第3章三角恒等变换 章末检测(B)
高中数学 第三章 三角恒等变换章末检测(B)(含解析)新人教A版必修4(2021年最新整理)
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第三章三角恒等变换(B)(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.sin 15°cos 75°+cos 15°sin 105°等于()A.0 B。
错误! C.错误! D.12.若函数f(x)=sin2x-错误!(x∈R),则f(x)是( )A.最小正周期为错误!的奇函数B.最小正周期为π的奇函数C.最小正周期为2π的偶函数D.最小正周期为π的偶函数3.已知α∈(错误!,π),sin α=错误!,则tan(α+错误!)等于( )A.错误! B.7 C.-错误! D.-74.函数f(x)=sin x-错误!cos x(x∈[-π,0])的单调递增区间是()A.[-π,-5π6] B.[-错误!,-错误!]C.[-错误!,0] D.[-错误!,0]5.化简:错误!的结果为()A.1 B。
错误! C。
错误! D.tan θ6.若f(sin x)=3-cos 2x,则f(cos x)等于()A.3-cos 2x B.3-sin 2xC.3+cos 2x D.3+sin 2x7.若函数f(x)=sin(x+错误!)+a sin(x-错误!)的一条对称轴方程为x=错误!,则a等于( )A.1 B。
章末检测1:第三章 三角恒等变换
章末检测一、选择题1.(cos π12-sin π12)(cos π12+sin π12)等于( )A .-32B .-12 C.12 D.32 答案 D解析 (cos π12-sin π12)(cos π12+sin π12) =cos 2 π12-sin 2π12=cos π6=32.2.函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x 的图像的一条对称轴方程是( )A .x =π4 B .x =π2 C .x =π D .x =3π2答案 C解析 y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(2x +π3)-(x -π6)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x=cos x ,当x =π时,y =-1. 3.已知sin(α+45°)=55,则sin 2α等于( )A .-45B .-35 C.35 D.45 答案 B解析 sin(α+45°)=(sin α+cos α)·22=55, ∴sin α+cos α=105. 两边平方,得1+sin 2α=25,∴sin 2α=-35.4.y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3-sin 2x 的一个单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,7π12C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π12,13π12D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π6 答案 B解析 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3-sin 2x =sin 2x cos π3-cos 2x sin π3-sin 2x =-12sin 2x -32cos 2x =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.y =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的递增区间是y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的递减区间,π2+2k π≤2x +π3≤3π2+2k π,k ∈Z , ∴π12+k π≤x ≤7π12+k π,k ∈Z , 令k =0,得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,7π12.故选B.5.已知θ是锐角,那么下列各值中,sin θ+cos θ能取得的值是( )A.43B.34C.53D.12 答案 A解析 ∵0<θ<π2,∴θ+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4,又sin θ+cos θ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4,所以22<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4≤1,所以1<sin θ+cos θ≤ 2.6.sin 163°sin 223°+sin 253°sin 313°等于( )A .-12 B.12 C .-32 D.32答案 B解析 sin 163°sin 223°+sin 253°sin 313°=sin(90°+73°)sin(270°-47°)+sin(180°+73°)sin(360°-47°) =cos 73°(-cos 47°)-sin 73°(-sin 47°) =-(cos 73°cos 47°-sin 73°sin 47°) =-cos(73°+47°) =-cos 120°=12.7.函数f (x )=3sin 2x -cos 2x 的图像可以由函数g (x )=4sin x cos x 的图像________得到.( )A .向右移动π12个单位 B .向左移动π12个单位 C .向右移动π6个单位 D .向左移动π6个单位 答案 A解析 ∵g (x )=4sin x cos x =2sin 2x ,f (x )=3sin 2x -cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12,∴f (x )可以由g (x )向右移动π12个单位得到.8.已知等腰三角形顶角的余弦值等于45,则这个三角形底角的正弦值为( )A.1010 B .-1010 C.31010 D .-31010答案 C解析 设这个等腰三角形的顶角为2α,底角为β, 则2α+2β=π且cos 2α=45,∴α+β=π2. ∴sin β=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=cos α=1+cos 2α2=31010. 9.在△ABC 中,已知tan A +B2=sin C ,则△ABC 的形状为( )A .正三角形B .等腰三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形答案 C解析 在△ABC 中,tan A +B 2=sin C =sin(A +B )=2sin A +B 2cos A +B2,∴2cos 2A +B 2=1,∴cos(A +B )=0,从而A +B =π2,△ABC 为直角三角形. 10.设△ABC 的三个内角为A ,B ,C ,向量m =(3sin A ,sin B ),n =(cos B ,3cos A ),若m ·n =1+cos(A +B ),则C 的值为( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6 答案 C解析 ∵m ·n =3sin A cos B +3cos A sin B =3sin(A +B )=1+cos(A +B ),∴3sin(A +B )-cos(A +B )=3sin C +cos C =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+C =1.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+C =12,∴π6+C =5π6或π6+C =π6(舍去),∴C =2π3. 二、填空题 11.3tan 15°+13-tan 15°的值是________.答案 1解析 ∵3-tan 15°3tan 15°+1=tan 60°-tan 15°1+tan 60°tan 15°=tan 45°=1, ∴3tan 15°+13-tan 15°=1.12.若(tan α-1)(tan β-1)=2,则α+β=________. 答案 k π-π4,k ∈Z解析 (tan α-1)(tan β-1)=2⇒tan αtan β-tan α-tan β+1=2⇒tan α+tan β=tan αtan β-1⇒tan α+tan β1-tan αtan β=-1.即tan(α+β)=-1,∴α+β=k π-π4,k ∈Z . 13.函数y =2sin x (sin x +cos x )的最大值为________. 答案2+1解析 y =2sin 2x +2sin x cos x =1-cos 2x +sin 2x =2sin(2x -π4)+1, ∴y max =2+1.14.关于函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,有下列说法: ①y =f (x )的最大值为2;②y =f (x )是以π为最小正周期的周期函数;③y =f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π24,13π24上单调递减;④将函数y =2cos 2x 的图像向左平移π24个单位后,将与已知函数的图像重合.其中正确说法的序号是________. 答案 ①②③解析 f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2-π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12,∴f (x )max =2,即①正确. T =2π|ω|=2π2=π,即②正确.f (x )的递减区间为2k π≤2x -π12≤2k π+π(k ∈Z ). 即k π+π24≤x ≤k π+13π24(k ∈Z ), k =0时,π24≤x ≤13π24,所以③正确.将函数y =2cos 2x 向左平移π24个单位得 y =2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π24≠f (x ),∴④不正确.三、解答题15.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =35,求sin 2x -2sin 2 x 1-tan x 的值.解 sin 2x -2sin 2x1-tan x=cos x ·2sin x (cos x -sin x )cos x -sin x=sin 2x=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=-2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+1=-2×925+1=725.16.已知函数f (x )=2cos 2x +sin 2x -4cos x .(1)求f (π3)的值;(2)求f (x )的最大值和最小值. 解 (1)f (π3)=2cos 2π3+sin 2π3-4cos π3 =-1+34-2=-94.(2)f (x )=2(2cos 2x -1)+(1-cos 2x )-4cos x =3cos 2x -4cos x -1=3(cos x -23)2-73,x ∈R . 因为cos x ∈[-1,1],所以,当cos x =-1时,f (x )取得最大值6; 当cos x =23时,f (x )取得最小值-73.17.已知A ,B ,C 为△ABC 的三个内角,且A <B <C ,sin B =45,cos(2A +C )= -45,求cos 2A 的值.解 ∵A <B <C ,A +B +C =π, ∴0<B <π2,A +C >π2,0<2A +C <π. ∵sin B =45,∴cos B =35. ∴sin(A +C )=sin(π-B )=45, cos(A +C )=-35. ∵cos(2A +C )=-45, ∴sin(2A +C )=35.∴sin A =sin[(2A +C )-(A +C )] =35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35-⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×45=725.∴cos 2A =1-2sin 2A =527625.18.(2013·天津(理))已知函数f (x )=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+6sin x cos x -2cos 2 x +1,x∈R .(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值和最小值. 解 (1)∵sin x cos x =12sin 2x ,cos 2 x =12(1+cos 2x ),∴f (x )=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+6sin x cos x -2cos 2 x +1=-sin 2x -cos 2x +3sin 2x-(1+cos 2x )+1=2sin 2x -2cos 2x =22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4,因此,f (x )的最小正周期T =2π2=π; (2)∵0≤x ≤π2, ∴-π4≤2x -π4≤3π4,∴当x =0时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4取得最小值-22;当x =3π8时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4取得最大值1由此可得,f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8=22;最小值为f (0)=-2.。
