高一数学(人教A版)必修4 第三章综合检测题
人教A版第三章函数的应用综合测试题(解析版)-高一数学寒假补差训练(人教A版必修1+必修2)
专题6:人教A 版第三章函数的应用综合测试题(解析版)一、单选题1.设()ln 2f x x x =+-,则函数()f x 的零点所在的区间为( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)1.B【分析】根据()f x 的单调性,结合零点存在性定理,即可得出结论.【详解】 ()ln 2f x x x =+-在(0,)+∞单调递增,且(1)10,(2)ln20f f =-<=>,根据零点存在性定理,得()f x 存在唯一的零点在区间(1,2)上.故选:B【点睛】本题考查判断函数零点所在区间,结合零点存在性定理的应用,属于基础题. 2.若一根蜡烛长20 cm ,点燃后每小时燃烧5 cm ,则燃烧剩下的高度h(cm)与燃烧时间t(小时)的函数关系用图象表示为( )A .B .C .D . 2.B【解析】依题设可知,蜡烛高度h 与燃烧时间t 之间构成一次函数关系,又∵函数图象必过点(0,20)、(4,0)两点,且该图象应为一条线段.∴选B.3.利用二分法求方程3log 5x x =-的近似解,可以取得一个区间( ) A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)3.D【分析】根据零点存在定理判断.【详解】设3()log 5f x x x =-+,则函数单调递增由于3(3)log 35310f =-+=-<,33(4)log 454log 410f =-+=->,∴()f x 在(3,4)上有零点.故选:D.【点睛】本题考查方程的解与函数零点问题.掌握零点存在定理是解题关键.4.若函数()27x f x x =+-的零点所在的区间为(,1)()k k k +∈Z ,则k =( )A .3B .4C .1D .24.D【分析】结合零点存在性定理和函数()f x 的单调性,求得k 的值.【详解】 ∵(2)4270,(3)8370,f f =+-<⎧⎨=+->⎩且()f x 单调递增,∴()f x 的零点所在的区间为(2,3),∴2k =. 故选:D【点睛】本小题主要考查零点存在性定理的运用,考查函数的单调性,属于基础题.5.用二分法求如图所示函数f(x)的零点时,不可能求出的零点是( )A .x 1B .x 2C .x 3D .x 45.C【解析】 观察图象可知:点x 3的附近两旁的函数值都为负值,∴点x 3不能用二分法求,故选C.6.函数21()f x x x =+,(0,)x ∈+∞的零点个数是( ). A .0B .1C .2D .36.A【分析】 根据函数定义域,结合零点定义,即可容易判断和求解.【详解】由于20x >,10x>, 因此不存在(0,)x ∈+∞使得21()0f x x x=+=, 因此函数没有零点.故选:A .【点睛】本题考查函数零点的求解,属简单题. 7.用二分法求函数()f x 的一个正实数零点时,经计算:()()0.640,0.720f f <>,()0.680f <,()0.740f >,则函数()f x 的一个精确度为0.1的正实数零点的近似值为A .0.64B .0.8C .0.7D .0.67.C【分析】由题意根据函数零点的判定定理可得,函数零点所在的区间为(0.68,0.72),从而得出结论.【详解】因为()0.680f <,()0.720f >,即()()0.680.720f f ⋅<,所以函数()f x 的零点在区间()0.68,0.72内.又0.720.680.040.1-=<,观察各选项可知函数()f x 的一个精确度为0.1的正实数零点的近似值为0.7.故选C .【点睛】本题主要考查函数零点的判定定理的应用,属于基础题.8.已知函数()221,11,1x x f x log x x ⎧-=⎨+>⎩,则函数()f x 的零点为( )A .1,02B .2-,0C .12D .08.D【分析】函数()f x 的零点,即令()0f x =分段求解即可.【详解】函数221,1()1,1x x f x log x x ⎧-=⎨+>⎩当1x 时,令()210x f x =-=,解得0x =当1x >时,令2()1log 0f x x =+=,解得12x =(舍去) 综上函数的零点为0故选:D .【点睛】本题考查函数的零点个数,考查分段函数的知识,属于基础题.9.设f (x )=3x +3x –8,用二分法求方程3x +3x –8在x ∈(1,2)内方程的近似解,则方程的根落在区间(参考数据31.25≈3.95)A .(1,1.25)B .(1.25,1.5)C .(1.5,2)D .不能确定9.B【分析】显然函数单调递增,然后利用二分法求(1,2)的中间值f (1.5)0>,再将范围限制(1,1.5),再利用二分法继续下次知道和选项逼近即可【详解】显然函数单调递增,f (1)<0,f (2)>0,f (1.5)=31.5+3×1.5–8=323 4.58+-=4.58->4.580->,f (1.25)=31.25+3×1.25–8<0,∴f (1.25)•f (1.5)<0,∴方程的根落在区间(1.25,1.5),故选B .【点睛】利用二分法判断函数零点的区间,首先确保函数在所给区间内连续,然后利用二分法算出所给区间的中间值,进而一步步将区间范围缩小10.已知碳14是一种放射性元素,在放射过程中,质量会不断减少.已知1克碳14经过5730年,质量经过放射消耗到0.5克,则再经过多少年,质量可放射消耗到0.125克( ) A .5730B .11460C .17190D .22920 10.B【分析】根据由题意可知再经过2个半衰期可消耗到0.125克.【详解】由题意可得:碳14的半衰期为5730年,则再过5730年后,质量从0.5克消耗到0.25克,过11460年后,质量可消耗到0.125克.故选:B.【点睛】本题考查指数函数的应用,属于基础题.11.已知二次函数22()(5)6(0)f x ax a x a a =+-+-≠的图象与x 轴交于()1,0M x ,()2,0N x 两点,且12112x x -<<<<,则a 的取值范围是( )A .(2,1+B .()1C .()1++∞D .(,2-∞- 11.B【分析】讨论0a >、0a <,根据零点的范围,结合二次函数的性质列不等式组求解即可得a 的取值范围.【详解】若0a >,则(1)0(1)0(2)0f f f ->⎧⎪<⎨⎪>⎩,即2221021106160a a a a a ⎧->⎪+-<⎨⎪+->⎩,解得21a <<;若0a <,则(1)0(1)0(2)0f f f -<⎧⎪>⎨⎪<⎩,即2221021106160a a a a a ⎧-<⎪+->⎨⎪+-<⎩,不等式组无解.故a的取值范围是()1.故选:B 12.已知函数()()()()22,22,2x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩若函数()()2y f x f x m =+--()m R ∈恰有2个零点,则m 的取值范围是( )A .()2,+∞B .7,24⎛⎫ ⎪⎝⎭C .()0,2D .(),2-∞12.A【分析】求得函数()()2y f x f x =+-的解析式,画出()()2y f x f x =+-的图象,由此求得m 的取值范围.【详解】 由()()()()22,22,2x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪⎩得()()()2,02,0x x f x x x ⎧≥⎪-=⎨<⎪⎩, 所以()()()()()222,022,0234,2x x x y f x f x x x x x ⎧-+<⎪=+-=≤≤⎨⎪-+>⎩,所以函数()()2y f x f x m =+--恰有2个零点等价于函数y m =与函数()()2y f x f x =+-的图象有2个公共点,由图象可知2m >.故选:A二、填空题13.在平面直角坐标系xOy 中,若直线y a =与函数2y x a a =-+-的图象有且只有一个公共点,则实数a 的值为______.13.1【分析】在同一坐标系中作出函数y a =与函数2y x a a=-+-的图象,根据只有一个公共点,利用数形结合法求解.【详解】在同一坐标系中作出函数y a =与函数2y x a a =-+-的图象,如图所示:因为只有一个公共点,所以2a a -=,解得1a =.故答案为:114.已知函数()1,2,x x x a f x x a+≤⎧=⎨>⎩,若存在两个不相等的实数12,x x ,使得()()12f x f x =,则实数a 的取值范围是__________.14.01a <<【分析】根据1y x =+与2xy =交于(0,1)和(1,2)点,即可求解结论.【详解】解:因为存在两个不相等的实数1x ,2x ,使得12()()f x f x =,故函数不是单调函数,又因为1y x =+与2x y =交于(0,1)和(1,2)点,故须01a <<.故答案为:(0,1).15.方程243x x m -+-=有四个互不相等的实数根,则实数m 的取值范围为_________. 15.()3,1-【分析】 方程243x x m -+-=有四个互不相等的实数根即243y x x =-+与y m =-的图象有四个不同的交点,作出函数图象可得实数m 的取值范围.【详解】 方程243x x m -+-=有四个互不相等的实数根即243y x x =-+与y m =-的图象有四个不同的交点 作出22243,04343,0x x x y x x x x x ⎧-+>=-+=⎨++≤⎩的函数图象如图所示:当2x =时,1y =-;0x =时,3y =,∴13m -<-<,()3,1m ∈-故答案为:()3,1-16.已知1x ,2x 是函数()()2221f x x k x k =-++的两个零点且一个大于1,一个小于1,则实数k 的取值范围是___________.16.02k <<【分析】根据二次函数的零点分布情况,得到()10f >,求解对应不等式,即可得出结果.【详解】因为1x ,2x 是函数()()2221f x x k x k =-++的两个零点且一个大于1,一个小于1, 二次函数()()2221f x x k x k =-++开口向上, 所以只需()()2211012f k k -++<=,即220k k -<, 解得02k <<.故答案为:02k <<.三、解答题17.已知函数32()2()3x f x x ax a R =--∈.(1)若()y f x =在()3,+∞上为增函数,求实数a 的取值范围; (2)若12a =-,设()ln(1)()g x x f x =-+,且方程3(1)(1)3xb g x x --=+有实根,求实数b 的最大值.17.(1)32a ≤(2)0 【解析】试题分析:(1)求导()'2220fx x x a =--≥在区间(3,+∞)上恒成立,从而转化为最值问题求解即可;(2)化简方程可得2ln b x x x x+-=,从而化为2(ln )b x x x x =+-在(0,+∞)上有解,从而讨论函数2()(ln )p x x x x x =+-的值域即可试题解析:(1)∵()f x 在区间()3,+∞上为增函数, ∴2'()220f x x x a =--≥即222a x x ≤-在区间()3,+∞上恒成立. ∵在()3,+∞内223x x -< ∴23a ≤即32a ≤(2)方程3(1)(1)3x b g x x --=+可化为2ln b x x x x +-=. ∴条件转化为2(ln )b x x x x =+-在()0,+∞上有解, 令2()(ln )p x x x x x =+-,∴即求函数2()(ln )p x x x x x =+-在()0,+∞上的值域. 令2()ln h x x x x =+-, 则1(21)(1)'()12x x h x x x x +-=+-=,∴当01x <<时'()0h x >,从而()h x 在()0,1上为增函数, 当1x >时'()0h x <,从而()h x 在()1,+∞上为减函数, 因此()(1)0h x h ≤=.又∵0x >,故()()0p x x h x =⋅≤,∴0b ≤因此当1x =时,b 取得最大值0.考点:根的存在性及根的个数判断;利用导数研究函数的单调性18.已知函数()lg f x kx =,()()lg 1g x x =+.(Ⅰ)当=1k 时,求函数()()y f x g x =+的单调区间;(Ⅱ)若方程()2()f x g x =仅有一个实根,求实数k 的取值集合.18.(1)单调递增区间为(0,)+∞,不存在单调递减区间;(2)0k <或4k =;【解析】试题分析:(1)由题可知,将=1k 代入,可得()()lg lg(1)lg (1)y f x g x x x x x =+=++=+,由于真数x (x+1)>0,可知x (x+1)在定义域上始终递增,外层对数函数始终递增,即单调递增区间为(0,)+∞,不存在单调递减区间;(2)由题可知,由()2()f x g x =,即lg 2lg(1)kx x =+,根据真数大于0,真数相等,可列出不等式组,对k 进行讨论,即可得出k 的取值; 试题解析:(Ⅰ)当=1k 时,()()lg lg(1)lg (1)y f x g x x x x x =+=++=+ (其中0x >),由复合函数单调性可知内层函数x (x+1)在定义域上始终递增,外层对数函数始终递增,所以,()()y f x g x =+的单调递增区间为(0,)+∞,不存在单调递减区间;(Ⅱ)由()2()f x g x =,即lg 2lg(1)kx x =+.该方程可化为不等式组 ()20101kx x kx x ⎧>⎪⎪+>⎨⎪=+⎪⎩(1)若0k >时,则0x >,原问题即为:方程2(1)kx x =+在(0,)+∞上有根,解得4k =;(2)若0k <时,则10x -<<,原问题即为:方程2(1)kx x =+在(1,0)-上有根,解得0k <.综上可得0k <或4k =为所求.考点:①复合函数的单调性②对数函数单调性的应用19.已知函数221()11x m f x x x x x -=----- (Ⅰ)若函数()f x 无零点,求实数m 的取值范围;(Ⅱ)若函数()f x 在(2,2)-有且仅有一个零点,求实数m 的取值范围.19.(Ⅰ) 47|{<m m 或2}m =;(Ⅱ)7{|4m m =或48}m ≤<。
高中数学必修4第三章三角恒等变换综合检测题(人教A版)
第三章三角恒等变换综合检测题本试卷分第I 卷选择题和第U 卷非选择题两部分,满分150分,时间120 分钟。
第I 卷(选择题共60分)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 )n 3 41 .已知 0v av 2v 3<n 又 sin a= 5, cos (a+ ®= — 5,贝V sin ()B . 0 或 2424 C.25 24 D . ±25 [答案]Cn 3 4[解析]•/ 0v av 2 v 3v n 且 sin a= 5, COS ( a+ 3 = — 54 n3 3• cos a= 5 , 2< a+ 3v ㊁ n, • sin( a+ 3 = ±5,=sin( a+ 3cos a — cos( a+ 3)sin a才< 3v n ••• sin 3> 0•故排除 A , B , D.4 3 4⑵由 cos( a+ 3)= — 5及 Sin a= 3可得 sin 3= §(1 + cos 3)代入 sin 2 3+ cos 2 3= 1 中可解得 cos37 n=—1或一25,再结合2<仟n 可求sin 32.若sin Bv 0, cos2 0v 0,则在(0,2 内)B 的取值范围是()3 n3=0.sin3=- 5x 4-又氏才,n j, • sin 3> 0,故 sin 3= 24当 sin( a+ 3 =,sin 3= sin [( a+ a[点评](1)可用排除法求解,T=器53 245 = 25;A . n< 0< 25 nB.5T <e< ¥3 nC.y <e< 2 nD.严< 0<孕4 4[答案]B[解析]2 2 2•/ cos2 e< 0, • 1 —2sin < 0,即sin e>2或sin < —"2,又已知sin < 0, •— 1 < sin e<—亠2,2由正弦曲线得满足条件的e取值为54n<e< ¥3. 函数y= sin2x+ cos2x的图象,可由函数y= sin2x —cos2x的图象()A .向左平移f个单位得到B .向右平移f个单位得到8c.向左平移n个单位得到4D .向右平移4个单位得到[答案]C[解析]y= sin2x+ cos2x= , 2sin(2x+J=2si n2(x +》_ n _ ny= sin2x—cos2x= 2sin(2x—4)= . 2sin2(x—§)n n n其中x+8=(x+ 4)—8n•••将y= sin2x—cos2x的图象向左平移:个单位可得y= sin2x+ cos2x的图象.44. 下列各式中,值为~2的是()A . 2sin 15 cos15 °2 2B. cos 15。
【步步高 学案导学设计】2014-2015学年高中数学 第三章 三角恒等变换章末综合检测(B)新人教A版必修4
第三章 三角恒等变换章末检测(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:+θ+cos 120°sin θcos θ的结果为( )A .1 B.32C. 3 D .tan θ 6.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α-π2-3π2+απ-α+π+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 =(cos 3x 2,sin 3x 2),b =(cos x 2,-sin x 2),且x ∈[-π3,π4].(1)求a ²b 及|a +b |;(2)若f (x )=a ²b -|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 ²b =-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α+π4π+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+2³13-191+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=2tan θ21-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)³(-13)+223³13=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.α-π2-3π2+απ-α+π+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+cos2x 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 ²b =cos 3x 2cos x 2-sin 3x 2sin x2=cos 2x ,|a +b |=cos 3x 2+cos x 22+sin 3x 2-sinx22=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 ²b |a |²|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 ²n =0,所以f (x )=cos ωx ²(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α+π4π+2α=α+π4cos 2α=22sin α+22cos αcos 2α-sin 2α=2α-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(2³π6-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.。
2014《成才之路》高一数学(人教A版)必修4:本册综合能力测试学生用
