苏州立达中学必修第一册第五单元《三角函数》测试卷(包含答案解析)
必修第一册第五单元《三角函数》测试卷(含答案解析)

一、选择题1.已知5π2sin 63α⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则πcos 23α⎛⎫-= ⎪⎝⎭( ) A.B .19-C.3D .192.函数()2sin(2)33f x x π=-+的最小正周期为( )A .2π B .πC .2πD .4π3.将函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图像上的每一个点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再将所得图像向左平移12π个单位得到函数()g x 的图像,在()g x 的图像的所有对称轴中,离原点最近的对称轴为( ) A .24x π=-B .4πx =-C .524x π=-D .12x π=4.已知()3sin 5πα+=,则sin()cos()sin 2απαπα--=⎛⎫- ⎪⎝⎭( ) A .45-B .45 C .35D .355.已知()tan f x x =,x ∈Z ,则下列说法中正确的是( ) A .函数()f x 不为奇函数 B .函数()f x 存在反函数 C .函数()f x 具有周期性 D .函数()f x 的值域为R 6.在ABC 中,tan sin cos A B B <,则ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定7.cos45sin15sin 45cos15︒︒-︒︒=( ). A .1B .12-C.2D .128.已知1sin cos 3αα+=,则sin 2α的值是( ). A .89B .89-CD. 9.已知()1sin 2=-f x x x ,则()f x 的图象是( ).A .B .C .D .10.已知函数()()()cos >0,0<<f x x ωθωθπ=+的最小正周期为π,且()()0f x f x -+=,若tan 2α=,则()f α等于( )A .45-B .45C .35D .3511.已知3cos()45x π-=-,177124x ππ<<,则2sin 22sin 1tan x xx-+的值为( ) A .2875B .21100-C .2875-D .2110012.函数()sin()0,||2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><⎪⎝⎭的图象如图所示,为了得到g()sin 34x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需将()f x 的图象( )A .向右平移π6个单位长度 B .向左平移π6个单位长度 C .向右平移π2个单位长度D .向左平移π2个单位长度 二、填空题13.在半径为2米的圆形弯道中,56π角所对应的弯道为_________. 14.在ABC 中,若sin 2sin cos A C B =,则这个三角形的形状是________.15.若1sin cos (0)5x x x π+=-≤<,则cos2x =___________.16.已知()3sin 4cos f x x x =+,则当()f x 取最大值时的sin x = ___________.17.已知1tan 43πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则cos2θ的值为_______.18.已知扇形的弧长为6,圆心角弧度数为2,则其面积为______________.19.若2sin 63πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则sin 26πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭________. 20.将函数()y f x =图象右移6π个单位,再把所得的图象保持纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍得到sin 3y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,则6f π⎛⎫=⎪⎝⎭______. 三、解答题21.已知函数)(cos cos 2f x x x x =+.(1)求)(f x 的最小正周期和值域.(2)求)(f x 的单调区间.22.若函数2cos 2cos y x x x =+. (1)求这个函数的单调递增区间.(2)求这个函数的最值及取得最值时的x 集合.23.已知()()()()1122,,,A x f x B x f x 是函数()()2sin f x x ωϕ=+0,02πωϕ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭图象上的任意两点,且角ϕ的终边经过点(1,P ,当()()124f x f x -=时,12x x -的最小值为3π. (1)求函数()f x 的解析式; (2)当0,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,不等式()()2mf x m f x +≥恒成立,求实数m 的取值范围.24.已知函数()sin (sin )1f x x x x =+-. (1)若(0,)2πα∈,且1sin 2α=,求()f α的值;(2)求函数()f x 的最小正周期及单调递增区间.25.已知函数()211cos cos 24f x x x x =-,(x ∈R ) (1)当函数()f x 取得最大值时,求自变量x 的取值集合; (2)用五点法做出该函数在[]0,π上的图象; (3)写出函数()f x 单调递减区间.26.已知函数())2sin cos 3f x x x x π=--.(1)求()f x 的最小正周期、最大值、最小值; (2)求函数的单调区间;【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】先用诱导公式化为5cos 2cos 233ππαα⎛⎫⎛⎫-=+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再用二倍角公式计算. 【详解】225521cos 2cos 212sin 1233639a a πππα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+=-+--⨯= ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:D 2.B解析:B 【分析】利用函数()sin y A ωx φ=+的周期公式2T ωπ=即可求解.【详解】22T ππ==, 故函数()2sin(2)33f x x π=-+的最小正周期为π,故选:B3.A解析:A 【分析】利用三角函数的伸缩变换和平移变换,得到()22sin 43g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,然后令24,32x k k Z πππ+=+∈求解. 【详解】 将函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图像上的每一个点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,2sin 43y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, 再将所得图像向左平移12π个单位得到函数()22sin 43g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, 令24,32x k k Z πππ+=+∈, 解得,424k x k Z ππ=-∈, 所以在()g x 的图像的所有对称轴中,离原点最近的对称轴为24x π=-,故选:A4.C解析:C 【分析】由条件利用诱导公式进行化简所给的式子,可得结果. 【详解】 ∵3sin()sin 5παα+==-,∴3sin 5α=-, 则sin()cos()sin (cos )3sin cos 5sin 2απααααπαα---⋅-===-⎛⎫- ⎪⎝⎭, 故选:C5.B解析:B 【分析】根据()tan f x x =,x ∈Z 图象与性质,逐一分析选项,即可得答案. 【详解】对于A :()f x 的定义域关于原点对称,且()tan()tan ()f x x x f x -=-=-=-,x ∈Z ,故()f x 为奇函数,故A 错误;对于B :()tan y f x x ==,x ∈Z 在定义域内一一对应,所以arctan =x y ,即()f x 的反函数为arctan y x =,故B 正确;对于C :因为()tan f x x =,x ∈Z ,故()f x 图象为孤立的点,不是连续的曲线,所以()f x 不具有周期性,故C 错误;对于D :因为()tan f x x =,x ∈Z ,所以()f x 图象为孤立的点,不是连续的曲线,所以()f x 的值域为一些点构成的集合,不是R ,故D 错误.故选:B6.C解析:C 【详解】∵tan sin cos A B B <,∴sin sin cos cos A BB A<,若A 是钝角,此不等式显然成立,三角形为钝角三角形,若A 是锐角,则sin sin cos cos A B A B <,cos cos sin sin cos()0A B A B A B -=+>,,A B 是三角形内角,∴02A B π<+<,从而()2C A B ππ=-+>,C 为钝角,三角形仍然为钝角三角形. 故选:C . 【点睛】易错点睛:本题考查三角形形状的判断.解题过程中,由sin sin cos cos A BB A<常常直接得出sin sin cos cos A B A B <,然后可判断出C 是钝角,三角形是钝角三角形,也选择了正确答案,但解题过程存在不全面.即应该根据A 角是锐角还是钝角分类讨论.实际上就是不等式性质的应用要正确.7.B解析:B 【分析】根据两角差的正弦公式,准确运算,即可求解. 【详解】由()1cos 45sin15sin 45cos15sin 1545sin 302︒︒-︒︒=︒-︒=-︒=-. 故选:B.8.B解析:B 【分析】已知条件平方后,利用sin 22sin cos ααα=,直接计算结果. 【详解】∵1sin cos 3αα+=,平方得,)(21sin cos 9αα+=, ∴)()(221sin 2sin cos cos 9αααα++=,∴82sin cos 9αα=-,∴8sin29α=-.故选:B9.B解析:B 【分析】先判断函数的奇偶性,然后计算特殊点的函数值确定选项. 【详解】()()1sin 2f x x x f x -=-+=-,()f x ∴为奇函数,∴图象关于原点对称,故排除A ,D ;当π2x =时,ππ1024f ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,故排除C . 故选:B. 【点睛】根据函数解析式选择函数图象问题的一般可从以下几点入手: (1)判断函数的定义域;(2)判断原函数的奇偶性,根据图象的对称性排除某些选项; (3)代入特殊点求函数值,排除某些选项.10.A解析:A 【分析】利用三角函数的周期性和奇偶性得到()cos 2sin 22f x x x π⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,进而求出()f α 【详解】 由2ππω=,得2ω=,又()()0f x f x -+=,()()()cos cos 2f x x x ωθθ=+=+为奇函数,()2k k Z πθπ∴=+∈,,又0θπ<<,得2πθ=,()cos 2sin 22f x x x π⎛⎫∴=+=- ⎪⎝⎭,又由tan 2α=,可得()2222sin cos 2tan 4sin 2sin cos tan 15f αααααααα-=-==-=-++故选:A 【点睛】关键点睛:解题关键在于通过三角函数性质得到()cos 2sin 22f x x x π⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,难度属于基础题11.A解析:A 【分析】 根据177124x ππ<<以及3cos()45x π-=-求出4sin()45x π-=-,进而求出4tan()43x π-=,根据诱导公式和二倍角的余弦公式得7sin 225x =-,然后利用恒等变换公式将2sin 22sin 1tan x xx-+化简为sin 2tan()4x x π-⋅-后,代入计算可得结果.【详解】因为177124x ππ<<,所以73642x πππ<-<, 因为3cos()45x π-=-,所以4sin()45x π-===-, sin()4tan()4cos()4x x x πππ--==-4535--43=, sin 2cos(2)cos 2()24x x x ππ⎡⎤=-=-⎢⎥⎣⎦2972cos 12142525x π⎛⎫=--=⨯-=- ⎪⎝⎭,所以2sin 22sin 1tan x x x-+2sin (cos sin )sin 1cos x x x x x-=+2sin cos (cos sin )cos sin )x x x x x x -=+sin 2(1tan )1tan x x x -=+tantan 4sin 21tan tan 4xx x ππ-=⋅+sin 2tan()4x x π=-⋅-7428()25375=--⨯=.故选:A 【点睛】本题考查了同角公式,考查了诱导公式,考查了二倍角的正弦公式,考查了两角差的正切公式,属于中档题.12.A解析:A 【分析】首先根据函数()f x 的图象得到()sin 34f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再根据三角函数的平移变换即可得到答案. 【详解】由题知:541246T πππ=-=,所以223T ππω==,解得3ω=. 3sin 044f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以324k πϕππ+=+,k Z ∈,解得24k ϕπ=+π,k Z ∈. 又因为2πϕ<,所以4πϕ=,()sin 34f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭. 因为4436πππ--=-,所以只需将()f x 的图象向右平移π6个单位长度.故选:A 二、填空题13.【分析】根据扇形的弧长公式即可求解【详解】由题意根据扇形的弧长公式可得所对应的弯道为故答案为: 解析:53π 【分析】根据扇形的弧长公式,即可求解. 【详解】由题意,根据扇形的弧长公式,可得所对应的弯道为55263ππ⨯=. 故答案为:53π. 14.等腰三角形【分析】利用公式利用两角和差的正弦公式化简并判断三角形的形状【详解】代入条件可得即即所以三角形是等腰三角形故答案为:等腰三角形解析:等腰三角形 【分析】利用公式()sin sin A B C =+,利用两角和差的正弦公式,化简,并判断三角形的形状. 【详解】180A B C ++=,()sin sin sin cos cos sin A B C B C B C ∴=+=+,代入条件可得sin cos cos sin 0C B C B -=,即()sin 0C B -=, 即0C B C B -=⇔=, 所以三角形是等腰三角形.故答案为:等腰三角形15.【分析】将已知等式两边平方可得结合已知的范围可得从而可求进而利用二倍角公式平方差公式即可求解【详解】解:因为两边平方可得可得所以可得所以故答案为: 解析:725【分析】将已知等式两边平方,可得242sin cos 025x x =-<,结合已知x 的范围可得sin 0x ≥,cos 0x <,从而可求7cos sin 5x x -==-,进而利用二倍角公式,平方差公式即可求解. 【详解】解:因为1sin cos (0)5x x x π+=-≤<,两边平方,可得112sin cos 25x x +=,可得242sin cos 025x x =-<,所以sin 0x ≥,cos 0x <,可得7cos sin 5x x -===-,所以22177cos 2cos sin (cos sin )(cos sin )()5525x x x x x x x =-=+-=-⨯-=. 故答案为:725. 16.【分析】先将函数化简求出辅助角的正切值求出函数最大值时的值进而求出的正弦值【详解】解:且所以这时所以故答案为:解析:35【分析】先将函数化简,求出辅助角的正切值,求出函数最大值时x 的值,进而求出x 的正弦值. 【详解】解:()3sin 4cos 5sin()f x x x x ϕ=+=+且4tan 3ϕ=, 所以()5max f x =,这时22x k πϕπ+=+,k Z ∈,所以22x k ππϕ=+-,k Z ∈,3sin sin(2)cos 25x k ππϕϕ=+-===,故答案为:3517.【分析】利用三角恒等变换公式得到求出后进而求出cos2即可【详解】由题意可知解得则故答案为 解析:35【分析】利用三角恒等变换公式,得到tan 11tan 41tan 3πθθθ-⎛⎫-== ⎪+⎝⎭,求出tan θ后,进而求出cos2θ即可 【详解】由题意可知,tan 11tan 41tan 3πθθθ-⎛⎫-== ⎪+⎝⎭,解得tan 2θ=,则222222cos sin 1tan 3cos 2cos sin 1tan 5θθθθθθθ--===-++ 故答案为35. 18.9【分析】根据扇形的弧长是6圆心角为2先求得半径再代入公式求解【详解】因为扇形的弧长是6圆心角为2所以所以扇形的面积为故答案为:9解析:9 【分析】根据扇形的弧长是6,圆心角为2,先求得半径,再代入公式12S lr =求解. 【详解】因为扇形的弧长是6,圆心角为2, 所以632l r α===, 所以扇形的面积为1163922S lr ==⨯⨯=, 故答案为:9.19.【分析】由结合诱导公式和二倍角公式得出答案【详解】故答案为:解析:19-【分析】 由sin 2sin 2632πππαα⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,结合诱导公式和二倍角公式得出答案. 【详解】2sin 63πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,21cos 212sin 369ππαα⎛⎫⎛⎫∴+=-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.22326πππαα⎛⎫+=+- ⎪⎝⎭, 1sin 2sin 2cos 263239ππππααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴-=+-=-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦.故答案为:19-20.【分析】把的图象反过来变换可得的图象得然后再计算函数值【详解】把的图象上点的横坐标缩小为原来的纵坐标不变得的图象再向左平移个单位得∴故答案为:【点睛】结论点睛:本题考查三角函数的图象变换三角函数的图解析:2【分析】把sin 3y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象反过来变换可得()f x 的图象,得()f x ,然后再计算函数值.【详解】 把sin 3y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象上点的横坐标缩小为原来的12,纵坐标不变得sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,再向左平移6π个单位得sin 2sin 263y x x ππ⎡⎤⎛⎫=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,∴()sin 2f x x =.sin 63f ππ⎛⎫= ⎪⎝⎭【点睛】结论点睛:本题考查三角函数的图象变换,三角函数的图象中注意周期变换与相位变换的顺序不同时,平移单位的变化.()y f x =向右平移ϕ个单位,再把横坐标变为原来的1ω倍得图象的解析式为()y f x ωϕ=+,而()y f x =的图象的横坐标变为原来的1ω倍,纵坐标不变,所得图象再向右平移ϕ个单位得图象的解析式为[]()y fx ωϕ=+.三、解答题21.(1)周期为π,值域为]2,2⎡-⎣;(2)单调递增区间为)(,36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎦⎣,单调递减区间为)(2,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎦⎣. 【分析】(1)利用二倍角公式和辅助角公式化简可得)(2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪ ⎭⎝,则可求出周期和值域;(2)解不等式)(222262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈可得单调递增区间,解不等式)(3222262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈可得单调递减区间. 【详解】(1)∵)(cos 222sin 26f x x x x π⎛⎫==+⎪ ⎭⎝,所以,函数)(y f x =的周期为22T ππ==,值域为]2,2⎡-⎣. (2)解不等式)(222262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈,得)(36k k k Z ππππ-≤+∈,所以,函数)(y f x =的单调递增区间为)(,36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎦⎣,解不等式)(3222262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,得)(263k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 因比,函数)(y f x =的单调递减区间为)(2,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎦⎣. 22.(1),,36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)函数的最大值为max 3y =,取得最大值时的x 集合为,6x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭;函数的最小值为min 1y =-,取得最小值时的x 集合为,3x x k k Z ππ⎧⎫=-+∈⎨⎬⎩⎭【分析】(1)根据二倍角公式和辅助角公式化简得2sin 216y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,再根据整体代换法求函数的单调递增区间即可;(2)根据三角函数的性质求解即可.【详解】解:(1)2cos 2cos 2cos 212sin 216y x x x x x x π⎛⎫=+=++=++ ⎪⎝⎭, 因为函数sin y x =在区间2,2,22k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上单调递增, 所以222,262k x k k Z πππππ-≤+≤+∈,解得,36k x k k Z ππππ-≤≤+∈,所以函数2cos 2cos y x x x =+的单调递增区间为,,36k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦ (2)由(1)得2sin 216y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭, 所以函数的最大值为max 3y =,当且仅当22,62x k k Z πππ+=+∈,即:,6x k k Z ππ=+∈时取得;函数的最小值为min 1y =-,当且仅当22,62x k k Z πππ+=-+∈,即:,3x k k Z ππ=-+∈时取得;所以函数的最大值为max 3y =,取得最大值时的x 集合为,6x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭;函数的最小值为min 1y =-,取得最小值时的x 集合为,3x x k k Z ππ⎧⎫=-+∈⎨⎬⎩⎭【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于根据题意,结合二倍角公式和辅助角公式将已知三角函数表达式化简整理得2sin 216y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,考查运算求解能力,是中档题. 23.(1)()2sin 33f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(2)13m ≥. 【分析】(1)由ϕ的终边上的点可求出ϕ,再由题可得23T π=,即可求出ω,得出解析式;(2)根据0,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得()1f x ≤≤,不等式化为()212m f x ≥-+,求出()212f x -+的最大值即可.【详解】(1)角ϕ的终边经过点(1,P ,∴tan ϕ= 又02πϕ-<<,∴3πϕ=-.∵当()()124f x f x -=时,12x x -的最小值为3π, ∴23T π=,即223ππω=,∴3ω=, ∴()2sin 33f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭. (2)当0,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,3,336x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,∴()1f x ≤≤,于是()20f x +>,于是()()2mf x m f x +≥即为()()()2122f x m f x f x ≥=-++,由()1f x ≤≤,得()212f x -+的最大值为13.∴实数m 的取值范围是13m ≥. 【点睛】本题考查正弦型函数的性质,解题的关键是由当()()124f x f x -=时,12x x -的最小值为3π得出23T π=,以便求出解析式,第二问得出()1f x ≤≤,将不等式化为()212m f x ≥-+.24.(1)12;(2)T π=;调递增区间为[,]63k k ππππ-+,k Z ∈. 【分析】先把函数()f x 化简,(1)根据条件即可求出角α的大小,代入解析式即可求解.(2)根据周期定义即可求出周期,再利用整体代换思想代入正弦函数的递增区间求出x 的范围即可求解. 【详解】21()sin (sin )1sin cos 1sin(2)62f x x x x x x x x π=-=-=--,(1)由(0,)2πα∈,1sin 2α=,可得6πα=,所以1()sin(2)sin 66662f ππππ=⨯-==, (2)函数周期为22T ππ==, 令2[2,2]622x k k πππππ-∈-+,k Z ∈, 解得[,]63x k k ππππ∈-+,k Z ∈, 所以函数()f x 的单调递增区间为[,]63k k ππππ-+,k Z ∈.25.(1),6x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭;(2)图象见解析;(3)()2,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦. 【分析】利用二倍角和辅助角公式可化简得到()1sin 226f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,(1)令()2262x k k Z πππ+=+∈,解方程可求得所求的取值集合;(2)利用五点法得到特殊点对应的函数值,由此可画出函数图象; (3)令()3222262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,解不等式求得x 的范围即可得到所求区间. 【详解】()11cos 22sin 2426f x x x x π⎛⎫==+ ⎪⎝⎭,(1)当()2262x k k Z πππ+=+∈时,()f x 取得最大值,此时()6x k k Z ππ=+∈,x 的取值集合为,6x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭;(2)由题意可得表格如下:(3)令()3222262k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,解得:()263k x k k Z ππππ+≤≤+∈, ()f x ∴的单调递减区间为()2,63k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦. 【点睛】方法点睛:求解正弦型函数()sin y A ωx φ=+的单调区间、对称轴和对称中心、最值点问题时,通常采用整体对应的方法,即令x ωϕ+整体对应sin y x =的单调区间、对称轴和对称中心、最值点即可.26.(1)T π=,最大值1,最小值-1;(2)在()5,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上单调递增;()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦上单调递减; 【分析】(1)利用两角差余弦公式、两角和正弦公式化简函数式,进而求()f x 的最小正周期、最大值、最小值;(2)利用()sin()f x A x ωϕ=+的性质求函数的单调区间即可. 【详解】(1)()3)2sin cos sin(2)33f x x x x x ππ=--=+,∴2||T ππω==,且最大值、最小值分别为1,-1; (2)由题意,当222232k x k πππππ-≤+≤+时,()f x 单调递增,∴51212k x k ππππ-≤≤+,k Z ∈,()f x 单调递增; 当3222232k x k πππππ+≤+≤+时,()f x 单调递减,∴71212k x k ππππ+≤≤+,k Z ∈,()f x 单调递减; 综上,当()5,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦,()f x 单调递增; ()7,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦,()f x 单调递减; 【点睛】关键点点睛:应用两角和差公式化简三角函数式并求最小正周期、最值;根据()sin()f x A x ωϕ=+性质确定三角函数的单调区间.。
