1,0) ,B (5 ,-2) ,C (8,4) ,D (4,6) ,那么四边形ABCD 为( )A .正方形B .菱形C .梯形D .矩形答案:D解析:AB →=(4 ,-2) ,BC →=(3,6).AB →·BC →=4×3+(-2)×6=0 ,故AB →⊥BC →.又DC →=(4 ,-2) ,故 AB →=DC →.又|AB →|=20=2 5 ,|BC →|=45=3 5 ,故|AB →|≠|BC →| ,所以 ,四边形ABCD 为矩形.13.在平面直角坐标系中 ,三点A (4,0) ,B (t,2) ,C (6 ,t ) ,t ∈R ,O 为坐标原点.(1)假设△ABC 是直角三角形 ,求t 的值;(2)假设四边形ABCD 是平行四边形 ,求|OD →|的最|小值.解:(1)由题意得AB →=(t -4,2) ,AC →=(2 ,t ) ,BC →=(6-t ,t -2) ,假设∠A =90° ,那么AB →·AC →=0 ,即2(t -4)+2t =0 ,∴t =2;假设∠B =90° ,那么AB →·BC →=0 ,即(t -4)(6-t )+2(t -2)=0 ,∴t =6±22;假设∠C =90° ,那么AC →·BC →=0 ,即2(6-t )+t (t -2)=0 ,无解 ,∴满足条件的t 的值为2或6±2 2.(2)假设四边形ABCD 是平行四边形 ,那么AD →=BC → ,设点D 的坐标为(x ,y ) ,即(x -4 ,y )=(6-t ,t -2) ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =10-t y =t -2 ,即D (10-t ,t -2) , ∴|OD →|=(10-t )2+(t -2)2=2t 2-24t +104 ,∴当t =6时 ,|OD →|取得最|小值4 2.。
章末综合测评(三) 三角恒等变换(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.已知cos(α+β)+cos(α-β)=13,则cos αcos β的值为( )A .12B .13C .14D .16【解析】 由题意得:cos αcos β-sin αsin β+cos αcos β+sin αsin β=2cos αcos β=13,所以cos αcos β=16.【答案】 D2.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3cos ⎝⎛⎭⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3·sin ⎝⎛⎭⎫π6-x 的图象的一条对称轴方程是( )A .x =π4B .x =π2C .x =πD .x =3π2【解析】 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3·cos ⎝⎛⎭⎫x -π6-cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3sin ⎝⎛⎭⎫x -π6=sin ⎣⎡⎝⎛⎭⎫2x +π3-⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -π6=sin ⎝⎛⎭⎫x +π2=cos x ,故x =π是函数y =cos x 的一条对称轴.【答案】 C3.若tan α=2tan π5,则cos ⎝⎛⎭⎫α-3π10sin ⎝⎛⎭⎫α-π5=( )【导学号:00680080】A .1B .2C .3D .4【解析】 ∵cos ⎝⎛⎭⎫α-3π10=cos ⎝⎛⎭⎫α+π5-π2=sin ⎝⎛⎭⎫α+π5, ∴原式=sin ⎝⎛⎭⎫α+π5sin ⎝⎛⎭⎫α-π5=sin αcos π5+cos αsin π5sin αcos π5-cos αsin π5=tan α+tan π5tan α-tan π5.又∵tan α=2tan π5,∴原式=2tan π5+tanπ52tan π5-tanπ5=3.【答案】 C 4.2cos 10°-sin 20°cos 20°的值为( )A . 3B .62C .1D .12【解析】 原式=2cos (30°-20°)-sin 20°cos 20°=2(cos 30°cos 20°+sin 30°sin 20°)-sin 20°cos 20°=3cos 20°cos 20°= 3.【答案】 A5.cos 4π8-sin 4π8等于( )A .0B .22 C .1D .-22【解析】 原式=⎝⎛⎭⎫cos 2π8-sin 2π8⎝⎛⎭⎫cos 2π8+sin 2π8 =cos 2π8-sin 2π8=cos π4=22.【答案】 B6.已知函数y =tan(2x +φ)的图象过点⎝⎛⎭⎫π12,0,则φ的值可以是( ) 【导学号:70512045】A .-π6B .π6C .-π12D .π12【解析】 由题得tan ⎝⎛⎭⎫2×π12+φ=0, 即tan ⎝⎛⎭⎫π6+φ=0,π6+φ=k π,k ∈Z , φ=k π-π6,k ∈Z ,当k =0时,φ=-π6,故选A .【答案】 A7.若θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,sin θ-cos θ=22,则cos 2θ等于( ) A .32B .-32C .±32D .±12【解析】 由sin θ-cos θ=22两边平方得,sin 2θ=12, 又θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且sin θ>cos θ, 所以π4<θ<π2,所以π2<2θ<π,因此,cos 2θ=-32,故选B . 【答案】 B8.已知sin ⎝⎛⎭⎫π4-x =45,则sin 2x 的值为( ) A .1925B .725C .1425D .-725【解析】 sin 2x =cos ⎝⎛⎭⎫π2-2x =cos 2⎝⎛⎭⎫π4-x =1-2sin 2⎝⎛⎭⎫π4-x =1-2×⎝⎛⎭⎫452=-725. 【答案】 D9.已知cos ⎝⎛⎭⎫x +π6=35,x ∈(0,π),则sin x 的值为( ) A .-43-310B .43-310C .12D .32【解析】 由cos ⎝⎛⎭⎫x +π6=35,且0<x <π, 得π6<x +π6<π2, 所以sin ⎝⎛⎭⎫x +π6=45, 所以sin x =sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π6-π6=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6cos π6-cos ⎝⎛⎭⎫x +π6sin π6 =45×32-35×12=43-310. 【答案】 B10.函数y =sin x +cos x +2⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的最小值是( ) A .2- 2 B .2+ 2 C .3D .1【解析】 由y =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4+2,且0≤x ≤π2, 所以π4≤x +π4≤34π,所以22≤sin ⎝⎛⎭⎫x +π4≤1, 所以3≤y ≤2+2. 【答案】 C11.y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-sin 2x 的一个单调递增区间是( ) A .⎣⎡⎦⎤-π6,π3 B .⎣⎡⎦⎤π12,7π12 C .⎣⎡⎦⎤5π12,13π12D .⎣⎡⎦⎤π3,5π6【解析】 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-sin 2x =sin 2x cos π3-cos 2x sin π3-sin 2x=-12sin 2x -32cos 2x=-sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. y =-sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的递增区间是y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的递减区间, π2+2k π≤2x +π3≤3π2+2k π,k ∈Z , ∴π12+k π≤x ≤7π12+k π,k ∈Z , 令k =0,得x ∈⎣⎡⎦⎤π12,7π12. 【答案】 B12.已知a =(sin α,1-4cos 2α),b =(1,3sin α-2),α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,若a ∥b ,则tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=( )A .17B .-17C .27D .-27【解析】 因为a ∥b ,所以有sin α(3sin α-2)-(1-4cos 2α)=0, 即3sin 2 α-2sin α-1+4cos 2α=0 ⇒5sin 2 α+2sin α-3=0,解得sin α=35或-1,又α∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 所以sin α=35,cos α=45,tan α=34,所以tan ⎝⎛⎭⎫α-π4=tan α-11+tan α=34-11+34=-17. 【答案】 B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请将答案填在题中的横线上) 13.函数f (x )=sin x -3cos x (x ∈R )的最小正周期为________,最大值为________. 【解析】 因为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π3, 所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的最小正周期为T =2π,最大值为2. 【答案】 2π 214.tan ⎝⎛⎭⎫π6-θ+tan ⎝⎛⎭⎫π6+θ+3tan ⎝⎛⎭⎫π6-θ·tan ⎝⎛⎭⎫π6+θ的值是________. 【解析】 ∵tan π3=tan ⎝⎛⎭⎫π6-θ+π6+θ=tan ⎝⎛⎭⎫π6-θ+tan ⎝⎛⎭⎫π6+θ1-tan ⎝⎛⎭⎫π6-θtan ⎝⎛⎭⎫π6+θ=3,∴3=tan ⎝⎛⎭⎫π6-θ+tan ⎝⎛⎭⎫π6+θ+ 3tan ⎝⎛⎭⎫π6-θtan ⎝⎛⎭⎫π6+θ. 【答案】315.已知tan α=-2,tan(α+β)=17,则tan β的值为________.【解析】 tan β=tan[(α+β)-α]=tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)tan α=17-(-2)1+17×(-2)=3.【答案】 316.已知A ,B ,C 皆为锐角,且tan A =1,tan B =2,tan C =3,则A +B +C 的值为________. 【解析】 ∵tan(A +B )=tan A +tan B 1-tan A tan B =1+21-2=-3<0,①又0<A <π2,0<B <π2,∴0<A +B <π,②由①②知,π2<A +B <π,又tan[(A +B )+C ]=tan (A +B )+tan C 1-tan (A +B )tan C =-3+31-(-3)×3=0.又∵0<C <π2,∴π2<A +B +C <32π,∴A +B +C =π. 【答案】 π三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答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)已知函数f (x )=sin x -23sin 2x2.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,2π3上的最小值. 【解】 (1)因为f (x )=sin x +3cos x - 3 =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3, 所以f (x )的最小正周期为2π.(2)因为0≤x ≤2π3,所以π3≤x +π3≤π.当x +π3=π,即x =2π3时,f (x )取得最小值.所以f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,2π3上的最小值为f ⎝⎛⎭⎫2π3=- 3. 18.(本小题满分12分)已知锐角α,β满足tan(α-β)=sin 2β,求证:tan α+tan β=2tan 2β.【证明】 因为tan(α-β)=sin 2β, tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β,sin 2β=2sin βcos β=2sin βcos βsin 2β+cos 2β=2tan β1+tan 2β, 所以tan α-tan β1+tan αtan β=2tan β1+tan 2β,整理得:tan α=3tan β+tan 3β1-tan 2β.所以tan α+tan β=3tan β+tan 3β+tan β-tan 3β1-tan 2β=2×2tan β1-tan 2β=2tan 2β.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π2-x ·sin x -3cos 2x . (1)求f (x )的最小正周期和最大值; (2)讨论f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,2π3上的单调性. 【解】 (1)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π2-x sin x -3cos 2x =cos x sin x -32(1+cos 2x ) =12sin 2x -32cos 2x -32 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-32, 因此f (x )的最小正周期为π,最大值为2-32.(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤π6,2π3时,0≤2x -π3≤π,从而 当0≤2x -π3≤π2,即π6≤x ≤5π12时,f (x )单调递增,当π2≤2x -π3≤π,即5π12≤x ≤2π3时,f (x )单调递减. 综上可知,f (x )在⎣⎡⎦⎤π6,5π12上单调递增;在⎣⎡⎦⎤5π12,2π3上单调递减. 20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=sin 2x -sin 2⎝⎛⎭⎫x -π6,x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π3,π4上的最大值和最小值. 【解】 (1)由已知,有f (x )=1-cos 2x2-1-cos ⎝⎛⎭⎫2x -π32=12⎝⎛⎭⎫12cos 2x +32sin 2x -12cos 2x =34sin 2x -14cos 2x =12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)因为f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π3,-π6上是减函数,在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π4上是增函数, 且f ⎝⎛⎭⎫-π3=-14,f ⎝⎛⎭⎫-π6=-12,f ⎝⎛⎭⎫π4=34, 所以f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π3,π4上的最大值为34,最小值为-12. 21.(本小题满分12分)如图1所示,已知α的终边所在直线上的一点P 的坐标为(-3,4),β的终边在第一象限且与单位圆的交点Q 的纵坐标为210.图1(1)求tan(2α-β)的值;(2)若π2<α<π,0<β<π2,求α+β.【解】 (1)由三角函数的定义知tan α=-43,∴tan 2α=2×⎝⎛⎭⎫-431-⎝⎛⎭⎫-432=247.又由三角函数线知sin β=210. ∵β为第一象限角,∴tan β=17,∴tan(2α-β)=247-171+247×17=16173.(2)∵cos α=-35,∵π2<α<π,0<β<π2,∴π2<α+β<3π2. ∵sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=45×7210-35×210=22.又∵π2<α+β<3π2,∴α+β=3π4.22.(本小题满分12分)已知向量a =(2cos ωx,1),b =⎝⎛⎭⎫2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4,-1⎝⎛⎭⎫其中14≤ω≤32,函数f (x )=a ·b ,且f (x )图象的一条对称轴为x =5π8. (1)求f ⎝⎛⎭⎫34π的值;(2)若f ⎝⎛⎭⎫α2-π8=23,f ⎝⎛⎭⎫β2-π8=223,且α,β∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,求cos ()α-β的值. 【解】 (1)∵向量a =(2cos ωx,1),b =⎝⎛⎭⎫2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4,-1=(2(sin ωx +cos ωx ),-1),∴函数f (x )=a ·b =2cos ωx (sin ωx +cos ωx )-1=2sin ωx cos ωx +2cos 2ωx -1=sin 2ωx +cos 2ωx=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π4. ∵f (x )图象的一条对称轴为x =5π8,∴2ω×5π8+π4=π2+k π(k ∈Z ).又14≤ω≤32,∴ω=1,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4, ∴f ⎝⎛⎭⎫34π=2sin ⎝⎛⎭⎫2×34π+π4=-2cos π4=-1.(2)∵f ⎝⎛⎭⎫α2-π8=23,f ⎝⎛⎭⎫β2-π8=223, ∴sin α=13,sin β=23.∵α,β∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2, ∴cos α=223,cos β=53,∴cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=210+29.。
