高中数学三角函数新奇妙题难题提高题(修改版).doc
(word版)高中数学三角函数y=Asin(ωx+φ)图像变换练习题

三角函数y =Asin(ωx +φ)图像练习题一、单选题1. 函数f(x)=2sin(ωx +φ)(ω>0,−π2<φ<π2)的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是( )A. 2,−π3 B. 2,−π6 C. 4,−π6 D. 4,π32. 为了得到函数y =sin (2x +π3)的图象,只需要把函数y =sinx 的图象上( )A. 各点的横坐标缩短到原来的12,再向左平移π3个单位长度 B. 各点的横坐标缩短到原来的12,再向左平移π6个单位长度 C. 各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移π3个单位长度 D. 各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移π6个单位长度3. 要得到函数y =sinx +cosx 的图象,只需把函数y =√2sin (x −π12)的图象( )A. 向左平移π3个单位长度 B. 向右平移π3个单位长度 C. 向左平移13个单位长度D. 向右平移13个单位长度4. 要得到函数y =3sin (2x +π4)的图象,只需将y =3sin2x 的图象( )A. 向左平移π8个单位 B. 向右平移π8个单位 C. 向左平移π4个单位D. 向右平移π4个单位5. 已知函数f(x)=Msin(ωx +φ)(M >0,ω>0,|φ|<π2)在半个周期内的图象如图所示,则函数f(x)的解析式为( )A. f(x)=2sin(x +π6) B. f(x)=2sin(2x −π6)C. f(x)=2sin(x−π6)D. f(x)=2sin(2x+π6)6.为得到函数y=cos(x+π3)的图象,只需将函数y=sinx的图象()A. 向左平移π6个单位长度 B. 向右平移π6个单位长度C. 向左平移5π6个单位长度 D. 向右平移5π6个单位长度7.函数y=Asin(ωx+φ)在一个周期上的图象如图所示,则函数的解析式是()A. y=2sin(x2−23π)B. y=2sin(x2+43π)C. y=2sin(x2+23π)D. y=2sin(x2−π3)8.设ω>0,函数y=sin(ωx+π3)+2的图象向右平移4π3个单位长度后与原图象重合,则ω的最小值是().A. 23B. 43C. 32D. 39.如图所示,函数f(x)=Asin(2x+φ)(其中A>0,|φ|<π2)的图象过点(0,√3),则f(x)的图象的一个对称中心是()A. (−π3,0)B. (−π6,0)C. (π6,0)D. (π4,0)10.将函数y=sinωx(ω>0)的图象向左平移π6个单位长度,平移后的图象如图所示,则平移后的图象所对应的函数解析式为()A. y=sin(x+π6)B. y=sin(x−π6)C. y=sin(2x+π3)D. y=sin(2x−π3)11.将函数f(x)=sin(x+φ)图象上所有点的横坐标变为原来的1ω(ω>1)(纵坐标不变),得函数g(x)的图象.若g(π6)=1,g(2π3)=0,且函数g(x)在(π6,π2)上具有单调性,则ω的值为()A. 2B. 3C. 5D. 712.设函数的最小正周期为π,则下列说法正确的是()A. 函数f(x)的图象关于直线x=π3对称B. 函数f(x)的图象关于点(π12,0)对称C. 函数f(x)在(−5π12,π12)上单调递减D. 将函数f(x)的图象向右平移5π12个单位,得到的新函数是偶函数13.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2),其图象相邻的最高点之间的距离为π,将函数y=f(x)的图象向左平移π12个单位长度后得到函数g(x)的图象,且g(x)为奇函数,则()A. f(x)的图象关于点(π6,0)对称 B. f(x)的图象关于点(−π6,0)对称C. f(x)在(−π6,π3)上单调递增 D. f(x)在(−2π3,−π6)上单调递增14.已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+2π3),则下面结论正确的是()A. 把C1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π6个单位长度,得到曲线C2B. 把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度,得到曲线C2C. 把C1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π6个单位长度,得到曲线C2D. 把C1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π12个单位长度,得到曲线C215.已知曲线y=sin(2x+π6)向左平移φ(φ>0)个单位,得到的曲线y=g(x)经过点(−π12,1),则()A. 函数y=g(x)的最小正周期T=π2B. 函数y=g(x)在[11π12,17π12]上单调递增C. 曲线y=g(x)关于直线x=π6对称D. 曲线y=g(x)关于点(2π3,0)对称16.若函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|≤π)的图象如图所示,则函数y=f(x)的解析式为()A. y=32sin(2x+π6)B. y=32sin(2x−π6)C. y=32sin(2x+π3)D. y=32sin(2x−π3)二、多选题17.已知函数f(x)=sin(2x+π3),将其图象向右平移φ(φ>0)个单位长度后得到函数g(x)的图象,若函数g(x)为奇函数,则φ的值可以为()A. π12B. π6C. π3D. 2π318.为了得到函数y=cos(2x+π4)的图象,只要把函数y=cosx图象上所有的点()A. 向左平移π4个单位长度,再将横坐标变为原来的2倍B. 向左平移π4个单位长度,再将横坐标变为原来的12倍C. 横坐标变为原来的12倍,再向左平移π8个单位长度 D. 横坐标变为原来的12倍,再向左平移π4个单位长度19. 已知函数f(x)=2cos 2ωx +√3sin2ωx −1(ω>0)的最小正周期为π,则下列说法正确的有( )A. ω=2B. 函数f(x)在[0,π6]上为增函数C. 直线x =π3是函数y =f(x)图象的一条对称轴 D. 点(512π,0)是函数y =f(x)图象的一个对称中心20. 将函数f(x)的图象向右平移π6个单位长度,再将所得函数图象上的所有点的横坐标缩短到原来的23,得到函数g(x)=Asin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象.已知函数g(x)的部分图象如图所示,则下列关于函数f(x)的说法正确的是( )A. f(x)的最小正周期为π,最大值为2B. f(x)的图象关于点(π6,0)中心对称 C. f(x)的图象关于直线x =π6对称 D. f(x)在区间[π6,π3]上单调递减第II 卷(非选择题)三、解答题21. 已知函数f(x)=4cos xsin (x +π6)−1.(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在区间[−π6,π4]上的最大值和最小值.22.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,−π2<φ<π2)的部分图象如图所示.(1)求函数f(x)的解析式;(2)若x∈[−53,53],求函数f(x)的值域.23.已知函数f(x)=2√3sinxcosx−cos(2x+π3)−cos(2x−π3).(Ⅰ)求f(π2)的值.(Ⅱ)求函数f(x)在区间[−π12,5π12]上的最大值和最小值.24.已知函数y=12sin (2x+π6),x∈R.(1)求它的振幅、周期、初相;(2)用“五点法”作出它在一个周期内的简图;(3)该函数的图象可由y=sin x(x∈R)的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到⋅25.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π2)的部分图像如图所示:(1)求函数f(x)的解析式;(2)将函数y=f(x)的图像上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图像,求函数y=g(x)在区间[0,π4]上的最大值及函数取最大值时相应的x 值.26.已知函数f(x)=cos2x+sin(2x−π6).(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期;(Ⅱ)当x∈[0,π]时,求函数f(x)的单调递增区间.27.已知函数f(x)=2cos(x−π3)+2sin(3π2−x).(1)求函数f(x)的单调递减区间;(2)求函数f(x)的最大值,并求f(x)取得最大值时的x的取值集合;(3)若f(x)=65,求cos(2x−π3)的值.28.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ),(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图像如图所示.(I)求f(x)的解析式;(II)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a,b,c,a=1,c=2,f(A)=1,求b的值.29.已知函数f(x)=√3sinxcosx+sin2x−12.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)若A∈(π12,π3),f(A)=13,求cos(2A−5π6)的值.30.已知函数f(x)=4sinxcos(x+π3)+√3.(1)求函数f(x)的最小正周期及单调增区间;(2)求函数f(x)在区间[−π4,π6]上的值域和取得最大值时相应的x的值.答案和解析1.【答案】A本题主要考查由函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象求解析式,属于基础题.结合图象由周期求出ω,由特殊点的坐标求出φ的值.【解答】解:由题意可知T=2×(11π12−5π12)=π,∴ω=2,x=5π12时,函数取得最大值2,可得:2sin(2×5π12+φ)=2,,即,又∵−π2<φ<π2,所以φ=−π3.故选A.2.【答案】B本题考查了函数y=Asin(ωx+φ)的图象的伸缩平移,属于基础题.根据函数图象伸缩平移变换法则即可得到答案.【解答】解:y=sinx图象上各点的横坐标缩短到原来的12,得到y=sin2x的图象,再向左平移π6个单位长度得到y=sin[2(x+π6)]=sin(2x+π3)的图象,故选B.3.【答案】A【分析】本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象的平移变换,辅助角公式,属于基础题.由辅助角公式,根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象的平移变换可得答案.【解答】解:y =sinx +cosx,则要得到函数y =sinx +cosx 的图象,只需把函数y =√2sin (x −π12)的图象向左平移π3个单位长度. 故选A .4.【答案】A本题考查函数y =Asin(ωx +φ)的图象变换规律,属于基础题.由y =3sin (2x +π4)=3sin [2(x +π8)],根据左加右减的平移原理,即可得到结果. 【解答】解:y =3sin (2x +π4)=3sin [2(x +π8)],因此将函数y =3sin2x 的图象向左平移π8个单位,即可得到函数y =3sin (2x +π4)的图象. 故选A .5.【答案】A【分析】本题主要考查由函数y =Asin(ωx +φ)的部分图象求解析式,属于基础题. 由函数的最值求出A ,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值.【解答】解:由图象知M =2. 设函数f(x)的最小正周期为T , 则14T =π3−(−π6)=π2,可知T =2π,ω=2πT=1,将(π3,2)代入f(x)的解析式得sin(π3+φ)=1, 又|φ|<π2,可得φ=π6,故函数f(x)的解析式为f(x)=2sin(x +π6). 故选A .6.【答案】C本题考查了函数y =Asin(ωx +φ)的图象与性质、函数图象的变换的相关知识,属于基础题.根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换的规则可得结论.【解答】解:故选C.7.【答案】C本题考查三角函数y=Asin(ωx+φ)的图象和性质,涉及诱导公式应用,属于基础题.依题意,根据图象求得A=2,ω=12,根据五点作图法得进而求得结果.【解答】解:由图知A=2,T2=8π3−2π3=2π=πω,ω=12,y=2sin(12x+φ),根据五点作图法知,代入得,,所以,k∈Z,故选C.8.【答案】C本题考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象和性质,属于基础题.函数y=sin(ωx+π3)+2的图象向右平移4π3个单位长度后与原图象重合,可判断出4π3是此函数周期的整数倍,由此能求出ω的表达式,判断出它的最小值.【解答】解:由函数的图象向右平移4π3个单位长度后与原图象重合,得4π3是此函数周期的整数倍.又ω>0,∴2πω⋅k=4π3(k∈Z,且k>0),∴ω=3k2(k∈Z,且k>0),∴ωmin=32.故选C.9.【答案】B【解答】解:由函数图象可知A=2,由于图象过点(0,√3),可得2sinφ=√3,即sinφ=√32,由于|φ|<π2,解得φ=π3,即有f(x)=2sin(2x+π3).由2x+π3=kπ,k∈Z,解得x=kπ2−π6,k∈Z,故f(x)的图象的对称中心是(kπ2−π6,0),k∈Z,当k=0时,f(x)的图象的一个对称中心是(−π6,0).故选B.10.【答案】C本题考查三角函数图像的平移变换,函数的解析式,属于基础题.由三角函数图像的平移得为,代入点,得,得ω=2,从而得解析式.【解答】解:函数y=sinωx(ω>0)的图象向左平移π6个单位长度,则平移后的图象所对应的函数解析式为,代入点,得,,k∈Z,当k=0时,ω=2,即解析式为y=sin(2x+π3).故选C.11.【答案】B本题考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质,属于中档题.根据题意得出,得出ω=2n−1(n∈N∗),由函数g(x)在(π6,π2)上具有单调性,得出π2−π6⩽T2=πω,即可求出结果.【解答】解:由题意得,g(x)=sin(ωx+φ),最小正周期T=2πω,若g(π6)=1,g(2π3)=0,,∴ω=2n−1(n∈N∗),∵函数g(x)在(π6,π2)上具有单调性,∴π2−π6⩽T2=πω,解得ω⩽3,又ω>1,ω=2n−1(n∈N∗),∴ω=3.故选B.12.【答案】D本题考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质,正弦、余弦函数的图象与性质,属于中档题.先根据函数f(x)=12sin(ωx+π3)(ω>0)的最小正周期为π,求出ω=2,再根据选项逐一判断即可.【解答】解:∵函数f(x)=12sin(ωx+π3)(ω>0)的最小正周期为π,∴2πω=π,解得ω=2,则f(x)=12sin(2x+π3),对于A.当x=π3时,f(π3)=12sin(2×π3+π3)=0,∴函数f(x)的图象关于点(π3,0)对称,故A不正确;对于B.当x=π12时,f(π12)=12sin(2×π12+π3)=12,∴函数f(x)的图象关于直线x=π12对称,故B不正确;对于C.f(x)=12sin(2x+π3)的单调递减区间满足:2kπ+π2≤2x+π3≤2kπ+3π2,k∈Z,解得kπ+π12≤x≤kπ+7π12,k∈Z,k=−1时不符合,故C不正确;对于D.将函数f(x)的图象向右平移5π12个单位,得到新函数为g(x)=f(x−5π12)=1 2sin(2x−π2)=−12cos2x,是偶函数,故D正确.故选D.13.【答案】C本题考查三角函数的图象的性质,属一般题.根据题意求出函数解析式,然后验证对称性和单调性.【解答】解:f(x)=2sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2),其图象相邻最高点之间距离为,ω=2, 所以将函数y =f(x)的向左平移π12个单位长度后,,因为g(x)为奇函数, 所以,则,则,当,,当,,故A ,B 错误;当x ∈(−π6,π3)时,,所以f(x)在(−π6,π3)单调递增,故C 正确;当x ∈(−2π3,−π6)时,,所以f(x)在(−2π3,−π6)单调递减,故D 错误; 故选C .14.【答案】D本题考查三角函数的图象变换、诱导公式的应用. 利用三角函数的伸缩变换以及平移变换转化求解即可.【解答】解:把C 1上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变, 得到函数y =cos2x 图象,再把得到的曲线向左平移π12个单位长度, 得到函数y =cos2(x +π12)=cos(2x +π6) =sin(2x +2π3)的图象,即曲线C 2,故选D .15.【答案】D本题主要考查函数y =Asin(ωx +φ)的图象变换规律,三角函数的图象和性质,属于基础题.利用函数y =Asin(ωx +φ)的图象变换规律求得g(x)的解析式,再利用余弦函数的图象和性质,可得结论.【解答】解:把曲线y=sin(2x+π6)向左平移φ(φ>0)个单位,得到的曲线y=g(x)=sin(2x+2φ+π6),由于所得曲线经过点(−π12,1),∴sin(−π6+2φ+π6)=sin2φ=1,,,∵φ>0,,,,,故g(x)=cos(2x+π6)的最小正周期为2π2=π,故A错误;在[11π12,17π12]上,2x+π6∈[2π,3π],故函数y=g(x)在[11π12,17π12]上单调递减,故B错误;当x=π6时,g(x)=0,故g(x)的图象关于点(π6,0)对称,故C错误;当x=2π3时,g(x)=0,故g(x)的图象关于点(2π3,0)对称,故D正确,故选:D.16.【答案】D由图象求y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)解析式的方法;(1)A可由图象上最高点和最低点的纵坐标确定;(2)ω可由图象上最高点与最低点的横坐标确定,先求出最小正周期T,再由T=2πω求出ω;(3)φ可以由某一点处的函数值求得,要注意φ的范围.【解答】解:设f(x)的最小正周期为T,则12T=2π3−π6=π2,T=π,∴ω=2πT =2.又由图象可得A=32,∴f(x)=32sin(2x+φ).∵f(5π12)=32sin(2×5π12+φ)=32,∴5π6+φ=2kπ+π2,k∈Z,即φ=2kπ−π3,k∈Z,又|φ|≤π,∴φ=−π3,∴y=f(x)=32sin(2x−π3).故选D.17.【答案】BD【解析】【分析】本题考查了函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质的相关知识,试题难度较易由题意将函数f(x)图象向右平移φ(φ>0)个单位长度后,得到的图象对应的解析式g(x),又函数g(x)为奇函数,即可得出φ的值【解答】解:将函数f(x)图象向右平移φ(φ>0)个单位长度后,得到的图象对应的解析式为g(x)=sin[2(x−φ)+π3]=sin(2x−2φ+π3).由g(x)为奇函数可得−2φ+π3=kπ(k∈Z),故φ=π6−kπ2(k∈Z),又φ>0,结合选项,所以φ的值可以为π6,23π.故应选BD.18.【答案】BC【分析】本题考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质,函数图象的平移伸缩变换,属于基础题.依据函数y=Asin(ωx+φ)的图象平移伸缩变换的规则逐一判定即可.【解答】解:对于A,把函数y=cosx图象上所有的点向左平移π4个单位长度,可得函数,再将横坐标变为原来的2倍,可得函数,故A错误;对于B,把函数y=cosx图象上所有的点向左平移π4个单位长度,可得函数,再将横坐标变为原来的12倍,可得函数,故B正确;对于C,把函数y=cosx图象上所有的点横坐标变为原来的12倍,可得函数y=cos 2x,再向左平移π8个单位长度,可得函数,故C正确;对于D,把函数y=cosx图象上所有的点横坐标变为原来的12倍,可得函数y=cos 2x,再向左平移π4个单位长度,可得函数,故D错误.故选BC.19.【答案】BD本题考查三角函数的性质应用,考查两角和与差的三角函数公式,辅助角公式及二倍角公式应用,属基础题.依题意,根据两角和与差的三角公式及二倍角公式化简函数,再根据三角函数的性质求解即可.【解答】解:,因最小正周期为π得ω=1,故A错误,当时,,得函数f(x)在[0,π6]上为增函数,故B正确;当,,所以直线x=π3不是函数y=f(x)图象的一条对称轴,故C 错误;当,,得点(512π,0)是函数y=f(x)图象的一个对称中心,故D正确;故选BD.20.【答案】ACD本题考查三角函数的图象与性质,涉及正弦函数图象与性质的应用,属于中档题.先由函数图象得出g(x)的解析式,再由函数图象的变换得出f(x)的解析式,借助正弦函数的图象与性质得出答案即可.【解答】解:由图可知,A=2,T=4×(2π9−π18)=2π3,∴ω=2πT=3,又由g(2π9)=2,可得2π9×3+φ=π2+2kπ(k∈Z),且lφ|<π2,∴φ=−π6,∴g(x)=2sin(3x −π6),将函数g(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的32,可得函数,再将函数图象向左平移π6个单位长度,得到函数,∴f(x)=2sin(2x +π6),∴f(x)的最小正周期为π,最大值为2,A 正确. 令2x +π6=kπ,k ∈Z ,得,∴函数f(x)图象的对称中心为(kπ2−π12,0)(k ∈Z), 由kπ2−π12=π6,得k =12,不符合k ∈Z ,B 错误; 对于选项C ,令2x +π6=π2+kπ(k ∈Z),得x =π6+kπ2(k ∈Z),∴函数f(x)图象的对称轴为直线x =π6+kπ2(k ∈Z),当k =0时,x =π6,故C 正确;当x ∈[π6,π3]时,2x +π6∈[π2,5π6],∴f(x)在区间[π6,π3]上单调递减,D 正确. 故选ACD .21.【答案】解:(1)因为f(x)=4cos xsin (x +π6)−1=4cos x (√32sin x +12cos x)−1=√3sin 2x +2cos 2x −1 =√3sin 2x +cos 2x=2sin (2x +π6), 所以f(x)的最小正周期为π; (2)因为−π6≤x ≤π4, 所以−π6≤2x +π6≤2π3.故当2x +π6=π2,即x =π6时,f(x)取得最大值2; 当2x +π6=−π6,即x =−π6时,f(x)取得最小值−1.【解析】本题主要考查对三角函数的化简能力和三角函数的图象和性质的运用,属于中档题.(1)利用二倍角和两角和与差以及辅助角公式将函数化为y=Asin(ωx+φ)的形式,即可求出函数的最小正周期;(2)先根据x的取值范围求得2x+π6的范围,再由正弦函数的性质即可求出函数的最大值和最小值.22.【答案】解:(1)由图象知函数的最大值为1,即A=1,T2=3−(−1)=4,即周期T=8,即2πω=8,得ω=π4,则f(x)=sin(π4x+φ),由五点对应法得π4×1+φ=π2,得φ=π4,即f(x)=sin(π4x+π4).(2)若x∈[−53,53 ],则π4x+π4∈[−π6,2π3],∴当π4x+π4=−π6时,即x=−53时,f(x)最小,最小值为f(−53)=−12,当π4x+π4=π2时,即x=1时,f(x)最大,最大值为f(1)=1,∴f(x)的值域为[−12,1].【解析】本题主要考查三角函数的图象和性质,利用图象法求出函数的解析式以及结合三角函数的最值性质是解决本题的关键.难度不大.(1)根据函数图象先求出A和周期,结合周期公式求出ω,利用五点对应法求出φ即可求出函数的解析式.(2)求出角的范围,结合三角函数的最值关系进行求解即可.23.