必修4第一章三角函数的图像与性质限时训练(三)

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(最新整理)必修4第一章三角函数同步练习及答案

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必修 4 第一章三角函数同步练习及答案
1.1 任意角和弧度制
一、选择题
1.若α是第一象限角，则下列各角中一定为第四象限角的是 ( ）
（A） 90°—α
(B) 90°+α
（C）360°—α
（D）180°+
α
2。终边与坐标轴重合的角α的集合是 ( ）
(A）{α|α=k·360°，k∈Z}
84
2
（A) 3
2
(B) 3
4
(C） 3
2
（D) 3
4
（D）± 3
2
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必修 4 第一章三角函数同步练习及答案
3。设是第二象限角,则 sin 1 1 = （ ) cos sin2
(A） 1
（B)tan2α
（C) — tan2α
(D）
1
4.若 tanθ= 1 ,π<θ〈 3 π,则 sinθ·cosθ的值为（
一。选择题
1.函数 y= | sin x | + cos x + | tan x | 的值域是 (
)
sin x | cos x | tan x
（A){-1，1}
（B）{—1,1,3}
（C) ｛—1,3}
（D)｛1，
3｝
2.已知角θ的终边上有一点 P(—4a,3a）（a≠0）,则 2sinθ+cosθ的值是 ( )
3
2
(A）± 3
10
（B） 3
10
）
（C） 3
10
（D)±
3 10
5。已知 sin cos = 1 ,则 tanα的值是( ）
2sin 3cos 5

新人教A版高中数学必修四1.4 三角函数的图像与性质课时同步习题(含答案解析)

1.4 三角函数的图像与性质一、选择题：1．满足tanα≥cotα的角的一个取值区间是（）A.(0, π4 )B. [0,π4 ]C. [π4 ,π2 ]D. [π4 ,π2] 2．函数的定义域是（）A.{x|x≠π4 , x ∈R}B. {x|x≠3π4,x ∈R} C . {x|x≠kπ +π4 ,x ∈R} D. {x|x≠kπ +3π4,x ∈R} 3．下列函数中周期为的奇函数是（）A.y=cos(2x+3π2 )B.y=tan x 2C.y=sin(2x+π2 )D.y= - |cotx π2| 4．若sinα>tanα>cotα(-π2 <x<π2)，则α的取值范围是（） A.(- π2 ,π4 ) B. (-π4 ,0) C.(0, π4 ) D.( π4 ,π2) 二、填空题5．比较大小：tan222°_________tan223°.6．函数y=tan(2x+π4)的单调递增区间是__________． 7．函数 y=sinx 与 y=tanx 的图象在区间[0，2π]上交点的个数是________．8．函数 y=f(x) 的图象右移π4，横坐标缩小到原来的一半，得到y=tan2x 的图象，则y=f(x)解析式是_______________．9．函数y=lg tanx+1tanx-1的奇偶性是__________． 10．函数的y=|tan(2x-π3)|周期是___________．三、解答题11．作函数y =cot x sin x 的图象.12．作出函数y =|tan x |的图象，并根据图象求其单调区间13．求函数y =)6πtan(1tan +-x x 的定义域. 14．求下列函数的值域：（1）y =2cos 2x +2cos x －1；（2）y =1cos 21cos 2-+x x . 15．求函数y =3tan （6π－4x ）的周期和单调区间. 参考答案一、选择题：1.C2.D3.C4.B二、填空题：5．< 6.( 12 kπ+3π8 , 12 kπ+π8) (k ∈Z) 7. 5 8. y=tan(x+π4 ) 9. 奇函数 10. π4三、解答题11．分析：首先将函数的解析式变形，化为最简形式，然后作函数的图象.解：当sin x ≠0，即x ≠k π（k ∈Z ）时，有y =cot x sin x =cos x ，即y =cos x （x ≠k π，k ∈Z ）.其图象如下图.y12．解：由于y =|tan x |=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-∈-+∈)π2ππ(πtan )2πππ[tan k k x k k x x ，，，，，（k ∈Z ），所以其图象如图所示，单调增区间为［k π，k π+2π］（k ∈Z ）；单调减区间为（k π－2π，k π）（k ∈Z ）. y 13．解：根据自变量x 满足的条件列出不等式组，解之即可.由题意得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≠-≠+<≤+⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≠≠++<≤+⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+≠+≠+≥，，，3ππ6ππ2ππ4ππ3ππ6π2ππ4ππ2ππ6π0)6πtan(1tan k x k x k x k kx x k x k x k k x x x 所以定义域为［k π+4π，k π+3π）∪（k π+3π，k π+2π）（k ∈Z ）. 14．解：（1）y =2（cos x +21）2－23. 将其看作关于cos x 的二次函数，注意到－1≤cos x ≤1，∴当cos x =－21时，y min =－23；当cos x =1时，y max =3.∴y ∈［－23，3］. 本题结合了二次函数求最值这一知识，但应注意cos x 的取值范围.（2）由原式得cos x =)1(21-+y y . ∵－1≤cos x ≤1，∴－1≤)1(21-+y y ≤1. ∴y ≥3或y ≤31. ∴值域为{y |y ≥3或y ≤31}. 15．解：y =3tan （6π－4x ）=－3tan （4x －6π）， ∴T =41ππ=ω=4π. 由k π－2π＜4x －6π＜k π+2π（k ∈Z ）得 4k π－3π4＜x ＜4k π+3π8（k ∈Z ）. ∵3tan （4x －6π）在（4k π－3π4，4k π+3π8）（k ∈Z ）内单调递增， ∴y =－3tan （4x －6π）在（4k π－3π4，4k π+3π8）（k ∈Z ）内单调递减. 故原函数的周期为4π，递减区间为（4k π－3π4，4k π+3π8）（k ∈Z ）.。

2017秋人教A版高中数学必修四练习：1-4三角函数的图象与性质1-4-3 含解析精品

第一章 1.41.4.3A 级基础巩固一、选择题1．当x ∈(－π2，π2)时，函数y ＝tan|x |的图象导学号 14434391( B )A ．关于原点对称B ．关于y 轴对称C ．关于x 轴对称D ．没有对称轴2．函数f (x )＝tan2xtan x 的定义域为导学号 14434392( A )A ．{x |x ∈R 且x ≠k π4，k ∈Z }B ．{x |x ∈R 且x ≠k π＋π2，k ∈Z }C ．{x |x ∈R 且x ≠k π＋π4，k ∈Z }D ．{x |x ∈R 且x ≠k π－π4，k ∈Z }[解析] ⎩⎪⎨⎪⎧x ≠k πx ≠k π＋π22x ≠k π＋π2(k ∈Z )得⎩⎨⎧x ≠k π2，x ≠k π2＋π4，∴x ≠2k 4π且x ≠2k ＋14π，x ≠k π4，k ∈Z ，故选A ．3．已知函数y ＝tan(2x ＋φ)的图象过点(π12，0)，则φ可以是导学号 14434393( A )A ．－π6B ．π6C ．－π12D ．π12[解析] ∵函数的象过点(π12，0)，∴tan(π6＋φ)＝0，∴π6＋φ＝k π，k ∈Z ，∴φ＝k π－π6，k∈Z ，令k ＝0，则φ＝－π6，故选A ．4．函数f (x )＝tan(π4－x )的单调递减区间为导学号 14434394( B )A ．(k π－3π4，k π＋π4)，k ∈ZB ．(k π－π4，k π＋3π4)，k ∈ZC ．(k π－π2，k π＋π2)，k ∈ZD ．(k π，(k ＋1)π)，k ∈Z[解析] 由f (x )＝－tan(x －π4)，可令k π－π2<x －π4<k π＋π2，解得k π－π4<x <k π＋34π，k ∈Z .5．函数f (x )＝tan ax (a >0)的图象的相邻两支截直线y ＝π3所得线段长为2，则a 的值为导学号 14434395( A )A ．π2B ．12C ．πD ．1[解析] 由题意可得T ＝2，所以πa ＝2，a ＝π2.6．函数f (x )＝tan(ωx －π4)与函数g (x )＝tan(π4－2x )的最小正周期相同，则ω＝导学号 14434396( A )A ．±1B ．1C ．±2D ．2[解析]π|ω|＝2π|－2|，ω＝±1. 二、填空题7．函数y ＝3tan(2x ＋π3)的对称中心的坐标为 (k π4－π6，0)(k ∈Z ) .导学号 14434397[解析] 令2x ＋π3＝k π2(k ∈Z )，得x ＝k π4－π6(k ∈Z )，∴对称中心的坐标为(k π4－π6，0)(k ∈Z )．8．求函数y ＝tan(－12x ＋π4)的单调区间是 (2k π－π2，2k π＋32π)(k ∈Z ) .导学号 14434398[解析] y ＝tan(－12x ＋π4)＝－tan(12x －π4)，由k π－π2<12x －π4<k π＋π2(k ∈Z )，得2k π－π2<x <2k π＋32π，k ∈Z ，∴函数y ＝tan(－12x ＋π4)的单调递减区间是(2k π－π2，2k π＋32π)，k ∈Z .三、解答题9．已知－π3≤x ≤π4，f (x )＝tan 2x ＋2tan x ＋2，求f (x )的最值及相应的x 值.导学号 14434399[解析] ∵－π3≤x ≤π4，∴－3≤tan x ≤1，f (x )＝tan 2x ＋2tan x ＋2＝(tan x ＋1)2＋1，当tan x ＝－1，即x ＝－π4时，y min ＝1；当tan x ＝1，即x ＝π4时，y max ＝5.10．画出函数y ＝|tan x |＋tan x 的图象，并根据图象求出函数的主要性质.导学号 14434400[解析] 由y ＝|tan x |＋tan x 知y ＝⎩⎨⎧0，x ∈(k π－π2，k π]，2tan x ，x ∈(k π，k π＋π2)(k ∈Z )．其图象如图所示．函数的主要性质为：①定义域：{x |x ∈R ，x ≠π2＋k π，k ∈Z }；②值域：[0，＋∞)； ③周期性：T ＝π； ④奇偶性：非奇非偶函数；⑤单调性：单调增区间为[k π，k π＋π2)，k ∈Z .B 级素养提升一、选择题1．函数f (x )＝tan x2－cos x 的奇偶性是导学号 14434401( A )A ．是奇函数B ．是偶函数C ．既是奇函数又是偶函数D ．既不是奇函数又不是偶函数[解析] f (x )的定义域为{x |x ≠k π＋π2，k ∈Z }，又f (－x )＝tan (－x )2－cos (－x )＝－tan x2－cos x ＝－f (x )，所以f (x )为奇函数．2．若a ＝log 12tan70°，b ＝log 12sin25°，c ＝log 12cos25°，则导学号 14434402( D )A ．a <b <cB ．b <c <aC ．c <b <aD ．a <c <b[解析] ∵0<sin25°<sin65°＝cos25°<1＝tan45°<tan70°， ∴log 12sin25°>log 12cos25°>log 12tan70°.即a <c <b .3．若函数y ＝tan ωx 在(－π2，π2)内是减函数，则导学号 14434403( B )A ．0<ω≤1B ．－1≤ω<0C ．ω≥1D ．ω≤－1[解析] 若ω使函数在(－π2，π2)上是减函数，则ω<0，而|ω|>1时，图象将缩小周期，故－1≤ω<0.4．函数y ＝|tan(x ＋π4)|的单调增区间为导学号 14434404( D )A ．(k π－π2，k π＋π2)(k ∈Z )B ．(k π－3π4，k π＋π4)(k ∈Z )C ．(k π，k π＋π2)(k ∈Z )D ．[k π－π4＋k π＋π4)(k ∈Z )[解析] 令t ＝x ＋π4，则y ＝|tan t |的单调增区间为[k π，k π＋π2)(k ∈Z )．由k π≤x ＋π4<k π＋π2，得k π－π4≤x <k π＋π4(k ∈Z )．二、填空题5．给出下列命题：导学号 14434405 (1)函数y ＝tan|x |不是周期函数； (2)函数y ＝tan x 在定义域内是增函数； (3)函数y ＝⎪⎪⎪⎪tan (2x ＋π3)的周期是π2； (4)y ＝sin ⎝⎛⎭⎫5π2＋x 是偶函数．其中正确命题的序号是__(1)(3)(4)__．[解析] y ＝tan|x |是偶函数，由图象知不是周期函数，因此(1)正确；y ＝tan x 在每一个区间⎝⎛⎭⎫－π2＋k π，π2＋k π(k ∈Z )内都是增函数但在定义域上不是增函数，∴(2)错；y ＝⎪⎪⎪⎪tan (2x ＋π3)的周期是π2.∴(3)对；y ＝sin ⎝⎛⎭⎫52π＋x ＝cos x 是偶函数，∴(4)对．因此，正确的命题的序号是(1)(3)(4)．6．若tan ⎝⎛⎭⎫2x －π6≤1，则x 的取值范围是 ⎝⎛⎦⎤－π6＋k π2，5π24＋k π2(k ∈Z ) .导学号 14434406[解析] 令z ＝2x －π6，在⎝⎛⎭⎫－π2，π2上满足tan z ≤1的z 的值是－π2<z ≤π4，在整个定义域上有－π2＋k π<z ≤π4＋k π，解不等式－π2＋k π<2x －π6≤π4＋k π，得－π6＋k π2<x ≤5π24＋k π2，k ∈Z .三、解答题7．若x ∈[－π3，π4]，求函数y ＝1cos 2x ＋2tan x ＋1的最值及相应的x 的值.导学号 14434407[解析] y ＝1cos 2x ＋2tan x ＋1＝cos 2x ＋sin 2x cos 2x ＋2tan x ＋1＝tan 2x ＋2tan x ＋2＝(tan x ＋1)2＋1. ∵x ∈[－π3，π4]，∴tan x ∈[－3，1]．∴当tan x ＝－1时，即x ＝－π4时，y 取最小值1；当tan x ＝1时，即x ＝π4时，y 取最大值5.8．已知函数f (x )＝3tan(12x －π3).导学号 14434408(1)求f (x )的定义域、值域；(2)讨论f (x )的周期性，奇偶性和单调性． [解析] (1)由12x －π3≠π2＋k π，k ∈Z ，解得x ≠5π3＋2k π，k ∈Z .∴定义域为{x |x ≠5π3＋2k π，k ∈Z }，值域为R . (2)f (x )为周期函数，周期T ＝π12＝2π.f (x )为非奇非偶函数．由－π2＋k π<12x －π3<π2＋k π，k ∈Z ，解得－π3＋2k π<x <5π3＋2k π，k ∈Z .∴函数的单调递增区间为(－π3＋2k π，5π3＋2k π)(k ∈Z )．C 级能力拔高函数y ＝tan x ＋sin x －|tan x －sin x |在区间(π2，3π2)内的图象大致是导学号 14434409( D )[解析] ∵π2<x ≤π时，sin x ≥0，tan x ≤0，∴y ＝tan x ＋sin x －(sin x －tan x )＝2tan x ，π<x <3π2时，sin x <0，tan x >0，∴y ＝tan x ＋sin x －(tan x －sin x )＝2sin x ，故选D ．。

