新教材2024版高中数学第五章三角函数 同步练习(10份打包)

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名称 新教材2024版高中数学第五章三角函数 同步练习(10份打包)
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版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-12-26 18:16:20

文档简介

第五章 5.2 5.2.1
A级——基础过关练
1.点A(x,y)是60°角的终边与单位圆的交点,则的值为(  )
A. B.-
C. D.-
2.如果α的终边过点(2sin 30°,-2cos 30°),那么sin α=(  )
A. B.-
C. D.-
3.sin (-330°)cos 390°的值为(  )
A.- B.
C.- D.
4.(多选)若角α的终边上有一点P(0,3),则下列式子有意义的是(  )
A.tan α B.sin α
C.cos α D.tan θ+sin θ
5.已知角θ的终边与单位圆的交点为P,则sin α·tan α等于(  )
A.-   B.±
C.- D.±
6.(2023年朔州期末)点A(cos 2 023°,tan 8)在平面直角坐标系中位于(  )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
7.(2023年安康期末)sin 1·sin 2·sin 3·sin 4的符号为(  )
A.正 B.0
C.负 D.无法确定
8.已知角α的顶点在坐标原点,始边与x轴正半轴重合,终边经过点P(-3,-4),则sin α=________.
9.已知角α的终边经过点P(3,-4t),且sin(2kπ+α)=-,其中k∈Z,则t的值为________.
10.求值:(1)sin 180°+cos 90°+tan 0°;
(2)cos +tan .
B级——能力提升练
11.若sin α·cos α<0,>0,则角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
12.(2023年重庆期末)已知α是第三象限角,且cos >0,则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
13.已知角α的终边上一点P(-,m)(m≠0),且sin α=,则cos α=______,tan α=________.
14.(2023年上海嘉定区期中)若+=0,则x是________象限角.
15.已知角α的终边上的点P与点A(a,b)关于x轴对称(a≠0,b≠0),角β的终边上的点Q与点A关于直线y=x对称,求++的值.
答案
1【答案】A 
【解析】因为tan 60°=,所以=.故选A.
2【答案】D 
【解析】依题意可知点(2sin 30°,-2cos 30°),即(1,-),则r==2,因此sin α==-.
3【答案】B 
【解析】由诱导公式一可得,sin (-330°)cos 390°=sin 30°×cos 30°=×=.
4【答案】BC 
【解析】由三角函数的定义sin α=,cos α=,tan α=,可知tan α无意义.
5【答案】C 
【解析】设O为坐标原点,由|OP|2=+y2=1,得y=±.当y=时,sin α=,tan α=-,此时sin α·tan α=-.当y=-时,sin α=-,tan α=,此时sin α·tan α=-.故选C.
6【答案】C 
【解析】因为2 023°=360°×5+223°,180°<223°<270°,故2 023°为第三象限角,故cos 2 023°<0.因为8与8-2π≈1.72终边相同,又<1.72<π,故8是第二象限角,故tan 8<0,则A点在第三象限.故选C.
7【答案】C 
【解析】因为sin 1>0,sin 2>0,sin 3>0,sin 4<0,sin 1·sin 2·sin 3·sin 4<0.故选C.
8【答案】- 
【解析】因为角α的终边经过点P(-3,-4),所以r=|OP|==5 ,所以sin α===-.
9【答案】 
【解析】因为sin (2kπ+α)=-(k∈Z),所以sin α=-.又角α的终边过点P(3,-4t),故sin α==-,解得t=.
10解:(1)sin 180°+cos 90°+tan 0°=0+0+0=0.
(2)cos +tan =cos +tan =cos +tan =+1=.
11【答案】D 
【解析】由sin α·cos α<0,得α为第二、四象限角.由>0,得tan α·sin α>0,所以α为第一、四象限角.所以α为第四象限角.
12【答案】D 
【解析】由α是第三象限角知2kπ+π<α<2kπ+(k∈Z).所以kπ+<<kπ+(k∈Z).因此,当k是偶数时,是第二象限角;当k是奇数时,是第四象限角.又cos >0,因此是第四象限角.故选D.
13【答案】- ± 
【解析】由sin α==,解得m=±,所以r==2.当m=时,cos α==-,tan α=-;当m=-时,cos α==-,tan α=.
