高一数学必修4习题精练 含答案
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数学必修(4)同步练习参考答案§1.1任意角和弧度制一、CDDCBA二、7.{x|x=k•3600+1800, k∈Z}, {x|x=k•1800+450,k∈Z} ; 8.-345°; 9. ;10.第二或第四象限, 第一或第二象限或终边在y轴的正半轴上三、11.{ α|α=k•3600+1200或α=k•3600+3000, k∈Z } -60° 120°12.由7θ=θ+k•360°,得θ=k•60°(k∈Z)∴θ=60°,120°,180°,240°,300°13.∵l=20-2r,∴S= lr= (20-2r)•r=-r2+10r=-(r-5)2+25∴当半径r=5 cm时,扇形的面积最大为25 cm2,此时,α= = =2(rad)14.A点2分钟转过2θ,且π<2θ<π,14分钟后回到原位,∴14θ=2kπ,θ= ,且 <θ< π,∴θ= π或π§1.2.1 任意角的三角函数一、CCDBCD二、7.一、三; 8. 0 ; 9. 或π; 10.二、四三、11.[2kπ, 2kπ,+ ( k∈Z)12.13.∵sinθ= - ,∴角θ终边与单位圆的交点(cosθ,sinθ)=( ,- )又∵P(-2, y)是角θ终边上一点, ∴cosθ<0,∴cosθ= - .14.略.§1.2.2同角三角函数的基本关系式一、BCDBBA二、7. ; 8.0; 9. ; 10.三、11.12.原式= - ==sinx+cosx13.左边=tan2θ-sin2θ= -sin2θ=sin2θ• =sin2θ• =sin2θ•tan2θ=右边14.(1)当m=0时, α=kπ, k∈Z ,cosα=±1, tanα=0(2)当|m|=1时, α=kπ+ , k∈Z ,cosα=0, tanα=0不存在(3)当0<|m|<1时,若α在第一或第四象限,则cosα= tanα= ;若α在第二或第三象限,则cosα=- tanα=- .§1.3 三角函数的诱导公式一、BBCCBC二、7. ; 8.1 ; 9.1 ; 10.三、11. 112. f(θ)= = =cosθ-1∴f( )=cos -1=-13.∵cos(α+β)=1, ∴α+β=2kπ, k∈Z. ∴cos(2α+β)= cos(α+α+β)= cos(π+α)=- cosα= - .14. 由已知条件得:sinα= sinβ①, cos α=- cosβ②,两式推出sinα= ,因为α∈(- , ),所以α= 或- ;回代②,注意到β∈(0,π),均解出β= ,于是存在α= ,β= 或α=- ,β= ,使两等式同时成立。
高中数学必修4习题和复习参考题及对应答案A 组1、在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并指出它们是哪个象限的角: (1)-265°;(2)-1000°;(3)-843°10′;(4)3900°. 答案:(1)95°,第二象限; (2)80°,第一象限; (3)236°50′,第三象限; (4)300°,第四象限.说明:能在给定范围内找出与指定的角终边相同的角,并判定是第几象限角.2、写出终边在x 轴上的角的集合. 答案:S={α|α=k ·180°,k ∈Z }.说明:将终边相同的角用集合表示.3、写出与下列各角终边相同的角的集合,并把集合中适合不等式-360°≤β<360°的元素β写出来:(1)60°;(2)-75°;(3)-824°30′;(4)475°;(5)90°;(6)270°;(7)180°;(8)0°.答案:(1){β|β=60°+k ·360°,k ∈Z },-300°,60°; (2){β|β=-75°+k ·360°,k ∈Z },-75°,285°; (3){β|β=-824°30′+k ·360°,k ∈Z },-104°30′,255°30′; (4){β|β=475°+k ·360°,k ∈Z },-245°,115°; (5){β|β=90°+k ·360°,k ∈Z },-270°,90°; (6){β|β=270°+k ·360°,k ∈Z },-90°,270°; (7){β|β=180°+k ·360°,k ∈Z },-180°,180°; (8){β|β=k ·360°,k ∈Z },-360°,0°. 说明:用集合表示法和符号语言写出与指定角终边相同的角的集合,并在给定范围内找出与指定的角终边相同的角.4、分别用角度和弧度写出第一、二、三、四象限角的集合. 答案: 象限 角度制弧度制一 {β|k ·360°<β<90°+k ·360°,k ∈Z } {|22,}2k k k πβπβπ<<+∈Z二 {β|90°+k ·360°<β<180°+k ·360°,k ∈Z }{|22,}2k k k πβπβππ+<<+∈Z三 {β|180°+k ·360°<β<270°+k ·360°,k ∈Z }3{|22,}2k k k πβππβπ+<<+∈Z 四{β|270°+k ·360°<β<360°+k ·360°,k ∈Z }3{|222,}2k k k πβπβππ+<<+∈Z 说明:用角度制和弧度制写出各象限角的集合.5、选择题:(1)已知α是锐角,那么2α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .小于180°的正角 D .第一或第二象限角 (2)已知α是第一象限角,那么2α是( )、 A .第一象限角 B .第二象限角C .第一或第二象限角D .第一或第三象限角 答案:(1)C 说明:因为0°<α<90°,所以0°<2α<180°. (2)D说明:因为k ·360°<α<90°+k ·360°,k ∈Z ,所以180451802k k α︒<<︒+︒,k ∈Z .当k 为奇数时,2α是第三象限角;当k 为偶数时,2α是第一象限角.6、一条弦的长等于半径,这条弦所对的圆心角等于1弧度吗?为什么?答案:不等于1弧度.这是因为等于半径长的弧所对的圆心角为1弧度,而等于半径长的弦所对的弧比半径长.说明:了解弧度的概念.7、把下列各角度化成弧度: (1)36°;(2)-150°;(3)1095°;(4)1440°.答案:(1)5π;(2)56π;(3)7312π-;(4)8π.说明:能进行度与弧度的换算.8、把下列各弧度化成度: (1)76π-;(2)103π-;(3)1.4;(4)23. 答案:(1)-210°;(2)-600°;(3)80.21°;(4)38.2°.说明:能进行弧度与度的换算.9、要在半径OA=100cm 的圆形金属板上截取一块扇形板,使其弧AB 的长为112cm ,求圆心角∠AOB 是多少度(可用计算器,精确到1°).答案:64°说明:可以先运用弧度制下的弧长公式求出圆心角的弧度数,再将弧度换算为度,也可以直接运用角度制下的弧长公式.10、已知弧长50cm 的弧所对圆心角为200°,求这条弧所在的圆的半径(可用计算器,精确到1cm ).答案:14cm .说明:可以先将度换算为弧度,再运用弧度制下的弧长公式,也可以直接运用角度制下的弧长公式.B 组1、每人准备一把扇子,然后与本小组其他同学的对比,从中选出一把展开后看上去形状较为美观的扇子,并用计算器算出它的面积S 1.(1)假设这把扇子是从一个圆面中剪下的,而剩余部分的面积为S 2,求S 1与S 2的比值; (2)要使S 1与S 2的比值为0.618,则扇子的圆心角应为几度(精确到10°)? 答案:(1)(略)(2)设扇子的圆心角为θ,由2122120.6181(2)2r S S r θπθ==-,可得θ=0.618(2π-θ),则θ=0.764π≈140°.说明:本题是一个数学实践活动.题目对“美观的扇子”并没有给出标准,目的是让学生先去体验,然后再运用所学知识发现,大多数扇子之所以“美观”是因为基本都满足:120.618S S =(黄金分割比)的道理.2、(1)时间经过4 h (时),时针、分针各转了多少度?各等于多少弧度?(2)有人说,钟的时针和分针一天内会重合24次、你认为这种说法是否正确?请说明理由.(提示:从午夜零时算起,假设分针走了t min 会与时针重合,一天内分针和时针会重合n 次,建立t 关于n 的函数关系式,并画出其图象,然后求出每次重合的时间.)答案:(1)时针转了-120°,等于23π-弧度;分针转了-1440°,等于-8π弧度 (2)设经过t min 分针就与时针重合,n 为两针重合的次数. 因为分针旋转的角速度为2(rad /min)6030ππ=, 时针旋转的角速度为2(rad/min)1260360ππ=⨯,所以()230360t n πππ-=,即72011t n =.用计算机或计算器作出函数72011t n =的图象(如下页图)或表格,从中可清楚地看到时针与分针每次重合所需的时间.n u1 15. 981.82 16. 1047.3 17. 1112.7 18. 1178.2 19. 1243.6 20. 1309.1 21. 1374.5 22.1440.因为时针旋转一天所需的时间为24×60=1440(min ),所以720144011n ≤,于是n ≤22.故时针与分针一天内只会重合22次.说明:通过时针与分针的旋转问题进一步地认识弧度的概念,并将问题引向深入,用函数思想进行分析.在研究时针与分针一天的重合次数时,可利用计算器或计算机,从模拟的图形、表格中的数据、函数的解析式或图象等角度,不难得到正确的结论.3、已知相互啮合的两个齿轮,大轮有48齿,小轮有20齿,当大轮转动一周时,小轮转动的角是__________度,即__________rad .如果大轮的转速为180r/min (转/分),小轮的半径为10.5cm ,那么小轮周上一点每1s 转过的弧长是__________.答案:864°,245π,151.2π cm . 说明:通过齿轮的转动问题进一步地认识弧度的概念和弧长公式.当大齿轮转动一周时,小齿轮转动的角是4824360864rad.205π⨯︒=︒= 由于大齿轮的转速为3r/s ,所以小齿轮周上一点每1s 转过的弧长是483210.5151.2(cm)20ππ⨯⨯⨯=. P20习题1.2A 组1、用定义法、公式一以及计算器求下列角的三个三角函数值:(1)173π-;(2)214π;(3)236π-;(4)1500°. 答案:(1)31sin ,cos ,tan 322ααα===; (2)22sin ,cos ,tan 122ααα=-=-=; (3)133sin ,cos ,tan 223ααα===; (4)31sin ,cos ,tan 322ααα===. 说明:先利用公式一变形,再根据定义求值,非特殊角的三角函数值用计算器求.2、已知角α的终边上有一点的坐标是P (3a ,4a ),其中a ≠0,求sin α,cos α,tan α的三角函数值.答案:当a >0时,434s i n ,c o s,t a n 553ααα===;当a <0时,434s i n ,c o s ,t a n 553ααα=-=-=-. 说明:根据定义求三角函数值.3、计算:(1)6sin (-90°)+3sin0°-8sin270°+12cos180°; (2)10cos270°+4sin0°+9tan0°+15cos360°;(3)22322costantan sin cos sin2446663ππππππ-+-++; (4)2423sin cos tan 323πππ+-.答案:(1)-10;(2)15;(3)32-;(4)94-.说明:求特殊角的三角函数值.4、化简:(1)asin0°+bcos90°+ctan180°;(2)-p 2cos180°+q 2sin90°-2pqcos0°;(3)223cos 2sincos sin 22a b ab ab ππππ-+-; (4)13tan 0cos sin cos sin 222m n p q r ππππ+---.答案:(1)0;(2)(p -q )2;(3)(a -b )2;(4)0.说明:利用特殊角的三角函数值化简.5、根据下列条件求函数3()sin()2sin()4cos 23cos()444f x x x x x πππ=++--++的值.(1)4x π=;(2)34x π=. 答案:(1)-2;(2)2.说明:转化为特殊角的三角函数的求值问题.6、确定下列三角函数值的符号: (1)sin186°; (2)tan505°; (3)sin7.6π; (4)23tan()4π-; (5)cos940°;(6)59cos()17π-. 答案:(1)负;(2)负;(3)负;(4)正;(5)负;(6)负. 说明:认识不同位置的角对应的三角函数值的符号.7、确定下列式子的符号: (1)tan125°·sin273°;(2)tan108cos305︒︒;(3)5411sin cos tan 456πππ;(4)511cos tan 662sin 3πππ. 答案:(1)正;(2)负;(3)负;(4)正.说明:认识不同位置的角对应的三角函数值的符号.8、求下列三角函数值(可用计算器):(1)67sin()12π-; (2)15tan()4π-;(3)cos398°13′; (4)tan766°15′. 答案:(1)0.9659;(2)1;(3)0.7857;(4)1.045.说明:可先运用公式一转化成锐角三角函数,然后再求出三角函数值.9、求证:(1)角θ为第二或第三象限角当且仅当sin θ·tan θ<0; (2)角θ为第三或第四象限角当且仅当cos θ·tan θ<0; (3)角θ为第一或第四象限角当且仅当sin 0tan θθ>;(4)角θ为第一或第三象限角当且仅当sinθ·cosθ>0.答案:(1)先证如果角θ为第二或第三象限角,那么sinθ·tanθ<0.当角θ为第二象限角时,sinθ>0,tanθ<0,则sinθ·tanθ<0;当角θ为第三象限角时,sinθ<0,tanθ>0,则sinθ·tanθ<0,所以如果角θ为第二或第三象限角,那么sinθ·tanθ<0.再证如果sinθ·tanθ<0,那么角θ为第二或第三象限角.因为sinθ·tanθ<0,即sinθ>0且tanθ<0,或sinθ<0且tanθ>0,当sinθ>0且tanθ<0时,角θ为第二象限角;当sinθ<0且tanθ>0时,角θ为第三象限角,所以如果sinθ·tanθ<0,那么角θ为第二或第三象限角.综上所述,原命题成立.(其他小题略)说明:以证明命题的形式,认识位于不同象限的角对应的三角函数值的符号.10、(1)已知3sin2α=-,且α为第四象限角,求cosα,tanα的值;(2)已知5cos13α=-,且α为第二象限角,求sinα,tanα的值;(3)已知3tan4α=-,求sinα,cosα的值;(4)已知cosα=0.68,求sinα,tanα的值(计算结果保留两个有效数字).答案:(1)1,3 2-;(2)1212,135-;(3)当α为第二象限角时,34 sin,cos55αα==-,当α为第四象限角时,34 sin,cos55αα=-=;(4)当α为第一象限角时,sinα=0.73,tanα=1.1,当α为第四象限角时,sinα=-0.73,tanα=-1.1.说明:要注意角α是第几象限角.11、已知1sin3x=-,求cosx,tanx的值.答案:当x为第三象限角时,222 cos,tan34x x=-=;当x为第四象限角时,222 cos,tan34x x==-.说明:要分别对x是第三象限角和第四象限角进行讨论.12、已知3tan 3,2απαπ=<<,求cos α-sin α的值. 答案:1(31)2- 说明:角α是特殊角.13、求证: (1)2212sin cos 1tan 1tan cos sin x x xxx x--=+-;(2)tan 2α-sin 2α=tan 2α·sin 2α;(3)(cos β-1)2+sin 2β=2-2cos β;(4)sin 4x +cos 4x=1-2sin 2xcos 2x .答案:(1)2(cos sin )cos sin 1tan (cos sin )(cos sin )cos sin 1tan x x x x xx x x x x x x---===+-++左边; (2)222222222211cos sin sin (1)sin sin sin tan cos cos cos x x x xxx x xxx-=-===左边;(3)左边=1-2cos β+cos 2β+sin 2β=2-2cos β;(4)左边=(sin 2x +cos 2x )2-2sin 2x ·cos 2x=1-2sin 2x ·cos 2x .说明:还可以从右边变为左边,或对左右同时变形.可提倡一题多解,然后逐渐学会选择较为简单的方法.B 组1、化简(1+tan 2α)cos 2α. 答案:1说明:根据同角三角函数的基本关系,将原三角函数式转化为正余弦函数式.2、化简1sin 1sin 1sin 1sin αααα+---+,其中α为第二象限角.答案:-2tan α说明:先变形,再根据同角三角函数的基本关系进行化简.3、已知tan α=2,求sin cos sin cos αααα+-的值.答案:3说明:先转化为正切函数式.4、从本节的例7可以看出,cos 1sin 1sin cos x x x x+=-就是sin 2x +cos 2x=1的一个变形.你能利用同角三角函数的基本关系推导出更多的关系式吗?答案:又如sin 4x +cos 4x=1-2sin 2x ·cos 2x 也是sin 2x +cos 2x=1的一个变形;2211tan cos x x=+是sin 2x +cos 2x=1和sin tan cos xx x=的变形;等等. 说明:本题要求学生至少能写出每个同角关系式的一个变形.P29习题1.3A 组1、将下列三角函数转化为锐角三角函数,并填在题中横线上: (1)cos210°=__________; (2)sin263°42′=__________; (3)cos()6π-=__________;(4)5sin()3π-=__________;(5)11cos()9π-=__________;(6)cos (-104°26′)=__________; (7)tan632°24′=__________; (8)17tan6π=__________. 答案:(1)-cos30°; (2)-sin83°42′ (3)cos 6π; (4)sin3π;(5)2cos9π-; (6)-cos75°34′; (7)-tan87°36′; (8)tan6π-.说明:利用诱导公式转化为锐角三角函数.2、用诱导公式求下列三角函数值: (1)17cos()4π-; (2)sin (-1574°); (3)sin (-2160°52′); (4)cos (-1751°36′); (5)cos1615°8′;(6)26sin()3π-.答案:(1)22;(2)-0.7193;(3)-0.0151;(4)0.6639;(5)-0.9964;(6)32 -说明:先利用诱导公式转化为锐角三角函数,再求值.3、化简:(1)sin(-1071°)·sin99°+sin(-171°)·sin(-261°);(2)1+sin(α-2π)·sin(π+α)-2cos2(-α).答案:(1)0;(2)-cos2α说明:先利用诱导公式转化为角α的三角函数,再进一步化简.4、求证:(1)sin(360°-α)=-sinα;(2)cos(360°-α)=cosα;(3)tan(360°-α)=-tanα.答案:(1)sin(360°-α)=sin(-α)=-sinα;(2)略;(3)略.说明:有的书也将这组恒等式列入诱导公式,但根据公式一可知,它和公式三等价,所以本教科书未将其列入诱导公式.B组1、计算:(1)sin420°·cos750°+sin(-330°)·cos(-660°);(2)tan675°+tan765°-tan(-330°)+tan(-690°);(3)252525sin cos tan() 634πππ++-.答案:(1)1;(2)0;(3)0.说明:先利用诱导公式转化为锐角三角函数,再求值.2、已知1sin()2πα+=-,计算:(1)sin(5π-α);(2)sin()2πα+; (3)3cos()2πα-; (4)tan()2πα-.答案:(1)12; (2)3,,23,;2αα⎧⎪⎪⎨⎪-⎪⎩当为第一象限角当为第二象限角(3)12-; (4)3,,3,αα⎧⎪⎨-⎪⎩当为第一象限角当为第二象限角.说明:先用诱导公式将已知式和待求式都转化为角α的三角函数,然后再根据同角三角函数的基本关系得解. P46习题1.4A 组1、画出下列函数的简图:(1)y=1-sinx ,x ∈[0,2π]; (2)y=3cosx +1,x ∈[0,2π]. 答案:(1)(2)说明:可以直接用“五点法”作出两个函数的图象;也可以先用“五点法”作出正弦、余弦函数的图象,再通过变换得到这两个函数的图象.2、求使下列函数取得最大值、最小值的自变量x 的集合,并分别写出最大值、最小值是什么.(1)11cos ,23y x x π=-∈R ; (2)3sin(2),4y x x π=+∈R ;(3)31cos(),226y x x π=--∈R ; (4)11sin(),223y x x π=+∈R .答案:(1)使y 取得最大值的集合是{x|x=6k +3,k ∈Z },最大值是32; 使y 取得最小值的集合是{x|x=6k ,k ∈Z },最大值是12; (2)使y 取得最大值的集合是{|,}8x x k k ππ=+∈Z ,最大值是3;使y 取得最小值的集合是3{|,}8x x k k ππ=-+∈Z ,最小值是-3; (3)使y 取得最大值的集合是{|2(21),}3x x k k ππ=++∈Z ,最大值是32;使y 取得最小值的集合是{|4,}3x x k k ππ=+∈Z ,最小值是32-;(4)使y 取得最大值的集合是{|4,}3x x k k ππ=+∈Z ,最大值是12;使y 取得最小值的集合是5{|4,}3x x k k ππ=-+∈Z ,最小值是12-. 说明:利用正弦、余弦函数的最大值、最小值性质,研究所给函数的最大值、最小值性质.3、求下列函数的周期:(1)2sin 3y x =,x ∈R ; (2)1cos 42y x =,x ∈R . 答案:(1)3π;(2)2π说明:可直接由函数y=Asin (ωx +φ)和函数y=Acos (ωx +φ)的周期2T πω=得解.4、利用函数的单调性比较下列各组中两个三角函数值的大小: (1)sin103°15′与sin164°30′; (2)4744cos()cos()109ππ--与; (3)sin508°与sin144°;(4)cos760°与cos (-770°). 答案:(1)sin103°15′>sin164°130′; (2)4744cos()cos()109ππ->-; (3)sin508°<sin144°;(4)cos760°>cos (-770°).说明:解决这类问题的关键是利用诱导公式将它们转化到同一单调区间上研究.5、求下列函数的单调区间: (1)y=1+sinx ,x ∈R ; (2)y=-cosx ,x ∈R . 答案:(1)当[2,2]22x k k ππππ∈-++,k ∈Z 时,y=1+sinx 是增函数;当3[2,2]22x k k ππππ∈++,k ∈Z 时,y=1+sinx 是减函数. (2)当x ∈[(2k -1)π,2k π],k ∈Z 时,y=-cosx 是减函数; 当x ∈[2k π,(2k +1)π],k ∈Z 时,y=-cosx 是增函数. 说明:利用正弦、余弦函数的单调性研究所给函数的单调性.6、求函数tan()26y x π=-++的定义域.答案:{|,}3x x k k ππ≠+∈Z .说明:可用换元法.7、求函数5tan(2),()3122k y x x k πππ=-≠+∈Z 的周期.答案:2π. 说明:可直接由函数y=Atan (ωx +φ)的周期T πω=得解.8、利用正切函数的单调性比较下列各组中两个函数值的大小: (1)13tan()tan()57ππ--与; (2)tan1519°与tan1493°;(3)93tan 6tan(5)1111ππ-与; (4)7tan tan 86ππ与.答案:(1)13tan()tan()57ππ->-;(2)tan1519°>tan1493°;(3)93tan 6tan(5)1111ππ>-;(4)7tan tan 86ππ<.说明:解决这类问题的关键是利用诱导公式将它们转化到同一单调区间上研究.9、根据正切函数的图象,写出使下列不等式成立的x 的集合: (1)1+tanx ≥0;(2)tan 30x -≥. 答案:(1){|,}42x k x k k ππππ-+<+∈Z ≤;(2){|,}32x k x k k ππππ+<+∈Z ≤.说明:只需根据正切曲线写出结果,并不要求解三角方程或三角不等式.10、设函数f (x )(x ∈R )是以 2为最小正周期的周期函数,且x ∈[0,2]时f (x )=(x -1)2.求f (3),7()2f 的值.答案:由于f (x )以2为最小正周期,所以对任意x ∈R ,有f (x +2)=f (x ).于是:f (3)=f (1+2)=f (1)=(1-1)2=0;273331()(2)()(1)22224f f f =+==-=. 说明:利用周期函数的性质,将其他区间上的求值问题转化到区间[0,2]上的求值问题.11、容易知道,正弦函数y=sinx 是奇函数,正弦曲线关于原点对称,即原点是正弦曲线的对称中心.除原点外,正弦曲线还有其他对称中心吗?如果有,对称中心的坐标是什么?另外,正弦曲线是轴对称图形吗?如果是,对称轴的方程是什么?你能用已经学过的正弦函数性质解释上述现象吗? 对余弦函数和正切函数,讨论上述同样的问题.答案:由正弦函数的周期性可知,除原点外,正弦曲线还有其他对称中心,其对称中心坐标为(k π,0),k ∈Z .正弦曲线是轴对称图形,其对称轴的方程是,2x k k ππ=+∈Z .由余弦函数和正切的周期性可知,余弦曲线的对称中心坐标为(,0)2k ππ+,k ∈Z ,对称轴的方程是x=k π,k ∈Z ;正切曲线的对称中心坐标为(,0)2k π,k ∈Z ,正切曲线不是轴对称图形.说明:利用三角函数的图象和周期性研究其对称性.B 组1、根据正弦函数、余弦函数的图象,写出使下列不等式成立的x 的取值集合:(1)3sin ()2x x ∈R ≥; (2)22cos 0()x x +∈R ≥. 答案:(1)2{|22,}33x k x k k ππππ++∈Z ≤≤; (2)33{|22,}44x k x k k ππππ-++∈Z ≤≤. 说明:变形后直接根据正弦函数、余弦函数的图象写出结果,并不要求解三角方程或三角不等式.2、求函数3tan(2)4y x π=--的单调区间. 答案:单调递减区间5(,),2828k k k ππππ++∈Z .说明:利用正切函数的单调区间求所给函数的单调区间.3、已知函数y=f (x )的图象如图所示,试回答下列问题:(1)求函数的周期;(2)画出函数y=f (x +1)的图象;(3)你能写出函数y=f (x )的解析式吗?答案:(1)2;(2)y=f (x +1)的图象如下;(3)y=|x -2k|,x ∈[2k -1,2k +1],k ∈Z .说明:可直接由函数y=f (x )的图象得到其周期.将函数y=f (x )的图象向左平行移动1个单位长度,就得到函数y=f (x +1)的图象.求函数y=f (x )的解析式难度较高,需要较强的抽象思维能力.可先求出定义域为一个周期的函数y=f (x ),x ∈[-1,1]的解析式为y=|x|,x ∈[-1,1],再根据函数y=f (x )的图象和周期性,得到函数y=f (x )的解析式为y=|x -2k|,x ∈[2k -1,2k +1],k ∈Z . P57习题1.5A 组1、选择题:(1)为了得到函数1cos()3y x =+,x ∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点( )A .向左平行移动3π个单位长度 B .向右平行移动3π个单位长度C .向左平行移动13个单位长度D .向右平行移动13个单位长度(2)为了得到函数cos 5xy =,x ∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点的( )、A .横坐标伸长到原来的5倍,纵坐标不变B .横坐标缩短到原来的15倍,纵坐标不变 C .纵坐标伸长到原来的5倍,横坐标不变D .纵坐标缩短到原来的15倍,横坐标不变 (3)为了得到函数1cos 4y x =,x ∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点的( ).A .横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变B .横坐标缩短到原来的14倍,纵坐标不变 C .纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变 D .纵坐标缩短到原来的14倍,横坐标不变 答案:(1)C ;(2)A ;(3)D .2、画出下列函数在长度为一个周期的闭区间上的简图(有条件的可用计算器或计算机作图检验):(1)14sin 2y x =,x ∈R ; (2)1cos32y x =,x ∈R ; (3)3sin(2)6y x π=+,x ∈R ; (4)112cos()24y x π=-,x ∈R .答案:(1)(2)(3)(4)说明:研究了参数A、ω、φ对函数图象的影响.3、不画图,直接写出下列函数的振幅、周期与初相,并说明这些函数的图象可由正弦曲线经过怎样的变化得到(注意定义域):(1)8sin()48x y π=-,x ∈[0,+∞); (2)1sin(3)37y x π=+,x ∈[0,+∞). 答案:(1)振幅是8,周期是8π,初相是8π-. 先把正弦曲线向右平行移动8π个单位长度,得到函数1sin()8y x π=-,x ∈R 的图象;再把函数y 1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的4倍(纵坐标不变),得到函数2sin()48x y π=-,x ∈R 的图象;再把函数y 2的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的8倍(横坐标不变),得到函数38sin()48x y π=-,x ∈R 的图象;最后把函数y 3的图象在y 轴左侧的部分抹去,就得到函数8sin()48x y π=-,x ∈[0,+∞)的图象.(2)振幅是13,周期是23π,初相是7π.先把正弦曲线向左平行移动7π个单位长度,得到函数1sin()7y x π=+,x ∈R 的图象;再把函数y 1的图象上所有点的横坐标缩短到原来的13倍(纵坐标不变),得到函数2sin(3)7y x π=+,x ∈R 的图象;再把函数y 2的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的13倍(横坐标不变),得到函数31sin(3)37y x π=+,x ∈R 的图象;最后把函数y 3的图象在y 轴左侧的部分抹去,就得到函数1sin(3)37y x π=+,x ∈[0,+∞)的图象.说明:了解简谐振动的物理量与函数解析式的关系,并认识函数y=Asin (ωx +φ)的图象与正弦曲线的关系.4、图 1.5-1的电流i (单位:A )随时间t (单位:s )变化的函数关系是5sin(100),[0,)3i t t ππ=+∈+∞.(1)求电流i 变化的周期、频率、振幅及其初相; (2)当t=0,1171,,,(:s)60015060060单位时,求电流i . 答案:(1)周期为150,频率为50,振幅为5,初相为3π.(2)t=0时,532i =;1600t =时,i=5;1150t =时,i=0;7600t =时,i=-5;160t =时,i=0.说明:了解简谐振动的物理量与函数解析式的关系,并求函数值.5、一根长为l cm 的线,一端固定,另一端悬挂一个小球.小球摆动时,离开平衡位置的位移s (单位:cm )与时间t (单位:s )的函数关系是3cos(),[0,)3g s t t l π=+∈+∞. (1)求小球摆动的周期;(2)已知g ≈980cm/s 2,要使小球摆动的周期是1s ,线的长度l 应当是多少?(精确到0.1cm )答案:(1)2lgπ;(2)约24.8cm . 说明:了解简谐振的周期.B 组1、弹簧振子的振动是简谐运动.下表给出了振子在完成一次全振动的过程中的时间t 与位移s 之间的对应数据,根据这些数据求出这个振子的振动函数解析式.t 0 t 0 2t 0 3t 04t 05t 0 6t 0 7t 0 8t 0 9t 010t 0 11t 0 12t 0s-20.0-17.8-10.10.110.317.720.017.710.30.1 -10.1-17.8-20.0答案:根据已知数据作出散点图(如图).由散点图可知,振子的振动函数解析式为020sin()62x y t ππ=-,x ∈[0,+∞).