高中数学必修4综合测试题一、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.(2013·泰安期末)tan 83π的值为( )A.33 B .-33C.3 D .- 3 2.(2013·辽宁理)已知点A (1,3),B (4,-1),则与向量AB →同方向的单位向量为( ) A .(35,-45) B .(45,-35) C .(-35,45) D .(-45,35)3.(2013·诸城月考)集合{x |k π+π4≤α≤k π+π2,k ∈Z }中的角所表示的范围(阴影部分)是( )4.已知扇形的周长为8 cm ,圆心角为2弧度,则该扇形的面积为( )A .4 cm 2B .6 cm 2C .8 cm 2D .16 cm 25.已知α是锐角,a =(34,sin α),b =(cos α,13),且a ∥b ,则α为( )A .15°B .45°C .75°D .15°或75° 6.若sin α=1213,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则tan2α的值为( ) A.60119 B.120119 C .-60119 D .-1201197.(2013烟台模拟)已知cos α=35,cos(α+β)=-513,α,β都是锐角,则cos β=( )A .-6365B .-3365 C.3365 D.63658.函数y =sin x (π6≤x ≤2π3)的值域是( )A .[-1,1]B .[12,1]C .[12,32]D .[32,1]9.要得到函数y =3sin(2x +π4)的图象,只需将函数y =3sin2x 的图象( )A .向左平移π4个单位B .向右平移π4个单位C .向左平移π8个单位D .向右平移π8个单位10.已知a =(1,-1),b =(x +1,x ),且a 与b 的夹角为45°,则x 的值为( ) A .0 B .-1 C .0或-1 D .-1或1 11.(2012·全国高考江西卷)若sin α+cos αsin α-cos α=12,则tan2α=( )A .-34 B.34 C .-43 D.4312.设a =sin17°cos45°+cos17°sin45°,b =2cos 213°-1,c =32,则有( ) A .c <a <b B .b <c <a C .a <b <c D .b <a <c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.若tan α=3,则sin αcos α的值等于________.14.已知:|a |=2,|b |=2,a 与b 的夹角为π4,要λb -a 与a 垂直,则λ为________.15.(2013南通调研)设α、 β∈(0,π),且sin(α+β)=513,tan α2=12,则cos β的值为________. 16.已知△ABC 中,AC =4,AB =2,若G 为△ABC 的重心,则AG →·BC →=__ . . 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.(本题满分10分)已知函数f (x )=2sin(π-x )cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间[-π6,π2]上的最大值和最小值.18.(本题满分12分)已知向量a =3e 1-2e 2,b =4e 1+e 2,其中e 1=(1,0),e 2=(0,1),求:(1)a ·b ;|a +b |;(2)a 与b 的夹角的余弦值.19.(本题满分12分)(2011~2012浙江调研)设向量α=(3sin 2x ,sin x +cos x ),β=(1,sin x -cos x ),其中x ∈R ,函数f (x )=α·β.(1)求f (x )的最小正周期; (2)若f (θ)=3,其中0<θ<π2,求cos(θ+π6)的值.20.(本题满分12分)(2012济宁模拟)已知向量a =(cos θ,sin θ),θ∈[0,π],向量b =(3,-1).(1)若a ⊥b ,求θ的值; (2)若|2a -b |<m 恒成立,求实数m 的取值范围.21.(本题满分12分)(2013山东潍坊高一期末)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π2)的部分图象如图所示. (Ⅰ)求f (x )的解析式;(Ⅱ)将函数y =f (x )的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12倍,再将所得函数图象向右平移π6个单位,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )的单调递增区间;(Ⅲ)当x ∈[-π2,5π12]时,求函数y =f (x +π12)-2f (x +π3)的最值.22.(本题满分12分)(2012·全国高考山东卷)已知向量m =(sin x,1),n =(3A cos x ,A2cos2x )(A >0),函数f (x )=m ·n 的最大值为6.(Ⅰ)求A ;(Ⅱ)将函数y =f (x )的图象像左平移π12个单位,再将所得图象各点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在⎣⎡⎦⎤0,5π24上的值域。
高一数学必修4第三章综合检测题
第三章综合检测题、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分)1. si门2右一cos2;n的值为(C )B.2 D. ,3~2[解析]原式=-(cos2^- sin^F - cos62.函数f(x)= sin2x—cos2x的最小正周期是(B )nA.q3 B . n C . 2 n D . 4 n[解析]f(x) = sin2x—cos2x= , 2sin(2x—4),故T=今=冗13.已知cos 0= 3,(0,n )则cos(32 + 2 0 = ( C )4;29D.9[解析]cos(3n + 2 0= sin2 A 2sin 0os0= 2X 屮3=普44.若tan a= 3, ta n B= 3,则tan (a— 3 等于(D )C. 3D.13 —4tan a—tan 3 3 1[解析]tan(a—®=■—o= = 3.1 + tan dt an B〔+ 3X4 335. COS275°+COS215°+COS75°C OS15的值是(A )5 6 3 2A.4B.〒eq D. 1 +可2 21 5 [解析]原式=sin215°+ cos 15° + sin15 6os15°= 1 + ?sin30 = 4.6. y= cos2x—sin2x+ 2sinxcosx的最小值是(B )A. 2 B2 C. 2 D2_ n _[解析]y= cos2x+ si n2x= 2si n( 2x+ 4),.,.y max=— 2.7.若tan a= 2, tan(B— M= 3,贝U tan(B—2 0)= ( D )A. —1B. —5C.7D.1tan p- a—tan a 3 —2 i[解析]tan( p—2 a = tan[( p— a) —a = = =千1 + tan p—a tan a 1 + 68.已知点P(cos a, sin M, Q(cos p, sin®,贝U |PQ| 的最大值是(B )A. 2[解析] PQ = (cos® —cos a, sin p—si n a ,贝U |PQ| = p cos®—cos a2+ sin p- sin a2='2—2cos a— p,故|PQ|的最大值为2.cos2x+ sin2x”^「十厂9.函数y= cos2x —sin2x的最小正周期为(C )n nA. 2 nB. nC.qD.41 + tan2x n n[解析]y= =tan(2x+ 4),.T=2.1 —tan2x 4 210. 若函数f(x) = sin2x —*x€ R),则f(x)是(D )A .最小正周期为訓勺奇函数B .最小正周期为n的奇函数C.最小正周期为2 n的偶函数 D .最小正周期为n的偶函数1 12 12[解析]f(x)= sin2x—2= —2(1 —2sin2x) = —^cos2x,.f(x)的周期为n的偶函数.n11. y= sin(2x —3)—sin2x 的一个单调递增区间是(B )n n n 7^ r 5 1^ _ _ _ n 5 nA . [—6, 3] B.[石,石n]c.[匚n 石n ] D . [3,石!5 n n n n n[解析] y = sin(2x — 3) — sin2x = sin2xcos^ — coshes% — sin2x =- (sin2xcos^ + cos2xsin^)=—sin(2x + 3),其增区间是函数y = sin(2x +3)的减区间,即2k n+㊁三2x + 3W 2k n+~2,「k nn7 n 「 r 「 n 7 n+12= x <k n+12,当 k = 0 时,x € [乜,乜].12. 已知 sin(a+ 3 = 2,sin(a- 3 = £,则 log • 5(器 等于 (C . 41 sin a os 3+ cos a in 23得 1sin a os 3— cos a in 3= 313. (1+ tan 17 )(1 + tan28 °tan 17 ° tan28[解析] 原式=1 + tan 17 + tan28 °tan 17 °tan28 ;又 tan(17 +28°) = ------------- =1 — tan17 )an28 0 tan45 = 1,Atan17 + tan28 = 1— tan 17 °tan28 )14. (2012全国高考江苏卷)设a 为锐角,若cosn a+6=5,贝U sin 2 a+ 的值为弋^2.n n 2 n n [解析]Ta 为锐角,.「6<a+ 6<3,v cos a- 6 =4 5, n 3 sin a+ 6 = 5;n n n 24.••sin 2 a+ 3 = 2sin a+ 6 cos a+ 6 = 25,n n 2 .2 n 7cos(2 a+ 3) = cos( a+ g) 一 sin ( a+ g) =25 . n n n . n .•sin 2 a+ 12 = sin 2 + 3— 4 = sin 2 a — 3 ncos4—cosc n . n 1A /2 2a+3 sin 4= 50 .115.已知 cos2a= 3,贝U sin 4 a+ cos 4a=[解析]由sin(a+ 3 = 2, sin(a- a 5sin ocos 3=12.tan a 1,• °tan 3cos a i n 3=徨=5,「•log ‘5(眯沪 g 552 = 4.、填空题(本大题共4个小题, 每小题5分,共20分)代入原式可得结果为2.521 2 2 2[解析]cos2o a 2cos a—1= 3 得cos a 3,由cos2o a 1 —2s in a得sin2a 3(或据sin2a2 2 1 , + cos a 1得Sin a= 3),代入计算可得.3 1 n n16.设向量a=(刃sin0, b= (cos0 3),其中0€ (0,刃,若a / b,贝U 0= ___41 n [解析]若a//b,贝U sin 0cos A2,即卩2sin(Cos B= 1 ,:sin2 A1,又(0,㊁),n 4.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,写出文字说明,证明过程或演算步骤3 - 3 sin2 a+ 2sin a,17.(本题满分10分)已知cos a—sin a= 5^,且na^n 求—1 —t an a—的值.[解析]因为cos a—sin aa%"2,所以1 —2si n a cos a=卷,所以2si n«cos a= £又a€ ( n "2),故sin a+ CoS a=-冷 1 + 2sin0cos a= —誉,2 2sin2 a+ 2sin a 2sin a cos a+ 2sin a cos a 2sin a cos a cos a+ sin a所以=1 —tan a COS a—sin a COS a—sin aZ x4/225x一 55 28 75.18.(本题满分12分)设x€ [0 , 3],求函数y= cos(2x-3) + 2sin(x—力的最值.n n n n[解析]y = cos(2x—3) + 2si n(x—6)= cos2(x—6)+ 2sin(x—石)2n n n 1 2 3=1 —2sin (x—舌)+ 2sin(x —6)= —2[sin(x—$) —2 + 21 1 3 1 • x€ [0 , 3], —x—g[一6,6].• °sin(x—g) € [一?, 2] ,^ymax a2,ymin= —2*19.(本题满分12分)已知tan2a2tan2a+ 1,求证:cos20+ sin2a= 0.十卄2cos20- sin20 2 1 —tan20 2—2tan2a[证明] cos2 0+ sin a= 2 2 + sin a= 2 + sin a= 2cos20+ sin20 1 + tan20 1 + 2tan2a+ 1+ si n2a=.2—sin a 2 + sin a= COS a+ Sin a 2 o—sin a+ sin a 0.3x . 3xx . x »亠12分)已知向量 a = (cos^, sin_2), b = (co^,— sin^), c = (.3— 1),其中 x €R.(1)当a 丄b 时,求x 值的集合; ⑵求a —ci 的最大值.3x x 3x xk n n [解析](1)由 a 丄b 得 a b = 0,即卩 cos^cos^ —sin-^sin^a 0,贝Ucos2x = 0,得x a ^ + 4(kk n n€ Z), Ax 值的集合是{x|x = 2 + 4, « Z}.2 3x1- 2 3x 2 o 3x t -3x o 3x 3x(2)|a — c| = (cos 刁—.3) + (sin_2 + 1) = cos"^ — 2.3cos^ + 3+ sin + 2sin^ + 1=5+ 2sin^x —2 ,3。
2019_2020学年高中数学第三章三角恒等变换3.1.3二倍角的正弦、余弦、正切公式限时规范训练新人教A版必修4
3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式【基础练习】1.(2019年河南安阳模拟)已知角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边经过点(-4,3),则sin 2α-cos 2α=( )A .-1725B .-3125C .-53D .75【答案】B【解析】由三角函数的定义,可得sin α=35,cos α=-45,所以sin 2α=2sin αcosα=-2425,cos 2α=cos 2α-sin 2α=725,sin 2α-cos 2α=-3125.故选B .2.对于函数f (x )=2sin x cos x ,下列选项中正确的是( )A .f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2上是递增的 B .f (x )的图象关于原点对称 C .f (x )的最小正周期为2π D .f (x )的最大值为2【答案】B【解析】因为f (x )=2sin x cos x =sin 2x ,所以f (x )是奇函数,即f (x )的图象关于原点对称.故选B .3.(2019年安徽马鞍山模拟)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=23,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3+2α的值为( ) A .59 B .19 C .±459D .-59【答案】C【解析】因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=23,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=23,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=±53.所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π3+2α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫±53×23=±459.故选C . 4.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+2α=( )A .-13B .-79C .79 D .13【答案】B 【解析】cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+2α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α-1=2cos 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α-1=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α-1=29-1=-79. 5.(2017年福建莆田一模)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=14,则cos 2α的值是( )A .78 B .-78C .89D .-89【答案】B【解析】∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=14,∴cos α=14,∴cos 2α=2cos 2α-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫142-1=-78.故选B .6.(2019年广东佛山期末)已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=2,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+7π12=________. 【答案】-17【解析】由tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=2,可得tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=2×21-22=-43,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+7π12=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3+π4=-43+11-⎝ ⎛⎭⎪⎫-43×1=-17.7.已知sin(α-45°)=-210且0°<α<90°,则cos 2α的值为________. 【答案】725【解析】由于sin(α-45°)=-210且0°<α<90°,则-45°<α-45°<45°,cos(α-45°)=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2102=7210, ∴cos α=cos(α-45°+45°)=cos(α-45°)cos 45°-sin(α-45°)sin 45°=7210×22-⎝ ⎛⎭⎪⎫-210×22=45,则cos 2α=2cos 2α-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫452-1=725.8.已知1-tan α2+tan α=1,求证:3sin 2α=-4cos 2α.【证明】因为1-tan α2+tan α=1,所以tan α=-12.tan 2α=2tan α1-tan 2α=-43,即sin 2αcos 2α=-43, 所以3sin 2α=-4cos 2α.9.已知cos α=17,cos(α-β)=1314且0<β<α<π2,求:(1)tan 2α的值; (2)β的大小.【解析】(1)由cos α=17,0<α<π2,得sin α=1-cos 2α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫172=437.所以tan α=sin αcos α=43,于是tan 2α=2tan α1-tan 2α=2×431-432=-8347. (2)由0<β<α<π2,得0<α-β<π2.因为cos(α-β)=1314,所以sin(α-β)=3314.所以cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=12,所以β=π3.【能力提升】10.(2018年四川模拟)若1+sin 2x =2cos 2x2,x ∈(0,π),则tan 2x 的值构成的集合为( )A .{3}B .{-3,3}C .{-3,0,3}D .⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫-33,0,33【答案】C【解析】∵1+sin 2x =2cos 2x2,∴2sin x cos x =2cos 2x2-1=cos x .∴cos x =0或sinx =12.又x ∈(0,π),∴x =π2,π6,5π6.∴2x =π,π3,5π3.∴tan 2x =0或±3,则tan 2x的值构成的集合为{-3,0,3},故选C .11.已知cos 2θ=23,则sin 4θ+cos 4θ的值为( ) A .1318 B .1118 C .79 D .-1【答案】B【解析】sin 4θ+cos 4θ=(sin 2θ+cos 2θ)2-2sin 2θcos 2θ=1-12sin 22θ=1-12(1-cos 22θ)=1118.12.已知θ∈(0,π)且sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=210,则tan 2θ=________. 【答案】-247【解析】∵sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ-π4=22(sin θ-cos θ)=210,∴sin θ-cos θ=15.∴1-2sin θcos θ=125,2sin θcos θ=2425>0.依题意知,θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,又(sin θ+cos θ)2=1+sin 2θ=4925,∴sin θ+cos θ=75.∴sin θ=45,cos θ=35.∴cos 2θ=2cos 2θ-1=-725,∴tan 2θ=sin 2θcos 2θ=-247.13.已知函数f (x )=23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ax -π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ax -π4+2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫ax -π4(a >0),且函数的最小正周期为π2.(1)求a 的值;(2)求f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上的最大值和最小值.【解析】(1)函数f (x )=23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ax -π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ax -π4+2cos 2⎝⎛⎭⎪⎫ax -π4(a >0),化简可得f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ax -π2+cos ⎝⎛⎭⎪⎫2ax -π2+1=-3cos 2ax +sin 2ax +1 =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ax -π3+1. ∵函数的最小正周期为π2,即T =π2,∴T =2π2a =π2,可得a =2.∴a 的值为2.(2)由(1)得f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x -π3+1. x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4时,4x -π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3.当4x -π3=-π3时,函数f (x )取得最小值为1-3;当4x -π3=π2时,函数f (x )取得最大值为2×1+1=3,∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上的最大值为3,最小值为1- 3.。
高中数学(人教A版)必修4第3章 三角恒等变换 测试题(含详解)