(好题)高中数学必修四第一章《三角函数》测试(答案解析)(3)

一、选择题1．已知函数()sin()(f x A x A ωϕ=+，ω，ϕ是常数，0A >，0>ω，0)2πϕ<<的部分图象如图所示.为了得到函数()f x 的图象，可以将函数2sin y x =的图象（）A ．先向右平移6π个单位长度，再将所得图象的横坐标缩短为原来的12，纵坐标不变 B ．先向左平移6π个单位长度，再将所得图象的横坐标伸长为原来的2倍，纵坐标不变 C ．先向左平移3π个单位长度，再将所得图象的横坐标伸长为原来的2倍，纵坐标不变 D ．先向左平移3π个单位长度，再将所得图象的横坐标缩短为原来的12，纵坐标不变2．已知函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭，则下列结论正确的个数是（） ①()f x 的最小值为2-； ②点,012π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的图象的一个对称中心； ③()f x 的最小正周期为π； ④()f x 在,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增. A ．1B ．2C ．3D ．43．设函数5()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭，将函数()f x 的图象向左平移()0ϕϕ>个单位长度，得到函数()g x 的图象，若()g x 为偶函数，则ϕ的最小值是（）A ．6π B ．3π C ．23π D ．56π 4．已知关于x 的方程2cos ||2sin ||20(0)+-+=≠a x x a a 在(2,2)x ππ∈-有四个不同的实数解，则实数a 的取值范围为（） A ．(,0)(2,)-∞+∞ B ．(4,)+∞ C ．(0,2)D ．(0,4)5．如图，一个质点在半径为1的圆O 上以点P 为起始点，沿逆时针方向旋转，每2s 转一圈，由该质点到x 轴的距离y 关于时间t 的函数解析式是（）A ．2sin()3y t ππ=+ B ．2sin()3y t ππ=- C ．2sin()3y t ππ=- D ．2sin()3y t ππ=+6．已知点,024A π⎛⎫⎪⎝⎭在函数()()()cos 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象上，直线6x π=是函数()f x 图象的一条对称轴.若()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调，则ϕ=（） A ．6πB ．3π C ．23π D ．56π 7．设函数()cos 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭，则下列结论错误的是（） A ．()f x 的一个对称中心为5,012π⎛⎫- ⎪⎝⎭B ．()f x 的图象关于直线116x π=对称 C ．()f x π+的一个零点为12x π=D ．()f x 在5,36ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减 8．下列结论正确的是（）A ．sin1cos1<B ．2317cos cos54ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C ．()()tan 52tan 47->-D ．sin sin 1810ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭9．已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示，下列说法正确的是（）①函数()y f x =的图象关于点,06π⎛⎫-⎪⎝⎭对称 ②函数()y f x =的图象关于直线512x π=-对称 ③函数()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递减 ④该图象向右平移3π个单位可得2sin 2y x =的图象 A ．①②B ．①③C ．①②③D ．①②④10．:sin 31p x x >的一个充分不必要条件是（） A ．02x π<<B ．203x π<<C ．32x ππ-<<D ．566x ππ<<11．已知函数1,01()11sin ,14242x x f x x x π+≤≤⎧⎪=⎨+<≤⎪⎩，若不等式2()()20f x af x -+<在[]0,4x ∈上恒成立，则实数a 的取值范围为（）A ．3a >B 23a <<C ．22a >D ．92a >12．将函数()3sin()2f x x =--图象上每一点的纵坐标不变，横坐标缩短为原来的13，再向右平移29π个单位得到函数()g x 的图象，若()g x 在区间,18πθ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为1，则θ的最小值为（）A ．12πB ．6πC ．3π D ．18π 二、填空题13．关于1()sin sin f x x x=-，有如下四个结论： ①()f x 是奇函数. ②()f x 图像关于y 轴对称. ③2x π=是()f x 的一条对称轴.④()f x 有最大值和最小值. 其中说法正确的序号是________． 14．对任意0,4πϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，函数()sin()f x x ωϕ=+在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增，则实数ω的取值范围是________.15．若函数()()()4sin 0f x x ωϕω=+>对任意的x 都有()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭，则6f π⎛⎫⎪⎝⎭的值是___________. 16．如图，以正方形的各边为底可向外作四个腰长为1的等腰三角形，则阴影部分面积的最大值是___________.17．函数()2sin(2),0,32f x x x ππ⎡⎤=-∈⎢⎥⎣⎦的单调减区间___________ 18．将函数()4cos 2f x x π⎛⎫=⎪⎝⎭与直线()1g x x =-的所有交点从左到右依次记为125,,...,A A A ，若P 点坐标为(3，则125...PA PA PA +++=____.19．将函数sin y x =图像上所有点向左平移4π个单位，再将横坐标变为原来的1ω倍(0)>ω，纵坐标不变，得到函数()y f x =图像，若函数()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上有且仅有一条对称轴和一个对称中心，则ω的取值范围为_______________．20．如图，某地一天从614时的温度变化曲线近似满足函数()sin y A x b ωϕ=++，则这段曲线的函数解析式为______________．三、解答题21．已知函数27()sin cos 2sin 632x f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-+--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.（1）求函数()f x 的单调递增区间；（2）求使()0f x <成立的实数x 的取值集合. 22．已知函数()()2sin 0,22x f x ωϕωπϕ=≥<⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图像向右平移6π个单位长度得到()g x 的图像， ()g x 图像关于原点对称，()f x 的相邻两条对称轴的距离是2π. （1）求()f x 在[]0,π上的增区间; （2）若()230f x m -=+在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有两解，求实数m 的取值范围. 23．已知函数()sin()(0)2ωϕωϕπ=+><f x x ，满足条件：()()f x f x π+=，且()()33ππ+=-f x f x ．（1）求()f x 的解析式；（2）由函数sin y x =的图象经过适当的变换可以得到()f x 的图象．现提供以下两种变换方案：①sin y x =→sin()ϕ=+y x →()y f x =②sin y x =→sin y x ω=→()y f x =请你选择其中一种方案作答，并将变换过程叙述完整．24．为整治校园环境，设计如图所示的平行四边形绿地ABCD ，在绿地中种植两块相同的扇形花卉景观，两扇形的边(圆心分别为A 和C )均落在平行四边形ABCD 的边上，圆弧均与BD 相切，其中扇形的圆心角为120°，扇形的半径为12米.（1）求两块花卉景观扇形的面积；（2）记BDA θ∠=，求平行四边形绿地ABCD 占地面积S 关于θ的函数解析式，并求面积S 的最小值. 25．已知函数2()1ax bf x x +=+是定义在R 上的奇函数，且1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. （1）确定函数()f x 的解析式；（2）若存在实数θ，使得不等式()2(sin 2)2sin 10f f t θθ-+++<成立，求正实数t的取值范围.26．定义行列式运算法则为：12142334a a a a a a a a =-，已知函数()2cos cos 2sin 23x x f x x=.（1）求()f x 的最小正周期；（2）若函数()()02g x f x m m π⎛⎫=+<<⎪⎝⎭是偶函数，求不等式()0g x ≤的解集.【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题 1．D 解析：D 【分析】先根据函数图象求出函数()f x 的解析式，由三角函数图象的变换即可求解. 【详解】由图可知，17241234A T πππ==-=，，所以T π=，即2ππω=，解得2ω=.当712x π=时，73π22π,122k k Z πϕ⨯+=+∈,所以 2,3k k Z πϕπ=+∈又2πϕ<，所以3πϕ=.所以()23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.将y x =的图象先向左平移3π个单位长度，得到)3y x π=+，.再将所得图象的横坐标缩短为原来的12，纵坐标不变，得到())3f x x π=+. 故选：D 【点睛】易错点点睛：图象变换的两种方法的区别，由sin y x =的图象，利用图象变换作函数()()()sin 0,0y A x A x R ωϕω=+>>∈的图象，要特别注意：当周期变换和相位变换的先后顺序不同时，原图象沿x 轴的伸缩量的区别．先平移变换再周期变换(伸缩变换)，平移的量是|φ|个单位，而先周期变换(伸缩变换)再平移变换，平移的量是ϕω个单位． 2．C解析：C 【分析】求出()min f x 可判断①的正误；利用正弦型函数的对称性可判断②的正误；求出()f x 的最小正周期可判断③的正误；利用正弦型函数的单调性可判断④的正误. 【详解】对于①，()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，()()min 212f x ∴=⨯-=-，①正确；对于②，2sin 22sin 20121232f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+==≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以，点,012π⎛⎫⎪⎝⎭不是()f x 的图象的一个对称中心，②错误；对于③，函数()f x 的最小正周期为22T ππ==，③正确；对于④，当,06x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时，2666x πππ-<+<，所以，函数()f x 在,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增. ④正确.因此，正确命题的序号为①③④. 故选：C. 【点睛】关键点点睛：对于正弦型函数基本性质的判断问题，一般将函数解析式化为()sin y A x b ωϕ=++或()cos y A x b ωϕ=++，将x ωϕ+视为一个整体，利用正弦函数或余弦函数的基本性质来求解.3．A解析：A 【分析】根据题意有()5sin 226g x x ϕπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭-，若()g x 为偶函数则52()62k k Z πππϕ-=+∈，结合0ϕ>可得出答案. 【详解】解：由题意可得()()55()sin 2sin 2266g x f x x x πϕϕϕπ⎛⎫⎛⎫=+=+-=+ -⎪⎪⎝⎭⎝⎭因为()g x 为偶函数，则52()62k k Z πππϕ-=+∈，即2()32k k Z ππϕ=+∈ 因为0ϕ>，所以当1k =-时ϕ取得最小值6π. 故选：A. 【点睛】应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法（1）求函数值：将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解；（2）求解析式：先将待求区间上的自变量转化到已知区间上，再利用奇偶性求解，或充分利用奇偶性构造关于()f x 的方程(组)，从而得到()f x 的解析式；（3）求函数解析式中参数的值：利用待定系数法求解，根据()()0f x f x ±-=得到关于待求参数的恒等式，由系数的对等性得参数的值或方程(组)，进而得出参数的值；（4）画函数图象和判断单调性：利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.4．D解析：D 【分析】令2()cos ||2sin ||2(0)=+-+≠f x a x x a a ，易知函数()f x 是偶函数，将问题转化为研究当(0,2)x π∈时，2()cos 2sin 2=+-+f x a x x a 有两个零点，令sin t x =，则转化为2()22(0)=--≠h t at t a 有一个根(1,1)t ∈-求解.【详解】当(2,2)x ππ∈-，2()cos ||2sin ||2(0)=+-+≠f x a x x a a ，则()()f x f x -=，函数()f x 是偶函数，由偶函数的对称性，只需研究当(0,2)x π∈时，2()cos 2sin 2=+-+f x a x x a 有两个零点，设sin t x =，则2()22(0)=--≠h t at t a 有一个根(1,1)t ∈- ①当0a <时，2()22=--h t at t 是开口向下，对称轴为10t a=<的二次函数， (0)20h =-<则(1)0->=h a ，这与0a <矛盾，舍去；②当0a >时，2()22=--h t at t 是开口向上，对称轴为10t a=>的二次函数，因为(0)20h =-<，(1)220-=+->=h a a ，则存在(1,0)t ∈-，只需(1)220=--<h a ，解得4a <，所以04a <<．综上，非零实数a 的取值范围为04a <<．故选：D ．【点睛】方法点睛：已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法：（1）直接法：直接求解方程得到方程的根，再通过解不等式确定参数范围；（2）分离参数法：先将参数分离，转化成求函数的值域问题加以解决；（3）数形结合法：先对解析式变形，进而构造两个函数，然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象，利用数形结合的方法求解5．A解析：A 【分析】首先根据图象理解t 秒后23POx t ππ∠=+，再根据三角函数的定义求点P 的纵坐标和该质点到x 轴的距离y 关于时间t 的函数解析式. 【详解】由题意可知点P 运动的角速度是22ππ=（弧度/秒）那么点P 运动t 秒后23POx t ππ∠=+，又三角函数的定义可知，点P 的纵坐标是2sin 3t ππ⎛⎫+⎪⎝⎭，因此该质点到x 轴的距离y 关于时间t 的函数解析式是2sin 3y t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选：A 【点睛】关键点点睛：本题的关键是理解三角函数的定义，并正确表示点23POx t ππ∠=+，即可表示函数的解析式.6．B解析：B 【分析】先由点,024A π⎛⎫⎪⎝⎭在函数()()()cos 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象上，直线6x π=是函数()f x 图象的一条对称轴,求出ω的范围,再由()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调求出φ. 【详解】由题意得:62484T πππ-=≥, 得1248ππω⨯≤,所以ω4≥. 又()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调,所以3662T πππ-=≤,得1226ππω⨯≥,所以ω6≤ 所以ω=4或5或6.当ω=4时, ()()cos 4f x x ϕ=+,有cos 402424460f k ππϕπϕπϕπ⎧⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎪⨯+=⎨⎪<<⎪⎪⎩解得3πϕ=.