说明:作出已知数据的散点图,然后选择一个函数模型来描述,并根据已知数据求出该函数模型.2、弹簧挂着的小球作上下运动,它在t 秒时相对于平衡位置的高度h 厘米由下列关系式确定:2sin()4h t π=+.以t 为横坐标,h 为纵坐标,作出这个函数在一个剧期的闭区间上的图象,并回答下列问题:(1)小球在开始振动时(即t=0)的位置在哪里?(2)小球的最高点和最低点与平衡位置的距离分别是多少? (3)经过多少时问小球往复运动一次? (4)每秒钟小球能往复振动多少次?答案:函数2sin()4h t π=+在[0,2π]上的图象为(1)小球在开始振动时的位置在(0,2); (2)最高点和最低点与平衡位置的距离都是2; (3)经过2π秒小球往复运动一次; (4)每秒钟小球能往复振动12π次. 说明:结合具体问题,了解解析式中各常数的实际意义.3、如图,点P 是半径为r cm 的砂轮边缘上的一个质点,它从初始位置P 0开始,按逆时针方向以角速度ω rad/s 做圆周运动.求点P 的纵坐标y 关于时间t 的函数关系,并求点P 的运动周期和频率.答案:点P的纵坐标关于时间t的函数关系式为y=rsin(ωt+φ),t∈[0,+∞);点P的运动周期和频率分别为2πω和2ωπ.说明:应用函数模型y=rsin(ωt+φ)解决实际问题.P65习题1.61、根据下列条件,求△ABC的内角A:(1)1sin2A=;(2)2cos2A=-;(3)tanA=1;(4)3 tan3A=-.答案:(1)30°或150°;(2)135°;(3)45°;(4)150°.说明:由角A是△ABC的内角,可知A∈(0°,180°).2、根据下列条件,求(0,2π)内的角x:(1)3sin2x=-;(2)sinx=-1;(3)cosx=0;(4)tanx=1.答案:(1)4533ππ或;(2)32π;(3)322ππ或;(4)544ππ或.说明:可让学生再变换角x的取值范围求解.3、天上有些恒星的亮度是会变化的.其中一种称为造父(型)变星,本身体积会膨胀收缩造成亮度周期性的变化、下图为一造父变星的亮度随时间的周期变化图、此变星的亮度变化的周期为多少天?最亮时是几等星?最暗时是几等星?答案:5.5天;约3.7等星;约4.4等星.说明:每个周期的图象不一定完全相同,表示视星等的坐标是由大到小.4、夏天是用电的高峰时期,特别是在晚上.为保证居民空调制冷用电,电力部门不得不对企事业拉闸限电,而到了0时以后,又出现电力过剩的情况.因此每天的用电也出现周期性的变化.为保证居民用电,电力部门提出了“消峰平谷”的想法,即提高晚上高峰时期的电价,同时降低后半夜低峰时期的电价,鼓励各单位在低峰时用电.请你调查你们地区每天的用电情况,制定一项“消峰平谷”的电价方案.答案:先收集每天的用电数据,然后作出用电量随时间变化的图象,根据图象制定“消峰平谷”的电价方案.说明:建立周期变化的模型解决实际问题.B组1、北京天安门广场的国旗每天是在日出时随太阳升起,在日落时降旗、请根据年鉴或其他的参考资料,统计过去一年不同时期的日出和日落时间.(1)在同一坐标系中,以日期为横轴,画出散点图,并用曲线去拟合这些数据,同时找到函数模型;(2)某同学准备在五一长假时去看升旗,他应当几点到达天安门广场?答案:略.说明:建立周期变化的函数模型,根据模型解决实际问题.2、一个城市所在的经度和纬度是如何影响日出和日落的时间的?收集其他有关的数据并提供理论证据支持你的结论.答案:略.说明:收集数据,建立周期变化的函数模型,根据模型提出个人意见.然后采取上网、查阅资料或走访专业人士的形式,获取这方面的信息,以此来说明自己的结论.P69复习参考题A 组1、写出与下列各角终边相同的角的集合S ,并且把S 中适合不等式-2π≤β≤4π的元素β写出来:(1)4π; (2)23π-;(3)125π;(4)0.答案:(1)79{|2,},,,4444k k ππππββπ=+∈-Z ; (2)22410{|2,},,,3333k k ββπππππ=-+∈-Z ;(3)128212{|2,},,,5555k k ββπππππ=+∈-Z ;(4){β|β=2k π,k ∈Z },-2π,0,2π. 说明:用集合表示法和符号语言写出与指定角终边相同的角的集合,并在给定范围内找出与指定的角终边相同的角.2、在半径为15cm 的圆中,一扇形的弧含有54°,求这个扇形的周长与面积(π取3.14,计算结果保留两个有效数字).答案:周长约44cm ,面积约1.1×102cm 2.说明:可先将角度转化为弧度,再利用弧度制下的弧长和面积公式求解.3、确定下列三角函数值的符号:(1)sin4; (2)cos5; (3)tan8; (4)tan (-3). 答案:(1)负;(2)正;(3)负;(4)正.说明:将角的弧度数转化为含π的形式或度,再进行判断.4、已知1cos 4ϕ=,求sin φ,tan φ. 答案:当φ为第一象限角时,15sin ,tan 154ϕϕ==; 当φ为第四象限角时,15sin ,tan 154ϕϕ=-=-. 说明:先求sin φ的值,再求tan φ的值.5、已知sinx=2cosx ,求角x 的三个三角函数值. 答案:当x 为第一象限角时,tanx=2,525cos ,sin 55x x ==;当x 为第三象限角时,tanx=2,525cos ,sin 55x x =-=-. 说明:先求tanx 的值,再求另外两个函数的值.6、用cos α表示sin 4α-sin 2α+cos 2α.答案:cos 4α.说明:先将原式变形为sin 2α(sin 2α-1)+cos 2α,再用同角三角函数的基本关系变形.7、求证:(1)2(1-sin α)(1+cos α)=(1-sin α+cos α)2;(2)sin 2α+sin 2β-sin 2α·sin 2β+cos 2α·cos 2β=1. 答案:(1)左边=2-2sin α+2cos α-2sin αcos α=1+sin 2α+cos 2α-2sin α+2cos α-2sin αcos α =右边. (2)左边=sin 2α(1-sin 2β)+sin 2β+cos 2αcos 2β=cos 2β(sin 2α+cos 2α)+sin 2β =1=右边.说明:第(1)题可先将左右两边展开,再用同角三角函数的基本关系变形.8、已知tan α=3,计算: (1)4sin 2cos 5cos 3sin αααα-+;(2)sin αcos α;(3)(sin α+cos α)2. 答案:(1)57;(2)310;(3)85. 说明:第(2)题可由222sin tan 9cos ααα==,得21c o s 10α=,所以23sin cos tan cos 10αααα==.或222s incs i n c10sin cos tan 131αααααααα====+++.9、先估计结果的符号,再进行计算. (1)252525sincos tan()634πππ++-; (2)sin2+cos3+tan4(可用计算器).答案:(1)0;(2)1.0771.说明:先根据各个角的位置比较它们的三角函数值的大小,再估计结果的符号.10、已知1sin()2πα+=-,计算:(1)cos(2π-α);(2)tan(α-7π).答案:(1)当α为第一象限角时,3 cos(2)2πα-=,当α为第二象限角时,3 cos(2)2πα-=-;(2)当α为第一象限角时,3 tan(7)3απ-=,当α为第二象限角时,3 tan(7)3απ-=-.说明:先用诱导公式转化为α的三角函数,再用同角三角函数的基本关系计算.11、先比较大小,再用计算器求值:(1)sin378°21′,tan1111°,cos642.5°;(2)sin(-879°),313t a n(),c o s()810ππ--;(3)sin3,cos(sin2).答案:(1)tan1111°=0.601,sin378°21′=0.315,cos642.5°=0.216;(2)sin(-879°)=-0.358,3313tan()0.414,cos()0.588 810ππ-=--=-;(3)sin3=0.141,cos(sin2)=0.614.说明:本题的要求是先估计各三角函数值的大小,再求值验证.12、设π<x<2π,填表:x 76π74πsinx -1cosx22-32tanx 3答案:x 76π54π43π32π74π116πsinx12-22-32--122-12-cosx32-22-12- 02232tanx3313不存在-133-说明:熟悉各特殊角的三角函数值.13、下列各式能否成立,说明理由: (1)cos 2x=1.5;(2)3sin 4x π=-.答案:(1)因为cos 1.5x =,或cos 1.5x =-,而 1.51, 1.51>-<-,所以原式不能成立;(2)因为3sin 4x π=-,而3||14π-<,所以原式有可能成立.说明:利用正弦和余弦函数的最大值和最小值性质进行判断.14、求下列函数的最大值、最小值,并且求使函数取得最大、最小值的x 的集合: (1)sin 2xy π=+,x ∈R ;(2)y=3-2cosx ,x ∈R . 答案:(1)最大值为12π+,此时x 的集合为{|2,}2x x k k ππ=+∈Z ;最小值为12π-,此时x 的集合为{|2,}2x x k k ππ=-+∈Z ;(2)最大值为5,此时x 的集合为{x|x=(2k +1)π,k ∈Z }; 最小值为1,此时x 的集合为{x|x=2k π,k ∈Z }.说明:利用正弦、余弦函数的最大值和最小值性质,研究所给函数的最大值和最小值性质.15、已知0≤x ≤2π,求适合下列条件的角x 的集合: (1)y=sinx 和y=cosx 都是增函数; (2)y=sinx 和y=cosx 都是减函数;(3)y=sinx 是增函数,而y=cosx 是减函数; (4)y=sinx 是减函数,而y=cosx 是增函数.答案:(1)3{|2}2x x ππ≤≤; (2){|}2x x ππ≤≤;(3){|0}2x x π≤≤;(4)3{|}2x x ππ≤≤. 说明:利用函数图象分析.16、画出下列函数在长度为一个周期的闭区间上的简图: (1)1sin(3),;23y x x π=-∈R (2)2sin(),;4y x x π=-+∈R (3)1sin(2),;5y x x π=--∈R(4)3sin(),.63xy x π=-∈R 答案:(1)(2)(3)(4)说明:可要求学生在作出图象后,用计算机或计算器验证.17、(1)用描点法画出函数y=sinx ,[0,]2x π∈的图象.(2)如何根据第(1)小题并运用正弦函数的性质,得出函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象?(3)如何根据第(2)小题并通过平行移动坐标轴,得出函数y=sin (x +φ)+k ,x ∈[0,2π]的图象?(其中φ,k 都是常数)答案:(1)x 0 18π9π 6π 29π 518π 3π 718π 49π 2π sinx0.17 0.34 0.50 0.64 0.77 0.87 0.94 0.981(2)由sin (π-x )=sinx ,可知函数y=sinx ,x ∈[0,π]的图象关于直线2x π=对称,据此可得函数y=sinx ,[,]2x ππ∈的图象;又由sin (2π-x )=-sinx ,可知函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象关于点(π,0)对称,据此可得出函数y=sinx ,x ∈[π,2π]的图象.(3)先把y 轴向右(当φ>0时)或向左(当φ<0时)平行移动|φ|个单位长度,再把x 轴向下(当k >0时)或向上(当k <0时)平行移动|k|个单位长度,最后将图象向左或向右平行移动2π个单位长度,并擦去[0,2π]之外的部分,便得出函数y=sin (x +φ)+k ,x ∈[0,2π]的图象.说明:学会用不同的方法作函数图象.18、不通过画图,写出下列函数的振幅、周期、初相,并说明如何由正弦曲线得出它们的图象:(1)sin(5),;6y x x π=+∈R(2)12sin,.6y x x =∈R 答案:(1)振幅是1,周期是25π,初相是6π. 把正弦曲线向左平行移动6π个单位长度,可以得函数sin()6y x π=+,x ∈R 的图象;再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的15倍(纵坐标不变),就可得出函数sin(5)6y x π=+,x ∈R 的图象.(2)振幅是2,周期是2π,初相是0.把正弦曲线上所有点的横坐标伸长到原来的6倍(纵坐标不变),得到函数1sin6y x =,x ∈R 的图象;再把所得图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),就可得到函数12sin()6y x =,x ∈R 的图象.说明:会根据解析式求各物理量,并理解如何由正弦曲线通过变换得到正弦函数的图象.。
高一必修四数学题(答案)第一题不知道2. 【解析】T= 2冗3=2冗12 = 4 n.【答案】D3. 【解析】sin(9 n —a + cos( —9 冗2 —a) = sin( n —a + cos(冗2 +a) —sina —sin a—).【答案】 D4. 【解析】由题意知截得线段长为一周期,二T —n4 ,.••3—n 4 —4,•'•f( n4) —tan (4 XM) —0.【答案】 A5. 【解析】'-sin 2 n3>0 , cos 2 n3<0 ,•••点(sin 2 n3 , cos 2 n3)在第四象限.又ttan a—cos 2 n3sin 2 n3 ——33 ,•a的最小正值为2 n—16 n—116 n. 【答案】D6. 【解析】由于y = sin(4x —n3) = sin[4(x —n12)],所以只需把y = sin 4x的图像向右平移n 12个单位长度,故选D.【答案】 D7. 【解析】f( n3) = sin(2 x^3+n3) = sin n=0,故A 错;f(冗4) = sin(2 XM+n3) = sin(冗2 +n3) = cos n3 = 12 却,故B 错;把f(x)的图像向左平移n 12个单位长度,得到y = cos 2x的图像,故C正确.【答案】 C8. 【解析】法一•••正弦函数图像的对称轴过图像的最高点或最低点,故令x —n4 = k n + d2,k € Z,—x = k n+3 冗4,k € Z.取k = —1,贝U x =—n4.法二x =n4 时,y = sin( n4 —n4) = 0,不合题意,排除A ; x =冗2 时,y= sin( n 2 —n4) = 22,不合题意,排除B; x =—n4 时,y = sin( —n4 —n4) = —1,符合题意,C项正确;而x =一冗2时,y = sin( —n2 —n4) = —22,不合题意,故D 项也不正确.【答案】 C9. 【解析】C、D中周期为n. A、B不满足T=n.又y = —tan x在(0,n2)为减函数,C错.y = —cos 2x在(0,n2)为增函数.•'•y = —cos 2x满足条件.【答案】 D10. 【解析】T= 6,则5T4 <t,如图:•'•t >152 ,:tmin = 8.故选C.【答案】 C11. 【解析】根据题意平移后函数的解析式为y = sin 3(x —冗4),将(3冗4, 0) 代入得sin 3冗2 = 0,则3 = 2k , k € Z,且3 >0 ,故3的最小值为2.【答案】 D12. 已知圆的半径是 6 cm,贝U 15。
高一数学必修4练习题及答案必修4测试练1.已知sinx=-4/5,且x在第三象限,则tanx=5/3.2.已知向量a=(-1,2),则|a|=√5.3.a=(-1,2),b=(1,2),则a·b=-3.4.a=(-1,2),b=(1,2),a与b所成的角为x,则cosx=-1/5.5.无明显错误。
6.把函数y=sin2x的图象向右平移π/6个单位后,得到的函数解析式是y=sin(2x+π/6)。
7.无明显错误。
8.函数y=tan(x/37π)的单调递增区间是(37kπ。
37(k+1)π),其中k∈Z。
9.设0<α<β<π/2,sinα=5/13,cos(α-β)=-3/5,则sinβ的值为12/13.10.△ABC中,已知tanA=3/4,tanB=4/3,则∠C等于60°。
11.如果θ是第三象限的角,而且它满足1+sinθ=cos²(θ/2)+sin²(θ/2),那么θ是第二象限角。
12.y=sin(2x+π/5)的图象的一条对称轴是x=π/10.13.已知0<θ<π/2,则1-sin²θ=cos²θ。
14.函数y=3sin(2x+π/3)的图象可以看作是把函数y=3sin2x 的图象向左平移π/6个单位而得到。
一、选择题:无错误。
二、填空题:16、[-7,9]17、π/218、y=sin(2x)19、π/220、y=a+bsin(2x+π/3)三、解答题:20、解:f(x)=cosx-sinx+2sinxcosx=cosx(1-2sinx)+sinx令g(x)=1-2sinx,则g(x)的最小正周期为π,当g(x)取最小值-3时,sinx=2/3,此时f(x)取最大值7/3,所以f(x)的最小正周期为π,当x=arcsin(2/3)时,f(x)取最大值7/3.21、(1) tanx=√(1-sin²x)/sinx=√(16/25)/(-3/5)=-8/32) sinx=3/522、(1) sin(x-y)=sinxcosy-cosxsiny2) tan(x-y)=(tanx-tany)/(1+tanxtany)23、MA=−b/2i−a/2j。
第二章 平面向量2.1平面向量的实际背景及基本概念 练习(P77)1、略.2、AB ,BA . 这两个向量的长度相等,但它们不等.3、2AB =, 2.5CD =,3EF =,22GH =4、(1)它们的终点相同; (2)它们的终点不同. 习题 A 组(P77) 1、(2). 3、与DE 相等的向量有:,AF FC ;与EF 相等的向量有:,BD DA ; 与FD 相等的向量有:,CE EB .4、与a 相等的向量有:,,CO QP SR ;与b 相等的向量有:,PM DO ; 与c 相等的向量有:,,DC RQ ST5、33AD =. 6、(1)×; (2)√; (3)√; (4)×. 习题 B 组(P78)1、海拔和高度都不是向量.2、相等的向量共有24对. 模为1的向量有18对. 其中与AM 同向的共有6对,与AM 反向的也有6对;与AD同向的共有3对,与AD 反向的也有6对;模的向量共有4对;模为2的向量有2对2.2平面向量的线性运算 练习(P84)1、图略.2、图略.3、(1)DA ; (2)CB .4、(1)c ; (2)f ; (3)f ; (4)g . 练习(P87)1、图略.2、DB ,CA ,AC ,AD ,BA .3、图略. 练习(P90) 1、图略.2、57AC AB =,27BC AB =-.说明:本题可先画一个示意图,根据图形容易得出正确答案. 值得注意的是BC 与AB 反向.3、(1)2b a =; (2)74b a =-; (3)12b a =-; (4)89b a =.4、(1)共线; (2)共线.5、(1)32a b -; (2)111123a b -+; (3)2ya . 6、图略.习题 A 组(P91)1、(1)向东走20 km ; (2)向东走5 km; (3)向东北走km ;(4)向西南走;(5)向西北走;(6)向东南走 2、飞机飞行的路程为700 km ;两次位移的合成是向北偏西53°方向飞行500 km. 3、解:如右图所示:AB 表示船速,AD 表示河水的流速,以AB 、AD 为邻边作□ABCD ,则AC 表示船实际航行的速度.在Rt △ABC 中,8AB =,2AD =,所以228AC AB AD =+==因为tan4CAD ∠=,由计算器得76CAD ∠≈︒所以,实际航行的速度是km/h ,船航行的方向与河岸的夹角约为76°. 4、(1)0; (2)AB ; (3)BA ; (4)0; (5)0; (6)CB ; (7)0.5、略6、不一定构成三角形. 说明:结合向量加法的三角形法则,让学生理解,若三个非零向量的和为零向量,且这三个向量不共线时,则表示这三个向量的有向线段一定能构成三角形.7、略. 8、(1)略; (2)当a b ⊥时,a b a b +=-9、(1)22a b --; (2)102210a b c -+; (3)132a b +; (4)2()x y b -.10、14a b e +=,124a b e e -=-+,1232310a b e e -=-+. 11、如图所示,OC a =-,OD b =-,DC b a =-,BC a b =--.12、14AE b =,BC b a =-,1()4DE b a =-,34DB a =, 34EC b =,1()8DN b a =-,11()48AN AM a b ==+.13、证明:在ABC ∆中,,E F 分别是,AB BC 的中点,所以EF AC //且12EF AC =,即12EF AC =;同理,12HG AC =,所以EF HG =.习题 B 组(P92)1、丙地在甲地的北偏东45°方向,距甲地1400 km.2、不一定相等,可以验证在,a b 不共线时它们不相等.3、证明:因为MN AN AM =-,而13AN AC =,13AM AB =, 所以1111()3333MN AC AB AC AB BC =-=-=.4、(1)四边形ABCD 为平行四边形,证略 (2)四边形ABCD 为梯形.证明:∵13AD BC =,∴AD BC //且AD BC ≠ ∴四边形ABCD 为梯形. (3)四边形ABCD 为菱形.(第11题)(第12题)EHGFC AB丙乙(第1题)(第4题(2))BCD证明:∵AB DC =,∴AB DC //且AB DC =∴四边形ABCD 为平行四边形 又AB AD =∴四边形ABCD 为菱形.5、(1)通过作图可以发现四边形ABCD 为平行四边形. 证明:因为OA OB BA -=,OD OC CD -= 而OA OC OB OD +=+所以OA OB OD OC -=- 所以BA CD =,即∥.因此,四边形ABCD 为平行四边形. 2.3平面向量的基本定理及坐标表示 练习(P100)1、(1)(3,6)a b +=,(7,2)a b -=-; (2)(1,11)a b +=,(7,5)a b -=-; (3)(0,0)a b +=,(4,6)a b -=; (4)(3,4)a b +=,(3,4)a b -=-.2、24(6,8)a b -+=--,43(12,5)a b +=.3、(1)(3,4)AB =,(3,4)BA =--; (2)(9,1)AB =-,(9,1)BA =-; (3)(0,2)AB =,(0,2)BA =-; (4)(5,0)AB =,(5,0)BA =-4、AB ∥CD . 证明:(1,1)AB =-,(1,1)CD =-,所以AB CD =.所以AB ∥CD .5、(1)(3,2); (2)(1,4); (3)(4,5)-.6、10(,1)3或14(,1)3-7、解:设(,)P x y ,由点P 在线段AB 的延长线上,且32AP PB =,得32AP PB =-(,)(2,3)(2,3)AP x y x y =-=--,(4,3)(,)(4,3)PB x y x y =--=---∴3(2,3)(4,3)2x y x y --=---- ∴32(4)233(3)2x x y y ⎧-=--⎪⎪⎨⎪-=---⎪⎩(第4题(3))(第5题)∴815x y =⎧⎨=-⎩,所以点P 的坐标为(8,15)-.习题 A 组(P101)1、(1)(2,1)-; (2)(0,8); (3)(1,2).说明:解题时可设(,)B x y ,利用向量坐标的定义解题. 2、123(8,0)F F F ++=3、解法一:(1,2)OA =--,(53,6(1))(2,7)BC =---=而AD BC =,(1,5)OD OA AD OA BC =+=+=. 所以点D 的坐标为(1,5).解法二:设(,)D x y ,则((1),(2))(1,2)AD x y x y =----=++,(53,6(1))(2,7)BC =---=由AD BC =可得,1227x y +=⎧⎨+=⎩,解得点D 的坐标为(1,5).4、解:(1,1)OA =,(2,4)AB =-. 1(1,2)2AC AB ==-,2(4,8)AD AB ==-,1(1,2)2AE AB =-=-. (0,3)OC OA AC =+=,所以,点C 的坐标为(0,3); (3,9)OD OA AD =+=-,所以,点D 的坐标为(3,9)-; (2,1)OE OA AE =+=-,所以,点E 的坐标为(2,1)-. 5、由向量,a b 共线得(2,3)(,6)x λ=-,所以236x =-,解得4x =-. 6、(4,4)AB =,(8,8)CD =--,2CD AB =-,所以AB 与CD 共线. 7、2(2,4)OA OA '==,所以点A '的坐标为(2,4);3(3,9)OB OB '==-,所以点B '的坐标为(3,9)-; 故(3,9)(2,4)(5,5)A B ''=--=- 习题 B 组(P101)1、(1,2)OA =,(3,3)AB =.当1t =时,(4,5)OP OA AB OB =+==,所以(4,5)P ; 当12t =时,13357(1,2)(,)(,)22222OP OA AB =+=+=,所以57(,)22P ; 当2t =-时,2(1,2)(6,6)(5,4)OP OA AB =-=-=--,所以(5,4)P --; 当2t =时,2(1,2)(6,6)(7,8)OP OA AB =+=+=,所以(7,8)P .2、(1)因为(4,6)AB =--,(1,1.5)AC =,所以4AB AC =-,所以A 、B 、C 三点共线;(2)因为(1.5,2)PQ =-,(6,8)PR =-,所以4PR PQ =,所以P 、Q 、R 三点共线;(3)因为(8,4)EF =--,(1,0.5)EG =--,所以8EF EG =,所以E 、F 、G 三点共线.3、证明:假设10λ≠,则由11220e e λλ+=,得2121e e λλ=-. 所以12,e e 是共线向量,与已知12,e e 是平面内的一组基底矛盾, 因此假设错误,10λ=. 同理20λ=. 综上120λλ==.4、(1)19OP =(2)对于任意向量12OP xe ye =+,,x y 都是唯一确定的,所以向量的坐标表示的规定合理.2.4平面向量的数量积 练习(P106)1、1cos ,86242p q p q p q ⋅=⋅⋅<>=⨯⨯=. 2、当0a b ⋅<时,ABC ∆为钝角三角形;当0a b ⋅=时,ABC ∆为直角三角形.3、投影分别为0,-图略 练习(P107)1、2(3)5a =-=,252b =+=35427a b ⋅=-⨯+⨯=-.2、8a b ⋅=,()()7a b a b +-=-,()0a b c ⋅+=,2()49a b +=.3、1a b ⋅=,13a =,74b =,88θ≈︒. 习题 A 组(P108)1、63a b ⋅=-222()225a b a a b b +=+⋅+=-25a b +=- 2、BC 与CA 的夹角为120°,20BC CA ⋅=-.3、22223a b a a b b +=+⋅+=,22235a b a a b b -=-⋅+=. 4、证法一:设a 与b 的夹角为θ.(1)当0λ=时,等式显然成立;(2)当0λ>时,a λ与b ,a 与b λ的夹角都为θ,所以()cos cos a b a b a b λλθλθ⋅==()cos a b a b λλθ⋅=()cos cos a b a b a b λλθλθ⋅== 所以 ()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅;(3)当0λ<时,a λ与b ,a 与b λ的夹角都为180θ︒-,则 ()cos(180)cos a b a b a b λλθλθ⋅=︒-=-()cos cos a b a b a b λλθλθ⋅==-()cos(180)cos a b a b a b λλθλθ⋅=︒-=- 所以 ()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅; 综上所述,等式成立.证法二:设11(,)a x y =,22(,)b x y =,那么 11221212()(,)(,)a b x y x y x x y y λλλλλ⋅=⋅=+112212121212()(,)(,)()a b x y x y x x y y x x y y λλλλλ⋅=⋅=+=+11221212()(,)(,)a b x y x y x x y y λλλλλ⋅=⋅=+所以 ()()()a b a b a b λλλ⋅=⋅=⋅;5、(1)直角三角形,B ∠为直角.证明:∵(1,4)(5,2)(6,6)BA =---=--,(3,4)(5,2)(2,2)BC =-=-∴6(2)(6)20BA BC ⋅=-⨯-+-⨯=∴BA BC ⊥,B ∠为直角,ABC ∆为直角三角形(2)直角三角形,A ∠为直角证明:∵(19,4)(2,3)(21,7)AB =---=,(1,6)(2,3)(1,3)AC =-----=-∴2117(3)0AB AC ⋅=⨯+⨯-=∴AB AC ⊥,A ∠为直角,ABC ∆为直角三角形(3)直角三角形,B ∠为直角证明:∵(2,5)(5,2)(3,3)BA =-=-,(10,7)(5,2)(5,5)BC =-=∴35350BA BC ⋅=-⨯+⨯=∴BA BC ⊥,B ∠为直角,ABC ∆为直角三角形6、135θ=︒.7、120θ=︒.22(23)(2)44361a b a b a a b b -+=-⋅-=,于是可得6a b ⋅=-,1cos 2a ba bθ⋅==-,所以120θ=︒.8、23cos 40θ=,55θ=︒. 9、证明:∵(5,2)(1,0)(4,2)AB =--=-,(8,4)(5,2)(3,6)BC =--=,(8,4)(4,6)(4,2)DC =-=-∴AB DC =,43(2)60AB BC ⋅=⨯+-⨯= ∴,,,A B C D 为顶点的四边形是矩形.10、解:设(,)a x y =,则2292x y yx⎧+=⎪⎨=⎪⎩,解得5x y⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩5x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩.于是35(,55a =或35(55a =--. 11、解:设与a 垂直的单位向量(,)e x y =,则221420x y xy ⎧+=⎨+=⎩,解得5x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或5x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩.于是5(,55e =-或5(,55e =-. 习题 B 组(P108)1、证法一:0()0()a b a c a b a c a b c a b c ⋅=⋅⇔⋅-⋅=⇔⋅-=⇔⊥- 证法二:设11(,)a x y =,22(,)b x y =,33(,)c x y =.先证()a b a c a b c ⋅=⋅⇒⊥-1212a b x x y y ⋅=+,1313a c x x y y ⋅=+由a b a c ⋅=⋅得12121313x x y y x x y y +=+,即123123()()0x x x y y y -+-=而2323(,)b c x x y y -=--,所以()0a b c ⋅-= 再证()a b c a b a c ⊥-⇒⋅=⋅由()0a b c ⋅-=得 123123()()0x x x y y y -+-=, 即12121313x x y y x x y y +=+,因此a b a c ⋅=⋅2、cos cos cos sin sin OA OB AOB OA OBαβαβ⋅∠==+.3、证明:构造向量(,)u a b =,(,)v c d =.cos ,u v u v u v ⋅=<>,所以,ac bd u v +=<>∴2222222222()()()cos ,()()ac bd a b c d u v a b c d +=++<>≤++4、AB AC ⋅的值只与弦AB 的长有关,与圆的半径无关.证明:取AB 的中点M ,连接CM ,则CM AB ⊥,12AM AB =又cos AB AC AB AC BAC ⋅=∠,而AM BAC AC∠=所以212AB AC AB AM AB ⋅==5、(1)勾股定理:Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,则222CA CB AB +=证明:∵AB CB CA =-∴2222()2AB CB CA CB CA CB CA =-=-⋅+. 由90C ∠=︒,有CA CB ⊥,于是0CA CB ⋅= ∴222CA CB AB +=(2)菱形ABCD 中,求证:AC BD ⊥证明:∵AC AB AD =+,,DB AB AD =-∴22()()AC DB AB AD AB AD AB AD ⋅=+⋅-=-.