2018年高考数学总复习46简单的三角恒等变换演练提升同步测评文新人教B版!
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4.6 简单的三角恒等变换A 组 专项基础训练(时间:30分钟)1.(2015²陕西)“sin α=cos α”是“cos 2α=0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【解析】 sin α=cos α⇒cos 2α=cos 2α-sin 2α=0; cos 2α=0⇔cos α=±sin α⇒/ sin α=cos α,故选A. 【答案】 A2.(2016²抚顺模拟)已知sin 2α=13,则cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=( ) A.13 B.23 C .-23 D .-13【解析】 cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π22=1+sin 2α2=1+132=23.【答案】 B 3.若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且3cos 2α=sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4-α,则sin 2α的值为( )A.118 B .-118 C.1718 D .-1718【解析】 cos 2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫π4-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α代入原式,得6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α,∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫π2,π,∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫π4-α=16,∴sin 2α=cos ⎝⎛⎭⎪⎫π2-2α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α-1=-1718.【答案】 D4.(2017²成都第一次诊断性检测)若sin 2α=55,sin(β-α)=1010,且α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π,β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2,则α+β的值是( )A.7π4B.9π4 C.5π4或7π4 D.5π4或9π4【解析】 ∵α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π,∴2α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,2π.∵sin 2α=55,∴2α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π, ∴α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,cos 2α=-255. ∵β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2,∴β-α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π4, ∴cos(β-α)=-31010,∴cos(α+β)=cos[2α+(β-α)] =cos 2αcos(β-α)-sin 2αsin(β-α) =⎝ ⎛⎭⎪⎫-255³⎝ ⎛⎭⎪⎫-31010-55³1010=22. 又∵α+β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π4,2π,∴α+β=7π4.【答案】 A5.(2016²菏泽期末)函数f (x )=sin(2x +θ)+3cos(2x +θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|θ|<π2的图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫π6,0对称,则f (x )的单调递增区间为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3+k π,5π6+k π,k ∈ZB.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6+k π,π3+k π,k ∈ZC.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7π12+k π,-π12+k π,k ∈ZD.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12+k π,5π12+k π,k ∈Z 【解析】 ∵f (x )=sin(2x +θ)+3cos(2x +θ) =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +θ+π3, 由题意知2³π6+θ+π3=k π(k ∈Z ),∴θ=k π-23π(k ∈Z ).∵|θ|<π2,∴θ=π3.∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +23π.由2k π-π2≤2x +23π≤2k π+π2(k ∈Z ),得k π-712π≤x ≤k π-π12(k ∈Z ).故选C.【答案】 C6.已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ=3,则sin 2θ-2cos 2θ的值为________.【解析】 ∵tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ=3,∴1+tan θ1-tan θ=3,解得tan θ=12.∴sin 2θ-2cos 2θ =2sin θcos θ-2cos 2θsin 2θ+cos 2θ =2tan θ-2tan 2θ+1=2³12-214+1=-45.【答案】 -457.(2016²东北三省四市教研联合体)已知tan(3π-x )=2,则2cos 2x2-sin x -1sin x +cos x =________.【解析】 由诱导公式得tan(3π-x )=-tan x =2, 故2cos 2x2-sin x -1sin x +cos x =cos x -sin x sin x +cos x =1-tan xtan x +1=-3.【答案】 -38.(2015²北京西城一模)若锐角α,β满足(1+3tan α)(1+3tan β)=4,则α+β=________.【解析】 因为(1+3tan α)(1+3tan β)=4, 所以1+3(tan α+tan β)+3tan αtan β=4,即3(tan α+tan β)=3-3tan αtan β=3(1-tan αtan β), 即tan α+tan β=3(1-tan αtan β). ∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β= 3.又∵α,β为锐角,∴α+β=π3.【答案】 π39.(2016²沈阳质检)已知函数f (x )=2sin x sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6.(1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,求函数f (x )的值域.【解析】 (1)f (x )=2sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x +12cos x =3³1-cos 2x 2+12sin 2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3+32.所以函数f (x )的最小正周期为T =π. 由-π2+2k π≤2x -π3≤π2+2k π,k ∈Z ,解得-π12+k π≤x ≤5π12+k π,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12+k π,5π12+k π,k ∈Z . (2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,1, f (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,1+32. 故f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,1+32. B 组 专项能力提升 (时间:20分钟)10.设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且tan α=1+sin βcos β,则( )A .3α-β=π2B .2α-β=π2C .3α+β=π2D .2α+β=π2【解析】 由tan α=1+sin βcos β得sin αcos α=1+sin βcos β,即sin αcos β=cos α+cos αsin β, ∴sin(α-β)=cos α=sin ⎝⎛⎭⎪⎫π2-α.∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴α-β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,π2-α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,由sin(α-β)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α,得α-β=π2-α,∴2α-β=π2.【答案】 B11.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab cd =ad -bc ,若cos α=17,⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin α sin βcos α cos β=3314,0<β<α<π2,则β等于( ) A.π12 B.π6C.π4 D.π3【解析】 依题意有sin αcos β-cos αsin β=sin(α-β)=3314,又0<β<α<π2,∴0<α-β<π2,故cos(α-β)=1-sin 2(α-β)=1314, 而cos α=17,∴sin α=437,于是sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β) =437³1314-17³3314=32, 故β=π3,故选D.【答案】 D12.(2017²河南百校联盟教学质量监测)已知函数f (x )=|sin x |+|cos x |,则下列结论中错误的是( )A .f (x )是周期函数B .f (x )图象的对称轴方程为x =k π4,k ∈ZC .f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4上为增函数D .方程f (x )=65在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32π,0上有6个根 【解析】 因为f ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2+⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2=|sin x |+|cos x |=f (x ),所以f (x )是周期为π2的函数.因为f (x )为偶函数,所以f (x )图象的对称轴方程为x =k π4,k ∈Z ,故A ,B 项正确.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4,作出函数f (x )的部分图象如图所示,由图象可知C 项错误,D 项正确.【答案】 C13.设x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则函数y =2sin 2x +1sin 2x 的最小值为________.【解析】 方法一 因为y =2sin 2x +1sin 2x =2-cos 2xsin 2x ,所以令k =2-cos 2x sin 2x .又x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以k 就是单位圆x 2+y 2=1的左半圆上的动点P (-sin 2x ,cos 2x )与定点Q (0,2)所成直线的斜率.又k min =tan 60°=3,所以函数y =2sin 2x +1sin 2x 的最小值为 3.方法二 y =2sin 2x +1sin 2x =3sin 2x +cos 2x2sin x cos x=3tan 2x +12tan x =32tan x +12tan x.∵x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴tan x >0.∴32tan x +12tan x≥2 32tan x ²12tan x= 3. ⎝ ⎛⎭⎪⎫当tan x =33,即x =π6时取等号即函数的最小值为 3. 【答案】 314.(2016²北京)已知函数f (x )=2sin ωx cos ωx +cos 2ωx (ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)求f (x )的单调递增区间.【解析】 (1)因为f (x )=2sin ωx cos ωx +cos 2ωx =sin 2ωx +cos 2ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx +π4,所以f (x )的最小正周期T =2π2ω=πω. 依题意,πω=π,解得ω=1.(2)由(1)知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4.函数y =sin x 的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ). 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2(k ∈Z ),得k π-3π8≤x ≤k π+π8(k ∈Z ).所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8(k ∈Z ).。