广西2020版高考数学一轮复习滚动测试卷四(第一_九章)文

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广西高考数学一轮复习 滚动测试卷四(第一-九章) 文-人教版高三全册数学试题

广西高考数学一轮复习 滚动测试卷四(第一-九章) 文-人教版高三全册数学试题

滚动测试卷四(第一~九章)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.集合M={x |(12)x≥1},N={x|y=lg(x+2)},则M ∩N 等于 ( )A.[0,+∞)B.(-2,0]C.(-2,+∞)D.(-∞,-2)∪[0,+∞)M={x |(12)x≥1}={x |(12)x≥(12)0},所以M={x|x ≤0},N={x|y=lg(x+2)}={x|x>-2},所以M ∩N={x|x ≤0}∩{x|x>-2}={x|-2<x ≤0}. 2.(2018湖北黄冈、黄石等八市联考)设复数√3-i 2 017在复平面内对应的点为A ,则过原点和点A 的直线的倾斜角为( ) A.π6B.-π6C.2π3D.5π6α,α∈[0,π),∵复数√3-i 2017=√3-i 在复平面内对应的点是A (√3,-1),原点(0,0),直线过原点和点A ,∴直线的斜率k=√3-0=-√33,即tan α=-√33,∴α=5π6.故选D .3.将函数f (x )=sin (2x +π6)的图象向右平移π6个单位,则所得的图象对应的函数解析式是( )A.y=sin 2xB.y=cos 2xC.y=sin (2x +2π3) D.y=sin (2x -π6)f (x )=sin (2x +π6),∴将函数f (x )=sin (2x +π6)的图象向右平移π6个单位,所得的图象对应的函数解析式是y=sin (2x -π6).4.已知函数y=f (x )的定义域为{x|x ≠0},满足f (x )+f (-x )=0,当x>0时,f (x )=ln x-x+1,则函数y=f (x )的大致图象是 ( )y=f (x )的定义域为{x|x ≠0},满足f (x )+f (-x )=0,所以函数f (x )是奇函数,排除C 项,D 项.当x=e 时,f (e)=1-e +1=2-e <0,排除B 项,A 项正确.5.已知向量a ,b 满足|a |=1,(a+b )⊥a ,(2a+b )⊥b ,则向量a ,b 的夹角为( ) A.π6B.π4C.π3D.3π4a ,b 的夹角为θ,因为|a |=1,(a+b )⊥a ,(2a +b )⊥b , 所以(a+b )·a =1+|b |cos θ=0, ① (2a+b )·b =2|b |cos θ+|b |2=0. ②由①②可得cos θ=-√22,θ=3π4,故选D .6.已知双曲线x 2x 2−x 2x 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :x+2y+5=0,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.x 220−x 25=1 B.x 25−x 220=1C.3x 225−3x 2100=1D.3x 2100−3x 225=1双曲线x 2x 2−x 2x 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :x+2y+5=0,双曲线的一个焦点在直线l 上,∴{-xx =-12,x =-5,x 2+x 2=x 2,解得{x =2√5,x =√5.∴双曲线方程为x 220−x 25=1.7.如图,在△ABC 中,点D 在AC 上,AB ⊥BD ,BC=3√3,BD=5,sin ∠ABC=2√35,则CD 的长为( )A.√14B.4C.2√5D.5,sin ∠ABC=2√35=sin (π2+∠xxx )=cos ∠CBD ,再根据余弦定理可得,CD 2=BC 2+BD 2-2BC ·BD ·cos ∠CBD=27+25-2×3√3×5×2√35=16,可得CD=4.8.(2018全国Ⅰ,文9)某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图.圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为A ,圆柱表面上的点N 在侧(左)视图上的对应点为B ,则在此圆柱侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为( )A.2√17B.2√5C.3D.2,易知N为xx⏜的中点,将圆柱的侧面沿母线MC剪开,展平为矩形MCC'M',易知CC'=4,MC=2,从M到N的路程中最短路径为MN.CN=14在Rt△MCN中,MN=√xx2+xx2=2√5.9.已知P为抛物线y2=4x上一个动点,Q为圆x2+(y-4)2=1上一个动点,则点P到点Q的距离与点P 到直线x=-1的距离之和的最小值是()A.5B.8C.√17-1D.√15-1y2=4x的焦点为F(1,0),圆x2+(y-4)2=1的圆心为E(0,4),半径为1.根据抛物线的定义可知,点P到准线的距离等于点P到焦点的距离,所以当P,Q,E,F四点共线时,点P到点Q的距离与点P到直线x=-1的距离之和最小,为|QF|=|EF|-r=√42+1-1=√17-1.10.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a2=-11,a5+a9=-2,则当S n取最小值时,n等于()A.9B.8C.7D.6a1,公差为d,由a 2=-11,a 5+a 9=-2, 得{x 1+x =-11,x 1+6x =-1,解得{x 1=-13,x =2.∴a n =-15+2n.由a n =-15+2n ≤0,解得n ≤152.∴当S n 取最小值时,n=7.11.(2018全国Ⅱ,文12)已知f (x )是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f (1-x )=f (1+x ),若f (1)=2,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (50)=( ) A.-50 B.0C.2D.50f (-x )=f (2+x )=-f (x ),∴f (x+4)=f [(x+2)+2]=-f (x+2)=f (x ). ∴f (x )的周期为4.∵f (x )为奇函数,∴f (0)=0.∵f (2)=f (1+1)=f (1-1)=f (0)=0,f (3)=f (-1)=-f (1)=-2,f (4)=f (0). ∴f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0.∴f (1)+f (2)+…+f (50)=f (49)+f (50)=f (1)+f (2)=2.12.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2x 2+x 2x 2=1(a>b>0)的左、右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为√36的直线上,△PF 1F 2为等腰三角形,∠F 1F 2P=120°,则C 的离心率为( ) A.23 B.12C.13D.14A (-a ,0),△PF 1F 2为等腰三角形,∴|PF 2|=|F 1F 2|=2c.过点P 作PE ⊥x 轴,∵∠F 1F 2P=120°,∴∠PF 2E=60°.∴|F 2E|=c ,|PE|=√3c ,∴P (2c ,√3c ). ∵k PA =√36,∴PA 所在直线方程为y=√36(x+a ). ∴√3c=√36(2c+a ).∴e=x x =14.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.用[x ]表示不大于实数x 的最大整数,方程lg 2x-[lg x ]-2=0的实根个数是 .lg x=t ,则得t 2-2=[t ].作y=t 2-2与y=[t ]的图象,知t 2-2=[t ]有3个解, 分别是t=-1,t=2,还有一解在1<t<2内. 当1<t<2时,[t ]=1,所以t=√3.故得x=110,x=100,x=10√3,即共有3个实根.14.若实数x ,y 满足{x -2x ≤-2,x ≥1,x +x ≤4,则xx的取值范围是 .[13,1]{x -2x ≤-2,x ≥1,x +x ≤4对应的平面区域如图,设k=xx ,由图象可知,过原点的直线y=kx ,当直线y=kx 经过点A 时,直线的斜率k 最大, 当经过点B 时,直线的斜率k 最小, 由{x -2x =-2,x +x =4,解得A (2,2),此时k=22=1.由{x =1,x +x =4,解得B (3,1),此时k=13,故直线y=kx 的斜率k 的取值范围是[13,1], 即xx 的取值范围是[13,1].15.正四棱锥P-ABCD 的五个顶点在同一球面上,若该正四棱锥的底面边长为4,侧棱长为2√6,则这个球的表面积为 .πP-ABCD 的外接球的球心在它的高PO 1所在的直线上,记为O ,设球半径为R ,则PO=AO=R ,PO 1=4,OO 1=R-4或OO 1=4-R.在Rt △AO 1O 中,R 2=8+(R-4)2,得R=3, 所以球的表面积为S=4πR 2=36π.16.已知圆锥的顶点为S ,母线SA ,SB 所成角的余弦值为78,SA 与圆锥底面所成角为45°.若△SAB 的面积为5√15,则该圆锥的侧面积为 .√2πO 为底面圆圆心,∵cos ∠ASB=78,∴sin ∠ASB=√1-(78)2=√158.∴S △ASB =12×|AS|·|BS|·√158=5√15. ∴SA 2=80.∴SA=4√5.∵SA 与圆锥底面所成的角为45°,∠SOA=90°, ∴SO=OA=√22SA=2√10.∴S 圆锥侧=πrl=4√5×2√10×π=40√2π.三、解答题(本大题共6小题,共70分) 17.(10分)(2018山东青岛三模)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且b cos A+√33a=c. (1)求cos B ;(2)如图,D 为△ABC 外一点,在平面四边形ABCD 中,∠D=2∠B ,且AD=1,CD=3,BC=√6,求AB 的长.在△ABC 中,由正弦定理,得sin B cos A+√33sin A=sin C.又C=π-(A+B ),所以sin B cos A+√3sin A=sin(A+B),3即sin B cos A+√3sin A=sin A cos B+cos A sin B,3所以sin A cos B=√3sin A.3.又A∈(0,π),所以sin A≠0,所以cos B=√33.(2)∵∠D=2∠B,∴cos D=2cos2B-1=-13在△ACD中,AD=1,CD=3,)=12,则AC=2√3.由余弦定理,得AC2=AD2+CD2-2AD·CD·cos D=1+9-2×1×3×(-13,在△ABC中,BC=√6,AC=2√3,cos B=√33由余弦定理,得AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos B,,即12=AB2+6-2·AB×√6×√33化简得AB2-2√2AB-6=0,解得AB=3√2(负值舍去).故AB的长为3√2.18.AF=1,BE∥(12分)如图,已知平行四边形ABCD与直角梯形ABEF所在的平面互相垂直,且AB=BE=12AF,AB⊥AF,∠CBA=π,BC=√2,P为DF的中点.4(1)求证:PE∥平面ABCD;(2)求三棱锥A-BCE的体积.AD的中点M,连接MP,MB,∵P 为DF 的中点,∴MP x 12AF.又BE x 12AF ,∴BE x MP.∴四边形BEPM 是平行四边形.∴PE ∥BM.又PE ⊄平面ABCD ,BM ⊂平面ABCD ,∴PE ∥平面ABCD.ABC 中,由余弦定理可得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos ∠ABC =1+(√2)2-2×1×√2×cos π4=1, ∴AC=1.∴AC 2+AB 2=BC 2. ∴AC ⊥AB.∵平面ABCD ⊥平面ABEF ,平面ABCD ∩平面ABEF=AB ,∴AC ⊥平面ABEF. ∵S △ABE =12BE ·AB=12×1×1=12, ∴V A-BCE =V C-ABE =13S △ABE ·AC=13×12×1=16.19.(12分)(2018山东烟台高考诊断性测试)已知动圆C 与圆E :x 2+(y-1)2=14外切,并与直线y=-12相切.(1)求动圆圆心C 的轨迹Γ;(2)若从点P (m ,-4)作曲线Γ的两条切线,切点分别为A ,B ,求证:直线AB 恒过定点.,圆E 的圆心E (0,1),半径为12.设动圆圆心C (x ,y ),半径为r. 因为圆C 与直线y=-12相切,所以d=r ,即y+12=r.①因为圆C 与圆E 外切,所以|CE|=12+r ,即√x 2+(x -1)2=12+r.②联立①②,消去r ,可得x 2=4y.所以动圆圆心C 的轨迹Γ是以E (0,1)为焦点,y=-1为准线的抛物线.AB 的斜率一定存在.不妨设直线AB 的方程为y=kx+b.联立{x 2=4x ,x =xx +x ,整理,得x 2-4kx-4b=0, 其中Δ=16(k 2+b )>0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4b.③由抛物线的方程可得,y=14x 2,∴y'=12x. ∴过点A (x 1,y 1)的抛物线的切线方程为y-y 1=12x 1(x-x 1),又y 1=14x 12,代入切线方程整理得,y=12x 1x-14x 12. ∵切线过P (m ,-4),代入整理得,x 12-2mx 1-16=0,同理可得x 22-2mx 2-16=0.∴x 1,x 2为关于x 的方程x 2-2mx-16=0的两个根,∴x 1+x 2=2m ,x 1x 2=-16.④由③④可得,x 1x 2=-4b=-16,x 1+x 2=4k=2m.∴b=4,k=x 2,直线AB 的方程为y=x2x+4.∴直线AB 恒过定点(0,4).20.(12分)已知各项为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }的通项公式b n ={x ,x 为偶数,x +1,x 为奇数(n ∈N *),若S 3=b 5+1,b 4是a 2和a 4的等比中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{a n ·b n }的前n 项和T n .∵数列{b n }的通项公式b n ={x ,x 为偶数,x +1,x 为奇数(n ∈N *),∴b 5=6,b 4=4.设各项为正数的等比数列{a n }的公比为q ,q>0,∵S 3=b 5+1=7,∴a 1+a 1q+a 1q 2=7.① ∵b 4是a 2和a 4的等比中项,∴x 42=a 2·a 4=x 32=16,解得a 3=a 1q 2=4,② 由①②得3q 2-4q-4=0,解得q=2或q=-23(舍去),∴a 1=1,∴a n =2n-1.(2)当n 为偶数时,T n =(1+1)·20+2·2+(3+1)·22+4·23+(5+1)·24+…+[(n-1)+1]·2n-2+n ·2n-1=(20+2·2+3·22+4·23+…+n ·2n-1)+(20+22+…+2n-2),设H n =20+2·2+3·22+4·23+…+n ·2n-1,①2H n =2+2·22+3·23+4·24+…+n ·2n,②①-②,得-H n =20+2+22+23+…+2n-1-n ·2n=1-2x1-2-n ·2n =(1-n )·2n -1,∴H n =(n-1)·2n +1,∴T n =(n-1)·2n +1+1-4x21-4=(x -23)·2n +23. 当n 为奇数,且n ≥3时,T n =x x -1+(n+1)·2n-1=(x -53)·2n-1+23+(n+1)·2n-1=(2x -23)·2n-1+23,经检验,T 1=2符合上式,∴T n ={(2x -23)·2x -1+23,x 为奇数,(x -23)·2x +23,x 为偶数.21.(12分)已知椭圆C :x 2x 2+x 2x 2=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2√2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过动点M (0,m )(m>0)的直线交x 轴于点N ,交C 于点A ,P (P 在第一象限),且M 是线段PN 的中点.过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ,延长QM 交C 于点B.①设直线PM ,QM 的斜率分别为k ,k',证明x 'x 为定值;②求直线AB 的斜率的最小值.c.由题意知2a=4,2c=2√2,所以a=2,b=√x 2-x 2=√2.所以椭圆C 的方程为x 24+x 22=1.(2)P (x 0,y 0)(x 0>0,y 0>0).由M (0,m ),可得P (x 0,2m ),Q (x 0,-2m ).所以直线PM 的斜率k=2x -x x 0=x x 0, 直线QM 的斜率k'=-2x -x x 0=-3x x 0. 此时x 'x =-3.所以x 'x 为定值-3.A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).直线PA 的方程为y=kx+m ,直线QB 的方程为y=-3kx+m.联立{x =xx +x ,x 24+x 22=1, 整理得(2k 2+1)x 2+4mkx+2m 2-4=0.由x 0x 1=2x 2-42x 2+1,可得x 1=2(x 2-2)(2x 2+1)x 0,所以y 1=kx 1+m=2x (x 2-2)(2x 2+1)x 0+m ,同理x 2=2(x 2-2)(18x 2+1)x 0,y 2=-6x (x 2-2)(18x 2+1)x 0+m.所以x 2-x 1=2(x 2-2)(18x 2+1)x 0−2(x 2-2)(2x 2+1)x 0=-32x 2(x 2-2)(18x 2+1)(2x 2+1)x 0,y 2-y 1=-6x (x 2-2)(18x 2+1)x 0+m-2x (x 2-2)(2x 2+1)x 0-m=-8x (6x 2+1)(x 2-2)(18x 2+1)(2x 2+1)x 0,所以k AB =x 2-x 1x 2-x 1=6x 2+14x =14(6x +1x ). 由m>0,x 0>0,可知k>0,所以6k+1x ≥2√6,等号当且仅当k=√66时取得. 此时√=√66,即m=√147,符合题意. 所以直线AB 的斜率的最小值为√62.22.(12分)已知函数f (x )=x-1x -a ln x ,(1)若f (x )无极值点,求a 的取值范围; (2)设g (x )=x+1x -(ln x )2,当a 取(1)中的最大值时,求g (x )的最小值;(3)证明:∑x =x √2i (2i +1)>ln 2n +12n +1(n ∈N *).,可得f'(x )=x 2-xx +1x 2. ∵函数f (x )无极值点,∴方程x 2-ax+1=0在(0,+∞)内无根或有唯一根, ∴方程a=x+1x 在(0,+∞)内无根或有唯一根,又x+1x ≥2(当且仅当x=1时取等号), ∴(x +1x )min =2,∴a ≤2.故a 的取值范围是(-∞,2].a=2时,f (x )=x-1x -2ln x ,g (x )=x+1x -(ln x )2,由(1)知,f (x )在(0,+∞)内是增函数,当x ∈(0,1)时,f (x )=x-1x -2ln x<f (1)=0,即x-1x <2ln x<0; 当x ∈(1,+∞)时,f (x )=x-1x -2ln x>f (1)=0, 即x-1x >2ln x>0; ∴当x>0时,|x -1x |≥|2ln x|=|ln x 2|,令x 2=t>0,∴|√x -√x |≥|ln t|, 两边平方,得t+1x -2≥(ln t )2,∴当t>0时,t+1x -2≥(ln t )2成立,当且仅当t=1时取等号,∴当x=1时,函数g (x )取最小值2.,当x>1时,x+1x -(ln x )2>2, ∴当x>1时,√x √x >ln x 成立, 令x=2x +12x ,得√2x +12x −√2x 2x +1>ln 2x +12x ,即√2x x +1)>ln 2x +12x , ∴不等式:∑x =x √2i (2i +1)>ln 21+121+…+ln 2n +12n >ln 21+221+1+…+ln 2n +22n +1=ln (2n ·20+121+1·…·2n -1+12n +1)=ln 2n +12n +1. 即∑i =n √2x x +1)>ln 2x +12x +1(n ∈N *).。