14【答案】第二或第四 
【解析】因为+=0,故sin x,cos x异号.又设角x终边与单位圆交于(m,n),则sin x=n,cos x=m.当sin x<0,cos x>0时,即n<0,m>0,此时(m,n)在第四象限,即x为第四象限角;当sin x>0,cos x<0时,即n>0,m<0,此时(m,n)在第二象限,即x为第二象限角.
15解:由题意可知P(a,-b),
则sin α=,cos α=,tan α=-.
由题意可知Q(b,a),
则sin β=,cos β=,tan β=,
所以++=-1-+=0.第五章 5.2 5.2.2
A级——基础过关练
1.若α∈且sin3α=,则cos 3α=(  )
A.- B.
C.- D.
2.已知sinφ=-,且|φ|<,则tan φ=(  )
A.- B.
C.- D.
3.已知sin α-cos α=-,则tan α+的值为(  )
A.-4 B.4
C.-8 D.8
4.已知cos α+sin α=-,则sin αcos α的值为(  )
A.- B.±
C.- D.±
5.(2023年枣庄期末)已知tan θ=2,则的值为(  )
A.- B.-
C. D.
6.若α为第三象限角,则+的值为(  )
A.3 B.-3
C.1 D.-1
7.(多选)(2023年淄博月考)已知θ∈(0,π),sin θ+cos θ=,则下列结论正确的是(  )
A.θ∈ B.cos θ=-
C.tan θ=- D.sin θ-cos θ=
8.若sin θ=-,tan θ>0,则cos θ=________.
9.已知tanα=-2,则=________.
10.已知α∈,且=.
(1)求tan α的值;
(2)求cos α-sin α的值.
B级——能力提升练
11.化简(1-cos α)的结果是(  )
A.sin α B.cos α
C.1+sin α D.1+cos α
12.(多选)已知tan2x-2tan2y-1=0,则下列式子成立的是(  )
A.sin2y=2sin2x+1 B.sin2y=-2sin2x-1
C.sin2y=2sin2x-1 D.sin2y=1-2cos2x
13.(2023年青岛期末)若tanα=2,则sin4α+sinαcos α-cos4α=________.
14.若tanα+=3,则sin αcos α=________,tan2α+=________.
15.(2023年浏阳期末)已知sin θ,cos θ是方程2x2-(-1)x+m=0的两个实数根.
(1)求实数m的值;
(2)求+的值;
(3)若θ∈,求cos2θ的值.
答案
1【答案】B 
【解析】∵α∈,∴3α∈,∴cos 3α>0,∴cos 3α===.
2【答案】C 
【解析】因为sin φ=-,所以cos2φ=1-sin2φ=1-=.又因为|φ|<,即-<φ<,所以cosφ=,从而tan φ===-.
3【答案】C 
【解析】sin α-cos α=-,故(sin α-cos α)2=,即1-2sin αcos α=,∴sin αcos α=-,∴tan α+=+==-8.故选C.
4【答案】A 
【解析】由已知得(cos α+sin α)2=sin2α+cos2α+2sinαcos α=1+2sin αcos α=,解得sin αcos α=-.
5【答案】D 
【解析】因为tan θ=2,所以==sin θ(sin θ+cos θ)===.
6【答案】B 
【解析】因为α为第三象限角,所以cosα<0,sin α<0.所以原式=--=-3.
7【答案】ABD 
【解析】由题知sin θ+cos θ=①,∴(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=,∴2sin θcos θ=-<0.又∵θ∈(0,π),∴<θ<π,sin θ-cos θ>0.∵(sin θ-cos θ)2=1-2sin θcos θ=1-=,∴sin θ-cos θ=②.联立①②,得∴tan θ=-.故选ABD.
8【答案】- 
【解析】由已知条件可得角θ的终边在第三象限,∴cos θ=-=-=-.
9【答案】 
【解析】因为tan α=-2,所以==.
10解:(1)由=,得sin α=2cos α,∴tan α=2.
(2)∵sin2α+cos2α=1,sinα=2cos α,
∴cos2α=.
∵α∈,∴cosα=.
∴sin α=2cos α=.∴cos α-sin α=-.
11【答案】A 
【解析】(1-cos α)=·(1-cos α)=·(1-cos α)===sin α.
