高中数学第一章-三角函数章末综合检测苏教版
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章末综合测评(五) 三角函数(满分:150分 时间:120分钟)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若集合M ={x |x =45°+k ·90°,k ∈Z },N ={x |x =90°+k ·45°,k ∈Z },则( ) A .M =N B .M N C .M ND .M ∩N =∅C [M ={x |x =45°+k ·90°,k ∈Z }={x |x =(2k +1)·45°,k ∈Z },N ={x |x =90°+k ·45°,k ∈Z }={x |x =(k +2)·45°,k ∈Z }.因为k ∈Z ,所以k +2∈Z ,且2k +1为奇数,所以M N ,故选C.]2.cos 275°+cos 215°+cos 75°cos 15°的值等于( ) A.62B.32C.54D .1+34C [∵cos 75°=sin 15°,∴原式=sin 215°+cos 215°+sin 15°cos 15° =1+12sin 30°=1+12×12=54.]3.化简cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α得()A .sin 2αB .-sin 2αC .cos 2αD .-cos 2αA [原式=cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2α=sin 2α.]4.已知tan(α+β)=3,tan(α-β)=5,则tan 2α的值为() A .-47B.47C.18D .-18A [tan 2α=tan[(α+β)+(α-β)]=tan (α+β)+tan (α-β)1-tan (α+β)tan (α-β)=3+51-3×5=-47.]5.已知sin(α-β)cos α-cos(α-β)sin α=45,且β在第三象限,则cos β2的值等于()A .±55 B .±255C .-55D .-255A [由已知,得sin[(α-β)-α]=sin(-β)=45,得sin β=-45.∵β在第三象限,∴cos β=-35,∴cos β2=±1+cos β2=±15=±55.] 6.函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象( )A .关于原点对称B .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0对称C .关于y 轴对称D .关于直线x =π6对称B [因为当x =0时,y =2sin π3=3,当x =π6时,y =2sin 2π3=3,当x =-π6时,y =2sin 0=0.所以A 、C 、D 错误,B 正确.]7.若函数f (x )=sin(ωx +φ)的图象(部分)如图所示,则ω和φ的取值是( )A .ω=1,φ=π3B .ω=1,φ=-π3C .ω=12,φ=π6D .ω=12,φ=-π6C [由图象知,T =4⎝⎛⎭⎪⎫2π3+π3=4π=2πω,∴ω=12.又当x =2π3时,y =1,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2π3+φ=1, π3+φ=2k π+π2,k ∈Z ,当k =0时,φ=π6.] 8.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3=45,-π2<α<0,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin α等于( )A .-435B .-335C.335 D.435A [sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3+sin α=32sin α+32cos α=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+2π3-π2=-3cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+2π3=-3×45=-435.] 9.已知sin α+cos α=23,α∈(0,π),则sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π12的值为( )A.3+226 B.3-226 C.1+266 D.1-266A [∵sin α+cos α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=23,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=13,∵α∈(0,π),∴α+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,5π4,又∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=13, ∴α+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,π,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-1-sin 2⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=-223.sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π4-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos π6-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin π6=13×32-⎝ ⎛⎭⎪⎫-223×12=22+36.] 10.已知tan α和tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α是方程ax 2+bx +c =0的两根,则a ,b ,c 的关系是( )A .b =a +cB .2b =a +cC .c =a +bD .c =abC [由根与系数的关系得:tan α+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=-b a ,tan αtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=ca ,tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤α+⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α =tan α+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α1-tan αtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=-ba 1-c a=1,得c =a +b .]11.函数f (x )=A sin ωx (ω>0),对任意x 有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=-a ,那么f ⎝ ⎛⎭⎪⎫94等于()A .aB .2aC .3aD .4aA [由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12, 得f (x +1)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12+12 =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12-12=f (x ), 即1是f (x )的周期.而f (x )为奇函数,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫94=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=a .] 12.甲、乙两人从直径为2r 的圆形水池的一条直径的两端同时按逆时针方向沿水池做匀速圆周运动,已知甲的速度是乙的速度的两倍,乙绕水池一周停止运动,若用θ表示乙在某时刻旋转角的弧度数,l 表示甲、乙两人的直线距离,则l =f (θ)的大致图象是( )B [由题意知θ=π时,两人相遇排除A ,C ,两人的直线距离大于等于零,排除D ,故选B.]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上) 13.已知tan α=-3,π2<α<π,那么cos α-sin α的值是________. -1+32 [因为tan α=-3,π2<α<π,所以α=2π3, 所以cos α=-12,sin α=32,cos α-sin α=-1+32.]14.设α是第二象限角,P (x,4)为其终边上一点,且cos α=x5,则tan 2α=________.247[因为α是第二象限角,P (x,4)为其终边上的一点,所以x <0, 因为cos α=x 5=xx 2+16,所以x =-3,所以tan α=y x =-43,所以tan 2α=2tan α1-tan 2α=247.] 15.