人教A版(2019) 必修 第一册 第五章 三角函数 章末综合提升(共打包5份)

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名称 人教A版(2019) 必修 第一册 第五章 三角函数 章末综合提升(共打包5份)
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文件大小 4.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-08-05 18:15:43

文档简介

(共46张PPT)
第五章
三角函数
章末综合提升
思维导图 体系构建
核心素养 能力培优
单 元 综 合 评 价(五)
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1
6--
4
X
1
Y=
2
B[依题意,将y=sin(x一平)的图象向左平移
个单位长度,再将所得曲线上所有点的横坐标扩大
到原来的2倍,得到f(x)的图象,所以y=sin(x一
将其图象向左平移牙个单位长度
y=sin(x+是)的
所有点的横坐标扩大到原来的2倍
图象
f(x)=sin(号
十)的图象.]章末综合提升
素养一 数学抽象
数学抽象是数学的基本思想,是形成理性思维的重要基础,主要包括:从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系,从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构,用数学语言予以表征.本章中三角函数定义体现学科素养中的数学抽象.
题型一 任意角三角函数的定义
1.已知角α的始边是x轴的正半轴,终边经过点(-3,y),且sin α=,则tan α=(  )
A.- B.-
C. D.
A [角α的始边是x轴的正半轴,终边经过点(-3,y),且sin α==,得y=4,则tan α==-,故选A.]
2.(2021·上海卷)已知θ>0.存在实数φ,使得对任意n∈N*,cos (nθ+φ)<,则θ的最小值是________.
解析: 
作出单位圆如图所示,由题意,nθ+φ的终边要落在图中阴影部分区域(其中∠AOx=∠BOx=),∴[(n+1)θ+φ]-(nθ+φ)=θ>∠AOB=,由于cos (nθ+φ)<对任意n∈N*都成立,
∴∈N*,即θ=,k∈N*,又θ>,∴θ的最小值为.
答案: 
素养二 数学运算
数学运算能促进学生有效借助运算方法解决实际问题;通过运算促进数学思维发展,本章中,通过三角函数求值问题进一步培养提升学生的数学运算核心素养.
题型二 三角函数的求值
3.(2021·全国乙卷)cos2-cos2=(  )
A.    B. C.    D.
D [因为cos=sin (-)=sin ,
所以cos2-cos2=cos2-sin2=cos(2×)=cos =.故选D.]
4.(2021·新高考Ⅰ卷)若tan θ=-2,则=(  )
A.-    B.- C.    D.
C [因为tan θ=-2,所以==sin θ(sin θ+cos θ)=
===.故选C.]
5.已知cosα=-,且<α<π.
(1)求5sin(π+α)-4tan(3π-α)的值;
(2)若0<β<,cos (β-α)=,
求sin 的值.
解析: ∵cos α=-,<α<π,
∴sin α===,
∴tan α===-.
(1)5sin(π+α)-4tan(3π-α)=-5sin α+4tan α=(-5)×+4×=-6;
(2)∵0<β<,<α<π,
∴-π<β-α<0,
又∵cos (β-α)=,
∴sin (β-α)=-=-=-,
∴cos β=cos [(β-α)+α]=cos (β-α)cos α-sin (β-α)sin α=×-×=,
∴sin =cos 2β=2cos2β-1=2×-1=-.
素养三 直观想象
直观想象是发现和提出问题、分析和解决问题的重要手段,是探索和形成论证思路、进行数学推理、构建抽象结构的思维基础.在本章中直观想象主要体现在三角函数图象的识别与应用中.
题型三 三角函数的图象
6.(2021·全国甲卷)已知函数f(x)=2cos (ωx+φ)的部分图象如图所示,则f()=________.
解析: 法一(五点作图法)由题图可知T=-=(T为f(x)的最小正周期),即T=π,所以=π,即ω=2,故f(x)=2cos (2x+φ).点(,0)可看作“五点作图法”中的第二个点,故2×+φ=,得φ=-,
即f(x)=2cos (2x-).
所以f()=2cos (2×-)=-.
法二(代点法)由题意知,T=-=(T为f(x)的最小正周期).所以T=π,=π,即ω=2.又点(,0)在函数f(x)的图象上,所以2cos (2×+φ)=0,所以2×+φ=+kπ(k∈Z),令k=0,则φ=-,所以f(x)=2cos (2x-),所以f()=2cos (2×-)=-2cos =-.
答案: -
7.(多选)已知函数f(x)=sin 的定义域为[m,n](mA. B.
C. D.
CD [作出函数f(x)的图象如图所示,在一个周期内考虑问题,易得或所以n-m的值可能为区间内的任意实数.故选CD.]
素养四 逻辑推理
借助逻辑推理,学会有逻辑地思考问题;发现和提出数学命题;探索和表述论证过程;能够在比较复杂的情境中把握事物理解事物命题之间的关联,把握事物发展的脉络,把握知识结构;形成重论据、有条理、合乎逻辑的思维品质和理性精神,增强交流能力.在本章中,逻辑推理体现在三角函数的图象及性质,三角函数式的化简与证明等问题中.
题型四 三角函数式的化简与证明
8.求值:.
解析: 原式



==2.
9.求证:tan2x+=.
证明: 左边=+



==

===右边.原式得证.
题型五 三角函数图象变换
10.(2021·全国乙卷)把函数y=f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数y=sin (x-)的图象,则f(x)=(  )
A.sin (-) B.sin (+)
C.sin (2x-) D.sin (2x+)
11.要得到函数y=cos x的图象,只需将函数y=cos 的图象上所有的点(  )
A.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平行移动个单位长度
B.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平行移动个单位长度
C.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平行移动个单位长度
D.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平行移动个单位长度
B [将函数y=cos 的图象上所有的点横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,可得函数y=cos 的图象,再将所得图象向右平行移动个单位长度,可得函数y=cos x的图象,故选B.]
题型六 三角函数的性质
12.(2021·新高考Ⅰ卷)下列区间中,函数f(x)=7sin (x-)单调递增的区间是(  )
A.(0,) B.(,π)
C.(π,) D.(,2π)
A [令-+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,得-+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z.取k=0,则-≤x≤.因为(0,)?[-,],所以区间(0,)是函数f(x)的单调递增区间.故选A.]
13.已知函数f(x)=sin ωx-cos ωx(ω>0)的最小正周期为π.讨论函数f(x)在上的单调性.
解析: ∵f(x)=sin ωx-cos ωx=sin (ωx-),且T=π,∴ω=2,
∴f(x)=sin .
令2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),则kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),即函数f(x)的单调递增区间为(k∈Z).
∵x∈,∴令k=0,则函数f(x)在上的单调递增区间为.
同理,其单调递减区间为.
素养五 数学建模
数学建模让学生学会用数学模型解决实际问题,积累数学实践的经验,在本章数学建模主要体现在三角函数在物理及现实生活中的应用.
题型七 三角函数模型的应用
14.通常情况下,同一地区一天的气温随时间变化的曲线接近于函数f(t)=A sin (ωt+φ)+b的图象.2019年12月下旬某地区连续几天最高气温都出现在14时,最高气温为14 ℃;最低气温出现在凌晨2时,最低气温为零下2 ℃.
(1)请推测该地区该时段的气温函数f(t)=A sin (ωt+φ)+b(A>0,ω>0,|φ|<π,t∈[0,24))的解析式;
(2)23日上午9时某高中将举行阶段性考试,如果此时气温低于10 ℃(不考虑室内外的温差),教师就要开空调,请问届时应该开空调吗?
解析: (1)A=[14-(-2)]=8,b=×[14+(-2)]=6,由T=24得ω==.
所以f(t)=8sin+6.
又f(2)=8sin+6=-2,
即sin =-1,故+φ=-+2kπ,k∈Z.又|φ|<π,所以φ=-,
所以函数解析式为f(t)=8sin+6.
(2)当t=9时,y=8sin +6<8sin +6=10,气温低于10 ℃,满足开空调的条件,所以应该开空调.
单元综合评价(五) 三角函数
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.在0到2π范围内,与角-终边相同的角是(  )
A.    B. C.    D.
C [与角-终边相同的角是2kπ+,k∈Z,令k=1,可得与角-终边相同的角是,故选C.]
2.sin 15°+sin 75°等于(  )
A.    B.1 C.   D.
C [sin 15°+sin 75°=sin 15°+cos 15°=2sin (15°+30°)=.故选C.]
3.已知θ∈(0,π),且满足cos 2θ=cos θ,则tan θ=(  )
A.-    B.-  C.    D.