第三章测试(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每题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.sin105°cos105°的值为( ) A.14 B .-14C.34D .-34解析 原式=12sin210°=-12sin30°=-14.答案 B2.若sin2α=14,π4<α<π2,则cos α-sin α的值是( )A.32B .-32C.34D .-34解析 (cos α-sin α)2=1-sin2α=1-14=34.又π4<α<π2, ∴cos α<sin α,cos α-sin α=-34=-32. 答案 B3.sin15°sin30°sin75°的值等于( ) A.14 B.34 C.18D.38解析 sin15°sin30°sin75° =sin15°cos15°sin30° =12sin30°sin30°=12×12×12=18. 答案 C4.在△ABC 中,∠A =15°,则 3sin A -cos(B +C )的值为( ) A. 2 B.22C.32D. 2解析 在△ABC 中,∠A +∠B +∠C =π, 3sin A -cos(B +C ) =3sin A +cos A =2(32sin A +12cos A ) =2cos(60°-A )=2cos45°= 2. 答案 A5.已知tan θ=13,则cos 2θ+12sin2θ等于( )A .-65B .-45C.45D.65解析 原式=cos 2θ+sin θcos θcos 2θ+sin 2θ=1+tan θ1+tan 2θ=65.答案 D6.在△ABC 中,已知sin A cos A =sin B cos B ,则△ABC 是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等腰三角形或直角三角形解析 ∵sin2A =sin2B ,∴∠A =∠B ,或∠A +∠B =π2.答案 D 7.设a =22(sin17°+cos17°),b =2cos 213°-1,c =32,则( ) A .c <a <b B .b <c <a C .a <b <c D .b <a <c 解析 a =22sin17°+22cos17°=cos(45°-17°)=cos28°,b =2cos 213°-1=cos26°,c =32=cos30°, ∵y =cos x 在(0,90°)内是减函数, ∴cos26°>cos28°>cos30°,即b >a >c . 答案 A8.三角形ABC 中,若∠C >90°,则tan A ·tan B 与1的大小关系为( ) A .tan A ·tan B >1 B. tan A ·tan B <1 C .tan A ·tan B =1D .不能确定解析 在三角形ABC 中,∵∠C >90°,∴∠A ,∠B 分别都为锐角. 则有tan A >0,tan B >0,tan C <0. 又∵∠C =π-(∠A +∠B ),∴tan C =-tan(A +B )=-tan A +tan B1-tan A ·tan B <0,易知1-tan A ·tan B >0, 即tan A ·tan B <1. 答案 B9.函数f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4-sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4是( ) A .周期为π的奇函数 B .周期为π的偶函数 C .周期为2π的奇函数 D .周期为2π的偶函数解析 f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4-sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4 =cos 2⎝⎛⎭⎫π4-x -sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4 =cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4-sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4 =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2 =sin2x . 答案 A10.y =cos x (cos x +sin x )的值域是( ) A .[-2,2] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+22,2C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-22,1+22D.⎣⎡⎦⎤-12,32 解析 y =cos 2x +cos x sin x =1+cos2x 2+12sin2x=12+22⎝⎛⎭⎫22sin2x +22cos2x =12+22sin(2x +π4).∵x ∈R , ∴当sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4=1时,y 有最大值1+22; 当sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4=-1时,y 有最小值1-22. ∴值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-22,1+22.答案 C11.已知θ为第二象限角,sin(π-θ)=2425,则cos θ2的值为( )A.335 B.45 C .±35D .±45解析 由sin(π-θ)=2425,得sin θ=2425.∵θ为第二象限的角,∴cos θ=-725.∴cos θ2=±1+cos θ2=± 1-7252=±35. 答案 C12.若α,β为锐角,cos(α+β)=1213,cos(2α+β)=35,则cos α的值为( )A.5665 B.1665C.5665或1665D .以上都不对解析 ∵0<α+β<π,cos(α+β)=1213>0,∴0<α+β<π2,sin(α+β)=513.∵0<2α+β<π,cos(2α+β)=35>0,∴0<2α+β<π2,sin(2α+β)=45.∴cos α=cos [(2α+β)-(α+β)]=cos(2α+β)cos(α+β)+sin(2α+β)sin(α+β) =35×1213+45×513=5665. 答案 A二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分.将答案填在题中横线上) 13.若1+tan α1-tan α=2012,则1cos2α+tan2α=______.解析1cos2α+tan2α=1+sin2αcos2α=sin 2α+cos 2α+2sin αcos αcos 2α-sin 2α=tan 2α+1+2tan α1-tan 2α=(tan α+1)21-tan 2α=1+tan α1-tan α=2012.答案 201214.已知cos2α=13,则sin 4α+cos 4α=________.解 ∵cos2α=13,∴sin 22α=89.∴sin 4α+cos 4α=(sin 2α+cos 2α)2-2sin 2αcos 2α =1-12sin 22α=1-12×89=59.答案 5915.sin (α+30°)+cos (α+60°)2cos α=________.解析 ∵sin(α+30°)+cos(α+60°)=sin αcos30°+cos αsin30°+cos αcos60°-sin αsin60°=cos α,∴原式=cos α2cos α=12.答案 1216.关于函数f (x )=cos(2x -π3)+cos(2x +π6),则下列命题:①y =f (x )的最大值为2; ②y =f (x )最小正周期是π;③y =f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π24,13π24上是减函数;④将函数y =2cos2x 的图像向右平移π24个单位后,将与已知函数的图像重合.其中正确命题的序号是________. 解析 f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6 =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+sin ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫2x +π6 =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 =2·⎣⎡⎦⎤22cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+π4 =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π12, ∴y =f (x )的最大值为2,最小正周期为π,故①,②正确.又当x ∈⎣⎡⎦⎤π24,13π24时,2x -π12∈[0,π],∴y =f (x )在⎣⎡⎦⎤π24,13π24上是减函数,故③正确. 由④得y =2cos2⎝⎛⎭⎫x -π24=2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π12,故④正确. 答案 ①②③④三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)已知向量m =⎝⎛⎭⎫cos α-23,-1,n =(sin x,1),m 与n 为共线向量,且α∈⎣⎡⎦⎤-π2,0.(1)求sin α+cos α的值; (2)求sin2αsin α-cos α的值.解 (1)∵m 与n 为共线向量, ∴⎝⎛⎭⎫cos α-23×1-(-1)×sin α=0, 即sin α+cos α=23. (2)∵1+sin2α=(sin α+cos α)2=29,∴sin2α=-79.∴(sin α-cos α)2=1-sin2α=169. 又∵α∈⎣⎡⎦⎤-π2,0,∴sin α-cos α<0. ∴sin α-cos α=-43.∴sin2αsin α-cos α=712. 18.(12分)求证:2-2sin ⎝⎛⎭⎫α+3π4cos ⎝⎛⎭⎫α+π4cos 4α-sin 4α=1+tan α1-tan α. 证明 左边=2-2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4+π2cos ⎝⎛⎭⎫α+π4(cos 2α+sin 2α)(cos 2α-sin 2α) =2-2cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4cos 2α-sin 2α =1-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π2cos 2α-sin 2α=1+sin2αcos 2α-sin 2α=(sin α+cos α)2cos 2α-sin 2α=cos α+sin αcos α-sin α=1+tan α1-tan α. ∴原等式成立.19.(12分)已知函数f (x )=2cos2x +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 =2×⎝⎛⎭⎫-12+⎝⎛⎭⎫322-4×12 =-1+34-2=-94.(2)f (x )=2(2cos 2x -1)+(1-cos 2x )-4cos x =3cos 2x -4cos x -1=3⎝⎛⎭⎫cos x -232-73, ∵x ∈R ,cos x ∈[-1,1],∴当cos x =-1时,f (x )有最大值6; 当cos x =23时,f (x )有最小值-73.20.(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)解法1:∵x ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4, ∴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. 解法2:由题设得22cos x +22sin x =210, 即cos x +sin x =15.又sin 2x +cos 2x =1, 从而25sin 2x -5sin x -12=0, 解得sin x =45,或sin x =-35,因为x ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4,所以sin x =45. (2)∵x ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4,故 cos x =-1-sin 2x =-1-⎝⎛⎭⎫452=-35. sin2x =2sin x cos x =-2425.cos2x =2cos 2x -1=-725.∴sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 =sin2x cos π3+cos2x sin π3=-24+7350.21.(12分)已知函数 f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎫x +π6-1. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π4上的最大值和最小值. 解 (1)因为f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎫x +π6-1 =4cos x ⎝⎛⎭⎫32sin x +12cos x -1=3sin2x +2cos 2x -1=3sin2x +cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6所以f (x )的最小正周期为π.(2)-π6≤x ≤π4,所以-π6≤2x +π6≤2π3,当2x +π6=π2时,即x =π6,f (x )取得最大值2;当2x +π6=-π6时,即x =-π6,f (x )取得最小值-1.22.(12分)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +7π4+cos ⎝⎛⎭⎫x -3π4,x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期和最小值;(2)已知cos(β-α)=45,cos(β+α)=-45,0<α<β≤π2,求证:[f (β)]2-2=0.解 (1)∵f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +7π4-2π+sin ⎝⎛⎭⎫x -3π4+π2 =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4+sin ⎝⎛⎭⎫x -π4=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4, ∴T =2π,f (x )的最小值为-2.(2)证明:由已知得cos βcos α+sin βsin α=45,cos βcos α-sin βsin α=-45.两式相加,得2cos βcos α=0, ∵0<α<β≤π2,∴β=π2.∴[f (β)]2-2=4sin 2π4-2=0.。
人教版A版(2019)高中数学必修第一册:第三章 函数的概念与性质 综合测试(附答案与解析)
第三章综合测试一、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.函数20()(31)f x x =+-的定义域是( ) A .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,13⎛⎫⎪⎝⎭C .11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭D .11,,133⎛⎫⎛⎫-∞⋃ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2.已知函数1(2),()(3)(2),x f x f x x =+⎪⎩≥<则(1)(9)f f +等于( )A .2-B .7-C .27D .73.函数111y x -=+-的图像是下列图像中的( )ABCD4.若函数y ax =与by x=-在(0,)+∞上都是减函数,则2()f x ax bx =+在(0,)+∞上是( ) A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增5.函数2()(2)1f x ax a x =+++是偶函数,则函数的单调递增区间为( ) A .[0,)+∞B .(,0]-∞C .(,)-∞+∞D .[1,)+∞6.函数2()(1)1f x mx m x =+-+在区间(,1]-∞上为减函数,则m 的取值范围是( )A .10,3⎛⎤ ⎥⎝⎦B .10,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .10,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭7.定义在R 上的偶函数()f x ,对任意()1212,[0,)x x x x ∈+∞≠,有()()21210f x f x x x --<,则( )A .(3)(2)(1)f f f -<<B .(1)(2)(3)f f f -<<C .(2)(1)(3)f f f -<<D .(3)(1)(2)f f f -<<8.若函数,1,()(23)1,1ax f x x a x x ⎧⎪=⎨⎪-+⎩>≤是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )A .2,13⎛⎫⎪⎝⎭B .3,14⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .23,34⎛⎤ ⎥⎝⎦D .2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭9.设函数()f x 满足对任意的,m n (,m n 为正数)都有()()()f m n f m f n +=⋅且(1)2f =,则(2)(3)(2020)(1)(2)(2019)f f f f f f +++等于( )A .2 020B .2 019C .4 038D .4 04010.在函数([1,1])y x x =∈-的图像上有一点(,)P t t ,此函数图象与x 轴、直线1x =-及x t =围成图形的面积为S (如图的阴影部分所示),则S 与t 的函数关系的图象可表示为( )ABCD11.设奇函数()f x 在(0,)+∞上是增函数,且(2)0f =,则不等式()()0f x f x x --<的解集为( )A .(2,0)(2,)-+∞B .(2,0)(0,2)-C .(,2)(2,)-∞-+∞D .(,2)(0,2)-∞-12.已知定义在R 上的函数()f x ,若函数(1)y f x =+为偶函数,且()f x 对任意()1212,[1,)x x x x ∈+∞≠都有()()21210f x f x x x -->,若(1)(2)f a f a -≥,则实数a 的取值范围是( )A .[1,1]-B .(,1]-∞-C .[1,)+∞D .(,1][1,)-∞-+∞二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中的横线上)13.设函数0()1,02x x f x x =⎨⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎩≥<则((4))f f -=________.14.若函数2(1)2()1a x a f x x a -+-=+-为奇函数,则实数a =________. 15.设函数2()24f x x x =-+在区间[,]m n 上的值域是[6,2]-,则m n +的取值范围是________.16.已知函数29,3,()6,3,x f x x x x ⎧⎪=⎨-+⎪⎩≥<则不等式()22(34)f x x f x --<的解集是________. 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)17.[10分]已知函数22(),[1,)x x af x x x++=∈+∞. (1)当12a =时,求函数()f x 的最小值; (2)若对任意[1,),()0x f x ∈+∞>恒成立,试求实数a 的取值范围; (3)讨论函数的单调性.(只写出结论即可)18.[12分]设函数2()23,f x x x a x =--+∈R .(1)小鹏同学认为,无论a 取何值,()f x 都不可能是奇函数,你同意他的观点吗?请说明你的理由. (2)若()f x 是偶函数,求a 的值.(3)在(2)的情况下,画出()y f x =的图象并指出其单调递增区间。
2021_2022学年新教材高中数学第三章函数的概念与性质综合测试含解析新人教A版必修第一册
