必修四数学试卷含答案
高中数学必修四试卷(含详细答案)[1]
高中数学必修四试卷一、选择题3.如果1cos()2A π+=-,那么sin()2A π+= A.12 B.12 C.12 D.124.函数2005sin(2004)2y x π=-是A.奇函数B.偶函数C.非奇非偶函数D.既是奇函数又是偶函数 6.如果点(sin 2P θ,cos 2)θ位于第三象限,那么角θ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7.在四边形ABCD 中,如果0AB CD =u u u r u u u r g,AB DC =u u u r u u u r,那么四边形ABCD 的形状是 A.矩形 B.菱形 C.正方形 D.直角梯形 8.若α是第一象限角,则sin cos αα+的值与1的大小关系是 A.sin cos 1αα+> B.sin cos 1αα+= C.sin cos 1αα+< D.不能确定 9.在△ABC 中,若sin 2cos sin C A B =,则此三角形必是A.等腰三角形B.正三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)11.设扇形的周长为8cm ,面积为24cm ,则扇形的圆心角的弧度数是 .12.已知tan 2α=,3tan()5αβ-=-,则tan β= . 13.已知(3a =r ,1),(sin b α=r ,cos )α,且a r ∥b r ,则4sin 2cos 5cos 3sin αααα-+= .三、解答题(本大题共6小题,共80分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 16.(本小题满分13分)已知函数()sin22x xf x =,x R ∈. (1)求函数()f x 的最小正周期,并求函数()f x 在[2,2]x ππ∈-上的单调递增区间; (2)函数()sin ()f x x x R =∈的图象经过怎样的平移和伸缩变换可以得到函数()f x 的图象.17.已知,cos )a x m x =+r ,(cos ,cos )b x m x =-+r , 且()f x a b =v vg(1) 求函数()f x 的解析式; (2) 当,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时, ()f x 的最小值是-4 , 求此时函数()f x 的最大值, 并求出相应的x 的值.18.(本小题满分13分)已知向量(3,4)OA =-u u u r ,(6,3)OB =-u u u r ,(5,3)OC m m =---u u u r.(1)若点,,A B C 能够成三角形,求实数m 应满足的条件; (2)若△ABC 为直角三角形,且A ∠为直角,求实数m 的值.19.(本小题满分13分)设平面内的向量(1,7)OA =u u u r ,(5,1)OB =u u u r ,(2,1)OM =u u u u r ,点P 是直线OM 上的一个 动点,且8PA PB =-u u u r u u u r g ,求OP uuu r的坐标及APB ∠的余弦值.20.(本小题满分13分)已知向量33(cos ,sin )22x x a =r ,(cos ,sin )22x x b =-r ,且[,]2x ππ∈. (1)求a b r r g及a b +r r ; (2)求函数()f x a b a b =++r r r rg的最大值,并求使函数取得最大值时x 的值.高中数学必修(4)试卷参考答案及评分标准一、选择题二、填空题11. 2 12. -13 13. 5714. (1)(2)(3) 三、解答题15.解:(1)因为5342παπ<<,所以5232παπ<<. ………………………(2分) 因此4cos 25α==-. ………………………………(4分)由2cos 22cos 1αα=-,得cos α=. ……………………(8分) (2)因为sin()sin()2cos x x ααα--++=, 所以2cos (1sin )x α-=1sin 2x =. ………………………(11分) 因为x 为锐角,所以6x π=. ………………………………………………(13分)16.解:sin2sin()2223x x x y π=+=+. (1)最小正周期2412T ππ==. ……………………………………………(3分)令123z x π=+,函数sin y z =单调递增区间是[2,2]()22k k k Z ππππ-++∈.由 1222232k x k πππππ-+≤+≤+,得 544,33k x k k Z ππππ-+≤≤+∈. ………………………………(5分) 取0k =,得533x ππ-≤≤,而5[,]33ππ-⊂[2,2]ππ-, 所以,函数sin 22x x y =,[2,2]x ππ∈-得单调递增区间是5[,]33ππ-.…………………………………………………………………………(8分)(2)把函数sin y x =图象向左平移3π,得到函数sin()3y x π=+的图象,…(10分)再把函数sin()3y x π=+的图象上每个点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数sin()23x y π=+的图象, …………………………………(11分)然后再把每个点的纵坐标变为原来的2倍,横坐标不变,即可得到函数2sin()23x y π=+的图象. …………………………………………………(13分)17.解 (1) (),cos )(cos ,cos )f x a b x m x x m x ==+-+v vgg即22()cos cos f x x x x m =+-(2) 21cos 2()2xf x m +=- 21sin(2)62x m π=++- 由,63x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦, 52,666x πππ⎡⎤∴+∈-⎢⎥⎣⎦, 1sin(2),162x π⎡⎤∴+∈-⎢⎥⎣⎦,211422m ∴-+-=-, 2m ∴=± max 11()1222f x ∴=+-=-, 此时262x ππ+=, 6x π=.18.解:(1)已知向量(3,4)OA =-u u u r ,(6,3)OB =-u u u r ,(5,3)OC m m =---u u u r,若点,,A B C 能构成三角形,则这三点不共线,即AB u u u r 与BC uuur 不共线. ……(4分) (3,1)AB =u u u r ,(2,1)AC m m =--u u u r,故知3(1)2m m -≠-,∴实数12m ≠时,满足条件. …………………………………………………(8分) (若根据点,,A B C 能构成三角形,必须任意两边长的和大于第三边的长,即由AB u u u rBC CA +>u u u r u u u r去解答,相应给分)(2)若△ABC 为直角三角形,且A ∠为直角,则AB AC ⊥u u u r u u u r, …………(10分)∴3(2)(1)0m m -+-=, 解得74m =. …………………………………………………………………(13分) 19.解:设(,)OP x y =u u u r . ∵点P 在直线OM 上,∴OP uuu r 与OM u u u u r 共线,而OM u u u u r(2,1)=,∴20x y -=,即2x y =,有(2,)OP y y =u u u r. ………………………………(2分) ∵(12,7)PA OA OP y y =-=--u u u r u u u r u u u r ,(52,1)PB OB OP y y =-=--u u u r u u u r u u u r,……(4分) ∴(12)(52)(7)(1)PA PB y y y y =--+--u u u r u u u rg ,即252012PA PB y y =-+u u u r u u u r g . …………………………………………………(6分)又8PA PB =-u u u r u u u r g , ∴2520128y y -+=-,所以2y =,4x =,此时(4,2)OP =u u u r. ……………………………………(8分) (3,5),(1,1)PA PB =-=-u u u r u u u r.于是8PA PB PA PB ===-u u u r u u u r u u u r u u u rg . …………………………………(10分)∴cos 17PA PB APB PA PB∠===-⋅u u u r u u u rg u u u r u u u r . ………………………(13分) 20.解:(1)33cos cos sin sin cos 22222x x x xa b x =-=r r g , ……………………(3分)a b +=r r ………………………(4分)=2cos x == …………………………………………(7分) ∵[,]2x ππ∈, ∴cos 0x <.∴2cos a b x +=-r r. …………………………………………………………(9分) (2)2()cos 22cos 2cos 2cos 1f x a b a b x x x x =++=-=--r r r r g2132(cos )22x =-- …………………………………………………(11分) ∵[,]2x ππ∈, ∴1cos 0x -≤≤, ……………………………………(13分)∴当cos 1x =-,即x π=时max ()3f x =. ………………………………(15分)。
高中数学必修4习题和复习参考题对应答案
高中数学必修4习题和复习参考题及对应答案A 组1、在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并指出它们是哪个象限的角: (1)-265°;(2)-1000°;(3)-843°10′;(4)3900°. 答案:(1)95°,第二象限; (2)80°,第一象限; (3)236°50′,第三象限; (4)300°,第四象限.说明:能在给定范围内找出与指定的角终边相同的角,并判定是第几象限角.2、写出终边在x 轴上的角的集合. 答案:S={α|α=k ·180°,k ∈Z }.说明:将终边相同的角用集合表示.3、写出与下列各角终边相同的角的集合,并把集合中适合不等式-360°≤β<360°的元素β写出来:(1)60°;(2)-75°;(3)-824°30′;(4)475°;(5)90°;(6)270°;(7)180°;(8)0°.答案:(1){β|β=60°+k ·360°,k ∈Z },-300°,60°; (2){β|β=-75°+k ·360°,k ∈Z },-75°,285°; (3){β|β=-824°30′+k ·360°,k ∈Z },-104°30′,255°30′; (4){β|β=475°+k ·360°,k ∈Z },-245°,115°; (5){β|β=90°+k ·360°,k ∈Z },-270°,90°; (6){β|β=270°+k ·360°,k ∈Z },-90°,270°; (7){β|β=180°+k ·360°,k ∈Z },-180°,180°; (8){β|β=k ·360°,k ∈Z },-360°,0°. 说明:用集合表示法和符号语言写出与指定角终边相同的角的集合,并在给定范围内找出与指定的角终边相同的角.4、分别用角度和弧度写出第一、二、三、四象限角的集合. 答案: 象限 角度制弧度制一 {β|k ·360°<β<90°+k ·360°,k ∈Z } {|22,}2k k k πβπβπ<<+∈Z二 {β|90°+k ·360°<β<180°+k ·360°,k ∈Z }{|22,}2k k k πβπβππ+<<+∈Z三 {β|180°+k ·360°<β<270°+k ·360°,k ∈Z }3{|22,}2k k k πβππβπ+<<+∈Z 四{β|270°+k ·360°<β<360°+k ·360°,k ∈Z }3{|222,}2k k k πβπβππ+<<+∈Z 说明:用角度制和弧度制写出各象限角的集合.5、选择题:(1)已知α是锐角,那么2α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .小于180°的正角 D .第一或第二象限角 (2)已知α是第一象限角,那么2α是( )、 A .第一象限角 B .第二象限角C .第一或第二象限角D .第一或第三象限角 答案:(1)C 说明:因为0°<α<90°,所以0°<2α<180°. (2)D说明:因为k ·360°<α<90°+k ·360°,k ∈Z ,所以180451802k k α︒<<︒+︒,k ∈Z .当k 为奇数时,2α是第三象限角;当k 为偶数时,2α是第一象限角.6、一条弦的长等于半径,这条弦所对的圆心角等于1弧度吗?为什么?答案:不等于1弧度.这是因为等于半径长的弧所对的圆心角为1弧度,而等于半径长的弦所对的弧比半径长.说明:了解弧度的概念.7、把下列各角度化成弧度: (1)36°;(2)-150°;(3)1095°;(4)1440°.答案:(1)5π;(2)56π;(3)7312π-;(4)8π.说明:能进行度与弧度的换算.8、把下列各弧度化成度: (1)76π-;(2)103π-;(3)1.4;(4)23. 答案:(1)-210°;(2)-600°;(3)80.21°;(4)38.2°.说明:能进行弧度与度的换算.9、要在半径OA=100cm 的圆形金属板上截取一块扇形板,使其弧AB 的长为112cm ,求圆心角∠AOB 是多少度(可用计算器,精确到1°).答案:64°说明:可以先运用弧度制下的弧长公式求出圆心角的弧度数,再将弧度换算为度,也可以直接运用角度制下的弧长公式.10、已知弧长50cm 的弧所对圆心角为200°,求这条弧所在的圆的半径(可用计算器,精确到1cm ).答案:14cm .说明:可以先将度换算为弧度,再运用弧度制下的弧长公式,也可以直接运用角度制下的弧长公式.B 组1、每人准备一把扇子,然后与本小组其他同学的对比,从中选出一把展开后看上去形状较为美观的扇子,并用计算器算出它的面积S 1.(1)假设这把扇子是从一个圆面中剪下的,而剩余部分的面积为S 2,求S 1与S 2的比值; (2)要使S 1与S 2的比值为0.618,则扇子的圆心角应为几度(精确到10°)? 答案:(1)(略)(2)设扇子的圆心角为θ,由2122120.6181(2)2r S S r θπθ==-,可得θ=0.618(2π-θ),则θ=0.764π≈140°.说明:本题是一个数学实践活动.题目对“美观的扇子”并没有给出标准,目的是让学生先去体验,然后再运用所学知识发现,大多数扇子之所以“美观”是因为基本都满足:120.618S S =(黄金分割比)的道理.2、(1)时间经过4 h (时),时针、分针各转了多少度?各等于多少弧度?(2)有人说,钟的时针和分针一天内会重合24次、你认为这种说法是否正确?请说明理由.(提示:从午夜零时算起,假设分针走了t min 会与时针重合,一天内分针和时针会重合n 次,建立t 关于n 的函数关系式,并画出其图象,然后求出每次重合的时间.)答案:(1)时针转了-120°,等于23π-弧度;分针转了-1440°,等于-8π弧度 (2)设经过t min 分针就与时针重合,n 为两针重合的次数. 因为分针旋转的角速度为2(rad /min)6030ππ=, 时针旋转的角速度为2(rad/min)1260360ππ=⨯,所以()230360t n πππ-=,即72011t n =.用计算机或计算器作出函数72011t n =的图象(如下页图)或表格,从中可清楚地看到时针与分针每次重合所需的时间.n u1 15. 981.82 16. 1047.3 17. 1112.7 18. 1178.2 19. 1243.6 20. 1309.1 21. 1374.5 22.1440.因为时针旋转一天所需的时间为24×60=1440(min ),所以720144011n ≤,于是n ≤22.故时针与分针一天内只会重合22次.说明:通过时针与分针的旋转问题进一步地认识弧度的概念,并将问题引向深入,用函数思想进行分析.在研究时针与分针一天的重合次数时,可利用计算器或计算机,从模拟的图形、表格中的数据、函数的解析式或图象等角度,不难得到正确的结论.3、已知相互啮合的两个齿轮,大轮有48齿,小轮有20齿,当大轮转动一周时,小轮转动的角是__________度,即__________rad .如果大轮的转速为180r/min (转/分),小轮的半径为10.5cm ,那么小轮周上一点每1s 转过的弧长是__________.答案:864°,245π,151.2π cm . 说明:通过齿轮的转动问题进一步地认识弧度的概念和弧长公式.当大齿轮转动一周时,小齿轮转动的角是4824360864rad.205π⨯︒=︒= 由于大齿轮的转速为3r/s ,所以小齿轮周上一点每1s 转过的弧长是483210.5151.2(cm)20ππ⨯⨯⨯=. P20习题1.2A 组1、用定义法、公式一以及计算器求下列角的三个三角函数值:(1)173π-;(2)214π;(3)236π-;(4)1500°. 答案:(1)31sin ,cos ,tan 322ααα===; (2)22sin ,cos ,tan 122ααα=-=-=; (3)133sin ,cos ,tan 223ααα===; (4)31sin ,cos ,tan 322ααα===. 说明:先利用公式一变形,再根据定义求值,非特殊角的三角函数值用计算器求.2、已知角α的终边上有一点的坐标是P (3a ,4a ),其中a ≠0,求sin α,cos α,tan α的三角函数值.答案:当a >0时,434s i n ,c o s,t a n 553ααα===;当a <0时,434s i n ,c o s ,t a n 553ααα=-=-=-. 说明:根据定义求三角函数值.3、计算:(1)6sin (-90°)+3sin0°-8sin270°+12cos180°; (2)10cos270°+4sin0°+9tan0°+15cos360°;(3)22322costantan sin cos sin2446663ππππππ-+-++; (4)2423sin cos tan 323πππ+-.答案:(1)-10;(2)15;(3)32-;(4)94-.说明:求特殊角的三角函数值.4、化简:(1)asin0°+bcos90°+ctan180°;(2)-p 2cos180°+q 2sin90°-2pqcos0°;(3)223cos 2sincos sin 22a b ab ab ππππ-+-; (4)13tan 0cos sin cos sin 222m n p q r ππππ+---.答案:(1)0;(2)(p -q )2;(3)(a -b )2;(4)0.说明:利用特殊角的三角函数值化简.5、根据下列条件求函数3()sin()2sin()4cos 23cos()444f x x x x x πππ=++--++的值.(1)4x π=;(2)34x π=. 答案:(1)-2;(2)2.说明:转化为特殊角的三角函数的求值问题.6、确定下列三角函数值的符号: (1)sin186°; (2)tan505°; (3)sin7.6π; (4)23tan()4π-; (5)cos940°;(6)59cos()17π-. 答案:(1)负;(2)负;(3)负;(4)正;(5)负;(6)负. 说明:认识不同位置的角对应的三角函数值的符号.7、确定下列式子的符号: (1)tan125°·sin273°;(2)tan108cos305︒︒;(3)5411sin cos tan 456πππ;(4)511cos tan 662sin 3πππ. 答案:(1)正;(2)负;(3)负;(4)正.说明:认识不同位置的角对应的三角函数值的符号.8、求下列三角函数值(可用计算器):(1)67sin()12π-; (2)15tan()4π-;(3)cos398°13′; (4)tan766°15′. 答案:(1)0.9659;(2)1;(3)0.7857;(4)1.045.说明:可先运用公式一转化成锐角三角函数,然后再求出三角函数值.9、求证:(1)角θ为第二或第三象限角当且仅当sin θ·tan θ<0; (2)角θ为第三或第四象限角当且仅当cos θ·tan θ<0; (3)角θ为第一或第四象限角当且仅当sin 0tan θθ>;(4)角θ为第一或第三象限角当且仅当sinθ·cosθ>0.答案:(1)先证如果角θ为第二或第三象限角,那么sinθ·tanθ<0.当角θ为第二象限角时,sinθ>0,tanθ<0,则sinθ·tanθ<0;当角θ为第三象限角时,sinθ<0,tanθ>0,则sinθ·tanθ<0,所以如果角θ为第二或第三象限角,那么sinθ·tanθ<0.再证如果sinθ·tanθ<0,那么角θ为第二或第三象限角.因为sinθ·tanθ<0,即sinθ>0且tanθ<0,或sinθ<0且tanθ>0,当sinθ>0且tanθ<0时,角θ为第二象限角;当sinθ<0且tanθ>0时,角θ为第三象限角,所以如果sinθ·tanθ<0,那么角θ为第二或第三象限角.综上所述,原命题成立.(其他小题略)说明:以证明命题的形式,认识位于不同象限的角对应的三角函数值的符号.10、(1)已知3sin2α=-,且α为第四象限角,求cosα,tanα的值;(2)已知5cos13α=-,且α为第二象限角,求sinα,tanα的值;(3)已知3tan4α=-,求sinα,cosα的值;(4)已知cosα=0.68,求sinα,tanα的值(计算结果保留两个有效数字).答案:(1)1,3 2-;(2)1212,135-;(3)当α为第二象限角时,34 sin,cos55αα==-,当α为第四象限角时,34 sin,cos55αα=-=;(4)当α为第一象限角时,sinα=0.73,tanα=1.1,当α为第四象限角时,sinα=-0.73,tanα=-1.1.说明:要注意角α是第几象限角.11、已知1sin3x=-,求cosx,tanx的值.答案:当x为第三象限角时,222 cos,tan34x x=-=;当x为第四象限角时,222 cos,tan34x x==-.说明:要分别对x是第三象限角和第四象限角进行讨论.12、已知3tan 3,2απαπ=<<,求cos α-sin α的值. 答案:1(31)2- 说明:角α是特殊角.13、求证: (1)2212sin cos 1tan 1tan cos sin x x xxx x--=+-;(2)tan 2α-sin 2α=tan 2α·sin 2α;(3)(cos β-1)2+sin 2β=2-2cos β;(4)sin 4x +cos 4x=1-2sin 2xcos 2x .答案:(1)2(cos sin )cos sin 1tan (cos sin )(cos sin )cos sin 1tan x x x x xx x x x x x x---===+-++左边; (2)222222222211cos sin sin (1)sin sin sin tan cos cos cos x x x xxx x xxx-=-===左边;(3)左边=1-2cos β+cos 2β+sin 2β=2-2cos β;(4)左边=(sin 2x +cos 2x )2-2sin 2x ·cos 2x=1-2sin 2x ·cos 2x .说明:还可以从右边变为左边,或对左右同时变形.可提倡一题多解,然后逐渐学会选择较为简单的方法.B 组1、化简(1+tan 2α)cos 2α. 答案:1说明:根据同角三角函数的基本关系,将原三角函数式转化为正余弦函数式.2、化简1sin 1sin 1sin 1sin αααα+---+,其中α为第二象限角.答案:-2tan α说明:先变形,再根据同角三角函数的基本关系进行化简.3、已知tan α=2,求sin cos sin cos αααα+-的值.答案:3说明:先转化为正切函数式.4、从本节的例7可以看出,cos 1sin 1sin cos x x x x+=-就是sin 2x +cos 2x=1的一个变形.你能利用同角三角函数的基本关系推导出更多的关系式吗?答案:又如sin 4x +cos 4x=1-2sin 2x ·cos 2x 也是sin 2x +cos 2x=1的一个变形;2211tan cos x x=+是sin 2x +cos 2x=1和sin tan cos xx x=的变形;等等. 说明:本题要求学生至少能写出每个同角关系式的一个变形.P29习题1.3A 组1、将下列三角函数转化为锐角三角函数,并填在题中横线上: (1)cos210°=__________; (2)sin263°42′=__________; (3)cos()6π-=__________;(4)5sin()3π-=__________;(5)11cos()9π-=__________;(6)cos (-104°26′)=__________; (7)tan632°24′=__________; (8)17tan6π=__________. 答案:(1)-cos30°; (2)-sin83°42′ (3)cos 6π; (4)sin3π;(5)2cos9π-; (6)-cos75°34′; (7)-tan87°36′; (8)tan6π-.说明:利用诱导公式转化为锐角三角函数.2、用诱导公式求下列三角函数值: (1)17cos()4π-; (2)sin (-1574°); (3)sin (-2160°52′); (4)cos (-1751°36′); (5)cos1615°8′;(6)26sin()3π-.答案:(1)22;(2)-0.7193;(3)-0.0151;(4)0.6639;(5)-0.9964;(6)32 -说明:先利用诱导公式转化为锐角三角函数,再求值.3、化简:(1)sin(-1071°)·sin99°+sin(-171°)·sin(-261°);(2)1+sin(α-2π)·sin(π+α)-2cos2(-α).答案:(1)0;(2)-cos2α说明:先利用诱导公式转化为角α的三角函数,再进一步化简.4、求证:(1)sin(360°-α)=-sinα;(2)cos(360°-α)=cosα;(3)tan(360°-α)=-tanα.答案:(1)sin(360°-α)=sin(-α)=-sinα;(2)略;(3)略.说明:有的书也将这组恒等式列入诱导公式,但根据公式一可知,它和公式三等价,所以本教科书未将其列入诱导公式.B组1、计算:(1)sin420°·cos750°+sin(-330°)·cos(-660°);(2)tan675°+tan765°-tan(-330°)+tan(-690°);(3)252525sin cos tan() 634πππ++-.答案:(1)1;(2)0;(3)0.说明:先利用诱导公式转化为锐角三角函数,再求值.2、已知1sin()2πα+=-,计算:(1)sin(5π-α);(2)sin()2πα+; (3)3cos()2πα-; (4)tan()2πα-.答案:(1)12; (2)3,,23,;2αα⎧⎪⎪⎨⎪-⎪⎩当为第一象限角当为第二象限角(3)12-; (4)3,,3,αα⎧⎪⎨-⎪⎩当为第一象限角当为第二象限角.说明:先用诱导公式将已知式和待求式都转化为角α的三角函数,然后再根据同角三角函数的基本关系得解. P46习题1.4A 组1、画出下列函数的简图:(1)y=1-sinx ,x ∈[0,2π]; (2)y=3cosx +1,x ∈[0,2π]. 答案:(1)(2)说明:可以直接用“五点法”作出两个函数的图象;也可以先用“五点法”作出正弦、余弦函数的图象,再通过变换得到这两个函数的图象.2、求使下列函数取得最大值、最小值的自变量x 的集合,并分别写出最大值、最小值是什么.(1)11cos ,23y x x π=-∈R ; (2)3sin(2),4y x x π=+∈R ;(3)31cos(),226y x x π=--∈R ; (4)11sin(),223y x x π=+∈R .答案:(1)使y 取得最大值的集合是{x|x=6k +3,k ∈Z },最大值是32; 使y 取得最小值的集合是{x|x=6k ,k ∈Z },最大值是12; (2)使y 取得最大值的集合是{|,}8x x k k ππ=+∈Z ,最大值是3;使y 取得最小值的集合是3{|,}8x x k k ππ=-+∈Z ,最小值是-3; (3)使y 取得最大值的集合是{|2(21),}3x x k k ππ=++∈Z ,最大值是32;使y 取得最小值的集合是{|4,}3x x k k ππ=+∈Z ,最小值是32-;(4)使y 取得最大值的集合是{|4,}3x x k k ππ=+∈Z ,最大值是12;使y 取得最小值的集合是5{|4,}3x x k k ππ=-+∈Z ,最小值是12-. 说明:利用正弦、余弦函数的最大值、最小值性质,研究所给函数的最大值、最小值性质.3、求下列函数的周期:(1)2sin 3y x =,x ∈R ; (2)1cos 42y x =,x ∈R . 答案:(1)3π;(2)2π说明:可直接由函数y=Asin (ωx +φ)和函数y=Acos (ωx +φ)的周期2T πω=得解.4、利用函数的单调性比较下列各组中两个三角函数值的大小: (1)sin103°15′与sin164°30′; (2)4744cos()cos()109ππ--与; (3)sin508°与sin144°;(4)cos760°与cos (-770°). 答案:(1)sin103°15′>sin164°130′; (2)4744cos()cos()109ππ->-; (3)sin508°<sin144°;(4)cos760°>cos (-770°).说明:解决这类问题的关键是利用诱导公式将它们转化到同一单调区间上研究.5、求下列函数的单调区间: (1)y=1+sinx ,x ∈R ; (2)y=-cosx ,x ∈R . 答案:(1)当[2,2]22x k k ππππ∈-++,k ∈Z 时,y=1+sinx 是增函数;当3[2,2]22x k k ππππ∈++,k ∈Z 时,y=1+sinx 是减函数. (2)当x ∈[(2k -1)π,2k π],k ∈Z 时,y=-cosx 是减函数; 当x ∈[2k π,(2k +1)π],k ∈Z 时,y=-cosx 是增函数. 说明:利用正弦、余弦函数的单调性研究所给函数的单调性.6、求函数tan()26y x π=-++的定义域.答案:{|,}3x x k k ππ≠+∈Z .