A [由cos 2θ=cos θ,得2cos2θ-cosθ-1=0,
解得cos θ=1或cos θ=-.
∵θ∈(0,π),∴cos θ=-,则θ=,
∴tan θ=-.故选A.]
4.若α∈,且sin α=,则sin -cos (π-α)的值为(  )
A.   B.- C.   D.-
B [∵sin α=,α∈,
∴cos α=-,∴sin -cos (π-α)
=sin α+cos α+cos α
=sin α+cos α
=×-×=-.]
5.下列函数中,最小正周期为π且为偶函数的是(  )
A.f(x)=tan 2x B.f(x)=sin x cos x
C.f(x)=cos D.f(x)=cos2x-sin2x
D [对于A选项,函数f(x)=tan2x的最小正周期为,该函数为奇函数,不符合要求;
对于B选项,f(x)=sin x cos x=sin 2x,则函数f(x)的最小正周期为=π,且该函数为奇函数,不符合要求;
对于C选项,f(x)=cos =-sin 2x,则函数f(x)的最小正周期为=π,且该函数为奇函数,不符合要求;
对于D选项,f(x)=cos2x-sin2x=cos2x,则函数f(x)的最小正周期为=π,且该函数为偶函数,符合要求.故选D.]
6.将函数y=sin (2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为(  )
A.    B. C.0    D.-
B [将函数y=sin (2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位长度后,得到函数y=sin 的图象,因为该函数是偶函数,所以φ+=+kπ,k∈Z,即φ=+kπ,k∈Z,当k=0时,φ=.]
7.已知f(x)=sin (ωx+φ),ω>0,|φ|<,f(x)是奇函数,直线y=1与函数f(x)的图象的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为,则(  )
A.f(x)在上单调递减
B.f(x)在上单调递减
C.f(x)在上单调递增
D.f(x)在上单调递增
A [因为f(x)是奇函数,
所以φ=0,所以f(x)=sin ωx.
又由已知得T=,所以=,
所以ω=4,所以f(x)=sin 4x.
由函数的解析式可知f(x)在上单调递减.故选A.]
8.函数f(x)=sin (ωx+φ)(x∈R)的部分图象如图所示,若x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)=(  )
A.- B.- C. D.
A [由函数f(x)=sin (ωx+φ)(x∈R)的部分图象可得·=-,∴ω=2.
再根据五点法作图可得2×+φ=0,∴φ=-,
∴f(x)=sin .
又∵x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),
∴(x1+x2)=,
∴x1+x2=,∴f(x1+x2)=sin =sin =-sin =-,故选A.]
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列结论正确的是(  )
A.-是第三象限角
B.若圆心角为的扇形的弧长为π,则该扇形的面积为
C.若角α的终边上有一点P(-3,4),则cos α=-
D.若角α为锐角,则角2α为钝角
BC [选项A中,-=-2π+是第二象限角,A错误;选项B中,设半径为r,则·r=π r=3 S=××32=,B正确;选项C中,=5,∴cos α=-,C正确;选项D中,α=30°是锐角,但2α=60°不是钝角,D错误.故选BC.]
10.已知函数f(x)=|A cos (x+φ)+1|的部分图象如图所示,则(  )
A.φ= B.φ=
C.A=2 D.A=3
BC [由题图知:A==2.
又f(0)=|2cos φ+1|=2,
所以cos φ=或cos φ=-(舍),
因为|φ|<,即-<φ<,由图象知φ>0,
所以φ=,故选BC.]
11.已知点(cos α,sin α)在直线y=4x上,则(  )
A.sin 2α= B.cos 2α=-
C.tan =- D.=
ABD [由已知,得sin α=4cos α,即tan α=4.
sin 2α==,选项A正确;
cos2α==-,选项B正确;
tan==-,选项C不正确;
=(tan α+1)=,选项D正确.故选ABD.]
12.已知函数f(x)=sin x cos x-cos2x,下列命题正确的是(  )
A.f(x)的最小正周期为2π
B.f(x)在区间上为增函数
C.直线x=是函数f(x)图象的一条对称轴
D.函数f(x)的图象可由函数f(x)=sin2x的图象向右平移个单位长度得到
BC [f(x)=sin 2x-=sin (2x-)-,显然A错;x∈时,2x-∈,函数f(x)为增函数,故B正确;令2x-=+kπ,k∈Z,得x=π+,k∈Z,显然x=是函数f(x)图象的一条对称轴,故C正确;f(x)=·sin 2x的图象向右平移个单位得到y=·sin =sin 的图象,故D错.]
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.已知一扇形的弧所对的圆心角为54°,半径r=20 cm,则扇形的周长为________.
解析: ∵圆心角α=54°=,
∴l=|α|·r=6π(cm),
∴扇形的周长为(6π+40)cm.
答案: (6π+40)cm
14.设α∈,若sin α=,则cos =________.
解析: 由于α为锐角,
所以cos α==,
所以cos=cos α-sin α
=×=.
答案: 
15.设函数f(x)=2cos2x+sin 2x+a(a为常数)在区间上的最小值为-4,那么a的值等于________.
解析: f(x)=2cos2x+sin 2x+a=1+cos 2x+sin 2x+a=2sin +a+1.
当x∈时,2x+∈,
∴f(x)min=2·+a+1=-4.
∴a=-4.
答案: -4
16.已知函数f(x)=sin 2x,若存在非零实数a,b,使得f(x+a)=bf(x)对x∈R都成立,则满足条件的一组值可以是a=________,b=________.(只需写出一组)
解析: 当a=时,f=sin (2x+π)=-sin 2x,即b=-1,故当a=,b=-1时,f(x+a)=bf(x)对x∈R都成立.
答案:  -1(答案不唯一)
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知0<α<,sin α=.
(1)求tan α的值.
(2)求的值.
解析: (1)因为0<α<,sin α=,
所以cos α=,故tan α=.
(2)


==4.
18.(本小题满分12分)已知sin α=,且α为第二象限角.
(1)求sin 2α的角;
(2)求tan 的值.
解析: (1)因为sin α=,且α为第二象限角,
所以cos α=-=-,
故sin2α=2sin αcos α=2××=-.
(2)由(1)知tan α==-,
故tan ===.
19.(本小题满分12分)将自行车支起来,使后轮能平稳地匀速转动,观察后轮气针的运动规律,若将后轮放入如图所示的坐标系中,轮胎以角速度ω rad/s做圆周运动,P0是气针的初始位置,气针(看作一个点P)到原点O的距离为r.
(1)求气针P的纵坐标y关于时间t的函数解析式,并求出P的运动周期;
(2)当φ=,r=ω=1时,作出其图象.
解析: (1)过P作x轴的垂线,设垂足为M,
∴y=r sin (ωt+φ),t≥0,因此T=.
(2)当φ=,r=ω=1时,y=sin ,其图象可由y=sin t的图象向左平移个单位长度得到,如图所示.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=sin2ωx+sinωxsin (ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)求函数f(x)在区间上的取值范围.
解析: f(x)=sin2ωx+sinωx sin
=+sin ωx cos ωx
=sin 2ωx-cos 2ωx+
=sin +.
(1)因为f(x)最小正周期T=π,
所以=π,
解得ω=1.
(2)由(1)知,f(x)=sin +,
当x∈时,
2x-∈,
所以sin ∈,
所以sin +∈,
即f(x)在上的取值范围为.
21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)的图象与直线y=2的相邻两个交点间的距离为2π,且________.已知①函数f为偶函数;②f=;③ x∈R,f(x)≤f.在这三个条件中任选一个,补充在上面问题中,并解答.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在[0,π]上的单调递增区间.
解析: ∵f(x)的图象与直线y=2的相邻两个交点间的距离为2π,
∴T=2π,即=2π,∴ω=1,
∴f(x)=2sin (x+φ).
方案一:选条件①.
(1)∵f=2sin 为偶函数,
∴φ+=+kπ,k∈Z,即φ=+kπ,k∈Z,
又0<φ<,∴φ=,∴f(x)=2sin .
(2)令-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,
可得-π+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z.
令k=0,得-≤x≤,
∴函数f(x)在[0,π]上的单调递增区间为(写成开区间也可得分).
方案二:选条件②.
(1)法一 ∵f=2sin =,
∴sin =,
∴+φ=+2kπ或+φ=+2kπ,k∈Z,
∴φ=2kπ或φ=+2kπ,k∈Z,
又0<φ<,∴φ=,
∴f(x)=2sin .
法二 ∵f=2sin =,
∴sin =,
又0<φ<,∴<+φ<,
∴+φ=,即φ=,∴f(x)=2sin .