2020年高考数学一轮复习单元滚动检测卷系列四(含答案解析)

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2020年高考数学一轮复习单元滚动检测卷系列考生注意:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间120分钟,满分150分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.滚动检测四第Ⅰ卷一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.已知集合A ={(x ,y )|x ,y 为实数,且x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|x ,y 为实数,且y =x },则A ∩B 的元素个数为( )A .0B .1C .2D .32.若“0<x <1”是“(x -a )[x -(a +2)]≤0”的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,0]∪[1,+∞)B .(-1,0)C .[-1,0]D .(-∞,-1)∪(0,+∞)3.已知函数f (x )=⎩⎨⎧2x -1-2,x ≤1,-log 2(x +1),x >1, 且f (a )=-3,则f (6-a )等于( ) A .-74B .-54C .-34D .-144.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)单调增加,则满足f (2x -1)<f (13)的x 的取值范围是( )A .(13,23)B .[13,23)C .(12,23)D .[12,23)5.已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =120°,点E ,F 分别在边BC ,DC 上,BE =λBC ,DF =μDC .若AE →·AF →=1,CE →·CF →=-23,则λ+μ等于( ) A.12B.23C.56D.7126.已知数列{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,且满足:a 1 003+a 1 013=π,b 6·b 9=2,则tan a 1+a 2 0151+b 7b 8等于( ) A .1B .-1 C.33 D. 37.关于函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4与函数g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4,下列说法正确的是( ) A .函数f (x )和g (x )的图象有一个交点在y 轴上B .函数f (x )和g (x )的图象在区间(0,π)内有3个交点C .函数f (x )和g (x )的图象关于直线x =π2对称D .函数f (x )和g (x )的图象关于原点(0,0)对称8.已知{a n }为等差数列,0<d <1,a 5≠k π2,sin 2a 3+2sin a 5·cos a 5=sin 2a 7,S n 为数列{a n }的前n 项和,若S n ≥S 10对一切n ∈N *都成立,则首项a 1的取值范围是( )A .[-98π,-π)B .[-98π,-π]C .(-54π,-98π]D .[-54π,-98π]第Ⅱ卷二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在题中横线上)9.设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )=⎩⎨⎧-4x 2+2,-1≤x <0,x ,0≤x <1,则f (32)=____. 10.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则f (0)的值是_____________.11.已知△ABC 中,内角A ,B ,C 所对边长分别为a ,b ,c 若A =π3,b =2a cos B ,c =1,则△ABC 的面积为________.12.设数列{a n }是等差数列,数列{b n }是等比数列,记数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n .若a 5=b 5,a 6=b 6,且S 7-S 5=4(T 6-T 4),则a 7+a 5b 7+b 5=________. 13.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b a +a b =6cos C ,则tan C tan A+tan C tan B 的值是________.14.已知f (x )是定义在R 上且周期为3的函数,当x ∈[0,3)时,f (x )=|x 2-2x +12|.若函数y =f (x )-a 在区间[-3,4]上有10个零点(互不相同),则实数a 的取值范围是________.三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(13分)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明{a n +12}是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n<32.16.(13分)设f (x )=4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6sin ωx -cos(2ωx +π),其中ω>0. (1)求函数y =f (x )的值域;(2)若f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π2,π2上为增函数,求ω的最大值.17.(13分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,向量q =(2a,1),p =(2b -c ,cos C ),且p ∥q .(1)求sin A 的值;(2)求三角函数式-2cos 2C 1+tan C+1的取值范围.18.(13分)已知数列{a n }满足:a 1+a 2+a 3+…+a n =n -a n ,其中n ∈N *.(1)求证:数列{a n -1}是等比数列;(2)令b n =(2-n )(a n -1),求数列{b n }的最大项.19.(14分)已知二次函数f (x )的最小值为-4,且关于x 的不等式f (x )≤0的解集为{x |-1≤x ≤3,x ∈R }.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数g (x )=f (x )x -4ln x 的零点个数.20.(14分)已知函数f (x )=x 3+ax +14,g (x )=-ln x .(1)当a 为何值时,x 轴为曲线y =f (x )的切线;(2)用min{m ,n }表示m ,n 中的最小值,设函数h (x )=min{f (x ),g (x )}(x >0),讨论h (x )零点的个数.答案解析1.C [A 为圆心在原点的单位圆,B 为过原点的直线,故有2个交点,故选C.]2.C [∵(x -a )[x -(a +2)]≤0,∴a ≤x ≤a +2.∵0<x <1是a ≤x ≤a +2的充分不必要条件,因此则有⎩⎪⎨⎪⎧a ≤0,a +2≥1,∴-1≤a ≤0.故选C.]3.A [若a ≤1,f (a )=2a -1-2=-3,2a -1=-1(无解);若a >1,f (a )=-log 2(a +1)=-3,a =7,∴f (6-a )=f (-1)=2-2-2=14-2=-74.]4.A [由于f (x )是偶函数,故f (x )=f (|x |),所以f (2x -1)<f (13)等价于f (|2x -1|)<f (13).再根据f (x )的单调性,得|2x -1|<13,解得13<x <23.]5.C [∵AE →=AB →+λBC →,AF →=AD →+μDC →,∴AE →·AF →=(AB →+λBC →)·(AD→+μDC →) =AB →·AD →+μAB →·DC →+λBC →·AD →+λμBC →·DC→ =2×2×(-12)+4μ+4λ+2×2×(-12)λμ=-2+4(λ+μ)-2λμ=1.∴2(λ+μ)-λμ=32.① ∵CE →·CF →=(1-λ)CB →·(1-μ)CD→ =(λμ-λ-μ+1)CB →·CD→ =2×2×(-12)(λμ-λ-μ+1)=-2[λμ-(λ+μ)+1]=-23,∴λμ-(λ+μ)+1=13,即λμ-(λ+μ)=-23.②由①②解得λ+μ=56.]6.D [因为数列{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,且满足:a 1 003+a 1 013=π,b 6·b 9=2,所以a 1+a 2 015=a 1 003+a 1 013=π,b 7·b 8=b 6·b 9=2,所以tan a 1+a 2 0151+b 7b 8=tan π3= 3.故选D.] 7.D [g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4-π2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4,与f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象关于原点对称,故选D.] 8.D [由sin 2a 3+2sin a 5cos a 5=sin 2a 7,得1-cos 2a 32+sin 2a 5=1-cos 2a 72⇒2sin 2a 5=cos 2a 3-cos 2a 7=cos 2(a 5-2d )-cos 2(a 5+2d )=2sin 2a 5sin 4d .因为a 5≠k π2,所以sin 4d =1,所以4d =2k π+π2⇒d =k π2+π8,k ∈Z ,又因为0<d <1,所以d =π8.因为S n ≥S 10对一切n ∈N *都成立,所以⎩⎨⎧ a 10≤0a 11≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+9d =a 1+9π8≤0a 1+10d =a 1+10π8≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a 1≤-9π8a 1≥-5π4,即首项a 1的取值范围是[-54π,-98π].故选D.]9.1 解析 ∵f (x )是周期为2的函数,∴f (32)=f (-12+2)=f (-12)=-4×(-12)2+2=1. 10.62解析 由题图可知A =2,T 4=7π12-π3=π4,∴T =π. 又2πω=T ,∴ω=2ππ=2.根据函数图象可得2×π3+φ=k π(k ∈Z ),∴φ=k π-23π(k ∈Z ).∵|φ|<π2,∴φ=π3,则f (x )=2sin(2x +π3),∴f (0)=2sin π3=62. 11.34解析 由正弦定理得sin B =2sin A cos B ,故tan B =2sin A =2sin π3=3,又B ∈(0,π),所以B =π3,又A =π3,所以△ABC 是正三角形,所以S △ABC =12bc sinA =12×1×1×32=34.12.-513解析 由S 7-S 5=4(T 6-T 4)得,a 6+a 7=4(b 5+b 6),又a 5=b 5,a 6=b 6,所以a 6+a 7=4(a 5+a 6),所以6a 1+25d =0,所以a 1=-256d ,又q =b 6b 5=a 6a 5=-256d +5d -25d 6+4d=-5,所以a 7+a 5b 7+b 5=2a 6b 5(q 2+1)=2b 6b 5(q 2+1)=2q q 2+1=-513. 13.4解析 ∵b a +a b =6cos C ,∴a 2+b 2ab =6·a 2+b 2-c 22ab ,∴a 2+b 2=32c 2.∴tan C tan A +tan C tan B=sin C cos C (cos A sin A +cos B sin B) =sin C cos C ·sin C sin A sin B=c 2ab ·a 2+b 2-c 22ab=2c 2a 2+b 2-c2 =2c 232c 2-c 2=4. 14.(0,12)解析 作出函数y =f (x )在[-3,4]上的图象,f (-3)=f (-2)=f (-1)=f (0)=f (1)=f (2)=f (3)=f (4)=12,观察图象可得0<a <12.15.(1)解 由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3(a n +12).又a 1+12=32,所以{a n +12}是首项为32,公比为3的等比数列.a n +12=3n 2,因此{a n }的通项公式为a n =3n -12.(2)证明 由(1)知1a n =23n -1. 因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n -1. 即1a n =23n -1≤13n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1 =32(1-13n )<32.所以1a 1+1a 2+…+1a n<32. 16.解 (1)f (x )=4⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos ωx +12sin ωx sin ωx +cos 2ωx =23sin ωx cos ωx +2sin 2ωx +cos 2ωx -sin 2ωx =3sin 2ωx +1.因为-1≤sin 2ωx ≤1,所以函数y =f (x )的值域为[1-3,1+ 3 ].(2)因为y =sin x 在每个闭区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z )上为增函数,故f (x )=3sin2ωx +1(ω>0)在每个闭区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤k πω-π4ω,k πω+π4ω(k ∈Z )上为增函数. 依题意知⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π2,π2⊆⎣⎢⎡⎦⎥⎤k πω-π4ω,k πω+π4ω对某个k ∈Z 成立, 由ω>0知,此时必有k =0,于是⎩⎪⎨⎪⎧ -3π2≥-π4ω,π2≤π4ω,ω>0,解得0<ω≤16,故ω的最大值为16. 17.解 (1)∵p =(2b -c ,cos C ),q =(2a,1),且p ∥q ,∴2b -c =2a cos C ,由正弦定理得2sin A cos C =2sin B -sin C ,又∵sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C ,∴12sin C =cos A sin C .∵sin C ≠0,∴cos A =12,又∵0<A <π,∴A =π3,∴sin A =32.(2)-2cos 2C1+tan C +1=1-2(cos 2C -sin 2C )1+sin C cos C=1-2cos 2C +2sin C cos C =sin 2C -cos 2C =2sin(2C -π4), ∵0<C <23π,∴-π4<2C -π4<1312π,∴-22<sin(2C -π4)≤1,∴-1<2sin(2C -π4)≤ 2,即三角函数式-2cos 2C 1+tan C+1的取值范围为(-1,2]. 18.(1)证明 ∵当n =1时,a 1=1-a 1,∴a 1=12.又∵a 1+a 2+a 3+…+a n +1=n +1-a n +1,∴a n +1=1-a n +1+a n ,即2a n +1=1+a n ,∴a n +1-1=12(a n -1),又a 1-1=-12,∴数列{a n -1}是首项为-12,公比为12的等比数列.(2)解 由(1)知,a n -1=(-12)×(12)n -1=-(12)n ,∴b n =(2-n )(a n -1)=n -22n ,∴b n +1-b n =n +1-22n +1-n -22n =n -1-2(n -2)2n +1=3-n 2n +1. 当n <3时,b n +1-b n >0,即b 1<b 2<b 3;当n =3时,b 4=b 3;当n >3时,b n +1-b n <0,即b 4>b 5>b 6>…,∴数列{b n }的最大项是b 4=b 3=18.19.解 (1)∵f (x )是二次函数,且关于x 的不等式f (x )≤0的解集为{x |-1≤x ≤3,x ∈R },∴设f (x )=a (x +1)(x -3)=ax 2-2ax -3a ,且a >0.又∵a >0,f (x )=a [(x -1)2-4]≥-4,且f (1)=-4a ,∴f (x )min =-4a =-4,a =1.故函数f (x )的解析式为f (x )=x 2-2x -3.(2)∵g (x )=x 2-2x -3x-4ln x =x -3x -4ln x -2 (x >0),∴g ′(x )=1+3x 2-4x =(x -1)(x -3)x 2. x ,g ′(x ),g (x )的取值变化情况如下表:当g (x )在(3,+∞)上单调递增g (3)=-4 ln 3<0,取x =e 5>3, 又g (e 5)=e 5-3e 5-20-2>25-1-22=9>0.故函数g (x )只有1个零点,且零点x 0∈(3,e 5).20.解 (1)设曲线y =f (x )与x 轴相切于点(x 0,0),则f (x 0)=0,f ′(x 0)=0.即⎩⎨⎧ x 30+ax 0+14=0,3x 20+a =0,解得x 0=12,a =-34.因此,当a =-34时,x 轴为曲线y =f (x )的切线.(2)当x ∈(1,+∞)时,g (x )=-ln x <0,从而h (x )=min{f (x ),g (x )}≤g (x )<0,故h (x )在(1,+∞)内无零点.当x =1时,若a ≥-54,则f (1)=a +54≥0,h (1)=min{f (1),g (1)}=g (1)=0,故x=1是h (x )的零点;若a <-54,则f (1)<0,h (1)=min{f (1),g (1)}=f (1)<0,故x =1不是h (x )的零点. 当x ∈(0,1)时,g (x )=-ln x >0.所以只需考虑f (x )在(0,1)内的零点个数. (ⅰ)若a ≤-3或a ≥0,则f ′(x )=3x 2+a 在(0,1)内无零点,故f (x )在(0,1)单调.而f (0)=14,f (1)=a +54,所以当a ≤-3时,f (x )在(0,1)内有一个零点;当a ≥0时,f (x )在(0,1)没有零点.(ⅱ)若-3<a <0,则f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0, -a 3内单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫ -a 3,1内单调递增,故在(0,1)内,当x =-a 3时,f (x )取得最小值,最小值为 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ -a 3=2a 3 -a 3+14.①若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ -a 3>0,即-34<a <0,f (x )在(0,1)内无零点; ②若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ -a 3=0,即a =-34,则f (x )在(0,1)内有唯一零点; ③若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ -a 3<0,即-3<a <-34,由于f (0)=14,f (1)=a +54,所以当-54<a <-34时,f (x )在(0,1)内有两个零点;当-3<a ≤-54时,f (x )在(0,1)内有一个零点.综上,当a >-34或a <-54时,h (x )有一个零点;当a =-34或a =-54时,h (x )有两个零点;当-54<a <-34时,h (x )有三个零点.。