∵四边形ABCD 为菱形,∴AB AD =,所以220AB AD -= ∴0AC DB ⋅=,所以AC BD ⊥(3)长方形ABCD 中,求证:AC BD =证明:∵ 四边形ABCD 为长方形,所以AB AD ⊥,所以0AB AD ⋅=∴222222AB AB AD AD AB AB AD AD +⋅+=-⋅+.∴22()()AB AD AB AD +=-,所以22AC BD =,所以AC BD =(4)正方形的对角线垂直平分. 综合以上(2)(3)的证明即可. 2.5平面向量应用举例 习题 A 组(P113)1、解:设(,)P x y ,11(,)R x y则1111(1,0)(,)(1,)RA x y x y =-=--,(,)(1,0)(1,0)AP x y x =-=-由2RA AP =得11(1,)2(1,)x y x y --=-,即11232x x y y=-+⎧⎨=-⎩代入直线l 的方程得2y x =. 所以,点P 的轨迹方程为2y x =. 2、解:(1)易知,OFD ∆∽OBC ∆,12DF BC =, 所以23BO BF =.2211()()3323AO BO BA BF a b a a a b =-=+=-+=+(2)因为1()2AE a b =+所以23AO AE =,因此,,A O E 三点共线,而且2AOOE =同理可知:2,2BO CO OF OD ==,所以2AO BO COOE OF OD===3、解:(1)(2,7)B A v v v =-=-; (2)v 在A v 方向上的投影为135A Av v v ⋅=. 4、解:设1F ,2F 的合力为F ,F 与1F 的夹角为θ,则31F =+,30θ=︒; 331F =+,3F 与1F 的夹角为150°.习题 B 组(P113)1、解:设0v 在水平方向的速度大小为x v ,竖直方向的速度的大小为y v ,则0cos x v v θ=,0sin y v v θ=.设在时刻t 时的上升高度为h ,抛掷距离为s ,则001sin ,()2cos h v t gt g s v t θθ⎧=-⎪⎨⎪=⎩为重力加速度 所以,最大高度为220sin 2v gθ,最大投掷距离为20sin 2v gθ.2、解:设1v 与2v 的夹角为θ,合速度为v ,2v 与v 的夹角为α,行驶距离为d .则1sin 10sin sin v vvθθα==,0.5sin 20sin v d αθ==. ∴120sin d v θ=. 所以当90θ=︒,即船垂直于对岸行驶时所用时间最短. 3、(1)(0,1)-ODFEABC(第2题)(第4题)解:设(,)P x y ,则(1,2)AP x y =--. (2,22)AB =-.将AB 绕点A 沿顺时针方向旋转4π到AP ,相当于沿逆时针方向旋转74π到AP ,于是7777(2cos 22sin ,2sin 22cos )(1,3)4444AP ππππ=+-=--所以1123x y -=-⎧⎨-=-⎩,解得0,1x y ==-(2)32y x=-解:设曲线C 上任一点P 的坐标为(,)x y ,OP 绕O 逆时针旋转4π后,点P 的坐标为(,)x y ''则cos sin 44sin cos44x x y y x y ππππ⎧'=-⎪⎪⎨⎪'=+⎪⎩,即2()2()2x x y y x y ⎧'=-⎪⎪⎨⎪'=+⎪⎩又因为223x y ''-=,所以2211()()322x y x y --+=,化简得32y x=-第二章 复习参考题A 组(P118)1、(1)√; (2)√; (3)×; (4)×.2、(1)D ; (2)B ; (3)D ; (4)C ; (5)D ; (6)B .3、1()2AB a b =-,1()2AD a b =+4、略解:2133DE BA MA MB a b ==-=-+2233AD a b =+,1133BC a b =+1133EF a b =--,1233FA DC a b ==-1233CD a b =-+,2133AB a b =-CE a b =-+5、(1)(8,8)AB =-,82AB =;(2)(2,16)OC =-,(8,8)OD =-; (3)33OA OB ⋅=.(第4题)6、AB 与CD 共线.证明:因为(1,1)AB =-,(1,1)CD =-,所以AB CD =. 所以AB 与CD 共线. 7、(2,0)D -. 8、2n =. 9、1,0λμ=-=.10、34cos ,cos 0,cos 55A B C ===11、证明:2(2)22cos6010n m m n m m -⋅=⋅-=︒-=,所以(2)n m m -⊥.12、1λ=-. 13、13a b +=,1a b -=. 14、519cos ,cos 820θβ==第二章 复习参考题B 组(P119)1、(1)A ; (2)D ; (3)B ; (4)C ; (5)C ; (6)C ; (7)D .2、证明:先证a b a b a b ⊥⇒+=-.222()2a b a b a b a b+=+=++⋅,222()2a b a b a b a b -=-=+-⋅.因为a b ⊥,所以0a b ⋅=,于是22a b a b a b +=+=-. 再证a b a b a b +=-⇒⊥.由于222a b a a b b +=+⋅+,222a b a a b b -=-⋅+ 由a b a b +=-可得0a b ⋅=,于是a b ⊥所以a b a b a b +=-⇔⊥. 【几何意义是矩形的两条对角线相等】 3、证明:先证a b c d =⇒⊥22()()c d a b a b a b ⋅=+⋅-=- 又a b =,所以0c d ⋅=,所以c d ⊥ 再证c d a b ⊥⇒=.由c d ⊥得0c d ⋅=,即22()()0a b a b a b +⋅-=-=所以a b = 【几何意义为菱形的对角线互相垂直,如图所(第3题)(第6题)示】4、12AD AB BC CD a b =++=+,1142AE a b =+而34EF a =,14EM a =,所以1111(4242AM AE EM a b a =+=++=5、证明:如图所示,12OD OP OP =+,由于1230OP OP OP ++=,所以3OP OD =-,1OD = 所以11OD OP PD == 所以1230OPP ∠=︒,同理可得1330OPP ∠=︒所以31260P PP ∠=︒,同理可得12360PP P ∠=︒,23160P P P ∠=︒,所以123PP P ∆为正三角形.6、连接AB .由对称性可知,AB 是SMN ∆的中位线,222MN AB b a ==-. 7、(18=(千米/时), 沿与水流方向成60°的方向前进; (2)实际前进速度大小为 沿与水流方向成90︒+的方向前进. 8、解:因为OA OB OB OC ⋅=⋅,所以()0OB OA OC ⋅-=,所以0OB CA ⋅= 同理,0OA BC ⋅=,0OC AB ⋅=,所以点O 是ABC ∆的垂心. 9、(1)2110200a x a y a y a x -+-=; (2)垂直;(3)当12210A B A B -=时,1l ∥2l ;当12120A A B B +=时,12l l ⊥,夹角θ的余弦cos θ=;(4)d =P 2(第5题)第三章 三角恒等变换3.1两角和与差的正弦、余弦和正切公式 练习(P127)1、cos()cos cos sin sin 0cos 1sin sin 222πππαααααα-=+=⨯+⨯=.cos(2)cos2cos sin2sin 1cos 0sin cos παπαπαααα-=+=⨯+⨯=.2、解:由3cos ,(,)52πααπ=-∈,得4sin 5α==;所以34cos()cos cos sin sin ()44455πππααα-=+=-+=3、解:由15sin 17θ=,θ是第二象限角,得8cos 17θ===-;所以8115cos()cos cos sin sin 33317217πππθθθ-=+=-⨯+=. 4、解:由23sin ,(,)32πααπ=-∈,得cos α==又由33cos ,(,2)42πββπ=∈,得sin β==所以32cos()cos cos sin sin ((()43βαβαβα-=+=⨯+⨯-=. 练习(P131)1、(1; (2) (3(4)2 2、解:由3cos ,(,)52πθθπ=-∈,得4sin 5θ==;所以413sin()sin cos cos sin ()333525πππθθθ+=+=⨯+-=. 3、解:由12sin 13θ=-,θ是第三象限角,得5cos 13θ===-; 所以5112cos()cos cos sin sin ()()66613213πππθθθ+=-=--⨯-=. 4、解:tan tan 314tan()241311tan tan 4παπαπα+++===--⨯-⋅.5、(1)1; (2)12; (3)1; (4);(5)原式=1(cos34cos26sin34sin 26)cos(3426)cos602-︒︒-︒︒=-︒+︒=-︒=-;(6)原式=sin 20cos70cos20sin70(sin 20cos70cos20sin70)sin901-︒︒-︒︒=-︒︒+︒︒=-︒=-.6、(1)原式=cos cos sin sin cos()333x x x πππ-=+;(2)原式=1cos )2(sin cos cos sin )2sin()2666x x x x x πππ+=+=+;(3)原式=)2(sin cos cos sin )2sin()444x x x x x πππ=-=-;(4)原式=12(cos )cos sin sin )cos()2333x x x x x πππ=-=+.7、解:由已知得3sin()cos cos()sin 5αβααβα---=,即3sin[()]5αβα--=,3sin()5β-=所以3sin 5β=-. 又β是第三象限角,于是4cos 5β===-.因此55534sin()sin cos cos sin ()(()(44455πππβββ+=+=-+-=. 练习(P135)1、解:因为812παπ<<,所以382αππ<<又由4cos 85α=-,得3sin 85α=-,3sin385tan 484cos 85ααα-===- 所以3424sinsin(2)2sin cos 2()()48885525αααα=⨯==⨯-⨯-=2222437cos cos(2)cos sin ()()48885525αααα=⨯=-=---=2232tan23162484tan tan(2)3482771tan 1()84αααα⨯=⨯===⨯=-- 2、解:由3sin()5απ-=,得3sin 5α=-,所以222316cos 1sin 1()525αα=-=--=所以2221637cos2cos sin ()25525ααα=-=--=3、解:由sin2sin αα=-且sin 0α≠可得1cos 2α=-,又由(,)2παπ∈,得sin α=,所以sintan (2)cos ααα==-= 4、解:由1tan 23α=,得22tan 11tan 3αα=-. 所以2tan 6tan 10αα+-=,所以tan 3α=-5、(1)11sin15cos15sin3024︒︒=︒=; (2)22cos sin cos 88πππ-==;(3)原式=212tan 22.511tan 4521tan 22.522︒⋅=︒=-︒; (4)原式=cos45︒=. 习题 A 组(P137)1、(1)333cos()cos cos sin sin 0cos (1)sin sin 222πππαααααα-=+=⨯+-⨯=-;(2)333sin()sin cos cos sin 1cos 0sin cos 222πππαααααα-=-=-⨯-⨯=-;(3)cos()cos cos sin sin 1cos 0sin cos παπαπαααα-=+=-⨯+⨯=-; (4)sin()sin cos cos sin 0cos (1)sin sin παπαπαααα-=-=⨯--⨯=.2、解:由3cos ,05ααπ=<<,得4sin 5α==,所以431cos()cos cos sin sin 666552πππααα-=+=⨯=.3、解:由2sin ,(,)32πααπ=∈,得cos α===又由33cos ,(,)42πββπ=-∈,得sin β===,所以32cos()cos cos sin sin ()(43αβαβαβ-=+=-+⨯=.4、解:由1cos 7α=,α是锐角,得sin α=== 因为,αβ是锐角,所以(0,)αβπ+∈,又因为11cos()14αβ+=-,所以sin()αβ+===所以cos cos[()]cos()cos sin()sin βαβααβααβα=+-=+++1111()1472=-⨯= 5、解:由60150α︒<<︒,得9030180α︒<︒+<︒又由3sin(30)5α︒+=,得4cos(30)5α︒+=-所以cos cos[(30)30]cos(30)cos30sin(30)sin30αααα=︒+-︒=︒+︒+︒+︒431552=-+⨯=6、(1); (2) (3)2-7、解:由2sin ,(,)32πααπ=∈,得cos α===又由3cos 4β=-,β是第三象限角,得sin β==.所以cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=-32()(43=--⨯=sin()sin cos cos sin αβαβαβ-=-23()((34=⨯--⨯=8、解:∵53sin ,cos 135A B ==且,A B 为ABC ∆的内角∴0,02A B ππ<<<<,124cos ,sin 135A B =±=当12cos 13A =-时,sin()sin cos cos sin AB A B A B +=+5312433()013513565=⨯+-⨯=-< A B π+>,不合题意,舍去∴124cos ,sin 135A B ==∴cos cos()(cos cos sin sin )C A B A B A B =-+=--1235416()13513565-⨯-⨯=- 9、解:由3sin ,(,)52πθθπ=∈,得4cos 5θ==-.∴sin 353tan ()cos 544θθθ==⨯-=-. ∴31tan tan 242tan()311tan tan 111()42θϕθϕθϕ-+++===--⋅--⨯. 31tan tan 42tan()2311tan tan 1()42θϕθϕθϕ----===-+⋅+-⨯. 10、解:∵tan ,tan αβ是22370x x +-=的两个实数根.∴3tan tan 2αβ+=-,7tan tan 2αβ⋅=-.∴3tan tan 12tan()71tan tan 31()2αβαβαβ-++===--⋅--.11、解:∵tan()3,tan()5αβαβ+=-=∴tan()tan()tan 2tan[()()]1tan()tan()αβαβααβαβαβαβ++-=++-=-+⋅-3541357+==--⨯tan()tan()tan 2tan[()()]1tan()tan()αβαββαβαβαβαβ+--=+--=++⋅-3511358-==-+⨯12、解:∵::2:3:6BD DC AD =∴11tan ,tan 32BD DC AD AD αβ====∴tan tan tan tan()1tan tan BAC αβαβαβ+∠=+=-⋅1132111132+==-⨯ 又∵0180BAC ︒<∠<︒,∴45BAC ∠=︒(第12题)13、(1))6x π+; (23sin()3x π-; (3)2sin()26x π+;(47sin()12x π-; (5)2; (6)12; (7)sin()αγ+; (8)cos()αγ--; (9) (10)tan()βα-.14、解:由sin 0.8,(0,)2παα=∈,得cos 0.6α===∴sin22sin cos 20.80.60.96ααα==⨯⨯= 2222cos2cos sin 0.60.80.28ααα=-=-=- 15、解:由cos 270ϕϕ=︒<<︒,得sin ϕ===∴sin 22sin cos 2((ϕϕϕ==⨯⨯=22221cos2cossin ((3ϕϕϕ=-=-=- sin 2tan 2(3)cos 23ϕϕϕ==-=-16、解:设5sin sin 13B C ==,且090B ︒<<︒,所以12cos 13B =. ∴512120sin sin(1802)sin 22sin cos 21313169A B B B B =︒-===⨯⨯=2222125119cos cos(1802)cos2(cos sin )(()())1313169A B B B B =︒-=-=--=--=-sin 120169120tan ()cos 169119119A A A ==⨯-=-17、解:22122tan 33tan 211tan 41()3βββ⨯===--,13tan tan 274tan(2)1131tan tan 2174αβαβαβ+++===-⋅-⨯. 18、解:1cos()cos sin()sin 3αββαββ+++=⇒1cos[()]3αββ+-=,即1cos 3α= 又3(,2)2παπ∈,所以sinα== ∴1sin 22sin cos 2(ααα==⨯⨯=222217cos2cos sin ()(39ααα=-=-=-∴7cos(2)cos2cos sin 2sin (4449πππααα+=-=-=19、(1)1sin2α+; (2)cos2θ; (3)1sin 44x ; (4)tan2θ.习题 B 组(P138) 1、略. 2、解:∵tan ,tan A B 是x 的方程2(1)10x p x +++=,即210x px p +++=的两个实根∴tan tan A B p +=-,tan tan 1A B p ⋅=+ ∴tan tan[()]tan()C A B A B π=-+=-+tan tan 11tan tan 1(1)A B pA B p +-=-=-=--⋅-+由于0C π<<,所以34C π=. 3、反应一般的规律的等式是(表述形式不唯一)223sin cos (30)sin cos(30)4αααα++︒++︒=(证明略) 本题是开放型问题,反映一般规律的等式的表述形式还可以是:223sin (30)cos sin(30)cos 4αααα-︒++-︒=223sin (15)cos (15)sin(15)cos(15)4αααα-︒++︒+-︒+︒=223sin cos sin cos 4αβαβ++=,其中30βα-=︒,等等思考过程要求从角,三角函数种类,式子结构形式三个方面寻找共同特点,从而作出归纳. 对认识三角函数式特点有帮助,证明过程也会促进推理能力、运算能力的提高.4、因为12PA PP =,则2222(cos()1)sin ()(cos cos )(sin sin )αβαβαβαβ+-++=-++ 即22cos()22cos cos 2sin sin αβαβαβ-+=-+ 所以cos()cos cos sin sin αβαβαβ+=-3.2简单的三角恒等变换 练习(P142)1、略.2、略.3、略.4、(1)1sin 42y x =. 最小正周期为2π,递增区间为[,],8282k k k Z ππππ-++∈,最大值为12;(2)cos 2y x =+. 最小正周期为2π,递增区间为[2,22],k k k Z ππππ++∈,最大值为3;(3)2sin(4)3y x π=+. 最小正周期为2π,递增区间为5[,],242242k k k Z ππππ-++∈,最大值为2.习题 A 组( P143) 1、(1)略; (2)提示:左式通分后分子分母同乘以2; (3)略; (4)提示:用22sin cos ϕϕ+代替1,用2sin cos ϕϕ代替sin 2ϕ;(5)略; (6)提示:用22cos θ代替1cos2θ+;(7)提示:用22sin θ代替1cos2θ-,用22cos θ代替1cos2θ+; (8)略.2、由已知可有1sin cos cos sin 2αβαβ+=……①,1sin cos cos sin 3αβαβ-=……②(1)②×3-①×2可得sin cos 5cos sin αβαβ=(2)把(1)所得的两边同除以cos cos αβ得tan 5tan αβ= 注意:这里cos cos 0αβ≠隐含与①、②之中3、由已知可解得1tan 2θ=-. 于是2212()2tan 42tan 211tan 31()2θθθ⨯-===---- 1tan tan1142tan()1431tan tan 1()142πθπθπθ+-++===-⋅--⨯ ∴tan 24tan()4πθθ=-+4、由已知可解得sin x θ=,cos y θ=,于是2222sin cos 1x y θθ+=+=.5、()2sin(4)3f x x π=+,最小正周期是2π,递减区间为7[,],242242k k k Z ππππ++∈.习题 B 组(P143) 1、略.2、由于762790+⨯=,所以sin76sin(9014)cos14m ︒=︒-︒=︒= 即22cos 71m ︒-=,得cos7︒=3、设存在锐角,αβ使223παβ+=,所以23απβ+=,tan()2αβ+又tantan 22αβ=,又因为tantan 2tan()21tantan 2αβαβαβ++=-,所以tantan tan()(1tan tan )3222αααβββ+=+-=由此可解得tan 1β=, 4πβ=,所以6πα=.经检验6πα=,4πβ=是符合题意的两锐角.4、线段AB 的中点M 的坐标为11((cos cos ),(sin sin ))22αβαβ++. 过M 作1MM 垂直于x 轴,交x 轴于1M ,111()()22MOM βαααβ∠=-+=+.在Rt OMA ∆中,cos cos 22OM OA βααβ--==. 在1Rt OM M ∆中,11cos cos cos22OM OM MOM αβαβ+-=∠=11sin sin cos22M M OM MOM αβαβ+-=∠=.于是有 1(cos cos )cos cos222αβαβαβ+-+=, 1(sin sin )sin cos222αβαβαβ+-+= 5、当2x =时,22()sin cos 1f ααα=+=;当4x =时,4422222()sin cos (sin cos )2sin cos f ααααααα=+=+-211sin 22α=-,此时有1()12f α≤≤;当6x =时,662232222()sin cos (sin cos )3sin cos (sin cos )f ααααααααα=+=+-+231sin 24α=-,此时有1()14f α≤≤;由此猜想,当2,x k k N +=∈时,11()12k f α-≤≤6、(1)345(sin cos )5sin()55y x x x ϕ=+=+,其中34cos ,sin 55ϕϕ==所以,y 的最大值为5,最小值为﹣5; (2))y x ϕ+,其中cos ϕϕ==所以,y ;第三章 复习参考题A 组(P146)(第4题)1、1665. 提示:()βαβα=+- 2、5665. 提示:5sin()sin[()]sin[()()]44ππαβπαββα+=-++=-+--3、1.4、(1)提示:把公式tan tan tan()1tan tan αβαβαβ++=-变形;(2; (3)2; (4)提示:利用(1)的恒等式.5、(1)原式4sin(3010)4sin 20︒-︒==︒;(2)原式=sin10sin 40(sin 40cos10︒︒=︒ =2sin 40cos40sin801cos10cos10-︒︒-︒==-︒︒;(3)原式=tan 70cos101)tan 70cos10︒︒=︒ =sin702sin10sin 20cos101cos70cos20cos70︒-︒-︒⋅︒⋅==-︒︒︒;(4)原式=sin50(1sin50︒⋅= 2cos50sin100sin501cos10cos10︒︒=︒⋅==︒︒6、(1)95; (2)2425;(3). 提示:4422222sin cos (sin cos )2sin cos θθθθθθ+=+-; (4)1725.7、由已知可求得2cos cos 5αβ=,1sin sin 5αβ=,于是sin sin 1tan tan cos cos 2αβαβαβ==. 8、(1)左边=222cos 214cos232(cos 22cos21)αααα-++=++22242(cos21)2(2cos )8cos ααα=+===右边(2)左边=2222sin cos 2sin cos (sin cos )2cos 2sin cos 2cos (cos sin )αααααααααααα+++=++sin cos 11tan 2cos 22αααα+==+=右边(3)左边=sin(2)2cos()sin sin[()]2cos()sin sin 2cos (cos sin )αβαβααβααβααααα+-+++-+=+sin()cos cos()sin sin sin sin αβααβαβαα+-+===右边(第12(2)题)(4)左边=222234cos22cos 212(cos 22cos21)34cos22cos 212(cos 22cos21)A A A A A A A A -+--+=++-++ 2224222(1cos2)(2sin )tan (1cos2)(2cos )A A A A A -===+=右边 9、(1)1sin 21cos2sin 2cos222)24y x x x x x π=+++=++++递减区间为5[,],88k k k Z ππππ++∈(222,最小值为22.10、2222()(cos sin )(cos sin )2sin cos cos2sin 22)4f x x x x x x x x x x π=+--=-=+(1)最小正周期是π;(2)由[0,]2x π∈得52[,]444x πππ+∈,所以当24x ππ+=,即38x π=时,()f x 的最小值为2-()f x 取最小值时x 的集合为3{}8π.11、2()2sin 2sin cos 1cos2sin 22)14f x x x x x x x π=+=-+=-+(1)最小正周期是π21;(2)()f x 在[,]22ππ-上的图象如右图:12、()3sin cos 2sin()6f x x x a x a π=++=++.(1)由21a +=得1a =-;(2)2{22,}3x k x k k Z πππ+∈≤≤.13、如图,设ABD α∠=,则CAE α∠=,2sin h AB α=,1cos hAC α=所以1212sin 2ABC h h S AB AC α∆=⋅⋅=,(0)2πα<<当22πα=,即4πα=时,ABC S ∆的最小值为12h h .第三章 复习参考题B 组(P147)1、解法一:由221sin cos 5sin cos 1αααα⎧-=⎪⎨⎪+=⎩,及0απ≤≤,可解得4sin 5α=, αh 1h 2l 2l 1BDE AC(第13题)13cos sin 55αα=-=,所以24sin 225α=,7cos225α=-,sin(2)sin 2cos cos2sin 44450πππααα-=-=. 解法二:由1sin cos 5αα-= 得21(sin cos )25αα-=,24sin 225α=,所以249cos 2625α=. 又由1sin cos 5αα-=,得sin()4πα-=.因为[0,]απ∈,所以3[,]444πππα-∈-.而当[,0]44ππα-∈-时,sin()04πα-≤;当3[,]444πππα-∈时,sin()4πα->所以(0,)44ππα-∈,即(,)42ππα∈所以2(,)2παπ∈,7cos225α=-.sin(2)4πα-=2、把1cos cos 2αβ+=两边分别平方得221cos cos 2cos cos 4αβαβ++=把1sin sin 3αβ+=两边分别平方得221sin sin 2sin sin 9αβαβ++=把所得两式相加,得1322(cos cos sin sin )36αβαβ++=,即1322cos()36αβ+-=,所以59cos()72αβ-=-3、由sin()sin 3παα++= 可得3sin 2αα=4sin()65πα+=-. 又02πα-<<,所以366πππα-<+<,于是3cos()65πα+=.所以cos cos[()]66ππαα=+-4、22sin 22sin 2sin cos 2sin 2sin cos (cos sin )sin 1tan cos sin 1cos x x x x x x x x x x x x x x +++==---1tan sin 2sin 2tan()1tan 4x x x x x π+==+-由177124x ππ<<得5234x πππ<+<,又3cos()45x π+=,所以4sin()45x π+=-,4tan()43x π+=-所以cos cos[()]cos()cos sin()sin 444444x x x x ππππππ=+-=+++=,sin 10x =-,7sin 22sin cos 25x x x ==, 所以2sin 22sin 281tan 75x x x +=--, 5、把已知代入222sin cos (sin cos )2sin cos 1θθθθθθ+=+-=,得22(2sin )2sin 1αβ-=.变形得2(1cos2)(1cos2)1αβ---=,2cos2cos2αβ=,224cos 24cos 2αβ= 本题从对比已知条件和所证等式开始,可发现应消去已知条件中含θ的三角函数.考虑sin cos θθ+,sin cos θθ这两者又有什么关系及得上解法. 5、6两题上述解法称为消去法6、()21cos22sin(2)16f x x x m x m π=+++=+++.由 [0,]2x π∈ 得72[,]666x πππ+∈,于是有216m ++=. 解得3m =.()2sin(2)4()6f x x x R π=++∈的最小值为242-+=,此时x 的取值集合由322()62x k k Z πππ+=+∈,求得为2()3x k k Z ππ=+∈7、设AP x =,AQ y =,BCP α∠=,DCQ β∠=,则tan 1x α=-,tan 1y β=- 于是2()tan()()x y x y xyαβ-++=+-又APQ ∆的周长为2,即2x y +,变形可得2()2xy x y =+- 于是2()tan()1()[2()2]x y x y x y αβ-++==+-+-.又02παβ<+<,所以4παβ+=,()24PCQ ππαβ∠=-+=.8、(1)由221sin cos 5sin cos 1ββββ⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,可得225sin 5sin 120ββ--=解得4sin 5β=或3sin 5β=-(由(0,)βπ∈,舍去)所以13cos sin 55ββ=-=-,于是4tan 3β=-(2)根据所给条件,可求得仅由sin ,cos ,tan βββ表示的三角函数式的值,例如,sin()3πβ+,cos22β+,sin cos 2tan βββ-,sin cos 3sin 2cos ββββ-+,等等.。
目录:数学4 (必修)第一章:解三角形 [基础训练A 组]一、选择题1. 在AABC 中,若C=90°,a = 6,B = 30°,则c-b 等于( )A. 1B. -1C. 2羽D. -2A /32. 若4为AABC 的内角,则下列函数中一定取正值的是( )A. sin A B ・ cos A4 1C ・ tan AD ・ -------tan A 3. 在2XABC 中,角均为锐角,且cos4〉sin则Z\ABC 的形状是( ) A. 直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形4. 等腰三角形一腰上的高是舲,这条高与底边的夹角为60°,则底边长为()数学4 (必修)第一章: 数学4 (必修)第一章: 数学4 (必修)第一章: 数学4 (必修)第二章: 数学4 (必修)第二章: 数学4 (必修)第二章: 数学4 (必修)第三章: 数学4 (必修)第三章: 数学4 (必修)第三章: 解三角形[基础训练A组]解三角形 [综合训练B 组]解三角形 [提高训练C 组]数列[基础训练A 组]数列[综合训练B 组]数列[提高训练C 组]不等式 [基础训练A 组]不等式 [综合训练B 组]不等式 [提高训练C组]A. 2B. —C. 3D. 2A/325.在△ABC 中,若b = 2asinB,则4 等于()A. 30°或60°B. 45°或60°C. 120°或60°D. 30°或150°6.边长为5,7,8的三角形的最大角与最小角的和是()A. 90°B. 120°C. 135°D. 150°二、填空题1.在Rt AABC 中,C = 90°,贝Osin A sin 5的最大值是 _____________ 。