当ω=5时, ()()cos 4f x x ϕ=+,有cos 502424560f k ππϕπϕπϕπ⎧⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎪⨯+=⎨⎪<<⎪⎪⎩无解.当ω=6时, ()()cos 4f x x ϕ=+,有cos 602424660f k ππϕπϕπϕπ⎧⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎪⨯+=⎨⎪<<⎪⎪⎩无解.综上: 3πϕ=.故选:B 【点睛】求三角函数解析式的方法： (1)求A 通常用最大值或最小值； (2)求ω通常用周期；(3)求φ通常利用函数上的点带入即可求解.7．D解析：D 【分析】选项A 由()f x 的对称中心满足2,32x k k Z πππ+=+∈可判断；选项B ()f x 的对称轴满足：2,3x k k Z πππ+=+∈可判断；选项C 令12x π=，求得()cos02f x π==，可判断;选项D 由()f x 的增区间满足222,3k x k k Z ππππ-≤+≤∈可判断.【详解】由函数()cos 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭，选项A. ()f x 的对称中心满足2,32x k k Z πππ+=+∈则1,212x k k Z ππ=+∈，当1k =-时，512x π=-，所以5,012π⎛⎫-⎪⎝⎭为()f x 的一个对称中心，故A 正确；选项B ：()f x 的对称轴满足：2,3x k k Z πππ+=+∈即11,23x k k Z ππ=+∈，当3k =时，116x π=，故B 正确；选项C ： ()()cos 2cos 233x x x f ππππ⎡⎤⎛⎫=+++=+ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭ 令12x π=，得ππcos 0122f π⎛⎫+== ⎪⎝⎭，故C 正确；选项D ：由()f x 的增区间满足222,3k x k k Z ππππ-≤+≤∈2,36k x k k Z ππππ-≤≤-∈，当1k =时，536x ππ≤≤，所以()f x 在5,36ππ⎛⎫⎪⎝⎭单调递增，故D 错误，故选：D . 【点睛】关键点睛：本题考查三角函数的单调性、对称性和零点问题，解答本题的关键是将23x π+看成一个整体，令2,32x k k Z πππ+=+∈；2,3x k k Z πππ+=+∈和222,3k x k k Z ππππ-≤+≤∈，得出答案，属于中档题.8．D解析：D 【分析】利用正弦函数的单调性可判断AD 选项的正误；利用正切函数的单调性可判断C 选项的正误；利用余弦函数的单调性可判断B 选项的正误. 【详解】对于A 选项，因为正弦函数sin y x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增，且01122ππ<-<<，则sin1sin 1cos12π⎛⎫>-=⎪⎝⎭，A 选项错误；对于B 选项，因为余弦函数cos y x =在()0,π上为减函数，23233cos cos cos 555πππ⎛⎫-== ⎪⎝⎭，1717cos cos cos 444πππ⎛⎫-== ⎪⎝⎭， 3045πππ<<<，则3cos cos 54ππ<，即2317cos cos 54ππ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，B 选项错误；对于C 选项，当900x -<<时，正切函数tan y x =单调递增，因为9052470-<-<-<，所以，()()tan 52tan 47-<-，C 选项错误；对于D 选项，因为正弦函数sin y x =在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增，因为021018πππ-<-<-<，所以，sin sin 1810ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，D 选项正确. 故选：D. 【点睛】思路点睛：解答比较函数值大小问题，常见的思路有两个：（1）判断各个数值所在的区间；（2）利用函数的单调性直接解答.9．A解析：A 【分析】根据()f x 的图象及三角函数图像和性质，解得函数()f x 的解析式，得到()2sin(2)3f x x π=+，再结合三角函数的图像和性质逐一判定即可. 【详解】由函数的图象可得2A =，周期4312T πππ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭所以222T ππωπ===，当12x π=时函数取得最大值，即2sin 221212f ππϕ⎛⎫⎛⎫=⨯+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以22()122k k ππϕπ⨯+=+∈Z ，则23k πϕπ=+，又||2ϕπ<，得 3πϕ=，故函数()2sin(2)3f x x π=+，对于①，当6x π=-时，()2sin(2())0663f πππ-=⨯-+=，正确；对于②，当512x π=-时，()2sin 551212(2())23f πππ=⨯+-=--，正确；对于③，令3222()232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈得7()1212k x k k Z ππππ+≤≤+∈，所以函数的单调递减区间为7,()1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦，27,,()361212k k k Z ππππππ⎡⎤⎡⎤--⊄++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，所以不正确；对于④，向右平移3π个单位，()2sin(2())2sin(2)3333f x x x ππππ-=-+=-，所以不正确；故选：A. 【点睛】求三角函数单调区间的2种方法:（1）代换法:就是将比较复杂的三角函数处理后的整体当作一个角u (或t )，利用基本三角函数的单调性来求所要求的三角函数的单调区间；（2）图象法:函数的单调性表现在图象上是从左到右，图象上升趋势的区间为单调递增区间，图象下降趋势的区间为单调递减区间，画出三角函数的图象，结合图象易求它的单调区间.10．A解析：A 【分析】首先求解命题p 表示的集合，再根据集合关系表示充分不必要条件，判断选项. 【详解】:sin 2sin 13p x x x π⎛⎫+=+> ⎪⎝⎭，即1sin 32x π⎛⎫+> ⎪⎝⎭，解得：522,636k x k k Z πππππ+<+<+∈，得22,62k x k k Z ππππ-+<<+∈，设22,62M x k x k k Z ππππ⎧⎫=-+<<+∈⎨⎬⎩⎭经分析，只有选项A 的集合是集合M 的真子集，故选：A 【点睛】结论点睛：本题考查充分不必要条件的判断，一般可根据如下规则判断：（1）若p 是q 的必要不充分条件，则q 对应集合是p 对应集合的真子集；（2）p 是q 的充分不必要条件，则p 对应集合是q 对应集合的真子集；（3）p 是q 的充分必要条件，则p 对应集合与q 对应集合相等；（4）p 是q 的既不充分又不必要条件， q 对的集合与p 对应集合互不包含．11．D解析：D 【分析】这是一个复合函数的问题，通过换元()t f x = ，可知新元的范围，然后分离参数，转为求函数的最大值问题，进而计算可得结果. 【详解】由题可知当[]0,1x ∈时，有[]()11,2f x x =+∈，当4](1,x ∈时，0sin14xπ≤≤，即111()sin,12422x f x π⎡⎤=+∈⎢⎥⎣⎦ 所以当[]0,4x ∈时，1,22()f x ⎡∈⎤⎢⎥⎣⎦，令()t f x =，则1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，从而问题转化为不等式220t at -+<在1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立，即222t a t t t+>=+在1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立，由2y t t =+，1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，设1212t t <<<()()()1212121212122220t t f t f t t t t t t t t t --=-+-=->，所以2y t t =+在12t ⎡∈⎢⎣是单调递减函数，122t t <<<，()()()1212121212122220t t f t f t t t t t t t t t --=-+-=-<，所以2y t t=+在2t ⎤∈⎦是单调递增函数，在1,22t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上先减后增，而2t t +在12t =时有最大值为92，所以92a >.【点睛】本题考查含参数的恒成立问题，运用到分离参数法求参数范围，还结合双勾函数的单调性求出最值，同时考查学生的综合分析能力和数据处理能力.12．D解析：D 【分析】由题先求出()3sin 323g x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭，可得3,3363x πππθ⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦，要满足题意，则332ππθ+≥，即可求出.【详解】将()f x 横坐标缩短为原来的13得到3sin(3)2y x =--，再向右平移29π个单位得到()23sin 323sin 3293g x x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫---=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦=，,18x πθ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦，则3,3363x πππθ⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦，要使()g x 在区间,18πθ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值为1，则332ππθ+≥，即18πθ≥，则θ的最小值为18π. 故选：D. 【点睛】本题考查正弦型函数的性质，解题的关键是通过图象变化得出()3sin 323g x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭，再根据正弦函数的性质求解.二、填空题13．①③【分析】借助于的性质对照四个选项一一验证【详解】的定义域对于①：定义域关于原点对称即是奇函数故①正确；是奇函数图像关于原点对称故②错误；对于③：而所以故③正确；对于④：令则无最小值无最大值故④错解析：①③【分析】借助于sin y x =的性质，对照四个选项，一一验证. 【详解】1()sin sin f x x x=-的定义域{}|,x x k k Z π≠∈ 对于①：定义域关于原点对称，()()11()sin sin ()sin sin f x x x f x x x ⎛⎫-=--=-+=- ⎪-⎝⎭，即()f x 是奇函数，故①正确；()f x 是奇函数，图像关于原点对称，故②错误；对于③：11()sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫-=--=-⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭而11()sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫+=+-=- ⎪⎛⎫⎝⎭+ ⎪⎝⎭，所以()()22f x f x ππ-=+，故③正确；对于④：令[)(]sin ,1,00,1t x t =∈-，则1y t t=-(),∈-∞+∞，无最小值，无最大值，故④错误. 故答案为：①③ 【点睛】这是另一种形式的多项选择，多项选择题是2020年高考新题型，需要要对选项一一验证．14．【分析】根据题意可得从而可得讨论或再求出的单调递增区间只需是单调递增区间的子集即可求解【详解】由正弦函数的性质的每个增区间的长度为其中函数的最小正周期为函数在区间上单调地藏可得即①当时此时单调递增当解析：130,42⎛⎤⎧⎫⋃-⎨⎬ ⎥⎝⎦⎩⎭【分析】根据题意可得22T π≥，从而可得2ω≤，讨论0>ω，0ω=或0ω<，再求出()sin()f x x ωϕ=+的单调递增区间，只需,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦是单调递增区间的子集即可求解.【详解】()()sin f x x ωϕ=+，0,4πϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，由正弦函数的性质，()f x 的每个增区间的长度为2T，其中函数()f x 的最小正周期为2T ωπ=.函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调地藏，可得22T π≥，即2ω≤.①当0>ω时，此时02ω<≤，x ωϕ+单调递增，当2,2,22x k k k Z ππωϕππ⎡⎤+∈-+∈⎢⎥⎣⎦，()f x 单调递增，解得112,2,22x k k k Z πππϕπϕωω⎡⎤⎛⎫⎛⎫∈--+-∈ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，只需11,2,2,222k k k Z πππππϕπϕωω⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⊆--+-∈ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎣⎦，从而可得1222,122k k Z k πππϕωπππϕω⎧⎛⎫≥-- ⎪⎪⎪⎝⎭∈⎨⎛⎫⎪≤+- ⎪⎪⎝⎭⎩，解得2141,2,2k k k Z ϕϕωππ⎡⎤∈--+-∈⎢⎥⎣⎦对0,4πϕ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦成立，则21410214k k πωππ--⨯≤≤+-⨯，即141,2,4k k k Z ω⎡⎤∈-+∈⎢⎥⎣⎦，由124141204k k k ⎧+>-⎪⎪⎨⎪+>⎪⎩，解得1588k -<<，k Z ∈，0k ∴=.所以，10,4ω⎛⎤∈ ⎥⎝⎦；②当0ω=时，函数()sin f x ϕ=为常函数，不合乎题意； ③当0ω<时，20ω-≤<，x ωϕ+单调递减，由322,22k x k k Z πππωϕπ+≤+≤+∈，解得13122,22k x k k Z πππϕπϕωω⎛⎫⎛⎫+-≤≤+-∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭对0,4πϕ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦成立，可得13222,122k k Z k πππϕωπππϕω⎧⎛⎫≥+- ⎪⎪⎪⎝⎭∈⎨⎛⎫⎪≤+- ⎪⎪⎝⎭⎩，解得122,43,2k k k Z ϕϕωππ⎡⎤∈+-+-∈⎢⎥⎣⎦对0,4πϕ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦成立，于是12210434k k πωππ+-⨯≤≤+-⋅，即521,4,2k k k Z ω⎡⎤∈++∈⎢⎥⎣⎦，由5142225402k k k ⎧+≥+⎪⎪⎨⎪+<⎪⎩，解得518k -≤<-，由k Z ∈，1k =-，此时，32ω=-.综上所述，实数ω的取值范围是130,42⎛⎤⎧⎫⋃-⎨⎬ ⎥⎝⎦⎩⎭.故答案为：130,42⎛⎤⎧⎫⋃-⎨⎬ ⎥⎝⎦⎩⎭.【点睛】关键点点睛：本题考查了三角函数的性质，解题的关键是求出函数的单调递增区间，使,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦是单调递增区间的子集，考查了分类讨论的思想. 15．4或-4【分析】由题意可得故函数的周期为求得；在中令求得从而求得的值【详解】∵函数对任意的都有∴故函数的周期为∴所以∴在中令可得：即∴则故答案为：4或-4【点睛】求三角函数解析式的方法：(1)求A 通解析：4或-4. 【分析】由题意可得()23f x f x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，故函数()f x 的周期为23π，求得=3ω；在()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭中，令=0x ，求得sin 0ϕ=，从而求得6f π⎛⎫⎪⎝⎭的值. 【详解】∵函数()()()4sin 0f x x ωϕω=+>对任意的x 都有()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭， ∴()23f x f x π⎛⎫+=⎪⎝⎭，故函数()f x 的周期为23π， ∴22=3ππω，所以=3ω. ∴()()4sin 3f x x ϕ=+. 在()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭中，令=0x ，可得：()03f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭，即()4sin =4sin πϕϕ+，∴sin =0ϕ.则=4sin()4cos 462f ππϕϕ⎛⎫+==±⎪⎝⎭. 故答案为： 4或-4. 