高中人教B版数学必修四第三章三角恒等变换检测(B)含解析
第三章检测 (B)(时间 :90 分钟满分:120分)一、选择题 (本大题共 10 小题 ,每题 5 分,共 50 分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项切合题目要求的)1.cos 76 cos° 16 +°cos 14 cos° 74 -°2cos 75 cos° 15 等°于 ()A.0B.C.1 D .-分析 :原式 = cos 76°cos 16°+ sin 76°sin 16°-2sin 15°cos 15°= cos(76 °-16°)-sin 30°=cos 60°-sin30°== 0.答案 :A2.函数 f(x)= cos-cos是()A .周期为π的偶函数B .周期为 2π的偶函数C.周期为π的奇函数 D .周期为 2π的奇函数分析 :f( x)=cos xcos -sin xsin -cos xcos -sin xsin =-sin x,它是周期为2π的奇函数 .答案 :D3.已知 tan θ+,0< θ< ,则 tan 2θ的值等于()A. B.C.- D .-分析 :由 tan θ+可解得tanθ= 2或,但因为0<θ< ,所以tanθ∈ (0,1),故tanθ= ,所以tan2θ=.答案 :B4.在△ ABC 中,若 cos Acos B=- cos2 + 1,则△ ABC 必定是 ()A .等腰直角三角形B .直角三角形C.等腰三角形 D .等边三角形分析 :由已知 ,得 [cos(A+B )+ cos(A-B )]= 1- (1+ cos C), 即 cos(A-B) = ,于是A-B= 0,A=B ,即△ABC 是等腰三角形.答案 :C5.函数 f(x)= (1+ tan x)cos x 的最小正周期为()A .2πB . C.π D .分析 :依题意 ,得 f(x) = cos x+sin x= 2sin,所以其最小正周期是2π.答案 :A6.已知 cos+ sin α=,则 sin等于()A .-B .C.- D .分析:由cos+ sinα=cosα+ sin α=, 得sin, 所以sin=- sin=- .答案 :C7.已知 sin α+ sin β=(cos β-cos α),且α∈ (0,π),β∈ (0,π),则α-β等于 ()A .-B .-C. D .分析 :∵sin α+ sin β= 2sin cos ,cos β-cos α=- 2sin sin ,∴cos sin,∴tan.∵α∈ (0,π),β∈ (0,π),∴-,∴,α-β= .答案 :D8.已知=tan β,且β-α= ,则 m 等于()A .1B .-1C. D .-分析 :因为= tan β= tan,所以 m= 1.答案 :A9.若函数f( x)= sin cos+cos·sin(ω> 0)的最小正周期为24π,则f(π)等于() A . B .C. D .分析 :∵f(x) = sin= sin 2ωx 的最小正周期为24π,∴T== 24π,∴ω= ,则f(π)= sin = sin= sin cos -cos sin.答案 :A10.已知向量 a=,b=,且 x∈.若 |a+ b|= 2a·b,则 sin 2x+ tan x等于() A.-1 B.0C.2 D .-2分析 :|a+ b|==2cos x.又 a·b=cos 2x,由 |a+ b|= 2a·b,得 2cos x= 2cos 2x,所以 2cos2 x-cos x-1= 0,解得 cos x=1 或 cos x=- (舍去 ).当 cos x=1 时 ,sin x= 0,tan x=0,所以 sin 2x+ tan x= 0,应选 B .答案 :B二、填空题 (本大题共 5 小题 ,每题 5 分,共 25 分.把答案填在题中的横线上)11.若 sin,则 sin=.分析 :由已知得cos α= ,于是 sin=- cos 2α= 1-2cos2α= 1-2×.答案 :12.已知α是第二象限的角,tan(π+ 2α)=- ,则 tan α=.分析 :由已知得tan 2α=- ,即=- ,解得 tan α= 2 或 - .又α是第二象限的角,tan α<0,故 tan α=- .答案 :-13.函数 f(x) = (1+ cos 2x)sin 2x 的最小正周期为.分析 :f( x)=(1+ cos 2 x)sin2x= (1+ cos 2x) ·(1-cos22x)=cos 4x,其最小正周期 T=.答案 :14.函数 f(x) = 2sin2cos 2x的最大值为.分析 :f( x)=2·cos 2x=1+ sin 2x-cos 2x= 2sin+ 1.因为≤x≤ ,所以≤2x-,所以当 2x-时 ,f( x)取最大值 3.答案 :315.已知 13sin α+ 5cos β= 9,13cos α+5sin β= 15,则 sin( α+ β)的值为.分析 : 两式等号两边分别平方并相加,得 132+ 130(sin αcosβ+ cos αsin β)+ 52= 92 + 152, 即130sin( α+ β)= 112,故 sin( α+ β)= .答案 :三、解答题 (本大题共 5 小题 ,共 45 分 .解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤 )16.(8 分 )已知函数f(x)=.(1)求函数 f(x)的定义域 ;(2) 若 f,求 cos α的值 .解 :(1)由 cos x≠0,得 x≠ +k π,k∈ Z,所以函数 f(x)的定义域为.(2)f(x)==sin x+cos x=sin,f sin cos α=,所以 cos α= .17.(8 分 )求证 :.证明左侧=====右侧.故原等式建立.18.(9 分 )已知函数f(x)= 2cos(此中ω> 0,x∈ R)的最小正周期为10π.(1)求ω的值 ;(2) 设α,β∈,f=- ,f,求 cos(α+ β)的值 .解 :(1)由 = 10π,得ω= .(2)∵f= 2cos= 2cos=- 2sin α=- ,∴s in α= .∵f= 2cos= 2cos β=,∴cos β=.∵α,β∈,∴cos α=,sin β=.故 cos(α+ β)= cos αcos β-sin αsin β==-.19.(10 分 )已知 cos α= ,cos(α+ β)=- ,且α∈,α+ β∈,求 tan 及β的值 .解 : ∵α∈,cos α= ,∴sin α=.tan=.又α+ β∈,cos(α+ β)=-,∴sin(α+ β)=,∴cos β= cos[(α+ β)-α]= cos(α+ β)cos α+ sin( α+ β)sin α=-.又α∈,α+ β∈,∴- <- α< 0,则 0< β< π,∴β= .20.(10 分 )设函数 f(x)= (sin ωx+cos ωx)2+ 2cos2ωx(ω> 0)的最小正周期为.(1) 求ω的值 ;(2) 若函数 y=g ( x)的图象是由y=f (x)的图象向右平移个单位长度获得的,求 y=g (x)的单一递加区间 .解 :(1)f(x)= (sinωx+cosωx)2+ 2cos2ωx= sin2ωx+cos2ωx+sin2ωx+ 1+cos 2ωx=sin 2ωx+ cos2ωx+2=sin+ 2.依题意得,故ω= .(2)依题意得g( x)= sin+2=sin+ 2.由 2kπ- ≤3x- ≤2kπ+ (k∈ Z),解得 kπ+≤x≤kπ+(k∈ Z ),故 y=g (x)的单一递加区间为(k∈ Z).。
三角恒等变换自我检测题[最新版]
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第 三 章 《 三 角 恒 等 变 换 》自 我 检 测 题(45分钟)一、选择题:本大题共6小题;每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.⒈cos555的值是 ( )A.4B.4-C. 4D.4⒉化简22cos sin 44ππαα⎛⎫⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭得到 ( ) A.sin 2αB.sin 2α-C.cos 2αD.cos 2α- ⒊已知4cos 5α=-,3sin 5α=,那么角2α的终边所在的象限为 ( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限⒋对于等式sin 3sin 2sin x x x =+,下列说法正确的是 ( )A.对于任意x ∈R ,等式都成立B. 对于任意x ∈R ,等式都不成立C.存在无穷多个x ∈R 使等式成立D.等式只对有限多个x ∈R 成立 ⒌已知1tan 2α=,2tan()5αβ-=-,那么tan(2)βα-的值为 ( ) A.34- B.112- C.98- D.98 ⒍函数6cos 2cos sin 2sin 55y x x ππ=-的递增区间为 ( ) A.3[,]105k k ππππ++(k ∈Z ) B.37[,]2020k k ππππ-+(k ∈Z ) C.3[2,2]105k k ππππ++(k ∈Z ) D.2[,]510k k ππππ-+(k ∈Z ) 二、填空题:本大题共4小题,每小题6分,共24分.把答案填在题中横线上.⒎化简:sin(30)sin(30)cos ααα++-= . ⒏等腰三角形一个底角的余弦为23,那么这个三角形顶角的正弦值为 . ⒐已知1cos 29α=-,那么22tan sin αα⋅的值为 . ⒑已知13sin 5cos 9αβ+=,13cos 5sin 15αβ+=,那么sin()αβ+的值为 .三、解答题:本大题共2小题,每小题20分,共40分.解答应写出文字说明,证明过程及演算步骤.⒒设cos 5α=-,1tan 3β=,32ππα<<,02πβ<<,求αβ-的值. ⒓已知442()2sin 2cos cos 23f x x x x =++-.⑴求函数()f x 的最小正周期;⑵求函数()f x 在闭区间3[,]1616ππ上的最小值并求当()f x 取最小值时,x的取值.参考答案一、选择题:B A D C B D二、填空题:⒎1 ⒐2536 ⒑5665 三、解答题: ⒒54π⒓⑴2π⑵当316x π=时,()f x 的最小值为注:尊敬的各位读者,本文是笔者教育资料系列文章的一篇,由于时间关系,如有相关问题,望各位雅正。
北师大版数学高一必修4 第三章《三角恒等变换》章末复习
∴tan β=tan[α-(α-β)]=1t+antαan-αttaannαα--ββ=193.
∵β 是锐角,故 cos β=95010.
章末复习课
小结 给值求值的重要思想是沟通已知式与待求式之间的联
本 系,常常在进行角的变换时,要注意各角之间的和、差、倍、
课 时 栏
半的关系,如 α=2·α2,α=(α+β)-β,α=β-(β-α),α=12[(α
时 栏 目
(1)证明 ∵sin(A+B)=35,sin(A-B)=15,
开 关
sin ∴
sin
Acos Acos
B+cos B-cos
Asin Asin
B=35 B=15
章末复习课
sin ⇒
cos
Acos Asin
B=25 B=15
⇒ttaann AB=2.