高一年级数学三角函数单元测试题附答案(2021年整理)

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三角函数测试题一.选择题(5分×12=60分) 1.tan300o+cot405o的值为A .1+3B 。
1-3 C.-1-3 D 。
-1+3 2。
令a=sin (π-1),b=sin2,c=cos1,则它们的大小顺序为 A 。
a>b 〉c B.b 〉a 〉c C.c 〉b>a D 。
c 〉a 〉b3.函数y=sin (4π-x)的递增区间是 A 。
[ 2k π-43π,2k π+4π](k ∈ Z ) B 。
[ 2k π+π43,2k π+π47](k ∈ Z) C 。
[2k π+4π,2k π+π45](k ∈ Z) D.[2k π-4π, 2k π+π43](k ∈ Z )4.sin6o cos24o sin78o cos48o的值等于A.-161 B.81 C.161 D.-815.已知sin αcos α=83且α∈(4π,2π),则cos α–sin α的值是A 。
21B 。
-21C 。
41 D.-41 6. 函数f (x )=3cos(3x -θ)-sin (3x -θ)是偶函数,则θ等于 A 。
k π B. k π+3π C. k π-6π D. k π+6π7。
已知点P (sin α-cos α,tan α)在第一象限,则在α∈ [0,2π]内α的取值范围是 A.(2π, 43π) ∪(π, π45) B 。
(常考题)人教版高中数学必修第一册第五单元《三角函数》测试题(答案解析)

一、选择题1.下列函数中,既是奇函数,又在区间()0,1上是增函数的是( ) A .32()f x x = B .13()f x x -= C .()sin 2f x x =D .()22x x f x -=-2.已知曲线C 1:y =2sin x ,C 2:2sin(2)3y x π=+,则错误的是( )A .把C 1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行移动6π个单位长度,得到曲线C 2 B .把C 1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行移动56π个单位长度,得到曲线C 2 C .把C 1向左平行移动3π个单位长度,再把得到的曲线上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到曲线C 2 D .把C 1向左平行移动6π个单位长度,再把得到的曲线上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到曲线C 2 3.sin 3π=( )A .12B .12-C .2D . 4.将函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图像上的每一个点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再将所得图像向左平移12π个单位得到函数()g x 的图像,在()g x 的图像的所有对称轴中,离原点最近的对称轴为( ) A .24x π=-B .4πx =-C .524x π=-D .12x π=5.若把函数sin y x =的图象沿x 轴向左平移3π个单位,然后再把图象上每个点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标保持不变),得到函数()y f x =的图象,则()y f x =的解析式为( ) A .sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭B .2sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭C .1sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭D .12sin 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭6.已知()tan f x x =,x ∈Z ,则下列说法中正确的是( ) A .函数()f x 不为奇函数 B .函数()f x 存在反函数 C .函数()f x 具有周期性D .函数()f x 的值域为R7.已知函数()()2sin ,0,2f x x x x π=∈⎛⎫⎡⎤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,则()f x 的单调递增区间是( ) A .06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π C .0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦8.设1cos 3x =-,则cos2x =( )A .13B .3C .79D .79-9.设129sin 292a =-,b =22tan161tan 16c =+,则有( ) A .a b c >> B .b c a >>C .c a b >>D .c b a >>10.已知1cos 2α=,322παπ<<,则sin(2)πα-=( )A .B .12C .12-D 11.已知函数()()()cos >0,0<<f x x ωθωθπ=+的最小正周期为π,且()()0f x f x -+=,若tan 2α=,则()f α等于( )A .45-B .45C .35D .3512.已知函数()()log 330,1a y x a a =-+>≠的图象恒过点P ,若角α的终边经过点P ,则sin 2α的值等于( )A .2425-B .35C .2425D .35二、填空题13.角θ的终边经过点(1,3)P -,则sin 6πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭____________. 14.已知1tan 43πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则cos2θ的值为_______.15.若()()2sin 03f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为4π,则()()tan 06g x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为______.16.如下图所示,某农场有一块扇形农田,其半径为100m ,圆心角为3π,现要按图中方法在农田中围出一个面积最大的内接矩形用于种植,则围出的矩形农田的面积为___________2m .17.已知tan 2α=,则cos2=α__.18.已知α,β,且()()1tan 1tan 2αβ-+=,则αβ-=______. 19.若0,2x π⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,sin cos m x x ≥+恒成立,则m 的取值范围为_______________. 20.已知sin θ+cos θ=15,则tan θ+cos sin θθ的值是____________________. 三、解答题21.已知函数()()30,22f x x ππωϕωϕ⎛⎫=+>-≤<⎪⎝⎭的图象关于直线3x π=对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π. (1)求ω和ϕ的值; (2)当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求函数()y f x =的最大值和最小值. 22.已知函数()cos f x x =.(1)已知α,β为锐角,()5f αβ+=,4tan 3α=,求cos2α及()tan βα-的值;(2)函数()()321g x f x =+,若关于x 的不等式()()()2133g x a g x a ≥+++有解,求实数a 的最大值.23.已知函数()21()2cos 1sin 2cos 42=-+f x x x x . (1)求()f x 的最小正周期;(2)求()f x 的最大和最小值以及相应的x 的取值;(3)若,2παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,且()4f α=,求α的值. 24.已知sin ,2sin 212a x x π⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2cos ,sin 112b x x π⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭且()f x a b =⋅ (1)求函数()y f x =的单调减区间和对称轴; (2)若关于x 的不等式()1f x m +<在0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恒成立,求m 的取值范围.25.已知函数()sin (sin )1f x x x x =+-. (1)若(0,)2πα∈,且1sin 2α=,求()f α的值;(2)求函数()f x 的最小正周期及单调递增区间. 26.已知函数()()sin 0,2f x x ϕωϕπω⎛⎫=->≤ ⎪⎝⎭的最小正周期为π. (1)求ω的值及()6g f ϕπ⎛⎫= ⎪⎝⎭的值域; (2)若3πϕ=,sin 2cos 0αα-=. 求()fα的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】A.根据32()f x x ==[0,)+∞判断;B. 由幂函数的性质判断;C.由函数sin y x =的性质判断;D.由指数函数2x y =的性质判断. 【详解】A. 32()f x x ==[0,)+∞,不关于原点对称,所以函数是非奇非偶,故错误;B. 由幂函数知()1133()()f x x xf x ---=-=-=-是奇函数,在()0,1是减函数,故错误;C. 因为()()sin 2sin 2()f x x x f x -=-=-=-,所以()f x 是奇函数,在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭上是增函数,在,14π⎛⎫⎪⎝⎭上减函数,故错误;D. 因为()()2222()xx x x f x f x ---=-=--=-,所以()f x 是奇函数,因为2,2x x y y -==-是增函数,()22x x f x -=-在区间()0,1上是增函数,故正确;故选:D2.D解析:D 【分析】利用函数()sin +y A x ωϕ=的图象变换规律对各个选项进行检验即可. 【详解】A. 1C 上各点横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2y x =,再向左平移6π个单位长度,得到2sin 2+=2sin 2+63y x x ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,正确;B. 1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2y x =,再向右平移56π个单位长度,得到5552sin 2=2sin 2=2sin 222sin 26333y x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=---+=+ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,正确; C. 1C 向左平移3π个单位长度,得到2sin +3y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,再把各点横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2+3y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,正确; D. 1C 向左平移6π个单位长度,得到2sin +6y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,再把各点横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2+6y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,错误. 故选:D3.C解析:C 【分析】根据特殊角对应的三角函数值,可直接得出结果. 【详解】sin32π=. 故选:C.4.A解析:A 【分析】利用三角函数的伸缩变换和平移变换,得到()22sin 43g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,然后令24,32x k k Z πππ+=+∈求解. 【详解】 将函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭图像上的每一个点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,2sin 43y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再将所得图像向左平移12π个单位得到函数()22sin 43g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, 令24,32x k k Z πππ+=+∈, 解得,424k x k Z ππ=-∈, 所以在()g x 的图像的所有对称轴中,离原点最近的对称轴为24x π=-,故选:A5.C解析:C 【分析】根据三角函数图象平移、伸缩的公式,结合题中的变换加以计算,可得函数()y f x =的解析式. 【详解】 解:将函数sin y x =的图象沿x 轴向左平移3π个单位,得到函数sin()3y x π=+的图象; 将sin()3y x π=+的图象上每个点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标保持不变),得到1sin()23y x π=+的图象.∴函数sin y x =的图象按题中变换得到函数()y f x =的图象,可得1()sin 23y f x x π⎛⎫==+ ⎪⎝⎭.故选:C .6.B解析:B 【分析】根据()tan f x x =,x ∈Z 图象与性质,逐一分析选项,即可得答案. 【详解】对于A :()f x 的定义域关于原点对称,且()tan()tan ()f x x x f x -=-=-=-,x ∈Z ,故()f x 为奇函数,故A 错误;对于B :()tan y f x x ==,x ∈Z 在定义域内一一对应,所以arctan =x y ,即()f x 的反函数为arctan y x =,故B 正确;对于C :因为()tan f x x =,x ∈Z ,故()f x 图象为孤立的点,不是连续的曲线,所以()f x 不具有周期性,故C 错误;对于D :因为()tan f x x =,x ∈Z ,所以()f x 图象为孤立的点,不是连续的曲线,所以()f x 的值域为一些点构成的集合,不是R ,故D 错误.故选:B7.A解析:A 【分析】根据三角恒等变换公式化简()f x ,结合x 的范围,可得选项. 【详解】因为()()2sin ,0,2f x x x x π=+∈⎛⎫⎡⎤ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,所以 ()()222sin sin cos +3cos f x x xx x x x +==222cos +12cos 2+22sin 2+26x x x x x π⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭,因为0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以72+,666x πππ∈⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以由2+662x πππ≤≤,解得06x π≤≤, 所以()f x 的单调递增区间是06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故选:A.8.D解析:D 【分析】利用二倍角的余弦公式可得解. 【详解】1cos 3x =-,2212723cos 22cos 11199x x ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭∴=----故选:D.9.B解析:B 【分析】由两角差的正弦公式,余弦和正正弦的二倍角公式化简,,a b c ,然后由正弦函数的单调性得出结论. 【详解】129si sin(6029)si 3n 2912n a =︒-︒=︒=-, b =sin 33==︒,2222sin162tan16cos162sin16sin 161tan 161c cos16sin 32os 16c ===︒︒︒︒=︒︒︒++,显然sin31sin32sin33︒<︒<︒,所以a c b <<. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数值的比较大小,解题方法是首先化简各函数,应用三角函数恒等变换公式化简函数,注意转化为同一个三角函数,并且把角转化到三角函数的同一单调区间上,然后由三角函数的单调性得大小关系.10.D解析:D 【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式可求sin α的值,进而根据诱导公式即可求解. 【详解】解:因为1cos 2α=,322παπ<<,所以sin α==, 所以sin(2)sin παα-=-=. 故选:D .11.A解析:A 【分析】利用三角函数的周期性和奇偶性得到()cos 2sin 22f x x x π⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,进而求出()f α 【详解】 由2ππω=,得2ω=,又()()0f x f x -+=,()()()cos cos 2f x x x ωθθ=+=+为奇函数,()2k k Z πθπ∴=+∈,,又0θπ<<,得2πθ=,()cos 2sin 22f x x x π⎛⎫∴=+=- ⎪⎝⎭,又由tan 2α=,可得()2222sin cos 2tan 4sin 2sin cos tan 15f αααααααα-=-==-=-++ 故选:A 【点睛】关键点睛:解题关键在于通过三角函数性质得到()cos 2sin 22f x x x π⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,难度属于基础题12.C解析:C 【分析】由已知求出点P 的坐标,再利用三角函数的定义求出sin ,cos αα的值,进而可得到sin 2α的值 【详解】解:因为函数()()log 330,1a y x a a =-+>≠的图象恒过(4,3), 所以点P 的坐标为(4,3) 因为角α的终边经过点P , 所以34sin ,cos 55αα====, 所以3424sin 22sin cos 25525ααα==⨯⨯=, 故选:C二、填空题13.【分析】利用正弦函数定义求得再由正弦函数两角和的公式计算【详解】由题意所以故答案为:解析:12-【分析】利用正弦函数定义求得sin θ,再由正弦函数两角和的公式计算 【详解】由题意sin 2θ=,1cos 2θ=,所以,1sin cos 62πθθθ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭311442=-+=-, 故答案为:12-14.【分析】利用三角恒等变换公式得到求出后进而求出cos2即可【详解】由题意可知解得则故答案为 解析:35【分析】利用三角恒等变换公式,得到tan 11tan 41tan 3πθθθ-⎛⎫-== ⎪+⎝⎭,求出tan θ后,进而求出cos2θ即可 【详解】由题意可知,tan 11tan 41tan 3πθθθ-⎛⎫-== ⎪+⎝⎭,解得tan 2θ=,则222222cos sin 1tan 3cos 2cos sin 1tan 5θθθθθθθ--===-++ 故答案为35. 15.【分析】先由的最小正周期求出的值再由的最小正周期公式求的最小正周期【详解】的最小正周期为即则所以的最小正周期为故答案为:解析:8π 【分析】 先由()f x 的最小正周期,求出ω的值,再由()tan y x ωϕ=+的最小正周期公式求()g x 的最小正周期. 【详解】()()2sin 03f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的最小正周期为4π,即24ππω=,则8ω=所以()tan 86g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的最小正周期为8T π=故答案为:8π16.【分析】设利用直角三角形的边角关系和正弦定理分别求出矩形各边的边长表示出矩形的面积为借助于三角函数辅助角公式求出最大值即可【详解】解:如图:做的角平分线交于设则在中由正弦定理可知:则所以矩形农田的面 解析:()1000023-【分析】设EOA θ∠=,利用直角三角形的边角关系和正弦定理分别求出矩形各边的边长,表示出矩形的面积为()2sin 302sin S R R θθ=-⋅,借助于三角函数辅助角公式求出最大值即可. 【详解】解:如图:做AOB ∠的角平分线交BE 于D ,设EOA θ∠=,则()22sin 30DE R θ=-,150OFE ∠=,在OFE △中,由正弦定理可知:sin sin150EF Rθ= ,则2sin EF R θ= 所以矩形农田的面积为:()22sin 302sin 4sin sin(30)S R R R θθθθ=-⋅=- 22132sin 2cos 232R R θθ⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭()222sin 2603R R θ=+-当()sin 2601θ+=时,即15θ=时,S 有最大值为()223R-又100R =,所以面积的最大值为()1000023-. 故答案为:()1000023-.【点睛】本题考查在扇形中求矩形面积的最值,属于中档题. 思路点睛:(1)在扇形中求矩形的面积,关键是设出合适的变量,一般情况下是以角度为变量; (2)合理的把长和宽放在三角形中,利用角度表示矩形的长和宽; (3)对三角函数合理变形,从而求出面积.17.【分析】利用余弦的倍角公式和三角函数的基本关系式即可求解【详解】由又由故答案为:解析:35【分析】利用余弦的倍角公式和三角函数的基本关系式,即可求解. 【详解】由tan 2α=,又由22222222cos sin cos 2cos sin cos sin 1tan 1431tan 145ααααααααα--===-++-=-==+. 故答案为:35. 18.【分析】将原式打开变形然后根据正切的差角公式求解【详解】即即即故答案为:【点睛】本题考查正切的和差角公式的运用常见的变形形式有:(1);(2) 解析:()+4k k Z ππ-∈【分析】将原式打开变形,然后根据正切的差角公式求解. 【详解】()()1tan 1tan 1tan tan tan tan 2αβαβαβ-+=-+-=,即tan tan 1tan tan βααβ-=+,tan tan 11tan tan βααβ-∴=+,即()tan 1βα-=,()π4k k Z βαπ∴-=+∈,即()+4k k Z παβπ-=-∈. 故答案为: ()+4k k Z ππ-∈.【点睛】本题考查正切的和差角公式的运用,常见的变形形式有: (1)()()tan tan tan tan tan tan αβαβαβαβ+=+++⋅⋅; (2)()()tan tan tan tan tan tan αβαβαβαβ-=---⋅⋅.19.