已知α满足sin α=13,那么cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α的值为________.718 [∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2α=12cos 2α=12(1-2sin 2α)=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132=718.] 16.关于函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,有下列说法:①y =f (x )的最大值为2;②y =f (x )是以π为最小正周期的周期函数;③y =f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π24,13π24上单调递减;④将函数y =2cos 2x 的图象向左平移π24个单位后,将与已知函数的图象重合.其中正确说法的序号是________.(把你认为正确的说法的序号都填上) ①②③ [∵f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2-π3 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12, ∴f (x )max =2,即①正确.T =2π|ω|=2π2=π,即②正确. f (x )的递减区间为2k π≤2x -π12≤2k π+π(k ∈Z ),即k π+π24≤x ≤k π+13π24(k ∈Z ),k =0时,π24≤x ≤13π24,即③正确. 将函数y =2cos 2x 向左平移π24个单位得y =2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π24≠f (x ),所以④不正确.]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.(本小题满分10分)已知cos(π+α)=-12,且角α在第四象限,计算:(1)sin(2π-α);(2)sin[α+(2n +1)π]+sin (π+α)sin (π-α)·cos (α+2n π)(n ∈Z ).[解] 因为cos(π+α)=-12,所以-cos α=-12,cos α=12.又角α在第四象限,所以sin α=-1-cos 2α=-32. (1)sin(2π-α)=sin[2π+(-α)] =sin(-α)=-sin α=32. (2)sin[α+(2n +1)π]+sin (π+α)sin (π-α)·cos (α+2n π)=sin (α+2n π+π)-sin αsin αcos α=sin (π+α)-sin αsin αcos α=-2sin αsin αcos α=-2cos α=-4.18.(本小题满分12分)已知α,β为锐角,sin α=17,cos(α+β)=35.(1)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6的值;(2)求cos β的值.[解] (1)∵α为锐角,sin α=17,∴cos α=1-sin 2α=437,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=sin αcos π6+cos αsin π6 =17×32+437×12=5314. (2)∵α,β为锐角,∴α+β∈(0,π),由cos(α+β)=35得,sin(α+β)=1-cos 2(α+β)=45,∴cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α=35×437+45×17=4+12335. 19.(本小题满分12分)已知f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+32,x ∈R .(1)求函数f (x )的最小正周期和单调增区间;(2)函数f (x )的图象可以由函数y =sin 2x (x ∈R )的图象经过怎样的变换得到? [解] (1)T =2π2=π,由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2(k ∈Z ),知k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z ). 所以所求函数的最小正周期为π,所求的函数的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z ).(2)变换情况如下:y =sin 2x ――――――――――――→向左平移π12个单位长度y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12―――――――――――→将图象上各点向上平移32个单位长度y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+32.20.(本小题满分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 =π2.21.(本小题满分12分)已知△ABC 的三个内角分别为A ,B ,C ,且满足sin 2(A +C )=3sinB cos B ,cos(C -A )=-2cos 2A .(1)试判断△ABC 的形状;(2)已知函数f (x )=sin x -3cos x (x ∈R ),求f (A +45°)的值. [解] (1)∵sin 2(A +C )=3sin B cos B , ∴sin 2B =3sin B cos B ,∵sin B ≠0,∴sin B =3cos B ,∴tan B =3, ∵0°<B <180°,∴B =60°, 又cos(C -A )=-2cos 2A , 得cos(120°-2A )=-2cos 2A ,化简得sin 2A =-3cos 2A ,解得tan 2A =-3, 又0°<A <120°,∴0°<2A <240°, ∴2A =120°,∴A =60°,∴C =60°, ∴△ABC 为等边三角形. (2)∵f (x )=sin x -3cos x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin x -32cos x=2(sin x cos 60°-cos x sin 60°) =2sin(x -60°),∴f (A +45°)=2sin 45°= 2.22.(本小题满分12分)如图,矩形ABCD 的长AD =23,宽AB =1,A ,D 两点分别在x ,y 轴的正半轴上移动,B ,C 两点在第一象限,求OB 2的最大值.[解] 过点B 作BH ⊥OA ,垂足为H .设∠OAD =θ⎝⎛⎭⎪⎫0<θ<π2,则∠BAH =π2-θ,OA =23cos θ,BH =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-θ=cos θ,AH =cos ⎝⎛⎭⎪⎫π2-θ=sin θ, ∴B (23cos θ+sin θ,cos θ),OB 2=(23cos θ+sin θ)2+cos 2θ=7+6cos 2θ+23sin 2θ=7+43sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π3. 由0<θ<π2,知π3<2θ+π3<4π3,所以当θ=π12时,OB 2取得最大值7+4 3.。
苏教版必修四第一章三角函数1.6 三角函数的周期性(习题+解析)②从f (x +T )=f (x )来看,应强调是自变量x 本身加的常数才是周期,如f (2x +T )=f (2x )中,T 不是周期,而应写成(2)2()(2)2T f x T f x f x ⎡⎤+=+=⎢⎥⎣⎦,则2T 是f (x )的周期。
③对于一个周期函数()f x ,如果在它所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做()f x 的最小正周期。
今后提到的三角函数的周期,如未特别指明,一般都是它的最小正周期。
④并不是所有的周期函数都存在最小正周期。
例如常数函数()(f x C C =为常数),其周期T 是任意实数,没有最小正数。
⑤周期函数的周期不是唯一的,如果T 是函数f (x )的周期,那么kT (k ∈Z ,k ≠0)也一定是函数的周期。
【核心归纳】如何利用定义判断函数是不是周期函数?(1)首先看定义域若x 是定义域D 内的一个值,则且,(Z k kT x ∈+)0≠k 也一定属于定义域D ,因此周期函数的定义域D 一定是无限集,而且定义域D 一定无上界且无下界。
(2)其次看恒等式是否成立对于定义域D 内任意一个x ,是否有()()f x f x T =+恒成立。
如果成立,则是周期函数。
否则,不是周期函数。
二、sin()(0,0)y A x A ωϕω=+≠>的周期一般地,函数y =A sin (ωx +φ)和y =A cos (ωx +φ)(其中A ,ω,φ为常数,且A ≠0,ω>0)的周期T =ωπ2。
【规律总结】求三角函数的周期,通常有三种方法。
(1)定义法;(2)公式法,对y =A sin (ωx +φ)或y =A cos (ωx +φ)(A ,ω,φ是常数,且A ≠0,ω≠0),T =||2ωπ; (3)图象法。
三种方法各有所长,要根据函数式的结构特征,选择适当方法求解,为了避免出现错误,求周期之前要尽可能将函数化为同名同角的三角函数,且函数的次数为1。