2.在AABC 中,^a2 =b~ +bc + c~,贝= _____________ 。
练习(第5页》1. 锐角是第一象限你第•象限你不一定是锐角;直角不膩于任何一个象限•不属于任何•个象限的角不一・定丛亢如:饨介迢第二象Wfft.第二绘限角不一定址钝介.说阴认识•说升广、-直角”•“mr和係限角”的区别埒联系.2•三•三• it.说明本題的II的足将终边相同的仰的符',;哦示应川到找他周期件何題匕题||联系实臥把教科筋中的除数360换戍毎个凡期的夭数7.利川了-M余”(这里余数是3)來确定7怡无氐7 k JjiU 也祁見川期•.这样的练习不难.町以II答.3•⑴第一魏探伽(2)第阿糾W伽(3)第二録限角$⑷第三簽限如.说明能作出结定的仰.并判定是第儿feRlfft・用略.4. ⑴305°・挖・第冋象Oh <2) 35鴛・第一象限伽⑶24『30'・第垛限处•说明能住给定范鬧内找出勺指定的角终边相同的角•并判定圧笫儿象瞅也・5. (1) «0|0 1303m 360°. AW引.-496*42\ —136°42‘・ 223。
叭(2) 〃|0= 225°M • 360°. W \、585°. - 225\ 135:说明用集合花示法和符号指定和终边柜同的介的集令•并在给定范田内找;l「j描定的角终边HI同的介. 练习C第9页)1. (1)令. (2)孕⑶攀说明能进行度U加度的换贰2. (!) 15°;<2) 210°€Ci) 54°.说明能进行瓶度9度的换◎・3. (I) {a | o= kK. it^Z}: (Z) ”!a=专十阪点€紂・说明川弧废;《丧示终边分别轴和y轴I:的"啲集舍.4. (I) cos 0. 75°・cos (L 75; (Z) tan L 2°"<^nni L 2$说明体会1诃数値不同的位的角对应的三角函数値町能不同•并进-步认识两种尬位制.注盘先用计算器求Jh函数血之前.耍先对il•算器中和的模式进行设證.如求cox«.75^i%•變将仰模人设比为"EG(用处制);求CON O.75之|條賞将巾校成设汽为RAIN丸懐制).r w5盲机说明通过分别込川佝加制和软度制下的孤氏公儿体会引人毎度制的必茨性・6. 如度数为1.2.说明进•少认沢弧直数的绝对備公式.匀題I. 1 (第9贡》A俎1. (I)95\第二彖服(2) «0\第一彖服(3) 236W.第三象Rh ⑷:iOO\第四象限.说明能任给定范附内找出习指定的角终边相同的角,并判定是第儿彖限角.2. S I cr A • |&)°・ itez}.说明将终边相I同的仰用集介表斥.3. ( I) {fl\p 60° + k - 360'• k^Z}.— 30O\ 60°;⑵ SI" -75+. 360°. «eZh 一75°. 285•:(3) SI” 一82十3()+・36(汽JtGZ). — 1(M'3()\ 255°30气⑷{p\p 475+• 3$(几翳幼-215% 115^⑸ }屮=90°+£・ 360°. &WZ). - 270°, 90°;<«)270° + 女• :<6(代JteZ}. - 90\ 270%(7){P\P IKO Q I - 360°, XZ}・ 1«0\ 18(f|(«)出|陰*任(几圧2}・-360°. 0°.说明川集伶衣〃湫和符号诸护孑出与能定角终边郴何的角的集合•并住绻定范IR内找出号指崔的角终边柏胡的角.5. (1> (:.说明14 为 <^< aV9O°・所以0°V 2a< 180\(2> I).说明冈为◎ • 360°0<90°十& • 360\ Jt€Z.所以k• 180'V号<45°十点• 1«()\ k"、半k为奇数时•;址第垛限伽臥为偶数时.号是第一象限角.6. 不等『1知址这是因为等于半轻长的弧所对的阀心角为】孤度•而零干半径氏的弦所对的弧比半径长.说明了解瓠度的槪念.说明能逬行麼吋加度的换算.& (1)— 210°; (2)600°;(3) 80.21\ (4) 3& 2°.说明能进行加度勺度的换算.9. 61°.说明町以先运用麵度制下的如氏公式求岀関心介的弧度数•卩術弧度换算为度・也町以K接运川血度制下的就尺公式.10. 11 CDL说明町以先将度换笫为匏度•再运川弧度制下的如氏公式•也可以M接运川角皮制卜的颅辰公式.1. <1)〈略)<2)设m子的阀心巾为0•山-7—52--------- =0.618.討(2兀一4〉0=0・ 618(2 穴一0).说明水題址一个数学实嘶动.Mil对“芙观的阳子"并没右给出标准.II的址止学生先占体验.然麻评运川所学知讲发现.大寥数血子之所以“芙观”是冈为射都満足舟Q・GI8(黄金分割比)的逍理.2. ⑴时针转了120\等于一竽弧喪)分针转了一14彳0°・筹于一&瓠度.(2)设经过八nin分针就9时针改合.川为两针31合的次数.因为分针旋转的如速朋为时什施转的如速度为矗5=盏(rad/min>-(計—希)用计算机或计算需作出函效戶誥的图象(如下页图)或汲格.从屮吋淸楚地介列时什'j分针每次1R 合所尙的吋间.因为HHI&E 转一夭所需的时何为24X60=1 440(min).所以等曲440. 川W22・故时fl 七分针一天内只会磴合22次.说明 通过时什与分针的旋转问題进…步地认识弧度的概念•并将何題引向深入•用南数思想进行 分析.在研究时针与分针一犬的亟合次数时.可利用计算器或计算机•从模拟的图形、衣格中的数 据.换数的解析式或图象等角度.不堆得到正确的结论.3・ 864\ 警• 15l ・27rna说明 通过W 轮的转动何题进一步地认识弧度的概念和弧长公式•当大垢轮转动•周时•小片轮转 动的加处器 X 360。
高一数学必修四练习题及答案推荐文章高中数学必修三方差计算公式热度:高一数学下期末考试题带答案热度:高一数学下学期期末试题带答案热度:高一数学下学期末试题带答案热度:下期中高一级数学试卷带答案热度:高一学生在进行数学必修四复习的同时,还需要多做练习巩固知识点。
为了帮助高一学生巩固数学知识点,下面店铺为大家整理高一数学必修四练习题,希望对大家有所帮助!高一数学必修四练习题高一数学必修四练习题参考答案高一数学学习方法(1)记数学笔记,特别是对概念理解的不同侧面和数学规律,教师在课堂中拓展的课外知识。
记录下来本章你觉得最有价值的思想方法或例题,以及你还存在的未解决的问题,以便今后将其补上。
(2)建立数学纠错本。
把平时容易出现错误的知识或推理记载下来,以防再犯。
争取做到:找错、析错、改错、防错。
达到:能从反面入手深入理解正确东西;能由果朔因把错误原因弄个水落石出、以便对症下药;解答问题完整、推理严密。
(3)熟记一些数学规律和数学小结论,使自己平时的运算技能达到了自动化或半自动化的熟练程度。
(4)经常对知识结构进行梳理,形成板块结构,实行“整体集装”,如表格化,使知识结构一目了然;经常对习题进行类化,由一例到一类,由一类到多类,由多类到统一;使几类问题归纳于同一知识方法。
(5)阅读数学课外书籍与报刊,参加数学学科课外活动与讲座,多做数学课外题,加大自学力度,拓展自己的知识面。
(6)及时复习,强化对基本概念知识体系的理解与记忆,进行适当的反复巩固,消灭前学后忘。
(7)学会从多角度、多层次地进行总结归类。
如:①从数学思想分类②从解题方法归类③从知识应用上分类等,使所学的知识系统化、条理化、专题化、网络化。
(8)经常在做题后进行一定的“反思”,思考一下本题所用的基础知识,数学思想方法是什么,为什么要这样想,是否还有别的想法和解法,本题的分析方法与解法,在解其它问题时,是否也用到过。
(9)无论是作业还是测验,都应把准确性放在第一位,通法放在第一位,而不是一味地去追求速度或技巧,这是学好数学的重要问题。
高一数学必修4试题附答案详解第I卷一、选择题:(每题5分,共计60分)1.以下命题中正确的选项是〔〕A.第一象限角必是锐角B.终边相同的角相等C.相等的角终边必相同D.不相等的角其终边必不相同2.角的终边过点P4m,3m,m0,那么2sincos的值是〔〕A.1或-1B.2或2C.1或2D.-1或23.以下命题正确的选项是〔5555〕A假设a·b=a·c,那么b=c 假设|ab||ab|,那么a·b=0C 假设abcac abab计算以下几个式子,①tan25tan353tan25tan35,③1tan15tan②2(s in35cos25+sin55cos65,,④6,结果为3的是1tan151tan6〔〕A.①②.①③C.①②③D.①②③④5.函数y =cos(-2x)的单调递增区间是〔〕A.[kπ+,kπ+5π]B.[kπ-3π,kπ+] 888C .[2π+,2π+5π].[2π-3π,2π+]〔以上∈Z〕8k886 .△中三个内角为、、,假设关于的方程xcosAcosBcos2C0有一根为1,ABCAB C2那么△一定是〔〕ABCA.直角三角形B.等腰三角形C.锐角三角形D.钝角三角形7.将函数f(x)sin(2x)的图像左移,再将图像上各点横坐标压缩到原来的1,那么所32得到的图象的解〕析式为〔Aysinx Bysin(4x)ysin(4x2Dsin(x))3338 .化简1sin10+1sin10,得到〔〕A-2sin5B-2cos5C2sin5D2cos 59 .函数f(x)=sin2x·cos2x是()A周期为π的偶函数B周期为π的奇函数C周期为的偶函数D周期为的奇函数.221 0.假设|a|2,|b|2且〔ab〕⊥a,那么a与b的夹角是〔〕〔A〕6〔B〕〔C〕〔D〕5431211.正方形ABCD的边长为1,记AB=a,BC=b,AC=c,那么以下结论错误的选项是..A.(a-b)·c=0B.(a+b-c)·a=0C.(|a-c|-|b|)a=0D.|a+b+c|=212 .2002年8月,在北京召开的国际数学家大会会标如下列图,它是由4个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一大正方形,假设直角三角形中较小的锐角为,大正方形的面积是1,小正方形的面积是1,那么sin2cos2的值等于〔〕25A B2C.7D.-.1.472 52525二、填空题〔本大题共4小题,每题4分,共16分〕1 3.曲线y=Asin(x+)+k〔A>0,>0,||<π〕在同一周期内的最高点的坐标为(,4),最低点的坐标为(5-2),此曲线的函数表达式是。
高一三角同步练习1(角的概念的推广)一.选择题1、下列角中终边与330°相同的角是( )A .30°B .-30°C .630°D .-630°2、-1120°角所在象限是 ( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限3、把-1485°转化为α+k ·360°(0°≤α<360°, k ∈Z )的形式是 ( ) A .45°-4×360°B .-45°-4×360°C .-45°-5×360°D .315°-5×360°4、终边在第二象限的角的集合可以表示为: ( ) A .{α∣90°<α<180°}B .{α∣90°+k ·180°<α<180°+k ·180°,k ∈Z }C .{α∣-270°+k ·180°<α<-180°+k ·180°,k ∈Z }D .{α∣-270°+k ·360°<α<-180°+k ·360°,k ∈Z } 5、下列命题是真命题的是( )Α.三角形的内角必是一、二象限内的角 B .第一象限的角必是锐角C .不相等的角终边一定不同D .{}Z k k ∈±⋅=,90360|αα={}Z k k ∈+⋅=,90180|αα 6、已知A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},那么A 、B 、C 关系是( )A .B=A ∩CB .B ∪C=C C .A ⊂CD .A=B=C7、已知角2α的终边在x 轴的上方,那么α是 ( )A .第一象限角B .第一、二象限角C .第一、三象限角D .第一、四象限角 8、若α是第四象限的角,则α- 180是 .(89上海)A .第一象限的角B .第二象限的角C .第三象限的角D .第四象限的角二.填空题1、写出-720°到720°之间与-1068°终边相同的角的集合___________________.2、与1991°终边相同的最小正角是_________,绝对值最小的角是_______________.3、若角α的终边为第二象限的角平分线,则α的集合为______________________.4、在0°到360°范围内,与角-60°的终边在同一条直线上的角为 .三.解答题1、求所有与所给角终边相同的角的集合,并求出其中的最小正角,最大负角: (1)210-; (2)731484'-.2、求θ,使θ与900-角的终边相同,且[]1260180,-∈θ.3、设集合{}Z k k x k x A ∈+⋅<<+⋅=,30036060360|, {}Z k k x k x B ∈⋅<<-⋅=,360210360|,求B A ,B A .4、已知角α是第二象限角,求:(1)角2α是第几象限的角;(2)角α2终边的位置。
人教版高一数学必修四测试题(含详细答案)高一数学试题(必修4)第一章三角函数一、选择题:1.已知A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},那么A、B、C的关系是()A.B=A∩C。
B.B∪C=C。
C.AC。
D.A=B=C2.已知$\sin\theta=\frac{1}{2}$,$\theta\in\mathrm{Q}$,则$\cos\theta$等于()A。
$\frac{\sqrt{3}}{2}$。
B。
$-\frac{\sqrt{3}}{2}$。
C。
$\frac{1}{2}$。
D。
$-\frac{1}{2}$3.已知$\sin\alpha=-\frac{2}{\sqrt{5}}$,$\alpha\in\mathrm{III}$,则$\cos\alpha$等于()A。
$-\frac{1}{\sqrt{5}}$。
B。
$\frac{1}{\sqrt{5}}$。
C。
$-\frac{2}{\sqrt{5}}$。
D。
$\frac{2}{\sqrt{5}}$4.下列函数中,最小正周期为$\pi$的偶函数是()A。
$y=\sin2x$。
B。
$y=\cos x$。
C。
$y=\sin2x+\cos2x$。
D。
$y=\cos2x$5.若角$\theta$的终边上有一点$P$,则$\sin\theta$的值是()A。
$\frac{OP}{1}$。
B。
$\frac{1}{OP}$。
C。
$\frac{OA}{1}$。
D。
$\frac{1}{OA}$6.要得到函数$y=\cos x$的图象,只需将$y=\sin x$的图象()A。
向左平移$\frac{\pi}{2}$个单位。
B。
向右平移$\frac{\pi}{2}$个单位C。
向左平移$\pi$个单位。
D。
向右平移$\pi$个单位7.若函数$y=f(x)$的图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,再将整个图象沿$x$轴向左平移1个单位,沿$y$轴向下平移1个单位,得到函数$y=\sin x$的图象,则$y=f(x)$是()A。
高一数学必修4试题附答案详解第I 卷一、选择题:(每小题5分,共计60分) 1. 下列命题中正确的是( )A .第一象限角必是锐角B .终边相同的角相等C .相等的角终边必相同D .不相等的角其终边必不相同2.已知角α的终边过点()m m P 34,-,()0≠m ,则ααcos sin 2+的值是( ) A .1或-1 B .52或 52- C .1或52- D .-1或52 3. 下列命题正确的是( )A 若→a ·→b =→a ·→c ,则→b =→c B 若||||b -=+,则→a ·→b =0 C 若→a //→b ,→b //→c ,则→a //→c D 若→a 与→b 是单位向量,则→a ·→b =1 4. 计算下列几个式子,①οοοο35tan 25tan 335tan 25tan ++,②2(sin35︒cos25︒+sin55︒cos65︒), ③οο15tan 115tan 1-+ , ④ 6tan 16tan 2ππ-,结果为3的是( ) A.①② B. ①③ C. ①②③ D. ①②③④5. 函数y =cos(4π-2x )的单调递增区间是 ( ) A .[k π+8π,k π+85π] B .[k π-83π,k π+8π]C .[2k π+8π,2k π+85π]D .[2k π-83π,2k π+8π](以上k ∈Z )6. △ABC 中三个内角为A 、B 、C ,若关于x 的方程22cos cos cos 02Cx x A B --=有一根为1,则△ABC 一定是( )A. 直角三角形B. 等腰三角形C. 锐角三角形D. 钝角三角形7. 将函数)32sin()(π-=x x f 的图像左移3π,再将图像上各点横坐标压缩到原来的21,则所得到的图象的解析式为( )A x y sin =B )34sin(π+=x yC )324sin(π-=x y D )3sin(π+=x y8. 化简10sin 1++10sin 1-,得到( )A -2sin5B -2cos5C 2sin5D 2cos59. 函数f(x)=sin2x ·cos2x 是 ( )A 周期为π的偶函数B 周期为π的奇函数C 周期为2π的偶函数 D 周期为2π的奇函数. 10. 若|2|= ,2||= 且(-)⊥ ,则与的夹角是 ( )(A )6π (B )4π (C )3π(D )π125 11. 正方形ABCD 的边长为1,记→-AB =→a ,→-BC =→b ,→-AC =→c ,则下列结论错误..的是 A .(→a -→b )·→c =0 B .(→a +→b -→c )·→a =0C .(|→a -→c | -|→b |)→a =→0 D .|→a +→b +→c |=212. 2002年8月,在北京召开的国际数学家大会会标如图所示,它是由4个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一大正方形,若直角三角形中较小的锐角为θ,大正方形的面积是1,小正方形的面积是θθ22cos sin ,251-则的值等于( )A .1B .2524-C .257D .-257二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)13. 已知曲线y =Asin(ωx +ϕ)+k (A>0,ω>0,|ϕ|<π)在同一周期内的最高点的坐标为(8π, 4),最低点的坐标为(85π, -2),此曲线的函数表达式是 。
必修四 第1卷一 选择题: (每小题5分, 共计60分)1.下列命题中正确的是... .A. 第一象限角必是锐角B. 终边相同的角相等C. 相等的角终边必相同D. 不相等的角其终边必不相同2.已知角 的终边过点 , , 则 的值是( )A. 1或-1B. 或C. 1或D. -1或3.下列命题正确的是...)A 若 · = · , 则 =B 若 , 则 · =0C 若 // , // , 则 //D 若 与 是单位向量, 则 · =14.计算下列几个式子,① ,②2(sin35(cos25(+sin55(cos65(), ③ , ④ , 结果为 的是( )A.①...B.①...C.①②...D.①②③.5.函数y =cos( -2x)的单调递增区间..... )A. [k π+ , k π+ π]B. [k π- π, k π+ ]C. [2k π+ , 2k π+ π]D. [2k π- π, 2k π+ ](以上k ∈Z )6.△ABC 中三个内角为A 、B 、C, 若关于x 的方程 有一根为1, 则△ABC 一定是( )A.直角三角.B.等腰三角...C.锐角三角.D.钝角三角形7.将函数 的图像左移 ,再将图像上各点横坐标压缩到原来的 ,则所得到的图象的解析式为..)A x y sin =B )34sin(π+=x yC )324sin(π-=x y D )3sin(π+=x y 8.化简 + , 得到...)A -2sin5B -2cos5C 2sin5D 2cos59.函数f(x)=sin2x ·cos2x.....)A 周期为π的偶函数B 周期为π的奇函数C 周期为2π的偶函数 D 周期为2π的奇函数. 10.若|., .且( )⊥., 则 与 的夹角..... )(A )6π (B )4π (C )3π (D )π125 11.正方形ABCD 的边长为1, 记 = , = , = , 则下列结论错误的是A. ( - )· =0B. ( + - )· =0C. (| - | -| |) =D. | + + |=12.2002年8月,在北京召开的国际数学家大会会标如图所示,它是由4个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一大正方形,若直角三角形中较小的锐角为 ,大正方形的面积是1,小正方形的面积是 的值等于.. )A. 1B.C.D. -二、填空题(本大题共4小题, 每小题4分, 共16分)13.已知曲线y=Asin((x +()+.(A>0,(>0,|(|<π)在同一周期内的最高点的坐标为 ( , 4), 最低点的坐标为( , -2), 此曲线的函数表达式是 。
1.已知中学生一节课的上课时间一般是45分钟,那么,经过一节课,分针旋转形成的角是( )A .120°B .-120°C .270°D .-270°解析:分针旋转形成的角是负角,每60分钟转动一周,所以一节课45分钟分针旋转形成的角是-360°×4560=-270°.答案:D2.下列叙述正确的是( )A .第一或第二象限的角都可作为三角形的内角B .始边相同而终边不同的角一定不相等C .第四象限角一定是负角D .钝角比第三象限角小解析:-330°角是第一象限角,但不能作为三角形的内角,故A 错;280°角是第四象限角,它是正角,故C 错;-100°角是第三象限角,它比钝角小,故D 错.答案:B3.若α是第四象限角,则180°-α是第________象限角. 解析:∵角α与角-α的终边关于x 轴对称, 又∵角α的终边在第四象限,∴角-α终边在第一象限,又角-α与180°-α的终边关于原点对称,∴角180°-α的终边在第三象限. 答案:三4.在0°~360°范围内:与-1 000°角终边相同的最小正角是________,是第________象限角.解析:-1 000°=-3×360°+80°,∴与-1 000°角终边相同的最小正角是80°,为第一象限角. 答案:80° 一5.在角的集合{α|α=k ·90°+45°,k ∈Z }中, (1)有几种终边不相同的角?(2)若-360°<α<360°,则集合中的α共有多少个?解:(1)在给定的角的集合中终边不相同的角共有四种,分别是与45°、135°、-135°、-45°终边相同的角.(2)令-360°<k ·90°+45°<360°,得-92<k <72. 又∵k ∈Z ,∴k =-4,-3,-2,-1,0,1,2,3, ∴满足条件的角共有8个.1.下列命题中,正确的是( ) A .1弧度是1度的圆心角所对的弧 B .1弧度是长度为半径的弧C .1弧度是长度等于半径的弧所对的圆心角D .1弧度是1度的弧与1度的角之和解析:利用弧度的概念可直接推得C 为正确选项. 答案:C2.2 100°化成弧度是( ) A.35π3 B .10π C.28π3D.25π3解析:2 100°=2 100×π180=35π3. 答案:A3.若扇形的圆心角为60°,半径为6,则扇形的面积为________. 解析:扇形的面积S =12|α|r 2=12×π3×62=6π. 答案:6π4.若θ角的终边与8π5角的终边相同,在[0,2π)内与θ4角的终边相同的角是________.解析:由题设知θ=2k π+8π5,k ∈Z ,则θ4=k π2+2π5,k ∈Z . ∴当k =0时,θ4=2π5; 当k =1时,θ4=9π10; 当k =2时,θ4=7π5; 当k =3时,θ4=19π10. 答案:2π5,9π10,7π5,19π105.已知α=-800°.(1)把α改写成β+2k π(k ∈Z,0≤β<2π)的形式,并指出α的终边在第几象限;(2)求 γ角,使γ与α角的终边相同,且γ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2.解:(1)∵-800°=-3×360°+280°,280°=14π9, ∴α=14π9+(-3)×2π,α角与14π9的终边相同, ∴α是第四象限角.(2)∵与α角终边相同的角为2k π+α,k ∈Z ,α与14π9终边相同, ∴γ=2k π+14π9,k ∈Z .又∵γ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴-π2<2k π+14π9<π2, 当k =-1时,不等式成立, ∴γ=-2π+14π9=-4π9.1.有下列说法:①终边相同的角的同名三角函数的值相等; ②终边不同的角的同名三角函数的值不等; ③若sin α>0,则α是第一、二象限的角;④若α是第二象限的角,且P (x ,y )是其终边上一点,则cos α=-xx 2+y2, 其中不正确的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3答案:D2.若点P 的坐标是(sin2,cos2),则点P 位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 答案:D3.sin420°=________.答案:324.使得lg(cos αtan α)有意义的角α是第________象限角. 解析:要使原式有意义,必须cos αtan α>0,即需cos α,tan α同号,所以α是第一或第二象限角.答案:一或二 5.求下列各式的值.(1)sin1 470°;(2)cos 9π4;(3)tan(-116π). 解:(1)sin1 470°=sin(4×360°+30°)=sin30°=12. (2)cos 9π4=cos(2π+π4)=cos π4=22. (3)tan(-11π6)=tan(-2π+π6)=tan π6=33.1.已知角α的正弦线的长度为单位长度,那么角α的终边( ) A .在x 轴上 B .在y 轴上 C .在直线y =x 上 D .在直线y =-x 上答案:B2.已知11π6的正弦线为MP ,正切线为AT ,则有( ) A .MP 与AT 的方向相同 B .|MP |=|AT | C .MP >0,AT <0D .MP <0,AT >0 解析:三角函数线的方向和三角函数值的符号是一致的.MP =sin 11π6<0,AT =tan 11π6<0.答案:A3.若角α的正弦线的长度为12,且方向与y 轴的正方向相反,则sin α的值为________.答案:-124.函数y =lg(sin x -cos x )的定义域为________.解析:利用三角函数线,如下图,MN 为正弦线,OM 为余弦线,要使sin x ≥cos x ,即MN ≥OM ,则π4≤x ≤54π,(在[0,2π]内).∴定义域为{x |π4+2k π≤x ≤54π+2k π,k ∈Z }. 答案:{x |π4+2k π≤x ≤54π+2k π,k ∈Z }5.在单位圆中画出满足cos α=12的角α的终边,并写出α组成的集合.解:如图所示,作直线x =12交单位圆于M ,N ,连接OM ,ON ,则OM ,ON 为α的终边.由于cos π3=12,cos 5π3=12,则M 在π3的终边上,N 在5π3的终边上,则α=π3+2k π或α=5π3+2k π,k ∈Z . 所以α组成的集合为S =⎩⎨⎧⎭⎬⎫αα=π3+2k π或α=5π3+2k π,k ∈Z .1.已知α是第二象限角,sin α=513,则cos α=( ) A .-1213 B .-513 C.513D.213解析:因为α是第二象限角,所以cos α<0, 故cos α=-1-sin 2α=-1-(513)2=-1213.答案:A2.已知cos α-sin α=-12,则sin αcos α的值为( ) A.38 B .±38 C.34D .±34解析:由已知得(cos α-sin α)2=sin 2α+cos 2α-2sin αcos α=1-2sin αcos α=14,解得sin αcos α=38,故选A.答案:A3.若sin θ=-45,tan θ>0,则cos θ=________.解析:由已知得θ是第三象限角,所以cos θ=-1-sin 2θ=-1-(-45)2=-35. 答案:-354.已知tan α=3,则2sin 2α+4sin αcos α-9cos 2α的值为________. 解析:原式=2sin 2α+4sin αcos α-9cos 2αsin 2α+cos 2α=2tan 2α+4tan α-9tan 2α+1 =2×32+4×3-932+1=2110.答案:21105.若π2<α<π,化简cos α1-cos 2α+sin α1-sin 2α1-cos 2α.解:因为π2<α<π,所以cos α=-1-sin 2α,sin α=1-cos 2α,所以原式=cos αsin α+sin α(-cos α)1-cos 2α=cos αsin α-sin αcos αsin 2α=cos αsin α-cos αsin α=0.1.cos(-20π3)等于( ) A.12 B.32 C .-12D .-32解析:cos(-20π3)=cos 20π3 =cos(6π+2π3)=cos 2π3=-12. 答案:C2.sin600°+tan240°的值是( ) A .-32 B.32 C .-12+ 3 D.12+3 解析:sin600°+tan240°=sin(360°+240°)+tan(180°+60°) =sin240°+tan60°=sin(180°+60°)+tan60° =-sin60°+tan60°=-32+3=32. 答案:B3.已知sin(45°+α)=513,则sin(135°-α)=________.解析:sin(135°-α)=sin[180°-(45°+α)] =sin(45°+α)=513. 答案:5134.已知α∈(0,π2),tan(π-α)=-34,则sin α=________. 解析:由于tan(π-α)=-tan α=-34, 则tan α=34,解方程组⎩⎨⎧sin αcos α=34,sin 2α+cos 2α=1,得sin α=±35,又α∈(0,π2),所以sin α>0. 所以sin α=35. 答案:355.化简tan (2π-θ)sin (-2π-θ)cos (6π-θ)cos (θ-π)sin (5π+θ).解:原式=tan (-θ)sin (-θ)cos (-θ)(-cos θ)(-sin θ)=(-tan θ)(-sin θ)cos θcos θsin θ=tan θ.1.已知sin40°=a ,则cos130°等于( ) A .a B .-a C.1-a 2D .-1-a 2解析:cos130°=cos(90°+40°)=-sin40°=-a .答案:B2.已知sin(α-π4)=13,则cos(π4+α)的值等于( ) A.223 B .-232 C.13D .-13解析:∵π4+α-(α-π4)=π2, ∴cos(π4+α)=cos[π2+(α-π4)] =-sin(α-π4)=-13. 答案:D3.已知sin(π6-θ)=13,则cos(π3+θ)等于________. 解析:cos(π3+θ)=cos[π2-(π6-θ)] =sin(π6-θ)=13. 答案:134.已知cos α=15,且α为第四象限角,那么cos(α+π2)等于________. 解析:∵α为第四象限角且cos α=15, ∴sin α=-1-cos 2α=-25 6. ∴cos(α+π2)=-sin α=25 6. 答案:2655.化简1+2sin (π2-2)·cos (π2+2).解:原式=1+2cos2·(-sin2)=1-2sin2cos2=(sin2-cos2)2=|sin2-cos2|. 又∵sin2>cos2,∴原式=sin2-cos2.1.函数y =-sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,3π2的简图是( )解析:用特殊点来验证.x =0时,y =-sin0=0,排除选项A ,C ;又x =-π2时,y =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2=1,排除选项B.答案:D2.方程x +sin x =0的根有( ) A .0个 B .1个 C .2个D .无数个解析:设f (x )=-x ,g (x )=sin x ,在同一直角坐标系中画出 f (x )和g (x )的图象,如图所示.由图知f (x )和g (x )的图象仅有一个交点,则方程x +sin x =0仅有一个根.答案:B3.用“五点法”画y =1-cos x ,x ∈[0,2π]的图象时,五个关键点的坐标是________.