【分析】根据三角函数的性质求得的最大值进而可求出结果【详解】因为由可得所以则因为恒成立所以只需故答案为:解析:)+∞【分析】根据三角函数的性质,求得sin cos x x +的最大值,进而可求出结果. 【详解】因为sin cos 4x x x π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,由0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭可得3,444x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以sin 4x π⎤⎛⎫+∈⎥ ⎪⎝⎭⎝⎦,则(sin cos 4x x x π⎛⎫+=+∈ ⎪⎝⎭,因为0,2x π⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,sin cos m x x ≥+恒成立,所以只需m ≥故答案为:)+∞.20.【分析】先通过已知求出再化简tanθ+即得解【详解】由sinθ+cosθ=得tanθ+故答案为:【点睛】关键点睛:解答本题的关键是把sinθ+cosθ=两边平方得到 解析:2512-【分析】先通过已知求出12sin cos 25θθ=-,再化简tan θ+cos sin θθ即得解. 【详解】 由sin θ+cos θ=15得1121+2sin cos ,sin cos 2525θθθθ=∴=-. tan θ+cos sin θθsin cos 125cos sin sin cos 12θθθθθθ=+==-.故答案为:2512- 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是把sin θ+cos θ=15两边平方得到12sin cos 25θθ=-. 三、解答题21.(1)2ω=,6πϕ=-;(2)max ()f x =min ()f x = 【分析】(1)由图象上相邻两个最高点的距离为π得()f x 的最小正周期T π=,故2ω=,由函数图象关于直线3x π=对称得232k ππϕπ⨯+=+,k Z ∈,再结合范围得6πϕ=-;(2)由(1)得()26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,进而得52666x πππ-≤-≤,再结合正弦函数的性质即可得答案. 【详解】(1)因为()f x 的图象上相邻两个最高点的距离为π, 所以()f x 的最小正周期T π=,从而22Tπω==. 又因为()f x 的图象关于直线3x π=对称,所以232k ππϕπ⨯+=+,k Z ∈,又22ππϕ-≤<,所以2236ππϕπ=-=-. 综上,2ω=,6πϕ=-.(2)由(1)知()26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,可知52666x πππ-≤-≤.故当226x ππ-=,即3x π=时,max ()f x =当266x ππ-=-,即0x =时,min ()2f x =-. 【点睛】本题解题的关键在于先根据0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦得52666x πππ-≤-≤,进而结合正弦函数的性质,采用整体思想求解,考查运算求解能力,是中档题. 22.(1)7cos 225α=-,()2tan 11βα-=;(2)a 的最大值为3. 【分析】(1)利用二倍角公式,求出cos2α,然后分别求出()cos αβ+,sin()αβ+,进而求出()tan αβ+,最后,利用()()tan tan 2βααβα-=+-求解即可(2)由()()[]3213cos212,4g x f x x =+=+∈-,得关于x 的不等式()()()2133g x a g x a ≥+++有解,化简得,即()()()213g x a g x ≥++⎡⎤⎣⎦有解,令()3t g x =+,然后,利用对勾函数的性质求解即可【详解】解:(1)∵4tan 3α=,∴222222cos sin cos 2cos sin cos sin ααααααα-=-=+2222411tan 73251tan 413αα⎛⎫- ⎪-⎝⎭===-+⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∵α,β为锐角,即α,0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, ∴()20,απ∈,()0,αβπ+∈.22422tan 243tan 21tan 7413ααα⨯===--⎛⎫- ⎪⎝⎭, ∵()cos f x x =,∴()()cos 5f αβαβ+=+=-, ∴()sin αβ+==,∴()()()sin tan 2cos αβαβαβ++==-+, ∴()()()()242tan tan 227tan tan 2241tan tan 211127αβαβααβααβα-++--=+-===+++⨯. 综上,7cos 225α=-,()2tan 11βα-=. (2)()()[]3213cos212,4g x f x x =+=+∈-, 关于x 的不等式()()()2133g x a g x a ≥+++有解,即()()()213gx a g x ≥++⎡⎤⎣⎦有解,令()3t g x =+,则[]1,7t ∈,()()231t a t -≥+有解,即916a t t+≤+-有解, max97a t t ⎛⎫+≤+ ⎪⎝⎭,设()9h t t t =+,则()h x 在[)1,3上单调递减,在(]3,7上单调递增,则()(){}max9max 1,710t h h t ⎛⎫+== ⎪⎝⎭, ∴3a ≤,故实数a 的最大值为3. 【点睛】关键点睛:(1)利用二倍角公式,以及正切函数的两角和差公式求解; (2)通过化简,把问题转化为()()()213gx a g x ≥++⎡⎤⎣⎦有解,令()3t g x =+,然后,利用对勾函数的性质求解;主要考查学生的转化化归思想以及运算能力,属于中档题 23.(1)2π;(2)函数()f x 的最大值为2,此时+,162k x k Z ππ=∈;函数()fx 的最小值为,此时3+,162k x k Z ππ=-∈;(3)3148πα=或4748π.(1)化简函数解析式为最简形式,利用公式求出周期 (2)根据正弦的性质可求得函数最值和相应的x 的取值; (3)根据限定范围和正弦函数的取值可求得答案. 【详解】(1),因为()()212cos 1sin 2cos 42f x x x x =-+1cos 2sin 2cos 42x x x =+()sin 124cos4x x +=)4x π=+,所以()f x )4x π=+, 所以()f x 的最小正周期为242ππ=,(2)由(1)得()f x )24x π=+,所以当sin(4)14x π+=时,函数()f x 的最大值为2,此时4+2,42x k k Z πππ+=∈,即+,162k x k Z ππ=∈;当sin(4)14x π+=-时,函数()f x 的最小值为2-,此时4+2,42x k k Z πππ+=-∈,即3+,162k x k Z ππ=-∈;所以函数()f x ,此时+,162k x k Z ππ=∈;函数()f x 的最小值为,此时3+,162k x k Z ππ=-∈;(3)因为(,)2παπ∈,所以9174(,)444πππα+∈.因为()4f α=,所以())244f παα=+=,即1sin(4)42πα+=. 所以17446ππα+=或256π,故3148πα=或4748π. 24.(1)单调递减区间为5,36ππk πk π⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k ∈Z ;对称轴为23k x ππ=+,k ∈Z ;(2)()1,+∞.(1)根据平面向量数量积的坐标运算及三角恒等变换公式将函数化简,再结合正弦函数的性质计算可得;(2)由(1)可令()()sin 261g f x x x π⎛⎫-== ⎝+⎪⎭,依题意可得()m g x >在0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值.根据正弦函数的性质计算可得; 【详解】解:(1)()()22sin cos 2sin 11212a b x x x f x ππ⎛⎫⎛⎫=⋅=+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 2sin 22cos sin 2cos 2166x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+-=+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭12cos 21sin 2126x x x π⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭ 令3222262k x k πππππ+≤-≤+,解得536k x k ππππ+≤≤+, 所以()f x 的单调递减区间为5,36ππk πk π⎡⎤++⎢⎥⎣⎦,k ∈Z 再令262x k πππ-=+,解得23k x ππ=+, 所以()f x 的对称轴为23k x ππ=+,k ∈Z (2)令()()sin 261g f x x x π⎛⎫-== ⎝+⎪⎭因为()1f x m +<在0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上恒成立,所以()m g x >在0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值. 因为0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以2,662x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,所以()max 13x g g π⎛⎫== ⎪⎝⎭ 所以1m ,于是m 的取值范围是()1,+∞ 【点睛】本题解答的关键是三角恒等变换及三角函数的性质的应用,利用恒等变换公式及辅助角公式()sin cos a x b x x ϕ+=+,其中(tan baϕ=) 25.(1)12;(2)T π=;调递增区间为[,]63k k ππππ-+,k Z ∈. 【分析】先把函数()f x 化简,(1)根据条件即可求出角α的大小,代入解析式即可求解.(2)根据周期定义即可求出周期,再利用整体代换思想代入正弦函数的递增区间求出x 的范围即可求解. 【详解】21()sin (sin )1sin cos 1sin(2)62f x x x x x x x x π=-=-=--,(1)由(0,)2πα∈,1sin 2α=,可得6πα=,所以1()sin(2)sin 66662f ππππ=⨯-==,(2)函数周期为22T ππ==, 令2[2,2]622x k k πππππ-∈-+,k Z ∈, 解得[,]63x k k ππππ∈-+,k Z ∈, 所以函数()f x 的单调递增区间为[,]63k k ππππ-+,k Z ∈.26.(1)2ω=,()g ϕ的值域为1,12⎡⎤-⎢⎥⎣⎦;(2)()410f α=+. 【分析】(1)由函数()f x 的最小正周期可求得ω的值,求得()sin 3g πϕϕ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,结合ϕ的取值范围可求得()g ϕ的值域;(2)求得tan 2α=,利用二倍角的正、余弦公式以及弦化切思想可求得()f α的值.【详解】(1)由于函数()()sin 0,2f x x ϕωϕπω⎛⎫=->≤⎪⎝⎭的最小正周期为π,则22πωπ==,()()sin 2f x x ϕ∴=-,()sin 63g f ππϕϕ⎛⎫⎛⎫∴==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,22ππϕ-≤≤,5636πππϕ∴-≤-≤,所以,()1sin ,132g πϕϕ⎛⎫⎡⎤=-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦; (2)sin 2cos 0αα-=,可得tan 2α=,3πϕ=,所以,()()21sin 2sin 22sin cos 2cos 13222f πααααααα⎛⎫=-=-=-- ⎪⎝⎭22222sin cos tan sin cos 2sin cos 2tan 12αααααααααα=-+=+=+++==【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).。
高中数学 第五章 三角函数单元测试卷精品练习(含解析)新人教A版必修第一册-新人教A版高一第一册数学

第五章单元测试卷一、单项选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.电流I(A )随时间t(s )变化的关系是I =3sin 100πt ,t∈[0,+∞),则电流I 变化的周期是( )A .150B .50C .1100D .100 2.若sin 2α=14,π4<α<π2,则cos α-sin α的值是( )A .32B .-32 C .34D .-343.设a =sin 14°+cos 14°,b =sin 16°+cos 16°,c =62,则a ,b ,c 大小关系( )A .a <b <cB .b <a <cC .c <b <aD .a <c <b4.已知α为锐角,cos α=55,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+2α=( ) A .-3 B .-17C .-43D .-75.已知函数y =A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的一段图象如图所示,则函数的解析式为( )A .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4B .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4或y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π4C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π4D .y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -3π4 6.若sin (π+α)+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=-m ,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-α+2sin (6π-α)的值为( )A .-23m B .-32m C .23m D .32m7.已知函数f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx+π4(x∈R ,ω>0)的最小正周期为π,将y =f (x )的图象向左平移|φ|个单位长度,所得图象关于y 轴对称,则φ的一个值是( )A.π2 B.3π8 C.π4 D.5π88.中国传统扇文化有着极其深厚的底蕴. 一般情况下,折扇可看作是从一个圆面中剪下的扇形制作而成,设扇形的面积为S 1,圆面中剩余部分的面积为S 2,当S 1与S 2的比值为5-12时,扇面看上去形状较为美观,那么此时扇形的圆心角的弧度数为( )A .(3-5)π B.(5-1)π C .(5+1)π D.(5-2)π二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.若角α是第二象限角,则α2是( )四、解答题(本大题共6个小题,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f (α)=sin π-αcos 2π-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αsin π+α.(1)若α=-13π3,求f (α)的值;(2)若α为第二象限角,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2=35,求f (α)的值.18.(本小题满分12分)在已知函数f (x )=A sin (ωx +φ),x ∈R ⎝⎛⎭⎪⎫其中A >0,ω>0,0<φ<π2的图象与x 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为π2,且图象上一个最低点为M ⎝⎛⎭⎪⎫2π3,-2.(1)求f (x )的解析式;(2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2时,求f (x )的值域.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=3tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. (1)求f (x )的定义域与单调区间.(2)比较f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π8的大小.20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=23sin x cos x +2cos 2x -1(x ∈R ).第五章单元测试卷1.解析:T =2π100π=150.答案:A2.解析:(cos α-sin α)2=1-sin 2α=1-14=34.又π4<α<π2,∴cos α<sin α,cos α-sin α=-34=-32. 答案:B3.解析:由题意知,a =sin 14°+cos 14°=2⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin 14°+22cos 14°=2sin59°,同理可得,b =sin 16°+cos 16°=2sin 61°,c =62=2sin 60°, ∵y =sin x 在(0°,90°)是增函数,∴sin 59°<sin 60°<sin 61°,∴a <c <b , 故选D. 答案:D4.解析:由α为锐角,cos α=55,∴sin α=255故tan α=2,tan 2α=2tan α1-tan 2α=41-4=-43 ∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+2α=tan π4+tan 2α1-tan π4tan 2α=1-431+43=-17. 答案:B5.解析:由图象可知A =2,因为π8-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π8=π4=T 4,所以T =π,ω=2.当x =-π8时,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π8·2+φ=2,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫φ-π4=1,又|φ|<π,解得φ=3π4.故函数的解析式为y=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +3π4. 答案:C6.解析:∵sin(π+α)+cos ⎝⎛⎭⎪⎫π2+α=-m ,即-sin α-sin α=-2sin α=-m ,从而sin α=m2,∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫3π2-α+2sin(6π-α)=-sin α-2sin α=-3sin α=-32m .答案:B7.解析:由函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(x ∈R ,ω>0)的最小正周期为T =2πω,可得ω=2,∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4, 将y =f (x )的图象向左平移|φ|个单位长度, 得y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +|φ|+π4的图象, ∵平移后图象关于y 轴对称,∴2|φ|+π4=k π+π2(k ∈Z ),∴|φ|=k π2+π8(k ∈Z ),k =1⇒φ=±5π8,故选D. 答案:D8.解析:S 1与S 2所在扇形圆心角的比即为它们的面积比, 设S 1与S 2所在扇形圆心角分别为α,β, 则αβ=5-12,又α+β=2π,解得α=(3-5)π. 答案:A9.解析:∵α是第二象限角,∴π2+2k π<α<π+2k π,k ∈Z ,∴π4+k π<α2<π2+k π,k ∈Z .当k 为偶数时,α2是第一象限角;当k 为奇数时,α2是第三象限角.综上,可知A ,C 正确. 答案:AC10.解析:对于A ,长度等于半径的弦所对的圆心角为π3弧度,命题错误;对于B ,若tan α≥0,则k π≤α<π2+k π(k ∈Z ),命题错误;对于C ,若角α的终边过点P (3k,4k )(k ≠0),则sin α=±45,命题错误;对于D ,当2k π<α<π4+2k π(k ∈Z )时,sin α<cos α,命题正确.故选ABC.答案:ABC11.解析:由f ()x =cos 2x -3sin 2x 可得:f ()x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3所以f ()x 的周期为T =2π2=π,所以A 正确;将x =π3代入f ()x =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3可得: f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2×π3+π3=-2 此时f ()x 取得最小值-2,所以x =π3是f ()x 的一条对称轴,所以B 正确;令t =2x +π3,则f ()x =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3,由y =2cos t ,t =2x +π3复合而成; 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π6时,t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3,t =2x +π3在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π6递增,y =2cos t在t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3不单调,由复合函数的单调性规律可得:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π6不是f ()x 的一个递增区间;所以C 错误.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3时,t ∈[]0,π,t =2x +π3在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3递增,y =2cos t 在t ∈[]0,π单调递减,由复合函数的单调性规律可得:f ()x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3递减,所以D 正确;故选ABD.答案:ABD12.解析:f (-x )=sin|-x |+|sin (-x )|=sin|x |+|sin x |=f (x ),则函数f (x )是偶函数,故A 正确;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π时,sin |x |=sin x ,|sin x |=sin x ,则f (x )=sin x+sin x =2sin x 为减函数,故B 错误;当0≤x ≤π时,f (x )=sin|x |+|sin x |=sin x +sin x =2sin x ,由f (x )=0得2sin x =0得x =0或x =π,由f (x )是偶函数,得在[-π,0)上还有一个零点x =-π,即函数f (x )在[-π,π]有3个零点,故C 错误;当sin|x |=1,|sin x |=1时,f (x )取得最大值2,故D 正确,故选AD.答案:AD13.解析:cos(135°-α)=cos[180°-(45°+α)]=-cos(45°+α)=-513.答案:-51314.解析:sin(π4-α)=cos[π2-(π4-α)]=cos(π4+α),∵α为钝角,∴34π<π4+α<54π.∴cos(π4+α)<0.∴cos(π4+α)=-1-342=-74. cos(α-π4)=sin[π2+(α-π4)]=sin(π4+α)=34.答案:-743415.解析:1+tan α21-tan α2=1+sinα2cos α21-sin α2cosα2=cos α2+sinα2cos α2-sinα2,因为α是第三象限角,所以α2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4,所以cos α2-sin α2<0,所以上式=-⎝ ⎛⎭⎪⎫cos α2+sin α2cos α2-sin α22=-1+sin α1-sin α=-1-451+45=-13. 答案:-1316.解析:对于①,函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12的最小正周期是π, 则y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π12的最小正周期为π2,故①正确.对于②,当x =7π12时,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3×7π12-π4=2sin 3π2=-2,故②正确.对于③,由(sin α+cos α)2=125得2sin αcos α=-2425,α为第二象限角,所以sin α-cos α=1-2sin αcos α=75, 所以sin α=35,cos α=-45,所以tan α=-34,故③正确.对于④,函数y =cos (2-3x )的最小正周期为2π3,而区间⎝ ⎛⎭⎪⎫23,3长度73>2π3,显然④错误.答案:①②③17.解析:(1)∵f (α)=sin π-αcos 2π-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αsin π+α=sin αcos αsin α-sin α-sin α=cos α,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13π3=cos π3=12.(2)∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2=35,∴sin α=35.∵α为第二象限角,∴f (α)=cos α=-1-sin 2α=-45. 18.解析:(1)由最低点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2,得A =2. 由x 轴上相邻两个交点之间的距离为π2, 得T 2=π2,即T =π, ∴ω=2πT =2ππ=2. 