1.3.2 三角函数的图象与性质 第2课时 正切函数的图象与性质A 级 基础巩固1.函数y =tan ⎝⎛⎭⎪⎫x -π4的定义域是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠π4B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠-π4C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π+π4,k ∈ZD.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π+3π4,k ∈Z解析:x -π4≠k π+π2⇒x ≠k π+3π4,k ∈Z.答案:D2.f (x )=-tan ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4的单调区间是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫k π-π2,k π+π2,k ∈ZB .(k π,(k +1)π),k ∈Z C.⎝⎛⎭⎪⎫k π-3π4,k π+π4,k ∈Z D.⎝⎛⎭⎪⎫k π-π4,k π+3π4,k ∈Z 解析:令-π2+k π<x +π4<π2+k π,k ∈Z ,解得-3π4+k π<x <π4+k π,k ∈Z.所以函数f (x )的减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-3π4,k π+π4,k ∈Z.答案:C3.在下列给出的函数中,以π为周期且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2内是增函数的是( )A .y =sin x2B .y =cos 2xC .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4 D .y =tan ⎝⎛⎭⎪⎫x -π4解析:由函数周期为π可排除A.x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2时,2x ∈(0,π),2x +π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,54π,此时B 、C 中函数均不是增函数,D 中在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上递增,且周期为π.答案:D4.若直线x =kx 2(-1≤k ≤1)与函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象不相交,则k =( )A.14 B .-34C.14或-34 D .-14或34解析:由题意得2×k π2+π4=π2+m π,m ∈Z. 则k =14+m ,m ∈Z.由于-1≤k ≤1,所以k =14或-34.答案:C5.函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6图象的对称中心为( ) A .(0,0)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0C.⎝⎛⎭⎪⎫k π-π18,0,k ∈ZD.⎝⎛⎭⎪⎫k π6-π18,0,k ∈Z解析:由函数y =tan x 的对称中心为⎝⎛⎭⎪⎫k π2,0,k ∈Z ,令3x +π6=k π2,k ∈Z ,则x =k π6-π18(k ∈Z).所以y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π6-π18,0,k ∈Z.答案:D6.函数y =lg(3-ta n x )的定义域为____________________. 解析:因为3-tan x >0,所以tan x < 3. 又因为tan x =3时,x =π3+k π(k ∈Z),根据正切函数图象,得k π-π2<x <k π+π3(k ∈Z),所以函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪k π-π2<x <k π+π3,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪k π-π2<x <k π+π3,k ∈Z7.若函数y =t an ⎝ ⎛⎭⎪⎫3ax -π3(a ≠0)的最小正周期为π2,则a =______. 解析:因为π|3a |=π2,所以|a |=23.所以a =±23.答案:±238.函数y =sin x +tan x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π3的最大值是________. 解析:因为函数y 1=sin x 与y 2=tan x 在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π3上都是递增函数,所以y =sin x +tan x 在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π3上是单调递增函数,y m ax =sin π3+tan π3=332.答案:3329.求函数y =tan 2x 的定义域、值域和周期,并作出它在区间[-π,π]内的图象.解:定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪⎪x ≠π4+k π2,k ∈Z ;值域为R.最小正周期T =π2.对应图象如图所示:10.求函数y =12tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫5x +π4的定义域,单调区间及对称中心.解:由5x +π4≠k π+π2,得x ≠k π5+π20,k ∈Z.函数定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π5+π20,k ∈Z .由k π-π2<5x +π4<k π+π2,得k π5-3π20<x <k π5+π20,k ∈Z.函数的单调递增区间是⎝⎛⎭⎪⎫k π5-3π20,k π5+π20,k ∈Z ,由5x +π4=k π2,得x =k π10-π20,k ∈Z ,函数图象的对称中心坐标为⎝⎛⎭⎪⎫k π10-π20,0,k ∈Z.B 级 能力提升11.函数f (x )=tan ωx (ω>0)的图象的相邻两支截直线y =π4所得线段长为π4,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值是( )A.π4B .0C .1D .2 解析:因为y =tan ωx 的周期T =πω,所以y =π4与y =tan ωx 的图象相邻两交点间的距离为πω.故πω=π4,ω=4,所以f (x )=tan 4x . 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=tan ⎝⎛⎭⎪⎫4×π4=tan π=0.答案:B12.已知函数y =tan ωx 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2内是减函数,则( )A .0<ω≤1B .-1≤ω<0C .ω≥1D .ω≤-1解析:由题意可知ω<0,又⎝ ⎛⎭⎪⎫π2 ω,-π2 ω⊆⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2.故-1≤ω<0. 答案:B13.f (x )=a sin x +b tan x +1,满足f (5)=7,则f (-5)=________. 解析:因为f (5)=a sin 5+b tan 5+1=7, 所以a sin 5+b tan 5=6.所以f (-5)=a sin(-5)+b tan(-5)+1=-(a sin 5+b tan 5)+1=-5. 答案:-5 14.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3时,若使a -2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的值总大于零,求a 的取值范围.解:因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3,所以0≤2x -π3≤π3.又因为y =t an x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3内单调递增,所以0≤tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3≤ 3. 所以0≤2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3≤2 3. 由题意知a -2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3>0恒成立,即a >2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3恒成立.所以a >2 3.所以实数a 的取值范围是(23,+∞).15.已知函数f (x )=2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫kx -π3的最小正周期T 满足1<T <32,求正整数k 的值,并指出f (x )的奇偶性、单调区间.解:因为1<T <32,所以1<πk <32,即2π3<k <π.因为k ∈N *,所以k =3. 则f (x )=2tan ⎝⎛⎭⎪⎫3x -π3,由3x -π3≠π2+k π(k ∈Z),得x ≠5π18+k π3(k ∈Z),定义域不关于原点对称.所以f (x )=2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π3是非奇非偶函数.由-π2+k π<3x -π3<π2+k π(k ∈Z),得-π18+k π3<x <5π18+k π3(k ∈Z).所以f (x )=2tan ⎝⎛⎭⎪⎫3x -π3的增区间为⎝⎛⎭⎪⎫-π18+k π3,5π18+k π3,k ∈Z.。