12【答案】CD 
【解析】∵tan2x-2tan2y-1=0,-2·-1=0,整理得sin2x·cos2y-2sin2y·cos2x=cos2y·cos2x,∴(1-cos2x)(1-sin2y)-sin2y·cos2x=(cos2y+sin2y)·cos2x,即1-cos2x-sin2y+sin2y·cos2x-sin2y·cos2x=cos2x,即sin2y=1-2cos2x=2sin2x-1.故选CD.
13【答案】1 
【解析】由tanα=2可得sin4α+sinαcos α-cos4α=(sin2α-cos2α)(sin2α+cos2α)+sinαcos α=sin2α-cos2α+sinαcos α===1.
14【答案】 7 
【解析】因为tanα+=3,所以+=3,即=3,所以sin αcos α=,tan2α+=-2tan α·=9-2=7.
15解:(1)因为sinθ,cos θ是方程2x2-(-1)x+m=0的两个实数根,
所以sin θ+cos θ=,sin θcos θ=,
由(sin θ+cos θ)2=,
则1+2sin θcos θ=1+m=,所以m=-.
(2)+=+==sin θ+cos θ=.
(3)由(1)知sin θ+cos θ=①,
sin θcos θ=-,
所以(sin θ-cos θ)2=1-2sin θcos θ=1+==.
因为θ∈,
所以cos θ>0,sin θ<0,cos θ-sin θ=②,
所以由①②可得cos θ=,
所以cos2θ=.第五章 5.3 第1课时
A级——基础过关练
1.(2023年安庆期末)cos的值为(  )
A.- B.-
C. D.
2.已知角α和β的终边关于x轴对称,则下列各式中正确的是(  )
A.sin α=sin β B.sin (α-2π)=sin β
C.cos α=cos β D.cos (2π-α)=-cos β
3.已知sin (α+3π)=-,且α为第二象限角,则cos α=(  )
A.- B.
C.- D.-
4.sin600°+tan (-300°)的值是(  )
A.- B.
C.-+ D.+
5.已知tan =,则tan =(  )
A. B.-
C. D.-
6.若sin (π+α)+sin (-α)=-m,则sin (3π+α)+2sin (2π-α)等于(  )
A.-m B.-m
C.m D.m
7.(多选)已知sin (π+θ)=,则角θ的终边可能在(  )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
8.化简·tan (2π-α)的结果为________.
9.sin 315°-cos 135°+2sin 570°的值是________.
10.已知sin (3π+α)=,求
的值.
B级——能力提升练
11.(多选)在△ABC中,下列结论正确的是(  )
A.sin (A+B+C)=1 B.sin (A+B)=sin C
C.cos (A+B)=cos C D.tan (A+B)=-tan C
12.已知a=tan ,b=cos ,c=sin,则a,b,c的大小关系是(  )
A.a>b>c B.b>a>c
C.b>c>a D.c>a>b
13.若sin α是方程5x2-7x-6=0的根,则sin α=________,=_________.
14.若f(n)=sin (n∈Z),则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)=________.
15.在△ABC中,若sin (2π-A)=-sin (π-B),cos A=-cos (π-B),求△ABC的三个内角.
答案
1【答案】C 
【解析】cos =cos =cos =cos =.
2【答案】C 
【解析】由角α和β的终边关于x轴对称,可知β=-α+2kπ(k∈Z),故cos α=cos β.
3【答案】D 
【解析】sin (α+3π)=-sin α=-,则sin α=.又因为α为第二象限角,所以cos α=-=-.故选D.
4【答案】B 
【解析】原式=sin (360°+240°)+tan (-360°+60°)=-sin 60°+tan 60°=.
5【答案】B 
【解析】tan =tan =-tan =-.
6【答案】B 
【解析】因为sin (π+α)+sin (-α)=-2sin α=-m,所以sin α=,则sin (3π+α)+2sin (2π-α)=-sin α-2sin α=-3sin α=-m.故选B.
7【答案】CD 
【解析】由已知得-sin θ=,所以sin θ=-,故角θ的终边在第三或第四象限.
8【答案】-1 
【解析】原式=·tan (-α)=·=-1.
