高中数学必修四第一章三角函数测试题
高中数学数学必修四第一章三角函数单元测试题--经典
高中数学必修 四第一章三角函数、选择题(60 分)1.将—300o 化为弧度为( 4 二 3c.D.2•如果点P (sinvcosH2cosv )位于第三象限,那么角 二所在象限是(C.第三象限 A .第一象限 B.第二象限 3. 下列选项中叙述正确的是A .三角形的内角是第一象限角或第二象限角B .锐角是第一象限的角C .第二象限的角比第一象限的角大D .终边不同的角同一三角函数值不相等 4. 下列函数中为偶函数的是( ) A . y 二 sin | x | B . y 二 sin 2x D.第四象限C. y - -sin x5已知函数y = As in (• ‘x •「厂B 的一部分图象如右图所示,如果 A. A = 4 C.6函数八Ssgx 石)的单调递减区间( 5 二D. y 二 sin x 1A. IHA k , k 「: _12 12k ,k (k Z) - 3 6三匕:三( 12 12D . k 二二k 二兰(k Z ) - 632(k Z) B.k Z) C.已知〉是三角形的一个内角,且sin " cos,则这个三角形(3C .A .锐角三角形B .钝角三角形1 -2sin (二 2)cos (二 2)等于 A . sin2 — cos2 若角:' 的终边落在直线 不等腰的直角三角形 D •等腰直角三角形B. B . cos2 — sin2 y=2x 上,则 sin :2屆C. 5 C . 的值为± (sin2 —cos2): )D. -12sin 2+cos210.函数 2y=cos x-3cosx+2 的最小值是 11.如果:-在第三象限,则 a —必定在 2 A.第一或第二象限 B.第一或第三象限 C.第三或第四象限 D. 第二或第四象12 .已知函数y 二Asin ( x 在同一周期内 ,当x时有最大值2,当x=0时有最小值-2,那么函数的解析3式为B. y =2sin(3x) C. y =2sin(3x ' ) D • y =」sin3x2 2 2二.填空题(20分)三.计算题(70 分)JIcos(— + a )sin (—兀-a )17. (15分)已知角〉终边上一点P (-4, 3),求2的值cos()sin()2 218(20分).已知函数y=Asin ( w x+ $ )+b (A>0,| $ |< n ,b 为常数)的一段图象(如图)所示. ①求函数的解析式;3219.已知 tan,求 2 sin hcosv - cos 二 的值。
必修四第一章 三角函数 精选练习题(有答案和解析)
必修四第一章 三角函数精选练习题一、选择题1.在0°~360°的范围内,与-510°终边相同的角是( ) A .330° B .210° C .150° D .30°B [因为-510°=-360°×2+210°,因此与-510°终边相同的角是210°.] 2.cos 420°的值为( ) A .12 B .-12C .32D .-32A [cos 420°=cos(360°+60°)=cos 60°=12,故选A.]3.已知角θ的终边上一点P (a ,-1)(a ≠0),且tan θ=-a ,则sin θ的值是( ) A .±22 B .-22 C .22 D .-12B [由题意得tan θ=-1a =-a , 所以a 2=1, 所以sin θ=-1a 2+(-1)2=-22.] 4.一个扇形的弧长与面积的数值都是6,这个扇形中心角的弧度数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4C [设扇形的半径为r ,中心角为α,根据扇形面积公式S =12lr 得6=12×6×r ,所以r =2, 所以α=l r =62=3.]5.已知sin θ+cos θ=43,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,则sin θ-cos θ的值为( ) A .23 B .13 C .-23 D .-13 C [∵已知sin θ+cos θ=43,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,∴1+2sin θcos θ=169,∴2sin θcos θ=79,故sin θ-cos θ=-(sin θ-cos θ)2 =-1-2sin θ·cos θ =-23,故选C.]6.函数y =tan(sin x )的值域是( ) A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,22C .[]-tan 1,tan 1D .[]-1,1C [sin x ∈[-1,1],又-π2<-1<1<π2,且y =tan x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上是增函数,所以y min =tan(-1)=-tan 1,y max =tan 1.]7.将函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移π3个单位,得到的图象对应的解析式为( )A .y =sin 12xB .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π2C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π6D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6 C [函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍可得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π3,再将所得的图象向左平移π3个单位,得到函数y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12⎝⎛⎭⎪⎫x +π3-π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π6.] 8.函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调递增区间是( ) A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π8B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8,π2C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π8D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,π2C [令2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2(k ∈Z )得k π-π8≤x ≤k π+3π8(k ∈Z ),k =0时,x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8,3π8,又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2, ∴x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π8,故选C.]9.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 +3π4 C .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +3π4D .y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4C [由图可知A =2,4⎝ ⎛⎭⎪⎫π8+π8=2πω得ω=2,且2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-π8+φ=π2+2k π(k ∈Z )∴φ=2k π+3π4(k ∈Z ), 又∵|φ|<π, ∴φ=3π4,故选C.]10.如图,质点P 在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P 0(2,-2),角速度为1,那么点P 到x 轴的距离d 关于时间t 的函数图象大致为( )C [∵P 0(2,-2),∴∠P 0Ox =π4.按逆时针转时间t 后得 ∠POP 0=t ,∠POx =t -π4. 此时P 点纵坐标为2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫t -π4,∴d =2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫t -π4.当t =0时,d =2,排除A ,D ; 当t =π4时,d =0,排除B.]11.设α是第三象限的角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,则α2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 B [∵α是第三象限的角, ∴π+2k π<α<3π2+2k π,k ∈Z . ∴π2+k π<α2<3π4+k π,k ∈Z . ∴α2在第二或第四象限. 又∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2,∴cos α2<0.∴α2是第二象限的角.]12.化简1+2sin (π-2)·cos (π-2)得( )A .sin 2+cos 2B .cos 2-sin 2C .sin 2-cos 2D .±cos 2-sin 2 C [1+2sin (π-2)·cos (π-2) =1+2sin 2·(-cos 2) =(sin 2-cos 2)2, ∵π2<2<π,∴sin 2-cos 2>0. ∴原式=sin 2-cos 2.]13.同时具有下列性质的函数可以是( ) ①对任意x ∈R ,f (x +π)=f (x )恒成立; ②图象关于直线x =π3对称; ③在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上是增函数.A .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6B .f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6C .f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3D .f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6B [依题意知,满足条件的函数的周期是π,图象以直线x =π3为对称轴,且在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上是增函数.对于A 选项,函数周期为4π,因此A 选项不符合;对于C 选项,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=-1,但该函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上不是增函数,因此C 选项不符合;对于D 选项,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3≠±1,即函数图象不以直线x =π3为对称轴,因此D 选项不符合.综上可知,应选B.]14.已知函数f (x )=-2tan(2x +φ)(|φ|<π),若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π16=-2,则f (x )的一个单调递减区间是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫3π16,11π16B .⎝ ⎛⎭⎪⎫π16,9π16C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π16,5π16D .⎝ ⎛⎭⎪⎫π16,5π16 A [由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π16=-2得-2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8+φ=-2,所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8+φ=1,又|φ|<π,所以φ=π8,f (x )=-2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π8, 令k π-π2<2x +π8<k π+π2,k ∈Z 得 k π2-5π16<x <k π2+3π16,k ∈Z .可得f (x )的单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2-5π16,k π2+3π16,k ∈Z ,令k =1,可得f (x )的一个单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫3π16,11π16.]二、填空题15.对于锐角α,若tan α=34,则cos 2α+2sin 2α=________. 6425 [由题意可得:cos 2α+2sin 2α=cos 2α+4sin αcos αcos 2α+sin 2α=1+4tan α1+tan 2α=6425.]16.已知sin α=13,且α是第二象限角,那么cos(3π-α)的值为________. 223[cos(3π-α)=-cos α=-(-1-sin 2α)=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=223.] 17.函数y =3-tan x 的定义域是________.⎝ ⎛⎦⎥⎤k π-π2,k π+π3(k ∈Z ) [作出三角数线如图,由函数可知3-tan x ≥0中tan x ≤3,而3对应角为π3,由图中阴影部分可得定义域为⎝ ⎛⎦⎥⎤k π-π2,k π+π3(k ∈Z ).]18.函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的定义域为________.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≠3π8+k π2,k ∈Z[2x -π4≠π2+k π,即x ≠3π8+k π2,k ∈Z .]19.若函数y =sin(ωx +φ)(ω>0)的部分图象如图所示,则ω=________.4 [观察图象可知函数y =sin(ωx +φ)的半个周期为π4, 所以2πω=π2,ω=4.]20.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0),若将f (x )的图象向左平移π3个单位长度所得的图象与将f (x )的图象向右平移π6个单位长度所得的图象重合,则ω的最小值为________.4 [由条件可知,图象变换后的解析式分别为y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +ωπ3+φ和y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -ωπ6+φ,由于两图象重合,所以ωπ3+φ=-ωπ6+φ+2k π(k ∈Z ). 即ω=4k (k ∈Z ),由ω>0,∴ωmin =4.]21.一扇形的圆心角为2弧度,记此扇形的周长为C ,面积为S ,则C -1S 的最大值为________.4 [由已知可得弧长l =2r ,周长C =4r ,面积S =12×lr =r 2,∴C -1S =4r -1r 2=-1r 2+4r =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1r -22+4,故C -1S 的最大值为4.] 22.已知角α终边上一点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 5π6,cos 5π6,则角α的最小正值是________.5π3 [角α终边上一点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 5π6,cos 5π6,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-32, tan α=-3212=-3,且α为第四象限角,所以角α的最小正值是5π3.]23.函数y =2+cos x2-cos x(x ∈R )的最大值为________.3 [由题意有y =42-cos x-1,因为-1≤cos x ≤1,所以1≤2-cos x ≤3,则43≤42-cos x ≤4,由此可得13≤y ≤3,于是函数y =2+cos x 2-cos x (x ∈R )的最大值为3.]24.对于函数f (x )=⎩⎨⎧sin x ,sin x ≤cos x ,cos x ,sin x >cos x ,给出下列四个命题:①该函数是以π为最小正周期的周期函数;②当且仅当x =π+k π(k ∈Z )时,该函数取得最小值-1; ③该函数的图象关于x =5π4+2k π(k ∈Z )对称; ④当且仅当2k π<x <π2+2k π(k ∈Z )时,0<f (x )≤22. 其中正确命题的序号是________. ③④ [作出函数f (x )的图象如图所示:由图象可知f (x )为周期函数,T =2π,①错误;当x =2k π+π或x =2k π+3π2时,取最小值-1,故②错误;x =π4+2k π(k ∈Z )和x =5π4+2k π(k ∈Z )都是该图象的对称轴,故③正确; 当2k π<x <π2+2k π(k ∈Z )时,f (x )图象在x 轴上方且f (x )max =22. 故0<f (x )≤22.故④正确.]三、解答题25.已知sin(π-α)·cos(-8π-α)=60169,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,求sin α与cos α的值.[解] 由已知条件可得sin αcos α=60169,∴(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=1+120169=289169, (sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-120169=49169. ∵x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,∴sin α>cos α, ∴⎩⎪⎨⎪⎧sin α+cos α=1713,sin α-cos α=713,解方程组得sin α=1213,cos α=513.26.(1)已知角α的终边经过点P (4,-3),求2sin α+cos α的值; (2)已知角α的终边经过点P (4a ,-3a )(a ≠0),求2sin α+cos α的值; (3)已知角α终边上一点P 到x 轴的距离与到y 轴的距离之比为3∶4,求2sin α+cos α的值.[解] (1)∵α终边过点P (4,-3),∴r =|OP |=5,x =4,y =-3, ∴sin α=y r =-35,cos α=x r =45, ∴2sin α+cos α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35+45=-25.(2)∵α终边过点P (4a ,-3a )(a ≠0), ∴r =|OP |=5|a |,x =4a ,y =-3a . 当a >0时,r =5a ,sin α=y r =-35, cos α=x r =45, ∴2sin α+cos α=-25;当a <0时,r =-5a ,∴sin α=y r =35, cos α=x r =-45, ∴2sin α+cos α=25.综上,2sin α+cos α=-25或25. (3)当点P 在第一象限时,sin α=35, cos α=45,2sin α+cos α=2; 当点P 在第二象限时,sin α=35, cos α=-45,2sin α+cos α=25;当点P 在第三象限时,sin α=-35, cos α=-45,2sin α+cos α=-2; 当点P 在第四象限时,sin α=-35, cos α=45,2sin α+cos α=-25.27.是否存在角α,β,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,β∈(0,π),使等式sin(3π-α)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-β,3cos(-α)=-2cos(π+β)同时成立?若存在,求出α,β的值;若不存在,请说明理由.[解] 假设存在角α,β满足条件,则{sin α=2sin β, ①3cos α=2cos β, ② 由①2+②2得sin 2α+3cos 2α=2. ∴cos 2α=12, ∴cos α=22.∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴α=±π4.当α=π4时,代入②得:cos β=32, ∵0<β<π,∴β=π6,代入①可知成立; 当α=-π4时,代入②得cos β=32,∵0<β<π,∴β=π6,此时代入①式不成立,故舍去. ∴存在α=π4,β=π6满足条件.28.已知函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+1. (1)求函数f (x )的最大值,并求取得最大值时x 的值; (2)求函数f (x )的单调递增区间.[解] (1)当2x +π3=2k π+π2,则x =k π+π12(k ∈Z )时,f (x )max =3. (2)当2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,即k π-5π12≤x ≤k π+π12时,函数f (x )为增函数.故函数f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z ). 29.如图是函数y =A sin(ωx +φ)+k (A >0,ω>0,|φ|<π2)的一段图象.(1)求此函数解析式;(2)分析一下该函数是如何通过y =sin x 变换得来的? [解] (1)由图象知A =-12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-322=12,k =-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-322=-1,T =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-π6=π,∴ω=2πT =2.∴y =12sin(2x +φ)-1. 当x =π6,2×π6+φ=π2,∴φ=π6. ∴所求函数解析式为y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-1.(2)把y =sin x 向左平移π6个单位得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,然后纵坐标保持不变、横坐标缩短为原来的12倍,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,再横坐标保持不变,纵坐标变为原来的12倍,得到y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,最后把函数y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向下平移1个单位,得到y=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-1的图象.30.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的图象在y 轴上的截距为1,它在y 轴右侧的第一个最大值点和最小值点分别为(x 0,2)和(x 0+3π,-2).(1)求f (x )的解析式;(2)将f (x )的图象上的所有点的横坐标缩短到原来的13倍(纵坐标不变),然后再将所得的图象向右平移π3个单位,得到函数g (x )的图象,写出函数g (x )的解析式,并用五点作图的方法画出g (x )在长度为一个周期的闭区间上的图象.[解] (1)由f (x )=A sin(ωx +φ)在y 轴上的截距为1,最大值为2,得1=2sin φ,所以sin φ=12.又|φ|<π2,所以φ=π6.由题意易知T =2[(x 0+3π)-x 0]=6π, 所以ω=2πT =13, 所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3+π6.(2)将f (x )的图象上的所有点的横坐标缩短到原来的13倍(纵坐标不变),得到y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6的图象;再把所得图象向右平移π3个单位,得到g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3+π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6的图象.列表:。
(好题)高中数学必修四第一章《三角函数》测试题(有答案解析)