第1章三角函数任意角的三角函数概念(1)已知角α的终边过点P(-4m,3m)(m≠0),则2sinα+cosα的值是________.(2)函数y=错误!+错误!未定义书签。
的定义域是________.思路点拨:(1)根据三角函数的定义求解,注意讨论m的正负.(2)利用三角函数线求解.(1)错误!未定义书签。
或-错误!(2)错误![(1)r=|OP|=错误!未定义书签。
=5|m|。
当m>0时,sin α=错误!未定义书签。
=\f(3m,5m)=\f(3,5),cos α=错误!未定义书签。
=错误!未定义书签。
=-错误!未定义书签。
,∴2sin α+cosα=错误!.当m<0时,sin α=错误!=错误!=-错误!未定义书签。
,cos α=错误!=错误!未定义书签。
=错误!,∴2sin α+cos α=-错误!.故2sin α+cosα的值是\f(2,5)或-错误!未定义书签。
.(2)由错误!得错误!未定义书签。
如图,结合三角函数线知:错误!解得2k π≤x≤2k π+错误!未定义书签。
(k ∈Z ),∴函数的定义域为错误!未定义书签。
]三角函数的概念所涉及的内容主要有以下两方面:(1)任意角和弧度制。
理解任意角的概念、弧度的意义,能正确地进行弧度与角度的换算。
(2)任意角的三角函数.掌握任意角的正弦、余弦、正切的定义及三角函数线,能够利用三角函数线判断三角函数的符号,借助三角函数线求三角函数的定义域.1.(1)已知角α的顶点在原点,始边为x 轴的非负半轴.若角α的终边经过点P (-\r(3),y ),且sin α=错误!y (y≠0),判断角α所在的象限,并求cos α和ta n α的值;(2)若角α的终边在直线y =-3x 上,求10si n α+错误!的值.[解] (1)依题意,点P 到原点O的距离为|PO |=错误!,∴sin α=错误!未定义书签。
=错误!=错误!y .∵y≠0,∴9+3y 2=16,∴y2=错误!未定义书签。
1.3.3 函数y =Asin(ωx+φ)的图象(二)[学习目标] 1.会用“五点法”画函数y =A sin(ωx +φ)的图象.2.能根据y =A sin(ωx +φ)的部分图象,确定其解析式.[知识链接]由函数y =sin x 的图象经过怎样的变换得到函数y =sin(ωx +φ)(ω>0)的图象? 答 y =sin x 的图象变换成y =sin(ωx +φ)(ω>0)的图象一般有两个途径: 途径一:先相位变换,再周期变换先将y =sin x 的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|个单位长度,再将得到的图象上各点的横坐标变为原来的1ω倍(纵坐标不变),得y =sin(ωx +φ)的图象.途径二:先周期变换,再相位变换先将y =sin x 的图象上各点的横坐标变为原来的1ω倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左(φ>0)或向右(φ<0)平移|φ|ω个单位长度,得y =sin(ωx +φ)的图象.[预习导引]函数y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)的性质如下:定义域 R 值域 [-A ,A ]周期性T =2πω奇偶性φ=k π (k ∈Z )时是奇函数;φ=π2+k π (k ∈Z )时是偶函数;当φ≠k π2(k ∈Z )时是非奇非偶函数单调性单调增区间可由2k π-π2≤ωx +φ≤2k π+π2(k ∈Z )得到,单调减区间可由2k π+π2≤ωx +φ≤2k π+3π2(k ∈Z )得到要点一 “五点法”作y =A sin(ωx +φ)的简图例1 用“五点法”作出函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的简图,并指出该函数的单调区间. 解 (1)列表如下:2x +π30 π2 π 3π2 2π x -π6π12 π3 7π12 5π6 y2-2(2)描点、连线,如图由图象知,在一个周期内,函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,7π12上单调递减,函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-512π,π12上单调递增.又因为函数的周期为π,所以函数的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12+k π,7π12+k π(k ∈Z );单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12+k π,π12+k π(k ∈Z ).规律方法 用“五点法”画函数y =A sin (ωx +φ)(x ∈R )的简图,先作变量代换,令X =ωx +φ,再用方程思想由X 取0,π2,π,32π,2π来确定对应的x 值,最后根据x ,y 的值描点、连线画出函数的图象.跟踪演练1 作出函数y =32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -π3在长度为一个周期的闭区间上的图象.解 列表:X =13x -π3π2 π3π2 2πxπ 5π24π 11π27πy =32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -π332-32描点画图(如图所示):要点二 求函数y =A sin(ωx +φ)的解析式例2 函数y =A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的图象的一部分如图所示,求此函数的解析式.解 方法一 (逐一定参法)由图象知A =3,T =5π6-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=π,∴ω=2πT=2,∴y =3sin(2x +φ).∵点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0在函数图象上,且为第一个特值点, ∴0=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6×2+φ.∴-π6×2+φ=k π,得φ=π3+k π(k ∈Z ).∵|φ|<π2,∴φ=π3.∴y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.方法二 (待定系数法)由图象知A =3.∵图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0和⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6,0,∴⎩⎪⎨⎪⎧πω3+φ=π,5πω6+φ=2π,解得⎩⎪⎨⎪⎧ω=2,φ=π3.∴y =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3.方法三 (图象变换法)由A =3,T =π,点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0在图象上,可知函数图象由y =3sin 2x 向左平移π6个单位长度而得,所以y =3sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,即y =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3.规律方法 给出y =A sin(ωx +φ)的图象的一部分,确定A ,ω,φ的方法:(1)第一零点法:如果从图象可直接确定A 和ω,则选取“第一零点”(即“五点法”作图中的第一个点)的数据代入“ωx +φ=0”(要注意正确判断哪一点是“第一零点”)求得φ. (2)特殊值法:通过若干特殊点代入函数式,可以求得相关待定系数A ,ω,φ.这里需要注意的是,要认清所选择的点属于五个点中的哪一点,并能正确代入列式.(3)图象变换法:运用逆向思维的方法,先确定函数的基本解析式y =A sin ωx ,再根据图象平移规律确定相关的参数.跟踪演练2 如图,函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的图象,根据图中条件,写出该函数解析式.解 由图象知A =5.由T 2=5π2-π=3π2,得T =3π, ∴ω=2πT =23.∴y =5sin(23x +φ).下面用两种方法求φ: 方法一 (单调性法)∵点(π,0)在递减的那段曲线上, ∴2π3+φ∈[π2+2k π,32π+2k π](k ∈Z ).由sin(2π3+φ)=0,得2π3+φ=2k π+π(k ∈Z ),∴φ=2k π+π3(k ∈Z ).∵|φ|<π,∴φ=π3.方法二 (最值点法)将最高点坐标(π4,5)代入y =5sin(23x +φ),得5sin(π6+φ)=5,∴π6+φ=2k π+π2(k ∈Z ),∴φ=2k π+π3(k ∈Z ). ∵|φ|<π,∴φ=π3.所以该函数式为y =5sin(23x +π3).1.若函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)为偶函数,则φ满足的条件是________. 答案 φ=k π+π2(k ∈Z )2.函数y =sin(ωx +φ)(x ∈R ,ω>0,0≤φ<2π)的部分图象如图,则ω=________,φ=________.答案π4 π4解析 由所给图象可知,T4=2,∴T =8.又∵T =2πω,∴ω=π4.∵图象在x =1处取得最高点,∴π4+φ=π2+2k π(k ∈Z ), ∴φ=2k π+π4(k ∈Z ),∵0≤φ<2π,,∴φ=π4.3.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图象说法正确的有________.