高考数学一轮复习 第一章 单元测试卷

高考数学一轮复习 第一章 单元测试卷

第一章单元测试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.每小题中只有一项符合题目要求) 1.(2014·陕西)设集合M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R},则M∩N=( )A.[0,1] B.[0,1)C.(0,1] D.(0,1)答案 B解析∵x2<1,∴-1<x<1,∴M∩N={x|0≤x<1}.故选B.2.(2014·浙江理)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则∁U A=( )A.∅B.{2}C.{5} D.{2,5}答案 B解析由题意知U={x∈N|x≥2},A={x∈N|x≥5},所以∁U A={x∈N|2≤x<5}={2}.故选B. 3.已知集合A={1,3,5,7,9},B={0,3,6,9,12},则A∩(∁N B)等于( )A.{1,5,7} B.{3,5,7}C.{1,3,9} D.{1,2,3}答案 A解析即在A中把B中有的元素去掉.4.“x>0”是“3x2>0”成立的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.既不充分也不必要条件D.充要条件答案 A解析当x>0时,3x2>0成立;但当3x2>0时,得x2>0,则x>0或x<0,此时不能得到x>0.5.已知命题p:所有有理数都是实数;命题q:正数的对数都是负数.则下列命题中为真命题的是( ) A.(綈p)或q B.p且qC.(綈p)且(綈q) D.(綈p)或(綈q)答案 D解析由于命题p是真命题,命题q是假命题,因此,命题綈q是真命题,于是(綈p)或(綈q)是真命题.6.命题“对任意的x∈R,x3-x2+1≤0”的否定是( )A.不存在x∈R,x3-x2+1≤0B.存在x∈R,x3-x2+1≤0C.存在x∈R,x3-x2+1>0D.对任意的x∈R,x3-x2+1>0答案 C解析 应用命题否定的公式即可.7.原命题:“设a ,b ,c ∈R ,若a >b ,则ac 2>bc 2”,在原命题以及它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为( )A .0B .1C .2D .4答案 C解析 c =0时,原命题为假,逆命题为真,根据命题间的关系应选C. 8.已知∁Z A ={x ∈Z |x <6},∁Z B ={x ∈Z |x ≤2},则A 与B 的关系是( ) A .A ⊆B B .A ⊇B C .A =B D .∁Z A ∁Z B 答案 A9.设全集为R ,集合M ={y |y =2x +1,-12≤x ≤12},N ={x |y =lg(x 2+3x )},则韦恩图中阴影部分表示的集合为( )答案 C解析 ∵-12≤x ≤12,y =2x +1,∴0≤y ≤2,∴M ={y |0≤y ≤2}.∵x 2+3x >0,∴x >0或x <-3,∴N={x |x >0或x <-3},韦恩图中阴影部分表示的集合为(∁R M )∩N ,又∁R M ={x |x <0或x >2},∴(∁R M )∩N ={x |x <-3或x >2},故选C.10.若命题“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m -3<0”为假命题,则实数m 的取值范围是( ) A .[2,6] B .[-6,-2] C .(2,6) D .(-6,-2)答案 A解析 ∵命题“∃x 0∈R ,使得x 20+mx 0+2m -3<0”为假命题,∴命题“∀x ∈R ,使得x 2+mx +2m -3≥0”为真命题,∴Δ≤0,即m 2-4(2m -3)≤0,∴2≤m ≤6.11.命题“∀x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( ) A .a ≥4 B .a ≤4 C .a ≥5 D .a ≤5答案 C解析 命题“∀x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的充要条件是a ≥4,故其充分不必要条件是实数a 的取值范围是集合[4,+∞)的非空真子集,正确选项为C.12.已知f (x )=ln(x 2+1),g (x )=(12)x -m ,若对∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数m 的取值范围是( )A .[14,+∞)B .(-∞,14]C .[12,+∞)D .(-∞,-12]答案 A解析 当x ∈[0,3]时,[f (x )]min =f (0)=0,当x ∈[1,2]时,[g (x )]min =g (2)=14-m ,由[f (x )]min ≥[g (x )]min ,得0≥14-m ,所以m ≥14,故选A.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.已知集合A ={1,a,5},B ={2,a 2+1}.若A ∩B 有且只有一个元素,则实数a 的值为________. 答案 0或-2解析 若a =2,则a 2+1=5,A ∩B ={2,5},不合题意舍去. 若a 2+1=1,则a =0,A ∩B ={1}.若a 2+1=5,则a =±2.而a =-2时,A ∩B ={5}. 若a 2+1=a ,则a 2-a +1=0无解. ∴a =0或a =-2.14.已知命题p :α=β是tan α=tan β的充要条件. 命题q :∅⊆A .下列命题中为真命题的有________. ①p 或q ;②p 且q ;③綈p ;④綈q . 答案 ①③15.已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m +n =________.答案 0解析 由|x +2|<3,得-3<x +2<3,即-5<x <1.又A ∩B =(-1,n ),则(x -m )(x -2)<0时必有m <x <2,从而A ∩B =(-1,1),∴m =-1,n =1,∴m +n =0.16.由命题“存在x ∈R ,使x 2+2x +m ≤0”是假命题,求得m 的取值范围是(a ,+∞),则实数a 的值是________.答案 1解析 ∵“存在x ∈R ,使x 2+2x +m ≤0”是假命题, ∴“任意x ∈R ,使x 2+2x +m >0”是真命题. ∴Δ=4-4m <0,解得m >1,故a 的值是1.三、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)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |x 2-ax +a -1=0},若A ∪B =A ,求实数a 的值. 答案 a =2或a =3解析 A ={1,2},∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,∴B =∅或{1}或{2}或{1,2}. 当B =∅时,无解;当B ={1}时,⎩⎪⎨⎪⎧1+1=a ,1×1=a -1,得a =2;当B ={2}时,⎩⎪⎨⎪⎧ 2+2=a ,2×2=a -1,无解;当B ={1,2}时,⎩⎪⎨⎪⎧1+2=a ,1×2=a -1,得a =3.综上:a =2或a =3. 18.(本小题满分12分)π为圆周率,a ,b ,c ,d ∈Q ,已知命题p :若a π+b =c π+d ,则a =c 且b =d . (1)写出p 的否定并判断真假;(2)写出p 的逆命题、否命题、逆否命题并判断真假;(3)“a =c 且b =d ”是“a π+b =c π+d ”的什么条件?并证明你的结论. 答案 (1)p 的否定是假命题 (2)都是真命题 (3)充要条件,证明略解析 (1)原命题p 的否定是:“若a π+b =c π+d ,则a ≠c 或b ≠d ”.假命题. (2)逆命题:“若a =c 且b =d ,则a π+b =c π+d ”.真命题. 否命题:若“a π+b ≠c π+d ,则a ≠c 或b ≠d ”.真命题. 逆否命题:“若a ≠c 或b ≠d ,则a π+b ≠c π+d ”真命题. (3)“a =c 且b =d ”是“a π+b =c π+d ”的充要条件. 证明如下:充分性:若a =c ,则a π=c π. ∵b =d ,∴a π+b =c π+d .必要性:∵a π+b =c π+d ,∴a π-c π=d -b . 即(a -c )π=d -b .∵d -b ∈Q ,∴a -c =0且d -b =0. 即a =c 且b =d .∴“a =c 且b =d ”是“a π+b =c π+d ”的充要条件. 19.(本小题满分12分)设关于x 的不等式x (x -a -1)<0(a ∈R )的解集为M ,不等式x 2-2x -3≤0的解集为N . (1)当a =1时,求集合M ; (2)若M ⊆N ,求实数a 的取值范围. 答案 (1){x |0<x <2} (2)[-2,2]解析 (1)当a =1时,由已知得x (x -2)<0,解得0<x <2. 所以M ={x |0<x <2}.(2)由已知得N ={x |-1≤x ≤3}.①当a <-1时,因为a +1<0,所以M ={x |a +1<x <0}. 因为M ⊆N ,所以-1≤a +1<0,所以-2≤a <-1. ②当a =-1时,M =∅,显然有M ⊆N ,所以a =-1成立. ③当a >-1时,因为a +1>0,所以M ={x |0<x <a +1}. 因为M ⊆N ,所以0<a +1≤3,所以-1<a ≤2. 综上所述,a 的取值范围是[-2,2]. 20.(本小题满分12分)已知p :指数函数f (x )=(2a -6)x在R 上是单调减函数;q :关于x 的方程x 2-3ax +2a 2+1=0的两根均大于3,若p 或q 为真,p 且q 为假,求实数a 的取值范围.答案 (52,3]∪[72,+∞)解析 p 真,则指数函数f (x )=(2a -6)x的底数2a -6满足0<2a -6<1,所以3<a <72.q 真,令g (x )=x 2-3ax +2a 2+1,易知其为开口向上的二次函数.因为x 2-3ax +2a 2+1=0的两根均大于3,所以①Δ=(-3a )2-4(2a 2+1)=a 2-4>0,a <-2或a >2;②对称轴x =--3a 2=3a2>3;③g (3)>0,即32-9a +2a 2+1=2a 2-9a +10>0,所以(a -2)(2a -5)>0.所以a <2或a >52.由⎩⎪⎨⎪⎧a <-2或a >2,3a 2>3,a <2或a >52,得a >52.p 真q 假,由3<a <72及a ≤52,得a ∈∅.p 假q 真,由a ≤3或a ≥72及a >52,得52<a ≤3或a ≥72.综上所述,实数a 的取值范围为(52,3]∪[72,+∞).21.(本小题满分12分)我们知道,如果集合A ⊆S ,那么把S 看成全集时,S 的子集A 的补集为∁S A ={x |x ∈S ,且x ∉A }.类似的,对于集合A ,B ,我们把集合{x |x ∈A ,且x ∉B }叫做集合A 与B 的差集,记作A -B .据此回答下列问题:(1)若A ={1,2,3,4},B ={3,4,5,6},求A -B ; (2)在下列各图中用阴影表示出集合A -B ;(3)若集合A ={x |0<ax -1≤5},集合B ={x |-12<x ≤2},有A -B =∅,求实数a 的取值范围.答案 (1){1,2} (2)略 (3){a |a <-12或a ≥3或a =0} 解析 (1)根据题意知A -B ={1,2}.(2)(3)∵A -B =∅,∴A ⊆B .A ={x |0<ax -1≤5},则1<ax ≤6.当a =0时,A =∅,此时A -B =∅,符合题意;当a >0时,A =(1a ,6a ],若A -B =∅,则6a≤2,即a ≥3;当a <0时,A =[6a ,1a ),若A -B =∅,则6a >-12,即a <-12.综上所述,实数a 的取值范围是{a |a <-12或a ≥3或a =0}. 22.(本小题满分12分)已知P ={x |x 2-8x -20≤0},S ={x ||x -1|≤m }.(1)是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.若存在,求实数m 的取值范围; (2)是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的必要条件.若存在,求实数m 的取值范围. 答案 (1)m 不存在 (2)m ≤3 解析 (1)P ={x |-2≤x ≤10},S ={x |1-m ≤x ≤m +1}.若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-m =-2,1+m =10,∴m 不存在.(2)若存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的必要条件, ∴S ⊆P .若S =∅,即m <0时,满足条件.若S ≠∅,应有⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥1-m ,1-m ≥-2,m +1≤10,解之得0≤m ≤3.综上得,m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件.1.(2015·广东广州测试)已知集合A ={x |x ∈Z 且32-x ∈Z },则集合A 中的元素个数为( )A .2B .3C .4D .5答案 C解析 ∵32-x ∈Z ,x ∈Z ,∴2-x 的取值有-3,-1,1,3,x 值分别为5,3,1,-1,故集合A 中的元素个数为4,故选C.2.设集合M 是R 的子集,如果点x 0∈R 满足:∀a >0,∃x ∈M,0<|x -x 0|<a ,称x 0为集合M 的聚点.则下列集合中以1为聚点的有( )①{nn +1|n ∈N };②{2n|n ∈N *};③Z ;④{y |y =2x}. A .①④ B .②③ C .①② D .①②④答案 A 解析 ①集合中{n n +1|n ∈N }中的元素是极限为1的数列,1是集合{nn +1|n ∈N }的聚点;②集合{2n |n ∈N *}中的元素是极限为0的数列,最大值为2,即|x -1|≤1,对于a =13,不存在0<|x -1|<13,所以1不是集合{2n|n ∈N *}的聚点; ③对于某个a <1,比如a =0.5,此时对任意的x ∈Z ,都有x -1=0或者x -1≥1,也就是说不可能0<|x -1|<0.5,从而1不是整数集Z 的聚点;④该集合为正实数集,从而1是集合{y |y =2x}的聚点.3.对于任意实数x ,[x ]表示不超过x 的最大整数,如[1.1]=1,[-2.1]=-3.定义在R 上的函数f (x )=[2x ]+[4x ]+[8x ],若A ={y |y =f (x ),0<x <1},则A 中元素的最大值与最小值之和为( )A .11B .12C .14D .15答案 A解析 当0<x <18时,[2x ]=0,[4x ]=0,[8x ]=0;当78≤x <1时,[2x ]=1,[4x ]=3,[8x ]=7; ∴A 中元素的最大值与最小值之和为7+3+1=11,选A.4.(2015·朝阳期中)同时满足以下4个条件的集合记作A k :①所有元素都是正整数;②最小元素为1;③最大元素为2 014;④各个元素可以从小到大排成一个公差为k (k ∈N *)的等差数列.那么集合A 33∪A 61中元素的个数是( )A .96B .94C .92D .90答案 B解析 A 33中元素是首项为1,公差为33的等差数列,那么设项数为m ,则有1+33(m -1)=2 014,解得m =62;A 61中元素是首项为1,公差为61的等差数列,那么设项数为n ,则有1+61(n -1)=2 014,解得n =34;A 33∩A 61中元素是首项为1,公差为33×61的等差数列,那么设项数为q ,则有1+33×61(q -1)=2 014,解得q =2.所以设P 表示元素个数,则有:P (A 33∪A 61)=P (A 33)+P (A 61)-P (A 33∩A 61)=34+62-2=94.5.(2015·顺义第一次统练)设非空集合M 同时满足下列两个条件: ①M ⊆{1,2,3,…,n -1};②若a ∈M ,则n -a ∈M (n ≥2,n ∈N *). 则下列结论正确的是( )A .若n 为偶数,则集合M 的个数为2n 2个B .若n 为偶数,则集合M 的个数为2n2-1个C .若n 为奇数,则集合M 的个数为2n -12个 D .若n 为奇数,则集合M 的个数为2n +12个答案 B解析 当n =2时,M ⊆{1},且满足1∈M,2-1∈M ,故集合M 的个数为1个;当n =3时,M ⊆{1,2},且1∈M,3-1=2∈M ,故集合M 的个数为1个;当n =4时,M ⊆{1,2,3},且1∈M,4-1=3∈M,2∈M,4-2=2∈M .故集合M 的个数为3,故可排除A ,C ,D ,选B.6.(2015·湖北天门调研)设集合M ={y |y =|cos 2x -sin 2x |,x ∈R },N ={x ||2x 1-3i|<1,i 为虚数单位,x ∈R },则M ∩N 等于( )A .(0,1)B .(0,1]C .[0,1)D .[0,1]答案 C解析 M ={y |y =|cos2x |,x ∈R }=[0,1],N ={x ||1+3i2x |<1}={x ||x |<1}={x |-1<x <1},M ∩N =[0,1),故选C.。

2020届高考数学一轮复习第四篇三角函数与解三角形专题4.4三角函数的图像和性质练习(含解析)

2020届高考数学一轮复习第四篇三角函数与解三角形专题4.4三角函数的图像和性质练习(含解析)