(2)同方案一.
方案三:选条件③.
∵ x∈R,f(x)≤f,∴f为f(x)的最大值,
∴+φ=+2kπ,k∈Z,即φ=+2kπ,k∈Z,
又0<φ<,∴φ=∴f(x)=2sin .
(2)同方案一.
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=sin (2x+)(x∈R).
(1)填写下表,并用“五点法”画出f(x)在[0,π]上的图象;
(2)先将y=f(x)的图象向上平移1个单位长度,再将图象上所有点的横坐标变为原来的,最后将得到的图象向右平移个单位长度,得到g(x)的图象,求g(x)的对称轴方程.
解析: (1)由题意可得表格如下:
2x+ π 2π
x 0 π
f(x) 0 - 0
可得图象如图所示.
(2)将y=f(x)的图象向上平移1个单位长度得到y=sin (2x+)+1的图象,再将图象上所有点的横坐标变为原来的可得到y=sin (4x+)+1的图象,最后将得到的图象向右平移个单位长度,可得y=sin (4x-π+)+1=sin (4x-)+1的图象,即g(x)=sin (4x-)+1,
令4x-=+kπ,解得x=+,k∈Z,
所以g(x)的对称轴方程是x=+,k∈Z.
阶段综合评价
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知集合M={x|-3A.{-2,-1,0,1} B.{-3,-2,-1,0}
C.{-2,-1,0} D.{-3,-2,-1}
C [因为集合M={x|-32.命题“ x∈R,使得x2+2x<0”的否定是(  )
A. x∈R,使得x2+2x≥0
B. x∈R,使得x2+2x>0
C. x∈R,都有x2+2x≥0
D. x∈R,都有x2+2x<0
C [命题“ x∈R,使得x2+2x<0”的否定是“ x∈R,都有x2+2x≥0”,故选C.]
3.已知角θ的终边经过点,则sin2的值为(  )
A.    B. C.    D.
C [由题意知cosθ=-,
则sin2===,故选C.]
4.主动降噪耳机工作的原理:通过耳机两端的噪声采集器采集周围的噪声,交由内部芯片处理,通过喇叭发出反向声波,中和噪声(如图).已知某噪声的声波曲线y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,0≤φ<)的振幅为1,周期为2π,初相为0,则通过喇叭发出的反向声波曲线的解析式为(  )
A.y=sin x B.y=cos x
C.y=-sin x D.y=-cos x
C [由题意,得A=1,ω=1,φ=0,所以声波曲线为y=sin x,则反向声波曲线为y=-sin x,故选C.]
5.设函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0A.-2    B.2 C.4    D.6
A [因为f(x)的周期为2,所以f =f 且f(9)=f(1),又f(x)为奇函数,所以f(-)=-f =-2,f(-1)=-f(1),但f(-1)=f(1),故f(-1)=f(1)=0,故f +f(9)=-2,故选A.]
6.已知a,b是实数,则“a>b>0且cA.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
A [c->0,
又a>b>0,∴->->0 <,充分性成立,
反过来,不妨取a=-1,d=1,b=1,c=2,则<,但a>b>0且c7.设a=,b=tan (-130°),c=log1.30.4,则a,b,c的大小关系为(  )
A.bC.cC [∵a==30.6,又y=3x在R上单调递增,
∴30.6>30.5=,即a>.
∵函数y=tan x在上单调递增,
b=tan (-130°)=-tan (180°-50°)=tan 50°,
∴tan 45°∵对数函数y=log1.3x在(0,+∞)上单调递增,
∴c=log1.30.4∴c8.设函数f(x)=,且方程f(x)-k+1=0有三个不相等的实根,则k的取值范围为(  )
A.(-1,0) B.(0,1)
C.[-1,0] D.[0,1]
B [f(x)=的图象如下:
方程f(x)-k+1=0有三个不相等的实根等价于函数y=f(x)的图象与y=k-1的图象有三个交点,
所以-1二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.已知全集U=R,函数y=ln (1-x)的定义域为M,集合N={x|x2-x<0},则下列结论正确的是(  )
A.M∩N=N B.M∩( UN)≠
C.M∩N=U D.M ( UN)
AB [由题意知M={x|x<1},N={x|010.下列命题是真命题的是(  )
A.若幂函数f(x)=xα的图象过点,则α=-
B. x∈(0,1),>logx
C. x∈(0,+∞),logx>logx
D.命题“ x∈R,sin x+cos x<1”的否定是“ x∈R,sin x+cos x≥1”
BD [选项A中,4= 2-α=22 α=-2,A错误;
选项B中,在同一平面直角坐标系中作出y=与y=logx的图象,设两图象交点的横坐标为x0,则当x0logx,B正确;
选项C中,取x=2,log2=-1,
log2=-log32>-1,C错误;
选项D显然正确.故选BD.]
11.若函数f(x)同时满足下列两个条件,则该称函数为“优美函数”:
① x∈R,都有f(-x)+f(x)=0;
② x1,x2∈R,且x1≠x2,都有<0.
则以下四个函数中不是“优美函数”的是(  )
A.f(x)=sin x
B.f(x)=-2x3
C.f(x)=1-x
D.f(x)=ln (+x)
ACD [由条件①,得f(x)是奇函数,由条件②,得f(x)是R上的减函数.
对于A,f(x)=sin x在R上不单调,故不是“优美函数”;对于B,f(x)=-2x3既是奇函数,又在R上单调递减,故是“优美函数”;对于C,f(x)=1-x不是奇函数,故不是“优美函数”;对于D,易知f(x)在R上单调递增,故不是“优美函数”.故选ACD.]
12.函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则(  )
A.f(x)=2sin (x-)
B.把f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到的图象对应的函数在[-π,π]上单调递增
C.把函数f(x)的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数是奇函数
D.函数y=f(x)的图象关于直线x=-4π对称
ACD [由题图知T=π-2π=π,∴T=6π.∴ω==.∵f(2π)=2,∴f(2π)=2sin (+φ)=2,即sin (+φ)=1,∴+φ=2kπ+(k∈Z),∴φ=2kπ-(k∈Z),又|φ|<π,∴φ=-,∴f(x)=2sin (x-),故选项A正确.把f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到的图象对应的函数为y=2sin (x-),∵x∈[-π,π],∴-≤x-≤,∴y=2sin (x-)在[-π,π]上不单调,故选项B错误.把f(x)的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数为y=2sin [(x+)-]=2sin ,是奇函数,故选项C正确;设x-=nπ+,n∈Z,∴x=3nπ+2π,∴当n=-2时,x=-4π,∴函数y=f(x)的图象关于直线x=-4π对称,故选项D正确.故选ACD.]
三、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.函数f(x)=+log2(x-2)的定义域为________.
解析: 对于函数f(x)=+log2(x-2),有解得2因此,函数f(x)=+log2(x-2)的定义域为(2,4).
答案: (2,4)
14.若a>0,且a+b=0,则a-+1的最小值为__________________________.
解析: 因为a+b=0,a>0,
所以a-+1=a++1≥3,当且仅当a=1,b=-1时取等号.
答案: 3
15.人们通常以分贝(符号dB)为单位来表示声音强度的等级,强度为x的声音对应的等级为f(x)=10lg (dB),喷气式飞机起飞时,声音约为140 dB,大货车鸣笛时,声音约为90 dB,则喷气式飞机起飞时的声音强度是大货车鸣笛时声音强度的________倍.
解析: 由f(x)=10lg=140可得x=1012,
由f(x)=10lg=90可得x=107.
所以喷气式飞机起飞时的声音强度是大货车鸣笛时声音强度的=105倍.
答案: 105
16.已知函数f(x)=sin +,ω>0,x∈R,且f(α)=-,f(β)=.若|α-β|的最小值为,则f=________,函数f(x)的单调递增区间为________.
解析: 函数f(x)=sin +,ω>0,x∈R,
由f(α)=-,f(β)=,
且|α-β|的最小值为,
得=,即T=3π=,
所以ω=.
所以f(x)=sin +.
则f=sin +=.
由-+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,
得-+3kπ≤x≤π+3kπ,k∈Z,
即函数f(x)的单调递增区间为[-+3kπ,π+3kπ],k∈Z.
答案:  [-+3kπ,π+3kπ],k∈Z
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知p:<1,q:x2-3ax+2a2<0(其中a为常数,且a>0).
(1)若p为真,求x的取值范围;
(2)若p是q的必要不充分条件,求a的取值范围.
解析: (1)由<1,得x>1或x<0,
即命题p是真命题时x的取值范围是(-∞,0)∪(1,+∞).