①关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称;②关于直线x =π4对称;③关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0对称; ④关于直线x =π12对称.答案 ①④4.作出y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4在一个周期上的图象.解 (1)列表:12x -π40 π2 π 32π 2π xπ2 32π 52π 72π 92π 3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π43-3描点、连线,如图所示:1.由函数y =A sin(ωx +φ)的部分图象确定解析式关键在于确定参数A ,ω,φ的值. (1)一般可由图象上的最大值、最小值来确定|A |.(2)因为T =2π|ω|,所以往往通过求周期T 来确定ω,可通过已知曲线与x 轴的交点从而确定T ,即相邻的最高点与最低点之间的距离为T2;相邻的两个最高点(或最低点)之间的距离为T .(3)从寻找“五点法”中的第一零点⎝ ⎛⎭⎪⎫-φω,0(也叫初始点)作为突破口.以y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)为例,位于单调递增区间上离y 轴最近的那个零点最适合作为“五点”中的第一个点.2.在研究y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)的性质时,注意采用整体代换的思想.例如,它在ωx +φ=π2+2k π (k ∈Z )时取得最大值,在ωx +φ=3π2+2k π (k ∈Z )时取得最小值.一、基础达标1.已知简谐运动f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫π3x +φ(|φ|<π2)的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T 和初相φ分别为T =________,φ=________. 答案 6π6解析 T =2πω=2ππ3=6,代入(0,1)点得sin φ=12.∵-π2<φ<π2,∴φ=π6.2.函数图象的一部分如下图所示,则符合题意的解析式是__________________.①y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6;②y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6;③y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π3;④y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6. 答案 ④解析 由图知T =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫π12+π6=π,∴ω=2πT =2. 又x =π12时,y =1,经验证只有④符合.3.若函数y =sin(ωx +φ)(ω>0)的部分图象如图,则ω=________.答案 4解析 设函数的最小正周期为T , 由函数图象可知T 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0+π4-x 0=π4,所以T =π2.又因为T =2πω,可解得ω=4.4.已知a 是实数,则函数f (x )=1+a sin ax 的图象可能是________.答案 ①②③解析 当a =0时f (x )=1,③符合,当0<|a |<1时T >2π,且最小值为正数,①符合, 当|a |>1时T <2π,②符合.5.函数y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6与y 轴最近的对称轴方程是__________. 答案 x =-π6解析 令2x -π6=k π+π2(k ∈Z ),∴x =k π2+π3(k ∈Z ). 由k =0,得x =π3;由k =-1,得x =-π6.6.函数y =cos(2x +φ)(-π≤φ<π)的图象向右平移π2个单位后,与函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象重合,则φ=________. 答案5π6解析 函数y =cos(2x +φ)向右平移π2个单位,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,即y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3向左平移π2个单位得到函数y =cos(2x +φ),y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3向左平移π2个单位,得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2+π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π+π3=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x +π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +5π6,即φ=5π6.7.已知曲线y =A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0)上的一个最高点的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫π8,2,此点到相邻最低点间的曲线与x 轴交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫38π,0,若φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2.(1)试求这条曲线的函数表达式;(2)用“五点法”画出(1)中函数在[0,π]上的图象. 解 (1)由题意知A =2,T =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫38π-π8=π,ω=2πT=2,∴y =2sin(2x +φ).又∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8×2+φ=1,∴π4+φ=2k π+π2,k ∈Z , ∴φ=2k π+π4,k ∈Z ,又∵φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴φ=π4,∴y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4.(2)列出x 、y 的对应值表:x-π8 π8 38π 58π 78π 2x +π40 π2 π 32π 2π y2-2描点、连线,如图所示:二、能力提升8.如果函数y =sin 2x +a cos 2x 的图象关于直线x =-π8对称,那么a =________.答案 -1解析 方法一 ∵函数y =sin 2x +a cos 2x 的图象关于x =-π8对称,设f (x )=sin 2x +a cos 2x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=f (0), ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2+a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2=sin 0+a cos 0. ∴a =-1.方法二 由题意得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π8-x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π8+x ,令x =π8,有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=f (0),即a =-1.9.函数f (x )=2sin(ωx +φ),⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是________.答案 2,-π3解析 由图象知34T =5π12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=3π4,解得T =π. 由T =2πω=π,解得ω=2, 得函数表达式为f (x )=2sin(2x +φ)又因为当x =5π12时取得最大值2, 所以2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×5π12+φ=2, 可得5π6+φ=π2+2k π(k ∈Z ) 因为-π2<φ<π2,所以取k =0,得φ=-π3. 10.关于f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3 (x ∈R ),有下列命题: ①由f (x 1)=f (x 2)=0可得x 1-x 2是π的整数倍;②y =f (x )的表达式可改写成y =4cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6; ③y =f (x )图象关于⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0对称; ④y =f (x )图象关于x =-π6对称. 