9【答案】-1 
【解析】sin 315°-cos 135°+2sin 570°=sin (360°-45°)-cos (180°-45°)+2sin (360°+210°)=-sin 45°+cos 45°+2sin (180°+30°)=-+-2×=-1.
10解:∵sin (3π+α)=,∴sin α=-.
原式==-sin α=.
11【答案】BD 
【解析】在△ABC中,A+B+C=π,则sin (A+B+C)=sin π=0,A错误;sin (A+B)=sin (π-C)=sin C,B正确;cos (A+B)=cos (π-C)=-cos C,C错误;tan (A+B)=tan (π-C)=-tan C,D正确.
12【答案】B 
【解析】a=-tan =-tan =-,b=cos =cos =,c=-sin =-sin =-,∴b>a>c.
13【答案】-  
【解析】方程5x2-7x-6=0的两根为π=-,x2=2,则sin α=-.
==-=.
14【答案】 
【解析】f(1)=sin =,f(2)=sin =,f(3)=sin π=0,f(4)=sin =-,f(5)=sin =-,f(6)=sin 2π=0,f(7)=sin =sin =f(1),f(8)=f(2),…,因为f(1)+f(2)+f(3)+…+f(6)=0,所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)=f(1)+337×0=.
15解:由条件得sin A=sin B,cos A=cos B,平方相加得2cos2A=1,cosA=±.∵A∈(0,π),∴A=或π.
当A=π时,cos B=-<0,
∴B∈,
∴A,B均为钝角,不合题意,舍去.
∴A=,cos B=,
∴B=,∴C=π.
综上所述,A=,B=,C=π.第五章 5.4 5.4.2 第1课时
A级——基础过关练
1.函数f(x)=cos (-x)的奇偶性是(  )
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
2.函数f(x)=2|sin x|的最小正周期为(  )
A.2π B.
C.π D.
3.下列函数中,是奇函数的为(  )
A.y=sin B.y=sin
C.y=3x-sin x D.y=x2+sin x
4.函数y=4sin (2x-π)的图象关于(  )
A.x轴对称 B.原点对称
C.y轴对称 D.直线x=对称
5.(多选)对于函数f(x)=ax3+b sin x+c(a,b∈R,c∈Z),选取a,b,c的一组值去计算f(-1)和f(1)的值,其所得出的正确结果可能是(  )
A.2和6 B.3和9
C.4和11 D.5和13
6.已知函数f(x)=sin 2x,则下列关于f(x)的叙述正确的是(  )
A.f(x)是奇函数 B.f(x)是偶函数
C.f(x)的最小正周期为2π D.f(x)的最小值不是-1
7.(多选)下列函数中,周期为π,且为偶函数的是(  )
A.y=|cos x| B.y=sin 4x
C.y=sin D.y=cos
8.已知a∈R,函数f(x)=sin x-|a|,x∈R为奇函数,则a等于________.
9.(2023年北京西城区月考)函数f(x)=的奇偶性为________.
10.判断下列函数的奇偶性.
(1)?(x)=cos cos (π+x);
(2)?(x)= +.
B级——能力提升练
11.函数f(x)=sin 是(  )
A.最小正周期为π的奇函数 B.最小正周期为π的偶函数
C.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数
12.(多选)若函数y=sin (2x+φ)的图象关于y轴对称,那么φ的取值可以是(  )
A.- B.
C.π D.
13.已知f(n)=sin (n∈Z),则f(1)+f(2)+…+f(100)=________.
14.(2023年河池模拟)设有函数f(x)=a sin 和函数g(x)=b cos (a>0,b>0,k>0),若它们的最小正周期之和为,且f=g,f=-g-1,则函数f(x)的解析式为________,函数g(x)的解析式为________.
15.定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数,若f(x)的最小正周期是π,且当x∈时,f(x)=sin x.
(1)求当x∈[-π,0]时,f(x)的解析式;
(2)画出函数f(x)在[-π,π]上的简图;
(3)求当f(x)≥时x的取值范围.
答案
1【答案】B 
【解析】由于x∈R,且f(-x)=cos x=f(x),所以f(x)为偶函数.
2【答案】C 
【解析】画出函数f(x)=2|sin x|的图象(图略),可知函数f(x)=2|sin x|的最小正周期为π.故选C.