说明:可用换元法.7、求函数5tan(2),()3122k y x x k πππ=-≠+∈Z 的周期.答案:2π. 说明:可直接由函数y=Atan (ωx +φ)的周期T πω=得解.8、利用正切函数的单调性比较下列各组中两个函数值的大小: (1)13tan()tan()57ππ--与; (2)tan1519°与tan1493°;(3)93tan 6tan(5)1111ππ-与; (4)7tan tan 86ππ与.答案:(1)13tan()tan()57ππ->-;(2)tan1519°>tan1493°;(3)93tan 6tan(5)1111ππ>-;(4)7tan tan 86ππ<.说明:解决这类问题的关键是利用诱导公式将它们转化到同一单调区间上研究.9、根据正切函数的图象,写出使下列不等式成立的x 的集合: (1)1+tanx ≥0;(2)tan 30x -≥. 答案:(1){|,}42x k x k k ππππ-+<+∈Z ≤;(2){|,}32x k x k k ππππ+<+∈Z ≤.说明:只需根据正切曲线写出结果,并不要求解三角方程或三角不等式.10、设函数f (x )(x ∈R )是以 2为最小正周期的周期函数,且x ∈[0,2]时f (x )=(x -1)2.求f (3),7()2f 的值.答案:由于f (x )以2为最小正周期,所以对任意x ∈R ,有f (x +2)=f (x ).于是:f (3)=f (1+2)=f (1)=(1-1)2=0;273331()(2)()(1)22224f f f =+==-=. 说明:利用周期函数的性质,将其他区间上的求值问题转化到区间[0,2]上的求值问题.11、容易知道,正弦函数y=sinx 是奇函数,正弦曲线关于原点对称,即原点是正弦曲线的对称中心.除原点外,正弦曲线还有其他对称中心吗?如果有,对称中心的坐标是什么?另外,正弦曲线是轴对称图形吗?如果是,对称轴的方程是什么?你能用已经学过的正弦函数性质解释上述现象吗? 对余弦函数和正切函数,讨论上述同样的问题.答案:由正弦函数的周期性可知,除原点外,正弦曲线还有其他对称中心,其对称中心坐标为(k π,0),k ∈Z .正弦曲线是轴对称图形,其对称轴的方程是,2x k k ππ=+∈Z .由余弦函数和正切的周期性可知,余弦曲线的对称中心坐标为(,0)2k ππ+,k ∈Z ,对称轴的方程是x=k π,k ∈Z ;正切曲线的对称中心坐标为(,0)2k π,k ∈Z ,正切曲线不是轴对称图形.说明:利用三角函数的图象和周期性研究其对称性.B 组1、根据正弦函数、余弦函数的图象,写出使下列不等式成立的x 的取值集合:(1)3sin ()2x x ∈R ≥; (2)22cos 0()x x +∈R ≥. 答案:(1)2{|22,}33x k x k k ππππ++∈Z ≤≤; (2)33{|22,}44x k x k k ππππ-++∈Z ≤≤. 说明:变形后直接根据正弦函数、余弦函数的图象写出结果,并不要求解三角方程或三角不等式.2、求函数3tan(2)4y x π=--的单调区间. 答案:单调递减区间5(,),2828k k k ππππ++∈Z .说明:利用正切函数的单调区间求所给函数的单调区间.3、已知函数y=f (x )的图象如图所示,试回答下列问题:(1)求函数的周期;(2)画出函数y=f (x +1)的图象;(3)你能写出函数y=f (x )的解析式吗?答案:(1)2;(2)y=f (x +1)的图象如下;(3)y=|x -2k|,x ∈[2k -1,2k +1],k ∈Z .说明:可直接由函数y=f (x )的图象得到其周期.将函数y=f (x )的图象向左平行移动1个单位长度,就得到函数y=f (x +1)的图象.求函数y=f (x )的解析式难度较高,需要较强的抽象思维能力.可先求出定义域为一个周期的函数y=f (x ),x ∈[-1,1]的解析式为y=|x|,x ∈[-1,1],再根据函数y=f (x )的图象和周期性,得到函数y=f (x )的解析式为y=|x -2k|,x ∈[2k -1,2k +1],k ∈Z . P57习题1.5A 组1、选择题:(1)为了得到函数1cos()3y x =+,x ∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点( )A .向左平行移动3π个单位长度 B .向右平行移动3π个单位长度C .向左平行移动13个单位长度D .向右平行移动13个单位长度(2)为了得到函数cos 5xy =,x ∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点的( )、A .横坐标伸长到原来的5倍,纵坐标不变B .横坐标缩短到原来的15倍,纵坐标不变 C .纵坐标伸长到原来的5倍,横坐标不变D .纵坐标缩短到原来的15倍,横坐标不变 (3)为了得到函数1cos 4y x =,x ∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点的( ).A .横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变B .横坐标缩短到原来的14倍,纵坐标不变 C .纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变 D .纵坐标缩短到原来的14倍,横坐标不变 答案:(1)C ;(2)A ;(3)D .2、画出下列函数在长度为一个周期的闭区间上的简图(有条件的可用计算器或计算机作图检验):(1)14sin 2y x =,x ∈R ; (2)1cos32y x =,x ∈R ; (3)3sin(2)6y x π=+,x ∈R ; (4)112cos()24y x π=-,x ∈R .答案:(1)(2)(3)(4)说明:研究了参数A、ω、φ对函数图象的影响.3、不画图,直接写出下列函数的振幅、周期与初相,并说明这些函数的图象可由正弦曲线经过怎样的变化得到(注意定义域):(1)8sin()48x y π=-,x ∈[0,+∞); (2)1sin(3)37y x π=+,x ∈[0,+∞). 答案:(1)振幅是8,周期是8π,初相是8π-. 先把正弦曲线向右平行移动8π个单位长度,得到函数1sin()8y x π=-,x ∈R 的图象;再把函数y 1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的4倍(纵坐标不变),得到函数2sin()48x y π=-,x ∈R 的图象;再把函数y 2的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的8倍(横坐标不变),得到函数38sin()48x y π=-,x ∈R 的图象;最后把函数y 3的图象在y 轴左侧的部分抹去,就得到函数8sin()48x y π=-,x ∈[0,+∞)的图象.(2)振幅是13,周期是23π,初相是7π.先把正弦曲线向左平行移动7π个单位长度,得到函数1sin()7y x π=+,x ∈R 的图象;再把函数y 1的图象上所有点的横坐标缩短到原来的13倍(纵坐标不变),得到函数2sin(3)7y x π=+,x ∈R 的图象;再把函数y 2的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的13倍(横坐标不变),得到函数31sin(3)37y x π=+,x ∈R 的图象;最后把函数y 3的图象在y 轴左侧的部分抹去,就得到函数1sin(3)37y x π=+,x ∈[0,+∞)的图象.说明:了解简谐振动的物理量与函数解析式的关系,并认识函数y=Asin (ωx +φ)的图象与正弦曲线的关系.4、图 1.5-1的电流i (单位:A )随时间t (单位:s )变化的函数关系是5sin(100),[0,)3i t t ππ=+∈+∞.(1)求电流i 变化的周期、频率、振幅及其初相; (2)当t=0,1171,,,(:s)60015060060单位时,求电流i . 答案:(1)周期为150,频率为50,振幅为5,初相为3π.(2)t=0时,532i =;1600t =时,i=5;1150t =时,i=0;7600t =时,i=-5;160t =时,i=0.说明:了解简谐振动的物理量与函数解析式的关系,并求函数值.5、一根长为l cm 的线,一端固定,另一端悬挂一个小球.小球摆动时,离开平衡位置的位移s (单位:cm )与时间t (单位:s )的函数关系是3cos(),[0,)3g s t t l π=+∈+∞. (1)求小球摆动的周期;(2)已知g ≈980cm/s 2,要使小球摆动的周期是1s ,线的长度l 应当是多少?(精确到0.1cm )答案:(1)2lgπ;(2)约24.8cm . 说明:了解简谐振的周期.B 组1、弹簧振子的振动是简谐运动.下表给出了振子在完成一次全振动的过程中的时间t 与位移s 之间的对应数据,根据这些数据求出这个振子的振动函数解析式.t 0 t 0 2t 0 3t 04t 05t 0 6t 0 7t 0 8t 0 9t 010t 0 11t 0 12t 0s-20.0-17.8-10.10.110.317.720.017.710.30.1 -10.1-17.8-20.0答案:根据已知数据作出散点图(如图).由散点图可知,振子的振动函数解析式为020sin()62x y t ππ=-,x ∈[0,+∞).说明:作出已知数据的散点图,然后选择一个函数模型来描述,并根据已知数据求出该函数模型.2、弹簧挂着的小球作上下运动,它在t 秒时相对于平衡位置的高度h 厘米由下列关系式确定:2sin()4h t π=+.以t 为横坐标,h 为纵坐标,作出这个函数在一个剧期的闭区间上的图象,并回答下列问题:(1)小球在开始振动时(即t=0)的位置在哪里?(2)小球的最高点和最低点与平衡位置的距离分别是多少? (3)经过多少时问小球往复运动一次? (4)每秒钟小球能往复振动多少次?答案:函数2sin()4h t π=+在[0,2π]上的图象为(1)小球在开始振动时的位置在(0,2); (2)最高点和最低点与平衡位置的距离都是2; (3)经过2π秒小球往复运动一次; (4)每秒钟小球能往复振动12π次. 说明:结合具体问题,了解解析式中各常数的实际意义.3、如图,点P 是半径为r cm 的砂轮边缘上的一个质点,它从初始位置P 0开始,按逆时针方向以角速度ω rad/s 做圆周运动.求点P 的纵坐标y 关于时间t 的函数关系,并求点P 的运动周期和频率.答案:点P的纵坐标关于时间t的函数关系式为y=rsin(ωt+φ),t∈[0,+∞);点P的运动周期和频率分别为2πω和2ωπ.说明:应用函数模型y=rsin(ωt+φ)解决实际问题.P65习题1.61、根据下列条件,求△ABC的内角A:(1)1sin2A=;(2)2cos2A=-;(3)tanA=1;(4)3 tan3A=-.答案:(1)30°或150°;(2)135°;(3)45°;(4)150°.说明:由角A是△ABC的内角,可知A∈(0°,180°).2、根据下列条件,求(0,2π)内的角x:(1)3sin2x=-;(2)sinx=-1;(3)cosx=0;(4)tanx=1.答案:(1)4533ππ或;(2)32π;(3)322ππ或;(4)544ππ或.说明:可让学生再变换角x的取值范围求解.3、天上有些恒星的亮度是会变化的.其中一种称为造父(型)变星,本身体积会膨胀收缩造成亮度周期性的变化、下图为一造父变星的亮度随时间的周期变化图、此变星的亮度变化的周期为多少天?最亮时是几等星?最暗时是几等星?答案:5.5天;约3.7等星;约4.4等星.说明:每个周期的图象不一定完全相同,表示视星等的坐标是由大到小.4、夏天是用电的高峰时期,特别是在晚上.为保证居民空调制冷用电,电力部门不得不对企事业拉闸限电,而到了0时以后,又出现电力过剩的情况.因此每天的用电也出现周期性的变化.为保证居民用电,电力部门提出了“消峰平谷”的想法,即提高晚上高峰时期的电价,同时降低后半夜低峰时期的电价,鼓励各单位在低峰时用电.请你调查你们地区每天的用电情况,制定一项“消峰平谷”的电价方案.答案:先收集每天的用电数据,然后作出用电量随时间变化的图象,根据图象制定“消峰平谷”的电价方案.说明:建立周期变化的模型解决实际问题.B组1、北京天安门广场的国旗每天是在日出时随太阳升起,在日落时降旗、请根据年鉴或其他的参考资料,统计过去一年不同时期的日出和日落时间.(1)在同一坐标系中,以日期为横轴,画出散点图,并用曲线去拟合这些数据,同时找到函数模型;(2)某同学准备在五一长假时去看升旗,他应当几点到达天安门广场?答案:略.说明:建立周期变化的函数模型,根据模型解决实际问题.2、一个城市所在的经度和纬度是如何影响日出和日落的时间的?收集其他有关的数据并提供理论证据支持你的结论.答案:略.说明:收集数据,建立周期变化的函数模型,根据模型提出个人意见.然后采取上网、查阅资料或走访专业人士的形式,获取这方面的信息,以此来说明自己的结论.P69复习参考题A 组1、写出与下列各角终边相同的角的集合S ,并且把S 中适合不等式-2π≤β≤4π的元素β写出来:(1)4π; (2)23π-;(3)125π;(4)0.答案:(1)79{|2,},,,4444k k ππππββπ=+∈-Z ; (2)22410{|2,},,,3333k k ββπππππ=-+∈-Z ;(3)128212{|2,},,,5555k k ββπππππ=+∈-Z ;(4){β|β=2k π,k ∈Z },-2π,0,2π. 说明:用集合表示法和符号语言写出与指定角终边相同的角的集合,并在给定范围内找出与指定的角终边相同的角.2、在半径为15cm 的圆中,一扇形的弧含有54°,求这个扇形的周长与面积(π取3.14,计算结果保留两个有效数字).答案:周长约44cm ,面积约1.1×102cm 2.说明:可先将角度转化为弧度,再利用弧度制下的弧长和面积公式求解.3、确定下列三角函数值的符号:(1)sin4; (2)cos5; (3)tan8; (4)tan (-3). 答案:(1)负;(2)正;(3)负;(4)正.说明:将角的弧度数转化为含π的形式或度,再进行判断.4、已知1cos 4ϕ=,求sin φ,tan φ. 答案:当φ为第一象限角时,15sin ,tan 154ϕϕ==; 当φ为第四象限角时,15sin ,tan 154ϕϕ=-=-. 说明:先求sin φ的值,再求tan φ的值.5、已知sinx=2cosx ,求角x 的三个三角函数值. 答案:当x 为第一象限角时,tanx=2,525cos ,sin 55x x ==;当x 为第三象限角时,tanx=2,525cos ,sin 55x x =-=-. 说明:先求tanx 的值,再求另外两个函数的值.6、用cos α表示sin 4α-sin 2α+cos 2α.答案:cos 4α.说明:先将原式变形为sin 2α(sin 2α-1)+cos 2α,再用同角三角函数的基本关系变形.7、求证:(1)2(1-sin α)(1+cos α)=(1-sin α+cos α)2;(2)sin 2α+sin 2β-sin 2α·sin 2β+cos 2α·cos 2β=1. 答案:(1)左边=2-2sin α+2cos α-2sin αcos α=1+sin 2α+cos 2α-2sin α+2cos α-2sin αcos α =右边. (2)左边=sin 2α(1-sin 2β)+sin 2β+cos 2αcos 2β=cos 2β(sin 2α+cos 2α)+sin 2β =1=右边.说明:第(1)题可先将左右两边展开,再用同角三角函数的基本关系变形.8、已知tan α=3,计算: (1)4sin 2cos 5cos 3sin αααα-+;(2)sin αcos α;(3)(sin α+cos α)2. 答案:(1)57;(2)310;(3)85. 说明:第(2)题可由222sin tan 9cos ααα==,得21c o s 10α=,所以23sin cos tan cos 10αααα==.或222s incs i n c10sin cos tan 131αααααααα====+++.9、先估计结果的符号,再进行计算. (1)252525sincos tan()634πππ++-; (2)sin2+cos3+tan4(可用计算器).答案:(1)0;(2)1.0771.说明:先根据各个角的位置比较它们的三角函数值的大小,再估计结果的符号.10、已知1sin()2πα+=-,计算:(1)cos(2π-α);(2)tan(α-7π).答案:(1)当α为第一象限角时,3 cos(2)2πα-=,当α为第二象限角时,3 cos(2)2πα-=-;(2)当α为第一象限角时,3 tan(7)3απ-=,当α为第二象限角时,3 tan(7)3απ-=-.说明:先用诱导公式转化为α的三角函数,再用同角三角函数的基本关系计算.11、先比较大小,再用计算器求值:(1)sin378°21′,tan1111°,cos642.5°;(2)sin(-879°),313t a n(),c o s()810ππ--;(3)sin3,cos(sin2).答案:(1)tan1111°=0.601,sin378°21′=0.315,cos642.5°=0.216;(2)sin(-879°)=-0.358,3313tan()0.414,cos()0.588 810ππ-=--=-;(3)sin3=0.141,cos(sin2)=0.614.说明:本题的要求是先估计各三角函数值的大小,再求值验证.12、设π<x<2π,填表:x 76π74πsinx -1cosx22-32tanx 3答案:x 76π54π43π32π74π116πsinx12-22-32--122-12-cosx32-22-12- 02232tanx3313不存在-133-说明:熟悉各特殊角的三角函数值.13、下列各式能否成立,说明理由: (1)cos 2x=1.5;(2)3sin 4x π=-.答案:(1)因为cos 1.5x =,或cos 1.5x =-,而 1.51, 1.51>-<-,所以原式不能成立;(2)因为3sin 4x π=-,而3||14π-<,所以原式有可能成立.说明:利用正弦和余弦函数的最大值和最小值性质进行判断.14、求下列函数的最大值、最小值,并且求使函数取得最大、最小值的x 的集合: (1)sin 2xy π=+,x ∈R ;(2)y=3-2cosx ,x ∈R . 答案:(1)最大值为12π+,此时x 的集合为{|2,}2x x k k ππ=+∈Z ;最小值为12π-,此时x 的集合为{|2,}2x x k k ππ=-+∈Z ;(2)最大值为5,此时x 的集合为{x|x=(2k +1)π,k ∈Z }; 最小值为1,此时x 的集合为{x|x=2k π,k ∈Z }.说明:利用正弦、余弦函数的最大值和最小值性质,研究所给函数的最大值和最小值性质.15、已知0≤x ≤2π,求适合下列条件的角x 的集合: (1)y=sinx 和y=cosx 都是增函数; (2)y=sinx 和y=cosx 都是减函数;(3)y=sinx 是增函数,而y=cosx 是减函数; (4)y=sinx 是减函数,而y=cosx 是增函数.答案:(1)3{|2}2x x ππ≤≤; (2){|}2x x ππ≤≤;(3){|0}2x x π≤≤;(4)3{|}2x x ππ≤≤. 说明:利用函数图象分析.16、画出下列函数在长度为一个周期的闭区间上的简图: (1)1sin(3),;23y x x π=-∈R (2)2sin(),;4y x x π=-+∈R (3)1sin(2),;5y x x π=--∈R(4)3sin(),.63xy x π=-∈R 答案:(1)(2)(3)(4)说明:可要求学生在作出图象后,用计算机或计算器验证.17、(1)用描点法画出函数y=sinx ,[0,]2x π∈的图象.(2)如何根据第(1)小题并运用正弦函数的性质,得出函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象?(3)如何根据第(2)小题并通过平行移动坐标轴,得出函数y=sin (x +φ)+k ,x ∈[0,2π]的图象?(其中φ,k 都是常数)答案:(1)x 0 18π9π 6π 29π 518π 3π 718π 49π 2π sinx0.17 0.34 0.50 0.64 0.77 0.87 0.94 0.981(2)由sin (π-x )=sinx ,可知函数y=sinx ,x ∈[0,π]的图象关于直线2x π=对称,据此可得函数y=sinx ,[,]2x ππ∈的图象;又由sin (2π-x )=-sinx ,可知函数y=sinx ,x ∈[0,2π]的图象关于点(π,0)对称,据此可得出函数y=sinx ,x ∈[π,2π]的图象.(3)先把y 轴向右(当φ>0时)或向左(当φ<0时)平行移动|φ|个单位长度,再把x 轴向下(当k >0时)或向上(当k <0时)平行移动|k|个单位长度,最后将图象向左或向右平行移动2π个单位长度,并擦去[0,2π]之外的部分,便得出函数y=sin (x +φ)+k ,x ∈[0,2π]的图象.说明:学会用不同的方法作函数图象.18、不通过画图,写出下列函数的振幅、周期、初相,并说明如何由正弦曲线得出它们的图象:(1)sin(5),;6y x x π=+∈R(2)12sin,.6y x x =∈R 答案:(1)振幅是1,周期是25π,初相是6π. 把正弦曲线向左平行移动6π个单位长度,可以得函数sin()6y x π=+,x ∈R 的图象;再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的15倍(纵坐标不变),就可得出函数sin(5)6y x π=+,x ∈R 的图象.(2)振幅是2,周期是2π,初相是0.把正弦曲线上所有点的横坐标伸长到原来的6倍(纵坐标不变),得到函数1sin6y x =,x ∈R 的图象;再把所得图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),就可得到函数12sin()6y x =,x ∈R 的图象.说明:会根据解析式求各物理量,并理解如何由正弦曲线通过变换得到正弦函数的图象.。
高一数学必修四测试卷(含答案)
高一数学必修四测试卷一、选择题 :1.若角600°的终边上有一点(﹣4,a ),则a 的值是( )A .B .C .D .【答案】A2.若sin α<0且tan α>0,则α是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角【答案】C3.函数的最小正周期是( )A .B .C .2πD .5π【答案】D4.要得到函数y=cos2x 的图象,可以将函数的图象( )A .向右平移个单位得到B .向左平移个单位得到C .向右平移个单位得到D .向左平移个单位得到【答案】B5.函数f (x)sin(2x )4p=-在区间上的最小值是( ) A .﹣1B .C .D . 0【答案】B6.函数y =2cos(2x -π2)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【答案】A7.图是函数y=Asin (ωx+φ)(x ∈R )在区间上的图象,为了得到这个函数的图象,只要将y=sinx (x ∈R )的图象上所有的点( )A .向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变B .向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变C .向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变D .向左平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变【答案】A8.函数f (x )=sinx ﹣cosx 的最大值为( )A . 1B .C .D .2【答案】B9.函数()f x sin x cos x 2x 2=+的最小正周期和振幅分别是( ) A .π,1B .π,2C . 2π,1D . 2π,2【答案】A10.已知sin2α=,则cos 2(α+)=( )A .B .C .D .【答案】A11.已知cos (π-2α)sin (α-π4)=-22,则cos α+sin α等于( ) A .-72B.72C.12D .-12【答案】D12.已知向量a =(cos2α,sin α),b =(1,2sin α-1),α∈⎝⎛⎭⎫π4,π,若a·b =25,则 tan ⎝⎛⎭⎫α+π4的值为( )A.13B.27C.17D.23【答案】C13.已知向量a ,b 满足|a|=1,|b|=3,且|2a +b|=7,则a 与b 的夹角为( )A .150°B .120°C .60°D .30°【答案】B14.已知a,b r r 满足:a =3r ,b =2r ,a+b =4r r ,则a-b r r=( )A .B .C . 3D .【答案】 D15.若| a r |=1,| b r |=2,c=a+b r r ,且c a ⊥r r ,则c b r r与的夹角为( )A . 30°B . 60°C . 120°D . 150°【答案】C16.已知函数2f (x)=2cos 2x+a (a 为常数)的定义域为0,2p ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,f (x )的最大值为6,则a 等于( ) A . 3B . 4C . 5D . 6【答案】A .二、解答题 : 17.化简:(1)(2)sin120°•cos330°+sin (﹣690°)cos (﹣660°)+tan675°+cot765°.【答案】(1)原式===﹣1;(2)原式=sin120°cos (360°﹣30°)﹣sin (720°﹣30°)cos (﹣720°+60°)+tan (720°﹣45°)+=×+×﹣1+1=1.18.设函数f (x )=3sin x cos x +cos 2x +a .(Ⅰ)写出函数f (x )的最小正周期及单调递减区间;(Ⅱ)当x ∈[-π6,π3]时,函数f (x )的最大值与最小值的和为32,求f (x )的图象、y 轴的正半轴及x 轴的正半轴三者围成图形的面积.【答案】(Ⅰ)f (x )=32sin2x +1+cos2x 2+a =sin(2x +π6)+a +12, ∴T =π.由π2+2k π≤2x +π6≤3π2+2k π,得π6+k π≤x ≤2π3+k π. 故函数f (x )的单调递减区间是[π6+k π,2π3+k π](k ∈Z ).(Ⅱ)∵-π6≤x ≤π3,∴-π6≤2x +π6≤5π6.∴-12≤sin(2x +π6)≤1.当x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3时,原函数的最大值与最小值的和(1+a +12)+(-12+a +12)=32,∴a =0. ∴f (x )=sin(2x +π6)+12.f (x )的图象与x 轴正半轴的第一个交点为(π2,0)所以f (x )的图象、y 轴的正半轴及x 轴的正半轴三者围成图形的面积 S =∫π20[sin(2x +π6) +12]d x= [-12cos(2x +π6) +x 2]|π2′0=2 3 + π4.19.设向量a x,sin x)=r ,b (cos x,sin x),x 0,2p ⎡⎤=∈⎢⎥⎣⎦r . (1)若|a ||b |=r r,求x 的值;(2)设函数f (x)a b =∙r r,求f (x )的最大值.【答案】(1)由题意可得 =+sin 2x=4sin 2x ,=cos 2x+sin 2x=1,由,可得 4sin 2x=1,即sin 2x=. ∵x ∈[0,],∴sinx=,即x=.(2)∵函数=(sinx ,sinx )•(cosx ,sinx )=sinxcosx+sin 2x=sin2x+=sin (2x ﹣)+. x ∈[0,],∴2x ﹣∈[﹣,],∴当2x ﹣=,sin (2x ﹣)+取得最大值为 1+=.20.已知函数f (x )=2cos 2x +23sin x cos x .求(Ⅰ)函数f (x )的周期; (Ⅱ)函数f (x )的单调递减区间; (Ⅲ)函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最值. 【答案】f (x )=cos2x +1+3sin2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+1. (Ⅰ)最小正周期T =2π2=π.(Ⅱ)当2k π+π2≤2x +π6≤2k π+3π2,即k π+π6≤x ≤k π+2π3,k ∈Z 时,函数f (x )单调递减,所以函数f (x )的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3,k ∈Z . (Ⅲ)∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1, ∴f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫π6=3,f (x )min=f ⎝⎛⎭⎫π2=0.21.已知函数f (x )=sin (π﹣ωx )cos ωx+cos 2ωx (ω>0)的最小正周期为π.(Ⅰ)求ω的值;(Ⅱ)将函数y=f (x )的图象上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数y=g (x )的图象,求函数y=g (x )在区间上的最小值.【答案】(Ⅰ)∵f (x )=sin (π﹣ωx )cosωx+cos 2ωx , ∴f (x )=sinωxcosωx+=sin2ωx+cos2ωx+ =sin (2ωx+)+由于ω>0,依题意得,所以ω=1;(Ⅱ)由(Ⅰ)知f (x )=sin (2x+)+,∴g (x )=f (2x )=sin (4x+)+∵0≤x≤时,≤4x+≤,∴≤sin (4x+)≤1, ∴1≤g (x )≤,g (x )在此区间内的最小值为1.22.已知函数f (x )=23sin(x -π6)cos(x -π6)-1+2cos 2(x -π6)(Ⅰ)求f (x )的最大值及相应的x 的取值集合; (Ⅱ)求f (x )的单调递增区间.【答案】(Ⅰ)f (x )=3sin(2x -π3)+cos(2x -π3)=2sin(2x -π6),当2x -π6=π2+2k π(k ∈z),即x =k π+π3时,f (x )取得最大值2.所以f (x )的最大值为2.相应的x 的取值集合为{x |x =π3+k π,k ∈Z }.(Ⅱ)解不等式2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2,(k ∈Z ),得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ).所以f (x )的递增区间为[k π-π6,k π+π3](k ∈Z ).23.若点O 为坐标原点,OA →=(2a sin 2x ,a ),OB →=(1,-23sin x cos x +1),f (x )=OA →·OB →+b (a <b ,a ≠0).(Ⅰ)求f (x )的单调递增区间;(Ⅱ)若f (x )的定义域为⎣⎡⎦⎤π2,π,值域为[2,5],求a ,b 的值.【答案】(Ⅰ)f (x )=OA →·OB →+b=2a sin 2x -23a sin x ·cos x +a +b =-2a sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2a +b . 当a >0时,递增区间为⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+23π,k ∈Z ; 当a <0时,递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π3,k π+π6,k ∈Z . (Ⅱ)f (x )=-2a sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+2a +b ,x ∈⎣⎡⎦⎤π2,π, ∴2x +π6∈⎣⎡⎦⎤7π6,13π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-1,12. 当a >0时,⎩⎪⎨⎪⎧2a +2a +b =5,-2a ·12+2a +b =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =1; (舍去)当a <0时,⎩⎪⎨⎪⎧2a +2a +b =2,-2a ·12+2a +b =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =6. ∴a =-1,b =6.三、填空题 :24.函数f (x )=3sin x cos x -33cos 2x +332的图象为C ,给出以下四个结论: ①由y =3sin2x 的图象向右平移π3个单位长度可以得到图象C ;②函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-π12,5π12内是增函数;③图象C 关于直线x =11π12对称;④图象C 关于点⎝⎛⎭⎫2π3,0对称. 其中正确结论的编号是________.【答案】②③④25.已知向量()2,1,10,2a a b a b =∙=+= b= .【答案】26.tan(2α-β)=12,tan(β-α)=14,tan α=__________. 【答案】6727.tan20°cos10°+3sin10°tan20°+2cos40°=________. 【答案】2。