答案:(0,0),⎝⎛⎭⎪⎫π2,1,(π,2),⎝⎛⎭⎪⎫3π2,1,(2π,0)4.函数y =2cos x -2的定义域是________. 解析:由2cos x -2≥0得cos x ≥22, 借助y =cos x 的图象可得cos x ≥22的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π-π4≤x ≤2k π+π4,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π-π4≤x ≤2k π+π4,k ∈Z 5.在[0,2π]内用五点法作出y =-sin x -1的简图. 解:(1)按五个关键点列表xπ2π3π22πy -1 -2 -1 0 -1(2)描点并用光滑曲线连接可得其图象,如图所示:1.函数y =2cos(π3-ωx )的最小正周期是4π,则ω等于( ) A .2 B.12 C .±2D .±12解析:4π=2π|ω|,∴ω=±12. 答案:D2.定义在R 上的周期函数f (x )的一个周期为5,则f (2 011)=( )A .f (1)B .f (2)C .f (3)D .f (4) 解析:f (2 011)=f (402×5+1)=f (1). 答案:A3.若函数f (x )=sin ωx (ω>0)的周期为π,则ω=________. 解析:由于周期T =2πω,所以2πω=π,解得ω=2. 答案:24.已知函数f (x )是定义在R 上的周期为6的奇函数,且f (1)=1,则f (5)=________.解析:由于函数f (x )是定义在R 上的周期为6的奇函数,则f (5)=f (5-6)=f (-1)=-f (1).又f (1)=1,则f (5)=-1. 答案:-15.若函数f (x )是以π2为周期的奇函数,且f (π3)=1,求 f (-176π)的值.证明:∵f (x )的周期为π2,且为奇函数, ∴f (-17π6)=f (-3π+π6)=f (-6×π2+π6) =f (π6).而f (π6)=f (π2-π3)=f (-π3)=-f (π3)=-1, ∴f (-17π6)=-1.1.函数y =sin(2x +52π)的图象的一条对称轴方程是( ) A .x =-π2 B .x =-π4 C .x =π8D .x =54π解析:y =sin(2x +52 π)=cos2x ,令2x =k π(k ∈Z ),则x =k2 π(k ∈Z ).当k =-1时,x =-π2.答案:A2.函数y =2sin(2x -π4)的一个单调递减区间是( ) A .[3π8,7π8] B .[-π8,3π8] C .[3π4,5π4]D .[-π4,π4]解析:令z =2x -π4,函数y =sin z 的单调递减区间是[π2+2k π,3π2+2k π](k ∈Z ).由π2+2k π≤2x -π4≤3π2+2k π,k ∈Z , 得3π8+k π≤x ≤7π8+k π,k ∈Z . 令k =0,3π8≤x ≤7π8. 答案:A3.下列关系式中正确的是( ) A .sin11°<cos10°<sin168° B .sin168°<sin11°<cos10° C .sin11°<sin168°<cos10° D .sin168°<cos10°<sin11°解析:∵sin168°=sin(180°-168°)=sin12°,cos10°=sin80°, ∴sin11°<sin12°<sin80°. ∴sin11°<sin168°<cos10°. 答案:C4.设ω>0,若函数f (x )=2sin ωx 在[-π3,π4]上单调递增,则ω的取值范围是________.解析:令-π2≤ωx ≤π2,-π2ω≤x ≤π2ω,则[-π2ω,π2ω]是函数的关于原点对称的递增区间中范围最大的,即[-π3,π4]⊆[-π2ω,π2ω],则⎩⎪⎨⎪⎧π4≤π2ω,-π3≥-π2ω.⇒ω≤32.答案:[0,32]5.求函数y =1-2cos 2x +5sin x 的最大值和最小值. 解:y =1-2cos 2x +5sin x =2sin 2x +5sin x -1 =2(sin x +54)2-338.∵sin x ∈[-1,1],而y 在[-1,1]上是增函数, ∴当sin x =-1时,函数取得最小值-4; 当sin x =1时,函数取得最大值6.1.y =tan(x +π)是( ) A .奇函数 B .偶函数 C .既是奇函数又是偶函数 D .非奇非偶函数答案:A2.函数y =2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4的一个对称中心是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,0 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0 解析:由3x -π4=k π2,得x =k π6+π12 令k =-2得x =-π4.故选C. 答案:C3.函数y =2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x 2的定义域是________.解析:由π3-x 2≠k π+π2,得x ≠-2k π-π3,k ∈Z ,故函数y =2tan ⎝⎛⎭⎪⎫π3-x 2的定义域是:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-π3-2k π,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-π3-2k π,k ∈Z4.使函数y =2tan x 与y =cos x 同时为单调增的区间是________. 解析:由y =2tan x 与y =cos x 的图象知,同时为单调增的区间为(2k π-π2,2k π)(k ∈Z )和(2k π+π,2k π+3π2)(k ∈Z ).答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π-π2,2k π(k ∈Z )和(2k π+π,2k π+3π2)(k ∈Z )5.求函数y =tan(π-x ),x ∈⎝⎛⎭⎪⎫-π4,π3的值域.解:y =tan(π-x )=-tan x ,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,π3上为减函数,所以值域为(-3,1).1.把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的图象向左平移π8个单位长度,所得到的图象对应的函数是( )A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数也是偶函数D .非奇非偶函数解析:y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π8,向左平移π8个单位长度后为y =sin[2(x -π8+π8)]=sin2x ,为奇函数,故选A.答案:A2.为了得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,只需把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象( )A .向左平移π4个单位长度 B .向右平移π4个单位长度 C .向左平移π2个单位长度 D .向右平移π2个单位长度 解析:由y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6――→x →x +φy=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x +φ)+π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,即2x +2φ+π6=2x -π3,解得φ=-π4,即向右平移π4个单位长度.答案:B3.用“五点法”画函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3(ω>0)在一个周期内的简图时,五个关键点是(-π6,0),(π12,2),(π3,0),(712 π,-2),(5π6,0),则ω=________.解析:周期T =5π6-(-π6)=π. ∴2πω=π,ω=2. 答案:24.把函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4的图象上所有的点向右平移π6个单位长度,再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到的图象对应的一个解析式为________.解析:把函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4的图象上所有的点向右平移π6个单位长度,得函数y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4的图象,再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4的图象,即y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x -π4.答案:y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x -π45.已知函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1.(1)用“五点法”画出函数的草图.(2)函数图象可由y =sin x 的图象怎样变换得到? 解:(1)列表:2x +π4 0 π2 π 3π2 2π x -π8 π8 3π8 5π8 7π8 y1211描点、连线如图所示.将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8,7π8上的图象向左(右)平移k π(k ∈Z )个单位,即可得到y =sin(2x +π4)+1的整个图象.1.函数y =2sin(x 2+π5)的周期、振幅依次是( ) A .4π,-2 B .4π,2 C .π,2D .π,-2解析:在y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)中,T =2πω,A 叫振幅(A >0),故y =2sin(x 2+π5)的周期T =2π12=4π,振幅为2,故选B.答案:B2.已知函数f (x )=2 sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,-π<φ≤π.若f (x )的最小正周期为6π,且当x =π2时,f (x )取得最大值,则( )A .f (x )在区间[-2π,0]上是增函数B .f (x )在区间[-3π,-π]上是增函数C .f (x )在区间[3π,5π]上是减函数D .f (x )在区间[4π,6π]上是减函数 解析:∵函数f (x )的最小正周期为6π,∴2πω=6π,得ω=13,在x =π2时,函数f (x )取得最大值, ∴13×π2+φ=2k π+π2,k ∈Z . 又∵-π<φ≤π,∴φ=π3. ∴f (x )=2sin(13x +π3).由2k π-π2≤13x +π3≤2k π+π2(k ∈Z ), 得6k π-52π≤x ≤6k π+12π(k ∈Z ).∴f (x )的增区间是[6k π-52π,6k π+π2](k ∈Z ). 取k =0,得[-52π,π2]是f (x )的一个增区间. ∴函数f (x )在区间[-2π,0]上是增函数. 答案:A3.函数y =|5sin(2x +π3)|的最小正周期为________. 解析:∵y =5sin(2x +π3)的最小正周期为π, ∴函数y =|5sin(2x +π3)|的最小正周期为π2. 答案:π24.使函数f (x )=3sin(2x +5θ)的图象关于y 轴对称的θ为________. 解析:∵函数f (x )=3sin(2x +5θ)的图象关于y 轴对称, ∴f (-x )=f (x )恒成立,∴3sin(-2x +5θ)=3sin(2x +5θ). ∴sin(-2x +5θ)=sin(2x +5θ).∴-2x +5θ=2x +5θ+2k π(舍去)或-2x +5θ+2x +5θ=2k π+π(k ∈Z ).即10θ=2k π+π,故θ=k π5+π10(k ∈Z ). 答案:θ=k π5+π10,k ∈Z5.已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的一段图象如图,试求这个函数的解析式.解:方法一:易知A =22,T4=6-2=4. ∴T =16,∴2πω=16,∴ω=π8. 又∵图象过点(2,22). ∴22sin(π8×2+φ)=2 2. 又∵|φ|<π2,∴φ=π4. 于是y =22sin(π8x +π4).方法二:易知A =22,由图可知,第二、第三两关键点的横坐标分别为2和6.∵⎩⎨⎧2ω+φ=π2,6ω+φ=π,∴⎩⎪⎨⎪⎧ω=π8,φ=π4.∴y =22sin(π8x +π4).1.已知某人的血压满足函数解析式f (t )=24sin(160πt )+115.其中f (t )为血压(mmHg),t 为时间(min),则此人每分钟心跳的次数为( )A .60B .70C .80D .90解析:由题意可得频率f =1T =160π2π=80(次/分),所以此人每分钟心跳的次数是80.答案:C2.如图表示电流I 与时间t 的关系I =A sin(ωt +φ)(A >0,ω>0)在一个周期内的图象,则该函数的解析式为( )A .I =300sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫50πt +π3B .I =300sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫50πt -π3C .I =300sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πt +π3D .I =300sin(100πt -π3)解析:由图象得周期T =2(1150+1300)=150,最大值为300,图象经过点(1150,0),则ω=2πT =100π,A =300,∴I =300sin(100πt +φ). ∴0=300sin(100π×1150+φ). ∴sin(2π3+φ)=0.取φ=π3, ∴I =300sin(100πt +π3). 答案:C 3.如图为某简谐运动的图象,则这个简谐运动需要________s 往复一次.解析:由图象知周期T =0.8-0=0.8,则这个简谐运动需要0.8 s 往复一次.答案:0.84.据市场调查,某种商品每件的售价按月呈f (x )=A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0,|φ|<π2)的模型波动(x 为月份),已知3月份达到最高价8千元,7月份价格最低为4千元,则f (x )=________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧A +B =8,-A +B =4,解得A =2,B =6.周期T =2(7-3)=8,∴ω=2πT =π4,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +φ+6. 又当x =3时,y =8,∴8=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+φ+6. ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+φ=1.由于|φ|<π2,∴φ=-π4, ∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x -π4+6.答案:2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x -π4+65.如图所示,摩天轮的半径为40 m ,O 点距地面的高度为50 m ,摩天轮做匀速转动,每3 min 转一圈,摩天轮上的P 点的起始位置在最低点处.(1)试确定在时刻t min 时P 点距离地面的高度;(2)在摩天轮转动的一圈内,有多长时间P 点距离地面超过70 m? 解:(1)以中心O 为坐标原点建立如图所示的坐标系,设t min 时P 距地面的高度为y ,依题意得y =40sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3t -π2+50.(2)令40sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3t -π2+50>70,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3t -π2>12,∴2k π+π6<2π3t -π2<2k π+5π6(k ∈Z ),∴2k π+2π3<2π3t <2k π+4π3(k ∈Z ),∴3k +1<t <3k +2(k ∈Z ).令k =0得1<t <2. 因此,共有1 min P 点距地面超过70 m.单元综合测试一时间:120分钟 分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.若角600°的终边上有一点(-4,a ),则a 的值是( ) A .-4 3 B .±43 C. 3D .43解析:因为tan600°=a-4=tan(540°+60°)=tan60° =3,故a =-4 3. 答案:A2.已知cos(π2+φ)=32,且|φ|<π2,则tan φ=( ) A .-33 B.33 C .- 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.下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线x =π3对称的是( )A .y =sin(2x +π6) B .y =sin(x 2+π6) C .y =sin(2x -π6)D .y =sin(2x -π3)解析:∵最小正周期为π,∴ω=2,又图象关于直线x =π3对称, ∴f (π3)=±1,故只有C 符合. 答案:C4.若2k π+π<θ<2k π+5π4(k ∈Z ),则sin θ,cos θ,tan θ的大小关系是( )A .sin θ<cos θ<tan θB .cos θ<tan θ<sin θC .cos θ<sin θ<tan θD .sin θ<tan θ<cos θ解析:设π<α<54π,则有sin θ=sin α, cos θ=cos α,tan θ=tan α, ∵tan α>0,而sin α<0,cos α<0,∴B 、D 排除,又∵cos α<-22<sin α,即cos α<sin α,排除A.选C. 答案:C5.已知A 是三角形的内角,且sin A +cos A =52,则tan A 等于( )A .4+15B .4-15C .4±15D .以上均不正确解析:因为sin A +cos A =52,所以2sin A cos A =14>0.所以A 为锐角.又(sin A -cos A )2=1-2sin A cos A =1-14=34,所以sin A -cos A =±32.从而可求出sin A ,cos A 的值,从而求出tan A =4±15.答案:C6.函数y =2sin(π6-2x )(x ∈[0,π])的单调递增区间是( ) A .[0,π3] B .[π12,7π12] C .[π3,5π6]D .[5π6,π]解析:由π2+2k π≤2x -π6≤3π2+2k π 可得π3+k π≤x ≤5π6+k π(k ∈Z ).∵x ∈[0,π],∴单调递增区间为[π3,5π6]. 答案:C7.为得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象,只需将函数y =sin x 的图象( )A .向左平移π6个单位长度 B .向右平移π6个单位长度 C .向左平移5π6个单位长度D .向右平移5π6个单位长度 解析:∵y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+π2 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +5π6, ∴只需将y =sin x 的图象向左平移5π6个单位长度. 答案:C8.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则函数f (x )的一个单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7π12,5π12 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7π12,-π12 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤11π12,17π12 解析:由图形可得14T =23π-512π,∴T =π,则ω=2,又图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫512π,2.∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×512π+φ=2, ∴φ=-π3,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3, 其单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+512π(k ∈Z ), 取k =1,即得选项D. 答案:D9.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( )A .2a +1B .2a -1C .-2a -1D .a 2解析:f (x )=cos 2x +2a sin x -1 =1-sin 2x +2a sin x -1 =-(sin x -a )2+a 2,∵0≤x ≤2π,∴-1≤sin x ≤1,又a >1,∴f (x )max =-(1-a )2+a 2=2a -1. 答案:B 10.函数y =cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,A ,B 分别为最高点与最低点,并且两点间的距离为22,则该函数图象的一条对称轴方程为( )A .x =2π B .x =π2 C .x =1D .x =2解析:函数y =cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的最大值为1,最小值为-1,所以周期T =2(22)2-22=4,所以ω=π2,又函数为奇函数,所以cos φ=0(0<φ<π)⇒φ=π2,所以函数解析式为y =cos(π2x +π2)=-sin π2x ,所以直线x =1为该函数图象的一条对称轴.答案:C11.中国最高的摩天轮是“南昌之星”,它的最高点离地面160米,直径为156米,并以每30分钟一周的速度匀速旋转,若从最低点开始计时,则摩天轮进行5分钟后离地面的高度为( )A .41米B .43米C .78米D .118米解析:摩天轮转轴离地面高160-⎝ ⎛⎭⎪⎫1562=82(米),ω=2πT =π15,摩天轮上某个点P 离地面的高度h 米与时间t 的函数关系是h =82-78cos π15t ,当摩天轮运行5分钟时,其离地面高度为h =82-78cos π15t =82-78×12=43(米).答案:B12.设ω>0,函数y =sin(ωx +π3)+2的图象向右平移4π3个单位后与原图象重合,则ω的最小值是( )A.23B.43C.32D .3解析:方法一:函数y =sin(ωx +π3)+2的图象向右平移4π3个单位后得到函数y =sin[ω(x -4π3)+π3]+2=sin(ωx -4π3ω+π3)+2的图象.∵两图象重合,∴ωx +π3=ωx -4π3ω+π3+2k π,k ∈Z ,解得ω=32k ,k ∈Z .又ω>0,∴当k =1时,ω的最小值是32.方法二:由题意可知,4π3是函数y =sin(ωx +π3)+2(ω>0)的最小正周期T 的正整数倍,即4π3=kT =2k πω(k ∈N *),ω=32k ,ω的最小值为32. 答案:C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,把答案填在题中横线上)13.在扇形中,已知半径为8,弧长为12,则圆心角是________弧度,扇形面积是________.解析:圆心角α=l r =128=32, 扇形面积S =12lr =12×12×8=48.答案:32 4814.方程sin x =lg x 的解的个数为________.解析:画出函数y =sin x 和y =lg x 的图象(图略),结合图象易知这两个函数的图象有3个交点.答案:315.设f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β),其中a ,b ,α,β为非零常数.若f (2 013)=-1,则f (2 014)=________.解析:f (2 013)=a sin(2 013π+α)+b cos(2 013π+β) =-1,f (2 014)=a sin(2 014π+α)+b cos(2 014π+β) =a sin[π+(2 013π+α)]+b cos[π+(2 013π+β)] =-[a sin(2 013π+α)+b cos(2 013π+β)]=1. 答案:116.关于函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+1有以下结论:①函数f (x )的值域是[0,2];②点⎝⎛⎭⎪⎫-512π,0是函数f (x )的图象的一个对称中心;③直线x =π3是函数f (x )的图象的一条对称轴;④将函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度后,与所得图象对应的函数是偶函数.其中,所有正确结论的序号是________.解析:①∵-1≤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3≤1, ∴0≤cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+1≤2;②∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6+π3+1=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2+1=1≠0,∴点⎝ ⎛⎭⎪⎫-512π,0不是函数f (x )图象的一个对称中心;③∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π3+1=cosπ+1=0,函数取得最小值,∴直线x =π3是函数f (x )的图象的一条对称轴;④将函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度后,与所得图象对应的函数解析式为g (x )=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π3+1=cos2x +1,此函数是偶函数.综上所述,①③④正确.答案:①③④三、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 θ=45,π2<θ<π, (1)求tan θ;(2)求sin 2θ+2sin θcos θ3sin 2θ+cos 2θ的值.解:(1)∵sin 2θ+cos 2θ=1,∴cos 2θ=1-sin 2θ=925.又π2<θ<π,∴cos θ=-35. ∴tan θ=sin θcos θ=-43.(2)sin 2θ+2sin θcos θ3sin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+2tan θ3tan 2θ+1=-857.18.(12分)(1)已知cos(75°+α)=13,其中α为第三象限角,求cos(105°-α)+sin(α-105°)的值;(2)已知π<θ<2π,cos(θ-9π)=-35,求tan(10π-θ)的值. 解:(1)cos(105°-α)=cos[180°-(75°+α)] =-cos(75°+α)=-13,sin(α-105°)=-sin[180°-(75°+α)] =-sin(75°+α). ∵α为第三象限角,∴75°+α为第三或第四象限角,又cos(75°+α)=13>0, ∴75°+α为第四象限角,∴sin(75°+α)=-1-cos 2(75°+α) =-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=-223, ∴cos(105°-α)+sin(α-105°) =-13+223=22-13. (2)由已知得cos(θ-9π)=-35, ∴cos(π-θ)=-35,∴cos θ=35, ∵π<θ<2π,∴3π2<θ<2π,∴sin θ=-45, ∴tan θ=-43,∴tan(10π-θ)=tan(-θ)=-tan θ=43.19.(12分)已知函数f (x )=2cos(2x -π4),x ∈R . (1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间.(2)求函数f (x )在区间[-π8,π2]上的最小值和最大值,并求出取得最值时x 的值.解:(1)因为f (x )=2cos(2x -π4),所以函数f (x )的最小正周期为T =2π2=π.由-π+2k π≤2x -π4≤2k π(k ∈Z ),得-3π8+k π≤x ≤π8+k π(k ∈Z ),故函数f (x )的单调递增区间为[-3π8+k π,π8+k π](k ∈Z ).(2)因为f (x )=2cos(2x -π4)在区间[-π8,π8]上为增函数,在区间[π8,π2]上为减函数,又f (-π8)=0,f (π8)=2,f (π2)=2cos(π-π4)=-2cos π4=-1,所以函数f (x )在区间[-π8,π2]上的最大值为2,此时x =π8;最小值为-1,此时x =π2.20.(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 )的表达式;(2)把f 1(x )的图象向右平移π4个单位长度得到f 2(x )的图象,求f 2(x )取得最大值时x 的取值.解:(1)由图知,T =π,于是ω=2πT =2.将y =A sin2x 的图象向左平移π12,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,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 }. 21.(12分)已知函数f (x )=2sin(2x +π6)-1.(1)若点P (1,-3)在角α的终边上,求f (α2-π12)的值; (2)若x ∈[-π6,π3],求f (x )的值域.解:(1)因为点P (1,-3)在角α的终边上, 所以sin α=-32,cos α=12,所以f (α2-π12)=2sin[2×(α2-π12)+π6]-1 =2sin α-1=2×(-32)-1=-3-1. (2)令t =2x +π6,因为x ∈[-π6,π3],所以-π6≤2x +π6≤5π6,而y =sin t 在[-π6,π2]上单调递增, 在[π2,5π6]上单调递减, 且sin(-π6)=-12,sin 5π6=12,所以函数y =sin t 在[-π6,5π6]上的最大值为1, 最小值为-12,即-12≤sin(2x +π6)≤1, 所以f (x )的值域是[-2,1].22.(12分)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)的一系列对应值如下表:(1)(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 恰有两个不同的解,求实数m 的取值范围. 解:(1)设f (x )的最小正周期为T , 得T =11π6-(-π6)=2π, 由T =2πω,得ω=1.又⎩⎪⎨⎪⎧ B +A =3,B -A =-1.解得⎩⎪⎨⎪⎧A =2,B =1.令ω·5π6+φ=π2,即5π6+φ=π2,解得φ=-π3, ∴f (x )=2sin(x -π3)+1.