专题4.4 三角函数的图象与性质【考试要求】1.能画出三角函数y =sin x ,y =cos x ,y =tan x 的图象,了解三角函数的周期性、单调性、奇偶性、最大(小)值;2.借助图象理解正弦函数、余弦函数在[0,2π]上,正切函数在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上的性质. 【知识梳理】1.用五点法作正弦函数和余弦函数的简图(1)正弦函数y =sin x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,1,(π,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,-1,(2π,0).(2)余弦函数y =cos x ,x ∈[0,2π]的图象中,五个关键点是:(0,1),⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0,(π,-1),⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,0,(2π,1).2.正弦、余弦、正切函数的图象与性质(下表中k ∈Z )【微点提醒】 1.对称与周期(1)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是半个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14个周期.(2)正切曲线相邻两对称中心之间的距离是半个周期.2.对于y =tan x 不能认为其在定义域上为增函数,而是在每个区间⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π2,k π+π2(k ∈Z )内为增函数. 【疑误辨析】1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)余弦函数y =cos x 的对称轴是y 轴.( ) (2)正切函数y =tan x 在定义域内是增函数.( ) (3)已知y =k sin x +1,x ∈R ,则y 的最大值为k +1.( ) (4)y =sin|x |是偶函数.( )【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√【解析】 (1)余弦函数y =cos x 的对称轴有无穷多条,y 轴只是其中的一条.(2)正切函数y =tan x 在每一个区间⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π2,k π+π2(k ∈Z )上都是增函数,但在定义域内不是单调函数,故不是增函数.(3)当k >0时,y max =k +1;当k <0时,y max =-k +1. 【教材衍化】2.(必修4P46A2,3改编)若函数y =2sin 2x -1的最小正周期为T ,最大值为A ,则( ) A.T =π,A =1 B.T =2π,A =1 C.T =π,A =2D.T =2π,A =2【答案】 A【解析】 最小正周期T =2π2=π,最大值A =2-1=1.故选A. 3.(必修4P47B2改编)函数y =-tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x -3π4的单调递减区间为________. 【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8+k π2,5π8+k π2(k ∈Z )【解析】 由-π2+k π<2x -3π4<π2+k π(k ∈Z ),得π8+k π2<x <5π8+k π2(k ∈Z ), 所以y =-tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x -3π4的单调递减区间为⎝⎛⎭⎪⎫π8+k π2,5π8+k π2(k ∈Z ). 【真题体验】4.(2017·全国Ⅱ卷)函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的最小正周期为( )A.4πB.2πC.πD.π2【答案】 C【解析】 由题意T =2π2=π.5.(2017·全国Ⅲ卷)函数f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的最大值为( )A.65 B.1C.35D.15【答案】 A【解析】 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,则f (x )=15sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=65sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,函数的最大值为65.6.(2018·江苏卷)已知函数y =sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<φ<π2 的图象关于直线x =π3对称,则φ的值是________. 【答案】 -π6【解析】 由函数y =sin(2x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<φ<π2的图象关于直线x =π3对称,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+φ=±1.所以2π3+φ=π2+k π(k ∈Z ),所以φ=-π6+k π(k ∈Z ),又-π2<φ<π2,所以φ=-π6. 【考点聚焦】考点一 三角函数的定义域【例1】 (1)函数f (x )=-2tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的定义域是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠π6B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-π12C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π+π6(k ∈Z )D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π2+π6(k ∈Z ) (2)不等式3+2cos x ≥0的解集是________.(3)函数f (x )=64-x 2+log 2(2sin x -1)的定义域是________. 【答案】(1)D (2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-56π+2k π≤x ≤56π+2k π,k ∈Z (3)⎝ ⎛⎭⎪⎫-116π,-76π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,56π∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13π6,8【解析】 (1)由2x +π6≠k π+π2(k ∈Z ),得x ≠k π2+π6(k ∈Z ).(2)由3+2cos x ≥0,得cos x ≥-32,由余弦函数的图象,得在一个周期[-π,π]上,不等式cos x ≥-32的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-5π6≤x ≤56π,故原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-56π+2k π≤x ≤56π+2k π,k ∈Z .(3)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧64-x 2≥0,①2sin x -1>0,②由①得-8≤x ≤8,由②得sin x >12,由正弦曲线得π6+2k π<x <56π+2k π(k ∈Z ).所以不等式组的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-116π,-76π∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,56π∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13π6,8. 【规律方法】1.三角函数定义域的求法(1)以正切函数为例,应用正切函数y =tan x 的定义域求函数y =A tan(ωx +φ)的定义域转化为求解简单的三角不等式.(2)求复杂函数的定义域转化为求解简单的三角不等式. 2.简单三角不等式的解法 (1)利用三角函数线求解. (2)利用三角函数的图象求解.【训练1】 (1)函数y =sin x -cos x 的定义域为________. (2)函数y =lg(sin x )+cos x -12的定义域为______.【答案】 (1)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |π4+2k π≤x ≤54π+2k π,k ∈Z 【解析】 (1)要使函数有意义,必须使sin x -cos x ≥0.利用图象,在同一坐标系中画出[0,2π]上y =sin x 和y =cos x 的图象,如图所示.在[0,2π]上,满足sin x =cos x 的x 为π4,5π4再结合正弦、余弦函数的周期是2π,所以原函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |π4+2k π≤x ≤54π+2k π,k ∈Z .(2)要使函数有意义必须有⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x -12≥0, 即⎩⎪⎨⎪⎧sin x >0,cos x ≥12,解得⎩⎪⎨⎪⎧2k π<x <π+2k π,-π3+2k π≤x ≤π3+2k π(k ∈Z ), 所以2k π<x ≤π3+2k π(k ∈Z ),所以函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z .(2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π<x ≤π3+2k π,k ∈Z考点二 三角函数的值域与最值【例2】 (1)y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的值域是________.(2)(2017·全国Ⅱ卷)函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的最大值是________.(3)函数y =sin x -cos x +sin x cos x 的值域为________.【答案】 (1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3 (2)1 (3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12-2,1【解析】 (1)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,故3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3,即y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3.(2)由题意可得f (x )=-cos 2x +3cos x +14=-(cos x -32)2+1.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴cos x ∈[0,1].∴当cos x =32,即x =π6时,f (x )max =1. (3)设t =sin x -cos x ,则t 2=sin 2x +cos 2x -2sin x cos x , sin x cos x =1-t22,且-2≤t ≤2,所以y =-t 22+t +12=-12(t -1)2+1.当t =1时,y max =1;当t =-2时,y min =-12- 2.所以函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12-2,1. 【规律方法】 求解三角函数的值域(最值)常见三种类型:(1)形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+c 的形式,再求值域(最值); (2)形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值); (3)形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值).【训练2】 (1)函数f (x )=cos 2x +6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x 的最大值为( ) A.4 B.5 C.6 D.7(2)(2019·临沂模拟)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,其中x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,a ,若f (x )的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,则实数a 的取值范围是________.【答案】 (1)B (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π【解析】 (1)由f (x )=cos 2x +6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =1-2sin 2x +6sin x =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -322+112,又sin x ∈[-1,1],所以当sin x =1时函数的最大值为5.(2)由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,a ,知x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,a +π6.因为x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π2时,f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,1,所以由函数的图象知π2≤a +π6≤7π6,所以π3≤a ≤π.考点三 三角函数的单调性 角度1 求三角函数的单调区间【例3-1】 (1)函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π12-π12,k π2+5π12(k ∈Z )B.⎝⎛⎭⎪⎫k π12-π12,k π2+5π12(k ∈Z ) C.⎝⎛⎭⎪⎫k π+π6,k π+2π3(k ∈Z )D.⎝⎛⎭⎪⎫k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ) (2)函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x +π3的单调递减区间为________.【答案】 (1)B (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z【解析】 (1)由k π-π2<2x -π3<k π+π2(k ∈Z ),得k π2-π12<x <k π2+5π12(k ∈Z ),所以函数f (x )=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12(k ∈Z ).(2)y =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,它的减区间是y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的增区间.令2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z .故其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z .角度2 利用单调性比较大小【例3-2】 已知函数f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π7,b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,c =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A.a >b >c B.a >c >b C.c >a >bD.b >a >c【答案】 A【解析】 令2k π≤x +π6≤2k π+π,k ∈Z ,解得2k π-π6≤x ≤2k π+5π6,k ∈Z ,∴函数f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6上是减函数,∵-π6<π7<π6<π4<5π6,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π7>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4. 角度3 利用单调性求参数【例3-3】 (2018·全国Ⅱ卷)若f (x )=cos x -sin x 在[-a ,a ]是减函数,则a 的最大值是( ) A.π4B.π2C.3π4D.π【答案】 A【解析】 f (x )=cos x -sin x =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4,由题意得a >0,故-a +π4<π4,因为f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4在[-a ,a ]是减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧-a +π4≥0,a +π4≤π,a >0,解得0<a ≤π4,所以a 的最大值是π4.【规律方法】1.已知三角函数解析式求单调区间:(1)求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式先化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”;(2)求形如y =A sin(ωx +φ)或y =A cos(ωx +φ)(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.2.对于已知函数的单调区间的某一部分确定参数ω的范围的问题,首先,明确已知的单调区间应为函数的单调区间的子集,其次,要确定已知函数的单调区间,从而利用它们之间的关系可求解,另外,若是选择题利用特值验证排除法求解更为简捷.【训练3】 (1)设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π,则以下结论正确的是( ) A.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上单调递减B.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上单调递增C.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π6上单调递减 D.函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π上单调递增 (2)cos 23°,sin 68°,cos 97°的大小关系是________.(3)(一题多解)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2上单调递减,则ω=________.【答案】 (1)C (2)sin 68°>cos 23°>cos 97° (3)32【解析】 (1)由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,得2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-4π3,-π3,此时函数f (x )先减后增;由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,得2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,此时函数f (x )先增后减;由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π6,得2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,4π3,此时函数f (x )单调递减;由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π,得2x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤4π3,5π3,此时函数f (x )先减后增.(2)sin 68°=cos 22°,又y =cos x 在[0°,180°]上是减函数, ∴sin 68°>cos 23°>cos 97°.(3)法一 由于函数f (x )=sin ωx (ω>0)的图象经过坐标原点,由已知并结合正弦函数的图象可知,π3为函数f (x )的14周期,故2πω=4π3,解得ω=32.法二 由题意,得f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=sin π3ω=1.由已知并结合正弦函数图象可知,π3ω=π2+2k π(k ∈Z ),解得ω=32+6k (k ∈Z ),所以当k =0时,ω=32. 考点四 三角函数的周期性、奇偶性、对称性 角度1 三角函数奇偶性、周期性【例4-1】 (1)(2018·全国Ⅰ卷)已知函数f (x )=2cos 2x -sin 2x +2,则( ) A.f (x )的最小正周期为π,最大值为3 B.f (x )的最小正周期为π,最大值为4 C.f (x )的最小正周期为2π,最大值为3 D.f (x )的最小正周期为2π,最大值为4(2)(2019·杭州调研)设函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ⎝ ⎛⎭⎪⎫|θ|<π2的图象关于y 轴对称,则θ=( )A.-π6B.π6C.-π3D.π3【答案】 (1)B (2)A【解析】 (1)易知f (x )=2cos 2x -sin 2x +2=3cos 2x +1=3cos 2x +12+1=32cos 2x +52,则f (x )的最小正周期为π,当2x =2k π,即x =k π(k ∈Z )时,f (x )取得最大值,最大值为4.(2)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ-3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +θ-π3,由题意可得f (0)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=±2,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3=±1,∴θ-π3=π2+k π(k ∈Z ),∴θ=5π6+k π(k ∈Z ).∵|θ|<π2,∴k =-1时,θ=-π6.【规律方法】 1.若f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω≠0),则 (1)f (x )为偶函数的充要条件是φ=π2+k π(k ∈Z );(2)f (x )为奇函数的充要条件是φ=k π(k ∈Z ).2.函数y =A sin(ωx +φ)与y =A cos(ωx +φ)的最小正周期T =2π|ω|,y =A tan(ωx +φ)的最小正周期T=π|ω|.角度2 三角函数图象的对称性【例4-2】 (1)已知函数f (x )=a sin x +cos x (a 为常数,x ∈R )的图象关于直线x =π6对称,则函数g (x )=sin x +a cos x 的图象( )A.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0对称 B.关于点⎝⎛⎭⎪⎫2π3,0对称C.关于直线x =π3对称D.关于直线x =π6对称(2)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|≤π2,x =-π4为f (x )的零点,x =π4为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫π18,5π36上单调,则ω的最大值为( )A.11B.9C.7D.5 【答案】 (1)C (2)B【解析】 (1)因为函数f (x )=a sin x +cos x (a 为常数,x ∈R )的图象关于直线x =π6对称,所以f (0)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,所以1=32a +12,a =33, 所以g (x )=sin x +33cos x =233sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6,函数g (x )的对称轴方程为x +π6=k π+π2(k ∈Z ),即x =k π+π3(k ∈Z ),当k =0时,对称轴为直线x =π3,所以g (x )=sin x +a cos x 的图象关于直线x =π3对称. (2)因为x =-π4为f (x )的零点,x =π4为f (x )的图象的对称轴,所以π4-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=T 4+kT 2,即π2=2k +14T =2k +14·2πω(k ∈Z ),所以ω=2k +1(k ∈Z ). 又因为f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,5π36上单调,所以5π36-π18=π12≤T 2=2π2ω,即ω≤12,ω=11验证不成立(此时求得f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫11x -π4在⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,3π44上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫3π44,5π36上单调递减),ω=9满足条件,由此得ω的最大值为9. 【规律方法】1.对于可化为f (x )=A sin(ωx +φ)形式的函数,如果求f (x )的对称轴,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x 即可;如果求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z ),求x 即可.2.对于可化为f (x )=A cos(ωx +φ)形式的函数,如果求f (x )的对称轴,只需令ωx +φ=k π(k ∈Z ),求x ;如果求f (x )的对称中心的横坐标,只需令ωx +φ=π2+k π(k ∈Z ),求x 即可.【训练4】 (1)(2018·全国Ⅲ卷)函数f (x )=tan x 1+tan 2x的最小正周期为( ) A.π4 B.π2 C.π D.2π(2)设函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,则下列结论错误的是( ) A.f (x )的一个周期为-2πB.y =f (x )的图象关于直线x =8π3对称 C.f (x +π)的一个零点为x =π6D.f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π单调递减 【答案】 (1)C (2)D【解析】 (1)f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π+π2,k ∈Z . f (x )=sin x cos x1+⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos x 2=sin x ·cos x =12sin 2x , ∴f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)A 项,因为f (x )的周期为2k π(k ∈Z 且k ≠0),所以f (x )的一个周期为-2π,A 项正确.B 项,因为f (x )图象的对称轴为直线x =k π-π3(k ∈Z ),当k =3时,直线x =8π3是其对称轴,B 项正确. C 项,f (x +π)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +4π3,将x =π6代入得到f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6=cos 3π2=0,所以x =π6是f (x +π)的一个零点,C 项正确.D 项,因为f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π3,2k π+2π3 (k ∈Z ),递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+2π3,2k π+5π3 (k ∈Z ),所以⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,2π3是减区间,⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π是增区间,D 项错误.【反思与感悟】1.讨论三角函数性质,应先把函数式化成y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的形式.2.对于函数的性质(定义域、值域、单调性、对称性、最值等)可以通过换元的方法令t =ωx +φ,将其转化为研究y =sin t (或y =cos t )的性质.3.数形结合是本节的重要数学思想.【易错防范】1.闭区间上最值或值域问题,首先要在定义域基础上分析单调性;含参数的最值问题,要讨论参数对最值的影响.2.要注意求函数y =A sin(ωx +φ)的单调区间时A 和ω的符号,尽量化成ω>0时情况,避免出现增减区间的混淆.3.求三角函数的单调区间时,当单调区间有无穷多个时,别忘了注明k ∈Z .【分层训练】【基础巩固题组】(建议用时:40分钟)一、选择题1.(2017·山东卷)函数y =3sin 2x +cos 2x 的最小正周期为( )A.π2B.2π3C.πD.2π【答案】 C【解析】 ∵y =2⎝⎛⎭⎪⎫32sin 2x +12cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6, ∴T =2π2=π. 2.(2019·石家庄检测)若⎝⎛⎭⎪⎫π8,0是函数f (x )=sin ωx +cos ωx 图象的一个对称中心,则ω的一个取值是( )A.2B.4C.6D.8 【答案】 C【解析】 因为f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4,由题意,知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωπ8+π4=0,所以ωπ8+π4=k π(k ∈Z ),即ω=8k -2(k ∈Z ),当k =1时,ω=6. 3.已知函数f (x )=2sin ωx (ω>0)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π4上的最小值是-2,则ω的最小值等于( ) A.23B.32C.2D.3【答案】 B【解析】 ∵ω>0,-π3≤x ≤π4,∴-ωπ3≤ωx ≤ωπ4.由已知条件知-ωπ3≤-π2,∴ω≥32. 4.(2019·湖南十四校联考)已知函数f (x )=2sin ωx -cos ωx (ω>0),若f (x )的两个零点x 1,x 2满足|x 1-x 2|min =2,则f (1)的值为( ) A.102 B.-102 C.2 D.-2【答案】 C【解析】 依题意可得函数的最小正周期为2πω=2|x 1-x 2|min =2×2=4,即ω=π2,所以f (1)=2sin π2-cos π2=2. 5.若f (x )为偶函数,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上满足:对任意x 1<x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,则f (x )可以为( ) A.f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +5π2 B.f (x )=|sin(π+x )| C.f (x )=-tan xD.f (x )=1-2cos 22x 【答案】 B 【解析】 ∵f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +5π2=-sin x 为奇函数,∴排除A ;f (x )=-tan x 为奇函数,∴排除C ;f (x )=1-2cos 22x =-cos 4x 为偶函数,且单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π2,k π2+π4(k ∈Z ),排除D ;f (x )=|sin(π+x )|=|sin x |为偶函数,且在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上单调递增. 二、填空题6.(2019·烟台检测)若函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +φ-π3(0<φ<π)是奇函数,则φ=________. 【答案】 5π6【解析】 因为f (x )为奇函数,所以φ-π3=π2+k π(k ∈Z ),φ=5π6+k π,k ∈Z .又因为0<φ<π,故φ=5π6. 7.函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x 的单调递减区间为________. 【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z ) 【解析】 由y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4, 得2k π≤2x -π4≤2k π+π(k ∈Z ),解得k π+π8≤x ≤k π+5π8(k ∈Z ), 所以函数的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8(k ∈Z ). 8.(2018·北京卷)设函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0).若f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4对任意的实数x 都成立,则ω的最小值为________.【答案】 23【解析】 由于对任意的实数都有f (x )≤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4成立,故当x =π4时,函数f (x )有最大值,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=1,πω4-π6=2k π(k ∈Z ),∴ω=8k +23(k ∈Z ).又ω>0,∴ωmin =23. 三、解答题9.(2018·北京卷)已知函数f (x )=sin 2x +3sin x cos x .(1)求f (x )的最小正周期;(2)若f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,m 上的最大值为32,求m 的最小值. 【答案】见解析【解析】(1)f (x )=12-12cos 2x +32sin 2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6+12. 所以f (x )的最小正周期为T =2π2=π. (2)由(1)知f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6+12. 由题意知-π3≤x ≤m , 所以-5π6≤2x -π6≤2m -π6. 要使得f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,m 上的最大值为32, 即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,m 上的最大值为1. 所以2m -π6≥π2,即m ≥π3. 故实数m 的最小值为π3. 10.(2019·北京通州区质检)已知函数f (x )=sin ωx -cos ωx (ω>0)的最小正周期为π.(1)求函数y =f (x )图象的对称轴方程;(2)讨论函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调性. 【答案】见解析【解析】(1)∵f (x )=sin ωx -cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π4,且T =π,∴ω=2,于是f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4.令2x -π4=k π+π2(k ∈Z ),得x =k π2+3π8(k ∈Z ).即函数f (x )图象的对称轴方程为x =k π2+3π8(k ∈Z ).(2)令2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2(k ∈Z ),得函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π8,k π+3π8(k ∈Z ).注意到x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以令k =0,得函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π8;同理,其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,π2.【能力提升题组】(建议用时:20分钟)11.若对于任意x ∈R 都有f (x )+2f (-x )=3cos x -sin x ,则函数f (2x )图象的对称中心为() A.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π4,0(k ∈Z ) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π-π8,0(k ∈Z )C.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π4,0(k ∈Z )D.⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π8,0(k ∈Z )【答案】 D【解析】 因为f (x )+2f (-x )=3cos x -sin x ,所以f (-x )+2f (x )=3cos x +sin x .解得f (x )=cos x +sin x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,所以f (2x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4.令2x +π4=k π(k ∈Z ),得x =k π2-π8(k ∈Z ).所以f (2x )图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π8,0(k ∈Z ).12.(2017·天津卷)设函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,|φ|<π.若f ⎝⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π,则( )A.ω=23,φ=π12B.ω=23,φ=-11π12C.ω=13,φ=-11π24D.ω=13,φ=7π24 【答案】 A【解析】 ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8=0,且f (x )的最小正周期大于2π, ∴f (x )的最小正周期为4⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8-5π8=3π, ∴ω=2π3π=23,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +φ. ∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×5π8+φ=2,得φ=2k π+π12(k ∈Z ), 又|φ|<π,∴取k =0,得φ=π12. 13.已知x 0=π3是函数f (x )=sin(2x +φ)的一个极大值点,则f (x )的单调递减区间是________. 【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π3,k π+56π(k ∈Z ) 【解析】 因为x 0=π3是函数f (x )=sin(2x +φ)的一个极大值点, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+φ=1,解得φ=2k π-π6(k ∈Z ). 不妨取φ=-π6,此时f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 令2k π+π2≤2x -π6≤2k π+3π2(k ∈Z ), 得f (x )的单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π3,k π+56π(k ∈Z ). 14.已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x sin x -3cos 2x +32. (1)求f (x )的最大值及取得最大值时x 的值;(2)若方程f (x )=23在(0,π)上的解为x 1,x 2,求cos(x 1-x 2)的值. 【答案】见解析【解析】(1)f (x )=cos x sin x -32(2cos 2x -1) =12sin 2x -32cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3.当2x -π3=π2+2k π(k ∈Z ),即x =512π+k π(k ∈Z )时,函数f (x )取最大值,且最大值为1. (2)由(1)知,函数f (x )图象的对称轴为x =512π+k π(k ∈Z ),∴当x ∈(0,π)时,对称轴为x =512π. 又方程f (x )=23在(0,π)上的解为x 1,x 2. ∴x 1+x 2=56π,则x 1=56π-x 2, ∴cos(x 1-x 2)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫56π-2x 2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x 2-π3, 又f (x 2)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x 2-π3=23, 故cos(x 1-x 2)=23. 【新高考创新预测】15.(思维创新)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,若对任意的实数α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π6,-π2,都存在唯一的实数β∈[0,m ],使f (α)+f (β)=0,则实数m 的最小值是________.【答案】 π2【解析】 因为α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π6,-π2,所以α-π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π,-2π3,则f (α)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,0,因为对任意的实数α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π6,-π2,都存在唯一的实数β∈[0,m ],使f (α)+f (β)=0,所以f (β)在[0,m ]上单调,且f (β)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32,则β-π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3,所以β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2,即实数m 的最小值是π2.。