高中数学必修四(期末试卷 含答案)
数学必修四测试卷一、选择题(本大题共12道小题,每题5分,共60分) 1.函数y =sin+cos⎪⎭⎫ ⎝⎛2π < < 0α的值域为( ).A .(0,1)B .(-1,1)C .(1,2]D .(-1,2)2.锐角三角形的内角A ,B 满足tan A -A2sin 1=tan B ,则有( ). A .sin 2A -cos B =0 B .sin 2A +cos B =0 C .sin 2A -sin B =0D .sin 2A +sin B =03.函数f (x )=sin 2⎪⎭⎫⎝⎛4π+x -sin 2⎪⎭⎫ ⎝⎛4π-x 是( ).A .周期为 的偶函数B .周期为的奇函数C .周期为2的偶函数D .周期为2的奇函数4.下列命题正确的是( )A .单位向量都相等B .若a r 与b r 是共线向量,b r 与c r 是共线向量,则a r 与c r是共线向量C .||||a b a b +=-r u u r r r ,则0a b ⋅=rrD .若0a u u r 与0b u u r 是单位向量,则001a b ⋅=rr5.已知,a b r r 均为单位向量,它们的夹角为060,那么3a b +=r r ( )A .7B .10C .13D .46.已知向量a r ,b r 满足1,4,a b ==r r且2a b ⋅=r r ,则a r 与b r 的夹角为A .6π B .4π C .3π D .2π 7.在ABC 中,2sinA+cosB=2,sinB+2cosA=3,则C 的大小应为( )A .3πB .6πC .6π或π65D .3π或32π8. 若,则对任意实数的取值为( ) A. 区间(0,1) B. 1 C.D. 不能确定9. 在中,,则的大小为( )A. B. C. D.10. 已知角α的终边上一点的坐标为(32cos,32sin ππ),则角α的最小值为( )。
A 、65π B 、32π C 、35π D 、611π11. A ,B ,C 是∆ABC 的三个内角,且B A tan ,tan 是方程01532=+-x x 的两个实数根,则∆ABC 是( )A 、等边三角形B 、锐角三角形C 、等腰三角形D 、钝角三角形12. 已知y x y x sin cos ,21cos sin 则=的取值范围是( ) A 、]1,1[- B 、]21,23[- C 、]23,21[- D 、]21,21[-二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知方程01342=+++a ax x (a 为大于1的常数)的两根为αtan ,βtan ,且α、∈β ⎝⎛-2π,⎪⎭⎫2π,则2tan βα+的值是_________________.14. 若向量||1,||2,||2,a b a b ==-=r r r r 则||a b +=r r。
人教a版数学必修四测试题答案及解析
人教a版数学必修四测试题答案及解析一、选择题1. 若函数f(x)=x^2-6x+c的图象与x轴有两个交点,则c的取值范围是()A. c > 9B. c < 9C. c > 0D. c < 0答案:B解析:根据二次函数的图象与x轴交点个数与判别式的关系,当Δ=b^2-4ac > 0时,图象与x轴有两个交点。
将函数f(x)=x^2-6x+c 的系数代入Δ=36-4c,要使Δ > 0,需满足c < 9。
2. 已知等比数列{a_n}的公比q=2,且a_1=1,则a_5的值为()A. 16B. 32C. 64D. 128答案:A解析:等比数列的通项公式为a_n = a_1 * q^(n-1),将已知条件代入公式得a_5 = 1 * 2^(5-1) = 2^4 = 16。
二、填空题3. 已知函数f(x)=x^3-3x+1,求f'(x)。
答案:f'(x) = 3x^2 - 3解析:根据导数的计算规则,对于函数f(x)=x^3-3x+1,其导数f'(x)为3x^2-3。
4. 求直线y=2x+3与x轴的交点坐标。
答案:(-3/2, 0)解析:令y=0,解方程2x+3=0,得到x=-3/2,所以交点坐标为(-3/2, 0)。
三、解答题5. 已知等差数列{a_n}的前n项和为S_n,若S_3=9,S_6=24,求a_4。
答案:a_4 = 5解析:设等差数列的首项为a_1,公差为d,则S_3 = 3a_1 + 3d = 9,S_6 = 6a_1 + 15d = 24。
联立解得a_1 = 1,d = 2。
因此a_4 = a_1 + 3d = 1 + 3*2 = 7。
6. 求函数f(x)=x^2-4x+c在区间[1,3]上的最小值。
答案:最小值为c-3解析:函数f(x)=x^2-4x+c的对称轴为x=2,开口向上。
在区间[1,3]上,函数在x=2处取得最小值,代入x=2得到f(2)=4-8+c=c-4。
高中数学必修4习题和复习参考题及对应答案
高中数学必修4习题和复习参考题及对应答案A组1、在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并指出它们是哪个象限的角:(1)-265°;(2)-1000°;(3)-843°10′;(4)3900°.答案:(1)95°,第二象限;(2)80°,第一象限;(3)236°50′,第三象限;(4)300°,第四象限.说明:能在给定范围内找出与指定的角终边相同的角,并判定是第几象限角.2、写出终边在x轴上的角的集合.答案:S={α|α=k·180°,k∈Z}.说明:将终边相同的角用集合表示.3、写出与下列各角终边相同的角的集合,并把集合中适合不等式-360°≤β<360°的元素β写出来:(1)60°;(2)-75°;(3)-824°30′;(4)475°;(5)90°;(6)270°;(7)180°;(8)0°.答案:(1){β|β=60°+k·360°,k∈Z},-300°,60°;(2){β|β=-75°+k·360°,k∈Z},-75°,285°;(3){β|β=-824°30′+k·360°,k∈Z},-104°30′,255°30′;(4){β|β=475°+k·360°,k∈Z},-245°,115°;(5){β|β=90°+k·360°,k∈Z},-270°,90°;(6){β|β=270°+k·360°,k∈Z},-90°,270°;(7){β|β=180°+k·360°,k∈Z},-180°,180°;(8){β|β=k·360°,k∈Z},-360°,0°.说明:用集合表示法和符号语言写出与指定角终边相同的角的集合,并在给定范围内找出与指定的角终边相同的角.4、分别用角度和弧度写出第一、二、三、四象限角的集合.说明:用角度制和弧度制写出各象限角的集合.5、选择题:(1)已知α是锐角,那么2α是( ) A .第一象限角 B .第二象限角C .小于180°的正角D .第一或第二象限角 (2)已知α是第一象限角,那么2α是( )、 A .第一象限角 B .第二象限角C .第一或第二象限角D .第一或第三象限角 答案:(1)C说明:因为0°<α<90°,所以0°<2α<180°. (2)D说明:因为k·360°<α<90°+k·360°,k∈Z ,所以180451802k k α︒<<︒+︒,k∈Z .当k 为奇数时,2α是第三象限角;当k 为偶数时,2α是第一象限角. 6、一条弦的长等于半径,这条弦所对的圆心角等于1弧度吗?为什么?答案:不等于1弧度.这是因为等于半径长的弧所对的圆心角为1弧度,而等于半径长的弦所对的弧比半径长.说明:了解弧度的概念. 7、把下列各角度化成弧度: (1)36°;(2)-150°;(3)1095°;(4)1440°.答案:(1)5π;(2)56π;(3)7312π-;(4)8π.说明:能进行度与弧度的换算.8、把下列各弧度化成度: (1)76π-;(2)103π-;(3)1.4;(4)23. 答案:(1)-210°;(2)-600°;(3)80.21°;(4)38.2°.说明:能进行弧度与度的换算. 9、要在半径OA=100cm 的圆形金属板上截取一块扇形板,使其弧AB 的长为112cm ,求圆心角∠AOB 是多少度(可用计算器,精确到1°).答案:64°说明:可以先运用弧度制下的弧长公式求出圆心角的弧度数,再将弧度换算为度,也可以直接运用角度制下的弧长公式.10、已知弧长50cm 的弧所对圆心角为200°,求这条弧所在的圆的半径(可用计算器,精确到1cm ).答案:14cm .说明:可以先将度换算为弧度,再运用弧度制下的弧长公式,也可以直接运用角度制下的弧长公式.B 组1、每人准备一把扇子,然后与本小组其他同学的对比,从中选出一把展开后看上去形状较为美观的扇子,并用计算器算出它的面积S 1.(1)假设这把扇子是从一个圆面中剪下的,而剩余部分的面积为S 2,求S 1与S 2的比值; (2)要使S 1与S 2的比值为0.618,则扇子的圆心角应为几度(精确到10°)? 答案:(1)(略)(2)设扇子的圆心角为θ,由2122120.6181(2)2r S S r θπθ==-,可得θ=0.618(2π-θ),则θ=0.764π≈140°.说明:本题是一个数学实践活动.题目对“美观的扇子”并没有给出标准,目的是让学生先去体验,然后再运用所学知识发现,大多数扇子之所以“美观”是因为基本都满足:120.618SS =(黄金分割比)的道理.2、(1)时间经过4 h (时),时针、分针各转了多少度?各等于多少弧度?(2)有人说,钟的时针和分针一天内会重合24次、你认为这种说法是否正确?请说明理由. (提示:从午夜零时算起,假设分针走了t min 会与时针重合,一天内分针和时针会重合n 次,建立t 关于n 的函数关系式,并画出其图象,然后求出每次重合的时间.)答案:(1)时针转了-120°,等于23π-弧度;分针转了-1440°,等于-8π弧度 (2)设经过t min 分针就与时针重合,n 为两针重合的次数. 因为分针旋转的角速度为2(rad /min)6030ππ=, 时针旋转的角速度为2(rad/min)1260360ππ=⨯,所以()230360t n πππ-=,即72011t n =. 用计算机或计算器作出函数72011t n =的图象(如下页图)或表格,从中可清楚地看到时针与分针每次重合所需的时间.n u1 15. 981.82 16. 1047.3 17. 1112.7 18. 1178.2 19. 1243.6 20. 1309.1 21. 1374.5 22.1440.因为时针旋转一天所需的时间为24×60=1440(min ),所以144011n ≤,于是n≤22.故时针与分针一天内只会重合22次.说明:通过时针与分针的旋转问题进一步地认识弧度的概念,并将问题引向深入,用函数思想进行分析.在研究时针与分针一天的重合次数时,可利用计算器或计算机,从模拟的图形、表格中的数据、函数的解析式或图象等角度,不难得到正确的结论.3、已知相互啮合的两个齿轮,大轮有48齿,小轮有20齿,当大轮转动一周时,小轮转动的角是__________度,即__________rad .如果大轮的转速为180r/min (转/分),小轮的半径为10.5cm ,那么小轮周上一点每1s 转过的弧长是__________.答案:864°,245π,151.2π cm. 说明:通过齿轮的转动问题进一步地认识弧度的概念和弧长公式.当大齿轮转动一周时,小齿轮转动的角是4824360864rad.205π⨯︒=︒= 由于大齿轮的转速为3r/s ,所以小齿轮周上一点每1s 转过的弧长是483210.5151.2(cm)20ππ⨯⨯⨯=. P20习题1.2A 组1、用定义法、公式一以及计算器求下列角的三个三角函数值:(1)173π-;(2)214π;(3)236π-;(4)1500°.答案:(1)1sin ,tan 22ααα===(2)sin tan 122ααα=-=-=;(3)1sin ,cos tan 2ααα===(4)1sin ,tan 2ααα=== 说明:先利用公式一变形,再根据定义求值,非特殊角的三角函数值用计算器求.2、已知角α的终边上有一点的坐标是P (3a ,4a ),其中a≠0,求sinα,cosα,tanα的三角函数值.答案:当a >0时,434sin ,cos ,tan 553ααα===;当a <0时,434sin ,cos ,tan 553ααα=-=-=-.说明:根据定义求三角函数值. 3、计算:(1)6sin (-90°)+3sin0°-8sin270°+12cos180°; (2)10cos270°+4sin0°+9tan0°+15cos360°;(3)22322costantan sin cos sin 2446663ππππππ-+-++;(4)2423sincos tan 323πππ+-. 答案:(1)-10;(2)15;(3)32-;(4)94-.说明:求特殊角的三角函数值.4、化简:(1)asin0°+bcos90°+ctan180°;(2)-p 2cos180°+q 2sin90°-2pqcos0°;(3)223cos 2sincos sin 22a b ab ab ππππ-+-; (4)13tan 0cos sin cos sin 222m n p q r ππππ+---.答案:(1)0;(2)(p -q )2;(3)(a -b )2;(4)0.说明:利用特殊角的三角函数值化简.5、根据下列条件求函数3()sin()2sin()4cos 23cos()444f x x x x x πππ=++--++的值. (1)4x π=;(2)34x π=. 答案:(1)-2;(2)2.说明:转化为特殊角的三角函数的求值问题. 6、确定下列三角函数值的符号:(1)sin186°; (2)tan505°; (3)sin7.6π; (4)23tan()4π-; (5)cos940°;(6)59cos()17π-. 答案:(1)负;(2)负;(3)负;(4)正;(5)负;(6)负. 说明:认识不同位置的角对应的三角函数值的符号. 7、确定下列式子的符号: (1)tan125°·sin273°;(2)tan108cos305︒︒;(3)5411sin cos tan 456πππ;(4)511cos tan 662sin 3πππ. 答案:(1)正;(2)负;(3)负;(4)正.说明:认识不同位置的角对应的三角函数值的符号. 8、求下列三角函数值(可用计算器):(1)67sin()12π-; (2)15tan()4π-;(3)cos398°13′; (4)tan766°15′. 答案:(1)0.9659;(2)1;(3)0.7857;(4)1.045.说明:可先运用公式一转化成锐角三角函数,然后再求出三角函数值. 9、求证:(1)角θ为第二或第三象限角当且仅当sinθ·tanθ<0; (2)角θ为第三或第四象限角当且仅当cosθ·tanθ<0; (3)角θ为第一或第四象限角当且仅当sin 0tan θθ>;(4)角θ为第一或第三象限角当且仅当sinθ·cosθ>0. 答案:(1)先证如果角θ为第二或第三象限角,那么sinθ·tanθ<0. 当角θ为第二象限角时,sinθ>0,tanθ<0,则sinθ·tanθ<0; 当角θ为第三象限角时,sinθ<0,tanθ>0,则sinθ·tanθ<0, 所以如果角θ为第二或第三象限角,那么sinθ·tanθ<0. 再证如果sinθ·tanθ<0,那么角θ为第二或第三象限角.因为sinθ·tanθ<0,即sinθ>0且tanθ<0,或sinθ<0且tanθ>0, 当sinθ>0且tanθ<0时,角θ为第二象限角; 当sinθ<0且tanθ>0时,角θ为第三象限角,所以如果sinθ·tanθ<0,那么角θ为第二或第三象限角. 综上所述,原命题成立. (其他小题略)说明:以证明命题的形式,认识位于不同象限的角对应的三角函数值的符号.10、(1)已知sin α=,且α为第四象限角,求cosα,tanα的值; (2)已知5cos 13α=-,且α为第二象限角,求sinα,tanα的值; (3)已知3tan 4α=-,求sinα,cosα的值;(4)已知cosα=0.68,求sinα,tanα的值(计算结果保留两个有效数字).答案:(1)1,2 (2)1212,135-;(3)当α为第二象限角时,34sin ,cos 55αα==-, 当α为第四象限角时,34sin ,cos 55αα=-=;(4)当α为第一象限角时,sinα=0.73,tanα=1.1,当α为第四象限角时,sinα=-0.73,tanα=-1.1. 说明:要注意角α是第几象限角.11、已知1sin 3x =-,求cosx ,tanx 的值.答案:当x 为第三象限角时,cos tan x x ==当x 为第四象限角时,cos tan 34x x ==- 说明:要分别对x 是第三象限角和第四象限角进行讨论.12、已知3tan 2απαπ=<<,求cosα-sinα的值.答案:11)2说明:角α是特殊角. 13、求证: (1)2212sin cos 1tan 1tan cos sin x x xxx x--=+-;(2)tan 2α-sin 2α=tan 2α·sin 2α;(3)(cosβ-1)2+sin 2β=2-2cosβ;(4)sin 4x +cos 4x=1-2sin 2xcos 2x .答案:(1)2(cos sin )cos sin 1tan (cos sin )(cos sin )cos sin 1tan x x x x xx x x x x x x---===+-++左边; (2)222222222211cos sin sin (1)sin sin sin tan cos cos cos x x x xxx x xxx-=-===左边;(3)左边=1-2cosβ+cos 2β+sin 2β=2-2cosβ;(4)左边=(sin 2x +cos 2x )2-2sin 2x·cos 2x=1-2sin 2x·cos 2x .说明:还可以从右边变为左边,或对左右同时变形.可提倡一题多解,然后逐渐学会选择较为简单的方法.B 组1、化简(1+tan 2α)cos 2α. 答案:1说明:根据同角三角函数的基本关系,将原三角函数式转化为正余弦函数式.2α为第二象限角. 答案:-2t anα说明:先变形,再根据同角三角函数的基本关系进行化简. 3、已知tanα=2,求sin cos sin cos αααα+-的值.答案:3说明:先转化为正切函数式. 4、从本节的例7可以看出,cos 1sin 1sin cos x x x x+=-就是sin 2x +cos 2x=1的一个变形.你能利用同角三角函数的基本关系推导出更多的关系式吗?答案:又如sin 4x +cos 4x=1-2sin 2x·cos 2x 也是sin 2x +cos 2x=1的一个变形;2211tan cos x x=+是sin 2x +cos 2x=1和sin tan cos xx x=的变形;等等. 说明:本题要求学生至少能写出每个同角关系式的一个变形.P29习题1.3A 组1、将下列三角函数转化为锐角三角函数,并填在题中横线上: (1)cos210°=__________; (2)sin263°42′=__________; (3)cos()6π-=__________; (4)5sin()3π-=__________;(5)11cos()9π-=__________;(6)cos (-104°26′)=__________; (7)tan632°24′=__________; (8)17tan6π=__________. 答案:(1)-cos30°; (2)-sin83°42′ (3)cos 6π;(4)sin3π; (5)2cos 9π-;(6)-cos75°34′; (7)-tan87°36′; (8)tan6π-. 说明:利用诱导公式转化为锐角三角函数. 2、用诱导公式求下列三角函数值: (1)17cos()4π-; (2)sin (-1574°); (3)sin (-2160°52′); (4)cos (-1751°36′);(5)cos1615°8′;(6)26sin()3π-.答案:(1)2;(2)-0.7193;(3)-0.0151;(4)0.6639;(5)-0.9964;(6)-说明:先利用诱导公式转化为锐角三角函数,再求值.3、化简:(1)sin(-1071°)·sin99°+sin(-171°)·sin(-261°);(2)1+sin(α-2π)·sin(π+α)-2cos2(-α).答案:(1)0;(2)-cos2α说明:先利用诱导公式转化为角α的三角函数,再进一步化简.4、求证:(1)sin(360°-α)=-sinα;(2)cos(360°-α)=cosα;(3)tan(360°-α)=-tanα.答案:(1)sin(360°-α)=sin(-α)=-sinα;(2)略;(3)略.说明:有的书也将这组恒等式列入诱导公式,但根据公式一可知,它和公式三等价,所以本教科书未将其列入诱导公式.B组1、计算:(1)sin420°·cos750°+sin(-330°)·cos(-660°);(2)tan675°+tan765°-tan(-330°)+tan(-690°);(3)252525sin cos tan() 634πππ++-.答案:(1)1;(2)0;(3)0.说明:先利用诱导公式转化为锐角三角函数,再求值.2、已知1sin()2πα+=-,计算:(1)sin(5π-α);(2)sin()2πα+;(3)3cos()2πα-; (4)tan()2πα-. 答案:(1)12; (2)3,,23,;2αα⎧⎪⎪⎨⎪-⎪⎩当为第一象限角当为第二象限角(3)12-; (4)3,,3,αα⎧⎪⎨-⎪⎩当为第一象限角当为第二象限角.说明:先用诱导公式将已知式和待求式都转化为角α的三角函数,然后再根据同角三角函数的基本关系得解. P46习题1.4A 组1、画出下列函数的简图:(1)y=1-sinx ,x∈[0,2π]; (2)y=3cosx +1,x∈[0,2π]. 答案:(1)(2)说明:可以直接用“五点法”作出两个函数的图象;也可以先用“五点法”作出正弦、余弦函数的图象,再通过变换得到这两个函数的图象.2、求使下列函数取得最大值、最小值的自变量x 的集合,并分别写出最大值、最小值是什么.(1)11cos ,23y x x π=-∈R ; (2)3sin(2),4y x x π=+∈R ;(3)31cos(),226y x x π=--∈R ; (4)11sin(),223y x x π=+∈R .答案:(1)使y 取得最大值的集合是{x|x=6k +3,k∈Z },最大值是32; 使y 取得最小值的集合是{x|x=6k ,k∈Z },最大值是12; (2)使y 取得最大值的集合是{|,}8x x k k ππ=+∈Z ,最大值是3;使y 取得最小值的集合是3{|,}8x x k k ππ=-+∈Z ,最小值是-3; (3)使y 取得最大值的集合是{|2(21),}3x x k k ππ=++∈Z ,最大值是32; 使y 取得最小值的集合是{|4,}3x x k k ππ=+∈Z ,最小值是32-; (4)使y 取得最大值的集合是{|4,}3x x k k ππ=+∈Z ,最大值是12;使y 取得最小值的集合是5{|4,}3x x k k ππ=-+∈Z ,最小值是12-. 说明:利用正弦、余弦函数的最大值、最小值性质,研究所给函数的最大值、最小值性质.3、求下列函数的周期: (1)2sin 3y x =,x∈R ; (2)1cos 42y x =,x∈R . 答案:(1)3π;(2)2π说明:可直接由函数y=Asin (ωx+φ)和函数y=Acos (ωx+φ)的周期2T πω=得解.4、利用函数的单调性比较下列各组中两个三角函数值的大小: (1)sin103°15′与sin164°30′; (2)4744cos()cos()109ππ--与; (3)sin508°与sin144°;(4)cos760°与cos (-770°). 答案:(1)sin103°15′>sin164°130′; (2)4744cos()cos()109ππ->-; (3)sin508°<sin144°;(4)cos760°>cos (-770°).说明:解决这类问题的关键是利用诱导公式将它们转化到同一单调区间上研究. 5、求下列函数的单调区间: (1)y=1+sinx ,x∈R ; (2)y=-cosx ,x∈R . 答案:(1)当[2,2]22x k k ππππ∈-++,k∈Z 时,y=1+sinx 是增函数;当3[2,2]22x k k ππππ∈++,k∈Z 时,y=1+sinx 是减函数. (2)当x∈[(2k -1)π,2kπ],k∈Z 时,y=-cosx 是减函数; 当x∈[2kπ,(2k +1)π],k∈Z 时,y=-cosx 是增函数. 说明:利用正弦、余弦函数的单调性研究所给函数的单调性. 6、求函数tan()26y x π=-++的定义域.答案:{|,}3x x k k ππ≠+∈Z .说明:可用换元法.7、求函数5tan(2),()3122k y x x k πππ=-≠+∈Z 的周期. 答案:2π. 说明:可直接由函数y=Atan (ωx+φ)的周期T πω=得解. 8、利用正切函数的单调性比较下列各组中两个函数值的大小: (1)13tan()tan()57ππ--与; (2)tan1519°与tan1493°; (3)93tan 6tan(5)1111ππ-与; (4)7tantan 86ππ与. 答案:(1)13tan()tan()57ππ->-;(2)tan1519°>tan1493°;(3)93tan 6tan(5)1111ππ>-;(4)7tantan 86ππ<. 说明:解决这类问题的关键是利用诱导公式将它们转化到同一单调区间上研究.9、根据正切函数的图象,写出使下列不等式成立的x 的集合:(1)1+tanx≥0;(2)tan 0x . 答案:(1){|,}42x k x k k ππππ-+<+∈Z ≤;(2){|,}32x k x k k ππππ+<+∈Z ≤.说明:只需根据正切曲线写出结果,并不要求解三角方程或三角不等式. 10、设函数f (x )(x∈R )是以 2为最小正周期的周期函数,且x∈[0,2]时f (x )=(x -1)2.求f (3),7()2f 的值.答案:由于f (x )以2为最小正周期,所以对任意x∈R ,有f (x +2)=f (x ).于是:f (3)=f (1+2)=f (1)=(1-1)2=0;273331()(2)()(1)22224f f f =+==-=. 说明:利用周期函数的性质,将其他区间上的求值问题转化到区间[0,2]上的求值问题. 11、容易知道,正弦函数y=sinx 是奇函数,正弦曲线关于原点对称,即原点是正弦曲线的对称中心.除原点外,正弦曲线还有其他对称中心吗?如果有,对称中心的坐标是什么?另外,正弦曲线是轴对称图形吗?如果是,对称轴的方程是什么?你能用已经学过的正弦函数性质解释上述现象吗? 对余弦函数和正切函数,讨论上述同样的问题.答案:由正弦函数的周期性可知,除原点外,正弦曲线还有其他对称中心,其对称中心坐标为(kπ,0),k∈Z .正弦曲线是轴对称图形,其对称轴的方程是,2x k k ππ=+∈Z .由余弦函数和正切的周期性可知,余弦曲线的对称中心坐标为(,0)2k ππ+,k∈Z ,对称轴的方程是x=kπ,k∈Z ;正切曲线的对称中心坐标为(,0)2k π,k∈Z ,正切曲线不是轴对称图形. 说明:利用三角函数的图象和周期性研究其对称性.B 组1、根据正弦函数、余弦函数的图象,写出使下列不等式成立的x 的取值集合:(1)sin )2x x ∈R ≥;(22cos 0()x x ∈R ≥. 