由点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2在图象上, 得2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×2π3+φ=-2, 即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3+φ=-1, 故4π3+φ=2k π-π2(k ∈Z ), ∴φ=2k π-11π6(k ∈Z ). 又φ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2, ∴φ=π6,故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. (2)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2, ∴2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,7π6, 当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值2; 当2x +π6=7π6,即x =π2时,f (x )取得最小值-1, 故f (x )的值域为[-1,2].19.解析:(1)要使函数有意义,需满足2x -π3≠k π+π2,即x ≠k π2+π2,k ∈Z ,故函数的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x ≠k π2+5π12,k ∈Z由k π-π2<2x -π3<k π+π2解得k π2-π12<x <k π2+5π12, 故函数的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-π12,k π2+5π12,k ∈Z . (2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=3tan ⎝⎛⎭⎪⎫π-π3=3tan 2π3=-33, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π8=3tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4-π3=-3tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π3=-3×tan π4+tan π31-tan π4·ta n π3=-3×1+31-3=6+33,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π8. 20.解析:(1)由f (x )=23sin x cos x +2cos 2x -1,得 f (x )=3(2sin x cos x )+(2cos 2x -1)=3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. ∴函数f (x )的最小正周期为π.由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2,k ∈Z 得 k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z .∴f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π3,k π+π6,k ∈Z . (2)∵f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上为增函数,在区间⎝ ⎛⎦⎥⎤π6,π2上为减函数,又f (0)=1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-1,∴函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值为2,最小值为-1. 21.解析:(1)f (x )min =-2,此时2x -π3=2k π-π2,k ∈Z ,即x =k π-π12,k ∈Z , 即此时自变量x 的集合是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x =k π-π12,k ∈Z . (2)把函数y =sin x 的图象向右平移π3个单位长度,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3的图象;再把函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标变为原来的12,得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象;最后再把函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象上所有点的横坐标不变,纵坐标变为原来的2倍,得到函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象. (3)如图,因为当x ∈[0,m ]时,y =f (x )取到最大值2,所以m ≥5π12. 又函数y =f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12,11π12上是减函数, 故m 的最大值为⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12,11π12内使函数值为-3的值, 令2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3=-3,得x =5π6, 所以m 的取值X 围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12,5π6. 22.解析:(1)以月份x 为横轴,气温t 为纵轴作出图象,并以光滑的曲线连接各散点,得如图所示的曲线.由于各地月平均气温的变化是以12个月为周期的函数,依散点图所绘制的图象,我们可以考虑用t =A cos(ωx +φ)+k 来描述.由最高气温为17.9 ℃,最低气温为9.5 ℃,则A =17.9-9.52=4.2,k =17.9+9.52=13.7.显然2πω=12,故ω=π6. 又x =2时t 取最大值,取ωx +φ=0,得φ=-ωx =-π6×2=-π3. 所以t =4.2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx 6-π3+13.7为惠灵顿市的常年气温模型函数式. (2)如图所示,作直线t =13.7与函数图象交于两点,(5,13.7),(11,13.7).这说明在每年的十一月初至第二年的四月末平均气温不低于13.7 ℃,是惠灵顿市的最佳旅游时间.。
(常考题)人教版高中数学必修第一册第五单元《三角函数》检测卷(答案解析)(1)

一、选择题1.下列函数中,既是奇函数,又在区间()0,1上是增函数的是( ) A .32()f x x = B .13()f x x -= C .()sin 2f x x =D .()22x x f x -=-2.如图,为测塔高,在塔底所在的水平面内取一点C ,测得塔顶的仰角为θ,由C 向塔前进30米后到点D ,测得塔顶的仰角为2θ,再由D 向塔前进103米后到点E ,测得塔顶的仰角为4θ,则塔高为( )米.A .10B .2C .15D .1523.已知α为第二象限角,且π3cos 25α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则tan α=( ). A .34-B .43-C .53-D .45-4.已知函数()sin()(0)f x x ωω=>在区间,123ππ⎛⎤- ⎥⎝⎦上单调递增,在区间5,312ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上单调递减,则ω=( ) A .362k -,k ∈N B .362k +,k ∈N C .32D .35.cos45sin15sin 45cos15︒︒-︒︒=( ). A .1B .12-C 3D .126.已知函数()2sin 46f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则( )A .()f x 的最小正周期为πB .()f x 的单调递增区间为(),26212k k k ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦Z C .()f x 的图象关于直线6x π=对称D .()f x 的图象关于点,024π⎛⎫⎪⎝⎭对称 7.若4cos 5θ=-,θ是第三象限的角,则1tan21tan 2θθ-=+( ) A .12B .12-C .35D .-28.已知()1sin 2=-f x x x ,则()f x 的图象是( ). A . B .C .D .9.下面函数中最小正周期为π的是( ). A .cos y x = B .π23y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .tan2xy = D .22cos sin 2y x x =+10.若角α,β均为锐角,25sin 5α=,()4cos 5αβ+=-,则cos β=( )A 25B 25C 2525D .2511.若将函数3sin(2)3y x π=+的图象向左平移6π个单位长度,则平移后图象的一个对称中心是( ) A .,06π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭C .,012π⎛⎫ ⎪⎝⎭D .,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭12.已知2cos 432θπ⎛⎫= ⎪⎝⎭-,则sin θ=( ) A .79 B .19C .-19D .-79二、填空题13.如图,在山脚A 测得山顶P 的仰角为60°,沿倾斜角为15°的斜坡向上走200米到B ,在B 处测得山顶P 的仰角为75°,则山高h =______米.14.设函数22(1)sin(2)()(2)1x x f x x -+-=-+的最大值为M ,最小值为m ,则M m +=_________.15.已知函数()sin f x x =,若存在1x 、2x 、⋅⋅⋅、m x 满足1206m x x x π≤≤<⋅⋅⋅<≤,且()()()()()()()12231120,N m m f x f x f x f x f x f x m m *--+-+⋅⋅⋅+-=≥∈,则m的最小值为______. 16.先将函数()()()cos 0,y x ϕϕπ=+∈的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移3π个单位长度,所得函数图象关于y 轴对称,则ϕ=________. 17.设函数2()2cos 23cos f x x x x m =++,当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时()f x 的值域为17,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则实数m 的值是________. 18.已知2sin 3θ=-,3,2πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则tan θ=______. 19.已知:3sin 25πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,且α为第四象限角,则cos 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭___________. 20.某学生对函数()2cos f x x x =进行研究后,得出如下四个结论: (1)函数()f x 在[]π,0-上单调递增,在[]0,π上单调递减; (2)存在常数0M >,使()f x M x ≤对一切实数x 均成立;(3)点π,02⎛⎫⎪⎝⎭是函数()y f x =图像的一个对称中心; (4)函数()y f x =图像关于直线πx =对称; 其中正确的是______(把你认为正确命题的序号都填上)参考答案三、解答题21.已知()()1sin 2cos 3παπα+--=(2παπ<<),求: (1)sin cos αα⋅; (2)sin cos αα-.22.已知函数()2sin cos ,3f x x x x R π⎛⎫⎪⎝=-∈⎭. (1)求函数()f x 的最小正周期; (2)当,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,求函数()f x 的最大值与最小值,并指出相应的x 值. 23.已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)写出函数()f x 的最小正周期T 及ω、ϕ的值; (2)求函数()f x 在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的单调增区间. 24.已知m =(b sin x ,a cos x ),n =(cos x ,﹣cos x ),()f x m n a =⋅+,其中a ,b ,x ∈R .且满足()26f π=,(0)3f '=.(1)求a 和b 的值;(2)若关于x 的方程3()log 0f x k +=在区间[0,23π]上总有实数解,求实数k 的取值范围.25.已知函数()sin (sin 3)1f x x x x =+-. (1)若(0,)2πα∈,且1sin 2α=,求()f α的值;(2)求函数()f x 的最小正周期及单调递增区间. 26.已知α∈(0,)2π,tan α=12,求tan 2α和sin ()4πα-的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】A.根据32()f x x ==[0,)+∞判断;B. 由幂函数的性质判断;C.由函数sin y x =的性质判断;D.由指数函数2x y =的性质判断.【详解】A. 32()f x x ==[0,)+∞,不关于原点对称,所以函数是非奇非偶,故错误;B. 由幂函数知()1133()()f x x xf x ---=-=-=-是奇函数,在()0,1是减函数,故错误;C. 因为()()sin 2sin 2()f x x x f x -=-=-=-,所以()f x 是奇函数,在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭上是增函数,在,14π⎛⎫⎪⎝⎭上减函数,故错误; D. 因为()()2222()xx x x f x f x ---=-=--=-,所以()f x 是奇函数,因为2,2x x y y -==-是增函数,()22x x f x -=-在区间()0,1上是增函数,故正确;故选:D2.C解析:C 【分析】由,2,4PCA PDA PEA θθθ∠=∠=∠=,得PDE △是等腰三角形,且可求得230θ=︒,在直角PEA 中易得塔高PA . 【详解】由题知,2CPD PCD DPE PDE θθ∠=∠=∠=∠= ∴30PE DE PD CD ====∴等腰EPD △的230θ︒=,∴460θ︒= ∴Rt PAE 中,AE =15PA =.故选:C .3.A解析:A 【分析】 由已知求出3sin 5α=,即可得cos α,进而求出所求. 【详解】 ∵π3cos 25α⎛⎫-=⎪⎝⎭,∴3sin 5α=,∵α为第二象限角,∴4cos 5α==-, ∴sin 3tan cos 4ααα==-. 故选:A .4.C解析:C 【分析】 由题意知,当3x π=时,函数()f x 取得最大值,可求得362k ω=+,k ∈N .再由函数的单调区间得出不等式组,解之可得选项. 【详解】 由题意知,当3x π=时,函数()f x 取得最大值,所以232k ππωπ⋅=+,k Z ∈.得362k ω=+,k ∈N .因为()f x 在区间,123ππ⎛⎤-⎥⎝⎦上递增,在5,312ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭上递减,所以312πππω≥+且5123πππω≥-, 解得1205ω<≤.因此32ω=.故选:C.5.B解析:B 【分析】根据两角差的正弦公式,准确运算,即可求解. 【详解】由()1cos 45sin15sin 45cos15sin 1545sin 302︒︒-︒︒=︒-︒=-︒=-. 故选:B.6.B解析:B 【分析】对A ,根据解析式可直接求出最小正周期;对B ,令242,262k x k k Z πππππ-+≤+≤+∈可求出单调递增区间;对C ,计算6f π⎛⎫⎪⎝⎭可判断; 对D ,计算24f π⎛⎫⎪⎝⎭可判断.【详解】 对于A ,()2sin 46f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,∴()f x 的最小正周期为242T ππ==,故A 错误;对于B ,令242,262k x k k Z πππππ-+≤+≤+∈,解得,26212k k x k Z ππππ-≤≤+∈,∴()f x 的单调递增区间为(),26212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦,故B 正确; 对于C ,2sin 412666f πππ⎛⎫⨯+=≠± ⎪⎝=⎭⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴()f x 的图象不关于直线6x π=对称,故C 错误;对于D ,2sin 4026244f πππ⎛⎫⨯⎛⎫= +=≠ ⎪⎭⎭⎪⎝⎝,∴()f x 的图象不关于点,024π⎛⎫⎪⎝⎭对称. 故选B. 【点睛】方法点睛:判断正弦型函数()()=sin f x A x ωϕ+对称轴或对称中心的方法: (1)利用正弦函数的性质求出对称轴或对称中心,令()2x k k Z πωϕπ+=+∈可求得对称轴,令()x k k Z ωϕπ+=∈可求得对称中心;(2)代入求值判断,若()()00=sin f x A x A ωϕ+=±,则0x x =是对称轴;若()()00=sin 0f x A x ωϕ+=,则()0,0x 是对称中心. 7.D解析:D 【分析】根据4cos 5θ=-,θ是第三象限的角,先利用半角公式求得tan 2θ,然后代入1tan21tan 2θθ-+求解. 【详解】因为θ为第三象限角, 所以2θ可能为二、四象限角,所以tan 32θ===-, 所以1tan1322131tan2θθ-+==--+. 故选:D. 8.B解析:B 【分析】先判断函数的奇偶性,然后计算特殊点的函数值确定选项. 【详解】()()1sin 2f x x x f x -=-+=-,()f x ∴为奇函数,∴图象关于原点对称,故排除A ,D ;当π2x =时,ππ1024f ⎛⎫=-< ⎪⎝⎭,故排除C . 故选:B. 【点睛】根据函数解析式选择函数图象问题的一般可从以下几点入手: (1)判断函数的定义域;(2)判断原函数的奇偶性,根据图象的对称性排除某些选项; (3)代入特殊点求函数值,排除某些选项.9.D解析:D 【分析】根据三角函数的周期公式结合图象对选项进行逐一判断,可得答案. 【详解】()cos cos x x -=,cos cos y x x ∴==,周期为2π,故A 不符合题意; π2sin 3y x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的周期为2π,故B 不符合题意;画出函数tan2x y =的图象,易得函数tan 2xy =的周期为2π,故C 不符合题意; 2π2cos sin 2cos 21sin 22sin 214x x x x x ⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭,周期为π,故D 符合题意. 故选:D10.B解析:B 【分析】由平方关系求得cos α,sin()αβ+,然后由两角差的余弦公式计算. 【详解】α,β均为锐角,25sin α=()4cos 5αβ+=-,2255cos 155α⎛⎫∴=-= ⎪ ⎪⎝⎭,()243sin 155αβ⎛⎫+=--= ⎪⎝⎭, cos cos[()]βαβα∴=+-cos()cos sin()sin αβααβα=+++4532555=-525=. 故选:B .11.A解析:A 【分析】先求出平移后的解析式为23sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令()223x k k Z ππ+=∈解方程即可求解. 【详解】将函数3sin(2)3y x π=+的图象向左平移6π个单位长度得:23sin 23sin 2633y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 令()223x k k Z ππ+=∈,解得:()32kx k Z ππ=-+∈, 当1k =时,326x πππ=-+=,所以平移后图象的一个对称中心为,06π⎛⎫⎪⎝⎭,故选:A12.C解析:C 【分析】根据题中条件,由诱导公式,以及二倍角公式,即可求出结果. 【详解】 因为2cos 432θπ⎛⎫=⎪⎝⎭-, 所以241sin cos 2cos 12124299ππθθθ⎛⎫⎛⎫=-=--=⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:C二、填空题13.【分析】求出在两个直角三角形中表示出再在直角梯形中建立等量关系解得【详解】首先山高为长度根据图可得∴解得故答案为:解析:150【分析】PQ h =,求出CQ ,在两个直角三角形中表示出,BC AQ ,再在直角梯形AQCB 中建立等量关系,解得h . 【详解】首先sin15sin(4530)sin 45cos30cos 45sin30︒=︒-︒=︒︒-︒︒12==, cos15cos(4530)cos 45cos30sin 45sin30︒=︒-︒=︒︒+︒︒12=+=,31tan 45tan 303tan 75tan(4530)231tan 45tan 3031+︒+︒︒=︒+︒===+-︒︒-, 山高h 为PQ 长度,根据图可得,()200sin155062CQ =︒=-,3tan 60h AQ h ==︒,tan 75PCBC =︒()506223h --=+()()23503652h =---, ∴()()()323503652200cos155062h h --+-=︒=+,解得()15062h =+.故答案为:()15062+.14.2【分析】可考虑向左平移2个单位对函数解析式进行化简根据左右平移值域不变求解【详解】令则定义域为R 且故是奇函数故其最大值与最小值的和为零所以函数的最大值与最小值的和为2故在函数中解析:2 【分析】可考虑向左平移2个单位对函数解析式进行化简,根据左右平移值域不变求解. 【详解】22(1)sin(2)()(2)1x x f x x -+-=-+222(1)sin 2sin (2)111x x x xf x x x +++∴+==+++, 令22sin ()1x xg x x +=+,则定义域为R ,且()()g x g x -=-, 故()g x 是奇函数,故其最大值与最小值的和为零,所以函数(2)y f x =+的最大值与最小值的和为2, 故在函数()f x 中,2M m +=.15.【分析】本题首先可根据正弦函数的性质得出然后根据当最大时最小即可得出结果【详解】因为所以因此要使成立的最小须取即故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查正弦函数的性质能否结合正弦函数性质得出是解决本题 解析:8【分析】本题首先可根据正弦函数的性质得出()()max min ()()2m n f x f x f x f x -≤-=,然后根据当()()m n f x f x -最大时m 最小即可得出结果. 【详解】因为()sin f x x =,所以()()max min ()()2m n f x f x f x f x -≤-=,因此要使()()()()()()1223112m m f x f x f x f x f x f x --+-+⋅⋅⋅+-=成立的m 最小,须取10x =、22x π=、332x π=、452x π=、572x π=、692x π=、7112x π=、86x π=,即8m =,故答案为:8. 【点睛】关键点点睛:本题考查正弦函数的性质,能否结合正弦函数性质得出()()max min ()()2m n f x f x f x f x -≤-=是解决本题的关键,考查转化与化归思想,考查学生分析问题和讨论问题的能力,是中档题.16.【分析】由题意利用函数的图象变换规律三角函数的图象的对称性求得的值【详解】先将函数的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)可得的图象;再向左平移个单位长度可得函数的图象根据所得函数图象关 解析:56π【分析】由题意利用函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律,三角函数的图象的对称性,求得ϕ的值. 【详解】先将函数()()()cos 0,y x ϕϕπ=+∈的图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),可得1cos 2y x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象;再向左平移3π个单位长度,可得函数1cos 26y x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象,根据所得函数图象关于y 轴对称,可得6k πϕπ+=,k Z ∈,因为()0,ϕπ∈,所以1k =,56πϕ=. 故答案为:56π. 【点睛】关键点点睛:熟练掌握函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律,三角函数的图象的对称性是解题关键..17.【分析】利用二倍角公式与辅助角公式化简解析式为根据定义域求出函数值域为利用可得答案【详解】因为则由得且故故答案为:【点睛】高考解答题对三角三角函数的考查主要以三角恒等变形三角函数的图象和性质利用正余 解析:12【分析】利用二倍角公式与辅助角公式化简解析式为2sin 216x m π⎛⎫+++ ⎪⎝⎭,根据定义域求出函数值域为[,3]m m +,利用17[,3],22m m ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦可得答案.【详解】因为2()2cos cos f x x x x m =++1cos 222sin 216x x m x m π⎛⎫=++=+++ ⎪⎝⎭.0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,2666x ππ7π∴≤+≤,则1sin 2,162x π⎛⎫⎡⎤+∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦. ()2sin 21[,3]6f x x m m m π⎛⎫∴=+++∈+ ⎪⎝⎭,由17[,3],22m m ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦得,12m =且732m +=,故12m =. 故答案为:12. 