3【答案】C 
【解析】C选项中,令f(x)=3x-sin x,则f(-x)=3·(-x)-sin (-x)=-3x+sin x=-f(x),故函数是奇函数.
4【答案】B 
【解析】y=4sin (2x-π)=-4sin 2x,是奇函数,其图象关于原点对称.
5【答案】ABD 
【解析】设F(x)=f(x)-c=ax3+b sin x,∵F(-x)=a(-x)3+b sin (-x)=-(ax3+b sin x)=-F(x),∴F(x)是奇函数.∴F(-1)=-F(1).又F(-1)=f(-1)-c,F(1)=f(1)-c,因此f(-1)-c=-f(1)+c,∴f(1)+f(-1)=2c.由c∈Z知f(1)+f(-1)为偶数,故A,B,D有可能正确,而4与11的和15为奇数,C不可能正确.故选ABD.
6【答案】B 
【解析】f(x)是偶函数;f(x)的最小正周期为T==π;f(x)的最大值是1,最小值是-1.故选B.
7【答案】AC 
【解析】由y=|cos x|的图象知,y=|cos x|是周期为π的偶函数,所以A正确;B中函数的周期为,且为奇函数,所以B不正确;C中y=sin =cos 2x,所以C正确;D中函数y=cos x的周期为4π,所以D不正确.
8【答案】0 
【解析】因为f(x)=sin x-|a|,x∈R为奇函数,所以f(0)=sin 0-|a|=0,所以a=0.
9【答案】非奇非偶函数 
【解析】由sin x+1≠0,得x≠-+2kπ,k∈Z,不关于原点对称,所以f(x)是非奇非偶函数.
10解:(1)因为x∈R,f(x)=cos ·cos (π+x)=-sin 2x·(-cos x)=sin 2x cos x,
所以f(-x)=sin (-2x)cos (-x)=-sin 2x cos x=-f(x).
所以函数f(x)是奇函数.
(2)对任意x∈R,-1≤sin x≤1,
所以1+sin x≥0,1-sin x≥0.
所以f(x)= +的定义域为R.
因为f(-x)=+= +=f(x),
所以函数f(x)是偶函数.
11【答案】B 
【解析】f(x)=sin =-sin =-cos 2x,则函数f(x)是偶函数,函数的最小正周期T==π,即f(x)是最小正周期为π的偶函数.故选B.
12【答案】ABD 
【解析】因为函数图象关于y轴对称,所以是偶函数.所以φ=+kπ,k∈Z,对k赋值可得解.
13【答案】+1 
【解析】f(1)+f(2)+…+f(8)=0,f(9)+f(10)+…+f(16)=0,依此循环,f(1)+f(2)+…+f(100)=0+f(97)+f(98)+f(99)+f(100)=+1.
14【答案】f(x)=sin  g(x)=cos
【解析】∵f(x)和g(x)的最小正周期和为,∴+=,解得k=2.∵f=g,∴a sin =b cos ,即a·sin =b·cos ,∴a=b,即a=b①.又f=-g-1,则有a·sin =-b·cos -1,即a=b-1②.由①②解得a=b=1,∴f(x)=sin ,g(x)=cos .
15解:(1)∵f(x)是偶函数,
∴f(-x)=f(x).
∵当x∈时,f(x)=sin x,
∴当x∈时,
f(x)=f(-x)=sin (-x)=-sin x.
又当x∈时,x+π∈,
f(x)的周期为π,
∴f(x)=f(π+x)=sin (π+x)=-sin x.
∴当x∈[-π,0]时,f(x)=-sin x.
(2)如图.
(3)∵在[0,π]内,当f(x)=时,x=或,
∴在[0,π]内,f(x)≥时,x∈.
又f(x)的周期为π,
∴当f(x)≥时,x∈,k∈Z.第五章 5.4 5.4.3 
A级——基础过关练
1.(2023年遵义月考)函数f(x)=图象的对称轴方程为(  )
A.x=+(k∈Z) B.x=+(k∈Z)
C.x=+(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
2.函数y=tan 的一个对称中心是(  )
A.(0,0) B.