答案:(1)2{|22,}33x k x k k ππππ++∈Z ≤≤; (2)33{|22,}44x k x k k ππππ-++∈Z ≤≤. 说明:变形后直接根据正弦函数、余弦函数的图象写出结果,并不要求解三角方程或三角不等式.2、求函数3tan(2)4y x π=--的单调区间. 答案:单调递减区间5(,),2828k k k ππππ++∈Z . 说明:利用正切函数的单调区间求所给函数的单调区间.3、已知函数y=f (x )的图象如图所示,试回答下列问题: (1)求函数的周期;(2)画出函数y=f (x +1)的图象;(3)你能写出函数y=f (x )的解析式吗?答案:(1)2;(2)y=f (x +1)的图象如下;(3)y=|x -2k|,x∈[2k-1,2k +1],k∈Z .说明:可直接由函数y=f (x )的图象得到其周期.将函数y=f (x )的图象向左平行移动1个单位长度,就得到函数y=f (x +1)的图象.求函数y=f (x )的解析式难度较高,需要较强的抽象思维能力.可先求出定义域为一个周期的函数y=f (x ),x∈[-1,1]的解析式为y=|x|,x∈[-1,1],再根据函数y=f (x )的图象和周期性,得到函数y=f (x )的解析式为y=|x -2k|,x∈[2k-1,2k +1],k∈Z . P57习题1.5A 组1、选择题:(1)为了得到函数1cos()3y x =+,x∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点( )A .向左平行移动3π个单位长度 B .向右平行移动3π个单位长度C .向左平行移动13个单位长度 D .向右平行移动13个单位长度(2)为了得到函数cos5xy =,x∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点的( )、 A .横坐标伸长到原来的5倍,纵坐标不变 B .横坐标缩短到原来的15倍,纵坐标不变 C .纵坐标伸长到原来的5倍,横坐标不变D .纵坐标缩短到原来的15倍,横坐标不变 (3)为了得到函数1cos 4y x =,x∈R 的图象,只需把余弦曲线上所有的点的( ).A .横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变B .横坐标缩短到原来的14倍,纵坐标不变 C .纵坐标伸长到原来的4倍,横坐标不变 D .纵坐标缩短到原来的14倍,横坐标不变 答案:(1)C ;(2)A ;(3)D .2、画出下列函数在长度为一个周期的闭区间上的简图(有条件的可用计算器或计算机作图检验):(1)14sin 2y x =,x∈R ; (2)1cos32y x =,x∈R ; (3)3sin(2)6y x π=+,x∈R ;(4)112cos()24y x π=-,x∈R .答案:(1)(2)(3)(4)说明:研究了参数A 、ω、φ对函数图象的影响.3、不画图,直接写出下列函数的振幅、周期与初相,并说明这些函数的图象可由正弦曲线经过怎样的变化得到(注意定义域):(1)8sin()48xy π=-,x∈[0,+∞);(2)1sin(3)37y x π=+,x∈[0,+∞). 答案:(1)振幅是8,周期是8π,初相是8π-.先把正弦曲线向右平行移动8π个单位长度,得到函数1sin()8y x π=-,x∈R 的图象;再把函数y 1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的4倍(纵坐标不变),得到函数2sin()48x y π=-,x∈R的图象;再把函数y 2的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的8倍(横坐标不变),得到函数38sin()48x y π=-,x∈R 的图象;最后把函数y 3的图象在y 轴左侧的部分抹去,就得到函数8sin()48x y π=-,x∈[0,+∞)的图象.(2)振幅是13,周期是23π,初相是7π.先把正弦曲线向左平行移动7π个单位长度,得到函数1sin()7y x π=+,x∈R 的图象;再把函数y 1的图象上所有点的横坐标缩短到原来的13倍(纵坐标不变),得到函数2sin(3)7y x π=+,x∈R的图象;再把函数y 2的图象上所有点的纵坐标缩短到原来的13倍(横坐标不变),得到函数31sin(3)37y x π=+,x∈R 的图象;最后把函数y 3的图象在y 轴左侧的部分抹去,就得到函数1sin(3)37y x π=+,x∈[0,+∞)的图象.说明:了解简谐振动的物理量与函数解析式的关系,并认识函数y=Asin (ωx+φ)的图象与正弦曲线的关系.4、图 1.5-1的电流i (单位:A )随时间t (单位:s )变化的函数关系是5sin(100),[0,)3i t t ππ=+∈+∞.(1)求电流i 变化的周期、频率、振幅及其初相; (2)当t=0,1171,,,(:s)60015060060单位时,求电流i . 答案:(1)周期为150,频率为50,振幅为5,初相为3π.(2)t=0时,2i =;1600t =时,i=5;1150t =时,i=0;7600t =时,i=-5;160t =时,i=0.说明:了解简谐振动的物理量与函数解析式的关系,并求函数值.5、一根长为l cm 的线,一端固定,另一端悬挂一个小球.小球摆动时,离开平衡位置的位移s (单位:cm )与时间t (单位:s)的函数关系是),[0,)3s t π=+∈+∞. (1)求小球摆动的周期;(2)已知g≈980cm/s 2,要使小球摆动的周期是1s ,线的长度l 应当是多少?(精确到0.1cm ) 答案:(1)2(2)约24.8cm . 说明:了解简谐振的周期.B 组1、弹簧振子的振动是简谐运动.下表给出了振子在完成一次全振动的过程中的时间t 与位移s答案:根据已知数据作出散点图(如图).由散点图可知,振子的振动函数解析式为020sin()62x y t ππ=-,x∈[0,+∞). 说明:作出已知数据的散点图,然后选择一个函数模型来描述,并根据已知数据求出该函数模型.2、弹簧挂着的小球作上下运动,它在t 秒时相对于平衡位置的高度h 厘米由下列关系式确定:2sin()4h t π=+.以t 为横坐标,h 为纵坐标,作出这个函数在一个剧期的闭区间上的图象,并回答下列问题: (1)小球在开始振动时(即t=0)的位置在哪里?(2)小球的最高点和最低点与平衡位置的距离分别是多少? (3)经过多少时问小球往复运动一次? (4)每秒钟小球能往复振动多少次?答案:函数2sin()4h t π=+在[0,2π]上的图象为(1)小球在开始振动时的位置在(0,2);(2)最高点和最低点与平衡位置的距离都是2;(3)经过2π秒小球往复运动一次;(4)每秒钟小球能往复振动12π次.说明:结合具体问题,了解解析式中各常数的实际意义.3、如图,点P是半径为r cm的砂轮边缘上的一个质点,它从初始位置P0开始,按逆时针方向以角速度ω rad/s做圆周运动.求点P的纵坐标y关于时间t的函数关系,并求点P的运动周期和频率.答案:点P的纵坐标关于时间t的函数关系式为y=rsin(ωt+φ),t∈[0,+∞);点P的运动周期和频率分别为2πω和2ωπ.说明:应用函数模型y=rsin(ωt+φ)解决实际问题.P65习题1.61、根据下列条件,求△ABC的内角A:(1)1sin2A=;(2)2cos A=-;(3)tanA=1;(4)3 tan A=-.答案:(1)30°或150°;(2)135°;(3)45°;(4)150°.说明:由角A是△ABC的内角,可知A∈(0°,180°).2、根据下列条件,求(0,2π)内的角x:(1)3sin x=-;(2)sinx=-1;(3)cosx=0;(4)tanx=1.答案:(1)4533ππ或;(2)32π;(3)322ππ或;(4)544ππ或.说明:可让学生再变换角x的取值范围求解.3、天上有些恒星的亮度是会变化的.其中一种称为造父(型)变星,本身体积会膨胀收缩造成亮度周期性的变化、下图为一造父变星的亮度随时间的周期变化图、此变星的亮度变化的周期为多少天?最亮时是几等星?最暗时是几等星?答案:5.5天;约3.7等星;约4.4等星.说明:每个周期的图象不一定完全相同,表示视星等的坐标是由大到小.4、夏天是用电的高峰时期,特别是在晚上.为保证居民空调制冷用电,电力部门不得不对企事业拉闸限电,而到了0时以后,又出现电力过剩的情况.因此每天的用电也出现周期性的变化.为保证居民用电,电力部门提出了“消峰平谷”的想法,即提高晚上高峰时期的电价,同时降低后半夜低峰时期的电价,鼓励各单位在低峰时用电.请你调查你们地区每天的用电情况,制定一项“消峰平谷”的电价方案.答案:先收集每天的用电数据,然后作出用电量随时间变化的图象,根据图象制定“消峰平谷”的电价方案.说明:建立周期变化的模型解决实际问题.B 组1、北京天安门广场的国旗每天是在日出时随太阳升起,在日落时降旗、请根据年鉴或其他的参考资料,统计过去一年不同时期的日出和日落时间.(1)在同一坐标系中,以日期为横轴,画出散点图,并用曲线去拟合这些数据,同时找到函数模型;(2)某同学准备在五一长假时去看升旗,他应当几点到达天安门广场? 答案:略.说明:建立周期变化的函数模型,根据模型解决实际问题.2、一个城市所在的经度和纬度是如何影响日出和日落的时间的?收集其他有关的数据并提供理论证据支持你的结论.答案:略.说明:收集数据,建立周期变化的函数模型,根据模型提出个人意见.然后采取上网、查阅资料或走访专业人士的形式,获取这方面的信息,以此来说明自己的结论. P69复习参考题A 组1、写出与下列各角终边相同的角的集合S ,并且把S 中适合不等式-2π≤β≤4π的元素β写出来:(1)4π; (2)23π-;(3)125π; (4)0.答案:(1)79{|2,},,,4444k k ππππββπ=+∈-Z ;(2)22410{|2,},,,3333k k ββπππππ=-+∈-Z ;(3)128212{|2,},,,5555k k ββπππππ=+∈-Z ; (4){β|β=2kπ,k∈Z },-2π,0,2π.说明:用集合表示法和符号语言写出与指定角终边相同的角的集合,并在给定范围内找出与指定的角终边相同的角.2、在半径为15cm 的圆中,一扇形的弧含有54°,求这个扇形的周长与面积(π取3.14,计算结果保留两个有效数字).答案:周长约44cm ,面积约1.1×102cm 2.说明:可先将角度转化为弧度,再利用弧度制下的弧长和面积公式求解. 3、确定下列三角函数值的符号:(1)sin4; (2)cos5; (3)tan8; (4)tan (-3). 答案:(1)负;(2)正;(3)负;(4)正.说明:将角的弧度数转化为含π的形式或度,再进行判断. 4、已知1cos 4ϕ=,求sinφ,tanφ.答案:当φ为第一象限角时,sin tan 4ϕϕ==当φ为第四象限角时,sin tan ϕϕ== 说明:先求sinφ的值,再求tanφ的值.5、已知sinx=2cosx ,求角x 的三个三角函数值.答案:当x 为第一象限角时,tanx=2,cos x x ==;当x 为第三象限角时,tanx=2,cos x x == 说明:先求tanx 的值,再求另外两个函数的值.6、用cosα表示sin 4α-sin 2α+cos 2α.答案:cos 4α.说明:先将原式变形为sin 2α(sin 2α-1)+cos 2α,再用同角三角函数的基本关系变形. 7、求证:(1)2(1-sinα)(1+cosα)=(1-sinα+cosα)2;(2)sin 2α+sin 2β-sin 2α·sin 2β+cos 2α·cos 2β=1. 答案:(1)左边=2-2sinα+2cosα-2sinαcosα=1+sin 2α+cos 2α-2sinα+2cosα-2sinαcosα =右边. (2)左边=sin 2α(1-sin 2β)+sin 2β+cos 2αcos 2β=cos 2β(sin 2α+cos 2α)+sin 2β =1=右边.说明:第(1)题可先将左右两边展开,再用同角三角函数的基本关系变形. 8、已知tanα=3,计算:(1)4sin 2cos 5cos 3sin αααα-+;(2)sinαcosα;(3)(sinα+cosα)2. 答案:(1)57;(2)310;(3)85.说明:第(2)题可由222sin tan 9cos ααα==,得21cos 10α=,所以23sin cos tan cos 10αααα==.或2222sin cos tan 33sin cos 10sin cos tan 131αααααααα====+++. 9、先估计结果的符号,再进行计算. (1)252525sincos tan()634πππ++-; (2)sin2+cos3+tan4(可用计算器).答案:(1)0;(2)1.0771.说明:先根据各个角的位置比较它们的三角函数值的大小,再估计结果的符号. 10、已知1sin()2πα+=-,计算: (1)cos (2π-α);(2)tan (α-7π).答案:(1)当α为第一象限角时,cos(2)πα-=,当α为第二象限角时,cos(2)πα-=(2)当α为第一象限角时,tan(7)3απ-=,当α为第二象限角时,tan(7)απ-= 说明:先用诱导公式转化为α的三角函数,再用同角三角函数的基本关系计算. 11、先比较大小,再用计算器求值:(1)sin378°21′,tan1111°,cos642.5°; (2)sin (-879°),3313tan(),cos()810ππ--; (3)sin3,cos (sin2).答案:(1)tan1111°=0.601,sin378°21′=0.315,cos642.5°=0.216; (2)sin (-879°)=-0.358,3313tan()0.414,cos()0.588810ππ-=--=-; (3)sin3=0.141,cos (sin2)=0.614.说明:本题的要求是先估计各三角函数值的大小,再求值验证. 12、设π<x <2π,填表:说明:熟悉各特殊角的三角函数值. 13、下列各式能否成立,说明理由: (1)cos 2x=1.5;(2)3sin 4x π=-.答案:(1)因为cos x =cos x =1,1><-,所以原式不能成立;(2)因为sin x =,而|1<,所以原式有可能成立.说明:利用正弦和余弦函数的最大值和最小值性质进行判断.14、求下列函数的最大值、最小值,并且求使函数取得最大、最小值的x 的集合:(1)sin xy π=,x∈R ;(2)y=3-2cosx ,x∈R .答案:(11π,此时x 的集合为{|2,}2x x k k ππ=+∈Z ;1π,此时x 的集合为{|2,}2x x k k ππ=-+∈Z ;(2)最大值为5,此时x 的集合为{x|x=(2k +1)π,k∈Z }; 最小值为1,此时x 的集合为{x|x=2kπ,k∈Z }.说明:利用正弦、余弦函数的最大值和最小值性质,研究所给函数的最大值和最小值性质. 15、已知0≤x≤2π,求适合下列条件的角x 的集合: (1)y=sinx 和y=cosx 都是增函数; (2)y=sinx 和y=cosx 都是减函数;(3)y=sinx 是增函数,而y=cosx 是减函数; (4)y=sinx 是减函数,而y=cosx 是增函数. 答案:(1)3{|2}2x x ππ≤≤; (2){|}2x x ππ≤≤;(3){|0}2x x π≤≤;(4)3{|}2x x ππ≤≤. 说明:利用函数图象分析.16、画出下列函数在长度为一个周期的闭区间上的简图: (1)1sin(3),;23y x x π=-∈R (2)2sin(),;4y x x π=-+∈R (3)1sin(2),;5y x x π=--∈R(4)3sin(),.63xy x π=-∈R 答案:(1)(2)(3)(4)说明:可要求学生在作出图象后,用计算机或计算器验证. 17、(1)用描点法画出函数y=sinx ,[0,]2x π∈的图象.(2)如何根据第(1)小题并运用正弦函数的性质,得出函数y=sinx ,x∈[0,2π]的图象? (3)如何根据第(2)小题并通过平行移动坐标轴,得出函数y=sin (x +φ)+k ,x∈[0,2π]的图象?(其中φ,k 都是常数)答案:(1)x 0 18π9π 6π 29π 518π 3π 718π 49π 2π sinx0.170.340.500.640.770.870.940.981(2)由sin (π-x )=sinx ,可知函数y=sinx ,x∈[0,π]的图象关于直线2x =对称,据此可得函数y=sinx ,[,]2x ππ∈的图象;又由sin (2π-x )=-sinx ,可知函数y=sinx ,x∈[0,2π]的图象关于点(π,0)对称,据此可得出函数y=sinx ,x∈[π,2π]的图象.(3)先把y 轴向右(当φ>0时)或向左(当φ<0时)平行移动|φ|个单位长度,再把x 轴向下(当k >0时)或向上(当k <0时)平行移动|k|个单位长度,最后将图象向左或向右平行移动2π个单位长度,并擦去[0,2π]之外的部分,便得出函数y=sin (x +φ)+k ,x∈[0,2π]的图象.说明:学会用不同的方法作函数图象.18、不通过画图,写出下列函数的振幅、周期、初相,并说明如何由正弦曲线得出它们的图象:(1)sin(5),;6y x x π=+∈R(2)12sin,.6y x x =∈R 答案:(1)振幅是1,周期是25π,初相是6π. 把正弦曲线向左平行移动6π个单位长度,可以得函数sin()6y x π=+,x∈R 的图象;再把所得图象上所有点的横坐标缩短到原来的15倍(纵坐标不变),就可得出函数sin(5)6y x π=+,x∈R 的图象.(2)振幅是2,周期是2π,初相是0.把正弦曲线上所有点的横坐标伸长到原来的6倍(纵坐标不变),得到函数1sin6y x =,x∈R 的图象;再把所得图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),就可得到函数12sin()6y x =,x∈R 的图象.说明:会根据解析式求各物理量,并理解如何由正弦曲线通过变换得到正弦函数的图象.B 组1、已知α为第四象限角,确定下列各角的终边所在的位置:(1)2α; (2)3α; (3)2α. 答案:(1)3(1)42k k παππ+<<+,所以2α的终边在第二或第四象限; (2)9012030901203k k α︒+︒<<︒+︒+︒,所以3α的终边在第二、第三或第四象限;(3)(4k +3)π<2α<(4k +4)π,所以2α的终边在第三或第四象限,也可在y 轴的负半轴上.说明:不要求探索α分别为各象限角时,nα和nα的终边所在位置的规律.。
【沪科版】高中数学必修四期末试卷含答案(1)
一、选择题1.已知tan α,tan β是方程2506x x a -+=的两个实数根,且()tan 1αβ+=,则实数a =( )A .16B .116C .512D .7122.设函数22()cos sin 2cos sin f x x x x x =-+,下列说法中,错误的是( ) A .()f x 的最小值为2- B .()f x 在区间,48ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增. C .函数()y f x =的图象可由函数2sin y x =的图象先向左平移4π个单位,再将横坐标缩短为原来的一半(纵坐标不变)而得到. D .将函数()y f x =的图象向左平移4π个单位,所得函数的图象关于y 轴对称. 3.设a =sin17°cos45°+cos17°sin45°,b =2cos 213°-1,c =32,则有( ) A .c <a <bB .b <c <aC .a <b <cD .b <a <c4.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin 3cos 23b A a B b c -=-,则A =( )A .3π B .4π C .6π D .23π 5.已知非零向量,a b 满足4,2a b ==,且a 在b 方向上的投影与b 在a 方向上的投影相等,则a b -等于( ) A .1B .25C .5D .36.已知圆C 的方程为22(1)(1)2x y -+-=,点P 在直线3y x上,线段AB 为圆C的直径,则PA PB ⋅的最小值为() A .2B .52C .3D .727.在边长为2的正方形ABCD 中,E ,F 分别为BC 和DC 的中点,则AE AF ⋅=( )A .52B .52-C .4D .4-8.在ABC 中,D 为AB 的中点,E 为AC 边上靠近点A 的三等分点,且BE CD ⊥,则cos2A 的最小值为( ) A .267B .27-C .17-D .149-9.斐波那契螺线又叫黄金螺线,广泛应用于绘画、建筑等,这种螺线可以按下列方法画出:如图,在黄金矩形ABCD (512AB BC -=)中作正方形ABFE ,以F 为圆心,AB 长为半径作圆弧BE ;然后在矩形CDEF 中作正方形DEHG ,以H 为圆心,DE 长为半径作圆弧EG ;……;如此继续下去,这些圆弧就连成了斐波那契螺线.记圆弧BE ,EG ,GI 的长度分别为,,l m n ,对于以下四个命题:①l m n =+;②2m l n =⋅;③2m l n =+;④211m l n=+.其中正确的是( )A .①②B .①④C .②③D .③④10.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 11.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2C12.设函数()sin()(0,||)f x x ωϕωϕπ=+><.若5()8f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对任意的实数x 都成立,且1108f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,()f x 在443,ππ⎛⎫-⎪⎝⎭单调,则( ) A .23ω=,12πϕ=B .23ω=,1112πϕ=- C .13ω=,1124πϕ=-D .13ω=,724πϕ= 二、填空题13.已知1cos 3α=,且02πα-<<,则()()()cos sin 2tan 23sin cos 22αππαπαππαα--+-=⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭______. 14.sin 347°cos 148°+sin 77°cos 58°=________. 15.已知sin 4πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭,()0,απ∈,则cos 26πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭__________. 16.已知平面向量a ,b 不共线,且1a =,1a b ⋅=,记b 与2a b +的夹角是θ,则θ最大时,a b -=_______.17.设1e ,2e 是单位向量,且1e ,2e 的夹角为23π,若12a e e =+,122b e e =-,则a 在b 方向上的投影为___________.18.如图,在矩形ABCD 中,3AB =,4=AD ,圆M 为BCD △的内切圆,点P 为圆上任意一点, 且AP AB AD λμ=+,则λμ+的最大值为________.19.已知函数()()()cos 0,0f x x ωϕωϕπ=+>≤≤是奇函数,且在,64ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递减,则ω的最大值是__________. 20.已知函数sin cos |sin cos |3()22+--=+x x x x f x [0,]m 上恰有4个零点,则实数m 的取值范围为________.三、解答题21.已知函数()2sin cos 144f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (1)求函数()f x 的最小正周期;(2)若函数()()223g x f x x =-,求函数()g x 的单调增区间.22.已知函数23()3sin cos (0)2f x x x x ωωωω=+->的最小正周期为π. (1)求()f x 的解析式;(2)将()f x 图象上所有的点向左平移4π个单位长度,得到函数()y g x =的图象,若对于任意的12,,66x x ππϕϕ⎛⎫∈---+⎪⎝⎭,当12x x >时,()()()()1212f x f x g x g x ->-恒成立,求ϕ的取值范围.23.已知4a =,8b =,a 与b 的夹角是120(1)计算:①a b +,②42a b-;(2)当k 为何值时,2a b +()与ka b -()垂直? 24.已知||4,||2a b ==,且a 与b 夹角为120︒, 求:(1)||a b +; (2)a 与a b +的夹角.25.已知函数2()3cos cos (0)f x x x x ωωωω=->周期是2π. (1)求()f x 的解析式,并求()f x 的单调递增区间;(2)将()f x 图像上所有点的横坐标扩大到原来的2倍,再向左平移6π个单位,最后将整个函数图像向上平移32个单位后得到函数()g x 的图像,若263x ππ≤≤时,()2g x m -<恒成立,求m 得取值范围.26.已知函数()sin()0,0,||2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭,,28M π⎛⎫⎪⎝⎭、5,28N π⎛⎫- ⎪⎝⎭分别为其图象上相邻的最高点、最低点. (1)求函数()f x 的解析式; (2)求函数()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调区间和值域.【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】首先利用韦达定理求得5tan tan 6αβ+=,tan tan a αβ⋅=,再结合()tan 1αβ+=,利用两角和正切公式得到关于a 的等量关系式,求得结果. 【详解】因为tan α,tan β是方程2506x x a -+=的两个实数根, 所以有5tan tan 6αβ+=,tan tan a αβ⋅=, 因为()tan 1αβ+=,所以有5611a=-,所以16a =,故选:A. 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关两角和正切公式,解题思路如下: (1)先利用韦达定理,写出两根和与两根积;(2)利用两角和正切公式,结合题中条件,得到等量关系式,求得结果.2.D解析:D 【分析】由二倍角公式及辅助角公式化简,再根据正弦型函数性质判断AB ,利用图象平移伸缩判断CD. 【详解】由22()cos sin 2cos sin cos 2sin 2)4f x x x x x x x x π=-+=+=+,可知函数的最小值为,故A 正确;当,48x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,2,442x πππ⎡⎤+∈-⎢⎥⎣⎦,由正弦函数单调性知())4f x x π=+单调递增,故B 正确;y x =的图象先向左平移4π个单位得)4y x π=+,再将横坐标缩短为原来的一半(纵坐标不变)得)4y x π=+,故C 正确;将函数()y f x =的图象向左平移4π个单位得)]))44424y x x x πππππ=++=++=+,图象不关于y 轴对称,故D 错误. 故选:D 【点睛】关键点点睛:首先要把函数解析式化简,利用正弦型函数的图象与性质判断值域与单调性,利用图象变换的时候,注意平移与伸缩都变在自变量上,属于中档题.3.A解析:A 【分析】利用两角和的正弦函数公式化简a ,利用二倍角的余弦公式及诱导公式化简b ,再利用特殊角的三角函数值化简c ,根据正弦函数在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦为增函数,甶角度的大小,得到正弦值的大小,进而得到,a b 及c 的大小关系. 【详解】化简得()17cos45cos1745174562a sin sin sin sin =+=+=,()22cos 131cos26cos 906464b sin =-==-=,60c sin ==,正弦函数在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦为增函数,606264sin sin sin ∴<<,即c a b <<,故选A. 【点睛】本题考查了二倍角的余弦公式,两角和与差的正弦公式,诱导公式,以及特殊角的三角函数,正弦函数的单调性,属于中档题. 比较大小主要有四种方法:(1)作差法;(2)作商法;(3)函数单调性法;(4)基本不等式法.4.C解析:C 【分析】由正弦定理,两角和的正弦函数公式化简已知等式,结合sin 0B ≠,可得2sin 23A π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,根据题意可求范围(0,)A π∈,根据正弦函数的图象和性质即可求解A 的值. 【详解】解:∵ bsin cos 2A B b -=,∴由正弦定理可得:sin sin cos 2sin B A A B B C =, ∴sin sin cos 2sin B A A B B C =2sin cos cos sin )B A B A B =-+,∴sin sin 2sin sin B A B A B =,又∵sin 0B ≠,∴sin 2A A +=, ∴2sin 23A π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,可得232A k πππ+=+,Z k ∈, 又(0,)A π∈,∴6A π=.故选:C . 【点睛】本题考查正弦定理和三角恒等变换的运用,考查运算求解能力,求解时注意角的范围.5.B解析:B 【解析】因为a 在b 方向上的投影与b 在a 方向上的投影相等,设这两个向量的夹角为θ,则cos cos 4cos 2cos 2a b πθθθθθ===⇒=,又由2()a b a b -=-且4,2a b ==,所以222()225a b a b a a b b -=-=-⋅+=,故选B.6.B解析:B 【分析】将PA PB ⋅转化为2||2PC -,利用圆心到直线的距离求得||PC 的取值范围求得PA PB⋅的最小值. 