第三章综合测试考试时间120分钟,满分150分.一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.函数f (x )=1+x +1x 的定义域是( C )A .[-1,+∞)B .(-∞,0)∪(0,+∞)C .[-1,0)∪(0,+∞)D .R[解析]要使函数有定义,则⎩⎨⎧1+x ≥0x ≠0,解得x ≥-1且x ≠0,故选C .2.下列函数中,与函数y =x (x ≥0)有相同图象的一个是( B ) A .y =x 2 B .y =(x )2 C .y =3x 3D .y =x 2x[解析]A 、C 、D 选项中函数的定义域与题目中的定义域不同,故不是同一个函数. 3.(2021·某某某某高一期中测试)已知函数y =f (x )的部分x 与y 的对应关系如下表:则f [f (4)]A .-1 B .-2 C .-3D .3[解析]由图表可知,f (4)=-3,∴f [f (4)]=f (-3)=3.4.已知幂函数f (x )=x α的图象过点(2,12),则函数g (x )=(x -2)f (x )在区间[12,1]上的最小值是( C )A .-1B .-2C .-3D .-4[解析]由已知得2α=12,解得α=-1,∴g (x )=x -2x =1-2x 在区间[12,1]上单调递增,则g (x )min =g (12)=-3,故选C .5.已知函数f (x )为偶函数,且在区间(-∞,0]上单调递增,若f (-3)=-2,则不等式f (x )≥-2的解集为( B )A .[-3,0]B .[-3,3]C .[-3,+∞)D .(-∞,-3]∪[3,+∞)[解析]f (x )为偶函数,且在(-∞,0]上单调递增,则f (x )在(0,+∞)上单调递减,且f (3)=-2,所以f (x )≥-2的解集为[-3,3].6.(2021·全国高考甲卷文科)设f (x )是定义域为R 的奇函数,且f (1+x )=f (-x ).若f (-13)=13,则f (53)=( C ) A .-53B .-13C .13D .53[解析]由题意可得:f (53)=f (1+23)=f (-23)=-f (23),而f (23)=f (1-13)=f (13)=-f (-13),故f (53)=13.故选C .7.已知函数f (x )是定义域为R 的偶函数,且对任意x 1,x 2∈(-∞,0],当x 1≠x 2时总有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,则满足f (1-2x )-f (-13)>0的x 的X 围是( A )A .(13,23)B .[13,23)C .(12,23)D .[12,23)[解析]由题意可知,f (x )在(-∞,0]上为增函数,又f (x )为偶函数,故f (x )在(0,+∞)上为减函数,由f (1-2x )>f (-13)可得-13<1-2x <13,解得13<x <23.故选A .8.函数f (x )的定义域为[-1,1],图象如图(1)所示,函数g (x )的定义域为[-2,2],图象如图(2)所示,方程f [g (x )]=0有m 个实数根,方程g [f (x )]=0有n 个实数根,则m +n =( C )A .6B .8C .10D .12[解析]f [g (x )]=0,令t =g (x ),则t 1=-1,t 2=0,t 3=1,令g (x )=-1,x 有2个根;令g (x )=0,x 有3个根,令g (x )=1,x 有2个根,∴f [g (x )]=0共有7个根.g [f (x )]=0,令f (x )=t ,g (t )=0,则t =0,即f (x )=0,x 有3个值,所以m +n =10.故选C .二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分)9.关于函数f (x )=-x 2+2x +3的结论正确的是( CD ) A .定义域、值域分别是[-1,3],[0,+∞) B .单调增区间是(-∞,1]C .定义域、值域分别是[-1,3],[0,2]D .单调增区间是[-1,1][解析]要使函数有定义,则-x 2+2x +3≥0,即(x -3)(x +1)≤0,-1≤x ≤3.所以函数的定义域为[-1,3],值域为[0,2],在[-1,1]上单调增,故选CD .10.函数f (x )是定义在R 上的奇函数,下列命题中是正确命题的是( ABD ) A .f (0)=0B .若f (x )在[0,+∞)上有最小值-1,则f (x )在(-∞,0]上有最大值1C .若f (x )在[1,+∞)上为增函数,则f (x )在(-∞,-1]上为减函数D .若x >0时,f (x )=x 2-2x ,则x <0时,f (x )=-x 2-2x[解析]奇函数在对称的区间上单调性相反,故C 错误,其余都正确.11.已知f (x )=3-2|x |,g (x )=x 2-2x ,F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧g (x )(若f (x )≥g (x ))f (x )(若f (x )<g (x )),则F (x )( BC )A .最小值-1B .最大值为7-27C .无最小值D .无最大值[解析]作出F (x )的图象,如图实线部分,知有最大值而无最小值,且最大值不是3,故选BC .12.已知函数f (x )=(m 2-m -1)xm 2+m -3是幂函数,对任意x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1≠x 2,满足f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0.若a ,b ∈R ,且f (a )+f (b )的值为负值,则下列结论可能成立的有( BC )A .a +b >0,ab <0B .a +b <0,ab >0C .a +b <0,ab <0D .以上都可能[解析]由函数f (x )为幂函数可知m 2-m -1=1,解得m =-1或mm =-1时,f (x )=1x 3;当m =2时,f (x )=x 3.由题意知函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,因此f (x )=x 3,在R 上单调递增,且满足f (-x )=-f (x ).结合f (-x )=-f (x )以及f (a )+f (b )<0可知f (a )<-f (b )=f (-b ),所以a <-b ,即b <-a ,所以a +ba =0时,b <0,ab =0;当a >0时,b <0,ab <0;当a <0时,ab >0(b <0)或ab <0(0<b <-a ),故BC 都有可能成立.故选BC .三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13.(2021·某某黄陵中学高一期末测试)函数f (x )=4-2x +1x +1的定义域是{x |x ≤2且x ≠-1}.[解析]由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4-2x ≥0x +1≠0,解得x ≤2且x ≠-1,∴函数f (x )的定义域为{x |x ≤2且x ≠-1}.14.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,f (x +1),x ≤0,则f (-43)+f (43)等于4.[解析]∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,f (x +1),x ≤0,∴f (-43)=f (-43+1)=f (-13)=f (-13+1)=f (23)=23×2=43,f (43)=2×43=83,∴f (-43)+f (43)=43+83=4.15.已知幂函数f (x )=x α的图象经过点(9,3),则f (12)2f (1x -1)的定义域为(0,1].[解析]幂函数f (x )的图象经过点(9,3),所以3=9α,所以α=12,所以幂函数f (x )=x ,故f (12)=22,故1x-1≥0,解得0<x ≤1. 16.符号[x ]表示不超过x 的最大整数,如[3.14]=3,[-1.6]=-2,定义函数:f (x )=x -[x ],则下列说法正确的是①②③.①f (-0.8)=0.2;②当1≤x <2时,f (x )=x -1;③函数f (x )的定义域为R ,值域为[0,1); ④函数f (x )是增函数,奇函数.[解析]①f (-0.8)=-0.8-[-0.8]=-0.8+1=0.2,正确. ②当1≤x <2时,f (x )=x -[x ]=x B 正确.③函数f (x )的定义域为R ,f (x )=x -[x ]表示x 的小数部分,所以值域为[0,1),正确. ④x =0.5时,f (0.5)=0.5,x =1.5时,f (1.5)=0.5,所以f (x )不是增函数;且f (-1.5)=f (1.5),所以f (x )也不是奇函数.故填①②③.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知函数f (x )=ax +b ,且f (1)=2,f (2)=-1. (1)求f (m +1)的值;(2)判断函数f (x )的单调性,并用定义证明.[解析](1)由f (1)=2,f (2)=-1,得a +b =2,2a +b =-1,即a =-3,b =5, 故f (x )=-3x +5,f (m +1)=-3(m +1)+5=-3m +2.(2)f (x )在R 上是减函数.证明:任取x 1<x 2(x 1,x 2∈R ),则f (x 2)-f (x 1)=(-3x 2+5)-(-3x 1+5)=3x 1-3x 2=3(x 1-x 2),因为x 1<x 2,所以f (x 2)-f (x 1)<0,即函数f (x )在R 上单调递减.18.(本小题满分12分)已知f (x )在R 上是单调递减的一次函数,且f [f (x )]=9x -2. (1)求f (x );(2)求函数y =f (x )+x 2-x 在x ∈[-1,a ]上的最大值.[解析](1)由题意可设f (x )=kx +b (k <0),由于f [f (x )]=9x -2,则k 2x +kb +b =9x -2,故⎩⎪⎨⎪⎧k 2=9,kb +b =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =-3,b =1,故f (x )=-3x +1. (2)由(1)知,函数y =-3x +1+x 2-x =x 2-4x +1=(x -2)2-3, 故函数y =x 2-4x +1的图象开口向上,对称轴为x =2, 当-1<a ≤5时,y 的最大值是f (-1)=6, 当a >5时,y 的最大值是f (a )=a 2-4a +1,综上,y max =⎩⎪⎨⎪⎧6(-1<a ≤5),a 2-4a +1(a >5).19.(本小题满分12分)某商品在近30天内每件的销售价格P (元)和时间t (天)的函数关系为P =⎩⎪⎨⎪⎧t +20,0<t <25,-t +100,25≤t ≤30(t ∈N *).设商品的日销售量Q (件)与时间t (天)的函数关系为Q =40-t (0<t ≤30,t ∈N *),求这种商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大时是第几天.[解析]设日销售金额为y 元,则y =PQ ,所以y =⎩⎪⎨⎪⎧-t 2+20t +800(0<t <25,t ∈N *),t 2-140t +4 000(25≤t ≤30,t ∈N *).当0<t <25且t ∈N *时,y =-(t -10)2+900, 所以当t =10时,y max =900.①当25≤t ≤30且t ∈N *时,y =(t -70)2-900, 所以当t =25时,y max =1 125.②结合①②得y max =1 125.因此这种商品日销售金额的最大值为1 125元,且在第25天日销售金额最大.20.(本小题满分12分)函数f (x )=x +a x 2+bx +1是定义在[-1,1]上的奇函数.(1)确定函数f (x )的解析式; (2)用定义证明f (x )的单调性; (3)解不等式f (t -1)+f (t )<0.[解析](1)因为f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数,所以f (0)=0,f (x )=-f (-x ),即x +a x 2+bx +1=--x +ax 2-bx +1,所以a =0,b =0,所以f (x )=xx 2+1.(2)取-1≤x 1<x 2≤1,则x 1x 2<1,f (x 1)-f (x 2)=x 1x 21+1-x 2x 22+1=(x 1-x 2)(1-x 1x 2)(x 21+1)(x 22+1)<0,所以f (x )在[-1,1]上单调递增.(3)因为f (t -1)+f (t )<0,所以f (t -1)<f (-t ). 因为f (x )在[-1,1]上单调递增, 所以-1≤t -1<-t ≤1,解得0≤t <12.所以不等式的解集为{t |0≤t <12}.21.(本小题满分12分)如果函数y =f (x )(x ∈D )满足: ①f (x )在D 上是单调函数;②存在闭区间[a ,b ]⊆D ,使f (x )在区间[a ,b ]上的值域也是[a ,b ]. 那么就称函数y =f (x )为闭函数.试判断函数y =x 2+2x 在[-1,+∞)内是否为闭函数.如果是闭函数,那么求出符合条件的区间[a ,b ];如果不是闭函数,请说明理由.[解析]设x 1,x 2是[-1,+∞)内的任意两个不相等的实数,且-1≤x 1<x 2,则有f (x 2)-f (x 1)=(x 22+2x 2)-(x 21+2x 1)=(x 22-x 21)+2(x 2-x 1)=(x 2-x 1)(x 1+x 2+2). ∵-1≤x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,x 1+x 2+2>0. ∴(x 2-x 1)(x 1+x 2+2)>0. ∴f (x 2)>f (x 1).∴函数y =x 2+2x 在[-1,+∞)内是增函数. 假设存在符合条件的区间[a ,b ],则有⎩⎪⎨⎪⎧f (a )=a f (b )=b ,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2+2a =ab 2+2b =b.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0b =0或⎩⎪⎨⎪⎧a =0b =-1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =0或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =-1.又∵-1≤a <b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =0.∴函数y =x 2+2x 在[-1,+∞)内是闭函数,符合条件的区间是[-1,0].22.(本小题满分12分)已知函数y =x +tx 有如下性质:如果常数t >0,那么该函数在(0,t )上是减函数,在[t ,+∞)上是增函数.(1)已知f (x )=4x 2-12x -32x +1,x ∈[0,1],利用上述性质,求函数f (x )的单调区间和值域;(2)对于(1)中的函数f (x )和函数g (x )=-x -2a ,若对任意x 1∈[0,1],总存在x 2∈[0,1],使得g (x 2)=f (x 1)成立,某某数a 的值.[解析](1)y =f (x )=4x 2-12x -32x +1=2x +1+42x +1-8,设u =2x +1,x ∈[0,1],∴1≤u ≤3,则y =u +4u -8,u ∈[1,3].由已知性质得,当1≤u ≤2,即0≤x ≤12时,f (x )单调递减,所以单调减区间为[0,12];当2≤u ≤3,即12≤x ≤1时,f (x )单调递增,所以单调增区间为[12,1];由f (0)=-3,f (12)=-4,f (1)=-113,得f (x )的值域为[-4,-3].(2)g (x )=-x -2a 为减函数,故g (x )∈[-1-2a ,-2a ],x ∈[0,1].由题意知,f (x )的值域是g (x )的值域的子集,∴⎩⎪⎨⎪⎧-1-2a ≤-4,-2a ≥-3,∴a =32.。
人教版高中数学必修4综合测试试题含答案(原创,难度适中)
人教版高中数学必修4综合测试试题含答案(原创,难度适中)高中数学必修4综合测试满分:150分时间:120分钟注意事项:客观题请在答题卡上用2B铅笔填涂,主观题请用黑色水笔书写在答题卡上。
一、选择题:(共12小题,每小题5分,共60分。
)1.sin300°的值为A。
-31 B。
3 C。
22 D。
1/22.角α的终边过点P(4,-3),则cosα的值为A。
4 B。
-3 C。
2/5 D。
-4/53.cos25°cos35°-sin25°sin35°的值等于A。
3/11 B。
3/4 C。
2/11 D。
-2/114.对于非零向量AB,BC,AC,下列等式中一定不成立的是A。
AB+BC=AC B。
AB-AC=BCC。
AB-BC=BC D。
AB+BC=AC5.下列区间中,使函数y=sinx为增函数的是A。
[0,π] B。
[π,2π] C。
[-π/2,π/2] D。
[-π,0]6.已知tan(α-π/3)=1/√3,则tanα的值为A。
4/3 B。
-3/5 C。
-5/3 D。
-3/47.将函数y=sinx图象上所有的点向左平移π/3个单位长度,再将图象上所有的点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),则所得图象的函数解析式为A。
y=sin(2x+π/3) B。
y=sin(2x+2π/3)C。
y=sin(2x-π/3) D。
y=sin(2x-2π/3)8.在函数y=sinx、y=sin(2x+π/2)、y=cos(2x+π)中,最小正周期为π的函数的个数为()A。
1个 B。
2个 C。
3个 D。
4个9.下列命题中,正确的是A。
|a|=|b|→a=b B。
|a|>|b|→a>bC。
|a|=0→a=0 D。
a=b→a∥b10.函数y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的图象如右图所示,此函数的解析式为y=2sin(2x-π/3)11.方程sin(πx)=x的解的个数是()A。
人教版数学阶段测试必修4第三章
贵州省盘县第一中学2012~2013学年度第二学期单元测试卷高一数学150分,考试时间120分钟。
4(第三章 三角恒等变换)。
第Ⅰ卷(选择题)12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是满足题目要求的。
α是第四象限角,cos α=1312,则sin α =( ) A .135 B .135- C . 125 D .125- sin 2π12-cos 2π12= ( )A .-12 B.12 C .-32 D.32 tan α=3,tan β=43,则tan(α-β)等于( )A .-3B .-13 C .3 D .13cos 275°+cos 215°+cos75°·cos15°的值是( )A .54B .62C .32D .1+23ABC 中,若B A B A cos cos sin sin <⋅,则△ABC 的形状一定为( ). A .等边三角形 B .直角三角形C .锐角三角形D .钝角三角形已知1sin cos 3αα+=,则sin 2α=( ) A .98- B .21- C . 21D .98sin163sin 223sin 253sin313+= ( )A .12-B .12C .2-D .2在△ABC 中,若C A B sin sin cos 2=,则△ABC 的形状一定是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形 D .等边三角形9. tan 20tan 4020tan 40︒︒︒︒+的值为( )A .1BCD 10.在平面直角坐标系中,已知),20sin ,20(cos ),80sin ,80(cos o o o o B A 则AB 的值是( )A .21 B .22 C .23 D .111.若)sin(32cos 3sin 3ϕ+=-x x x ,(,)ϕ∈-ππ,则ϕ等于( ).A .-6π B .6π C .56πD .56π-12.若cos (x +y )cos (x -y )=13,则cos 2x -sin 2y 等于( )A .-13B .13C .-23 D .23第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。
2019-2020学年高中数学人教A版必修4同步作业与测评:学期综合测评