【答案】解:(Ⅰ;(Ⅱ)f(x)=2√3sinxcosx−cos(2x+π3)−cos(2x−π3)=√3sin2x−12cos2x+√32sin2x−12cos2x−√32sin2x=√3sin2x −cos2x =2sin(2x −π6),因为x ∈[−π12,5π12]∴−π3≤2x −π6≤2π3,∴2sin(2x −π6)∈[−√3,2]. 即函数f(x)在区间[−π12,5π12]上的最大值为2,最小值为−√3.【解析】本题考查三角函数的化简与求值,考查三角函数的性质,属基础题. (Ⅰ)将代入化简即可;(Ⅱ)利用辅助角公式化简得到f(x),由x 的取值范围得出2x −π6的范围,再由正弦函数的性质得出最值即可.24.【答案】解:(1)函数y =12sin (2x +π6)的振幅为12,周期为π,初相为π6.(2)列表:描点画图(如图所示):(3)函数y =sinx 的图象向左平移π6个单位长度,得到函数y =sin (x +π6)的图象, 再保持纵坐标不变,把横坐标缩短为原来的12倍,得到函数y =sin (2x +π6)的图象, 再保持横坐标不变,把纵坐标缩短为原来的12倍,得到函数y =12sin (2x +π6)的图象.【解析】本题主要考查了三角函数的图象和性质以及“五点法”作图和图象的平移和伸缩变换,属于基础题.(1)结合振幅、周期、初相的定义可得; (2)按照列表、描点、连线的步骤求解画图;(3)由y =sinx (x ∈R )的图象左移π6个单位得到数y =sin (x +π6),x ∈R 的图象,然后横坐标再伸缩得到y =sin (2x +π6),x ∈R 的图象,最后纵坐标再伸缩得到y =12sin (2x +π6),x ∈R 的图象.25.【答案】解:(1)如图可知,A =2,T =4×[π12−(−π6)]=π,∴ω=2πT=2.∵{2sin (2×π12+φ)=2|φ|<π2,∴φ=π3,即函数解析式为;(2)根据图象平移原则得g (x )=2sin (4x +π3), ∵x ∈[0,π4],∴4x +π3∈[π3,4π3],∴2sin (4x +π3)∈[−√3,2], 当,即x =π24时,函数g(x)在区间[0,π4]上的最大值为2.【解析】本题考查了三角函数的图象与性质的应用,求出函数f(x)的解析式是关键,属于中档题.(1)利用三角函数的图象,得出振幅A 与周期T ,代入特殊点求出φ,即可求出函数解析式;(2)根据图像平移,得到函数g(x)的解析式,最后利用正弦型函数的性质求出结果.26.【答案】解:(Ⅰ)函数f(x)=cos2x +sin(2x −π6)=cos2x +√32sin2x −12cos2x =sin(2x +π6),故它的最小正周期为2π2=π.(Ⅱ)令2kπ−π2≤2x +π6≤2kπ+π2,k ∈Z , 得kπ−π3≤x ≤2kπ+π6,k ∈Z ,∴函数的增区间为[kπ−π3,2kπ+π6],k∈Z,∵x∈[0,π],∴函数的增区间为[0,π6]、[2π3,π].【解析】本题主要考查两角和差的三角公式,正弦函数的周期性和单调性,属于基础题.(Ⅰ)由题意利用两角和差的三角公式化简函数f(x)的解析式,可得它的最小正周期.(Ⅱ)由题意利用正弦函数的单调性,求出函数f(x)的单调递增区间.27.【答案】解:f(x)=2cosxcosπ3+2sinxsinπ3−2cosx=cosx+√3sinx−2cosx=√3sinx−cosx=2sin(x−π6 ).(1)令2kπ+π2≤x−π6≤2kπ+32π(k∈Z),∴2kπ+2π3≤x≤2kπ+5π3(k∈Z),∴f(x)的单调递减区间为[2kπ+2π3,2kπ+5π3](k∈Z).(2)f(x)取最大值2时,x−π6=2kπ+π2(k∈Z),则x=2kπ+2π3(k∈Z).∴f(x)的最大值是2,取得最大值时的x的取值集合是{x|x=2kπ+2π3,k∈Z}.(3)∵f(x)=65,∴2sin(x−π6)=65,∴sin(x−π6)=35.∴cos(2x−π3)=1−2sin2(x−π6)=1−2×(35)2=725.【解析】本题考查了函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质,诱导公式,两角和与差的三角函数公式和二倍角公式,属于中档题.利用诱导公式和两角差的余弦函数公式得f(x)=√3sinx−cosx,即.(1)利用函数y=Asin(ωx+φ)的单调性,计算得结论;(2)利用函数y=Asin(ωx+φ)的最值,计算得结论;(3)利用题目条件得,再利用余弦的二倍角公式,计算得结论.28.【答案】解:(1)由最值可确定A=2,周期T=2×(π3+π6)=π⇒ω=2,又f(π3)=2,即,,即,∵|φ|<π,∴φ=−π6,所以f(x)=2sin (2x−π6);(2)f(A)=2sin (2A−π6)=1⇒sin (2A−π6)=12⇒2A−π6=π6或5π6,故A=π6或π2,当A=π2时,三角形为直角三角形,此时a>c,这与题目条件a=1,c=2矛盾,所以舍掉;当A=π6时,由余弦定理得:a2=b2+c2−2bccos A⇒b2−2√3b+3=0,解得b=√3.【解析】本题考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质,余弦定理,考查运算化简的能力,属于中档题.(1)由图可得A=2,,可得ω=2,再由f(π3)=2,结合|φ|<π可得φ,从而可得f(x)的解析式;(2)由(1)及f(A)=1,求得A=π6或π2,按A讨论结合余弦定理可得.29.【答案】解:(1)f(x)=√3sinxcosx+sin2x−12=√32sin2x+1−cos2x2−12=sin(2x−π6 ),令−π2+2kπ≤2x−π6≤π2+2kπ,k∈Z.解得,k∈Z.所以f(x)的单调增区间为[−π6+kπ,π3+kπ](k∈Z).(2)由(1)得f(x)=sin(2x−π6),所以f(A)=sin(2A−π6)=13,令θ=2A−π6,则0<θ<π2,所以sinθ=13,cosθ=2√23,则cos(2A−56π)=cos(θ−23π)=cosθcos23π+sinθsin23π=2√23×(−12)+13×√32=√3−2√26.【解析】本题考查了函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质和三角恒等变换,是中档题。
高三数学精选三角函数与解三角形多选题提高题检测试题

高三数学精选三角函数与解三角形多选题提高题检测试题一、三角函数与解三角形多选题1.在单位圆O :221x y +=上任取一点()P x y ,,圆O 与x 轴正向的交点是A ,将OA 绕原点O 旋转到OP 所成的角记为θ,若x ,y 关于θ的表达式分别为()x fθ=,()y g θ=,则下列说法正确的是( )A .()x f θ=是偶函数,()y g θ=是奇函数;B .()x f θ=在()0,π上为减函数,()y g θ=在()0,π上为增函数;C .()()1fg θθ+≥在02πθ⎛⎤∈⎥⎝⎦,上恒成立;D .函数()()22t f g θθ=+.【答案】ACD 【分析】依据三角函数的基本概念可知cos x θ=,sin y θ=,根据三角函数的奇偶性和单调性可判断A 、B ;根据辅助角公式知()()4f g πθθθ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,再利用三角函数求值域可判断C ;对于D ,2cos sin2t θθ=+,先对函数t 求导,从而可知函数t 的单调性,进而可得当1sin 2θ=,cos θ=时,函数t 取得最大值,结合正弦的二倍角公式,代入进行运算即可得解. 【详解】由题意,根据三角函数的定义可知,x cos θ=,y sin θ=, 对于A ,函数()cos fθθ=是偶函数,()sin g θθ=是奇函数,故A 正确;对于B ,由正弦,余弦函数的基本性质可知,函数()cos f θθ=在()0,π上为减函数,函数()sin g θθ=在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭为增函数,在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭为减函数,故B 错误; 对于C ,当0θπ⎛⎤∈ ⎥2⎝⎦,时,3,444πππθ⎛⎤+∈ ⎥⎝⎦()()cos sin 4f g πθθθθθ⎛⎫+=+=+∈ ⎪⎝⎭,故C 正确;对于D ,函数()()222cos sin2t fg θθθθ=+=+,求导22sin 2cos22sin 2(12sin )2(2sin 1)(sin 1)t θθθθθθ'=-+=-+-=--+, 令0t '>,则11sin 2θ-<<;令0t '<,则1sin 12θ<<,∴函数t 在06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和5,26ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在5,66ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 当6πθ=即1sin 2θ=,cos θ=时,函数取得极大值1222t =⨯=又当2θπ=即sin 0θ=,cos 1θ=时,212012t =⨯+⨯⨯=, 所以函数()()22t f g θθ=+,故D 正确.故选:ACD. 【点睛】方法点睛:考查三角函数的值域时,常用的方法:(1)将函数化简整理为()()sin f x A x ωϕ=+,再利用三角函数性质求值域; (2)利用导数研究三角函数的单调区间,从而求出函数的最值.2.设函数()2sin 1xf x x x π=-+,则( )A .()43f x ≤B .()5f x x ≤C .曲线()y f x =存在对称轴D .曲线()y f x =存在对称中心【答案】ABC 【分析】 通过()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭可发现函数()y f x =具有对称轴及最大值,再利用函数对称中心的特点去分析()y f x =是否具有对称中心,再将()5f x x ≤化为32sin 555x x x x π≤-+,通过数形结合判断是否成立.【详解】函数解析式可化为:()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭,因为函数sin y x =π的图象关于直线12x =对称,且函数21324y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象也关于直线12x =对称,故曲线()y f x =也关于直线12x =对称,选项C 正确; 当12x =时,函数sin y x =π取得最大值1,此时21324y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭取得最小值34,故()14334f x≤=,选项A正确;若()5f x x≤,则32sin555x x x xπ≤-+,令()32555g x x x x=-+,则()()221510553210g x x x x x'=-+=-+>恒成立,则()g x在R上递增,又()00g=,所以当0x<时,()00g<;当0x >时,()0g x>;作出sin xπ和32555x x x-+的图象如图所示:由图象可知32sin555x x x xπ≤-+成立,即()5f x x≤,选项B正确;对于D选项,若存在一点(),a b使得()f x关于点(),a b对称,则()()2f a x f a x b-++=,通过分析发现()()f a x f a x-++不可能为常数,故选项D错误.故选:ABC.【点睛】本题考查函数的综合应用,涉及函数的单调性与最值、对称轴于对称中心、函数与不等式等知识点,难度较大. 对于复杂函数问题一定要化繁为简,利用熟悉的函数模型去分析,再综合考虑,注意数形结合、合理变形转化.3.ABC中,2BC=,BC边上的中线2AD=,则下列说法正确的有()A.AB AC→→⋅为定值B.2210AC AB+=C.co415s A<<D.BAD∠的最大值为30【答案】ABD【分析】A利用向量的加减法及向量的数量积公式运算即可,B根据余弦定理及角的互补运算即可求值,C利用余弦定理及基本不等式求出cos A范围即可,D根据余弦定理及基本不等式求出cos BAD∠的最小值即可.【详解】对于A ,22413AB AC AD DB AD DB AD DB →→→→→→→→⎛⎫⎛⎫⋅=+-=-=-= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,AB AC →→∴⋅为定值,A 正确; 对于B ,cos cos ADC ADB∠=-∠2222222cos 2cos AC AB AD DC AD DC ADC AD DB AD DB ADB ∴+=+-⋅⋅∠++-⋅⋅∠2222AD DB DC =++ 2221110=⨯++=,故B 正确;对于C ,由余弦定理及基本不等式得224242122b c bc cosA bc bc bc+--=≥=-(当且仅当b c =时,等号成立),由A 选项知cos 3bc A =,22cos cos 1133cos AA A∴≥-=-, 解得3cos 5A ≥,故C 错误; 对于D,2222213cos 4442c c BAD c c c +-+∠==≥=(当且仅当c =立),因为BAD ABD ∠<∠, 所以(0,)2BAD π∠∈,又cos 2BAD ∠≥,所以BAD ∠的最大值30,D 选项正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查了向量的数量积运算,余弦定理,基本不等式,考查了推理能力,属于难题.4.设函数g (x )=sinωx (ω>0)向左平移5πω个单位长度得到函数f (x ),已知f (x )在[0,2π]上有且只有5个零点,则下列结论正确的是( )A .f (x )的图象关于直线2x π=对称B .f (x )在(0,2π)上有且只有3个极大值点,f (x )在(0,2π)上有且只有2个极小值点C .f (x )在(0,)10π上单调递增 D .ω的取值范围是[1229,510) 【答案】CD 【分析】利用正弦函数的对称轴可知,A 不正确;由图可知()f x 在(0,2)π上还可能有3个极小值点,B 不正确;由2A B x x π≤<解得的结果可知,D 正确;根据()f x 在3(0,)10πω上递增,且31010ππω<,可知C 正确. 【详解】依题意得()()5f x g x πω=+sin[()]5x πωω=+sin()5x πω=+, 2T πω=,如图:对于A ,令52x k ππωπ+=+,k Z ∈,得310k x ππωω=+,k Z ∈,所以()f x 的图象关于直线310k x ππωω=+(k Z ∈)对称,故A 不正确; 对于B ,根据图象可知,2A B x x π≤<,()f x 在(0,2)π有3个极大值点,()f x 在(0,2)π有2个或3个极小值点,故B 不正确, 对于D ,因为5522452525A x T ππππωωωω=-+=-+⨯=,22933555B x T ππππωωωω=-+=-+⨯=,所以2429255πππωω≤<,解得1229510ω≤<,所以D 正确;对于C ,因为1123545410T ππππωωωω-+=-+⨯=,由图可知()f x 在3(0,)10πω上递增,因为29310ω<<,所以33(1)0101010πππωω-=-<,所以()f x 在(0,)10π上单调递增,故C 正确;故选:CD. 【点睛】本题考查了三角函数的相位变换,考查了正弦函数的对称轴和单调性和周期性,考查了极值点的概念,考查了函数的零点,考查了数形结合思想,属于中档题.5.(多选题)如图,设ABC 的内角、、A B C 所对的边分别为a b c 、、,若a b c 、、成等比数列,、、A B C 成等差数列,D 是ABC 外一点,1,3DC DA ==,下列说法中,正确的是( )A .3B π=B .ABC 是等边三角形C .若A B CD 、、、四点共圆,则13AC =D .四边形ABCD 面积无最大值 【答案】ABC 【分析】根据等差数列的性质和三角形内角和可得3B π=,根据等比中项和余弦定理可得a c =,即ABC 是等边三角形,若A B C D 、、、四点共圆,根据圆内接四边形的性质可得23D π=,再利用余弦定理可求13AC =211sin sin 223ACD ABC S S S AD CD D AC π∆∆=+=⋅+和2222cos AC AD CD AD CD D 可得3335353sin cos 3sin()22232S D D D π=-+=-+,从而求出最大面积. 【详解】由、、A B C 成等差数列可得,2A+C =B ,又A B C π++=, 则3B π=,故A 正确;由a b c 、、成等比数列可得,2b ac =,根据余弦定理,2222cos b a c ac B =+-,两式相减整理得,2()0a c -=,即a c =,又3B π=,所以,ABC 是等边三角形,故B 正确;若A B C D 、、、四点共圆,则B D π+=,所以,23D π=, ADC 中,根据余弦定理,2222cos AC AD CD AD CD D ,解得13AC =C 正确; 四边形ABCD 面积为:211sin sin 223ACD ABC S S S AD CD D AC π∆∆=+=⋅+233sin 2D AC = 又2222cos 106cos AC AD CD AD CD D D =+-⋅=-,所以,3sin 3sin()23S D D D π==-+因为(0,)D π∈,当四边形面积最大时,sin()13D π-=,此时max 3S =,故D 错误. 故选:ABC 【点睛】本题考查解三角形和平面几何的一些性质,同时考查了等差等比数列的基本知识,综合性强,尤其是求面积的最大值需要一定的运算,属难题.6.在ABC 中,a ,b ,c 分别为A ∠,B ,C ∠的对边,下列叙述正确的是( ) A .若sin sin a bB A=,则ABC 为等腰三角形 B .若cos cos a bB A=,则ABC 为等腰三角形 C .若tan A tan tan 0B C ++<,则ABC 为钝角三角形 D .若sin cos a b C c B =+,则4C π∠=【答案】ACD 【分析】多项选择题,一个一个选项验证:对于A :利用正弦定理判断sin sin A B =,在三角形中只能A=B ,即可判断; 对于B :∵由正弦定理得 sin 2sin 2A B =,可以判断∴ABC 为等腰三角形或直角三角形;对于C :利用三角函数化简得tan A tan tan B C ++sin sin sin =cos cos cos A B CA B C,利用sin 0,sin 0,sin 0,A B C >>>判断cos cos cos A B C 、、必有一个小于0,即可判断; 对于D :利用正弦定理判断得cos sin C C =求出角C . 【详解】对于A :∵由正弦定理得:sin sin a bA B=,而sin sin a b B A =,∴sin sin A B =, ∵A+B+C=π,∴只能A=B ,即ABC 为等腰三角形,故A 正确;对于B :∵由正弦定理得:sin sin a bA B=, ∴若cos cos a bB A=可化为sin cos sin cos A A B B =,即sin 2sin 2A B =, ∴22A B =或22A B π+=∴ABC 为等腰三角形或直角三角形,故B 错误; 对于C :∵A+B+C=π,∴()()()()sin sin sin cos cos cos A B C C A B C C ππ+=-=+=-=,, ∴tan A tan tan B C ++sin sin sin =cos cos cos A B CA B C++ sin cos sin cos sin =cos cos cos A B B A CA B C ++sin sin =cos cos cos C CA B C+11=sin cos cos cos C A B C ⎛⎫+ ⎪⎝⎭cos cos cos =sin cos cos cos C A B C A B C +⎛⎫ ⎪⎝⎭ sin sin sin =cos cos cos A B CA B C.∵tan A tan tan 0B C ++<而sin 0,sin 0,sin 0,A B C >>> ∴cos cos cos A B C 、、必有一个小于0,∴ABC 为钝角三角形. 故C 正确;对于D :∵sin cos a b C c B =+,∴由正弦定理得:sin sin sin sin cos A B A C B =+, 即sin cos sin cos sin sin sin cos B C C B B C C B +=+ ∴cos sin C C = ∵()0,C π∈∴4C π.故D 正确. 故选:ACD 【点睛】在解三角形中,选择用正弦定理或余弦定理,可以从两方面思考: (1)从题目给出的条件,边角关系来选择; (2)从式子结构来选择.7.函数()()()2sin 0,f x x ωϕωϕπ=+><的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )A .1()2sin 36f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭ B .若把()f x 的横坐标缩短为原来的23倍,纵坐标不变,得到的函数在[],ππ-上是增函数C .若把函数()f x 的图像向左平移2π个单位,则所得函数是奇函数 D .函数()y f x =的图象关于直线4x π=-对称【答案】ACD 【分析】根据函数的图象求出函数的解析式,得选项A 正确; 求出213263x πππ--得到函数在[],ππ-上不是增函数,得选项B 错误;求出图象变换后的解析式得到选项C 正确; 求出函数的对称轴方程,得到选项D 正确. 【详解】 A, 如图所示:1732422T πππ=-=, 6T π∴=,∴2163πωπ==,(2)2f π=,∴2(2)2sin()23f ππϕ=+=,即2sin()13πϕ+=, ∴22()32k k Z ππϕπ+=+∈, ∴2()6k k Z πϕπ=-∈,||ϕπ<,∴6πϕ=-,∴1()2sin()36f x x π=-,故选项A 正确;B, 把()y f x =的横坐标缩短为原来的23倍,纵坐标不变,得到的函数12sin()26y x π=-,[x π∈-,]π,∴213263x πππ--,∴12sin()26y x π=-在[π-,]π上不单调递增,故选项B 错误;C, 把()y f x =的图象向左平移2π个单位,则所得函数12sin[()]2sin 3223xy x ππ=-+=,是奇函数,故选项C 正确; D, 设1,,32,362x k k Z x k πππππ-=+∈∴=+当24k x π=-⇒=-,所以函数()y f x =的图象关于直线4x π=-对称,故选项D 正确.故选:ACD 【点睛】方法点睛:求三角函数的解析式,一般利用待定系数法,一般先设出三角函数的解析式sin()y A wx k ,再求待定系数,,,A w k ,最值确定函数的,A k ,周期确定函数的w ,非平衡位置的点确定函数的φ.8.已知函数()22sin cos f x x x x =+,则下列结论中正确的是( )A .()f x 的图象是由y= 2sin2x 的图象向左移3π个单位得到的 B .()f x 在,03π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增C .()f x 的对称中心的坐标是(),026k k Z ππ⎛⎫-∈⎪⎝⎭D .函数()()g x f x =[]0,10内共有8个零点 【答案】BCD 【分析】A.化简得()2sin(2)3f x x π=+,利用函数的图象变换得该选项错误;B.利用复合函数的单调性原理分析得该选项正确;C. 由2,3x k k Z ππ+=∈得该选项正确;D.解方程sin 23x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭得该选项正确. 