【详解】()()()()PA PB PC CA PC CB PC CA PC CA ⋅=+⋅+=+⋅-2222||||||222PC CA PC =-=-≥- ⎪⎝⎭52=.故选B. 【点睛】本小题主要考查向量的线性运算,考查点到直线距离公式,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.7.C解析:C 【分析】建立直角坐标系,利用向量的坐标运算求解即可. 【详解】以点A 为坐标原点,建立如下图所示的直角坐标系(0,0),(2,1),(1,2)A E F(2,1),(1,2)AE AF ∴==21124AE AF ∴⋅=⨯+⨯=故选:C【点睛】本题主要考查了求平面向量的数量积,属于中档题.8.D解析:D 【分析】作出图形,用AB 、AC 表示向量BE 、CD ,由BE CD ⋅可得出2232cos 7c b A bc+=,利用基本不等式求得cos A 的最小值,结合二倍角的余弦公式可求得cos2A 的最小值. 【详解】 如下图所示:13BE AE AB AC AB =-=-,12CD AD AC AB AC =-=-, BE CD ⊥,则2211711032623BE CD AC AB AB AC AB AC AB AC ⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅-=⋅--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即22711cos 0623cb A c b --=,可得22322626cos 7c b bc A bc +=≥= 当且仅当62b =时,等号成立, 所以,22261cos 22cos 12149A A =-≥⨯-=-⎝⎭. 故选:D. 【点睛】本题考查二倍角余弦值最值的求解,考查平面向量垂直的数量积的应用,同时也考查了基本不等式的应用,考查计算能力,属于中等题.9.A解析:A 【分析】 设51AB =,则2BC =,再由14圆弧分别求出,,l m n ,再逐项判断即可得正确选项. 【详解】 不妨设51AB =,则2BC =,所以()512l BE π==⨯, ()25135ED =-=所以(352m EG π==⨯,(134CG =-=,所以())422n GI ππ==⨯=,所以(())341222m n l πππ⨯+⨯=⨯==+,故①正确;(22227342m π-⨯==,))271222l n ππ-⨯⨯=⋅=, 所以2m l n =⋅,故②正确;))122l n ππ⨯++==,((22332m ππ=⨯⨯-=-, 所以2m l n ≠+,故③不正确;11l n l n l n ++===⋅(1132m π==⨯,所以211m l n ≠+, 故④不正确;所以①②正确, 故选:A 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是读懂题意,正确求出扇形的半径,利用弧长公式求出弧长即,,l m n 的值.10.C解析:C 【分析】由图可知,172482g f ππ⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,根据函数图象的平移变化法则可知()()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.11.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.12.A解析:A 【分析】5()8f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对任意的实数x 都成立,可得 58x π=时函数取得最大值,则函数满足518f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,1108f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,且()f x 在443,ππ⎛⎫-⎪⎝⎭单调,再利用排除法可得答案. 【详解】因为5()8f x f π⎛⎫≤ ⎪⎝⎭对任意的实数x 都成立,则58x π=时函数取得最大值,所以函数满足518f π⎛⎫=⎪⎝⎭,1108f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,且()f x 在443,ππ⎛⎫-⎪⎝⎭单调, 对于A ,若23ω=,12πϕ=,可得2()sin 312f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,5sin 182f ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭,11sin 08f ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭,3254412,,4,31222x x πππππππ⎛⎫⎛⎫⎡⎤∈-⇒+∈-⊆- ⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,则2()sin 312f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在443,ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭单调递增,故A 符合题意; 对于B ,若23ω=,1112πϕ=-,可得211()sin 312f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,5sin 1182f ππ⎛⎫⎛⎫=-=-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 不符合题意; 对于C ,若13ω=,1124πϕ=-,可得111()sin 324f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭,5sin 1842f ππ⎛⎫⎛⎫=-=-≠ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故C 不符合题意; 对于D ,若13ω=,724πϕ=,可得17()sin 324f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,113sin 084f ππ⎛⎫==≠ ⎪⎝⎭,故D 不符合题意; 故选:A. 【点睛】方法点睛:特殊法是“小题小做”的重要策略,排除法解答选择题是高中数学一种常见的解题思路和方法,这种方法即可以提高做题速度和效率,又能提高准确性,这种方法主要适合下列题型:(1)求值问题(可将选项逐个验证);(2)求范围问题(可在选项中取特殊值,逐一排除);(3)图象问题(可以用函数性质及特殊点排除);(4)解方程、求解析式、求通项、求前n 项和公式问题等等.二、填空题13.【分析】用同角间的三角函数关系计算用诱导公式化简后再计算然后计算可得【详解】∵且∴∴故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查诱导公式同角间的三角函数关系三角函数求值问题首先要进行化简应用诱导公式化简应用解析:-【分析】用同角间的三角函数关系计算sin α,用诱导公式化简后再计算.然后计算tan α,可得. 【详解】∵1cos 3α=,且02πα-<<,∴sin 3α==-, ∴()()()cos sin 2tan 2cos sin (tan )sin tan 3cos (sin )cos sin cos 22αππαπααααααππααααα--+---=====---⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故答案为:-. 【点睛】方法点睛:本题考查诱导公式,同角间的三角函数关系.三角函数求值问题,首先要进行化简,应用诱导公式化简,应用同角间的三角函数关系化简,最后才代入求值.应用诱导公式应牢记:奇变偶不变,符号看象限,应用同角间的三角函数关系应注意在应用平方关系求函数值需确定角的范围,以确定正弦余弦值的正负.14.【分析】首先根据诱导公式将然后结合两角和正弦公式的逆用化简即可求值【详解】sin347°cos148°+sin77°cos58°=sin(270°+77°)cos(90°+58°)+sin77°co解析:2【分析】首先根据诱导公式将sin347cos77︒=-︒、cos148sin58︒=-︒,然后结合两角和正弦公式的逆用化简,即可求值 【详解】sin 347°cos 148°+sin 77°cos 58°=sin(270°+77°)cos(90°+58°)+sin 77°cos 58° =(-cos 77°)·(-sin 58°)+sin 77°cos 58° =sin 58°cos 77°+cos 58°sin 77° =sin(58°+77°) =sin 135°=2故答案为:2【点睛】本题考查了利用三角函数的诱导公式、两角和正弦公式化简求值,注意有大角要根据诱导公式将其转化为小角,进而应用三角恒等变换化简求值15.【分析】构造角再用两角和的余弦公式及二倍公式打开【详解】故答案为:【点睛】本题是给值求值题关键是构造角应注意的是确定三角函数值的符号解析:26- 【分析】 构造角22643πππαα⎛⎫+=+- ⎪⎝⎭,cos 4πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭求,再用两角和的余弦公式及二倍公式打开. 【详解】()50,,,444πππαπα⎛⎫∈+∈ ⎪⎝⎭,sin 42πα⎛⎫+=< ⎪⎝⎭,cos 4πα⎛⎫∴+= ⎪⎝⎭,22cos 22cos 1443ππαα⎛⎫⎛⎫+=+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,sin 22sin cos 444πππααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+⋅+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭cos 2cos 2cos 2cos sin 2sin 6434343πππππππαααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+-=+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦2132⎛=⨯+= ⎝⎭故答案为:26【点睛】本题是给值求值题,关键是构造角,应注意的是确定三角函数值的符号.16.【分析】把表示为的函数利用函数的性质求出当最大时的值进而可求出的值【详解】设则所以易得当时取得最小值取得最大值此时故答案为:【点睛】本题考查平面向量的有关计算利用函数的思想求最值是一种常见思路属于中【分析】把cos θ表示为|b|的函数,利用函数的性质求出当θ最大时|b|的值,进而可求出a b -的值. 【详解】 设()0b x x =>,则()22·222b a b a b b x +=⋅+=+,22|2+|=448a b a a b b +⋅+=+,所以()2·2cos 28b a bb a bx θ+==++易得cos 0θ>,()()()2222222222211cos 124811411222263x x x x x x θ+===+⎛⎫-++--+⎪+++⎝⎭, 当24x =时,2cos θ取得最小值,θ取得最大值,此时22||=212ab a a b b --⋅+=-=【点睛】本题考查平面向量的有关计算,利用函数的思想求最值是一种常见思路.属于中档题.17.【分析】根据平面向量数量积的定义求出与并计算出平面向量的模再利用公式即可求解【详解】由平面向量的数量积的定义可得即所以在方向上的投影为故答案为:【点睛】本题主要考查了平面向量的数量积的定义以及向量的 解析:14【分析】根据平面向量数量积的定义求出12e e ⋅与a b ⋅,并计算出平面向量b 的模b ,再利用公式,即可求解. 【详解】由平面向量的数量积的定义,可得1221211cos11()322e e e e π⋅=⋅=⨯⨯-=-, 222222111111()(2)22122a b e e e e e e e e ⋅=+-=+⋅-=--=,22221112221(2)4444()172e e e e e e b =-=-⋅+=-⨯-+=,即7b =,所以a 在b 方向上的投影为127a b b⋅==. 【点睛】本题主要考查了平面向量的数量积的定义,以及向量的投影的应用,其中解答中熟记平面向量的数量积的计算公式,以及向量的投影的计算是解答本题的关键,着重考查了推理与运算能力,属于中档试题.18.【分析】以点B 为坐标原点建立平面直角坐标系如下图所示由已知条件得出点坐标圆M 的方程设由得出再设(为参数)代入中根据三角函数的值域可求得最大值【详解】以点B 为坐标原点建立平面直角坐标系如下图所示因为在解析:116【分析】以点B 为坐标原点,建立平面直角坐标系如下图所示,由已知条件得出点坐标,圆M 的方程,设(),P x y ,由AP AB AD λμ=+,得出134y x λμ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,再设3cos 1sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数),代入λμ+中,根据三角函数的值域,可求得最大值. 【详解】以点B 为坐标原点,建立平面直角坐标系如下图所示,因为在矩形ABCD 中,3AB =,4=AD ,所以圆M 的半径为3+4512r -==, 所以()0,0B ,()0,3A ,()4,0C ,()4,3D,()3,1M ,圆M 的方程为()()22311x y -+-=,设(),P x y ,又AP AB AD λμ=+,所以()()(),30,34,0x y λμ-=-+,解得134y x λμ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 又点P 是圆M 上的点,所以3cos 1sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩(θ为参数),所以()1sin 3cos 517sin 1+1+34312124+y x θθβθλμ+=+--+=-=,其中3tan 4β=, 所以,当()sin 1βθ-=时,λμ+取得最大值116, 故答案为:116.【点睛】本题考查向量的线性表示,动点的轨迹中的最值问题,属于中档题.19.【分析】先根据函数为奇函数结合的取值范围可求得的值化简可得由求得可得出进而得出关于的不等式组由此可得出实数的最大值【详解】函数是奇函数则函数在区间上单调递减则解得因此的最大值是故答案为:【点睛】本题 解析:2【分析】先根据函数()y f x =为奇函数结合ϕ的取值范围可求得ϕ的值,化简可得()sin f x x ω=-,由,64x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦求得,64x πωπωω⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,可得出,,6422πωπωππ⎡⎤⎡⎤-⊆-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,进而得出关于ω的不等式组,由此可得出实数ω的最大值. 【详解】函数()()()cos 0,0f x x ωϕωϕπ=+>≤≤是奇函数,则()0cos 0f ϕ==,0ϕπ≤≤,2πϕ∴=,()cos sin 2f x x x πωω⎛⎫∴=+=- ⎪⎝⎭.,64x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,,64x πωπωω⎡⎤∴∈-⎢⎥⎣⎦. 函数()y f x =在区间,64ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递减,则,,6422πωπωππ⎡⎤⎡⎤-⊆-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦, 62420πωππωπω⎧-≥-⎪⎪⎪∴≤⎨⎪>⎪⎪⎩,解得02ω<≤,因此,ω的最大值是2.故答案为:2. 【点睛】本题考查三角函数的图象与性质,主要考查利用奇偶性与单调性求参数,考查计算能力,属中等题.20.【分析】周期为先考查一个周期函数判断零点个数及坐标再结合周期性即可求解【详解】是函数的一个周期当时当时只有四个零点在上恰有4个零点实数m 的取值范围为故答案为:【点睛】本题考查函数的零点个数求参数注意 解析:517[,)36ππ 【分析】()f x 周期为2π,先考查一个周期函数,判断零点个数及坐标,再结合周期性,即可求解【详解】2x π=是函数()f x 的一个周期,当[0,2]x π时,5cos [,]44()5sin [0,][,2]244x x f x x x πππππ⎧∈⎪⎪=⎨⎪+∈⋃⎪⎩当[0,2]x π时,()f x 只有四个零点5745,,,6633ππππ, 在[0,]m 上恰有4个零点,实数m 的取值范围为517[,)36ππ. 故答案为:517[,)36ππ. 【点睛】本题考查函数的零点个数求参数,注意函数图像和性质的应用,属于中档题.三、解答题21.(1)最小正周期为π;(2)5,1212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦,. 【分析】(1)由三角函数恒等变换化简函数得()sin 2f x x =,由三角函数的周期公式可得答案;(2)由余弦的二倍角公式和辅助角公式得()gx 2sin23x π=-(),再由正弦函数的性质可求得函数的单调增区间. 【详解】 解:(1)函数()22sin cos 12cos 1cos 2sin 24444f x x x x x x ππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+--=--=⨯-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,所以函数()f x 的最小正周期为22ππ=. (2)()()22sin 22cos 1sin 2g x f x x x x x x =-=-=)2sin 23x π=-(),令222232k x k k Z πππππ-≤-≤+∈,,得51212k x k k Z ππππ-≤≤+∈,, 所以函数()g x 的单调增区间为51212k k k Z ππππ⎡⎤-+∈⎢⎥⎣⎦,,. 【点睛】方法点睛:解决三角函数的周期和单调性等相关问题,先利用三角函数的恒等变换化简函数为一个角一个三角函数,再运用整体思想代入是常用的方法.22.(1)()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭;(2)08πϕ<≤【分析】(1)利用二倍角公式以及辅助角公式可得()sin 23f x x πω⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再由22T ππω==即可求解.(2)由三角函数的平移变换可得()cos 23g x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,设()()()212h x f x g x x π⎛⎫=-=+ ⎪⎝⎭,将不等式化为()h x 在区间,66ππϕϕ⎛⎫---+ ⎪⎝⎭上单调递增,只需22,22,2,124422x k k k Z πππππϕϕππ⎛⎫⎡⎤+∈---+⊆-++∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦即可. 【详解】(1)()2sin 2()sin cos 1cos 22x f x x x x x ωωωωω=+=++-12sin 2sin 223x x x πωωω⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭, 又0>ω,22T ππω==,解得1ω=, 所以()sin 23f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)由题意可得()sin 2cos 2433g x x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦, 设()()()sin 2cos 233h x f x g x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭223412x x πππ⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,12,,66x x ππϕϕ⎛⎫∈---+ ⎪⎝⎭,当12x x >时,()()()()1212f x f x g x g x ->-恒成立,即()()()()1122f x g x f x g x ->-恒成立, 即()()12h x h x >恒成立,()h x ∴在区间,66ππϕϕ⎛⎫---+ ⎪⎝⎭上单调递增,,66x ππϕϕ⎛⎫∈---+ ⎪⎝⎭,则22,22,2,124422x k k k Z πππππϕϕππ⎛⎫⎡⎤+∈---+⊆-++∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 224222422244k k ππϕπππϕπππϕϕ⎧--≥-+⎪⎪⎪∴-+≤+⎨⎪⎪--<-+⎪⎩,8380k k πϕππϕπϕ⎧≤-⎪⎪⎪∴≤+⎨⎪>⎪⎪⎩, 08πϕ∴<≤【点睛】关键点点睛:本题考查了三角恒等变换、三角函数的平移变换,三角函数的单调性,解题的关键是结合不等式将问题转化为()()()212h x f x g x x π⎛⎫=-=+ ⎪⎝⎭在区间是单调递增函数,考查了计算能力、分析能力以及转化能力. 23.(1)①②2)7k =-. 【分析】利用数量积的定义求解出a b ⋅的值;(1)将所求模长平方,从而得到关于模长和数量积的式子,代入求得模长的平方,再开平方得到结果;(2)向量互相垂直得到数量积等于零,由此建立方程,解方程求得结果. 【详解】由已知得:cos ,48cos12016a b a b a b ⋅=⋅=⨯⨯=- (1)①222216326448a b a a b b +=+⋅+=-+= 43a b ∴+=②2224216164256256256768a b a a b b -=-⋅+=++= 42163a b ∴-=(2)若2a b +与ka b -垂直,则()()20a b ka b +⋅-=()222120ka k a b b ∴+-⋅-=即:1616(21)2640k k ---⨯=,解得:7k =- 【点睛】本题考查利用数量积求解向量的模长、利用数量积与向量垂直的关系求解参数的问题.求解向量的模长关键是能够通过平方运算将问题转化为模长和数量积运算的形式,从而使问题得以求解.24.(1)2)6π. 【分析】(1)由已知利用向量的数量积的 定义可求||||cos120a b a b =︒,然后由222||()2a b a b a a b b +=+=++可求(2)设a 与a b +的夹角θ,代入向量的夹角公式2()cos ||||423a ab a a a b θ+==+⨯可求θ【详解】 解:(1)||4a =,||2b =,且a 与b 夹角为120︒∴1||||cos12042()42a b a b =︒=⨯⨯-=-∴222||()2164a b a b a a b b +=+=++=+-(2)设a 与a b +的夹角θ则2()3cos ||||42383a ab a a a b θ+====+⨯0θπ∴6πθ=.【点睛】本题主要考查了向量的数量积的定义及向量的数量积的性质的简单应用,属于基础试题 25.(1)1()sin 462f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,单调递增区间为,21226k k ππππ-+⎡⎤⎢⎥⎣⎦,k Z ∈;(2)()0,2. 【分析】(1)根据正弦和余弦的二倍角公式化简可得1()sin 262f x x πω⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,由222T ππω==,解得2ω=,带入正弦函数的递增区间242262k x k πππππ-≤-≤+,化简即可得解; (2)根据三角函数的平移和伸缩变换可得()sin 216g x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,根据题意只需要max min [()2][()2]g x m g x -<<+,分别在263x ππ≤≤范围内求出()g x 的最值即可得解. 【详解】(1)2()cos cos f x x x x ωωω=-12(cos 21)22x x ωω=-+ 1sin 262x πω⎛⎫=-- ⎪⎝⎭由222T ππω==,解得2ω=所以,1()sin 462f x x π⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ ∵242262k x k πππππ-≤-≤+∴224233k x k ππππ-≤≤+∴21226k k x ππππ-≤≤+ ∴()f x 的单调递增区间为,21226k k ππππ-+⎡⎤⎢⎥⎣⎦,k Z ∈ (2)依题意得()sin 216g x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭因为|()|2g x m -<,所以()2()2g x m g x -<<+因为当2,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()2()2g x m g x -<<+恒成立所以只需max min [()2][()2]g x m g x -<<+转化为求()g x 的最大值与最小值当2,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()y g x =为单调减函数所以max ()1126g x g π⎛⎫==+= ⎪⎝⎭,()min21103g x g π⎛⎫==-+= ⎪⎝⎭, 从而max [()2]0g x -=,min [()2]2g x +=,即02m <<所以m 的取值范围是()0,2. 【点睛】本题考查了三角函数的单调性和最值,考查了三角函数的辅助角公式和平移伸缩变换,有一定的计算量,属于中档题.本题关键点有: (1)三角函数基本量的理解应用; (2)三角函数图像平移伸缩变换的方法; (3)恒成立思想的理解及转化. 26.(1)()2sin 24f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭;(2)单调递增区间为0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,单调递减区间为,82ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,()f x 值域为⎡⎤⎣⎦. 【分析】(1)利用最高点与最低点坐标可求出A 和周期T ,由2T πω=可求得ω的值,再将点,28M π⎛⎫⎪⎝⎭代入即可求得ϕ的值,进而可得函数()f x 的解析式;(2)解不等式222242k x k πππππ-≤+≤+,k Z ∈,可得()f x 的单调的增区间,再与0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦求交集即可得()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的单调区间,利用单调性求出最值即得值域. 【详解】(1)因为()f x 图象上相邻两个最高点和最低点分别为,28π⎛⎫ ⎪⎝⎭,5,28π⎛⎫- ⎪⎝⎭所以2A =,52882T πππ=-=,则T π=, 又2||T πω=,0>ω,所以2ω=,()2sin(2)f x x ϕ=+, 又图象过点,28π⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以22sin 28πϕ⎛⎫=⨯+ ⎪⎝⎭,即sin 14πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以242k ππϕπ+=+,k Z ∈,即24k πϕπ=+,k Z ∈.又||2ϕπ<,所以4πϕ=,所以()2sin 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(2)由222242k x k πππππ-≤+≤+,k Z ∈,得388k x k ππππ-≤≤+,k Z ∈, 所以()f x 的单调递增区间为3,88k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,k Z ∈, 又0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以()f x 的单调递增区间为0,8π⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 同理()f x 的单调递减区间为,82ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.又(0)2sin 4f π==28f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭所以当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()f x 值域为⎡⎤⎣⎦. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键点是由五点法作图的特点得出相邻两个最高点和最低点横坐标之差的绝对值为半个周期,纵坐标为振幅,利用峰点或谷点坐标求ϕ,利用整体代入法求()f x 的单调区间,利用单调性求最值.。