∴tan A=2tan B.
本
课 时 栏 目 开 关
时 栏 目
解得 x=2kπ-π 或 x=2kπ-π2,k∈Z.
开
关 当 t= 2,即 sin x+cos x= 2时,f(x)max= 2+12.
此时,由 2sinx+π4= 2,sinx+π4=1. 解得 x=2kπ+π4,k∈Z.
章末复习课
本 综上,当 x=2kπ-π 或 x=2kπ-π2,k∈Z 时,f(x)取得最小值,
开
关
=t+1-t2
=-t-122+54. 当 t=12时,ymax=54;
章末复习课
当 t=- 2时,ymin=- 2-1.
本 课
∴函数的值域为-
2-1,54.
时 栏
小结 在三角恒等变形中,有时可以把一个代数式整体视为一
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全国通用版2018_2019高中数学第三章三角恒等变换检测B新人教B版必修420181113370
第三章三角恒等变换检测(B)(时间:90分钟满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.cos 76°cos16°+cos 14°cos74°-2cos 75°cos15°等于()A.0B.3 2C.1D.-解析:原式=cos 76°cos16°+sin 76°sin16°-2sin 15°cos 15°=cos(76°-16°)-sin1130°=cos 60°-sin 30°==0.2―2答案:Aππ2.函数f(x)=cos(푥+4)-cos(푥-4)是()A.周期为π的偶函数B.周期为2π的偶函数C.周期为π的奇函数D.周期为2π的奇函数ππππ解析:f(x)=cos x cos -sin x sin -cos x cos -sin x sin =-sin x,它是周期为2π的奇函44442数.答案:D15π3.已知tan θ+tan휃=,0<θ<,则tan 2θ的值等于()24A.B.4C.-D.-315π解析:由tan θ+可解得tan θ=2或,但由于0<θ<,所以tan θ∈(0,1),故tan θ=, tan휃=2412×42因此tan 2θ=.2=311-(2)答案:B퐶4.在△ABC中,若cos A cos B=-cos2 +1,则△ABC一定是()21A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等边三角形解析:由已知,得 [cos(A+B )+cos(A-B )]=1- (1+cos C ),即 cos(A-B )=,于是 A-B=0,A=B ,即△ABC 是等腰三角形.答案:C5.函数 f (x )=(1+ 3tan x )cos x 的最小正周期为( ) 3π π A .2πB .C .πD .22π解析:依题意,得 f (x )=cos x+ 3sin x =2sin (푥 + 6),因此其最小正周期是 2π. 答案:Aπ4 37π6.已知 cos (훼 - 6)+sin α= 5 ,则 sin (훼 + 6 )等于 ( )2 3 2 3 A .-B .55C .-D .π34 3π47π解析:由 cos (훼 - 6)+sin α=cos α+sin α= 5 ,得 sin (훼 + 6)= 5,所以 sin (훼 + 6 )=-sin2(훼 + π6) =-.答案:C37.已知 sin α+sin β= (cos β-cos α),且 α∈(0,π),β∈(0,π),则 α-β 等于( )32π π A .- B .-3 3 π 2π C . D .33훼 + 훽 훼 - 훽훽 + 훼훽 - 훼훼 - 훽解析:∵sin α+sin β=2sincos,cos β-cos α=-2sinsin,∴cos 2 =22223 3훼 - 훽sin ,2훼 - 훽2= 3∴tan.∵α∈(0,π),β∈(0,π),π훼-훽π∴-2<2<,22훼-훽π2π∴2=,α-β=.33答案:D푚sin훼+cos훼π8.已知=tan β,且β-α=,则m等于()푚cos훼-sin훼4A.1B.-1C.2D.-2푚sin훼+cos훼푚tan훼+1π1+tan훼푚-tan훼(훼+4) =解析:由于푚cos훼-s in훼==tan β=tan ,因此m=1.答案:Aππππ9.若函数f(x)=sin(휔푥+4)cos(휔푥-4)+cos(휔푥+4)·sin(휔푥-4)(ω>0)的最小正周期为24π,则f(π)等于()6-2A.B.46+242-6C.D.4-(6+2)4ππ2ππ解析:∵f(x)=sin(휔푥+4)=sin 2ωx的最小正周期为24π,∴T==24π,∴ω=4+휔푥-2휔=휔1ππππ6-2πππ3212,则f(π)=sin =sin 3-=sin cos -cos sin4=2×2―2×2=. 24343412(4)答案:A3푥3푥푥푥π10.已知向量a=(cos2),b=(cos2),且x∈[0,2].若|a+b|=2a·b,则sin 2x+tan x等2,sin2,-sin于()A.-1B.0C.2D.-2223푥푥3푥푥解析:|a+b|=(cos2)+(sin2)=2cos x.2+cos2-sin=2+2cos2푥又a·b=cos 2x,由|a+b|=2a·b,得2cos x=2cos 2x,所以2cos2x-cos x-1=0,1解得cos x=1或cos x=-(舍去).2当cos x=1时,sin x=0,tan x=0,所以sin 2x+tan x=0,故选B.3答案:B二、填空题(本大题共 5小题,每小题 5分,共 25分.把答案填在题中的横线上)π1π11.若 sin (훼 + 2)= 4,则 sin (2훼 - 2)= .2π1 7解析:由已知得 cos α=,于是 sin(2훼 - 2)=-cos 2α=1-2cos 2α=1-2×(4).=8答案:12.已知 α 是第二象限的角,tan(π+2α)=-,则 tan α= .2tan 훼 解析:由已知得 tan 2α=-,即=-,1 - tan 2훼1 解得 tan α=2或- .2又 α 是第二象限的角,tan α<0, 1 故 tan α=- . 2答案:-13.函数 f (x )=(1+cos 2x )sin 2x 的最小正周期为 .1 - cos2푥111 + cos4푥 1 12(1 -2 )= 解析:f (x )=(1+cos 2x )sin 2x=(1+cos 2x )· 2= (1-cos 22x )=4 ― cos2 42π π4x ,其最小正周期 T=.4 =2π 答案:2ππ π14.函数 f (x )=2sin 2(4 + 푥)― 3cos 2x (2)的最大值为.4 ≤ 푥 ≤π1 - c os (2 + 2푥)π2― 33(2푥 - 3)解析:f (x )=2·cos 2x=1+sin 2x- cos 2x=2sin+1.ππ因为 ≤x ≤ ,4 2 π π2π 所以 ≤2x-3 ≤ ,6 3ππ所以当2x-3=时,f(x)取最大值3.2答案:315.已知13sin α+5cos β=9,13cos α+5sin β=15,则sin(α+β)的值为.4解析:两式等号两边分别平方并相加,得 132+130(sin αcos β+cos αsin β)+52=92+152,即 56 130sin(α+β)=112,故 sin(α+β)= .6556 答案:65三、解答题(本大题共 5小题,共 45分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) sin 푥cos 푥 + cos 2푥16.(8分)已知函数 f (x )= .cos 푥(1)求函数 f (x )的定义域;π3 2(2)若 f (훼 + 4)=,求 cos α 的值.5π 解:(1)由 cos x ≠0,得 x ≠ +k π,k ∈Z ,2π所以函数 f (x )的定义域为{푥|푥 ≠ 2 + 푘π,푘 ∈ Z}.sin 푥cos 푥 + cos 2푥(2)f (x )==sin x+cos xcos 푥 π =2sin (푥 + 4),ππ3 2f (훼 + 4)= 2sin (훼 + 2)= 2cos α=,53 所以 cos α= .51tan 훼 +cos 훼 - 11 + sin 훼17.(8分)求证:=.1cos 훼tan 훼 -cos 훼 + 1sin 훼 1cos 훼 + cos 훼 -1 s in 훼1证明左边=cos 훼 - cos 훼 +1= s in 훼 + 1 - cos 훼sin 훼 - 1 + cos 훼(sin 훼 + 1)2 - cos 2훼=(sin 훼 - 1 + cos 훼)(sin 훼 + 1 + cos 훼)sin2훼+2sin훼+1-cos2훼(sin훼+cos훼)2-1 ==2sin2훼+2sin훼2sin훼cos훼1+sin훼==右边.cos훼故原等式成立.π18.(9分)已知函数f(x)=2cos(휔푥+6)(其中ω>0,x∈R)的最小正周期为10π.5(1)求ω的值;π5π5π16 (2)设α,β∈[0,2],f(5훼+3)=-,f(5훽-6)=,求cos(α+β)的值.172π解:(1)由=10π,得ω=.휔5π1 (2)∵f(5훼+3)=2cos[5(5훼+5π3) +π6]π6 =2cos(훼+2)=-2sin α=-,53∴sin α=.55π1∵f(5훽-6)=2cos[5(5훽-5π6) +π6]16=2cos β=,178∴cos β=.17π∵α,β∈[0,2],234∴cos α=1-sin2훼=1-(5),=52815sin β=1-cos2훽=1-(17).=174831513故cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=5×17―5×=-.178511ππ훼14(0,2)(2,π)2 19.(10分)已知cos α=,cos(α+β)=-,且α∈,α+β∈,求tan 及β的值.π43解:∵α∈(0,2),cos α=,∴sinα=.7훼tan2=훼2훼sincos2=훼2sin22훼훼2sin2cos21-cos훼673=7×43=.sin훼=2π11又α+β∈(2,π),cos(α+β)=-,1453∴sin(α+β)=,146∴cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α=-11 14×17+5314×437=12.ππ又α∈(0,2),α+β∈(2,π),ππ∴-<-α<0,则0<β<π,∴β=.232π20.(10分)设函数f(x)=(sin ωx+cos ωx)2+2cos2ωx(ω>0)的最小正周期为.3(1)求ω的值;π(2)若函数y=g(x)的图象是由y=f(x)的图象向右平移个单位长度得到的,求y=g(x)的单调递2增区间.解:(1)f(x)=(sin ωx+cos ωx)2+2cos2ωx=sin2ωx+cos2ωx+sin 2ωx+1+cos 2ωx=sinπ2ωx+cos 2ωx+2=2sin(2휔푥+4)+2.2π2π3依题意得2휔=,故ω=.32ππ5π(2)依题意得g(x)=2sin[3(푥-2)+4]+2=2sin(3푥-4)+2.π5ππ由2kπ-≤3x-≤2kπ+(k∈Z),2422π27π2π27π34312[12]解得kπ+≤x≤kπ+(k∈Z),故y=g(x)的单调递增区间为(k∈Z).3푘π+4,3푘π+7。
三角恒等变换章末复习参考题课件
当堂训练
练习1 已知,为锐角,cos = 4 , tan( ) 1 ,
5
3
求cos的值.