【详解】 ()2π2sin cos sin 222sin 22sin 236f x x x x x x x x π⎛⎫⎛⎫=+-=+=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,把2sin 2y x =的图象向左平移6π个单位,得到()f x ,所以选项A 不正确; 设23t x π=+,则t 在,03π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调增, ,03x π⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦2,333x πππ⎡⎤∴+∈-⎢⎥⎣⎦,,33t ππ⎡⎤∴∈-⎢⎥⎣⎦又sin y t =在,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增, ()2sin 23f x x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭在,03π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以选项B 正确; 由2,3x k k Z ππ+=∈得对称中心为(),062k k Z ππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,所以选项C 正确;由sin 23x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭2233x k πππ+=+或222,33x k k Z πππ+=+∈ 解得x k π=或,6x k k Z ππ=+∈,又[]0,10,x ∈ 0,1,2,3k ∴=时,713190,,,,2,,3,6666x πππππππ=,共8个零点,所以选项D 正确. 故选:BCD【点睛】 方法点睛:函数的零点问题的研究,常用的方法有:(1)方程法(解方程即得解);(2)图象法(直接画出函数的图象得解);(3)方程+图象法(令()=0f x 得()()g x h x =,再分析函数(),()g x h x 的图象得解). 要根据已知条件灵活选择方程求解.二、数列多选题9.设n S 是公差为()d d ≠0的无穷等差数列{}n a 的前n 项和,则下列命题正确的是( ) A .若0d <,则数列{}n S 有最大项B .若数列{}n S 有最大项,则0d <C .若对任意*n N ∈,均有0n S >,则数列{}n S 是递增数列D .若数列{}n S 是递增数列,则对任意*n N ∈,均有0n S >【答案】ABC【分析】由等差数列的求和公式可得()2111222n n n d d S na d n a n -⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭,可看作关于n 的二次函数,由二次函数的性质逐个选项验证可得.【详解】由等差数列的求和公式可得()2111222n n n d d S na d n a n -⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭, 选项A ,若0d <,由二次函数的性质可得数列{}n S 有最大项,故正确;选项B ,若数列{}n S 有最大项,则对应抛物线开口向下,则有0d <,故正确; 选项C ,若对任意*n ∈N ,均有0n S >,对应抛物线开口向上,0d >,可得数列{}n S 是递增数列,故正确;选项D ,若数列{}n S 是递增数列,则对应抛物线开口向上,但不一定有任意*n ∈N ,均有0n S >,故错误.故选:ABC .【点睛】本题考查等差数列的求和公式的应用,()2111222n n n d d S na d n a n -⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭可看成是二次函数,然后利用二次函数的性质解决问题,考查分析和转化能力,属于常考题.10.在数列{}n a 中,如果对任意*n N ∈都有211n n n n a a k a a +++-=-(k 为常数),则称{}n a 为等差比数列,k 称为公差比.下列说法正确的是( )A .等差数列一定是等差比数列B .等差比数列的公差比一定不为0C .若32nn a =-+,则数列{}n a 是等差比数列 D .若等比数列是等差比数列,则其公比等于公差比【答案】BCD【分析】考虑常数列可以判定A 错误,利用反证法判定B 正确,代入等差比数列公式判定CD 正确.【详解】对于数列{}n a ,考虑121,1,1n n n a a a ++===,211n n n n a a a a +++--无意义,所以A 选项错误; 若等差比数列的公差比为0,212110,0n n n n n na a a a a a +++++---==,则1n n a a +-与题目矛盾,所以B 选项说法正确;若32n n a =-+,2113n n n na a a a +++-=-,数列{}n a 是等差比数列,所以C 选项正确; 若等比数列是等差比数列,则11,1n n q a a q -=≠,()()11211111111111n n nn n n n n n n a q q a a a q a q q a a a q a q a q q +++--+---===---,所以D 选项正确. 故选:BCD【点睛】易错点睛:此题考查等差数列和等比数列相关的新定义问题.解决此类问题应该注意: (1)常数列作为特殊的等差数列公差为0;(2)非零常数列作为特殊等比数列公比为1.。
高三数学精选三角函数与解三角形多选题达标提高题检测试题

高三数学精选三角函数与解三角形多选题达标提高题检测试题一、三角函数与解三角形多选题1.(多选题)已知22tan 2tan 10x y --=,则下列式子成立的是( )A .22sin 2sin 1y x =+B .22sin 2sin 1y x =-- C .22sin 2sin 1y x =-D .22sin 12cos y x =-【答案】CD 【分析】对原式进行切化弦,整理可得:222222sin cos 2sin cos cos cos x y y x y x ⋅-⋅=⋅,结合因式分解代数式变形可得选项. 【详解】∵22tan 2tan 10x y --=,2222sin sin 210cos cos x yx y-⋅-=, 整理得222222sin cos 2sin cos cos cos x y y x y x ⋅-⋅=⋅,∴()()()22222221cos 1sin sin cos cos sin cos x x y x y y x ---⋅=+, 即22222221cos sin sin cos sin cos cos x y y x y x x --+⋅-⋅=, 即222sin 12cos 2sin 1y x x =-=-,∴C 、D 正确. 故选:CD 【点睛】此题考查三角函数的化简变形,根据弦切关系因式分解,结合平方关系变形.2.设函数()sin 6f x M x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(0,0)M ω>>的周期是π,则下列叙述正确的有( )A .()f x 的图象过点10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()f x 的最大值为MC .()f x 在区间2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减D .5,012π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的一个对称中心 【答案】BCD 【分析】已知只有周期的条件,只能求出ω,其中M 未知;A 选项代值判定;B 选项由解析式可知;C 选项由()f x 的单调递减区间在32,2,22k k k Z ππππ⎛⎫++∈ ⎪⎝⎭上化简可得;D 选项由()f x 的对称中心为(),0,k k Z π∈化简可得. 【详解】由题可知2T ππω==,解得2ω=,即()sin 26f x M x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭当0x =时,()0sin 20sin 662Mf M M ππ⎛⎫=⨯+== ⎪⎝⎭,故选项A 错误; 因为()sin 26f x M x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以最大值为M ,故选项B 正确;由解析式可知()f x 在3222,262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈ 即2,63x k k ππππ⎡⎤∈++⎢⎥⎣⎦上单调递减,当0k =时,选项C 正确; 由解析式可知()f x 的对称中心的横坐标满足26x k ππ+=,即212k x ππ=- 当1k =时,512x π=,对称中心为5,012π⎛⎫⎪⎝⎭,故选项D 正确. 故选:BCD 【点睛】本题考查()()sin f x A x =+ωϕ型三角函数的性质,其中涉及最值、对称轴、对称中心,属于较难题.3.设M 、N 是函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象与直线2y =的交点,若M 、N 两点距离的最小值为6,1,22P ⎛⎫- ⎪⎝⎭是该函数图象上的一个点,则下列说法正确的是( )A .该函数图象的一个对称中心是()7,0B .该函数图象的对称轴方程是132x k =-+,Z k ∈ C .()f x 在71,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递增 D .()2cos 36x f x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 【答案】ABD 【分析】根据函数()f x 的基本性质求出函数()f x 的解析式,可判断D 选项的正误,利用余弦型函数的对称性可判断AB 选项的正误,利用余弦型函数的单调性可判断C 选项的正误. 【详解】因为M 、N 是函数()()()2sin 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象与直线2y =的交点,若M 、N 两点距离的最小值为6,则函数()f x 的最小正周期为6T =,23T ππω∴==, 所以,()2sin 3x f x πϕ⎛⎫=+⎪⎝⎭, 将点P 的坐标代入函数()f x 的解析式,可得12sin 226f πϕ⎛⎫⎛⎫-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则sin 16πϕ⎛⎫-= ⎪⎝⎭.0ϕπ<<,5666πππϕ∴-<-<,则62ππϕ-=,23πϕ∴=,()22sin 2sin 2cos 3336236f x x x x πππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=+=++=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,D 选项正确;对于A 选项,()7572cos 2cos 0362f πππ⎛⎫=+== ⎪⎝⎭,A 选项正确;对于B 选项,由()36x k k Z πππ+=∈,解得()132x k k Z =-+∈, 所以,函数()f x 的图象的对称轴方程是132x k =-+,k Z ∈,B 选项正确;对于C 选项,当71,23x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时,3618x ππππ-≤+≤,所以,函数()f x 在区间71,23⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上不单调,C 选项错误.故选:ABD. 【点睛】方法点睛:求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成()sin y A ωx φ=+或()cos y A x ωϕ=+形式,再求()sin y A ωx φ=+或()cos y A x ωϕ=+的单调区间,只需把x ωϕ+看作一个整体代入sin y x =或cos y x =的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.4.下列结论正确的是( )A .在三角形ABC 中,若AB >,则sin sin A B > B .在锐角三角形ABC 中,不等式2220b c a +->恒成立 C .若sin 2sin 2A B =,则三角形ABC 为等腰三角形D .在锐角三角形ABC 中,sin sin cos cos A B A B +>+ 【答案】ABD【分析】由正弦定理及三角形性质判断A ,由余弦定理判断B ,由正弦函数性质判断C ,利用锐角△ABC 这个条件,可得2A B π+>,结合三角函数的单调性比较sin A 与cos B 大小即可判断D . 【详解】ABC 中,A B a b >⇔>,由sin sin a bA B=,得sin sin A B >,A 正确; 在锐角三角形ABC 中,222222cos 0,02b c a A b c a bc+-=>∴+->,B 正确;ABC 中,若sin 2sin 2A B =,则22A B =或22180A B ︒+=,即A B =或90A B ︒+=,ABC 为等腰三角形或直角三角形,C 错误;在锐角三角形ABC 中,2A B π+>,022A B ππ∴>>->,sin sin 2A B π⎛⎫∴>- ⎪⎝⎭,即sin cos A B >,同理:sin cos B A >sin sin cos cos A B A B ∴+>+,D 正确.故选:ABD. 【点睛】关键点睛:本题考查正弦定理,余弦定理,正弦函数的性质,诱导公式等,学会公式的灵活应用是解答本题的关键.5.设函数()sin()(0)4f x x πωω=+>,已知()f x 在[]02π,有且仅有5个零点,则下列结论成立的有( )A .()1y f x =+在()02π,有且仅有2个零点 B .()f x 在023π⎛⎫⎪⎝⎭,单调递增C .ω的取值范围是192388⎡⎫⎪⎢⎣⎭,D .将()f x 的图象先右移4π个单位,再纵坐标不变,横坐标扩大为原来的2倍,得到函数1()sin()2g x x ω=【答案】BC 【分析】首先利用图象直接判断A 选项;再利用函数()f x 在[]02π,有且仅有5个零点,求得ω的范围,并利用整体代入的方法判断B 选项;最后利用图象的变换规律,求得变换之后的解析式,判断D. 【详解】A.如图,[]0,2π上函数仅有5个零点,但有3个最小值点,这3个最小值点就是()1y f x =+在()0,2π上的3个零点;B.[]0,2x π∈时,,2444t x πππωωπ⎡⎤=+∈⋅+⎢⎥⎣⎦ 若函数()f x 在[]02π,有且仅有5个零点,则5264ππωππ≤⋅+<,得192388ω≤<,当023x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,,448t x πππω⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭,此时函数单调递增,故BC 正确; D. 函数()f x 的图象先右移4π个单位后得到sin sin 4444y x x ππωππωω⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,再将横坐标扩大为原来的2倍,得到()1sin 244g x x ωππω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,故D 不正确;故选:BC 【点睛】关键点点睛:本题的关键是求出ω的取值范围,首先根据函数在区间[]0,2π有5个零点,首先求4t x πω=+的范围,再分析sin y t =的图象,求得ω的范围.6.已知函数22()(sin cos )2cos f x x x x =++,则( ) A .()f x 的最小正周期是π B .()f x 的图像可由函数()222g x x =+的图像向左平移8π个单位而得到 C .4x π=是()f x 的一条对称轴D .()f x 的一个对称中心是,08π⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】AB 【分析】首先化简函数()224f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再根据三角函数形式的公式,以及代入的方法判断选项. 【详解】()1sin 2cos 21224f x x x x π⎛⎫=+++=++ ⎪⎝⎭,A.函数的最小正周期22T ππ==,故A 正确;B.根据图象的平移变换规律,可知函数()22g x x =+的图像向左平移8π个单位而得到()222284f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 正确;C.当4x π=时,32444πππ⨯+=,不是函数的对称轴,故C 不正确; D.当8x π=-时,2084ππ⎛⎫⨯-+= ⎪⎝⎭,此时函数值是2,故函数的一个对称中心应是,28π⎛⎫- ⎪⎝⎭,故D 不正确. 故选:AB 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.7.设函数()()sin f x A x =+ωϕ,x ∈R (其中0A >,0>ω,2πϕ<),在,62ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上既无最大值,也无最小值,且()026f f f ππ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则下列结论错误的是( )A .若()()()12f x f x f x ≤≤对任意x ∈R ,则21min x x π-=B .()y f x =的图象关于点,03π⎛-⎫⎪⎝⎭中心对称C .函数()f x 的单调减区间为()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦D .函数()()y f x x R =∈的图象相邻两条对称轴之间的距离是2π【答案】ABD 【分析】根据条件先求函数的解析式,对于A:判断出()1f x 为最小值,()2f x 为最大值,即可; 对于B:根据函数的对称性进行判断;对于C:求出角的范围,结合三角函数的单调性进行判断; 对于D:根据函数的对称性即对称轴之间的关系进行判断. 【详解】 因为函数()f x 在,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭上既无最大值,也无最小值, 所以,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭是函数的一个单调区间,区间长度为263πππ-=,即函数的周期2233T ππ≥⨯=,即223ππω≥,则03ω<≤因为()06f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以06212ππ+=为函数的一条对称轴;则1223πππωϕωϕπ+=+=①② 由①②解得:=2=3πωϕ,,即()sin 23f x A x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,函数的周期=T π.对于A: 若()()()12f x f x f x ≤≤对任意x ∈R 恒成立,则()1f x 为最小值,()2f x 为最大值,所以12||22T k x x k π-==,则21x x -必为2π的整数倍,故A 错误,可选A; 对于B:3x π=-时,()sin 03f x A π⎛⎫=-≠ ⎪⎝⎭,故,03π⎛-⎫⎪⎝⎭不是()y f x =的对称中心,B 错误,可选B; 对于C:当7,1212x k k ππππ⎡⎤∈++⎢⎥⎣⎦时,322,2322x k k πππππ⎡⎤+∈++⎢⎥⎣⎦,此时()y f x =单调递减,C 正确,不选C;对于D: 函数()()y f x x R =∈的图象相邻两条对称轴之间的距离是44T π=,故D 错误,可选D 故选:ABD【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(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;(2)三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,借助于sin y x =或cos y x =的性质解题.8.如图,已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(其中0A >,0>ω,||2πϕ≤)的图象与x 轴交于点,A B ,与y 轴交于点C ,2BC BD =,,||23OCB OA π∠==,221||AD =.则下列说法正确的有( )A .()f x 的最小正周期为12B .6πϕ=-C .()f x 的最大值为163D .()f x 在区间(14,17)上单调递增【答案】ACD 【分析】3sin |2A πϕω=+,sin(2)0ωϕ+=,可得A ,B ,C ,D 的坐标,根据221||AD =,可得方程22228(1)243A sin πϕω-+=,进而解出ω,ϕ,A .判断出结论. 【详解】由题意可得:||3|OB OC =,3sin 2πϕω=+,sin(2)0ωϕ+=, (2,0)A ,(2B πω+,0),(0,sin )C A ϕ,sin 1,22A D πϕω⎛⎫∴+ ⎪⎝⎭, 213AD =,222sin 281243A πϕω⎛⎫∴-+= ⎪⎝⎭,把|sin |)3A πϕω=+代入上式可得:2()2240ππωω-⨯-=,0>ω.解得6πω=,6πω∴=,可得周期212T ωπ==,sin()03πϕ∴+=,||2πϕ≤,解得3πϕ=-.可知:B 不对,3sin 263A π⎛⎫∴-=+ ⎪⎝⎭,0A >,解得163A =,函数16()sin()363f x x ππ=-,可知C 正确. ()14,17x ∈ 时,52,632x ππππ⎛⎫⎛⎫-∈⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可得:函数()f x 在()14,17x ∈单调递增. 综上可得:ACD 正确.故选:ACD 【点睛】关键点点睛:本题的关键是表示点,,B C D 的坐标,并利用两点间距离表示等量关系后,求解各点的坐标,问题迎刃而解.二、数列多选题9.关于等差数列和等比数列,下列四个选项中正确的有( ) A .若数列{}n a 的前n 项和22n S n =,则数列{}n a 为等差数列B .若数列{}n a 的前n 项和122n n S +=-,则数列{}n a 为等比数列C .若等比数列{}n a 是递增数列,则{}n a 的公比1q >D .数列{}n a 是等比数列,n S 为前n 项和,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,仍为等比数列 【答案】AB 【分析】对于A ,求出 42n a n =-,所以数列{}n a 为等差数列,故选项A 正确;对于B , 求出2n n a =,则数列{}n a 为等比数列,故选项B 正确;对于选项C ,有可能10,01a q <<<,不一定 1q >,所以选项C 错误;对于D ,比如公比1q =-,n 为偶数,n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯,均为0,不为等比数列.故选项D 不正确. 【详解】对于A ,若数列{}n a 的前n 项和22n S n =,所以212(1)(2)n S n n -=-≥,所以142(2)n n n a S S n n -=-=-≥,适合12a =,所以数列{}n a 为等差数列,故选项A 正确;对于B ,若数列{}n a 的前n 项和122n n S +=-,所以122(2)nn S n -=-≥,所以12(2)n n n n a S S n -=-=≥,又1422a =-=,2218224a S S =-=--=, 212a a =则数列{}n a 为等比数列,故选项B 正确;对于选项C ,若等比数列{}n a 是递增数列,则有可能10,01a q <<<,不一定 1q >,所以选项C 错误;对于D ,数列{}n a 是等比数列,n S 为前n 项和,则n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯不一定为等比数列,比如公比1q =-,n 为偶数,n S ,2n n S S -,32n n S S -,⋯,均为0,不为等比数列.故选项D 不正确. 故选:AB 【点睛】方法点睛:求数列的通项常用的方法有:(1)公式法;(2)归纳法;(3)累加法;(4)累乘法;(5)构造法. 要根据已知条件灵活选择方法求解.10.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,前n 项和为n S ,且112n n n S a a +=⋅-,则( )A .12d =B .11a =C .数列{}n a 中可以取出无穷多项构成等比数列D .设(1)nn n b a =-⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,则2n T n =【答案】AC 【分析】利用已知条件可得11212n n n S a a +++=-与已知条件两式相减,结合{}n a 是等差数列,可求d的值即可判断选项A ,令1n =即可求1a 的值,可判断选项B ,分别计算{}n a 的通项即可判断选项C ,分别讨论两种情况下21212n n b b -+=,即可求2n T 可判断选项D. 【详解】 因为112n n n S a a +=-,所以11212n n n S a a +++=-, 两式相减,得()11212n n n n n a a a a da ++++=-=, 因为0d ≠,所以21d =,12d =,故选项 A 正确; 当1n =时,1111122a a a ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,易解得11a =或112a =-,故选项B 不正确;由选项A 、B 可知,当112a =-,12d =时,()1111222n na n =-+-⨯=-,{}n a 可取遍所有正整数,所以可取出无穷多项成等比数列,同理当()()1111122n a n n =+-⨯=+时也可以取出无穷多项成等比数列,故选项C 正确; 当()112n a n =+时,()221212n n b a n ==+,()212112112n n b a n n --=-=--+=-,因为21221212n n n n b b a a --+=-+=, 所以()()()212342122n n n n T b b b b b b -=++++++=, 当12n n a =-时,2212112n n b a n n ==⨯-=-,2121213122n n n b a n ---⎛⎫=-=--=- ⎪⎝⎭, 所以22131122n n b b n n -+=-+-=, 此时()()()22212223212n n n n n n T b b b b b b ---=++++++=, 所以2n T n ≠,故选项D 不正确.故选:AC.【点睛】方法点睛:数列求和的方法 (1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解.。