一、选择题1.已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(0A >,0>ω,2πϕ<)的部分图像如图所示,则()f x 的解析式为( )A .()2sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .()3sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭D .1()3sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭ 2.函数()2cos 3⎛⎫=+ ⎪⎝⎭πf x x 在[]0,π的单调递增区间是( ) A .20,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .,3ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .2π,π33.将函数sin()y x ϕ=+的图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再将所得图像向左平移12π个单位后得到的函数图像关于原点中心对称,则sin 2ϕ=( )A .12-B .12C .3D 34.已知函数()f x 是定义在R 上的增函数,()0,1A -,()3,1B 是其图象上的两点,那么|(2sin 1)|1f x +≤ 的解集为( ) A .,33x k x k k ππππ⎧⎫-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣ B .722,66x k x k k ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣ C .,63xk x k k ππππ⎧⎫-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣ D .722,66xk x k k ππππ⎧⎫-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣5.如图,一半径为4.8m 的筒车按逆时针方向转动,已知筒车圆心O 距离水面2.4m ,筒车每60s 转动一圈,如果当筒车上点P 从水中浮现时(图中点0P )开始计时,则( )A .点P 第一次到达最高点需要10sB .点P 距离水面的高度h (单位:m )与时间t (单位:s )的函数解析式为4.8sin 2.4306h t ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ C .在筒车转动的一圈内,点P 距离水面的高度不低于4.8m 共有10s 的时间 D .当筒车转动50s 时,点P 在水面下方,距离水面1.2m 6.设函数()3cos22sin cos f x x x x =+,给出下列结论: ①()f x 的最小正周期为π ②()y f x =的图像关于直线12x π=对称③()f x 在2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减 ④把函数2cos2y x =的图象上所有点向右平移12π个单位长度,可得到函数()y f x =的图象.其中所有正确结论的编号是( ). A .①④B .②④C .①②④D .①②③7.已知函数()sin 0,2y x πωϕωϕ⎛⎫=+><⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则( )A .1ω=,6π=ϕ B .1ω=,6πϕ=-C .2ω=,6π=ϕ D .2ω=,6πϕ=-8.《九章算术》中《方田》章有弧田面积计算问题,术日:以弦乘矢,矢又自乘,并之,二而一.其大意是弧田面积计算公式为:弧田面积12=(弦×矢+矢×矢).弧田是由圆弧(弧田弧)及圆弧两端点的弦(弧田弦)围成的平面图形,公式中的“弦”指的是弧田弦的长,“矢”指的是弧田所在圆的半径与圆心到孤田弦的距离之差,现有一弧田,其矢长等于8米,若用上述弧田面积计算公式算得该弧田的面积为128平方米,则其弧田弧所对圆心角的正弦值为( ) A .60169B .120169C .119169D .591699.已知函数()[][]sin cos cos sin f x x x =+,其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数,则( )A .()f x 是奇函数B .π2π33f f ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()f x 的一个周期是πD .()f x 的最小值小于010.已知函数()sin cos f x x x =+,则下列说法正确的是( ) A .()f x 的最小值为0 B .()f x 的最大值为2 C .()()2f x f x π-=D .1()2f x =在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有解11.若函数)22()sin 2cos sin f x x x x =-的图像为E ,则下列结论正确的是( ) A .()f x 的最小正周期为2π B .对任意的x ∈R ,都有()()3f x f x π=-C .()f x 在7(,)1212ππ上是减函数 D .由2sin 2y x =的图像向左平移3π个单位长度可以得到图像E 12.函数22y cos x sinx =- 的最大值与最小值分别为( ) A .3,-1 B .3,-2 C .2,-1D .2,-2二、填空题13.关于1()sin sin f x x x=-,有如下四个结论: ①()f x 是奇函数. ②()f x 图像关于y 轴对称.③2x π=是()f x 的一条对称轴.④()f x 有最大值和最小值. 其中说法正确的序号是________. 14.对任意0,4πϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,函数()sin()f x x ωϕ=+在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则实数ω的取值范围是________.15.若函数π()sin()cos()3f x x x ωω=++的一个周期是π,则常数ω的一个取值可以为__________.16.如图,以正方形的各边为底可向外作四个腰长为1的等腰三角形,则阴影部分面积的最大值是___________.17.sin 75=______.18.已知函数()()()sin 0,πf x x ωϕωϕ=+><的图像如图所示,则ϕ=__________.19.关于函数()()4sin 23f x x x R π⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭,有下列命题: ①函数()y f x =的表达式可以改写为4cos 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭; ②函数()y f x =是以2π为最小正周期的周期函数; ③函数()y f x =的图象关于点,06π⎛⎫-⎪⎝⎭对称; ④函数()y f x =的图象关于直线6x π=-对称.其中正确的序号是______.20.如图是函数()2sin(),(0,)2f x x πωφωφ=+><的图象上的一段,则ω=_________φ =____三、解答题21.已知()442sin cos cossin f x x x x x ωωωω=+-(其中ω>0).(1)若()f x 的最小正周期是π,求ω的值及此时()f x 的对称中心; (2)若将()y f x =的图像向左平移4π个单位,再将所得的图像纵坐标不变,横坐标缩小为原来的12,得到()g x 的图像,若yg x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,求ω的取值范围.22.在①()f x 的图象关于直线3x π=对称,②()f x 的图象关于点,06π⎛⎫-⎪⎝⎭对称,③()f x 的图象上最高点中,有一个点的横坐标为6π这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.问题:已知函数()()sin 0,0,02f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><<⎪⎝⎭的振幅为2,初相为3π,最小正周期不小于...π,且______. (1)求()f x 的解析式;(2)求()f x 在区间[],0π-上的最大值和最小值以及取得最大值和最小值时自变量x 的值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 23.已知函数()12sin 26x f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,x ∈R . (1)用“五点法”画出函数()f x 一个周期内的图象; (2)求函数()f x 在[],ππ-内的值域; (3)若将函数()f x 的图象向右平移6π个单位长度,得到函数()g x 的图象,求函数()g x 在[],ππ-内的单调增区间.24.已知函数()()sin f x A x ωϕ=+(0A >,0>ω,02πϕ<<)的部分图象如图所示,其中最高点以及与x 轴的一个交点的坐标分别为,16π⎛⎫⎪⎝⎭,5,012π⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求()f x 的解析式;(2)设M ,N 为函数y t =的图象与()f x 的图象的两个交点(点M 在点N 左侧),且3MN π=,求t 的值.25.已知函数()2sin(2)(0)6f x x πωω=+>.(1)若点5(,0)8π是函数()f x 图像的一个对称中心,且(0,1)ω∈,求函数()f x 在3[0,]4π上的值域; (2)若函数()f x 在(,)33π2π上单调递增,求实数ω的取值范围.26.海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮,一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近码头;卸货后,在落潮时返回海洋.下面是某港口在某季节每天的时间与水深关系表: 时刻 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 水深 5.000 6.250 7.165 7.500 7.165 6.250 时刻 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 水深 5.000 3.754 2.835 2.500 2.835 3.754 时刻 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 水深 5.000 6.250 7.165 7.500 7.165 6.250 时刻 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 水深5.0003.7542.8352.5002.8353.754(1)这个港口的水深与时间的关系可用函数(,)近似描述,试求出这个函数解析式;(2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为5米,安全条例规定至少要有1.25米的安全间隙(船底与洋底的距离),利用(1)中的函数计算,该船何时能进入港口?在港口最多能呆多久?【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】 本题首先可根据33π44T 求出ω,然后根据当43x π=时函数()f x 取最大值求出ϕ,最后代入30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,即可求出A 的值. 【详解】因为4π7π3π3124,所以33π44T ,T π=,因为2T πω=,所以2ω=,()sin(2)f x A x ϕ=+,因为当43x π=时函数()sin(2)f x A x ϕ=+取最大值, 所以()42232k k Z ππϕπ⨯+=+∈,()26k k Z πϕπ=-+∈,因为2πϕ<,所以6πϕ=-,()sin 26f x A x π⎛⎫=-⎪⎝⎭, 代入30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,3sin 26A π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,解得3A =,()3sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题考查根据函数图像求函数解析式,对于()sin()f x A x ωϕ=+,可通过周期求出ω,通过最值求出A ,通过代入点坐标求出ϕ,考查数形结合思想,是中档题.2.C解析:C 【分析】先求出函数的单调增区间,再给k 取值即得解.【详解】令22223+<+<+ππk πx πk π(k ∈Z ) ∴42233+<<+ππk πx k π(k ∈Z ), 所以函数的单调递增区间为4[2,2]33ππk πk π++(k ∈Z ), 当1k =-时,5233ππx -<<- 当0k =时,433x ππ<<又∵[]0,x π∈, 故选:C 【点睛】方法点睛:求三角函数()cos()f x A wx ϕ=+的单调区间,一般利用复合函数的单调性原理解答:首先是对复合函数进行分解,接着是根据复合函数的单调性原理分析出分解出的函数的单调性,最后根据分解函数的单调性求出复合函数的单调区间.3.C解析:C 【分析】先根据条件写出图像变换后的函数解析式,然后根据图像关于原点中心对称可知函数为奇函数,由此得到ϕ的表示并计算出sin 2ϕ的结果. 【详解】因为变换平移后得到函数sin 26y x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,由条件可知sin 26y x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭为奇函数,所以6k πϕπ+=,sin 2sin 2sin 33k ππϕπ⎛⎫⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故选C . 【点睛】本题考查三角函数的图像变换以及根据函数奇偶性判断参数值,难度一般.正弦型函数()()sin f x A x =+ωϕ为奇函数时,k k Z ϕπ=∈,为偶函数时,2k k Z πϕπ=+∈.4.D解析:D 【分析】由题意可得()01f =-,()31f =,所要解的不等式等价于()()0(2sin 1)3f f x f ≤+≤,再利用单调性脱掉f ,可得02sin 13x ≤+≤,再结合正弦函数的图象即可求解. 【详解】由|(2sin 1)|1f x +≤可得1(2sin 1)1f x -≤+≤, 因为()0,1A -,()3,1B 是函数()f x 图象上的两点,所以()01f =-,()31f =,所以()()0(2sin 1)3f f x f ≤+≤, 因为()f x 是定义在R 上的增函数, 可得02sin 13x ≤+≤,解得:1sin 12x -≤≤, 由正弦函数的性质可得722,66k x k k Z ππππ-+≤≤+∈, 所以原不等式的解集为722,66xk x k k ππππ⎧⎫-≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ∣, 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是将要解得不等式转化为()()0(2sin 1)3f f x f ≤+≤利用单调性可得02sin 13x ≤+≤.5.B解析:B 【分析】先建立坐标系,从点0P 开始计时,建立三角函数模型()0sin h A t b ωϕ=++,通过题中条件求出参数0,,,A b ωϕ,再利用函数解析式对选项依次判断正误即可. 【详解】以水面所在直线为t 轴,过O 作OO t '⊥轴,建立坐标系如图:设点P 距离水面的高度h (单位:m )与时间t (单位:s )的函数解析式为()0sin h A t b ωϕ=++.依题意可知, 2.4OO '=, 2.41sin 4.82OPO '∠==,6OPO π'∠=. 高度h 最大值为2.4 4.87.2+=,最小值为2.4 4.8 2.4-=-,故()()7.2 2.47.2 2.44.8, 2.422A b --+-====,周期60T =s ,则230T ππω==, 0t =时,06πϕ=-,故函数解析式为 4.8sin 2.4306h t ππ⎛⎫=-+⎪⎝⎭,故B 正确;点P 到达最高点时 4.8sin 2.47.2306h t ππ⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭,即sin 1306t ππ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,故2,3062t k k Z ππππ-=+∈,即2060,t k k Z =+∈,又0t ≥,故第一次到达最高点时,0,20k t ==s ,故A 错误;在筒车转动的一圈内,点P 距离水面的高度不低于4.8m ,即4.8sin 2.4 4.8306h t ππ⎛⎫=-+≥ ⎪⎝⎭,得1sin 3062t ππ⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,故563066t ππππ≤-≤,解得1030t ≤≤,故共有20 s 时间,C 错误;当筒车转动50s 时,即50t =代入 4.8sin 2.4306h t ππ⎛⎫=-+⎪⎝⎭得,34.8sin 50 2.4 4.8sin 2.4 2.43062h πππ⎛⎫=⨯-+=+=- ⎪⎝⎭,故点P 在水面下方,距离水面2.4m ,故D 错误. 故选:B. 【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于按照题意,建立三角函数模型()0sin h A t b ωϕ=++,并解出解析式,才能解决选项中的实际问题,突破难点.6.C解析:C 【分析】根据题意,利用辅助角公式和两角和的正弦公式化简得()2sin(2)3f x x π=+,根据2T ωπ=求出最小正周期即可判断①;利用整体代入法求出()y f x =的对称轴,即可判断②;利用整体代入法求出()y f x =的单调减区间,从而可得在区间2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上先减后增,即可判断③;根据三角函数的平移伸缩的性质和诱导公式化简,即可求出平移后函数,从而可判断④. 【详解】解:函数()2sin cos sin 22sin(2)3f x x x x x x x π++=+,即:()2sin(2)3f x x π=+,所以()f x 的最小正周期为222T πππω===,故①正确; 令2,32πππ+=+∈x k k Z ,解得:,122k x k Z ππ=+∈, 当0k =时,则直线12x π=为()y f x =的对称轴,故②正确; 令3222,232k x k k Z πππππ+≤+≤+∈,解得:7,1212ππππ+≤≤+∈k x k k Z , 所以()f x 的单调递减区间为:7,,1212k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦, 当0k =时,()f x 的一个单调递减区间为7,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 则区间7,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,故在区间2121,3228,6ππππ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦上先减后增,故③错误; 把函数2cos2y x =的图象上所有点向右平移12π个单位长度, 得到s 2)2cos 22co 22cos 2126332sin(2y x x x x πππππ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=+-= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎦⎣⎦+⎝⎭⎣ 即平移后得到函数()y f x =的图象,故④正确.所以所有正确结论的编号是:①②④.故选:C.【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的图象和性质,熟练掌握正弦型函数的周期、对称轴、单调区间的求法,以及三角函数的平移伸缩是解题的关键,还考查辅助角公式、两角和的正弦公式以及诱导公式的应用,考查学生化简运算能力.7.D解析:D【分析】根据函数的图象求出函数的周期,然后可以求出ω,通过函数经过的最大值点求出ϕ值,即可得到结果.【详解】由函数的图象可知:74123T πππ⎛⎫=-⨯=⎪⎝⎭,22T πω∴==. 当3x π=,函数取得最大值1,所以sin 213πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,2232k k Z ππϕπ+=+∈,,||,02k πϕ<∴=,6πϕ∴=-, 故选:D.【点睛】 本题主要考查了由三角函数的图象求解析式,通过周期求ω的值,通过最值点求ϕ的值是解题的关键,属于基础题.8.B解析:B【分析】求出弦长,再求出圆的半径,然后利用三角形面积求解.【详解】如图,由题意8CD =,弓琖ACB 的面积为128,1(8)81282AB ⨯+⨯=,24AB =, 设所在圆半径为R ,即OA OB R ==,则22224(8)2R R ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,解得13R =, 5OD =,由211sin 22AB OD OA AOB ⨯=∠得 2245120sin 13169AOB ⨯∠==. 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查扇形与弓形的的有关计算问题,解题关键是读懂题意,在读懂题意基础上求出弦长AB ,然后求得半径R ,从而可解决扇形中的所有问题.9.D解析:D【分析】利用奇函数的性质判断A ,分别求3f π⎛⎫ ⎪⎝⎭和23f π⎛⎫ ⎪⎝⎭判断大小,取特殊值验证的方法判断C ,分区间计算一个周期内的最小值,判断选项D 。
(word完整版)高中数学数学必修四第一章三角函数单元测试题__经典
高中数学必修 四第一章三角函数一、选择题(60分)1.将—300o 化为弧度为( )A 4 r 5 c 7 7 A . ;B .C . ;D .3 3 642•如果点P (sin cos ,2cos )位于第三象限,那么角 所在象限是( A .第一象限 B.第二象限 C •第三象限 D.第四象限3 .下列选项中叙述正确的是 ()A .三角形的内角是第一象限角或第二象限角B •锐角是第一象限的角C .第二象限的角比第一象限的角大D .终边不同的角同一三角函数值不相等 4 •下列函数中为偶函数的是( ) D •等腰直角三角形C . A .锐角三角形 B .钝角三角形 、1 2sin( 2) cos( 3不等腰的直角三角形A . sin2 — cos2B . cos2 — sin2C .± (sin2 — cos2) D . sin2+cos29 .若角 的终边洛在直线 y=2x 上,贝U sin 的值为(1 <52 51A. B. C. — D.—5 5 5210.函数 2 y=cos x -3cosx+2 的最小值是 ()A . 2B . 0C 1D ..642)等于 ()8. ( )11•如果 在第三象限,则一必定在2A .第一或第二象限B .第一或第三象限C .第三或第四象限D .第二或第四象12.已知函数y Asin( x )在同一周期内,当x 时有最大值2,当x=0时有最小值-2,那么函数的解析3式为( )3 A. y 2sin x21B. y 2sin(3x )C. y 2sin(3x )D. y -sin3x2 2 2二.填空题(20分)14、已知角a的终边经过点P(3 , -3),则与a终边相同的角的集合是13. tan i、tan2、tan3的大小顺序是14.函数y lg 1 tanx的定义域是16.函数y sin( 2x —)的单调递减区间是6三.计算题(70 分)17. (15分)已知角终边上一点cos( )sin(P (-4, 3),求11cos( )sin(2-的值9T)18(20 分).已知函数y=Asin( w x+ $)+b(A>0,| $ |<n ,b为常数)的一段图象(如图)所示.①求函数的解析式;②求这个函数的单调区间3/A19.已知tan 3,求2 sin cos4cos 的值。
(典型题)高中数学必修四第一章《三角函数》检测卷(包含答案解析)(1)
一、选择题1.已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(0A >,0>ω,2πϕ<)的部分图像如图所示,则()f x 的解析式为( )A .()2sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .()3sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭D .1()3sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭ 2.函数()2cos 3⎛⎫=+ ⎪⎝⎭πf x x 在[]0,π的单调递增区间是( ) A .20,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .,3ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .2π,π33.一观览车的主架示意图如图所示,其中O 为轮轴的中心,距地面32m (即OM 长),巨轮的半径长为30m ,2AM BP m ==,巨轮逆时针旋转且每12分钟转一圈,若点M 为吊舱P 的初始位置,经过t 分钟,该吊舱P 距离地面的高度为( )A .30sin 30122t ππ⎛⎫-+⎪⎝⎭B .30sin 3062t ππ⎛⎫-+⎪⎝⎭C .30sin 3262t ππ⎛⎫-+⎪⎝⎭D .30sin 62t ππ⎛⎫-⎪⎝⎭ 4.已知函数()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,若方程()35f x =的解为1x ,2x (120x x π<<<),则()12sin x x -=( )A .35B .45-C .D .5.将函数()sin 25f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度后得到函数()y g x =的图象,对于函数()y g x =有以下四个判断: ①该函数的解析式为2sin 210y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭; ②该函数图象关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称; ③该函数在区间,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增; ④该函数在区间,42ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增. 其中,正确判断的序号是( ) A .②③B .①②C .②④D .③④6.已知函数()()cos f x x ωϕ=+(0>ω,0πϕ-<<)的图象关于点,08π⎛⎫⎪⎝⎭对称,且其相邻对称轴间的距离为23π,将函数()f x 的图象向左平移3π个单位长度后,得到函数()g x 的图象,则下列说法中正确的是( )A .()f x 的最小正周期23T π= B .58πϕ=-C .()317cos 248πx g x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭D .()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调递减区间为,82ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦7.筒车是我国古代发明的一种水利灌溉工具,因其经济又环保,至今还在农业生产中得到使用.假设在水流量稳定的情况下,简车上的每一个盛水筒都做逆时针匀速圆周运动.现将筒车抽象为一个几何图形,如图所示,圆O 的半径为4米,盛水筒M 从点0P 处开始运动,0OP 与水平面的所成角为30,且每分钟恰好转动1圈,则盛水筒M 距离水面的高度H (单位;m )与时间t (单位:s )之间的函数关系式的图象可能是( )A .B .C .D .8.下列结论正确的是( ) A .sin1cos1< B .2317cos cos 54ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()()tan 52tan 47->-D .sin sin 1810ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭9.使函数()3)cos(2)f x x x θθ=+++是偶函数,且在0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上是减函数的θ的一个值是( ) A .6π B .3π C .23π D .56π 10.已知函数()[][]sin cos cos sin f x x x =+,其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数,则( )A .()f x 是奇函数B .π2π33f f ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()f x 的一个周期是πD .()f x 的最小值小于011.如图,摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色.某摩天轮最高点距离地面高度为120m ,转盘直径为110m 设置有48个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周大约需要20min .游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动t min 后距离地面的高度为H m ,则在转动一周的过程中,高度H 关于时间t 的函数解析式是( )A .()55cos 65020102H t t ππ⎛⎫=-+≤≤ ⎪⎝⎭B .()55sin 65020102H t t ππ⎛⎫=-+≤≤ ⎪⎝⎭C .()55cos 65020102H t t ππ⎛⎫=++≤≤ ⎪⎝⎭D .()55sin 65020102H t t ππ⎛⎫=++≤≤ ⎪⎝⎭12.已知函数()()()3cos 0g x x ωϕω=+>在7,6ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上具有单调性,且满足04g π⎛⎫= ⎪⎝⎭,()3g π=,则ω的取值共有( ) A .6个B .5个C .4个D .3个二、填空题13.