高三数学一轮复习课时限时检测 第三单元 三角函数的性质
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高三数学一轮复习课时限时检测 第三单元 三角函数的性质
(时间60分钟,满分80分)
一、选择题(共6个小题,每小题5分,满分30分) 1.函数y = cosx -12的定义域为( ) A .[-π3,π3] B .[kπ-π3,kπ+π3
],k ∈Z C .[2kπ-π3,2kπ+π3
],k ∈Z D .R 解析:由题意得cosx ≥12
, ∴2kπ-π3≤x≤2kπ+π3
,k ∈Z. 答案:C
2.函数y =sinx +cosx 的最小值和最小正周期分别是( )
A .-2,2π
B .-2,2π
C .-2,π
D .-2,π
解析:∵y =2sin ⎝
⎛⎭⎪⎫x +π4,∴当x +π4=2kπ-π2(k ∈Z)时,ymin =- 2.T =2π. 答案:A
3.若函数y =sinx +f(x)在[-π4,3π4
]上单调递增,则函数f(x)可以是( ) A .1
B .cosx
C .sinx
D .-cosx
解析:因为y =sinx -cosx =2sin(x -π4),-π2≤x -π4≤π2
,满足题意,所以函数f(x)可以是-cosx.
答案:D
4.已知函数y =sinx 的定义域为[a ,b],值域为[-1,12
],则b -a 的值不可能是( )[ A.π3
B.2π3 C .π D.4π3
解析:画出函数y =sinx 的草图(图略),分析知b -a 的取值范围为[2π3,4π3
]. 答案:A
5.已知函数f(x)=3sinωx+cosωx(ω>0),y =f(x)的图象与直线y =2的两个相邻交点的距离等于π,则f(x)的单调递增区间是( )
A.[kπ-π12,kπ+5π12
],k ∈Z
B.[kπ+5π12,kπ+11π12],k ∈Z
C.[kπ-π3,kπ+π6],k ∈Z
D.[kπ+π6,kπ+2π3
],k ∈Z 解析:f(x)=3sinωx+cosωx=2sin(ωx+π6
)(ω>0). ∵f(x)图象与直线y =2的两个相邻交点的距离等于π,恰好是f(x)的一个周期,∴2πω
=π,ω=2.f(x)=2sin(2x +π6
). 故其单调增区间应满足2kπ-π2≤2x+π6≤2kπ+π2(k ∈Z).kπ-π3≤x≤kπ+π6
(k ∈Z). 答案:C
6.若函数y =2cosωx 在区间[0,2π3
]上递减,且有最小值1,则ω的值可以是( ) A .2
B.12 C .3 D.13
解析:由y =2cosωx 在[0,23π]上是递减的,且有最小值为1,则有f(23π)=1,即2×cos(ω×23
π)=1⇒cos 2π3ω=12
.检验各数据,得出B 项符合. 答案:B[来源:学科网]
二、填空题(共3小题,每小题5分,满分15分)
7.定义在R 上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数,若f(x)的最小正周期是π,且当x ∈
[0,π2]时,f(x)=sinx ,则f(5π3
)的值为________. 解析:f(5π3)=f(-π3)=f(π3)=sin π3=32
. 答案:32
8.设函数y =sin(π2x +π3
),若对任意x ∈R ,存在x 1,x2使f(x1)≤f(x)≤f(x2)恒成立,则|x1-x2|的最小值是__________.
解析:由f(x1)≤f(x)≤f(x2)恒成立,可得f(x1)为最小值,f(x2)为最大值,|x1-x2|的最小值为半个周期.
答案:2
9.设函数y =sin(ωx+φ)⎝ ⎛⎭
⎪⎫ω>0,φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2的最小正周期为π,且其图象关于直线x =π12对称,则在下面四个结论:①图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0对称;②图象关于点⎝ ⎛⎭
⎪⎫π3,0对称;③
在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上是增函数;④在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,0上是增函数中,所有正确结论的编号为________. 解析:∵T =π,∴ω=2. 又2×π
12+φ=kπ+π
2,∴φ=kπ+π3.[来源:学_科_网]
∵φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π
2,π2,∴φ=π3,∴y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫
2x +π3, 由图象及性质可知②④正确.
答案:②④ 三、解答题(共3小题,满分35分)
10.已知复数z1=3sin2x +λi,z2=m +(m -cos 2x)i(λ,m ,x ∈R),且z1=z2.
(1)若λ=0且0<x<π,求x 的值; (2)设λ=f(x),求f(x)的最小正周期和单调增区间.
解:(1)∵z1=z2,∴⎩⎨⎧ 3sin2x =m ,
λ=m -cos2x. ∴λ=3sin2x -cos2x.
若λ=0,则3sin2x -cos2x =0,得tan2x =3
3.
∵0<x<π,∴0<2x<2π.
∴2x =π6,或2x =7π
6.
∴x =π12,7π
12.
(2)∵λ=f(x)=3s in2x -cos2x =2(3
2sin2x -1
2cos2x)
=2(sin2xcos π
6-cos2xsin π
6)
=2sin(2x -π
6),
∴函数的最小正周期为T =π.
即2kπ-π2≤2x-π6≤2kπ+π
2,k ∈Z ,
得kπ-π6≤x≤kπ+π
3,k ∈Z.
∴f(x)的单调增区间为[kπ-π
6,kπ+π
3],k ∈Z.
11.已知向量a =(sinx,23sinx),b =(2cosx ,sinx),定义f(x)=a·b- 3.
(1)求函数y =f(x),x ∈R 的单调递减区间;
(2)若函数y =f(x +θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫0<θ<π
2为偶函数,求θ的值.
解:(1)f(x)=2sinxcosx +23sin2x - 3
=sin2x +23·1-cos2x
2-3=sin2x -3cos2x
=2sin ⎝
⎛⎭⎪⎫2x -π3. (1)令2kπ+π2≤2x-π3≤2kπ+3π2, 解得f(x)的单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤kπ+5π12,kπ+11π12,k ∈Z.
(2)f(x +θ)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2θ-π
3,
根据三角函数图象性质可知
y =f(x +θ)⎝ ⎛⎭⎪⎫0<θ<π
2在x =0处取最值.
即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π
3=±1,
∴2θ-π3=kπ+π
2,θ=kπ
2+5π12,k ∈Z.
又0<θ<π2,∴θ=5π12.
12.已知函数f(x)=sin2x +acos2x(a ∈R ,a 为常数),且π
4是函数y =f(x)的零点.
(1)求a 的值,并求函数f(x)的最小正周期;
(2)若x ∈[0,π
2],求函数f(x)的值域,并写出f(x)取得最大值时x 的值.
解:(1)由于π
4是函数y =f(x)的零点,
即x =π
4是方程f(x)=0的解,
从而f(π
4)=sin π
2+acos2π
4=0,
则1+1
2a =0,解得a =-2.
所以f(x)=sin2x -2cos2x =sin2x -cos2x -1, 则f(x)=2sin(2x -π
4)-1,
所以函数f(x)的最小正周期为π.
(2)由x ∈[0,π2],得2x -π4∈[-π4,3π
4],
则sin(2x -π
4)∈[-2
2,1],
则-1≤2sin(2x -π
4)≤ 2,
-2≤ 2sin(2x -π
4)-1≤2-1,
∴值域为[-2,2-1].
当2x -π4=2kπ+π2(k ∈Z),
即x =kπ+38π时,f(x)有最大值, 又x ∈[0,π2],故k =0时,x =38π,
f(x)有最大值2-1.。