解 ∵α 是锐角,cos α=45,
∴sin α=35,tan α=34.
∴tan β=tan[α-(α-β)]=1ta+ntαan-αttaannαα--ββ=193.
∵β 是锐角,∴cos β=95010.
12
解答
类型一 灵活变角的思想在三角恒等变换中的应用
例1
已知
tanα=
1 2
,
tan(
)
2 5
,那么 ta
B.
1 12
C.
9 8
9
D. 8
问题一:如何选择恰当公式?
一看角: 由已知条件中的两个角分别为和 ,所
求 问 题 中 一 个 角 2 , 这 三 个 角 关 系 如 下 :
1、熟练记忆三角恒等变换公式;
规律与方法
2、三角恒等变换过程与方法,实际上是对三角函数式中的角、
名、形的变换,即:
(1)找差异:角、名、形的差别;
(2)建立联系:角的和差关系、倍半关系等,名、形之间可
以用哪个公式联系起来;
(3)变公式:在实际变换过程中,往往需要将公式加以变形
后运用或逆用公式。
3.应用辅助角公式a sinx b cosx a2 b2 sin(x ),其中tan b
12345
解析 答案
2 +2k 2x 5 2k,k Z
3
3
+k x 5 k,k Z
3
6
所以f(x)的单调增区间为 [ +k , 5 k ],k Z 36
解答
类型二 转化与化归思想在三角恒等变换中的应用
章末综合测评3 三角恒等变换
章末综合测评(三) 三角恒等变换(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.cos 65°cos 35°+sin 65°sin 35°等于( ) A .cos 100° B .sin 100° C .32D .12C [原式=cos(65°-35°)=cos 30°=32.] 2.已知sin α=23,则cos(π-2α)=( ) A .-53 B .-19 C .19D .53B [因为sin α=23,所以cos(π-2α)=-cos 2α=-(1-2sin 2α)=-1+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫232=-19.]3.已知tan(π+α)=2,则1sin αcos α等于( ) A.52 B.75 C .-52D .-75A [由tan(π+α)=2,得tan α=2, ∴1sin αcos α=sin 2α+cos 2αsin αcos α=tan 2α+1tan α=52.]4.若α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,tan α=43,tan β=17,则α-β等于( )A.π3B.π4C.π6D.π8B [由题意,0<β<α<π2, 因为tan(α-β)=43-171+43×17=1, 所以α-β=π4.]5.已知:cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=-45,且180°<α<270°,则tan α等于( )A.34 B .-34 C.45D .-45A [由已知得cos[(α+β)-β]=-45,即cos α=-45. 又180°<α<270°,所以sin α=-35,所以tan α=sin αcos α=34.] 6.cos 4π8-sin 4π8等于( ) A .0 B.22 C .1D .-22B [原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π8-sin 2π8⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π8+sin 2π8=cos 2π8-sin 2π8=cos π4=22.] 7.2cos 10°-sin 20°cos 20°的值为( )A. 3B.62 C .1D.12A [原式=2cos (30°-20°)-sin 20°cos 20°=2(cos 30°cos 20°+sin 30°sin 20°)-sin 20°cos 20°=3cos 20°cos 20°= 3.]8.函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -1是( )A .最小正周期为2π的奇函数B .最小正周期为π的奇函数C .最小正周期为2π的偶函数D .最小正周期为π的偶函数 B [f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -1=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -1=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=-sin 2x ,∴T =2π2=π.又f (-x )=-sin(-2x )=sin 2x =-f (x ), ∴f (x )为奇函数.]9.在△ABC 中, tan A +tan B +3=3tan A tan B ,则角C 等于( ) A.π3 B.π4 C.π6D.2π3A [由已知得tan A +tanB =-3(1-tan A tan B ), ∴tan A +tan B 1-tan A tan B=-3,∴tan C =tan[π-(A +B )]=-tan(A +B )=3,∴C =π3.]10.若θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,sin θ-cos θ=22,则cos 2θ等于( )A.32 B .-32 C .±32D .±12B [由sin θ-cos θ=22两边平方得,sin 2θ=12, 又θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且sin θ>cos θ,所以π4<θ<π2,所以π2<2θ<π, 因此,cos 2θ=-32,故选B.]11.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=35,x ∈(0,π),则sin x 的值为( )A.-43-310B.43-310C.12D.32B [由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=35,且0<x <π,得π6<x +π6<π2,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=45,所以sin x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫x +π6-π6 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6cos π6-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6sin π6=45×32-35×12=43-310.]12.函数y =sin x +cos x +2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的最小值是( )A .2- 2B .2+ 2C .3D .1C [由y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+2,且0≤x ≤π2, 所以π4≤x +π4≤34π,所以22≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4≤1,所以3≤y ≤2+2.]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上)13.已知cos α=17,cos(α+β)=-1114,α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则β=________.π3 [由题意得:sin α=437,sin(α+β)=5314,所以sin β=sin[(α+β)-α]=sin(α+β) cos α-cos(α+β) sin α=5314×17+1114×437=32,又β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以β=π3.]14.函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x +sin 2x 的最小正周期是________.π [法一:y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x +sin 2x=2sin π6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,∴T =2π2=π.法二:y =sin π3cos 2x -cos π3sin 2x +sin 2x=32cos 2x +12sin 2x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6.所以其最小正周期为T =2π2=π.] 15.求值:sin 10°-3cos 10°cos 40°=________.-2 [sin 10°-3cos 10°cos 40°=2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 10°-32cos 10°cos 40°=2sin (10°-60°)cos 40°=-2sin 50°cos 40°=-2.]16.tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ+3tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ·tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ的值是________.3 [∵tan π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+π6+θ=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ1-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ=3,∴3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ+3tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ.]三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程演算步骤)17.(本小题满分10分)证明:1+sin 2α2cos 2α+sin 2α=12tan α+12. [证明] 左边=sin 2 α+cos 2 α+2sin αcos α2cos 2α+2sin αcos α =(sin α+cos α)22cos α(sin α+cos α)=sin α+cos α2cos α =12tan α+12=右边. 所以1+sin 2α2cos 2 α+sin 2α=12tan α+12成立. 18.(本小题满分12分)已知π2<β<α<3π4,cos(α-β)=1213,sin(α+β)=-35,求sin 2α的值.[解] 因为π2<β<α<3π4, 所以0<α-β<π4,π<α+β<32π. 又cos(α-β)=1213,sin(α+β)=-35, 所以sin(α-β)= 1-cos 2(α-β)= 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12132=513, cos(α+β)=-1-sin 2(α+β)=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=-45.所以sin 2α=sin[(α-β)+(α+β)] =sin(α-β)cos(α+β)+cos(α-β)sin(α+β) =513×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45+1213×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=-5665.19.(本小题满分12分)若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =35,17π12<x <7π4,求:(1)cos x +sin x 的值; (2)sin 2x +2sin 2x1-tan x的值.[解] (1)由17π12<x <7π4,得5π3<x +π4<2π, 又因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =35,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =-45,所以cos x +sin x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=-425.(2)cos x =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x cos π4+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x sin π4=35×22-45×22=-210.又由17π12<x <7π4,所以sin x =-1-cos 2x =-7210,所以tan x =7,所以原式=2sin x cos x +2sin 2x 1-tan x=-2875.20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=sin x -23·sin 2x2. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的最小值.[解] (1)因为f (x )=sin x +3cos x -3 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-3,所以f (x )的最小正周期为2π. (2)因为0≤x ≤2π3,所以π3≤x +π3≤π. 当x +π3=π,即x =2π3时,f (x )取得最小值. 所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=- 3.21.(本小题满分12分)已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2.(1)求sin θ和cos θ的值.(2)若5cos (θ-φ)=35cos φ,0<φ<π2,求cos φ的值. [解] (1)因为a ⊥b ,a·b =sin θ-2cos θ=0, 即sin θ=2cos θ. 又因为sin 2θ+cos 2θ=1, 所以4cos 2θ+cos 2θ=1,即cos 2θ=15,所以sin 2θ=45.又θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin θ=255,cos θ=55. (2)因为5cos (θ-φ)=5(cos θcos φ+sin θsin φ) =5cos φ+25sin φ=35cos φ, 所以cos φ=sin φ.所以cos 2φ=sin 2φ=1-cos 2φ, 即cos 2φ=12.又0<φ<π2,所以cos φ=22.22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x -3cos 2x .(1)求f (x )的最小正周期和单调递减区间;(2)求f (x )<m +2在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上恒成立,求实数m 的取值范围.[解] (1)因为f (x )=1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x -3cos 2x=-(sin 2x +3cos 2x )+1=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+1,所以f (x )的最小正周期T =2π2=π, 由2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,k ∈Z 可得k π-5π12≤x ≤k π+π12,k ∈Z 所以f (x )的单调递减区间为 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-512π,k π+π12(k ∈Z ).(2)因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6,所以π3≤2x +π3≤23π,所以32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3≤1,所以当sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3=32时, f (x )取得最大值为1-3,即f (x )max =1- 3. 要使f (x )<m +2恒成立,需f (x )max <m +2, 所以1-3<m +2,解得m >-1-3, 所以m 的取值范围是(-1-3,+∞).。