【点睛】求三角函数解析式的方法： (1)求A 通常用最大值或最小值； (2)求ω通常用周期；()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.16．【分析】设等腰三角形底角为阴影面积为根据正弦函数的图象与性质即可得到结果【详解】设等腰三角形底角为则等腰三角形底边长为高为阴影面积为：当时阴影面积的最大值为故答案为【点睛】本题考查平面图形的面积问题解析：2+【分析】设等腰三角形底角为θ，阴影面积为2sin2θ2cos2θ2++，根据正弦函数的图象与性质即可得到结果. 【详解】设等腰三角形底角为θ，则等腰三角形底边长为2cos θ，高为sin θ，阴影面积为：()21422cos θ2sin2θ2cos2θ22cos sin θθ⨯⨯⨯+=++224πθ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,当8πθ=时，阴影面积的最大值为2+故答案为2+ 【点睛】本题考查平面图形的面积问题，考查三角函数的图象与性质，解题关键用等腰三角形底角为θ表示等腰三角形的底边与高.17．【解析】当时由得所以减区间为解析：5,122ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】当[0,]2x π∈时，ππ2π2[,]333x -∈-，由22233x πππ≤-≤，得5122x ππ≤≤，所以减区间为5[,]122ππ． 18．10【分析】由函数与直线的图象可知它们都关于点中心对称再由向量的加法运算得最后求得向量的模【详解】由函数与直线的图象可知它们都关于点中心对称所以【点睛】本题以三角函数和直线的中心对称为背景与平面向量解析：10 【分析】由函数()4cos 2f x x π⎛⎫=⎪⎝⎭与直线()1g x x =-的图象可知，它们都关于点3(1,0)A 中心对称，再由向量的加法运算得1253...5PA PA PA PA +++=，最后求得向量的模. 【详解】由函数()4cos 2f x x π⎛⎫=⎪⎝⎭与直线()1g x x =-的图象可知，它们都关于点3(1,0)A 中心对称，所以1253...5||5(010PA PA PA PA +++===. 【点睛】本题以三角函数和直线的中心对称为背景，与平面向量进行交会，考查运用数形结合思想解决问题的能力.19．【分析】根据图象变换求出解析式再结合正弦函数的性质建立不等式即可求出的取值范围【详解】将函数图像上所有点向左平移个单位得到的图象再将横坐标变为原来的倍纵坐标不变得函数在上有且仅有一条对称轴和一个对称解析：35,22⎛⎤⎥⎝⎦【分析】根据图象变换求出()f x 解析式，再结合正弦函数的性质建立不等式，即可求出ω的取值范围. 【详解】将函数sin y x =图像上所有点向左平移4π个单位，得到sin 4y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象，再将横坐标变为原来的1ω倍(0)>ω，纵坐标不变，得()sin 4y f x x πω⎛⎫==+⎪⎝⎭，函数()y f x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上有且仅有一条对称轴和一个对称中心，由0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，得,4424x ，3242，解得3522. 故答案为：35,22⎛⎤ ⎥⎝⎦. 【点睛】本题考查三角函数的图象变换，以及根据相关性质求参数，属于中档题.20．【分析】根据图象得出该函数的最大值和最小值可得结合图象求得该函数的最小正周期可得出再将点代入函数解析式求出的值即可求得该函数的解析式【详解】由图象可知从题图中可以看出从时是函数的半个周期则又得取所以解析：310sin 2084y x ππ⎛⎫=++⎪⎝⎭，[]6,14x ∈ 【分析】根据图象得出该函数的最大值和最小值，可得max min 2y y A -=，max min2y y b +=，结合图象求得该函数的最小正周期T ，可得出2Tπω=，再将点()10,20代入函数解析式，求出ϕ的值，即可求得该函数的解析式.【详解】由图象可知，max 30y =，min 10y =，max min 102y y A -∴==，max min202y y b +==，从题图中可以看出，从614时是函数()sin y A x b ωϕ=++的半个周期，则()214616T =⨯-=，28T ππω∴==. 又10228k πϕππ⨯+=+，k Z ∈，得()324k k Z πϕπ=+∈，取34πϕ=，所以310sin 2084y x ππ⎛⎫=++⎪⎝⎭，[]6,14x ∈．故答案为：310sin 2084y x ππ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，[]6,14x ∈．【点睛】本题考查由图象求函数解析式，考查计算能力，属于中等题.三、解答题21．（1）22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦；（2）422,3x k x k k Z πππ⎧⎫-+<<∈⎨⎬⎩⎭∣.【分析】（1）化简()f x ，应用整体思想，结合正弦函数的递增区间，即可得出结论；（2）应用整体思想，运用正弦函数图像，建立不等式，即可求解. 【详解】()sin coscos sincoscos sinsin cos 16633f x x x x x x ππππ=-+++-11cos cos cos 1cos 12222x x x x x x x =-+++-=+-12cos 12sin 1226x x x π⎛⎫⎛⎫=+-=+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. （1）由22,262k x k k Z πππππ-+++∈，解得222,33k x k k Z ππππ-++∈，所以()f x 的单调递增区间为22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.（2）由（1）知()2sin 16f x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭. 因为()0f x <，即2sin 106x π⎛⎫+-< ⎪⎝⎭.所以1sin 62x π⎛⎫+< ⎪⎝⎭，所以7+2++2,666k x k k Z πππππ-<<∈. 所以422,3k x k k Z πππ-+<<∈，所以使()0f x <成立的x 的取值集合为422,3xk x k k Z πππ⎧⎫-+<<∈⎨⎬⎩⎭∣. 【点睛】方法点睛：解决正弦型函数的单调性和不等式的相关问题，运用整体思想，先由三角函数恒等变换，化简解析式为同一角同一三角函数的形式，再运用三角函数的性质以及建立三角不等式求解.22．（1）70,,,1212ππ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦；（2）13,22⎛ ⎝⎦. 【分析】（1）由()f x 的相邻两条对称轴的距离是2π，可得函数的周期，从而得出ω的值，由平移得出()g x 的解析式，根据()g x 图像关于原点对称，可求出ϕ的值，从而可求()f x 单调增区间,得出答案.（2）令23t x π=+则4,33t ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，则[2s n 2]i t ∈，根据()230f x m -=+有两解，即2sin 32t m =-有两解，从而可得答案. 【详解】解:由()f x 的相邻两条对称轴的距离是2π，则22T ππω==，1,ω∴= ()()2sin 2f x x ϕ∴=+()2sin 2sin 2326x g x x ππϕϕ⎡⎤⎛⎫-+ ⎪⎢⎛⎫==-+ ⎪⎝⎥⎝⎣⎦⎭⎭函数()g x 的图像关于原点对称，3k πϕπ-+=，,2πϕ<所以3πϕ=()2sin 23f x x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭（1）由222232k x k πππππ-≤+≤+，k Z ∈得51212k x k ππππ-≤≤+，k Z ∈ 令0k =得51212x ππ-≤≤ 1k =得7131212x ππ≤≤ ()f x ∴在[]0,π增区间是70,,,1212ππ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦()2令23t x π=+，0,,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦则4,33t ππ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦所以[2s n ,2]i 3t ∈-若()230f x m -=+有两解，即2sin 32t m =-在4,33t ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有两解，由2sin y t =的图象可得，3322m ≤-<，即1233m <≤-13322m -∴<≤m ∴的取值范围是133,22⎛⎤- ⎥ ⎝⎦【点睛】关键点睛：本题考查求正弦型函数的单调增区间和根据方程的解个数求参数的范围问题，解答本题的关键是设23t x π=+，由0,,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦则4,33t ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦所以[2s n 2]i t ∈若()230f x m -=+有两解，即2sin 32t m =-在4,33t ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有两解，然后数形结合求解，属于中档题.23．（1）()sin(2)6f x x π=-；（2）答案见解析. 【分析】（1）根据周期求ω，利用对称轴求φ；（2）选择①，先平移变换，后进行周期变换；选择②，先周期变换，后进行平移变换. 【详解】（1）由()()f x f x π+=，知函数()f x 的周期为π ，所以2T ππω==，即2ω=. 由()()33f x f x ，知函数()f x 的图象关于3x π=对称所以sin(2)13πϕ⨯+=±，即2,32k k ππϕπ+=+∈Z ，所以,6k k πϕπ=-∈Z .因为||2ϕπ<，所以6πϕ=-，所以()sin(2)6f x x π=-.（2）方案①：将sin y x =的图象向右平移6π个单位后，得到sin()6y x π=-的图象；再将图象上所有点的横坐标变为原来的12，纵坐标不变，得到sin(2)6y x π=-的图象方案②：将sin y x =图象上所有点的横坐标变为原来的12，纵坐标不变，得到sin 2y x =的图象；再将所得图象向右平移12π个单位，得到得到sin(2)6y x π=-的图象.【点睛】(1)求三角函数解析式的方法：①求A 通常用最大值或最小值；②求ω通常用周期；③求φ通常利用函数上的点代入即可求解.(2)关于三角函数图像平移伸缩变换：先平移的话，如果平移a 个单位长度那么相位就会改变ωa ；而先伸缩势必会改变ω大小，这时再平移要使相位改变值仍为ωa ，那么平移长度不等于a ；24．（1）96π平方米；（2）14431sin 262S πθ⎛⎫+-⎪⎝⎭=，且最小值为2883平方米. 【分析】（1）根据题中条件，由扇形面积公式，即可计算出结果；（2）过点A 作AE BD ⊥于点E ，由题中条件，得到12AE =，再由θ分别表示出BE 和DE ，得出BD ，进而可得出平行四边形ABCD 的面积S 关于θ的函数解析式，由三角函数的性质，即可求出最小值. 【详解】（1）因为两扇形所在圆的半径均为12米，扇形的圆心角为23π，所以两块花卉景观扇形的面积为112212129623S ππ=⨯⨯⨯⨯=平方米；（2）过点A 作AE BD ⊥于点E ，因为圆弧均与BD 相切，所以E 即为切点，则12AE =，又BDA θ∠=，23BAD π∠=，所以3DBA πθ∠=-，π0θ3，在Rt ADE △中，tan AE DE θ=，所以1212cos tan sin DE θθθ==；在Rt ABE △中，tan 3AE BE πθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，所以12cos 123tan sin 33BE πθππθθ⎛⎫- ⎪⎝⎭==⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭，则12sin cos cos sin 12cos 3312cos 3sin sin sin sin 33BD BE DE πππθθθθθθππθθθθ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦=+=+=⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12sin 6363123331131sin sin sin 2sin 2cos 2sin cos sin 362ππθθθθθθθθ====⎛⎫⎛⎫-+-+-- ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，因此平行四边形绿地ABCD占地面积sin 216222S BD AE θ+-⎝⨯⨯⎪⎭=⨯=因为π0θ3，所以52666πππθ<+<，因此当262ππθ+=，即6πθ=时，1sin 262S πθ⎛⎫+-⎪⎝⎭=取得最小值，且最小值为min S =.【点睛】关键点点睛：求解本题的关键在于用θ表示出BD ，再由S BD AE =⨯，得出平行四边形的面积S 关于θ的函数解析式，利用正弦函数的性质，即可求解最值.25．（1）2()1xf x x =+；（2）(0,)+∞. 【分析】（1）由已知条件建立不等式组，解之可得函数的解析式；（2）先由函数的单调性证明函数()f x 在(1,)+∞上单调递减，再由函数的单调性和奇偶性求解不等式可得22sin 12sin t θθ++>-，运用二次函数的最值可得范围．【详解】（1）因为函数2()1ax bf x x +=+是定义在R 上的奇函数，且1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，所以()001225f f ⎧=⎪⎨⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭⎩，即2201+01+22511+2ba b ⎧=⎪⎪⎪⎨=⎪⎪⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎩，解得01b a =⎧⎨=⎩，所以2()1x f x x =+，（2）设12x x <，由（1）得()()()()()12121212222212121()1111x x x x x x f x f x x x x x ---=-=++++，所以当121x x <<时，221212120101>01>0x x x x x x -<-<++，，，，所以()12()>0f x f x -，所以()f x 在(1,)+∞上单调递减，又()2(sin 2)2sin10f f t θθ-+++<等价于()22sin 1(2sin )f t f θθ++<-，22sin 11t θ++>，2sin 1θ-≥，22sin 12sin t θθ∴++>-，即2212sin sin +12sin +9+84t θθθ⎛⎫>--=- ⎪⎝⎭，又1sin 1θ-≤≤，()2min2sin sin 12t θθ∴>--+=-，(0,)t ∴∈+∞.【点睛】方法点睛：不等式恒成立问题常见方法：① 分离参数()a f x ≥恒成立(()max a f x ≥即可)或()a f x ≤恒成立（()min a f x ≤即可）；② 数形结合(()y f x = 图象在()y g x = 上方即可)； ③ 讨论最值()min 0f x ≥或()max 0f x ≤恒成立.26．（1）π；（2）,,1212k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.【分析】（1）先利用题中定义计算化简行列式，再利用周期的公式计算即可；（2）先利用()g x 是偶函数计算参数m ，再结合余弦函数图象与性质解不等式即可. 【详解】解：（1）依题意得，()22cos 2sin cos 2sin x f x x x x x==-2sin 2x x =-2cos 26x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭故()f x 的最小正周期为：22T ππ==；（2）函数()()2cos 22cos 2266g x x m x m ππ⎡⎤⎛⎫=++=++ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭故2,6m k k Z ππ+=∈，即,122k m k Z ππ=-+∈，又02m π<<可知，1k =时512m π=，故5()2cos 222cos 2126g x x x ππ⎛⎫=+⋅+=-⎪⎝⎭. 故不等式()0g x ≤，即2cos 20x -+≤，即cos 2x ≥，结合余弦函数图象与性质可知，222,66k x k k Z ππππ-+≤≤+∈，解得,1212k x k k Z ππππ-+≤≤+∈.故不等式的解集为,,1212k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.【点睛】关键点点睛：本题解题关键在于读懂新定义中行列式的计算法则，才能结合三角函数的图象与性质突破难点.。