章末复习课课时目标 1.灵活运用两角和与差的正弦、余弦、正切公式以及二倍角的正弦、余弦和正切公式进行简单的恒等变换.2.体会三角恒等变换的工具性作用,掌握变换的思想和方法,提高推理和运算能力. 知识结构一、选择题1.tan 15°+1tan 15°等于( )A .2B .2+ 3C .4 D.4332.若3sin α+cos α=0,则1cos 2α+sin 2α的值为( )A.103B.53C.23D .-2 3.函数f (x )=sin 4x +cos 2x 的最小正周期是( ) A.π4 B.π2C .πD .2π 4.已知θ是第三象限角,若sin 4 θ+cos 4 θ=59,那么sin 2θ等于( )A.223 B .-223 C.23 D .-235.已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),y =f (x )的图象与直线y =2的两个相邻交点的距离等于π,则f (x )的单调递增区间是( )A.⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z B.⎣⎡⎦⎤k π+5π12,k π+11π12,k ∈Z C.⎣⎡⎦⎤k π-π3,k π+π6,k ∈Z D.⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈Z 6.设△ABC 的三个内角为A ,B ,C ,向量m =(3sin A ,sin B ),n =(cos B ,3cos A ),若m ·n =1+cos(A +B ),则C 的值为( ) A.π B.π C.2π D.5π二、填空题7.函数f (x )=sin 2(x +π4)-sin 2(x -π4)的最小正周期是________.8.函数y =2cos 2x +sin 2x 的最小值是________.9.若8sin α+5cos β=6,8cos α+5sin β=10,则sin(α+β)=________.10.已知α为第三象限的角,cos 2α=-35,则tan ⎝⎛⎭⎫π4+2α=________. 三、解答题11.已知tan α=-13,cos β=55,α,β∈(0,π).(1)求tan(α+β)的值;(2)求函数f (x )=2sin(x -α)+cos(x +β)的最大值.12.设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π4x -π6-2cos 2π8x +1. (1)求f (x )的最小正周期;(2)若函数y =g (x )与y =f (x )的图象关于直线x =1对称,求当x ∈⎣⎡⎦⎤0,43时,y =g (x )的最大值.能力提升13.函数f (x )=sin xsin x +2sinx2是( )A .以4π为周期的偶函数B .以2π为周期的奇函数C .以2π为周期的偶函数D .以4π为周期的奇函数14.设α为第四象限的角,若sin 3αsin α=135,则tan 2α=________.本章所学内容是三角恒等变换的重要的工具,在三角式求值、化简、证明,进而研究三角函数的性质等方面都是必要的基础,是解答整个三角函数类试题的必要基本功,要求准确,快速化到最简,再进一步研究函数的性质.章末复习课作业设计 1.C2.A [∵3sin α+cos α=0,∴tan α=-13,∴1cos 2α+sin 2α=sin 2α+cos 2αcos 2α+2sin αcos α=tan 2α+11+2tan α=(-13)2+11+2×(-13)=103.]3.B [f (x )=sin 4x +1-sin 2x =sin 4x -sin 2x +1=-sin 2x (1-sin 2x )+1=1-sin 2x cos 2x =1-14sin 22x =1-14×1-cos 4x 2=18cos 4x +78∴T =2π4=π2.]4.A [∵sin 4 θ+cos 4 θ=(sin 2 θ+cos 2 θ)2-2sin 2 θcos 2 θ=1-12sin 2 2θ=59,∴sin 2 2θ=89.∵θ是第三象限角,∴sin θ<0,cos θ<0,∴sin 2θ>0.∴sin 2θ=223.]5.C [f (x )=3sin ωx +cos ωt =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6.因为函数y =f (x )的图象与y =2的两个相邻交点的距离为π,故函数y =f (x )的周期为π.所以2πω=π,即ω=2.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6.令2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2得2k π-2π3≤2x ≤2k π+π3,即k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z ).]6.C [∵m ·n =3sin A cos B +3cos A sin B =3sin(A +B )=1+cos(A +B ),∴3sin(A +B )-cos(A +B )=3sin C +cos C =2sin ⎝⎛⎭⎫π6+C =1.∴sin ⎝⎛⎭⎫π6+C =12, ∴π6+C =56π或π6+C =π6(舍去), ∴C =23π.]7.π解析 f (x )=sin 2(x +π4)-sin 2(x -π4)=cos 2(π4-x )-sin 2(x -π4)=cos 2(x -π4)-sin 2(x -π4)=cos(2x -π2)=sin 2x .∴T =π. 8.1- 2解析 ∵y =2cos 2x +sin 2x =1+cos 2x +sin 2x =1+2sin(2x +π4),∴y min =1- 2. 9.4780解析 ∵(8sin α+5cos β)2+(8cos α+5sin β)2 =64+25+80(sin αcos β+cos αsin β) =89+80sin(α+β)=62+102=136. ∴80sin(α+β)=47,∴sin(α+β)=4780.10.-17解析 由题意,得2k π+π<α<2k π+3π2(k ∈Z ),∴4k π+2π<2α<4k π+3π.∴sin 2α>0.∴sin 2α=1-cos 22α=45.∴tan 2α=sin 2αcos 2α=-43.∴tan ⎝⎛⎭⎫π4+2α=tan π4+tan 2α1-tan π4 tan 2α=1-431+43=-17. 11.解 (1)由cos β=55,β∈(0,π),得sin β=255,tan β=2,所以tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=1.(2)因为tan α=-13,α∈(0,π),所以sin α=110,cos α=-310,f (x )=2(sin x cos α-cos x sin α)+cos x cos β-sin x sin β=-355sin x -55cos x +55cos x -255sin x=-5sin x ,又-1≤sin x ≤1,所以f (x )的最大值为 5.12.解 (1)f (x )=sin π4x cos π6-cos π4x sin π6-cos π4x =32sin π4x -32cos π4x =3sin ⎝⎛⎭⎫π4x -π3, 故f (x )的最小正周期为T =2ππ4=8.(2)在y =g (x )的图象上任取一点(x ,g (x )),它关于x =1的对称点为(2-x ,g (x )). 由题设条件,点(2-x ,g (x ))在y =f (x )的图象上,从而g (x )=f (2-x )=3sin ⎣⎡⎦⎤π4(2-x )-π3=3sin ⎝⎛⎭⎫π2-π4x -π3=3cos ⎝⎛⎭⎫π4x +π3. 当0≤x ≤43时,π3≤π4x +π3≤2π3,因此y =g (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,43上的最大值为g (x )max =3cos π3=32. 13.A [由sin x +2sin x 2=2sin x 2(cos x2+1)≠0,得x ≠2k π,k ∈Z .∴f (x )定义域为{x |x ≠2k π,k ∈Z }关于原点对称.∵f (x )=sin xsin x +2sin x 2=cosx 21+cosx2.∴f (-x )=cos (-x 2)1+cos (-x 2)=cosx 21+cosx2=f (x ).∴函数f (x )为偶函数.又f (x +2π)=cos x +2π21+cos x +2π2=cos (π+x 2)1+cos (π+x 2)=-cosx 21-cos x 2≠f (x ).f (x +4π)=cos x +4π21+cos x +4π2=cos (2π+x 2)1+cos (2π+x 2)=cosx 21+cos x 2=f (x ),∴函数f (x )以4π为周期.]14.-34解析 由sin 3αsin α=sin (2α+α)sin α=sin 2αcos α+cos 2αsin αsin α=2cos 2α+cos 2α=135.∵2cos 2α+cos 2α=1+2cos 2α=135,∴cos 2α=45.∵α为第四象限角,∴2k π+3π2<α<2k π+2π,(k ∈Z )∴4k π+3π<2α<4k π+4π,(k ∈Z ) 故2α可能在第三、四象限,又∵cos 2α=45,∴sin 2α=-35,tan 2α=-34.。
第二、三章滚动测试班级____ 姓名____ 考号____ 分数____ 本试卷满分150分,考试时间120分钟.一、选择题:本大题共12题,每题5分,共60分.在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.已知A (x,1),B (1,0),C (0,y ),D (-1,1),若AB →=CD →,则x +y 等于( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案:D解析:∵AB →=CD →,∴(1-x ,-1)=(-1,1-y ), ∴⎩⎪⎨⎪⎧1-x =-1,1-y =-1,得x +y =4. 2.若a ,b 为非零向量,且|a +b |=|a |+|b |,则( ) A .a 与b 的长度必相等 B .a ∥b 且a 与b 同向 C .a 与b 不一定相等 D .a 是b 的相反向量 答案:B解析:由|a +b |=|a |+|b |可知两向量的夹角为0°或180°,根据a 、b 为非零向量可知如果有|a +b |=|a |+|b |,则a 与b 必同向.3.已知向量a =(1,2),b =(2,-3).若向量c 满足(c +a )∥b ,c ⊥(a +b ),则c 等于( ) A.⎝⎛⎭⎫79,73 B.⎝⎛⎭⎫-73,-79 C.⎝⎛⎭⎫73,79 D.⎝⎛⎭⎫-79,-73 答案:D解析:不妨设c =(m ,n ),则a +c =(1+m,2+n ),a +b =(3,-1),对于(c +a )∥b ,则有-3(1+m )=2(2+n ),又c ⊥(a +b ),则有3m -n =0,∴m =-79,n =-73.故选D.4.如图,D 、E 、F 分别是△ABC 的边AB 、BC 、CA 的中点,则( )A.AD →+BE →+CF →=0B.BD →-CF →+DF →=0C.AD →+CE →-CF →=0D.BD →-BE →-FC →=0 答案:A解析:AD →+BE →+CF →=12AB →+12BC →+12CA →=12(AB →+BC →+CA →)=0.5.在△ABC 中,A =15°,则3sin A -cos(B +C )的值为( )A.22B.32C. 2 D .2 答案:C解析:原式=3sin A -cos(π-A )=3sin A +cos A =2sin(A +30)=2sin(15°+30°)= 2.6.设f (sin x )=cos2x ,则f ⎝⎛⎭⎫32等于( )A .-12B .-32C.12D.32 答案:A解析:解法一:由f (sin x )=cos2x =1-2sin 2x , 得f (x )=1-2x 2,则f ⎝⎛⎭⎫32=1-2×⎝⎛⎭⎫322=-12.解法二:由题意令x =60°,得f ⎝⎛⎭⎫32=f (sin60°)=cos120°=-12.7.已知tan(α+β)=25,tan ⎝⎛⎭⎫β-π4=14,则cos α+sin αcos α-sin α=( ) A.522 B.17 C.16 D.322 答案:D解析:∵α+π4=α+β-⎝⎛⎭⎫β-π4,∴tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan ⎣⎡⎦⎤α+β-⎝⎛⎭⎫β-π4 =tan (α+β)-tan ⎝⎛⎭⎫β-π41+tan (α+β)·tan ⎝⎛⎭⎫β-π4=322,∴cos α+sin αcos α-sin α=2sin ⎝⎛⎭⎫α+π42cos ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=322. 8.函数y =sin2x +cos2x 的图象,可由函数y =sin2x -cos2x 的图象( )A .向左平移π8个单位得到B .向右平移π8个单位得到C .向左平移π4个单位得到D .向右平移π4个单位得到答案:C解析:y =sin2x +cos2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4=2sin2⎝⎛⎭⎫x +π8, y =sin2x -cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4 =2sin2⎝⎛⎭⎫x -π8,其中x +π8=⎝⎛⎭⎫x +π4-π8, ∴将y =sin2x -cos2x 的图象向左平移π4个单位可得y =sin2x +cos2x 的图象.9.如果sin (α+β)sin (α-β)=m n,那么tan βtan α等于( )A.m -n m +nB.m +n m -nC.n -m n +mD.n +m n -m 答案:A解析:∵sin (α+β)sin (α-β)=sin αcos β+cos αsin βsin αcos β-cos αsin β=m n,∴cos αsin βsin αcos β=m -n m +n ,∴tan βtan α=m -nm +n .10.A ,B ,C ,D 为平面上四个互异点,且满足(DB →+DC →-2DA →)·(AB →-AC →)=0,则△ABC 的形状是( ) A .