【点睛】高考解答题对三角三角函数的考查主要以三角恒等变形,三角函数的图象和性质,利用正余弦定理解三角形为主,在研究三角函数的图象和性质问题时,一般先运用三角恒等变形,将表达式转化为一个角的三角函数的形式,再结合正弦函数与余弦函数的性质求解.18.【分析】根据角的范围和同角三角函数的关系求得从而求得答案【详解】因为所以所以故答案为:【分析】根据角的范围和同角三角函数的关系求得cos θ,从而求得答案. 【详解】 因为2sin 3θ=-,3,2πθπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos 0θ<,cos θ===,所以sin tan cos θθθ==,. 19.【分析】由诱导公式求得然后由平方关系求得再由两角和的余弦公式可得结论【详解】由已知又为第四象限角∴∴故答案为:解析:10【分析】由诱导公式求得cos α,然后由平方关系求得sin α,再由两角和的余弦公式可得结论. 【详解】 由已知3sin cos 25παα⎛⎫+== ⎪⎝⎭,又α为第四象限角,∴4sin 5α=-,∴34cos cos cos sin sin ()444525210πππααα⎛⎫+=-=⨯--⨯= ⎪⎝⎭故答案为:10. 20.(2)【分析】根据奇偶性奇函数在关于原点对称区间单调性相同确定(1)错误;取M=2可判定(2)正确;可判断(3)不正确;取特殊值判定(3)错误【详解】定义域为R 所以是奇函数在关于原点对称的区间上单调解析:(2) 【分析】根据奇偶性,奇函数在关于原点对称区间单调性相同,确定(1)错误; 取M=2,可判定(2)正确;202f x f x ππ++-⎛⎫⎛⎫≠⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可判断(3)不正确;取2233f ππ⎛⎫⎪=- ⎝⎭,4433f ππ⎛⎫⎪=- ⎝⎭特殊值判定(3)错误. 【详解】()2cos f x x x =定义域为R ,()()2cos f x x x f x -=-=-,所以()2cos f x x x =是奇函数,在关于原点对称的区间上单调性相同,所以(1)错误;cos 1x ≤,令2M =,()f x M x ≤成立,所以(2)正确;()()2sin 2sin 4sin 022x x x x x x f x f x ππππ⎛⎫⎛⎫=-+++-+-=-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以点π,02⎛⎫⎪⎝⎭不是函数()y f x =图像的一个对称中心,所以(3)不正确; 2422cos 3333f ππππ⎛⎫= =-⎪⎝⎭,4844cos 3333f ππππ⎛⎫= =-⎪⎝⎭, 函数()y f x =图像不关于直线πx =对称,所以(4)不正确. 故答案为:(2) 【点睛】此题考查与三角函数性质相关命题的判定,需要熟练掌握奇偶性、单调性、对称性在解题中的处理方法.三、解答题21.(1)49-;(2)3. 【分析】(1)用诱导公式化简已知式为1sin cos 3αα+=,已知式平方后可求得sin cos αα; (2)已知式平方后减去4sin cos αα,再考虑到sin cos αα>就可求得sin cos αα-. 【详解】(1)由()()1sin 2cos 3παπα+--=可得1sin cos 3αα+=,所以()2221sin cos sin 2sin cos cos 12sin cos 9αααααααα+=++=+=, 所以4sin cos 9αα=-; (2)()()221417sin cos sin cos 4sin cos 4999αααααα⎛⎫-=+-=-⨯-= ⎪⎝⎭, 又因为,2παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,所以sin 0cos αα>>,sin cos 0αα->,所以sin cos 3αα-=. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是熟记诱导公式,以及sin cos αα+,sin cos αα,sin cos αα-之间的联系即()2sin cos 12sin cos αααα+=+,()2sin cos 12sin cos αααα-=-.22.(1)π;(2)当(),12x f x π=-取得最大值为22+-;当4x π=时,()f x 取得. 【分析】(1)由两角差的正弦公式、二倍角公式化函数为一个角的一个三角函数形式(一次的),然后由正弦函数性质求得最小正周期; (2)求出23x π-的范围,利用正弦函数性质可得最值.【详解】 (1)根据题意得:()2sin cos 2sin cos cos sin cos333f x x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2sin cos x x x=1cos 211sin 2sin 22sin 2222232x x x x x π+⎛⎫==-=--⎪⎝⎭所以最小正周期22T ππ== (2)因为,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦所以2,36x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦当232x ππ-=-时,即12x π=-()min 22f x =-当236x ππ-=时,即4x π=()min 11222f x =-=所以当(),12x f x π=-取得最大值为22+-当4x π=时,()f x . 【点睛】方法点睛:本题考查两角差的正弦公式,二倍角公式,考查正弦函数的性质.此类问题的解题方法是:利用二倍角公式降幂,利用诱导公式、两角和与差的正弦(余弦)公式展开与合并,最终把函数化为()sin()f x A x m ωϕ=++形式,然后结合正弦函数性质求解. 23.(1)T π=,2ω=,3πϕ=;(2),412ππ⎛⎫-⎪⎝⎭ 【分析】(1)由函数sin()y A x ωϕ=+的部分图象求解析式,由周期求出ω,由五点法作图求出ϕ的值,可得函数的解析式.(2)由以上可得,()sin(2)3f x x π=+,再利用正弦函数的性质,求出函数在区间上的单调性. 【详解】解:(1)根据函数()sin()(0f x x ωϕω=+>,||)2πϕ<的部分图象,可得32134123πππω=-,解得2ω=,∴最小正周期22T ππ==.所以()sin(2)f x x ϕ=+ 因为函数过13,112π⎛⎫⎪⎝⎭,所以13sin 2112πϕ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭,所以()13262k k Z ππϕπ+=+∈,解得()523k k Z πϕπ=-+∈ 因为2πϕ<,所以3πϕ=.所以()sin(2)3f x x π=+(2)由以上可得,()sin(2)3f x x π=+,在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上,所以2[36x ππ+∈-,5]6π,令2632x πππ-≤+≤,解得412x ππ-≤≤ 即函数()f x 在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的单调增区间为,412ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【点睛】求三角函数的解析式时,由2Tπω=即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+φ=π),即可求出φ,否则需要代入点的坐标,利用一些已知点的坐标代入解析式,再结合函数的性质解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求. 24.(1)2a =,b =2)1[,1]27.【分析】(1)化简函数()sin 2cos 2222b a a f x x x =-+,由()26f π=,解得8a =,再由(0)f '=,进而求得,a b 的值;(2)由(1)化简得()2sin(2)16f x x π=-+,根据2[0,]3x π∈,得到0()3f x ≤≤,结合方程3()log 0f x k +=在区间2[0,]3π上总有实数解,转化为3()log f x k =-在区间2[0,]3π上成立,列出不等式,即可求解. 【详解】 (1)由题意,函数2()sin cos cos f x m n a b x x a x a =⋅+=-+1cos 2sin 222b x x a a +=-+sin 2cos 2222b a a x x =-+,由()26f π=得,8a =,因为()cos 2sin 2f x b x a x '=+,又(0)f '=,所以b =2a =.(2)由(1)得()2cos 212sin(2)16f x x x x π=-+=-+,因为2[0,]3x π∈,所以72[,]666x πππ-∈-, 所以1sin(2)126x π-≤-≤,所以02sin(2)136x π≤-+≤,即0()3f x ≤≤,又因为方程3()log 0f x k +=在区间2[0,]3π上总有实数解, 所以3()log f x k =-在区间2[0,]3π上成立, 所以30log 3k ≤-≤,33log 0k -≤≤,3333log 3log log 1k -≤≤所以1127k ≤≤,所以实数k 的取值范围为1[,1]27. 【点睛】利用函数的图象求解方程的根的个数或研究不等式问题的策略:利用函数的图象研究方程的根的个数:当方程与基本性质有关时,可以通过函数图象来研究方程的根,方程()0f x =的根就是函数()f x 与x 轴的交点的横坐标,方程()()f x g x =的根据就是函数()f x 和()g x 图象的交点的横坐标;利用函数研究不等式:当不等式问题不能用代数法求解但其与函数有关时,常将不等式问题转化为两函数图象的上、下关系问题,从而利用数形结合求解.25.(1)12;(2)T π=;调递增区间为[,]63k k ππππ-+,k Z ∈. 【分析】先把函数()f x 化简,(1)根据条件即可求出角α的大小,代入解析式即可求解.(2)根据周期定义即可求出周期,再利用整体代换思想代入正弦函数的递增区间求出x 的范围即可求解. 【详解】21()sin (sin )1sin cos 1sin(2)62f x x x x x x x x π=-=-=--,(1)由(0,)2πα∈,1sin 2α=,可得6πα=,所以1()sin(2)sin 66662f ππππ=⨯-==,(2)函数周期为22T ππ==, 令2[2,2]622x k k πππππ-∈-+,k Z ∈, 解得[,]63x k k ππππ∈-+,k Z ∈, 所以函数()f x 的单调递增区间为[,]63k k ππππ-+,k Z ∈.26.an 2α=43,sin ()4πα-=10-. 【分析】 先由tan α=12可得tan 2α=43,再由sin cos αα=12,结合角的范围可得sin α和cos α的值,再由in ()4πα-的展开求解即可.【详解】∵tan α=12,∴tan 2α=22tan 1tan a a -=122114⨯-=43. 且sin cos αα=12,即cos α=2sin α. 又sin 2α+cos 2α=1,∴5sin 2α=1.而α∈(0,)2π,∴sin α,cos α.∴sin ()4πα-=sin αcos4π-cos αsin 4π×2×2=-10.。
(常考题)人教版高中数学必修第一册第五单元《三角函数》检测卷(含答案解析)(1)

一、选择题1.已知5π2sin63α⎛⎫+=⎪⎝⎭,则πcos23α⎛⎫-=⎪⎝⎭()A.5-B.19-C.53D.192.将函数()2sin23f x xπ⎛⎫=+⎪⎝⎭图像上的每一个点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再将所得图像向左平移12π个单位得到函数()g x的图像,在()g x的图像的所有对称轴中,离原点最近的对称轴为()A.24xπ=-B.4πx=-C.524xπ=-D.12xπ=3.已知3sin5α=-,则cos2=α()A.15-B.15C.725-D.7254.已知()3sin5πα+=,则sin()cos()sin2απαπα--=⎛⎫-⎪⎝⎭()A.45-B.45C.35D.355.在ABC中,已知sin2sin()cosC B C B=+,那么ABC一定是()A.等腰三角形B.直角三角形C.等边三角形D.形状无法确定6.已知函数()()sin0,2f x A xπωϕωϕ⎛⎫=+><⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则()f x的解析式为()A.()2sin26f x xπ⎛⎫=+⎪⎝⎭B.()2sin26f x xπ⎛⎫=-⎪⎝⎭C .()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭D .()sin 23πf x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭7.已知3sin 7a π=,4cos 7b π=,3tan()7c π=-,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a b c << B .b c a <<C .c b a <<D .c a b <<8.要得到函数3sin 224y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象只需将函数3cos 22y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象( )A .先向右平移8π个单位长度,再向下平移2个单位长度 B .先向左平移8π个单位长度,再向上平移2个单位长度C .先向右平移4π个单位长度,再向下平移2个单位长度D .先向左平移4π个单位长度,再向上平移2个单位长度9.()()sin f x A x =+ωϕ0,0,2A πωϕ⎛⎫>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,若将函数()f x 的图象向右平移2π个单位长度,得到函数()g x 的图象,则( )A .()12sin 212g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ B .()12sin 212g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭ C .()2sin 212g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ D .()2sin 212g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭10.在平面直角坐标系xOy 中,角α与角β均以Ox 为始边,它们的终边关于y 轴对称.若2sin 3α=,则()cos αβ-=( )A .19B C .19-D . 11.要得到cos 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像,只需将函数sin 22y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图像( ) A .向左平移12π个单位B .向右平移12π个单位C .向左平移6π个单位 D .向右平移6π个单位 12.函数()log 44a y x =++(0a >,且1a ≠)的图象恒过定点A ,且点A 在角θ的终边上,则7πcos 2θ⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ) A .35 B .35C .45-D .45第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明参考答案二、填空题13.已知()0,απ∈且tan 3α=,则cos α=______.14.角θ的终边经过点(1,P ,则sin 6πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭____________.15.已知角θ的终边经过点(,3)P x (0x <)且cos 10x θ=,则x =___________. 16.若()5sin 4513α︒+=,则()sin 225α︒+=________. 17.已知tan 212πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则tan 3πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭_________. 18.如下图所示,某农场有一块扇形农田,其半径为100m ,圆心角为3π,现要按图中方法在农田中围出一个面积最大的内接矩形用于种植,则围出的矩形农田的面积为___________2m .19.函数f (x )=sin 2x +sin x cos x +1的最大值是________.20.已知α,β,且()()1tan 1tan 2αβ-+=,则αβ-=______.三、解答题21.已知α,β为锐角,4tan 3α=,()tan 2αβ+=-. (1)求cos2α的值. (2)求()tan αβ-的值. 22.已知函数()sin (0)3f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,在,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上有最小值,无最大值,且满足63f f ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (1)求()f x 的最小正周期;(2)将函数()f x 的图象向右平移06πϕϕ⎛⎫<< ⎪⎝⎭个单位后得到函数()g x 的图象,若对满足()()122f x g x -=的1x 、2x 有12min7x x π-=,求ϕ的值.23.有一展馆形状是边长为2的等边三角形ABC ,DE 把展馆分成上下两部分面积比为1:2(如图所示),其中D 在AB 上,E 在AC 上.(1)若D 是AB 中点,求AE 的值; (2)设AD x =,ED y =. ①求用x 表示y 的函数关系式;②若DE 是消防水管,为节约成本,希望它最短,DE 的位置应在哪里?24.设1cos 29βα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,2sin 23αβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,其中,2παπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. (1)求2βα-以及2αβ-的取值范围.(2)求cos2αβ+的值.25.如图,有一生态农庄的平面图是一个半圆形,其中直径长为2km ,C 、D 两点在半圆弧上满足AD BC =,设COB θ∠=,现要在此农庄铺设一条观光通道,观光通道由,,AB BC CD 和DA 组成.(1)若6πθ=,求观光通道l 的长度;(2)用θ表示观光通道的长l ,并求观光通道l 的最大值; 26.已知02πα<<,4sin 5α. (1)求tan α的值; (2)求cos 2sin 2παα⎛⎫++⎪⎝⎭的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】先用诱导公式化为5cos 2cos 233ππαα⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再用二倍角公式计算.【详解】225521cos 2cos 212sin 1233639a a πππα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+=-+--⨯= ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:D 2.A解析:A 【分析】利用三角函数的伸缩变换和平移变换,得到()22sin 43g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,然后令24,32x k k Z πππ+=+∈求解. 【详解】 将函数()2sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图像上的每一个点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,2sin 43y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, 再将所得图像向左平移12π个单位得到函数()22sin 43g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, 令24,32x k k Z πππ+=+∈, 解得,424k x k Z ππ=-∈, 所以在()g x 的图像的所有对称轴中,离原点最近的对称轴为24x π=-,故选:A3.D解析:D 【分析】由题中条件,根据二倍角的余弦公式,可直接得出结果. 【详解】 因为3sin 5α=-, 所以297cos 212sin 122525αα=-=-⨯=. 故选:D.4.C解析:C 【分析】由条件利用诱导公式进行化简所给的式子,可得结果. 【详解】 ∵3sin()sin 5παα+==-,∴3sin 5α=-,则sin()cos()sin (cos )3sin cos 5sin 2απααααπαα---⋅-===-⎛⎫- ⎪⎝⎭, 故选:C5.A解析:A 【分析】先用诱导公式变形,然后再由两角和的正弦公式展开,再由两角差的正弦公式化简后可得. 【详解】∵在ABC 中,已知sin 2sin()cos C B C B =+,∴sin sin()2sin cos C A B A B =+=,∴sin cos cos sin 2sin cos A B A B A B +=,in 0()s A B -=, 又,(0,)A B π∈,∴0A B -=,A B =,三角形为等腰三角形. 故选:A .6.A解析:A 【分析】利用图象可得出()max A f x =,求出函数()f x 的最小正周期,可求得ω的值,再将点,26π⎛⎫⎪⎝⎭代入函数()f x 的解析式,结合ϕ的取值范围,求出ϕ的值,进而可得出函数()f x 的解析式.【详解】由图象可得()max 2A f x ==,函数()f x 的最小正周期为2236T πππ⎛⎫=⨯-=⎪⎝⎭, 22Tπω∴==,()()2sin 2f x x ϕ∴=+, 又2sin 2266f ππϕ⎛⎫⎛⎫=⨯+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可得sin 13πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 22ππϕ-<<,5636πππϕ∴-<+<,32ππϕ∴+=,解得6π=ϕ, 因此,()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选:A. 【点睛】方法点睛:根据三角函数()()sin f x A x b ωϕ=++的部分图象求函数解析式的方法:(1)求A 、()()max min:2f x f x b A -=,()()max min2f x f x b +=;(2)求出函数的最小正周期T ,进而得出2Tπω=; (3)取特殊点代入函数可求得ϕ的值.7.C解析:C 【分析】3sin07a π=>,4cos 07b π=<,a b >且均属于()1,1-,而1c <-,大小关系即可确定. 【详解】 解:3sin 07a π=>;427πππ<<, 4cos cos cos 72πππ∴<<,即10b -<<.又正切函数在(0,)2π上单调递增,347ππ<; 3tantan 174ππ∴>=; 33tan()tan 177c ππ∴=-=-<-, 01a b c ∴>>>->,故选:C. 8.B解析:B 【分析】根据三角函数图像平移规则,进行平移即可 【详解】解:由函数222248y x x ππ⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,222y x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,所以先向左平移8π个单位长度,得2())84y x x ππ=+=+的图像,再向上平移2个单位长度,得 224y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图像,故选:B9.A解析:A 【分析】根据图象易得2A =,最小正周期T 2433ππ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,进而求得ω,再由图象过点2,23π⎛⎫⎪⎝⎭求得函数()f x ,然后再根据平移变换得到()g x 即可. 【详解】由图象可知2A =,最小正周期2T 4433πππ⎡⎤⎛⎫=--= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,∴212T πω==,1()2sin 2f x x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 又22sin 233f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴232k ππϕπ+=+,26k πϕπ=+,∵||2ϕπ<,∴6π=ϕ,1()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,将其图象向右平移2π个单位长度得 11()2sin 2sin 226212g x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,故选:A 10.C解析:C 【分析】由对称写出两角的关系,然后利用诱导公式和二倍角公式计算. 【详解】由题意2,k k Z αβππ+=+∈,即2k βππα=+-,2221cos()cos(22)cos(2)cos 22sin 12139k αβαπππααα⎛⎫-=--=-=-=-=⨯-=-⎪⎝⎭.故选:C .11.B解析:B 【分析】化简函数cos 2cos 2612y x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,sin 2cos 22y x x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,即可判断. 【详解】cos 2cos 2612y x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,sin 2cos 22y x x π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,∴需将函数sin 22y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象向右平移12π个单位.故选:B.12.D解析:D 【分析】先利用对数函数图象的特点求出点()3,4A -,再利用三角函数的定义求出sin θ的值,利用诱导公式可得7πcos sin 2θθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即可求解. 