2020版高考数学大一轮复习第4章三角函数、解三角形第1讲三角函数的基本概念、同角三角函数的基本关系与诱导

2020版高考数学大一轮复习第4章三角函数、解三角形第1讲三角函数的基本概念、同角三角函数的基本关系与诱导

理科数学 第
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技巧点拨 1.已知角求值问题,关键是利用诱导公式把任意角的三角函 角的三角函数值进行求解.转化过程中注意口诀“奇变偶不 的应用. 2.对给定的式子进行化简或求值时,要注意给定的角之间存 充分利用给定的式子,结合诱导公式将角进行转化.
在终边上任取一个异于原点的点时应分两种情况,进而用三
求解.若直线的倾斜角为特殊角,也可直接写出角α的值,再求
(3)若角α终边上的点的坐标中含参数,要讨论参数的各种情
数值的符号.判断三角函数值的符号或根据三角函数值的符
般利用三角函数在各象限内的符号规律进行求解.
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考法2 利用同角三角函数的基本系和诱导公式化简求值
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C方法帮•素养大提升
方法 分类讨论思想在三角函数 应用
方法 分类讨论思想在三角函数求值化简中的应用
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素养提升 (1)本题在三角函数的化简求值过程中,体现了分类讨论思想 种情况不符合题意,也不能省略讨论的步骤,提升数学思维的 (2)三角形中的三角函数问题,要注意隐含条件的挖掘以及三 理的应用.
C方法帮•素养大提升 方法 分类讨论思想在三角函数化简求值中的应用
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考情精解读
命题规律 聚焦核心素养
命题规律 考点内容
考纲要求
考题取样
1.任意角的三角函数
理解
2017北京,T12
2.同角三角函数的基 本关系
3.诱导公式
理解
2016全国Ⅲ,T5

2020届高考高中理科数学一轮专题复习第四章 4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用

2020届高考高中理科数学一轮专题复习第四章 4.4函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用

§4.4函数y=A sin(ωx+φ)的图像及应用1.y=A sin(ωx+φ)的有关概念2.用五点法画y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈R)一个周期内的简图时,要找五个特征点3.函数y=sin x的图像经变换得到y=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像的两种途径概念方法微思考1.怎样从y =sin ωx 的图像变换得到y =sin(ωx +φ)(ω>0,φ>0)的图像? 提示 向左平移φω个单位长度.2.函数y =sin(ωx +φ)图像的对称轴是什么? 提示 x =k πω+π2ω-φω(k ∈Z ).题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4的图像是由y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π4的图像向右平移π2个单位长度得到的.( √ ) (2)将函数y =sin ωx 的图像向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到函数y =sin(ωx -φ)的图像.( × )(3)函数y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为T ,那么函数图像的两个相邻对称中心之间的距离为T2.( √ ) (4)函数y =sin x 的图像上各点纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12,所得图像对应的函数解析式为y =sin 12x .( × )题组二 教材改编2.为了得到函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图像,可以将函数y =2sin 2x 的图像向 平移 个单位长度. 答案 右 π63.y =2sin ⎝⎛⎭⎫12x -π3的振幅、频率和初相分别为 . 答案 2,14π,-π34.如图,某地一天从6~14时的温度变化曲线近似满足函数y =A sin(ωx +φ)+b ,则这段曲线的函数解析式为 .答案 y =10sin ⎝⎛⎭⎫π8x +3π4+20,x ∈[6,14] 解析 从题图中可以看出,从6~14时的是函数 y =A sin(ωx +φ)+b 的半个周期, 所以A =12×(30-10)=10,b =12×(30+10)=20, 又12×2πω=14-6, 所以ω=π8.又π8×10+φ=2π+2k π,k ∈Z ,取φ=3π4, 所以y =10sin ⎝⎛⎭⎫π8x +3π4+20,x ∈[6,14]. 题组三 易错自纠5.要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3的图像,只需将函数y =sin 4x 的图像( ) A.向左平移π12个单位长度B.向右平移π12个单位长度C.向左平移π3个单位长度D.向右平移π3个单位长度答案 A解析 ∵y =sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3=sin ⎣⎡⎦⎤4⎝⎛⎭⎫x +π12, ∴要得到y =sin ⎝⎛⎭⎫4x +π3的图像,只需将函数y =sin 4x 的图像向左平移π12个单位长度. 6.将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图像向右平移14个周期后,所得图像对应的函数为 . 答案 y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 解析 函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的周期为π,将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的图像向右平移14个周期,即π4个单位长度,所得函数为y =2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4+π6=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3. 7.y =cos(x +1)图像上相邻的最高点和最低点之间的距离是 . 答案π2+4解析 相邻最高点与最低点的纵坐标之差为2,横坐标之差恰为半个周期π,故它们之间的距离为π2+4.8.若函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的部分图像如图所示,则f ⎝⎛⎭⎫π4的值为 .答案3解析 由题干图像可知A =2,34T =11π12-π6=3π4,∴T =π,∴ω=2,∵当x =π6时,函数f (x )取得最大值,∴2×π6+φ=π2+2k π(k ∈Z ),∴φ=π6+2k π(k ∈Z ),又0<φ<π,∴φ=π6,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 则f ⎝⎛⎭⎫π4=2sin ⎝⎛⎭⎫π2+π6=2cos π6= 3.题型一 函数y =A sin(ωx +φ)的图像及变换例1 (2018·合肥模拟)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,-π2<φ<π2的最小正周期是π,且当x =π6时,f (x )取得最大值2.(1)求f (x )的解析式;(2)作出f (x )在[0,π]上的图像(要列表).解 (1)因为函数f (x )的最小正周期是π,所以ω=2. 又因为当x =π6时,f (x )取得最大值2.所以A =2,同时2×π6+φ=2k π+π2,k ∈Z ,φ=2k π+π6,k ∈Z ,因为-π2<φ<π2,所以φ=π6,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. (2)因为x ∈[0,π],所以2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,13π6, 列表如下:描点、连线得图像:引申探究在本例条件下,若将函数f (x )的图像向右平移m (m >0)个单位长度后得到函数y =g (x )的图像,且y =g (x )是偶函数,求m 的最小值.解 由已知得y =g (x )=f (x -m )=2sin ⎣⎡⎦⎤2(x -m )+π6=2sin ⎣⎡⎦⎤2x -⎝⎛⎭⎫2m -π6是偶函数,所以2m -π6=π2(2k +1),k ∈Z ,m =k π2+π3,k ∈Z ,又因为m >0,所以m 的最小值为π3.思维升华 (1)y =A sin(ωx +φ)的图像可用“五点法”作简图得到,可通过变量代换z =ωx +φ计算五点坐标.(2)由函数y =sin x 的图像通过变换得到y =A sin(ωx +φ)的图像有两条途径:“先平移后伸缩”与“先伸缩后平移”.跟踪训练1 (1)若把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6的图像向左平移π3个单位长度,所得到的图像与函数y =cos ωx 的图像重合,则ω的一个可能取值是( ) A.2 B.32 C.23 D.12答案 A解析 y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +ω3π-π6和函数y =cos ωx 的图像重合,可得ω3π-π6=π2+2k π,k ∈Z ,则ω=6k +2,k ∈Z .∴2是ω的一个可能值.(2)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(0<ω<2)满足条件:f ⎝⎛⎭⎫-12=0,为了得到函数y =f (x )的图像,可将函数g (x )=cos ωx 的图像向右平移m (m >0)个单位长度,则m 的最小值为( ) A.1 B.12 C.π6 D.π2答案 A解析 由题意得sin ⎝⎛⎭⎫-12ω+π6=0,即-12ω+π6=k π(k ∈Z ),则ω=π3-2k π(k ∈Z ),结合0<ω<2,得ω=π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π3x +π6=cos ⎝⎛⎭⎫π2-π3x -π6=cos ⎣⎡⎦⎤π3(x -1),所以只需将函数g (x )=cos π3x 的图像向右至少平移1个单位长度,即可得到函数y =f (x )的图像,故选A. 题型二 由图像确定y =A sin(ωx +φ)的解析式例2 (1)若函数y =A sin(ωx +φ)的部分图像如图所示,则y = .答案 2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6解析 由题图可知,A =2,T =2⎣⎡⎦⎤π3-⎝⎛⎭⎫-π6=π,所以ω=2,由五点作图法可知2×π3+φ=π2,所以φ=-π6,所以函数的解析式为y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. (2)已知函数f (x )=sin(ωx +φ) ⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,则y =f ⎝⎛⎭⎫x +π6取得最小值时x 的集合为 .答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k π-π3,k ∈Z 解析 根据题干所给图像,周期T =4×⎝⎛⎭⎫7π12-π3=π,故π=2πω,∴ω=2, 因此f (x )=sin(2x +φ),另外图像经过点⎝⎛⎭⎫7π12,0,代入有2×7π12+φ=π+2k π(k ∈Z ), 再由|φ|<π2,得φ=-π6,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, ∴f ⎝⎛⎭⎫x +π6=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 当2x +π6=-π2+2k π(k ∈Z ),即x =-π3+k π(k ∈Z )时,y =f ⎝⎛⎭⎫x +π6取得最小值. 思维升华 y =A sin(ωx +φ)中φ的确定方法(1)代入法:把图像上的一个已知点代入(此时要注意该点在上升区间上还是在下降区间上)或把图像的最高点或最低点代入.(2)五点法:确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的特殊点作为突破口.跟踪训练2 已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B ⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,将函数f (x )的图像向左平移m (m >0)个单位长度后,得到函数g (x )的图像关于点⎝⎛⎭⎫π3,32对称,则m的值可能为( )A.π6B.π2C.7π6D.7π12答案 D解析 依题意得⎩⎨⎧A +B =332,-A +B =-32,解得⎩⎪⎨⎪⎧A =3,B =32,T 2=πω=2π3-π6=π2, 故ω=2,则f (x )=3sin(2x +φ)+32. 又f ⎝⎛⎭⎫π6=3sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ+32=332, 故π3+φ=π2+2k π(k ∈Z ),即φ=π6+2k π(k ∈Z ). 因为|φ|<π2,故φ=π6,所以f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+32. 将函数f (x )的图像向左平移m 个单位长度后得到g (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2m +32的图像,又函数g (x )的图像关于点⎝⎛⎭⎫π3,32对称,即h (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2m 的图像关于点⎝⎛⎭⎫π3,0对称,故3sin ⎝⎛⎭⎫2π3+π6+2m =0,即5π6+2m =k π(k ∈Z ),故m =k π2-5π12(k ∈Z ).令k =2,则m =7π12.题型三 三角函数图像、性质的综合应用命题点1 图像与性质的综合问题例3 已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,若f (0)=3,且AB →·BC →=π28-8,B ,C 分别为最高点与最低点.(1)求函数f (x )的递增区间;(2)若将f (x )的图像向左平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图像,求函数g (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值和最小值.解 (1)由f (0)=3,可得2sin φ=3,即sin φ=32. 又∵|φ|<π2,∴φ=π3.由题意可知,AB →=⎝⎛⎭⎫14T ,2,BC →=⎝⎛⎭⎫12T ,-4, 则AB →·BC →=T28-8=π28-8,∴T =π.故ω=2,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 由-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π,k ∈Z ,解得-5π12+k π≤x ≤π12+k π,k ∈Z ,∴函数f (x )的递增区间为⎣⎡⎦⎤-5π12+k π,π12+k π,k ∈Z . (2)由题意将f (x )的图像向左平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图像,∴g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π6 =2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6+π3 =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3. ∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2, ∴2x +2π3∈⎣⎡⎦⎤2π3,5π3,sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3∈⎣⎡⎦⎤-1,32. ∴当2x +2π3=2π3,即x =0时,sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3=32,g (x )取得最大值3, 当2x +2π3=3π2,即x =5π12时,sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3=-1,g (x )取得最小值-2.命题点2 函数零点(方程根)问题例4 已知关于x 的方程2sin 2x -3sin 2x +m -1=0在⎝⎛⎭⎫π2,π上有两个不同的实数根,则m 的取值范围是 . 答案 (-2,-1)解析 方程2sin 2x -3sin 2x +m -1=0可转化为 m =1-2sin 2x +3sin 2x =cos 2x +3sin 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π. 设2x +π6=t ,则t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π, ∴题目条件可转化为m2=sin t ,t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π有两个不同的实数根. ∴y =m2和y =sin t ,t ∈⎝⎛⎭⎫76π,136π的图像有两个不同交点,如图:由图像观察知,m2的取值范围是⎝⎛⎭⎫-1,-12, 故m 的取值范围是(-2,-1). 引申探究本例中,若将“有两个不同的实数根”改成“有实根”,则m 的取值范围是 . 答案 [-2,1)解析 由上例题知,m2的取值范围是⎣⎡⎭⎫-1,12, ∴-2≤m <1,∴m 的取值范围是[-2,1). 命题点3 三角函数模型例5 据市场调查,某种商品一年内每件出厂价在7千元的基础上,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9千元,9月份价格最低,为5千元,则7月份的出厂价格为 元. 答案 6 000解析 作出函数简图如图:三角函数模型为y =A sin(ωx +φ)+B ,由题意知A =12(9 000-5 000)=2 000,B =7 000,T =2×(9-3)=12, ∴ω=2πT =π6.将(3,9 000)看成函数图像的第二个特殊点, 则有π6×3+φ=π2,∴φ=0,故f (x )=2 000sin π6x +7 000(1≤x ≤12,x ∈N +).∴f (7)=2 000×sin7π6+7 000=6 000(元). 故7月份的出厂价格为6 000元.思维升华 (1)研究y =A sin(ωx +φ)的性质时可将ωx +φ视为一个整体,利用换元法和数形结合思想进行解题.(2)方程根的个数可转化为两个函数图像的交点个数.跟踪训练3 (1)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2≤φ≤π2的图像上的两个相邻的最高点和最低点的距离为22,且过点⎝⎛⎭⎫2,-12,则函数f (x )的解析式为 . 答案 f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx 2+π6解析 根据已知两个相邻最高点和最低点的距离为22, 可得⎝⎛⎭⎫T 22+(1+1)2=22,解得T =4,故ω=2πT =π2,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx 2+φ. 又函数图像过点⎝⎛⎭⎫2,-12, 故f (2)=sin ⎝⎛⎭⎫π2×2+φ=-sin φ=-12,又-π2≤φ≤π2,解得φ=π6,故f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx 2+π6. (2)若函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)满足f (0)=f ⎝⎛⎭⎫π3,且函数在⎣⎡⎦⎤0,π2上有且只有一个零点,则f (x )的最小正周期为 . 答案 π解析 ∵f (0)=f ⎝⎛⎭⎫π3,∴x =π6是f (x )图像的一条对称轴,∴f ⎝⎛⎭⎫π6=±1, ∴π6×ω+π6=π2+k π,k ∈Z , ∴ω=6k +2,k ∈Z , ∴T =π3k +1(k ∈Z ).又f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上有且只有一个零点, ∴π6<T 4≤π2-π6, ∴2π3<T ≤4π3, ∴2π3<π3k +1≤4π3(k ∈Z ), ∴-112≤k <16,又∵k ∈Z ,∴k =0,∴T =π.三角函数图像与性质的综合问题例 (12分)已知函数f (x )=23sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π4·cos ⎝⎛⎭⎫x 2+π4-sin(x +π). (1)求f (x )的最小正周期;(2)若将f (x )的图像向右平移π6个单位长度,得到函数g (x )的图像,求函数g (x )在区间[0,π]上的最大值和最小值. 规范解答解 (1)f (x )=23sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π4cos ⎝⎛⎭⎫x 2+π4-sin(x +π)=3cos x +sin x [3分] =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,[5分] 于是T =2π1=2π.[6分](2)由已知得g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x -π6=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,[8分] ∵x ∈[0,π],∴x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫x +π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1,[10分] ∴g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6∈[-1,2].[11分] 故函数g (x )在区间[0,π]上的最大值为2,最小值为-1.[12分]解决三角函数图像与性质的综合问题的一般步骤 第一步:(化简)将f (x )化为a sin x +b cos x 的形式; 第二步:(用辅助角公式)构造f (x )=a 2+b 2· ⎝⎛⎭⎪⎫sin x ·a a 2+b 2+cos x ·b a 2+b 2; 第三步:(求性质)利用f (x )=a 2+b 2sin(x +φ)研究三角函数的性质.1.为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图像,可以将函数y =sin 2x 的图像( ) A.向右平移π6个单位长度B.向右平移π12个单位长度C.向左平移π6个单位长度D.向左平移π12个单位长度答案 B解析 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6=sin 2⎝⎛⎭⎫x -π12,故将函数y =sin 2x 的图像向右平移π12个单位长度,可得y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图像.2.(2018·洛阳统考)若将函数f (x )=sin 2x +cos 2x 的图像向右平移φ个单位长度,所得图像关于y 轴对称,则φ的最小正值是( ) A.π8 B.π4 C.3π8 D.5π4答案 C解析 f (x )=sin 2x +cos 2x =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4,将函数f (x )的图像向右平移φ个单位长度后所得图像对应的函数为y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4-2φ,且该函数为偶函数, 故2φ+π4=k π(k ∈Z ),所以φ的最小正值为3π8.3.(2019·合肥模拟)函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)的最小正周期是π,则其图像向右平移π3个单位长度后对应函数的递减区间是( ) A.⎣⎡⎦⎤-π4+k π,π4+k π(k ∈Z ) B.⎣⎡⎦⎤π4+k π,3π4+k π(k ∈Z ) C.⎣⎡⎦⎤π12+k π,7π12+k π(k ∈Z ) D.⎣⎡⎦⎤-5π12+k π,π12+k π(k ∈Z ) 答案 B解析 由题意知ω=2ππ=2,将函数f (x )的图像向右平移π3个单位长度后得到函数g (x )=cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3+π6=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2=sin 2x 的图像,由2k π+π2≤2x ≤2k π+3π2(k ∈Z ),解得所求函数的递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π4,k π+3π4 (k ∈Z ). 4.函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,则f (x )的递增区间为( )A.[-1+4k π,1+4k π](k ∈Z )B.[-3+8k π,1+8k π](k ∈Z )C.[-1+4k ,1+4k ](k ∈Z )D.[-3+8k ,1+8k ](k ∈Z ) 答案 D解析 由题图知,T =4×(3-1)=8,所以ω=2πT =π4,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π4x +φ.把(1,1)代入,得sin ⎝⎛⎭⎫π4+φ=1,即π4+φ=π2+2k π(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π4,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4.由2k π-π2≤π4x +π4≤2k π+π2(k ∈Z ),得8k -3≤x ≤8k +1(k ∈Z ),所以函数f (x )的递增区间为[8k -3,8k +1](k ∈Z ).5.将函数f (x )=3sin x -cos x 的图像沿着x 轴向右平移a (a >0)个单位长度,所得函数图像关于y 轴对称,则a 的最小值是( ) A.π6 B.π3 C.π2 D.2π3 答案 B解析 依题意得f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π6, 因为函数f (x -a )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -a -π6的图像关于y 轴对称, 所以sin ⎝⎛⎭⎫-a -π6=±1,a +π6=k π+π2,k ∈Z , 即a =k π+π3,k ∈Z ,又a >0,所以a =k π+π3,k ∈N .因此正数a 的最小值是π3,故选B.6.将函数f (x )=sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|<π2的图像向左平移π6个单位长度后关于原点对称,则函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为( )A.-32B.-12C.12D.32答案 A解析 将函数f (x )=sin(2x +φ)的图像向左平移π6个单位长度得到y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6+φ=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+φ的图像,该图像关于原点对称,即为奇函数,则π3+φ=k π(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=-π3,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3.当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3,所以当2x -π3=-π3,即x =0时,f (x )取得最小值,最小值为-32. 7.已知函数f (x )=A tan(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,则f ⎝⎛⎭⎫π24= .答案3解析 由题干图像知πω=2×⎝⎛⎭⎫3π8-π8=π2, 所以ω=2.因为2×π8+φ=k π+π2(k ∈Z ),所以φ=k π+π4(k ∈Z ),又|φ|<π2,所以φ=π4,这时f (x )=A tan ⎝⎛⎭⎫2x +π4. 又函数图像过点(0,1),代入上式得A =1,所以f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x +π4. 所以f ⎝⎛⎭⎫π24=tan ⎝⎛⎭⎫2×π24+π4= 3. 8.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的部分图像如图所示,又x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫-π6,π3,且f (x 1)=f (x 2),则f (x 1+x 2)= .答案32解析 由题图可知,T 2=π3-⎝⎛⎭⎫-π6=π2,则T =π,ω=2,又-π6+π32=π12,所以f (x )的图像过点⎝⎛⎭⎫π12,1, 即sin ⎝⎛⎭⎫2×π12+φ=1, 所以2×π12+φ=π2+2k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,可得φ=π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 由f (x 1)=f (x 2),x 1,x 2∈⎝⎛⎭⎫-π6,π3, 可得x 1+x 2=-π6+π3=π6,所以f (x 1+x 2)=f ⎝⎛⎭⎫π6=sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+π3 =sin 2π3=32.9.(2018·洛阳模拟)已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫3x +π3,其中x ∈⎣⎡⎦⎤π6,m ,若f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32,则m 的取值范围是 . 答案 ⎣⎡⎦⎤2π9,5π18解析 画出函数的图像如图所示.由x ∈⎣⎡⎦⎤π6,m ,可知5π6≤3x +π3≤3m +π3, 因为f ⎝⎛⎭⎫π6=cos 5π6=-32且f ⎝⎛⎭⎫2π9=cos π=-1,要使f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32,只要2π9≤m ≤5π18,即m ∈⎣⎡⎦⎤2π9,5π18. 10.已知函数f (x )=sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .若函数f (x )在区间(-ω,ω)内是增加的,且函数y =f (x )的图像关于直线x =ω对称,则ω的值为 . 答案π2解析 f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4, 因为f (x )在区间(-ω,ω)内是增加的,且函数图像关于直线x =ω对称, 所以f (ω)必为一个周期上的最大值, 所以有ω·ω+π4=2k π+π2,k ∈Z ,所以ω2=π4+2k π,k ∈Z .又ω-(-ω)≤2πω2,即ω2≤π2,即ω2=π4,所以ω=π2. 11.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π6(其中0<ω<1),若点⎝⎛⎭⎫-π6,0是函数f (x )图像的一个对称中心. (1)求ω的值,并求出函数f (x )的递增区间; (2)先列表,再作出函数f (x )在区间[-π,π]上的图像. 解 (1)因为点⎝⎛⎭⎫-π6,0是函数f (x )图像的一个对称中心, 所以-ωπ3+π6=k π(k ∈Z ),ω=-3k +12(k ∈Z ),因为0<ω<1,所以当k =0时,可得ω=12.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6. 令2k π-π2≤x +π6≤2k π+π2(k ∈Z ),解得2k π-2π3≤x ≤2k π+π3(k ∈Z ),所以函数的递增区间为⎣⎡⎦⎤2k π-2π3,2k π+π3(k ∈Z ). (2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,x ∈[-π,π],列表如下:作出函数部分图像如图所示:12.(2017·山东)设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π2,其中0<ω<3.已知f ⎝⎛⎭⎫π6=0. (1)求ω;(2)将函数y =f (x )的图像上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图像向左平移π4个单位长度,得到函数y =g (x )的图像,求g (x )在⎣⎡⎦⎤-π4,3π4上的最小值. 解 (1)因为f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π2, 所以f (x )=32sin ωx -12cos ωx -cos ωx =32sin ωx -32cos ωx =3⎝⎛⎭⎫12sin ωx -32cos ωx=3sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π3. 由题设知f ⎝⎛⎭⎫π6=0, 所以ωπ6-π3=k π,k ∈Z ,故ω=6k +2,k ∈Z .又0<ω<3, 所以ω=2.(2)由(1)得f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,所以g (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫x +π4-π3=3sin ⎝⎛⎭⎫x -π12. 因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4, 所以x -π12∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3, 当x -π12=-π3,即x =-π4时,g (x )取得最小值-32.13.将函数f (x )=sin(2x +θ)⎝⎛⎭⎫-π2<θ<π2的图像向右平移φ(0<φ<π)个单位长度后,得到函数g (x )的图像,若f (x ),g (x )的图像都经过点P ⎝⎛⎭⎫0,32,则φ的值为 . 答案5π6解析 g (x )=sin [2(x -φ)+θ]=sin(2x -2φ+θ), 若f (x ),g (x )的图像都经过点P ⎝⎛⎭⎫0,32, 所以sin θ=32,sin(-2φ+θ)=32, 又-π2<θ<π2,所以θ=π3,sin ⎝⎛⎭⎫π3-2φ=32. 又0<φ<π,所以-5π3<π3-2φ<π3,所以π3-2φ=-4π3.即φ=5π6.14.(2018·郑州模拟)已知函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),x ∈R .在曲线y =f (x )与直线y =1的交点中,若相邻交点距离的最小值为π3,则f (x )的最小正周期为 .答案 π解析 f (x )=3sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0). 由2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6=1, 得sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6=12, ∴ωx +π6=2k π+π6或ωx +π6=2k π+5π6(k ∈Z ). 令k =0,得ωx 1+π6=π6,ωx 2+π6=5π6, ∴x 1=0,x 2=2π3ω. 由|x 1-x 2|=π3, 得2π3ω=π3,∴ω=2. 故f (x )的最小正周期T =2π2=π.15.已知函数y =M sin(ωx +φ)(M >0,ω>0,0<φ<π)的图像关于直线x =13对称.该函数的部分图像如图所示,AC =BC =22,C =90°,则f ⎝⎛⎭⎫12的值为 .答案 34解析 依题意知,△ABC 是直角边长为22的等腰直角三角形,因此其边AB 上的高是12,函数f (x )的最小正周期是2,故M =12,2πω=2,ω=π,f (x )=12sin(πx +φ). 又f (x )的图像关于直线x =13对称, ∴f ⎝⎛⎭⎫13=12sin ⎝⎛⎭⎫π3+φ=±12. ∴π3+φ=k π+π2,k ∈Z ,又0<φ<π, ∴φ=π6,∴f (x )=12sin ⎝⎛⎭⎫πx +π6,∴f ⎝⎛⎭⎫12=12sin ⎝⎛⎭⎫π2+π6=34.16.已知函数f (x )=A sin(2x +φ)-12⎝⎛⎭⎫A >0,0<φ<π2的图像在y 轴上的截距为1,且关于直线x =π12对称,若存在x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,使m 2-3m ≥f (x )成立,则实数m 的取值范围为 . 答案 (-∞,1]∪[2,+∞)解析 ∵函数f (x )=A sin(2x +φ)-12⎝⎛⎭⎫A >0,0<φ<π2的图像在y 轴上的截距为1, ∴A sin φ-12=1, 即A sin φ=32. ∵函数f (x )=A sin(2x +φ)-12的图像关于直线x =π12对称, ∴2×π12+φ=k π+π2,k ∈Z , 又0<φ<π2,∴φ=π3, ∴A ·sin π3=32, ∴A =3,∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3-12. 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x +π3∈⎣⎡⎦⎤π3,4π3, ∴当2x +π3=4π3, 即x =π2时,f (x )min =-32-12=-2. 令m 2-3m ≥-2,解得m ≥2或m ≤1.。