高考数学二轮复习提高题专题复习三角函数与解三角形多选题练习题附解析

高考数学二轮复习提高题专题复习三角函数与解三角形多选题练习题附解析一、三角函数与解三角形多选题1.已知函数()2sin (0)6f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭且对于R x ∀∈都有144f x f x ππ⎛⎫-=- ⎪⎛⎫⎝⎭+ ⎪⎝⎭成立.现将函数()2sin 6f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移6π个单位长度,再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得到函数()g x 的图象,则下列说法正确的是( ) A .函数066g x g x ππ⎛⎫⎛⎫-++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .函数()g x 相邻的对称轴距离为πC .函数23g x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭是偶函数 D .函数()g x 在区间,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增 【答案】ABCD 【分析】先利用已知条件求出()f x 的周期T π=,即可得2ω=,再利三角函数图象的平移伸缩变换得()g x 的解析式,在逐一判断四个选项的正误即可得正确选项. 【详解】因为对于R x ∀∈都有144f x f x ππ⎛⎫-=-⎪⎛⎫⎝⎭+ ⎪⎝⎭成立 所以()12f x f x π=-⎛⎫+ ⎪⎝⎭,()12f x f x ππ⎛⎫+=- ⎪+⎝⎭, 所以()()()11f x f x f x ππ=-=+-+对于R x ∀∈都成立, 可得()f x 的周期T π=,所以22Tπω==, 所以()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, 将函数()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移6π个单位长度,可得 2sin 22sin 2666y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍可得()2sin 6g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,对于选项A:()2sin 2sin 2sin 2sin 0666666g x g x x x x x ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-++=--++-=-+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故选项A 正确;对于选项B :函数()g x 周期为221T ππ==,所以相邻的对称轴距离为2Tπ=,故选项B正确;对于选项C :222sin 2sin 2cos 3362g x x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=+=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭是偶函数,故选项C 正确; 对于选项D :当63x ππ≤≤,066x ππ≤-≤,所以函数()g x 在区间,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,故选项D 正确, 故选:ABCD 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由144f x f x ππ⎛⎫-=-⎪⎛⎫⎝⎭+ ⎪⎝⎭恒成立得出 ()()f x f x π=+可得ω的值,求出()f x 的解析式.2.已知函数()()cos 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图像如图所示,则下列关于函数()f x 的说法中正确的是( )A .函数()f x 最靠近原点的零点为3π-B .函数()f x 的图像在y 3C .函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数D .函数()f x 在72,3ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 【答案】ABC 【分析】首先根据图象求函数的解析式,利用零点,以及函数的性质,整体代入的方法判断选项. 【详解】根据函数()()cos f x A x ωϕ=+的部分图像知,2A =, 设()f x 的最小正周期为T ,则24362T πππ=-=,∴2T π=,21T πω==. ∵2cos 266f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且2πϕ<,∴6πϕ=-, 故()2cos 6f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭. 令()2cos 06f x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,得62x k πππ-=+,k Z ∈,即23x k ππ=+,k Z ∈,因此函数()f x 最靠近原点的零点为3π-,故A 正确;由()02cos 6f π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭()f x 的图像在y B 正确; 由()52cos 2cos 6f x x x ππ⎛⎫-=-=- ⎪⎝⎭,因此函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数,故C 正确; 令226k x k ππππ-≤-≤,k Z ∈,得52266k x k ππππ-≤≤+,k Z ∈,此时函数()f x 单调递增,于是函数()f x 在132,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在137,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故D 不正确. 故选:ABC . 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.3.已知函数()2sin()05,||2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+<<< ⎪⎝⎭,且对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,3y f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭为奇函数,则下列说法正确的是( ) A .函数()f x 的图象关于原点对称 B .函数()f x 的最小正周期为π C .函数()f x 的图象关于直线2x π=对称D .函数()f x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z 【答案】BD 【分析】由()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立可得212f π⎛⎫=± ⎪⎝⎭,即()122k k ωππϕπ+=+∈Z ,由3y f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数可得()3k k ωπϕπ''+=∈Z ,即可求出2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,再根据正弦函数的性质分别判断即可. 【详解】因为对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,所以2sin 21212f πωπϕ⎛⎫⎛⎫=+=± ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 即sin 112ωπϕ⎛⎫+=±⎪⎝⎭,得()122k k ωππϕπ+=+∈Z ①. 2sin 2sin 333f x x x ππωπωϕωϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,因为3y f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数,所以()3k k ωπϕπ''+=∈Z ②.由①②可得()(),3122k k k k ωπωπππ''-=--∈Z ,即()(42,)k k k k ω''=--∈Z .又05ω<<,所以1k k '-=,2ω=, 则(2,)33k k k k ππϕππ=+=-'∈'Z ,得3πϕ=,所以2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,由于(0)0f =≠,故()f x 的图象不关于原点对称,所以A 不正确; ()f x 的最小正周期22T ππ==,所以B 正确;2sin 22sin 2sin 222333f ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=+=-=± ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以C 不正确;令222232k x k πππππ-≤+≤+,k ∈Z ,得51212k x k ππππ-≤≤+,k ∈Z ,故函数() f x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z ,所以D 正确. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查正弦型函数的性质,解题的关键是:(1)根据“对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立”得到“212f π⎛⎫=± ⎪⎝⎭”;(2)得到“2sin 33f x x πωπωϕ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”后,能根据“3y f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭为奇函数”得到“()3k k ωπϕπ''+=∈Z ”.4.已知函数()22sin cos f x x x x =+,则下列结论中正确的是( )A .()f x 的图象是由y= 2sin2x 的图象向左移3π个单位得到的 B .()f x 在,03π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增 C .()f x 的对称中心的坐标是(),026k k Z ππ⎛⎫-∈⎪⎝⎭D .函数()()g x f x =[]0,10内共有8个零点 【答案】BCD 【分析】A.化简得()2sin(2)3f x x π=+,利用函数的图象变换得该选项错误;B.利用复合函数的单调性原理分析得该选项正确;C. 由2,3x k k Z ππ+=∈得该选项正确;D.解方程sin 23x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭得该选项正确. 【详解】()2π2sin cos sin 222sin 22sin 236f x x x x x x x x π⎛⎫⎛⎫=+-=+=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,把2sin 2y x =的图象向左平移6π个单位,得到()f x ,所以选项A 不正确; 设23t x π=+,则t 在,03π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调增, ,03x π⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦2,333x πππ⎡⎤∴+∈-⎢⎥⎣⎦,,33t ππ⎡⎤∴∈-⎢⎥⎣⎦又sin y t =在,33ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增, ()2sin 23f x x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭在,03π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,所以选项B 正确;由2,3x k k Z ππ+=∈得对称中心为(),062k k Z ππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭,所以选项C 正确;由sin 232x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭得2233x k πππ+=+或222,33x k k Z πππ+=+∈ 解得x k π=或,6x k k Z ππ=+∈,又[]0,10,x ∈0,1,2,3k ∴=时,713190,,,,2,,3,6666x πππππππ=,共8个零点,所以选项D 正确. 故选:BCD 【点睛】方法点睛:函数的零点问题的研究,常用的方法有:(1)方程法(解方程即得解);(2)图象法(直接画出函数的图象得解);(3)方程+图象法(令()=0f x 得()()g x h x =,再分析函数(),()g x h x 的图象得解). 要根据已知条件灵活选择方程求解.5.对于函数()sin cos 2sin cos f x x x x x =++,下列结论正确的是( ) A .把函数f (x )的图象上的各点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数g (x )的图象,则π是函数y =g (x )的一个周期 B .对123,,2x x ππ⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,若12x x <,则()()12f x f x < C .对,44x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫∀∈-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R 成立D .当且仅当,4x k k Z ππ=+∈时,f (x )1【答案】AC 【分析】根据三角函数的变换规则化简即可判断A ;令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,()21f t t t =+-,判断函数的单调性,即可判断B ;代入直接利用诱导公式化简即可;首先求出()f t 的最大值,从而得到x 的取值; 【详解】解:因为()2()sin cos 2sin cos sin cos sin cos 1f x x x x x x x x x =++=+++-,令sin cos 4t x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,所以t ⎡∈⎣,所以()21f t t t =+-, 对于A :将()sin cos 2sin cos f x x x x x =++图象上的各点的横坐标变为原来的12倍,则()sin 2cos 22sin 2cos 2g x x x x x =++,所以()()()()()sin 2cos22sin 2cos2g x x x x x πππππ+=++++++()sin 2cos22sin 2cos2x x x x g x =++=,所以π是函数y =g (x )的一个周期,故A 正确;对于B :因为3,2x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以57,444x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,则)14t x π⎛⎫⎡=+∈- ⎪⎣⎝⎭在5,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在53,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 又()2215124f t t t t ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭,对称轴为12t =-,开口向上,函数()21f t t t =+-在)1⎡-⎣上单调递减, 所以函数()f x 在5,4ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在53,42ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 故B 错误; 对于C :sin c 4os 2sin cos 4444f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=----⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+⎝⎭⎝⎭⎭⎝⎭+⎝⎭sin c 4os 2sin cos 4444f x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝+⎝⎭⎝⎭⎭⎝⎭+⎝⎭c 2424242sin os 2sin cos 4x x x x ππππππππ⎥++⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-------- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦4444sin cos 2sin cos 4x x x x f x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫----=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪=⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝+⎭+,故C 正确;因为()2215124f t t t t ⎛⎫=+-=+- ⎪⎝⎭,t ⎡∈⎣,当t =时()f t 取得最大值()max 1f t =,令4t x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭sin 14x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以2,42x k k Z πππ+=+∈,解得2,4x k k Z ππ=+∈,即当2,4x k k Z ππ=+∈时,函数()f x1,故D 错误;故选:AC 【点睛】本题考查三角函数的综合应用,解答的关键是换元令sin cos t x x =+,将函数转化为二次函数;6.已知函数()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则( )A .函数()f x 的最小正周期为πB .()f x 的图像关于直线6x π=对称C .()f x 的图象关于点,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称 D .()f x 在区间(0,)π上有两个零点【答案】ABD 【分析】借助于()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像及y =sin x 的性质,对ABCD 四个选项一一验证:对于A :利用2T πω=求周期;对于B :利用图像观察,也可以根据()26f π=判断;对于C :利用图像观察,也可以根据()13f π=否定结论;对于D :利用图像观察,可以得到()f x 在区间(0,)π上有两个零点. 【详解】对于A :函数()y f x =的周期222T πππω===故A 正确; 对于B :∵ ()2sin 22666f πππ⎛⎫=⨯+= ⎪⎝⎭,∴()f x 的图像关于直线6x π=对称,故B 正确;对于C :∵ 5()2sin 22sin 13366f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故()f x 的图像不经过点,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭,,03π⎛⎫⎪⎝⎭也不是其对称中心,故C 错误; 对于C :由图像显然可以观察出,()f x 在区间(0,)π上有两个零点.也可以令()()00f x x π=<<,即2sin 206x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,解得:512x π=或1112π,故()f x 在区间(0,)π上有两个零点,故D 正确.故选:ABD 【点睛】三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,即()sin y A x B ωϕ=++的结构:(1)画出图像,利用图像分析性质;(2)用t x ωϕ=+借助于sin y x =或cos y x =的性质解题.7.设函数()sin()(0)4f x x πωω=+>,已知()f x 在[]02π,有且仅有5个零点,则下列结论成立的有( )A .()1y f x =+在()02π,有且仅有2个零点 B .