已知3()tan 1f x a x x =+(a ,b 为实数),且3(lg log 10)5f =,则(lglg3)f =____________.14.已知定义在R 上的函数()f x 满足:()()2f x f x π+=,且当[]0,x π∈时,()sin f x x =.若对任意的(],x m ∈-∞,都有()2f x ≤,则实数m 的取值范围是______. 15.如图,某公园要在一块圆心角为3π,半径为20m 的扇形草坪OAB 中修建一个内接矩形文化景观区域CDEF ,若//EF AB ,则文化景观区域面积的最大值为______2m .16.若函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的图象经过点,26π⎛⎫⎪⎝⎭,且相邻两条对称轴间的距离为2π,则4f π⎛⎫⎪⎝⎭的值为________. 17.设函数()y f x =的定义域为D ,若对任意的1x ∈D ,总存在2x ∈D ,使得()()121f x f x ⋅=,则称函数()f x 具有性质M .下列结论:①函数3y x x =-具有性质M ; ②函数35x x y =+具有性质M ;③若函数()[]8log 2,0,y x x t =+∈具有性质M ,则510t =; ④若3sin y x a =+具有性质M ,则5a =. 其中正确结论的序号是____________.18.函数251612()sin (0)236x x f x x x x ππ-+⎛⎫=--> ⎪⎝⎭的最小值为_______. 19.关于函数()4sin(2)(),3f x x x R π=+∈有下列命题:①由12()()0f x f x ==可得12x x -必是π的整数倍;②()y f x =的图象关于点(,0)6π-对称;③()y f x =的表达式可改写为4cos(2);6y x π=-④()y f x =的图象关于直线6x π=-对称.其中正确命题的序号是_________.20.将函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移6π个单位长度,得到函数()y g x =的图像,若()y g x =是偶函数,则ω的最小值为________.三、解答题21.已知函数()12sin 26x f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,x ∈R .(1)用“五点法”画出函数()f x 一个周期内的图象; (2)求函数()f x 在[],ππ-内的值域; (3)若将函数()f x 的图象向右平移6π个单位长度,得到函数()g x 的图象,求函数()g x 在[],ππ-内的单调增区间.22.函数()sin()f x A x ωϕ=+(0,0,[0,2))A ωϕπ>>∈的图象如图所示:(1)求()f x 的解析式; (2)()f x 向左平移12π个单位后得到函数()g x ,求()g x 的单调递减区间;(3)若,2x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦且()32f x ≥,求x 的取值范围.23.已知向量a =(cosωx -sinωx ,sinωx),b =(-cosωx -sinωx,2cosωx).设函数f(x)=a b ⋅+λ(x ∈R)的图象关于直线x =π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈1,12⎛⎫⎪⎝⎭.(1)求函数f(x)的最小正周期; (2)若y =f(x)的图象经过点,04π⎛⎫⎪⎝⎭,求函数f(x)在区间30,5π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的取值范围 24.已知函数()()()f x g x h x =,其()22g x x =,()h x =_____. (1)写出函数()f x 的一个周期(不用说明理由); (2)当,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的最大值和最小值. 从①cos 4x π⎛⎫+⎪⎝⎭,②2sin 24x π⎛⎫- ⎪⎝⎭这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答, 注:如果选择多个条件分别解答.按第一个解答计分. 25.已知sin(3)(),cos x f x x R xπ-=∈(1)若α为第三象限角,且3sin 5α=-,求()f α的值. (2)若,34x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,且21()2()1cos g x f x x =++,求函数()g x 的最小值,并求出此时对应的x 的值.26.函数()cos()(0)f x x ωφω=+>的部分图像如图所示.(1)求()f x 的表达式; (2)若[1,2]x ∈,求()f x 的值域;(3)将()f x 的图像向右平移112个单位后,再将所得图像横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图像,求()g x 的单调递减区间.【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】 本题首先可根据33π44T 求出ω,然后根据当43x π=时函数()f x 取最大值求出ϕ,最后代入30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,即可求出A 的值. 【详解】因为4π7π3π3124,所以33π44T ,T π=,因为2T πω=,所以2ω=,()sin(2)f x A x ϕ=+,因为当43x π=时函数()sin(2)f x A x ϕ=+取最大值,所以()42232k k Z ππϕπ⨯+=+∈,()26k k Z πϕπ=-+∈,因为2πϕ<,所以6πϕ=-,()sin 26f x A x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,代入30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,3sin 26A π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,解得3A =,()3sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题考查根据函数图像求函数解析式,对于()sin()f x A x ωϕ=+,可通过周期求出ω,通过最值求出A ,通过代入点坐标求出ϕ,考查数形结合思想,是中档题.2.C解析:C 【分析】先求出函数的单调增区间,再给k 取值即得解. 【详解】 令22223+<+<+ππk πx πk π(k ∈Z ) ∴42233+<<+ππk πx k π(k ∈Z ), 所以函数的单调递增区间为4[2,2]33ππk πk π++(k ∈Z ), 当1k =-时,5233ππx -<<- 当0k =时,433x ππ<<又∵[]0,x π∈, 故选:C 【点睛】方法点睛:求三角函数()cos()f x A wx ϕ=+的单调区间,一般利用复合函数的单调性原理解答:首先是对复合函数进行分解,接着是根据复合函数的单调性原理分析出分解出的函数的单调性,最后根据分解函数的单调性求出复合函数的单调区间.3.B解析:B 【分析】先通过计算得出转动的角速度,然后利用三角函数模型表示在转动的过程中点B 的纵坐标满足的关系式,则吊舱到底面的距离为点B 的纵坐标减2. 【详解】如图所示,以点M 为坐标原点,以水平方向为x 轴,以OM 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系.因为巨轮逆时针旋转且每12分钟转一圈,则转动的角速度为6π每分钟, 经过t 分钟之后,转过的角度为6BOA t π∠=,所以,在转动的过程中,点B 的纵坐标满足:3230sin 30sin 322662y t t ππππ⎛⎫⎛⎫=--=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则吊舱距离地面的距离30sin 32230sin 306262h t t ππππ⎛⎫⎛⎫=-+-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:B . 【点睛】建立三角函数模型解决实际问题的一般步骤: (1)审题:审清楚题目条件、要求、理解数学关系; (2)建模:分析题目变化趋势,选择合适的三角函数模型; (3)求解:对所建立的数学模型进行分析研究,从而得到结论.4.B解析:B 【分析】求出函数()f x 在(0,)π上的对称轴,然后由正弦函数性质得1223x x π+=,这样12sin()x x -化为2222sin(2)sin 2cos(2)336x x x πππ⎛⎫-=+=- ⎪⎝⎭,而已知条件为23sin(2)65x π-=,再由正弦函数性质确定226x π-的范围,从而由平方关系求得结论.【详解】函数()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的对称轴满足:()262x k k Z πππ-=+∈,即()23k x k Z ππ=+∈,令0k =可得函数在区间()0,π上的一条对称轴为3x π=,结合三角函数的对称性可知1223x x π+=,则:1223x x π=-,()122222sin sin 2sin 2cos 2336x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,由题意:0πx <<,则112666x πππ-<-<,23sin 265x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,120x x π<<<,则2226x πππ<-<,由同角三角函数基本关系可知:24cos 265x π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查正弦函数的性质,考查平方关系.解题时根据自变量的范围求得此范围内函数的对称轴,从而得出两个变量12,x x 的关系,可化双变量为单变量,再根据函数值及函数性质确定出单变量的范围,从而求得结论.注意其中诱导公式的应用,目的是把求值式与已知条件中的角化为一致.5.A解析:A 【分析】根据函数平移变换得sin 2y x =,再根据正弦函数的性质依次讨论即可得答案. 【详解】解:由函数sin 25y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象平移变换的性质可知: 将sin 25y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度之后 解析式为sin 2sin 2105y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,选项①错误; 令2x k =π,k Z ∈,求得2k x =π,k Z ∈, 故函数的图象关于点,02k ⎛⎫⎪⎝⎭π对称, 令1k =,故函数的图象关于点,02π⎛⎫⎪⎝⎭对称,选项②正确; 则函数的单调递增区间满足:222()22k x k k Z ππππ-≤≤+∈,即()44k x k k Z ππππ-≤≤+∈,令0k =可得函数的一个单调递增区间为,44ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,选项③正确,④错误.故选:A. 【点睛】本题考查三角函数平移变换,正弦型函数的单调区间,对称中心等,考查运算求解能力,解题的易错点在于平移变换时,当1ω≠时,须将ω提出,平移只针对x 进行平移,具体的在本题中,sin 25y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向右平移10π个单位长度之后得sin 2sin 2105y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-+= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,而不是sin 2sin 251010y x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,是中档题. 6.D解析:D 【分析】首先根据三角函数的性质,可知相邻对称轴间的距离是半个周期,判断A ;再求函数的解析式,判断B ;根据平移规律得到函数()g x ,判断C ;最后根据函数()g x 的解析式,利用整体代入的方法求函数的单调递减区间. 【详解】相邻对称轴间的距离是半个周期,所以周期是43π,故A 不正确; 243T ππω==,解得:32ω=,()f x 的图象关于点,08π⎛⎫⎪⎝⎭对称,3,282k k Z ππϕπ∴⨯+=+∈,解得:5,16k k Z πϕπ=+∈ 0πϕ-<<, 1116πϕ∴=-,故B 不正确; ()311cos 216f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,向左平移3π个单位长度后得()31133cos cos 2316216g x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 故C 不正确; 当02x π≤≤时,3339,2161616x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,当3390,21616x ππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦时,函数单调递减,即 ,82x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,故D 正确. 故选:D 【点睛】关键点点睛:本题的关键是根据三角函数的性质求得函数()f x 的解析式,第四个选项是关键,需根据整体代入的方法,先求33216x π-的范围,再确定函数的单调递减区间. 7.D解析:D 【分析】先根据题意建立坐标系,写出盛水筒M 距离水面的高度H 与时间t 之间的函数关系式,再根据关系式即可判断. 【详解】解:以O 为圆心,过点O 的水平直线为x 轴,建立如图所示的平面直角坐标系:0306xOP π∠==,OP ∴在()t s 内转过的角为:26030t t ππ=, ∴以x 轴正半轴为始边,以OP 为终边的角为:306t ππ-,P ∴点的纵坐标为:4sin 306t ππ⎛⎫-⎪⎝⎭, H ∴与t 之间的函数关系式为:4sin 2306H t ππ⎛⎫=-+⎪⎝⎭, 当sin 1306t ππ⎛⎫-= ⎪⎝⎭时,max 426H =+=, 当sin 1306t ππ⎛⎫-=-⎪⎝⎭时,max 422H =-+=-, 对A ,B ,由图像易知max min H H =-,故A ,B 错误; 对C ,max min H H <-,故C 错误; 对D ,max min H H >-,故D 正确. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是理解题意,根据题意写出H 与t 之间的函数关系式.8.D解析:D 【分析】利用正弦函数的单调性可判断AD 选项的正误;利用正切函数的单调性可判断C 选项的正误;利用余弦函数的单调性可判断B 选项的正误. 【详解】对于A 选项,因为正弦函数sin y x =在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增, 且01122ππ<-<<,则sin1sin 1cos12π⎛⎫>-=⎪⎝⎭,A 选项错误; 对于B 选项,因为余弦函数cos y x =在()0,π上为减函数,23233cos cos cos 555πππ⎛⎫-== ⎪⎝⎭,1717cos cos cos 444πππ⎛⎫-== ⎪⎝⎭, 3045πππ<<<,则3cos cos 54ππ<,即2317cos cos 54ππ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,B 选项错误; 对于C 选项,当900x -<<时,正切函数tan y x =单调递增, 因为9052470-<-<-<,所以,()()tan 52tan 47-<-,C 选项错误;对于D 选项,因为正弦函数sin y x =在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,因为021018πππ-<-<-<,所以,sin sin 1810ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,D 选项正确. 故选:D. 【点睛】思路点睛:解答比较函数值大小问题,常见的思路有两个: (1)判断各个数值所在的区间; (2)利用函数的单调性直接解答.9.B解析:B 【解析】1())cos(2))cos(2))2sin(2)26f x x x x x x πθθθθθ=+++=+++=++,由于()f x 为偶函数,则(0)2sin()26f πθ=+=±,sin()1,662k πππθθπ+=±+=+,3k πθπ=+,当0k =时,3πθ=,()2sin(2)2sin(2)362f x x x πππ=++=+2cos2x =,当[0,]4x π∈时,2[0,]2x π∈,()2cos2f x x =为减函数,符合题意,所以选B.10.D解析:D 【分析】利用奇函数的性质判断A ,分别求3f π⎛⎫⎪⎝⎭和23f π⎛⎫⎪⎝⎭判断大小,取特殊值验证的方法判断C ,分区间计算一个周期内的最小值,判断选项D 。
必修四第一章三角函数测试题(含答案)
精品文档必修四第一章三角函数测试题一、选择题 1.已知cos α=12,α∈(370°,520°),则α等于( )A .390°B .420°C .450°D .480° 2.若sin x ·tan x <0,则角x 的终边位于( )A .第一、二象限B .第二、三象限C .第二、四象限D .第三、四象限 3.函数y =tan x2是( )A .周期为2π的奇函数B .周期为π2的奇函数C .周期为π的偶函数D .周期为2π的偶函数4.函数y =2sin(ωx +φ)(ω>0)在区间[0,2π]图象如图,那么ω等于( )A .1B .2C.12D.135.函数f (x )=cos(3x +φ)的图象关于原点成中心对称,则φ等于 ( )A .-π2B .2k π-π2(k ∈Z )C .k π(k ∈Z )D .k π+π2(k ∈Z )6.若sin θ+cos θsin θ-cos θ=2,则sin θcos θ的值是( )A .-310 B.310C .±310 D.347.将函数y =sin x 的图象上所有的点向右平行移动π10个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π10B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π5C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π20 8.同一平面直角坐标系中,函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+3π2(x ∈[0,2π])图象和直线y =12的交点个数是( ) A .0B .1C .2D .4 9.已知集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k π2+π4,k ∈Z ,N ={x |x =k π4+π2,k ∈Z }.则( )A .M =NB .M NC .N MD .M ∩N =∅10.设a =sin 5π7,b =cos 2π7,c =tan 2π7,则( )A .a <b <cB .a <c <bC .b <c <aD .b <a <c二、填空题11.一扇形的弧所对圆心角为54°,半径r =20 cm,则扇形周长为______ cm.4题图精品文档12.方程sin πx =14x 的解的个数是________.13.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)的图象如图所示,则f (7π12)=________.14.已知函数y =sin πx3在区间[0,t ]上至少取得2次最大值,则正整数t 的最小值是________.三、解答题15.已知f (α)=sin 2(π-α)·cos (2π-α)·tan (-π+α)sin (-π+α)·tan (-α+3π).(1)化简f (α);(2)若f (α)=18,且π4<α<π2,求cos α-sin α的值;(3)若α=-31π3,求f (α)的值.16.求函数y =3-4sin x -4cos 2x 的最大值和最小值,并写出函数取最值时对应的x 的值.17.设函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0),y =f (x )图象的一条对称轴是直线x =π8.(1)求φ;(2)求函数y =f (x )的单调增区间; (3)画出函数y =f (x )在区间[0,π]上的图象.18.函数f (x )=A sin(ωx +φ),x ∈R (其中A >0,ω>0,0<φ<π2)图象与x 轴交点中,相邻两个交点之间距离为π2,且图象上一个最低点为M(2,32-π).(1)求f (x )的解析式; (2)当x ∈[2,12ππ]时,求f (x )的值域.精品文档19.如下图所示,函数y =2cos(ωx +θ)(x ∈R ,ω>0,0≤θ≤π2)的图象与y 轴交于点(0,3),且该函数的最小正周期为π. (1)求θ和ω的值;(2)已知点A (π2,0),点P 是该函数图象上一点,点Q (x 0,y 0)是PA 的中点,当y 0=32,x 0∈[π2,π]时,求x 0的值.必修四第一章三角函数测试题(答案)1、 B2、 B3、 A4、 B 解析:由图象知2T =2π,T =π,∴2πω=π,ω=2.5、解析 若函数f (x )=cos(3x +φ)的图象关于原点成中心对称,则f (0)=cos φ=0, ∴φ=k π+π2(k ∈Z ).答案 D 6、答案 B 解析 ∵sin θ+cos θsin θ-cos θ=tan θ+1tan θ-1=2,∴tan θ=3. ∴sin θcos θ=sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=tan θtan 2θ+1=310. 7、答案 C 解析 函数y =sin x y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π10y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10.8、答案 C 解析 函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+3π2=sin x 2,x ∈[0,2π],图象如图所示,直线y =12与该图象有两个交点.9、答案 B 解析 M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =2k +14π,k ∈Z ,N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k +24π,k ∈Z.比较两集合中分式的分子,知前者为奇数倍π,后者为整数倍π.再根据整数分类关系,得M N .选B.10、答案 D 解析 ∵a =sin 5π7=sin(π-5π7)=sin 2π7.2π7-π4=8π28-7π28>0.∴π4<2π7<π2.又α∈⎝⎛⎭⎫π4,π2时,sin α>cos α.∴a =sin 2π7>cos 2π7=b .又α∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,sin α<tan α.∴c =tan 2π7>sin 2π7=a .∴c >a .∴c >a >b .11、答案 6π+40解析 ∵圆心角α=54°=3π10,∴l =|α|·r =6π.∴周长为(6π+40) cm.12、答案 7 解析 在同一坐标系中作出y =sin πx 与y =14x 的图象观察易知两函数图象有7个交点,所以方程有7个解.精品文档13、答案 0解析 方法一 由图可知,32T =5π4-π4=π,即T =2π3,∴ω=2πT=3.∴y =2sin(3x +φ),将(π4,0)代入上式sin(3π4+φ)=0.∴3π4+φ=k π,k ∈Z ,则φ=k π-3π4,k ∈Z .∴f (7π12)=2sin(7π4+k π-3π4)=0.方法二 由图可知,32T =5π4-π4=π,即T =2π3.又由正弦图象性质可知,f (x 0)=-f (x 0+T 2),∴f (7π12)=f (π4+π3)=-f (π4)=0.14、答案 8解析 T =6,则5T 4≤t ,∴t ≥152,∴t min =8.15、解 (1)f (α)=sin 2α·cos α·tan α(-sin α)(-tan α)=sin α·cos α.(2)由f (α)=sin αcos α=18可知(cos α-sin α)2=cos 2α-2sin αcos α+sin 2α=1-2sin αcos α=1-2×18=34.又∵π4<α<π2,∴cos α<sin α,即cos α-sin α<0.∴cos α-sin α=-32.(3)∵α=-31π3=-6×2π+5π3,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6×2π+5π3·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6×2π+5π3=cos 5π3·sin 5π3=cos(2π-π3)·sin(2π-π3)=cos π3·⎝⎛⎭⎫-sin π3=12·⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-34. 16、解 y =3-4sin x -4cos 2x =4sin 2x -4sin x -1=4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x -122-2,令t =sin x ,则-1≤t ≤1,∴y =4⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122-2 (-1≤t ≤1).∴当t =12,即x =π6+2k π或x =5π6+2k π(k ∈Z )时,y min =-2;当t =-1,即x =3π2+2k π (k ∈Z )时,y max =7.17、解 (1)∵x =π8是函数y =f (x )的图象的对称轴,∴sin ⎝⎛⎭⎫2×π8+φ=±1.∴π4+φ=k π+π2,k ∈Z .∵-π<φ<0,∴φ=-3π4. (2)由(1)知φ=-3π4,因此y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4.由题意得2k π-π2≤2x -3π4≤2k π+π2,k ∈Z .∴函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8,k ∈Z .精品文档(3)由y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -3π4,知故函数y =f (x )在区间[0,π]上的图象是 18、解 (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 (1)将x =0,y =3代入函数y =2cos(ωx +θ)中,得cos θ=32,因为0≤θ≤π2,所以θ=π6.由已知T =π,且ω>0,得ω=2πT =2ππ=2.(2)因为点A (π2,0),Q (x 0,y 0)是PA 的中点,y 0=32,所以点P 的坐标为(2x 0-π2,3).又因为点P 在y =2cos(2x +π6)的图象上,且π2≤x 0≤π,所以cos(4x 0-5π6)=32,且7π6≤4x 0-5π6≤19π6,从而得4x 0-5π6=11π6,或4x 0-5π6=13π6,即x 0=2π3,或x 0=3π4. x 0 π8 3π8 5π87π8 π y-22-11-22。
必修四第一章三角函数测试题及答案