其中正确命题的序号为________.答案 ②③解析 对于①,由f (x )=0,可得2x +π3=k π (k ∈Z ). ∴x =k 2π-π6,∴x 1-x 2是π2的整数倍,∴①错;对于②,f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3利用公式得: f (x )=4cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3=4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6. ∴②对;对于③,f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的对称中心满足2x +π3=k π,k ∈Z ,∴x =k 2π-π6,k ∈Z . ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,0是函数y =f (x )的一个对称中心,∴③对; 对于④,函数y =f (x )的对称轴满足2x +π3=π2+k π,k ∈Z .∴x =π12+k π2,k ∈Z ,∴④错. 11.函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的最小值为-2,其图象相邻的最高点与最低点横坐标差是3π,又图象过点(0,1),求函数的解析式.解 由于最小值为-2,所以A =2.又相邻的最高点与最低点横坐标之差为3π.故T =2×3π=6π,从而ω=2πT =2π6π=13, y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x +φ. 又图象过点(0,1),所以sin φ=12, 因为|φ|<π2,所以φ=π6. 故所求解析式为y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x +π6. 12.已知函数y =A sin(ωx +φ),(A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象过点P (π12,0),图象与P 点最近的一个最高点坐标为(π3,5). (1)求函数解析式;(2)指出函数的增区间;(3)求使y ≤0的x 的取值范围.解 (1)∵图象最高点坐标为(π3,5),∴A =5.∵T 4=π3-π12=π4,∴T =π. ∴ω=2πT=2. ∴y =5sin(2x +φ).代入点(π3,5), 得sin(23π+φ)=1. ∴23π+φ=2k π+π2(k ∈Z ). 由|φ|<π2,得φ=-π6, ∴y =5sin(2x -π6). (2)∵函数的增区间满足2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2(k ∈Z ),∴2k π-π3≤2x ≤2k π+2π3(k ∈Z ).∴k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ). ∴增区间为[k π-π6,k π+π3](k ∈Z ). (3)∵5sin(2x -π6)≤0, ∴2k π-π≤2x -π6≤2k π(k ∈Z ), ∴k π-512π≤x ≤k π+π12(k ∈Z ). 三、探究与创新13.已知函数f (x )=sin(ωx +φ) (ω>0,0≤φ≤π)是R 上的偶函数,其图象关于点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,0对称,且在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调函数,求φ和ω的值. 解 ∵f (x )在R 上是偶函数,∴当x =0时,f (x )取得最大值或最小值.即sin φ=±1,得φ=k π+π2,k ∈Z ,又0≤φ≤π,∴φ=π2. 由图象关于M ⎝⎛⎭⎪⎫3π4,0对称可知, sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4ω+π2=0,解得ω=43k -23,k ∈Z . 又f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是单调函数, ∴T ≥π,即2πω≥π,∴ω≤2,又ω>0,∴当k =1时,ω=23;当k =2时,ω=2. 综上,φ=π2,ω=23或2.。
高中数学 第1章《三角函数》三角函数图象和性质(3)教学案
苏教版必修4
教学目标:能借助正切线画出正切函数的图象,并能通过图象理解正切函数的性质。
注重渗透
数形结合的数学思想。
教学重点:正切函数的图象和性质 教学难点:正切函数的性质的应用
教学过程:
一、问题情境: 前面我们研究了正、余弦函数的图象,正切函数的图象又是怎样的呢?你能用类似的方法进行研究吗?
二、学生活动:
探究:(1)单位圆中,tan α=________;你能在单位圆中作出
8π,4π,38π的正切线吗?
(2)y=tanx 是以________为周期的周期函数,所以我们可以先研究正切函数在[2π-,2
π]上的图象。
三、知识建构:
1、图象:
2、性质:
(1)定义域:
(2)值域:
(3)周期性:
(4)奇偶性:
(5)单调性:
四、知识运用: x y O
例1、求函数y=tan (2x )4π
-的定义域
小结:
例2、求f(x)=tan2x 的周期
小结:
例3、不求值,比较下列各组值大小。
(1)tan138°, tan143° (2)tan(134π-), tan(175π-)。
三角函数全章测试测试卷(120分钟,满分150分)一、选择题(每题5分,共60分)1.若角α的终边落在直线y=-x 上,则ααααcos cos 1sin 1sin 22-+-的值等于( ) A .0 B .2C .-2D .2tg α 2.设θ∈(0,2π),若sin θ<0且cos2θ<0,则θ的取值范围是( )A .πθπ23<< B .4745πθπ<<C .πθπ223<<D .πθπ434<<3.函数12cos 32sin -+=x x y 的定义域是( )A .]1211,125[ππππ++k k (k ∈Z ) B .]3,[πππ+k k (k ∈Z ) C .]4,12[ππππ+-k k (k ∈Z )D .]2,6[ππππ+-k k (k ∈Z )4.函数)4332(sin 4cos 412ππ≤≤--+=x x x y 的值域是( ) A .[0,8] B .[-3,5] C .]122,3[--D .[-4,5]5.已知α,β∈),2(ππ,cos α+sin β>0,则( )A .α+β<πB .23πβα>+ C .23πβα=+D .23πβα<+6.已知tan α,tan β是方程04332=++x x 的两根,且α,β∈)2,2(ππ-,则α+β等于( )A .3πB .3π或π32-C .3π-或π32D .π32-7.有四个函数:①x y 2sin =②y=|sinx|③2cot 2tan x x y -=④y=sin|x|,其中周期是π,且在)2,0(π上是增函数的函数个数是( )A .1B .2C .3D .48.函数)2tan tan 1(sin x x x y +=的最小正周期是( ) A .π B .2π C .2πD .23π 9.22sin =x 是tanx=1成立的( ) A .充分非必要条件 B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分条件也非必要条件 10.设︒-︒=6sin 236cos 21a ,︒+︒=13tan 113tan 22b ,240sin 1︒-=c 则( ) A .a <b <cB .a <c <bC .b <c <aD .c <b <a11.把函数x x y sin 3cos -=的图象向左平移m 个单位,所得的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是( )A .6πB .3π C .32πD .π12.已知函数)32sin(31π-=x y ,)32sin(42π+=x y ,那么函数21y y y +=的振幅A 的值是( )A .5B .7C .13D .13二、填空题(每题4分,共16分)13.函数xx y 2cos 1)4tan(-+=π的最小正周期是_____________。