高一北师大版必数学必修4第一章三角函数练习基限时练3

双基限时练(三) 弧度制一、选择题1．下列结论不正确的是( ) A.π3 rad ＝60° B ．10°＝π18 rad C ．36°＝π5 radD.5π8 rad ＝115°解析 5π8＝5π8×⎝ ⎛⎭⎪⎫180π°＝112.5°.答案 D2．若扇形的半径变为原来的2倍，而弧长也扩大到原来的2倍，则( )A ．扇形的面积不变B ．扇形的圆心角不变C ．扇形的面积扩大到原来的2倍D ．扇形的圆心角扩大到原来的2倍解析由S 扇＝12rl 知当半径变为原来的2倍，弧长也扩大到原来的2倍时，面积变为原来的4倍，故A ，C 不对，又由圆心角θ＝l r ，当l 与r 均变为原来的2倍时，θ的值不变，故B 正确．答案 B3．时钟经过三小时，时针转过了( ) A. π6 rad B. π2 rad C. －π2 radD. －π6 rad解析时针每小时转过－π6 rad. 答案 C4．将－1485°改写成2k π＋α(0≤α<π，k ∈Z )的形式是( ) A. －8π＋π4 B. －10π－π4 C. －8π＋74πD. －10π＋74π解析－1485°＝－1485×π180＝－334π＝－10π＋74π. 答案 D5．若α与β关于y 轴对称，则( ) A ．α＋β＝π2(k ∈Z ) B ．α＋β＝2k π＋π2(k ∈Z ) C ．α＋β＝2k π(k ∈Z ) D ．α＋β＝2k π＋π(k ∈Z )解析由α，β关于y 轴对称，得β＝2k π＋π－α(k ∈Z )．答案 D6．集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|k π＋π4≤α≤k π＋π2，k ∈Z 所表示的角的范围(用阴影表示)是( )解析当k＝2m，m∈Z时，2mπ＋π4≤α≤2mπ＋π2，m∈Z；当k＝2m＋1，m∈Z时，2mπ＋5π4≤α≤2mπ＋3π2，m∈Z，所以选C.答案C7．将－300°化为弧度为()A. －4π3 B. －5π3C. －7π6 D. －7π4解析∵1°＝π180，∴－300°＝－300×π180＝－5π3rad.答案B二、填空题8．若三角形三内角之比为4∶5∶6，则三内角的弧度数分别是__________．解析设三角形的三个内角的弧度数分别为4x,5x,6x ，则有4x ＋5x ＋6x ＝π，解得x ＝π15.∴三内角的弧度数分别为4x ＝4π15，5x ＝π3，6x ＝2π5. 答案 4π15，π3，2π59．已知一扇形的圆心角α＝π3，扇形所在圆的半径R ＝10，则这个扇形的弧长为________，该扇形所在弓形的面积为________．解析设扇形的弧长为l ，则l ＝α·R ＝π3×10＝10π3，由题意得S 弓＝S 扇－S △＝12Rl －12R 2sin π3 ＝12×10×10π3－12×102×32 ＝50(π3－32)．答案 103π 50⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－3210．(1)若θ∈(0，π)，且θ与7θ终边相同，则θ＝______. (2)设α＝－2 rad ，则α的终边在第________象限．解析 (1)由题意得7θ＝2k π＋θ， ∴θ＝k π3(k ∈Z )，又θ∈(0，π)，当k ＝1时，θ＝π3；当k ＝2时θ＝23π. (2)－2＝－2π＋2π－2，∵2π－2∈(π，32π)，故α为第三象限角．答案 (1)π3或2π3 (2)三三、解答题11．将下列各角写成2k π＋α(0≤α<2π)的形式，并指出角的终边所在的象限．(1)214π； (2)1580°； (3)－236π.解 (1)214π＝4π＋54π，为第三象限角；(2)1580°＝1580180π＝799π＝8π＋79π，为第二象限角； (3)－236π＝－4π＋π6，为第一象限角．12．用弧度制表示终边在图中阴影区域内角的集合(包括边界)并判断°是不是这个集合的元素．解 ∵150°＝5π6，∴终边在阴影区域内角的集合为S ＝{β|5π6＋2k π≤β≤3π2＋2k π，k ∈Z }．∵°＝212°＋5×360°＝⎝ ⎛⎭⎪⎫53π45＋10πrad ，又5π6＜53π45＜3π2. ∴°＝503π45∈S .13．如图，动点P ，Q 从点A (4,0)出发，沿圆周运动，点P 按逆时针方向每秒钟转π3弧度，点Q 按顺时针方向每秒钟转π6弧度，求P ，Q 第一次相遇时所用的时间及P ，Q 点各自走过的弧长.解设P ，Q 第一次相遇时所用的时间是t ，则t ·π3＋t ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪－π6＝2π，所以t ＝4(s)，即P ，Q 第一次相遇时所用的时间为4 s.P 点走过的弧长为4π3×4＝16π3， Q 点走过的弧长为2π3×4＝8π3.。

(易错题)高中数学必修四第一章《三角函数》测试卷(有答案解析)(3)