必修四第一章 三角函数测试题及答案命题人 伍文一、选择题1.函数y =tan (2x +6π)的周期是 ( ) (A) π (B)2π (C)2π (D)4π 2.已知4sin 5α=,并且α是第二象限的角,那么tan α的值等于( ) A .43- B .34- C .43 D .343.若,24παπ<<则( )A .αααtan cos sin >>B .αααsin tan cos >>C .αααcos tan sin >>D .αααcos sin tan >>4.给出下列各函数值:①)1000sin(0-;②)2200cos(0-;③)10tan(-;④917tancos 107sinπππ其中符号为负的有( )A .①B .②C .③D .④5.已知sin(π+α)=45,且α是第四象限角,则cos(α-2π)的值是( )(A)-53 (B)53 (C)±53 (D)546、函数y= sin(2x+4π)的一个增区间是( ) A. [-4,4ππ] B. [-8,83ππ] C. [-0,2π] D. [-83,8ππ] 7.函数xxx x x x y tan tan cos cos sin sin ++=的值域是( ) A .{}3,1,0,1- B .{}3,0,1- C .{}3,1- D .{}1,1- 8.方程1sin 4x x π=的解的个数是( ) A .5 B .6 C .7 D .8班级 座号 姓名二、填空题 9.= .110.设MP 和OM 分别是角1817π的正弦线和余弦线,则给出的以下不等式: ①0<<OM MP ;②0OM MP <<; ③0<<MP OM ;④OM MP <<0, 其中正确的是______。
②11.若23cos -=α,且α的终边过点)2,(x P ,则α是第_____象限角,x =_____。
(典型题)高中数学必修四第一章《三角函数》测试卷(包含答案解析)
一、选择题1.在平面直角坐标系中,AB 是单位圆上的一段弧(如右图),点P 是圆弧AB 上的动点,角α以Ox 为始边,OP 为终边.以下结论正确的是( )A .tan α<cos α<sin αB .cos α<tan α<sin αC .sin α<cos α<tan αD .以上答案都不对2.一观览车的主架示意图如图所示,其中O 为轮轴的中心,距地面32m (即OM 长),巨轮的半径长为30m ,2AM BP m ==,巨轮逆时针旋转且每12分钟转一圈,若点M 为吊舱P 的初始位置,经过t 分钟,该吊舱P 距离地面的高度为( )A .30sin 30122t ππ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭B .30sin 3062t ππ⎛⎫-+⎪⎝⎭ C .30sin 3262t ππ⎛⎫-+⎪⎝⎭D .30sin 62t ππ⎛⎫-⎪⎝⎭ 3.已知函数()sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,若方程()35f x =的解为1x ,2x (120x x π<<<),则()12sin x x -=( ) A .35B .45-C .23-D .33-4.如图,一个质点在半径为1的圆O 上以点P 为起始点,沿逆时针方向旋转,每2s 转一圈,由该质点到x 轴的距离y 关于时间t 的函数解析式是( )A .2sin()3y t ππ=+ B .2sin()3y t ππ=- C .2sin()3y t ππ=-D .2sin()3y t ππ=+5.将函数sin()y x ϕ=+的图像上所有点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再将所得图像向左平移12π个单位后得到的函数图像关于原点中心对称,则sin 2ϕ=( )A .12-B .12C .3D 36.已知点,024A π⎛⎫⎪⎝⎭在函数()()()cos 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象上,直线6x π=是函数()f x 图象的一条对称轴.若()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调,则ϕ=( ) A .6πB .3π C .23π D .56π 7.函数()()12cos 20211f x x x π=++⎡⎤⎣⎦-在区间[]3,5-上所有零点的和等于( ) A .2B .4C .6D .88.己知函数()sin()(0,||)2f x x πωϕωϕ=+><的最小正周期为π,且图象向右平移12π个单位后得到的函数为偶函数,则下列说法错误的有( ) A .()f x 关于点5(,0)12π对称 B .()f x 关于直线6x π=对称C .()f x 在,]1212π5π[-单调递增 D .()f x 在7[,]1212ππ单调递减 9.已知函数()[][]sin cos cos sin f x x x =+,其中[]x 表示不超过实数x 的最大整数,则( )A .()f x 是奇函数B .π2π33f f ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()f x 的一个周期是πD .()f x 的最小值小于010.当5,2,2παβπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,若αβ>,则以下不正确的是( ) A .sin sin tan tan αββα->- B .cos tan cos tan αββα+<+ C .sin tan sin tan αββα> D .tan sin tan sin αββα<11.已知函数11()sin sin sin sin f x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,现有命题:①()f x 的最大值为0; ②()f x 是偶函数; ③()f x 的周期为π; ④()f x 的图象关于直线2x π=对称.其中真命题的个数是( ) A .4B .3C .2D .112.如图,摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色.某摩天轮最高点距离地面高度为120m ,转盘直径为110m 设置有48个座舱,开启后按逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,转一周大约需要20min .游客甲坐上摩天轮的座舱,开始转动t min 后距离地面的高度为H m ,则在转动一周的过程中,高度H 关于时间t 的函数解析式是( )A .()55cos 65020102H t t ππ⎛⎫=-+≤≤ ⎪⎝⎭B .()55sin 65020102H t t ππ⎛⎫=-+≤≤ ⎪⎝⎭C .()55cos 65020102H t t ππ⎛⎫=++≤≤ ⎪⎝⎭D .()55sin 65020102H t t ππ⎛⎫=++≤≤ ⎪⎝⎭二、填空题13.当ϕ=___________时,函数()()sin f x x ϕ=+在区间4,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调(写出一个值即可).14.函数()2sin (0)3f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在区间[0,20]上有50个最大值,则ω的范围__________.15.将函数()2sin 26f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向左平移12π个单位,再向上平移1个单位,得到()g x 的图象.若()()129g x g x =,且[]12,2,2x x ππ∈-,则122x x -的最大值为_______________.16.已知函数f (x ),任意x 1,x 2∈,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭(x 1≠x 2),给出下列结论:①f (x +π)=f (x );②f (-x )=f (x );③f (0)=1; ④1212()()f x f x x x -->0;⑤1212()()22x x f x f x f ++⎛⎫> ⎪⎝⎭.当()tan f x x =时,正确结论的序号为________. 17.关于函数()()4sin 23f x x x π⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭R ,有下列命题: ①43y f x π⎛⎫=+⎪⎝⎭为偶函数; ②方程()2f x =的解集为,4x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭; ③()y f x =的图象关于点,03π⎛-⎫⎪⎝⎭对称; ④()y f x =在[]0,2π内的增区间为50,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦和11,212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦; ⑤()y f x =的振幅为4,频率为1π,初相为3π-. 其中真命题的序号为______.18.已知将函数()sin()(06,)22f x x ππωθωθ=+<<-<<的图象向右平移3π个单位长度得到画()g x 的图象,若()f x 和()g x 的图象都关于4x π=对称,则ωθ⋅=________.19.已知函数())cos(2)(0)f x x x ϕϕϕπ=+-+<<是定义在R 上的奇函数,则()8f π-的值为______.20.函数()()0,0,2(f x Asin x A πωϕωϕ=+>><)的部分图像如图所示.则()f x 的解析式是_____.三、解答题21.已知函数()()sin 20,02f x A x A πϕϕ⎛⎫=+><< ⎪⎝⎭的最大值为2,其图象与y 轴交点为()0,1.(1)求()f x 的解析式;(2)求()f x 在[]0,π上的单调增区间; (3)对于任意的0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,()()240f x mf x -+≥恒成立,求实数m 用的取值范围. 22.已知()sin()(0,0)f x x ωϕϕπω=+<<>为偶函数,且()y f x =图像的两相邻对称中心点间的距离为2π. (1)求()f x 的解析式;(2)函数()y f x =的图像向右平移6π个单位后,再将得到的图像上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到()y g x =的图像,求()g x 的单调递减区间. 23.函数()sin()f x A x ωϕ=+(0,0,[0,2))A ωϕπ>>∈的图象如图所示:(1)求()f x 的解析式;(2)()f x 向左平移12π个单位后得到函数()g x ,求()g x 的单调递减区间;(3)若,2x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦且()32f x ≥,求x 的取值范围.24.设函数()3sin (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,且以23π为最小正周期. (1)求函数()f x 的单调递减区间; (2)当,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求()f x 的值域.25.已知函数()()()f x g x h x =,其()g x x =,()h x =_____. (1)写出函数()f x 的一个周期(不用说明理由); (2)当,44x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的最大值和最小值. 从①cos 4x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,②2sin 24x π⎛⎫- ⎪⎝⎭这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答, 注:如果选择多个条件分别解答.按第一个解答计分.26.已知函数()()sin f x A x =+ωϕ(0A >,0>ω)的图像是由3y x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像向右平移3π个单位得到的.(1)若()f x 的最小正周期为π,求()f x 的与y 轴距离最近的对称轴方程; (2)若()f x 在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上仅有一个零点,求ω的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】根据三者的符号可得sin cos ,sin tan αααα>>,利用作差法可得tan ,cos αα大小关系不确定,从而可得正确的选项. 【详解】由题设可得AB 上的动点P 的坐标为()cos ,sin αα且()()1122cos ,sin ,cos ,sin A B θθθθ,其中122πθαθπ<<<<,12324ππθθπ<<<<, 注意到当13,4παθ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,tan 1α≤-,故按如下分类讨论: 若1324ππθα<<≤,则sin 0,cos 1,tan 1ααα>>-≤-, 故sin cos tan ααα>>. 若234παθ<≤,则sin 0,cos 0,tan 0ααα><<,且220sin sin θα<≤< 所以222221sin sin 1sin sin 1θθαα-+-≤+-<, 因为234πθπ<<,故220sin 2θ<<,故222211sin sin 12θθ--<+-<, 所以222sin sin 1θθ+-有正有负,所以2sin sin 1αα+-有正有负,而2sin sin 1tan cos cos ααααα+--=,cos 0α<,故tan cos αα-有正有负,故tan ,cos αα大小关系不确定. 故选:D. 【点睛】方法点睛:三角函数式的大小比较,可先依据终边的位置判断出它们的符号,也可以利用作差作商法来讨论,注意根据三角函数值的范围确定代数式的符号.2.B解析:B 【分析】先通过计算得出转动的角速度,然后利用三角函数模型表示在转动的过程中点B 的纵坐标满足的关系式,则吊舱到底面的距离为点B 的纵坐标减2. 【详解】如图所示,以点M 为坐标原点,以水平方向为x 轴,以OM 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系.因为巨轮逆时针旋转且每12分钟转一圈,则转动的角速度为6π每分钟, 经过t 分钟之后,转过的角度为6BOA t π∠=,所以,在转动的过程中,点B 的纵坐标满足:3230sin 30sin 322662y t t ππππ⎛⎫⎛⎫=--=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭则吊舱距离地面的距离30sin 32230sin 306262h t t ππππ⎛⎫⎛⎫=-+-=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:B . 【点睛】建立三角函数模型解决实际问题的一般步骤: (1)审题:审清楚题目条件、要求、理解数学关系; (2)建模:分析题目变化趋势,选择合适的三角函数模型; (3)求解:对所建立的数学模型进行分析研究,从而得到结论.3.B解析:B 【分析】求出函数()f x 在(0,)π上的对称轴,然后由正弦函数性质得1223x x π+=,这样12sin()x x -化为2222sin(2)sin 2cos(2)336x x x πππ⎛⎫-=+=- ⎪⎝⎭,而已知条件为23sin(2)65x π-=,再由正弦函数性质确定226x π-的范围,从而由平方关系求得结论.【详解】函数()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的对称轴满足:()262x k k Z πππ-=+∈,即()23k x k Z ππ=+∈,令0k =可得函数在区间()0,π上的一条对称轴为3x π=,结合三角函数的对称性可知1223x x π+=,则:1223x x π=-,()122222sin sin 2sin 2cos 2336x x x x x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,由题意:0πx <<,则112666x πππ-<-<,23sin 265x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,120x x π<<<,则2226x πππ<-<,由同角三角函数基本关系可知:24cos 265x π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 故选:B .【点睛】关键点点睛:本题考查正弦函数的性质,考查平方关系.解题时根据自变量的范围求得此范围内函数的对称轴,从而得出两个变量12,x x 的关系,可化双变量为单变量,再根据函数值及函数性质确定出单变量的范围,从而求得结论.注意其中诱导公式的应用,目的是把求值式与已知条件中的角化为一致.4.A解析:A 【分析】首先根据图象理解t 秒后23POx t ππ∠=+,再根据三角函数的定义求点P 的纵坐标和该质点到x 轴的距离y 关于时间t 的函数解析式. 【详解】由题意可知点P 运动的角速度是22ππ=(弧度/秒) 那么点P 运动t 秒后23POx t ππ∠=+, 又三角函数的定义可知,点P 的纵坐标是2sin 3t ππ⎛⎫+⎪⎝⎭, 因此该质点到x 轴的距离y 关于时间t 的函数解析式是2sin 3y t ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选:A 【点睛】关键点点睛:本题的关键是理解三角函数的定义,并正确表示点23POx t ππ∠=+,即可表示函数的解析式.5.C解析:C 【分析】先根据条件写出图像变换后的函数解析式,然后根据图像关于原点中心对称可知函数为奇函数,由此得到ϕ的表示并计算出sin 2ϕ的结果. 【详解】因为变换平移后得到函数sin 26y x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,由条件可知sin 26y x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭为奇函数,所以6k πϕπ+=,sin 2sin 2sin 332k ππϕπ⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故选C . 【点睛】本题考查三角函数的图像变换以及根据函数奇偶性判断参数值,难度一般.正弦型函数()()sin f x A x =+ωϕ为奇函数时,k k Z ϕπ=∈,为偶函数时,2k k Z πϕπ=+∈.6.B解析:B 【分析】 先由点,024A π⎛⎫⎪⎝⎭在函数()()()cos 0,0f x x ωϕωϕπ=+><<的图象上,直线6x π=是函数()f x 图象的一条对称轴,求出ω的范围,再由()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调求出φ.【详解】 由题意得:62484T πππ-=≥, 得1248ππω⨯≤,所以ω4≥. 又()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调,所以3662T πππ-=≤,得1226ππω⨯≥,所以ω6≤ 所以ω=4或5或6.当ω=4时, ()()cos 4f x x ϕ=+,有cos 402424460f k ππϕπϕπϕπ⎧⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎪⨯+=⎨⎪<<⎪⎪⎩解得3πϕ=.当ω=5时, ()()cos 4f x x ϕ=+,有cos 502424560f k ππϕπϕπϕπ⎧⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎪⨯+=⎨⎪<<⎪⎪⎩无解. 当ω=6时, ()()cos 4f x x ϕ=+,有cos 602424660f k ππϕπϕπϕπ⎧⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎪⎪⨯+=⎨⎪<<⎪⎪⎩无解.综上: 3πϕ=.故选:B 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;(3)求φ通常利用函数上的点带入即可求解.7.D解析:D 【分析】由图可得函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标,画出函数图象,可得出()f x 在[]3,5-有8个零点,且关于1x =对称,即可求出.【详解】()()112cos 20212cos 11f x x x x x ππ=++=-⎡⎤⎣⎦--, 令()0f x =,则12cos 1x x π=-, 则函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标, 可得11y x =-和2cos y x π=的函数图象都关于1x =对称,则交点也关于1x =对称, 画出两个函数的图象,观察图象可知,11y x =-和2cos y x π=在[]3,5-有8个交点, 即()f x 有8个零点,且关于1x =对称,故所有零点的和为428⨯=. 故选:D. 【点睛】本题考查求函数的零点之和,解题的关键是将题目化为找11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标,从而通过函数图象求解.8.A解析:ABD 【分析】由周期可求出ω,再由平移后为偶函数求出ϕ,即得()sin 23πf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,求出512f π⎛⎫⎪⎝⎭可判断A ;求出6f π⎛⎫⎪⎝⎭可判断B ;令222,232k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈求出单调递增区间可判断C ;由C 选项可判断D. 【详解】()f x 的最小正周期为π,22πωπ∴==,()sin(2)f x x ϕ=+,向右平移12π个单位后得到sin 26y x πϕ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭为偶函数, ,62k k Z ππϕπ∴-=+∈,即2,3k k Z πϕπ=+∈, ||2πϕ<,3ϕπ∴=-,()sin 23f x x π⎛⎫∴=-⎪⎝⎭, 对于A ,55sin 2sin 10121232f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯-==≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故()f x 不关于点5(,0)12π对称,故A 错误; 对于B ,sin 2sin 001663f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯-==≠± ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 错误;对于C ,令222,232k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈,解得5,1212k x k k Z ππππ-+≤≤+∈, 当0k =时,51212x ππ-≤≤,故()f x 在,]1212π5π[-单调递增,故C 正确; 对于D ,由C 选项可知,()f x 在5[,]1212ππ单调递增,故D 错误.故选:ABD. 【点睛】本题考查正弦型函数的性质,可通过代入验证的方法判断对称轴和对称中心,利用整体换元可求单调区间.9.D解析:D 【分析】利用奇函数的性质判断A ,分别求3f π⎛⎫⎪⎝⎭和23f π⎛⎫⎪⎝⎭判断大小,取特殊值验证的方法判断C ,分区间计算一个周期内的最小值,判断选项D 。
(典型题)高中数学必修四第一章《三角函数》测试(含答案解析)
一、选择题1.设函数5()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象向左平移()0ϕϕ>个单位长度,得到函数()g x 的图象,若()g x 为偶函数,则ϕ的最小值是( ) A .6π B .3π C .23π D .56π 2.已知函数()cos 2y x ϕ=+()πϕπ-≤<的图象向右平移2π个单位后,与函数sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象重合,则ϕ的值为( )A .56πB .56π-C .6π D .6π-3.将函数()sin 2f x x =的图象向右平移ϕ(02πϕ<≤)个单位,得到函数()g x 的图象.在同一坐标系中,这两个函数的部分图象如图所示,则ϕ=( )A .6π B .4π C .3π D .2π 4.函数()()12cos 20211f x x x π=++⎡⎤⎣⎦-在区间[]3,5-上所有零点的和等于( ) A .2B .4C .6D .85.设函数()sin()f x A x ωϕ=+(,,A ωϕ是常数,0,0A ω>>).若()f x 在区间[,]32ππ上具有单调性,且()(),23f f ππ=-2()()23f f ππ=,则ω=( ) A .6 B .3 C .2D .16.设函数()3sin()10,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=++>< ⎪⎝⎭的最小正周期为π,其图象关于直线3x π=对称,则下列说法正确是( )A .()f x 的图象过点30,2⎛⎫ ⎪⎝⎭; B .()f x 在2,123ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减; C .()f x 的一个对称中心是7,012π⎛⎫⎪⎝⎭; D .将()f x 的图象向左平移12ϕ个单位长度得到函数3sin 21y x =+ 的图象. 7.己知函数()sin()(0,||)2f x x πωϕωϕ=+><的最小正周期为π,且图象向右平移12π个单位后得到的函数为偶函数,则下列说法错误的有( ) A .()f x 关于点5(,0)12π对称 B .()f x 关于直线6x π=对称C .()f x 在,]1212π5π[-单调递增 D .()f x 在7[,]1212ππ单调递减8.已知函数()sin 0,2y x πωϕωϕ⎛⎫=+><⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则( )A .1ω=,6π=ϕ B .1ω=,6πϕ=-C .2ω=,6π=ϕ D .2ω=,6πϕ=-9.已知曲线1C :sin y x =,2C :cos 23y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,则下面结论正确的是( ) A .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移3π个单位长度,得到曲线2CB .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移23π个单位长度,得到曲线2CC .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移12π个单位长度,得到曲线2CD .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移12π个单位长度,得到曲线2C10.已知1sin 34x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则22sin sin 36x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭( )A .1B C .1916D .3411.已知函数2()[sin()])cos()f x x x x ωωω=+(0)>ω在[0,]π上有且只有四个零点,则实数ω的取值范围是( ) A .5[,2]3B .5(,2)3C .5[,2)3D .5(,2]312.已知函数11()sin sin sin sin f x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,现有命题:①()f x 的最大值为0; ②()f x 是偶函数; ③()f x 的周期为π; ④()f x 的图象关于直线2x π=对称.