(2)由x2-3ax+2a2<0得(x-a)(x-2a)<0,
因a>0,则a若p是q的必要不充分条件,
则q对应的集合是p对应的集合的真子集,
因a>0,则满足得a≥1,
即实数a的取值范围是[1,+∞).
18.(本小题满分12分)已知集合A={x|3≤x≤7},B={x|2(1)求A∪B,( RA)∩B;
(2)若A∩C≠ ,求a的取值范围.
解析: (1)∵A={x|3≤x≤7},B={x|2∵A={x|3≤x≤7},∴ RA={x|x<3或x>7},
∴( RA)∩B={x|x<3,或x>7}∩{x|2(2)
在数轴上作出集合A,C,如图所示,当a>3时,A∩C≠ ,∴a>3.
19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2cos (x-),x∈R.
(1)求f(π)的值;
(2)若f=,α∈,求f(2α)的值.
解析: (1)f(π)=2cos =-2cos =-2×=-.
(2)因为f=2cos =-2sin α=,
所以sin α=-.又α∈,
所以cos α===,
所以sin2α=2sin αcos α=2××=-,
cos 2α=2cos2α-1=2×-1=.
所以f(2α)=2cos=2cos 2αcos +2sin 2αsin =2××+2××=.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=且点(4,2)在函数f(x)的图象上.
(1)求函数f(x)的解析式,并在平面直角坐标系中画出函数f(x)的图象;
(2)求不等式f(x)<1的解集.
解析: (1)∵点(4,2)在函数的图象上,
∴f(4)=loga4=2,解得a=2.
∴f(x)=
函数的图象如图所示.
(2)不等式f(x)<1等价于

解得0∴原不等式的解集为{x|021.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)+1(ω>0,|φ|<),f(x)图象上两相邻对称轴之间的距离为,________.
(1)给出下列三个条件:
①f(x)图象的一条对称轴为直线x=-;
②f(x)图象的一个对称中心为(,1);
③f(x)的图象经过点(,0).
在这三个条件中任选一个补充在上面空白横线中,然后确定函数的解析式.
(2)若动直线x=t(t∈[0,π])与f(x)和g(x)=2sin x cos x的图象分别交于P,Q两点,求线段PQ长度的最大值及此时t的值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
解析: (1)因为f(x)图象上两相邻对称轴之间的距离为,
所以f(x)的最小正周期为T=2×=π,
所以ω==2,此时f(x)=2sin (2x+φ)+1.
若选①,则-+φ=+kπ,k∈Z,得φ=+kπ,k∈Z,
因为|φ|<,所以φ=,即f(x)=2sin (2x+)+1.
若选②,则+φ=kπ,k∈Z,得φ=kπ-,k∈Z,
因为|φ|<,所以φ=,即f(x)=2sin (2x+)+1.
若选③,则f()=2sin (+φ)+1=0,
因为|φ|<,所以<+φ<,所以+φ=,
解得φ=,所以f(x)=2sin (2x+)+1.
(2)令h(x)=f(x)-g(x)=2sin (2x+)+1-2sin x cos x=2(sin 2x+cos 2x)+1-sin 2x=cos 2x+1,
所以h(t)=cos 2t+1.
因为t∈[0,π],所以2t∈[0,2π],
所以当2t=0或2t=2π,即t=0或t=π时,h(t)取得最大值,最大值为2.
故线段PQ长度的最大值为2,此时t=0或t=π.
22.(本小题满分12分)已知函数g(x)=ax2-2ax+1+b(a≠0,b<1)在区间[2,3]上有最大值4,最小值1,设f(x)=.
(1)求a,b的值;
(2)若不等式f(2x)-k·2x≥0在x∈[-1,1]上恒成立,求实数k的取值范围.
解析: (1)g(x)=a(x-1)2+1+b-a,
当a>0时,g(x)在[2,3]上单调递增,故
即解得
当a<0时,g(x)在[2,3]上单调递减,故
即解得
∵b<1,∴a=1,b=0.
(2)由(1)知,g(x)=x2-2x+1,f(x)=x+-2.
不等式f(2x)-k·2x≥0可化为2x+-2≥k·2x,
1+-≥k.令=m,则k≤m2-2m+1.
∵x∈[-1,1],
∴m∈.记h(m)=m2-2m+1=(m-1)2,
则当m=1时,h(m)min=0,∴k≤0.
∴实数k的取值范围是(-∞,0].章末综合提升
素养一 数学抽象
数学抽象是数学的基本思想,是形成理性思维的重要基础,主要包括:从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系,从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构,用数学语言予以表征.本章中三角函数定义体现学科素养中的数学抽象.
题型一 任意角三角函数的定义
1.已知角α的始边是x轴的正半轴,终边经过点(-3,y),且sin α=,则tan α=(  )
A.- B.-
C. D.
2.(2021·上海卷)已知θ>0.存在实数φ,使得对任意n∈N*,cos (nθ+φ)<,则θ的最小值是________.
素养二 数学运算
数学运算能促进学生有效借助运算方法解决实际问题;通过运算促进数学思维发展,本章中,通过三角函数求值问题进一步培养提升学生的数学运算核心素养.
题型二 三角函数的求值
3.(2021·全国乙卷)cos2-cos2=(  )
A.    B. C.    D.
4.(2021·新高考Ⅰ卷)若tan θ=-2,则=(  )
A.-    B.- C.    D.
5.已知cosα=-,且<α<π.
(1)求5sin(π+α)-4tan(3π-α)的值;
(2)若0<β<,cos (β-α)=,
求sin 的值.
素养三 直观想象
直观想象是发现和提出问题、分析和解决问题的重要手段,是探索和形成论证思路、进行数学推理、构建抽象结构的思维基础.在本章中直观想象主要体现在三角函数图象的识别与应用中.
题型三 三角函数的图象
6.(2021·全国甲卷)已知函数f(x)=2cos (ωx+φ)的部分图象如图所示,则f()=________.
7.(多选)已知函数f(x)=sin 的定义域为[m,n](mA. B.
C. D.
素养四 逻辑推理
借助逻辑推理,学会有逻辑地思考问题;发现和提出数学命题;探索和表述论证过程;能够在比较复杂的情境中把握事物理解事物命题之间的关联,把握事物发展的脉络,把握知识结构;形成重论据、有条理、合乎逻辑的思维品质和理性精神,增强交流能力.在本章中,逻辑推理体现在三角函数的图象及性质,三角函数式的化简与证明等问题中.
题型四 三角函数式的化简与证明
8.求值:.
9.求证:tan2x+=.
题型五 三角函数图象变换
10.(2021·全国乙卷)把函数y=f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把所得曲线向右平移个单位长度,得到函数y=sin (x-)的图象,则f(x)=(  )
A.sin (-) B.sin (+)
C.sin (2x-) D.sin (2x+)
11.要得到函数y=cos x的图象,只需将函数y=cos 的图象上所有的点(  )
A.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平行移动个单位长度
B.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平行移动个单位长度
C.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,再向左平行移动个单位长度
D.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再向右平行移动个单位长度
题型六 三角函数的性质
12.(2021·新高考Ⅰ卷)下列区间中,函数f(x)=7sin (x-)单调递增的区间是(  )
A.(0,) B.(,π)
C.(π,) D.(,2π)
13.已知函数f(x)=sin ωx-cos ωx(ω>0)的最小正周期为π.讨论函数f(x)在上的单调性.
素养五 数学建模
数学建模让学生学会用数学模型解决实际问题,积累数学实践的经验,在本章数学建模主要体现在三角函数在物理及现实生活中的应用.
题型七 三角函数模型的应用
14.通常情况下,同一地区一天的气温随时间变化的曲线接近于函数f(t)=A sin (ωt+φ)+b的图象.2019年12月下旬某地区连续几天最高气温都出现在14时,最高气温为14 ℃;最低气温出现在凌晨2时,最低气温为零下2 ℃.
(1)请推测该地区该时段的气温函数f(t)=A sin (ωt+φ)+b(A>0,ω>0,|φ|<π,t∈[0,24))的解析式;
(2)23日上午9时某高中将举行阶段性考试,如果此时气温低于10 ℃(不考虑室内外的温差),教师就要开空调,请问届时应该开空调吗?
单元综合评价(五) 三角函数
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.在0到2π范围内,与角-终边相同的角是(  )
A.    B. C.    D.
2.sin 15°+sin 75°等于(  )
A.    B.1 C.   D.
C [sin 15°+sin 75°=sin 15°+cos 15°=2sin (15°+30°)=.故选C.]
3.已知θ∈(0,π),且满足cos 2θ=cos θ,则tan θ=(  )
A.-    B.-  C.    D.