学期综合测评对应学生用书P 101 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷 (选择题,共60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.已知角α的终边经过点P(4,-3),则2sin α+cos α的值等于( ) A .-35 B .45 C .25 D .-25 答案 D解析 据三角函数的定义可知sin α=-35,cos α=45,∴2sin α+cos α=-65+45=-25.2.若一个圆的半径变为原来的一半,而弧长变为原来的32倍,则该弧所对的圆心角是原来的( )A .12B .2倍C .13 D .3倍 答案 D解析 设圆弧的半径为r ,弧长为l ,其弧度数为lr ,将半径变为原来的一半,弧长变为原来的32倍,则弧度数变为32l 12r=3·lr ,即弧度数变为原来的3倍,故选D .3.已知sin (π+α)=13,则cos 2α=( ) A .79 B .-89 C .-79 D .429 答案 A解析 因为sin (π+α)=13,所以sin α=-13,所以cos 2α=1-2sin 2α=1-2×-132=79.4.若|a |=2sin15°,|b |=4cos15°,且a 与b 的夹角为30°,则a ·b 的值为( ) A .12 B .32 C .3 D .23 答案 C解析 a·b =|a ||b |cos30°=2sin15°·4cos15°·cos30°=2sin60°=3. 5.已知3a +4b +5c =0,且|a |=|b |=|c |=1,则a ·(b +c )=( ) A .0 B .-35 C .35 D .-45 答案 B解析 由3a +4b +5c =0,得向量3a ,4b ,5c 能组成三角形,又|a |=|b |=|c |=1,所以三角形的三边长分别是3,4,5,故三角形为直角三角形,且a ⊥b ,所以a ·(b +c )=a ·c =-35.6.函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x -π2的部分图象如图,则(OA →+OB →)·AB→=( )A .6B .4C .-4D .-6答案 A解析 ∵点B 的纵坐标为1, ∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x -π2=1,∴π4x -π2=π4,∴x =3,即B (3,1). 令tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x -π2=0,则π4x -π2=0,解得x =2,∴A (2,0),∴OA →+OB →=(5,1),AB →=(1,1). ∴(OA →+OB →)·AB→=6. 7.已知函数f (x )=43sin ωx +π3(ω>0)在平面直角坐标系中的部分图象如图所示,若∠ABC =90°,则ω=( )A .π4B .π8C .π6D .π12 答案 B解析 由三角函数图象的对称性知P 为AC 的中点,又∠ABC =90°,故|P A |=|PB |=|PC |=T 2,则|AC |=T .由勾股定理,得T 2=(83)2+T22,解得T =16,所以ω=2πT =π8.8.为了得到函数y =sin3x +cos3x 的图象,可以将函数y =2cos3x 的图象( )A .向右平移π12个单位长度B .向右平移π4个单位长度 C .向左平移π12个单位长度 D .向左平移π4个单位长度 答案 A解析 因为y =sin3x +cos3x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4,所以将y =2cos3x 的图象向右平移π12个单位后可得到y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4的图象. 9.已知函数y =2sin(ωx +θ)(ω>0,0<θ<π)为偶函数,其图象与直线y =2的交点的横坐标为x 1,x 2,若|x 1-x 2|的最小值为π,则( )A .ω=2,θ=π2B .ω=12,θ=π2 C .ω=12,θ=π4 D .ω=2,θ=π4 答案 A解析 因为函数y =2sin(ωx +θ)(ω>0,0<θ<π)为偶函数,所以θ=π2,所以y =2cos ωx ,排除C ,D ;y =2cos ωx ∈[-2,2],结合题意可知T =π,所以2πω=π,所以ω=2,排除B .故选A .10.已知|a |=22,|b |=3,a ,b 的夹角为π4,如图所示,若AB →=5a +2b ,AC →=a -3b ,且D 为BC 中点,则AD→的长度为( )答案 A解析 AD→=12(AB →+AC →)=12(5a +2b +a -3b ) =12(6a -b ),∴|AD→|2=14(36a 2-12ab +b 2)=2254, ∴|AD→|=152.故选A .11.已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)(A >0,ω>0),若f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2上具有单调性,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,则f (x )的最小正周期为( )A .π3B .π2C .5π6 D .π 答案 C解析 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,可得函数f (x )的一条对称轴为x =π2+2π32=7π12,则x =π2离最近一条对称轴的距离为7π12-π2=π12.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,且f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2上具有单调性,故x =π4离最近一条对称轴的距离也为π12,所以T 2=2×π12+⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-π4=5π12,所以T =5π6.故选C .12.已知不等式f (x )=32sin x 4·cos x 4+6cos 2x 4-62+m ≤0,对于任意的-5π6≤x ≤π6恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .m ≥ 3B .m ≤3C .m ≤- 3D .-3≤m ≤3 答案 C解析 f (x )=32sin x 4·cos x 4+6cos 2x 4-62+m =322sin x 2+62⎝ ⎛⎭⎪⎫1+cos x 2-62+m=322sin x 2+62cos x2+m =6⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x 2+12cos x 2+m=6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6+m ,故要使f (x )≤0对任意的-5π6≤x ≤π6恒成立, 只需m ≤-6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6在-5π6≤x ≤π6上恒成立.∵-5π6≤x ≤π6,-π4≤x 2+π6≤π4, ∴⎣⎢⎡⎦⎥⎤-6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6min =-3, ∴m ≤-3.第Ⅱ卷 (非选择题,共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.函数f(x)=sin 23x+π2+sin23x的图象相邻的两条对称轴之间的距离是________.答案3π2解析f(x)=cos 23x+sin23x=2sin23x+π4,相邻的两条对称轴之间的距离是半个周期,T=2π23=3π,∴T2=3π2.14.已知向量a=(1,2),b=(-2,-4),|c|=5,若(a+b)·c=52,则a与c的夹角的大小为________.答案120°解析a+b=(-1,-2),|a|=5,设c=(x,y),∵(a+b)·c=52,∴x+2y=-52.设a与c的夹角为θ,∵a·c=x+2y,∴cosθ=a·c|a||c|=-525=-12.又∵θ∈[0°,180°],∴θ=120°.15.已知函数f(x)=2sin2π4+x-3cos2x-1,x∈π4,π2,则f(x)的最小值为________.答案1解析f(x)=2sin2π4+x-3cos2x-1=1-cos2π4+x-3cos2x-1=-cos π2+2x -3cos2x =sin2x -3cos2x =2sin2x -π3, 因为π4≤x ≤π2, 所以π6≤2x -π3≤2π3. 所以12≤sin2x -π3≤1. 所以1≤2sin2x -π3≤2.即1≤f (x )≤2,则f (x )的最小值为1.16.关于函数f (x )=sin2x -cos2x ,有下列命题:①函数f (x )的最小正周期为π;②直线x =π4是函数f (x )的一条对称轴;③点⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,0是函数f (x )的图象的一个对称中心;④将函数f (x )的图象向左平移π4个单位长度,可得到函数y =2sin2x 的图象.其中正确的命题为________(填序号). 答案 ①③解析 f (x )=sin2x -cos2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4,所以最小正周期T =π,①正确;当x =π4时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2sin2×π4-π4=2sin π4,不是最值,所以②错误;f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π8-π4=0,所以③正确;将f (x )的图象向左平移π4个单位长度,得到y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π4-π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象,所以④错误.综上,正确的命题为①③. 三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答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3π4<α<π,tanα+1tanα=-103.(1)求tanα的值;(2)求5sin2α2+8sinα2cosα2+11cos2α2-82sinα-π4的值.解(1)由tanα+1tanα=-103,整理,得3tan2α+10tanα+3=0,即(3tanα+1)(tanα+3)=0.∵3π4<α<π,∴-1<tanα<0,∴tanα=-13.(2)5sin2α2+8sinα2cosα2+11cos2α2-82sinα-π4=5sin2α2+cos2α2+4sinα+6cos2α2-82sinα-π4=5sin2α2+cos2α2+4sinα+6×1+cosα2-82sinα-π4=4sinα+3cosαsinα-cosα=4tanα+3tanα-1=4×-13+3-13-1=-5 4.18.(本小题满分12分)已知向量m=(1,1),向量n与向量m的夹角为3π4,且m ·n =-1.(1)求向量n ;(2)在△ABC 中,B =π3,若向量n =(0,-1),p =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos A ,2cos 2C 2,求|n +p |的取值范围.解 (1)设n =(x ,y ),由m ·n =-1,得x +y =-1.① 又∵m 与n 的夹角为3π4, ∴m ·n =|m ||n |·cos 3π4, ∴x 2+y 2=1.②由①②解得⎩⎨⎧ x =-1,y =0或⎩⎨⎧x =0,y =-1, ∴n =(-1,0)或n =(0,-1). (2)∵B =π3,∴A +C =2π3,0<A <2π3.若n =(0,-1),则n +p =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos A ,2cos 2C 2-1=(cos A ,cos C ).∴|n +p |2=cos 2A +cos 2C =1+cos2A 2+1+cos2C2=1+12·⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos2A +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3-2A =1+12cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π3.∵0<A <2π3,∴π3<2A +π3<5π3,∴-1≤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π3<12,12≤1+12cos⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π3<54, 即|n +p |2∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,54,∴|n +p |∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫22,52.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=2cos x sin x +π3-3sin 2x +sin x cos x . (1)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,求f (x )的值域;(2)用五点法在下图中作出y =f (x )在闭区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6上的简图;(3)说明f (x )的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变化得到?解 f (x )=2cos x sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x=2cos x ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos π3+cos x sin π3-3sin 2x +sin x cos x=sin2x +3cos2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3. (1)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴π3≤2x +π3≤4π3,∴-32≤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3≤1, ∴当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )的值域为[-3,2].(2)由T =2π2,得T =π,列表:图象如下图.(3)解法一:由以下变换可得f (x )的图象:先将y =sin x 的图象向左平移π3个单位,再将图象上各点的横坐标缩短到原来的12,最后将纵坐标伸长为原来的2倍.解法二:由以下变换可得f (x )的图象:先将y =sin x 的图象上各点的横坐标缩短到原来的12,再将图象向左平移π6个单位,最后将纵坐标伸长为原来的2倍.20.(本小题满分12分)某房地产开发商为吸引更多消费者购房,决定在一块闲置的扇形空地中修建一个花园.如图,已知扇形AOB 的圆心角∠AOB =π4,半径为R .现欲修建的花园为▱OMNH ,其中M ,H 分别在OA ,OB 上,N 在AB 上.设∠MON =θ,▱OMNH 的面积为S .(1)将S 表示为关于θ的函数; (2)求S 的最大值及相应的θ值.解 (1)如图,过N 作NP ⊥OA 于点P ,过H 作HE ⊥OA 于点E ,∵∠AOB =π4,∴OE =EH =NP =R sin θ,OP =R cos θ, ∴HN =EP =OP -OE =R (cos θ-sin θ), ∴S =HN ·NP =R 2(cos θ-sin θ)sin θ,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4. (2)S =R 2(cos θsin θ-sin 2θ) =R 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin2θ-1-cos2θ2 =12R 2(sin2θ+cos2θ-1) =12R 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π4-1,∵θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,∴2θ+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4,∴当2θ+π4=π2,即θ=π8时,S 取得最大值,且最大值为2-12R 2.21.(本小题满分12分)将射线y =17x (x ≥0)绕着原点逆时针旋转π4后所得的射线经过点A (cos θ,sin θ).(1)求点A 的坐标;(2)若向量m =(sin2x ,2cos θ),n =(3sin θ,2cos2x ),求函数f (x )=m ·n x ∈0,π2的值域.解 (1)设射线y =17x (x ≥0)与x 轴的非负半轴所成的锐角为α, 则tan α=17,α∈0,π2.所以tan α<tan π4,所以α∈0,π4.所以tan θ=tan α+π4=17+11-17×1=43,θ∈π4,π2.所以由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2θ+cos 2θ=1,sin θcos θ=43,得⎩⎪⎨⎪⎧sin θ=45,cos θ=35.所以点A 的坐标为35,45. (2)f (x )=3sin θ·sin2x +2cos θ·2cos2x =125sin2x +125cos2x =1225sin2x +π4.由x ∈0,π2,得2x +π4∈π4,5π4, 所以sin2x +π4∈-22,1,所以函数f (x )的值域为-125,1225.22.(本小题满分12分)已知向量a =(3sin2x ,cos2x ),b =(cos2x ,-cos2x ). (1)若x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫7π24,5π12时,a ·b +12=-35,求cos4x 的值;(2)cos x ≥12,x ∈(0,π),若关于x 的方程a ·b +12=m 有且仅有一个实根,求实数m 的值.解 (1)∵a =(3sin2x ,cos2x ),b =(cos2x ,-cos2x ),∴a ·b +12=3sin2x cos2x -cos 22x +12 =32sin4x -1+cos4x 2+12=-12+32sin4x -12cos4x +12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π6.由a ·b +12=-35,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π6=-35.∵x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫7π24,5π12,∴4x -π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2. ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π6=-45.∴cos4x =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫4x -π6+π6 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π6cos π6-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π6sin π6=3-4310.(2)∵cos x ≥12,又因为余弦函数在(0,π)上是减函数, ∴0<x ≤π3.令f (x )=a ·b +12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π6,g (x )=m ,在同一坐标系中作出两个函数的图象, 由图可知:m =1或m =-12.。
人教A版数学必修四习题:第三章 三角恒等变换 单元质量评估 Word版含答案
单元质量评估(12019 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.设sin(π-θ)=,则cos 2θ= ( B )A.±B.C.-D.-2.已知sin=,-<α<0,则cos的值是( C )A. B. C.- D.13.sin 14°cos16°+sin76°cos74°的值是 ( B )A. B. C.- D.-4.-= ( D )A.4B.2C.-2D.-45.若sin(π-α)=-且α∈,则sin= ( A )A.-B.-C.D.6.若将函数f(x)=sin 2x+cos 2x的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y轴对称,则φ的最小正值是( C )A. B. C. D.7.(2018·中原名校高三检测)cos 375°+sin 375°的值为( A )A. B. C.- D.-8.(2018·淮南高三检测)为了得到函数y=2cos2的图象,只需把函数y=-sin 2x的图象上所有的点( C )A.向右平移个单位B.向左平移个单位C.向上平移1个单位D.向下平移1个单位9.已知cos 2α=,则tan2α= ( D )A. B.2 C. D.10.在△ABC中,若cos A=,cos B=,则cos C= ( C )A. B. C. D.11.cos ·cos ·cos= ( A )A.-B.-C.D.12.(2018·洛阳高三检测)设a=cos 50°cos127°+cos40°·cos 37°,b=(sin 56°-cos 56°),c=,则a,b,c的大小关系是( D )A.a>b>cB.b>a>cC.c>a>bD.a>c>b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tan α=3,则cos 2α=-.14.函数f(x)=sin-2sin2x的最小正周期是π.15.(2018·广东珠海六校联考)已知tan(α+β)=,tan β=,则tan的值为.16.已知cos4α-sin4α=,且α∈,则cos=.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)设向量a=(sin x,sin x),b=(cos x,sin x),x∈.(1)若|a|=|b|,求x的值.(2)设函数f(x)=a·b,求f(x)的最大值.【解析】(1)由|a|2=(sin x)2+(sin x)2=4sin2x,|b|2=(cos x)2+(sin x)2=1,|a|=|b|,得4sin2x=1,又x∈,从而sin x=,所以x=.(2)f(x)=a·b=sin x·cos x+sin2x=sin 2x-cos 2x+=sin+,当x=∈时,sin取最大值1.所以f(x)的最大值为.18.(本小题满分12分)(2017·北京高考)已知函数f(x)=cos-2sin xcos x.(1)求f(x)的最小正周期.(2)求证:当x∈时,f(x)≥-.【解析】(1)f(x)=cos 2x+sin 2x-sin 2x=sin 2x+cos 2x=sin,所以f(x)的最小正周期T==π.(2)因为-≤x≤,所以-≤2x+≤,所以sin≥sin=-,所以当x∈时,f(x)≥-.19.(本小题满分12分)已知cos α=-,α∈.(1)求cos的值.(2)求tan 2α的值.【解析】(1)因为cos α=-,α∈,所以sin α==,所以cos=cos αcos +sin αsin=-×+×=.(2)因为tan α===-,所以tan 2α===.20.(本小题满分12分)已知α∈,且sin +cos =.(1)求cos α的值.(2)若sin(α-β)=-,β∈,求cos β的值.【解析】(1)将sin +cos =两边同时平方,得1+sin α=,则sin α=.又<α<π,所以cos α=-=-.(2)因为<α<π,<β<π,所以-<α-β<.所以由sin(α-β)=-得cos(α-β)=,所以cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=-×+×=-.21.(本小题满分12分)(2018·济南高三检测)已知函数f(x)=-2cos2+.(1)求f(x)的单调区间.(2)求f(x)在[0,π]上的值域.【解析】(1)f(x)=1+sin x-cos x=1+2sin.由2kπ-≤x-≤2kπ+,k∈Z,得f(x)的单调递增区间为,k∈Z,由2kπ+≤x-≤2kπ+,k∈Z,得f(x)的单调递减区间为,k∈Z.(2)x∈[0,π],则x-∈,sin∈,2sin∈[-,2],所以f(x)在[0,π]上的值域为[1-,3].22.(本小题满分12分)已知向量m=,n=,其中α∈,且m⊥n.(1)求sin 2α和cos 2α的值.(2)若sin=,且β∈,求角β.【解析】(1)因为m⊥n,所以2cos α-sin α=0,即sin α=2cos α.代入cos2α+sin2α=1,得5cos2α=1,又α∈,则cos α=,sin α=.则sin 2α=2sin αcos α=2××=.cos 2α=2cos2α-1=2×-1=-.(2)因为α∈,β∈,所以α-β∈.又sin(α-β)=,所以cos(α-β)=.所以sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=×-×=.由β∈,得β=.关闭Word文档返回原板块。