其中真命题的个数是( ) A .4B .3C .2D .1二、填空题13.下列判断正确的是___________(将你认为所有正确的情况的代号填入横线上). ①函数1tan 21tan 2xy x+=-的最小正周期为π;②若函数()lg f x x =,且()()f a f b =,则1ab =; ③若22tan 3tan 2αβ=+,则223sin sin 2αβ-=;④若函数()2221sin 41x xy x ++=+的最大值为M ,最小值为N ,则2M N +=.14.已知()tan 1f x a x =+(a ,b 为实数),且3(lg log 10)5f =,则(lglg3)f =____________.15.将函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移12π个单位长度得到函数()y g x =的图象,若函数()g x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是单调递增函数,则实数ω的取值范围是__________.16.若函数()()()4sin 0f x x ωϕω=+>对任意的x 都有()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则6f π⎛⎫⎪⎝⎭的值是___________. 17.若函数π()sin()cos()3f x x x ωω=++的一个周期是π,则常数ω的一个取值可以为__________.18.已知函数()()π5sin 24f x x x ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭R ,对于下列说法:①要得到()5sin 2g x x =的图象,只需将()f x 的图象向左平移4π个单位长度即可;②()y f x =的图象关于直线3π8x =对称:③()y f x =在[]π,π-内的单调递减区间为3π7π,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦;④5π8y f x ⎛⎫=+⎪⎝⎭为奇函数.则上述说法正确的是________(填入所有正确说法的序号). 19.已知()()sin 03f x x πωϕω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭同时满足下列三个条件:①T π=;②3y f x π⎛⎫=-⎪⎝⎭是奇函数;③()06f f π⎛⎫<⎪⎝⎭.若()f x 在[)0,t 上没有最小值,则实数t 的取值范围是___________.20.已知函数()()()sin 0,0,f x A x A ωϕωπϕπ=+>>-<<的部分图象如下图所示,则ϕ=________.三、解答题21.已知函数27()sin cos 2sin 632x f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-+--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(1)求函数()f x 的单调递增区间; (2)求使()0f x <成立的实数x 的取值集合.22.函数()cos()0,02f x x πωϕωϕ⎛⎫=+><<⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)写出()f x 的解析式; (2)将函数()f x 的图象向右平移12π个单位后得到函数()g x 的图象,讨论关于x 的方程()3()0f x g x m -=(11)m -<≤在区间,2ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的实数解的个数.23.已知()442sin cos cossin f x x x x x ωωωω=+-(其中ω>0).(1)若()f x 的最小正周期是π,求ω的值及此时()f x 的对称中心; (2)若将()y f x =的图像向左平移4π个单位,再将所得的图像纵坐标不变,横坐标缩小为原来的12,得到()g x 的图像,若y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,求ω的取值范围.24.已知函数()()2sin f x x ωϕ=+(0>ω,0ϕπ<<)的最大值和最小正周期相同,()f x 的图象过点(3,且在区间10,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为增函数.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若函数()()1g x f x =+在区间()0,b 上只有4个零点,求b 的最大值. 25.已知函数()231cos 2f x x x =-+. (1)当π02x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,求函数()f x 的取值范围;(2)将()f x 的图象向左平移π6个单位得到函数()g x 的图象,求()g x 的单调递增区间. 26.已知函数()sin()(0,0,||)f x A x A ωϕωϕπ=+>><的部分图象如下图所示.(1)求函数()f x 的解析式,并写出函数()f x 的单调递增区间; (2)将函数()f x 图象上所有点的横坐标缩短到原来的14(纵坐标不变),再将所得的函数图象上所有点向左平移02m m π⎛⎫<< ⎪⎝⎭个单位长度,得到函数()g x 的图象.若函数()g x 的图象关于直线512x π=对称,求函数()g x 在区间7,1212ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】根据题意有()5sin 226g x x ϕπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭-,若()g x 为偶函数则52()62k k Z πππϕ-=+∈,结合0ϕ>可得出答案. 【详解】 解:由题意可得()()55()sin 2sin 2266g x f x x x πϕϕϕπ⎛⎫⎛⎫=+=+-=+ -⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭因为()g x 为偶函数,则52()62k k Z πππϕ-=+∈,即2()32k k Z ππϕ=+∈ 因为0ϕ>,所以当1k =-时ϕ取得最小值6π. 故选:A. 【点睛】应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法(1)求函数值:将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解;(2)求解析式:先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求解,或充分利用奇偶性构造关于()f x 的方程(组),从而得到()f x 的解析式;(3)求函数解析式中参数的值:利用待定系数法求解,根据()()0f x f x ±-=得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值; (4)画函数图象和判断单调性:利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.2.A解析:A 【分析】根据三角函数的平移变换得到cos(2)y x ϕπ=+-后,再根据诱导公式变为sin(2)2y x πϕ=+-,然后利用图象重合列式可得结果.【详解】函数()cos 2y x ϕ=+()πϕπ-≤<的图象向右平移2π个单位后,得到cos[2()]cos(2)2y x x πϕϕπ=-+=+-sin(2)2x πϕπ=+-+sin(2)2x πϕ=+-,依题意可得223k ππϕπ-=+()k ∈Z ,所以526k πϕπ=+()k ∈Z 因为πϕπ-≤≤,所以0k =,56πϕ=. 故选:A. 【点睛】关键点点睛;经过平移变换后,利用诱导公式化为同名函数是解题关键,属于中档题. 3.C解析:C 【分析】由图可知,17248g f ππ⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()sin 2x g x ϕ=-,于是推出1717sin 224242g ππϕ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即1722124k ππϕπ-=+或324k ππ+,k Z ∈,再结合02πϕ<≤,解之即可得ϕ的值.【详解】由图可知,17sin 224882g f πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==⨯=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,因为()f x 的图象向右平移ϕ个单位,得到函数()g x 的图象,所以()()sin 2x g x ϕ=-,所以171717sin 2sin 22424122g πππϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以1722124k ππϕπ-=+或17322124k ππϕπ-=+,k Z ∈, 解得712k πϕπ=-或3k πϕπ=-,k Z ∈,因为02πϕ<≤,所以3πϕ=.故选:C 【点睛】本小题主要考查三角函数图象变换,属于中档题.4.D解析:D 【分析】由图可得函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标,画出函数图象,可得出()f x 在[]3,5-有8个零点,且关于1x =对称,即可求出.【详解】()()112cos 20212cos 11f x x x x x ππ=++=-⎡⎤⎣⎦--, 令()0f x =,则12cos 1x x π=-, 则函数的零点就是11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标, 可得11y x =-和2cos y x π=的函数图象都关于1x =对称,则交点也关于1x =对称, 画出两个函数的图象,观察图象可知,11y x =-和2cos y x π=在[]3,5-有8个交点, 即()f x 有8个零点,且关于1x =对称,故所有零点的和为428⨯=. 故选:D. 【点睛】本题考查求函数的零点之和,解题的关键是将题目化为找11y x =-和2cos y x π=交点的横坐标,从而通过函数图象求解.5.B解析:B 【分析】 由2()()23f f ππ=求出函数的一条对称轴,结合()f x 在区间[,]32ππ上具有单调性,且()()23f f ππ=-,可得函数的四分之一周期,即可求出ω的值.【详解】解:由2()()23f f ππ=,可知函数()f x 的一条对称轴为2723212x πππ+==, 则2x π=离最近对称轴距离为712212πππ-=. 又()()23f f ππ=-,则()f x 有对称中心5,012π⎛⎫⎪⎝⎭, 由于()f x 在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上具有单调性, 则1232T ππ-,所以3T π≥,从而7512124T ππ-=,所以23T π=,因为2T πω=,所以3ω=.故选:B【点睛】本题考查()sin()f x A x ωϕ=+型函数图象的应用,考查了学生灵活处理问题和解决问题的能力.6.D解析:D 【分析】先根据对称轴及最小正周期,求得函数()f x 的解析式,再结合正弦函数的图象与性质,判断点是否在函数图象上可判断A ,求得函数的单调区间及对称中心即可判断选项BC ,由平移变换求得变化后的解析式并对比即可判断D. 【详解】函数()3sin()10,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=++>< ⎪⎝⎭的最小正周期是π 所以22πωπ==,则()()3sin 21f x x ϕ=++,()()3sin 21f x x ϕ=++图象关于直线3x π=对称,对称轴为2,2x k k Z πϕπ+=+∈,代入可得2,32k k Z ππϕπ⨯+=+∈,解得,6k k Z πϕπ=-+∈,因为,22ππϕ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,所以当0k =时, 6πϕ=-, 则()3sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,对于A,当0x =时,()3103sin 11622f π=-+=-+=- ,所以错误; 对于B,()3sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的单调递减区间为3222,262k x k k πππππ+-+∈Z ≤≤, 解得5,36k x k k Z ππππ+≤≤+∈,因为123ππ<,则()f x 在2,123ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上不是减函数,所以错误; 对于C ,773sin 213sin 11012126f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯-+=+=≠⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以7,012π⎛⎫ ⎪⎝⎭不是()f x 的一个对称中心,所以错误; 对于D ,1212πϕ=,将()3sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象向左平移12π个单位长度得到可得3sin 213sin 21126y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-++=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以能得到3sin 21y x =+的图象,所以正确. 故选: D. 【点睛】本题考查了正弦函数的图象与性质的综合应用,关键点是根据已知条件先求出正弦函数的解析式,还要熟练掌握三角函数的性质才能正确的解题,属于中档题.7.A解析:ABD 【分析】由周期可求出ω,再由平移后为偶函数求出ϕ,即得()sin 23πf x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,求出512f π⎛⎫⎪⎝⎭可判断A ;求出6f π⎛⎫⎪⎝⎭可判断B ;令222,232k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈求出单调递增区间可判断C ;由C 选项可判断D. 【详解】()f x 的最小正周期为π,22πωπ∴==,()sin(2)f x x ϕ=+,向右平移12π个单位后得到sin 26y x πϕ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭为偶函数, ,62k k Z ππϕπ∴-=+∈,即2,3k k Z πϕπ=+∈, ||2πϕ<,3ϕπ∴=-,()sin 23f x x π⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭, 对于A ,55sin 2sin 10121232f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯-==≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故()f x 不关于点5(,0)12π对称,故A 错误; 对于B ,sin 2sin 001663f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯-==≠± ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 错误;对于C ,令222,232k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈,解得5,1212k x k k Z ππππ-+≤≤+∈, 当0k =时,51212x ππ-≤≤,故()f x 在,]1212π5π[-单调递增,故C 正确; 对于D ,由C 选项可知,()f x 在5[,]1212ππ单调递增,故D 错误.故选:ABD.本题考查正弦型函数的性质,可通过代入验证的方法判断对称轴和对称中心,利用整体换元可求单调区间.8.D解析:D 【分析】根据函数的图象求出函数的周期,然后可以求出ω,通过函数经过的最大值点求出ϕ值,即可得到结果. 【详解】由函数的图象可知:74123T πππ⎛⎫=-⨯= ⎪⎝⎭,22T πω∴==. 当3x π=,函数取得最大值1,所以sin 213πϕ⎛⎫⨯+= ⎪⎝⎭,2232k k Z ππϕπ+=+∈,, ||,02k πϕ<∴=,6πϕ∴=-,故选:D. 【点睛】本题主要考查了由三角函数的图象求解析式,通过周期求ω的值,通过最值点求ϕ的值是解题的关键,属于基础题.9.C解析:C 【分析】由题意利用诱导公式得1sin cos :2C y x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭,根据函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律,得出结论. 【详解】已知曲线1sin cos :2C y x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭,2cos 23:C y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,∴把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,可得cos 22y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象,再把得到的曲线向左平移 12π个单位长度,得到曲线2cos 2cos 263:2C x x πππ⎛⎫⎛⎫+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象,故选C .【点睛】本题主要考查函数()cos y A x ωϕ=+的图象变换规律,属于基础题.10.C【分析】由诱导公式求得cos 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,然后再由平方关系和诱导公式计算. 【详解】 由已知1cos cos sin 62334x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=+=⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 222115sin 1cos 166416x x ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=--=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,21sin sin cos 32664x x x ππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以2211519sin sin 3641616x x ππ⎛⎫⎛⎫-+-=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的求值.解题关键是确定“已知角”和“未知角”的关系,选用适当的公式进行变形求值.本题中首先利用诱导公式得出cos 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,然后再用诱导公式得出2sin 3x π⎛⎫-⎪⎝⎭,用平方关系得出2sin 6x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,这样求解比较方便.11.C解析:C 【分析】先化简函数的解析式,然后利用x 的范围求出26x πω⎛⎫-⎪⎝⎭的范围,根据题意列不等式求解ω.【详解】221cos 21()[sin()])cos()2sin(2)2262ωπωωωωω-=+=+=-+x f x x x x x x ,因为[0,]x π∈,得2,2666πππωωπ⎛⎫⎡⎤-∈-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦x ,因为函数在[0,]π有且只有四个零点,则19232666πππωπ≤-<,解得523ω≤<. 故选:C. 【点睛】关于三角函数中求解ω的取值范围问题,一般要先求解出整体的范围,即x ωϕ+的范围,然后根据题意,分析x ωϕ+范围所在的区间,列不等式求解,即可求出ω.12.A【分析】先求函数的定义域,再根据函数奇偶性定义,周期函数的定义可判断②③的正误,再根据函数解析的特征可判断④的正误,最后利用换元法可求判断①的正误. 【详解】22111()sin sin sin sin sin sin f x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+-=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 由sin 0x ≠可得,x k k Z π≠∈,故函数的定义域为{}|,x x k k Z π≠∈, 所以函数的定义域关于原点对称.又()()()222211()sin sin sin sin f x x x f x x x-=--=-=-,故()f x 为偶函数, 故②正确.又()()()221()sin sin f x x f x x πππ+=+-=+, 故()f x 是周期函数且周期为π,故③正确.又()()()221()sin sin f x x f x x πππ-=--=-,故()f x 的图象关于直线2x π=对称,故④正确.令2sin t x =,则(]0,1t ∈且()1f x t t=-,因为1y t t=-为(]0,1上的增函数,故()max 0f x =,故①正确. 故选:A. 【点睛】思路点睛:对于复杂函数的性质的研究,注意先研究函数的定义域,再研究函数的奇偶性或周期性,最后再研究函数的单调性,讨论函数图象的对称性,注意根据()()f a x f x -=来讨论. 二、填空题13.③④【分析】①化简可得即可求出;②由可能相等可判断;③利用同角三角函数关系可化简求出;④化简可得利用奇函数的性质可得【详解】对①则最小正周期为故①错误;对②若则可能相等故②错误;对③若则即即即即故③解析:③④ 【分析】①,化简可得tan 24y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,即可求出;②由,a b 可能相等可判断;③利用同角三角函数关系可化简求出;④化简可得24sin 141x xy x +=++,利用奇函数的性质可得.【详解】对①,tantan 21tan 24tan 21tan 241tan tan 24xx y x x x πππ++⎛⎫===+ ⎪-⎝⎭-⋅,则最小正周期为2π,故①错误;对②,若()()f a f b =,则,a b 可能相等,故②错误;对③,若22tan 3tan 2αβ=+,则2222sin 3sin 2cos cos αβαβ=+,即222222sin cos 3cos sin 2cos cos αβαβαβ=+,即22222222sin cos cos cos 3cos sin 3cos cos αβαβαβαβ+=+,即22cos 3cos βα=,即223sin sin 2αβ-=,故③正确;对④,()22221sin 4sin 14141x xx x y x x +++==+++,令()24sin 41x x g x x =++,则()()g x g x -=,故()g x 是奇函数,()()max min 0g x g x ∴+=,()()max min 112M N g x g x ∴+=+++=,故④正确.故答案为:③④. 【点睛】本题考查正切型函数的周期,考查同角三角函数的关系,考查奇函数的应用,解题的关键是正确利用三角函数的关键进行化简.14.【分析】令可知为奇函数根据与为相反数即可求解【详解】令定义域关于原点对称且所以为奇函数则所以由奇函数性质可得所以故答案为:【点睛】关键点点睛:首先要观察出中的部分为奇函数其次要能利用换底公式对数的运 解析:3-【分析】令tan ()a x g x =+,可知()g x 为奇函数,根据3lg log 10与lg lg3为相反数即可求解. 【详解】令tan ()a x g x =+,,2x k k Z ππ≠+∈,定义域关于原点对称,且()tan ()g x a x g x -=--=-, 所以()g x 为奇函数,则31(lg log 10)(lg)(lg lg 3)(lg lg 3)15lg 3f f fg ==-=-+=, 所以(lg lg3)514g -=-=, 由奇函数性质可得(lg lg3)4g =-, 所以(lglg3)(lglg3)1413f g =+=-+=-, 故答案为:3- 【点睛】关键点点睛:首先要观察出()f x中的部分tan ()a x g x =+为奇函数,其次要能利用换底公式,对数的运算性质找到3lg log 10与lg lg3为相反数,借助奇函数的性质求解.15.【分析】先求出由可求出利用单调性可得结合即可求解【详解】将函数的图象向右平移个单位长度得到函数因为所以因为函数在区间上是单调递增函数所以解得:因为所以故答案为:【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是解析:60,5⎛⎤⎥⎝⎦【分析】先求出()sin 12g x x πω⎛⎫=-⎪⎝⎭,由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可求出5121212x πππωωω⎛⎫-≤-≤ ⎪⎝⎭,利用单调性可得1225122ππωππω⎧-≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,结合0>ω即可求解.【详解】将函数()sin (0)f x x ωω=>的图象向右平移12π个单位长度得到函数()sin 12g x x πω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,因为02x π≤≤,所以5121212x πππωωω⎛⎫-≤-≤⎪⎝⎭, 因为函数()g x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是单调递增函数, 所以1225122ππωππω⎧-≥-⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,解得:665ωω≤⎧⎪⎨≤⎪⎩,因为0>ω,所以605ω<≤, 故答案为:60,5⎛⎤ ⎥⎝⎦【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由x 的范围求出12x πω⎛⎫-⎪⎝⎭的范围,将12x πω⎛⎫-⎪⎝⎭看成一个整体让其满足正弦函数的单调递增区间,即可得其满足的条件.16.4或-4【分析】由题意可得故函数的周期为求得;在中令求得从而求得的值【详解】∵函数对任意的都有∴故函数的周期为∴所以∴在中令可得:即∴则故答案为:4或-4【点睛】求三角函数解析式的方法:(1)求A 通解析:4或-4. 【分析】 由题意可得()23f x f x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故函数()f x 的周期为23π,求得=3ω;在()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭中,令=0x ,求得sin 0ϕ=,从而求得6f π⎛⎫⎪⎝⎭的值. 【详解】∵函数()()()4sin 0f x x ωϕω=+>对任意的x 都有()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭, ∴()23f x f x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故函数()f x 的周期为23π, ∴22=3ππω,所以=3ω. ∴()()4sin 3f x x ϕ=+. 