【10份】2020版广西高考人教A版数学(理)一轮复习高考大题专项练滚动测试卷

【10份】2020版广西高考人教A版数学(理)一轮复习高考大题专项练滚动测试卷
当 0<α≤ 时 ,|f' (x)|≤ 1+ α≤ 2-4α< 2(2-3α)= 2A.
当 < α<1 时 ,A=
≥ 1,
所以 |f' (x)|≤1+ α< 2A.
当 α≥ 1 时,|f' (x)|≤ 3α-1≤ 6α-4= 2A. 所以 |f' (x)|≤2A. 4.已知函数 f(x)=ax 2-ax-xln x,且 f(x)≥ 0. (1) 求 a; (2) 证明 :f(x) 存在唯一的极大值点 x0,且 e-2<f (x0 )< 2- 2. (1) 解 f( x)的定义域为 (0,+∞). 设 g(x)=ax-a- ln x,则 f(x)=xg (x), f(x)≥ 0 等价于 g( x)≥0.
3.设函数 f(x)= αcos 2x+ (α-1)(cos x+ 1),其中 α> 0,记 |f(x)|的最大值为 A. (1) 求 f'(x); (2) 求 A; (3) 证明 |f' (x)|≤ 2A. (1) 解 f' (x)=- 2αsin 2 x-(α- 1)sin x. (2) 解 (分类讨论 )当 α≥1 时 ,
内有唯一零点 x0,在
且当 x∈ (0,x0)时 ,h(x)> 0;当 x∈ (x0,1) 时 ,h(x)< 0;当 x∈ (1,+ ∞)时 ,h(x)> 0. 因为 f'(x)=h ( x),所以 x=x 0 是 f (x)的唯一极大值点 . 由 f' (x0)= 0 得 ln x0= 2(x0-1), 故 f( x0)=x 0(1-x0).
|f(x)|=| αcos 2x+ (α-1)(cos x+ 1)| ≤ α+ 2(α-1) = 3α-2=f (0) . 因此 A= 3α-2. 当 0<α< 1 时 ,将 f(x)变形为 f(x)= 2αcos2x+ (α-1)cos x- 1. (构造函数 ) 令 g(t) =2αt2+ ( α-1)t- 1,则 A 是 |g(t)|在 [- 1,1] 上的最大值 ,