直角三角形 B .等腰三角形 C .等腰直角三角形 D .等边三角形 答案:B解析:∵(DB →+DC →-2DA →)·(AB →-AC →)=(DB →-DA →+DC →-DA →)·(AB →-AC →)=(AB →+AC →)·(AB →-AC →)=AB →2-AC→2=0,∴|AB →|=|AC →|.11.已知sin x -sin y =-23,cos x -cos y =23,且x 、y 为锐角,则tan(x -y )的值是( )A.2145 B .-2145C .±2145D .±51428答案:B解析:由已知sin x -sin y =-23,cos x -cos y =23,得⎩⎨⎧sin 2x -2sin x sin y +sin 2y =49,cos 2x -2cos x cos y +cos 2y =49,相加得cos(x -y )=59.∵x 、y 均为锐角且sin x -sin y <0,∴-π2<x -y <0,∴sin(x -y )=-2149,∴tan(x -y )=-2145.12.已知向量a =(cos2α,sin α),b =(1,2sin α-1),α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,若a ·b =25,则tan ⎝⎛⎭⎫α+π4等于( ) A.13 B.27 C.17 D.23 答案:C解析:由题意,得cos2α+sin α(2sin α-1)=25,解得sin α=35,又α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,所以cos α=-45, tan α=-34,则tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+tanπ41-tan αtanπ4=17. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上.13.设向量a ,b 满足|a |=2 5,b =(2,1),且a 与b 的方向相反,则a 的坐标为________. 答案:(-4,-2)解析:设a =(x ,y ),x <0,y <0,则x -2y =0且x 2+y 2=20,解得x =4,y =2(舍去),或者x =-4,y =-2,即a =(-4,-2).14.在△ABC 中,M 是BC 的中点,AM =3,BC =10,则AB →·AC →=________. 答案:-16解析:AB →·AC →=⎝⎛⎭⎫-12BC →+AM →·⎝⎛⎭⎫12BC →+AM →=-14BC →2+AM →2=-14×102×32=-16. 15.化简(3tan10°-1)·cos10°2sin20°=________.答案:-1解析:原式=32sin10°-12cos10°sin20°=sin (10°-30°)sin20°=-sin20°sin20°=-1.16.在△ABC 中,C =π2,AC =1,BC =2,则f (λ)=|2λCA →+(1-λ)CB →|的最小值是________.答案: 2解析:如图,以C 为原点,CA ,CB 所在直线为y 轴,x 轴建立直角坐标系,所以CA →=(0,1),CB →=(2,0),故2λCA →+(1-λ)CB →=(0,2λ)+(2-2λ,0)=(2-2λ,2λ), 所以f (λ)=22λ2-2λ+1=22⎝⎛⎭⎫λ-122+12,故最小值为2,在λ=12时取得. 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.(10分)已知cos θ=1213,θ∈(π,2π),求sin ⎝⎛⎭⎫θ-π6以及tan ⎝⎛⎭⎫θ+π4的值. 解:∵cos θ=1213,θ∈(π,2π),∴sin θ=-513,tan θ=-512,∴sin ⎝⎛⎭⎫θ-π6=sin θcos π6-cos θsin π6=-513×32-1213×12=-5 3+1226;tan ⎝⎛⎭⎫θ+π4=tan θ+tanπ41-tan θ·tanπ4=-512+11-⎝⎛⎭⎫-512×1=717.18.(12分)已知函数f (x )=2cos x ·sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x .将函数f (x )的图象向右平移m 个单位,使所得函数为偶函数,求m 的最小值.解:f (x )=2cos x ·sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x =2cos x ⎝⎛⎭⎫sin x cos π3+cos x sin π3-3sin 2x +sin x cos x =2sin x cos x +3cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 函数f (x )的图象向右平移m 个单位后的解析式为g (x )=2sin ⎣⎡⎦⎤2(x -m )+π3 =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -2m +π3, 要使函数g (x )为偶函数,则-2m +π3=k π+π2(k ∈Z ).又m >0,∴当k =-1时,m 取得最小值为512π.19.(12分)当0<x ≤π4时,求函数f (x )=1+cos2x +8sin 2x sin2x -cos x sin x的最大值.解:∵0<x ≤π4,则0<tan x ≤1,∴f (x )=2cos 2x +8sin 2x 2sin x cos x -cos x sin x =4sin 2x +cos 2x sin x cos x -cos x sin x =4tan 2x +1tan x -1tan x =4tan x +1tan x -1tan x=4tan x .∴f (x )≤4.∴f (x )max =4.20.(12分)某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:①sin 213°+cos 217°-sin13°cos17°; ②sin 215°+cos 215°-sin15°cos15°; ③sin 218°+cos 212°-sin18°cos12°; ④sin 2(-18°)+cos 248°-sin(-18°)cos48°; ⑤sin 2(-25°)+cos 255°-sin(-25°)cos55°.(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论. 解:(1)选择②式,计算如下:sin 215°+cos 215°-sin15°cos15°=1-12sin30°=1-14=34. (2)三角恒等式为:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34.证明如下:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)sin 2α+(cos30°cos α+sin30°sin α)2-sin α(cos30°·cos α+sin30°sin α)=sin 2α+34cos 2α+32cos αsin α+14sin 2α-32sin α·cos α-12sin 2α =34sin 2α+34cos 2α=34. 21.(12分)已知向量a 与b 的夹角为23π,|a |=2,|b |=3,记m =3a -2b ,n =2a +k b .(1)若m ⊥n ,求实数k 的值;(2)是否存在实数k ,使得m ∥n ?说明理由. 解:(1)由m ⊥n 得m ·n =0,即(3a -2b )·(2a +k b )=0, 整理得:6|a |2-(4-3k )a ·b -2k |b |2=0,∴27k =36,∴k =43,∴当k =43时,m ⊥n .(2)若存在实数k ,使m ∥n ,则有m =λn , 即3a -2b =λ(2a +k b ),∴(3-2λ)a =(2+kλ)b . ∵由题意可知向量a 与b 不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧3-2λ=0,2+kλ=0⇒⎩⎨⎧λ=32,k =-43,即存在实数k =-43,使得m ∥n .22.(12分)已知函数f (x )=a +b sin2x +c cos2x (x ∈R )的图象过点A (0,1),B ⎝⎛⎭⎫π4,1,且b >0,又f (x )的最大值为22-1.(1)将f (x )写成含A sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的形式;(2)由函数y =f (x )的图象经过平移是否能得到一个奇函数y =g (x )的图象?若能,请写出平移的过程;若不能,请说明理由.解:(1)f (x )=a +b sin2x +c cos2x =a +b 2+c 2sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎫tan φ=c b , 由题意,可得⎩⎨⎧a+c =1,a +b =1,a +b 2+c 2=22-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =2,c =2.所以f (x )=-1+2sin2x +2cos2x =22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4-1. (2)将f (x )的图象向上平移1个单位得到函数f (x )=22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4的图象,再向右平移π8个单位得到y =22sin2x 的图象,而函数y =22sin2x 为奇函数,故将f (x )的图象先向上平移1个单位,再向右平移π8个单位就可以得到奇函数y =g (x )的图象.。
第3课时 任意角三角函数的定义课时目标1.理解任意角三角函数的定义,熟记各象限三角函数符号,(正弦、余弦、正切).2.能用三角函数定义进行计算3.掌握公式一,并能进行有关计算.识记强化1.利用角α终边上任意一点的坐标定义三角函数.直角坐标系中任意大小的角α终边上一点P 的坐标(x ,y ),它到原点的距离是r (r >0),那么任意角的三角函数定义:三角函数 定义 定义域 值域sin α y rR [-1,1] cos α x rR [-1,1] tan α y x {α|α≠k π+π2,k ∈Z } R 2.三角函数值在各个象限的符号 三角函数 角α所在的象限sin α cos α tan α 第一象限 正 正 正第二象限 正 负 负第三象限 负 负 正第四象限 负 正 负3.sin(α+k ·2π)=sin α,cos(α+k ·2π)=cos α,tan(α+k ·2π)=tan α(其中k ∈Z ).课时作业一、选择题1.已知点P (4,-3)是角α终边上一点,则下列三角函数值中正确的是( )A .tan α=-43B .tan α=-34C .sin α=-45D .cos α=35答案:B解析:由三角函数的定义,知x =4,y =-3,r =5,所以sin α=y r =-35,cos α=x r =45,tan α=y x =-34. 2.如果角α的终边过点P (2sin30°,-2cos30°),则sin α的值等于( )A.12 B .-12C .-32D .-33答案:C解析:由题意得P (1,-3),它与原点的距离r =12+(-3)2=2,∴sin α=-32.3.设a <0,角α的终边经过点P (-3a,4a ),则sin α+2cos α的值等于( )A.25 B .-25C.15 D .-15答案:A解析:∵a <0,角α的终边经过点P (-3a,4a ),∴点P 与原点的距离r =-5a ,sin α=-45,cos α=35,∴sin α+2cos α=25,选A. 4.若sin θ<cos θ,且sin θ·cos θ<0,则角θ的终边位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限答案:D解析:由条件可知cos θ>0,sin θ<0,则θ为第四象限角,故选D.5.cos480°的值是( )A .-12 B.12C.32 D .-32答案:A解析:480°=360°+120°,所以cos480°=cos120°=-12. 6.cos ⎝⎛⎭⎫-16π3+sin ⎝⎛⎭⎫-16π3的值为( ) A .-1+32 B.1-32C.3-12D.3+12答案:C解析:cos ⎝⎛⎭⎫-16π3+sin ⎝⎛⎭⎫-16π3=cos 23π+sin 23π=-12+32=3-12. 二、填空题7.5·sin90°+2·cos0°-3·sin270°+10·cos180°=________.答案:0解析:原式=5×1+2×1-3×(-1)+10×(-1)=0.8.若点P (2m ,-3m )(m <0)在角α的终边上, 则sin α=______,cos α=______,tan α=______.答案:31313 -21313 -32解析:因为点P (2m ,-3m )(m <0)在第二象限,且r =-13m ,所以,sin α=-3m r =-3m -13m=31313,cos α=2m r =2m -13m =-21313,tan α=-3m 2m =-32. 9.如果cos x =|cos x |,那么角x 的取值范围是________.答案:⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2.k ∈Z . 解析:由cos x =|cos x |知cos x ≥0.∴角x 的终边落在y 轴或其右侧,从而角x 的取值范围是⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2,k ∈Z . 三、解答题10.已知角α的终边经过点P (-4a,3a )(a ≠0),求sin α、cos α、tan α的值.解:r =(-4a )2+(3a )2=5|a |,若a >0,则r =5|a |=5a ,此时角α是第二象限角,∴sin α=y r =3a 5a =35,cos α=x r =-4a 5a =-45,tan α=y x =3a -4a =-34; 若a <0,则r =5|a |=-5a ,此时角α是第四象限角,∴sin α=y r =3a -5a =-35,cos α=x r =-4a -5a =45,tan α=y x =3a -4a =-34. 综上可得,当a >0时,sin α=35,cos α=-45,tan α=-34;当a <0时,sin α=-35,cos α=45,tan α=-34. 11.求下列各式的值. (1)cos 25π3+tan ⎝⎛⎭⎫-15π4; (2)sin420°cos750°+sin(-690°)cos(-660°).解:(1)因为cos 25π3=cos ⎝⎛⎭⎫π3+8π=cos π3=12, tan ⎝⎛⎭⎫-15π4=tan ⎝⎛⎭⎫-4π+π4=tan π4=1, 所以cos 25π3+tan ⎝⎛⎭⎫-15π4=12+1=32. (2)因为sin420°=sin(360°+60°)=sin60°=32, cos750°=cos(2×360°+30°)=cos30°=32, sin(-690°)=sin(-2×360°+30°)=sin30°=12, cos(-660°)=cos(-2×360°+60°)=cos60°=12. 所以sin420°cos750°+sin(-690°)cos(-660°)=32×32+12×12=1.能力提升12.当α为第二象限角时,|sin α|sin α-cos α|cos α|的值是( ) A .1 B .0C .2D .-2答案:C解析:∵α为第二象限角,∴sin α>0,cos α<0.∴|sinα|sin α-cos α|cos α|=sin αsin α-cos α-cos α=1+1=2. 13.已知角α的顶点在原点,始边为x 轴的正半轴.若角α的终边过点P (-3,y ),且sin α=34y (y ≠0),判断角α所在的象限,并求cos α和tan α的值.解:依题意,点P 到原点O 的距离为|OP |=r=(-3)2+y 2=3+y 2,∴y 3+y 2=34y . ∵y ≠0,∴9+3y 2=16.∴y 2=73,y =±213. ∴r =4 33.∴P 在第二或第三象限. 当点P 在第二象限时,y =213,则cos α=x r =-34,tan α=y x =-73;当点P 在第三象限时,y =-213,则cos α=x r =-34,tan α=y x =73.。