人教A版高中数学必修四测试题及答案全套
人教A版高中数学必修四测试题及答案全套人教A版高中数学必修四测试题及答案全套阶段质量检测(一)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.在0°~360°的范围内,与-510°终边相同的角是()A。
330° B。
210° C。
150° D。
30°2.若sinα = 3/3,π/2 < α < π,则sin(α+π/2) = ()A。
-6/3 B。
-1/2 C。
16/2 D。
33.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是()A。
2 B。
2sin1 C。
2sin1 D。
sin24.函数f(x) = sin(x-π/4)的图象的一条对称轴是()A。
x = π/4 B。
x = π/2 C。
x = -π/4 D。
x = -π/25.化简1+2sin(π-2)·cos(π-2)得()A。
sin2+cos2 B。
cos2-sin2 C。
sin2-cos2 D。
±cos2-sin26.函数f(x) = tan(x+π/4)的单调增区间为()A。
(kπ-π/2.kπ+π/2),k∈Z B。
(kπ。
(k+1)π),k∈ZC。
(kπ-4π/4.kπ+4π/4),k∈Z D。
(kπ-3π/4.kπ+3π/4),k∈Z7.已知sin(π/4+α) = 1/√2,则sin(π/4-α)的值为()A。
1/3 B。
-1/3 C。
1/2 D。
-1/28.设α是第三象限的角,且|cosα| = α/2,则α的终边所在的象限是()A。
第一象限 B。
第二象限 C。
第三象限 D。
第四象限9.函数y = cos2x+sinx在[-π/6.π/6]的最大值与最小值之和为()A。
3/4 B。
2 C。
1/3 D。
4/310.将函数y = sin(x-π/3)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一个单位,得到的图象对应的解析式为()A。
高中数学必修四各章节练习题(附带答案解析)
1.已知中学生一节课的上课时间一般是45分钟,那么,经过一节课,分针旋转形成的角是( )A .120°B .-120°C .270°D .-270°解析:分针旋转形成的角是负角,每60分钟转动一周,所以一节课45分钟分针旋转形成的角是-360°×4560=-270°.答案:D2.下列叙述正确的是( )A .第一或第二象限的角都可作为三角形的内角B .始边相同而终边不同的角一定不相等C .第四象限角一定是负角D .钝角比第三象限角小解析:-330°角是第一象限角,但不能作为三角形的内角,故A 错;280°角是第四象限角,它是正角,故C 错;-100°角是第三象限角,它比钝角小,故D 错.答案:B3.若α是第四象限角,则180°-α是第________象限角. 解析:∵角α与角-α的终边关于x 轴对称, 又∵角α的终边在第四象限,∴角-α终边在第一象限,又角-α与180°-α的终边关于原点对称,∴角180°-α的终边在第三象限. 答案:三4.在0°~360°范围内:与-1 000°角终边相同的最小正角是________,是第________象限角.解析:-1 000°=-3×360°+80°,∴与-1 000°角终边相同的最小正角是80°,为第一象限角. 答案:80° 一5.在角的集合{α|α=k ·90°+45°,k ∈Z }中, (1)有几种终边不相同的角?(2)若-360°<α<360°,则集合中的α共有多少个?解:(1)在给定的角的集合中终边不相同的角共有四种,分别是与45°、135°、-135°、-45°终边相同的角.(2)令-360°<k ·90°+45°<360°,得-92<k <72. 又∵k ∈Z ,∴k =-4,-3,-2,-1,0,1,2,3, ∴满足条件的角共有8个.1.下列命题中,正确的是( ) A .1弧度是1度的圆心角所对的弧 B .1弧度是长度为半径的弧C .1弧度是长度等于半径的弧所对的圆心角D .1弧度是1度的弧与1度的角之和解析:利用弧度的概念可直接推得C 为正确选项. 答案:C2.2 100°化成弧度是( ) A.35π3 B .10π C.28π3D.25π3解析:2 100°=2 100×π180=35π3. 答案:A3.若扇形的圆心角为60°,半径为6,则扇形的面积为________. 解析:扇形的面积S =12|α|r 2=12×π3×62=6π. 答案:6π4.若θ角的终边与8π5角的终边相同,在[0,2π)内与θ4角的终边相同的角是________.解析:由题设知θ=2k π+8π5,k ∈Z ,则θ4=k π2+2π5,k ∈Z . ∴当k =0时,θ4=2π5; 当k =1时,θ4=9π10; 当k =2时,θ4=7π5; 当k =3时,θ4=19π10. 答案:2π5,9π10,7π5,19π105.已知α=-800°.(1)把α改写成β+2k π(k ∈Z,0≤β<2π)的形式,并指出α的终边在第几象限;(2)求 γ角,使γ与α角的终边相同,且γ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2.解:(1)∵-800°=-3×360°+280°,280°=14π9, ∴α=14π9+(-3)×2π,α角与14π9的终边相同, ∴α是第四象限角.(2)∵与α角终边相同的角为2k π+α,k ∈Z ,α与14π9终边相同, ∴γ=2k π+14π9,k ∈Z .又∵γ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴-π2<2k π+14π9<π2, 当k =-1时,不等式成立, ∴γ=-2π+14π9=-4π9.1.有下列说法:①终边相同的角的同名三角函数的值相等; ②终边不同的角的同名三角函数的值不等; ③若sin α>0,则α是第一、二象限的角;④若α是第二象限的角,且P (x ,y )是其终边上一点,则cos α=-xx 2+y2, 其中不正确的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3答案:D2.若点P 的坐标是(sin2,cos2),则点P 位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 答案:D3.sin420°=________.答案:324.使得lg(cos αtan α)有意义的角α是第________象限角. 解析:要使原式有意义,必须cos αtan α>0,即需cos α,tan α同号,所以α是第一或第二象限角.答案:一或二 5.求下列各式的值.(1)sin1 470°;(2)cos 9π4;(3)tan(-116π). 解:(1)sin1 470°=sin(4×360°+30°)=sin30°=12. (2)cos 9π4=cos(2π+π4)=cos π4=22. (3)tan(-11π6)=tan(-2π+π6)=tan π6=33.1.已知角α的正弦线的长度为单位长度,那么角α的终边( ) A .在x 轴上 B .在y 轴上 C .在直线y =x 上 D .在直线y =-x 上答案:B2.已知11π6的正弦线为MP ,正切线为AT ,则有( ) A .MP 与AT 的方向相同 B .|MP |=|AT | C .MP >0,AT <0D .MP <0,AT >0 解析:三角函数线的方向和三角函数值的符号是一致的.MP =sin 11π6<0,AT =tan 11π6<0.答案:A3.若角α的正弦线的长度为12,且方向与y 轴的正方向相反,则sin α的值为________.答案:-124.函数y =lg(sin x -cos x )的定义域为________.解析:利用三角函数线,如下图,MN 为正弦线,OM 为余弦线,要使sin x ≥cos x ,即MN ≥OM ,则π4≤x ≤54π,(在[0,2π]内).∴定义域为{x |π4+2k π≤x ≤54π+2k π,k ∈Z }. 答案:{x |π4+2k π≤x ≤54π+2k π,k ∈Z }5.在单位圆中画出满足cos α=12的角α的终边,并写出α组成的集合.解:如图所示,作直线x =12交单位圆于M ,N ,连接OM ,ON ,则OM ,ON 为α的终边.由于cos π3=12,cos 5π3=12,则M 在π3的终边上,N 在5π3的终边上,则α=π3+2k π或α=5π3+2k π,k ∈Z . 所以α组成的集合为S =⎩⎨⎧⎭⎬⎫αα=π3+2k π或α=5π3+2k π,k ∈Z .1.已知α是第二象限角,sin α=513,则cos α=( ) A .-1213 B .-513 C.513D.213解析:因为α是第二象限角,所以cos α<0, 故cos α=-1-sin 2α=-1-(513)2=-1213.答案:A2.已知cos α-sin α=-12,则sin αcos α的值为( ) A.38 B .±38 C.34D .±34解析:由已知得(cos α-sin α)2=sin 2α+cos 2α-2sin αcos α=1-2sin αcos α=14,解得sin αcos α=38,故选A.答案:A3.若sin θ=-45,tan θ>0,则cos θ=________.解析:由已知得θ是第三象限角,所以cos θ=-1-sin 2θ=-1-(-45)2=-35. 答案:-354.已知tan α=3,则2sin 2α+4sin αcos α-9cos 2α的值为________. 解析:原式=2sin 2α+4sin αcos α-9cos 2αsin 2α+cos 2α=2tan 2α+4tan α-9tan 2α+1 =2×32+4×3-932+1=2110.答案:21105.若π2<α<π,化简cos α1-cos 2α+sin α1-sin 2α1-cos 2α.解:因为π2<α<π,所以cos α=-1-sin 2α,sin α=1-cos 2α,所以原式=cos αsin α+sin α(-cos α)1-cos 2α=cos αsin α-sin αcos αsin 2α=cos αsin α-cos αsin α=0.1.cos(-20π3)等于( ) A.12 B.32 C .-12D .-32解析:cos(-20π3)=cos 20π3 =cos(6π+2π3)=cos 2π3=-12. 答案:C2.sin600°+tan240°的值是( ) A .-32 B.32 C .-12+ 3 D.12+3 解析:sin600°+tan240°=sin(360°+240°)+tan(180°+60°) =sin240°+tan60°=sin(180°+60°)+tan60° =-sin60°+tan60°=-32+3=32. 答案:B3.已知sin(45°+α)=513,则sin(135°-α)=________.解析:sin(135°-α)=sin[180°-(45°+α)] =sin(45°+α)=513. 答案:5134.已知α∈(0,π2),tan(π-α)=-34,则sin α=________. 解析:由于tan(π-α)=-tan α=-34, 则tan α=34,解方程组⎩⎨⎧sin αcos α=34,sin 2α+cos 2α=1,得sin α=±35,又α∈(0,π2),所以sin α>0. 所以sin α=35. 答案:355.化简tan (2π-θ)sin (-2π-θ)cos (6π-θ)cos (θ-π)sin (5π+θ).解:原式=tan (-θ)sin (-θ)cos (-θ)(-cos θ)(-sin θ)=(-tan θ)(-sin θ)cos θcos θsin θ=tan θ.1.已知sin40°=a ,则cos130°等于( ) A .a B .-a C.1-a 2D .-1-a 2解析:cos130°=cos(90°+40°)=-sin40°=-a .答案:B2.已知sin(α-π4)=13,则cos(π4+α)的值等于( ) A.223 B .-232 C.13D .-13解析:∵π4+α-(α-π4)=π2, ∴cos(π4+α)=cos[π2+(α-π4)] =-sin(α-π4)=-13. 答案:D3.已知sin(π6-θ)=13,则cos(π3+θ)等于________. 解析:cos(π3+θ)=cos[π2-(π6-θ)] =sin(π6-θ)=13. 答案:134.已知cos α=15,且α为第四象限角,那么cos(α+π2)等于________. 解析:∵α为第四象限角且cos α=15, ∴sin α=-1-cos 2α=-25 6. ∴cos(α+π2)=-sin α=25 6. 答案:2655.化简1+2sin (π2-2)·cos (π2+2).解:原式=1+2cos2·(-sin2)=1-2sin2cos2=(sin2-cos2)2=|sin2-cos2|. 又∵sin2>cos2,∴原式=sin2-cos2.1.函数y =-sin x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,3π2的简图是( )解析:用特殊点来验证.x =0时,y =-sin0=0,排除选项A ,C ;又x =-π2时,y =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2=1,排除选项B.答案:D2.方程x +sin x =0的根有( ) A .0个 B .1个 C .2个D .无数个解析:设f (x )=-x ,g (x )=sin x ,在同一直角坐标系中画出 f (x )和g (x )的图象,如图所示.由图知f (x )和g (x )的图象仅有一个交点,则方程x +sin x =0仅有一个根.答案:B3.用“五点法”画y =1-cos x ,x ∈[0,2π]的图象时,五个关键点的坐标是________.答案:(0,0),⎝⎛⎭⎪⎫π2,1,(π,2),⎝⎛⎭⎪⎫3π2,1,(2π,0)4.函数y =2cos x -2的定义域是________. 解析:由2cos x -2≥0得cos x ≥22, 借助y =cos x 的图象可得cos x ≥22的解集为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π-π4≤x ≤2k π+π4,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k π-π4≤x ≤2k π+π4,k ∈Z 5.在[0,2π]内用五点法作出y =-sin x -1的简图. 解:(1)按五个关键点列表xπ2π3π22πy -1 -2 -1 0 -1(2)描点并用光滑曲线连接可得其图象,如图所示:1.函数y =2cos(π3-ωx )的最小正周期是4π,则ω等于( ) A .2 B.12 C .±2D .±12解析:4π=2π|ω|,∴ω=±12. 答案:D2.定义在R 上的周期函数f (x )的一个周期为5,则f (2 011)=( )A .f (1)B .f (2)C .f (3)D .f (4) 解析:f (2 011)=f (402×5+1)=f (1). 答案:A3.若函数f (x )=sin ωx (ω>0)的周期为π,则ω=________. 解析:由于周期T =2πω,所以2πω=π,解得ω=2. 答案:24.已知函数f (x )是定义在R 上的周期为6的奇函数,且f (1)=1,则f (5)=________.解析:由于函数f (x )是定义在R 上的周期为6的奇函数,则f (5)=f (5-6)=f (-1)=-f (1).又f (1)=1,则f (5)=-1. 答案:-15.若函数f (x )是以π2为周期的奇函数,且f (π3)=1,求 f (-176π)的值.证明:∵f (x )的周期为π2,且为奇函数, ∴f (-17π6)=f (-3π+π6)=f (-6×π2+π6) =f (π6).而f (π6)=f (π2-π3)=f (-π3)=-f (π3)=-1, ∴f (-17π6)=-1.1.函数y =sin(2x +52π)的图象的一条对称轴方程是( ) A .x =-π2 B .x =-π4 C .x =π8D .x =54π解析:y =sin(2x +52 π)=cos2x ,令2x =k π(k ∈Z ),则x =k2 π(k ∈Z ).当k =-1时,x =-π2.答案:A2.函数y =2sin(2x -π4)的一个单调递减区间是( ) A .[3π8,7π8] B .[-π8,3π8] C .[3π4,5π4]D .[-π4,π4]解析:令z =2x -π4,函数y =sin z 的单调递减区间是[π2+2k π,3π2+2k π](k ∈Z ).由π2+2k π≤2x -π4≤3π2+2k π,k ∈Z , 得3π8+k π≤x ≤7π8+k π,k ∈Z . 令k =0,3π8≤x ≤7π8. 答案:A3.下列关系式中正确的是( ) A .sin11°<cos10°<sin168° B .sin168°<sin11°<cos10° C .sin11°<sin168°<cos10° D .sin168°<cos10°<sin11°解析:∵sin168°=sin(180°-168°)=sin12°,cos10°=sin80°, ∴sin11°<sin12°<sin80°. ∴sin11°<sin168°<cos10°. 答案:C4.设ω>0,若函数f (x )=2sin ωx 在[-π3,π4]上单调递增,则ω的取值范围是________.解析:令-π2≤ωx ≤π2,-π2ω≤x ≤π2ω,则[-π2ω,π2ω]是函数的关于原点对称的递增区间中范围最大的,即[-π3,π4]⊆[-π2ω,π2ω],则⎩⎪⎨⎪⎧π4≤π2ω,-π3≥-π2ω.⇒ω≤32.答案:[0,32]5.求函数y =1-2cos 2x +5sin x 的最大值和最小值. 解:y =1-2cos 2x +5sin x =2sin 2x +5sin x -1 =2(sin x +54)2-338.∵sin x ∈[-1,1],而y 在[-1,1]上是增函数, ∴当sin x =-1时,函数取得最小值-4; 当sin x =1时,函数取得最大值6.1.y =tan(x +π)是( ) A .奇函数 B .偶函数 C .既是奇函数又是偶函数 D .非奇非偶函数答案:A2.函数y =2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4的一个对称中心是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,0 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0 解析:由3x -π4=k π2,得x =k π6+π12 令k =-2得x =-π4.故选C. 答案:C3.函数y =2tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x 2的定义域是________.解析:由π3-x 2≠k π+π2,得x ≠-2k π-π3,k ∈Z ,故函数y =2tan ⎝⎛⎭⎪⎫π3-x 2的定义域是:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-π3-2k π,k ∈Z .答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠-π3-2k π,k ∈Z4.使函数y =2tan x 与y =cos x 同时为单调增的区间是________. 解析:由y =2tan x 与y =cos x 的图象知,同时为单调增的区间为(2k π-π2,2k π)(k ∈Z )和(2k π+π,2k π+3π2)(k ∈Z ).答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π-π2,2k π(k ∈Z )和(2k π+π,2k π+3π2)(k ∈Z )5.求函数y =tan(π-x ),x ∈⎝⎛⎭⎪⎫-π4,π3的值域.解:y =tan(π-x )=-tan x ,在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,π3上为减函数,所以值域为(-3,1).1.把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4的图象向左平移π8个单位长度,所得到的图象对应的函数是( )A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数也是偶函数D .非奇非偶函数解析:y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π8,向左平移π8个单位长度后为y =sin[2(x -π8+π8)]=sin2x ,为奇函数,故选A.答案:A2.为了得到函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象,只需把函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象( )A .向左平移π4个单位长度 B .向右平移π4个单位长度 C .向左平移π2个单位长度 D .向右平移π2个单位长度 解析:由y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6――→x →x +φy=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x +φ)+π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,即2x +2φ+π6=2x -π3,解得φ=-π4,即向右平移π4个单位长度.答案:B3.用“五点法”画函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3(ω>0)在一个周期内的简图时,五个关键点是(-π6,0),(π12,2),(π3,0),(712 π,-2),(5π6,0),则ω=________.解析:周期T =5π6-(-π6)=π. ∴2πω=π,ω=2. 答案:24.把函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4的图象上所有的点向右平移π6个单位长度,再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到的图象对应的一个解析式为________.解析:把函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4的图象上所有的点向右平移π6个单位长度,得函数y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4的图象,再把所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4的图象,即y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x -π4.答案:y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32x -π45.已知函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1.(1)用“五点法”画出函数的草图.(2)函数图象可由y =sin x 的图象怎样变换得到? 解:(1)列表:2x +π4 0 π2 π 3π2 2π x -π8 π8 3π8 5π8 7π8 y1211描点、连线如图所示.将y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4+1在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8,7π8上的图象向左(右)平移k π(k ∈Z )个单位,即可得到y =sin(2x +π4)+1的整个图象.1.函数y =2sin(x 2+π5)的周期、振幅依次是( ) A .4π,-2 B .4π,2 C .π,2D .π,-2解析:在y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0)中,T =2πω,A 叫振幅(A >0),故y =2sin(x 2+π5)的周期T =2π12=4π,振幅为2,故选B.答案:B2.已知函数f (x )=2 sin(ωx +φ),x ∈R ,其中ω>0,-π<φ≤π.若f (x )的最小正周期为6π,且当x =π2时,f (x )取得最大值,则( )A .f (x )在区间[-2π,0]上是增函数B .f (x )在区间[-3π,-π]上是增函数C .f (x )在区间[3π,5π]上是减函数D .f (x )在区间[4π,6π]上是减函数 解析:∵函数f (x )的最小正周期为6π,∴2πω=6π,得ω=13,在x =π2时,函数f (x )取得最大值, ∴13×π2+φ=2k π+π2,k ∈Z . 又∵-π<φ≤π,∴φ=π3. ∴f (x )=2sin(13x +π3).由2k π-π2≤13x +π3≤2k π+π2(k ∈Z ), 得6k π-52π≤x ≤6k π+12π(k ∈Z ).∴f (x )的增区间是[6k π-52π,6k π+π2](k ∈Z ). 取k =0,得[-52π,π2]是f (x )的一个增区间. ∴函数f (x )在区间[-2π,0]上是增函数. 答案:A3.函数y =|5sin(2x +π3)|的最小正周期为________. 解析:∵y =5sin(2x +π3)的最小正周期为π, ∴函数y =|5sin(2x +π3)|的最小正周期为π2. 答案:π24.使函数f (x )=3sin(2x +5θ)的图象关于y 轴对称的θ为________. 解析:∵函数f (x )=3sin(2x +5θ)的图象关于y 轴对称, ∴f (-x )=f (x )恒成立,∴3sin(-2x +5θ)=3sin(2x +5θ). ∴sin(-2x +5θ)=sin(2x +5θ).∴-2x +5θ=2x +5θ+2k π(舍去)或-2x +5θ+2x +5θ=2k π+π(k ∈Z ).即10θ=2k π+π,故θ=k π5+π10(k ∈Z ). 答案:θ=k π5+π10,k ∈Z5.已知函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的一段图象如图,试求这个函数的解析式.解:方法一:易知A =22,T4=6-2=4. ∴T =16,∴2πω=16,∴ω=π8. 又∵图象过点(2,22). ∴22sin(π8×2+φ)=2 2. 又∵|φ|<π2,∴φ=π4. 于是y =22sin(π8x +π4).方法二:易知A =22,由图可知,第二、第三两关键点的横坐标分别为2和6.∵⎩⎨⎧2ω+φ=π2,6ω+φ=π,∴⎩⎪⎨⎪⎧ω=π8,φ=π4.∴y =22sin(π8x +π4).1.已知某人的血压满足函数解析式f (t )=24sin(160πt )+115.其中f (t )为血压(mmHg),t 为时间(min),则此人每分钟心跳的次数为( )A .60B .70C .80D .90解析:由题意可得频率f =1T =160π2π=80(次/分),所以此人每分钟心跳的次数是80.答案:C2.如图表示电流I 与时间t 的关系I =A sin(ωt +φ)(A >0,ω>0)在一个周期内的图象,则该函数的解析式为( )A .I =300sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫50πt +π3B .I =300sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫50πt -π3C .I =300sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πt +π3D .I =300sin(100πt -π3)解析:由图象得周期T =2(1150+1300)=150,最大值为300,图象经过点(1150,0),则ω=2πT =100π,A =300,∴I =300sin(100πt +φ). ∴0=300sin(100π×1150+φ). ∴sin(2π3+φ)=0.取φ=π3, ∴I =300sin(100πt +π3). 答案:C 3.如图为某简谐运动的图象,则这个简谐运动需要________s 往复一次.解析:由图象知周期T =0.8-0=0.8,则这个简谐运动需要0.8 s 往复一次.答案:0.84.据市场调查,某种商品每件的售价按月呈f (x )=A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0,|φ|<π2)的模型波动(x 为月份),已知3月份达到最高价8千元,7月份价格最低为4千元,则f (x )=________.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧A +B =8,-A +B =4,解得A =2,B =6.周期T =2(7-3)=8,∴ω=2πT =π4,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +φ+6. 又当x =3时,y =8,∴8=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+φ+6. ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+φ=1.由于|φ|<π2,∴φ=-π4, ∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x -π4+6.答案:2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x -π4+65.如图所示,摩天轮的半径为40 m ,O 点距地面的高度为50 m ,摩天轮做匀速转动,每3 min 转一圈,摩天轮上的P 点的起始位置在最低点处.(1)试确定在时刻t min 时P 点距离地面的高度;(2)在摩天轮转动的一圈内,有多长时间P 点距离地面超过70 m? 