在()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭中,令=0x ,可得:()03f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭, 即()4sin =4sin πϕϕ+,∴sin =0ϕ. 则=4sin()4cos 462f ππϕϕ⎛⎫+==±⎪⎝⎭. 故答案为: 4或-4. 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.17.2(答案不唯一)【分析】把函数化为一个角的一个三角函数形式然后利用正弦函数的周期求解注意题中已知条件是函数的一个周期是并没有说是最小正周期因此只要函数的最小正周期是除以一个正整数都可满足题意【详解】解析:2(答案不唯一) 【分析】把函数化为一个角的一个三角函数形式,然后利用正弦函数的周期求解,注意题中已知条件是函数的一个周期是π,并没有说π是最小正周期.因此只要函数的最小正周期是π除以一个正整数,都可满足题意. 【详解】1()sin cos cossin sin(1cos 332f x x x x x x ππωωωωω=+-=-+,令cosϕ=sin ϕ=,且ϕ为锐角,则()sin()f x x ωϕ=+,由2T ππω==,得2ω=,实际上,由2T ππω==得2ω=±,或者2kππω=(k Z ∈且0k ≠),2k ω=(k Z ∈且0k ≠),ω可为任意一个非零点的偶数. 故答案为:2.(填任一非0的偶数都可以). 【点睛】关键点点睛:本题考查三角函数的周期,求解三角函数周期,一般是把函数化为一个角的一个三角函数形式,然后利用正弦函数的周期性求解.而我们一般说周期通常是求最值正周期,若题中强调某个数是函数的一个周期,则这个周期不一定是最小正周期.18.②④【分析】结合三角函数的图象与性质对四个结论逐个分析即可得出答案【详解】①要得到的图象应将的图象向左平移个单位长度所以①错误;②令解得所以直线是的一条对称轴故②正确;③令解得因为所以在定义域内的单解析:②④ 【分析】结合三角函数的图象与性质对四个结论逐个分析即可得出答案. 【详解】①要得到()5sin 2g x x =的图象,应将()ππ5sin 25sin 248f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦的图象向左平移π8个单位长度,所以①错误;②令ππ2π42x k -=+,k ∈Z ,解得3ππ82k x =+,k ∈Z ,所以直线3π8x =是()y f x =的一条对称轴,故②正确;③令ππ3π22π42π22k k x ≤+≤-+,k ∈Z ,解得3π7πππ88k x k +≤≤+,k ∈Z ,因为[]π,πx ∈-,所以()f x 在定义域内的单调递减区间为3π7π,88⎡⎤⎢⎥⎣⎦和5ππ,88⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,所以③错误;④5π5ππ5sin 25sin 2884y f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=+=+-=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦是奇函数,所以该说法正确. 【点睛】本题考查了正弦型函数的对称轴、单调性、奇偶性与平移变换,考查了学生对()sin y A ωx φ=+的图象与性质的掌握,属于中档题.19.【分析】由周期公式可得由三角函数的中心对称可得结合即可得为奇数即可得由可得进而可得即可得解【详解】由可得由是奇函数可得函数的图象关于中心对称所以即又所以所以为奇数由可得因为在上没有最小值所以即故答案解析:511,612ππ⎛⎤⎥⎝⎦【分析】由周期公式可得ω,由三角函数的中心对称可得,3k k Z πϕπ=+∈,结合()06f f π⎛⎫< ⎪⎝⎭即可得k 为奇数,即可得()sin 23πf x x ⎛⎫=-⎪⎝⎭,由[)0,x t ∈可得2,2333x t πππ⎡⎫-∈--⎪⎢⎣⎭,进而可得432332t πππ<-≤,即可得解. 【详解】 由T π=可得22T πω==,()sin 23f x x πϕ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭由3y f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭是奇函数可得函数()f x 的图象关于,03π⎛-⎫⎪⎝⎭中心对称, 所以2,33k k Z ππϕπ⎛⎫⨯-++=∈ ⎪⎝⎭,即,3k k Z πϕπ=+∈, 又()06f f π⎛⎫< ⎪⎝⎭,所以2sin sin 33ππϕϕ⎛⎫⎛⎫+<+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,3k k πϕπ=+为奇数,()sin 2sin 2333f x x k x ππππ⎛⎫⎛⎫=+++=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由[)0,x t ∈可得2,2333x t πππ⎡⎫-∈--⎪⎢⎣⎭, 因为()f x 在[)0,t 上没有最小值,所以432332t πππ<-≤即511,612t ππ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦. 故答案为:511,612ππ⎛⎤⎥⎝⎦. 【点睛】本题考查了三角函数图象与性质的应用,考查了运算求解能力,牢记知识点是解题关键,属于中档题.20.【分析】根据图象得出函数的最小正周期可得出的值再将点代入函数解析式结合的取值范围可求出的值【详解】由图象可知函数的最小正周期则将点代入函数解析式得即因为函数在附近单调递减则得故答案为:【点睛】本题考 解析:6π【分析】根据图象得出函数()y f x =的最小正周期T ,可得出ω的值,再将点5,012π⎛⎫⎪⎝⎭代入函数解析式,结合ϕ的取值范围,可求出ϕ的值. 【详解】由图象可知,函数()y f x =的最小正周期11521212T πππ⎛⎫=⨯-=⎪⎝⎭,222T ππωπ∴===, 则()()sin 2f x A x ϕ=+, 将点5,012π⎛⎫⎪⎝⎭代入函数解析式得55sin 201212f A ππϕ⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即5sin 06πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭, 因为函数()y f x =在512x π=附近单调递减,则()526k k Z πϕππ+=+∈, 得()26k k Z πϕπ=+∈,πϕπ-<<,0k ∴=,6π=ϕ. 故答案为:6π. 【点睛】本题考查利用图象求三角函数解析式中的参数,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.三、解答题21.(1)22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦;(2)422,3x k x k k Z πππ⎧⎫-+<<∈⎨⎬⎩⎭∣.【分析】(1)化简()f x ,应用整体思想,结合正弦函数的递增区间,即可得出结论; (2)应用整体思想,运用正弦函数图像,建立不等式,即可求解. 【详解】()sin cos cos sincoscos sinsin cos 16633f x x x x x x ππππ=-+++-11cos cos cos 1cos 122x x x x x x x =-++-=+-12cos 12sin 126x x x π⎫⎛⎫=+-=+-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭. (1)由22,262k x k k Z πππππ-+++∈,解得222,33k x k k Z ππππ-++∈, 所以()f x 的单调递增区间为22,2,33k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.(2)由(1)知()2sin 16f x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭.因为()0f x <,即2sin 106x π⎛⎫+-< ⎪⎝⎭.所以1sin 62x π⎛⎫+< ⎪⎝⎭, 所以7+2++2,666k x k k Z πππππ-<<∈. 所以422,3k x k k Z πππ-+<<∈, 所以使()0f x <成立的x 的取值集合为422,3xk x k k Z πππ⎧⎫-+<<∈⎨⎬⎩⎭∣. 【点睛】方法点睛:解决正弦型函数的单调性和不等式的相关问题,运用整体思想,先由三角函数恒等变换,化简解析式为同一角同一三角函数的形式,再运用三角函数的性质以及建立三角不等式求解.22.(1)()cos(2)6f x x π=+;(2)见解析.【分析】(1)根据图象求出周期,再根据最低点可求ϕ,从而得到函数解析式. (2)求出()g x 的解析式,故方程可化为cos 206m x π⎛⎫---= ⎪⎝⎭,可通过直线y m =-与cos 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 的图象的交点的个数解决方程的解的个数.【详解】(1)由函数的图象可得()f x 的周期为2236πππ⎛⎫⨯-=⎪⎝⎭,故22πωπ==,又26312fππ⎛⎫+⎪=- ⎪⎪⎝⎭,故5cos2+112πϕ⎛⎫⨯=-⎪⎝⎭,所以526kπϕππ+=+即2,6k k Zπϕπ=+∈,因为02πϕ<<,故6π=ϕ,所以()cos(2)6f x xπ=+.(2)()cos(2)cos266g x x xππ=-+=,故()3()cos(2)3cos26f xg x m x x mπ-⋅-=+--cos2cos sin2sin3cos2cos2666x x x m m xπππ⎛⎫=---=---⎪⎝⎭故方程在区间,2ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的实数解的个数即为y m=-与cos26y xπ⎛⎫=-⎪⎝⎭图象交点的个数,cos26y xπ⎛⎫=-⎪⎝⎭在,2ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象如图所示,由图象可得:当1m-=-31m<-<即1m=或31m-<<时,方程有2个不同的解;当31m-<-≤31m≤<时,方程有4个不同的解;当3322m-<-≤即3322m-≤<时,方程有3个不同的解;【点睛】方法点睛:(1)平移变换有“左加右减”(水平方向的平移),注意是对自变量x做加减.(2)与余弦型函数有关的方程的解的个数的讨论,一般可转化为动直线与确定函数的图象的交点个数来讨论.23.(1)=1ω,对称中心是(,0),82k k Z ππ-+∈,(2)1524ω≤≤【分析】(1)先对函数化简变形得(2+4f x x πω(),由函数的周期为π,得=1ω,再由2+=4x k ππ,可求出对称中心的横坐标,进而可得对称中心;(2)由题意得到())24g x x ωππω=++,由0,8x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得424244x ωππωπππωωπ⎡⎤++∈++⎢⎥⎣⎦,,而y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,所以可得322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,从而可求出ω的取值范围 【详解】解:(1)()sin 2+cos 22+4f x x x x πωωω=(),()f x 的最小正周期是π,2==12ππωω∴∴,此时()2+4f x x π=(),令2+=4x k ππ,得,82k x k Z ππ=-+∈ ()f x ∴的对称中心是(,0),82k k Z ππ-+∈. (2)由题知())24g x x ωππω=++, 0,4824244x x πωππωπππωωπ⎡⎤⎡⎤∈∴++∈++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,又()y g x =在08π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤∴++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,即32154242,242242k k k k Z k ππωππωωππππ⎧+≤+⎪⎪⇒+≤≤+∈⎨⎪+≥+⎪⎩, 150,24ωω>∴≤≤【点睛】关键点点睛:此题考查三角函数的恒等变换,考查三角函数的图像和性质,第2问解题的关键是求出424244x ωππωπππωωπ⎡⎤++∈++⎢⎥⎣⎦,,再由y g x 在0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,可得322,24422k k k Z ωπππππωπππ⎡⎤⎡⎤++⊆++∈⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,,,从而可求出ω的取值范围,属于中档题 24.()2sin 3f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)296【分析】(1)根据条件先求ω,再根据()0f =ϕ,最后再验证ϕ值,确定函数的解析式;(2)根据条件求函数的零点,确定b 的最大值应是第5个零点. 【详解】 (1)函数的最大值是2,∴,函数的周期2T =,即22πωπω=⇒=,()02sin f ϕ==,且0ϕπ<<,3πϕ∴=或23π, 当3πϕ=时,()2sin 3f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭,当10,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,5,3312x ππππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦ 0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,满足条件; 当23ϕπ=时,()22sin 3f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭,当10,12x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,223,334x ππππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦ 3,22ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,所以函数在区间10,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上为减函数,所以舍去, 所以函数()2sin 3f x x ππ⎛⎫=+⎪⎝⎭; (2)()2sin 103g x x ππ⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,得1sin 32x ππ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭, 72,36x k k Z ππππ+=+∈,解得:52,6x k k Z =+∈, 或112,36x k k Z ππππ+=+∈,解得:32,2x k k Z =+∈, 函数()()1g x f x =+在区间()0,b 上只有4个零点,∴这四个零点应是56,32,176,72,那么b 的最大值应是第5个零点,即296,所以b 的最大值是296. 【点睛】关键点点睛:本题第一问注意求出两个ϕ 后需验证是否满足条件,第二个关键点是,注意()0,b 是开区间,开区间内只有四个零点,则b 的最大值是第5个零点.25.(1)112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,;(2)ππππ36k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,,k Z ∈. 【分析】(1)根据余弦的二倍角公式、辅助角公式化简()f x ,得到()πsin 26f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,再利用正弦函数的性质确定当π02x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,时,()f x 的取值范围; (2)根据图象的平移得到()πsin 26g x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再利用正弦函数的性质可求得()g x 得单调递增区间. 【详解】(1)()211πcos cos2sin 2226f x x x x x x ⎛⎫=-+=-=- ⎪⎝⎭,π02x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,,ππ5π2666x ⎡⎤∴-∈-⎢⎥⎣⎦,, π1sin 2162x ⎛⎫⎡⎤∴-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,.∴函数()f x 的取值范围为112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,.(2)由题意知:()ππππsin 2sin 26666g x f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+-=+ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 令πππ2π22π262k x k -≤+≤+,k Z ∈, 解得πππ2π.36k k k Z -≤≤+∈, ∴()g x 的单调递增区间为ππππ36k k ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,,k Z ∈. 【点睛】本题考查了三角函数的性质,根据二倍角的余弦公式、辅助角公式化简函数,并求函数在区间上的最值,及函数的单调区间,考查学生的运算能力,属于中档题. 26.(1)12()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,递增区间为74,4,33k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦; (2)[]1,2-. 【分析】(1)由三角函数的图象,求得函数的解析式12()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,结合三角函数的性质,即可求解.(2)由三角函数的图象变换,求得2()2sin 223g x x m π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,根据()g x 的图象关于直线512x π=对称,求得m 的值,得到()2sin 23g x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,结合三角函数的性质,即可求解. 【详解】(1)由图象可知2A =,422433T πππ⎡⎤⎛⎫=--= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 所以212T πω==,所以1()2sin 2f x x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 由图可求出最低点的坐标为,23π⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以2sin 236f ππϕ⎛⎫⎛⎫=+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以262k ππϕπ+=-+,所以22,3k k Z πϕπ=-+∈, 因为||ϕπ<,所以23πϕ=-,所以12()2sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,由1222,2232k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈,可得744,33k x k k Z ππππ+≤≤+∈. 所以函数()f x 的单调递增区间为74,4,33k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦. (2)由题意知,函数22()2sin 2()2sin 2233g x x m x m ππ⎡⎤⎛⎫=+-=-+ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭, 因为()g x 的图象关于直线512x π=对称, 所以5222,1232m k k Z ππππ⨯-+=+∈,即,62k m k Z ππ=+∈, 因为02m π<<,所以6m π=,所以()2sin 23g x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭. 当7,1212x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,52,366x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,可得1sin 2,132x π⎛⎫⎡⎤-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以2sin 2[1,2]3x π⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,即函数()g x 的值域为[]1,2-.【点睛】解答三角函数的图象与性质的基本方法:1、根据已知条件化简得出三角函数的解析式为sin()y A wx ϕ=+的形式;2、熟练应用三角函数的图象与性质,结合数形结合法的思想研究函数的性质(如:单调性、奇偶性、对称性、周期性与最值等),进而加深理解函数的极值点、最值点、零点及有界性等概念与性质,但解答中主要角的范围的判定,防止错解.。
人教版高一数学必修四测试题(含详细答案)
高一数学试题(必修4)(特别适合按14523顺序的省份)必修4 第一章三角函数(1)一、选择题:1.已知A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},那么A、B、C关系是()A.B=A∩C B.B∪C=C C.AC D.A=B=C2 等于()A B C D3.已知的值为()A.-2 B.2 C.D.-4.下列函数中,最小正周期为π的偶函数是()A.y=sin2xB.y=cos C .sin2x+cos2x D. y=5 若角的终边上有一点,则的值是()A B C D6.要得到函数y=cos()的图象,只需将y=sin的图象()A.向左平移个单位 B.同右平移个单位C.向左平移个单位 D.向右平移个单位7.若函数y=f(x)的图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,再将整个图象沿x轴向左平移个单位,沿y轴向下平移1个单位,得到函数y=sinx的图象则y=f(x)是()A.y= B.y=C.y=D.8. 函数y=sin(2x+)的图像的一条对轴方程是()A.x=-B. x=- C .x=D.x=9.若,则下列结论中一定成立的是()A. B. C. D.10.函数的图象()A.关于原点对称 B.关于点(-,0)对称 C.关于y轴对称 D.关于直线x=对称11.函数是()A.上是增函数 B.上是减函数C.上是减函数D.上是减函数12.函数的定义域是()A.B.C. D.二、填空题:13. 函数的最小值是 .14 与终边相同的最小正角是_______________15. 已知则 .16 若集合,,则=_______________________________________三、解答题:17.已知,且.a)求sinx、cosx、tanx的值.b)求sin3x – cos3x的值.18 已知,(1)求的值(2)求的值19. 已知α是第三角限的角,化简20.已知曲线上最高点为(2,),由此最高点到相邻的最低点间曲线与x轴交于一点(6,0),求函数解析式,并求函数取最小值x的值及单调区间必修4 第一章三角函数(2)一、选择题:1.已知,则化简的结果为()A. B. C. D. 以上都不对2.若角的终边过点(-3,-2),则( )A.sin tan>0 B.cos tan>0C.sin cos>0 D.sin cot>03 已知,,那么的值是()A B C D4.函数的图象的一条对称轴方程是()A. B. C. D.5.已知,,则tan2x= ( ) A. B. C. D.6.已知,则的值为()A. B. 1 C. D. 2 7.函数的最小正周期为()A.1 B. C. D.8.函数的单调递增区间是()A. B.C. D.9.函数,的最大值为()A.1 B. 2 C. D.10.要得到的图象只需将y=3sin2x的图象()A.向左平移个单位B.向右平移个单位C.向左平移个单位 D.向右平移个单位11.已知sin(+α)=,则sin(-α)值为()A. B. — C. D. —12.若,则()A. B. C. D.二、填空题13.函数的定义域是14.的振幅为初相为15.求值:=_______________16.把函数先向右平移个单位,然后向下平移2个单位后所得的函数解析式为________________________________三、解答题17 已知是关于的方程的两个实根,且,求的值18.已知函数,求:(1)函数y的最大值,最小值及最小正周期;(2)函数y的单调递增区间19.已知是方程的两根,且,求的值20.如下图为函数图像的一部分(1)求此函数的周期及最大值和最小值(2)求与这个函数图像关于直线对称的函数解析式必修4 第三章三角恒等变换(1)一、选择题:1.的值为 ( )A 0BC D2.,,,是第三象限角,则()A B C D3.设则的值是( )A B C D4. 已知,则的值为()A B C D5.都是锐角,且,,则的值是()A B C D6. 且则cos2x的值是()A B C D7.在中,的取值域范围是 ( )A B C D8. 已知等腰三角形顶角的余弦值等于,则这个三角形底角的正弦值为()A B C D9.要得到函数的图像,只需将的图像()A、向右平移个单位B、向右平移个单位C、向左平移个单位D、向左平移个单位10. 函数的图像的一条对称轴方程是()A、 B、 C、 D、11.若是一个三角形的最小内角,则函数的值域是( )A B C D12.在中,,则等于 ( )A B C D二、填空题:13.若是方程的两根,且则等于14. .在中,已知tanA ,tanB是方程的两个实根,则15. 已知,则的值为16. 关于函数,下列命题:①若存在,有时,成立;②在区间上是单调递增;③函数的图像关于点成中心对称图像;④将函数的图像向左平移个单位后将与的图像重合.其中正确的命题序号(注:把你认为正确的序号都填上)三、解答题:17. 化简18. 求的值.19. 已知α为第二象限角,且sinα=求的值.20.已知函数,求(1)函数的最小值及此时的的集合。
高中数学必修四第一章三角函数测习题