高中数学学习材料马鸣风萧萧*整理制作第三章测试(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每题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.sin105°cos105°的值为( ) A.14 B .-14 C.34D .-34解析 原式=12sin210°=-12sin30°=-14. 答案 B2.若sin2α=14,π4<α<π2,则cos α-sin α的值是( ) A.32 B .-32 C.34D .-34解析 (cos α-sin α)2=1-sin2α=1-14=34. 又π4<α<π2,∴cos α<sin α,cos α-sin α=-34=-32.答案 B3.已知180°<α<270°,且sin(270°+α)=45,则tan α2=( ) A .3 B .2 C .-2 D .-3答案 D4.在△ABC 中,∠A =15°,则 3sin A -cos(B +C )的值为( ) A. 2 B.22 C.32D. 2 解析 在△ABC 中,∠A +∠B +∠C =π, 3sin A -cos(B +C ) =3sin A +cos A =2(32sin A +12cos A )=2cos(60°-A )=2cos45°= 2. 答案 A5.已知tan θ=13,则cos 2θ+12sin2θ等于( ) A .-65 B .-45 C.45D.65解析 原式=cos 2θ+sin θcos θcos 2θ+sin 2θ=1+tan θ1+tan 2θ=65.答案 D6.在△ABC中,已知sin A cos A=sin B cos B,则△ABC是() A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形解析∵sin2A=sin2B,∴∠A=∠B,或∠A+∠B=π2.答案 D7.设a=22(sin17°+cos17°),b=2cos213°-1,c=32,则()A.c<a<b B.b<c<a C.a<b<c D.b<a<c解析a=22sin17°+22cos17°=cos(45°-17°)=cos28°,b=2cos213°-1=cos26°,c=32=cos30°,∵y=cos x在(0,90°)内是减函数,∴cos26°>cos28°>cos30°,即b>a>c.答案 A8.三角形ABC中,若∠C>90°,则tan A·tan B与1的大小关系为()A.tan A·tan B>1 B. tan A·tan B<1C.tan A·tan B=1 D.不能确定解析在三角形ABC中,∵∠C>90°,∴∠A,∠B分别都为锐角.则有tan A>0,tan B>0,tan C<0.又∵∠C =π-(∠A +∠B ),∴tan C =-tan(A +B )=-tan A +tan B1-tan A ·tan B <0,易知1-tan A ·tan B >0, 即tan A ·tan B <1. 答案 B9.函数f (x )=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4是( )A .周期为π的奇函数B .周期为π的偶函数C .周期为2π的奇函数D .周期为2π的偶函数解析 f (x )=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4 =cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x -sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=cos 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π4-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4 =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π2=sin2x . 答案 A10.y =cos x (cos x +sin x )的值域是( ) A .[-2,2]B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+22,2 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-22,1+22 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,32 解析 y =cos 2x +cos x sin x =1+cos2x 2+12sin2x=12+22⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin2x +22cos2x=12+22sin(2x +π4).∵x ∈R ,∴当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4=1时,y 有最大值1+22;当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4=-1时,y 有最小值1-22.∴值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-22,1+22. 答案 C11.2cos10°-sin20°sin70°的值是( ) A.12 B.32 C. 3D. 2解析 原式=2cos (30°-20°)-sin20°sin70° =2(cos30°·cos20°+sin30°·sin20°)-sin20°sin70° =3cos20°cos20°= 3. 答案 C12.若α,β为锐角,cos(α+β)=1213,cos(2α+β)=35,则cos α的值为( )A.5665B.1665C.5665或1665D .以上都不对解析 ∵0<α+β<π,cos(α+β)=1213>0, ∴0<α+β<π2,sin(α+β)=513. ∵0<2α+β<π,cos(2α+β)=35>0, ∴0<2α+β<π2,sin(2α+β)=45. ∴cos α=cos[(2α+β)-(α+β)]=cos(2α+β)cos(α+β)+sin(2α+β)sin(α+β) =35×1213+45×513=5665. 答案 A二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分.将答案填在题中横线上)13.已知α,β为锐角,且cos(α+β)=sin(α-β),则tan α=________. 解析 ∵cos(α+β)=sin(α-β),∴cos αcos β-sin αsin β=sin αcos β-cos αsin β. ∴cos α(sin β+cos β)=sin α(sin β+cos β).∵β为锐角,∴sin β+cos β≠0,∴cos α=sin α,∴tan α=1. 答案 114.已知cos2α=13,则sin 4α+cos 4α=________. 解析 ∵cos2α=13, ∴sin 22α=89.∴sin 4α+cos 4α=(sin 2α+cos 2α)2-2sin 2αcos 2α=1-12sin 22α=1-12×89=59. 答案 5915.sin (α+30°)+cos (α+60°)2cos α=________. 解析 ∵sin(α+30°)+cos(α+60°)=sin αcos30°+cos αsin30°+cos αcos60°-sin αsin60°=cos α,∴原式=cos α2cos α=12. 答案 1216.关于函数f (x )=cos(2x -π3)+cos(2x +π6),则下列命题: ①y =f (x )的最大值为2; ②y =f (x )最小正周期是π;③y =f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π24,13π24上是减函数;④将函数y =2cos2x 的图象向右平移π24个单位后,将与已知函数的图象重合.其中正确命题的序号是________. 解析 f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=2·⎣⎢⎡⎦⎥⎤22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3-22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+π4 =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12, ∴y =f (x )的最大值为2,最小正周期为π,故①,②正确.又当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π24,13π24时,2x -π12∈[0,π],∴y =f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π24,13π24上是减函数,故③正确.由④得y =2cos2⎝⎛⎭⎪⎫x -π24=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π12,故④正确.答案 ①②③④三、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.(10分)已知向量m =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos α-23,-1,n =(sin x,1),m 与n为共线向量,且α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0.(1)求sin α+cos α的值; (2)求sin2αsin α-cos α的值.解 (1)∵m 与n 为共线向量,∴⎝⎛⎭⎪⎫cos α-23×1-(-1)×sin α=0,即sin α+cos α=23.(2)∵1+sin2α=(sin α+cos α)2=29, ∴sin2α=-79.∴(sin α-cos α)2=1-sin2α=169.又∵α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,∴sin α-cos α<0. ∴sin α-cos α=-43. ∴sin2αsin α-cos α=712.18.(12分)求证:2-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+3π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos 4α-sin 4α=1+tan α1-tan α. 证明 左边=2-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4+π2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4(cos 2α+sin 2α)(cos 2α-sin 2α)=2-2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos 2α-sin 2α=1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π2cos 2α-sin 2α=1+sin2αcos 2α-sin 2α=(sin α+cos α)2cos 2α-sin 2α =cos α+sin αcos α-sin α=1+tan α1-tan α. ∴原等式成立.19.(12分)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=210,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4. (1)求sin x 的值; (2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的值.解 (1)解法1:∵x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4,∴x -π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,于是sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4= 1-cos 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π4=7210. sin x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4cos π4+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin π4 =7210×22+210×22 =45.解法2:由题设得 22cos x +22sin x =210, 即cos x +sin x =15. 又sin 2x +cos 2x =1,从而25sin 2x -5sin x -12=0, 解得sin x =45,或sin x =-35,因为x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4,所以sin x =45.(2)∵x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4,故cos x =-1-sin 2x =-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫452=-35. sin2x =2sin x cos x =-2425. cos2x =2cos 2x -1=-725.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3 =sin2x cos π3+cos2x sin π3 =-24+7350.20.(12分)已知向量a =⎝⎛⎭⎪⎫cos 3x 2,sin 3x 2,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x 2,-sin x 2,c =(3,-1),其中x ∈R .(1)当a ⊥b 时,求x 值的集合;(2)求|a -c |的最大值.解 (1)由a ⊥b 得a ·b =0,即cos 3x 2cos x 2-sin 3x 2sin x 2=0,则cos2x =0,得x =k π2+π4(k ∈Z ),∴x 值的集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =k π2+π4,k ∈Z . (2)|a -c |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 3x 2-32+⎝⎛⎭⎪⎫sin 3x 2+12 =cos 23x 2-23cos 3x 2+3+sin 23x 2+2sin 3x 2+1=5+2sin 3x 2-23cos 3x 2=5+4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2-π3, 则|a -c |2的最大值为9.∴|a -c |的最大值为3.21.(12分)某工人要从一块圆心角为45°的扇形木板中割出一块一边在半径上的内接长方形桌面,若扇形的半径长为1 cm ,求割出的长方形桌面的最大面积(如图).解连接OC ,设∠COB =θ,则0°<θ<45°,OC =1. ∵AB =OB -OA =cos θ-AD =cos θ-sin θ, ∴S 矩形ABCD =AB ·BC =(cos θ-sin θ)·sin θ=-sin 2θ+sin θcos θ=-12(1-cos2θ)+12sin2θ=12(sin2θ+cos2θ)-12 =22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π4-12. 当2θ-π4=0,即θ=π8时,S max =2-12(m 2). ∴割出的长方形桌面的最大面积为2-12 m 2.22.(12分)已知函数f (x )=sin(π-ωx )cos ωx +cos 2ωx (ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π16上的最小值.解 (1)因为f (x )=sin(π-ωx )cos ωx +cos 2ωx .所以f (x )=sin ωx cos ωx +1+cos2ωx 2=12sin2ωx +12cos2ωx +12 =22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx +π4+12. 由于ω>0,依题意得2π2ω=π.所以ω=1.(2)由(1)知f (x )=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+12. 所以g (x )=f (2x )=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π4+12. 当0≤x ≤π16,π4≤4x +π4≤π2. 所以22≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π4≤1. 因此1≤g (x )≤1+22.故g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π16上的最小值为1.。