2022届高考数学(文)大一轮复习检测:第九章第3讲几何概型 Word版含答案

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第3讲 几何概型,[同学用书P179])1.几何概型假如每个大事发生的概率只与构成该大事区域的长度(面积或体积)成比例,则称这样的概率模型为几何概率模型,简称几何概型.2.几何概型的概率公式P (A )=构成大事A 的区域长度(面积或体积)试验的全部结果所构成的区域长度(面积或体积)1.辨明两个易误点(1)几何概型中,线段的端点、图形的边框是否包含在大事之内不影响所求结果.(2)易混淆几何概型与古典概型,两者共同点是基本大事的发生是等可能的,不同之处是几何概型中基本大事的个数是无限的,古典概型中基本大事的个数是有限的.2.会解三种常见的几何概型(1)与长度有关的几何概型,其基本大事只与一个连续的变量有关;(2)与面积有关的几何概型,其基本大事与两个连续的变量有关,若已知图形不明确,可将两个变量分别作为一个点的横坐标和纵坐标,这样基本大事就构成了平面上的一个区域,即可借助平面区域解决问题.(3)与体积有关的几何概型,可借助空间几何体的体积公式解答问题.1. 教材习题改编 如图,转盘的指针落在A 区域的概率为( )A .16B .19C .112D .118[答案] C2.教材习题改编 一个路口的红绿灯,红灯的时间为30秒,黄灯的时间为5秒,绿灯的时间为40秒,则某人到达路口时观察的是红灯的概率是( )A .15B .25C .35D .45B [解析] P =3030+5+40=25,故选B.3.教材习题改编 如图,在一边长为2的正方形ABCD 内有一曲线L 围成的不规章图形.往正方形内随机撒一把豆子(共m 颗).落在曲线L 围成的区域内的豆子有n 颗(n <m ),则L 围成的区域面积(阴影部分)为( )A .2nmB .4n mC .n 2mD .n 4mB [解析]S 阴影S 正方形=落在L 围成的区域的豆子数n 落在正方形中的豆子数m,所以S 阴影=n m ×22=4nm.4.教材习题改编 如图,圆中有一内接等腰三角形.假设你在图中随机投掷一点,则它落在阴影部分的概率为________.[解析] 设圆的半径为R ,由题意知圆内接三角形为等腰直角三角形,其直角边长为2R , 则所求大事的概率为P =S 阴S 圆=12×2R ×2R πR 2=1π.[答案]1π5.已知正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为1,在正方体内随机取点M ,则使四棱锥M -ABCD 的体积小于16的概率为________.[解析] 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,设M -ABCD 的高为h ,则13×S 四边形ABCD ×h =16.又S 四边形ABCD =1,所以h =12.若体积小于16,则h <12,即点M 在正方体的下半部分,所以P =12V正方体V 正方体=12.[答案] 12与长度、角度有关的几何概型[同学用书P180][典例引领](1)(2022·高考全国卷乙)某公司的班车在7:30,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是( )A .13B .12C .23D .34(2)(2021·烟台模拟)在区间⎣⎡⎦⎤-π2,π2上随机取一个数x ,则cos x 的值介于0到12之间的概率为________.(3)如图所示,在△ABC 中,∠B =60°,∠C =45°,高AD =3,在∠BAC 内作射线AM 交BC 于点M ,则BM <1的概率为________.【解析】 (1)由题意得图:由图得等车时间不超过10分钟的概率为12.(2)当-π2≤x ≤π2时,由0≤cos x ≤12,得-π2≤x ≤-π3或π3≤x ≤π2,依据几何概型概率公式得所求概率为13.(3)由于∠B =60°,∠C =45°, 所以∠BAC =75°.在Rt △ABD 中,AD =3,∠B =60°, 所以BD =ADtan 60°=1,∠BAD =30°.记大事N 为“在∠BAC 内作射线AM 交BC 于点M ,使BM <1”,则可得∠BAM <∠BAD 时大事N 发生. 由几何概型的概率公式,得: P (N )=30°75°=25.【答案】 (1)B (2)13 (3)251.本例(2)中,若将“cos x 的值介于0到12”改为“cos x 的值介于0到32”,则概率如何?[解] 当-π2≤x ≤π2时,由0≤cos x ≤32, 得-π2≤x ≤-π6或π6≤x ≤π2,依据几何概型概率公式得所求概率为23.2.本例(3)中,若将“在∠BAC 内作射线AM 交BC 于点M ”改为“在线段BC 上找一点M ”,则BM <1的概率是多少?[解] 依题意知BC =BD +DC =1+3,P (BM <1)=11+3=3-12.与长度、角度有关的几何概型的求法解答关于长度、角度的几何概型问题,只要将全部基本大事及大事A 包含的基本大事转化为相应长度或角度,即可利用几何概型的概率计算公式求解.要特殊留意“长度型”与“角度型”的不同.解题的关键是构建大事的区域(长度或角度).[通关练习]1.在区间[0,2]上随机地取出一个数x ,则大事“-1≤log 12⎝⎛⎭⎫x +12≤1”发生的概率为( ) A .34B .23C .13D .14A [解析] 不等式-1≤log 12⎝⎛⎭⎫x +12≤1可化为log 122≤log 12⎝⎛⎭⎫x +12≤log 1212,即12≤x +12≤2,解得0≤x ≤32,故由几何概型的概率公式得P =32-02-0=34.2.如图所示,在直角坐标系内,射线OT 落在30°角的终边上,任作一条射线OA ,则射线OA 落在∠yOT 内的概率为________.[解析] 如题图,由于射线OA 在坐标系内是等可能分布的,则OA 落在∠yOT 内的概率为60360=16.[答案] 16与面积有关的几何概型(高频考点)[同学用书P181]与面积有关的几何概型是高考命题的热点,多以选择题或填空题的形式呈现,多为简洁题或中档题. 高考对与面积有关的几何概型的考查主要有以下两个命题角度: (1)与平面图形面积有关的几何概型; (2)与线性规划学问交汇命题的几何概型. [典例引领](1)(2022·高考全国卷甲)从区间[0,1]随机抽取2n 个数x 1,x 2,…,x n ,y 1,y 2,…,y n ,构成n个数对(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ),其中两数的平方和小于1的数对共有m 个,则用随机模拟的方法得到的圆周率π的近似值为( )A .4nmB .2nmC .4mnD .2m n(2)(2021·湖北华师附中联考)在区间[0,4]上随机取两个实数x ,y ,使得x +2y ≤8的概率为( )A .14B .316C .916D .34【解析】 (1)设由⎩⎪⎨⎪⎧0≤x n ≤10≤y n ≤1构成的正方形的面积为S ,x 2n +y 2n <1构成的图形的面积为S ′,所以S ′S =14π1=m n ,所以π=4mn,故选C. (2) (x ,y )构成的区域是边长为4的正方形及其内部,其中满足x +2y ≤8的区域为如图所示的阴影部分,易知A (4,2),所以P =12×(2+4)×44×4=34.选D.【答案】 (1)C (2)D与面积有关的几何概型的求法求解与面积有关的几何概型时,关键是弄清某大事对应的面积以求面积,必要时可依据题意构造两个变量,把变量看成点的坐标,找到试验全部结果构成的平面图形,以便求解.[题点通关]角度一 与平面图形面积有关的几何概型1. 如图,将半径为1的圆分成相等的四段弧,再将四段弧围成星形放在圆内(阴影部分).现在往圆内任投一点,此点落在星形区域内的概率为( )A .4π-1B .1πC .1-1πD .2πA [解析] 顺次连接星形的四个顶点,则星形区域的面积等于(2)2-4⎝⎛⎭⎫14×π×12-12×12=4-π,又由于圆的面积等于π×12=π,因此所求的概率等于4-ππ=4π-1. 角度二 与线性规划学问交汇命题的几何概型2.在区间[0,1]上任取两个数a ,b ,则函数f (x )=x 2+ax +b 2无零点的概率为________. [解析] 要使该函数无零点,只需a 2-4b 2<0,即(a +2b )(a -2b )<0.由于a ,b ∈[0,1],a +2b >0,所以a -2b <0.作出⎩⎨⎧0≤a ≤1,0≤b ≤1,a -2b <0的可行域(如图阴影部分所示),易得该函数无零点的概率P =1-12×1×121×1=34.[答案] 34与体积有关的几何概型[同学用书P181][典例引领](1)在棱长为2的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点O 为底面ABCD 的中心,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1内随机取一点P ,则点P 到点O 的距离大于1的概率为________.(2)(2021·黑龙江五校联考)在体积为V 的三棱锥S -ABC 的棱AB 上任取一点P ,则三棱锥S -APC 的体积大于V3的概率是________.【解析】 (1)正方体的体积为:2×2×2=8,以O 为球心,1为半径且在正方体内部的半球的体积为:12×43πr 3=12×43π×13=23π,则点P 到点O 的距离大于1的概率为:1-23π8=1-π12. (2)由题意可知V S -APC V S -ABC >13,三棱锥S -ABC 的高与三棱锥S -APC 的高相同.作PM ⊥AC 于M ,BN ⊥AC 于N ,则PM ,BN 分别为△APC 与△ABC 的高,所以V S -APC V S -ABC =S △APC S △ABC =PM BN >13,又PM BN =AP AB ,所以AP AB >13,故所求的概率为23(即为长度之比).【答案】 (1)1-π12 (2)23与体积有关的几何概型的求法对于与体积有关的几何概型问题,关键是计算问题的总体积(总空间)以及大事的体积(大事空间),对于某些较简单的也可利用其对立大事求解.(2021·长春其次次调研) 如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,H 分别是棱A 1B 1,D 1C 1上的点(点E 与B 1不重合),且EH ∥A 1D 1,过EH 的平面与棱BB 1,CC 1相交,交点分别为F ,G .设AB =2AA 1=2a ,EF =a ,B 1E =2B 1F .在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1内随机选取一点,则该点取自于几何体A 1ABFE -D 1DCGH 内的概率为________.[解析] 由于EH ∥A 1D 1,所以EH ∥B 1C 1,所以EH ∥平面BCC 1B 1.过EH 的平面与平面BCC 1B 1交于FG ,则EH ∥FG ,所以易证明几何体A 1ABFE -D 1DCGH 和EB 1F -HC 1G 分别是等高的五棱柱和三棱柱,由几何概型可知,所求概率为:P =1-V 三棱柱V 长方体=1-S △EB 1F S 矩形ABB 1A 1=1-12×55a ×255a 2a 2=910.[答案]910,[同学用书P182])——转化与化归思想在几何概型中的应用某校早上8:00开头上课,假设该校同学小张与小王在早上7:30~7:50之间到校,且每人在该时间段的任何时刻到校是等可能的,则小张比小王至少早5分钟到校的概率为__________.(用数字作答)【解析】 设小王到校时间为x ,小张到校时间为y ,则小张比小王至少早到5分钟时满足x -y ≥5.如图,原点O 表示7:30,在平面直角坐标系中画出小王和小张到校的时间构成的平面区域(图中正方形区域),该正方形区域的面积为400,小张比小王至少早到5分钟对应的图形(图中阴影部分)的面积为12×15×15=2252,故所求概率为P =2252400=932.【答案】932本题通过设置小张、小王两人到校的时间这两个变量x ,y ,将已知转化为x ,y 所满足的不等式,进而转化为坐标平面内的点(x ,y )的相关约束条件,从而把时间这个长度问题转化为平面图形的二维面积问题,进而转化为面积型的几何概型问题求解.若题中涉及三个相互独立的变量,则需将其转化为空间几何体的体积问题加以求解.甲、乙两位同学商定周日上午在某电影院旁见面,并商定先到达者等10分钟后另一人还没有到就离开.假如甲是8:30到达,假设乙在8:00~9:00之间到达,且乙在8:00~9:00之间何时到达是等可能的,则两人见面的概率是( )A .16B .14C .13D .12C [解析] 由题意知,若以8:00为起点,则乙在8:00~9:00之间到达这一大事对应的集合是Ω={x |0<x <60},而满足条件的大事对应的集合是A ={x |20≤x ≤40},所以两人见面的概率是40-2060-0=13., [同学用书P349(独立成册)])1.设p 在[0,5]上随机地取值,则关于x 的方程x 2+px +1=0有实数根的概率为( ) A .15B .25C .35D .45C [解析] 方程x 2+px +1=0有实根,则Δ=p 2-4≥0,解得p ≥2或p ≤-2(舍去).由几何概型的概率计算公式可知所求的概率为5-25-0=35.2.在长为12 cm 的线段AB 上任取一点C .现作一矩形,邻边长分别等于线段AC ,CB 的长,则该矩形面积小于32 cm 2的概率为( )A .16B .13C .23D .45C [解析] 设AC =x ,则CB =12-x ,所以x (12-x )<32,解得x <4或x >8. 所以P =4+412=23.3.已知ABCD 为长方形,AB =2,BC =1,O 为AB 的中点,在长方形ABCD 内随机取一点,取到的点到O 的距离大于1的概率为( )A .π4B .1-π4C .π8D .1-π8B [解析] 如图,依题意可知所求概率为图中阴影部分与长方形的面积比,即所求概率P =S 阴影S 长方形ABCD=2-π22=1-π4.4. 如图所示,A 是圆上肯定点,在圆上其他位置任取一点A ′,连接AA ′,得到一条弦,则此弦的长度小于或等于半径长度的概率为( )A .12B .32C .13D .14C [解析] 当AA ′的长度等于半径长度时,∠AOA ′=π3,A ′点在A 点左右都可取得,故由几何概型的概率计算公式得P =2π32π=13,故选C.5.(2021·商丘模拟)已知P 是△ABC 所在平面内一点,PB →+PC →+2P A →=0,现将一粒黄豆随机撒在△ABC 内,则黄豆落在△PBC 内的概率是( )A .14B .13C .12D .23C [解析] 如图所示,设点M 是BC 边的中点,由于PB →+PC →+2P A →=0,所以点P 是中线AM 的中点,所以黄豆落在△PBC 内的概率P =S △PBC S △ABC =12,故选C.6.任取实数a 、b ∈[-1,1],则a 、b 满足|a -2b |≤2的概率为( ) A .18B .14C .34D .78D [解析] 建立如图所示的坐标系,由于|a -2b |≤2,所以-2≤a -2b ≤2表示的平面区域为图中阴影部分,所以|a -2b |≤2的概率为S 阴影S 正方形=78.7. 如图,在一不规章区域内,有一边长为1米的正方形,向区域内随机地撒1 000 颗黄豆,数得落在正方形区域内(含边界)的黄豆数为375颗,以此试验数据为依据,可以估量出该不规章图形的面积为________平方米.[解析] 设该不规章图形的面积为x 平方米,向区域内随机地撒1 000颗黄豆,数得落在正方形区域内(含边界)的黄豆数为375,所以依据几何概型的概率计算公式可知3751 000=1x ,解得x =83.[答案] 838.已知函数f (x )=x 2-x -2,x ∈[-5,5],若从区间[-5,5]内随机抽取一个实数x 0,则所取的x 0满足f (x 0)≤0的概率为________.[解析] 令x 2-x -2≤0,解得-1≤x ≤2,由几何概型的概率计算公式得P =2-(-1)5-(-5)=310=0.3.[答案] 0.39.如图,长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,有一动点在此长方体内随机运动,则此动点在三棱锥A -A 1BD 内的概率为________.[解析] 设大事M =“动点在三棱锥A -A 1BD 内”, 则P (M )=V 三棱锥A -A 1BDV 长方体ABCD -A 1B 1C 1D1=V 三棱锥A 1-ABDV 长方体ABCD -A 1B 1C 1D1=13AA 1·S △ABD V 长方体ABCD -A 1B 1C 1D1=13AA 1·12S 矩形ABCD AA 1·S 矩形ABCD=16.[答案] 1610.(2021·郑州模拟)若不等式x 2+y 2≤2所表示的平面区域为M ,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0,x +y ≥0,y ≥2x -6表示的平面区域为N ,现随机向区域N 内抛一粒豆子,则豆子落在区域M 内的概率为________.[解析] 作出不等式组与不等式表示的可行域如图所示,平面区域N 的面积为12×3×(6+2)=12,区域M在区域N 内的面积为14π(2)2=π2,故所求概率P =π212=π24.[答案]π2411. 如图所示,圆O 的方程为x 2+y 2=4.(1)已知点A 的坐标为(2,0),B 为圆周上任意一点,求AB ︵的长度小于π的概率; (2)若N (x ,y )为圆O 内任意一点,求点N 到原点的距离大于2的概率. [解] (1)圆O 的周长为4π,所以AB ︵的长度小于π的概率为2π4π=12.(2)记大事M 为N 到原点的距离大于2,则Ω(M )={(x ,y )|x 2+y 2>2},Ω={(x ,y )|x 2+y 2≤4},所以P (M )=4π-2π4π=12.12.(2021·广东七校联考) 如图,已知圆的半径为10,其内接三角形ABC 的内角A ,B 分别为60°和45°,现向圆内随机撒一粒豆子,则豆子落在三角形ABC 内的概率为( )A .3+316πB .3+34πC .4π3+3D .16π3+3B [解析] 由正弦定理BC sin A =ACsin B=2R (R 为圆的半径)⇒⎩⎪⎨⎪⎧BC =20sin 60°,AC =20sin 45°⇒⎩⎪⎨⎪⎧BC =103,AC =10 2.那么S △ABC =12×103×102sin 75°=12×103×102×6+24=25(3+3). 于是,豆子落在三角形ABC 内的概率为S △ABC 圆的面积=25(3+3)102π=3+34π. 13.已知集合A =[-2,2],B =[-1,1],设M ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈B },在集合M 内随机取出一个元素(x ,y ).(1)求以(x ,y )为坐标的点落在圆x 2+y 2=1内的概率;(2)求以(x ,y )为坐标的点到直线x +y =0的距离不大于22的概率. [解] (1)集合M 内的点形成的区域面积S =8.由于x 2+y 2=1的面积S 1=π, 故所求概率为P 1=S 1S =π8.(2)由题意|x +y |2≤22,即-1≤x +y ≤1,形成的区域如图中阴影部分所示,面积S 2=4,故所求概率为P 2=S 2S =12.14.已知袋子中放有大小和外形相同的小球若干,其中标号为0的小球1个,标号为1的小球1个,标号为2的小球n 个.若从袋子中随机抽取1个小球,取到标号为2的小球的概率是12.(1)求n 的值;(2)从袋子中不放回地随机抽取2个小球,记第一次取出的小球标号为a ,其次次取出的小球标号为b . ①记“a +b =2”为大事A ,求大事A 的概率;②在区间[0,2]内任取2个实数x ,y ,求大事“x 2+y 2>(a -b )2恒成立”的概率.[解] (1)依题意n n +2=12,得n =2.(2)①记标号为0的小球为s ,标号为1的小球为t ,标号为2的小球为k ,h ,则取出2个小球的可能状况有:(s ,t ),(s ,k ),(s ,h ),(t ,s ),(t ,k ),(t ,h ),(k ,s ),(k ,t ),(k ,h ),(h ,s ),(h ,t ),(h ,k ),共12种,其中满足“a +b =2”的有4种:(s ,k ),(s ,h ),(k ,s ),(h ,s ).所以所求概率为P (A )=412=13.②记“x 2+y 2>(a -b )2恒成立”为大事B ,则大事B 等价于“x 2+y 2>4恒成立”,(x ,y )可以看成平面中的点的坐标,则全部结果所构成的区域为Ω={(x ,y )|0≤x ≤2,0≤y ≤2,x ,y ∈R },而大事B 构成的区域为B={(x ,y )|x 2+y 2>4,(x ,y )∈Ω}.所以所求的概率为P (B )=1-π4.。