【详解】 对数函数log ay x =恒过点()1,0,将其图象向左平移4个单位,向上平移4个单位可得()log 44a y x =++的图象,点()1,0平移之后为点()3,4-,所以()3,4A -,令3x =-,4y =,则5OA ===,所以4sin 5y OA θ==, 由诱导公式可得:7π4cos sin 25θθ⎛⎫+== ⎪⎝⎭, 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是求出()3,4A -,会利用三角函数的定义求出θ的三角函数值,会利用诱导公式化简7πcos 2θ⎛⎫+⎪⎝⎭. 二、填空题13.【分析】本题考查同角三角函数及其关系借助公式求解即可求解时需要判定符号的正负【详解】解:法一:由可得代入解得因为所以所以法二:由且可取终边上的一点坐标为根据三角函数终边定义公式故答案为:【点睛】方法解析:10【分析】本题考查同角三角函数及其关系,借助公式sin tan cos ααα=,22sin +cos =1αα求解即可,求解时需要判定符号的正负. 【详解】解:法一:由sin tan =3cos ααα=可得sin =3cos αα,代入22sin +cos =1αα解得cos α= 因为()0,tan 30απα∈=>,,所以0,2πα⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos α=. 法二:由()0,απ∈且tan 3α=可取α终边上的一点坐标为(1,3),根据三角函数终边定义公式cos 10α===.【点睛】方法点睛:同角三角函数基本关系的3个应用技巧: (1)弦切互化利用公式sin tan ()cos 2k απααπα=≠+实现角α的弦切互化; (2)和(差)积转换利用2(sin cos )=1sin 2ααα±±进行变形、转化;(3)巧用“1”的变换22222211sin+cos =cos (tan 1)sin (1)tan αααααα=+=+. 14.【分析】利用正弦函数定义求得再由正弦函数两角和的公式计算【详解】由题意所以故答案为:解析:12-【分析】利用正弦函数定义求得sin θ,再由正弦函数两角和的公式计算 【详解】由题意sin 2θ=,1cos 2θ=,所以,1sin cos 62πθθθ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭311442=-+=-, 故答案为:12-15.【分析】由余弦函数的定义可得解出即可【详解】由余弦函数的定义可得解得(舍去)或(舍去)或故答案为:解析:1-【分析】由余弦函数的定义可得cos10xθ==,解出即可.【详解】由余弦函数的定义可得cos10xθ==,解得0x=(舍去),或1x=(舍去),或1x=-,1x∴=-.故答案为:1-.16.【分析】直接利用诱导公式计算可得;【详解】解:因为故答案为:解析:513-【分析】直接利用诱导公式计算可得;【详解】解:因为()5sin4513α︒+=,()()()5sin225sin45180sin4513ααα︒+=︒++︒=-︒+=-⎡⎤⎣⎦故答案为:513-17.【分析】由结合利用两角和的正切公式求解【详解】故答案为:解析:13-【分析】由tan tan3124πππαα⎛⎫⎛⎫+=++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,结合tan212πα⎛⎫+=-⎪⎝⎭,利用两角和的正切公式求解.【详解】tan tan1124tan tan312431tan tan124ππαπππααππα⎛⎫++⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭+=++==-⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭-+⎪⎝⎭,故答案为:13-18.【分析】设利用直角三角形的边角关系和正弦定理分别求出矩形各边的边长表示出矩形的面积为借助于三角函数辅助角公式求出最大值即可【详解】解:如图:做的角平分线交于设则在中由正弦定理可知:则所以矩形农田的面 解析:()1000023-【分析】设EOA θ∠=,利用直角三角形的边角关系和正弦定理分别求出矩形各边的边长,表示出矩形的面积为()2sin 302sin S R R θθ=-⋅,借助于三角函数辅助角公式求出最大值即可. 【详解】解:如图:做AOB ∠的角平分线交BE 于D ,设EOA θ∠=,则()22sin 30DE R θ=-,150OFE ∠=,在OFE △中,由正弦定理可知:sin sin150EF Rθ= ,则2sin EF R θ= 所以矩形农田的面积为:()22sin 302sin 4sin sin(30)S R R R θθθθ=-⋅=- 22132sin 2cos 232R R θθ⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭()222sin 2603R R θ=+-当()sin 2601θ+=时,即15θ=时,S 有最大值为()223R-又100R =,所以面积的最大值为()1000023-. 故答案为:()1000023-.【点睛】本题考查在扇形中求矩形面积的最值,属于中档题. 思路点睛:(1)在扇形中求矩形的面积,关键是设出合适的变量,一般情况下是以角度为变量; (2)合理的把长和宽放在三角形中,利用角度表示矩形的长和宽; (3)对三角函数合理变形,从而求出面积.19.【分析】先根据二倍角公式辅助角公式将函数化为基本三角函数再根据三角函数有界性求最值【详解】因为函数f (x )=sin2x+sinxcosx+1所以因为所以即函数的最大值为故答案为:【分析】先根据二倍角公式、辅助角公式将函数化为基本三角函数,再根据三角函数有界性求最值. 【详解】因为函数f (x )=sin 2x +sin x cos x +1,所以113()(1cos 2)sin 21)22242f x x x x π=-++=-+, 因为sin(2)14x π-≤,所以()f x ≤,,故答案为:32+ 20.【分析】将原式打开变形然后根据正切的差角公式求解【详解】即即即故答案为:【点睛】本题考查正切的和差角公式的运用常见的变形形式有:(1);(2) 解析:()+4k k Z ππ-∈【分析】将原式打开变形,然后根据正切的差角公式求解. 【详解】()()1tan 1tan 1tan tan tan tan 2αβαβαβ-+=-+-=,即tan tan 1tan tan βααβ-=+,tan tan 11tan tan βααβ-∴=+,即()tan 1βα-=,()π4k k Z βαπ∴-=+∈,即()+4k k Z παβπ-=-∈. 故答案为: ()+4k k Z ππ-∈.【点睛】本题考查正切的和差角公式的运用,常见的变形形式有: (1)()()tan tan tan tan tan tan αβαβαβαβ+=+++⋅⋅; (2)()()tan tan tan tan tan tan αβαβαβαβ-=---⋅⋅.三、解答题21.(1)725-;(2)211-.【分析】(1)利用同角三角函数的关系以及二倍角公式即可求值; (2)先求出24tan 27α=-,再利用()()tan tan 2αβααβ-=-+⎡⎤⎣⎦即可求解. 【详解】解:(1)由题意知:α为锐角,且22sin 4tan cos 3sin cos 1ααααα⎧==⎪⎨⎪+=⎩,解得:4sin 53cos 5αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,229167cos 2cos sin 252525ααα∴=-=-=-; (2)由(1)知,4324sin 22sin cos 25525ααα==⨯⨯=, 则24sin 22425tan 27cos 2725ααα===--, ()()()()tan 2tan tan tan 21tan 2tan ααβαβααβααβ-+-=-+=⎡⎤⎣⎦+⋅+,()()241022775524111277----===-⎛⎫+-⨯- ⎪⎝⎭, 故()2tan 11αβ-=-. 22.(1)37π;(2)14π. 【分析】(1)题意说明周期6T π≥,4x π=是最小值点,由最小值点得ω表达式,由6T π≥得ω的范围,从而得ω的值;(2)()()122f x g x -=∣∣说明()()12,f x g x 中一个对应最大值,一个对应最小值.对于函数()f x 其最大值与最小值对应的x 的距离为半个周期314π,由此可得. 【详解】(1)由()sin ,(0)3f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,在,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭上有最小值,无最大值, 可知:236T πππω-≤=,故有012ω<≤.又6x π=与3x π=在一个周期内,且63f f ππ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; 4x π∴=时,函数取到最小值.2,()432k k Z πππωπ∴+=-+∈故有1083k ω=-+, 又因为012ω<≤,所以143ω=. 所以函数()f x 的最小正周期为37π. (2)由()()122f x g x -=∣∣可知的()()12,f x g x 中一个对应最大值,一个对应最小值. 对于函数()f x 其最大值与最小值对应的x 的距离为半个周期314π. ∴有12min314x x πϕ-+=. 即314714πππϕ=-=.【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的周期,解题关键是由足()()122f x g x -=得出12,x x 是函数的最值点,一个是最大值点,一个是最小值点,由此分析其其差的最小值与周期结合可得结论.23.(1)43AE =;(2)①2,23y x ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦;②//DE BC . 【分析】(1)利用三角形的面积公式,得到43AD AE ⋅=,根据D 是AB 中点,即可求得AE 的长;(2)对于①中,由(1)得到4433AE AD x==,求得223x ≤≤,在ADE 中,由余弦定理,即可求得函数的解析式;②根据DE 是消防水管,结合基本不等式,即可求得x 的值,得到DE 的位置. 【详解】(1)依题意,可得211112sin 60sin 6033232ADE ABC S S AD AE ==⋅⋅⋅︒==⋅︒△△ 解得43AD AE ⋅=, 又因为D 是AB 中点,则1AD =,所以43AE =. (2)对于①中,由(1)得43AD AE ⋅=,所以4433AE AD x==, 因为2AE ≤,可得23x ≥,所以223x ≤≤, 在ADE 中,由余弦定理得2222221642cos6093y DE AD AE AD AE x x ==+-⋅⋅︒=+-,所以2,23y x ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦.②如果DE 是消防水管,可得3y =≥=,当且仅当243x =,即3x =,等号成立.此时AE =,故//DE BC ,且消防水管路线最短为3DE =. 【点睛】利用基本不等式求解实际问题的解题技巧:利用基本不等式求解实际应用问题时,一定要注意变量的实际意义及其取值范围; 根据实际问题抽象出函数的解析式,再利用基本不等式求得函数的最值; 在应用基本不等式求最值时,若等号取不到,可利用函数的单调性求解.24.(1)22πβαπ<-<,022απβ<-<;(2)27. 【分析】 (1)由,2παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭以及不等式知识求出,24βπαπ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,,242αππβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,再根据1cos 29βα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,2sin 23αβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭可得,22βπαπ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,0,22απβ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭. (2)根据cos cos 222αββααβ⎡⎤+⎛⎫⎛⎫=--- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,利用两角差的余弦公式可求得结果.【详解】 (1),2παπ⎛⎫∈⎪⎝⎭,0,2πβ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,242αππ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭,0,24βπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,02πβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭, ,224αππ⎛⎫∴-∈-- ⎪⎝⎭,,024βπ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,,24βπαπ⎛⎫∴-∈ ⎪⎝⎭,,242αππβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭, 又1cos 29βα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,2sin 23αβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以22πβαπ<-<,022απβ<-<.(2)coscos 222αββααβ⎡⎤+⎛⎫⎛⎫=--- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦cos cos sin sin 2222βαβααβαβ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--+-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,又1cos 29βα⎛⎫-=- ⎪⎝⎭且,22βπαπ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,sin 29βα⎛⎫∴-== ⎪⎝⎭,又2sin 23αβ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,0,22απβ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,cos 23αβ⎛⎫∴-==⎪⎝⎭,12cos293αβ+∴=-+=【点睛】关键点点睛:将所求角拆成两个已知角进行求解是解题关键.25.(1)观光通道长(2km ;(2)当3πθ=时,观光通道长l 的最大值为5km . 【分析】 (1)由6πθ=,得6OCD ODC π∠=∠=,然后在OCD ,OCB ,OAD △利用余弦定理求出,,CD BC AD 的长,从而可得结果;(2)作OE BC ⊥,垂足为E ,在直角三角形OBE 中,sin sin22BE OB θθ==,则有2sin2BC AD θ==,同理作OF CD ⊥,垂足为F ,cos cos CF OC θθ==,即:2cos CD θ=,从而24sin2cos 2l θθ=++,然后利用三角函数的性质可得结果【详解】 (1)因为6πθ=,所以6OCD ODC π∠=∠=在OCD 中,利用余弦定理可得,2211211cos33CD π=+-⨯⨯⨯=,所以CD =同理BC AD ===所以观光通道长2l =+(2)作OE BC ⊥,垂足为E ,在直角三角形OBE 中,sin sin22BE OB θθ==,则有2sin2BC AD θ==,同理作OF CD ⊥,垂足为F ,cos cos CF OC θθ==, 即:2cos CD θ=,从而有:22124sin 2cos 4sin 4sin 44sin 522222l θθθθθ⎛⎫=++=-++=--+ ⎪⎝⎭因为02πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,所以当3πθ=时,l 取最大值5,即观光通道长l 的最大值为5km .【点睛】关键点点睛:此题考查余弦定理的应用,解题的关键是把,,CD BC AD 用含θ的式子表示,然后利用三角恒等变换公式转化为同角的三角函数求解,解题时要注意θ的取值范围 26.(1)43;(2)825. 【分析】(1)由同角三角函数的基本关系先得cos α的值,再得tan α的值; (2)根据诱导公式以及二倍角的余弦可得结果. 【详解】 (1)因为02πα<<,4sin 5α,故3cos 5α=,所以4tan 3α=.(2)23238cos 2sin 12sin cos 1225525παααα⎛⎫++=-+=-+= ⎪⎝⎭. 【点睛】本题主要考查了通过同角三角函数的基本关系以及诱导公式求三角函数的值,属于基础题.。
人教版高中数学必修第一册第五单元《三角函数》检测卷(包含答案解析)(2)

一、选择题1.下列函数中,既是奇函数,又在区间()0,1上是增函数的是( ) A .32()f x x = B .13()f x x -= C .()sin 2f x x =D .()22x x f x -=-2.已知曲线C 1:y =2sin x ,C 2:2sin(2)3y x π=+,则错误的是( )A .把C 1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行移动6π个单位长度,得到曲线C 2 B .把C 1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行移动56π个单位长度,得到曲线C 2 C .把C 1向左平行移动3π个单位长度,再把得到的曲线上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到曲线C 2 D .把C 1向左平行移动6π个单位长度,再把得到的曲线上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,得到曲线C 2 3.已知3sin 5α=-,则cos2=α( ) A .15-B .15C .725-D .7254.已知函数()22sin cos cos f x x x x x =+-,x ∈R ,则( ) A .()f x 的最大值为1 B .()f x 的图象关于直线3x π=对称C .()f x 的最小正周期为2π D .()f x 在区间()0,π上只有1个零点5.化简求值1tan12tan 72tan12tan 72+-( )A .B .CD 6.已知函数()sin (0)6f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在区间2,43ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,则ω的取值范围为( )A .80,3⎛⎤ ⎥⎝⎦B .10,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .18,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .3,28⎡⎤⎢⎥⎣⎦7.将函数()f x 的图象向左平移02πϕϕ⎛⎫<< ⎪⎝⎭个单位后得到函数()sin 2g x x =的图象,若对满足()()122f x g x -=的1x ,2x ,有12min3x x π-=,则ϕ=( ) A .512π B .3πC .4π D .6π8.sin34sin64cos34sin 206︒︒-︒︒的值为( )A .12B .22C .3 D .19.已知1cos 2α=,322παπ<<,则sin(2)πα-=( ) A .3-B .12C .12-D .3210.已知函数()()()sin 0,0f x A x =+>-π<<ωϕωϕ的部分图象如图所示.则()f x 的解析式为( ).A .()2sin 12f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .()2sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭D .()32sin 34f x x π=-⎛⎫ ⎪⎝⎭11.在ABC 中,2,6AB C π==,则3AC BC 的最大值为( )A .57B .7C .37D .2712.若4cos ,5αα=-是第三象限角,则sin α等于( )A .35B .35C .34D .34-二、填空题13.若1sin 42πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则sin 2θ=____________ 14.已知函数()sin 2cos 2f x x a x =+,对x R ∀∈,|()|8f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭成立,则a =_______.15.求值tan 2010︒=_______. 16.已知1tan 43πθ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则cos2θ的值为_______. 17.若函数()|2cos |f x a x =+的最小正周期为π,则实数a 的值为____. 18.如下图所示,某农场有一块扇形农田,其半径为100m ,圆心角为3π,现要按图中方法在农田中围出一个面积最大的内接矩形用于种植,则围出的矩形农田的面积为___________2m .19.已知1cos 3α=-,则|sin |α=___________ 20.若πcos cos 24αα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则sin 2α=________. 三、解答题21.已知函数()2sin cos f x x x = (1)求函数()f x 的最小正周期和最大值; (2)求函数()f x 的单调递减区间. 22.已知函数31()2cos 24f x x x =+ (1)求()f x 的最小正周期; (2)求()f x 在区间50,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域. 23.已知()()()()1122,,,A x f x B x f x 是函数()()2sin f x x ωϕ=+0,02πωϕ⎛⎫>-<< ⎪⎝⎭图象上的任意两点,且角ϕ的终边经过点(1,3P ,当()()124f x f x -=时,12x x -的最小值为3π. (1)求函数()f x 的解析式;(2)当0,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,不等式()()2mf x m f x +≥恒成立,求实数m 的取值范围. 24.已知()sin (sin 3cos )f x x x x =-,ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边为a ,b ,c .(1)求()f x 的单调递增区间; (2)若3()2f A =,2a =,求ABC ∆周长的最大值 25.已知函数2()sin(2)2cos 1(0)6f x x x πωωω=-+->的最小正周期为π,(1)求ω的值 (2)求()f x 在区间70,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值. 26.如图为函数()sin()(0,0,||)2f x A x A πωφωφ=+>><的一个周期内的图象.(1)求函数()f x 的解析式及单调递减区间; (2)当1,43x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,求()f x 的值域.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】 A.根据332()f x x x ==[0,)+∞判断;B. 由幂函数的性质判断;C.由函数sin y x =的性质判断;D.由指数函数2x y =的性质判断.【详解】 A. 332()f x x x ==[0,)+∞,不关于原点对称,所以函数是非奇非偶,故错误;B. 由幂函数知()1133()()f x x xf x ---=-=-=-是奇函数,在()0,1是减函数,故错误;C. 因为()()sin 2sin 2()f x x x f x -=-=-=-,所以()f x 是奇函数,在0,4π⎛⎫⎪⎝⎭上是增函数,在,14π⎛⎫⎪⎝⎭上减函数,故错误;D. 因为()()2222()xx x x f x f x ---=-=--=-,所以()f x 是奇函数,因为2,2x x y y -==-是增函数,()22x x f x -=-在区间()0,1上是增函数,故正确;故选:D2.D解析:D 【分析】利用函数()sin +y A x ωϕ=的图象变换规律对各个选项进行检验即可. 【详解】A. 1C 上各点横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2y x =,再向左平移6π个单位长度,得到2sin 2+=2sin 2+63y x x ππ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,正确; B. 1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2y x =,再向右平移56π个单位长度,得到5552sin 2=2sin 2=2sin 222sin 26333y x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=---+=+ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,正确; C. 1C 向左平移3π个单位长度,得到2sin +3y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,再把各点横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2+3y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,正确; D. 1C 向左平移6π个单位长度,得到2sin +6y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,再把各点横坐标缩短到原来的12倍,得到2sin 2+6y x π⎛⎫= ⎪⎝⎭,错误.故选:D3.D解析:D 【分析】由题中条件,根据二倍角的余弦公式,可直接得出结果. 【详解】 因为3sin 5α=-,所以297cos 212sin 122525αα=-=-⨯=. 故选:D.4.B解析:B 【分析】利用二倍角公式和辅助角公式化简()f x ,再利用三角函数的性质求解即可. 