长泾中学数学单元检测题(三角函数、平面向量部分) 时间:08.3,姓名________一、填空题(每小题5分,共80分)1. 已知点),3(y P -在角α的终边上,且满足54sin =α,则αtan 的值为 __2. 扇形的圆心角是72︒,半径为20cm, 则扇形的面积为3.已知135sin =α,1312cos -=α,则角α所在的象限是 .4.若cos(π+α)=-23,21π<α<2π,则sin(2π-α)等于5. 先将函数y=5sin (6π-2x )的周期扩大为原来的2倍,再将新函数的图象向右平移3π,则所得图象的解析式为 . 6.D 、E 、F 分别为△ABC 的边BC 、CA 、AB 的中点,且=a ,=b ,给出下列命题:①12AD =-a -b ;②=BE a +21b ;③12CF =-a +21b ;④0AD BE CF ++=.其中正确命题序号为___________7.设1e 、2e 是不共线的两个向量,则向量122a e e =-与向量12()b e e R λλ=+∈共线,则λ=__________8.已知点A(-1,5)和向量a =(2,3),若=3a ,则点B 的坐标为_____9.()()()32008,53),0,(4sin 2tan -=≠+-=πf f ab b a x b xa x f 则若为常数,其中=___________10.函数)65,12)(4cos()(⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈+=πππx x x f 的值域为 11.函数()()()02sin <<-+=ϕπϕx x f 的图像的一条对成轴是8π=x ,则ϕ=______;此时函数的图像的对称点为_____________. 12.函数()()sin 212xf x =的单调增区间是________________________.13.()x x f 3sinπ=,则()()()()_________2005321=++++f f f f14.下面五个命题:⑴所有的单位向量相等;⑵长度不等且方向相反的两个向量不一定是共线向量;⑶由于零向量的方向不确定,故0与任何向量不平行;(4)对于任何向量b a ,,必有||b a +≤||||b a +.其中正确命题的序号为:______________.15.设θ是三角形的内角,若函数()2sin 4cos 6f x x x θθ=-+对一切实数x 都有()0f x >,则θ的取值范围是______________.16. 给出下列命题: ①函数)225sin(x y -=π是偶函数; ②函数)4sin(π+=x y 在闭区间]2,2[ππ-上是增函数; ③直线8π=x 是函数)452sin(π+=x y 图象的一条对称轴; ④将函数)32cos(π-=x y 的图象向左平移3π单位,得到函数x y 2cos =的图象; 其中正确的命题的序号是: ;二、解答题(本大题共80分)17.已知函数cos 2(0)6y a b x b π=-+>⎛⎫⎪⎝⎭的最大值为23,最小值为21-. (1)求a 、b 的值;(2)求函数g (x )=-4a sin(bx -3π)在区间[0,π]上的最大值和最小值.18.如图,在△ABC 中,D 、F 分别是BC 、AC 的中点,AE=32AD ,=a ,=b , (1)用a 、b 分别表示向量BF BE AF AE AD ,,,,; (2)求证:B 、E 、F 三点共线.19. (1)已知tan α=2,求αααα22c o s 2c o s s i n 3si n 2--的值。
章末综合测评(一) 三角函数(时间120分钟,满分160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在题中横线上) 1.若sin α<0且tan α>0,则α是第________象限角. 【解析】 ∵sin α<0,tan α>0, ∴α是第三象限角. 【答案】 三2.已知圆的半径是6 cm ,则15°的圆心角与圆弧围成的扇形面积是________. 【解析】 15°化为弧度为π12,设扇形的弧长为l ,则l =6×π12=π2,其面积S =12lR =12×π2×6=3π2.【答案】3π23.cos 675°=________.【解析】 cos 675°=cos(675°-720°)=cos(-45°) =cos 45°=22. 【答案】224.把-11π4表示成θ+2k π(k ∈Z )的形式,使|θ|最小的θ的值是________.【解析】 ∵-11π4=-2π-3π4,∴-11π4与-3π4是终边相同的角,且此时⎪⎪⎪⎪⎪⎪-3π4=3π4是最小的. 【答案】 -3π45.角α,β的终边关于x 轴对称,若α=30°,则β=________.【解析】 画出图形,可知β的终边与-α的终边相同,故β=-30°+k ·360°,k ∈Z .【答案】 -30°+k ·360°,k ∈Z6.(2016·南通高一检测)函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的值域是________.【解析】 由0≤x ≤π2,得π6≤x +π6≤2π3,∴-12≤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6≤32.【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,327.设α是第二象限角,则sin αcos α·1sin 2α-1等于________. 【解析】 因为α是第二象限角, 所以sin αcos α·1sin 2α-1 =sin αcos α·1-sin 2αsin 2α=sin αcos α·|cos α||sin α| =sin αcos α·-cos αsin α=-1. 【答案】 -18.(2014·重庆高考)将函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2≤φ<π2图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移π6个单位长度得到y =sin x 的图象,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=________. 【解析】 将y =sin x 的图象向左平移π6个单位长度可得y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6的图象,保持纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍可得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π6的图象,故f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π6.所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=sin 12×π6+π6=sin π4=22.【答案】229.(2016·如皋高一检测)若3sin α+cos α=0,则1cos 2α+2sin αcos α的值为________.【解析】 由3sin α+cos α=0,得tan α=-13,∴1cos 2α+2sin αcos α=sin 2α+cos 2αcos 2α+2sin αcos α=tan 2α+11+2tan α=⎝ ⎛⎭⎪⎫-132+11+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=103. 【答案】10310.(2016·南京高一检测)已知点P (tan α,sin α-cos α)在第一象限,且0≤α≤2π,则角α的取值范围是________.【解析】 ∵点P 在第一象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧tan α>0,①sin α-cos α>0,②由①知0<α<π2或π<α<3π2, ③由②知sin α>cos α.作出三角函数线知,在0,2π]内满足sin α>cos α的α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,5π4. ④由③,④得α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π,5π4.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎪⎫π,5π4 11.(2016·苏州高一检测)已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)的图象如图1所示,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12=________.图1【解析】 由图象知32T =π,∴T =2π3,A =2,又∵T =2πω,∴ω=3,将点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0代入y =2sin(3x +φ)得:sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3×π4+φ=0,取φ=-34π,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -3π4, ∴f ⎝⎛⎭⎪⎫7π12=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3×7π12-3π4=2sin π=0.【答案】 012.化简:1-2sin 200°cos 160°=________. 【解析】 原式=1-+-=1-2sin 20°cos 20°=-2=cos 20°-sin 20°. 【答案】 cos 20°-sin 20°13.如图2为一半径是3 m 的水轮,水轮圆心O 距离水面2 m ,已知水轮每分钟旋转4圈,水轮上的点P 到水面的距离y (m)与时间x (s)满足函数关系y =A sin(ωx +φ)+2,则ω=________,A =________.图2【解析】 由题意知,半径即是振幅,A =3,因为水轮每分钟旋转4圈,即周期为T =604=15 s ,所以ω=2πT =2π15. 【答案】2π153 14.(2016·泰州高一检测)关于函数f (x )=2sin3x -34π,有下列命题:①其最小正周期为23π;②其图象由y =2sin 3x 向左平移π4个单位而得到;③其表达式可以写成f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x +34π; ④在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,512π为单调递增函数.则其中真命题为________.(需写出所有真命题的序号) 【解析】 ①由f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3x -34π得T =2π3,故①正确.