()f x 在023π⎛⎫⎪⎝⎭,单调递增C .ω的取值范围是192388⎡⎫⎪⎢⎣⎭,D .将()f x 的图象先右移4π个单位,再纵坐标不变,横坐标扩大为原来的2倍,得到函数1()sin()2g x x ω=【答案】BC 【分析】首先利用图象直接判断A 选项;再利用函数()f x 在[]02π,有且仅有5个零点,求得ω的范围,并利用整体代入的方法判断B 选项;最后利用图象的变换规律,求得变换之后的解析式,判断D. 【详解】A.如图,[]0,2π上函数仅有5个零点,但有3个最小值点,这3个最小值点就是()1y f x =+在()0,2π上的3个零点;B.[]0,2x π∈时,,2444t x πππωωπ⎡⎤=+∈⋅+⎢⎥⎣⎦ 若函数()f x 在[]02π,有且仅有5个零点,则5264ππωππ≤⋅+<,得192388ω≤<,当023x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,,448t x πππω⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭,此时函数单调递增,故BC 正确; D. 函数()f x 的图象先右移4π个单位后得到sin sin 4444y x x ππωππωω⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,再将横坐标扩大为原来的2倍,得到()1sin 244g x x ωππω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,故D 不正确;故选:BC 【点睛】关键点点睛:本题的关键是求出ω的取值范围,首先根据函数在区间[]0,2π有5个零点,首先求4t x πω=+的范围,再分析sin y t =的图象,求得ω的范围.8.已知函数()2sin (0)6f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( ) A .函数()f x 的初相为6π- B .若函数()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则(0,2]ω∈ C .若函数()f x 关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称,则ω可以为12D .将函数()f x 的图象向左平移一个单位得到的新函数是偶函数,则ω可以为2023 【答案】AB 【分析】根据选项条件一一判断即可得结果. 【详解】A 选项:函数()2sin (0)6f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的初相为6π-,正确; B 选项:若函数()f x 在,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则2266k ππωππ-+≤-,2362k πωπππ-≤+,k Z ∈,所以21226k k ω-+≤≤+,k Z ∈,又因为0ω<,则02ω<≤,正确;C 选项:若函数()f x 关于点,02π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称,则,26k k Z πωππ-=∈,所以12,3k k Z ω=+∈故ω不可以为12,错误; D 选项:将函数()f x 的图象向左平移一个单位得到()12sin 6f x x πωω⎛⎫+=+-⎪⎝⎭是偶函数,则,62k k Z ππωπ-=+∈,所以2,3k k Z πωπ=+∈故ω不是整数,则ω不可以为2023,错误;故选:AB【点睛】掌握三角函数图象与性质是解题的关键.9.已知函数)()lg 1( 2.7)x x f x x e e e -=+-+≈⋯,若不等式(sin cos )2(sin 2)f f t θθθ+<--对任意R θ∈恒成立,则实数t 的可能取值为( )A .1B C .3 D .4 【答案】CD【分析】令)()lg x x g x x e e -=+-,则()()1f x g x =+,可判断()g x 是奇函数且单调递增,不等式可变形可得(sin cos )(sin 2)g g t θθθ+<-,所以sin cos sin 2t θθθ>++,令()sin cos sin 2h θθθθ=++,换元法求出()h θ的最大值,()max t h θ>即可.【详解】令)()lg x x g x x e e -=+-,则()()1f x g x =+, ()g x 的定义域为R ,))()()lg lg x x x x g x g x x e e x e e ---+=+-++-0=, 所以()()g x g x -=-,所以()g x 是奇函数,不等式(sin cos )2(sin 2)f f t θθθ+<--等价于[](sin cos )1(sin 2)1f f t θθθ+-<---,即(sin cos )(sin 2)(sin 2)g g t g t θθθθ+<--=-,当0x >时y x =单调递增,可得)lg y x =单调递增, x y e =单调递增,x y e -=单调递减,所以)()lg x x g x x e e -=+-在()0,∞+单调递增,又因为)()lgx x g x x e e -=+-为奇函数,所以)()lg x x g x x e e -=+-在R 上单调递增,所以sin cos sin 2t θθθ+<-,即sin cos sin 2t θθθ>++,令()sin cos sin 2h θθθθ=++,只需()max t h θ>,令sin cos m θθ⎡+=∈⎣,则21sin 2m θ=+,2sin 21m θ=-,所以()21h m m m =+-,对称轴为12m =-,所以m =()max 211h m ==,所以1t >可得实数t 的可能取值为3或4,故选:CD【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是构造函数()g x 奇函数且是增函数,将原不等式脱掉f 转化为函数恒成立问题.10.已知函数()26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( ) A .函数()f x 的最小正周期为πB .函数()f xC .函数()f x 的图象关于点,012π⎛⎫ ⎪⎝⎭对称 D .函数()f x 的图象关于直线712x π=对称【答案】BD【分析】首先要熟悉()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象和性质,将()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,并判断选项.【详解】由题意,将()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,故函数()f x 的最小正周期为2π,故A 错误;函数()f x B 正确;函数()f x 的图象是由()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),所以不是中心对称图形,故C 错误; 由7012f π⎛⎫= ⎪⎝⎭知D 正确, 故选:BD .【点睛】思路点睛:要判断函数()f x 的性质,需先了解函数()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的性质,并且知道函数()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,函数的周期变为原来的一半,()g x 的对称轴和对称中心都是函数()f x 的对称轴.。
高考数学一轮复习提高题专题复习三角函数与解三角形多选题练习题及答案

高考数学一轮复习提高题专题复习三角函数与解三角形多选题练习题及答案一、三角函数与解三角形多选题 1.(多选题)如图,设ABC 的内角、、A B C 所对的边分别为a b c 、、,若a b c 、、成等比数列,、、A B C 成等差数列,D 是ABC 外一点,1,3DC DA ==,下列说法中,正确的是( )A .3B π=B .ABC 是等边三角形C .若A B CD 、、、四点共圆,则13AC =D .四边形ABCD 面积无最大值 【答案】ABC 【分析】根据等差数列的性质和三角形内角和可得3B π=,根据等比中项和余弦定理可得a c =,即ABC 是等边三角形,若A B C D 、、、四点共圆,根据圆内接四边形的性质可得23D π=,再利用余弦定理可求13AC =211sin sin 223ACD ABC S S S AD CD D AC π∆∆=+=⋅+和2222cos AC AD CD AD CD D 可得3335353sin 3sin()23S D D D π=-+=-+. 【详解】由、、A B C 成等差数列可得,2A+C =B ,又A B C π++=, 则3B π=,故A 正确;由a b c 、、成等比数列可得,2b ac =,根据余弦定理,2222cos b a c ac B =+-,两式相减整理得,2()0a c -=,即a c =,又3B π=,所以,ABC 是等边三角形,故B 正确;若A B C D 、、、四点共圆,则B D π+=,所以,23D π=, ADC 中,根据余弦定理,2222cos AC AD CD AD CD D ,解得13AC =C 正确;四边形ABCD 面积为:211sin sin 223ACD ABC S S S AD CD D AC π∆∆=+=⋅+23sin 2D AC = 又2222cos 106cos AC AD CD AD CD D D =+-⋅=-,所以,3sin 3sin()22232S D D D π=-+=-+, 因为(0,)D π∈,当四边形面积最大时,sin()13D π-=,此时max 3S =,故D 错误. 故选:ABC 【点睛】本题考查解三角形和平面几何的一些性质,同时考查了等差等比数列的基本知识,综合性强,尤其是求面积的最大值需要一定的运算,属难题.2.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且::4:5:6a b c =,则下列结论正确的是( )A .sin :sin :sin 4:5:6ABC = B .ABC 是钝角三角形C .ABC 的最大内角是最小内角的2倍D .若6c =,则ABC 【答案】ACD 【分析】由正弦定理可判断A ;由余弦定理可判断B ;由余弦定理和二倍角公式可判断C ;由正弦定理可判断D. 【详解】解:由::4:5:6a b c =,可设4a x =,5b x =,6c x =,()0x >, 根据正弦定理可知sin :sin :sin 4:5:6A B C =,选项A 描述准确;由c 为最大边,可得2222221625361cos 022458a b c x x x C ab x x +-+-===>⋅⋅,即C 为锐角,选项B 描述不准确;2222222536163cos 22564b c a x x x A bc x x +-+-===⋅⋅,291cos 22cos 121cos 168A A C =-=⨯-==, 由2A ,C ()0,π∈,可得2A C =,选项C 描述准确;若6c =,可得1672sin1164cR C===-,ABC 外接圆半径为87,选项D 描述准确. 故选:ACD. 【点睛】本题考查三角形的正弦定理和余弦定理,二倍角公式,考查化简运算能力,属于中档题.3.已知函数()()cos 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图像如图所示,则下列关于函数()f x 的说法中正确的是( )A .函数()f x 最靠近原点的零点为3π-B .函数()f x 的图像在y 3C .函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数 D .函数()f x 在72,3ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 【答案】ABC 【分析】首先根据图象求函数的解析式,利用零点,以及函数的性质,整体代入的方法判断选项. 【详解】根据函数()()cos f x A x ωϕ=+的部分图像知,2A =, 设()f x 的最小正周期为T ,则24362T πππ=-=,∴2T π=,21T πω==. ∵2cos 266f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且2πϕ<,∴6πϕ=-, 故()2cos 6f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭.令()2cos 06f x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,得62x k πππ-=+,k Z ∈, 即23x k ππ=+,k Z ∈,因此函数()f x 最靠近原点的零点为3π-,故A 正确;由()02cos 6f π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭()f x 的图像在y B 正确;由()52cos 2cos 6f x x x ππ⎛⎫-=-=- ⎪⎝⎭,因此函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数,故C 正确; 令226k x k ππππ-≤-≤,k Z ∈,得52266k x k ππππ-≤≤+,k Z ∈,此时函数()f x 单调递增,于是函数()f x 在132,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在137,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故D 不正确. 故选:ABC . 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.4.将函数()2πsin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向左平移π6个单位长度后得到函数()g x 的图象,则下列说法正确的是( )A .π4g ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .π,06⎛⎫⎪⎝⎭是函数()g x 图象的一个对称中心 C .函数()g x 在π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增D .函数()g x 在ππ,63⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域是⎡⎢⎣⎦【答案】BC 【分析】首先求得函数()sin 23g x x π=-⎛⎫⎪⎝⎭,再根据选项,整体代入,判断函数的性质.【详解】()2sin 2sin 2633g x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,1sin 462g ππ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故A 错误;sin 0633g πππ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 正确;0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,2,,33622x πππππ⎡⎤⎡⎤-∈-⊆-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,所以函数()g x 在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上单调递增,故C 正确;,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,22,333x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当232x ππ-=-时,函数取得最小值-1,当233x ππ-=时,函数取得最大值32,所以函数的值域是31,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故选:BC 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.5.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( )A .函数()y f x =的周期为πB .函数()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递减 C .函数()y f x =的图象关于直线512x π=-对称D .该图象向右平移6π个单位可得2sin 2y x =的图象 【答案】ACD 【分析】先根据图像求出()y f x =的解析式,再分别验证A 、B 、C 、D 是否正确. 对于A :利用周期公式求周期;对于B :利用复合函数“同增异减”求单调区间; 对于C :计算512f π⎛-⎫⎪⎝⎭,看512x π=-是否经过顶点; 对于D :利用“左加右减”判断. 【详解】由图像可知:A =2,周期24,2312T T ππππω⎛⎫=-=∴==⎪⎝⎭; 由=2sin 2212122f ππϕπϕ⎧⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎪<⎪⎩解得:3πϕ=故函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭对于A :4312T πππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,故A 正确; 对于B :当236x ππ-≤≤- 时203x ππ-≤+≤,所以()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上不单调.故B 错误; 对于C :当512x π=-时255s 2121232in f πππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎭⎝-⎪⎭+⎝⨯,即直线512x π=-是()y f x =的一条对称轴.故C 正确;对于D :()y f x =向右平移6π个单位得到2sin 222sin 263y x x ππ⎛⎫=-⨯+= ⎪⎝⎭,故D 正确. 故选:ACD 【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.6.已知函数()1cos cos 632f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+-+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则以下说法中正确的是( ) A .()f x 的最小正周期为π B .()f x 在7,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 C .51,62π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的一个对称中心 D .()f x 的最大值为12【答案】ABC 【分析】利用三角恒等变换思想化简()11sin 2232f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,利用正弦型函数的周期公式可判断A 选项的正误,利用正弦型函数的单调性可判断B 选项的正误,利用正弦型函数的对称性可判断C 选项的正误,利用正弦型函数的有界性可判断D 选项的正误. 【详解】cos cos sin 3266x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 所以,()1111cos cos cos sin sin 2632662232f x x x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=+++=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.对于A 选项,函数()f x 的最小正周期为22T ππ==,A 选项正确; 对于B 选项,当7,1212x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,32232x πππ≤+≤,此时,函数()f x 在7,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,B 选项正确; 对于C 选项,5151111sin 2sin 262632222f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯++=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,51,62π⎛⎫⎪⎝⎭是()f x 的一个对称中心,C 选项正确; 对于D 选项,()max 111122f x =⨯+=,D 选项错误. 故选:ABC. 【点睛】方法点睛:求较为复杂的三角函数的单调区间时,首先化简成()sin y A ωx φ=+形式,再求()sin y A ωx φ=+的单调区间,只需把x ωϕ+看作一个整体代入sin y x =的相应单调区间内即可,注意要先把ω化为正数.7.已知函数)()lg1( 2.7)x x f x x e e e -=+-+≈⋯,若不等式(sin cos )2(sin 2)f f t θθθ+<--对任意R θ∈恒成立,则实数t 的可能取值为( )A .1BC .3D .4【答案】CD 【分析】令)()lgx x g x x e e -=+-,则()()1f x g x =+,可判断()g x 是奇函数且单调递增,不等式可变形可得(sin cos )(sin 2)g g t θθθ+<-,所以sin cos sin 2t θθθ>++,令()sin cos sin 2h θθθθ=++,换元法求出()h θ的最大值,()max t h θ>即可. 【详解】令)()lgx x g x x e e -=+-,则()()1f x g x =+,()g x 的定义域为R ,))()()lglgx x x x g x g x x e e x e e ---+=+-++-0=,所以()()g x g x -=-,所以()g x 是奇函数, 不等式(sin cos )2(sin 2)f f t θθθ+<--等价于[](sin cos )1(sin 2)1f f t θθθ+-<---,即(sin cos )(sin 2)(sin 2)g g t g t θθθθ+<--=-,当0x >时y x =单调递增,可得)lgy x =单调递增,x y e =单调递增,x y e -=单调递减,所以)()lgx x g x x e e -=+-在()0,∞+单调递增,又因为)()lg x x g x x e e -=+-为奇函数,所以)()lgx x g x x e e -=+-在R 上单调递增,所以sin cos sin 2t θθθ+<-,即sin cos sin 2t θθθ>++, 令()sin cos sin 2h θθθθ=++,只需()max t h θ>,令sin cos m θθ⎡+=∈⎣,则21sin 2m θ=+,2sin 21m θ=-,所以()21h m m m =+-,对称轴为12m =-,所以m =()max 211h m ==,所以1t >可得实数t 的可能取值为3或4, 故选:CD 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是构造函数()g x 奇函数且是增函数,将原不等式脱掉f 转化为函数恒成立问题.8.设函数()()sin f x A x =+ωϕ,x ∈R (其中0A >,0>ω,2πϕ<),在,62ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上既无最大值,也无最小值,且()026f f f ππ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则下列结论错误的是( )A .若()()()12f x f x f x ≤≤对任意x ∈R ,则21min x x π-=B .