三角函数单元测试题一、选择题:本大题共12 个小题,每题 5分,共 60分.在每题给出的四个选项中,只有一个是切合题目要求的.1.A.B.C.D.2.以下函数中,最小正周期为的是A.B.C.D.3.已知,,则A.B.C.D.4.函数是周期为的偶函数,且当时,,则A.B.C. 0D. 25.要获得函数的图象,需要将函数的图象A.向左平移个单位B.向右平移个单位C.向左平移个单位D.向右平移个单位6.函数的零点个数为A. 5B. 7C. 3D. 97.函数的部分图象如下图,则可取的一组值为A.B.C.D.8.已知函数的图象对于直线对称,则的值可能是A.B.C.D.9.已知为凸多边形的内角,且,则这个多边形为A.正六边形B.梯形C.矩形D.正五边形10.函数有 3 个零点,则的值为A. 0B. 4C. 2D. 0,或 211.对于函数,选用的一组值计算与,所得的结果可能是A.0与 1B.1 与C. 101 与D.与12.给出以下 3 个命题:①函数的最小正周期为;②函数在区间上单一递加;③是函数图象的一条对称轴.A. 0B. 1C. 2D. 3二、填空题:本大题共 4 个小题,每题 5 分,共20 分.把正确答案填在题中横线上.13.角的终边过点,且,则的值为▲.14.设,若函数在上单一递加,则的取值范围是▲.15.已知,则▲.16.函数的图象向右平移个单位,所的函数为偶函数;向左平移个单位,所得函数的图象对于原点对称,则的最大值为▲.三、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)已知扇形的周长为4,那么当扇形的半径为什么值时,它的面积最大,并求出最大面积,以及相应的圆心角.18.(本小题满分12 分)已知函数,当时,获得最小值.(Ⅰ)求函数的最小正周期;(Ⅱ)求函数的分析式.19.(本小题满分12 分)若,为第四象限角,求的值.20.(本小题满分12 分)求以下函数的值域(Ⅰ);(Ⅱ).21.(本小题满分12 分)已知函数.求的(Ⅰ)定义域;(Ⅱ)单一递加区间;(Ⅲ)值域.22.(本小题满分12 分)已知函数.(Ⅰ)若,求函数的单一递加区间;(Ⅱ)若,函数的最大值为4,求的值;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求知足,且的的会合.三角函数单元测试题答案一、选择题题号123456789101112答案A D B D B C C C C C D C 二、填空题13. 0,或;14.;15. 0;16..三、解答题17.已知扇形的周长为4,那么当扇形的半径为什么值时,它的面积最大,并求出最大面积,以及相应的圆心角.解:设扇形的半径为,弧长为,圆心角为,则,那么.易知,当时,,此时,圆心角.18.已知函数,当时,获得最小值.(Ⅰ)求函数的最小正周期;(Ⅱ)求函数的分析式.解:(Ⅰ)函数的最小正周期;(Ⅱ)由题,,此时.由,得,,即,又19.若,知,..为第四象限角,求的值.解:,且为第四象限角,20.求以下函数的值域(Ⅰ);(Ⅱ).设,则,易知,当时,;时,.原函数的值域为;(Ⅱ),其函数值可转变为过点、的直线的斜率,而点在单位圆上,如下图,当与单位圆相切与第一象限时,;当与单位圆相切与第一象限时,.则原函数的定义域为.21.已知函数.求的(Ⅰ)定义域;(Ⅱ)单一递加区间;(Ⅲ)值域.解:(Ⅰ)要使函数式子存心义,须,即,得,即.原函数的定义域为;( Ⅱ ) 若函数为增函数,须为增函数.由,得,与函数的定义域求交集,为.函数的单一递加区间为;(Ⅲ)由,知,那么,即函数的值域为.22.已知函数(Ⅰ)若,求函数的单一递加区间;(Ⅱ)若,函数的最大值为4,求的值;(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求知足,且的的会合.解:(Ⅰ)由,得,函数的单一递加区间为;(Ⅱ)当时,,则.,得;(Ⅲ)由(Ⅱ),.若,则,那么,或,,或,又,所求的会合为.。
完整版)高中三角函数测试题及答案
完整版)高中三角函数测试题及答案高一数学必修4第一章三角函数单元测试班级:__________ 姓名:__________ 座号:__________评分:__________一、选择题:共12小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
(48分)1、已知$A=\{\text{第一象限角}\}$,$B=\{\text{锐角}\}$,$C=\{\text{小于90°的角}\}$,那么$A$、$B$、$C$ 关系是()A.$B=A\cap C$B.$B\cup C=C$C.$A\cap D$D.$A=B=C$2、将分针拨慢5分钟,则分钟转过的弧度数是A。
$\frac{\pi}{3}\sin\alpha-\frac{2}{3}\cos\alpha$ B。
$-\frac{\pi}{3}$C。
$\frac{\pi}{6}$D。
$-\frac{\pi}{6}$3、已知 $\tan\alpha=-5$,那么 $\tan\alpha$ 的值为A。
2B。
$\frac{1}{6164}$C。
$-\frac{1}{6164}$D。
$-\frac{2}{3}$4、已知角 $\alpha$ 的余弦线是单位长度的有向线段,那么角 $\alpha$ 的终边()A。
在 $x$ 轴上B。
在直线 $y=x$ 上C。
在 $y$ 轴上D。
在直线 $y=x$ 或 $y=-x$ 上5、若 $f(\cos x)=\cos 2x$,则 $f(\sin 15^\circ)$ 等于()A。
$-\frac{2}{3}$B。
$\frac{3}{2}$C。
$\frac{1}{2}$D。
$-\frac{1}{2}$6、要得到 $y=3\sin(2x+\frac{\pi}{4})$ 的图象只需将$y=3\sin 2x$ 的图象A。
向左平移 $\frac{\pi}{4}$ 个单位B。
向右平移 $\frac{\pi}{4}$ 个单位C。
(典型题)高中数学必修四第一章《三角函数》测试(包含答案解析)(1)
一、选择题1.若函数()sin 2f x x =与()2cos g x x =都在区间(),a b 上单调递减,则b a -的最大值是( ) A .π4B .π3C .π2D .2π32.已知函数()sin()f x A x ωϕ=+(0A >,0>ω,2πϕ<)的部分图像如图所示,则()f x 的解析式为( )A .()2sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .()2sin 26f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .()3sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭D .1()3sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭ 3.设函数5()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,将函数()f x 的图象向左平移()0ϕϕ>个单位长度,得到函数()g x 的图象,若()g x 为偶函数,则ϕ的最小值是( ) A .6π B .3π C .23π D .56π 4.函数()()2sin f x x ωϕ=+(0>ω,2πϕ<)的部分图象如图所示,则()fπ=( )A .3-B .3-C .3 D .35.设函数()3sin()10,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=++><⎪⎝⎭的最小正周期为π,其图象关于直线3x π=对称,则下列说法正确是( )A .()f x 的图象过点30,2⎛⎫ ⎪⎝⎭; B .()f x 在2,123ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减; C .()f x 的一个对称中心是7,012π⎛⎫⎪⎝⎭; D .将()f x 的图象向左平移12ϕ个单位长度得到函数3sin 21y x =+ 的图象. 6.如图,一个摩天轮的半径为10m ,轮子的最低处距离地面2m .如果此摩天轮按逆时针匀速转动,每30分钟转一圈,且当摩天轮上某人经过点P (点P 与摩天轮天轮中心O 的高度相同)时开始计时,在摩天轮转动的一圈内,此人相对于地面的高度不小于17m 的时间大约是( )A .8分钟B .10分钟C .12分钟D .14分钟7.若函数()()sin 0f x x ωω=>在区间0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,则ω=( )A .34B .14C .32D .128.下列命题正确的是( )A .函数sin ||y x =是偶函数又是周期函数B .函数3tan lg3tan xy x+=-是奇函数C .函数tan 6y ax π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的最小正周期是a πD .函数cos(sin )y x =是奇函数9.已知函数y =f (x )的部分图象如图所示,则其解析式可能是( )A .()sin 2f x x x =B .()||sin 2f x x x =C .()cos 2f x x x =D .()||cos2f x x x =10.函数2()cos sin (R)f x x x x =+∈的最小值为( ) A .54B .1C .1-D .2-11.将函数()2sin (04)6f x x πωω⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭的周期为π,则以下说法正确的是( ) A .1ω=B .函数()y f x =图象的一条对称轴为12x π=C .()3f f x π⎛⎫⎪⎝⎭D .函数()y f x =在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭,上单调递增12.已知函数()()()()2sin 0,0,f x x ωϕωϕπ=+>∈的部分图像如图所示,将()y f x =图像上所有点的横坐标缩小到原来的12(纵坐标不变),所得图像对应的函数()g x 解析式为( )A .()2sin 46g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .()2sin 43g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .()2sin 23g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭D .()2sin 3g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭二、填空题13.若函数()()()4sin 0f x x ωϕω=+>对任意的x 都有()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则6f π⎛⎫⎪⎝⎭的值是___________. 14.sin 75=______. 15.函数()3sin 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象为C ,以下结论中正确的是______(写出所有正确结论的编号). ①图象C 关于直线1112π=x 对称; ②图象C 关于点2,03π⎛⎫⎪⎝⎭对称; ③函数()f x 在区间5,1212ππ⎛⎫-⎪⎝⎭内是增函数; ④由3sin 2y x =的图象向右平移3π个单位长度可以得到图象C . 16.已知M 是函数()()238sin f x x x x R π=--∈的所有零点之和.则M 的值为_____. 17.已知函数f (x )=A sin (3πx +φ),x ∈R ,A >0,0<φ<2π.y =f (x )的部分图象,如图所示,P ,Q 分别为该图象的最高点和最低点,点P 的坐标为(1,A ),点R 的坐标为(1,0),∠PRQ =23π,则sin ∠PQR =_____.18.若函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的图象经过点,26π⎛⎫⎪⎝⎭,且相邻两条对称轴间的距离为2π,则4f π⎛⎫⎪⎝⎭的值为________. 19.已知函数2()cos ()1(0,0,0)2πf x A ωx φA ωφ=++>><<的最大值为3,()f x 的图象与y 轴的交点坐标为(0,2),其相邻两条对称轴间的距离为2,则(1)(2)f f +=_____.20.已知函数()3sin(2)cos(2)(0)f x x x ϕϕϕπ=+-+<<是定义在R 上的奇函数,则()8f π-的值为______.三、解答题21.已知函数()2sin()cos sin(2)(0)f x x x ωϕϕωϕω=+-+>在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增.(1)求ω的取值范围;(2)当ω取最小正整数时,关于x 的方程211()()022f x f x --=在区间,6m π⎛⎫- ⎪⎝⎭上恰有5个实数根,求m 的取值范围.22.广东省清远市美林湖摩天轮是国内最大的屋顶摩天轮,该摩天轮直径为84米,摩天轮的最高点距地面101米,摩天轮匀速转动,每转动一圈需要t 分钟,若小明从摩天轮的最低点处登上摩天轮,从小明登上摩天轮的时刻开始计时.(1)求小明与地面的距离y (米)与时间x (分钟)的函数关系式;(2)在摩天轮转动一圈过程中,小明的高度在距地面80米以上的时间不少于5分钟,求t 的最小值.23.已知函数21()3sincos cos 2222x x x f x =++. (1)求函数()f x 的最小正周期;(2)将函数()y f x =的图象上的各点向左平移32π个单位,再保持纵坐标不变,横坐标缩短到原来的一半;得到函数()y g x =的图象,求函数()y g x =的最大值及取得最大值时x 的取值集合.24.把()cos()(0,||)2f x x πωϕωϕ=+><的图象纵坐标保持不变,横坐标变为原来的2倍得()g x 的图象,已知()g x 图象如图所示(1)求函数()f x 的解析式; (2)若()()2()6h x f x g x π=-+,求()h x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域. 25.已知函数()sin()f x x ωϕ=+,其中π0,(0,)2ωϕ>∈.从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知条件,求: (Ⅰ)()f x 的单调递增区间; (Ⅱ)()f x 在区间[0,]2π的最大值和最小值.条件①:函数()f x 最小正周期为π; 条件②:函数()f x 图象关于点π(,0)6-对称; 条件③: 函数()f x 图象关于π12x =对称. 26.已知函数()2sin(2)(0)6f x x πωω=+>.(1)若点5(,0)8π是函数()f x 图像的一个对称中心,且(0,1)ω∈,求函数()f x 在3[0,]4π上的值域;(2)若函数()f x 在(,)33π2π上单调递增,求实数ω的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】根据题意求出(),()f x g x 原点附近的单调递减区间,根据递减区间分析可得max 3π4b =,min π4a =,相减即可. 【详解】 解:由题意函数()sin 2f x x =在π3π,44⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,函数()2cos g x x =在()0,π上单调递减, 所以则max 3π4b =,min π4a =,所以b a -的最大值为3πππ442-=. 故选:C. 【点睛】求三角函数单调区间的2种方法:(1)代换法:就是将比较复杂的三角函数处理后的整体当作一个角u (或t ),利用基本三角函数的单调性来求所要求的三角函数的单调区间;(2)图象法:函数的单调性表现在图象上是从左到右,图象上升趋势的区间为单调递增区间,图象下降趋势的区间为单调递减区间,画出三角函数的图象,结合图象易求它的单调区间.2.C解析:C 【分析】 本题首先可根据33π44T 求出ω,然后根据当43x π=时函数()f x 取最大值求出ϕ,最后代入30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,即可求出A 的值. 【详解】 因为4π7π3π3124,所以33π44T ,T π=,因为2T πω=,所以2ω=,()sin(2)f x A x ϕ=+,因为当43x π=时函数()sin(2)f x A x ϕ=+取最大值,所以()42232k k Z ππϕπ⨯+=+∈,()26k k Z πϕπ=-+∈, 因为2πϕ<,所以6πϕ=-,()sin 26f x A x π⎛⎫=-⎪⎝⎭, 代入30,2⎛⎫- ⎪⎝⎭,3sin 26A π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,解得3A =,()3sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 故选:C. 【点睛】关键点点睛:本题考查根据函数图像求函数解析式,对于()sin()f x A x ωϕ=+,可通过周期求出ω,通过最值求出A ,通过代入点坐标求出ϕ,考查数形结合思想,是中档题.3.A解析:A 【分析】根据题意有()5sin 226g x x ϕπ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭-,若()g x 为偶函数则52()62k k Z πππϕ-=+∈,结合0ϕ>可得出答案. 【详解】 解:由题意可得()()55()sin 2sin 2266g x f x x x πϕϕϕπ⎛⎫⎛⎫=+=+-=+ -⎪⎪⎝⎭⎝⎭因为()g x 为偶函数,则52()62k k Z πππϕ-=+∈,即2()32k k Z ππϕ=+∈ 因为0ϕ>,所以当1k =-时ϕ取得最小值6π. 故选:A. 【点睛】应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法(1)求函数值:将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解;(2)求解析式:先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求解,或充分利用奇偶性构造关于()f x 的方程(组),从而得到()f x 的解析式;(3)求函数解析式中参数的值:利用待定系数法求解,根据()()0f x f x ±-=得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值; (4)画函数图象和判断单调性:利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.4.A解析:A 【分析】由函数()f x 的部分图像得到函数()f x 的最小正周期,求出ω,代入5,212π⎛⎫⎪⎝⎭求出ϕ值,则函数()f x 的解析式可求,取x π=可得()f π的值.【详解】由图像可得函数()f x 的最小正周期为521212T πππ⎡⎤⎛⎫=⨯--= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,则22T πω==. 又5552sin 22sin 212126f πππϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则5sin 16⎛⎫+= ⎪⎝⎭πϕ, 则5262k ϕπ=π+π+,k Z ∈,则23k πϕπ=-,k Z ∈,22ππϕ-<<,则0k =,3πϕ=-,则()2sin 23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭, ()2sin 22sin 33f ππππ⎛⎫∴=-=-= ⎪⎝⎭故选:A. 【点睛】方法点睛:根据三角函数()()sin 0,0,2f x A x b A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭的部分图像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.5.D解析:D 【分析】先根据对称轴及最小正周期,求得函数()f x 的解析式,再结合正弦函数的图象与性质,判断点是否在函数图象上可判断A ,求得函数的单调区间及对称中心即可判断选项BC ,由平移变换求得变化后的解析式并对比即可判断D. 【详解】函数()3sin()10,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=++><⎪⎝⎭的最小正周期是π所以22πωπ==,则()()3sin 21f x x ϕ=++,()()3sin 21f x x ϕ=++图象关于直线3x π=对称,对称轴为2,2x k k Z πϕπ+=+∈,代入可得2,32k k Z ππϕπ⨯+=+∈,解得,6k k Z πϕπ=-+∈,因为,22ππϕ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,所以当0k =时, 6πϕ=-, 则()3sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭, 对于A,当0x =时,()3103sin 11622f π=-+=-+=- ,所以错误; 对于B,()3sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的单调递减区间为3222,262k x k k πππππ+-+∈Z ≤≤, 解得5,36k x k k Z ππππ+≤≤+∈,因为123ππ<,则()f x 在2,123ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上不是减函数,所以错误; 对于C ,773sin 213sin 11012126f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯-+=+=≠⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以7,012π⎛⎫ ⎪⎝⎭不是()f x 的一个对称中心,所以错误;对于D ,1212πϕ=,将()3sin 216f x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的图象向左平移12π个单位长度得到可得3sin 213sin 21126y x x ππ⎡⎤⎛⎫=-++=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以能得到3sin 21y x =+的图象,所以正确. 故选: D. 【点睛】本题考查了正弦函数的图象与性质的综合应用,关键点是根据已知条件先求出正弦函数的解析式,还要熟练掌握三角函数的性质才能正确的解题,属于中档题.6.B解析:B 【分析】由题可得此人相对于地面的高度h 与时间t 的关系是()10sin1203015h t t π=+≤≤,再令10sin121715t π+≥求出t 的范围即可得出.设时间为t 时,此人相对于地面的高度为h , 则由题可得当0t =时,12h =, 在时间t 时,此人转过的角为23015t t ππ=, 此时此人相对于地面的高度()10sin 1203015h t t π=+≤≤,令10sin 121715t π+≥,则1sin 152t π≥, 所以56156t πππ≤≤,解得52522t ≤≤, 故在摩天轮转动的一圈内,此人相对于地面的高度不小于17m 的时间大约是()25510min 22-=. 故选:B. 【点睛】本题考查三角函数的实际应用,解题的关键是得出高度与时间的关系()10sin1203015h t t π=+≤≤,再解三角函数不等式即可.7.C解析:C 【分析】 由0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦计算出x ω的取值范围,可得出0,0,32πωπ⎡⎤⎡⎤⊆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,再由函数()f x 在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减可得出关于ω的等式,由此可解得实数ω的值. 【详解】0ω>,当0,3x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,0,3x πωω⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,由于函数()()sin 0f x x ωω=>在区间0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,则0,0,32πωπ⎡⎤⎡⎤⊆⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦, 所以,032πωπ<≤,由于函数()f x 在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,所以,函数()f x 在3x π=处取得最大值,则()232k k N πωππ=+∈,又032πωπ<≤,所以,32πωπ=,解得32ω=. 故选:C.关键点点睛:本题通过正弦型函数在区间上的单调性求参数值,解题的就是将函数在区间上的单调性转化为两个区间的包含关系,并且分析出函数()f x 的一个最大值点,进而列出关于ω的等式求解.8.B解析:B 【分析】根据函数的奇偶性与周期性判断各个选项. 【详解】sin y x =是偶函数,但不是周期函数,A 错误;对函数()f x =0>得tan x <<,33k x k k Z ππππ-<<+∈,定义域关于原点对称,()()f x f x -==-=-,函数是奇函数,B 正确;tan 6y ax π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的最小正周期是a π,C 错误;记()g x cos(sin )x =,定义域是R ,()()cos sin cos(sin )cos(sin )()g x x x x f x -=-=-==⎡⎤⎣⎦,()f x 是偶函数,D 错误.故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题考查函数的奇偶性与周期性.判断奇偶性一般用奇偶性的定义进行判断.tan y x ω=的最小正周期是T πω=,sin()y x ωϕ=+的最小正周期是2πω.9.B解析:B 【分析】利用函数()0f π=排除两个选项,再由奇偶性排除一个后可得正确选项. 【详解】由图象知()0f π=,经验证只有AB 满足,C 中()cos 2f ππππ==,D 中()f ππ=,排除CD ,A 中函数满足()sin(2)sin 2()f x x x x x f x -=--==为偶函数,B 中函数满足()sin(2)sin 2()f x x x x x f x -=--=-=-为奇函数,而图象关于原点对称,函数为奇函数,排除A ,选B . 故选:B .思路点睛:由函数图象选择解析式可从以下方面入手:(1)从图象的左右位置,观察函数的定义域;从图象的上下位置,观察函数的值域; (2)从图象的变化趋势观察函数的单调性; (3)从图象的对称性观察函数的奇偶性; (4)从图象的特殊点,排除不合要求的解析式..10.C解析:C 【分析】由平方关系化为sin x 的函数,换元后利用二次函数性质得最小值. 【详解】由已知2()1sin sin f x x x =-+,令sin t x =,则[1,1]t ∈-,2()()1f x g t t t ==-++215()24t =--+,∵[1,1]t ∈-,∴1t =-时,min ()1g t =-. 故选:C . 【点睛】本题考查与三角函数有关的复合函数的最值.求三角函数的最值有两种类型:(1)利用三角恒等变换公式化函数为()sin()f x A x k ωϕ=++形式,然后由正弦函数性质得最值或值域.(2)转化为关于sin x (或cos x )的函数,用换元法,设sin t x =(或cos t x =)变成关于t 的二次函数,利用二次函数的性质求得最值或值域.11.C解析:C 【分析】由周期求出ω,然后由正弦函数的性质判断. 【详解】函数()2sin (04)6f x x πωω⎛⎫=-<< ⎪⎝⎭的周期为π,所以22πωπ==,A 错; 12x π=时,206x π-=,12x π=不是对称轴,B 错;3x π=时,226x ππ-=,即23f π⎛⎫= ⎪⎝⎭为最大值,因此()3f f x π⎛⎫⎪⎝⎭正确,C 正确; 0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,52,666x πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,而sin y x =在5,66ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上不单调,D 错; 故选:C . 【点睛】方法点睛:本题考查三角函数的性质,对函数()sin()f x A x ωϕ=+,掌握五点法是解题关键.解题时可由x 的值或范围求得x ωϕ+的值或范围,然后结合正弦函数性质判断.12.B解析:B 【分析】 由32341234T πππ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭可求出T π=,进而可得2ω=,令 ()22122k k Z ππϕπ⨯+=+∈结合()0,ϕπ∈即可求得ϕ的值,再根据三角函数图象的伸缩变换即可求()g x 的解析式. 