②y =2sin 3x 向左平移π4个单位得y =2sin3x +34π,故②不正确.③由f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -3π4 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +3π4-3π2=-2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +3π4 =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +3π4 =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +34π, 故③正确.④由2k π-π2≤3x -34π≤2k π+π2(k ∈Z )得23k π+π12≤x ≤23k π+512π(k ∈Z ),∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -34π的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤23k π+π12,23k π+512π(k ∈Z ).当k =0时,增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,5π12, 故④正确. 【答案】 ①③④二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分14分)(1)已知角α的终边经过点P (4,-3),求2sin α+cos α的值;(2)已知角α终边上一点P 与x 轴的距离与y 轴的距离之比为3∶4,求2sin α+cos α的值.【解】 (1)∵r =x 2+y 2=5,∴sin α=y r =-35,cos α=x r =45,∴2sin α+cos α=-65+45=-25.(2)当点P 在第一象限时,sin α=35,cos α=45,2sin α+cos α=2;当点P 在第二象限时,sin α=35,cos α=-45,2sin α+cos α=25;当点P 在第三象限时,sin α=-35,cos α=-45,2sin α+cos α=-2;当点P 在第四象限时,sin α=-35,cos α=45,2sin α+cos α=-25.16.(本小题满分14分)已知sin(α-3π)=2cos(α-4π). (1)求π-α+π-α2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-α-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α的值;(2)求sin 2α+2sin αcos α-cos 2α+2的值. 【解】 由已知,得-sin(3π-α)=2cos(4π-α), ∴-sin(π-α)=2cos(-α), ∴sin α=-2cos α. ∵cos α≠0,∴tan α=-2.(1)原式=sin α+5cos α-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α+sin α=sin α+5cos α-2cos α+sin α=tan α+5-2+tan α=-2+5-2-2=-34.(2)原式=sin 2α+2sin αcos α-cos 2αsin 2α+cos 2α+2 =tan 2α+2tan α-1tan 2α+1+2 =4+--14+1+2=95.17.(本小题满分14分)已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4.(1)用五点法画出它在一个周期内的闭区间上的图象;图3(2)写出f (x )的值域、周期、对称轴、单调区间. 【解】 (1)列表如下:(2)由上图可知:值域为-3,3],周期为2π,对称轴为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =π4+k π,k ∈Z, 单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π4+2k π,π4+2k π(k ∈Z ), 单调减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4+2k π,5π4+2k π(k ∈Z ). 18.(本小题满分16分)(2016·天津十二区联考二)函数f (x )=cos(πx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫0<φ<π2的部分图象如图4所示.图4(1)求φ及图中x 0的值;(2)设g (x )=f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13,求函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,13上的最大值和最小值.【解】 (1)由题图得f (0)=32,所以cos φ=32, 因为0<φ<π2,故φ=π6.由于f (x )的最小正周期等于2,所以由题图可知1<x 0<2. 故7π6<πx 0+π6<13π6, 由f (x 0)=32得cos ⎝⎛⎭⎪⎫πx 0+π6=32,所以πx 0+π6=11π6,解得x 0=53.(2)因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13 =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13+π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π2 =-sin πx ,所以g (x )=f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13=cos ⎝⎛⎭⎪⎫πx +π6-sin πx =cos πx cos π6-sin πx sin π6-sin πx=32cos πx -12sin πx -sin πx =32cos πx -32sin πx =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫π6-πx .当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,13时,-π6≤π6-πx ≤2π3,所以-12≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-πx ≤1,故π6-πx =π2,即x =-13时,g (x )取得最大值3; 当π6-πx =-π6,即x =13时,g (x )取得最小值-32. 19.(本小题满分16分)(2016·宿迁高一检测)已知函数y =a sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6+b 在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的值域为-5,1],求a ,b 的值. 【解】 由题意知a ≠0.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1. 当a >0时,⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =1,-a2+b =-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =-3.当a <0时,⎩⎪⎨⎪⎧-12a +b =1,a +b =-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =-1.综上,a =4,b =-3或a =-4,b =-1.20.(本小题满分16分)(2016·南通高一检测)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B ⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2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+2k π,k ∈Z ,即5π6+φ=π2+2k π,k ∈Z ,即φ=-π3+2k π,k ∈Z .又|φ|<π2,解得φ=-π3,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3+1.(2)∵函数y =f (kx )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫kx -π3+1的周期为2π3,又k>0,∴k =3.令t =3x -π3,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3,∴t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3. 如图,sin t =s 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3上有两个不同的解的条件是s ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,1,∴方程f (kx )=m 在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3时,恰有两个不同的解的条件是m ∈[)3+1,3,即实数m 的取值范围是3+1,3).。