一、选择题1．若函数()sin 2f x x =与()2cos g x x =都在区间(),a b 上单调递减，则b a -的最大值是（） A ．π4B ．π3C ．π2D ．2π32．《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作，其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验方式为：弧田面积12=(弦⨯矢+矢2)，弧田(如图)由圆弧和其所对弦所围成，公式中“弦”指圆弧所对弦长，“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差，现有弧AB 长为83π，半径等于4米的弧田，按照上述经验公式计算所得弧田面积约是（）(3 1.73≈)A ．6平方米B ．9平方米C ．12平方米D ．15平方米3．我国著名数学家华罗庚先生曾倡导“0.618优选法”，0.618是被公认为最具有审美意义的比例数字，我们称为黄金分割．“0.618优选法”在生产和科研实践中得到了非常广泛的应51510.618⎫--≈⎪⎪⎝⎭的黄金三角形是“最美三角形”，即顶角为36°的等腰三角形．例如，中国国旗上的五角星就是由五个“最美三角形”与一个正五边形组成的．如图，在其中一个黄金ABC 中，黄金分割比为BCAC．试根据以上信息，计算sin18︒=（）A ．51- B ．51- C ．51+ D ．3524．已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示，下列说法正确的是（）①函数()y f x =的图象关于点,06π⎛⎫-⎪⎝⎭对称 ②函数()y f x =的图象关于直线512x π=-对称 ③函数()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递减 ④该图象向右平移3π个单位可得2sin 2y x =的图象 A ．①②B ．①③C ．①②③D ．①②④5．已知函数()tan()0,02f x x πωϕϕω⎛⎫=+<<<⎪⎝⎭最小正周期为2π，且()f x 的图象过点,03π⎛⎫⎪⎝⎭，则方程()sin 2([0,])3f x x x π⎛⎫=+∈π ⎪⎝⎭所有解的和为（）A ．76πB ．56π C ．2πD ．3π6．已知函数()sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，下列说法错误的是（）A ．3π是函数()f x 的一个周期B ．函数()f x 的图象关于,13π⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称 C ．函数的一条对称轴为712x π= D ．函数图象向左平移6π个单位后关于y 轴对称 7．已知曲线1C ：sin y x =，2C ：cos 23y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭，则下面结论正确的是（） A ．把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向右平移3π个单位长度，得到曲线2CB ．把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向右平移23π个单位长度，得到曲线2CC ．把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向左平移12π个单位长度，得到曲线2CD ．把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍，纵坐标不变，再把得到的曲线向右平移12π个单位长度，得到曲线2C8．已知奇函数()f x 满足()(2)f x f x =+，当(0,1)x ∈时，函数()2x f x =，则12log 23f ⎛⎫= ⎪⎝⎭（） A ．1623-B ．2316-C ．1623D ．23169．《九章算术》中《方田》章有弧田面积计算问题，术日：以弦乘矢，矢又自乘，并之，二而一．其大意是弧田面积计算公式为：弧田面积12=(弦×矢+矢×矢)．弧田是由圆弧(弧田弧)及圆弧两端点的弦(弧田弦)围成的平面图形，公式中的“弦”指的是弧田弦的长，“矢”指的是弧田所在圆的半径与圆心到孤田弦的距离之差，现有一弧田，其矢长等于8米，若用上述弧田面积计算公式算得该弧田的面积为128平方米，则其弧田弧所对圆心角的正弦值为（） A ．60169B ．120169C ．119169D ．5916910．函数2()cos sin (R)f x x x x =+∈的最小值为（）A ．54B ．1C ．1-D ．2-11．设函数()tan 3f x x π=-，()sin 3g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭，则函数()()()h x f x g x =-在区间[]2,2ππ-上的零点个数是（） A ．4B ．5C ．12D ．1312．已知定义在R 上的函数()sin()0,||2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>≤ ⎪⎝⎭在[]1,2上有且仅有3个零点，其图象关于点1,04⎛⎫⎪⎝⎭和直线14x =-对称，给出下列结论：①122f ⎛⎫=⎪⎝⎭；②函数()f x 在[]0,1上有且仅有3个最值点；③函数()f x 在35,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增；④函数()f x 的最小正周期是2.其中所有正确结论的个数是（） A ．1B ．2C ．3D ．4二、填空题13．关于1()sin sin f x x x=-，有如下四个结论： ①()f x 是奇函数. ②()f x 图像关于y 轴对称. ③2x π=是()f x 的一条对称轴.④()f x 有最大值和最小值. 其中说法正确的序号是________．14．当ϕ=___________时，函数()()sin f x x ϕ=+在区间4,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调(写出一个值即可).15．若函数()f x 为定义在R 上的偶函数，且在(0,)+∞内是增函数，又()20f =，则不等式sin ()0x f x ⋅>，[,]x ππ∈-的解集为_________.16．2020年是苏颂诞辰1000周年，苏颂发明的水运仪象台被誉为世界上最早的天文钟.水运仪象台的原动轮叫枢轮，是一个直径约3.4米的水轮，它转一圈需要30分钟.如图，当点P 从枢轮最高处随枢轮开始转动时，退水壶内水面位于枢轮中心下方1.19米处.此时打开退水壶出水口，壶内水位以每分钟0.017米的速度下降，将枢轮转动视为匀速圆周运动，则点P 至少经过______分钟（结果取整数）进入水中.（参考数据：cos0.9815π≈，2cos0.9115π≈，cos 0.815π≈）17．函数()2sin(2),0,32f x x x ππ⎡⎤=-∈⎢⎥⎣⎦的单调减区间___________ 18．将函数()4cos 2f x x π⎛⎫=⎪⎝⎭与直线()1g x x =-的所有交点从左到右依次记为125,,...,A A A ，若P 点坐标为()0,3，则125...PA PA PA +++=____.19．已知函数()2sin()(0)f x x ωϕω=+>满足()24f π=，()0f π=，且()f x 在区间(,)43ππ上单调，则ω的值有_________个. 20．若函数()f x 是定义域为R 的奇函数，且()1f x -为偶函数，当[]0,1x ∈时，()2f x x =，则292f ⎛⎫= ⎪⎝⎭______．三、解答题21．如图，正方形ABCD 边长为5，其中AEF 是一个半径为4的扇形，在弧EF 上有一个动点Q ，过Q 作正方形边长BC ，CD 的垂线分别交BC ，CD 于G ，H ，设EAQ θ∠=，长方形QGCH 的面积为S .（1）求S 关于θ的函数解析式；（2）求S 的最大值.22．如图，在矩形OABC 中，22OA OC ==，将矩形OABC 绕着顶点O 逆时针旋转，得到矩形OA B C '''，记旋转的角度为θ，0,2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭旋转前后两个矩形公共部分的面积为()S θ.（1）求3S π⎛⎫⎪⎝⎭；（2）若()728S θ=，求sin θ. 23．如图，在扇形OMN 中，半径10OM =，圆心角6MON π∠=，D 是扇形弧上的动点，矩形ABCD 内接于扇形，记DON θ∠=，矩形ABCD 的面积为S .（1）用含θ的式子表示线段DC ，OB 的长；（2）求S 的最大值.24．已知()442sin cos cossin f x x x x x ωωωω=+-（其中ω>0）．（1）若()f x 的最小正周期是π，求ω的值及此时()f x 的对称中心；（2）若将()y f x =的图像向左平移4π个单位，再将所得的图像纵坐标不变，横坐标缩小为原来的12，得到()g x 的图像，若y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减，求ω的取值范围．25．某同学用“五点法”画函数()() sin ωϕ=++f x A x B (其中A >0，0>0，||)2πϕ<在某一个周期内的图象时，列表并填入部分数据，如表：f (x )的解析式；（2）若定义在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的函数g (x )=af (x )+b 的最大值为7，最小值为1，求实数a ，b 的值.26．已知函数()22sin cos 6f x x x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭．（1）当0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，求函数()f x 的最大值和最小值；（2）若不等式()1f x m -<在,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立，求实数m 的取值范围．【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题 1．C 解析：C 【分析】根据题意求出(),()f x g x 原点附近的单调递减区间，根据递减区间分析可得max 3π4b =，min π4a =，相减即可. 【详解】解：由题意函数()sin 2f x x =在π3π,44⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减，函数()2cos g x x =在()0,π上单调递减，所以则max 3π4b =，min π4a =，所以b a -的最大值为3πππ442-=. 故选：C. 【点睛】求三角函数单调区间的2种方法:（1）代换法:就是将比较复杂的三角函数处理后的整体当作一个角u (或t )，利用基本三角函数的单调性来求所要求的三角函数的单调区间；（2）图象法:函数的单调性表现在图象上是从左到右，图象上升趋势的区间为单调递增区间，图象下降趋势的区间为单调递减区间，画出三角函数的图象，结合图象易求它的单调区间.2．B解析：B 【分析】根据已知求出矢2=，弦2AD ==. 【详解】由题意可得：823=43AOB ππ∠=，4OA =，在Rt AOD 中，可得：3AOD π∠=，6DAO π∠=，114222OD AO ==⨯=，可得：矢422=-=，由sin43AD AO π===可得：弦2AD ==所以：弧田面积12=（弦⨯矢+矢221)22)292=+=≈平方米．故选：B 【点睛】方法点睛：有关扇形的计算，一般是利用弧长公式l r α=、扇形面积公式12S lr =及直角三角函数求解.3．B解析：B 【分析】先由ABC 是一个顶角为36°的等腰三角形，作其底边上的高，再利用sin18sin DAC ︒=∠，结合腰和底之比求其结果即可. 【详解】依题意可知，黄金ABC 是一个顶角为36°的等腰三角形，如图，,BC AB AC AC ==，36BAC ∠=︒，过A 作AD BC ⊥于D ，则AD 也是三角形的中线和角平分线，故1151512sin18sin 224BCDC DAC AC AC ︒=∠===⋅=. 故选：B. 【点睛】本题解题关键在于读懂题意，将问题提取出来，变成简单的几何问题，即突破结果.4．A解析：A 【分析】根据()f x 的图象及三角函数图像和性质，解得函数()f x 的解析式，得到()2sin(2)3f x x π=+，再结合三角函数的图像和性质逐一判定即可.【详解】由函数的图象可得2A =，周期4312T πππ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭ 所以222T ππωπ===，当12x π=时函数取得最大值，即2sin 221212f ππϕ⎛⎫⎛⎫=⨯+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以22()122k k ππϕπ⨯+=+∈Z ，则23k πϕπ=+，又||2ϕπ<，得 3πϕ=，故函数()2sin(2)3f x x π=+，对于①，当6x π=-时，()2sin(2())0663f πππ-=⨯-+=，正确；对于②，当512x π=-时，()2sin 551212(2())23f πππ=⨯+-=--，正确；对于③，令3222()232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈得7()1212k x k k Z ππππ+≤≤+∈，所以函数的单调递减区间为7,()1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦，27,,()361212k k k Z ππππππ⎡⎤⎡⎤--⊄++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，所以不正确；对于④，向右平移3π个单位，()2sin(2())2sin(2)3333f x x x ππππ-=-+=-，所以不正确；故选：A. 【点睛】求三角函数单调区间的2种方法:（1）代换法:就是将比较复杂的三角函数处理后的整体当作一个角u (或t )，利用基本三角函数的单调性来求所要求的三角函数的单调区间；（2）图象法:函数的单调性表现在图象上是从左到右，图象上升趋势的区间为单调递增区间，图象下降趋势的区间为单调递减区间，画出三角函数的图象，结合图象易求它的单调区间.5．A解析：A 【分析】先根据()f x 的最小正周期计算出ω的值，再根据图象过点,03π⎛⎫⎪⎝⎭结合ϕ的范围求解出ϕ的值，再根据条件将方程变形，先确定出tan 23x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值，然后即可求解出方程的根，由此确定出方程所有解的和. 【详解】因为()f x 的最小正周期为2π，所以22πωπ==，又因为()f x 的图象过点,03π⎛⎫⎪⎝⎭，所以2tan 03πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭，所以2,3k k Z ϕππ+=∈，又因为02πϕ<<，所以3πϕ=且此时1k =，所以()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，即tan 2sin 233x x ππ⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，即tan 2cos 21033x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦，又因为tan 203x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭时，sin 203x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，cos 213x π⎛⎫+=± ⎪⎝⎭，所以tan 2cos 210tan 2=0333x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫++-=⇔+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦，因为[]0,x π∈，所以72,333x πππ⎛⎫⎡⎤+∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，当tan 2=03x π⎛⎫+⎪⎝⎭时，23x ππ+=或223x ππ+=，解得3x π=或56x π=，所以方程()[]()sin 20,3f x x x ππ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭所有解的和为57366πππ+=. 故选：A. 【点睛】关键点点睛：解答本题的关键是通过分析方程得到tan 2=03x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭，此处需要注意不能直接约去tan 23x π⎛⎫+⎪⎝⎭，因为需要考虑tan 2=03x π⎛⎫+⎪⎝⎭的情况. 6．D解析：D 【分析】根据正弦函数性质周期，对称性，图象变换判断各选项．【详解】函数()f x 的最小正周期为π，故3π是函数()f x 的一个周期，A 正确；当3x π=时，sin 203x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭，故B 正确；当712x π=时，函数()f x 取得最小值，712x π=为对称轴，C 正确；函数图象向左平移6π个单位后函数解析式为sin 2163y x ππ⎡⎤⎛⎫=+++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，即2sin 213y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，不是偶函数，图象不关于y 轴对称，D 错误．故选：D. 【点睛】本题考查正弦型函数的性质，考查周期的概念，对称轴与对称中心、奇偶性等性质，属于基础题．7．C解析：C 【分析】由题意利用诱导公式得1sin cos :2C y x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭，根据函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律，得出结论．【详解】已知曲线1sin cos :2C y x x π⎛⎫==-⎪⎝⎭，2cos 23:C y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭， ∴把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍，纵坐标不变，可得cos 22y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象，再把得到的曲线向左平移 12π个单位长度，得到曲线2cos 2cos 263:2C x x πππ⎛⎫⎛⎫+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象，故选C ．【点睛】本题主要考查函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律，属于基础题．8．B解析：B 【分析】由已知得到(2)()f x f x +=，即得函数的周期是2，把12(log 23)f 进行变形得到223()16f log -，由223(0,1)16log ∈满足()2x f x =，求出即可．【详解】(2)()f x f x +=，所以函数的周期是2.根据对数函数的图象可知12log 230<，且122log 23log 23=-；奇函数()f x 满足(2)()f x f x +=和()()f x f x -=-则2312222223(log 23)(log )(log 23)(log 234)()16f f f f f log =-=-=--=-，因为223(0,1)16log ∈ 2231622323()21616log f log ∴-=-=-，故选：B ．【点睛】考查学生应用函数奇偶性的能力，函数的周期性的掌握能力，以及运用对数的运算性质能力．9．B解析：B 【分析】求出弦长，再求出圆的半径，然后利用三角形面积求解．【详解】如图，由题意8CD =，弓琖ACB 的面积为128，1(8)81282AB ⨯+⨯=，24AB =，设所在圆半径为R ，即OA OB R ==，则22224(8)2R R ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，解得13R =， 5OD =，由211sin 22AB OD OA AOB ⨯=∠得 2245120sin 13169AOB ⨯∠==．故选：B ．【点睛】关键点点睛：本题考查扇形与弓形的的有关计算问题，解题关键是读懂题意，在读懂题意基础上求出弦长AB ，然后求得半径R ，从而可解决扇形中的所有问题．10．C解析：C 【分析】由平方关系化为sin x 的函数，换元后利用二次函数性质得最小值．【详解】由已知2()1sin sin f x x x =-+，令sin t x =，则[1,1]t ∈-，2()()1f x g t t t ==-++215()24t =--+，∵[1,1]t ∈-，∴1t =-时，min ()1g t =-．故选：C ．【点睛】本题考查与三角函数有关的复合函数的最值．求三角函数的最值有两种类型：（1）利用三角恒等变换公式化函数为()sin()f x A x k ωϕ=++形式，然后由正弦函数性质得最值或值域．（2）转化为关于sin x （或cos x ）的函数，用换元法，设sin t x =（或cos t x =）变成关于t 的二次函数，利用二次函数的性质求得最值或值域．11．A解析：A 【分析】由题意知函数()()()h x f x g x =-在区间[]2,2ππ-上的零点个数等价于函数()tan 3f x x π=-与()sin 3g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭图象在区间[]2,2ππ-上交点的个数，作出两个函数图象，数形结合即可求解. 【详解】令()()()0h x f x g x =-=可得()()f x g x =，所以函数()()()h x f x g x =-在区间[]2,2ππ-上的零点个数等价于函数()tan 3f x x π=-与()sin 3g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭图象在区间[]2,2ππ-上交点的个数. 分别作出()tan 3f x x π=-与()sin 3g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭图象，由图知两个函数图象在区间[]2,2ππ-上有4个交点，所以函数()()()h x f x g x =-在区间[]2,2ππ-上的零点个数是4，故选：A 【点睛】方法点睛：判断函数零点个数的方法（1）直接法：令()0f x =，如果能求出解，那么有几个不同的解就有几个零点；（2）利用函数的零点存在性定理：利用函数的零点存在性定理时，不仅要求函数的图象在区间[],a b 上是连续不断的曲线，并且()()0f a f b ⋅<，还必须结合函数的图象与性质，（如单调性、奇偶性）才能确定函数有多少个零点；（3）图象法：画出函数()f x 的图象，函数()f x 的图象与x 轴交点的个数就是函数()f x 的零点个数；将函数()f x 拆成两个函数，()h x 和()g x 的形式，根据()()()0f x h x g x =⇔=，则函数()f x 的零点个数就是函数()y h x =和()y g x =的图象交点个数；（4）利用函数的性质：若能确定函数的单调性，则其零点个数不难得到，若所考查的函数是周期函数，则需要求出在一个周期内的零点个数，根据周期性则可以得出函数的零点个数.12．B解析：B 【分析】由三角函数的图象与性质可得()sin 34f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭，代入即可判断①；令03,42()x k k Z ππππ+∈+=，化简即可判断②；令232,242k k x k Z ππππππ-≤+≤+∈+，化简即可判断③；由最小正周期的公式即可判断④. 