C. D.(π,0)
3.当-<x<时,函数y=tan |x|的图象(  )
A.关于原点对称 B.关于x轴对称
C.关于y轴对称 D.不是对称图形
4.(2023年玉树月考)f(x)=tan (ω>0)的图象与直线y=a(a∈R)的两相邻交点间的距离为2π,则ω=(  )
A. B.
C.1 D.2
5.(多选)(2023年宁晋期末)下列四个函数中,以π为周期,且在区间上单调递减的是(  )
A.y=|sin x| B.y=cos 2x
C.y=-tan x D.y=sin |2x|
6.函数y=tan 在一个周期内的图象是下图中的(  )
       
7.已知函数y=tan ωx在内单调递减,则(  )
A.0<ω≤1 B.-1≤ω<0
C.ω≥1 D.ω≤-1
8.函数y=tan 的定义域为 .
9.函数y=tan ,x∈的值域是    W.
10.(2023年襄阳期末)设函数f(x)=tan .
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)求不等式f(x)≤的解集.
B级——能力提升练
11.(2023年江门期末)已知函数f(x)=2tan ,则下列判断正确的是(  )
A.f(x)的定义域是
B.f(x)的值域是R
C.f(x)是奇函数
D.f(x)的最小正周期是π
12.(多选)已知函数f(x)=tan x,x1,x2∈(x1≠x2),则下列结论正确的是(  )
A.f(x1+π)=f(x1) B.f(-x1)=f(x1)
C.>0 D.f>(x1x2>0)
13.-tan 与tan 的大小关系是    W.
14.函数y=-tan2x+4tanx+1,x∈的最大值为    ,最小值为    W.
15.若x∈,求函数y=+2tanx+1的最值及相应的x的值.
答案
1【答案】A 
【解析】由函数y=|tan x|的对称轴为x=(k∈Z),令2x-=(k∈Z),得x=+(k∈Z),所以函数f(x)=图象的对称轴方程为x=+(k∈Z).故选A.
2【答案】C 
【解析】令x+=,k∈Z,得x=-,k∈Z,所以函数y=tan 的对称中心是,k∈Z.令k=2,可得函数的一个对称中心为.
3【答案】C 
【解析】由题意得定义域关于原点对称,又因为tan |-x|=tan |x|,故原函数是偶函数,其图象关于y轴对称.故选C.
4【答案】B 
【解析】∵f(x)=tan (ω>0)的图象与直线y=a(a∈R)的两相邻交点间的距离为=2π,∴ω=.故选B.
5【答案】AC 
【解析】∵y=|sin x|的最小正周期为=π,且在区间上单调递减,故A满足条件.∵y=cos 2x的最小正周期为=π,且在区间上单调递增,故B不满足条件.∵y=-tan x的最小正周期为π,且在区间上单调递减,故C满足条件.∵y=sin |2x|没有周期性,故D不满足条件.故选AC.
6【答案】A 
【解析】由函数周期T==2π,排除选项B,D.将x=代入函数式中,得tan =tan 0=0.故函数图象与x轴的一个交点为.故选A.
7【答案】B 
【解析】因为y=tan ωx在内是减函数,所以ω<0且T=≥π,所以|ω|≤1,即-1≤ω<0.
8【答案】 
【解析】由+6x≠kπ+(k∈Z),得x≠+(k∈Z).
9【答案】(1, ] 
【解析】由0<x≤,得0<≤,从而<+≤,所以tan <tan ≤tan ,即1<tan ≤.
10解:(1)对于函数f(x)=tan ,
令kπ-<-<kπ+,k∈Z,
得2kπ-<x<2kπ+,k∈Z,
可得函数f(x)的单调增区间为,k∈Z;
此函数没有减区间.
(2)不等式f(x)≤,即tan ≤,
∴kπ-<-≤kπ+,k∈Z,
解得2kπ-<x≤2kπ+,k∈Z,
∴不等式f(x)≤的解集为,k∈Z.
11【答案】B 
【解析】对于函数f(x)=2tan ,应有2x+≠kπ+,k∈Z,求得x≠+,k∈Z,可得函数的定义域为,故A错误;显然,函数y的值域为R,是非奇非偶函数,故B正确,C错误;函数的最小正周期为,故D错误.
12【答案】AC 
【解析】f(x)=tan x的周期为π,故A正确;函数f(x)=tan x为奇函数,故B不正确;f(x)=tan x在区间上单调递增,故C正确;由函数f(x)=tan x的图象可知,函数在区间上有f>,在区间上有f<,故D不正确.