(2)∵函数y =f (kx )=2sin(kx -π3)+1的最小正周期为2π3, 又k >0,∴k =3,令t =3x -π3, ∵x ∈[0,π3],∴t ∈[-π3,2π3],若sin t =s 在[-π3,2π3]上有两个不同的解, 则s ∈[32,1),∴方程f (kx )=m 在x ∈[0,π3]时恰好有两个不同的解,则m ∈[3+1,3),即实数m的取值范围是[3+1,3).1.如图,在⊙O 中,向量OB →,OC →,AO →是( ) A .有相同起点的向量 B .共线向量 C .模相等的向量 D .相等的向量解析:由题知OB →,OC →,AO →对应的有向线段都是圆的半径,因此它们的模相等.答案:C2.下列说法中正确的是( ) A .若|a |>|b |,则a >b B .若|a |=|b |,则a =b C .若a =b ,则a ∥bD .若a ≠b ,则a 与b 不是共线向量解析:向量不能比较大小,所以A 不正确;a =b 需满足两个条件:a ,b 同向且|a |=|b |,所以B 不正确,C 正确;a 与b 是共线向量只需方向相同或相反,所以D 不正确.答案:C3.设O 是正方形ABCD 的中心,则OA →,BO →,AC →,BD →中,模相等的向量是________.解析:∵四边形ABCD 为正方形,O 为正方形的中心, ∴OA =BO ,即|OA →|=|BO →|,|AC →|=|BD →|. 答案:OA →与BO →,AC →与BD →4.如图所示,四边形ABCD 和ABDE 都是平行四边形. (1)与向量ED →相等的向量为______;(2)若|AB →|=3,则向量EC →的模等于________. 解析:(1)在平行四边形ABCD 和ABDE 中, ∵AB →=ED →,AB →=DC →,∴ED →=DC →. (2)由(1)知ED →=DC →,∴E 、D 、C 三点共线,|EC →|=|ED →|+|DC →|=2|AB →|=6. 答案:(1)AB →、DC →(2)65.一个人从点A 出发沿东北方向走了100 m 到达点B ,然后改变方向,沿南偏东15°方向又走了100 m 到达点C .(1)画出AB →,BC →,CA →. (2)求|CA →|. 解:(1)如图所示. (2)|AB →|=100 m , |BC →|=100 m ,∠ABC =45°+15°=60°, 则△ABC 为正三角形. 故|CA →|=100 m.1.在四边形ABCD 中,AC →=AB →+AD →,则( ) A .ABCD 一定是矩形 B .ABCD 一定是菱形 C .ABCD 一定是正方形D .ABCD 一定是平行四边形解析:由AC →=AB →+AD →知由A ,B ,C ,D 构成的四边形一定是平行四边形.答案:D2.下列等式不成立的是( ) A .0+a =a B .a +b =b +a C.AB →+BA →=2BA →D.AB →+BC →=AC →解析:对于C ,∵AB →与BA →是相反向量, ∴AB →+BA →=0. 答案:C3.化简(AB →+MB →)+(BO →+BC →)+OM →=________.解析:原式=(AB →+BO → )+(OM →+MB → )+BC →=AO →+OB →+BC →=AB →+BC →=AC →.答案:AC →4.若a =“向北走8 km ”,b =“向东走8 km ”,则|a +b |=________;a +b 的方向是________.解析:由向量加法的平行四边形法则,知|a +b |=82,方向为东北方向.答案:8 2 km 东北方向5.在水流速度为4 3 km/h 的河中,要使船以12 km/h 的实际航速与河岸成直角行驶,求船在静水中的航行速度的大小和方向.解:设AB →表示水流的速度,AC →表示船的实际航行速度,如图,作出AB →,AC →,连接BC ,作AD 綊BC ,连接DC ,则AD →为所求船的静水航速,且AD →+AB →=AC →.∵|AB →|=43,|AC →|=12, tan ∠ACB =4312=33. ∴∠ACB =30°=∠CAD , |AD →|=|BC →|=83,∠BAD =120°.∴船在静水中的航行速度的大小为8 3 km/h ,方向与水流速度成120°角.1.下列等式: ①0-a =-a ②-(-a )=a ③a +(-a )=0 ④a +0=a ⑤a -b =a +(-b ) ⑥a +(-a )=0正确的个数是( )A .3B .4C .5D .6解析:根据向量的加减运算易知①②③④⑤均正确. 答案:C2.设AB →,BC →,AC →是三个非零向量,且AB →+BC →=AC →,则( ) A .线段AB ,BC ,AC 一定构成一个三角形 B .线段AB ,BC 一定共线 C .线段AB ,BC 一定平行D .线段AB ,BC ,AC 构成三角形或共线解析:由于三角形法则对于共线时也成立,因此线段AB ,BC ,AC 可以构成三角形,也可以共线,但线段AB ,BC 不可能平行.答案:D3.若向量a 与b 共线,且|a |=|b |=1,则|a -b |=________. 解析:∵a 与b 共线, ∴两向量同向或反向. 又|a |=|b |=1,∴|a -b |=0或2. 答案:0或24.化简:(1)(AD →-BM →)+(BC →-MC →)=________. (2)(PQ →-MO →)+(QO →-QM →)=________. 答案:(1)AD → (2)PQ →5.如图,在五边形ABCDE 中,若四边形ACDE 是平行四边形,且AB →=a ,AC →=b ,AE →=c ,试用a ,b ,c 表示向量BD →,BE →,CE →.解:∵四边形ACDE 为平行四边形, ∴CD →=AE →=c ,BC →=AC →-AB →=b -a . ∴BD →=BC →+CD →=b -a +c , BE →=AE →-AB →=c -a , CE →=AE →-AC →=c -b .1.在四边形ABCD 中,若AB →=-12CD →,则此四边形是( ) A .平行四边形 B .菱形 C .梯形D .矩形解析:由AB →=-12CD →可得,在四边形ABCD 中有AB ∥CD ,但|AB |≠|CD |,故为梯形.答案:C2.已知非零向量a ,b 满足a =λb ,b =λa (λ∈R ),则λ=( ) A .-1 B .±1 C .0D .0解析:∵a =λb ,b =λa ,∴a =λ2a ,∴λ±1.答案:B3.化简:2(a -2b )+3(13a +b )=________. 答案:3a -b4.若|a |=5,b 与a 的方向相反,且|b |=7,则a =________b . 解析:∵b 与a 方向相反,∴设a =λb (λ<0) ∴|a |=|λ||b |,∴5=|λ|×7,∴|λ|=57, ∴λ=±57,又λ<0,∴λ=-57. 答案:-57 5.如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,且AB =2CD ,M ,N 分别是DC 和AB 的中点,若AB →=a ,AD →=b ,试用a ,b 表示BC →和MN →.解:在四边形ANMD 中,有 MN →=MD →+DA →+AN → =-12DC →-AD →+12AB → =-AD →-12(12AB →)+12AB →=-AD →+14AB →=14a -b . 在四边形ABCD 中,有BC →=BA →+AD →+DC →=-AB →+AD →+12AB → =AD →-12AB →=b -12a .1.已知e 1,e 2是表示平面内所有向量的一组基底,那么下面四组向量中,不能作为一组基底的是( )A .e 1,e 1+e 2B .e 1-2e 2,e 2-2e 1C .e 1-2e 2,4e 2-2e 1D .e 1+e 2,e 1-e 2解析:因为4e 2-2e 1=-2(e 1-2e 2),从而e 1-2e 2与4e 2-2e 1共线.答案:C2.在△ABC 中,AB →=c ,AC →=b ,若点D 满足BD →=2DC →,以b 与c 作为基底,则AD →=( )A.23b +13cB.53c -23bC.23b -13cD.13b +23c解析:∵BD →=2DC →,∴AD →-AB →=2(AC →-AD →), ∴AD →-c =2(b -AD →),∴AD →=13c +23b . 答案:A。
高一数学必修四解答题专练(含答案)1.已知f(α)=sin(π−α)cos(2π−α)tan(−α+π)−tan(−α−π)cos(π2−α)(1)化简f(α);(2)若α是第三象限角,且cos(α−3π2)=15,求f(α)的值.2.已知函数,x∈R.(1)求函数f(x)的单调区间;(2)若把f(x)向右平移π6个单位得到函数g(x),求g(x)在区间[−π2,0]上的最小值和最大值.3.如图为函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π2,x∈R)的部分图象.(1)求函数解析式;(2)求函数f(x)的单调递增区间;(3)若方程f(x)=m在[−π2,0]上有两个不相等的实数根,则实数m的取值范围.4.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示.(I)求函数f(x)的解析式;(II)求函数f(x)在区间x∈[0,π2]上的最大值和最小值.5.已知a⃗=(sinx,cosx),b⃗ =(sinx,sinx),函数f(x)=a⃗⋅b⃗ .(Ⅰ)求f(x)的对称轴方程;(Ⅱ)求使f(x)≥1成立的x的取值集合;(Ⅲ)若对任意实数x∈[π6,π3],不等式f(x)−m<2恒成立,求实数m的取值范围.6.已知函数(Ⅰ)求f(x)的值域;(Ⅱ)若不等式|f(x)−m|<2在x∈[π4,π2]上恒成立,求实数m的取值范围.7.设函数f(x)=sin(ωx−π6)+sin(ωx−π2),其中0<ω<3,已知f(π6)=0.(Ⅰ)求ω;(Ⅱ)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移π4个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在[−π4,3π4]上的最小值.8.已知函数.(1)求函数f(x)的最小正周期;(2)求函数f(x)在区间上的最大值和最小值.9.函数f(x)=Asin(ωx+φ)+B的一部分图象如图所示,其中A>0,ω>0,|φ|<π2.(1)求函数y=f(x)解析式;(2)求x∈[0,π2]时,函数y=f(x)的值域;(3)将函数y=f(x)的图象向右平移π4个单位长度,得到函数y=g(x)的图象,求函数y=g(x)的单调递减区间.10. 已知向量m ⃗⃗⃗ =(√3sin x 4,1),n ⃗ =(cos x 4,cos 2x4),记f(x)=m ⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ . (Ⅰ)求f(x)的单调递减区间; (Ⅱ)若f(a)=32,求cos(2π3−a)的值;(Ⅲ)将函数y =f(x)的图象向右平移2π3个单位得到y =g(x)的图象,若函数y =g(x)−k 在[0,7π3]上有零点,求实数k 的取值范围.11. 已知α∈(π2,π),且sinα=13.(1)求sin2α的值;(2)若sin(α+β)=−35,β∈(0,π2),求sinβ的值.12. 已知sinθ+cosθ=15,θ∈(0,π).(1)求tanθ的值; (2)求1−2sinθcosθcos 2θ−sin 2θ的值.13. 已知a ⃗ =(3,4),b ⃗ =(2,k).(1)若(a ⃗ +2b ⃗ )//(a ⃗ −b ⃗ ),求k 的值. (2)若(a ⃗ +b ⃗ )⊥(a ⃗ −b ⃗ ),求k 的值.14. 已知α∈(π2,π),sinα=√55. (1)求sin(π4+α)的值; (2)求cos(5π6−2α)的值.15. 已知角α的终边在直线y =−√3x 上,(1)求tanα,并写出与α终边相同的角的集合S ; (2)求值√3sin(α−π)+5cos(2π−α)−√3cos(3π2+α)+cos(π+α).16. 已知向量a ⃗ ,b ⃗ 满足|a ⃗ |=2,|b ⃗ |=1,向量AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =2a ⃗ −b ⃗ ,CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =a ⃗ +3b ⃗ .(1)若a ⃗ 与b ⃗ 的夹角为60°,求|a ⃗ −b ⃗ |的值;(2)若,求向量a ⃗ 与b ⃗ 的夹角θ的值.17.已知函数f(x)=4sinxcos(x−π3)−√3.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期、零点;(Ⅱ)求f(x)在区间[π24,3π4]上的最大值和最小值.18.已知−π2<x<0,sinx+cosx=15.(1)sinx−cosx的值.(2)求tan x的值.19.已知m⃗⃗⃗ =(12sinx,√32),n⃗=(cosx,cos2x−12)(x∈R),且函数f(x)=m⃗⃗⃗ ⋅n⃗.(1)求f(x)的对称轴方程;(2)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f(A)=0,sinB=45,a=√3,求b的值.20.已知向量a⃗=(sinx,34),b⃗ =(cosx,−1).(1)当a⃗//b⃗ 时,求cos2x−sin2x的值;(2)设函数f(x)=2(a⃗+b⃗ )⋅b⃗ ,已知f(α2)=34,α∈(π2,π),求sinα的值.21.已知函数y=4cos2x−4√3sinxcosx−1(x∈R).(1)求出函数的最小正周期;(2)求出函数的最大值及其相对应的x值;(3)求出函数的单调增区间;(4)求出函数的对称轴.22.已知函数f(x)=4tanxsin(π2−x)cos(x−π3)−√3.(1)求f(x)的定义域与最小正周期;(2)讨论f(x)在区间[−π4,π4]上的单调性.23.已知函数f(x)=2sinxcosx−2√3cos2x+√3.(1)当x∈[0,π2]时,求函数f(x)的值域;(2)求函数y=f(x)的图象与直线y=1相邻两个交点间的最短距离.24.在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,设向量m⃗⃗⃗ =(a,c),n⃗=(cosC,cosA).(1)若m⃗⃗⃗ //n⃗,a=√3c,求角A;(2)若m⃗⃗⃗ ⋅n⃗=3bsinB,cosA=35,求cos C的值.25.△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知3acosC=2ccosA,tanA=13,求B.26.已知f(x)=2sin(2x−π6)(Ⅰ)求函数f(x)的单调递增区间与对称轴方程;(Ⅱ)当x∈[0,π2]时,求f(x)的最大值与最小值.27.已知函数f(x)=sin2x+√3sinxcosx.(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;(Ⅱ)若f(x)在区间[−π3,m]上的最大值为32,求m的最小值.28.若f(x)=Asin(ωx+θ)(A>0,ω>0,|θ|<π2)的图象如图所示,(1)求f(x)的解析式.(2)求f(x)的单调区间及对称轴.29.已知向量a⃗=(4,3),b⃗ =(1,2).(1)设a⃗与b⃗ 的夹角为θ,求cosθ的值;(2)若a⃗−λb⃗ 与2a⃗+b⃗ 垂直,求实数λ的值..30.已知函数f(x)=√3cos(2x−π3)−2sinxcosx.(I)求f(x)的最小正周期;(II)求证:当x∈[−π4,π4]时,f(x)≥−12.答案和解析1.【答案】解:(1)f(α)=sin(π−α)cos(2π−α)tan(−α+π)−tan(−α−π)cos(π2−α)=sinαcosα⋅(−tanα)tanα⋅sinα=−cosα;(2)α是第三象限角,且cos(α−3π2)=15,∴sinα=−15, ∴cosα=−√1−sin 2α=−√1−(−15)2=−2√65,∴f(α)=−cosα=2√65.【解析】本题考查了三角函数的诱导公式与同角三角函数关系的应用问题,是基础题. (1)利用三角函数的诱导公式化简f(α)即可;(2)根据诱导公式,利用同角的三角函数关系计算即可. 2.【答案】解:(1)f(x)=1+2√3sinxcosx −2sin 2x , =√3sin2x +cos2x =2sin(2x +π6),令2kπ−π2≤2x +π6≤2kπ+π2,k ∈Z , 得kπ−π3≤x ≤kπ+π6,k ∈Z ,可得函数f(x)的单调增区间为[kπ−π3,kπ+π6],k ∈Z ; 令2kπ+π2≤2x +π6≤2kπ+3π2,k ∈Z ,得kπ+π6≤x ≤kπ+2π3,k ∈Z ,可得函数f(x)的单调减区间为[kπ+π6,kπ+2π3],k ∈Z ;(2)若把函数f(x)的图像向右平移π6个单位, 得到函数的图像,∵x ∈[−π2,0],∴2x −π6∈[−7π6,−π6], .故g(x)在区间[−π2,0]上的最小值为−2,最大值为1.【解析】本题主要考查三角函数的化简及函数y =Asin(ωx +φ)的图象性质和最值,考查了学生的计算能力,培养了学生分析问题与解决问题的能力,属于中档题. (1)利用二倍角公式和辅助角公式,化简函数f(x)的解析式,再利用正弦函数的单调性,ωx+φ的范围,即可利用正弦函数的性质求出g(x)的最小值和最大值.3.【答案】解:(1)由题中的图象知,A=2,T4=π3−π12=π4,即T=π,所以ω=2πT=2,根据五点作图法,令2×π12+φ=π2+2kπ,k∈Z,得到φ=π3+2kπ,k∈Z,∵|φ|<π2,∴φ=π3,∴解析式为f(x)=2sin(2x+π3);(2)令2kπ−π2≤2x+π3≤2kπ+π2,k∈Z,解得kπ−5π12≤x≤kπ+π12,k∈Z,∴f(x)的单调递增区间为[kπ−5π12,kπ+π12],k∈Z;(3)由x∈[−π2,0],f(x)=2sin(2x+π3)的图象如下图所示:当时,f(x)=−√3,所以当方程f(x)=m在[−π2,0]上有两个不相等的实数根时,观察函数的图象可知,m∈(−2,−√3].【解析】本题考查了由三角函数图象求解析式以及利用三角函数的性质求单调区间以及数形结合求参数范围,熟练掌握三角函数的图象和性质是解答的关键,属于中档题(1)由已知图象求出A、T,代点求出φ,求得解析式;(2)由(1)的解析式,结合三角函数的性质求单调增区间;(3)利用数形结合求满足条件的m的范围.4.【答案】解:(I)由图可知,A=2,3T 4=9π12,得T=π,解得ω=2,f(π3)=2sin(2π3+φ)=2,即2π3+φ=π2+2kπ,k∈Z,|φ|<π2,所以φ=−π6,故f(x)=2sin(2x−π6);(II)当x∈[0,π2]时,2x−π6∈[−π6,5π6],故f(x)min=2sin(−π6)=−1,f(x)max=2sinπ2=2.【解析】本题主要考查了三角函数图形,以及三角函数解析式与最值,属于中档题.(I)由图形可直接得出A,求出ω,φ即可;(II)根据解析式,以及定义域,可求出2x−π6∈[−π6,5π6],可求出最大值与最小值.5.【答案】解:(Ⅰ)f(x)=a⃗⋅b⃗=sin2x+sinx⋅cosx=1−cos2x2+12sin2x=√22sin(2x−π4)+12,令2x−π4=kπ+π2,k∈Z,解得x=kπ2+3π8,k∈Z.∴f(x)的对称轴方程为x=kπ2+3π8,k∈Z.(Ⅱ)由f(x)≥1得√22sin(2x−π4)+12≥1,即sin(2x−π4)≥√22,∴π4+2kπ≤2x−π4≤3π4+2kπ,k∈Z,解得π4+kπ≤x≤π2+kπ,k∈Z,故x的取值集合为{x|π4+kπ≤x≤π2+kπ,k∈Z}.(Ⅲ)∵x∈[π6,π3],∴π12≤2x−π4≤5π12,又∵y=sinx在[0,π2]上是增函数,∴sinπ12≤sin(2x−π4)≤sin5π12,又sin5π12=sin(π6+π4)=√6+√24,∴f(x)在[π6,π3]上的最大值为f(x)max=√22×√6+√24+12=√3+34,∵f(x)−m<2恒成立,∴m>f(x)max−2,即m>√3−54,∴实数m的取值范围是(√3−54,+∞).【解析】本题考查三角函数的图象与性质,三角恒等变换中的公式,向量数量积的运算,以及恒成立问题的转化,考查转化思想,化简、变形能力,属于中档题.(Ⅰ)利用向量的数量积运算、二倍角的公式,两角差的正弦公式化简解析式,由三角函数的对称轴和整体思想求出f(x)的对称轴方程;(Ⅱ)由(Ⅰ)化简f(x)≥1,由正弦函数的图象与性质列出不等式,求出不等式的解集;(Ⅲ)由由x的范围求出2x−π4的范围,利用三角函数的性质求出f(x)的最大值,根据条件和恒成立问题列出不等式,求出实数m的取值范围.6.【答案】解:(Ⅰ=1+sin2x−√3cos2x=1+2sin(2x−π3),又∵x∈[π4,π2],,即,∴f(x)∈[2,3];(Ⅱ)由|f(x)−m|<2恒成立,可得f(x)−2<m<f(x)+2恒成立,又,∴m>f(x)max−2且m<f(x)min+2,结合(1)知,∴1<m<4,即m的取值范围是(1,4).【解析】本题考查了三角函数恒等变换的应用,正弦函数的图象和性质,不等式的解法及其应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.(Ⅰ)利用三角函数恒等变换的应用化简函数解析式可得f(x)=1+2sin(2x−π3),由已知可求范围,利用正弦函数的性质即可得解其值域;(Ⅱ)由|f(x)−m|<2恒成立可得,m>f(x)max−2且m<f(x)min+2,结合(1)即可得解.7.【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)=sin(ωx−π6)+sin(ωx−π2)=sinωxcos π6−cosωxsinπ6−sin(π2−ωx)=√32sinωx−32cosωx=√3sin(ωx−π3),又f(π6)=√3sin(π6ω−π3)=0,∴π6ω−π3=kπ,k ∈Z , 解得ω=6k +2, 又0<ω<3, ∴ω=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=√3sin(2x −π3),将函数y =f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数y =√3sin(x −π3)的图象;再将得到的图象向左平移π4个单位,得到y =√3sin(x +π4−π3)的图象, ∴函数y =g(x)=√3sin(x −π12); 当x ∈[−π4,3π4]时,x −π12∈[−π3,2π3],∴sin(x −π12)∈[−√32,1], ∴当x =−π4时,g(x)取得最小值是−√32×√3=−32.【解析】本题考查了三角恒等变换与正弦型函数在闭区间上的最值问题,是中档题. (Ⅰ)利用三角恒等变换化函数f(x)为正弦型函数,根据f(π6)=0求出ω的值; (Ⅱ)写出f(x)解析式,利用平移法则写出g(x)的解析式,求出x ∈[−π4,3π4]时g(x)的最小值.8.【答案】解:(1)由函数f(x)=(sinx +cosx)2+cos2x −1. 化简可得:f(x)=2sinxcosx +cos2x=sin2x +cos2x =√2sin(2x +π4),∴函数f(x)的最小正周期T =2π2=π,(2)由(1)可知,f(x)=√2sin(2x +π4), ∵x ∈[−π4,π4],∴2x +π4∈[−π4,3π4],当2x +π4=π2时,x =π8,∴f(x)在(−π4,π8)上单调递增,在(π8,π4)上单调递减, f(−π4)=−1,f(π8)=√2,f(π4)=1,故得函数f(x)在区间[−π4,π4]上的最大值和最小值分别为√2,−1.【解析】本题考查三角函数的化简能力和三角函数的图象和性质的运用,属于中档题.(1)利用二倍角以及辅助角公式将函数化为y=√2sin(2x+π4),再利用周期公式求函数的最小正周期;(2)根据x∈[−π4,π4]求出2x+π4∈[−π4,3π4],再结合三角函数的图象和性质,求出f(x)的最大值和最小值.9.【答案】解:(1)根据函数f(x)=Asin(ωx+φ)+B的一部分图象,其中A>0,ω>0,|φ|<π2,∵{A+B=4−A+B=0,∴{A=2B=2,∵T4=14⋅2πω=5π12−π6,∴ω=2,再根据,可得,,∵|φ|<π2,∴φ=π6,∴函数y=f(x)的解析式为f(x)=2sin(2x+π6)+2;(2)∵x∈[0,π2],∴2x+π6∈[π6,7π6],∴sin(2x+π6)∈[−12,1],∴函数y=f(x)的值域为[1,4];(3)将函数y=f(x)的图象向右平移π4个单位长度,得到函数g(x)=2sin[2(x−π4)+π6]+2=2sin(2x−π3)+2的图象,对于函数g(x)=2sin(2x−π3)+2,令2kπ+π2≤2x−π3≤2kπ+3π2,求得kπ+5π12≤x≤kπ+11π12,故函数g(x)的单调减区间为[kπ+5π12,kπ+11π12],k∈Z.【解析】本题主要考查由函数y =Asin(ωx +φ)的部分图象求函数解析式,由函数的图象的顶点坐标求出A ,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,还考查了正弦函数的定义域和值域,正弦函数的单调性,属于中档题.(1)由函数的图象的顶点坐标求出A ,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得函数的解析式;(2)利用正弦函数的定义域和值域,求得x ∈[0,π2]时,函数y =f(x)的值域; (3)利用正弦函数的单调性,求得函数y =g(x)的单调递减区间.10.【答案】解:(Ⅰ,由2kπ+π2≤x2+π6≤2kπ+3π2,,求得4kπ+2π3≤x ≤4kπ+8π3,所以f(x)的单调递减区间是[4kπ+2π3,4kπ+8π3],;(Ⅱ)由已知f(a)=32,得sin(a2+π6)+12=32, 即,则a =4k 1π+2π3,.∴cos(2π3−a)=cos(2π3−4k 1π−2π3)=1;(Ⅲ)将函数y =f(x)的图象向右平移2π3个单位得到g(x)=sin(x2−π6)+12的图象, ∵x ∈[0,7π3],∴−π6≤x2−π6≤π,所以−12≤sin(x2−π6)≤1,∴0≤sin(x2−π6)+12≤32.若函数y =g(x)−k 在[0,7π3]上有零点,则函数y =g(x)的图象与直线y =k 在[0,7π3]上有交点,所以实数k 的取值范围为[0,32].【解析】本题考查向量的数量积公式,三角恒等变换,三角函数的单调性,函数y =Asin(ωx +φ)的图象变换规律,三角函数的定义域和值域,属于中档题.(Ⅰ)根据两个向量的数量积公式,三角恒等变换,三角函数的单调性,求f(x)的单调递减区间;(Ⅱ)由题意f(a)=32,求出a =4k 1π+2π3,,代入cos(2π3−a)可得结果;(Ⅲ)利用y =Asin(ωx +φ)的图象变换规律,三角函数的定义域和值域,求得实数k 的取值范围.11.【答案】解:(1)∵α∈(π2,π),且sinα=13,∴cosα=−√1−sin 2α=−2√23, ∴sin2α=2sinαcosα=2×13×(−2√23)=−4√29. (2)∵sin(α+β)=−35,β∈(0,π2),α∈(π2,π), ∴α+β∈(π,3π2),∴cos(α+β)=−√1−sin 2(α+β)=−45,∴sinβ=sin[(α+β)−α]=sin(α+β)cosα−cos(α+β)sinα =−35×(−2√23)−(−45)×13=6√2+415.【解析】本题主要考查同角三角函数的基本关系,三角函数在各个象限中的符号,二倍角的正弦公式,以及两角和差的正弦公式的应用,属于中档题.(1)利用同角三角函数的基本关系,三角函数在各个象限中的符号,求得cosα的值,再利用二倍角的正弦公式求得sin2α的值. (2)先确定α+β∈(π,3π2),可得 cos(α+β)的值,再根据sinβ=sin[(α+β)−α],利用两角差的正弦公式求得结果.12.【答案】解:(1)∵sinθ+cosθ=15,θ∈(0,π)①,则sinθ>0,①式两边平方可得1+2sinθcosθ=125, ∴sinθcosθ=−1225②,由①②求得sinθ=45,cosθ=−35, ∴tanθ=sinθcosθ=−43;(2)1−2sinθcosθ22=(cosθ−sinθ)2=cosθ−sinθcosθ+sinθ=1−tanθ1+tanθ=−7.【解析】本题主要考查同角三角函数的基本关系,属于基础题.(1)由题意利用同角三角函数的基本关系求得sinθ和cosθ的值,可得tanθ的值;(2)利用同角三角函数的基本关系,化简要求的式子,再把tanθ的值代入,可得结果.13.【答案】解:a ⃗ =(3,4),b ⃗ =(2,k).(1)a ⃗ +2b ⃗ =(7,4+2k),a ⃗ −b ⃗ =(1,4−k),(a ⃗ +2b ⃗ )//(a ⃗ −b⃗ ), 可得:28−7k =4+2k ,解得k=83.(2)a⃗+b⃗ =(5,4+k).a⃗−b⃗ =(1,4−k),(a⃗+b⃗ )⊥(a⃗−b⃗ ),可得:5+16−k2=0,解得k=±√21.【解析】利用向量的共线与垂直的充要条件列出方程求解即可.本题考查向量共线与垂直的充要条件的应用,考查计算能力.14.【答案】解:α∈(π2,π),sinα=√55.∴cosα=−√1−sin2α=−2√55(1)sin(π4+α)=sinπ4cosα+cosπ4sinα=√22×(−2√55)+√22×√55=−√1010;∴sin(π4+α)的值为:−√1010.(2)∵α∈(π2,π),sinα=√55.∴cos2α=1−2sin2α=35,sin2α=2sinαcosα=−45∴cos(5π6−2α)=cos5π6cos2α+sin5π6sin2α=−√32×35+12×(−45)=−4+3√310.cos(5π6−2α)的值为:−4+3√310.【解析】本题考查两角和与差的三角函数,三角函数的基本关系式的应用,考查计算能力.(1)通过已知条件求出cosα,然后利用两角和的正弦函数求sin(π4+α)的值;(2)求出cos2α,然后利用两角差的余弦函数求cos(5π6−2α)的值.15.【答案】解:(1)∵角α的终边在直线y=−√3x上,∴tanα=−√3,与α终边相同的角的集合S={α|α=2kπ+2π3,或α=2kπ−π3,k∈Z,},即S={α|α=kπ+2π3,k∈Z};(2)√3sin(α−π)+5cos(2π−α)−√3cos(3π2+α)+cos(π+α)=−√3sinα+5cosα−√3sinα−cosα=√3tanα+5−√3tanα−1=√3tanα−5√3tanα+1=4.【解析】本题主要考查任意角的三角函数的定义,终边相同的角的表达方式,同角三角函数的基本关系、诱导公式的应用,属于基础题.(1)利用任意角的三角函数的定义,求得tanα的值,再根据终边相同的角的表达方式求得与α终边相同的角的集合S;(2)利用同角三角函数的基本关系、诱导公式,求得所给式子的值.16.【答案】解:(1)a⃗⋅b⃗ =2×1×cos60°=1.∴|a ⃗ −b ⃗ |2=a ⃗ 2−2a ⃗ ⋅b ⃗ +b ⃗ 2=4−2+1=3. ∴|a ⃗ −b ⃗ |=√3.(2)∵AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥CD ⃗⃗⃗⃗⃗ ,∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =0, 即(2a ⃗ −b ⃗ )⋅(a ⃗ +3b ⃗ )=2a ⃗ 2+5a ⃗ ⋅b ⃗ −3b ⃗ 2=8+10cosθ−3=0. ∴cosθ=−12,又θ∈[0°,180°] ∴θ=120°.【解析】本题考查了平面向量的数量积运算,夹角公式和模的求法,属于基础题.(1)求出a ⃗ ⋅b ⃗ ,对|a ⃗ −b ⃗ |取平方计算可解; (2)由AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥CD ⃗⃗⃗⃗⃗ 得AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,列出方程解出cosθ,得到θ的值.17.【答案】解:函数f(x)=4sinxcos(x −π3)−√3.化简可得:f (x )=4sinx(12cosx +√32sinx)−√3=2sinxcosx +2√3sin 2x −√3=sin2x +√3(1−cos2x )−√3 =sin2x −√3cos2x=2sin (2x −π3),(Ⅰ)∴函数f(x)的最小正周期T =2π2=π,令f(x)=2sin(2x −π3)=0,即2x −π3=kπ,k ∈Z , 解得:,∴函数f(x)的零点是x =π6+kπ2,k ∈Z .