()y f x =的图象关于点,03π⎛-⎫⎪⎝⎭中心对称 C .函数()f x 的单调减区间为()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦D .函数()()y f x x R =∈的图象相邻两条对称轴之间的距离是2π【答案】ABD 【分析】根据条件先求函数的解析式,对于A:判断出()1f x 为最小值,()2f x 为最大值,即可; 对于B:根据函数的对称性进行判断;对于C:求出角的范围,结合三角函数的单调性进行判断; 对于D:根据函数的对称性即对称轴之间的关系进行判断. 【详解】 因为函数()f x 在,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭上既无最大值,也无最小值, 所以,62ππ⎛⎫⎪⎝⎭是函数的一个单调区间,区间长度为263πππ-=,即函数的周期2233T ππ≥⨯=,即223ππω≥,则03ω<≤因为()06f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以06212ππ+=为函数的一条对称轴;则1223πππωϕωϕπ+=+=①②由①②解得:=2=3πωϕ,,即()sin 23f x A x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,函数的周期=T π. 对于A: 若()()()12f x f x f x ≤≤对任意x ∈R 恒成立,则()1f x 为最小值,()2f x 为最大值,所以12||22T k x x k π-==,则21x x -必为2π的整数倍,故A 错误,可选A; 对于B:3x π=-时,()sin 03f x A π⎛⎫=-≠ ⎪⎝⎭,故,03π⎛-⎫⎪⎝⎭不是()y f x =的对称中心,B错误,可选B; 对于C:当7,1212x k k ππππ⎡⎤∈++⎢⎥⎣⎦时,322,2322x k k πππππ⎡⎤+∈++⎢⎥⎣⎦,此时()y f x =单调递减,C 正确,不选C;对于D: 函数()()y f x x R =∈的图象相邻两条对称轴之间的距离是44T π=,故D 错误,可选D 故选:ABD 【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(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;(2)三角函数问题通常需要把它化为“一角一名一次”的结构,借助于sin y x =或cos y x =的性质解题.9.已知函数()26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( )A .函数()f x 的最小正周期为πB .函数()f xC .函数()f x 的图象关于点,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称 D .函数()f x 的图象关于直线712x π=对称 【答案】BD 【分析】首先要熟悉()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象和性质,将()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,并判断选项. 【详解】由题意,将()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,故函数()f x 的最小正周期为2π,故A 错误;函数()f x B 正确;函数()f x 的图象是由()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),所以不是中心对称图形,故C 错误; 由7012f π⎛⎫= ⎪⎝⎭知D 正确, 故选:BD .【点睛】思路点睛:要判断函数()f x 的性质,需先了解函数()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的性质,并且知道函数()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,函数的周期变为原来的一半,()g x 的对称轴和对称中心都是函数()f x 的对称轴.10.设函数()()1sin 022f x x x πωωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭,已知()f x 在[]0,π有且仅有3个零点,则( )A .在()0,π上存在1x 、2x ,满足()()122f x f x -=B .()f x 在()0,π有且仅有1个最小值点C .()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增 D .ω的取值范围是1723,66⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】AD【分析】 化简函数()f x 的解析式为()sin 6f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令6t x πω=+,由[]0,x π∈可求得,66t ππωπ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦,作出函数sin ,066y t t ππωπω⎛⎫=≤≤+> ⎪⎝⎭的图象,可判断AB 选项的正误;由图象得出346ππωππ≤+<可判断D 选项的正误;取3ω=,利用正弦型函数的单调性可判断C 选项的正误.【详解】()3131sin sin sin cos sin 2226f x x x x x x ππωωωωω⎛⎫⎛⎫=++=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当[]0,x π∈时,,666x πππωωπ⎡⎤+∈+⎢⎥⎣⎦,令6t x πω=+,则,66t ππωπ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦, 作出函数sin ,066y t t ππωπω⎛⎫=≤≤+> ⎪⎝⎭的图象如下图所示:对于A 选项,由图象可知,max 1y =,min 1y =-,所以,在()0,π上存在1x 、2x ,满足()()122f x f x -=,A 选项正确;对于B 选项,()f x 在()0,π上有1个或2个最小值点,B 选项错误;对于D 选项,由于函数()f x 在[]0,π有且仅有3个零点,则346ππωππ≤+<,解得172366ω≤<,D 选项正确; 对于C 选项,由于172366ω≤<,取3ω=,当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,53663x πππ<+<, 此时,函数()f x 在区间0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上不单调,C 选项错误. 故选:AD.【点睛】 关键点点睛:本题考查利用正弦型函数在区间上的零点个数判断正弦型函数的基本性质,解本题的关键在于换元6t x πω=+,将问题转化为函数sin y t =在区间,66ππωπ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦上的零点个数问题,数形结合来求解.。
高三数学 提高题专题复习三角函数与解三角形多选题练习题附解析

高三数学 提高题专题复习三角函数与解三角形多选题练习题附解析一、三角函数与解三角形多选题1.在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,面积为S ,有以下四个命题中正确的是( ) A .22S a bc +的最大值为3B .当2a =,sin 2sin BC =时,ABC 不可能是直角三角形 C .当2a =,sin 2sin B C =,2A C =时,ABC 的周长为223+D .当2a =,sin 2sin B C =,2A C =时,若O 为ABC 的内心,则AOB 的面积为31- 【答案】ACD 【分析】利用三角形面积公式,余弦定理基本不等式,以及三角换元,数形结合等即可判断选项A ;利用勾股定理的逆定理即可判断选项B ;利用正弦定理和三角恒等变换公式即可判断选项C ;由已知条件可得ABC 是直角三角形,从而可以求出其内切圆的半径,即可得AOB 的面积即可判断选项D. 【详解】 对于选项A :2221sin 1sin 222cos 2222cos bc AS A b c a bc b c bc A bc Ac b==⨯++-+++- 1sin 4cos 2A A ≤-⨯-(当且仅当b c =时取等号).令sin A y =,cos A x =,故21242S ya bc x ≤-⨯+-, 因为221x y +=,且0y >,故可得点(),x y 表示的平面区域是半圆弧上的点,如下图所示:目标函数2yz x =-上,表示圆弧上一点到点()2,0A 点的斜率,数形结合可知,当且仅当目标函数过点12H ⎛ ⎝⎭,即60A =时,取得最小值-故可得,023yz x ⎡⎫=∈-⎪⎢⎪-⎣⎭,又21242S yx bc x ≤-⨯+-,故可得2124S a bc ⎛≤-⨯= +⎝⎭, 当且仅当60A =,b c =,即三角形为等边三角形时,取得最大值,故选项A 正确; 对于选项B :因为sin 2sin B C =,所以由正弦定理得2b c =,若b 是直角三角形的斜边,则有222a c b +=,即2244c c +=,得c =,故选项B 错误; 对于选项C ,由2A C =,可得π3B C =-,由sin 2sin B C =得2b c =,由正弦定理得,sin sin b c B C=,即()2sin π3sin c c C C =-, 所以sin32sin C C =,化简得2sin cos 22cos sin 2sin C C C C C +=, 因为sin 0C ≠,所以化简得23cos 4C =,因为2b c =,所以B C >,所以cos C =,则1sin 2C =,所以sin 2sin 1B C ==,所以π2B =,π6C =,π3A =,因为2a =,所以3c =,b =,所以ABC 的周长为2+,故选项C 正确; 对于选项D ,由C 可知,ABC 为直角三角形,且π2B =,π6C =,π3A =,3c =,b =,所以ABC 的内切圆半径为1212333r ⎛⎫=+-=- ⎪ ⎪⎝⎭,所以ABC 的面积为11122cr ⎛== ⎝⎭所以选项D 正确, 故选:ACD 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是正余弦定理以及面积公式,对于A 利用面积公式和余弦定理,结合不等式得21sin 1sin 224cos 222cos S A Ab c a bc A A c b=⨯≤-⨯+-++-,再利用三角换元、数形结合即可得证,综合性较强,属于难题.2.在单位圆O :221x y +=上任取一点()P x y ,,圆O 与x 轴正向的交点是A ,将OA 绕原点O 旋转到OP 所成的角记为θ,若x ,y 关于θ的表达式分别为()x fθ=,()y g θ=,则下列说法正确的是( )A .()x f θ=是偶函数,()y g θ=是奇函数;B .()x f θ=在()0,π上为减函数,()y g θ=在()0,π上为增函数;C .()()1fg θθ+≥在02πθ⎛⎤∈⎥⎝⎦,上恒成立; D .函数()()22t f g θθ=+的最大值为2.【答案】ACD 【分析】依据三角函数的基本概念可知cos x θ=,sin y θ=,根据三角函数的奇偶性和单调性可判断A 、B;根据辅助角公式知()()4f g πθθθ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,再利用三角函数求值域可判断C ;对于D ,2cos sin2t θθ=+,先对函数t 求导,从而可知函数t 的单调性,进而可得当1sin 2θ=,cos 2θ=时,函数t 取得最大值,结合正弦的二倍角公式,代入进行运算即可得解. 【详解】由题意,根据三角函数的定义可知,x cos θ=,y sin θ=, 对于A ,函数()cos fθθ=是偶函数,()sin g θθ=是奇函数,故A 正确;对于B ,由正弦,余弦函数的基本性质可知,函数()cos f θθ=在()0,π上为减函数,函数()sin g θθ=在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭为增函数,在,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭为减函数,故B 错误; 对于C ,当0θπ⎛⎤∈ ⎥2⎝⎦,时,3,444πππθ⎛⎤+∈ ⎥⎝⎦()()cos sin 4f g πθθθθθ⎛⎫+=+=+∈ ⎪⎝⎭,故C 正确;对于D ,函数()()222cos sin2t fg θθθθ=+=+,求导22sin 2cos22sin 2(12sin )2(2sin 1)(sin 1)t θθθθθθ'=-+=-+-=--+,令0t '>,则11sin 2θ-<<;令0t '<,则1sin 12θ<<, ∴函数t 在06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和5,26ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在5,66ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 当6πθ=即1sin 2θ=,cos 2θ=时,函数取得极大值1222t =⨯=又当2θπ=即sin 0θ=,cos 1θ=时,212012t =⨯+⨯⨯=, 所以函数()()22t f g θθ=+取得最大值2,故D 正确.故选:ACD. 【点睛】方法点睛:考查三角函数的值域时,常用的方法:(1)将函数化简整理为()()sin f x A x ωϕ=+,再利用三角函数性质求值域; (2)利用导数研究三角函数的单调区间,从而求出函数的最值.3.设函数()2sin 1xf x x x π=-+,则( ) A .()43f x ≤B .()5f x x ≤C .曲线()y f x =存在对称轴D .曲线()y f x =存在对称中心【答案】ABC 【分析】 通过()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭可发现函数()y f x =具有对称轴及最大值,再利用函数对称中心的特点去分析()y f x =是否具有对称中心,再将()5f x x ≤化为32sin 555x x x x π≤-+,通过数形结合判断是否成立.【详解】函数解析式可化为:()22sin sin 11324x xf x x x x ππ==-+⎛⎫-+⎪⎝⎭,因为函数sin y x =π的图象关于直线12x =对称,且函数21324y x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象也关于直线12x =对称,故曲线()y f x =也关于直线12x =对称,选项C 正确;当12x=时,函数siny x=π取得最大值1,此时21324y x⎛⎫=-+⎪⎝⎭取得最小值34,故()14334f x≤=,选项A正确;若()5f x x≤,则32sin555x x x xπ≤-+,令()32555g x x x x=-+,则()()221510553210g x x x x x'=-+=-+>恒成立,则()g x在R上递增,又()00g=,所以当0x<时,()00g<;当0x>时,()0g x>;作出sin xπ和32555x x x-+的图象如图所示:由图象可知32sin555x x x xπ≤-+成立,即()5f x x≤,选项B正确;对于D选项,若存在一点(),a b使得()f x关于点(),a b对称,则()()2f a x f a x b-++=,通过分析发现()()f a x f a x-++不可能为常数,故选项D错误.故选:ABC.【点睛】本题考查函数的综合应用,涉及函数的单调性与最值、对称轴于对称中心、函数与不等式等知识点,难度较大. 对于复杂函数问题一定要化繁为简,利用熟悉的函数模型去分析,再综合考虑,注意数形结合、合理变形转化.4.已知函数()2sin()05,||2f x xπωϕωϕ⎛⎫=+<<<⎪⎝⎭,且对任意x∈R,()12f x fπ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,3y f xπ⎛⎫=+⎪⎝⎭为奇函数,则下列说法正确的是()A.函数()f x的图象关于原点对称B.函数()f x的最小正周期为πC.函数()f x的图象关于直线2xπ=对称D .函数()f x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z 【答案】BD 【分析】由()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立可得212f π⎛⎫=± ⎪⎝⎭,即()122k k ωππϕπ+=+∈Z ,由3y f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数可得()3k k ωπϕπ''+=∈Z ,即可求出2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,再根据正弦函数的性质分别判断即可. 【详解】因为对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立,所以2sin 21212f πωπϕ⎛⎫⎛⎫=+=± ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 即sin 112ωπϕ⎛⎫+=±⎪⎝⎭,得()122k k ωππϕπ+=+∈Z ①. 2sin 2sin 333f x x x ππωπωϕωϕ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,因为3y f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数,所以()3k k ωπϕπ''+=∈Z ②.由①②可得()(),3122k k k k ωπωπππ''-=--∈Z ,即()(42,)k k k k ω''=--∈Z .又05ω<<,所以1k k '-=,2ω=, 则(2,)33k k k k ππϕππ=+=-'∈'Z ,得3πϕ=,所以2n 2)3(si f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由于(0)0f =≠,故()f x 的图象不关于原点对称,所以A 不正确; ()f x 的最小正周期22T ππ==,所以B 正确;2sin 22sin 2sin 222333f ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=+=-=± ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以C 不正确;令222232k x k πππππ-≤+≤+,k ∈Z ,得51212k x k ππππ-≤≤+,k ∈Z , 故函数() f x 的单调递增区间为5,()1212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z ,所以D 正确. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查正弦型函数的性质,解题的关键是:(1)根据“对任意x ∈R ,()12f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭恒成立”得到“212f π⎛⎫=± ⎪⎝⎭”;(2)得到“2sin 33f x x πωπωϕ⎛⎫⎛⎫+=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭”后,能根据“3y f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭为奇函数”得到“()3k k ωπϕπ''+=∈Z ”.5.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( )A .函数()y f x =的周期为πB .函数()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递减 C .函数()y f x =的图象关于直线512x π=-对称 D .该图象向右平移6π个单位可得2sin 2y x =的图象 【答案】ACD 【分析】先根据图像求出()y f x =的解析式,再分别验证A 、B 、C 、D 是否正确. 对于A :利用周期公式求周期;对于B :利用复合函数“同增异减”求单调区间; 对于C :计算512f π⎛-⎫⎪⎝⎭,看512x π=-是否经过顶点; 对于D :利用“左加右减”判断. 【详解】由图像可知:A =2,周期24,2312T T ππππω⎛⎫=-=∴==⎪⎝⎭;由=2sin 2212122f ππϕπϕ⎧⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎨⎪<⎪⎩解得:3πϕ=故函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭对于A :4312T πππ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,故A 正确; 对于B :当236x ππ-≤≤- 时203x ππ-≤+≤,所以()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上不单调.故B 错误; 对于C :当512x π=-时255s 2121232in f πππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎭⎝-⎪⎭+⎝⨯,即直线512x π=-是()y f x =的一条对称轴.故C 正确;对于D :()y f x =向右平移6π个单位得到2sin 222sin 263y x x ππ⎛⎫=-⨯+= ⎪⎝⎭,故D 正确. 故选:ACD 【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.6.设函数()sin()(0)4f x x πωω=+>,已知()f x 在[]02π,有且仅有5个零点,则下列结论成立的有( )A .()1y f x =+在()02π,有且仅有2个零点 B .()f x 在023π⎛⎫⎪⎝⎭,单调递增C .ω的取值范围是192388⎡⎫⎪⎢⎣⎭,D .将()f x 的图象先右移4π个单位,再纵坐标不变,横坐标扩大为原来的2倍,得到函数1()sin()2g x x ω=【答案】BC首先利用图象直接判断A 选项;再利用函数()f x 在[]02π,有且仅有5个零点,求得ω的范围,并利用整体代入的方法判断B 选项;最后利用图象的变换规律,求得变换之后的解析式,判断D. 【详解】A.如图,[]0,2π上函数仅有5个零点,但有3个最小值点,这3个最小值点就是()1y f x =+在()0,2π上的3个零点;B.[]0,2x π∈时,,2444t x πππωωπ⎡⎤=+∈⋅+⎢⎥⎣⎦ 若函数()f x 在[]02π,有且仅有5个零点,则5264ππωππ≤⋅+<,得192388ω≤<,当023x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,时,,448t x πππω⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭,此时函数单调递增,故BC 正确; D. 函数()f x 的图象先右移4π个单位后得到sin sin 4444y x x ππωππωω⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,再将横坐标扩大为原来的2倍,得到()1sin 244g x x ωππω⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,故D 不正确;故选:BC 【点睛】关键点点睛:本题的关键是求出ω的取值范围,首先根据函数在区间[]0,2π有5个零点,首先求4t x πω=+的范围,再分析sin y t =的图象,求得ω的范围.7.