优化方案高中数学 第三章 三角恒等变换章末综合检测
章末综合检测(三)(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.sin 40°sin 50°-cos 40°cos 50°=( ) A .0 B .1C .-1D .-cos 10°解析:选A.sin 40°sin 50°-cos 40°cos 50°=-cos(40°+50°)=0. 2.若tan θ+1tan θ=4,则sin 2θ=( ) A.15 B .14 C.13 D.12解析:选D.由tan θ+1tan θ=sin θcos θ+cos θsin θ=sin 2θ+cos 2θsin θcos θ=2sin 2θ=4,得sin 2θ=12,故选D.3.已知sin α2=45,cos α2=-35,则角α的终边所在的象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选 C.sin α=2sin α2cos α2=-2425<0,cos α=2cos 2α2-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-352-1=-725<0.所以α为第三象限角.4.若函数f (x )=()1+3tan x cos x ,0≤x <π2,则f (x )的最大值为( )A .1B .2 C.3+1D.3+2解析:选B .因为f (x )=⎝⎛⎭⎪⎫1+3·sin x cos x cos x =cos x +3sin x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6,所以当x =π3时,f (x )取得最大值2.5.在平面直角坐标系xOy 中,锐角α的顶点为坐标原点,始边在x 轴的非负半轴上,终边与单位圆x 2+y 2=1交点的横坐标为14,则cos α2等于( )A.104 B .-104C .-64D.64解析:选A.由题意,得cos α=14,又α为锐角,则cos α2=1+cos α2=1+142=104. 6.已知点P (cos α,sin α),Q (cos β,sin β),则|PQ →|的最大值是( ) A.2 B .2 C .4D.22解析:选B .PQ →=(cos β-cos α,sin β-sin α), 则|PQ →|=(cos β-cos α)2+(sin β-sin α)2 =2-2cos (α-β),故|PQ →|的最大值为2.7.已知角α,β均为锐角,且cos α=35,tan(α-β)=-13,则tan β=( )A.13 B .913 C.139D .3解析:选D.由于α,β均为锐角,cos α=35,则sin α=45,tan α=43.又tan(α-β)=-13,所以tan β=tan[α-(α-β)]=tan α-tan (α-β)1+tan αtan (α-β)=43+131-43×13=3.故选D.8.cos 20°1-cos 40°cos 50°的值为( )A.12 B .22C. 2D .2解析:选B .依题意得cos 20°1-cos 40°cos 50°=cos 20°2sin 220°cos 50°=2sin 20°cos 20°cos 50°=22sin 40°cos 50°=22sin 40°sin 40°=22.9.已知tan α=2,则(sin α+cos α)2cos 2α的值为( )A .-3B .3C .-2D .2解析:选A.因为tan α=2,所以(sin α+cos α)2cos 2α=sin 2α+cos 2α+2sin αcos αcos 2α-sin 2α =tan 2α+1+2tan α1-tan 2α=-3. 10.在△ABC 中,cos A =55,cos B =31010,则△ABC 的形状是( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形 D .等边三角形解析:选B .因为cos A =55,所以sin A =255. 同理sin B =1010. 因为cos C =-cos(A +B )=-cos A cos B +sin A sin B =⎝ ⎛⎭⎪⎫-55×31010+255×1010=-210<0, 所以C 为钝角.11.已知sin(α-β)cos α-cos(β-α)sin α=35,β是第三象限角,则sin(2β+7π)=( )A .2425B .-2425C .-1225D .1225解析:选B .因为sin(α-β)cos α-cos(β-α)sin α=sin(α-β)cos α-cos(α-β)sin α=sin[(α-β)-α]=sin(-β)=-sin β=35,所以sin β=-35.又β是第三象限角,所以cos β=-45,所以sin(2β+7π)=-sin 2β=-2sin βcos β=-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45=-2425.12.如果α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且sin α=45,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-22cos (π-α)=( ) A.225 B .-25C.25D .-225解析:选B .sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4-22cos (π-α)=22sin α+22cos α+22cos α=22sin α+2cos α.因为sin α=45,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,所以cos α=-35.所以22sin α+2cos α=22×45-2×35=-25. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.已知sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4=35,则sin 2x =________.解析:因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=35,所以sin x +cos x =325,两边平方,得1+sin 2x =1825,所以sin 2x =-725.答案:-72514.若cos x cos y +sin x sin y =13,则cos(2x -2y )=________.解析:由cos x cos y +sin x sin y =13,可知cos(x -y )=13,则cos(2x -2y )=2cos 2(x-y )-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132-1=-79.答案:-7915.已知tan θ=-22,则2cos 2 θ2-sin θ-tan5π42sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=________.解析:因为tan θ=-22,所以2cos 2 θ2-sin θ-tan5π42sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=2cos 2θ2-sin θ-12sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4=cos θ-sin θcos θ+sin θ=1-tan θ1+tan θ=1+221-22=3+2 2. 答案:3+2 216.已知A ,B ,C 为△ABC 的三个内角,a =(sin B +cos B ,cos C ),b =(sin C ,sinB -cos B ).若a·b =0,则A =________.解析:由已知a·b =0,得(sin B +cos B )sin C +cos C (sin B -cos B )=0. 化简,得sin(B +C )-cos(B +C )=0,即sin A +cos A =0,所以tan A =-1. 又A ∈(0,π),所以A =3π4.答案:3π4三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知0<α<π2,sin α=45.(1)求sin 2α+sin 2αcos 2α+cos 2α的值;(2)求tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-5π4的值. 解:(1)由0<α<π2,sin α=45,得cos α=35,所以sin 2α+sin 2αcos 2α+cos 2α=sin 2α+2sin αcos α3cos 2α-1=⎝ ⎛⎭⎪⎫452+2×45×353×⎝ ⎛⎭⎪⎫352-1=20.(2)因为tan α=sin αcos α=43,所以tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-5π4=tan α-11+tan α=43-11+43=17.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=1+2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2.(1)求f (x )的定义域;(2)若角α在第一象限,且cos α=35,求f (α).解:(1)由sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2≠0,得x +π2≠k π(k ∈Z ),故f (x )的定义域为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ∈R 且x ≠k π-π2,k ∈Z .(2)由已知条件得sin α=1-cos 2α= 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45. 从而f (α)=1+2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α-π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=1+2⎝⎛⎭⎪⎫cos 2αcos π4+sin 2αsin π4cos α=1+cos 2α+sin 2αcos α=2cos 2α+2sin αcos αcos α=2(cos α+sin α)=145.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12,x ∈R . (1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6的值; (2)若cos θ=35,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,2π,求f ⎝⎛⎭⎪⎫2θ+π3. 解:(1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6-π12=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=2cos π4=1.(2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π3=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π3-π12=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π4=cos 2θ-sin 2θ.因为cos θ=35,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,2π,所以sin θ=-45. 所以sin 2θ=2sin θcos θ=-2425,cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=-725. 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π3=cos 2θ-sin 2θ=-725-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2425=1725.20.(本小题满分12分)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=210,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4.(1)求sin x 的值; (2)求sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的值.解:(1)因为x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4,所以x -π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2.于是sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=1-cos 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π4=7210,sin x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫x -π4+π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4cos π4+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin π4 =7210×22+210×22=45. (2)因为x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4,故cos x =-1-sin 2x =-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫452=-35.sin 2x =2sin x cos x =-2425,cos 2x =2cos 2x -1=-725.