4.若α∈,且sin α=,则sin -cos (π-α)的值为(  )
A.   B.- C.   D.-
5.下列函数中,最小正周期为π且为偶函数的是(  )
A.f(x)=tan 2x B.f(x)=sin x cos x
C.f(x)=cos D.f(x)=cos2x-sin2x
6.将函数y=sin (2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为(  )
A.    B. C.0    D.-
7.已知f(x)=sin (ωx+φ),ω>0,|φ|<,f(x)是奇函数,直线y=1与函数f(x)的图象的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为,则(  )
A.f(x)在上单调递减
B.f(x)在上单调递减
C.f(x)在上单调递增
D.f(x)在上单调递增
8.函数f(x)=sin (ωx+φ)(x∈R)的部分图象如图所示,若x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)=(  )
A.- B.- C. D.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列结论正确的是(  )
A.-是第三象限角
B.若圆心角为的扇形的弧长为π,则该扇形的面积为
C.若角α的终边上有一点P(-3,4),则cos α=-
D.若角α为锐角,则角2α为钝角
10.已知函数f(x)=|A cos (x+φ)+1|的部分图象如图所示,则(  )
A.φ= B.φ=
C.A=2 D.A=3
11.已知点(cos α,sin α)在直线y=4x上,则(  )
A.sin 2α= B.cos 2α=-
C.tan =- D.=
12.已知函数f(x)=sin x cos x-cos2x,下列命题正确的是(  )
A.f(x)的最小正周期为2π
B.f(x)在区间上为增函数
C.直线x=是函数f(x)图象的一条对称轴
D.函数f(x)的图象可由函数f(x)=sin2x的图象向右平移个单位长度得到
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.已知一扇形的弧所对的圆心角为54°,半径r=20 cm,则扇形的周长为________.
14.设α∈,若sin α=,则cos =________.
15.设函数f(x)=2cos2x+sin 2x+a(a为常数)在区间上的最小值为-4,那么a的值等于________.
16.已知函数f(x)=sin 2x,若存在非零实数a,b,使得f(x+a)=bf(x)对x∈R都成立,则满足条件的一组值可以是a=________,b=________.(只需写出一组)
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知0<α<,sin α=.
(1)求tan α的值.
(2)求的值.
18.(本小题满分12分)已知sin α=,且α为第二象限角.
(1)求sin 2α的角;
(2)求tan 的值.
19.(本小题满分12分)将自行车支起来,使后轮能平稳地匀速转动,观察后轮气针的运动规律,若将后轮放入如图所示的坐标系中,轮胎以角速度ω rad/s做圆周运动,P0是气针的初始位置,气针(看作一个点P)到原点O的距离为r.
(1)求气针P的纵坐标y关于时间t的函数解析式,并求出P的运动周期;
(2)当φ=,r=ω=1时,作出其图象.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=sin2ωx+sinωxsin (ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)求函数f(x)在区间上的取值范围.
21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)的图象与直线y=2的相邻两个交点间的距离为2π,且________.已知①函数f为偶函数;②f=;③ x∈R,f(x)≤f.在这三个条件中任选一个,补充在上面问题中,并解答.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在[0,π]上的单调递增区间.
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=sin (2x+)(x∈R).
(1)填写下表,并用“五点法”画出f(x)在[0,π]上的图象;
(2)先将y=f(x)的图象向上平移1个单位长度,再将图象上所有点的横坐标变为原来的,最后将得到的图象向右平移个单位长度,得到g(x)的图象,求g(x)的对称轴方程.单元综合评价(五) 三角函数
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.在0到2π范围内,与角-终边相同的角是(  )
A.    B. C.    D.
C [与角-终边相同的角是2kπ+,k∈Z,令k=1,可得与角-终边相同的角是,故选C.]
2.sin 15°+sin 75°等于(  )
A.    B.1 C.   D.
C [sin 15°+sin 75°=sin 15°+cos 15°=2sin (15°+30°)=.故选C.]
3.已知θ∈(0,π),且满足cos 2θ=cos θ,则tan θ=(  )
A.-    B.-  C.    D.
A [由cos 2θ=cos θ,得2cos2θ-cosθ-1=0,
解得cos θ=1或cos θ=-.
∵θ∈(0,π),∴cos θ=-,则θ=,
∴tan θ=-.故选A.]
4.若α∈,且sin α=,则sin -cos (π-α)的值为(  )
A.   B.- C.   D.-
B [∵sin α=,α∈,
∴cos α=-,∴sin -cos (π-α)
=sin α+cos α+cos α
=sin α+cos α
=×-×=-.]
5.下列函数中,最小正周期为π且为偶函数的是(  )
A.f(x)=tan 2x B.f(x)=sin x cos x
C.f(x)=cos D.f(x)=cos2x-sin2x
D [对于A选项,函数f(x)=tan2x的最小正周期为,该函数为奇函数,不符合要求;
对于B选项,f(x)=sin x cos x=sin 2x,则函数f(x)的最小正周期为=π,且该函数为奇函数,不符合要求;
对于C选项,f(x)=cos =-sin 2x,则函数f(x)的最小正周期为=π,且该函数为奇函数,不符合要求;
对于D选项,f(x)=cos2x-sin2x=cos2x,则函数f(x)的最小正周期为=π,且该函数为偶函数,符合要求.故选D.]
6.将函数y=sin (2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为(  )
A.    B. C.0    D.-
B [将函数y=sin (2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位长度后,得到函数y=sin 的图象,因为该函数是偶函数,所以φ+=+kπ,k∈Z,即φ=+kπ,k∈Z,当k=0时,φ=.]
7.已知f(x)=sin (ωx+φ),ω>0,|φ|<,f(x)是奇函数,直线y=1与函数f(x)的图象的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为,则(  )
A.f(x)在上单调递减
B.f(x)在上单调递减
C.f(x)在上单调递增
D.f(x)在上单调递增
A [因为f(x)是奇函数,
所以φ=0,所以f(x)=sin ωx.
又由已知得T=,所以=,
所以ω=4,所以f(x)=sin 4x.
由函数的解析式可知f(x)在上单调递减.故选A.]
8.函数f(x)=sin (ωx+φ)(x∈R)的部分图象如图所示,若x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)=(  )
A.- B.- C. D.
A [由函数f(x)=sin (ωx+φ)(x∈R)的部分图象可得·=-,∴ω=2.
再根据五点法作图可得2×+φ=0,∴φ=-,
∴f(x)=sin .
又∵x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),
∴(x1+x2)=,
∴x1+x2=,∴f(x1+x2)=sin =sin =-sin =-,故选A.]
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列结论正确的是(  )
A.-是第三象限角
B.若圆心角为的扇形的弧长为π,则该扇形的面积为
C.若角α的终边上有一点P(-3,4),则cos α=-
D.若角α为锐角,则角2α为钝角
BC [选项A中,-=-2π+是第二象限角,A错误;选项B中,设半径为r,则·r=π r=3 S=××32=,B正确;选项C中,=5,∴cos α=-,C正确;选项D中,α=30°是锐角,但2α=60°不是钝角,D错误.故选BC.]
10.已知函数f(x)=|A cos (x+φ)+1|的部分图象如图所示,则(  )
A.φ= B.φ=
C.A=2 D.A=3
BC [由题图知:A==2.
又f(0)=|2cos φ+1|=2,
所以cos φ=或cos φ=-(舍),
因为|φ|<,即-<φ<,由图象知φ>0,
所以φ=,故选BC.]
11.已知点(cos α,sin α)在直线y=4x上,则(  )
A.sin 2α= B.cos 2α=-
C.tan =- D.=
ABD [由已知,得sin α=4cos α,即tan α=4.
sin 2α==,选项A正确;
cos2α==-,选项B正确;
tan==-,选项C不正确;
=(tan α+1)=,选项D正确.故选ABD.]
12.已知函数f(x)=sin x cos x-cos2x,下列命题正确的是(  )
A.f(x)的最小正周期为2π
B.f(x)在区间上为增函数
C.直线x=是函数f(x)图象的一条对称轴
D.函数f(x)的图象可由函数f(x)=sin2x的图象向右平移个单位长度得到
BC [f(x)=sin 2x-=sin (2x-)-,显然A错;x∈时,2x-∈,函数f(x)为增函数,故B正确;令2x-=+kπ,k∈Z,得x=π+,k∈Z,显然x=是函数f(x)图象的一条对称轴,故C正确;f(x)=·sin 2x的图象向右平移个单位得到y=·sin =sin 的图象,故D错.]