在ABC 中,下列说法正确的是( ) A .若A B >,则sin sin A B > B .存在ABC 满足cos cos 0A B +≤ C .若sin cos A B <,则ABC 为钝角三角形 D .若2C π>,则22sin sin sin C A B >+【答案】ACDA 项,根据大角对大边定理和正弦定理可判断;B 项,由A B π+<和余弦函数在()0,π递减可判断;C 项,显然2A π≠,分02A π<<和2A π>两种情况讨论,结合余弦函数的单调性可判断;D 项,根据2A B π+<和正弦函数的单调性得出0sin cos A B <<和0sin cos B A <<,再由放缩法可判断. 【详解】解:对于A 选项,若A B >,则a b >,则2sin 2sin R A R B >,即sin sin A B >,故A 选项正确;对于B 选项,由A B π+<,则A B π<-,且(),0,A B ππ-∈,cos y x =在()0,π上递减,于是cos cos A B >-,即cos cos 0A B +>,故B 选项错误﹔ 对于C 选项,由sin cos A B <,得cos cos 2A B π⎛⎫-< ⎪⎝⎭,cos y x =在()0,π上递减, 此时:若02A π<<,则2A B π->,则2A B π+<,于是2C π>; 若2A π>,则cos cos 2A B π⎛⎫-< ⎪⎝⎭,则2A B π->, 于是2A B π>+,故C 选项正确;对于D 选项,由2C π>,则2A B π+<,则022A B ππ<<-<,sin y x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭递增,于是sin sin 2A B π⎛⎫<- ⎪⎝⎭, 即0sin cos A B <<,同理0sin cos B A <<, 此时,22sin sin()sin cos cos sin sin sin sin sin sin sin C A B A B A B A A B B A B=+=+>⋅+⋅=+所以D 选项正确. 故选:ACD 【点睛】关键点点睛:正余弦函数的单调性,正弦定理的边角互化,大边对大角定理以及大角对大边定理,不等式的放缩等等,综合使用以上知识点是解决此类题的关键.8.已知函数()()cos 22f x x πϕϕ⎛⎫=+<⎪⎝⎭,()()124F x f x f x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为奇函数,则下述四个结论中说法正确的是( )A .tan ϕ=B .()f x 在[],a a -上存在零点,则a 的最小值为6π C .()F x 在3,44ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增 D .()F x 的图象可由()f x 的图象向左平移2π个单位得到 【答案】ABC【分析】首先得到()()1224F x f x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的解析式,再根据函数的奇偶性求出参数ϕ,最后结合三角函数的性质一一验证即可.【详解】 解:因为()cos(2)f x x ϕ=+,所以11()()+cos(2))cos 22423F x f x f x x x x ππϕϕϕ⎛⎫⎛⎫==++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为()F x 为奇函数,则(0)0F =,即cos 03πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以32k ππϕπ+=+,k Z ∈,因为||2ϕπ<,所以6π=ϕ;对于A ,tan tan 6πϕ==,故A 正确; 对于B ,令()cos 206f x x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,得26k x ππ=+,k ∈Z ,若()f x 在[,]a a -上存在零点,则0a >且a 的最小值为6π,故B 正确; 对于C ,()cos 2sin 263F x x x ππ⎛⎫=++=- ⎪⎝⎭,当3,44x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2,232x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则()F x 在3,44ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,故C 正确. 对于D ,因为()cos 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, ()cos 266F x x ππ⎡⎤⎛⎫=++ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,根据“左加右减”,()F x 的图象可由()f x 的图象向左平移6π个单位得到,故D 错误.故选:ABC .【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是先根据()()124F x f x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭为奇函数,确定参数ϕ的值,再结合三角函数的性质逐一判断即可.二、数列多选题9.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,且1n n S a λ-=(λ为常数).若数列{}n b 满足2920n n a b n n -+-=,且1n n b b +<,则满足条件的n 的取值可以为( )A .5B .6C .7D .8【答案】AB【分析】 利用11a S =可求得2λ=;利用1n n n a S S -=-可证得数列{}n a 为等比数列,从而得到12n n a ,进而得到n b ;利用10n n b b 可得到关于n 的不等式,解不等式求得n 的取值范围,根据n *∈N 求得结果.【详解】当1n =时,1111a S a λ==-,11λ∴-=,解得:2λ=21n n S a ∴=-当2n ≥且n *∈N 时,1121n n S a --=-1122n n n n n a S S a a ,即:12n n a a -=∴数列{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列,12n n a 2920n n a b n n =-+-,219202n n n n b --+-∴= ()()222111912092011280222n n n n n n n n n n n b b +--+++--+--+∴-=-=< 20n >,()()21128470n n n n ∴-+=--<,解得:47n << 又n *∈N ,5n ∴=或6故选:AB【点睛】关键点点睛:本题考查数列知识的综合应用,涉及到利用n a 与n S 的关系求解通项公式、等比数列通项公式的求解、根据数列的单调性求解参数范围等知识,解决本题的关键点是能够得到n b 的通项公式,进而根据单调性可构造出关于n 的不等式,从而求得结果,考查学生计算能力,属于中档题.10.设首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知121n n S S n +=+-,则下列结论正确的是( )A .数列{}n a 为等比数列B .数列{}n S n +为等比数列C .数列{}n a 中10511a =D .数列{}2n S 的前n 项和为2224n n n +---【答案】BCD【分析】 由已知可得11222n n n n S n S n S n S n++++==++,结合等比数列的定义可判断B ;可得2n n S n =-,结合n a 和n S 的关系可求出{}n a 的通项公式,即可判断A ;由{}n a 的通项公式,可判断C ;由分组求和法结合等比数列和等差数列的前n 项和公式即可判断D.【详解】因为121n n S S n +=+-,所以11222n n n n S n S n S n S n++++==++. 又112S +=,所以数列{}n S n +是首项为2,公比为2的等比数列,故B 正确;所以2n n S n +=,则2n n S n =-.当2n ≥时,1121n n n n a S S --=-=-,但11121a -≠-,故A 错误;由当2n ≥时,121n n a -=-可得91021511a =-=,故C 正确;因为1222n n S n +=-,所以2311222...2221222...22n n S S S n ++++=-⨯+-⨯++- ()()()23122412122...2212...224122n n n n n n n n n ++--⎡⎤=+++-+++=-+=---⎢⎥-⎣⎦ 所以数列{}2n S 的前n 项和为2224n n n +---,故D 正确.故选:BCD .【点睛】关键点点睛:在数列中,根据所给递推关系,得到等差等比数列是重难点,本题由121n n S S n +=+-可有目的性的构造为1122n n S S n n +++=+,进而得到11222n n n n S n S n S n S n++++==++,说明数列{}n S n +是等比数列,这是解决本题的关键所在,考查了推理运算能力,属于中档题,。
高考数学三轮冲刺:三角函数课时提升训练(4)(含答案)
三角函数课时提升训练(4)一、填空题(每空?分,共?分)1、给出下列命题:①存在实数α,使sinαcosα=1成立;②存在实数α,使sinα+cosα=成立;③函数是偶函数;④方程是函数的图象的一条对称轴方程;⑤若α.β是第一象限角,且α>β,则tg α>tgβ。
其中正确命题的序号是__________________2、设函数的最小正周期为,且其图象关于直线对称,则在下面四个结论:①图象关于点对称;②图象关于点对称;③在上是增函数;④在上是增函数中,所有正确结论的编号为3、函数有最大值,最小值,则实数的值为____4、若,则的最大值为_______.5、下列命题中:(1)的充分不必要条件;(2)函数的最小正周期是;(3)中,若,则为钝角三角形;(4)若,则函数的图像的一条对称轴方程为;其中是真命题的为6、已知函数,.设是函数图象的一条对称轴,则的值等于.7、函数f(x)= 2sin(2x+)-cos(-2x)+ cos(2x+),给出下列4个命题,其中正确命题的序号是。
①直线x=是函数图像的一条对称轴;②函数f(x)的图像可由函数y=sin2x的图像向左平移个单位而得到;③在区间[,]上是减函数;④若,则是的整数倍;8、设函数,若是奇函数,则的一个可能值是.9、已知,,则等于▲.10、设函数,其中,将的最小值记为的单调递增区间为▲.11、设的内角所对的边长分别为,且,则_______二、简答题(每空?分,共?分)12、已知函数(,,)的图像与轴的交点为,它在轴右侧的第一个最高点和第一个最低点的坐标分别为和(1)求函数的解析式;(2)若锐角满足,求的值.13、设函数,它的一个最高点为以及相邻的一个零点是。
(Ⅰ)求的解析式;(Ⅱ)求的值域14、已知函数(1)求函数的最小正周期;(2)若存在,使不等式成立,求实数m的取值范围.15、已知函数,若对恒成立,且。
(1)求的解析式;(2)当时,求的单调区间。
高考数学提高题专题复习三角函数与解三角形多选题练习题及答案
高考数学提高题专题复习三角函数与解三角形多选题练习题及答案一、三角函数与解三角形多选题1.设函数()2sin sin 2cos2f x x x =++,给出下列四个结论:则正确结论的序号为( ) A .()20f >B .()f x 在53,2ππ⎛⎫--⎪⎝⎭上单调递增 C .()f x 的值域为[]12cos2,32cos2-++ D .()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π 【答案】ABD 【分析】由()23sin 22cos2f =+,结合3224ππ<<,可判定A 正确;作出函数2sin sin y x x =+的图象,可得函数()f x 的值域及单调性,可判定B 正确,C 不正确;结合函数的图象,可得()f x 在[]0,2π上的所有零点之和,可判定D 正确. 【详解】由题意,函数()2sin sin 2cos2f x x x =++, 可得()22sin 2sin 22cos23sin 22cos2f =++=+ 因为3224ππ<<,所以sin 2cos20>->,所以()20f >,所以A 正确; 由3sin ,222sin sin ,sin ,222x k x k y x x k Z x k x k πππππππ≤≤+⎧=+=∈⎨-+≤≤+⎩,作出函数2sin sin y x x =+的图象,如图所示, 可得函数()f x 是以2π为周期的周期函数,由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 在3(,)2ππ上单调递增, 又由()f x 是以2π为周期的周期函数,可得函数()f x 在5(3,)2ππ--上单调递增, 所以B 是正确的;由由函数2sin sin y x x =+的图象可知,函数()f x 的值域为[2cos 2,32cos 2]+, 所以C 不正确; 又由2223ππ<<,所以1cos 202-<<,则02cos21<-<, 令()0f x =,可得2sin sin 2cos2x x +=-,由图象可知,函数()f x 在[]0,2π上的所有零点之和为4π,所以D 正确. 故选:ABD.【点睛】本题主要考查了三角函数的图象与性质的综合应用,其中解答中熟记三角函数的图象与性质是解答的关键,着重考查转化思想,以及数形结合思想的应用,以及推理与运算能力,属于中档试题.2.(多选题)如图,设ABC 的内角、、A B C 所对的边分别为a b c 、、,若a b c 、、成等比数列,、、A B C 成等差数列,D 是ABC 外一点,1,3DC DA ==,下列说法中,正确的是( )A .3B π=B .ABC 是等边三角形C .若A B CD 、、、四点共圆,则13AC =D .四边形ABCD 面积无最大值 【答案】ABC 【分析】根据等差数列的性质和三角形内角和可得3B π=,根据等比中项和余弦定理可得a c =,即ABC 是等边三角形,若A B C D 、、、四点共圆,根据圆内接四边形的性质可得23D π=,再利用余弦定理可求13AC =211sin sin 223ACD ABC S S S AD CD D AC π∆∆=+=⋅+和2222cos AC AD CD AD CD D 可得3335353sin 3sin()23S D D D π=-+=-+. 【详解】由、、A B C 成等差数列可得,2A+C =B ,又A B C π++=,则3B π=,故A 正确;由a b c 、、成等比数列可得,2b ac =,根据余弦定理,2222cos b a c ac B =+-,两式相减整理得,2()0a c -=,即a c =,又3B π=,所以,ABC 是等边三角形,故B 正确;若A B C D 、、、四点共圆,则B D π+=,所以,23D π=, ADC 中,根据余弦定理,2222cos AC AD CD AD CD D ,解得13AC =,故C 正确; 四边形ABCD 面积为:211sin sin 223ACD ABC S S S AD CD D AC π∆∆=+=⋅+233sin 2D AC =+ 又2222cos 106cos AC AD CD AD CD D D =+-⋅=-, 所以,3335353sin cos 3sin()22232S D D D π=-+=-+, 因为(0,)D π∈,当四边形面积最大时,sin()13D π-=,此时max 533S =+,故D 错误. 故选:ABC 【点睛】本题考查解三角形和平面几何的一些性质,同时考查了等差等比数列的基本知识,综合性强,尤其是求面积的最大值需要一定的运算,属难题.3.已知函数()()cos 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图像如图所示,则下列关于函数()f x 的说法中正确的是( )A .函数()f x 最靠近原点的零点为3π-B .函数()f x 的图像在yC .函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数 D .函数()f x 在72,3ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增 【答案】ABC 【分析】首先根据图象求函数的解析式,利用零点,以及函数的性质,整体代入的方法判断选项. 【详解】根据函数()()cos f x A x ωϕ=+的部分图像知,2A =, 设()f x 的最小正周期为T ,则24362T πππ=-=,∴2T π=,21T πω==. ∵2cos 266f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,且2πϕ<,∴6πϕ=-, 故()2cos 6f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.令()2cos 06f x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,得62x k πππ-=+,k Z ∈, 即23x k ππ=+,k Z ∈,因此函数()f x 最靠近原点的零点为3π-,故A 正确;由()02cos 6f π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭()f x 的图像在y B 正确; 由()52cos 2cos 6f x x x ππ⎛⎫-=-=- ⎪⎝⎭,因此函数56f x π⎛⎫-⎪⎝⎭是偶函数,故C 正确; 令226k x k ππππ-≤-≤,k Z ∈,得52266k x k ππππ-≤≤+,k Z ∈,此时函数()f x 单调递增,于是函数()f x 在132,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在137,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,故D 不正确. 故选:ABC . 【点睛】思路点睛:本题考查()sin y A ωx φ=+的解析式和性质的判断,可以整体代入验证的方法判断函数性质:(1)对于函数()sin y A ωx φ=+,其对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心的横坐标一定是函数的零点,因此判断直线0x x =或点()0,0x 是否是函数的对称轴和对称中心时,可通过验证()0f x 的值进行判断;(2)判断某区间是否是函数的单调区间时,也可以求x ωϕ+的范围,验证此区间是否是函数sin y x =的增或减区间.4.已知函数()26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( )A .函数()f x 的最小正周期为πB .函数()f xC .函数()f x 的图象关于点,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称 D .函数()f x 的图象关于直线712x π=对称 【答案】BD 【分析】首先要熟悉()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象和性质,将()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,并判断选项. 【详解】由题意,将()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,故函数()f x 的最小正周期为2π,故A 错误;函数()f x B 正确;函数()f x 的图象是由()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),所以不是中心对称图形,故C 错误; 由7012f π⎛⎫=⎪⎝⎭知D 正确, 故选:BD . 【点睛】思路点睛:要判断函数()f x 的性质,需先了解函数()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的性质,并且知道函数()26g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在x 轴下方的图象沿x 轴翻折(x 轴上方的图象不变),可以得到函数()f x 的图象,函数的周期变为原来的一半,()g x 的对称轴和对称中心都是函数()f x 的对称轴.5.已知函数()sin()(0,0,0)f x A x A ωϕωϕπ=+>><<的部分图象如图所示,则下列正确的是( )A .2()2sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭B .(2021)1f π=C .函数|()|y f x =为偶函数D .,066x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫∀∈++-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R 【答案】AD 【分析】先利用图象得到2A =,T π=,求得2ω=,再结合12x π=-时取得最大值求得ϕ,得到解析式,再利用解析式,结合奇偶性、对称性对选项逐一判断即可. 【详解】由图象可知,2A =,5212122T πππ=+=,即2T ππω==,2ω=, 由12x π=-时,()2sin 2212f x =πϕ⎡⎤⎛⎫=⨯-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,得22,122=k k Z ππϕπ⎛⎫⨯-++∈ ⎪⎝⎭, 即22,3=k k Z πϕπ+∈,而0ϕπ<<,故2=3πϕ,故2()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,A 正确;22(2021)2sin 22021=2sin =333f ππππ⎛⎫=⨯+ ⎪⎝⎭B 错误; 由2()2sin 23y f x x π⎛⎫==+⎪⎝⎭知,222sin 2=2sin 233x x ππ⎛⎫⎛⎫-++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭不是恒成立,故函数|()|y f x =不是偶函数,故C 错误; 由6x π=时,22sin 22sin 0663f =ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故06π⎛⎫⎪⎝⎭,是2()2sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的对称中心,故,066x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫∀∈++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭R ,故D 正确. 故选:AD. 【点睛】 方法点睛:三角函数模型()sin()f x A x b ωϕ=++求解析式时,先通过图象看最值求A ,b ,再利用特殊点(对称点、对称轴等)得到周期,求ω,最后利用五点特殊点求初相ϕ即可.6.函数()cos |cos |f x x x =+,x ∈R 是( ) A .最小正周期是π B .区间[0,1]上的减函数 C .图象关于点(k π,0)()k Z ∈对称 D .周期函数且图象有无数条对称轴 【答案】BD 【分析】根据绝对值的意义先求出分段函数的解析式,作出函数图象,利用函数性质与图象关系分别对函数的周期、单调区间、对称中心和对称轴进行判断求解. 【详解】2cos (22)22()30(22)22x k x k f x k x k ππππππππ⎧-+⎪⎪=⎨⎪+<≤+⎪⎩,则对应的图象如图:A 中由图象知函数的最小正周期为2π,故A 错误,B 中函数在[0,]2π上为减函数,故B 正确,C 中函数关于x k π=对称,故C 错误,D 中函数由无数条对称轴,且周期是2π,故D 正确 故正确的是B D 故选:BD【点睛】本题考查由有解析式的函数图象的性质. 