所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=sin 2x cos π3+cos 2x sin π3=-24+7350.21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=sin x +cos x . (1)若f (x )=2f (-x ),求cos 2x -sin x cos x1+sin 2x的值; (2)求函数F (x )=f (x )f (-x )+f 2(x )的最大值和单调递增区间. 解:(1)因为f (x )=sin x +cos x , 所以f (-x )=cos x -sin x . 又因为f (x )=2f (-x ),所以sin x +cos x =2(cos x -sin x )且cos x ≠0, 得tan x =13.所以cos 2x -sin x cos x 1+sin 2x=cos 2x -sin x cos x 2sin 2x +cos 2x =1-tan x 2tan 2x +1=611. (2)由题知,F (x )=cos 2x -sin 2x +1+2sin x cos x =cos 2x +sin 2x +1 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1,所以当sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4=1时, F (x )max =2+1.由-π2+2k π≤2x +π4≤π2+2k π(k ∈Z ),解得函数F (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π8+k π,π8+k π(k ∈Z ).22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=sin x cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3+34.(1)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π6时,求函数f (x )的值域;(2)将函数y =f (x )的图像向右平移π3个单位后,再将得到的图像上各点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标保持不变,得到函数y =g (x )的图像,求函数g (x )的表达式及对称轴方程.解:(1)f (x )=sin x cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+34 =sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x cos π3-sin x sin π3+34=12sin x cos x -32sin 2x +34 =14sin 2x -32×1-cos 2x 2+34 =14sin 2x +34cos 2x =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.由-π3≤x ≤π6,得-π3≤2x +π3≤2π3,所以-32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3≤1,-34≤12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3≤12,所以f (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34,12.(2)由(1)知f (x )=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,将函数y =f (x )的图像向右平移π3个单位后,得到y=12sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π3+π3=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图像,再将得到的图像上各点的横坐标变为原来的12倍,纵坐标保持不变,得到函数y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π3的图像,所以g (x )=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π3,当4x -π3=k π+π2(k ∈Z )时,g (x )取最值,所以x =k π4+5π24(k ∈Z ),所以函数的对称轴方程是x =k π4+5π24(k ∈Z ).。
18-19 章末综合测评3 三角恒等变换-精选教学文档
章末综合测评(三) 三角恒等变换(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.cos 65°cos 35°+sin 65°sin 35°等于( ) A .cos 100° B .sin 100° C.32D.12C [原式=cos(65°-35°)=cos 30°=32.] 2.已知sin α=23,则cos(π-2α)=( ) A .-53 B .-19 C.19D.53B [因为sin α=23,所以cos(π-2α)=-cos 2α=-(1-2sin 2α)=-1+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫232=-19.]3.已知tan(π+α)=2,则1sin αcos α等于( ) A.52 B.75 C .-52D .-75A [由tan(π+α)=2,得tan α=2, ∴1sin αcos α=sin 2α+cos 2αsin αcos α=tan 2α+1tan α=52.]4.若α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,tan α=43,tan β=17,则α-β等于( ) 【导学号:79402149】A.π3B.π4C.π6D.π8B [由题意,0<β<α<π2, 因为tan(α-β)=43-171+43×17=1, 所以α-β=π4.]5.已知:cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=-45,且180°<α<270°,则tan α等于( ) A.34 B .-34 C.45D .-45A [由已知得cos[(α+β)-β]=-45,即cos α=-45. 又180°<α<270°,所以sin α=-35,所以tan α=sin αcos α=34.] 6.cos 4π8-sin 4π8等于( ) A .0 B.22 C .1D .-22B [原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π8-sin 2π8⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2π8+sin 2π8=cos 2π8-sin 2π8=cos π4=22.] 7.2cos 10°-sin 20°cos 20°的值为( )A. 3B.62 C .1D.12A [原式=2cos (30°-20°)-sin 20°cos 20°=2(cos 30°cos 20°+sin 30°sin 20°)-sin 20°cos 20°=3cos 20°cos 20°= 3.]8.函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -1是( )A .最小正周期为2π的奇函数B .最小正周期为π的奇函数C .最小正周期为2π的偶函数D .最小正周期为π的偶函数 B [f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -1=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -1=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=-sin 2x ,∴T =2π2=π.又f (-x )=-sin(-2x )=sin 2x =-f (x ), ∴f (x )为奇函数.]9.在△ABC 中, tan A +tan B +3=3tan A tan B ,则角C 等于( ) A.π3 B.π4 C.π6D.2π3A [由已知得tan A +tanB =-3(1-tan A tan B ), ∴tan A +tan B1-tan A tan B=-3, ∴tan C =tan [π-(A +B )]=-tan(A +B )=3, ∴C =π3.]10.若θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,sin θ-cos θ=22,则cos 2θ等于( )A.32 B .-32 C .±32D .±12B [由sin θ-cos θ=22两边平方得,sin 2θ=12, 又θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且sin θ>cos θ,所以π4<θ<π2,所以π2<2θ<π, 因此,cos 2θ=-32,故选B.]11.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=35,x ∈(0,π),则sin x 的值为( )A.-43-310B.43-310C.12D.32B [由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=35,且0<x <π,得π6<x +π6<π2,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=45,所以sin x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫x +π6-π6 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6cos π6-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6sin π6 =45×32-35×12=43-310.]12.函数y =sin x +cos x +2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的最小值是( )A .2- 2B .2+ 2C .3D .1C [由y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+2,且0≤x ≤π2,所以π4≤x +π4≤34π,所以22≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4≤1,所以3≤y ≤2+2.]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上) 13.已知cos α=17,cos(α+β)=-1114,α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则β=________. 【导学号:79402150】[解析] 由题意得:sin α=437,sin(α+β)=5314,所以sin β=sin [(α+β)-α]=sin(α+β) cos α-cos(α+β) sin α=5314×17+1114×437=32, 又β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以β=π3.[答案] π314.函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x +sin 2x 的最小正周期是________.[解析] 法一 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x +sin 2x=2sin π6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,∴T =2π2=π.法二 y =sin π3cos 2x -cos π3sin 2x +sin 2x =32cos 2x +12sin 2x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6.所以其最小正周期为T =2π2=π. [答案] π 15.求值:sin 10°-3cos 10°cos 40°=________.[解析] sin 10°-3cos 10°cos 40°=2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 10°-32cos 10°cos 40°=2sin (10°-60°)cos 40°=-2sin 50°cos 40°=-2. [答案] -216.tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ+3tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ·tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ的值是________.【导学号:79402151】[解析] ∵tan π3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+π6+θ=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ1-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ=3,∴3=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ+ 3tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θtan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+θ.[答案] 3三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程演算步骤)17.(本小题满分10分)证明:1+sin 2α2cos 2 α+sin 2α=12tan α+12. [证明] 左边=sin 2 α+cos 2 α+2sin αcos α2cos 2α+2sin αcos α=(sin α+cos α)22cos α(sin α+cos α)=sin α+cos α2cos α =12tan α+12=右边.所以1+sin 2α2cos 2 α+sin 2α=12tan α+12成立. 18.(本小题满分12分)已知π2<β<α<3π4,cos(α-β)=1213,sin(α+β)=-35,求sin 2α的值.[解] 因为π2<β<α<3π4, 所以0<α-β<π4,π<α+β<32π. 