【详解】∵函数()f x 的图象关于点1,04⎛⎫⎪⎝⎭对称，∴111,4k k Z ωϕπ+=∈，又函数()f x 的图象关于直线14x =-对称，∴221,42k k Z ππωϕ-+=+∈，∴()1221k k ωπ=--⎡⎤⎣⎦，即(21),n n Z ωπ=∈-， ∵函数()sin()f x x ωϕ=+在[]1,2上有且仅有3个零点， ∴24,)201(ππωωω<>≤-，即24πωπ≤<，所以3ωπ=，()()sin 3f x x πϕ=+， ∵104f ⎛⎫=⎪⎝⎭，∴3,4k k Z πϕπ+=∈，又||2πϕ≤，∴4πϕ=，∴()sin 34f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭；对于①，3sin 24122f ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎛⎫==-⎪⎭⎝⎭，故①错误；对于②，令03,42()x k k Z ππππ+∈+=，则01,31(2)Z k x k =+∈，令101312k ≤+≤，则可取0,1,2k =， ∴0112x =，512，34，即函数()f x 在[]0,1上有且仅有3个最值点，故②正确；对于③，令232,242k k x k Z ππππππ-≤+≤+∈+，则1212,43123k x k Z k -+≤≤∈+，当2k =-时，195,124⎡⎤--⎢⎥⎣⎦为()f x 的一个递增区间，而35195,,24124⎛⎫⎡⎤--⊆-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，∴()f x 在35,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增，故③正确；对于④，∵()sin 34f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭，∴函数的最小正周期2233T ππ==，故④错误. 综上所述，其中正确的结论的个数为2个. 故选：B. 【点睛】本题考查了三角函数解析式的确定及三角函数图象与性质的应用，考查了运算求解能力，属于中档题.二、填空题13．①③【分析】借助于的性质对照四个选项一一验证【详解】的定义域对于①：定义域关于原点对称即是奇函数故①正确；是奇函数图像关于原点对称故②错误；对于③：而所以故③正确；对于④：令则无最小值无最大值故④错解析：①③ 【分析】借助于sin y x =的性质，对照四个选项，一一验证. 【详解】1()sin sin f x x x=-的定义域{}|,x x k k Z π≠∈ 对于①：定义域关于原点对称，()()11()sin sin ()sin sin f x x x f x x x ⎛⎫-=--=-+=- ⎪-⎝⎭，即()f x 是奇函数，故①正确；()f x 是奇函数，图像关于原点对称，故②错误；对于③：11()sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫-=--=-⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭而11()sin cos 22cos sin 2f x x x x x πππ⎛⎫+=+-=- ⎪⎛⎫⎝⎭+ ⎪⎝⎭，所以()()22f x f x ππ-=+，故③正确；对于④：令[)(]sin ,1,00,1t x t =∈-，则1y t t=-(),∈-∞+∞，无最小值，无最大值，故④错误. 故答案为：①③ 【点睛】这是另一种形式的多项选择，多项选择题是2020年高考新题型，需要要对选项一一验证．14．（集合或中的任何一个值都行）【分析】由函数的周期和区间长度可以确定和是单调区间的端点值由此列式求值【详解】的周期是而区间的长度是个单位长度则一个周期内完整的一个单调增区间或减区间当时所以解得：或解得解析：6π（集合5{26k πϕϕπ=-+或2,}6k k Z πϕπ=+∈中的任何一个值都行）【分析】由函数的周期，和区间长度可以确定3π和43π是单调区间的端点值，由此列式，求ϕ值. 【详解】()f x 的周期是2π，而区间4,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭的长度是π个单位长度，则4,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭一个周期内完整的一个单调增区间或减区间，当433x ππ<<时，433x ππϕϕϕ+<+<+，所以2324232k k ππϕπππϕπ⎧+=-+⎪⎪⎨⎪+=+⎪⎩ ，解得：52,6k k Z πϕπ=-+∈，或23243232k k ππϕπππϕπ⎧+=+⎪⎪⎨⎪+=+⎪⎩，解得：26k πϕπ=+，k Z ∈，所以其中一个6π=ϕ，故答案为：6π（集合5{26k πϕϕπ=-+或2,}6k k Z πϕπ=+∈中的任何一个值都行）【点睛】关键点点睛：本题考查三角函数的性质，求参数的取值范围，本题的关键是确定3π和43π是单调区间的端点值，列式后就比较容易求解.15．【分析】设先分析出的奇偶性然后分类讨论在上的取值情况最后根据的奇偶性求解出在上的解集【详解】设因为为奇函数为偶函数所以且定义域为关于原点对称所以为奇函数因为在上单调递增且当时所以当时所以当时所以当时解析：()()2,02,π-【分析】设()()sin g x x f x =⋅，先分析出()g x 的奇偶性，然后分类讨论()g x 在[]0,π上的取值情况，最后根据()g x 的奇偶性求解出()0g x >在[],ππ-上的解集. 【详解】设()()sin g x x f x =⋅，因为sin y x =为奇函数，()f x 为偶函数，所以()()()()()sin sin g x x f x x f x g x -=-⋅-=-⋅=-，且定义域为R 关于原点对称，所以()g x 为奇函数，因为()f x 在()0,∞+上单调递增，且()20f =，当0x =时，sin 0x =，所以sin ()0x f x ⋅=，当()0,2x ∈时，()sin 0,0x f x ><，所以sin ()0x f x ⋅<，当2x =时，()20f =，所以sin ()0x f x ⋅=，当()2,x π∈时，()sin 0,0x f x >>，所以sin ()0x f x ⋅>，所以当[]0,x π∈时，若()0g x >，则()2,x π∈，又因为()g x 为奇函数，且[],x ππ∈-，根据对称性可知：若()0g x >，则()()2,02,x π∈-，故答案为：()()2,02,π-.【点睛】方法点睛：已知()f x 的单调性和奇偶性，求解不等式()()00f x ><在指定区间上的解集的常用方法：（1）分类讨论法：根据临界值采用分类讨论的方法将区间分成几段，分别考虑每一段上()f x 的正负，由此求解出不等式的解集；（2）数形结合法：根据题意作出()f x 的草图，根据图象直接写出不等式()()00f x ><的解集.16．【分析】根据题意作出示意图结合枢纽中心到初始水平面的高度水面下降的高度刚进入水面时枢纽中心到水面的高度这三者间的关系列出关于运动时间的方程结合所给数据分析的取值即可【详解】设至少经过分钟进入水中如下解析：13【分析】根据题意作出示意图，结合枢纽中心到初始水平面的高度、水面下降的高度、P 刚进入水面时枢纽中心到水面的高度这三者间的关系，列出关于运动时间x 的方程，结合所给数据分析x 的取值即可. 【详解】设至少经过x 分钟，P 进入水中，如下图P '为刚好进入水中的位置，由条件可知： 1.7, 1.19OP OA '==，P 转过的角度为23015x x ππ⋅=，所以15xP OB ππ'∠=-，因为OA AB OB +=，所以1.170.017 1.7cos 15x x ππ⎛⎫+=-⎪⎝⎭，所以70100cos 15x x ππ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭（*），根据所给数据可知：当12x =时，（*）的左边82=，右边81=，此时左边>右边，说明P 还未进入水中，当13x =时，（*）的左边83=，右边91=，此时左边<右边，说明P 已经进入水中，当14x =时，（*）的左边84=，右边98=，此时左边<右边，说明P 已经进入水中，由上可知：x 的取值介于12和13之间，又因为x 的结果取整数，所以13x =，故答案为：13. 【点睛】关键点点睛：解答本题的关键是通过示意图寻找到枢纽中心到水面的高度与水面下降高度之间的等量关系，通过所给的数据去分析方程的解也是很重要的一步.17．【解析】当时由得所以减区间为解析：5,122ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】当[0,]2x π∈时，ππ2π2[,]333x -∈-，由22233x πππ≤-≤，得5122x ππ≤≤，所以减区间为5[,]122ππ． 18．10【分析】由函数与直线的图象可知它们都关于点中心对称再由向量的加法运算得最后求得向量的模【详解】由函数与直线的图象可知它们都关于点中心对称所以【点睛】本题以三角函数和直线的中心对称为背景与平面向量解析：10 【分析】由函数()4cos 2f x x π⎛⎫=⎪⎝⎭与直线()1g x x =-的图象可知，它们都关于点3(1,0)A 中心对称，再由向量的加法运算得1253...5PA PA PA PA +++=，最后求得向量的模. 【详解】由函数()4cos 2f x x π⎛⎫=⎪⎝⎭与直线()1g x x =-的图象可知，它们都关于点3(1,0)A 中心对称，所以1253...5||5(010PA PA PA PA +++===. 【点睛】本题以三角函数和直线的中心对称为背景，与平面向量进行交会，考查运用数形结合思想解决问题的能力.19．9【分析】由在区间上单调可得故进一步求出范围即可【详解】由知故；又在区间上单调故即18符合条件的的值有9个故答案为：9【点睛】本题考查三角函数的图象与性质考查转化与化归思想考查逻辑推理能力运算求解能解析：9 【分析】由()f x 在区间(,)43ππ上单调，可得342T ππ-，故6T π，进一步求出ω范围即可．【详解】由()24f π=，()0f π=知，34244T kT πππ+=-=，k ∈N ，故312T k π=+，2(12)3k ω+=，k ∈N ；又()f x 在区间(,)43ππ上单调，∴342T ππ-，故6T π， ∴212T πω=，即2(12)123k +，∴172k，k ∈N ， 0k ∴=，1，2⋯，8符合条件的ω的值有9个．故答案为：9．【点睛】本题考查三角函数的图象与性质，考查转化与化归思想，考查逻辑推理能力、运算求解能力，属中档题．20．【分析】利用已知条件得到函数的周期再利用奇偶性结合周期性将给定值转换到给定区间求得结果即可【详解】∵是定义域为的奇函数且为偶函数∴即∴则即函数是以4为周期的周期函数又∵当时∴故答案为：【点睛】本题主解析：14-【分析】利用已知条件得到函数的周期，再利用奇偶性结合周期性将给定值转换到给定区间，求得结果即可. 【详解】∵()f x 是定义域为R 的奇函数，且()1f x -为偶函数， ∴()()()111f x f x f x -=--=-+，即()()2=-+f x f x ， ∴()()2f x f x +=-，则()()()42f x f x f x +=-+=，即函数()f x 是以4为周期的周期函数，又∵当[]0,1x ∈时，()2f x x =，∴295112224f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-=-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，故答案为：14-. 【点睛】本题主要考查函数的奇偶性的应用，涉及函数的周期性，求出函数的周期是解题的关键，属于中档题.三、解答题21．（1）2520(cos sin )16sin cos S θθθθ=-++，0,2π⎡⎤θ∈⎢⎥⎣⎦；（2）5.【分析】（1）先根据题意计算AQ 在竖直方向上和水平方向上的投影的长度，即可计算,HQ QG 的长度，计算长方形QGCH 的面积再化简即得结果；（2）先换元sin cos t θθ+=，确定新元的范围和函数，再根据二次函数求最值即得结果.【详解】解：⑴EAQ θ∠=，则AQ 在竖直方向上的投影的长度为4cos θ，在水平方向上的投影长度为4sin θ，故54cos ,54sin HQ QG θθ=-=-，θ0,2π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，(54cos )(54sin )S θθ=--，θ0,2π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，整理得：2520(cos sin )16sin cos S θθθθ=-++，θ0,2π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦；（2）2520(cos sin )16sin cos S θθθθ=-++，θ0,2π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦，令sin cos t θθ+=2)4t πθ+=，平方可得22sin cos 1t θθ=-，当θ0,2π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时，可求得2t ⎡∈⎣. 222525208(1)820178492S t t t t t ⎛⎫∴=-+-=-+=-⎪⎭+ ⎝，2t ⎡∈⎣，根据二次函数对称性可知，当1t =时，max 820175S =-+=. 【点睛】方法点睛：求含有正余弦函数的和（或差）及乘积的函数求最值（范围）时，常进行三角换元，令和（或差）为新变量，形成二次函数，求二次函数最值（范围）即可. 22．（1）33S π⎛⎫= ⎪⎝⎭；（2）1sin 3θ=. 【分析】（1）作出图形，可知公共部分区域为直角三角形，计算出两直角边的长，由此可求得该直角三角形的面积；（2）分6πθ=、06πθ<<、62ππθ<<三种情况讨论，求出()S θ的表达式，结合()28S θ=可求得sin θ的值. 【详解】（1）当3πθ=时，A '点在矩形OABC 外部，公共部分形状为三角形，设A O BC D '⋂=，则6COD π∠=，3tan63CD CO π==，则1133132236S CD CO π⎛⎫=⨯⨯=⨯⨯=⎪⎝⎭；（2）①当6πθ=时，点A '在线段BC 上，此时，223A C A O OC ''=-=，113136222S OC A C π⎛⎫'=⨯=⨯⨯=⎪⎝⎭； ②当06πθ<<时，公共部分为四边形，A '点在矩形OABC 内部，过点A '作线段AB 的平行线，分别交线段AO 、BC 于点E 、F ，设A B BC G ''⋂=，则有如下长度：2cos OE θ=，22cos AE θ=-，2sin A E θ'=，12sin A F θ'=-，()12sin tan FG θθ=-，则()OEA A FG OABC AEFB S S S S S θ''=---△△矩形矩形，即()()()()111222cos 2cos 2sin 12sin 12sin tan 22S θθθθθθθ=⨯---⨯⨯-⨯--()2sin 12sin 45sin 2cos 2sin cos 2cos 2cos θθθθθθθθ--=--=，由题知45sin 2cos 8θθ-=，两边同时平方得221640sin 25sin 494cos 32θθθ-+=，由22cos 1sin θθ=-，整理得2249sin 320sin 790θθ-+=，即()()3sin 183sin 790θθ--=，因为06πθ<<，所以1sin 2θ<，故1sin 3θ=；③当62ππθ<<时，公共部分为三角形，且()116228S S πθ⎛⎫<=⨯=< ⎪⎝⎭，不合题意；综上所述，1sin 3θ=. 【点睛】关键点点睛：解决本题第二问的关键就是找出θ的临界情况，然后对θ的取值进行分类讨论，确定公共区域的形状，计算求出()S θ的表达式，结合已知条件求解sin θ的值.23．（1）10sin DC θ=，0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭；OB θ=，0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭；（2）max 100S =-【分析】（1）在Rt DCO 和Rt ABO 中利用三角函数的定义可表示出,DC OB ；（2）求出BC 后可得矩形面积S ，利用二倍角公式，两角和的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式，然后由正弦函数性质可得最大值．【详解】解：（1）在Rt DCO 中，10OD =，∴10sin DC θ=，0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，又Rt ABO 中，6AOB π∠=，10sin AB DC θ==，∴OB θ==，0,6πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭；（2）在Rt DOC 中，10cos OC θ=，∴10(cos )BC OC OB θθ=-=， ∴100sin (cos )S AB BC θθθ=⋅=-11cos 2100sin 2100sin 2223θπθθ-⎛⎫⎛⎫=-=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∵06πθ<<，∴22333πππθ<+<，∴当232ππθ+=即12πθ=时，max 100S =-【点睛】关键点点睛：本题考查三角函数的应用，解题关键是用角表示出矩形面积，然后可利用三角函数的恒等变换公式如二倍角公式、两角和与差的正弦（余弦）公式、诱导公式等化函数为一个角的一个三角函数形式，即()sin()f x A x k ωϕ=++形式，最后利用正弦函数性质求得结论．24．（1）=1ω，对称中心是(,0),82k k Z ππ-+∈，（2）1524ω≤≤【分析】（1）先对函数化简变形得(2+4f x x πω（），由函数的周期为π，得=1ω，再由2+=4x k ππ，可求出对称中心的横坐标，进而可得对称中心；（2）由题意得到())24g x x ωππω=++，由0,8x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得424244x ωππωπππωωπ⎡⎤++∈++⎢⎥⎣⎦，，而y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减，所以可得322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，，，从而可求出ω的取值范围【详解】解：（1）()sin 2+cos 22+4f x x x x πωωω=（），()f x 的最小正周期是π，2==12ππωω∴∴，此时()2+4f x x π=（），令2+=4x k ππ，得,82k x k Z ππ=-+∈ ()f x ∴的对称中心是(,0),82k k Z ππ-+∈.（2）由题知())24g x x ωππω=++， 0,4824244x x πωππωπππωωπ⎡⎤⎡⎤∈∴++∈++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，，，又()y g x =在08π⎡⎤⎢⎥⎣⎦，上单调递减，322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤∴++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，，，即32154242,242242k k k k Z k ππωππωωππππ⎧+≤+⎪⎪⇒+≤≤+∈⎨⎪+≥+⎪⎩， 150,24ωω>∴≤≤【点睛】关键点点睛：此题考查三角函数的恒等变换，考查三角函数的图像和性质，第2问解题的关键是求出424244x ωππωπππωωπ⎡⎤++∈++⎢⎥⎣⎦，，再由y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减，可得322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦，，，从而可求出ω的取值范围，属于中档题25．（1）()2sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭；（2）2,1a b ==或2,7a b =-=. 【分析】（1）由表中数据可得周期及A 、B 、ϕ的值；（2）()2sin 23g x a x a b π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭，讨论a 的正负，根据()g x 的最大值、最小值可得答案. 【详解】（1）由题，函数()f x 的周期5263T πππ⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭，所以22Tπω==，由31A B A B +=⎧⎨-+=-⎩，得21A B =⎧⎨=⎩，故()2sin(2)1f x x ϕ=++，由表可知，23πϕπ⨯+=，得3πϕ=，所以()2sin 213f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭. （2）由（1）可知()2sin 23g x a x a b π⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭，由44x ππ-≤≤，得52636x πππ-≤+≤，所以1sin 2123x π⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭；当0a >时，()g x 的最大值是37a b +=，最小值是1b =，解得2,1a b ==；当0a <时，()g x 的最大值是7b =，最小值是31a b +=，解得2,7a b =-=，综上，2,1a b ==；或2,7a b =-=. 【点睛】本题考查了由三角函数图象上的点求解析式及利用单调性参数的问题，要正确分析表中数据，熟练掌握三角函数的性质是解题的关键，考查了学生的计算能力.26．（1）最大值为1，最小值为12；（2）1,122⎛-- ⎝⎭. 【分析】（1）化简函数为()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，根据04x π≤≤，求得1sin 2123x π⎛⎫≤+≤ ⎪⎝⎭，进而取得函数的最值；（2）把不等式()1f x m -<在,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立，转化为不等式1()1m f x m -+<<+在,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立，根据42ππx ≤≤，求得1sin 2232x π⎛⎫≤+≤ ⎪⎝⎭，列出不等式组，即可求解. 【详解】（1）由题意，函数()22sin cos 6f x x x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭sin 2cos cos 2sin sin 266x x x ππ⎫=+-⎪⎭1sin 22sin 2223x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭ 因为04x π≤≤，所以52336x πππ≤+≤，所以1sin 2123x π⎛⎫≤+≤ ⎪⎝⎭，且142f π⎛⎫= ⎪⎝⎭，112f π⎛⎫= ⎪⎝⎭，即函数()y f x =在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上的最大值为1，最小值为12．（2）因为不等式()1f x m -<在,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立，所以不等式1()1m f x m -+<<+在,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上恒成立，又由42ππx ≤≤，所以542633x πππ≤+≤，所以1sin 2232x π⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭，则12112m m ⎧-<-⎪⎪⎨⎪+>⎪⎩，解得1122m -<<-，所以实数m的取值范围是1,122⎛-- ⎝⎭．【点睛】解答三角函数的图象与性质的基本方法：1、根据已知条件化简得出三角函数的解析式为sin()y A wx ϕ=+的形式；2、熟练应用三角函数的图象与性质，结合数形结合法的思想研究函数的性质（如：单调性、奇偶性、对称性、周期性与最值等），进而加深理解函数的极值点、最值点、零点及有界性等概念与性质，但解答中主要角的范围的判定，防止错解.。