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.已知一扇形的弧所对的圆心角为54°,半径r=20 cm,则扇形的周长为________.
解析: ∵圆心角α=54°=,
∴l=|α|·r=6π(cm),
∴扇形的周长为(6π+40)cm.
答案: (6π+40)cm
14.设α∈,若sin α=,则cos =________.
解析: 由于α为锐角,
所以cos α==,
所以cos=cos α-sin α
=×=.
答案: 
15.设函数f(x)=2cos2x+sin 2x+a(a为常数)在区间上的最小值为-4,那么a的值等于________.
解析: f(x)=2cos2x+sin 2x+a=1+cos 2x+sin 2x+a=2sin +a+1.
当x∈时,2x+∈,
∴f(x)min=2·+a+1=-4.
∴a=-4.
答案: -4
16.已知函数f(x)=sin 2x,若存在非零实数a,b,使得f(x+a)=bf(x)对x∈R都成立,则满足条件的一组值可以是a=________,b=________.(只需写出一组)
解析: 当a=时,f=sin (2x+π)=-sin 2x,即b=-1,故当a=,b=-1时,f(x+a)=bf(x)对x∈R都成立.
答案:  -1(答案不唯一)
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知0<α<,sin α=.
(1)求tan α的值.
(2)求的值.
解析: (1)因为0<α<,sin α=,
所以cos α=,故tan α=.
(2)


==4.
18.(本小题满分12分)已知sin α=,且α为第二象限角.
(1)求sin 2α的角;
(2)求tan 的值.
解析: (1)因为sin α=,且α为第二象限角,
所以cos α=-=-,
故sin2α=2sin αcos α=2××=-.
(2)由(1)知tan α==-,
故tan ===.
19.(本小题满分12分)将自行车支起来,使后轮能平稳地匀速转动,观察后轮气针的运动规律,若将后轮放入如图所示的坐标系中,轮胎以角速度ω rad/s做圆周运动,P0是气针的初始位置,气针(看作一个点P)到原点O的距离为r.
(1)求气针P的纵坐标y关于时间t的函数解析式,并求出P的运动周期;
(2)当φ=,r=ω=1时,作出其图象.
解析: (1)过P作x轴的垂线,设垂足为M,
∴y=r sin (ωt+φ),t≥0,因此T=.
(2)当φ=,r=ω=1时,y=sin ,其图象可由y=sin t的图象向左平移个单位长度得到,如图所示.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=sin2ωx+sinωxsin (ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)求函数f(x)在区间上的取值范围.
解析: f(x)=sin2ωx+sinωx sin
=+sin ωx cos ωx
=sin 2ωx-cos 2ωx+
=sin +.
(1)因为f(x)最小正周期T=π,
所以=π,
解得ω=1.
(2)由(1)知,f(x)=sin +,
当x∈时,
2x-∈,
所以sin ∈,
所以sin +∈,
即f(x)在上的取值范围为.
21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)的图象与直线y=2的相邻两个交点间的距离为2π,且________.已知①函数f为偶函数;②f=;③ x∈R,f(x)≤f.在这三个条件中任选一个,补充在上面问题中,并解答.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在[0,π]上的单调递增区间.
解析: ∵f(x)的图象与直线y=2的相邻两个交点间的距离为2π,
∴T=2π,即=2π,∴ω=1,
∴f(x)=2sin (x+φ).
方案一:选条件①.
(1)∵f=2sin 为偶函数,
∴φ+=+kπ,k∈Z,即φ=+kπ,k∈Z,
又0<φ<,∴φ=,∴f(x)=2sin .
(2)令-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,
可得-π+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z.
令k=0,得-≤x≤,
∴函数f(x)在[0,π]上的单调递增区间为(写成开区间也可得分).
方案二:选条件②.
(1)法一 ∵f=2sin =,
∴sin =,
∴+φ=+2kπ或+φ=+2kπ,k∈Z,
∴φ=2kπ或φ=+2kπ,k∈Z,
又0<φ<,∴φ=,
∴f(x)=2sin .
法二 ∵f=2sin =,
∴sin =,
又0<φ<,∴<+φ<,
∴+φ=,即φ=,∴f(x)=2sin .
(2)同方案一.
方案三:选条件③.
∵ x∈R,f(x)≤f,∴f为f(x)的最大值,
∴+φ=+2kπ,k∈Z,即φ=+2kπ,k∈Z,
又0<φ<,∴φ=∴f(x)=2sin .
(2)同方案一.
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=sin (2x+)(x∈R).
(1)填写下表,并用“五点法”画出f(x)在[0,π]上的图象;
(2)先将y=f(x)的图象向上平移1个单位长度,再将图象上所有点的横坐标变为原来的,最后将得到的图象向右平移个单位长度,得到g(x)的图象,求g(x)的对称轴方程.
解析: (1)由题意可得表格如下:
2x+ π 2π
x 0 π
f(x) 0 - 0
可得图象如图所示.
(2)将y=f(x)的图象向上平移1个单位长度得到y=sin (2x+)+1的图象,再将图象上所有点的横坐标变为原来的可得到y=sin (4x+)+1的图象,最后将得到的图象向右平移个单位长度,可得y=sin (4x-π+)+1=sin (4x-)+1的图象,即g(x)=sin (4x-)+1,
令4x-=+kπ,解得x=+,k∈Z,
所以g(x)的对称轴方程是x=+,k∈Z.单元综合评价(五) 三角函数
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.在0到2π范围内,与角-终边相同的角是(  )
A.    B. C.    D.
2.sin 15°+sin 75°等于(  )
A.    B.1 C.   D.
C [sin 15°+sin 75°=sin 15°+cos 15°=2sin (15°+30°)=.故选C.]
3.已知θ∈(0,π),且满足cos 2θ=cos θ,则tan θ=(  )
A.-    B.-  C.    D.
4.若α∈,且sin α=,则sin -cos (π-α)的值为(  )
A.   B.- C.   D.-
5.下列函数中,最小正周期为π且为偶函数的是(  )
A.f(x)=tan 2x B.f(x)=sin x cos x
C.f(x)=cos D.f(x)=cos2x-sin2x
6.将函数y=sin (2x+φ)的图象沿x轴向左平移个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为(  )
A.    B. C.0    D.-
7.已知f(x)=sin (ωx+φ),ω>0,|φ|<,f(x)是奇函数,直线y=1与函数f(x)的图象的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为,则(  )
A.f(x)在上单调递减
B.f(x)在上单调递减
C.f(x)在上单调递增
D.f(x)在上单调递增
8.函数f(x)=sin (ωx+φ)(x∈R)的部分图象如图所示,若x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)=(  )
A.- B.- C. D.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列结论正确的是(  )
A.-是第三象限角
B.若圆心角为的扇形的弧长为π,则该扇形的面积为
C.若角α的终边上有一点P(-3,4),则cos α=-
D.若角α为锐角,则角2α为钝角
10.已知函数f(x)=|A cos (x+φ)+1|的部分图象如图所示,则(  )
A.φ= B.φ=
C.A=2 D.A=3
11.已知点(cos α,sin α)在直线y=4x上,则(  )
A.sin 2α= B.cos 2α=-
C.tan =- D.=
12.已知函数f(x)=sin x cos x-cos2x,下列命题正确的是(  )
A.f(x)的最小正周期为2π
B.f(x)在区间上为增函数
C.直线x=是函数f(x)图象的一条对称轴
D.函数f(x)的图象可由函数f(x)=sin2x的图象向右平移个单位长度得到
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.已知一扇形的弧所对的圆心角为54°,半径r=20 cm,则扇形的周长为________.
14.设α∈,若sin α=,则cos =________.
15.设函数f(x)=2cos2x+sin 2x+a(a为常数)在区间上的最小值为-4,那么a的值等于________.
16.已知函数f(x)=sin 2x,若存在非零实数a,b,使得f(x+a)=bf(x)对x∈R都成立,则满足条件的一组值可以是a=________,b=________.(只需写出一组)
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知0<α<,sin α=.
(1)求tan α的值.
(2)求的值.
18.(本小题满分12分)已知sin α=,且α为第二象限角.
(1)求sin 2α的角;
(2)求tan 的值.
19.(本小题满分12分)将自行车支起来,使后轮能平稳地匀速转动,观察后轮气针的运动规律,若将后轮放入如图所示的坐标系中,轮胎以角速度ω rad/s做圆周运动,P0是气针的初始位置,气针(看作一个点P)到原点O的距离为r.
(1)求气针P的纵坐标y关于时间t的函数解析式,并求出P的运动周期;
(2)当φ=,r=ω=1时,作出其图象.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=sin2ωx+sinωxsin (ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)求函数f(x)在区间上的取值范围.