第三章章末检测本试卷满分150分,考试时间120分钟.一、选择题:本大题共12题,每题5分,共60分.在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.sin68°sin67°-sin23°cos68°的值为( )A .-22 B.22C.32D .1 答案:B解析:原式=sin68°cos23°-cos68°sin23°=sin(68°-23°)=sin45°=22.2.已知sin α=23,则cos(π-2α)等于( )A .-53B .-19C.19D.53 答案:B解析:cos(π-2α)=-cos2α=-(1-2sin 2α)=2sin 2α-1=2×49-1=-19.3.已知M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ sin x =12,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪cos2x =12,则( ) A .M =N B .M ⊆N C .N ⊆M D .M ∩N =∅ 答案:B解析:由cos2x =1-2sin 2x =12,得sin x =±12,故选B.4.已知sin θ2=-45,cos θ2=35,则角θ终边所在象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 答案:C解析:∵sin θ=2sin θ2cos θ2=-2425<0,cos θ=cos 2θ2-sin 2θ2=-725<0,∴θ终边在第三象限.5.函数f (x )=lg (sin 2x -cos 2x )的定义域是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π-3π4<x <2k π+π4,k ∈Z B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4<x <2k π+5π4,k ∈Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ k π-π4<x <k π+π4,k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪k π+π4<x <k π+3π4,k ∈Z 答案:D解析:∵f (x )=lg (sin 2x -cos 2x )=lg (-cos2x ),∴-cos2x >0,∴cos2x <0,∴2k π+π2<2x <2k π+3π2,k ∈Z ,∴k π+π4<x <k π+3π4,k ∈Z .6.若函数f (x )=sin ax +cos ax (a >0)的最小正周期为1,则它的图象的一个对称中心为( )A.⎝⎛⎭⎫-π8,0 B .(0,0) C.⎝⎛⎭⎫-18,0 D.⎝⎛⎭⎫18,0答案:C解析:由条件得f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ax +π4,又函数的最小正周期为1,故2πa=1,∴a =2π,故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2πx +π4.将x =-18代入得函数值为0.7.tan20°+tan40°+3(tan20°+tan40°)等于( )A.33B .1 C. 3 D. 6 答案:C解析:tan60°=tan20°+tan40°1-tan20°·tan40°,∴3-3tan20°tan40°=tan20°+tan40°, ∴tan20°+tan40°+3tan20°tan40°= 3.8.关于x 的方程sin x +3cos x -a =0有实数解,则实数a 的范围是( ) A .[-2,2] B .(-2,2) C .(-2,0) D .(0,2) 答案:A解析:sin x +3cos x -a =0,∴a =sin x +3cos x=2⎝⎛⎭⎫12sin x +32cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,-1≤sin ⎝⎛⎭⎫x +π3≤1,∴-2≤a ≤2. 9.若α,β为锐角,sin α=2 55,sin(α+β)=35,则cos β等于( )A.2 55B.2 525C.2 55或2 525 D .-2 525答案:B解析:cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α,∵α为锐角cos α= 1-2025=55,∴sin(α+β)=35<sin α,∴α+β>π2.∴cos(α+β)=- 1-925=-45,∴cos β=-45×55+2 55×35=2 525.10.函数y =sin x 2+3cos x2的图象的一条对称轴方程为( )A .x =113πB .x =53πC .x =-53πD .x =-π3答案:C解析:y =sin x 2+3cos x2=2sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3, 又f ⎝⎛⎭⎫-53π=2sin ⎝⎛⎭⎫-56π+π3 =2sin ⎝⎛⎭⎫-π2=-2, ∴x =-53π为函数的一条对称轴.11.已知θ为第三象限角,若sin 4θ+cos 4θ=59,则sin2θ等于( )A.2 23 B .-2 23C.23 D .-23 答案:A解析:由sin 4θ+cos 4θ=(sin 2θ+cos 2θ)2-2sin 2θcos 2θ=59,知sin 2θcos 2θ=29,又θ为第三象限角,∴sin θ·cos θ=23,sin2θ=2 23.12.设动直线x =a 与函数f (x )=2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+x 和g (x )=3cos2x 的图象分别交于M ,N 两点,则|MN |的最大值为( )A. 2B. 3 C .2 D .3 答案:D解析:f (x )=1-cos ⎝⎛⎭⎫π2+2x =1+sin2x .|MN |=|f (a )-g (a )|=|1+sin2a -3cos2a |=|2sin ⎝⎛⎭⎫2a -π3+1|≤3. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上.13.cos π5cos 25π的值是________.答案:14解析:原式=12sin π5·2sin π5cos π5·cos 2π5=14sin π5·2sin 2π5cos 25π=14sinπ5sin 45π=14.14.已知sin α=12+cos α,且α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos2αsin ⎝⎛⎭⎫α-π4的值为________. 答案:-142解析:∵sin 2α+cos 2α=1,sin α=12+cos α,∴⎝⎛⎭⎫12+cos α2+cos 2α=1,∴2cos 2α+cos α-34=0, ∴cos α=-1±74,∵α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴cos α>0, ∴cos α=7-14,∴sin α=12+cos α=7+14,∴cos2αsin ⎝⎛⎭⎫α-π4=cos 2α-sin 2α22(sin α-cos α)=-2(sin α+cos α)=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫7+14+7-14=-142.15.已知cos α=13,cos(α+β)=-13,且α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos(α-β)的值为________. 答案:2327解析:∵cos α=13,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2, ∴sin α=2 23,∴sin2α=4 29,cos2α=-79.又cos(α+β)=-13,α+β∈(0,π),∴sin(α+β)=2 23.∴cos(α-β)=cos[2α-(α+β)]=cos2αcos(α+β)+sin2αsin(α+β)=⎝⎛⎭⎫-79×⎝⎛⎭⎫-13+4 29×2 23=2327. 16.函数f (x )=3cos(3x -θ)-sin(3x -θ)是奇函数,则tan θ等于________. 答案:- 3解析:∵f (x )是奇函数,∴f (0)=0,∴3cos(-θ)-sin(-θ)=0,∴3cos θ+sin θ=0,∴tan θ=- 3. 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.(10分)已知sin α+cos αsin α-cos α=3,tan(α-β)=2,求tan(β-2α)的值.解:∵sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=3,∴tan α=2,∵tan(α-β)=2,∴tan(β-α)=-2,∴tan(β-2α)=tan[(β-α)-α]=tan (β-α)-tan α1+tan (β-α)tan α=-2-21+(-2)×2=43.18.(12分)已知向量a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β),|a -b |=2 55,求cos(α-β)的值. 解:∵a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β), ∴a -b =(cos α-cos β,sin α-sin β), ∴|a -b |=(cos α-cos β)2+(sin α-sin β)2=2-2cos (α-β)=2 55,∴cos(α-β)=35.19.(12分)已知函数f (x )=-2 3sin 2x +sin2x + 3.(1)求函数f (x )的最小正周期和最小值;(2)在给出的直角坐标系中,画出函数y =f (x )在区间[0,π]上的图象. 解:(1)f (x )=3(1-2sin 2x )+sin2x=sin2x +3cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π,最小值为-2.(2)列表:x 0 π12 π3 7π12 5π6π 2x +π3 π3 π2 π 3π22π 7π3 f (x ) 32 0 -2 0 320.(12分)已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2. (1)求sin θ和cos θ的值;(2)若sin(θ-φ)=1010,0<φ<π2,求cos φ的值.解:(1)∵a ⊥b ,∴sin θ×1+(-2)×cos θ=0⇒sin θ=2cos θ.∵sin 2θ+cos 2θ=1,∴4cos 2θ+cos 2θ=1⇒cos 2θ=15.∵θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴cos θ=55,sin θ=2 55. (2)解法一:由sin(θ-φ)=1010得,sin θcos φ-cos θsin φ=1010⇒sin φ=2cos φ-22,∴sin 2φ+cos 2φ=5cos 2φ-2 2cos φ+12=1⇒5cos 2φ-2 2cos φ-12=0.解得cos φ=22或cos φ=-210,∵0<φ<π2,∴cos φ=22.解法二:∵0<θ,φ<π2,∴-π2<θ-φ<π2.所以cos(θ-φ)=1-sin 2(θ-φ)=31010.故cos φ=cos[(θ-(θ-φ)]=cos θcos(θ-φ)+sin θsin(θ-φ)=55×3 1010+2 55×1010=22. 21.(12分)已知函数f (x )=2sin x +2cos(x -π). (1)求函数f (x )的最小正周期和值域;(2)若函数f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫α,65,π4<α<3π4,求f ⎝⎛⎭⎫π4+α的值. 解:(1)由题意得,f (x )=2sin x +2cos(x -π)=2sin x -2cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4,因为-1≤sin ⎝⎛⎭⎫x -π4≤1,所以函数f (x )的值域为[-2,2],函数f (x )的周期为2π.(2)因为函数f (x )过点⎝⎛⎭⎫α,65, 所以f (α)=65⇒2sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=65⇒ sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=35,因为π4<α<3π4, 所以0<α-π4<π2⇒cos ⎝⎛⎭⎫α-π4>0⇒cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=1-sin 2⎝⎛⎭⎫α-π4=45, 所以f ⎝⎛⎭⎫π4+α=2sin α=2sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-π4+π4 =2sin ⎝⎛⎭⎫α-π4cos π4+2cos ⎝⎛⎭⎫α-π4sin π4⇒f ⎝⎛⎭⎫π4+α=725.22.(12分)在△ABC 中,f (B )=4cos B ·sin 2⎝⎛⎭⎫π4+B 2+3cos2B -2cos B . (1)若f (B )=2,求角B ;(2)若f (B )-m >2恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)f (B )=4cos B ·1-cos ⎝⎛⎭⎫π2+B 2+3cos2B -2cos B =2cos B (1+sin B )+3cos2B -2cos B=sin2B +3cos2B =2sin ⎝⎛⎭⎫2B +π3.∵f (B )=2,∴2sin ⎝⎛⎭⎫2B +π3=2. ∵B 是△ABC 的内角,∴2B +π3=π2,则B =π12.(2)若f (B )-m >2恒成立,即2sin ⎝⎛⎭⎫2B +π3>2+m 恒成立. ∵0<B <π,∴π3<2B +π3<73π,∴2sin ⎝⎛⎭⎫2B +π3∈[-2,2], ∴2+m <-2,即m <-4.。