解:(1)以中心O 为坐标原点建立如图所示的坐标系,设t min 时P 距地面的高度为y ,依题意得y =40sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3t -π2+50.(2)令40sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3t -π2+50>70,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3t -π2>12,∴2k π+π6<2π3t -π2<2k π+5π6(k ∈Z ),∴2k π+2π3<2π3t <2k π+4π3(k ∈Z ),∴3k +1<t <3k +2(k ∈Z ).令k =0得1<t <2. 因此,共有1 min P 点距地面超过70 m.单元综合测试一时间: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.若角600°的终边上有一点(-4,a ),则a 的值是( ) A .-4 3 B .±43 C. 3D .43解析:因为tan600°=a-4=tan(540°+60°)=tan60° =3,故a =-4 3. 答案:A2.已知cos(π2+φ)=32,且|φ|<π2,则tan φ=( ) A .-33 B.33 C .- 3D.3 解析:由cos(π2+φ)=32,得sin φ=-32,又|φ|<π2,∴cos φ=12,∴tan φ=- 3. 答案:C3.下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线x =π3对称的是( )A .y =sin(2x +π6) B .y =sin(x 2+π6) C .y =sin(2x -π6)D .y =sin(2x -π3)解析:∵最小正周期为π,∴ω=2,又图象关于直线x =π3对称, ∴f (π3)=±1,故只有C 符合. 答案:C4.若2k π+π<θ<2k π+5π4(k ∈Z ),则sin θ,cos θ,tan θ的大小关系是( )A .sin θ<cos θ<tan θB .cos θ<tan θ<sin θC .cos θ<sin θ<tan θD .sin θ<tan θ<cos θ解析:设π<α<54π,则有sin θ=sin α, cos θ=cos α,tan θ=tan α, ∵tan α>0,而sin α<0,cos α<0,∴B 、D 排除,又∵cos α<-22<sin α,即cos α<sin α,排除A.选C. 答案:C5.已知A 是三角形的内角,且sin A +cos A =52,则tan A 等于( )A .4+15B .4-15C .4±15D .以上均不正确解析:因为sin A +cos A =52,所以2sin A cos A =14>0.所以A 为锐角.又(sin A -cos A )2=1-2sin A cos A =1-14=34,所以sin A -cos A =±32.从而可求出sin A ,cos A 的值,从而求出tan A =4±15.答案:C6.函数y =2sin(π6-2x )(x ∈[0,π])的单调递增区间是( ) A .[0,π3] B .[π12,7π12] C .[π3,5π6]D .[5π6,π]解析:由π2+2k π≤2x -π6≤3π2+2k π 可得π3+k π≤x ≤5π6+k π(k ∈Z ).∵x ∈[0,π],∴单调递增区间为[π3,5π6]. 答案:C7.为得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象,只需将函数y =sin x 的图象( )A .向左平移π6个单位长度 B .向右平移π6个单位长度 C .向左平移5π6个单位长度D .向右平移5π6个单位长度 解析:∵y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+π2 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +5π6, ∴只需将y =sin x 的图象向左平移5π6个单位长度. 答案:C8.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则函数f (x )的一个单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7π12,5π12 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7π12,-π12 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤11π12,17π12 解析:由图形可得14T =23π-512π,∴T =π,则ω=2,又图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫512π,2.∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×512π+φ=2, ∴φ=-π3,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3, 其单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+512π(k ∈Z ), 取k =1,即得选项D. 答案:D9.设a 为常数,且a >1,0≤x ≤2π,则函数f (x )=cos 2x +2a sin x -1的最大值为( )A .2a +1B .2a -1C .-2a -1D .a 2解析:f (x )=cos 2x +2a sin x -1 =1-sin 2x +2a sin x -1 =-(sin x -a )2+a 2,∵0≤x ≤2π,∴-1≤sin x ≤1,又a >1,∴f (x )max =-(1-a )2+a 2=2a -1. 答案:B 10.函数y =cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,A ,B 分别为最高点与最低点,并且两点间的距离为22,则该函数图象的一条对称轴方程为( )A .x =2π B .x =π2 C .x =1D .x =2解析:函数y =cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的最大值为1,最小值为-1,所以周期T =2(22)2-22=4,所以ω=π2,又函数为奇函数,所以cos φ=0(0<φ<π)⇒φ=π2,所以函数解析式为y =cos(π2x +π2)=-sin π2x ,所以直线x =1为该函数图象的一条对称轴.答案:C11.中国最高的摩天轮是“南昌之星”,它的最高点离地面160米,直径为156米,并以每30分钟一周的速度匀速旋转,若从最低点开始计时,则摩天轮进行5分钟后离地面的高度为( )A .41米B .43米C .78米D .118米解析:摩天轮转轴离地面高160-⎝ ⎛⎭⎪⎫1562=82(米),ω=2πT =π15,摩天轮上某个点P 离地面的高度h 米与时间t 的函数关系是h =82-78cos π15t ,当摩天轮运行5分钟时,其离地面高度为h =82-78cos π15t =82-78×12=43(米).答案:B12.设ω>0,函数y =sin(ωx +π3)+2的图象向右平移4π3个单位后与原图象重合,则ω的最小值是( )A.23B.43C.32D .3解析:方法一:函数y =sin(ωx +π3)+2的图象向右平移4π3个单位后得到函数y =sin[ω(x -4π3)+π3]+2=sin(ωx -4π3ω+π3)+2的图象.∵两图象重合,∴ωx +π3=ωx -4π3ω+π3+2k π,k ∈Z ,解得ω=32k ,k ∈Z .又ω>0,∴当k =1时,ω的最小值是32.方法二:由题意可知,4π3是函数y =sin(ωx +π3)+2(ω>0)的最小正周期T 的正整数倍,即4π3=kT =2k πω(k ∈N *),ω=32k ,ω的最小值为32. 答案:C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,把答案填在题中横线上)13.在扇形中,已知半径为8,弧长为12,则圆心角是________弧度,扇形面积是________.解析:圆心角α=l r =128=32, 扇形面积S =12lr =12×12×8=48.答案:32 4814.方程sin x =lg x 的解的个数为________.解析:画出函数y =sin x 和y =lg x 的图象(图略),结合图象易知这两个函数的图象有3个交点.答案:315.设f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β),其中a ,b ,α,β为非零常数.若f (2 013)=-1,则f (2 014)=________.解析:f (2 013)=a sin(2 013π+α)+b cos(2 013π+β) =-1,f (2 014)=a sin(2 014π+α)+b cos(2 014π+β) =a sin[π+(2 013π+α)]+b cos[π+(2 013π+β)] =-[a sin(2 013π+α)+b cos(2 013π+β)]=1. 答案:116.关于函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+1有以下结论:①函数f (x )的值域是[0,2];②点⎝⎛⎭⎪⎫-512π,0是函数f (x )的图象的一个对称中心;③直线x =π3是函数f (x )的图象的一条对称轴;④将函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度后,与所得图象对应的函数是偶函数.其中,所有正确结论的序号是________.解析:①∵-1≤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3≤1, ∴0≤cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+1≤2;②∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6+π3+1=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2+1=1≠0,∴点⎝ ⎛⎭⎪⎫-512π,0不是函数f (x )图象的一个对称中心;③∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π3+1=cosπ+1=0,函数取得最小值,∴直线x =π3是函数f (x )的图象的一条对称轴;④将函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度后,与所得图象对应的函数解析式为g (x )=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π3+1=cos2x +1,此函数是偶函数.综上所述,①③④正确.答案:①③④三、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sin θ=45,π2<θ<π, (1)求tan θ;(2)求sin 2θ+2sin θcos θ3sin 2θ+cos 2θ的值.解:(1)∵sin 2θ+cos 2θ=1,∴cos 2θ=1-sin 2θ=925.又π2<θ<π,∴cos θ=-35. ∴tan θ=sin θcos θ=-43.(2)sin 2θ+2sin θcos θ3sin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+2tan θ3tan 2θ+1=-857.18.(12分)(1)已知cos(75°+α)=13,其中α为第三象限角,求cos(105°-α)+sin(α-105°)的值;(2)已知π<θ<2π,cos(θ-9π)=-35,求tan(10π-θ)的值. 解:(1)cos(105°-α)=cos[180°-(75°+α)] =-cos(75°+α)=-13,sin(α-105°)=-sin[180°-(75°+α)] =-sin(75°+α). ∵α为第三象限角,∴75°+α为第三或第四象限角,又cos(75°+α)=13>0, ∴75°+α为第四象限角,∴sin(75°+α)=-1-cos 2(75°+α) =-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=-223, ∴cos(105°-α)+sin(α-105°) =-13+223=22-13. (2)由已知得cos(θ-9π)=-35, ∴cos(π-θ)=-35,∴cos θ=35, ∵π<θ<2π,∴3π2<θ<2π,∴sin θ=-45, ∴tan θ=-43,∴tan(10π-θ)=tan(-θ)=-tan θ=43.19.(12分)已知函数f (x )=2cos(2x -π4),x ∈R . (1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间.(2)求函数f (x )在区间[-π8,π2]上的最小值和最大值,并求出取得最值时x 的值.解:(1)因为f (x )=2cos(2x -π4),所以函数f (x )的最小正周期为T =2π2=π.由-π+2k π≤2x -π4≤2k π(k ∈Z ),得-3π8+k π≤x ≤π8+k π(k ∈Z ),故函数f (x )的单调递增区间为[-3π8+k π,π8+k π](k ∈Z ).(2)因为f (x )=2cos(2x -π4)在区间[-π8,π8]上为增函数,在区间[π8,π2]上为减函数,又f (-π8)=0,f (π8)=2,f (π2)=2cos(π-π4)=-2cos π4=-1,所以函数f (x )在区间[-π8,π2]上的最大值为2,此时x =π8;最小值为-1,此时x =π2.20.(12分)函数f 1(x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的一段图象过点(0,1),如图所示.(1)求函数f 1(x )的表达式;(2)把f 1(x )的图象向右平移π4个单位长度得到f 2(x )的图象,求f 2(x )取得最大值时x 的取值.解:(1)由图知,T =π,于是ω=2πT =2.将y =A sin2x 的图象向左平移π12,得y =A sin(2x +φ)的图象,于是φ=2×π12=π6.将(0,1)代入y =A sin(2x +π6),得A =2.故f 1(x )=2sin(2x +π6).(2)依题意,f 2(x )=2sin[2(x -π4)+π6] =-2cos(2x +π6),当2x +π6=2k π+π(k ∈Z ),即x =k π+5π12(k ∈Z )时, y max =2.此时x 的取值为{x |x =k π+5π12,k ∈Z }. 21.(12分)已知函数f (x )=2sin(2x +π6)-1.(1)若点P (1,-3)在角α的终边上,求f (α2-π12)的值; (2)若x ∈[-π6,π3],求f (x )的值域.解:(1)因为点P (1,-3)在角α的终边上, 所以sin α=-32,cos α=12,所以f (α2-π12)=2sin[2×(α2-π12)+π6]-1 =2sin α-1=2×(-32)-1=-3-1. (2)令t =2x +π6,因为x ∈[-π6,π3],所以-π6≤2x +π6≤5π6,而y =sin t 在[-π6,π2]上单调递增, 在[π2,5π6]上单调递减, 且sin(-π6)=-12,sin 5π6=12,所以函数y =sin t 在[-π6,5π6]上的最大值为1, 最小值为-12,即-12≤sin(2x +π6)≤1, 所以f (x )的值域是[-2,1].22.(12分)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)的一系列对应值如下表:(1)(2)根据(1)的结果,若函数y =f (kx )(k >0)的最小正周期为2π3,当x ∈[0,π3]时,方程f (kx )=m 恰有两个不同的解,求实数m 的取值范围. 解:(1)设f (x )的最小正周期为T , 得T =11π6-(-π6)=2π, 由T =2πω,得ω=1.又⎩⎪⎨⎪⎧ B +A =3,B -A =-1.解得⎩⎪⎨⎪⎧A =2,B =1.令ω·5π6+φ=π2,即5π6+φ=π2,解得φ=-π3, ∴f (x )=2sin(x -π3)+1.(2)∵函数y =f (kx )=2sin(kx -π3)+1的最小正周期为2π3, 又k >0,∴k =3,令t =3x -π3, ∵x ∈[0,π3],∴t ∈[-π3,2π3],若sin t =s 在[-π3,2π3]上有两个不同的解, 则s ∈[32,1),∴方程f (kx )=m 在x ∈[0,π3]时恰好有两个不同的解,则m ∈[3+1,3),即实数m的取值范围是[3+1,3).1.如图,在⊙O 中,向量OB →,OC →,AO →是( ) A .有相同起点的向量 B .共线向量 C .模相等的向量 D .相等的向量解析:由题知OB →,OC →,AO →对应的有向线段都是圆的半径,因此它们的模相等.答案:C2.下列说法中正确的是( ) A .若|a |>|b |,则a >b B .若|a |=|b |,则a =b C .若a =b ,则a ∥bD .若a ≠b ,则a 与b 不是共线向量解析:向量不能比较大小,所以A 不正确;a =b 需满足两个条件:a ,b 同向且|a |=|b |,所以B 不正确,C 正确;a 与b 是共线向量只需方向相同或相反,所以D 不正确.答案:C3.设O 是正方形ABCD 的中心,则OA →,BO →,AC →,BD →中,模相等的向量是________.解析:∵四边形ABCD 为正方形,O 为正方形的中心, ∴OA =BO ,即|OA →|=|BO →|,|AC →|=|BD →|. 答案:OA →与BO →,AC →与BD →4.如图所示,四边形ABCD 和ABDE 都是平行四边形. (1)与向量ED →相等的向量为______;(2)若|AB →|=3,则向量EC →的模等于________. 解析:(1)在平行四边形ABCD 和ABDE 中, ∵AB →=ED →,AB →=DC →,∴ED →=DC →. (2)由(1)知ED →=DC →,∴E 、D 、C 三点共线,|EC →|=|ED →|+|DC →|=2|AB →|=6. 答案:(1)AB →、DC →(2)65.一个人从点A 出发沿东北方向走了100 m 到达点B ,然后改变方向,沿南偏东15°方向又走了100 m 到达点C .(1)画出AB →,BC →,CA →. (2)求|CA →|. 解:(1)如图所示. (2)|AB →|=100 m , |BC →|=100 m ,∠ABC =45°+15°=60°, 则△ABC 为正三角形. 故|CA →|=100 m.1.在四边形ABCD 中,AC →=AB →+AD →,则( ) A .ABCD 一定是矩形 B .ABCD 一定是菱形 C .ABCD 一定是正方形D .ABCD 一定是平行四边形解析:由AC →=AB →+AD →知由A ,B ,C ,D 构成的四边形一定是平行四边形.答案:D2.下列等式不成立的是( ) A .0+a =a B .a +b =b +a C.AB →+BA →=2BA →D.AB →+BC →=AC →解析:对于C ,∵AB →与BA →是相反向量, ∴AB →+BA →=0. 答案:C3.化简(AB →+MB →)+(BO →+BC →)+OM →=________.解析:原式=(AB →+BO → )+(OM →+MB → )+BC →=AO →+OB →+BC →=AB →+BC →=AC →.答案:AC →4.若a =“向北走8 km ”,b =“向东走8 km ”,则|a +b |=________;a +b 的方向是________.解析:由向量加法的平行四边形法则,知|a +b |=82,方向为东北方向.答案:8 2 km 东北方向5.在水流速度为4 3 km/h 的河中,要使船以12 km/h 的实际航速与河岸成直角行驶,求船在静水中的航行速度的大小和方向.解:设AB →表示水流的速度,AC →表示船的实际航行速度,如图,作出AB →,AC →,连接BC ,作AD 綊BC ,连接DC ,则AD →为所求船的静水航速,且AD →+AB →=AC →.∵|AB →|=43,|AC →|=12, tan ∠ACB =4312=33. ∴∠ACB =30°=∠CAD , |AD →|=|BC →|=83,∠BAD =120°.∴船在静水中的航行速度的大小为8 3 km/h ,方向与水流速度成120°角.1.下列等式: ①0-a =-a ②-(-a )=a ③a +(-a )=0 ④a +0=a ⑤a -b =a +(-b ) ⑥a +(-a )=0正确的个数是( )A .3B .4C .5D .6解析:根据向量的加减运算易知①②③④⑤均正确. 答案:C2.设AB →,BC →,AC →是三个非零向量,且AB →+BC →=AC →,则( ) A .线段AB ,BC ,AC 一定构成一个三角形 B .线段AB ,BC 一定共线 C .线段AB ,BC 一定平行D .线段AB ,BC ,AC 构成三角形或共线解析:由于三角形法则对于共线时也成立,因此线段AB ,BC ,AC 可以构成三角形,也可以共线,但线段AB ,BC 不可能平行.答案:D3.若向量a 与b 共线,且|a |=|b |=1,则|a -b |=________. 解析:∵a 与b 共线, ∴两向量同向或反向. 又|a |=|b |=1,∴|a -b |=0或2. 答案:0或24.化简:(1)(AD →-BM →)+(BC →-MC →)=________. (2)(PQ →-MO →)+(QO →-QM →)=________. 答案:(1)AD → (2)PQ →5.如图,在五边形ABCDE 中,若四边形ACDE 是平行四边形,且AB →=a ,AC →=b ,AE →=c ,试用a ,b ,c 表示向量BD →,BE →,CE →.解:∵四边形ACDE 为平行四边形, ∴CD →=AE →=c ,BC →=AC →-AB →=b -a . ∴BD →=BC →+CD →=b -a +c , BE →=AE →-AB →=c -a , CE →=AE →-AC →=c -b .1.在四边形ABCD 中,若AB →=-12CD →,则此四边形是( ) A .平行四边形 B .菱形 C .梯形D .矩形解析:由AB →=-12CD →可得,在四边形ABCD 中有AB ∥CD ,但|AB |≠|CD |,故为梯形.答案:C2.已知非零向量a ,b 满足a =λb ,b =λa (λ∈R ),则λ=( ) A .-1 B .±1 C .0D .0解析:∵a =λb ,b =λa ,∴a =λ2a ,∴λ±1.答案:B3.化简:2(a -2b )+3(13a +b )=________. 答案:3a -b4.若|a |=5,b 与a 的方向相反,且|b |=7,则a =________b . 解析:∵b 与a 方向相反,∴设a =λb (λ<0) ∴|a |=|λ||b |,∴5=|λ|×7,∴|λ|=57, ∴λ=±57,又λ<0,∴λ=-57. 答案:-57 5.如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,且AB =2CD ,M ,N 分别是DC 和AB 的中点,若AB →=a ,AD →=b ,试用a ,b 表示BC →和MN →.解:在四边形ANMD 中,有 MN →=MD →+DA →+AN → =-12DC →-AD →+12AB → =-AD →-12(12AB →)+12AB →=-AD →+14AB →=14a -b . 在四边形ABCD 中,有BC →=BA →+AD →+DC →=-AB →+AD →+12AB → =AD →-12AB →=b -12a .1.已知e 1,e 2是表示平面内所有向量的一组基底,那么下面四组向量中,不能作为一组基底的是( )A .e 1,e 1+e 2B .e 1-2e 2,e 2-2e 1C .e 1-2e 2,4e 2-2e 1D .e 1+e 2,e 1-e 2解析:因为4e 2-2e 1=-2(e 1-2e 2),从而e 1-2e 2与4e 2-2e 1共线.答案:C2.在△ABC 中,AB →=c ,AC →=b ,若点D 满足BD →=2DC →,以b 与c 作为基底,则AD →=( )A.23b +13cB.53c -23bC.23b -13cD.13b +23c解析:∵BD →=2DC →,∴AD →-AB →=2(AC →-AD →), ∴AD →-c =2(b -AD →),∴AD →=13c +23b . 答案:A。
北师大版高中数学必修四:第一、二章综合测试题(含答案)
阶段性测试题三(第一、二章综合测试题)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,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,其中有且仅有一个是正确的.)1.下列各式中,不能化简为AD →的是( ) A .(AB →+CD →)+BC →B .(AD →+MB →)+(BC →+CM →) C .MB →+AD →-BM → D .OC →-OA →+CD →[答案] C[解析] A 中,(AB →+CD →)+BC →=AB →+BC →+CD →=AD →; B 中,(AD →+MB →)+(BC →+CM →)=AD →+MB →+BM →=AD →. C 中,MB →+AD →-BM →=MB →+AD →+MB →=2MB →+AD →; D 中,OC →-OA →+CD →=AC →+CD →=AD →,故选C. 2.设a 、b 、c 是非零向量,下列命题正确的是( ) A .(a·b )·c =a·(b·c )B .|a -b|2=|a|2-2|a||b|+|b|2C .若|a|=|b|=|a +b|,则a 与b 的夹角为60°D .若|a|=|b|=|a -b|,则a 与b 的夹角为60° [答案] D[解析] 对于A ,数量积的运算不满足结合律,A 错;对于B ,|a -b|2=|a|2-2a ·b +|b |2=|a |2-2|a||b |·cos<a ,b>+|b |2,B 错,对于C 、D ,由三角形法则知|a |=|b |=|a -b |组成的三角形为正三角形,则<a ,b >=60°,∴D 正确.3.(2014·山东曲阜师范附属中学高一模块测试)已知一个扇形的半径为1,弧长为4,则该扇形的面积为( )A .1B .2C .3D .4[答案] B[解析] 扇形的面积S =12lR =12×4×1=2.4.(2014·湖北长阳一中高一月考)下列说法正确的是( ) A .第三象限的角比第二象限的角大B .若sin α=12,则α=π6C .三角形的内角是第一象限角或第二象限角D .不论用角度制还是弧度制度量一个角,它们与扇形所对应的半径的大小无关 [答案] D[解析] -120°是第三象限角,120°是第二象限角,而-120°<120,排除A ;若sin α=12,则α=π6+2k π或α=5π6+2k π(k ∈Z ),排除B ;当三角的内角等于90°时,它既不是第一象限,也不是第二象限,排除C ,故选D.5.已知△ABC 中,点D 在BC 边上,且CD →=2DB →,CD →=rAB →+sAC →,则r +s 的值是( ) A .23B .43C .-3D .0[答案] D[解析] CD →=AD →-AC →,DB →=AB →-AD →, ∴CD →=AB →-DB →-AC →=AB →-12CD →-AC →,∴32CD →=AB →-AC →, ∴CD →=23AB →-23AC →,又AC →=rAB →+sAC →,∴r =23,s =-23,∴r +s =0,故选D.6.在△ABC 中,D 、E 、F 分别是BC 、CA 、AB 的中点,点M 是△ABC 的重心,则MA →+MB →-MC →等于( )A .0B .4MD →C .4MF →D .4ME →[答案] C [解析] 如图,由已知得,MA →+MB →=2MF →,又∵M 为△ABC 的重心, ∴|MC |=2|MF |,∴-MC →=CM →=2MF →, ∴MA →+MB →-MC →=4MF →.7.如图所示,点P 在∠AOB 的对角区域MON 内,且满足OP →=xOA →+yOB →,则实数对(x ,y )可以是( )A .(12,-13)B .(14,12)C .(-23,-13)D .(-34,25)[答案] C[解析] 向量OP →用基底OA →、OB →表示具有惟一性,结合图形知x <0,y <0,故选C. 8.(2014·江西九江外国语高一月考)已知sin(α+75°)=12,则cos(α-15°)=( )A .32B .-32 C .12D .-12[答案] C[解析] ∵cos(15°-α)=sin(α+75°)=12,∴cos(α-15°)=cos(15°-α)=12.9.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫32x +π4的图象相邻的两个零点之间的距离是( ) A .π3B .2π3C .4π3D .2π[答案] B[解析] 函数y =sin ⎝⎛⎭⎫32x +π4的图象相邻的两个零 点之间的距离为半个周期,又T =2π32=4π3,∴T 2=2π3.10.函数y =cos ⎝⎛⎭⎫-3x +π3的一个对称中心为( ) A .⎝⎛⎭⎫π6,0 B .⎝⎛⎭⎫π3,0 C .⎝⎛⎭⎫5π18,0 D .⎝⎛⎭⎫π2,0[答案] C[解析] y =cos ⎝⎛⎭⎫-3x +π3=cos ⎝⎛⎭⎫3x -π3, 令3x -π3=k π+π2(k ∈Z ),∴x =k π3+5π18(k ∈Z ).当k =0时,x =5π18,故选C.11.已知向量OA →=(4,6),OB →=(3,5),且OC →⊥OA →,AC →∥OB →,则向量OC →等于( ) A .