21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)的图象与直线y=2的相邻两个交点间的距离为2π,且________.已知①函数f为偶函数;②f=;③ x∈R,f(x)≤f.在这三个条件中任选一个,补充在上面问题中,并解答.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在[0,π]上的单调递增区间.
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=sin (2x+)(x∈R).
(1)填写下表,并用“五点法”画出f(x)在[0,π]上的图象;
(2)先将y=f(x)的图象向上平移1个单位长度,再将图象上所有点的横坐标变为原来的,最后将得到的图象向右平移个单位长度,得到g(x)的图象,求g(x)的对称轴方程.阶段综合评价
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知集合M={x|-3A.{-2,-1,0,1} B.{-3,-2,-1,0}
C.{-2,-1,0} D.{-3,-2,-1}
C [因为集合M={x|-32.命题“ x∈R,使得x2+2x<0”的否定是(  )
A. x∈R,使得x2+2x≥0
B. x∈R,使得x2+2x>0
C. x∈R,都有x2+2x≥0
D. x∈R,都有x2+2x<0
C [命题“ x∈R,使得x2+2x<0”的否定是“ x∈R,都有x2+2x≥0”,故选C.]
3.已知角θ的终边经过点,则sin2的值为(  )
A.    B. C.    D.
C [由题意知cosθ=-,
则sin2===,故选C.]
4.主动降噪耳机工作的原理:通过耳机两端的噪声采集器采集周围的噪声,交由内部芯片处理,通过喇叭发出反向声波,中和噪声(如图).已知某噪声的声波曲线y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,0≤φ<)的振幅为1,周期为2π,初相为0,则通过喇叭发出的反向声波曲线的解析式为(  )
A.y=sin x B.y=cos x
C.y=-sin x D.y=-cos x
C [由题意,得A=1,ω=1,φ=0,所以声波曲线为y=sin x,则反向声波曲线为y=-sin x,故选C.]
5.设函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0A.-2    B.2 C.4    D.6
A [因为f(x)的周期为2,所以f =f 且f(9)=f(1),又f(x)为奇函数,所以f(-)=-f =-2,f(-1)=-f(1),但f(-1)=f(1),故f(-1)=f(1)=0,故f +f(9)=-2,故选A.]
6.已知a,b是实数,则“a>b>0且cA.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
A [c->0,
又a>b>0,∴->->0 <,充分性成立,
反过来,不妨取a=-1,d=1,b=1,c=2,则<,但a>b>0且c7.设a=,b=tan (-130°),c=log1.30.4,则a,b,c的大小关系为(  )
A.bC.cC [∵a==30.6,又y=3x在R上单调递增,
∴30.6>30.5=,即a>.
∵函数y=tan x在上单调递增,
b=tan (-130°)=-tan (180°-50°)=tan 50°,
∴tan 45°∵对数函数y=log1.3x在(0,+∞)上单调递增,
∴c=log1.30.4∴c8.设函数f(x)=,且方程f(x)-k+1=0有三个不相等的实根,则k的取值范围为(  )
A.(-1,0) B.(0,1)
C.[-1,0] D.[0,1]
B [f(x)=的图象如下:
方程f(x)-k+1=0有三个不相等的实根等价于函数y=f(x)的图象与y=k-1的图象有三个交点,
所以-1二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.已知全集U=R,函数y=ln (1-x)的定义域为M,集合N={x|x2-x<0},则下列结论正确的是(  )
A.M∩N=N B.M∩( UN)≠
C.M∩N=U D.M ( UN)
AB [由题意知M={x|x<1},N={x|010.下列命题是真命题的是(  )
A.若幂函数f(x)=xα的图象过点,则α=-
B. x∈(0,1),>logx
C. x∈(0,+∞),logx>logx
D.命题“ x∈R,sin x+cos x<1”的否定是“ x∈R,sin x+cos x≥1”
BD [选项A中,4= 2-α=22 α=-2,A错误;
选项B中,在同一平面直角坐标系中作出y=与y=logx的图象,设两图象交点的横坐标为x0,则当x0logx,B正确;
选项C中,取x=2,log2=-1,
log2=-log32>-1,C错误;
选项D显然正确.故选BD.]
11.若函数f(x)同时满足下列两个条件,则该称函数为“优美函数”:
① x∈R,都有f(-x)+f(x)=0;
② x1,x2∈R,且x1≠x2,都有<0.
则以下四个函数中不是“优美函数”的是(  )
A.f(x)=sin x
B.f(x)=-2x3
C.f(x)=1-x
D.f(x)=ln (+x)
ACD [由条件①,得f(x)是奇函数,由条件②,得f(x)是R上的减函数.
对于A,f(x)=sin x在R上不单调,故不是“优美函数”;对于B,f(x)=-2x3既是奇函数,又在R上单调递减,故是“优美函数”;对于C,f(x)=1-x不是奇函数,故不是“优美函数”;对于D,易知f(x)在R上单调递增,故不是“优美函数”.故选ACD.]
12.函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则(  )
A.f(x)=2sin (x-)
B.把f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到的图象对应的函数在[-π,π]上单调递增
C.把函数f(x)的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数是奇函数
D.函数y=f(x)的图象关于直线x=-4π对称
ACD [由题图知T=π-2π=π,∴T=6π.∴ω==.∵f(2π)=2,∴f(2π)=2sin (+φ)=2,即sin (+φ)=1,∴+φ=2kπ+(k∈Z),∴φ=2kπ-(k∈Z),又|φ|<π,∴φ=-,∴f(x)=2sin (x-),故选项A正确.把f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到的图象对应的函数为y=2sin (x-),∵x∈[-π,π],∴-≤x-≤,∴y=2sin (x-)在[-π,π]上不单调,故选项B错误.把f(x)的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数为y=2sin [(x+)-]=2sin ,是奇函数,故选项C正确;设x-=nπ+,n∈Z,∴x=3nπ+2π,∴当n=-2时,x=-4π,∴函数y=f(x)的图象关于直线x=-4π对称,故选项D正确.故选ACD.]
三、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.函数f(x)=+log2(x-2)的定义域为________.
解析: 对于函数f(x)=+log2(x-2),有解得2因此,函数f(x)=+log2(x-2)的定义域为(2,4).
答案: (2,4)
14.若a>0,且a+b=0,则a-+1的最小值为__________________________.
解析: 因为a+b=0,a>0,
所以a-+1=a++1≥3,当且仅当a=1,b=-1时取等号.
答案: 3
15.人们通常以分贝(符号dB)为单位来表示声音强度的等级,强度为x的声音对应的等级为f(x)=10lg (dB),喷气式飞机起飞时,声音约为140 dB,大货车鸣笛时,声音约为90 dB,则喷气式飞机起飞时的声音强度是大货车鸣笛时声音强度的________倍.
解析: 由f(x)=10lg=140可得x=1012,
由f(x)=10lg=90可得x=107.
所以喷气式飞机起飞时的声音强度是大货车鸣笛时声音强度的=105倍.
答案: 105
16.已知函数f(x)=sin +,ω>0,x∈R,且f(α)=-,f(β)=.若|α-β|的最小值为,则f=________,函数f(x)的单调递增区间为________.
解析: 函数f(x)=sin +,ω>0,x∈R,
由f(α)=-,f(β)=,
且|α-β|的最小值为,
得=,即T=3π=,
所以ω=.
所以f(x)=sin +.
则f=sin +=.
由-+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,
得-+3kπ≤x≤π+3kπ,k∈Z,
即函数f(x)的单调递增区间为[-+3kπ,π+3kπ],k∈Z.
答案:  [-+3kπ,π+3kπ],k∈Z
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知p:<1,q:x2-3ax+2a2<0(其中a为常数,且a>0).
(1)若p为真,求x的取值范围;
(2)若p是q的必要不充分条件,求a的取值范围.
解析: (1)由<1,得x>1或x<0,
即命题p是真命题时x的取值范围是(-∞,0)∪(1,+∞).
(2)由x2-3ax+2a2<0得(x-a)(x-2a)<0,
因a>0,则a若p是q的必要不充分条件,
则q对应的集合是p对应的集合的真子集,
因a>0,则满足得a≥1,
即实数a的取值范围是[1,+∞).
18.(本小题满分12分)已知集合A={x|3≤x≤7},B={x|2(1)求A∪B,( RA)∩B;
(2)若A∩C≠ ,求a的取值范围.