(Ⅱ)∵π24≤x ≤3π4,∴π12≤2x ≤3π2,∴−π4≤2x −π3≤7π6,∴当2x −π3=−π4,即x =π24时,函数f(x)的最小值为−√2; 当2x −π3=π2,即x =5π12时,函数f(x)的最大值为2.∴f(x)在区间[π24,3π4]上的最大值为2,最小值−√2.【解析】本题主要考查对三角函数的化简能力和三角函数的图象和性质的运用,利用三角函数公式将函数进行化简是解决本题的关键.属于基础题.(Ⅰ)利用二倍角和两角和与差以及辅助角公式基本公式将函数化为y =Asin (ωx +φ)的形式,再利用周期公式求函数的最小正周期,令f(x)=0,解得x 的值即为零点.(Ⅱ)x∈[π24,3π4]上时,求出内层函数的取值范围,结合三角函数的图象和性质,即得出f(x)的最大值和最小值.18.【答案】解:(1)∵−π2<x<0,∴sinx−cosx=−√(sinx−cosx)2=−√1−2sinxcosx=−√1−[(sinx+cosx)2−1]=−√1+2425=−75;(2)∵sinx+cosxsinx−cosx =tanx+1tanx−1=−17,∴tanx=−34.【解析】本题考查同角三角函数间的基本关系系,是基础题.解题时要认真审题,注意三角函数的符号.(1)先利用同角三角函数间的关系把sinx−cosx等价转化为−√1−2sinxcosx,由此能求出sinx−cosx的值;(2)先sinx+cosxsinx−cosx 分子分母同时除以cos x,得到tanx+1tanx−1=−17,由此能求出tan x的值.19.【答案】解:=12sin(2x+π3),令2x+π3=kπ+π2,可得x=12kπ+π12,即f(x)的对称轴方程为x=12kπ+π12,k∈Z;(2)f(A)=12sin(2A+π3)=0,,得,∴当k=1时,A=π3,∵sinB=45,a=√3,∴由正弦定理可得b45=√3√32,∴b=85.【解析】本题考查三角函数的图象与性质,考查正弦定理,考查学生的计算能力,属于中档题.(1)利用向量条件,结合辅助角公式化简函数,利用正弦函数的性质,求f(x)的对称轴方程;(2)求出A,利用正弦定理,求b的值.20.【答案】解:(1)因为a⃗//b⃗ ,所以34cosx+sinx=0,所以tanx=−34.故cos2x−sin2x=cos2x−2sinxcosxsin2x+cos2x=1−2tanx 1+tan2x=1−2×(−3 4 )1+(−34)2=85.(2)f(x)=2(a⃗+b⃗ )⋅b⃗=2sinxcosx−32+2(cos2x+1)=sin2x+cos2x+32=√2sin(2x+π4)+32,因为f(α2)=34,所以f(α2)=√2sin(α+π4)+32=34,即sin(α+π4)=−3√28,因为α∈(π2,π),所以3π4<α+π4<5π4,故cos(α+π4)=−(3√28)=−√468,所以sinα=sin[(α+π4)−π4]=√22[sin(α+π4)−cos(α+π4)] =√22×(−3√28+√468)=−3+√238.【解析】本题主要考查向量的坐标运算,以及向量和三角函数的综合应用,属于中档题.(1)根据向量关系的坐标表示进行转化,结合三角函数的性质进行求解即可.(2)根据向量数量积的坐标表示求出函数f(x)的解析式,结合三角函数的相关公式进行化简求解.21.【答案】解:y=4cos2x−4√3sinxcosx−1=4×1+cos2x2−2√3sin2x=2cos2x−2√3sin2x+2=−4sin(2x−π6)+2(1)函数的最小正周期T=2π2=π;(2)当sin(2x−π6)=−1时,函数取最大值为:6,此时2x−π6=−π2+2kπ(k∈Z),解得x=−π6+kπ(k∈Z);(3)由π2+2kπ≤2x−π6≤3π2+2kπ(k∈Z)得,π3+kπ≤x≤5π6+kπ(k∈Z),∴函数的单调增区间是[π3+kπ,5π6+kπ](k∈Z);(4)由2x−π6=π2+kπ(k∈Z)得,x=π3+kπ2(k∈Z),∴函数的对称轴方程是x=π3+kπ2(k∈Z).【解析】利用二倍角的正弦、余弦公式,以及两角差的正弦公式,化简函数解析式化为y=−4sin(2x−π6)+2,(1)根据最小正周期公式T=2π|ω|求解;(2)根据解析式知:当sin(2x−π6)=−1时,函数取最大值,求出原函数的最大值和对应的x的值;(3)根据解析式知:原函数的单调增区间为正弦函数单调减区间,即π2+2kπ≤2x−π6≤3π2+2kπ(k∈Z),求解即可;(4)根据正弦函数得对称轴得2x−π6=π2+kπ(k∈Z),求解即可.本题考查正弦函数的性质和三角恒等变换,涉及的公式有:二倍角的正弦、余弦公式,以及两角和与差的正弦公式,其中灵活利用三角函数的恒等变形把函数解析式化为一个角的三角函数是解本题的关键,注意化简解析式是一定要把ω化为正的.22.【答案】解:(1)∵f(x)=4tanxsin(π2−x)cos(x−π3)−√3.∴x≠kπ+π2,即函数的定义域为{x|x≠kπ+π2,k∈Z},则f(x)=4tanxcosx⋅(12cosx+√32sinx)−√3=4sinx(12cosx+√32sinx)−√3=2sinxcosx+2√3sin2x−√3=sin2x+√3(1−cos2x)−√3=sin2x−√3cos2x=2sin(2x−π3),则函数的周期T=2π2=π;(2)由2kπ−π2<2x−π3<2kπ+π2,k∈Z,得kπ−π12<x<kπ+5π12,k∈Z,即函数的增区间为(kπ−π12,kπ+5π12),k∈Z,当k=0时,增区间为(−π12,5π12),∵x∈[−π4,π4],∴此时x∈(−π12,π4],由2kπ+π2<2x−π3<2kπ+3π2,k∈Z,得kπ+5π12<x<kπ+11π12,k∈Z,即函数的减区间为(kπ+5π12,kπ+11π12),k∈Z,当k=−1时,减区间为(−7π12,−π12),∵x∈[−π4,π4],∴此时x∈[−π4,−π12),即在区间[−π4,π4]上,函数的减区间为∈[−π4,−π12),增区间为(−π12,π4].【解析】本题主要考查三角函数的图象和性质,利用三角函数的诱导公式,两角和差的余弦公式以及辅助角公式将函数进行化简是解决本题的关键.(1)利用三角函数的诱导公式以及两角和差的余弦公式,结合三角函数的辅助角公式进行化简求解即可.(2)利用三角函数的单调性进行求解即可.23.【答案】解:(1)f(x)=2sinxcosx−2√3cos2x+√3=sin2x−√3cos2x=2sin(2x−π3),当x∈[0,π2]时,2x−π3∈[−π3,2π3],则x=0时,f(x)min=2sin(−π3)=−√3,当2x−π3=π2,即时,f(x)max=2sinπ2=2;所以f(x)的值域为[−√3,2].(2)令f(x)=2sin(2x−π3)=1,∴sin(2x−π3)=12,故2x −π3=2kπ+π6或2x −π3=2kπ+5π6,k ∈Z ,即x =kπ+π4或,k ∈Z ,∴函数y =f(x)的图象和直线y =1时的两交点的最短距离为π3.【解析】本题主要考查正弦函数的定义域和值域,函数的零点与方程的根的关系,属于中档题.(1)由条件利用f(x)中x 的范围,求得函数f(x)的值域. (2)令f(x)=2sin(2x −π3)=1,求得x 的值,可得结论. 24.【答案】解:(1)∵m⃗⃗⃗ //n ⃗ ,∴acosA =ccosC , ∴sinAcosA =sinCcosC ,∴sin2A =sin2C ,又A 、C 为三角形的内角, ∴2A =2C 或2A +2C =π,∴A =C(由a =√3c 舍去此种情况) 或,∴B =π2,Rt △ABC 中,a =√3c , 则tanA =√3,A =π3;(2)∵m ⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ =3bsinB ,∴acosC +ccosA =3bsinB ,由正弦定理可得sinAcosC +sinCcosA =3sin 2B , ∴sin(A +C)=3sin 2B , 又sinB ≠0, ∴sinB =13,∵cosA =35,∴sinA =45,∵sinA >sinB ,∴a >b ,A >B , ∴cosB =2√23,∴cosC =−cos(A +B)=−35×2√23+45×13=4−6√215.【解析】本题综合考查向量与解三角形,属于中档题. (1)若m ⃗⃗⃗ //n ⃗ ,可得acosA =ccosC ,利用正弦定理可求B ,利用a =√3c ,求角A ; (2)若m ⃗⃗⃗ ⋅n ⃗ =3bsinB ,由正弦定理和两角和的正弦公式可得sinB =13,又cosA =35,再利用诱导公式结合两角和的余弦公式即可求cos C 的值.25.【答案】解:∵3acosC=2ccosA,由正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA,∴3tanA=2tanC,∵tanA=13,∴2tanC=3×13=1,解得tanC=12.∴tanB=tan[π−(A+C)]=−tan(A+C)=−tanA+tanC1−tanAtanC =−13+121−13×12=−1,∵B∈(0,π),∴B=3π4【解析】本题考查了正弦定理、同角的三角函数基本关系式、两角和差的正切公式、诱导公式等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属于中档题.由3acosC=2ccosA,利用正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA,再利用同角的三角函数基本关系式可得tan C,利用tanB=tan[π−(A+C)]=−tan(A+C)即可得出.26.【答案】解:(Ⅰ)因为f(x)=2sin(2x−π6),由−π2+2kπ≤2x−π6≤π2+2kπ,k∈Z,求得−π6+kπ≤x≤π3+kπ,可得函数f(x)的单调递增区间为[−π6+kπ,π3+kπ],k∈Z.由2x−π6=π2+kπ,k∈Z,求得x=π3+kπ2.故f(x)的对称轴方程为x=π3+kπ2,其中k∈Z.(Ⅱ)因为0≤x≤π2,所以−π6≤2x−π6≤5π6,故有−12≤sin(2x−π6)≤1故当2x−π6=−π6即x=0时,f(x)的最小值为−1,当2x−π6=π2即x=π3时,f(x)的最大值为2.【解析】本题主要考查正弦函数的单调性、以及图象的对称性,正弦函数的定义域和值域,属于基础题.(Ⅰ)利用正弦函数的单调性、以及图象的对称性,求得函数f(x)的单调递增区间与对称轴方程.(Ⅱ)当x∈[0,π2]时,利用正弦函数的定义域和值域,求得f(x)的最大值与最小值.27.【答案】解:(I)函数f(x)=sin2x+√3sinxcosx=1−cos2x2+√32sin2x=sin(2x−π6)+12,f(x)的最小正周期为T=2π2=π;(Ⅱ)若f(x)在区间[−π3,m]上的最大值为32,可得2x−π6∈[−5π6,2m−π6],即有2m−π6≥π2,解得m≥π3,则m的最小值为π3.【解析】(I)运用二倍角公式的降幂公式和两角差的正弦公式和周期公式,即可得到所求值;(Ⅱ)求得2x−π6的范围,结合正弦函数的图象可得2m−π6≥π2,即可得到所求最小值.本题考查三角函数的化简和求值,注意运用二倍角公式和三角函数的周期公式、最值,考查运算能力,属于中档题.28.【答案】解:(1)由题干图象知,周期T=11π12−(−π12)=π,∴ω=2πT=2.∵点(−π12,0)在函数图象上,∴Asin(−2×π12+θ)=0,即sin(−π6+θ)=0.又∵−π2<θ<π2,∴−2π3<−π6+θ<π3,从而−π6+θ=0,即θ=π6.又∵点(0,1)在函数图象上,∴1=Asin(π6),解得:A=2.故函数f(x)的解析式为f(x)=2sin(2x+π6).(2)由(1)可知f(x)=2sin(2x+π6).根据正弦函数图象及性质,可知:2x+π6∈[2πk−π2,2kπ+π2]是单调增区间,即2πk−π2≤2x+π6≤2kπ+π2,解得:kπ−π3≤x≤kπ+π6,(k∈Z),可知:2x+π6∈[2πk+π2,2kπ+3π2]是单调减区间,即2πk+π2≤2x+π6≤2kπ+3π2,解得:kπ+π6≤x≤kπ+2π3.(k∈Z),可知:对称轴方程为2x+π6=kπ+π2,(k∈Z),解得:x =12kπ+π6,(k ∈Z),故得f(x)的单调增区间是[kπ−π3,kπ+π6](k ∈Z); 单调减区间是[kπ+π6,kπ+2π3](k ∈Z),对称轴方程:x =12kπ+π6,(k ∈Z).【解析】本题主要考查三角函数的图象和性质,学会看图象,搞懂图象的含义求出函数的解析式是关键.(1)根据图象求出A ,ω和θ,即可求函数f(x)的解析式; (2)根据正弦函数图象及性质可得f(x)的单调区间及对称轴.29.【答案】解:(1)向量a ⃗ =(4,3),b ⃗ =(1,2),则a ⃗ ⋅b ⃗ =4×1+3×2=10, 且|a ⃗ |=√42+32=5, |b ⃗ |=√12+22=√5; 设a ⃗ 与b ⃗ 的夹角为θ, 则cosθ=a⃗ ⋅b ⃗ |a ⃗ |×|b⃗ |=5×√5=2√55; (2)若a ⃗ −λb ⃗ 与2a ⃗ +b ⃗ 垂直, 则(a ⃗ −λb ⃗ )⋅(2a ⃗ +b ⃗ )=0,即2a ⃗ 2+(1−2λ)a ⃗ ⋅b ⃗ −λb ⃗ 2=0,所以2×52+10(1−2λ)−5λ=0, 解得λ=125.【解析】本题考查了平面向量的数量积,向量的夹角,向量的模,属于基础题. (1)根据平面向量的模与数量积运算,可求出a ⃗ 、b ⃗ 夹角的余弦值; (2)根据两向量垂直,数量积为0,列出方程求出λ的值.30.【答案】解:(Ⅰ)f(x)=√3cos(2x −π3)−2sinxcosx ,=√3(12cos2x +√32sin2x)−sin2x ,=√32cos2x +12sin2x ,=sin(2x +π3),∴T =2π2=π,∴f(x)的最小正周期为π, (Ⅱ)∵x ∈[−π4,π4], ∴2x +π3∈[−π6,5π6],∴−12≤sin(2x +π3)≤1,∴f(x)≥−1.2【解析】本题考查了三角函数的化简以及周期的定义和正弦函数的图象和性质,属于基础题),根据周期的(Ⅰ)根据两角差的余弦公式和两角和正弦公式即可求出f(x)=sin(2x+π3定义即可求出,(Ⅱ)根据正弦函数的图象和性质即可证明.。
高中数学必修4习题和复习参考题及对应答案A 组1、在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并指出它们是哪个象限的角: (1)-265°;(2)-1000°;(3)-843°10′;(4)3900°. 答案:(1)95°,第二象限; (2)80°,第一象限; (3)236°50′,第三象限; (4)300°,第四象限.说明:能在给定范围内找出与指定的角终边相同的角,并判定是第几象限角.2、写出终边在x 轴上的角的集合. 答案:S={α|α=k·180°,k ∈Z }.说明:将终边相同的角用集合表示.3、写出与下列各角终边相同的角的集合,并把集合中适合不等式-360°≤β<360°的元素β写出来:(1)60°;(2)-75°;(3)-824°30′;(4)475°;(5)90°;(6)270°;(7)180°;(8)0°.答案:(1){β|β=60°+k·360°,k ∈Z },-300°,60°; (2){β|β=-75°+k·360°,k ∈Z },-75°,285°; (3){β|β=-824°30′+k·360°,k ∈Z },-104°30′,255°30′; (4){β|β=475°+k·360°,k ∈Z },-245°,115°; (5){β|β=90°+k·360°,k ∈Z },-270°,90°; (6){β|β=270°+k·360°,k ∈Z },-90°,270°; (7){β|β=180°+k·360°,k ∈Z },-180°,180°; (8){β|β=k·360°,k ∈Z },-360°,0°. 说明:用集合表示法和符号语言写出与指定角终边相同的角的集合,并在给定范围内找出与指定的角终边相同的角.4、分别用角度和弧度写出第一、二、三、四象限角的集合. 答案: 象限 角度制弧度制一 {β|k·360°<β<90°+k·360°,k ∈Z } {|22,}2k k k πβπβπ<<+∈Z二 {β|90°+k·360°<β<180°+k·360°,k ∈Z }{|22,}2k k k πβπβππ+<<+∈Z三 {β|180°+k·360°<β<270°+k·360°,k ∈Z }3{|22,}2k k k πβππβπ+<<+∈Z 四{β|270°+k·360°<β<360°+k·360°,k ∈Z }3{|222,}2k k k πβπβππ+<<+∈Z 说明:用角度制和弧度制写出各象限角的集合.5、选择题:(1)已知α是锐角,那么2α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .小于180°的正角 D .第一或第二象限角 (2)已知α是第一象限角,那么2α是( )、 A .第一象限角 B .第二象限角 C .第一或第二象限角 D .第一或第三象限角 答案:(1)C 说明:因为0°<α<90°,所以0°<2α<180°. (2)D说明:因为k·360°<α<90°+k·360°,k ∈Z ,所以180451802k k α︒<<︒+︒,k ∈Z .当k 为奇数时,2α是第三象限角;当k 为偶数时,2α是第一象限角.6、一条弦的长等于半径,这条弦所对的圆心角等于1弧度吗?为什么?答案:不等于1弧度.这是因为等于半径长的弧所对的圆心角为1弧度,而等于半径长的弦所对的弧比半径长.说明:了解弧度的概念.7、把下列各角度化成弧度: (1)36°;(2)-150°;(3)1095°;(4)1440°.答案:(1)5π;(2)56π;(3)7312π-;(4)8π.说明:能进行度与弧度的换算.8、把下列各弧度化成度: (1)76π-;(2)103π-;(3)1.4;(4)23. 答案:(1)-210°;(2)-600°;(3)80.21°;(4)38.2°.说明:能进行弧度与度的换算.9、要在半径OA=100cm 的圆形金属板上截取一块扇形板,使其弧AB 的长为112cm ,求圆心角∠AOB 是多少度(可用计算器,精确到1°).答案:64°说明:可以先运用弧度制下的弧长公式求出圆心角的弧度数,再将弧度换算为度,也可以直接运用角度制下的弧长公式.10、已知弧长50cm 的弧所对圆心角为200°,求这条弧所在的圆的半径(可用计算器,精确到1cm ).答案:14cm .说明:可以先将度换算为弧度,再运用弧度制下的弧长公式,也可以直接运用角度制下的弧长公式.B 组1、每人准备一把扇子,然后与本小组其他同学的对比,从中选出一把展开后看上去形状较为美观的扇子,并用计算器算出它的面积S 1.(1)假设这把扇子是从一个圆面中剪下的,而剩余部分的面积为S 2,求S 1与S 2的比值;(2)要使S 1与S 2的比值为0.618,则扇子的圆心角应为几度(精确到10°)? 答案:(1)(略)(2)设扇子的圆心角为θ,由2122120.6181(2)2r S S r θπθ==-,可得θ=0.618(2π-θ),则θ=0.764π≈140°.说明:本题是一个数学实践活动.题目对“美观的扇子”并没有给出标准,目的是让学生先去体验,然后再运用所学知识发现,大多数扇子之所以“美观”是因为基本都满足:120.618S S =(黄金分割比)的道理.2、(1)时间经过4 h (时),时针、分针各转了多少度?各等于多少弧度?(2)有人说,钟的时针和分针一天内会重合24次、你认为这种说法是否正确?请说明理由.(提示:从午夜零时算起,假设分针走了t min 会与时针重合,一天内分针和时针会重合n 次,建立t 关于n 的函数关系式,并画出其图象,然后求出每次重合的时间.)答案:(1)时针转了-120°,等于23π-弧度;分针转了-1440°,等于-8π弧度 (2)设经过t min 分针就与时针重合,n 为两针重合的次数. 因为分针旋转的角速度为2(rad /min)6030ππ=, 时针旋转的角速度为2(rad/min)1260360ππ=⨯,所以()230360t n πππ-=,即72011t n =. 用计算机或计算器作出函数72011t n =的图象(如下页图)或表格,从中可清楚地看到时针与分针每次重合所需的时间.n u1 15. 981.82 16. 1047.3 17. 1112.7 18. 1178.2 19. 1243.6 20. 1309.1 21. 1374.5 22.1440.因为时针旋转一天所需的时间为24×60=1440(min ),所以720144011n ≤,于是n≤22.故时针与分针一天内只会重合22次.说明:通过时针与分针的旋转问题进一步地认识弧度的概念,并将问题引向深入,用函数思想进行分析.在研究时针与分针一天的重合次数时,可利用计算器或计算机,从模拟的图形、表格中的数据、函数的解析式或图象等角度,不难得到正确的结论.3、已知相互啮合的两个齿轮,大轮有48齿,小轮有20齿,当大轮转动一周时,小轮转动的角是__________度,即__________rad .如果大轮的转速为180r/min (转/分),小轮的半径为10.5cm ,那么小轮周上一点每1s 转过的弧长是__________.答案:864°,245π,151.2π cm . 说明:通过齿轮的转动问题进一步地认识弧度的概念和弧长公式.当大齿轮转动一周时,小齿轮转动的角是4824360864rad.205π⨯︒=︒= 由于大齿轮的转速为3r/s ,所以小齿轮周上一点每1s 转过的弧长是483210.5151.2(cm)20ππ⨯⨯⨯=. P20 习题1.2A 组1、用定义法、公式一以及计算器求下列角的三个三角函数值:(1)173π-;(2)214π;(3)236π-;(4)1500°. 答案:(1)31sin ,cos ,tan 322ααα===; (2)22sin ,cos ,tan 122ααα=-=-=; (3)133sin ,cos ,tan 223ααα===; (4)31sin ,cos ,tan 322ααα===. 说明:先利用公式一变形,再根据定义求值,非特殊角的三角函数值用计算器求.2、已知角α的终边上有一点的坐标是P (3a ,4a ),其中a≠0,求sinα,cosα,tanα的三角函数值.答案:当a >0时,434s i n ,c o s,t a n 553ααα===;当a <0时,434s i n ,c o s ,t a n 553ααα=-=-=-.说明:根据定义求三角函数值.3、计算:(1)6sin (-90°)+3sin0°-8sin270°+12cos180°; (2)10cos270°+4sin0°+9tan0°+15cos360°;(3)22322costantan sin cos sin 2446663ππππππ-+-++;(4)2423sincos tan 323πππ+-. 答案:(1)-10;(2)15;(3)32-;(4)94-.说明:求特殊角的三角函数值.4、化简:(1)asin0°+bcos90°+ctan180°;(2)-p 2cos180°+q 2sin90°-2pqcos0°;(3)223cos 2sincos sin 22a b ab ab ππππ-+-; (4)13tan 0cos sin cos sin 222m n p q r ππππ+---.答案:(1)0;(2)(p -q )2;(3)(a -b )2;(4)0.说明:利用特殊角的三角函数值化简.5、根据下列条件求函数3()sin()2sin()4cos 23cos()444f x x x x x πππ=++--++的值.(1)4x π=;(2)34x π=. 答案:(1)-2;(2)2.说明:转化为特殊角的三角函数的求值问题.6、确定下列三角函数值的符号: (1)sin186°; (2)tan505°; (3)sin7.6π; (4)23tan()4π-; (5)cos940°;(6)59cos()17π-. 答案:(1)负;(2)负;(3)负;(4)正;(5)负;(6)负. 说明:认识不同位置的角对应的三角函数值的符号.7、确定下列式子的符号: (1)tan125°·sin273°;(2)tan108cos305︒︒;(3)5411sin cos tan 456πππ;(4)511cos tan 662sin 3πππ. 答案:(1)正;(2)负;(3)负;(4)正.说明:认识不同位置的角对应的三角函数值的符号.8、求下列三角函数值(可用计算器):(1)67sin()12π-; (2)15tan()4π-;(3)cos398°13′; (4)tan766°15′. 答案:(1)0.9659;(2)1;(3)0.7857;(4)1.045.说明:可先运用公式一转化成锐角三角函数,然后再求出三角函数值.9、求证:(1)角θ为第二或第三象限角当且仅当sinθ·tanθ<0; (2)角θ为第三或第四象限角当且仅当cosθ·tanθ<0; (3)角θ为第一或第四象限角当且仅当sin 0tan θθ>;(4)角θ为第一或第三象限角当且仅当sinθ·cosθ>0.答案:(1)先证如果角θ为第二或第三象限角,那么sinθ·tanθ<0.当角θ为第二象限角时,sinθ>0,tanθ<0,则sinθ·tanθ<0;当角θ为第三象限角时,sinθ<0,tanθ>0,则sinθ·tanθ<0,所以如果角θ为第二或第三象限角,那么sinθ·tanθ<0.再证如果sinθ·tanθ<0,那么角θ为第二或第三象限角.因为sinθ·tanθ<0,即sinθ>0且tanθ<0,或sinθ<0且tanθ>0,当sinθ>0且tanθ<0时,角θ为第二象限角;当sinθ<0且tanθ>0时,角θ为第三象限角,所以如果sinθ·tanθ<0,那么角θ为第二或第三象限角.综上所述,原命题成立.(其他小题略)说明:以证明命题的形式,认识位于不同象限的角对应的三角函数值的符号.10、(1)已知3sin2α=-,且α为第四象限角,求cosα,tanα的值;(2)已知5cos13α=-,且α为第二象限角,求sinα,tanα的值;(3)已知3tan4α=-,求sinα,cosα的值;(4)已知cosα=0.68,求sinα,tanα的值(计算结果保留两个有效数字).答案:(1)1,3 2-;(2)1212,135-;(3)当α为第二象限角时,34 sin,cos55αα==-,当α为第四象限角时,34 sin,cos55αα=-=;(4)当α为第一象限角时,sinα=0.73,tanα=1.1,当α为第四象限角时,sinα=-0.73,tanα=-1.1.说明:要注意角α是第几象限角.11、已知1sin3x=-,求cosx,tanx的值.答案:当x为第三象限角时,222 cos,tan34x x=-=;当x为第四象限角时,222 cos,tan34 x x==-.说明:要分别对x是第三象限角和第四象限角进行讨论.12、已知3tan 3,2απαπ=<<,求cosα-sinα的值. 答案:1(31)2- 说明:角α是特殊角.13、求证: (1)2212sin cos 1tan 1tan cos sin x x xxx x--=+-;(2)tan 2α-sin 2α=tan 2α·sin 2α; (3)(cosβ-1)2+sin 2β=2-2cosβ; (4)sin 4x +cos 4x=1-2sin 2xcos 2x .答案:(1)2(cos sin )cos sin 1tan (cos sin )(cos sin )cos sin 1tan x x x x xx x x x x x x---===+-++左边; (2)222222222211cos sin sin (1)sin sin sin tan cos cos cos x x x xxx x xxx-=-===左边;(3)左边=1-2cosβ+cos 2β+sin 2β=2-2cosβ;(4)左边=(sin 2x +cos 2x )2-2sin 2x·cos 2x=1-2sin 2x·cos 2x .说明:还可以从右边变为左边,或对左右同时变形.可提倡一题多解,然后逐渐学会选择较为简单的方法.B 组1、化简(1+tan 2α)cos 2α. 答案:1说明:根据同角三角函数的基本关系,将原三角函数式转化为正余弦函数式.2、化简1sin 1sin 1sin 1sin αααα+---+,其中α为第二象限角. 答案:-2tanα说明:先变形,再根据同角三角函数的基本关系进行化简.3、已知tanα=2,求sin cos sin cos αααα+-的值.答案:3说明:先转化为正切函数式.4、从本节的例7可以看出,cos 1sin 1sin cos x xx x+=-就是sin 2x +cos 2x=1的一个变形.你能利用同角三角函数的基本关系推导出更多的关系式吗?答案:又如sin 4x +cos 4x=1-2sin 2x·cos 2x 也是sin 2x +cos 2x=1的一个变形;2211tan cos x x=+是sin 2x +cos 2x=1和sin tan cos xx x=的变形;等等. 说明:本题要求学生至少能写出每个同角关系式的一个变形.P29 习题1.3A 组1、将下列三角函数转化为锐角三角函数,并填在题中横线上: (1)cos210°=__________; (2)si n263°42′=__________; (3)cos()6π-=__________; (4)5sin()3π-=__________;(5)11cos()9π-=__________;(6)cos (-104°26′)=__________; (7)tan632°24′=__________; (8)17tan6π=__________. 答案:(1)-cos30°; (2)-sin83°42′ (3)cos 6π;(4)sin3π; (5)2cos 9π-;(6)-cos75°34′; (7)-tan87°36′; (8)tan6π-. 说明:利用诱导公式转化为锐角三角函数.2、用诱导公式求下列三角函数值: (1)17cos()4π-; (2)sin (-1574°); (3)sin (-2160°52′); (4)cos (-1751°36′); (5)cos1615°8′;(6)26sin()3π-.答案:(1)22;(2)-0.7193;(3)-0.0151;(4)0.6639;(5)-0.9964;(6)32 -说明:先利用诱导公式转化为锐角三角函数,再求值.3、化简:(1)sin(-1071°)·sin99°+sin(-171°)·sin(-261°);(2)1+sin(α-2π)·sin(π+α)-2cos2(-α).答案:(1)0;(2)-cos2α说明:先利用诱导公式转化为角α的三角函数,再进一步化简.4、求证:(1)sin(360°-α)=-sinα;(2)cos(360°-α)=cosα;(3)tan(360°-α)=-tanα.答案:(1)sin(360°-α)=sin(-α)=-sinα;(2)略;(3)略.说明:有的书也将这组恒等式列入诱导公式,但根据公式一可知,它和公式三等价,所以本教科书未将其列入诱导公式.B组1、计算:(1)sin420°·cos750°+sin(-330°)·cos(-660°);(2)tan675°+tan765°-tan(-330°)+tan(-690°);(3)252525sin cos tan() 634πππ++-.答案:(1)1;(2)0;(3)0.说明:先利用诱导公式转化为锐角三角函数,再求值.2、已知1sin()2πα+=-,计算:(1)sin(5π-α);(2)sin()2πα+; (3)3cos()2πα-; (4)tan()2πα-. 答案:(1)12; (2)3,,23,;2αα⎧⎪⎪⎨⎪-⎪⎩当为第一象限角当为第二象限角(3)12-; (4)3,,3,αα⎧⎪⎨-⎪⎩当为第一象限角当为第二象限角.说明:先用诱导公式将已知式和待求式都转化为角α的三角函数,然后再根据同角三角函数的基本关系得解. P46 习题1.4A 组1、画出下列函数的简图: (1)y=1-sinx ,x ∈[0,2π]; (2)y=3cosx +1,x ∈[0,2π]. 答案:(1)(2)说明:可以直接用“五点法”作出两个函数的图象;也可以先用“五点法”作出正弦、余弦函数的图象,再通过变换得到这两个函数的图象.2、求使下列函数取得最大值、最小值的自变量x 的集合,并分别写出最大值、最小值是什么.(1)11cos ,23y x x π=-∈R ; (2)3sin(2),4y x x π=+∈R ;(3)31cos(),226y x x π=--∈R ; (4)11sin(),223y x x π=+∈R .