高一数学(人教B版)必修4:第3章综合素质检测
阶段性测试题六(第三章综合素质检测)本试卷分第Ⅰ卷选择题和第Ⅱ卷非选择题两部分,满分150分,时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,每小题有4个选项,其中有且仅有一个是正确的,把正确的选项填在答题卡中)1.有下列四个命题:①存在x ∈R ,sin 2x 2+cos 2x 2=12; ②存在x 、y ∈R ,sin(x -y )=sin x -sin y ;③x ∈[0,π],1-cos2x 2=sin x ; ④若sin x =cos y ,则x +y =π2. 其中不正确的是( )A .①④B .②④C .①③D .②③[答案] A[解析] ∵对任意x ∈R ,均有sin 2x 2+cos 2x 2=1, 故①不正确,排除B 、D ;又x ∈[0,π],1-cos2x 2=sin 2x =sin x ,故③正确,排除C ,故选A.2.(2009·广东)函数y =2cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4-1是( )A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为π2的奇函数D .最小正周期为π2的偶函数 [答案] A[解析] y =2cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4-1=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2=cos ⎝⎛⎭⎫π22x =sin2x∴函数是最小正周期为π的奇函数.3.在△ABC 中,若4sin A +2cos B =1,2sin B +4cos A =33,则sin C 的大小是( )A .-12 B.32 C.12或32 D.12[答案] D[解析] 由条件,得(4sin A +2cos B )2=1,(2sin B +4cos A )2=27,∴20+16sin A cos B +16sin B cos A =28.∴sin A cos B +cos A sin B =12.即sin(A +B )=12.∴sin C =sin[π-(A +B )]=sin(A +B )=12.4.函数y =(sin x +cos x )2+1的最小正周期是( ) A.π2 B .π C.3π2 D .2π[答案] B[解析] y =(sin x +cos x )2+1=1+2sin x cos x +1=2+sin2x .∴最小正周期T =π.5.设5π<θ<6π,cos θ2=a ,则sin θ4的值等于( )A .-1+a 2B .-1-a2C .-1+a 2D .-1-a2[答案] D[解析] ∵5π<θ<6π,∴5π4<θ4<3π2,∴sin θ4<0,∴sin θ4=-1-cos θ22=-1-a2.6.(2009·江西)函数f (x )=(1+3tan x )cos x,0≤x <π2,则f (x )的最大值为() A .1 B .2C.3+1D.3+2[答案] B[解析] f (x )=cos x +3sin xcos x ·cos x=cos x +3sin x =2⎝⎛⎭⎫12cos x +32sin x=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6, ∵0≤x <π2,∴π6≤x +π6<2π3,∴f (x )的最大值为2.7.函数y =sin 4x +cos 2x 的最小正周期为( ) A.π4 B.π2C .πD .2π[答案] B[解析] y =sin 4x +cos 2x =(1-cos 2x )2+cos 2x=cos 4x -cos 2x +1=(cos 2x -12)2+34=(1+cos2x 2-12)2+34=cos 22x 4+34=1+cos4x8+34=18cos4x +78.∴T =2π4=π2,故选B.8.cos 275°+cos 215°+cos75°cos15°的值为( ) A.62 B.32C.54 D .1+34[答案] C[解析] 原式=sin 215°+cos 215°+sin15°cos15°=1+12sin30°=54.9.函数f (x )=sin x -3cos x (x ∈[-π,0])单调递增区间是()A.⎣⎡⎦⎤-π,-5π6B.⎣⎡⎦⎤-5π6,-π6 C.⎣⎡⎦⎤-π3,0D.⎣⎡⎦⎤-π6,0 [答案] D[解析] f (x )=sin x -3cos x=2⎝⎛⎭⎫12sin x -32cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π3. ∵x ∈[-π,0],∴x -π3⎣⎡⎦⎤-4π3,-π3. 当x -π3∈⎣⎡⎦⎤-π2,-π3时,f (x )递增, 此时x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,0.故选D. 10.(2009·重庆)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 =( ) 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 )=1, ∴3sin C +cos C =1,即2sin ⎝⎛⎭⎫C +π6=1, ∴sin ⎝⎛⎭⎫C +π6=12,∴C +π6=5π6,∴C =2π3. 11.在△ABC 中,已知sin 2A +sin 2B +sin 2C =2,则△ABC 为( )A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形[答案] C[解析] 由已知,得1-cos2A 2+1-cos2B 2+sin 2C =2, ∴1-12(cos2A +cos2B )+sin 2C =2, ∴cos2A +cos2B +2cos 2C =0,∴cos(A +B )·cos(A -B )+cos 2C =0,∴cos C [-cos(A -B )-cos(A +B )]=0,∴cos A ·cos B ·cos C =0,∴cos A =0或cos B =0或cos C =0.∴△ABC 为直角三角形.12.若f (sin x )=3-cos2x ,则f (cos x )=( )A .3-cos2xB .3-sin2xC .3+cos2xD .3+sin2x[答案] C[解析] f (sin x )=3-cos2x=3-(1-2sin 2x )=2+2sin 2x ,∴f (x )=2+2x 2∴f (cos x )=2+2cos 2x=2+1+cos2x =3+cos2x .第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每空4分,共16分,把正确答案填在题中横线上)13.(2009·上海)函数y =2cos 2x +sin2x 的最小值是________.[答案] 1- 2[解析] y =2cos 2x +sin2x =1+cos2x +sin2x=1+2sin ⎝⎛2x +π4,∴y min =1- 2. 14.2tan150°1-tan 2150°的值为________. [答案] - 3[解析] 原式=2×⎝⎛⎭⎫-331-⎝⎛⎭⎫-332=-233·32=- 3. 15.cos θ=-35,且180°<θ<270°,则tan θ2=________. [答案] -2[解析] ∵180°<θ<270°,∴90°<θ2<135°, ∴tan θ2,又∵cos θ=-35,∴tan θ2=-1-cos θ1+cos θ=-1-⎝⎛⎭⎫-351+⎝⎛⎭⎫-35=-2. 16.在△ABC 中,cos ⎝⎛⎭⎫π4+A =513,则cos2A 的值为________. [答案] 120169[解析] 在△ABC 中,cos ⎝⎛⎭⎫π4+A =513>0, ∴sin ⎝⎛⎭⎫π4+A =1-cos 2⎝⎛⎭⎫π4+A =1213∴cos2A =sin ⎝⎛⎭⎫π2+2A =sin2⎝⎛⎭⎫π4+A =2sin ⎝⎛⎭⎫π4+A cos ⎝⎛⎭⎫π4+A =2×1213×513=120169. 三、解答题(本大题共6个大题,共74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12分)求值(tan5°-cot5°)·cos70°1+sin70°. [解析] 解法一:原式=⎝⎛⎭⎫tan5°-1tan5°·cos70°1+sin70°=tan 25°-1tan5°·sin20°1+cos20°=-2·1-tan 25°2tan5°·sin20°1+cos20°=-2cot10°·tan10°=-2.解法二:原式=⎝⎛⎭⎫sin5°cos5°-cos5°sin5°·sin20°1+cos20°=sin 25°-cos 25°sin5°·cos5°·sin20°1+cos20°=-cos10°12sin10°·2sin10°·cos10°2cos 210°=-2. 解法三:原式=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-cos10°sin10°-1sin10°1+cos10°·sin20°1+cos20° =⎝⎛⎭⎫1-cos10°sin10°-1+cos10°sin10°·sin20°1+cos20°=-2cos10°sin10°·2sin10°·cos10°2cos 210°=-2.18.(本小题满分12分)已知cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-19,sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=23,且π2<α<π,0<β<π2,求tan α+β2的值.[解析] ∵π2<α<π,0<β<π2,∴π4<α-β2<π. ∵cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-19∴sin ⎝⎛⎭⎫α-β2=459. 又∵π4<α2<π2, ∴-π4<α2-β<π2. ∵sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=23,∴cos ⎝⎛⎭⎫α2-β=53. 故sin α+β2sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛α-β2-⎝⎛⎭⎫α2-β =sin ⎝⎛⎭⎫α-β2cos ⎝⎛⎭⎫α2-β-cos ⎝⎛⎭⎫α-β2sin ⎝⎛⎭⎫α2-β =459×53-⎝⎛⎭⎫-19×23=2227, cos α+β2=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-β2-⎝⎛⎭⎫α2-β =cos ⎝⎛⎭⎫α-β2cos ⎝⎛⎭⎫α2-β+sin ⎝⎛⎭⎫α-β2sin ⎝⎛⎭⎫α2-β =⎝⎛⎭⎫-19×53+459×23=7527,∴tan α+β2=sinα+β2cos α+β2 =22277527=22535. 19.(本小题满分12分)已知α+β=3π4,求证:cos 2α+cos 2β+2cos αcos β=12. [解析] 左边=1+cos2α2+1+cos2β2+2cos αcos β =1+12(cos2α+cos2β)+2cos αcos β =1+cos(α+β)cos(α-β)+22[cos(α+β)+cos(α-β)] =1+cos 3π4cos(α-β)+22⎣⎡⎦⎤cos 3π4+cos (α-β)=1-22cos(α-β)+22×⎝⎛⎭⎫-22+22cos(α-β) =1-12=12=右边. 20.(本小题满分12分)若函数f (x )=1+cos2x 4sin ⎝⎛⎭⎫π2+x -a sin x 2·cos ⎝⎛⎭⎫π-x 2的最大值为2,试确定常数a 的值.[解析] f (x )=2cos 2x 4cos x +a sin x 2cos x 2=12cos x +a 2sin x , f (x )的最大值为14+a 24 ∴14+a 24=2, 解得a =±15.21.(本小题满分14分)(2010·南安一中高一下学期期末测试)已知f (x )=2cos 2x +3sin2x +a ,其中a ∈R .(1)若x ∈R ,求f (x )的最小正周期;(2)若f (x )在[-π6,π6]上最大值与最小值之和为3,求a 的值. [解析] f (x )=1+cos2x +3sin2x +a=2sin(2x +π6)+a +1, (1)f (x )的最小正周期为T =2π2=π. (2)∵x ∈[-π6,π6],2x ∈[-π3,π3], 2x +π6∈[-π6,π2], sin(x +π6)∈[-12,1], ∴f (x )max =a +3,f (x )min =a ,∴2a +3=3,∴a =0.22.(本小题满分14分)(2009·湖南)已知向量a =(sin θ,cos θ-2sin θ),b =(1,2).(1)若a ∥b ,求tan θ的值;(2)若|a |=|b |,0<θ<π,求θ的值.[解析] (1)∵a ∥b ,∴2sin θ=cos θ-2sin θ,∴4sin θ=cos θ,∴tan θ=14. (2)由|a |=|b |,得sin 2θ+(cos θ-2sin θ)2=5, ∴1-2sin2θ+4sin 2θ=5.∴-2sin2θ+2(1-cos2θ)=4,即sin2θ+cos2θ=-1,∴sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π4=-22. 又∵0<θ<π,∴π4<2θ+π4<9π4,∴2θ+π4=5π4或7π4. ∴θ=π2或θ=3π4.。
高中数学 第三章 函数的概念与性质检测试题(含解析)新人教A版必修第一册-新人教A版高一第一册数学试
第三章检测试题时间:120分钟分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.设集合A={x|-4<x<3},B={x|x≤2},则A∩B=(B)A.(-4,3) B.(-4,2]C.(-∞,2] D.(-∞,3)解析:∵集合A={x|-4<x<3},B={x|x≤2},∴A∩B={x|-4<x≤2},用区间表示为(-4,2],故选B.2.函数f(x)=|x-1|的图象是(B)解析:代入特殊点,∵f(1)=0,∴排除A,C;又f(-1)=2,∴排除D.3.函数y=f(x)是R上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,若f(a)≤f(2),则实数a 的取值X围是(D)A.a≤2 B.a≥-2C.-2≤a≤2 D.a≤-2或a≥2解析:∵y=f(x)是R上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,∴y=f(x)在[0,+∞)上是减函数,由f(a)≤f(2),得f(|a|)≤f(2).∴|a|≥2,得a≤-2,或a≥2.4.若函数f(x)满足f(3x+2)=9x+8,则f(x)的解析式是(B)A.f(x)=9x+8B.f(x)=3x+2C.f(x)=-3x-4D .f (x )=3x +2或f (x )=-3x -4解析:令3x +2=t ,则3x =t -2,故f (t )=3(t -2)+8=3t +2. 5.已知函数y =f (2x )+2x 是偶函数,且f (2)=1,则f (-2)=( A ) A .5 B .4 C .3D .2解析:设g (x )=y =f (2x )+2x ,∵函数y =f (2x )+2x 是偶函数,∴g (-x )=f (-2x )-2x =g (x )=f (2x )+2x ,即f (-2x )=f (2x )+4x ,当x =1时,f (-2)=f (2)+4=1+4=5,故选A.6.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且在(0,+∞)上单调递增,则不等式f (x )>f (2x -3)的解集是( D )A .(-∞,3)B .(3,+∞)C .(0,3) D.⎝⎛⎭⎫32 ,3 解析:本题考查函数的单调性.因为函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,所以f (x )>f (2x -3)⇔x >2x -3>0,解得32<x <3,故选D.7.甲、乙两种商品在过去一段时间内的价格走势如图所示.假设某人持有资金120万元,他可以在t 1至t 4的任意时刻买卖这两种商品,且买卖能够立即成交(其他费用忽略不计).如果他在t 4时刻卖出所有商品,那么他将获得的最大利润是( C )A .40万元B .60万元C .120万元D .140万元解析:要想获取最大利润,则甲的价格为6元时,全部买入,可以买120÷6=20万份,价格为8元时,全部卖出,此过程获利20×2=40万元;乙的价格为4元时,全部买入,可以买(120+40)÷4=40万份,价格为6元时,全部卖出,此过程获利40×2=80万元,∴共获利40+80=120万元,故选C.8.一个偶函数定义在[-7,7]上,它在[0,7]上的图象如图所示,下列说法正确的是( C )A .这个函数仅有一个单调增区间B .这个函数有两个单调减区间C .这个函数在其定义域内有最大值是7D .这个函数在其定义域内有最小值是-7解析:结合偶函数图象关于y 轴对称可知,这个函数在[-7,7]上有三个单调递增区间,三个单调递减区间,且定义域内有最大值7,无法判断最小值是多少.9.函数f (x )=x 2-2ax +a +2在[0,a ]上的最大值为3,最小值为2,则a 的值为( C ) A .0 B .1或2 C .1D .2解析:二次函数y =x 2-2ax +a +2的图象开口向上,且对称轴为x =a ,所以该函数在[0,a ]上为减函数,因此有a +2=3且a 2-2a 2+a +2=2,得a =1.10.定义在R 上的偶函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,则( A )A .f (3)<f (-2)<f (1)B .f (1)<f (-2)<f (3)C .f (-2)<f (1)<f (3)D .f (3)<f (1)<f (-2)解析:∵f (x )是偶函数,∴f (-2)=f (2).又∵任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,∴f (x )在[0,+∞)上是减函数.又∵1<2<3,∴f (1)>f (2)=f (-2)>f (3),故选A. 11.函数f (x )是定义在R 上的奇函数,下列命题:①f (0)=0;②若f (x )在[0,+∞)上有最小值-1,则f (x )在(-∞,0]上有最大值1;③若f (x )在[1,+∞)上为增函数,则f (x )在(-∞,-1]上为减函数;④若x >0时,f (x )=x 2-2x ,则x <0时,f (x )=-x 2-2x .其中正确命题的个数是( C ) A .1 B .2 C .3D .4解析:f (x )为R 上的奇函数,则f (0)=0,①正确;其图象关于原点对称,且在对称区间上具有相同的单调性,最值相反且互为相反数,所以②正确,③不正确;对于④,x <0时,-x >0,f (-x )=(-x )2-2(-x )=x 2+2x ,又f (-x )=-f (x ),所以f (x )=-x 2-2x ,故④正确.12.已知当x ∈[0,1]时,函数y =(mx -1)2的图象与y =x +m 的图象有且只有一个交点,则正实数m 的取值X 围是( B )A .(0,1]∪[23,+∞)B .(0,1]∪[3,+∞)C .(0,2)∪[23,+∞)D .(0,2]∪[3,+∞)解析:根据题意,知y =(mx -1)2在区间⎝⎛⎭⎫0,1m 上为减函数,⎝⎛⎭⎫1m ,+∞上为增函数,函数y =x +m 为增函数.分两种情况讨论:①当0<m ≤1时,有1m ≥1,在区间[0,1]上,y =(mx -1)2为减函数,且其值域为[(m -1)2,1],函数y =x +m 为增函数,其值域为[m,1+m ],此时两个函数的图象有1个交点,符合题意;②当m >1时,有1m <1,y =(mx -1)2在区间⎝⎛⎭⎫0,1m 上为减函数,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1m 1上为增函数.函数y =x +m 为增函数,在x ∈[0,1]上,其值域为[m,1+m ],若两个函数的图象有1个交点,则有(m -1)2≥1+m ,解得m ≤0或m ≥3.又m 为正数,故m ≥3.综上所述,m 的取值X 围是(0,1]∪[3,+∞),故选B.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(每小题5分,共20分)13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2,x ≥2,2x ,x <2,已知f (x 0)=8,则x 0= 6.解析:∵当x ≥2时,f (x )≥f (2)=6, 当x <2时,f (x )<f (2)=4, ∴x 20+2=8(x 0≥2),解得x 0= 6.14.若函数f (x )=x(x +1)(2x -a )为奇函数,则a =2.解析:由题意知x ≠-1且x ≠a2.因为函数f (x )为奇函数,所以其定义域应关于原点对称,故x ≠1,即a2=1,a =2.15.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x <0的解集为(-1,0)∪(0,1).解析:因为f (x )为奇函数,所以不等式f (x )-f (-x )x <0化为f (x )x<0,即xf (x )<0,f (x )的大致图象如图所示.