(-37,27)B .(-27,421)C .(37,-27)D .(27,-421)[答案] D[解析] 设OC →=(x ,y ),则AC →=OC →-OA →=(x -4,y -6).∵OC →⊥OA →,AC →∥OB →,∴⎩⎪⎨⎪⎧4x +6y =0x -43=y -65,解得⎩⎨⎧x =27y =-421.∴OC →=(27,-421).12.△ABC 为等边三角形,且边长为2,点M 满足BM →=2AM →,则CM →·CA →=( ) A .6 B .3 C .15 D .12[答案] A [解析] 如图,∵BM →=2AM →,∴AB =AM =2, 又∵△ABC 为等边三角形, ∴∠BAC =60°,即∠CAM =120°.又AM =AC ,∴∠AMC =∠ACM =30°,∴∠BCM =90°. ∴CM =BM 2-BC 2=16-4=2 3. ∴CM →·CA →=|CM →|·|CA →|cos30°=23×2×32=6.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.已知sin α、cos α是方程2x 2-x -m =0的两根,则m =________. [答案] 34[解析] 由题意,得⎩⎨⎧sin α+cos α=12sin αcos α=-m2,解得m =34,又m =34时满足方程2x 2-x -m =0有两根.14.已知向量a =(1,0),b =(1,1),则(1)与2a +b 同向的单位向量的坐标表示为________; (2)向量b -3a 与向量a 夹角的余弦值为________. [答案] (1)(31010,1010) (2)-255[解析] (1)2a +b =2(1,0)+(1,1)=(3,1),∴与2a +b 同向的单位向量为(31010,1010).(2)cos 〈a ,b -3a 〉=a ·(b -3a )|a |·|b -3a |=(1,0)·(-2,1)5=-255.15.已知函数f (x )=a sin2x +cos2x (a ∈R )的图象的一条对称轴方程为x =π12,则a 的值为________.[答案]33[解析] 由题意,得f (0)=f ⎝⎛⎭⎫π6,即a sin0+cos0=a sin π3+cos π3,∴32a =12,∴a =33. 16.设单位向量m =(x ,y ),b =(2,-1).若m ⊥b ,则|x +2y |=________. [答案]5[解析] 本题考查了向量垂直,坐标运算、数量积等.由m ⊥b 知m ·b =0,即2x -y =0①,又由m 为单位向量,所以|m |=1,即x 2+y 2=1 ②,由①②联立解得⎩⎨⎧x =55y =255或⎩⎨⎧x =-55y =-255,所以|x +2y |= 5.三、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)(2014·安徽合肥市撮镇中学高一月考) (1)已知A (1,2)、B (3,5)、C (9,14),求证:A 、B 、C 三点共线; (2)已知|a |=2,|b |=3,(a -2b )·(2a +b )=-1,求a 与b 的夹角. [解析] (1)AB →=(2,3),AC →=(8,12), ∴AC →=4AB →, ∴AC →与AB →共线. 又∵AC →与AB →有公共点A , ∴A 、B 、C 三点共线. (2)设a 与b 的夹角为θ,则(a -2b )·(2a +b )=2a 2-3a ·b -2b 2=2×4-3×2×3×cos θ-2×9=-10-18cos θ=-1,∴cos θ=-12.∵θ∈[0,π],∴θ=2π3.18.(本小题满分12分)已知两个非零向量a 、b 满足(a +b )⊥(2a -b ),(a -2b )⊥(2a +b ),求a 与b 的夹角的余弦值.[解析] 由(a +b )⊥(2a -b ),(a -2b )⊥(2a +b ),得⎩⎪⎨⎪⎧(a +b )·(2a -b )=0,(a -2b )·(2a +b )=0,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 2+a ·b -b 2=0,①2a 2-3a ·b -2b 2=0.② 由①×3+②得a 2=58b 2,∴|a |2=58|b |2,即|a |=58|b |.③由①得a ·b =b 2-2a 2=|b |2-2×58|b |2=-14b 2,④由③④可得cos θ=a ·b|a |·|b |=-14|b |258|b |·|b |=-1010.∴a 、b 的夹角的余弦值为-1010. 19.(本小题满分12分)函数f (x )=A sin(ωx -π6)+1(A >0,ω>0)的最大值为3,其图象相邻两条对称轴之间的距离为π2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设α∈(0,π2),f (α2)=2,求α的值.[解析] (1)∵函数f (x )的最大值为3, ∴A +1=3,即A =2.∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,∴最小正周期T =π,∴ω=2.故函数f (x )的解析式为y =2sin(2x -π6)+1.(2)∵f (α2)=2sin(α-π6)+1=2,即sin(α-π6)=12,∵0<α<π2,∴-π6<α-π6<π3,∴α-π6=π6,故α=π3.20.(本小题满分12分)已知a =3i -4j ,a +b =4i -3j , (1)求向量a 、b 的夹角;(2)对非零向量p 、q ,如果存在不为零的常数α、β使αp +βq =0,那么称向量p 、q 是线性相关的,否则称向量p 、q 是线性无关的.向量a 、b 是线性相关还是线性无关的?为什么?[解析] (1)b =(a +b )-a =i +j ,设a 与b 夹角为θ,根据两向量夹角公式: cos θ=a ·b |a ||b |=3-452=-210.故夹角θ=π-arccos210. (2)设常数α,β使得αa +βb =0,那么⎩⎪⎨⎪⎧ 3α+β=0-4α+β=0⇒⎩⎪⎨⎪⎧α=0β=0,所以不存在非零常数α,β,使得αa +βb =0成立.故a 和b 线性无关.21.(本小题满分12分)如图所示,函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|≤π2)的图象上相邻的最高点与最低点的坐标分别为⎝⎛⎭⎫5π12,3和⎝⎛⎭⎫11π12,-3,求该函数的解析式.[解析] 由题意知A =3,设最小正周期为T , 则T 2=11π12-5π12=π2, ∴T =π,又T =2πω,∴ω=2.∴函数解析式为y =3sin(2x +φ). ∵点⎝⎛⎭⎫5π12,3在图象上, ∴3=3sin ⎝⎛⎭⎫2×5π12+φ, ∴sin ⎝⎛⎭⎫5π6+φ=1. ∴5π6+φ=2k π+π2, ∴φ=2k π-π3,k ∈Z .∵|φ|≤π2,∴φ=-π3.∴函数的解析式为y =3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3.22.(本小题满分14分)已知函数f (x )=23sin(3ωx +π3),其中ω>0.(1)若f (x +θ)是周期为2π的偶函数,求ω及θ的值; (2)若f (x )在(0,π3]上是增函数,求ω的最大值.[解析] (1)由函数解析式f (x )=23sin(3ωx +π3),ω>0整理可得f (x +θ)=23sin[3ω(x +θ)+π3]=23sin(3ωx +3ωθ+π3),由f (x +θ)的周期为2π,根据周期公式2π=2π3ω,且ω>0,得ω=13,∴f (x +θ)=23sin(x +θ+π3), ∵f (x +θ)为偶函数,定义域x ∈R 关于原点对称, 令g (x )=f (x +θ)=23sin(x +θ+π3),∴g (-x )=g (x ),23sin(x +θ+π3)=23sin(-x +θ+π3),∴x +θ+π3=π-(-x +θ+π3)+2k π,k ∈Z ,∴θ=k π+π6,k ∈Z .∴ω=13,θ=k π+π6,k ∈Z .(2)∵ω>0,∴2k π-π2≤3ωx +π3≤π2+2k π,k ∈Z ,∴2k π3ω-15π18ω≤x ≤π18ω+2k π3ω,k ∈Z ,若f (x )在(0,π3]上是增函数,∴(0,π3]为函数f (x )的增区间的子区间,∴π18ω≥π3,∴ω≤16,∴ωmax =16.。
(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.。
高中数学必修四练习册(后含答案)
C.{α|α=k·180°,k∈Z}
D.{α|α=k·180°+90°,k∈Z}
6.射线 OA 绕端点 O 逆时针旋转 120°到达 OB 位置,由
OB 位置顺时针旋转 270°到达 OC 位置,则∠AOC=
()
A.150°
B.-150°
C.390°
D.-390°
7.若集合 M={α|α=±30°+k·180°,k∈Z},N={α|α=(-
D.α|α=2kπ+53π,k∈Z
3.已知集合 A={α|2kπ≤α≤(2k+1)π,k∈Z},B={α|-
4≤α≤4},则 A∩B=( )
A.
B.{α|0≤α≤π|
C.{α|-4≤α≤4|
D.{α|-4≤α≤-π 或 0≤α≤π}
4.一条弦的长等于半径,则这条弦所对的圆心角是____
弧度 ( )
1.1.1 任意角
一、选择题
1.下列各命题正确的是( )
A.终边相同的角一定相等
B.第一象限角都是锐角
C.锐角都是第一象限角
D.小于 90°的角都是锐角
2.若 α 是第一象限角,则下列各角中属于第四象限角的
是( )
A.90°-α
B.90°+α
C.360°-α
D.180°+α
3.在“①160°,②480°,③-960°,④-1600°”这四个角
A.sinα+cosα<0
B.tanα-sinα<0
π
π
π
A.π
B.2
C.3
D.4
5.如图中,圆的半径为 5,圆内阴影部分的面积是( )
175π A. 36
125π B. 18
75π C. 18
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。
必修四数学测试题及答案
必修四数学测试题及答案一、选择题(每题4分,共20分)1. 下列函数中,为奇函数的是:A. \( y = x^2 \)B. \( y = |x| \)C. \( y = \sin x \)D. \( y = x^3 \)答案:D2. 已知 \( \cos A = \frac{1}{2} \),那么 \( \sin 2A \) 的值是:A. \( \frac{1}{2} \)B. \( \frac{\sqrt{3}}{2} \)C. \( -\frac{1}{2} \)D. \( -\frac{\sqrt{3}}{2} \)答案:B3. 函数 \( y = \frac{1}{x} \) 的图像在第一象限的斜率是:A. 正B. 负C. 零D. 不存在答案:A4. 已知等差数列 \( \{a_n\} \) 的首项 \( a_1 = 1 \),公差 \( d= 2 \),则 \( a_5 \) 的值是:A. 5B. 9C. 10D. 11答案:B5. 函数 \( y = \log_2 x \) 的定义域是:A. \( (0, +\infty) \)B. \( (-\infty, 0) \)C. \( (-\infty, +\infty) \)D. \( [0, +\infty) \)答案:A二、填空题(每题4分,共20分)6. 已知 \( \tan \alpha = 3 \),则 \( \sin \alpha \) 的值是________。
答案:\( \frac{3\sqrt{10}}{10} \)7. 等比数列 \( \{b_n\} \) 的前三项分别为 \( 1, 2, 4 \),则\( b_5 \) 的值是 ________。
答案:168. 函数 \( y = x^2 - 6x + 8 \) 的顶点坐标是 ________。
答案:(3, -1)9. 已知 \( \cos \theta = \frac{\sqrt{3}}{2} \),且 \( \theta \) 为第二象限角,则 \( \sin \theta \) 的值是 ________。
高一数学必修四第一章测试题及答案
高一数学必修四第一章测试题及答案第一单元命题人:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分(时间:90分钟.总分150分)第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题:本答题共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。
4255°化为弧度是() A. B. C. D. 33362.为得到函数ysin(2x)的图象,只需将函数ysin(2x)的图像() 36A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度 44C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度 223.函数ysin(2x)图像的对称轴方程可能是() 3A.x6 B.x12 C.x6 D.x12x4.若实数x满足㏒2=2+sin,则 x1x10( ) A. 2x-9 B. 9-2x D. 9y5.点A(x,y)是300°角终边上异于原点的一点,则值为( ) xB. - 3C.D. - 336. 函数ysin(2x)的单调递增区间是() 35A.k,k  kZ 12125B.2kɦ 85;,2k 1212kZ5C.k,k  kZ 667.sin(-5D.2k,2k᠄ 3; kZ 6631011π)的值等于() A. B.- C. D.-223228.在△ABC中,若sin(ABC)sin(ABC),则△ABC 必是()A.等腰三角形 C.等腰或直角三角形 B.直角三角形 D.等腰直角三角9.函数ysinxsinx的值域是()A.0 B.1,1 C.0,1D.2,010.函数ysinxsinx的值域是()A.1,1 B.0,2 C.2,2 D.2,011.函数ysinxtanx的奇偶性是()A.奇函数 B.偶函数 C.既奇又偶函数 D.非奇非偶函数12.比较大小,正确的是()A.sin(5)sin3sin5第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(每小题6分,共30分)13.终边在坐标轴上的角的集合为_________.14.时针走过1小时50分钟,则分钟转过的角度是______.15. 已知扇形的周长等于它所在圆的周长的一半,则这个扇形的圆心角是C.sin3sin(5)sin5 B.sin(5)sin3sin5 D. sin3sin(5)sin5 ________________.16.已知角的终边经过点P(-5,12),则sin+2cos的值为______.17.一个扇形的周长是6厘米,该扇形的中心角是1弧度,该扇形的面积是________________.三、解答题:本大题共4小题,共60分。
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)(特殊适合按14523依次的省份)必修4第一章三角函数(1)一、选择题:l已知A={第一象限角}'B={锐角}'C={小千90°的角},那么A、B、C关系是()A. B=Anc2.✓sin2120° 等千忒i A土——- B. B U C=CC. A宝D. A=B=C()五2B五2c1_2n i sin a —2cosa3已知=-5, 那么tana的值为3 sin a + 5 c os aA.—2B. 2C .23164. 下列函数中,最小正周期为兀的偶函数是A.y =sin 2xXB y =c s—2A , 4✓3B -4✓3C .s in 2x+c s 2x 5, 若角600°的终边上有一点(-4,a),则a的值是()23 D.16( )1-tan 2 xD. y =1 + tan2 x()c .土4✓3D✓3X冗X6. 要得到函数y=co s (—-—)的图象,只需将y=sin —的图象( )2 4 2冗冗A. 向左平移—个单位B 同右平移—个单位22冗冗C. 向左平移—个单位D. 向右平移—个单位4 47. 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,再将冗l整个图象沿x轴向左平移—个单位,沿y轴向下平移l个单位,得到函数y =-sin x 的图象22测y=f (x)是()l 兀A. y=—sin(2x+—) +12 2 l 兀C.y =—sin(2x+—) +1 2 4l 兀B.y =—sin(2x -—) +12 2 l 冗D. —sin(2x -—) +12 45兀8. 函数y=sin (2x+—-)的图像的一条对方程是2冗A.x=-— 冗B. x =-— 冗_8__ xc 19. 若sin0·cos0=—,则下列结论中肯定成立的是A .si n 0 = ✓22B. 五sin 0 = -—C. si n 0+cos0 = 1(三4(_ x D))冗10 函数y = 2si n (2x+—)的图象3冗A. 关千原点对称B.关千(——,0)对称c.6 冗11 函数y =s n (x+—)X E R 是2 兀冗A . [-—,—]上是增函数2 2C. [-冗OJ 上是减函数12函数y =✓2c o sx l的定义域是A . [2k三三}k EZ)C. [2k冗十f,2k冗+气}k EZ)D. si n 0—cos0=0()冗关千y 对称D .关千直线x =—对称6( )B. [O五上是减函数D. [-冗冗上是减函数()B. [2k 二,2k 兀三}k E Z ) 6 6D. [2k 兀一气,2k兀+气}k E Z ) 二、填空题:冗冗213. 函数y = cos (x -—) (x E [—,—兀)的最小值是8 6 314。
(word完整版)高一数学必修四综合试题及详细答案
1.下列命题中正确的是( )A .第一象限角必是锐角B .终边相同的角相等C .相等的角终边必相同D .不相等的角其终边必不相同2.已知角α的终边过点()m m P 34,-,()0≠m ,则ααcos sin 2+的值是 ( )A .1或-1B .52或52-C .1或52- D .-1或523.下列命题正确的是( )A .若→a ·→b =→a ·→c ,则→b =→cB .若|||b -=+,则→a ·→b =0C .若→a //→b ,→b //→c ,则→a //→c D .若→a 与→b 是单位向量,则→a ·→b =14.计算下列几个式子,①οοοο35tan 25tan 335tan 25tan ++,②2(sin35︒cos25︒+sin55︒cos65︒), ③οο15tan 115tan 1-+ , ④ 6tan16tan2ππ-,结果为3的是( )A .①②B .③C .①②③D .②③④5.函数y =cos(4π-2x )的单调递增区间是 ( ) A .[k π+8π,k π+85π] B .[k π-83π,k π+8π]C .[2k π+8π,2k π+85π]D .[2k π-83π,2k π+8π](以上k ∈Z )6.△ABC 中三个内角为A 、B 、C ,若关于x 的方程22cos cos cos 02Cx x A B --=有一根为1,则△ABC 一定是 ( )A .直角三角形B .等腰三角形C .锐角三角形D .钝角三角形 7.将函数)32sin()(π-=x x f 的图像左移3π,再将图像上各点横坐标压缩到原来的21,则所得到的图象的解析式为( )A .x y sin =B .)34sin(π+=x yC .)324sin(π-=x y D .)3sin(π+=x y8. 化简10sin 1++10sin 1-,得到( ) A .-2sin5 B .-2cos5 C .2sin5 D .2cos59.函数f(x)=sin2x·cos2x 是( )A .周期为π的偶函数B .周期为π的奇函数C .周期为2π的偶函数 D .周期为2π的奇函数. 10.若|2|= ,2||= 且(b a -)⊥a ,则a 与b 的夹角是( )A .6πB .4πC .3πD .π125 11.正方形ABCD 的边长为1,记→-AB =→a ,→-BC =→b ,→-AC =→c ,则下列结论错误..的是( )A .(→a -→b )·→c =0B .(→a +→b -→c )·→a =0C .(|→a -→c | -|→b |)→a =→D .|→a +→b +→c |=213.已知曲线y =Asin(ωx +ϕ)+k (A>0,ω>0,|ϕ|<π)在同一周期内的最高点的坐标为(8π, 4),最低点的坐标为(85π, -2),此曲线的函数表达式是 .14.设sin α-sin β=31,cos α+cos β=21, 则cos(α+β)= .15.已知向量OP X OB OA OP 是直线设),1,5(),7,1(),1,2(===上的一点(O 为坐标原点),那么⋅的最小值是___________.16.关于下列命题:①函数x y tan =在第一象限是增函数;②函数)4(2cos x y -=π是偶函数; ③函数)32sin(4π-=x y 的一个对称中心是(6π,0);④函数)4sin(π+=x y 在闭区间]2,2[ππ-上是增函数; 写出所有正确的命题的题号: 。
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必修四数学试卷一、 选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分) 1.角α的终边过点P (4,-3),则αcos 的值为[ ] A .4B .-3C .54D .53-2.函数y=cos2x 的最小正周期是[ ]A .πB .2πC .4πD .π23.给出下面四个命题:①;0AB BA +=;②AB BC AC +=;③AB AC BC -=; ④00AB ⋅=。
其中正确的个数为[ ] A .1个B .2个C .3个D .4个4.将-300o 化为弧度为[ ]A .-43π B .-53π C .-76π D .-74π 5.向量(,2),(2,2)a k b ==-且//a b ,则k 的值为[ ] A .2B .2C .-2D .-26.oo o o sin71cos26-sin19sin26的值为[ ]A .12B.1C .-2D .27.函数y 3cos(3x )2π=+的图象是把y=3cos3x 的图象平移而得,平移方法是[ ]A .向左平移2π个单位长度 B .向左平移6π个单位长度 C .向右平移2π个单位长度 D .向右平移6π个单位长度;8.若()cos 2xf x π是周期为2的奇函数,则f (x )可以是[ ]A .sin 2x πB .cos 2x π C .sinπx D .cosπx9.已知|a|=2,|b |=1,1a b ⋅=,则向量a 在b 方向上的投影是[] A .12-B .1-C .12D .110.已知非零实数a ,b 满足关系式sincos855tan 15cos sin 55a b a b πππππ+=-,则b a 的值是[ ]A.3B.3-CD.11、己知P 1(2,-1)、P 2(0,5)且点P 在P 1P 2的延长线上,12||2||PP PP =,则P 点坐标为A.(-2,11)B.()3,34C.(32,3)D.(2,-7)12、对于函数f(x)=sin(2x+6π),下列命题:①函数图象关于直线x=-12π对称;②函数图象关于点(125π,0)对称; ③函数图象可看作是把y=sin2x 的图象向左平移个6π单位而得到;④函数图象可看作是把y=sin(x+6π)的图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变)而得到;其中正确的命题的个数是 A.0B.1 C.2D.3二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分) 13.方程lg x =sin x 的解的个数为__________。
14.某人在静水中游泳的速度为/s ,河水自西向东流速为1/m s ,若此人朝正南方向游去,则他的实际前进速度为/m s ;15.函数x x y sin 2sin 2-=的值域是 。
16.已知f (n )=sin4n π,n ∈Z ,则f (1)+f (2)+f (3)+……+f (2008)=____________________。
三、解答题(本大题共5小题,共52分)17、(本题满分12分)已知角θ的终边上有一点P (3-,m ),且42sin =θm ,试求θcos 与θtan 的值。
18.(本小题8分)已知2π<α<β<4π3,cos (α-β)=1312,sin (α+β)=-53,求sin2α的值. 19.(本小题10分)已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)的一段图象(如图)所示. (1)求函数的解析式;(2)求这个函数的单调增区间。
20.(本小题10分)已知a 4,|b|3,(2a 3b)(2a b)61==⋅+=||-, (1)求ab ⋅的值;(2)求a b 与的夹角θ;(3)求a b +||的值;21.(本小题10分)如图所示,等腰梯形ABCD 的两底分别为AD=2⊥AD 交于M ,交折线ABCD 于N ,记AM=x ,试将梯形ABCD 位于直线写出函数的定义域。
22.(本小题14分)设(3sin ,cos )a x x =,(cos b =(1)写出函数()f x 的最小正周期;AD(2)试用“五点法”画出函数()f x 在区间11[,]12ππ-12的简图,并指出该函数的 图象可由sin ()y x x R =∈的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到? (3)若[,]63x ππ∈-时,函数()()g x f x m =+的最小值为2,试求出函数()g x 的最大值并指出x 取何值当5-=m 时,315tan ,46cos =-=θ。
18、(本小题8分)解:由分析可知2α=(α-β)+(α+β).………………………………1分 由于2π<α<β<4π3,可得到π<α+β<2π,π4-<α-β<0. ∴cos (α+β)=-54,sin (α-β)=513-.………………………………4分 ∴sin2α=sin [(α+β)+(α-β)]=sin (α+β)cos (α-β)+cos (α+β)sin (α-β)………………………………1分 =(-53)·1312+(-54)·513- =-1665.………………………………………………………………………………2分 19、(本小题10分)解:(1)由图可知A=3,……………………………………………1分 T=5()66ππ--=π,又2T πω=,故ω=2…………………………1分 所以y=3sin(2x +φ),把(,0)6π-代入得:03sin()3πϕ=-+故23k πϕπ-+=,∴23k πϕπ=+,k ∈Z ……………………2分∵|φ|<π,故k =1,3πϕ=,……………………………………1分∴3sin(2)3yx π=+………………………………………………1分(2)由题知222232k x k πππππ-+≤+≤+,…………………………1分解得:51212k x k ππππ-≤≤+…………………………………………2分故这个函数的单调增区间为5[,]1212k k ππππ-+,k ∈Z 。
………………1分 20、(本小题10分)解:(1)22(23)(2)6144361a b a b a a b b ⋅+=-⋅-=由-得……………………………………1分又由a 4,|b|3==||得22169a b ==,………………………………………………………………1分代入上式得6442761a b -⋅-=,∴6a b ⋅=-…………………………………………………2分 (2)61cos 432||||a b a b θ⋅-===-⨯,……………………………………………………………2分故23πθ=……………………………………………………………………………………………1分 (3)222||2162(6)913a b a a b b +=+⋅+=+⨯-+=…………………………………………2分故||13a b +=………………………………………………………………………………………1分 21、(本小题10分)解:由四边形ABCD 是等腰梯形知GH=1,AH=GD=12,BH=CG=1 当0<x ≤12时,在△AMN 中,∠MAN=45°,故MN=AM=x ,∴y =212x ……………………2分当1322x <≤时,11111()82228y x x =+-⨯=-……………………………………………………2分 当322x <≤时,2211131(12)(2)(2)22242y x x =+⨯--⨯=--………………………………2分 故y 与x 的函数关系式为2211(0)221113()2822133(2)(2)242x x y x x x x ⎧<≤⎪⎪⎪=-<≤⎨⎪⎪--+<≤⎪⎩……………………………………2分定义域为(0,2] (2)分22、(本小题14分) (1)解:2()3sin cos cos f x a b x x x =⋅=+…………………………………………1分1cos 212sin(2)2262x x x π+=+=++………………………………………………2分 ∴2T ππ==………………………………………………………………………………1分 s i n (2)6y x π=+最后再向上平移12个单位得到1sin(2)62y x π=++……………………2分(3)1()()sin(2)62g x f x m x m π=+=+++,∵[,]63x ππ∈-,∴52[,]666x πππ+∈-∴1sin(2)[,1]62x π+∈-,∴3()[,]2g x m m ∈+,…………………………………………2分∴m =2,…………………………………………………………………………………………1分∴max 37()22g x m =+=…………………………………………………………………………1分 当262x ππ+=即3x π=时g (x )最大,最大值为72。
…………………………………………1分。