【详解】()22sin cos cos f x x x x x =+-2cos 2x x =-2sin 26x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭故最大值为2,A 错22sin 2sin 23362f ππππ⎛⎫⎛⎫=-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故关于3x π=对称,B 对最小正周期为22ππ=,C 错 ()26x k k Z ππ-=∈解得()122k x k Z ππ=+∈,12x π=和712x π=都是零点,故D 错.故选:B 【点睛】对于三角函数,求最小正周期和最值时可先把所给三角函数式化为y =Asin (ωx +φ)或y =Acos (ω x +φ)的形式,则最小正周期为2T πω=,最大值为A ,最小值为A -;奇偶性的判断关键是解析式是否为y =Asin ωx 或y =Acos ωx 的形式.5.A解析:A 【分析】逆用两角差的正切公式先求出tan12tan 721tan12tan 72-+,即可求解.【详解】 因为()tan 1272-tan12tan 721tan12tan 72-=+()tan 60=-=-所以()1tan12tan 721tan12tan 72tan 60+===--.故选:A6.B解析:B【分析】由正弦函数的性质可得121(2)(2),33k x k k Z ππππωω-≤≤+∈,结合已知单调区间列不等式组求ω解集即可. 【详解】由函数解析式知:()f x 在()2,222k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦上单调递增,∴121(2)(2),33k x k k Z ππππωω-≤≤+∈,()f x 单调递增, 又∵()f x 在区间2,43ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增, ∴12(2)3412(2)33k k πππωπππω⎧-≤-⎪⎪⎨⎪+≥⎪⎩,解得8831320k k k Z ωωω⎧≤-⎪⎪⎪≤+⎨⎪>⎪⎪∈⎩,所以当0k =时,有102ω<≤,故选:B 【点睛】关键点点睛:利用整体代入法得到121(2)(2),33k x k k Z ππππωω-≤≤+∈,结合已知单调区间与所得区间的关系求参数范围.7.D解析:D 【分析】利用三角函数的最值,取自变量1x 、2x 的特值,然后判断选项即可. 【详解】因为函数()sin 2g x x =的周期为π,由题意可得:()()sin 2x f x ϕ=-⎡⎤⎣⎦, 若()()122f x g x -=,两个函数的最大值与最小值的差等于2,有12min3x x π-=,所以不妨取24x π=,则1712x π=,即()()sin 2x f x ϕ=-⎡⎤⎣⎦在1712x π=取得最小值, 所以77121s 12in 2f ϕππ⎛⎫=-=- ⎪⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎝⎥⎭⎣⎦⎭⎝,此时5+,6k k Z πϕπ=∈,又02πϕ<<,所以此时不符合题意,取24x π=,则112x π=-,即()()sin 2x f x ϕ=-⎡⎤⎣⎦在112x π=-取得最小值,所以12sin 21ϕπ⎡⎤⎛⎫-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦-,此时,6k k Z πϕπ=-∈,当0k =时,6π=ϕ满足题意,故选:D . 【点睛】本题考查三角函数的图象的平移,三角函数性质之最值,关键在于取出2x ,得出1x ,再利用正弦函数取得最小值的点,求得ϕ的值,属于中档题.8.C解析:C 【分析】利用诱导公式化简整理,结合两角和的正弦公式,即可求得答案. 【详解】()sin34sin64cos34sin 206sin34cos26cos34sin 26sin 3426sin60︒︒-︒︒=︒︒+︒︒=︒+︒=︒= 故选:C .9.D解析:D 【分析】由已知利用同角三角函数基本关系式可求sin α的值,进而根据诱导公式即可求解. 【详解】 解:因为1cos 2α=,322παπ<<,所以sin 2α==-,所以sin(2)sin παα-=-=. 故选:D .10.B解析:B 【分析】根据函数图象得到3532,41234T A πππ⎛⎫==--= ⎪⎝⎭ ,进而求得2,2T Tππω===,然后由函数图象过点5,212π⎛⎫⎪⎝⎭求解. 【详解】由函数图象知:3532,41234T A πππ⎛⎫==--= ⎪⎝⎭,所以2,2T Tππω===, 又函数图象过点5,212π⎛⎫⎪⎝⎭, 所以 522,122k k Z ππϕπ⨯+=+∈, 解得 2,3k k Z πϕπ=-∈,又因为 0πϕ-<<,所以3πϕ=-,所以()f x 的解析式为:()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 故选:B 【点睛】本题主要考查三角函数的图象和性质,还考查了数形结合的思想方法,属于中档题.11.B解析:B 【分析】将AC +表示为角的形式,结合三角函数最值的求法,求得AC 的最大值. 【详解】有正弦定理得24sin sin sin sin 6a b c A B C π====, 所以4sin ,4sin a A b B ==,所以AC+4sin b B A =+=+()4sin 4sin 6B B C B B π⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭4sin sin cos cos sin 66B B B ππ⎫=++⎪⎭14sin cos 2B B B ⎫=++⎪⎪⎭()()10sin B B B B ϕϕ=+=+=+.其中tan 06πϕϕ==<⇒<<, 由于566B ππ<<,所以3B πϕπ<+<,故当2B πϕ+=时,AC +的最大值为故选:B 【点睛】要求与三角形边长有关的最值问题,可以利用正弦定理将边转化为角,然后利用三角函数的最值的求法来求最值.12.B解析:B 【分析】运用同角的三角函数关系式直接求解即可. 【详解】4cos ,5a a =-是第三象限角,3sin 5a ∴==-,故选:B 二、填空题13.【分析】由题意结合诱导公式二倍角余弦公式直接运算即可得解【详解】若则故答案为:解析:12- 【分析】由题意结合诱导公式、二倍角余弦公式直接运算即可得解. 【详解】 若π1sin 42θ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则2ππ11cos 2sin212sin 122442θθθ⎛⎫⎛⎫+=-=-+=-⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴1sin22θ=-.故答案为:12-. 14.1【分析】利用辅助角公式和为的形式:根据已知可得是f(x)的图象的对称轴进而求得利用的关系和诱导公式求得的值【详解】解:其中∵对成立∴是f(x)的图象的对称轴即∴故答案为:1【点睛】本题考查三角函数解析:1 【分析】利用辅助角公式和为()Asin x ωϕ+的形式:()sin 2cos2)f x x a x x ϕ=+=+,根据已知可得π8x =是f(x)的图象的对称轴,进而求得ϕ,利用,a ϕ的关系tan a ϕ=和诱导公式求得a 的值.【详解】解:()sin 2cos2)f x x a x x ϕ=+=+, 其中sin tan a ϕϕϕ===.∵对x R ∀∈,|()|8f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭成立, ∴π8x =是f(x)的图象的对称轴,即π2,82k k Z πϕπ⨯+=+∈, ∴,4k k Z πϕπ=+∈,tan 1a ϕ==, 故答案为:1.【点睛】本题考查三角函数的图象和性质,涉及辅助角公式化简三角函数,利用辅助角化简是前提,理解,a ϕ的关系是基础,由对x R ∀∈,|()|8f x f π⎛⎫≤⎪⎝⎭成立,得出π8x =是f(x)的图象的对称轴是关键. 15.【分析】根据诱导公式化为锐角后可求得结果【详解】故答案为:【分析】根据诱导公式化为锐角后可求得结果.【详解】tan 2010tan(5360210)=⨯+tan 210=3tan(18030)tan 303=+==。
(常考题)人教版高中数学必修第一册第五单元《三角函数》测试(答案解析)(1)

一、选择题1.已知曲线1:sin C y x =,曲线2:sin 23C y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,则下列结论正确的是( ) A .把曲线1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移3π个单位长度,得到曲线2C B .把曲线1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移6π个单位长度,得到曲线2C C .把曲线1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移3π个单位长度,得到曲线2C D .把曲线1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移6π个单位长度,得到曲线2C 2.若函数()()sin 06f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图象的相邻两条对称轴之间的距离为2π,且该函数图象关于点()0,0x 成中心对称,00,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则0x 等于( )A .512πB .4π C .3π D .6π3.在ABC 中,tan sin cos A B B <,则ABC 的形状是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .不确定4.将函数()sin 2cos 2f x x x =+的图象向左平移12π个单位长度后,得到函数()g x 的图象,则函数()g x 图象的一条对称轴方程为( ) A .6x π=B .12x π=C .3x π=D .24x π=5.cos75cos15sin75sin15︒⋅︒+︒⋅︒的值是( )A .0B .12C D .16.已知函数()()sin 20,2f x A x A πϕϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭满足03f π⎛⎫=⎪⎝⎭,则()f x 图象的一条对称轴是( )A .6x π=B .56x π=C .512x π=D .712x π=7.要得到函数3sin 224y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象只需将函数3cos 22y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象( )A .先向右平移8π个单位长度,再向下平移2个单位长度 B .先向左平移8π个单位长度,再向上平移2个单位长度C .先向右平移4π个单位长度,再向下平移2个单位长度D .先向左平移4π个单位长度,再向上平移2个单位长度8.若角α,β均为锐角,25sin 5α=,()4cos 5αβ+=-,则cos β=( )A .25B .25C .25或25 D .25-9.已知函数()()()sin 0,0f x A x =+>-π<<ωϕωϕ的部分图象如图所示.则()f x 的解析式为( ).A .()2sin 12f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭C .()2sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭D .()32sin 34f x x π=-⎛⎫ ⎪⎝⎭10.已知3cos()45x π-=-,177124x ππ<<,则2sin 22sin 1tan x xx-+的值为( ) A .2875B .21100-C .2875-D .2110011.已知某扇形的弧长为32π,圆心角为2π,则该扇形的面积为( )A .4π B .6π C .2π D .94π 12.函数()sin()0,||2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的图象如图所示,为了得到g()sin 34x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,只需将()f x 的图象( )A .向右平移π6个单位长度 B .向左平移π6个单位长度 C .向右平移π2个单位长度 D .向左平移π2个单位长度 二、填空题13.已知22034sin παα=<<,,则sin cos αα-=_____________________. 14.将函数sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移4π单位,所得到的函数解析式是_________. 15.已知角α的终边经过点()3,4P -,则sin 2cos αα+的值等于______. 16.下列四个命题中:①已知()()()sin cos 21,sin cos 2πααπαπα-+-=++则tan 1α=-;②()003tan 30tan 30-=-=③若3sin α=则1cos 2;2α=-④在锐角三角形ABC 中,已知73sin ,cos ,255A B ==则119sin .125C =其中真命题的编号有_______. 17.已知α,β,且()()1tan 1tan 2αβ-+=,则αβ-=______. 18.已知:3sin 25πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,且α为第四象限角,则cos 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭___________.19.若0,2x π⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,sin cos m x x ≥+恒成立,则m 的取值范围为_______________. 20.将函数()y f x =图象右移6π个单位,再把所得的图象保持纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍得到sin 3y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,则6f π⎛⎫= ⎪⎝⎭______.三、解答题21.已知α,β为锐角,4tan 3α=,()tan 2αβ+=-. (1)求cos2α的值. (2)求()tan αβ-的值.22.已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)写出函数()f x 的最小正周期T 及ω、ϕ的值; (2)求函数()f x 在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的单调增区间. 23.(1)求值:4cos130tan140︒︒-;(2)已知3177cos ,45124x x πππ⎛⎫+=<< ⎪⎝⎭,求2sin 22sin 1tan x x x+-的值.24.函数()()()f x g x h x =+,其中()g x 是定义在R 上的周期函数,()h x ax b =+,,a b 为常数(1)()sin g x x =,讨论()f x 的奇偶性,并说明理由;(2)求证:“()f x 为奇函数“的一个必要非充分条件是”()f x 的图象有异于原点的对称中心(),m n ”(3)()sin cos g x x x =+,()f x 在[]0,3x π∈上的最大值为M ,求M 的最小值. 25.已知()cos2cos 23f x x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭. (1)求()f x 的单调递增区间; (2)若323f α⎛⎫=⎪⎝⎭,求12f πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.26.已知函数())2cos cos 1f x xx x =-+(1)求函数()f x 的最小正周期及单调递增区间. (2)当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的最大值和最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】根据三角函数的伸缩变换与平移变换原则,可直接得出结果. 【详解】 因为sin 2sin 236y x x ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 所以将sin y x =图象上各点的横坐标缩短为原来的12,纵坐标不变,可得sin 2y x =的图象,再将sin 2y x =的图象向右平移6π个单位,即可得到sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象. 故选:D.2.A解析:A 【分析】由已知条件求得函数()f x 的最小正周期T ,可求得ω的值,再由已知可得()026x k k Z ππ+=∈,结合00,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可求得0x 的值. 【详解】由题意可知,函数()f x 的最小正周期T 满足22T π=,T π∴=,22T πω∴==,()sin 26f x x π⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭,由于函数()f x 的图象关于点()0,0x 成中心对称,则()026x k k Z ππ+=∈,解得()0212k x k Z ππ=-∈, 由于00,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,解得0512x π=. 故选:A. 【点睛】结论点睛:利用正弦型函数的对称性求参数,可利用以下原则来进行: (1)函数()()sin f x A x =+ωϕ关于直线0x x =对称()02x k k Z πωϕπ⇔+=+∈;(2)函数()()sin f x A x =+ωϕ关于点()0,0x 对称()0x k k Z ωϕπ⇔+=∈.3.C解析:C 【详解】∵tan sin cos A B B <,∴sin sin cos cos A BB A<,若A 是钝角,此不等式显然成立,三角形为钝角三角形,若A 是锐角,则sin sin cos cos A B A B <,cos cos sin sin cos()0A B A B A B -=+>,,A B 是三角形内角,∴02A B π<+<,从而()2C A B ππ=-+>,C 为钝角,三角形仍然为钝角三角形. 故选:C . 【点睛】易错点睛:本题考查三角形形状的判断.解题过程中,由sin sin cos cos A BB A<常常直接得出sin sin cos cos A B A B <,然后可判断出C 是钝角,三角形是钝角三角形,也选择了正确答案,但解题过程存在不全面.即应该根据A 角是锐角还是钝角分类讨论.实际上就是不等式性质的应用要正确.4.D解析:D 【分析】由()24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,向左平移12π个单位长度得到()5212g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再令52122x k πππ+=+求解. 【详解】因为函数()sin 2cos 224f x x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,由题意得()5212g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以52122x k πππ+=+, 解得1,224x k k Z ππ=+∈, 故选:D5.B解析:B 【分析】由两角和的余弦公式化简计算. 【详解】原式=1cos(7515)cos 602︒-︒=︒=. 故选:B .6.D解析:D 【分析】利用三角函数的性质,2()sin()033f A ππϕ=+=,求ϕ,然后,令()f x A =,即可求解 【详解】根据题意得,2()sin()033f A ππϕ=+=,得23k πϕπ+=,k z ∈又因为2πϕ<,进而求得,3πϕ=,所以,()sin(2)3f x A x π=+,令()f x A =,所以,sin(2)13x π+=,所以,2,32x k k z πππ+=+∈,解得,k x k z 122ππ=+∈,当1k =时,712x π=,所以,()f x 图象的一条对称轴是712x π= 故选D 【点睛】关键点睛:求出ϕ后,令()f x A =,所以,sin(2)13x π+=,进而求解,属于中档题7.B解析:B 【分析】根据三角函数图像平移规则,进行平移即可【详解】解:由函数222248y x x ππ⎛⎫⎛⎫=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,222y x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,所以先向左平移8π个单位长度,得2())84y x x ππ=+=+的图像,再向上平移2个单位长度,得 224y x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图像,故选:B8.B解析:B 【分析】由平方关系求得cos α,sin()αβ+,然后由两角差的余弦公式计算. 【详解】α,β均为锐角,sin α=()4cos 5αβ+=-,cos α∴==,()3sin 5αβ+==,cos cos[()]βαβα∴=+-cos()cos sin()sin αβααβα=+++4355=-=. 故选:B .9.B解析:B 【分析】根据函数图象得到3532,41234T A πππ⎛⎫==--= ⎪⎝⎭ ,进而求得2,2T Tππω===,然后由函数图象过点5,212π⎛⎫⎪⎝⎭求解. 【详解】由函数图象知:3532,41234T A πππ⎛⎫==--= ⎪⎝⎭, 所以2,2T Tππω===,又函数图象过点5,212π⎛⎫⎪⎝⎭, 所以 522,122k k Z ππϕπ⨯+=+∈, 解得 2,3k k Z πϕπ=-∈,又因为 0πϕ-<<,所以3πϕ=-,所以()f x 的解析式为:()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 故选:B 【点睛】本题主要考查三角函数的图象和性质,还考查了数形结合的思想方法,属于中档题.10.A解析:A 【分析】 根据177124x ππ<<以及3cos()45x π-=-求出4sin()45x π-=-,进而求出4tan()43x π-=,根据诱导公式和二倍角的余弦公式得7sin 225x =-,然后利用恒等变换公式将2sin 22sin 1tan x xx-+化简为sin 2tan()4x x π-⋅-后,代入计算可得结果.【详解】因为177124x ππ<<,所以73642x πππ<-<, 因为3cos()45x π-=-,所以4sin()45x π-===-, sin()4tan()4cos()4x x x πππ--==-4535--43=, sin 2cos(2)cos 2()24x x x ππ⎡⎤=-=-⎢⎥⎣⎦2972cos 12142525x π⎛⎫=--=⨯-=- ⎪⎝⎭,所以2sin 22sin 1tan x x x-+2sin (cos sin )sin 1cos x x x x x-=+2sin cos (cos sin )cos sin )x x x x x x -=+sin 2(1tan )1tan x x x -=+tantan 4sin 21tan tan 4xx x ππ-=⋅+sin 2tan()4x x π=-⋅-7428()25375=--⨯=.故选:A 【点睛】本题考查了同角公式,考查了诱导公式,考查了二倍角的正弦公式,考查了两角差的正切公式,属于中档题.11.D解析:D 【分析】由弧长公式求出3r =,再由扇形的面积公式求出答案. 【详解】扇形的圆心角322l r r ππθ===,所以3r =,则扇形的面积113932224S lr ππ==⨯⨯=. 故选:D. 12.A解析:A 【分析】首先根据函数()f x 的图象得到()sin 34f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再根据三角函数的平移变换即可得到答案. 【详解】 由题知:541246T πππ=-=,所以223T ππω==,解得3ω=. 3sin 044f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以324k πϕππ+=+,k Z ∈,解得24k ϕπ=+π,k Z ∈. 又因为2πϕ<,所以4πϕ=,()sin 34f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭. 因为4436πππ--=-,所以只需将()f x 的图象向右平移π6个单位长度.故选:A二、填空题13.【分析】结合二倍角的正弦公式和同角三角函数的基本关系由即可求出正确答案【详解】解:因为所以所以故答案为:解析:【分析】结合二倍角的正弦公式和同角三角函数的基本关系,由sin cos αα-=即可求出正确答案. 【详解】 解:因为04πα<<,所以0sin cos αα-<,所以3sin cos αα-====-,故答案为: 3-. 14.【分析】利用三角函数图象的平移和伸缩变换即可得正确答案【详解】函数的图象上各点的纵坐标不变横坐标伸长到原来的倍得到再向右平移个单位得到故最终所得到的函数解析式为:故答案为: 解析:()sin f x x =【分析】利用三角函数图象的平移和伸缩变换即可得正确答案. 【详解】 函数sin 24y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍, 得到sin 4y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 再向右平移4π个单位,得到sin sin 44y x x ππ⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭,故最终所得到的函数解析式为:()sin f x x =. 故答案为:()sin f x x =.15.【分析】根据三角函数定义求出的值由此可求得的值【详解】由三角函数的定义可得因此故答案为:解析:25-【分析】根据三角函数定义求出sin α、cos α的值,由此可求得sin 2cos αα+的值. 【详解】由三角函数的定义可得3cos 5α==-,4sin 5α==,因此,432sin 2cos 2555αα⎛⎫+=+⨯-=- ⎪⎝⎭. 故答案为:25-. 16.②③【分析】对于①:运用诱导公式化简再运用同角三角函数的关系可判断;对于②:先运用同角三角函数的商数关系切化弦再运用诱导公式可判断;对于③:运用余弦的二倍角公式计算可判断;对于④:运用同角三角函数求解析:②③ 【分析】对于①:运用诱导公式化简,再运用同角三角函数的关系可判断;对于②:先运用同角三角函数的商数关系“切化弦”,再运用诱导公式可判断; 对于③:运用余弦的二倍角公式计算可判断; 对于④:运用同角三角函数求得244cos ,sin ,255A B ==再用正弦的和角公式代入可判断. 