所以xf (x )<0的解集为(-1,0)∪(0,1).16.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +a ,x >1,(3-2a )x -1,x ≤1是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值X 围为⎣⎡⎭⎫1,32.解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)2+a -1,x >1,(3-2a )x -1,x ≤1,显然函数f (x )在(1,+∞)上单调递增.故由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,a -1≥(3-2a )×1-1,解得1≤a <32.三、解答题(写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分) 17.(10分)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0为奇函数.(1)求f (-1)以及实数m 的值;(2)在给出的直角坐标系中画出函数y =f (x )的图象并写出f (x )的单调区间.解:(1)由已知得f (1)=1, 又f (x )为奇函数, 所以f (-1)=-f (1)=-1.又由函数表达式可知f (-1)=1-m ,所以1-m =-1,所以m =2. (2)y =f (x )的图象如图所示.y =f (x )的单调递增区间为[-1,1].y =f (x )的单调递减区间为(-∞,-1)和(1,+∞). 18.(12分)已知二次函数f (x )的最小值为1,且f (0)=f (2)=3. (1)求f (x )的解析式;(2)若f (x )在区间[2a ,a +1]上不单调,某某数a 的取值X 围;(3)在区间[-1,1]上,y =f (x )的图象恒在y =2x +2m +1的图象上方,试确定实数m 的取值X 围.解:(1)由f (0)=f (2)知二次函数f (x )关于直线x =1对称,又函数f (x )的最小值为1, 故可设f (x )=a (x -1)2+1, 由f (0)=3,得a =2. 故f (x )=2x 2-4x +3.(2)要使函数不单调,则2a <1<a +1, 则0<a <12.(3)由已知,即2x 2-4x +3>2x +2m +1, 化简得x 2-3x +1-m >0,设g (x )=x 2-3x +1-m ,则只要g (x )min >0,∵x ∈[-1,1],∴g (x )min =g (1)=-1-m >0,得m <-1.19.(12分)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,f (x )=2xx -1.求:(1)f (x )的解析式;(2)f (x )在[2,6]上的最大值和最小值.解:(1)因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数, 则当x >0时,-x <0,f (x )=-f (-x )=--2x -x -1=-2xx +1,所以f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2xx -1,x ≤0,-2xx +1,x >0.(2)任取2≤x 1≤x 2≤6,则f (x 1)-f (x 2)=-2x 1x 1+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 2x 2+1=2x 2x 2+1-2x 1x 1+1=2(x 2-x 1)(x 2+1)(x 1+1), 由2≤x 1<x 2≤6可得2(x 2-x 1)(x 2+1)(x 1+1)>0,即f (x 1)>f (x 2),所以f (x )在[2,6]上单调递减. 故当x =2时,f (x )取得最大值-43;当x =6时,f (x )取得最小值-127.20.(12分)已知函数f (x )=x 2-|x 2-ax -2|,a 为实数. (1)当a =1时,求函数f (x )在[0,3]上的最小值和最大值;(2)若函数f (x )在(-∞,-1)和(2,+∞)上单调递增,某某数a 的取值X 围. 解:(1)当a =1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x <-1或x >2,2x 2-x -2,-1≤x ≤2,结合图象可知f (x )在⎣⎡⎦⎤0,14上单调递减,在⎣⎡⎦⎤14 ,3上单调递增, f (x )在[0,3]上的最小值为f ⎝⎛⎭⎫14=-178, f (x )在[0,3]上的最大值为f (3)=5. (2)令x 2-ax -2=0,∵Δ=a 2+8>0, 必有两根x 1=a -a 2+82,x 2=a +a 2+82, ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +2,x <x 1或x >x 2,2x 2-ax -2,x 1≤x ≤x 2,若函数f (x )在(-∞,-1)和(2,+∞)上单调递增,则⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a -a 2+82≥-1a 4≤2,即可,解得1≤a ≤8.21.(12分)我国是水资源比较贫乏的国家之一,各地采用价格调控等手段以达到节约用水的目的.某市用水收费标准是:水费=基本费+超额费+定额损耗费,且有如下三条规定:①若每月用水量不超过最低限量m 立方米时,只付基本费9元和每户每月定额损耗费a 元;②若每月用水量超过m 立方米时,除了付基本费和定额损耗费时,超过部分每立方米付n 元的超额费;③每户每月的定额损耗费a 不超过5元.(1)求每户每月水费y (元)与月用水量x (立方米)的函数关系式; (2)该市一家庭今年第一季度每月的用水量和支付的费用如下表所示:的值. 解:(1)依题意,得y =⎩⎪⎨⎪⎧9+a0<x ≤m , ①9+n (x -m )+a ,x >m . ②其中0<a ≤5.(2)∵0<a ≤5,∴9<9+a ≤14.由于该家庭今年一、二月份的水费均大于14元,故用水量4立方米,5立方米都大于最低限量m 立方米.将⎩⎪⎨⎪⎧ x =4,y =17和⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =23分别代入②, 得⎩⎪⎨⎪⎧17=9+n (4-m )+a , ③23=9+n (5-m )+a . ④ ③-④,得n =6.代入17=9+n (4-m )+a ,得a =6m -16.又三月份用水量为2.5立方米,若m <2.5,将⎩⎪⎨⎪⎧x =2.5,y =11代入②,得a =6m -13, 这与a =6m -16矛盾.∴m ≥2.5,即该家庭三月份用水量2.5立方米没有超过最低限量. 将⎩⎪⎨⎪⎧ x =2.5,y =11代入①,得11=9+a , 由⎩⎪⎨⎪⎧ a =6m -16,11=9+a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,m =3.∴该家庭今年一、二月份用水量超过最低限量,三月份用水量没有超过最低限量,且m =3,n =6,a =2.22.(12分)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=x +m x 2+nx +1. (1)求m ,n 的值;(2)用定义证明f (x )在(-1,1)上为增函数;(3)若f (x )≤a 3对x ∈⎣⎡⎦⎤-13,13恒成立,求a 的取值X 围. 解:(1)因为奇函数f (x )的定义域为R ,所以f (0)=0.故有f (0)=0+m 02+n ×0+1=0, 解得m =0.所以f (x )=x x 2+nx +1. 由f (-1)=-f (1).即-1(-1)2+n ×(-1)+1=-112+n ×1+1, 解得n =0.所以m =n =0.(2)证明:由(1)知f (x )=x x 2+1,任取-1<x 1<x 2<1. 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 21+1-x 2x 22+1 =x 1(x 22+1)-x 2(x 21+1)(x 21+1)(x 22+1)=x 1x 22-x 2x 21+(x 1-x 2)(x 21+1)(x 22+1) =(x 1-x 2)(1-x 1x 2)(x 21+1)(x 22+1). 因为-1<x 1<1,-1<x 2<1, 所以-1<x 1x 2<1.故1-x 1x 2>0,又因为x 1<x 2, 所以x 1-x 2<0,故f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在(-1,1)上为增函数.(3)由(2)知f (x )在(-1,1)上为增函数,所以函数f (x )在⎣⎡⎦⎤-13,13上为增函数, 故最大值为f ⎝⎛⎭⎫13=310.由题意可得a 3≥310,解得a ≥910. 故a 的取值X 围为⎣⎡⎭⎫910,+∞.。
人教A版数学必修四习题第三章 三角恒等变换 3.1 两角和与差的正弦、余弦和正切公式 分层训练 含答案
分层训练·进阶冲关A组基础练(建议用时20分钟)1.已知cos x=,则cos 2x= ( D )A.-B.C.-D.2.已知α∈,tan=,那么sin 2α+cos 2α的值为( A )A.-B.C.-D.3.已知α为锐角,且7sin α=2cos 2α,则sin= ( A )A. B.C. D.4.sin 20°cos10°-cos 160°sin 10°=( D )A.-B.C.-D.5.(2018·贵阳高一检测)已知sin+sin α=,则sin的值是( D )A.-B.C.D.-6.如果tan θ=2,那么1+sin θcos θ= ( B )A. B. C. D.7.计算:cos cos=.8.的值是2.9.若θ∈(0,π),且sin 2θ=-,则cos θ-sin θ=-.10.tan 20°+tan 40°+tan 20°tan40°=.11.已知tan α=,tanβ=,且α,β均为锐角,求α+2β的值.【解析】tan 2β==,tan(α+2β)==1.因为α,β均为锐角,且tan α=<1,tan β=<1,所以α,β∈,所以α+2β∈,所以α+2β=.12.已知cos α-sin α=,且π<α<,求的值.【解析】因为cos α-sin α=,所以1-2sin αcos α=,2sin αcos α=.又因为α∈,所以sin α+cos α=-=-,所以====-.B组提升练(建议用时20分钟)13.已知sin 2α=,则cos2= ( A )A. B. C. D.14.若α∈,且3cos 2α=sin,则sin 2α的值为( D )A. B.- C. D.-15.已知α是第二象限角,且sin(π-α)=,则sin 2α的值为-.16.已知0<α<,0<β<,tan(α+β)=2tan α,4tan=1-tan2,则α+β=.17.已知0<α<,sin α=.(1)求的值.(2)求tan的值.【解析】(1)由0<α<,sin α=,得cos α=,所以===20.(2)因为tan α==,所以tan===.18.已知cos=,x∈.(1)求sin x的值.(2)求sin的值.【解析】(1)因为x∈,所以x-∈.sin= =,sin x=sin=sin cos+cos sin =×+×=.(2)因为x∈,所以cos x=-=-=-,sin 2x=2sin xcos x=-,cos 2x=2cos2x-1=-.所以sin=sin 2xcos +cos 2xsin=-.C组培优练(建议用时15分钟)19.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x轴的正半轴重合,终边在直线y=2x上,则cos 2θ= ( B )A.-B.-C.D.20.已知向量a=(3sin α,cos α),b=(2sin α,5sin α-4cos α),α∈,且a⊥b.(1)求tan α的值.(2)求cos的值.【解析】(1)因为a⊥b,所以a·b=6sin2α+5sin αcos α-4cos2α=0,由于cos α≠0, 所以6tan2α+5tan α-4=0,解得tan α=-或tan α=.因为α∈,所以tan α<0,所以tan α=-.(2)因为α∈,所以∈.由tan α=-,求得tan =-或tan =2(舍去).所以sin =,cos =-,所以cos=cos cos -sin sin=-×-×=-.关闭Word文档返回原板块。
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。
人教A版高考数学必修4同步练习题 单元评估验收(3)
单元评估验收(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)1.2sin 215°-1的值是( )A.12B .-12 C.32D .-32 解析:2sin 215°-1=-(1-2sin 215°)=-cos 30°=-32. 答案:D2.在△ABC 中,已知sin Asin B <cos Acos B ,则△ABC 是( )A .直角三角形B .钝角三角形C .锐角三角形D .等腰三角形解析:sin Asin B <cos Acos B ,即sin Asin B -cos Acos B <0,-cos(A +B)<0,所以cos C <0,从而C 为钝角,△ABC 为钝角三角形.答案:B3.已知cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π2+α=35,-π2<α<0,则sin 2α的值是( ) A.2425 B.1225C .-1225D .-2425解析:由已知得sin α=-35,又-π2<α<0, 故cos α=45, 所以sin 2α=2sin αcos α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35×45=-2425. 答案:D4.函数f(x)=sin xcos x +32cos 2x 的最小正周期和振幅分别是( ) A .π,1 B .π,2 C .2π,1 D .2π,2解析:因为f(x)=sin xcos x +32cos 2x=12sin 2x +32cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3, 所以函数f(x)的最小正周期和振幅分别是π,1,故选A.答案:A5.在△ABC 中,C =120°,tan A +tan B =233,则tan Atan B 的值为( ) A.14 B.13 C.12 D.53解析:△ABC 中,C =120°,得A +B =60°,所以(tan A +tan B)=tan(A +B)(1-tan Atan B)=3(1-tan Atan B)=233. 所以tan Atan B =13. 答案:B6.已知α为锐角,cos α=55,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+2α=( ) A .-3B .-17C .-43D .-7 解析:由α为锐角,cos α=55,得sin α=255,所以tan α=2,tan 2α=2tan α1-tan2α=41-4=-43,所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+2α=1+tan 2α1-tan 2α=1-431+43=-17,选B. 答案:B7.若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=13,α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则sin α的值为( ) A.4-26 B.4+26 C.718 D.23解析:由题意可得,α+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4= 1-cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=223,sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π4-π4 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos π4-cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4·sin π4 =223×22-13×22 =4-26. 答案:A8.已知sin α-cos α=-52,则tan α-1tan α的值为( ) A .-5B .-6C .-7D .-8 解析:将方程sin α-cos α=-52两边平方,可得1-sin 2α=54,即sin 2α=-14,则 tan α+1tan α=tan 2+1tan α=⎝ ⎛⎭⎪⎫sin αcos α2+1sin αcos α=2sin 2α=2-14=-8. 答案:D 9.已知cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6=35,x ∈(0,π),则sin x 的值为( ) A.-43-310 B.43-310C.12D.32 解析:由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=35,且0<x<π,得0<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. 答案:B10.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5-α=14,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+3π5=( ) A .-78 B.78 C.18 D .-18解析:由题意可得,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+3π5=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫α+3π10 =cos 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π5-α =2cos 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π5-α-1 =2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π5-α-1 =-78. 答案:A11.函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12·sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +5π12的最大值为( ) A.12B.14 C .1 D.22解析:y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +5π12 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12+π2 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12 =12sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6, 所以当sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6=1时函数有最大值,最大值为12,故选A. 答案:A12.设函数f(x)=sin(ωx+φ)+cos(ωx+φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且f(-x)=f(x),则( )A .f(x)在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上单调递减 B .f(x)在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4上单调递减 C .f(x)在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上单调递增 D .f(x)在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4上单调递增解析:f(x)=sin(ωx+φ)+cos(ωx+φ) =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos (ωx +φ)·cos π4+sin (ωx+φ)·sin π4 =2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(ωx+φ)-π4 =2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ωx +⎝⎛⎭⎪⎫φ-π4 因为f(x)的最小正周期为π,所以2πω=π,ω=2. 又f(-x)=f(x),即f(x)是偶函数,所以φ-π4=k π(k ∈Z). 因为|φ|<π2,所以φ=π4, 所以f(x)=2cos 2x ,由0<2x <π得0<x <π2,此时,f(x)单调递减,故选A. 答案:A二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.已知2cos2x +sin 2x =Asin (ωx+φ)+b(A >0),则A =________,b =________.解析:因为2cos2x +sin 2x =1+cos 2x +sin 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+1=Asin (ωx+φ)+b ,所以A =2,b =1. 答案: 2 114.若tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=16,则tan α=________. 解析:tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=tan α-11+tan α=16,解得tan α=75. 答案:7515.