有关函数图象识别问题的思路:①由函数的定义域,判断图象左右的位置,由函数的值域,判断图象的上下位置; ②由函数的单调性,判断图象的变化趋势; ③由函数的奇偶性,判断图象的对称性;④由函数的周期性,判断图象的循环往复.7.已知函数()cos f x x x =-,则下列说法正确的是( ) A .()f x 的图象关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称B .()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减 C .()f x 在()0,2π上有且仅有1个最小值点 D .()f x 的值域为[]1,2- 【答案】BC 【分析】利用特殊值法可判断A 选项的正误;化简函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的解析式,利用正弦型函数的单调性可判断B 选项的正误;由()()f x f x π+=可得()f x 的周期为π,再在[]0,π上讨论函数()f x 的单调性、最值,可判断CD 选项的正误.【详解】对于A 选项,因为06f π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭62f f ππ⎛⎫⎛⎫-≠- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以()f x 的图象不关于点,06π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,故A 错误;对于B 选项,当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()cos 2sin 6f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,27,636x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,所以,函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,B 选项正确; 对于C 选项,()()()cos sin cos f x x x x x πππ+=+-+=--()cos x x f x =-=,所以π为函数()f x 的周期.当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()cos 2sin 6f x x x x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,,663x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,所以()f x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,()()min01f x f ==-,()max 2f x f π⎛⎫== ⎪⎝⎭ 由B 选项可知,函数()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()max 2f x f π⎛⎫== ⎪⎝⎭()()min1f x f π==-.所以,函数()f x 在()0,2π上有且只有1个最小值点,C 选项正确;对于D 选项,由C 选项可知,函数()f x 的值域为⎡-⎣,D 选项错误.故选:BC. 【点睛】方法点睛:求函数()()sin f x A x =+ωϕ在区间[],a b 上值域的一般步骤: 第一步:三角函数式的化简,一般化成形如()sin y A x k ωϕ=++的形式或()cos y A x k ωϕ=++的形式;第二步:由x 的取值范围确定x ωϕ+的取值范围,再确定()sin x ωϕ+(或()cos x ωϕ+)的取值范围;第三步:求出所求函数的值域(或最值).8.已知函数()()tan (0)6ωωπ=->f x x ,则下列说法正确的是( ) A .若()f x 的最小正周期是2π,则12ω=B .当1ω=时,()f x 的对称中心的坐标为()π0()6π+∈Z k k , C .当2ω=时,π2π()()125-<f f D .若()f x 在区间()π3π,上单调递增,则203ω<≤ 【答案】AD 【分析】根据正切函数的性质,采用整体换元法依次讨论各选项即可得答案. 【详解】解:对于A 选项,当()f x 的最小正周期是2π,即:2T ππω==,则12ω=,故A 选项正确;对于B 选项,当1ω=时,()()tan 6f x x π=-,所以令,62k x k Z ππ-=∈,解得:,62k x k Z ππ=+∈,所以函数的对称中心的坐标为()0()62k k ππ+∈Z ,,故B 选项错误; 对于C 选项,当2ω=时,()()tan 26f x x π=-,()()()()ππ10tan 2tan tan 12126330f πππ⎡⎤-=⨯--=-=-⎢⎥⎣⎦,()()()2π2π1911tan 2tan tan 5563030f πππ=⨯-==-,由于tan y x =在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递增,故()()π2π125f f ->,故C 选项错误; 对于D 选项,令,262k x k k Z ππππωπ-+<-<+∈,解得:233k k x ππππωωωω-+<<+ 所以函数的单调递增区间为:2,,33k k k Z ππππωωωω⎛⎫-++∈ ⎪⎝⎭,因为()f x 在区间()π3π,上单调递增,所以33,23k k Z k πππωωπππωω⎧-+≤⎪⎪∈⎨⎪+≥⎪⎩,解得:213,3k k k Z ω-+≤≤+∈,另一方面,233T ππππω=≥-=,32ω≤,所以2332k +≤,即56k ≤,又因为0>ω,所以0k =,故203ω<≤,故D 选项正确.故选:AD 【点睛】本题考查正切函数的性质,解题的关键在于整体换元法的灵活应用,考查运算求解能力,是中档题.其中D 选项的解决先需根据正切函数单调性得213,3k k k Z ω-+≤≤+∈,再结合233T ππππω=≥-=和0>ω得0k =,进而得答案.二、数列多选题9.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,()1*11,221,21n n n a n ka k N a n k --+=⎧=∈⎨+=+⎩.则下列选项正确的为( ) A .614a =B .数列{}()*213k a k N-+∈是以2为公比的等比数列C .对于任意的*k N ∈,1223k k a +=-D .1000n S >的最小正整数n 的值为15 【答案】ABD 【分析】根据题设的递推关系可得2212121,21k k k k a a a a -+=-=-,从而可得22222k k a a +-=,由此可得{}2k a 的通项和{}21k a -的通项,从而可逐项判断正误.【详解】由题设可得2212121,21k k k k a a a a -+=-=-, 因为11a =,211a a -=,故2112a a =+=,所以22212121,12k k k k a a a a +++--==,所以22222k k a a +-=,所以()222222k k a a ++=+,因为2240a +=≠,故220k a +≠, 所以222222k k a a ++=+,所以{}22k a +为等比数列, 所以12242k k a -+=⨯即1222k k a +=-,故416214a =-=,故A 对,C 错.又112122123k k k a ++-=--=-,故12132k k a +-+=, 所以2121323k k a a +-+=+,即{}()*213k a k N -+∈是以2为公比的等比数列,故B 正确. ()()141214117711S a a a a a a a =+++=++++++()()2381357911132722323237981a a a a a a a =+++++++=⨯-+-++-+=,15141598150914901000S S a =+=+=>,故1000n S >的最小正整数n 的值为15,故D 正确.故选:ABD.【点睛】 方法点睛:题设中给出的是混合递推关系,因此需要考虑奇数项的递推关系和偶数项的递推关系,另外讨论D 是否成立时注意先考虑14S 的值.10.将()23n n ≥个数排成n 行n 列的一个数阵,如图:11a 12a 13a ……1n a21a 22a 23a ……2n a31a 32a 33a ……3n a……1n a 2n a 3n a ……nn a该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列(其中0m >).已知113a =,61131a a =+,记这2n 个数的和为S .下列结论正确的有( )A .2m =B .767132a =⨯C .()1212j ij a i -=+⨯D .()()221n S n n =+- 【答案】ACD【分析】由题中条件113a =,61131a a =+,得23531m m +=+解得m 的值可判断A ;根据第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列可判断BC ;由等差数列、等比数列的前n 项和公式可判断D.【详解】由113a =,61131a a =+,得23531m m +=+,所以2m =或13m =-(舍去),A 正确; ()666735132a m m =+=⨯,B 错误;()()112132212j j ij a i i --=-+⨯=+⨯⎡⎤⎣⎦,C 正确; ()()()111212122212n n n n nn S a a a a a a a a a =++++++++++++1121(12)(12)(12)121212n n n nn a a a ---=+++--- ()()()11211332(1)21212n n n n a a a n ++-⎛⎫=+++-=⨯- ⎪⎝⎭()()221n n n =+-,D 正确.故选:ACD.【点睛】方法点睛:本题考查了分析问题、解决问题的能力,解答的关键是利用等比数列、等差数列的通项公式、求和公式求解,考查了学生的推理能力、计算能力.。
高中数学三角函数练习题及答案解析(附答案)
高中数学三角函数练习题及答案解析(附答案)一、选择题1.探索如图所呈现的规律,判断2 013至2 014箭头的方向是()图1-2-3【解析】观察题图可知0到3为一个周期,则从2 013到2 014对应着1到2到3.【答案】 B2.-330是()A.第一象限角 B.第二象限角C.第三象限角 D.第四象限角【解析】-330=30+(-1)360,则-330是第一象限角.【答案】 A3.把-1 485转化为+k360,kZ)的形式是()A.45-4360 B.-45-4360C.-45-5360 D.315-5360【解析】-1 485=-5360+315,故选D.【答案】 D4.(2019济南高一检测)若是第四象限的角,则180-是() A.第一象限的角 B.第二象限的角C.第三象限的角 D.第四象限的角【解析】∵是第四象限的角,k360-90k360,kZ,-k360+180180--k360+270,kZ,180-是第三象限的角.【答案】 C5.在直角坐标系中,若与的终边互相垂直,则与的关系为()A.=+90B.=90C.=+90-k360D.=90+k360【解析】∵与的终边互相垂直,故-=90+k360,kZ,=90+k360,kZ.【答案】 D二、填空题6.,两角的终边互为反向延长线,且=-120,则=________. 【解析】依题意知,的终边与60角终边相同,=k360+60,kZ.【答案】k360+60,kZ7.是第三象限角,则2是第________象限角.【解析】∵k360+180k360+270,kZk180+90k180+135,kZ当k=2n(nZ)时,n360+90n360+135,kZ,2是第二象限角,当k=2n+1(nZ)时,n360+270n360+315,nZ2是第四象限角.【答案】二或四8.与610角终边相同的角表示为________.【解析】与610角终边相同的角为n360+610=n360+360+250=(n+1)360+250=k360+250(kZ,nZ).【答案】k360+250(kZ)三、解答题9.若一弹簧振子相对平衡位置的位移x(cm)与时间t(s)的函数关系如图所示,图1-2-4(1)求该函数的周期;(2)求t=10.5 s时该弹簧振子相对平衡位置的位移.【解】(1)由题图可知,该函数的周期为4 s.(2)设本题中位移与时间的函数关系为x=f(t),由函数的周期为4 s,可知f(10.5)=f(2.5+24)=f(2.5)=-8(cm),故t=10.5 s时弹簧振子相对平衡位置的位移为-8 cm.图1-2-510.如图所示,试表示终边落在阴影区域的角.【解】在0~360范围中,终边落在指定区域的角是0或315360,转化为-360~360范围内,终边落在指定区域的角是-4545,故满足条件的角的集合为{|-45+k36045+k360,kZ}.11.在与530终边相同的角中,求满足下列条件的角.(1)最大的负角;(2)最小的正角;(3)-720到-360的角.【解】与530终边相同的角为k360+530,kZ.(1)由-360<k360+530<0,且kZ可得k=-2,故所求的最大负角为-190.(2)由0<k360+530<360且kZ可得k=-1,故所求的最小正角为170(3)由-720k360+530-360且kZ得k=-3,故所求的角为-550.。
(word完整版)高中数学必修4三角函数的诱导公式习题
高一数学同步训练:1.3 三角函数的诱导公式一. 选择题A. 1. 下列各式不正确的是()sin(α+180°)=-sinα B. cos(-α+β)=-cos(α-β)C. sin(-α-360°)=-sinαD. cos(-α-β)=cos(α+β)2. 的值为()A. B. C. D.3. 的值等于()A. B. C. D.4. sin585°的值为()A. -B.C. -D.5. sin(-π)的值是()A. B. - C. D. -6. cos(-225°)+sin(-225°)等于()A. B. - C. 0 D.7. cos2010°=()A. -B. -C.D.8. 已知sin(α-)=, 则cos( +α)的值为()A. B. - C. D. -9. 若则的值是()A. B. C. D.10. 已知cos( +α)=-, 且α是第四象限角, 则cos(-3π+α)()A.B. -C. ±D.11. sin ·cos ·tan 的值是()A. -B.C. -D.12. 若, 则的值为()A. ;B. ;C. ;D.13. 已知cos( +φ)=, 且|φ|< , 则tanφ=()A. -B.C. -D.14. 设tan(5π+α)=m, 则的值等于()A. B. C. -1 D. 115. A.B.C 为△ABC 的三个内角, 下列关系式中不成立的是( )①cos(A +B )=cos C ②cos B +C 2=sin A2③tan(A +B )=-tan C ④sin(2A +B +C )=sin A A. ①② B. ③④ C. ①④ D. ②③ 16. 已知 , 则 值为( ) A....B.—.. C.... D.—17. cos ( +α)= — , <α< ,sin( -α) 值为( ) A... B... C....D.—18. tan110°=k, 则sin70°的值为( ) A A. - B. C. D. -19. 化简: 得( )A....B...C....D.±20.已知 , , 那么 的值是( ) A 231+- B 231+- C 231- D 231+21. (2011年潍坊高一检测)已知a =tan(- ), b =cos π, c =sin(- π), 则a 、b 、c 的大小关系是( )A. b>a>cB. a>b>cC. b>c>aD. a>c>b22. (2009.济南高一检测)若 , 则 等于( ) A. B. C. D.23.(2009·福州高一检测)已知f(cosx)=cos3x,则f(sin30°)的值等于( ) (A )-1 (B )1 (C )12(D )0 二. 填空题1.tan2010°的值为 . 2.sin (- )....3. tan -cos(- )+sin(- )的值为________.4. cos( -x)= , x ∈(- , ), 则x 的值为 .5. 化简 =________.cos20°-sin20°6. 若P(-4,3)是角α终边上一点, 则 的值为________.7. 式子cos2 +cos2 =________. 18. 若tan(π-α)=2, 则2sin(3π+α)·cos +sin ·sin(π-α)的值为________.9. 化简: =______ ___. 10.已知 , 则 = .11. 若 , 则 = ____ ____.12. 如果 且 那么 的终边在第 象限13. 求值: 2sin(-1110º) -sin960º+ = .14. 已知cos( +θ)= , 则cos( -θ)=________.15.已知(),41cos -=-απ则=⎪⎭⎫⎝⎛+απ23sin16, 已知 , 则 的值是1、 三. 解答题求cos (-2640°)+sin1665°的值.2. 化简(1)(2)0sin(180)cos()tan()ααα+--3. 化简4. 已知f(α)= .(1)化简f(α);(2)若α是第三象限角, 且cos(α- )= , 求f(α)的值.5. 设 , 求 的值.6. 已知方程sin(( ( 3() = 2cos(( ( 4(), 求 的值。
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高考级
1、关于函数f ( x ) 4sin(2x )(x R ) 有下列命题:①由 f (x 1 ) f ( x 2 ) 0 可得 x 1 x 2是
3
的整数倍;②
y f ( x ) 的表达式可改写为y 4 cos(2x ) ;③y f (x ) 的图象关于
π
6
点(-,0) 对称;④ y = f ( x ) 的图象关于直线 x 对称。
其中正确命题的序号
6 6
是__ _
答案:②③
2. 已知函数g ( x) 1 cosπx 2 0 π 的图象过点1 , 2 ,若有4个不同的正数 x i
2 2
满足 g ( x i ) M (0 M 1) ,且 x i 4(i 1, 2, 3, 4) ,则 x1 x2 x3 x4等于
答案 10
3 函数y 1 的图像与函数 y 2sin x( 2 x 4) 的图像所有交点的横坐标之和等
1 x
于
(A)2(B) 4(C) 6(D)8
解析:图像法求解。
y
1
的对称中心是(1,0 )也是y 2sin x( 2 x 4) 的中心,x 1
2x 4 他们的图像在x=1的左侧有4个交点,则x=1右侧必有4个交点。
不妨
把他们的横坐标由小到大设为x1, x2 , x3 , x4 , x5 , x6 , x7 , x8 ,则x1 x8 x2 x7 x3 x6 x4 x5 2 ,所以选 D
5 . 如果圆x2+y2=n2至少覆盖函数 f ( x) 3 sin x
的一个最大值点和一个最小值点,
则正整数的最小值是 ( B )
n (A)1 (B) 2(C) 3(D) 4
提示:因为 f (x)
3 sin
x
为奇函数,图象关于原点对称,所以圆 x 2 y 2 n 2 只
n
x
要覆盖 f ( x) 的一个最值点即可,令
,解得 f (x) 距原点最近的一个最大点
n
P( n
, 3) ,由题意 n 2
( n ) 2
2
( 3) 2 得正整数 n 的最小值为 2 选 B
2
2
sin x ,sin x ≤cos x 6. ( 模拟 ) 对于函数 f ( x ) =
给出下列四个命题:
cos x ,sin x >cos x
①该函数是以 π 为最小正周期的周期函数;②当且仅当
x =π+ k π(k ∈Z)
时,该函数取得最小值是- 1;
5π
π ③该函数的图象关于
x = 4 +2k π(k ∈Z) 对称;④当且仅当
2k π<x <
2 +
2k π(k ∈Z) 时, 0<f ( x ) ≤
2
2 .
其中正确命题的序号是 ________. ( 请将所有正确命题的序号都填上 )
答案:③④
8 已知 f ( x )=s in ( x + )(
>0, 0 ≤ ≤π ) 是 R 上的偶函数,其图象关于点 M 3
,0
对称,且在区间 0,
上是单调函数,求 和 的值。
4
2
【解】 由 f ( x ) 是偶函数,所以 f (- x )= f ( x ) ,所以 s in ( + )=s in (- x + ) ,所 以 co s s inx =0,对任意 x ∈R 成立。
又 0≤ ≤π,解得
= ,因为 f ( x ) 图象关
2
于 M
3
,0 对 称 , 所以 f (
3
x)
f (
3
x) =0。
取 x =0, 得 f (
3
)=0,所以
4
4 4
4
sin
3
0.所以
3
k
( k ∈Z) ,即 = 2
(2 k +1) ( k ∈Z) ,又 >0,取 k =0
4
2
4
2
3
时,此时 f ( x )= sin (2 x + ) 在[0 ,
] 上是减函数;取
k =1 时, =2,此时
2
2
f ( x )= sin (2 x + ) 在[0 , ] 上是减函数;取 k =2 时, ≥
10
,此时 f ( x )= sin ( x + )
2
2
3
2
在[0 , ] 上不是单调函数,综上,
= 2
或 2。
2
3
7.
如图,已知在等边△ ABC 中,AB =3,O 为中心,过 O 的直线交 AB 于 M ,AC 于 N ,
设∠AOM = (60 °≤ ≤120°) ,当 分别为何值时, 1 1
取得最大值和最小值.
OM ON
解:由题意可知:∠ OAM =30°,则∠ AMO =180°-(θ+ 30°)由正弦定理得:
OA = OM , 又 OA= 3
3 2 3 ,∴OM 2sin(
3
同 理 : sin AMO
sin 30
2 3
30 )
ON
3
,
∴
11
2 sin(30 ) 2 sin( 30 ) 2 ( 3
sin
1
cos
3
sin
1
cos ) 30 )
2 sin(
OM ON
3
3
3
2
2
2
2
2sin ,∵60°≤θ≤ 120°,∴ 3 ≤2sin θ≤ 2,故当
θ= 60°或 120°时, 1
1
3 ;当
θ= 90°时,
1
1 的最大值为 2.
OM ON
的最小值为
OM
ON
联赛
1. 在平面直角坐标系 xoy 中,函数 f (x) a sin ax cos ax (a 0) 在一个最小正周期长 的区 间 上 的 图 像与 函 数 g(x)a 2
1
的图像所围成的封闭图形的面积是
_____________。
解: f (x)
a 2
1sin( ax ), 其中
arctan 1 ,它的最小正周期为
2
,振幅为 a 2
1 。
a
a
由 f ( x) 的图像与 g( x) 的图像围成的封闭图形的对称性,可将这图形割补成长为
2
、宽为 a 2
1 的长方形,故它的面积是
2
a 2 1 。
a a
2. 已知 x,2y ∈ [
, ] , ∈ R,
且 x 3 sin x 2a
0...........(1) 4
a
4 y 3
sin y cos y a 0 (2)
4
求 cos(x+2y) 的值。
分析:( 1),(2)可得变形: x 3+sinx=2a,(2y) 3
+sin2y=-2a, 由这式子使我们联
想到函数 f(v)=v 3+sinv ,由( 1)得, f(x)=2a; 由( 2)得, f(2y)=-2a; 由 f(v)
在[ , ]
上,为单调的奇函数。
故
f(x)=-f(2y)=f(-2y), 又 x,2y ∈[ , ] , ∴x=-2y,
2 2 4 4
∴x+2y=o, 从而 cos(x+2y)=0 。
3.函数 f (x) | sin x | 与直线 y
kx (k
0) 有且仅有三个交点,交点的横坐标的最大值
为,求证:
cos
1 2.
sin sin 3 4
[ 证] f ( x)的图象与直线y kx (k 0) 的三个交点如答13 图所示,且在( 3 , )内相
2
切,其切点为 A( , sin ) ,( , 3 ) ,由于f ( x) cosx ,x ( , 3
) ,所以cos sin ,
2 2
即tan .因此cos cos 1 cos2 sin2 1 tan2 1 2
4sin cos 4sin cos 4 tan 4 sinsin3 2sin 2 cos
.。