第三章 单元质量测评对应学生用书P97 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)1.2sin 275°-1的值是( ) A .12 B .-12 C .32 D .-32 答案 C解析 2sin 275°-1=2cos 215°-1=cos30°=32.2.函数f (x )=2sin ωx cos φ+2cos ωx sin φω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图所示,则φ的值是( )A .-π3B .-π6C .π6D .π3 答案 A解析 f (x )=2sin ωx cos φ+2cos ωx sin φ=2sin(ωx +φ).由图象,得34T =5π12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,T =π,所以ω=2.因为图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,2,且-π2<φ<π2,所以2×5π12+φ=π2,所以φ=-π3,故选A .3.设a =12cos6°-32sin6°,b =2tan13°1-tan 213°,c =1-cos50°2,则有( ) A .c <b <a B .a <b <c C .a <c <b D .b <c <a 答案 C解析 ∵a =sin30°cos6°-cos30°sin6°=sin(30°-6°)=sin24°,b =tan(2×13°)=tan26°,c =sin 50°2=sin25°,∴a <c <b .4.2cos10°-sin20°cos20°的值为( )A . 3B .62C .1D .12 答案 A解析 原式=2cos (30°-20°)-sin20°cos20°=2(cos30°cos20°+sin30°sin20°)-sin20°cos20°=3cos20°cos20°=3.5.已知θ是锐角,那么下列各值中,sin θ+cos θ能取得的值是( ) A .43 B .34 C .53 D .12 答案 A解析 ∵0<θ<π2,∴θ+π4∈π4,3π4, 又sin θ+cos θ=2sin θ+π4, 所以22<sin θ+π4≤1, 所以1<sin θ+cos θ≤2.6.函数y =sin2x +π3·cos x -π6+cos2x +π3·sin π6-x 的图象的一条对称轴方程是( )A .x =π4B .x =π2C .x =πD .x =3π2 答案 C解析 y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +π3-x -π6=sin π2+x =cos x ,当x =π时,y =-1.故x =π是图象的一条对称轴方程.7.sin163°sin223°+sin253°sin313°等于( ) A .-12 B .12 C .-32 D .32 答案 B解析 sin163°sin223°+sin253°sin313°=sin163°sin223°+sin(90°+163°)sin(90°+223°) =sin163°sin223°+cos163°cos223° =cos(223°-163°) =cos60°=12.8.函数f (x )=3sin2x -cos2x 的图象可以由函数g (x )=4sin x cos x 的图象________得到.( )A .向右移动π12个单位B .向左移动π12个单位 C .向右移动π6个单位 D .向左移动π6个单位 答案 A解析 ∵g (x )=4sin x cos x =2sin2x ,f (x )=3sin2x -cos2x =2sin2x -π6=2sin2x -π12,∴f (x )可以由g (x )向右移动π12个单位得到.9.设向量a =(1,cos θ)与b =(-1,2cos θ)垂直,则cos2θ等于( ) A .22 B .12 C .0 D .-1 答案 C解析 a =(1,cos θ),b =(-1,2cos θ). ∵a ⊥b ,∴a ·b =-1+2cos 2θ=0, ∴cos2θ=2cos 2θ-1=0.10.设函数f (x )=2cos 2x +3sin2x +a (a 为实常数)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为-4,则a 的值等于( )A .4B .-6C .-4D .-3 答案 C解析 f (x )=2cos 2x +3sin2x +a =1+cos2x +3sin2x +a =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+a +1.当x ∈0,π2时,2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,∴f (x )min=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+a +1=-4.∴a =-4.故选C .11.已知1-cos x +sin x1+cos x +sin x=-2,则sin x 的值为( )A .45B .-45C .-35D .-155 答案 B 解析 原式=(1-cos x )+sin x(1+cos x )+sin x=2sin 2x 2+2sin x 2cos x 22cos 2x 2+2sin x 2cos x 2=tan x2=-2,∴sin x =2sin x 2cos x 2sin 2x 2+cos 2x 2=2tan x 21+tan2x 2=2×(-2)1+4=-45,故选B . 12.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( ) A .12 B .-2 C .43 D .12或-2 答案 B解析 由题意知:⎩⎨⎧tan α+tan β=-4a ,tan α·tan β=3a +1,∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-4a 1-3a -1=43,tan(α+β)=2tan α+β21-tan 2α+β2=43,∴tan α+β2=12或tan α+β2=-2. 由a >1,可得 tan α+tan β=-4a <0, tan α·tan β=3a +1>0, ∴tan α<0,tan β<0, 结合α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,α+β2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,∴tan α+β2<0,故tan α+β2=-2,故选B .第Ⅱ卷 (非选择题,共90分)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.已知0<θ<π2,向量a =(sin2θ,cos θ),b =(cos θ,1),若a ∥b ,则tan θ=________.答案 12解析 因为向量a ∥b ,所以sin2θ-cos θ·cos θ=0,又cos θ≠0,所以2sin θ=cos θ,故tan θ=12.14.若(tan α-1)(tan β-1)=2,则α+β=________. 答案 k π-π4,k ∈Z解析 (tan α-1)(tan β-1)=2⇒tan αtan β-tan α-tan β+1=2⇒tan α+tan β=tan αtan β-1⇒tan α+tan β1-tan αtan β=-1.即tan(α+β)=-1,∴α+β=k π-π4,k ∈Z .15.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=33,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-x +sin 2π3-x =________.答案2+33解析 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-x +sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-x +cos 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝⎛⎭⎪⎫π3-x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+1-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=33+1-13=2+33.16.关于函数f (x )=cos2x -23sin x cos x ,下列命题: ①存在x 1,x 2,当x 1-x 2=π时,f (x 1)=f (x 2)成立; ②f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上是单调递增;③函数f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0成中心对称图形;④将函数f (x )的图象向左平移5π12个单位长度后将与y =2sin2x 的图象重合.其中正确命题的序号是________(注:把你认为正确命题的序号都填上).答案 ①③解析 ∵f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +5π6=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +5π12,∴周期T =π,故①正确;∵π2≤2x +5π6≤3π2,解之得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3,是其递减区间,故②错误;∵对称中心的横坐标满足2x +5π6=k π⇒x =k π2-5π12,当k =1时,x =π12,故③正确;④中应该是向右平移,故④不正确.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答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cos α-sin α=325,且π<α<3π2,求sin2α+2sin 2α1-tan α的值.解 因为cos α-sin α=325,所以1-2sin αcos α=1825.所以2sin αcos α=725.又α∈π,3π2,故sin α+cos α=-1+2sin αcos α=-425. 所以sin2α+2sin 2α1-tan α=(2sin αcos α+2sin 2α)cos αcos α-sin α=2sin αcos α(cos α+sin α)cos α-sin α=725×-425325=-2875.18.(本小题满分12分)已知向量a =cos x ,-12,b =(3sin x ,cos2x ),x ∈R ,设函数f (x )=a ·b .(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在0,π2上的最大值和最小值.解f(x)=cos x,-12·(3sin x,cos2x)=3cos x sin x-12cos2x=32sin2x-12cos2x=cos π6sin2x-sin π6cos2x=sin2x-π6.(1)T=2π2=π,即函数f(x)的最小正周期为π.(2)∵0≤x≤π2,∴-π6≤2x-π6≤5π6.由正弦函数的性质知,当2x-π6=π2,即x=π3时,f(x)取得最大值1;当2x-π6=-π6,即x=0时,f(x)取得最小值-12.因此,f(x)在0,π2上的最大值是1,最小值是-12.19.(本小题满分12分)在斜△ABC中,sin A=-cos B·cos C,且tan B tan C=1-3,求角A.解在△ABC中,有A+B+C=π,所以sin A=sin(B+C).所以-cos B cos C=sin B cos C+cos B sin C.上式两边同时除以cos B cos C,得tan B+tan C=-1.又tan(B+C)=tan B+tan C1-tan B tan C=-11-(1-3)=-33=-tan A . 所以tan A =33. 又0<A <π,所以A =π6.20.(本小题满分12分)函数f (x )=3sin ωx ·cos ωx +sin 2ωx +k ,ω>0. (1)若f (x )图象中相邻两条对称轴间的距离不小于π2,求ω的取值范围; (2)若f (x )的最小正周期为π,且当x ∈-π6,π6时,f (x )的最大值是12,求f (x )最小值,并说明如何由y =sin2x 的图象变换得到y =f (x )的图象.解 f (x )=32sin2ωx +1-cos2ωx 2+k =32sin2ωx -12cos2ωx +12+k =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π6+k +12. (1)由题意可知T 2=π2ω≥π2,∴ω≤1.又ω>0, ∴0<ω≤1.(2)∵T =πω=π,∴ω=1. ∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6+k +12.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π6,∴2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π6.从而当2x -π6=π6,即x =π6时, f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=sin π6+k +12=k +1=12,∴k =-12,故f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,∴当2x -π6=-π2,即x =-π6时f (x )取最小值-1.把y =sin2x 的图象向右平移π12个单位得到y =sin (2x -π6 )的图象. 21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=2cos x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-x . (1)求函数f (x )的单调减区间;(2)求函数f (x )的最大值并求f (x )取得最大值时的x 的取值集合;(3)若f (x )=65,求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的值. 解 (1)f (x )=2cos x cos π3+2sin x sin π3-2cos x=cos x +3sin x -2cos x =3sin x -cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6. 令2k π+π2≤x -π6≤2k π+3π2(k ∈Z ),∴2k π+2π3≤x ≤2k π+5π3(k ∈Z ),∴单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+2π3,2k π+5π3(k ∈Z ). (2)f (x )取最大值2时,x -π6=2k π+π2(k ∈Z ),则x =2k π+2π3(k ∈Z ).∴f (x )的最大值是2,取得最大值时的x的取值集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx =2k π+2π3,k ∈Z . (3)f (x )=65,即2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=65,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=35. ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫352=725. 22.(本小题满分12分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,且2sin 2A +B 2+cos2C =1.(1)求角C 的大小;(2)若sin 2A -sin 2B =12sin 2C ,试求sin2A +π3的值.解 (1)由2sin 2A +B 2+cos2C =1,得1-cos(A +B )+2cos 2C -1=1.又由A +B +C =π,将上式整理,得2cos 2C +cos C -1=0,即(2cos C -1)(cos C +1)=0.∴cos C =12或cos C =-1(舍去).由0<C <π,得C =π3.(2)由sin 2A -sin 2B =12sin 2C ,得2sin 2A -2sin 2B =sin 2C ,即1-cos2A -1+cos2B =34,cos2B -cos2A =34,∵A +B =2π3,∴B =2π3-A .∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3-2A -cos2A =34,∴-32cos2A -32sin2A =34. 得32cos2A +12sin2A =-34,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π3=-34.。