函数f(x)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4-22·sin 2x 的最小正周期是________. 解析:由f(x)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4-22sin 2x =22sin 2x -22cos 2x -22×1-cos 2x 2=22sin 2x +22cos 2x - 2 =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4-2, 故最小正周期为π.答案:π16.我国古代数学家赵爽的弦图是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形(如图).如果小正方形的面积为1,大正方形的面积为25,直角三角形中较小的锐角为θ,那么cos 2θ的值等于________.解析:题图中小正方形的面积为1,大正方形的面积为25,故每个直角三角形的面积为6.设直角三角形的两条直角边长分别为a ,b ,则有⎩⎪⎨⎪⎧a2+b2=25,12ab =6,所以两条直角边的长分别为3,4.则cos θ=45,cos 2θ=2cos2θ-1=725. 答案:725三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知0<α<π2,sin α=45. (1)求sin2α+sin 2αcos2α+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sin2α+sin 2αcos2α+cos 2α=sin2α+2sin αcos α3cos2α-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)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π12,x ∈R. (1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6; (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. 19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=3sin 2x -2cos 2x.(1)求f(x)的最大值;(2)若tan α=23,求f(α)的值.解:(1)f(x)=3sin 2x -2cos 2x =3sin 2x -cos 2x -1=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-1. 当2x -π6=2k π+π2,即x =k π+π3,k ∈Z 时. f(x)的最大值为1. (2)f(α)=3sin 2α-2cos 2α =23sin αcos α-2cos 2αsin 2α+cos 2α=23tan α-2tan 2α+1, 因为tan α=23,所以f(α)=23×23-24×3+1=1013. 20.(本小题满分12分)已知向量m =(sin A ,cos A),n =(3,-1)且m·n=1,且A 为锐角.(1)求角A 的大小;(2)求函数f(x)=cos 2x +4cos Asin x (x∈R)的值域.解:(1)由题意得m·n=3sin A -cos A =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫A -π6=1, sin ⎝⎛⎭⎪⎫A -π6=12. 由A 为锐角得A -π6=π6,所以A =π3. (2)由(1)知cos A =12, 所以f(x)=cos 2x +2sin x =1-2sin 2x +2sin x = -2⎝⎛⎭⎪⎫sin x -122+32. 因为x∈R,所以sin x ∈[-1,1],因此,当sin x =12时,f(x)有最大值32,当sin x =-1时,f(x)有最小值-3, 所以所求函数f(x)的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3,32. 21.(本小题满分12分)设向量a =(sin x ,cos x),b =(cos x ,cos x),x ∈R ,函数f(x)=a·(a +b).(1)求函数f(x)的最大值与最小正周期;(2)求使不等式f(x)≥32成立的x 的取值范围. 解:(1)因为f(x)=a·(a+b)=a·a+a·b=sin 2x +cos 2x +sin xcos x +cos 2x =1+12sin 2x +12(cos2x +1)=32+22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4, 所以f(x)的最大值为32+22,最小正周期T =2π2=π. (2)由(1)知f(x)≥32⇔32+22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4≥32⇔sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4≥0⇔2k π≤2x +π4≤2k π+π⇔k π-π8≤x ≤k π+3π8(k∈Z). 所以使f(x)≥32成立的x 的取值范围是 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪k π-π8≤x≤kπ+3π8,k ∈Z . 22. (本小题满分12分)已知函数f(x)=2cos x(sin x +cos x).(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4的值; (2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间. 解:法一:(1)f ⎝⎛⎭⎪⎫5π4=2cos 5π4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 5π4+cos 5π4= -2cos π4⎝⎛⎭⎪⎫-sin π4-cos π4=2. (2)因为f(x)=2sin xcosx +2cos 2x =sin 2x +cos 2x +1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1, 所以T =2π2=π,故函数f(x)的最小正周期为π. 由2kπ-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z , 得kπ-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z. 所以f(x)的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z. 法二:f(x)=2sin xcos x +2cos 2x =sin 2x +cos 2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+1. (1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4=2sin 11π4+1=2sin π4+1=2. (2)因为T =2π2=π,所以函数f(x)的最小正周期为π. 由2kπ-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得kπ-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z. 所以f(x)的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z.。
3.1.3二倍角的正弦、余弦、正切公式刷题课件高一数学人教A版必修4第三章
A.1
3
C.2
解析
1+ 3
2
B.
D.1+ 3
刷提升
3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式
6.[广西钦州202X高一期末]已知
7
7
A. 8
B.- 8
4
C. 7
解析
4
D.- 7
则sin 2α的值是( A )
刷提升
3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式
7.[江苏镇江202X高一期末]已知cos x+sin x=
题型1
给角求值
3−sin 70∘
2
5.2−2 10=________.
解析
刷基础
3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式
题型2
给值求角
6.[广东雷州202X期末]若tan α>0,则( C )
A.sin α>0
B.cos α>0
C.sin 2α>0 D.cos 2α>0
解析
sin
由tan α=cos>0,得sin 2α=2sin αcos α>0.故选C.
值为( A )
4 2
7
A.-
解析
B.
4 2
7
4
4
C.- 3 D. 3
3.1.3 二倍角的正弦、余弦、正切公式
题型2
给值求角
3
9.[福建厦门202X高一期末]已知sin( + )= ,则sin( − 2)的值为( D )
6
5
6
7
4
4
7
A.-25 B.- 25 C. 25 D. 25
解析
刷基础
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第三章综合检测题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)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.sin 2π12-cos 2π12的值为( )A .-12 B.12 C .-32 D.32 [答案] C[解析] 原式=-(cos 2π12-sin 2π12)=-cos π6=-32.2.(2013·浙江文)函数f (x )=sin x cos x +32cos2x 的最小正周期和振幅分别是( )A .π,1B .π,2C .2π,1D .2π,2[答案] A[解析] f (x )=12sin2x +32cos2x =sin(2x +π3),周期T =π,振幅为1,故选A.3.(2013昆明一中模拟)3cos10°-1sin170°=( ) A .4 B .2 C .-2 D .-4[答案] D[解析] 3cos10°-1sin170°=3cos10°-1sin10°=3sin10°-cos10°sin10°cos10°=2sin (10°-30°)sin10°cos10°=2sin (-20°)sin10°cos10°=-2sin20°12sin20°=-4. 4.(2013莱州一中月考)tan θ和tan(π4-θ)是方程x 2+px +q =0的两根,则p 、q 之间的关系是( )A .p +q +1=0B .p -q -1=0C .p +q -1=0D .p -q +1=0 [答案] D[解析] 根据根与系数之间的关系可得tan(π4-θ)+tan θ=-p ,tan(π4-θ)tan θ=q ,∴tan(π4-θ+θ)=tan (π4-θ)+tan θ1-tan (π4-θ)tan θ=-p1-q ,即tan π4=-p1-q=1, ∴p -q +1=0.5.(2012·江西文)若sin α+cos αsin α-cos α=12,则tan2α=( )A .-34 B.34 C .-43 D.43[答案] B[解析] 本题考查三角恒等变换,“弦”化“切”.由sin α+cos αsin α-cos α=12得tan α+1tan α-1=12即2tan α+2=tan α-1,∴tan α=-3,∴tan2α=2tan α1-tan 2α=2×(-3)1-(-3)2=-6-8=34,“弦”化“切”,“切”化“弦”都体现了转化与化归思想.6.若tan α=3,tan β=43,则tan(α-β)等于( ) A .-3 B .-13 C .3 D.13[答案] D[解析] tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=3-431+3×43=13. 7.cos 275°+cos 215°+cos75°·cos15°的值是( ) A.54 B.62 C.32 D .1+23[答案] A[解析] 原式=sin 215°+cos 215°+sin15°cos15°=1+12sin30°=54.8.y =cos 2x -sin 2x +2sin x cos x 的最小值是( ) A. 2 B .- 2 C .2 D .-2[答案] B[解析] y =cos2x +sin2x =2sin(2x +π4), ∴y max =- 2.9.(2013·温州模拟)设a =12cos6°-32sin6°,b =2sin13°cos13°,c =1-cos50°2,则有( ) A .a >b >c B .a <b <c C .b <c <a D .a <c <b[答案] D[解析] a =sin24°,b =sin26°,c =sin25°. ∵sin24°<sin25°<sin26°,∴a <c <b .10.若sin(α-β)sin β-cos(α-β)cos β=45,且α是第二象限角,则tan(π4+α)等于( )A .7B .-7 C.17 D .-17[答案] C[解析] ∵sin(α-β)sin β-cos(α-β)cos β=45∴cos α=-45又α 是第二象限角,∴sin α=35 则tan α=-34.∴tan(α+π4)=tan π4+tan α1-tan π4tan α=1-341+34=17.11.y =sin(2x -π3)-sin2x 的一个单调递增区间是( ) A .[-π6,π3] B .[π12,712π] C .[512π,1312π] D .[π3,5π6][答案] B[解析] y =sin(2x -π3)-sin2x =sin2x cos π3-cos2x sin π3-sin2x =-(sin2x cos π3+cos2x sin π3)=-sin(2x +π3),其增区间是函数y =sin(2x +π3)的减区间,即2k π+π2≤2x +π3≤2k π+3π2,∴k π+π12≤x ≤k π+7π12,当k =0时,x ∈[π12,7π12].12.已知sin(α+β)=12,sin(α-β)=13,则log 5(tan αtan β)2等于( )A .2B .3C .4D .5[答案] C[解析] 由sin(α+β)=12,sin(α-β)=13得 ⎩⎪⎨⎪⎧sin αcos β+cos αsin β=12sin αcos β-cos αsin β=13,∴⎩⎪⎨⎪⎧sin αcos β=512cos αsin β=112,∴tan αtan β=5, ∴log 5(tan αtan β)2=log552=4.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)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.(1+tan17°)(1+tan28°)=________. [答案] 2[解析] 原式=1+tan17°+tan28°+tan17°·tan28°,又tan(17°+28°)=tan17°+tan28°1-tan17°·tan28°=tan45°=1,∴tan17°+tan28°=1-tan17°·tan28°,代入原式可得结果为2.14.(2012·全国高考江苏卷)设α为锐角,若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=45,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π12的值为______. [答案]17250[解析] ∵α为锐角,∴π6<α+π6<2π3,∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=45,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35;∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=2425,cos(2α+π3)=cos(α+π6)2-sin 2(α+π6)=725∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π3cos π4-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3sin π4=17250.15.(2013长春二模)函数f (x )=(1+tan x )cos 2x cos2x +sin2x 的定义域为(0,π4),则函数f (x )的值域为________.[答案] [2+24,1) [解析] f (x )=(1+tan x )cos 2xcos2x +sin2x=12+122sin (2x +π4),∵x ∈(0,π4),∴sin(2x +π4)∈(22,1], ∴f (x )的值域为[2+24,1).16.(2013南通调研)设α、 β∈(0,π),且sin(α+β)=513,tan α2=12,则cos β的值为________.[答案] -1665[解析] 由tan α2=12得sin α=2tan α21+tan 2α2=11+14=45,cos α=35, 由sin(α+β)=513<sin α,α,β∈(0,π),α+β∈(π2,π), ∴cos(α+β)=-1213.cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α=-1665. 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.(本题满分10分)已知cos α-sin α=352,且π<α<32π,求sin2α+2sin 2α1-tan α的值.[解析] 因为cos α-sin α=325,所以1-2sin αcos α=1825,所以2sin αcos α=725.又α∈(π,3π2),故sin α+cos α=-1+2sin αcos α=-425, 所以sin2α+2sin 2α1-tan α=(2sin αcos α+2sin 2α)cos αcos α-sin α=2sin αcos α(cos α+sin α)cos α-sin α=725×(-425)325=-2875.18.(本题满分12分)已知α、β均为锐角,且cos α=25,sin β=310,求α-β的值.[解析] 已知α、β均为锐角,且cos α=25, 则sin α=1-(25)2=15. 又∵sin β=310,∴cos β=1-(310)2=110.∴sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β =15×110-25×310=-550=-22.又∵sin α<sin β,∴0<α<β<π2. ∴-π2<α-β<0.∴α-β=-π4.19.(本题满分12分)已知-π2<α<π2,-π2<β<π2,且tan α、tan β是方程x 2+6x +7=0的两个根,求α+β的值.[解析] 由题意知tan α+tan β=-6,tan αtan β=7 ∴tan α<0,tan β<0. 又-π2<α<π2,-π2<β<π2, ∴-π2<α<0,-π2<β<0. ∴-π<α+β<0.∵tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-61-7=1,∴α+β=-3π4.20.(本题满分12分)已知A 、B 、C 是△ABC 的三个内角,向量m =(-1,3),n =(cos A ,sin A ),且m ·n =1.(1)求角A ;(2)若1+sin2Bcos 2B -sin 2B =-3,求tan C .[解析] (1)∵m ·n =1,∴3sin A -cos A =1,2(sin A ·32-cos A ·12)=1, sin(A -π6)=12,∵0<A <π,-π6<A -π6<5π6, ∴A -π6=π6.∴A =π3.(2)由题知1+2sin B cos Bcos 2B -sin 2B =-3, ∴(cos B +sin B )2(cos B +sin B )(cos B -sin B )=-3 ∴cos B +sin B cos B -sin B=-3 ∴1+tan B 1-tan B=-3,∴tan B =2. ∴tan C =tan[π-(A +B )]=-tan(A +B )=-tan A +tan B1-tan A tan B=8+5311. 21.(本题满分12分)设函数f (x )=cos(2x +π3)+sin 2x .(1)求函数f (x )的最大值和最小正周期;(2)设A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,若cos B =13,f (C 2)=-14,且C 为锐角,求sin A .[解析] (1)f (x )=cos(2x +π3)+sin 2x =cos2x cos π3-sin2x sin π3+1-cos2x 2=12-32sin2x ,所以函数f (x )的最大值为1+32,最小正周期为π.(2)f (C 2)=12-32sin C =-14,所以sin C =32. 因为C 为锐角,所以C =π3.在△ABC 中,cos B =13,所以sin B =23 2.所以sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C=232×12+13×32=22+36.22.(本题满分12分)(2013·江苏理)已知向量a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β),0<β<α<π.(1)若|a -b |=2,求证:a ⊥b ;(2)设c =(0,1),若a +b =c ,求α、 β的值.[解析] (1)由题意得|a -b |2=2,即(a -b )2=a 2-2a ·b +b 2=2.又因为a 2=b 2=|a |2=|b |2=1,所以2-2a ·b =2,即a ·b =0,故a ⊥b .(2)因为a +b =(cos α+cos β,sin α+sin β)=(0,1),所以⎩⎨⎧ cos α+cos β=0,sin α+sin β=1,由此得,cos α=cos(π-β),由0<β<π,得0<π-β<π,又0<α<π,故α=π-β.代入sin α+sin β=1得,sin α=sin β=12,而α>β,所以α=5π6,β=π6.。