又cos(α-β)=1213,sin(α+β)=-35, 所以sin(α-β)=1-cos 2(α-β)=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12132=513,cos(α+β)=-1-sin 2(α+β)=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-352=-45. 所以sin 2α=sin [(α-β)+(α+β)] =sin(α-β)cos(α+β)+cos(α-β)sin(α+β) =513×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45+1213×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=-5665.19.(本小题满分12分)若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =35,17π12<x <7π4,求:(1)cos x +sin x 的值; (2)sin 2x +2sin 2x1-tan x的值.【导学号:79402152】[解] (1)由17π12<x <7π4,得5π3<x +π4<2π, 又因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =35,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =-45,所以cos x +sin x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=-425.(2)cos x =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x cosπ4 +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x sin π4=35×22-45×22=-210.又由17π12<x <7π4, 所以sin x =-1-cos 2x =-7210,所以tan x =7,所以原式=2sin x cos x +2sin 2x 1-tan x=-2875.20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=sin x -23·sin 2x2. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的最小值.[解] (1)因为f (x )=sin x +3cos x - 3 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-3,所以f (x )的最小正周期为2π. (2)因为0≤x ≤2π3,所以π3≤x +π3≤π. 当x +π3=π,即x =2π3时,f (x )取得最小值. 所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3上的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=- 3.21.(本小题满分12分)已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2. (1)求sin θ和cos θ的值.(2)若5cos (θ-φ)=35cos φ,0<φ<π2,求cos φ的值. [解] (1)因为a ⊥b ,a·b =sin θ-2cos θ=0, 即sin θ=2cos θ. 又因为sin 2θ+cos 2θ=1, 所以4cos 2θ+cos 2θ=1, 即cos 2θ=15, 所以sin 2θ=45.又θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以sin θ=255,cos θ=55.(2)因为5cos (θ-φ)=5(cos θcos φ+sin θsin φ) =5cos φ+25sin φ=35cos φ, 所以cos φ=sin φ.所以cos 2φ=sin 2φ=1-cos 2φ,即cos 2φ=12.又0<φ<π2,所以cos φ=22.22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x -3cos 2x .(1)求f (x )的最小正周期和单调递减区间;(2)求f (x )<m +2在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6上恒成立,求实数m 的取值范围.[解] (1)因为f (x )=1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2x -3cos 2x=-(sin 2x +3cos 2x )+1=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+1,所以f (x )的最小正周期T =2π2=π, 由2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,k ∈Z 可得k π-5π12≤x ≤k π+π12,k ∈Z 所以f (x )的单调递减区间为 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-512π,k π+π12(k ∈Z). (2)因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6,所以π3≤2x +π3≤23π,所以32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3≤1, 所以当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=32时,f (x )取得最大值为1-3,即f (x )max =1- 3. 要使f (x )<m +2恒成立,需f (x )max <m +2, 所以1-3<m +2,解得m >-1-3, 所以m 的取值范围是(-1-3,+∞).。
人教A版高中数学选修第三章三角恒等变换模块检测
模块检测(时间:100分钟 满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若cos θ>0,且sin 2θ<0,则角θ的终边所在的象限是( ). A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析 sin 2θ=2sin θcos θ<0,又cos θ>0, ∴sin θ<0,∴θ是第四象限角. 答案 D2.函数y =sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6≤x ≤2π3的值域是( ).A .[-1,1] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,32 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,1 答案 B3.已知|a |=8,e 为单位向量,当它们的夹角为2π3时,a 在e 方向上的投影为( ). A.12 B .-12 C .4 D .-4 解析 a 在e 的方向上的投影为|a |cos 2π3=8×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-4.答案 D4.下列关系式中,不正确的是( ). A .sin 585°<0 B .tan(-675°)>0 C .cos(-690°)<0D .sin 1 010°<0 解析 585°=360°+225°是第三象限角,则sin 585°<0;-675°=-720°+45°,是第一象限角,∴tan(-675°)>0;1 010°=1 080°-70°,是第四象限角, ∴sin 1 010°<0;而-690°=-720°+30°是第一象限角, ∴cos(-690°)>0.答案 C5.函数y =2sin(3x +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|<π2的一条对称轴为x =π12,则φ=( ). A.π6 B.π3 C.π4 D .-π4 解析 由y =sin x 的对称轴为x =k π+π2(k ∈Z ), 所以3×π12+φ=k π+π2(k ∈Z ), 得φ=k π+π4(k ∈Z ).又|φ|<π2,所以k =0,φ=π4,故应选C. 答案 C6.已知D 是△ABC 的边BC 上的一点,且BD =13BC ,设AB →=a ,AC →=b ,则AD →等于( ). A. 13(a -b ) B.13(b -a ) C.13(2a +b )D.13(2b -a )解析 AD →=AB →+BD →=AB →+13BC →=AB →+13(AC →-AB →)=23AB →+13AC →=23a +13b ,故选C. 答案 C7.已知a ,b 均为单位向量,且它们的夹角为60°,那么|a +3b |等于( ). A.7 B.10 C.13 D. 4解析 本题若直接求|a +3b |则较为困难,因此解答时可依据公式|a |=a 2先求(a +3b )2.因为|a |=1,|b |=1,且它们的夹角为60°, 故a ·b =cos 60°=12,所以(a +3b )2=a 2+6a ·b +9b 2=1+3+9=13, 即|a +3b |=13,故应选C. 答案 C8.计算2sin 14°·cos 31°+sin 17°等于( ).A.22 B .-22 C.32 D .-32 解析 原式=2sin 14°cos 31°+sin(31°-14°) =sin 31°cos 14°+cos 31°sin 14°=sin 45°=22. 答案 A9.设向量a =(cos 25°,sin 25°),b =(sin 20°,cos 20°),若t 是实数,且c =a +t b ,则|c |的最小值为( ).A. 2 B .1 C.22 D.12 解析 c =a +t b =(cos 25°,sin 25°)+(t sin 20°,t cos 20°) =(cos 25°+t sin 20°,sin 25°+t cos 20°), ∴|c |=(cos 25°+t sin 20°)2+(sin 25°+t cos 20°)2 =1+t 2+2t sin 45°=t 2+2t +1 =⎝⎛⎭⎪⎫t +222+12,∴当t =-22时,|c |最小,最小值为22. 答案 C10.设△ABC 的三个内角为A ,B ,C ,向量m =(3sin A ,sin B ),n =(cos B ,3cos A ),若m ·n =1+cos(A +B ),则C 的值为( ). A.π6 B.π3 C.2π3D.5π6解析 ∵m ·n =3sin A cos B +3cos A sin B =3sin(A +B )=1+cos(A +B ),∴3sin(A +B )-cos(A +B )=3sin C +cos C =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+C =1.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+C =12,∴π6+C =56π或π6+C =π6(舍去),∴C =23π. 答案 C二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上). 11.若cos 2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=-22,则sin α+cos α=________. 解析 原式可化为cos 2α-sin 2α22(sin α-cos α)=(cos α+sin α)(cos α-sin α)22(sin α-cos α)=-22,∴sin α+cos α=12. 答案 1212.已知向量m =(3sin x ,cos x ),p =(23,1).若m ∥p ,则sin x ·cos x =________. 解析 ∵m ∥p ,∴3sin x =23cos x ,tan x =2, ∴sin x ·cos x =sin x ·cos x sin 2x +cos 2x =tan x 1+tan 2x =25.答案 2513.若向量a 与b 不共线,a ·b ≠0,且c =a -a ·aa ·b ·b .则向量a 与c 的夹角为________. 解析 ∵a ·c =a ·a -a ·aa ·b ·b ·a =a ·a -a ·a =0,∴a ⊥c ,即a 与c 的夹角为90°. 答案 90°14.已知tan(α+β)=35,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=14,那么tan(α+π4)的值为________. 解析 tan(α+π4)=tan ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(α+β)-⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=tan (α+β)-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π41+tan (α+β)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=35-141+35×14=723. 答案723三、解答题(本大题共5小题,共54分,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)15.(10分)对任意实数x 和整数n ,已知f (sin x )=sin[(4n +1)x ],求f (cos x ). 解 f (cos x )=f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(4n +1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n π+π2-(4n +1)x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-(4n +1)x=cos[(4n +1)x ].16.(10分)已知a ,b 不共线,AB →=2a +k b ,CB →=a +3b ,CD →=2a -b ,若A ,B ,D 三点共线,求实数k 的值.解 ∵BD →=BC →+CD →=-CB →+CD →=a -4b , 而a 与b 不共线,∴BD →≠0.又∵A ,B ,D 三点共线,∴AB →,BD →共线. 故存在实数λ,使AB →=λBD →,即2a +k b =λa -4λb . 又∵a 与b 不共线,∴由平面向量基本定理,得⎩⎨⎧2=λk =-4λ⇒k =-8.17.(10分)已知α为锐角,且sin α=45. (1)求sin 2α+sin 2αcos 2α+cos 2α的值;(2)求tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-5π4的值.解 (1)因α为锐角,且sin α=45,∴cos α=1-sin 2α=35.∴sin 2α+sin 2αcos 2α+cos 2α=sin 2α+2sin αcos α3cos 2α-1 =⎝ ⎛⎭⎪⎫452+2×45×353×⎝ ⎛⎭⎪⎫352-1=20.(2)∵tan α=sin αcos α=43,∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-5π4=tan α-tan 5π41+tan αtan 5π4=tan α-11+tan α=17.18.(12分)设a =⎝ ⎛⎭⎪⎫32,cos α,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin α,12,若a ∥b ,求锐角α的值.解 ∵a =⎝ ⎛⎭⎪⎫32,cos α,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin α,12,且a ∥b , ∴32×12-cos αsin α=0,即sin αcos α=34.由⎩⎨⎧sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=34,得sin α+cos α=sin 2α+cos 2α+2sin αcos α =1+32=3+12,∴sin α、cos α是方程x 2-3+12x +34=0的两根. 解得⎩⎪⎨⎪⎧sin α=32cos α=12,或⎩⎪⎨⎪⎧sin α=12,cos α=32.又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴α=π3或π6.19.(12分)已知向量b =(m ,sin 2x ),c =(cos 2x ,n ),x ∈R ,f (x )=b ·c ,若函数f (x )的图象经过点(0,1)和⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,1.(1)求m 、n 的值;(2)求f (x )的最小正周期,并求 f (x )在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上的最小值;解 (1)f (x )=m cos 2x +n sin 2x , ∵f (0)=1,∴m =1. ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=1,∴n =1. (2)f (x )=cos 2x +sin 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,∴f (x )的最小正周期为π. ∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,∴π4≤2x +π4≤3π4.∴当x =0或x =π4时,f (x )的最小值为1.。