【详解】对于①:因为()()()sin -cos 21,sin cos 2πααπαπα+-=++所以sin cos 1,sin cos 2αααα+=-所以sin 11cos ,sin 21cos αααα+=-即tan 11,tan 12αα+=-解得tan 3α=-,故①不正确; 对于②:因为()()()000sin 30sin 30tan 30tan 30cos303cos 30---===-=--故②正确;对于③:因为sin α=所以221cos 212sin 1222αα⎛⎫=-=-⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭,故③正确;对于④:因为在锐角三角形ABC 中, 73sin ,cos ,255A B ==所以00,0222A B C πππ<<<<<<,,所以244cos ,sin ,255A B ====所以 ()()sin sin +sin +C A B A B π⎡⎤=-=⎣⎦73244117sin cos +cos sin +255255125A B A B ==⨯⨯=,故④不正确, 故答案为:②③.17.【分析】将原式打开变形然后根据正切的差角公式求解【详解】即即即故答案为:【点睛】本题考查正切的和差角公式的运用常见的变形形式有:(1);(2) 解析:()+4k k Z ππ-∈【分析】将原式打开变形,然后根据正切的差角公式求解. 【详解】()()1tan 1tan 1tan tan tan tan 2αβαβαβ-+=-+-=,即tan tan 1tan tan βααβ-=+,tan tan 11tan tan βααβ-∴=+,即()tan 1βα-=,()π4k k Z βαπ∴-=+∈,即()+4k k Z παβπ-=-∈. 故答案为: ()+4k k Z ππ-∈.【点睛】本题考查正切的和差角公式的运用,常见的变形形式有: (1)()()tan tan tan tan tan tan αβαβαβαβ+=+++⋅⋅; (2)()()tan tan tan tan tan tan αβαβαβαβ-=---⋅⋅.18.【分析】由诱导公式求得然后由平方关系求得再由两角和的余弦公式可得结论【详解】由已知又为第四象限角∴∴故答案为:解析:10【分析】由诱导公式求得cos α,然后由平方关系求得sin α,再由两角和的余弦公式可得结论. 【详解】 由已知3sin cos 25παα⎛⎫+== ⎪⎝⎭,又α为第四象限角,∴4sin 5α=-,∴34cos cos cos sin sin ()444525210πππααα⎛⎫+=-=⨯--⨯= ⎪⎝⎭.19.【分析】根据三角函数的性质求得的最大值进而可求出结果【详解】因为由可得所以则因为恒成立所以只需故答案为:解析:)+∞【分析】根据三角函数的性质,求得sin cos x x +的最大值,进而可求出结果. 【详解】因为sin cos 4x x x π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,由0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭可得3,444x πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以sin 42x π⎛⎤⎛⎫+∈ ⎥ ⎪ ⎝⎭⎝⎦,则(sin cos 4x x x π⎛⎫+=+∈ ⎪⎝⎭,因为0,2x π⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭,sin cos m x x ≥+恒成立,所以只需m ≥故答案为:)+∞.20.【分析】把的图象反过来变换可得的图象得然后再计算函数值【详解】把的图象上点的横坐标缩小为原来的纵坐标不变得的图象再向左平移个单位得∴故答案为:【点睛】结论点睛:本题考查三角函数的图象变换三角函数的图解析:2 【分析】 把sin 3y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象反过来变换可得()f x 的图象,得()f x ,然后再计算函数值. 【详解】 把sin 3y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图象上点的横坐标缩小为原来的12,纵坐标不变得sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,再向左平移6π个单位得sin 2sin 263y x x ππ⎡⎤⎛⎫=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,∴()sin 2f x x =.sin 63f ππ⎛⎫= ⎪⎝⎭【点睛】结论点睛:本题考查三角函数的图象变换,三角函数的图象中注意周期变换与相位变换的顺序不同时,平移单位的变化.()y f x =向右平移ϕ个单位,再把横坐标变为原来的1ω倍得图象的解析式为()y f x ωϕ=+,而()y f x =的图象的横坐标变为原来的1ω倍,纵坐标不变,所得图象再向右平移ϕ个单位得图象的解析式为[]()y fx ωϕ=+.三、解答题21.(1)725-;(2)211-.【分析】(1)利用同角三角函数的关系以及二倍角公式即可求值; (2)先求出24tan 27α=-,再利用()()tan tan 2αβααβ-=-+⎡⎤⎣⎦即可求解. 【详解】解:(1)由题意知:α为锐角,且22sin 4tan cos 3sin cos 1ααααα⎧==⎪⎨⎪+=⎩,解得:4sin 53cos 5αα⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,229167cos 2cos sin 252525ααα∴=-=-=-; (2)由(1)知,4324sin 22sin cos 25525ααα==⨯⨯=, 则24sin 22425tan 27cos 2725ααα===--, ()()()()tan 2tan tan tan 21tan 2tan ααβαβααβααβ-+-=-+=⎡⎤⎣⎦+⋅+,()()241022775524111277----===-⎛⎫+-⨯- ⎪⎝⎭, 故()2tan 11αβ-=-.22.(1)T π=,2ω=,3πϕ=;(2),412ππ⎛⎫-⎪⎝⎭【分析】(1)由函数sin()y A x ωϕ=+的部分图象求解析式,由周期求出ω,由五点法作图求出ϕ的值,可得函数的解析式.(2)由以上可得,()sin(2)3f x x π=+,再利用正弦函数的性质,求出函数在区间上的单调性. 【详解】解:(1)根据函数()sin()(0f x x ωϕω=+>,||)2πϕ<的部分图象,可得32134123πππω=-,解得2ω=,∴最小正周期22T ππ==.所以()sin(2)f x x ϕ=+ 因为函数过13,112π⎛⎫⎪⎝⎭,所以13sin 2112πϕ⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭,所以()13262k k Z ππϕπ+=+∈,解得()523k k Z πϕπ=-+∈ 因为2πϕ<,所以3πϕ=.所以()sin(2)3f x x π=+(2)由以上可得,()sin(2)3f x x π=+,在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上,所以2[36x ππ+∈-,5]6π,令2632x πππ-≤+≤,解得412x ππ-≤≤ 即函数()f x 在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的单调增区间为,412ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【点睛】求三角函数的解析式时,由2Tπω=即可求出ω;确定φ时,若能求出离原点最近的右侧图象上升(或下降)的“零点”横坐标x 0,则令ωx 0+φ=0(或ωx 0+φ=π),即可求出φ,否则需要代入点的坐标,利用一些已知点的坐标代入解析式,再结合函数的性质解出ω和φ,若对A ,ω的符号或对φ的范围有要求,则可用诱导公式变换使其符合要求.23.(1)2)2875-. 【分析】(1)先利用诱导公式将4cos130tan140︒︒-,转化为4cos50tan 40︒︒-+,然后利用三角恒等变换求解. (2)由3177cos ,45124x x πππ⎛⎫+=<<⎪⎝⎭,利用平方关系求得4sin 45x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,得到cos cos 44x x ππ⎡⎤⎛⎫=+- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,然后由 2sin 22sin 2sin (cos sin )1tan 1tan x x x x x x x ++=--求解. 【详解】(1)4cos130tan140︒︒-,sin 404cos50tan 404cos50cos 40︒︒︒︒︒=-+=-+, 04cos50cos 40sin 404sin 40cos 40sin 40cos 40cos 40︒︒︒︒︒︒︒-+-+==, 02sin 80sin 402cos10sin 40cos 40cos 40︒︒︒︒︒-+-+==, ()2cos 4030sin 40cos 40︒︒︒︒--+=,040sin 40sin 40cos 40︒︒︒-+=,== (2)1775,212434x x πππππ<<∴<+<, 4sin 45x π⎛⎫∴+=- ⎪⎝⎭,cos cos cos cos sin sin 444444x x x x ππππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=+-=+++⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,3455⎫=-=⎪⎝⎭, sin tan 7x x ∴===, 22sin 22sin 2sin cos 2sin 2sin (cos sin )1tan 1tan 1tan x x xx x x x x xx x +++∴==---, 2101010281775⎛⨯--- ⎝⎭⎝⎭==--.24.(1)0b =,奇函数;0b ≠,非奇非偶函数;(2)证明见解析;(3. 【分析】(1)就0,0b b =≠分类讨论,后者利用反例说明()f x 为非奇非偶函数.(2)通过反例说明非充分性成立,设()g x 的周期为2T m =,可以证明当()f x 为奇函数时()()224f x m f x m am ++-+=成立,从而可得()f x 有异于原点的对称中心. (3)先考虑0ab时,M =,再通过反证法可证明M <min M =,也可以利用绝对值不等式证明M ≥成立,结合0a b时,M =可得min M . 【详解】(1)()sin f x x ax b =++,0b =时,()()()sin f x x ax f x -=--=-,()f x 为奇函数,0b ≠时,∵()00f ≠,∴()f x 不是奇函数.()1sin1f a b =++,()1sin1f a b -=--+,()2sin 22f a b =++, ()2sin 22f a b -=--+.若()f x 为偶函数,则()()()()1122f f f f ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩即sin11sin 22a a =-⎧⎪⎨=-⎪⎩, 因为1sin1sin 22-≠-,故sin11sin 22a a =-⎧⎪⎨=-⎪⎩无解, ∴()f x 不是偶函数,所以()f x 是非奇非偶函数. (2)非充分性:举反例,()()()cos ,1,cos 1g x x h x f x x ===+有异于原点的对称中心,12π⎛⎫⎪⎝⎭,但()f x 不是奇函数;必要性:设奇函数()()f x g x ax b =++,且()()g x T g x +=,令2T m = ,()()()()2222f x m g x m a x m b g x ax b am +=++++=+++,而()()()()()22222f x m f x m g x m a x m b g x ax am b -+=--=-----=--+-, 故()()224f x m f x m am ++-+=, 令2n am =,则()f x 的图象关于(),m n 对称. (3)法一:()sin cos 4f x x x ax b x ax b π⎛⎫=+++=+++ ⎪⎝⎭,取0a b ,则()4f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,∴()max 4M f x f π⎛⎫=== ⎪⎝⎭M的最小值为,反证法:假设M <()4f x x ax b π⎛⎫==+++ ⎪⎝⎭,∵4f M π⎛⎫≤< ⎪⎝⎭∴4a b π++<∴044a b a b ππ+<+<,①;同理∵54f M π⎛⎫≤< ⎪⎝⎭,∴504a b π+>②;∵94f M π⎛⎫≤<⎪⎝⎭,∴904a b π+<,③; ②-①得0a π>,③-②得0a π<,矛盾,所以假设不成立,得证.法二:()sin cos 4f x x x ax b x ax b π⎛⎫=+++=+++ ⎪⎝⎭5922444a b a b a b πππ⎛⎫⎛⎫⎫++-+++= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎭ 592444a b a b a b πππ⎫⎛⎫⎫∴=+-+++⎪ ⎪⎪⎭⎝⎭⎭592444a b a b a b πππ≤+++++ 5924444f f f M πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++≤ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,M ∴≥当0ab 时, |()|4f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,max min ()4f x M f M π⎛⎫==⎪⎭== ⎝【点睛】 方法点睛:(1)说明一个函数为非奇非偶函数,一般利用反例来说明;(2)如果函数()f x 满足()()2f a x f a x b -++=,则()f x 的图象有对称中心(),a b . (3)双重最值问题,可以利用绝对值不等式先求出范围,再验证等号可以成立.25.(1)5,,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)9-. 【分析】(1)利用三角恒等变换化简()23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再整体代入求单调递增区间;(2)由已知得23f απα⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,求出sin 3πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值,再利用倍角公式求12f πα⎛⎫- ⎪⎝⎭的值; 【详解】(1)1()cos2cos 2cos2cos22322f x x x x x x π⎛⎫=+-=++ ⎪⎝⎭3cos222223x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭ 当22,2,322x k k k Z πππππ⎡⎤+∈-+∈⎢⎥⎣⎦,函数()f x 单调递增, 所以()f x 的单调递增区间5,,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦.(2)由已知得233f απα⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以1sin 33πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,而2221263f πππααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭212sin 3πα⎤⎛⎫=-+= ⎪⎥⎝⎭⎦.【点睛】求正弦型三角函数的单调区间,常用整体代入法,但要注意保证x 的系数为正,才比较不容易出错;求三角函数值时,要注意整体观察角.26.(1)T π=,,,63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)()()max min 2,1f x f x ==-.【分析】(1)先利用二倍角公式和辅助角公式化简()f x ,然后根据周期计算公式求解出T ,再采用整体替换法求解出单调递增区间; (2)采用整体替换的方法先分析出26x π-的取值范围,然后再结合正弦函数的单调性,求解出()f x 的最值. 【详解】 (1)因为())22cos cos 1212cos 2cos 2f x xx x x x x x =-+=+-=-, 所以()2sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,所以最小正周期22T ππ==,令222,262k x k k Z πππππ-≤-≤+∈,所以,63k x k k Z ππππ-≤≤+∈, 所以单调递增区间为:,,63k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦;(2)因为0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以52,666x πππ⎛⎫⎡⎤-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 又因为sin y x =在,62ππ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭上单调递增,在5,26ππ⎛⎤ ⎥⎝⎦上单调递减, 所以()max 2sin 22f x π==,此时3x π=,又()min 2sin 16f x π⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,此时0x =, 综上可知:()()max min 2,1f x f x ==-.【点睛】思路点睛:求解形如()sin y A ωx φ=+在指定区间上的值域或最值的一般步骤如下: (1)先确定t x ωϕ=+这个整体的范围;(2)分析sin y A t =在(1)中范围下的取值情况;(3)根据取值情况确定出值域或最值,并分析对应的x 的取值.。
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因为 ,所以
,
因为 ,所以 ,所以由 ,解得 ,
所以 的单调递增区间是 ,
故选:A.
3.B
解析:B
【分析】
利用二倍角公式和辅助角公式化简 ,再利用三角函数的性质求解即可.
【详解】
故最大值为2,A错
,故关于 对称,B对
最小正周期为 ,C错
解得 , 和 都是零点,故D错.
故选:B
【点睛】
对于三角函数,求最小正周期和最值时可先把所给三角函数式化为y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)的形式,则最小正周期为 ,最大值为 ,最小值为 ;奇偶性的判断关键是解析式是否为y=Asinωx或y=Acosωx的形式.
综上,真命题的序号是①②③.
故答案为:①②③.
【点睛】
三角函数的性质分析一般用数形结合,图象的简化十分重要。本题考查命题真假的判断,考查三角函数的性质等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
16.【分析】由已知利用两角和与差的余弦公式可求的值进而根据同角三角函数基本关系式即可求解【详解】解:因为所以因为所以所以则故答案为:
解析:
【分析】
由图象 ,求得 ,再根据 ,求得 ,从而求得函数解析式,再根据 ,由函数 图象的对称轴为直线x=t求解.
【详解】
由图象知: ,即 ,
则 ,
由“五点法”得 ,
所以 ,即 ,
因为 ,
所以 ,
所以 ,
又因为 ,
所以函数 图象的对称轴为直线x=t,
则 ,
所以 ,
解得 ,
当k=0时,t取到了最小正值为 .
令 ,
解得 ,
所以函数 的单调减区间是 ,
故选:A
二、填空题
13.【分析】由是最大值点结合正弦函数的最大值可得的表达式再求得的最小值即可【详解】由可知时函数取得最大值故有解得所以最小值为故答案为:
解析:
【分析】
由 是最大值点,结合正弦函数的最大值可得 的表达式,再求得 的最小值即可.
【详解】
由 可知 时函数取得最大值.
(1)求 的值;
(2)求 的最小值及 取最小值时 的集合;
(3)求 的单调递增区间.
26.已知 , .
(1)求 的值;
(2)求 的值.
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.C
解析:C
【分析】
根据特殊角对应的三角函数值,可直接得出结果.
【详解】
.
故选:C.
2.A
解析:A
【分析】
根据三角恒等变换公式化简 ,结合 的范围,可得选项.
① (或 ,函数 的周期是函数 周期的一半;② 不是周期函数.
18.【分析】利用三角恒等变换公式得到求出后进而求出cos2即可【详解】由题意可知解得则故答案为
解析:
【分析】
利用三角恒等变换公式,得到 ,求出 后,进而求出cos2 即可
【详解】
由题意可知, ,解得 ,则
故答案为 .
19.【分析】根据条件分别求再代入求两角和的正弦【详解】且是第二象限角故答案为:
解析:①
【分析】
利用 与 的关系确定①②的周期,在给定区间上去掉绝对值符号后确定单调性,化简 和 后可得其性质,从而判断③④
【详解】
周期是 , 时, 是增函数,①满足题意;
周期是 , 时, 是减函数,②不满足题意;
,周期是 ,③不满足题意;
不是周期函数,④不满足题意.
故答案为:①.
【点睛】
结论点睛:本题考查三角函数的周期性与单调性,解题时可利用如下结论:
解析:
【分析】
根据条件分别求 , , ,再代入求两角和的正弦
【详解】
,且 是第二象限角,
, ,
.
故答案为:
20.【分析】由图象求得再根据求得从而求得函数解析式再根据由函数图象的对称轴为直线x=t求解【详解】由图象知:即则由五点法得所以即因为所以所以又因为所以函数图象的对称轴为直线x=t则所以解得当k=0时t取
故有 ,解得 ,所以最小值为 .
故答案为: .
14.【分析】根据扇形的弧长公式即可求解【详解】由题意根据扇形的弧长公式可得所对应的弯道为故答案为:
解析:
【分析】
根据扇形的弧长公式,即可求解.
【详解】
由题意,根据扇形的弧长公式,可得所对应的弯道为 .
故答案为: .
15.①②③【分析】可把中的整体当作来分析结合三角函数的图象与性质即可得解【详解】由于恰有4个零点令由有4个解则解得①即由上述知故的值有且仅有个正确;②当时当时解得又故存在使得在上单调递增正确;③而所以可
(2)求函数 在区间 上的单调增区间.
23.已知 .
(1)求函数 的单调递减区间:
(2)若函数 在区间 上有唯一零点,求实数 的取值范围.
24.已知函数 .
(Ⅰ)求 的值;
(Ⅱ)从① , ;② , 这两个条件中任选一个,作为题目的已知条件,求函数 在 上的最小值,并求函数 的最小正周期.
25.设函数 .
4.A
解析:A
【分析】
将 化为 , 化为 后,利用两角差的余弦公式可求得结果.
【详解】
.
故选:A.
5.C
解析:C
【分析】
直接化简求值即可.
【详解】
解: .
故选:C.
6.B解析:B【分源自】由正弦函数的性质可得 ,结合已知单调区间列不等式组求 解集即可.
【详解】
由函数解析式知: 在 上单调递增,
∴ , 单调递增,
A.1B.2C. D.4
10.若 ,则 等于().
A. B. C. D.
11.已知 , ,则 ()
A. B. C. D.
12.函数 的单调减区间是()
A. B.
C. D.
二、填空题
13.设函数 ,若 对任意的实数 都成立,则 的最小值为___________________.
14.在半径为2米的圆形弯道中, 角所对应的弯道为_________.
函数 在 上的图象如图:
由图可知实数 应满足 或 ,
∴ 或 ,
故实数 的取值范围 或 .
【点睛】
关键点点睛:转化为函数 在 上的图象与 的图象有唯一交点,根据图象求解是解题关键.
24.(Ⅰ)1;(Ⅱ)选择条件①,最小正周期为 ,在 取得最小值 ;选择条件②,最小正周期为 ,在 取得最小值 .
解析:D
【分析】
先将函数化简整理,根据相邻对称轴之间距离求出周期,确定 ,再根据正弦函数的性质,结合给定区间,即可求出最值.
【详解】
因为
,
由题意知 的最小正周期为 ,所以 ,即 ,
所以 ,
当 时, ,
所以 ,
因此 ,
所以函数 的最小值为 .
故选:D.
9.B
解析:B
【分析】
根据正弦型函数图象性质确定函数 的最小正周期 ,再根据最高点与最低点的距离是5,可列出方程 ,从而解得 的值.
所以不妨取 ,则 ,即 在 取得最小值,
所以 ,此时 ,又 ,所以此时不符合题意,
取 ,则 ,即 在 取得最小值,
所以 ,此时 ,当 时, 满足题意,
故选:D.
【点睛】
本题考查三角函数的图象的平移,三角函数性质之最值,关键在于取出 ,得出 ,再利用正弦函数取得最小值的点,求得 的值,属于中档题.
8.D
故答案为: .
【点睛】
方法点睛:根据三角函数 的部分图象求函数解析式的方法:
(1)求 、 , ;
(2)求出函数的最小正周期 ,进而得出 ;
(3)取特殊点代入函数可求得 的值.
三、解答题
21.(1) ;(2)最小值为1,最大值为4.
【分析】
(1)由二倍角降幂,由两角差的正弦公式化函数为一个角的一个三角函数形式,然后结合正弦函数性质可求得最小正周期;
23.(1) ;(2) 或 .
【分析】
(1)化简 ,利用正弦函数的递减区间列式可解得结果;
(2)转化为函数 在 上的图象与 的图象有唯一交点,根据图象可得结果.
【详解】
(1)
,
令 , ,解得: , ,
∴ 的单调递减区间为 .
(2)由(1)知,函数 ,
在 上有唯一零点等价于 在 上有唯一实根,
设 , ,依题意可知 与 的图象有唯一交点,
15.设函数 , ,若 恰有 个零点,则下述结论中:① 恒成立,则 的值有且仅有 个;②存在 ,使得 在 上单调递增;③方程 一定有 个实数根,其中真命题的序号为_________.
16.若 , ,则 __________.
17.下列函数中,以 为周期且在区间 单调递增的是______.
① ;② ;③ ;④
又∵ 在区间 上单调递增,
∴ ,解得 ,所以当 时,有 ,
故选:B
【点睛】
关键点点睛:利用整体代入法得到 ,结合已知单调区间与所得区间的关系求参数范围.
7.D
解析:D
【分析】
利用三角函数的最值,取自变量 、 的特值,然后判断选项即可.
【详解】
因为函数 的周期为 ,由题意可得: ,
若 ,两个函数的最大值与最小值的差等于2,有 ,
【详解】
解:函数 的最小正周期
函数 在它的一个最小正周期内的图像上,最高点与最低点的距离是5,
,解得 .
故选:B.
【点睛】
对于三角函数,求最小正周期和最值时可先把所给三角函数式化为 或 的形式,则最小正周期为 ,最大值为 ,最小值为 ;奇偶性的判断关键是解析式是否为 或 的形式.
10.A
解析:A
【分析】
22.(1) , , ;(2)
【分析】
(1)由函数 的部分图象求解析式,由周期求出 ,由五点法作图求出 的值,可得函数的解析式.