13【答案】-tan <tan
【解析】-tan =-tan ,tan =-tan =-tan .因为0<<<<π,所以tan >0,tan <0,所以-tan <-tan ,即-tan <tan .
14【答案】4 -4 
【解析】∵-≤x≤,∴-1≤tan x≤1.令tan x=t,则t∈[-1,1].∴y=-t2+4t+1=-(t-2)2+5.∴当t=1,即x=时,ymax=4;当t=-1,即x=-时,ymin=-4.
15解:y=+2tanx+1=+2tanx+1=tan2x+2tanx+2=(tan x+1)2+1.
因为x∈,所以tan x∈.
所以当tan x=-1,即x=-时,y取最小值1;
当tan x=1,即x=时,y取最大值5.第五章 5.5 5.5.1 第2课时
A级——基础过关练
1.cos 16°cos 44°-cos 74°sin 44°=(  )
A. B.-
C. D.-
2.已知tan α-tan β=-,tan (α-β)=-,则tan α·tan β等于(  )
A.- B.
C.- D.
3.已知A+B=,则tan A+tan B+·tan A tan B-的值等于(  )
A.-2 B.2
C.0 D.1-
4.(多选)下列四个选项,化简正确的是(  )
A.cos (-15°)=
B.cos 15°cos 105°+sin 15°sin 105°=cos (15°-105°)=0
C.cos (α-35°)cos (25°+α)+sin (α-35°)·sin (25°+α)=
D.sin 14°cos 16°+sin 76°cos 74°=
5.已知cos =2cos (π+α),且tan (α+β)=,则tan β的值为(  )
A.-7 B.7
C.1 D.-1
6.(多选)下列式子或叙述正确的为(  )
A.tan =-tan θ
B.存在α,β,满足tan (α-β)=tan α-tan β
C.存在α,β,满足tan (α+β)=tan α+tan β
D.对任意α,β,tan (α-β)=tan α-tan β
7.已知cos (α-β)=,sin β=-,且α∈,β∈,则cos α=(  )
A. B.
C.- D.-
8.已知sin x=,x∈,则tan 的值等于________.
9.已知tan α,tan β是方程2x2+3x-5=0的两个实数根,则tan (α+β)=________.
10.求下列各式的值:
(1);
(2)(1+tan 25°)(1+tan 20°).
B级——能力提升练
11.sin (θ+75°)+cos (θ+45°)-cos (θ+15°)=(  )
A.±1 B.1
C.-1 D.0
12.(多选)在△ABC中,C=120°,tan A+tan B=,下列各式正确的是(  )
A.A+B=2C B.tan (A+B)=-
C.tan A=tan B D.cos B=sin A
13.已知锐角α,β满足(tan α-1)(tan β-1)=2,则tan (α+β)=________,α+β=________.
14.二十大报告中提到: “中华优秀传统文化源远流长、博大精深,是中华文明的智慧结晶”.三国时期吴国的数学家赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,如图所示的“勾股圆方图”中,四个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成一个大正方形,若小正方形面积为1,大正方形面积为25,直角三角形中较大的锐角为θ,则tan =________.
15.已知cos α=,sin (α-β)=,且α,β∈.
(1)求cos (2α-β)的值;
(2)求β的值.
答案
1【答案】C 
【解析】cos 16°cos 44°-cos 74°·sin 44°=cos 16°cos 44°-sin 16°sin 44°=cos (16°+44°)=cos 60°=.故选C.
2【答案】B 
【解析】因为tan α-tan β=2,tan (α-β)=-,所以=-,即tan αtan β=.
3【答案】C 
【解析】tan A+tan B=tan (A+B)(1-tan A tan B)=(1-tan A tan B),所以tan A+tan B+tan A tan B-=0.
4【答案】BCD 
【解析】对于A,原式=cos (30°-45°)=cos 30°cos 45°+sin 30°sin 45°=×+×=.对于B,原式=cos (15°-105°)=cos (-90°)=cos 90°=0,B正确.对于C,原式=cos [(α-35°)-(25°+α)]=cos (-60°)=cos 60°=,C正确.对于D,原式=cos 76°cos 16°+sin 76°sin 16°=cos (76°-16°)=cos 60°=,D正确.故选BCD.