答案:(1)使y 取得最大值的集合是{x|x=6k +3,k ∈Z },最大值是32; 使y 取得最小值的集合是{x|x=6k ,k ∈Z },最大值是12; (2)使y 取得最大值的集合是{|,}8x x k k ππ=+∈Z ,最大值是3;使y 取得最小值的集合是3{|,}8x x k k ππ=-+∈Z ,最小值是-3; (3)使y 取得最大值的集合是{|2(21),}3x x k k ππ=++∈Z ,最大值是32; 使y 取得最小值的集合是{|4,}3x x k k ππ=+∈Z ,最小值是32-;(4)使y 取得最大值的集合是{|4,}3x x k k ππ=+∈Z ,最大值是12;使y 取得最小值的集合是5{|4,}3x x k k ππ=-+∈Z ,最小值是12-. 说明:利用正弦、余弦函数的最大值、最小值性质,研究所给函数的最大值、最小值性质.3、求下列函数的周期:(1)2sin 3y x =,x ∈R ; (2)1cos 42y x =,x ∈R . 答案:(1)3π;(2)2π说明:可直接由函数y=Asin (ωx +φ)和函数y=Acos (ωx +φ)的周期2T πω=得解.4、利用函数的单调性比较下列各组中两个三角函数值的大小: (1)sin103°15′与sin164°30′; (2)4744cos()cos()109ππ--与; (3)sin508°与sin144°;(4)cos760°与cos (-770°). 答案:(1)sin103°15′>sin164°130′; (2)4744cos()cos()109ππ->-; (3)sin508°<sin144°;(4)cos760°>cos (-770°).说明:解决这类问题的关键是利用诱导公式将它们转化到同一单调区间上研究.5、求下列函数的单调区间: (1)y=1+sinx ,x ∈R ; (2)y=-cosx ,x ∈R . 答案:(1)当[2,2]22x k k ππππ∈-++,k ∈Z 时,y=1+sinx 是增函数;当3[2,2]22x k k ππππ∈++,k ∈Z 时,y=1+sinx 是减函数. (2)当x ∈[(2k -1)π,2kπ],k ∈Z 时,y=-cosx 是减函数; 当x ∈[2kπ,(2k +1)π],k ∈Z 时,y=-cosx 是增函数.说明:利用正弦、余弦函数的单调性研究所给函数的单调性.6、求函数tan()26y x π=-++的定义域.答案:{|,}3x x k k ππ≠+∈Z .说明:可用换元法.7、求函数5tan(2),()3122k y x x k πππ=-≠+∈Z 的周期.答案:2π. 说明:可直接由函数y=Atan (ωx +φ)的周期T πω=得解.8、利用正切函数的单调性比较下列各组中两个函数值的大小: (1)13tan()tan()57ππ--与; (2)tan1519°与tan1493°; (3)93tan 6tan(5)1111ππ-与; (4)7tantan 86ππ与. 答案:(1)13tan()tan()57ππ->-;(2)tan1519°>tan1493°;(3)93tan 6tan(5)1111ππ>-;(4)7tantan 86ππ<. 说明:解决这类问题的关键是利用诱导公式将它们转化到同一单调区间上研究.9、根据正切函数的图象,写出使下列不等式成立的x 的集合: (1)1+tanx≥0;(2)tan 30x -≥. 答案:(1){|,}42x k x k k ππππ-+<+∈Z ≤;(2){|,}32x k x k k ππππ+<+∈Z ≤.说明:只需根据正切曲线写出结果,并不要求解三角方程或三角不等式.10、设函数f (x )(x ∈R )是以 2为最小正周期的周期函数,且x ∈[0,2]时f (x )=(x -1)2.求f (3),7()2f 的值.答案:由于f (x )以2为最小正周期,所以对任意x ∈R ,有f (x +2)=f (x ).于是:f (3)=f (1+2)=f (1)=(1-1)2=0;273331()(2)()(1)22224f f f =+==-=. 说明:利用周期函数的性质,将其他区间上的求值问题转化到区间[0,2]上的求值问题.11、容易知道,正弦函数y=sinx 是奇函数,正弦曲线关于原点对称,即原点是正弦曲线的对称中心.除原点外,正弦曲线还有其他对称中心吗?如果有,对称中心的坐标是什么?另外,正弦曲线是轴对称图形吗?如果是,对称轴的方程是什么?你能用已经学过的正弦函数性质解释上述现象吗? 对余弦函数和正切函数,讨论上述同样的问题.答案:由正弦函数的周期性可知,除原点外,正弦曲线还有其他对称中心,其对称中心坐标为(kπ,0),k ∈Z .正弦曲线是轴对称图形,其对称轴的方程是,2x k k ππ=+∈Z .由余弦函数和正切的周期性可知,余弦曲线的对称中心坐标为(,0)2k ππ+,k ∈Z ,对称轴的方程是x=kπ,k ∈Z ;正切曲线的对称中心坐标为(,0)2k π,k ∈Z ,正切曲线不是轴对称图形.说明:利用三角函数的图象和周期性研究其对称性.B 组1、根据正弦函数、余弦函数的图象,写出使下列不等式成立的x 的取值集合:(1)3sin ()2x x ∈R ≥; (2)22cos 0()x x +∈R ≥. 答案:(1)2{|22,}33x k x k k ππππ++∈Z ≤≤; (2)33{|22,}44x k x k k ππππ-++∈Z ≤≤. 说明:变形后直接根据正弦函数、余弦函数的图象写出结果,并不要求解三角方程或三角不等式.2、求函数3tan(2)4y x π=--的单调区间. 答案:单调递减区间5(,),2828k k k ππππ++∈Z . 说明:利用正切函数的单调区间求所给函数的单调区间.3、已知函数y=f (x )的图象如图所示,试回答下列问题:(1)求函数的周期;(2)画出函数y=f (x +1)的图象;(3)你能写出函数y=f (x )的解析式吗?答案:(1)2;(2)y=f (x +1)的图象如下;(3)y=|x -2k|,x ∈[2k -1,2k +1],k ∈Z .说明:可直接由函数y=f (x )的图象得到其周期.将函数y=f (x )的图象向左平行移动1个单位长度,就得到函数y=f (x +1)的图象.求函数y=f (x )的解析式难度较高,需要较强的抽象思维能力.可先求出定义域为一个周期的函数y=f (x ),x ∈[-1,1]的解析式为y=|x|,x ∈[-1,1],再根据函数y=f (x )的图象和周期性,得到函数y=f (x )的解析式为y=|x -2k|,x ∈[2k -1,2k +1],k ∈Z . P57 习题1.5A 组1、选择题:(1)为了得到函数1cos()3y x =+,x ∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点( )A .向左平行移动3π个单位长度 B .向右平行移动3π个单位长度C .向左平行移动13个单位长度 D .向右平行移动13个单位长度(2)为了得到函数cos 5xy =,x ∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点的( )、A .横坐标伸长到原来的5倍,纵坐标不变B .横坐标缩短到原来的15倍,纵坐标不变 C .纵坐标伸长到原来的5倍,横坐标不变 D .纵坐标缩短到原来的15倍,横坐标不变 (3)为了得到函数1cos 4y x =,x ∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点的( ). A .横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变B .横坐标缩短到原来的14倍,纵坐标不变 C .纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变 D .纵坐标缩短到原来的14倍,横坐标不变 答案:(1)C ;(2)A ;(3)D .2、画出下列函数在长度为一个周期的闭区间上的简图(有条件的可用计算器或计算机作图检验):(1)14sin 2y x =,x ∈R ; (2)1cos32y x =,x ∈R ; (3)3sin(2)6y x π=+,x ∈R ; (4)112cos()24y x π=-,x ∈R .答案:(1)(2)(3)(4)说明:研究了参数A、ω、φ对函数图象的影响.3、不画图,直接写出下列函数的振幅、周期与初相,并说明这些函数的图象可由正弦曲线经过怎样的变化得到(注意定义域):(1)8sin()48xy π=-,x ∈[0,+∞);(2)1sin(3)37y x π=+,x ∈[0,+∞). 答案:(1)振幅是8,周期是8π,初相是8π-.先把正弦曲线向右平行移动8π个单位长度,得到函数1sin()8y x π=-,x ∈R 的图象;再把函数y 1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的4倍(纵坐标不变),得到函数2sin()48x y π=-,x ∈R 的图象;再把函数y 2的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的8倍(横坐标不变),得到函数38sin()48x y π=-,x ∈R 的图象;最后把函数y 3的图象在y 轴左侧的部分抹去,就得到函数8sin()48x y π=-,x ∈[0,+∞)的图象.(2)振幅是13,周期是23π,初相是7π.先把正弦曲线向左平行移动7π个单位长度,得到函数1sin()7y x π=+,x ∈R 的图象;再把函数y 1的图象上所有点的横坐标缩短到原来的13倍(纵坐标不变),得到函数2sin(3)7y x π=+,x ∈R 的图象;再把函数y 2的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的13倍(横坐标不变),得到函数31sin(3)37y x π=+,x ∈R 的图象;最后把函数y 3的图象在y 轴左侧的部分抹去,就得到函数1sin(3)37y x π=+,x ∈[0,+∞)的图象.说明:了解简谐振动的物理量与函数解析式的关系,并认识函数y=Asin (ωx +φ)的图象与正弦曲线的关系.4、图 1.5-1的电流i (单位:A )随时间t (单位:s )变化的函数关系是5sin(100),[0,)3i t t ππ=+∈+∞.(1)求电流i 变化的周期、频率、振幅及其初相; (2)当t=0,1171,,,(:s)60015060060单位时,求电流i . 答案:(1)周期为150,频率为50,振幅为5,初相为3π.(2)t=0时,532i =;1600t =时,i=5;1150t =时,i=0;7600t =时,i=-5;160t =时,i=0.说明:了解简谐振动的物理量与函数解析式的关系,并求函数值.5、一根长为l cm 的线,一端固定,另一端悬挂一个小球.小球摆动时,离开平衡位置的位移s (单位:cm )与时间t (单位:s )的函数关系是3cos(),[0,)3g s t t l π=+∈+∞. (1)求小球摆动的周期;(2)已知g≈980cm/s 2,要使小球摆动的周期是1s ,线的长度l 应当是多少?(精确到0.1cm )答案:(1)2lgπ;(2)约24.8cm . 说明:了解简谐振的周期.B 组1、弹簧振子的振动是简谐运动.下表给出了振子在完成一次全振动的过程中的时间t 与位移s 之间的对应数据,根据这些数据求出这个振子的振动函数解析式. t 0t 02t 03t 0 4t 05t 06t 07t 08t 09t 0 10t 011t 012t 0s-20.0 -17.8 -10.10.110.3 17.7 20.0 17.7 10.30.1-10.1 -17.8 -20.0答案:根据已知数据作出散点图(如图).由散点图可知,振子的振动函数解析式为020sin()62x y t ππ=-,x ∈[0,+∞).说明:作出已知数据的散点图,然后选择一个函数模型来描述,并根据已知数据求出该函数模型.2、弹簧挂着的小球作上下运动,它在t 秒时相对于平衡位置的高度h 厘米由下列关系式确定:2sin()4h t π=+.以t 为横坐标,h 为纵坐标,作出这个函数在一个剧期的闭区间上的图象,并回答下列问题:(1)小球在开始振动时(即t=0)的位置在哪里?(2)小球的最高点和最低点与平衡位置的距离分别是多少? (3)经过多少时问小球往复运动一次? (4)每秒钟小球能往复振动多少次?答案:函数2sin()4h t π=+在[0,2π]上的图象为(1)小球在开始振动时的位置在(0,2); (2)最高点和最低点与平衡位置的距离都是2; (3)经过2π秒小球往复运动一次; (4)每秒钟小球能往复振动12π次. 说明:结合具体问题,了解解析式中各常数的实际意义.3、如图,点P 是半径为r cm 的砂轮边缘上的一个质点,它从初始位置P 0开始,按逆时针方向以角速度ω rad/s 做圆周运动.求点P 的纵坐标y 关于时间t 的函数关系,并求点P 的运动周期和频率.答案:点P的纵坐标关于时间t的函数关系式为y=rsin(ωt+φ),t∈[0,+∞);点P的运动周期和频率分别为2πω和2ωπ.说明:应用函数模型y=rsin(ωt+φ)解决实际问题.P65习题1.61、根据下列条件,求△ABC的内角A:(1)1sin2A=;(2)2cos2A=-;(3)tanA=1;(4)3 tan3A=-.答案:(1)30°或150°;(2)135°;(3)45°;(4)150°.说明:由角A是△ABC的内角,可知A∈(0°,180°).2、根据下列条件,求(0,2π)内的角x:(1)3sin2x=-;(2)sinx=-1;(3)cosx=0;(4)tanx=1.答案:(1)4533ππ或;(2)32π;(3)322ππ或;(4)544ππ或.说明:可让学生再变换角x的取值范围求解.3、天上有些恒星的亮度是会变化的.其中一种称为造父(型)变星,本身体积会膨胀收缩造成亮度周期性的变化、下图为一造父变星的亮度随时间的周期变化图、此变星的亮度变化的周期为多少天?最亮时是几等星?最暗时是几等星?答案:5.5天;约3.7等星;约4.4等星.说明:每个周期的图象不一定完全相同,表示视星等的坐标是由大到小.4、夏天是用电的高峰时期,特别是在晚上.为保证居民空调制冷用电,电力部门不得不对企事业拉闸限电,而到了0时以后,又出现电力过剩的情况.因此每天的用电也出现周期性的变化.为保证居民用电,电力部门提出了“消峰平谷”的想法,即提高晚上高峰时期的电价,同时降低后半夜低峰时期的电价,鼓励各单位在低峰时用电.请你调查你们地区每天的用电情况,制定一项“消峰平谷”的电价方案.答案:先收集每天的用电数据,然后作出用电量随时间变化的图象,根据图象制定“消峰平谷”的电价方案.说明:建立周期变化的模型解决实际问题.B组1、北京天安门广场的国旗每天是在日出时随太阳升起,在日落时降旗、请根据年鉴或其他的参考资料,统计过去一年不同时期的日出和日落时间.(1)在同一坐标系中,以日期为横轴,画出散点图,并用曲线去拟合这些数据,同时找到函数模型;(2)某同学准备在五一长假时去看升旗,他应当几点到达天安门广场?答案:略.说明:建立周期变化的函数模型,根据模型解决实际问题.2、一个城市所在的经度和纬度是如何影响日出和日落的时间的?收集其他有关的数据并提供理论证据支持你的结论.答案:略.说明:收集数据,建立周期变化的函数模型,根据模型提出个人意见.然后采取上网、查阅资料或走访专业人士的形式,获取这方面的信息,以此来说明自己的结论.P69复习参考题A 组1、写出与下列各角终边相同的角的集合S ,并且把S 中适合不等式-2π≤β≤4π的元素β写出来:(1)4π; (2)23π-;(3)125π; (4)0.答案:(1)79{|2,},,,4444k k ππππββπ=+∈-Z ;(2)22410{|2,},,,3333k k ββπππππ=-+∈-Z ;(3)128212{|2,},,,5555k k ββπππππ=+∈-Z ; (4){β|β=2kπ,k ∈Z },-2π,0,2π. 说明:用集合表示法和符号语言写出与指定角终边相同的角的集合,并在给定范围内找出与指定的角终边相同的角.2、在半径为15cm 的圆中,一扇形的弧含有54°,求这个扇形的周长与面积(π取3.14,计算结果保留两个有效数字).答案:周长约44cm ,面积约1.1×102cm 2.说明:可先将角度转化为弧度,再利用弧度制下的弧长和面积公式求解.3、确定下列三角函数值的符号: (1)sin4; (2)cos5; (3)tan8; (4)tan (-3). 答案:(1)负;(2)正;(3)负;(4)正.说明:将角的弧度数转化为含π的形式或度,再进行判断.4、已知1cos 4ϕ=,求sinφ,tanφ. 答案:当φ为第一象限角时,15sin ,tan 154ϕϕ==; 当φ为第四象限角时,15sin ,tan 154ϕϕ=-=-. 说明:先求sinφ的值,再求tanφ的值.5、已知sinx=2cosx ,求角x 的三个三角函数值. 答案:当x 为第一象限角时,tanx=2,525cos ,sin 55x x ==;当x 为第三象限角时,tanx=2,525cos ,sin 55x x =-=-. 说明:先求tanx 的值,再求另外两个函数的值.6、用cosα表示sin 4α-sin 2α+cos 2α.答案:cos 4α.说明:先将原式变形为sin 2α(sin 2α-1)+cos 2α,再用同角三角函数的基本关系变形.7、求证:(1)2(1-sinα)(1+cosα)=(1-sinα+cosα)2; (2)sin 2α+sin 2β-sin 2α·sin 2β+cos 2α·cos 2β=1. 答案:(1)左边=2-2sinα+2cosα-2sinαcosα=1+sin 2α+cos 2α-2sinα+2cosα-2sinαcosα =右边.(2)左边=sin 2α(1-sin 2β)+sin 2β+cos 2αcos 2β=cos 2β(sin 2α+cos 2α)+sin 2β =1=右边.说明:第(1)题可先将左右两边展开,再用同角三角函数的基本关系变形.8、已知tanα=3,计算: (1)4sin 2cos 5cos 3sin αααα-+;(2)sinαcosα; (3)(sinα+cosα)2. 答案:(1)57;(2)310;(3)85. 说明:第(2)题可由222sin tan 9cos ααα==,得21c o s10α=,所以23sin cos tan cos 10αααα==.或222s incs i n c10sin cos tan 131αααααααα====+++.9、先估计结果的符号,再进行计算. (1)252525sincos tan()634πππ++-; (2)sin2+cos3+tan4(可用计算器).答案:(1)0;(2)1.0771.说明:先根据各个角的位置比较它们的三角函数值的大小,再估计结果的符号.10、已知1sin()2πα+=-,计算:(1)cos(2π-α);(2)tan(α-7π).答案:(1)当α为第一象限角时,3 cos(2)2πα-=,当α为第二象限角时,3 cos(2)2πα-=-;(2)当α为第一象限角时,3 tan(7)3απ-=,当α为第二象限角时,3 tan(7)3απ-=-.说明:先用诱导公式转化为α的三角函数,再用同角三角函数的基本关系计算.11、先比较大小,再用计算器求值:(1)sin378°21′,tan1111°,cos642.5°;(2)sin(-879°),313t a n(),c o s()810ππ--;(3)sin3,cos(sin2).答案:(1)tan1111°=0.601,sin378°21′=0.315,cos642.5°=0.216;(2)sin(-879°)=-0.358,3313tan()0.414,cos()0.588 810ππ-=--=-;(3)sin3=0.141,cos(sin2)=0.614.说明:本题的要求是先估计各三角函数值的大小,再求值验证.12、设π<x<2π,填表:x 76π74πsinx -1cosx22-32tanx 3答案:x 76π54π43π32π74π116πsinx12-22-32--122-12-cosx32-22-12-2232tanx3313不存在-133-说明:熟悉各特殊角的三角函数值.13、下列各式能否成立,说明理由: (1)cos 2x=1.5;(2)3sin 4x π=-.答案:(1)因为cos 1.5x =,或cos 1.5x =-,而 1.51, 1.51>-<-,所以原式不能成立;(2)因为3sin 4x π=-,而3||14π-<,所以原式有可能成立.说明:利用正弦和余弦函数的最大值和最小值性质进行判断.14、求下列函数的最大值、最小值,并且求使函数取得最大、最小值的x 的集合: (1)sin 2xy π=+,x ∈R ;(2)y=3-2cosx ,x ∈R . 答案:(1)最大值为12π+,此时x 的集合为{|2,}2x x k k ππ=+∈Z ;最小值为12π-,此时x 的集合为{|2,}2x x k k ππ=-+∈Z ;(2)最大值为5,此时x 的集合为{x|x=(2k +1)π,k ∈Z }; 最小值为1,此时x 的集合为{x|x=2kπ,k ∈Z }.说明:利用正弦、余弦函数的最大值和最小值性质,研究所给函数的最大值和最小值性质.15、已知0≤x≤2π,求适合下列条件的角x 的集合: (1)y=sinx 和y=cosx 都是增函数; (2)y=sinx 和y=cosx 都是减函数;(3)y=sinx 是增函数,而y=cosx 是减函数; (4)y=sinx 是减函数,而y=cosx 是增函数.答案:(1)3{|2}2x x ππ≤≤; (2){|}2x x ππ≤≤;(3){|0}2x x π≤≤;(4)3{|}2x x ππ≤≤. 说明:利用函数图象分析.16、画出下列函数在长度为一个周期的闭区间上的简图: (1)1sin(3),;23y x x π=-∈R (2)2sin(),;4y x x π=-+∈R (3)1sin(2),;5y x x π=--∈R(4)3sin(),.63xy x π=-∈R 答案:(1)(2)(3)(4)说明:可要求学生在作出图象后,用计算机或计算器验证.17、(1)用描点法画出函数y=sinx ,[0,]2x π∈的图象.(2)如何根据第(1)小题并运用正弦函数的性质,得出函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象?(3)如何根据第(2)小题并通过平行移动坐标轴,得出函数y=sin (x +φ)+k ,x ∈[0,2π]的图象?(其中φ,k 都是常数)答案:(1)x 0 18π9π 6π 29π 518π 3π 718π 49π 2π sinx0.170.340.500.640.770.870.940.981(2)由sin (π-x )=sinx ,可知函数y=sinx ,x ∈[0,π]的图象关于直线2x π=对称,据此可得函数y=sinx ,[,]2x ππ∈的图象;又由sin (2π-x )=-sinx ,可知函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象关于点(π,0)对称,据此可得出函数y=sinx ,x ∈[π,2π]的图象.(3)先把y 轴向右(当φ>0时)或向左(当φ<0时)平行移动|φ|个单位长度,再把x 轴向下(当k >0时)或向上(当k <0时)平行移动|k|个单位长度,最后将图象向左或向右平行移动2π个单位长度,并擦去[0,2π]之外的部分,便得出函数y=sin (x +φ)+k ,x ∈[0,2π]的图象.说明:学会用不同的方法作函数图象.18、不通过画图,写出下列函数的振幅、周期、初相,并说明如何由正弦曲线得出它们的图象:(1)sin(5),;6y x x π=+∈R(2)12sin,.6y x x =∈R 答案:(1)振幅是1,周期是25π,初相是6π. 把正弦曲线向左平行移动6π个单位长度,可以得函数sin()6y x π=+,x ∈R 的图象;再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的15倍(纵坐标不变),就可得出函数sin(5)6y x π=+,x ∈R 的图象.(2)振幅是2,周期是2π,初相是0.把正弦曲线上所有点的横坐标伸长到原来的6倍(纵坐标不变),得到函数1sin6y x =,x ∈R 的图象;再把所得图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),就可得到函数12sin()6y x =,x ∈R 的图象.说明:会根据解析式求各物理量,并理解如何由正弦曲线通过变换得到正弦函数的图象.。
高一数学试题(必修4)(特殊适合按14523依次的省份)必修4第一章三角函数(1)一、选择题:l已知A={第一象限角}'B={锐角}'C={小千90°的角},那么A、B、C关系是()A. B=Anc2.✓sin2120° 等千忒i A土——- B. B U C=CC. A宝D. A=B=C()五2B五2c1_2n i sin a —2cosa3已知=-5, 那么tana的值为3 sin a + 5 c os aA.—2B. 2C .23164. 下列函数中,最小正周期为兀的偶函数是A.y =sin 2xXB y =c s—2A , 4✓3B -4✓3C .s in 2x+c s 2x 5, 若角600°的终边上有一点(-4,a),则a的值是()23 D.16( )1-tan 2 xD. y =1 + tan2 x()c .土4✓3D✓3X冗X6. 要得到函数y=co s (—-—)的图象,只需将y=sin —的图象( )2 4 2冗冗A. 向左平移—个单位B 同右平移—个单位22冗冗C. 向左平移—个单位D. 向右平移—个单位4 47. 若函数y=f (x)的图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,再将冗l整个图象沿x轴向左平移—个单位,沿y轴向下平移l个单位,得到函数y =-sin x 的图象22测y=f (x)是()l 兀A. y=—sin(2x+—) +12 2 l 兀C.y =—sin(2x+—) +1 2 4l 兀B.y =—sin(2x -—) +12 2 l 冗D. —sin(2x -—) +12 45兀8. 函数y=sin (2x+—-)的图像的一条对方程是2冗A.x=-— 冗B. x =-— 冗_8__ xc 19. 若sin0·cos0=—,则下列结论中肯定成立的是A .si n 0 = ✓22B. 五sin 0 = -—C. si n 0+cos0 = 1(三4(_ x D))冗10 函数y = 2si n (2x+—)的图象3冗A. 关千原点对称B.关千(——,0)对称c.6 冗11 函数y =s n (x+—)X E R 是2 兀冗A . [-—,—]上是增函数2 2C. [-冗OJ 上是减函数12函数y =✓2c o sx l的定义域是A . [2k三三}k EZ)C. [2k冗十f,2k冗+气}k EZ)D. si n 0—cos0=0()冗关千y 对称D .关千直线x =—对称6( )B. [O五上是减函数D. [-冗冗上是减函数()B. [2k 二,2k 兀三}k E Z ) 6 6D. [2k 兀一气,2k兀+气}k E Z ) 二、填空题:冗冗213. 函数y = cos (x -—) (x E [—,—兀)的最小值是8 6 314。
2015-1-23练习 温馨提示:答案从第五页开始
1、在梯形ABCD 中,//AB CD ,2,,AB CD M N =分别是,CD AB 的中点,设
12,AB e AD e ==,请将MN 用12,e e 表示.
2、已知335sin(),cos 6513αββ+=
=-,且0,22
ππ
αβπ<<<<,求sin α的值.
3、已知函数()sin 2cos 2f x x x =-(Ⅰ)求函数()f x 的最小正周期; (Ⅱ)求函数()f x 在[0,]π上的单调递增区间;(Ⅲ)若3
()4
f α=,求sin 4α的值.
4、已知向量,||1a b b ≠=. (Ⅰ)若||2,||2||a a b a b =+=-,求向量a 与b 的夹角; (Ⅱ)对任意实数t ,恒有||||a tb a b -≥-,求证:()a b b -⊥.
5.计算20.520
371037(2)0.1(2)392748
π--++-+
6.已知α为第二象限角,且sin α=15
4,求cos (α+π
4)
cos2α-sin2α+1的值.
7.已知函数2
()1ax b f x x +=+是定义在(-1,1)上的奇函数,且12
()25
f =-. (1)求函数()f x 的解析式;(2)判断()f x 的单调性,并证明你的结论; (3)解不等式(1)()f t f t -+< 0.
8.已知曲线y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)上的一个最高点的坐标为(π
8,2),则此点到相邻
最低点间的曲线与x 轴交于点(3π8,0),若φ∈(-π2,π
2).
(1)试求这条曲线的函数表达式;(2)求(1)中函数的单调递增区间;
(3)在如图2所示的坐标系中,用“五点法”画出(1)中函数在[0,π]上的图象.
1.【解:】由MN MD DA AN =++ (1) 又MN MC CB BN =++ (2) ,M N 分别是,CD AB 的中点,
0;0MD MC AN BN ∴+=+=
所以由(1) (2)得
2MN DA CB DA CD DA AB =+=+++
11
2222DA BA AB DA AB =++=+
1211
44
MN DA AB e e =+=-
另解:取AN 的中点E ,//MN DE 且MN DE =易得
2.【解:】由0,22ππαβπ<<<<得322ππ
αβ<+<
又335sin(),cos 6513
αββ+==-
5612
cos(),sin 6513
αββ+=-=
3
sin sin[()]sin()cos cos()sin 5
ααββαββαββ=+-=+-+=
3【解:】(Ⅰ
) ()sin 2cos 2)4
f x x x x π
=-=- 故该函数的最小正周期为π
(Ⅱ)由3222,24288
k x k k x k k Z πππππ
ππππ-≤-≤+⇒-≤≤+
∈ [0,]x π∈所以函数()f x 的单调递增区间为3[0,]8π和7[,]8
π
π
(Ⅲ) 因为3()4f α=,所以397
sin 2cos 21sin 4sin 441616αααα-=⇒-=
⇒= sin 4α的值为7
16
4【解:】(Ⅰ)两边平方,可得3cos ,4
a b = (Ⅱ)两边平方,根据二次不等式恒成立,可得2(1)01a b a b ⋅-≤⇒⋅=即证
5.(8分)计算20.520
371037(2)0.1(2)392748
π--++-+
答案: 100
6.(9分)已知α为第二象限角,且sin α=15
4,求cos (α+π
4)
cos2α-sin2α+1的值.
解:cos (α+π4)cos2α-sin2α+1=22(cos α-sin α)2cos 2α-2sin αcos α=2
2
(cos α-sin α)
2cos α(cos α-sin α)
.
由sin α=
15
4
及α为第二象限角,得cos α-sin α≠0. 又cos α=-1-sin 2α=-14,∴cos (α+π
4)
cos2α-sin2α+1=2
4cos α=- 2.
7.解:(1)∵f(x)是(-1,1)上的奇函数. ∴f(-x)=-f(x),即a (-x )+b (-x )2
+1=-ax +b
x 2+1
. ∴-ax +b x 2+1=-(ax +b )x 2+1
.
∵x 2+1≠0,∴-ax +b =-ax -b ,∴b =-b.
∴b =0,∴f(x)=ax
x 2+1,
又f(12)=-25,∴12a (12
)2+1=-2
5
,
解得a =-1,∴f(x)=-x
x 2+1
.
(2)f(x)是单调减函数.证明:
设x 1∈(-1,1),x 2∈(-1,1)且x 1<x 2, ∴x 1x 2<1,
则f(x 2)-f(x 1)=-x 2x 22+1+x 1
x 21+1=(x 2-x 1)(x 1x 2-1)(x 21+1)(x 22+1)
.
∵x 2-x 1>0,x 1x 2-1<0,x 21+1>0,x 2
2+1>0, ∴f(x 2)-f(x 1)<0,
∴函数f(x)是单调减函数.
(3)∵f(t -1)+f(t)<0,∴f(t -1)<-f(t).
∵f(x)是奇函数,∴f(-t)=-f(t),∴f(t -1)<f(-t). ∵f(x)是单调减函数, ∴⎩⎪⎨⎪
⎧
t -1>-t -1<t -1<1,-1<-t<1
解得1
2
<t<1.
8解:(1)依题意,A =2,T =4×(3π8-π
8)=π,
∵T =
2π
|ω|
=π,ω>0,∴ω=2,∴y =2sin(2x +φ). 又曲线上的最高点为(π8,2),∴sin(2·π
8+φ)=1.
∵-π2<φ<π2,∴φ=π4.∴y =2sin(2x +π
4
).
(2)列出x 、y 的对应值表如下: 作图3如下:
图3。