章末综合测评(三) 三角恒等变换(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.(2016·日照高一检测)已知cos(α+β)+cos(α-β)=13,则cos αcos β的值为( ) A .12 B .13 C .14D .16【解析】 由题意得:cos αcos β-sin αsin β+cos αcos β+sin αsin β=2cos αcos β=13,所以cos αcos β=16. 【答案】 D2.已知tan(π+α)=2,则1sin αcos α等于( )A .52B .75C .-52D .-75【解析】 由tan(π+α)=2,得tan α=2, ∴1sin αcos α=sin 2α+cos 2αsin αcos α=tan 2α+1tan α=52. 【答案】 A3.(2015·重庆高考)若tan α=2tan π5,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-3π10sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π5=( )【导学号:00680080】A .1B .2C .3D .4【解析】 ∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-3π10=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π5-π2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π5,∴原式=sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π5=sin αcos π5+cos αsinπ5sin αcos π5-cos αsinπ5=tan α+tan π5tan α-tan π5.又∵tan α=2tan π5,∴原式=2tan π5+tan π52tan π5-tan π5=3.【答案】 C4.(2016·大连高一检测)2cos 10°-sin 20°cos 20°的值为( )A . 3B .62C .1D .12【解析】 原式=2cos (30°-20°)-sin 20°cos 20°=2(cos 30°cos 20°+sin 30°sin 20°)-sin 20°cos 20°=3cos 20°cos 20°= 3.【答案】 A5.(2016·锦州高一检测)cos 4π8-sin 4π8等于( ) A .0 B .22 C .1D .-22【解析】 原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π8-sin 2π8⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π8+sin 2π8=cos 2π8-sin 2π8=cos π4=22. 【答案】 B6.已知函数y =tan(2x +φ)的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0,则φ的值可以是( )A .-π6B .π6C .-π12D .π12【解析】 由题得tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π12+φ=0,即tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+φ=0,π6+φ=k π,k ∈Z , φ=k π-π6,k ∈Z ,当k =0时,φ=-π6,故选A . 【答案】 A7.若θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,sin θ-cos θ=22,则cos 2θ等于( )A .32 B .-32 C .±32D .±12【解析】 由sin θ-cos θ=22两边平方得,sin 2θ=12, 又θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且sin θ>cos θ,所以π4<θ<π2,所以π2<2θ<π, 因此,cos 2θ=-32,故选B . 【答案】 B8.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =45,则sin 2x 的值为( )A .1925 B .725C .1425D .-725【解析】 sin 2x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x =cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x =1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫452=-725.【答案】 D9.(2016·铁岭高一检测)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=35,x ∈(0,π),则sin x 的值为( )A .-43-310B .43-310C .12D .32【解析】 由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=35,且0<x <π,得π6<x +π6<π2, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=45,所以sin x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6cos π6-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6sin π6=45×32-35×12=43-310. 【答案】 B10.(2016·德州高一检测)函数y =sin x +cos x +2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的最小值是( )A .2- 2B .2+ 2C .3D .1【解析】 由y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+2,且0≤x ≤π2,所以π4≤x +π4≤34π,所以22≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4≤1,所以3≤y ≤2+2. 【答案】 C11.(2014·天津高考)已知函数f (x )=3sin w x +cos w x (w >0),x ∈R .在曲线y =f (x )与直线y =1的交点中,若相邻交点距离的最小值为π3,则f (x )的最小正周期为( )A .π2B .2π3C .πD .2π【解析】 由曲线f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫w x +π6与y =1交点中相邻交点最小值为π3正好等于f (x )的周期的13倍,设f (x )的最小正周期为T ,则13T =π3,故有T =π.【答案】 C12.已知a =(sin α,1-4cos 2α),b =(1,3sin α-2),α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,若a ∥b ,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=( )A .17 B .-17 C .27D .-27【解析】 因为a ∥b ,所以有sin α(3sin α-2)-(1-4cos 2α)=0, 即3sin 2 α-2sin α-1+4cos 2α=0 ⇒5sin 2 α+2sin α-3=0,解得sin α=35或-1,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin α=35,cos α=45,tan α=34, 所以tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=tan α-11+tan α=34-11+34=-17. 【答案】 B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请将答案填在题中的横线上)13.(2016·鞍山高一检测)函数f (x )=sin x -3cos x (x ∈R )的最小正周期为________,最大值为________.【解析】 因为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3的最小正周期为T =2π,最大值为2.【答案】 2π 214.tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ+3tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ·tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ的值是________.【解析】 ∵tan π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+π6+θ=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ1-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ=3,∴3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ+3tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ.【答案】315.(2015·江苏高考)已知tan α=-2,tan(α+β)=17,则tan β的值为________. 【解析】 tan β=tan[(α+β)-α]=tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)tan α=17-(-2)1+17×(-2)=3.【答案】 316.(2016·苏州高一检测)已知A ,B ,C 皆为锐角,且tan A =1,tan B =2,tan C =3,则A +B +C 的值为________.【解析】 因为tan(A +B )=tan A +tan B 1-tan A tan B =1+21-2=-3<0,①又0<A <π2,0<B <π2,∴0<A +B <π,② 由①②知,π2<A +B <π,又tan[(A +B )+C ]=tan (A +B )+tan C 1-tan (A +B )tan C =-3+31-(-3)×3=0,又∵0<C <π2,∴π2<A +B +C <32π, ∴A +B +C =π. 【答案】 π三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答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)(2015·北京高考)已知函数f (x )=sin x -23sin 2x2. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的最小值.【解】 (1)因为f (x )=sin x +3cos x -3 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-3,所以f (x )的最小正周期为2π.(2)因为0≤x ≤2π3,所以π3≤x +π3≤π. 当x +π3=π,即x =2π3时,f (x )取得最小值. 所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=- 3.18.(本小题满分12分)(2016·南通高一检测)已知锐角α,β满足tan(α-β)=sin 2β,求证:tan α+tan β=2tan 2β.【证明】 因为tan(α-β)=sin 2β, tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β,sin 2β=2sin βcos β=2sin βcos βsin 2β+cos 2β=2tan β1+tan 2β,所以tan α-tan β1+tan αtan β=2tan β1+tan 2β,整理得:tan α=3tan β+tan 3β1-tan 2β.所以tan α+tan β=3tan β+tan 3β+tan β-tan 3β1-tan 2β=2×2tan β1-tan 2β=2tan 2β. 19.(本小题满分12分)(2015·重庆高考)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x sin x -3cos 2x .(1)求f (x )的最小正周期和最大值; (2)讨论f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,2π3上的单调性.【解】 (1)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x sin x -3cos 2x=cos x sin x -32(1+cos 2x )=12sin 2x -32cos 2x -32=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3-32,因此f (x )的最小正周期为π,最大值为2-32.(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,2π3时,0≤2x -π3≤π,从而当0≤2x -π3≤π2,即π6≤x ≤5π12时,f (x )单调递增, 当π2≤2x -π3≤π,即5π12≤x ≤2π3时,f (x )单调递减.综上可知,f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,5π12上单调递增;在⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12,2π3上单调递减.20.(本小题满分12分)(2015·天津高考)已知函数f (x )=sin 2x -sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6,x ∈R .(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最大值和最小值.【解】 (1)由已知,有f (x )=1-cos 2x 2-1-cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π32=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 2x +32sin 2x -12cos 2x=34sin 2x -14cos 2x =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6.所以f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)因为f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,-π6上是减函数,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π4上是增函数,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=-14,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=-12,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=34,所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最大值为34,最小值为-12.21.(本小题满分12分)(2016·金陵中学第四次模拟)如图1所示,已知α的终边所在直线上的一点P 的坐标为(-3,4),β的终边在第一象限且与单位圆的交点Q 的纵坐标为210.图1(1)求tan(2α-β)的值;(2)若π2<α<π,0<β<π2,求α+β.【解】 (1)由三角函数的定义知tan α=-43,∴tan 2α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-431-⎝ ⎛⎭⎪⎫-432=247.又由三角函数线知sin β=210,∵β为第一象限角,∴tan β=17,∴tan(2α-β)=247-171+247×17=16173. (2)∵cos α=-35,∵π2<α<π,0<β<π2, ∴π2<α+β<3π2.∵sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=45×7210-35×210=22. 又∵π2<α+β<3π2,∴α+β=3π4.22.(本小题满分12分)(2014·福建高考)已知函数f (x )=2cos x (sin x +cos x ). (1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4的值;(2)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间. 【解】 法一:(1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4=2cos 5π4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 5π4+cos5π4 =-2cos π4⎝ ⎛⎭⎪⎫-sin π4-cos π4=2.(2)因为f (x )=2sin x cos x +2cos 2 x =sin 2x +cos 2x +1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1,所以T =2π2=π,故函数f (x )的最小正周期为π. 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z .所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z . 法二:f (x )=2sin x cos x +2cos 2 x =sin 2x +cos 2x +1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1.(1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4=2sin 11π4+1=2sin π4+1=2. (2)因为T =2π2=π,所以函数f (x )的最小正周期为π. 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z .所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z .。