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滚动测试卷四(第一~九章)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.集合M={x |(12)x≥1},N={x|y=lg(x+2)},则M ∩N 等于 ( )A.[0,+∞)B.(-2,0]C.(-2,+∞)D.(-∞,-2)∪[0,+∞)M={x |(12)x≥1}={x |(12)x≥(12)0},所以M={x|x ≤0},N={x|y=lg(x+2)}={x|x>-2},所以M ∩N={x|x ≤0}∩{x|x>-2}={x|-2<x ≤0}. 2.(2018湖北黄冈、黄石等八市联考)设复数√3-i 2 017在复平面内对应的点为A ,则过原点和点A 的直线的倾斜角为( ) A.π6B.-π6C.2π3D.5π6α,α∈[0,π),∵复数√3-i 2017=√3-i 在复平面内对应的点是A (√3,-1),原点(0,0),直线过原点和点A ,∴直线的斜率k=√3-0=-√33,即tan α=-√33,∴α=5π6.故选D .3.将函数f (x )=sin (2x +π6)的图象向右平移π6个单位,则所得的图象对应的函数解析式是( )A.y=sin 2xB.y=cos 2xC.y=sin (2x +2π3) D.y=sin (2x -π6)f (x )=sin (2x +π6),∴将函数f (x )=sin (2x +π6)的图象向右平移π6个单位,所得的图象对应的函数解析式是y=sin (2x -π6).4.已知函数y=f (x )的定义域为{x|x ≠0},满足f (x )+f (-x )=0,当x>0时,f (x )=ln x-x+1,则函数y=f (x )的大致图象是 ( )y=f (x )的定义域为{x|x ≠0},满足f (x )+f (-x )=0,所以函数f (x )是奇函数,排除C 项,D 项.当x=e 时,f (e)=1-e +1=2-e <0,排除B 项,A 项正确.5.已知向量a ,b 满足|a |=1,(a+b )⊥a ,(2a+b )⊥b ,则向量a ,b 的夹角为( ) A.π6 B.π4C.π3D.3π4a ,b 的夹角为θ,因为|a |=1,(a+b )⊥a ,(2a +b )⊥b , 所以(a+b )·a =1+|b |cos θ=0, ① (2a+b )·b =2|b |cos θ+|b |2=0. ②由①②可得cos θ=-√22,θ=3π4,故选D .6.已知双曲线x 2x2−x 2x2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :x+2y+5=0,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为( )A.x 220−x 25=1 B.x 25−x 220=1C.3x 225−3x 2100=1D.3x 2100−3x 225=1双曲线x 2x 2−x 2x 2=1(a>0,b>0)的一条渐近线平行于直线l :x+2y+5=0,双曲线的一个焦点在直线l 上,∴{-xx =-12,x =-5,x 2+x 2=x 2,解得{x =2√5,x =√5.∴双曲线方程为x 220−x 25=1.7.如图,在△ABC 中,点D 在AC 上,AB ⊥BD ,BC=3√3,BD=5,sin ∠ABC=2√35,则CD 的长为( )A.√14B.4C.2√5D.5,sin ∠ABC=2√35=sin (π2+∠xxx )=cos ∠CBD ,再根据余弦定理可得,CD 2=BC 2+BD 2-2BC ·BD ·cos ∠CBD=27+25-2×3√3×5×2√35=16,可得CD=4.8.(2018全国Ⅰ,文9)某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图.圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为A ,圆柱表面上的点N 在侧(左)视图上的对应点为B ,则在此圆柱侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为( )A.2√17B.2√5C.3D.2,易知N 为xx ⏜的中点,将圆柱的侧面沿母线MC 剪开,展平为矩形MCC'M',易知CN=14CC'=4,MC=2,从M 到N 的路程中最短路径为MN.在Rt △MCN 中,MN=√xx 2+xx 2=2√5.9.已知P 为抛物线y 2=4x 上一个动点,Q 为圆x 2+(y-4)2=1上一个动点,则点P 到点Q 的距离与点P 到直线x=-1的距离之和的最小值是( ) A.5 B.8 C.√17-1 D.√15-1y 2=4x 的焦点为F (1,0),圆x 2+(y-4)2=1的圆心为E (0,4),半径为1.根据抛物线的定义可知,点P 到准线的距离等于点P 到焦点的距离,所以当P ,Q ,E ,F 四点共线时,点P 到点Q 的距离与点P 到直线x=-1的距离之和最小,为|QF|=|EF|-r=√42+1-1=√17-1.10.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=-11,a 5+a 9=-2,则当S n 取最小值时,n 等于( ) A.9 B.8C.7D.6a 1,公差为d ,由a 2=-11,a 5+a 9=-2, 得{x 1+x =-11,x 1+6x =-1,解得{x 1=-13,x =2.∴a n =-15+2n.由a n =-15+2n ≤0,解得n ≤152.∴当S n 取最小值时,n=7.11.(2018全国Ⅱ,文12)已知f (x )是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f (1-x )=f (1+x ),若f (1)=2,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (50)=( )A.-50B.0C.2D.50f (-x )=f (2+x )=-f (x ),∴f (x+4)=f [(x+2)+2]=-f (x+2)=f (x ). ∴f (x )的周期为4.∵f (x )为奇函数,∴f (0)=0.∵f (2)=f (1+1)=f (1-1)=f (0)=0,f (3)=f (-1)=-f (1)=-2,f (4)=f (0). ∴f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0.∴f (1)+f (2)+…+f (50)=f (49)+f (50)=f (1)+f (2)=2.12.已知F 1,F 2是椭圆C :x 2x 2+x 2x 2=1(a>b>0)的左、右焦点,A 是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为√36的直线上,△PF 1F 2为等腰三角形,∠F 1F 2P=120°,则C 的离心率为( ) A.23 B.12C.13D.14A (-a ,0),△PF 1F 2为等腰三角形,∴|PF 2|=|F 1F 2|=2c.过点P 作PE ⊥x 轴,∵∠F 1F 2P=120°,∴∠PF 2E=60°.∴|F 2E|=c ,|PE|=√3c ,∴P (2c ,√3c ). ∵k PA =√36,∴PA 所在直线方程为y=√36(x+a ). ∴√3c=√36(2c+a ).∴e=x x =14.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.用[x ]表示不大于实数x 的最大整数,方程lg 2x-[lg x ]-2=0的实根个数是 .lg x=t ,则得t 2-2=[t ].作y=t 2-2与y=[t ]的图象,知t 2-2=[t ]有3个解, 分别是t=-1,t=2,还有一解在1<t<2内. 当1<t<2时,[t ]=1,所以t=√3.故得x=110,x=100,x=10√3,即共有3个实根.14.若实数x ,y 满足{x -2x ≤-2,x ≥1,x +x ≤4,则xx 的取值范围是 .[13,1]{x -2x ≤-2,x ≥1,x +x ≤4对应的平面区域如图,设k=xx ,由图象可知,过原点的直线y=kx ,当直线y=kx 经过点A 时,直线的斜率k 最大, 当经过点B 时,直线的斜率k 最小, 由{x -2x =-2,x +x =4,解得A (2,2),此时k=22=1.由{x =1,x +x =4,解得B (3,1),此时k=13,故直线y=kx 的斜率k 的取值范围是[13,1], 即xx 的取值范围是[13,1].15.正四棱锥P-ABCD 的五个顶点在同一球面上,若该正四棱锥的底面边长为4,侧棱长为2√6,则这个球的表面积为 .πP-ABCD 的外接球的球心在它的高PO 1所在的直线上,记为O ,设球半径为R ,则PO=AO=R ,PO 1=4,OO 1=R-4或OO 1=4-R.在Rt △AO 1O 中,R 2=8+(R-4)2,得R=3, 所以球的表面积为S=4πR 2=36π.16.已知圆锥的顶点为S ,母线SA ,SB 所成角的余弦值为78,SA 与圆锥底面所成角为45°.若△SAB 的面积为5√15,则该圆锥的侧面积为 .√2πO 为底面圆圆心,∵cos ∠ASB=78,∴sin ∠ASB=√1-(78)2=√158.∴S △ASB =12×|AS|·|BS|·√158=5√15. ∴SA 2=80.∴SA=4√5.∵SA 与圆锥底面所成的角为45°,∠SOA=90°, ∴SO=OA=√22SA=2√10.∴S 圆锥侧=πrl=4√5×2√10×π=40√2π.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.a=c. (10分)(2018山东青岛三模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b cos A+√33(1)求cos B;(2)如图,D为△ABC外一点,在平面四边形ABCD中,∠D=2∠B,且AD=1,CD=3,BC=√6,求AB的长.sin A=sin C.在△ABC中,由正弦定理,得sin B cos A+√33又C=π-(A+B),sin A=sin(A+B),所以sin B cos A+√33即sin B cos A+√3sin A=sin A cos B+cos A sin B,3sin A.所以sin A cos B=√33.又A∈(0,π),所以sin A≠0,所以cos B=√33.(2)∵∠D=2∠B,∴cos D=2cos2B-1=-13在△ACD中,AD=1,CD=3,)=12,则AC=2√3.由余弦定理,得AC2=AD2+CD2-2AD·CD·cos D=1+9-2×1×3×(-13在△ABC中,BC=√6,AC=2√3,cos B=√3,3由余弦定理,得AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos B,,即12=AB2+6-2·AB×√6×√33化简得AB2-2√2AB-6=0,解得AB=3√2(负值舍去).故AB的长为3√2.18.(12分)如图,已知平行四边形ABCD 与直角梯形ABEF 所在的平面互相垂直,且AB=BE=12AF=1,BE ∥AF ,AB ⊥AF ,∠CBA=π4,BC=√2,P 为DF 的中点.(1)求证:PE ∥平面ABCD ; (2)求三棱锥A-BCE 的体积.AD 的中点M ,连接MP ,MB ,∵P 为DF 的中点,∴MP x 12AF.又BE x 12AF ,∴BE x MP.∴四边形BEPM 是平行四边形.∴PE ∥BM.又PE ⊄平面ABCD ,BM ⊂平面ABCD ,∴PE ∥平面ABCD.ABC 中,由余弦定理可得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos ∠ABC =1+(√2)2-2×1×√2×cos π4=1, ∴AC=1.∴AC 2+AB 2=BC 2. ∴AC ⊥AB.∵平面ABCD ⊥平面ABEF ,平面ABCD ∩平面ABEF=AB ,∴AC ⊥平面ABEF. ∵S △ABE =12BE ·AB=12×1×1=12, ∴V A-BCE =V C-ABE =13S △ABE ·AC=13×12×1=16.19.(12分)(2018山东烟台高考诊断性测试)已知动圆C 与圆E :x 2+(y-1)2=14外切,并与直线y=-12相切. (1)求动圆圆心C 的轨迹Γ;(2)若从点P (m ,-4)作曲线Γ的两条切线,切点分别为A ,B ,求证:直线AB 恒过定点.,圆E 的圆心E (0,1),半径为12.设动圆圆心C (x ,y ),半径为r. 因为圆C 与直线y=-12相切, 所以d=r ,即y+12=r.①因为圆C 与圆E 外切,所以|CE|=12+r ,即√x 2+(x -1)2=12+r.②联立①②,消去r ,可得x 2=4y.所以动圆圆心C 的轨迹Γ是以E (0,1)为焦点,y=-1为准线的抛物线.AB 的斜率一定存在.不妨设直线AB 的方程为y=kx+b.联立{x 2=4x ,x =xx +x ,整理,得x 2-4kx-4b=0,其中Δ=16(k 2+b )>0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4b.③由抛物线的方程可得,y=14x 2,∴y'=12x.∴过点A (x 1,y 1)的抛物线的切线方程为y-y 1=12x 1(x-x 1),又y 1=14x 12,代入切线方程整理得,y=12x 1x-14x 12.∵切线过P (m ,-4),代入整理得,x 12-2mx 1-16=0,同理可得x 22-2mx 2-16=0.∴x 1,x 2为关于x 的方程x 2-2mx-16=0的两个根, ∴x 1+x 2=2m ,x 1x 2=-16.④由③④可得,x 1x 2=-4b=-16,x 1+x 2=4k=2m.∴b=4,k=x 2,直线AB 的方程为y=x2x+4.∴直线AB 恒过定点(0,4).20.(12分)已知各项为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }的通项公式b n ={x ,x 为偶数,x +1,x 为奇数(n ∈N *),若S 3=b 5+1,b 4是a 2和a 4的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{a n ·b n }的前n 项和T n .∵数列{b n }的通项公式b n ={x ,x为偶数,x +1,x 为奇数(n ∈N *),∴b 5=6,b 4=4.设各项为正数的等比数列{a n }的公比为q ,q>0,∵S 3=b 5+1=7,∴a 1+a 1q+a 1q 2=7.① ∵b 4是a 2和a 4的等比中项,∴x 42=a 2·a 4=x 32=16,解得a 3=a 1q 2=4,② 由①②得3q 2-4q-4=0,解得q=2或q=-23(舍去),∴a 1=1,∴a n =2n-1.(2)当n 为偶数时,T n =(1+1)·20+2·2+(3+1)·22+4·23+(5+1)·24+…+[(n-1)+1]·2n-2+n ·2n-1=(20+2·2+3·22+4·23+…+n ·2n-1)+(20+22+…+2n-2),设H n =20+2·2+3·22+4·23+…+n ·2n-1,①2H n =2+2·22+3·23+4·24+…+n ·2n ,②①-②,得-H n =20+2+22+23+…+2n-1-n ·2n=1-2x1-2-n ·2n =(1-n )·2n -1,∴H n =(n-1)·2n +1,∴T n =(n-1)·2n +1+1-4x21-4=(x -23)·2n +23.当n 为奇数,且n ≥3时,T n =x x -1+(n+1)·2n-1=(x -53)·2n-1+23+(n+1)·2n-1=(2x -23)·2n-1+23, 经检验,T 1=2符合上式,∴T n ={(2x -23)·2x -1+23,x 为奇数,(x -23)·2x +23,x 为偶数.21.(12分)已知椭圆C :x 2x 2+x 2x 2=1(a>b>0)的长轴长为4,焦距为2√2.(1)求椭圆C 的方程;(2)过动点M (0,m )(m>0)的直线交x 轴于点N ,交C 于点A ,P (P 在第一象限),且M 是线段PN 的中点.过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ,延长QM 交C 于点B.①设直线PM ,QM 的斜率分别为k ,k',证明x 'x 为定值;②求直线AB 的斜率的最小值.c.由题意知2a=4,2c=2√2,所以a=2,b=√x 2-x 2=√2.所以椭圆C 的方程为x 24+x 22=1.(2)P (x 0,y 0)(x 0>0,y 0>0).由M (0,m ),可得P (x 0,2m ),Q (x 0,-2m ).所以直线PM 的斜率k=2x -x x 0=x x 0, 直线QM 的斜率k'=-2x -x x 0=-3x x 0. 此时x 'x =-3.所以x 'x 为定值-3.A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).直线PA 的方程为y=kx+m ,直线QB 的方程为y=-3kx+m.联立{x =xx +x ,x 24+x 22=1,整理得(2k 2+1)x 2+4mkx+2m 2-4=0.由x 0x 1=2x 2-42x 2+1,可得x 1=2(x 2-2)(2x 2+1)x 0,所以y 1=kx 1+m=2x (x 2-2)(2x 2+1)x 0+m ,同理x 2=2(x 2-2)(18x 2+1)x 0,y 2=-6x (x 2-2)(18x 2+1)x 0+m.所以x 2-x 1=2(x 2-2)(18x 2+1)x 0−2(x 2-2)(2x 2+1)x 0=-32x 2(x 2-2)(18x 2+1)(2x 2+1)x 0,y 2-y 1=-6x (x 2-2)(18x 2+1)x 0+m-2x (x 2-2)(2x 2+1)x 0-m=-8x (6x 2+1)(x 2-2)(18x 2+1)(2x 2+1)x 0,所以k AB =x 2-x 1x 2-x 1=6x 2+14x =14(6x +1x ).由m>0,x 0>0,可知k>0,所以6k+1x ≥2√6,等号当且仅当k=√66时取得.此时√=√66,即m=√147,符合题意.所以直线AB 的斜率的最小值为√62.22.(12分)已知函数f (x )=x-1x -a ln x ,(1)若f (x )无极值点,求a 的取值范围;(2)设g (x )=x+1x -(ln x )2,当a 取(1)中的最大值时,求g (x )的最小值;(3)证明:∑x =x √2i (2i +1)>ln 2n +12n +1(n ∈N *).,可得f'(x )=x 2-xx +1x 2. ∵函数f (x )无极值点,∴方程x 2-ax+1=0在(0,+∞)内无根或有唯一根, ∴方程a=x+1x 在(0,+∞)内无根或有唯一根,又x+1x ≥2(当且仅当x=1时取等号), ∴(x +1x )min =2,∴a ≤2.故a 的取值范围是(-∞,2].a=2时,f (x )=x-1x -2ln x ,g (x )=x+1x -(ln x )2,由(1)知,f (x )在(0,+∞)内是增函数,当x ∈(0,1)时,f (x )=x-1x -2ln x<f (1)=0,即x-1x <2ln x<0; 当x ∈(1,+∞)时,f (x )=x-1x -2ln x>f (1)=0, 即x-1x >2ln x>0; ∴当x>0时,|x -1x |≥|2ln x|=|ln x 2|,令x 2=t>0,∴|√x -x |≥|ln t|, 两边平方,得t+1x -2≥(ln t )2,∴当t>0时,t+1x -2≥(ln t )2成立,当且仅当t=1时取等号,∴当x=1时,函数g (x )取最小值2.,当x>1时,x+1x -(ln x )2>2, ∴当x>1时,√x √x >ln x 成立, 令x=2x +12x ,得√2x +12x −√2x 2x +1>ln 2x +12x ,即x x >ln 2x +12x , ∴不等式:∑x =x √2i (2i +1)>ln 21+121+…+ln 2n +12n>ln 21+221+1+…+ln 2n +22n +1 =ln (2n ·20+121+1·…·2n -1+12n +1)=ln 2n +12n +1.即∑i =n x x >ln 2x +12x +1(n ∈N *).。

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