高中数学第一章三角函数 1.4 三角函数的图象与性质3课后习题新人教A版必修4

1.4.3正切函数的性质与图象课后篇巩固探究1.函数f(x)=的定义域为()A.B.C.D.解析由题意得k∈Z,所以x≠(k∈Z),选A.答案A2.若函数f(x)=tan与函数g(x)=sin的最小正周期相同,则ω=()A.±1B.1C.±2D.2解析∵函数g(x)的周期为=π,∴=π,∴ω=±1.答案A3.函数y=tan的一个对称中心是()A.(0,0)B.C. D.(π,0)解析令x+,k∈Z,得x=,k∈Z,所以函数y=tan的对称中心是.令k=2,可得函数的一个对称中心为.答案C4.函数f(x)=tan的单调递减区间为()A.,k∈ZB.,k∈ZC.,k∈ZD.(kπ,(k+1)π),k∈Z解析因为f(x)=tan=-tan,所以原函数的单调递减区间就是函数y=tan的单调递增区间.所以kπ-≤x-≤kπ+,k∈Z,即kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.故原函数的单调递减区间是,k∈Z.答案B5.在区间范围内,函数y=tan x与函数y=sin x图象交点的个数为()A.1B.2C.3D.4解析在同一平面直角坐标系中,首先作出y=sin x与y=tan x在内的图象,需明确x∈时,有sin x<x<tan x(利用单位圆中的正弦线、正切线就可证明),然后利用对称性作出x∈的两函数的图象(注意正切函数的定义域),如图所示,由图象可知它们有三个交点.答案C6.函数y=tan的值域为.解析∵-≤x≤,且x≠0,∴-x≤,且-x≠.∴由y=tan x的图象知y=tan的值域为(-∞,-1]∪[1,+∞).答案(-∞,-1]∪[1,+∞)7.给出下列四个结论:①sin->sin-;②cos->cos-;③tan >tan ;④tan >sin .其中正确结论的序号是.解析函数y=sin x是-,0上的增函数,0>->->-,所以sin->sin-,①正确;cos-=cos-6π-=cos ,cos-=cos-4π-=cos ,所以cos-=cos-,②不正确;函数y=tan x是,π上的增函数,<π,所以tan <tan ,③不正确;易知在0,上,tan x>x>sin x,所以tan >sin ,④正确.答案①④8.已知函数y=tan ωx在内是减函数,则ω的取值范围为.解析由题意可知ω<0,又,故-1≤ω<0.答案[-1,0]9.关于x的函数f(x)=tan(x+φ)有以下几种说法:①对任意的φ,f(x)都是非奇非偶函数;②f(x)的图象关于对称;③f(x)的图象关于(π-φ,0)对称;④f(x)是以π为最小正周期的周期函数.其中不正确的说法的序号是.解析①若取φ=kπ(k∈Z),则f(x)=tan x,此时,f(x)为奇函数,所以①错;观察正切函数y=tan x 的图象,可知y=tan x关于(k∈Z)对称,令x+φ=,k∈Z,得x=-φ,分别令k=1,2知②,③正确,④显然正确.答案①10.导学号68254042方程-tan x=0在x∈内的根的个数为.解析分别画出y=与y=tan x在x∈内的图象,如图.易知y=与y=tan x在相应区间内有2个交点,原方程有2个根.答案211.求函数y=-tan2x+4tan x+1,x∈的值域.解∵-≤x≤,∴-1≤tan x≤1.令tan x=t,则t∈[-1,1].∴y=-t2+4t+1=-(t-2)2+5.∴当t=-1,即x=-时,y min=-4,当t=1,即x=时,y max=4.故所求函数的值域为[-4,4].12.是否存在实数a,且a∈Z,使得函数y=tan-ax在区间上单调递增?若存在,求出a的一个值;若不存在,请说明理由.解y=tan-ax=tan-ax+,∵y=tan x在区间kπ-,kπ+(k∈Z)上为增函数,∴a<0,又x∈,∴-ax∈-,-,∴-ax∈,∴解得-≤a≤6-8k(k∈Z).由-=6-8k得k=1,此时-2≤a≤-2.∴a=-2<0,∴存在a=-2∈Z,满足题意.13.设函数f(x)=a sin kx+和φ(x)=b tan kx-,k>0,若它们的最小正周期之和为,且f=φ,f=-φ+1,求f(x),φ(x)的解析式.解f(x)=a sin kx+的最小正周期T=.φ(x)=b tan kx-的最小正周期T=.∵,∴k=2.∴f(x)=a sin2x+,φ(x)=b tan2x-,∴f=a sinπ+=-a sin =- a.φ=b tanπ-=-b tan =- b.f=a sin=a cos a.φ=b tan= b.∴化简得∴f(x)=sin2x+,φ(x)=tan2x-.。

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必修4第一章三角函数的图像与性质限时训练（三）
1．函数y ＝2sin(12x ＋π
4
)的周期、振幅、初相分别是( )
A.π4，2，π4 B ．4π，－2，－π4 C ．4π，2，π
4
D ．2π，2，π
4
解析：T ＝
2π12
＝4π，A ＝2，φ＝π
4. 答案：C 2．已知某函数图像的一部分如图，则函数的解析式可能是( )
A ．y ＝sin(x ＋π6)
B ．y ＝sin(2x －π6)
C ．y ＝cos(4x －π3)
D ．y ＝cos(2x －π
6)
解析：代入点(－π6，0)检验，排除选项B 、C ；代入(π
12，1)检验，排除A.
答案：D
3．(2015·福建高考)函数f (x )＝sin(x －π
4)的图像的一条对称轴是( )
A ．x ＝π4
B ．x ＝π2
C ．x ＝－π
4
D ．x ＝－π
2
解析：f (x )＝sin(x －π4)的图像的对称轴为x －π4＝k π＋π2，k ∈Z ，得x ＝k π＋3π4，当k ＝－1时，x ＝－π
4.
则其为f (x )的一条对称轴．答案：C
4．函数y ＝sin(x 2＋π3)的图像是由y ＝sin x
2
的图像沿x 轴( )
A ．向左平移π3个单位长度而得到的
B ．向右平移π
3个单位长度而得到的
C ．向左平移π6个单位长度而得到的
D ．向左平移2π
3个单位长度而得到的
解析：由y ＝sin 12(x ＋φ)，得12φ＝π3，∴φ＝23π，∴向左平移2π
3
个单位长度．答案：D
5．把函数y ＝cos x 的图像上的每一点的纵坐标保持不变，横坐标变为原来的1
2，然后将图像沿x 轴负
方向平移π
4
个单位长度，就会得到________的图像．( )
A ．y ＝sin 2x
B ．y ＝cos(2x ＋π2)
C ．y ＝cos(2x ＋π4)
D ．y ＝cos(12x ＋π
4
)
解析：y ＝cos x 的图像上每一点的横坐标变为原来的1
2(纵坐标不变)得到y ＝cos 2x 的图像；再把y ＝cos
2x 的图像沿x 轴负方向平移π4个单位长度，就得到y ＝cos 2(x ＋π4)＝cos(2x ＋π
2
)的图像．答案：B
6．下列命题正确的是( )
A ．y ＝cos x 的图像向右平移π
2个单位长度得y ＝sin x 的图像
B ．y ＝sin x 的图像向右平移π
2
个单位长度得y ＝cos x 的图像
C ．当φ<0时，y ＝sin x 的图像向左平移|φ|个单位长度可得y ＝sin(x ＋φ)的图像
D ．y ＝sin(2x ＋π3)的图像由y ＝sin 2x 的图像向左平移π
3个单位长度得到
解析：y ＝cos x ―――――――→向右平移π2
个单位长度
y ＝cos(x －π
2)＝sin x .答案：A 7．函数y ＝sin(2x －π
6
)的图像在(－π，π)上有________条对称轴．
解析：令2x －π6＝k π＋π2，k ∈Z ，解得x ＝π3＋k π
2，k ∈Z ，又x ∈(－π，π)，∴k ＝－2，－1,0,1.
答案：4
8．已知函数y ＝sin(ωx ＋φ)(ω>0，－π≤φ<π)的图像如图所示，则φ＝________.
解析：T ＝2×(2π－
3π4)＝5π
2
， ∴ω＝45.∴y ＝sin(4
5x ＋φ)，
令45×3π4＋φ＝2k π－π
2(k ∈Z)．则φ＝2k π－11π10，k ∈Z.又－π≤φ＜π，∴φ＝9π
10
. 答案：9π10
9．把y ＝sin x 的图像上所有点的横坐标缩短到原来的1
4倍(纵坐标不变)得____________的图像．
解析：由三角函数图像的变换规律可知，把y ＝sin x 的图像上所有点的横坐标缩短到原来的1
4倍，可
得到函数y ＝sin 4x 的图像．
答案：y ＝sin 4x
10．将函数y ＝cos(2x ＋1)的图像向右平移1个单位所得图像的函数解析式为________．
解析：将函数y ＝cos(2x ＋1)的图像向右平移1个单位长度，可得y ＝cos[2(x －1)＋1]＝cos(2x －1)的图像．
答案：y ＝cos(2x －1)
11．经过怎样的变换可由函数y ＝sin 2x 的图像得到y ＝cos(x ＋π
4
)的图像？
解：∵y ＝sin 2x ＝cos(2x －π2)，∴y ＝cos(2x －π2)的图像――――――――――→所有点的横坐标伸长
到原来的2倍y ＝cos(x －π2
)的图像
34
π−−−−−−→所有点向左平移
个单位长度y ＝cos[(x ＋34π)－π2]＝cos(x ＋π4)的图像，或y ＝cos(2x －π2)的图像38
π
−−−−−−−→所有点向左平移个单位长度
y ＝cos[2(x ＋3π8)－π2]＝cos(2x ＋π4)――――――――→所有点的横坐标伸长到原来的2倍y ＝cos(x ＋π
4
)的图像． 12．已知函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)，x ∈R(其中A >0，ω>0，0<φ<π
2)的周期为π，且图像上一个最低点
为M ⎝⎛⎭⎫2π3，－2.
(1)求f (x )的解析式；
(2)当x ∈⎣⎡⎦
⎤0，π
12时，求f (x )的最值．解：(1)由最低点为M ⎝⎛⎭⎫2π3，－2，得A ＝2. 由T ＝π，得ω＝2πT ＝2π
π＝2. 由点M ⎝⎛⎭⎫2π3，－2在图像上得2sin ⎝⎛⎭⎫4π3＋φ＝－2，即sin ⎝⎛⎭⎫4π
3＋φ＝－1， ∴
4π3＋φ＝2k π－π2(k ∈Z)，即φ＝2k π－11π6(k ∈Z)．又φ∈⎝⎛⎭⎫0，π2，∴φ＝π
6
，∴f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π6. (2)∵x ∈⎣⎡⎦⎤0，π12，∴2x ＋π6∈⎣⎡⎦⎤π6，π3，∴当2x ＋π6＝π
6，即x ＝0时，f (x )取得最小值1；当2x ＋π6＝π3，即x ＝π
12
时，f (x )取得最大值 3.。

必修4第一章三角函数的图像与性质限时训练(三)

最新人教版高中数学必修四第一章三角函数(正切函数的图像与性质)同步练习(含解析)