【详解】 由图知32934123124T ππππ⎛⎫=--== ⎪⎝⎭, 所以T π=,可得2ππω=,解得2ω=,所以()()2sin 2f x x ϕ=+, 令()22122k k Z ππϕπ⨯+=+∈,所以()23k k Z πϕπ=+∈,因为()0,ϕπ∈,所以令0k =,可得3πϕ=,所以()2sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭, 将()y f x =图像上所有点的横坐标缩小到原来的12(纵坐标不变), 可得()2sin 43g x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭, 故选:B二、填空题13.4或-4【分析】由题意可得故函数的周期为求得;在中令求得从而求得的值【详解】∵函数对任意的都有∴故函数的周期为∴所以∴在中令可得:即∴则故答案为:4或-4【点睛】求三角函数解析式的方法:(1)求A 通解析:4或-4. 【分析】 由题意可得()23f x f x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故函数()f x 的周期为23π,求得=3ω;在()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭中,令=0x ,求得sin 0ϕ=,从而求得6f π⎛⎫⎪⎝⎭的值.∵函数()()()4sin 0f x x ωϕω=+>对任意的x 都有()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭, ∴()23f x f x π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故函数()f x 的周期为23π, ∴22=3ππω,所以=3ω. ∴()()4sin 3f x x ϕ=+. 在()3f x f x π⎛⎫+=- ⎪⎝⎭中,令=0x ,可得:()03f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭, 即()4sin =4sin πϕϕ+,∴sin =0ϕ. 则=4sin()4cos 462f ππϕϕ⎛⎫+==±⎪⎝⎭. 故答案为: 4或-4. 【点睛】求三角函数解析式的方法: (1)求A 通常用最大值或最小值; (2)求ω通常用周期;()求φ通常利用函数上的点带入即可求解.14.【解析】试题分析:将非特殊角化为特殊角的和与差是求三角函数值的一个有效方法考点:两角和的正弦 解析:【解析】 试题分析:232162sin 75sin(4530)sin 45cos30cos 45sin 3022224︒︒︒︒︒︒︒=+=+=⨯+=将非特殊角化为特殊角的和与差,是求三角函数值的一个有效方法. 考点:两角和的正弦15.①②③【分析】利用整体代入的方式求出对称中心和对称轴分析单调区间利用函数的平移方式检验平移后的图象【详解】由题:令当时即函数的一条对称轴所以①正确;令当时所以是函数的一个对称中心所以②正确;当在区间解析:①②③ 【分析】利用整体代入的方式求出对称中心和对称轴,分析单调区间,利用函数的平移方式检验平移后的图象.由题:()3sin 23x f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,令2,32x k k Z πππ-=+∈,5,122k x k Z ππ=+∈, 当1k =时,1112π=x 即函数的一条对称轴,所以①正确; 令2,3x k k Z ππ-=∈,,62k x k Z ππ=+∈,当1k =时,23x π=, 所以2,03π⎛⎫⎪⎝⎭是函数的一个对称中心,所以②正确; 当5,1212x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,,2223x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝π⎭-,()f x 在区间5,1212ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭内是增函数,所以③正确;3sin 2y x =的图象向右平移3π个单位长度得到23sin 23sin 233y x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,与函数()3sin 23x f x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭不相等,所以④错误. 故答案为:①②③ 【点睛】此题考查三角函数的图象和性质,利用整体代入的方式求解对称轴对称中心,求解单调区间,根据函数的平移变换求解平移后的函数解析式.16.【分析】根据和的函数图像的对称点和交点个数得出答案【详解】令可得作出和的函数图像如图所示:由图像可知两函数图像有个交点又两函数图像均关于直线对称的个零点之和为故答案为:【点睛】本题考查了函数零点之和 解析:12【分析】根据8sin y x π=和23y x =-的函数图像的对称点和交点个数得出答案. 【详解】令()0f x =可得8sin 23x x π=-,作出8sin y x π=和23y x =-的函数图像如图所示:由图像可知两函数图像有8个交点, 又两函数图像均关于直线32x =对称, ∴()f x 的8个零点之和为324122⨯⨯=.故答案为:12 【点睛】本题考查了函数零点之和,考查了转化与化归、数形结合的思想,属于基础题.17.【分析】根据周期求出再由直角三角形的边角关系以及勾股定理求出最后由正弦定理求出【详解】过点作延长线的垂线垂足为连接如下图所示则由正弦定理可知则故答案为:【点睛】本题主要考查了正弦型函数图象的性质的应 解析:2114【分析】根据周期求出32TDQ ==,再由直角三角形的边角关系以及勾股定理求出,PR PQ ,最后由正弦定理求出sin PQR ∠.【详解】过点Q 作PR 延长线的垂线,垂足为D ,连接PQ ,如下图所示263T ππ==,则32T DQ == 6xRQ RQD π∠=∠=3tan3363DR DQ π∴=⋅=⨯=223,23,12921PR DP PQ PD PQ ∴===+=+=由正弦定理可知sin sin PQ PRPRQ PQR=∠∠则33sin 212sin 1421PR PRQPQR PQ⋅⋅∠∠===21【点睛】本题主要考查了正弦型函数图象的性质的应用,涉及了正弦定理解三角形,属于中档题.18.【分析】根据函数f (x )的图象与性质求出Tω和φ的值写出f (x )的解析式再求出的值即可【详解】函数f (x )=2sin (ωx+φ)图象相邻两条对称轴间的距离为∴从而得ω=又f(x)=2sin(2x+φ 3【分析】根据函数f (x )的图象与性质求出T 、ω和φ的值,写出f (x )的解析式,再求出4f π⎛⎫ ⎪⎝⎭的值即可. 【详解】函数f (x )=2sin (ωx +φ)图象相邻两条对称轴间的距离为2π,∴22T π=,从而得ω=222T πππ==, 又f (x )=2sin (2x +φ)的图象经过点,26π⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴2sin 26πϕ⎛⎫⨯+ ⎪⎝⎭=2,即3π+φ=2π+2k π,k ∈Z ,又因为0<φ<π,所以φ=6π,故f (x )=2sin 26x π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∴2sin 2446f πππ⎛⎫⎛⎫=⨯+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【点睛】本题考查了正弦型函数的图象与性质的应用问题,属于中档题.19.【分析】利用二倍角公式可得由函数的最大值可求出由相邻两条对称轴间的距离可求出周期再利用周期公式可求出将点代入解析式可求出从而可得函数的解析式即可求出的值【详解】因为函数的最大值为所以所以由函数相邻两 解析:3【分析】利用二倍角公式可得()cos(22)122A Af x ωx φ=+++,由函数的最大值可求出A ,由相邻两条对称轴间的距离可求出周期,再利用周期公式可求出ω,将点(0,2)代入解析式可求出ϕ,从而可得函数的解析式,即可求出(1)(2)f f +的值. 【详解】21cos(22)()cos ()11cos(22)1222ωx φA Af x A ωx φA ωx φ++=++=⋅+=+++,因为函数()f x 的最大值为3,所以1322A A++=,所以2A =, 由函数()f x 相邻两条对称轴间的距离为2,可得周期4T =,所以222T ππω==,所以4πω=, 所以()cos(2)22πf x x φ=++,又()f x 的图象与y 轴的交点坐标为(0,2),所以cos 222ϕ+=,所以cos20ϕ=,又02πϕ<<,所以=4πϕ, 所以()cos()2sin 2222πππf x x x =++=-+, 所以(1)(2)sin 2sin 2120232πf f π+=-+-+=-+-+=. 故答案为:3 【点睛】本题主要考查求三角函数的图象与性质,二倍角的余弦公式,诱导公式,属于中档题.20.【分析】利用辅助角公式化简根据正弦型函数为奇函数可构造方程求得进而得到解析式代入即可求得结果【详解】为上的奇函数解得:又故答案为:【点睛】本题考查根据正弦型函数的奇偶性求解参数值已知解析式求解三角函解析:【分析】利用辅助角公式化简()f x ,根据正弦型函数为奇函数可构造方程求得ϕ,进而得到()f x 解析式,代入8x π=-即可求得结果.【详解】()()()2cos 22sin 26f x x x x πϕϕϕ⎛⎫=+-+=-+ ⎪⎝⎭,()f x 为R 上的奇函数,()6k k Z πϕπ∴-=∈,解得:()6k k Z πϕπ=+∈,又0ϕπ<<,6πϕ∴=,()2sin 2f x x ∴=,2sin 84f ππ⎛⎫⎛⎫∴-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故答案为:. 【点睛】本题考查根据正弦型函数的奇偶性求解参数值、已知解析式求解三角函数值的问题;关键是能够通过辅助角公式将函数化简为正弦型函数,进而利用奇偶性构造方程求得参数.三、解答题21.(1)9(0,1],52⎡⎤⋃⎢⎥⎣⎦;(2)1923,66ππ⎛⎤⎥⎝⎦. 【分析】(1)先根据两角和的正弦公式将()f x 进行化简,再根据0>ω以及()f x 在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,即可求出ω的取值范围; (2)根据(1)中ω的取值范围,写出()f x 的解析式,再根据211()()022f x f x --=得出()1f x =或1()2f x =-,再结合在区间,6m π⎛⎫- ⎪⎝⎭上恰有5个实数根,即可求出m 的取值范围. 【详解】(1)()2sin()cos sin(2)f x x x ωϕϕωϕ=+-+2sin()cos sin()cos cos()sin x x x ωϕϕωϕϕωϕϕ=+-+-+sin()cos cos()sin x x ωϕϕωϕϕ=+-+sin x ω=,()f x 在区间,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,∴2 32222kk ωπππωπππ⎧≥-+⎪⎪⎨⎪≤+⎪⎩,k Z∈,解得:36142k kω-+≤≤+,k∈Z又0ω>,∴01ω<≤或952ω≤≤,即ω的取值范围为9(0,1],52⎡⎤⋃⎢⎥⎣⎦;(2)由(1)知[]21111,()()()1()0222f x f x f x f xω⎡⎤=--=-+=⎢⎥⎣⎦,解得:()1f x=或1()2f x=-,故在区间,6mπ⎛⎫- ⎪⎝⎭上,sin1x=或1sin2x=-时恰有5个实数根,5个实数根分别为2π,76π,116π,52π,196π.1sin62π⎛⎫-=-⎪⎝⎭,192366mππ∴<≤,即m的取值范围为1923,66ππ⎛⎤⎥⎝⎦.【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解. 22.(1)242cos 59y x tπ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭(0x ,t 为参数);(2)15. 【分析】(1)以摩天轮最低点为原点,最低点的切线为x 轴建立直角坐标系,设sin()y A x b ωϕ=++,根据最高点和最低点的距离,求得,A b 的值,进而求得,ωϕ的值,即可求解.(2)由80y ≥,得到21cos 2x t π⎛⎫≤- ⎪⎝⎭,得到2533t t -≥,即可求解.【详解】(1)如图所示,以摩天轮最低点为原点,最低点的切线为x 轴建立直角坐标系, 由题意可设sin()(0,0,0)y A x b A b ωϕω=++>>因为摩天轮的最高点距地面101m ,最低点距地面1018417(m)-=,所以101,17,A b A b +=⎧⎨-+=⎩解得42,59A b ==,又函数周期为t ,可得2t πω=,所以242sin 59(0)y x x t πϕ⎛⎫=++⎪⎝⎭. 又0x =时,17y =,所以21742sin 059t πϕ⎛⎫=⨯++ ⎪⎝⎭,即sin 1,ϕϕ=-可取2π-,所以2242sin 5942cos 592y x x t tπππ⎛⎫⎛⎫=-+=-+⎪⎪⎝⎭⎝⎭(0x ≥,t 为参数). (2)依题意,可知242cos 5980y x tπ⎛⎫=-+≥⎪⎝⎭,即21cos 2x tπ⎛⎫≤- ⎪⎝⎭,不妨取第一圈,可得2242,3333t tx x t πππ≤≤≤≤, 所以持续时间为2533t t-≥,即15t ≥,所以t 的最小值为15.【点睛】三角函数实际应用问题的处理策略: 1、已知函数模型求解数学问题;2、把实际问题抽象转化成数学问题,利用三角函数的有关知识解决问题;3、根据实际问题转化为已知条件转化为三角函数的解析式和图象,然后在根据数形结合思想研究三角函数的性质,进而加深理解函数的性质. 23.(1)2π;(2)2,5,12x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭. 【分析】(1)先利用二倍角公式化简,再用辅助角公式化为()f x sin 16x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,即可求出()f x 的最小正周期;(2)利用图像变换得到()y g x =的解析式,利用换元法就可以得到()y g x =的最大值及取得最大值时 x 的取值 【详解】(1)∵函数31cos 1()22x f x x +=++ sin 16x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭∴函数的周期为2π(2)依题意:函数()f x sin 16x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭的图象上的各点向左平移32π个单位,得到y 3sin +1= -cos 1626x x πππ⎛⎫⎛⎫=++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;再保持纵坐标不变,横坐标缩短到原来的一半,得到y = -cos 216x π⎛⎫++ ⎪⎝⎭;所以()cos 216g x x π⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭令226t x k πππ=+=+,即5()12x k k Z ππ=+∈ 使函数()g x 取得最大值2,即max ()2g x = 使函数()g x 取得最大值的集合为5,12x x k k Z ππ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭. 【注意】取得最大值的集合为7,12x x k k Z ππ⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭也可以. 【点睛】 :(1)关于三角函数图像平移伸缩变换:先平移的话,如果平移a 个单位长度那么相位就会改变ωa ;而先伸缩势必会改变ω大小,这时再平移要使相位改变值仍为ωa ,那么平移长度不等于a ;(2)求y =Asin (ωx +φ)+B 的值域通常用换元法; 24.(1)1()cos(2)3f x x π=-;(2)3,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦. 【分析】(1)由伸缩变换得1()cos()2g x x ωϕ=+,由()g x 的图像的周期为54()263T πππ=-=,解得2ω=,由()g x 图像过点(,1)3π,求得ϕ,进而得到()g x ,()f x 的解析式.(2)易得()22cos ()2cos()166h x x x ππ=----,令cos()6t x π=-,利用二次函数的性质求解. 【详解】(1)由题意1()cos()2g x x ωϕ=+, 由()g x 的图像可得:函数()g x 的周期为54()263T πππ=-=, 解得2ω=, ∴()cos )(g x x ϕ=+, 由图知()g x 图像过点(,1)3π,所以cos()13πϕ+=,则23k πϕπ=-+,k Z ∈,因为||2ϕπ<,取0k =得3πϕ=-,所以()cos()3g x x π=-,从而函数()f x 的解析式为()cos(2)3f x x π=-.(2)()()2()cos(2)2cos()636h x f x g x x x πππ=-+=---, 22cos ()2cos()166x x ππ=----,令cos()6t x π=-,由0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,得,663x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦, 所以1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则22132212()22y t t t =--=--,1,12t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, 当12t =时,y 有最小值32-,此时,1cos()62x π-=,63x ππ-=,即2x π=,当1t =时有最大值1-,此时cos()16x π-=,06x π-=,即6x π=.所以函数()h x 的值域为3,12⎡⎤--⎢⎥⎣⎦.【点睛】方法点睛:求解三角函数的值域(最值)常见到以下几种类型:①形如y =a sin x +b cos x +c 的三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,再求最值(值域);②形如y =a sin 2x +b sin x +c 的三角函数,可先设sin x =t ,化为关于t 的二次函数求值域(最值);③形如y =a sin x cos x +b (sin x ±cos x )+c 的三角函数,可先设t =sin x ±cos x ,化为关于t 的二次函数求值域(最值). 25.答案见解析.【分析】若选择条件①②,(Ⅰ)根据最小正周期求出ω,根据对称中心求出ϕ,根据正弦函数的单调递增区间可求出函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)根据正弦函数的图象可求得结果. 若选择条件①③,(Ⅰ)根据最小正周期求出ω,根据对称轴求出ϕ,根据正弦函数的单调递增区间可求出函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)根据正弦函数的图象可求得结果.若选择②③,不能确定函数最小正周期,无法确定ω,所以无法确定函数解析式. 【详解】若选择条件①②,(Ⅰ)由函数()f x 最小正周期2π=πT ω=,得2ω=.因为()f x 图象关于点π(,0)6-对称,所以πsin[2()]06ϕ⨯-+=, 所以3k πϕπ-=,k Z ∈,所以3k πϕπ=+,k Z ∈,又已知π(0,)2ϕ∈,故π3ϕ=. 因此π()sin(2)3f x x =+. πππ2π22π,232k x k k -+≤+≤+∈Z 由,解得5,1212k x k ππππ-+≤≤+k Z ∈. 所以()f x 的单调递增区间为5ππ[π,π]()1212k k k -++∈Z . (Ⅱ)因为02x π≤≤,所以ππ4π2333x ≤+≤.当ππ2=32x +,即π12x =时,()f x 取得最大值1;当π4π2=33x +,即π2x =时,()f x 取得最小值.若选择条件①③,(Ⅰ)由函数()f x 最小正周期2π=πT ω=,得2ω=. 又函数()f x 图象关于π12x =对称,所以有πsin(2)112ϕ⨯+=±,所以62k ππϕπ+=+,k Z ∈,即3k πϕπ=+,k Z ∈,又已知π(0,)2ϕ∈,故π3ϕ=.因此π()sin(2)3f x x =+. πππ2π22π,232k x k k -+≤+≤+∈Z 由,解得5,1212k x k ππππ-+≤≤+k Z ∈. 所以()f x 的单调递增区间为5ππ[π,π]()1212k k k -++∈Z . (Ⅱ)因为02x π≤≤,所以ππ4π2333x ≤+≤.当ππ2=32x +,即π12x =时,()f x 取得最大值1;当π4π2=33x +,即π2x =时,()f x 取得最小值.若选择②③,不能确定函数最小正周期,无法确定ω,所以无法确定函数解析式.【点睛】关键点点睛:根据函数性质确定函数解析式是解题关键. 26.(1)[1,2]-; (2)1(0,]4. 【分析】 (1)由5·,46k k Z ππωπ+=∈,可得4156k ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,k Z ∈,结合()0,1ω∈,得23ω=,所以()42sin 22sin 636f x x x ππω⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由30,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,利用正弦定理的单调性可得函数()f x 在30,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域;(2)令222,262k x k k Z ππππωπ-+≤+≤+∈,解得36k k x ππππωωωω-≤≤+,由函数()f x 在2,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,可得002,,3336k k ππππππωωωω⎛⎫⎛⎫⊆-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,列不等式求解即可. 【详解】(1)由题意得:5·,46k k Z ππωπ+=∈,∴4156k ω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,k Z ∈,∵()0,1ω∈,∴23ω=,∴()42sin 22sin 636f x x x ππω⎛⎫⎛⎫=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∵30,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴47,3666x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,∴41sin ,1362x π⎛⎫⎡⎤+∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 故函数()f x 在30,4π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域为[]1,2-.(2)令222,262k x k k Z ππππωπ-+≤+≤+∈,解得36k k x ππππωωωω-≤≤+,∵函数()f x 在2,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,∴002,,3336k k ππππππωωωω⎛⎫⎛⎫⊆-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,0k Z ∈,∴0033263k k πππωωπππωω⎧-≤⎪⎪⎨⎪+≥⎪⎩,即0031614k k ωω≤+⎧⎨+≥⎩,又212·3322πππω-≤,∴302ω<≤,∴01566k -<≤,∴00k =, ∴104ω<≤,即ω的取值范围为10,4⎛⎤⎥⎝⎦. 【点睛】本题主要考查三角函数的单调性、三角函数的图象对称性,属于中档题.函数sin()y A x ωϕ=+的单调区间的求法:(1) 代换法:①若0,0A ω>>,把x ωϕ+看作是一个整体,由22k x ππωϕ+≤+≤()322k k Z ππ+∈求得函数的减区间,2222k x k πππωϕπ-+≤+≤+求得增区间;②若0,0A ω><,则利用诱导公式先将ω的符号化为正,再利用①的方法,或根据复合函数的单调性规律进行求解;(2) 图象法:画出三角函数图象,利用图象求函数的单调区间.。
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三角函数单元测试题
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的.
1.
A.B.C.D.
2.下列函数中,最小正周期为的是
A B C D.
3.已知,,则
A.B.C.D.
4.函数是周期为的偶函数,且当
A.B.C.0 D.2
5
A.向左平移B.向右平移个单位C个单位D
6.函数的零点个数为
A.5 B.7 C.3 D.9
7.函数的部分图象如图所示,则可取的一组值为
A.B.
C.D.
8.已知函数的图象关于直线对称,则的值可能是
A.B.C D
9,则这个多边形为
A.正六边形B.梯形C.矩形D.正五边形
10.函数有3个零点,则的值为
A.0 B.4 C.2 D.0,或2
11.对于函数,,
所得的结果可能是
A.0与1 B.1C.101D
12.给出下列3个命题:
①函数;
②函数
③
A.0 B.1 C.2 D.3
二、填空题:本大题共4个小题,每小题5分,共20分.把正确答案填在题中横线上.
13.角的终边过点,且,则的值为▲.
14.设,若函数在上单调递增,则的取值范围是▲.
15.已知,则▲.
16.函数个单
位,所得函数的图象关于原点对称,则的最大值为▲.
三、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)
已知扇形的周长为4,那么当扇形的半径为何值时,它的面积最大,并求出最大面积,以及相应的圆心角.
18.(本小题满分12分)
已知函数,当
(Ⅰ)求函数的最小正周期;
(Ⅱ)求函数的解析式.
19.(本小题满分12分)
若的值.
20.(本小题满分12分)
求下列函数的值域
(Ⅰ)
(Ⅱ)
21.(本小题满分12分)
已知函数.求的
(Ⅰ)定义域;
(Ⅱ)单调递增区间;
(Ⅲ)值域.
22.(本小题满分12分)
已知函数.
(Ⅰ)若,求函数的单调递增区间;
(Ⅱ)若,函数的最大值为4,求的值;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求满足的的集合.
三角函数单元测试题
答案
一、选择题
二、填空题
13.014.;
15.0;16.
三、解答题
17.已知扇形的周长为4,那么当扇形的半径为何值时,它的面积最大,并求出最大面积,以及相应的圆心角.
解:设扇形的半径为,弧长为,圆心角为,则,那么.
易知,当时,,圆心角.
18.已知函数,当
(Ⅰ)求函数的最小正周期;
(Ⅱ)求函数的解析式.
解:(Ⅰ)函数的最小正周期;
,此时.
,
,即,
又
19.若为第四象限角,求
解:为第四象限角,
20.求下列函数的值域
(Ⅰ)
(Ⅱ)
设,则
易知,当时,.
原函数的值域为;
(Ⅱ),其函数值可转化为过点、的直线的斜率,而点在单位圆上,如图所示,
当与单位圆相切与第一象限时,;
当与单位圆相切与第一象限时,
则原函数的定义域为.
21.已知函数
.求的
(Ⅰ)定义域;
(Ⅱ)单调递增区间; (Ⅲ)值域.
解:(Ⅰ)要使函数式子有意义,须
,即
,得
.
;
(Ⅱ)若函数为增函数,须
为增函数.
由
,与函数
的
.
函数
;
(Ⅲ)由
,知
,那么
,即函数
.
22.已知函数
(Ⅰ)若,求函数
的单调递增区间;
(Ⅱ)若
,函数
的最大值为4,求的值;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,求满足的的集合.
解:,得
,
函数;
(Ⅱ)当,则.
;
(Ⅲ)由(Ⅱ),.
若,则
,
,
,
所求。