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第三章 三角恒等变换(B) (时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.sin 15°cos 75°+cos 15°sin 105°等于( )A .0 B.12 C.32D .12.若函数f (x )=sin 2x -12(x ∈R ),则f (x )是( )A .最小正周期为π2的奇函数B .最小正周期为π的奇函数C .最小正周期为2π的偶函数D .最小正周期为π的偶函数3.已知α∈(π2,π),sin α=35,则tan(α+π4)等于( )A.17 B .7 C .-17D .-7 4.函数f (x )=sin x -3cos x (x ∈[-π,0])的单调递增区间是( )A .[-π,-5π6]B .[-5π6,-π6]C .[-π3,0]D .[-π6,0]5.化简:sin (60°+θ)+cos 120°sin θcos θ的结果为( )A .1 B.32C. 3 D .tan θ6.若f (sin x )=3-cos 2x ,则f (cos x )等于( ) A .3-cos 2x B .3-sin 2x C .3+cos 2x D .3+sin 2x7.若函数f (x )=sin(x +π3)+a sin(x -π6)的一条对称轴方程为x =π2,则a 等于( )A .1 B. 3 C .2 D .38.函数y =12sin 2x +sin 2x ,x ∈R 的值域是( )A .[-12,32]B .[-22+12,22+12]C .[-32,12]D .[-22-12,22-12]9.若3sin θ=cos θ,则cos 2θ+sin 2θ的值等于( )A .-75 B.75 C .-35 D.3510.已知3cos(2α+β)+5cos β=0,则tan(α+β)tan α的值为( ) A .±4 B .4 C .-4 D .111.若cos θ2=35,sin θ2=-45,则角θ的终边所在的直线方程为( )A .7x +24y =0B .7x -24y =0C .24x +7y =0D .24x -7y =012.使奇函数f (x )=sin(2x +θ)+3cos(2x +θ)在[-π4,0]上为减函数的θ的值为( )A .-πB .-π C.5π D.2π二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.函数f (x )=sin 2(2x -π4)的最小正周期是______.14.已知sin αcos β=1,则sin(α-β)=________.15.若0<α<π2<β<π,且cos β=-13,sin(α+β)=13,则cos α=________.16.函数y =sin(x +10°)+cos(x +40°),(x ∈R )的最大值是________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知sin(α+π2)=-55,α∈(0,π).(1)求sin (α-π2)-cos (3π2+α)sin (π-α)+cos (3π+α)的值;(2)求cos(2α-3π4)的值.18.(12分)已知函数f (x )=2cos x sin x +23cos 2x - 3. (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数f (x )的最大值和最小值及相应的x 的值; (3)求函数f (x )的单调增区间.19.(12分)已知向量a =(cos3x 2,sin 3x 2),b =(cos x 2,-sin x 2),且x ∈[-π3,π4]. (1)求a ·b 及|a +b |;(2)若f (x )=a ·b -|a +b |,求f (x )的最大值和最小值.20.(12分)已知△ABC 的内角B 满足2cos 2B -8cos B +5=0,若BC →=a ,CA →=b 且a ,b 满足:a ·b =-9,|a |=3,|b |=5,θ为a ,b 的夹角. (1)求角B ;(2)求sin(B +θ).21.(12分)已知向量m =(-1,cos ωx +3sin ωx ),n =(f (x ),cos ωx ),其中ω>0,且m ⊥n ,又函数f (x )的图象任意两相邻对称轴的间距为3π2.(1)求ω的值;(2)设α是第一象限角,且f (32α+π2)=2326,求sin (α+π4)cos (4π+2α)的值.22.(12分)已知函数f (x )=12sin 2x sin φ+cos 2x cos φ-12sin(π2+φ)(0<φ<π),其图象过点(π6,12).(1)求φ的值;(2)将函数y =f (x )的图象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 )的图象,求函数g (x )在[0,π4]上的最大值和最小值.第三章 三角恒等变换(B)答案1.D [原式=sin 15°cos 75°+cos 15°sin 75°=sin 90°=1.]2.D [f (x )=sin 2x -12=12(2sin 2x -1)=-12cos 2x ,∴T =2π2=π,f (x )为偶函数.]3.A [∵α∈(π2,π),sin α=35,∴cos α=-45,tan α=sin αcos α=-34.∴tan(α+π4)=1+tan α1-tan α=1-341+34=17.]4.D [f (x )=sin x -3cos x =2sin(x -π3).令2k π-π2≤x -π3≤2k π+π2(k ∈Z ),得2k π-π6≤x ≤2k π+5π6(k ∈Z ),令k =0得-π6≤x ≤5π6.由此可得[-π6,0]符合题意.]5.B [原式=sin 60°cos θ+cos 60°sin θ-12sin θcos θ=sin 60°cos θcos θ=sin 60°=32.]6.C [f (sin x )=3-(1-2sin 2x )=2+2sin 2x , ∴f (x )=2x 2+2,∴f (cos x )=2cos 2x +2=1+cos 2x +2=3+cos 2x .]7.B [f (x )=sin(x +π3)-a sin(π6-x )=sin(x +π3)-a cos(π3+x )=1+a 2sin(x +π3-φ)∴f (π2)=sin 5π6+a sin π3=32a +12=1+a 2.解得a = 3.]8.B [y =12sin 2x +sin 2x =12sin 2x +1-cos 2x 2=12sin 2x -12cos 2x +12=22sin(2x -π4)+12,∵x ∈R ,∴-1≤sin(2x -π4)≤1,∴y ∈[-22+12,22+12].9.B [∵3sin θ=cos θ,∴tan θ=13.cos 2θ+sin 2θ=cos 2θ-sin 2θ+2sin θcos θ=cos 2θ+2sin θcos θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ=1+2tan θ-tan 2θ1+tan 2θ=1+2×13-191+19=75.]10.C [3cos(2α+β)+5cos β=3cos(α+β)cos α-3sin(α+β)sin α+5cos(α+β)cos α+5sin(α+β)sin α=0, ∴2sin(α+β)sin α=-8cos(α+β)cos α, ∴tan(α+β)tan α=-4.]11.D [cos θ2=35,sin θ2=-45,tan θ2=-43,∴tan θ=2tanθ21-tan 2θ2=-831-169=247.∴角θ的终边在直线24x -7y =0上.]12.D [∵f (x )为奇函数,∴f (0)=sin θ+3cos θ=0.∴tan θ=- 3.∴θ=k π-π3,(k ∈Z ).∴f (x )=2sin(2x +θ+π3)=±2sin 2x .∵f (x )在[-π4,0]上为减函数,∴f (x )=-2sin 2x ,∴θ=2π3.]13.π2解析 ∵f (x )=12[1-cos(4x -π2)]=12-12sin 4x ∴T =2π4=π2.14.1解析 ∵sin αcos β=1,∴sin α=cos β=1,或sin α=cos β=-1, ∴cos α=sin β=0.∴sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=sin αcos β=1. 15.429解析 cos β=-13,sin β=223,sin(α+β)=13,cos(α+β)=-223,故cos α=cos [(α+β)-β]=cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=(-223)×(-13)+223×13=429.16.1解析 令x +10°=α,则x +40°=α+30°, ∴y =sin α+cos(α+30°)=sin α+cos αcos 30°-sin αsin 30° =12sin α+32cos α =sin(α+60°). ∴y max =1.17.解 (1)sin(α+π2)=-55,α∈(0,π)⇒cos α=-55,α∈(0,π)⇒sin α=255.sin (α-π2)-cos (3π2+α)sin (π-α)+cos (3π+α)=-cos α-sin αsin α-cos α=-13.(2)∵cos α=-55,sin α=255⇒sin 2α=-45,cos 2α=-35. cos(2α-3π4)=-22cos 2α+22sin 2α=-210.18.解 (1)原式=sin 2x +3cos 2x =2(12sin 2x +32cos 2x )=2(sin 2x cos π3+cos 2x sin π3)=2sin(2x +π3).∴函数f (x )的最小正周期为π.(2)当2x +π3=2k π+π2,即x =k π+π12(k ∈Z )时,f (x )有最大值为2.当2x +π3=2k π-π2,即x =k π-5π12(k ∈Z )时,f (x )有最小值为-2.(3)要使f (x )递增,必须使2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2(k ∈Z ),解得k π-5π12≤x ≤k π+π12(k ∈Z ).∴函数f (x )的递增区间为[k π-5π12,k π+π12](k ∈Z ).19.解 (1)a ·b =cos 3x 2cos x 2-sin 3x 2sin x2=cos 2x ,|a +b |=(cos 3x 2+cos x 2)2+(sin 3x 2-sin x2)2=2+2cos 2x =2|cos x |,∵x ∈[-π3,π4],∴cos x >0,∴|a +b |=2cos x .(2)f (x )=cos 2x -2cos x =2cos 2x -2cos x -1=2(cos x -12)2-32.∵x ∈[-π3,π4].∴12≤cos x ≤1,∴当cos x =12时,f (x )取得最小值-32;当cos x =1时,f (x )取得最大值-1.20.解 (1)2(2cos 2B -1)-8cos B +5=0,即4cos 2B -8cos B +3=0,得cos B =12.又B 为△ABC 的内角,∴B =60°.(2)∵cos θ=a ·b |a |·|b |=-35,∴sin θ=45.∴sin(B +θ)=sin B cos θ+cos B sin θ=4-3310.21.解 (1)由题意,得m ·n =0,所以f (x )=cos ωx ·(cos ωx +3sin ωx )=1+cos 2ωx 2+3sin 2ωx 2=sin(2ωx +π6)+12.根据题意知,函数f (x )的最小正周期为3π.又ω>0,所以ω=13.(2)由(1)知f (x )=sin(2x 3+π6)+12,所以f (32α+π2)=sin(α+π2)+12=cos α+12=2326.解得cos α=513.因为α是第一象限角,故sin α=1213.所以sin (α+π4)cos (4π+2α)=sin (α+π4)cos 2α=22sin α+22cos αcos 2α-sin 2α=22(cos α-sin α)=-13214.22.解 (1)因为f (x )=12sin 2x sin φ+cos 2x cos φ-12sin(π2+φ)(0<φ<π),所以f (x )=12sin 2x sin φ+1+cos 2x 2cos φ-12cos φ=12sin 2x sin φ+12cos 2x cos φ =12(sin 2x sin φ+cos 2x cos φ) =12cos(2x -φ). 又函数图象过点(π6,12),所以12=12cos(2×π6-φ),即cos(π3-φ)=1,又0<φ<π,所以φ=π3.(2)由(1)知f (x )=12cos(2x -π3),将函数y =f (x )的图象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 )的图象,可知g (x )=f (2x )=12cos(4x -π3),因为x ∈[0,π4],所以4x ∈[0,π],因此4x -π3∈[-π3,2π3],故-12≤cos(4x -π3)≤1.所以y =g (x )在[0,π4]上的最大值和最小值分别为12和-14.。