第三章章末检测班级____ 姓名____ 考号____ 分数____ 本试卷满分150分,考试时间120分钟.一、选择题:本大题共12题,每题5分,共60分.在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.sin68°sin67°-sin23°cos68°的值为( )A .-22 B.22C.32D .1 答案:B解析:原式=sin68°cos23°-cos68°sin23°=sin(68°-23°)=sin45°=22.2.已知sin α=23,则cos(π-2α)等于( )A .-53B .-19C.19D.53 答案:B解析:cos(π-2α)=-cos2α=-(1-2sin 2α)=2sin 2α-1=2×49-1=-19.3.已知M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ sin x =12,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪cos2x =12,则( ) A .M =N B .M ⊆N C .N ⊆M D .M ∩N =∅ 答案:B解析:由cos2x =1-2sin 2x =12,得sin x =±12,故选B.4.已知sin θ2=-45,cos θ2=35,则角θ终边所在象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 答案:C解析:∵sin θ=2sin θ2cos θ2=-2425<0,cos θ=cos 2θ2-sin 2θ2=-725<0,∴θ终边在第三象限.5.函数f (x )=lg (sin 2x -cos 2x )的定义域是( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π-3π4<x <2k π+π4,k ∈Z B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+π4<x <2k π+5π4,k ∈Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ k π-π4<x <k π+π4,k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪k π+π4<x <k π+3π4,k ∈Z 答案:D解析:∵f (x )=lg (sin 2x -cos 2x )=lg (-cos2x ),∴-cos2x >0,∴cos2x <0,∴2k π+π2<2x <2k π+3π2,k ∈Z ,∴k π+π4<x <k π+3π4,k ∈Z .6.若函数f (x )=sin ax +cos ax (a >0)的最小正周期为1,则它的图象的一个对称中心为( )A.⎝⎛⎭⎫-π8,0 B .(0,0)C.⎝⎛⎭⎫-18,0D.⎝⎛⎭⎫18,0 答案:C解析:由条件得f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ax +π4,又函数的最小正周期为1,故2πa =1,∴a =2π,故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2πx +π4.将x =-18代入得函数值为0.7.tan20°+tan40°+3(tan20°+tan40°)等于( )A.33B .1 C. 3 D. 6 答案:C解析:tan60°=tan20°+tan40°1-tan20°·tan40°,∴3-3tan20°tan40°=tan20°+tan40°, ∴tan20°+tan40°+3tan20°tan40°= 3.8.关于x 的方程sin x +3cos x -a =0有实数解,则实数a 的范围是( ) A .[-2,2] B .(-2,2) C .(-2,0) D .(0,2) 答案:A解析:sin x +3cos x -a =0,∴a =sin x +3cos x=2⎝⎛⎭⎫12sin x +32cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,-1≤sin ⎝⎛⎭⎫x +π3≤1,∴-2≤a ≤2. 9.若α,β为锐角,sin α=2 55,sin(α+β)=35,则cos β等于( )A.2 55B.2 525C.2 55或2 525 D .-2 525答案:B解析:cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α,∵α为锐角cos α= 1-2025=55,∴sin(α+β)=35<sin α,∴α+β>π2.∴cos(α+β)=- 1-925=-45,∴cos β=-45×55+2 55×35=2 525.10.函数y =sin x 2+3cos x2的图象的一条对称轴方程为( )A .x =113πB .x =53πC .x =-53πD .x =-π3答案:C解析:y =sin x 2+3cos x2=2sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π3, 又f ⎝⎛⎭⎫-53π=2sin ⎝⎛⎭⎫-56π+π3 =2sin ⎝⎛⎭⎫-π2=-2,∴x =-53π为函数的一条对称轴.11.已知θ为第三象限角,若sin 4θ+cos 4θ=59,则sin2θ等于( )A.2 23 B .-2 23C.23 D .-23 答案:A解析:由sin 4θ+cos 4θ=(sin 2θ+cos 2θ)2-2sin 2θcos 2θ=59,知sin 2θcos 2θ=29,又θ为第三象限角,∴sin θ·cos θ=23,sin2θ=2 23.12.设动直线x =a 与函数f (x )=2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+x 和g (x )=3cos2x 的图象分别交于M ,N 两点,则|MN |的最大值为( )A. 2B. 3 C .2 D .3 答案:D解析:f (x )=1-cos ⎝⎛⎭⎫π2+2x =1+sin2x .|MN |=|f (a )-g (a )|=|1+sin2a -3cos2a |=|2sin ⎝⎛⎭⎫2a -π3+1|≤3. 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上.13.cos π5cos 25π的值是________.答案:14解析:原式=12sin π5·2sin π5cos π5·cos 2π5=14sin π5·2sin 2π5cos 25π=14sinπ5sin 45π=14.14.已知sin α=12+cos α,且α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos2αsin ⎝⎛⎭⎫α-π4的值为________. 答案:-142解析:∵sin 2α+cos 2α=1,sin α=12+cos α,∴⎝⎛⎭⎫12+cos α2+cos 2α=1,∴2cos 2α+cos α-34=0, ∴cos α=-1±74,∵α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴cos α>0, ∴cos α=7-14,∴sin α=12+cos α=7+14,∴cos2αsin ⎝⎛⎭⎫α-π4=cos 2α-sin 2α22(sin α-cos α)=-2(sin α+cos α)=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫7+14+7-14=-142.15.已知cos α=13,cos(α+β)=-13,且α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos(α-β)的值为________. 答案:2327解析:∵cos α=13,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴sin α=2 23,∴sin2α=4 29,cos2α=-79.又cos(α+β)=-13,α+β∈(0,π),∴sin(α+β)=2 23.∴cos(α-β)=cos[2α-(α+β)] =cos2αcos(α+β)+sin2αsin(α+β)=⎝⎛⎭⎫-79×⎝⎛⎭⎫-13+4 29×2 23=2327. 16.函数f (x )=3cos(3x -θ)-sin(3x -θ)是奇函数,则tan θ等于________. 答案:- 3解析:∵f (x )是奇函数,∴f (0)=0,∴3cos(-θ)-sin(-θ)=0,∴3cos θ+sin θ=0,∴tan θ=- 3. 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.(10分)已知sin α+cos αsin α-cos α=3,tan(α-β)=2,求tan(β-2α)的值.解:∵sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=3,∴tan α=2,∵tan(α-β)=2,∴tan(β-α)=-2,∴tan(β-2α)=tan[(β-α)-α]=tan (β-α)-tan α1+tan (β-α)tan α=-2-21+(-2)×2=43.18.(12分)已知向量a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β),|a -b |=2 55,求cos(α-β)的值.解:∵a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β), ∴a -b =(cos α-cos β,sin α-sin β), ∴|a -b |=(cos α-cos β)2+(sin α-sin β)2=2-2cos (α-β)=2 55,∴cos(α-β)=35.19.(12分)已知函数f (x )=-2 3sin 2x +sin2x + 3.(1)求函数f (x )的最小正周期和最小值;(2)在给出的直角坐标系中,画出函数y =f (x )在区间[0,π]上的图象. 解:(1)f (x )=3(1-2sin 2x )+sin2x=sin2x +3cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π,最小值为-2.(2)列表:x 0 π12 π3 7π12 5π6π 2x +π3 π3 π2 π 3π22π 7π3 f (x ) 32 0 -2 0 320.(12分)已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2. (1)求sin θ和cos θ的值;(2)若sin(θ-φ)=1010,0<φ<π2,求cos φ的值.解:(1)∵a ⊥b ,∴sin θ×1+(-2)×cos θ=0⇒sin θ=2cos θ.∵sin 2θ+cos 2θ=1,∴4cos 2θ+cos 2θ=1⇒cos 2θ=15.∵θ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴cos θ=55,sin θ=2 55. (2)解法一:由sin(θ-φ)=1010得,sin θcos φ-cos θsin φ=1010⇒sin φ=2cos φ-22,∴sin 2φ+cos 2φ=5cos 2φ-2 2cos φ+12=1⇒5cos 2φ-2 2cos φ-12=0.解得cos φ=22或cos φ=-210,∵0<φ<π2,∴cos φ=22.解法二:∵0<θ,φ<π2,∴-π2<θ-φ<π2.所以cos(θ-φ)=1-sin 2(θ-φ)=31010.故cos φ=cos[(θ-(θ-φ)]=cos θcos(θ-φ)+sin θsin(θ-φ)=55×3 1010+2 55×1010=22. 21.(12分)已知函数f (x )=2sin x +2cos(x -π). (1)求函数f (x )的最小正周期和值域;(2)若函数f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫α,65,π4<α<3π4,求f ⎝⎛⎭⎫π4+α的值. 解:(1)由题意得,f (x )=2sin x +2cos(x -π)=2sin x -2cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4,因为-1≤sin ⎝⎛⎭⎫x -π4≤1,所以函数f (x )的值域为[-2,2],函数f (x )的周期为2π.(2)因为函数f (x )过点⎝⎛⎭⎫α,65, 所以f (α)=65⇒2sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=65⇒ sin ⎝⎛⎭⎫α-π4=35,因为π4<α<3π4, 所以0<α-π4<π2⇒cos ⎝⎛⎭⎫α-π4>0⇒cos ⎝⎛⎭⎫α-π4=1-sin 2⎝⎛⎭⎫α-π4=45, 所以f ⎝⎛⎭⎫π4+α=2sin α=2sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-π4+π4 =2sin ⎝⎛⎭⎫α-π4cos π4+2cos ⎝⎛⎭⎫α-π4sin π4⇒f ⎝⎛⎭⎫π4+α=725.22.(12分)在△ABC 中,f (B )=4cos B ·sin 2⎝⎛⎭⎫π4+B 2+3cos2B -2cos B .(1)若f (B )=2,求角B ;(2)若f (B )-m >2恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)f (B )=4cos B ·1-cos ⎝⎛⎭⎫π2+B 2+3cos2B -2cos B =2cos B (1+sin B )+3cos2B -2cos B=sin2B +3cos2B =2sin ⎝⎛⎭⎫2B +π3. ∵f (B )=2,∴2sin ⎝⎛⎭⎫2B +π3=2. ∵B 是△ABC 的内角,∴2B +π3=π2,则B =π12.(2)若f (B )-m >2恒成立,即2sin ⎝⎛⎭⎫2B +π3>2+m 恒成立. ∵0<B <π,∴π3<2B +π3<73π,∴2sin ⎝⎛⎭⎫2B +π3∈[-2,2], ∴2+m <-2,即m <-4.。