解析: (1)∵A={x|3≤x≤7},B={x|2∵A={x|3≤x≤7},∴ RA={x|x<3或x>7},
∴( RA)∩B={x|x<3,或x>7}∩{x|2(2)
在数轴上作出集合A,C,如图所示,当a>3时,A∩C≠ ,∴a>3.
19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2cos (x-),x∈R.
(1)求f(π)的值;
(2)若f=,α∈,求f(2α)的值.
解析: (1)f(π)=2cos =-2cos =-2×=-.
(2)因为f=2cos =-2sin α=,
所以sin α=-.又α∈,
所以cos α===,
所以sin2α=2sin αcos α=2××=-,
cos 2α=2cos2α-1=2×-1=.
所以f(2α)=2cos=2cos 2αcos +2sin 2αsin =2××+2××=.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=且点(4,2)在函数f(x)的图象上.
(1)求函数f(x)的解析式,并在平面直角坐标系中画出函数f(x)的图象;
(2)求不等式f(x)<1的解集.
解析: (1)∵点(4,2)在函数的图象上,
∴f(4)=loga4=2,解得a=2.
∴f(x)=
函数的图象如图所示.
(2)不等式f(x)<1等价于

解得0∴原不等式的解集为{x|021.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)+1(ω>0,|φ|<),f(x)图象上两相邻对称轴之间的距离为,________.
(1)给出下列三个条件:
①f(x)图象的一条对称轴为直线x=-;
②f(x)图象的一个对称中心为(,1);
③f(x)的图象经过点(,0).
在这三个条件中任选一个补充在上面空白横线中,然后确定函数的解析式.
(2)若动直线x=t(t∈[0,π])与f(x)和g(x)=2sin x cos x的图象分别交于P,Q两点,求线段PQ长度的最大值及此时t的值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
解析: (1)因为f(x)图象上两相邻对称轴之间的距离为,
所以f(x)的最小正周期为T=2×=π,
所以ω==2,此时f(x)=2sin (2x+φ)+1.
若选①,则-+φ=+kπ,k∈Z,得φ=+kπ,k∈Z,
因为|φ|<,所以φ=,即f(x)=2sin (2x+)+1.
若选②,则+φ=kπ,k∈Z,得φ=kπ-,k∈Z,
因为|φ|<,所以φ=,即f(x)=2sin (2x+)+1.
若选③,则f()=2sin (+φ)+1=0,
因为|φ|<,所以<+φ<,所以+φ=,
解得φ=,所以f(x)=2sin (2x+)+1.
(2)令h(x)=f(x)-g(x)=2sin (2x+)+1-2sin x cos x=2(sin 2x+cos 2x)+1-sin 2x=cos 2x+1,
所以h(t)=cos 2t+1.
因为t∈[0,π],所以2t∈[0,2π],
所以当2t=0或2t=2π,即t=0或t=π时,h(t)取得最大值,最大值为2.
故线段PQ长度的最大值为2,此时t=0或t=π.
22.(本小题满分12分)已知函数g(x)=ax2-2ax+1+b(a≠0,b<1)在区间[2,3]上有最大值4,最小值1,设f(x)=.
(1)求a,b的值;
(2)若不等式f(2x)-k·2x≥0在x∈[-1,1]上恒成立,求实数k的取值范围.
解析: (1)g(x)=a(x-1)2+1+b-a,
当a>0时,g(x)在[2,3]上单调递增,故
即解得
当a<0时,g(x)在[2,3]上单调递减,故
即解得
∵b<1,∴a=1,b=0.
(2)由(1)知,g(x)=x2-2x+1,f(x)=x+-2.
不等式f(2x)-k·2x≥0可化为2x+-2≥k·2x,
1+-≥k.令=m,则k≤m2-2m+1.
∵x∈[-1,1],
∴m∈.记h(m)=m2-2m+1=(m-1)2,
则当m=1时,h(m)min=0,∴k≤0.
∴实数k的取值范围是(-∞,0].阶段综合评价
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知集合M={x|-3A.{-2,-1,0,1} B.{-3,-2,-1,0}
C.{-2,-1,0} D.{-3,-2,-1}
2.命题“ x∈R,使得x2+2x<0”的否定是(  )
A. x∈R,使得x2+2x≥0
B. x∈R,使得x2+2x>0
C. x∈R,都有x2+2x≥0
D. x∈R,都有x2+2x<0
3.已知角θ的终边经过点,则sin2的值为(  )
A.    B. C.    D.
4.主动降噪耳机工作的原理:通过耳机两端的噪声采集器采集周围的噪声,交由内部芯片处理,通过喇叭发出反向声波,中和噪声(如图).已知某噪声的声波曲线y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0,0≤φ<)的振幅为1,周期为2π,初相为0,则通过喇叭发出的反向声波曲线的解析式为(  )
A.y=sin x B.y=cos x
C.y=-sin x D.y=-cos x
5.设函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0A.-2    B.2 C.4    D.6
6.已知a,b是实数,则“a>b>0且cA.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
7.设a=,b=tan (-130°),c=log1.30.4,则a,b,c的大小关系为(  )
A.bC.c8.设函数f(x)=,且方程f(x)-k+1=0有三个不相等的实根,则k的取值范围为(  )
A.(-1,0) B.(0,1)
C.[-1,0] D.[0,1]
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.已知全集U=R,函数y=ln (1-x)的定义域为M,集合N={x|x2-x<0},则下列结论正确的是(  )
A.M∩N=N B.M∩( UN)≠
C.M∩N=U D.M ( UN)
10.下列命题是真命题的是(  )
A.若幂函数f(x)=xα的图象过点,则α=-
B. x∈(0,1),>logx
C. x∈(0,+∞),logx>logx
D.命题“ x∈R,sin x+cos x<1”的否定是“ x∈R,sin x+cos x≥1”
11.若函数f(x)同时满足下列两个条件,则该称函数为“优美函数”:
① x∈R,都有f(-x)+f(x)=0;
② x1,x2∈R,且x1≠x2,都有<0.
则以下四个函数中不是“优美函数”的是(  )
A.f(x)=sin x
B.f(x)=-2x3
C.f(x)=1-x
D.f(x)=ln (+x)
12.函数f(x)=2sin (ωx+φ)(ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则(  )
A.f(x)=2sin (x-)
B.把f(x)图象上所有点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到的图象对应的函数在[-π,π]上单调递增
C.把函数f(x)的图象向左平移个单位长度,所得图象对应的函数是奇函数
D.函数y=f(x)的图象关于直线x=-4π对称
三、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.函数f(x)=+log2(x-2)的定义域为________.
14.若a>0,且a+b=0,则a-+1的最小值为__________________________.
15.人们通常以分贝(符号dB)为单位来表示声音强度的等级,强度为x的声音对应的等级为f(x)=10lg (dB),喷气式飞机起飞时,声音约为140 dB,大货车鸣笛时,声音约为90 dB,则喷气式飞机起飞时的声音强度是大货车鸣笛时声音强度的________倍.
16.已知函数f(x)=sin +,ω>0,x∈R,且f(α)=-,f(β)=.若|α-β|的最小值为,则f=________,函数f(x)的单调递增区间为________.
四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知p:<1,q:x2-3ax+2a2<0(其中a为常数,且a>0).
(1)若p为真,求x的取值范围;
(2)若p是q的必要不充分条件,求a的取值范围.
18.(本小题满分12分)已知集合A={x|3≤x≤7},B={x|2(1)求A∪B,( RA)∩B;
(2)若A∩C≠ ,求a的取值范围.
19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2cos (x-),x∈R.
(1)求f(π)的值;
(2)若f=,α∈,求f(2α)的值.
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=且点(4,2)在函数f(x)的图象上.
(1)求函数f(x)的解析式,并在平面直角坐标系中画出函数f(x)的图象;
(2)求不等式f(x)<1的解集.
21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)+1(ω>0,|φ|<),f(x)图象上两相邻对称轴之间的距离为,________.
(1)给出下列三个条件:
①f(x)图象的一条对称轴为直线x=-;
②f(x)图象的一个对称中心为(,1);
③f(x)的图象经过点(,0).
在这三个条件中任选一个补充在上面空白横线中,然后确定函数的解析式.
(2)若动直线x=t(t∈[0,π])与f(x)和g(x)=2sin x cos x的图象分别交于P,Q两点,求线段PQ长度的最大值及此时t的值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
22.(本小题满分12分)已知函数g(x)=ax2-2ax+1+b(a≠0,b<1)在区间[2,3]上有最大值4,最小值1,设f(x)=.
(1)求a,b的值;
(2)若不等式f(2x)-k·2x≥0在x∈[-1,1]上恒成立,求实数k的取值范围.