5【答案】B 
【解析】因为cos =2cos (π+α),所以sin α=-2cos α,即 tan α=-2.又因为tan (α+β)===,解得tan β=7.故选B.
6【答案】BC 
【解析】tan ===,A不正确;存在α=β=,满足tan (α-β)=tan α-tan β,B正确;存在α=0,β=,满足tan (α+β)=tan α+tan β,C正确;对任意α,β,tan (α-β)=,D错误.故选BC.
7【答案】B 
【解析】因为0<α<,-<β<0,所以0<α-β<π.又因为cos (α-β)=,所以sin (α-β)=.因为-<β<0,sin β=-,所以cos β=.所以cos α=cos [(α-β)+β]=cos (α-β)cos β-sin (α-β)sin β=×-×=.
8【答案】- 
【解析】因为sin x=,x∈,所以cos x=-,tan x=-.所以tan ===-.
9【答案】- 
【解析】因为tan α,tan β是方程2x2+3x-5=0的两个实数根,所以tan α+tan β=-,tan αtan β=-.所以tan (α+β)===-.
10解:(1)原式===tan (45°-75°)=tan (-30°)=-tan 30°=-.
(2)原式=1+tan 20°+tan 25°+tan 25° tan 20°=tan (20°+25°)(1-tan 20°tan 25°)+1+tan 25°tan 20°=2.
11【答案】D 
【解析】原式=sin [60°+(θ+15°)]+cos (θ+45°)-cos (θ+15°)=-cos (θ+15°)+sin (θ+15°)+cos (θ+45°)=sin (θ-45°)+cos (θ+45°)=0.故选D.
12【答案】CD 
【解析】∵C=120°,∴A+B=60°,∴2(A+B)=C,∴tan (A+B)=,∴选项A,B错误;∵tan A+tan B=(1-tan A·tan B)=,∴tan A·tan B=①,又∵tan A+tan B=②,联立①②解得tan A=tan B=,∴cos B=sin A,故选项C,D正确.
13【答案】-1  
【解析】因为(tan α-1)·(tan β-1)=2,所以tan α+tan β=tan αtan β-1.因此tan (α+β)==-1.因为α+β∈(0,π),所以α+β=.
14【答案】 
【解析】设直角三角形较短的直角边长为a,则较长的直角边长为a+1,斜边长是5,根据勾股定理得a2+(a+1)2=25,解方程得a=3,直角三角形中较大的锐角为θ,tan θ=,则tan ===.
15解:(1)因为α,β∈,所以α-β∈.
又因为sin (α-β)=>0,所以0<α-β<.
所以sin α==,
cos(α-β)==.
cos(2α-β)=cos [α+(α-β)]=cos αcos (α-β)-sin αsin (α-β)=×-×=.
(2)cos β=cos [α-(α-β)]=cos αcos (α-β)+sin αsin (α-β)=×+×=.又因为β∈,所以β=.第五章 5.5 5.5.1 第3课时
A级——基础过关练
1.在平面直角坐标系中,角α的始边与x轴的正半轴重合,终边与单位圆交于点P,则sin 2α=(  )
A. B.
C.- D.
2.已知α为第三象限角,且cos α=-,则tan 2α的值为(  )
A.- B.
C.- D.-2
3.(多选)下列各式中,值为的是(  )
A.2sin15°cos 15° B.1-2sin215°
C.sin215°+cos215° D.
4.(2023年安阳模拟)已知θ∈,且sin 2θ=,则tan θ=(  )
A. B.
C. D.或
5.(2023年重庆模拟)已知P(1,2)为角α终边上一点,则=(  )
A.- B.
C.-3 D.
6.设sinα=,2π<α<3π,则sin +cos 等于(  )
A.- B.
C. D.-
7.(多选)函数f(x)=sin x cos x的单调递减区间可以是(  )
A.(k∈Z) B.(k∈Z)
C.(k∈Z) D.(k∈Z)
8.(2023年镇远月考)已知sin α-cos α=,则cos =________.
9.已知tan x=2,则tan 的值为________.
10.(2023年北京朝阳区期末)已知tan(π-α)=2.
(1)求tan 2α的值;
(2)求的值.
B级——能力提升练
11.在△ABC中,若sin B sin C=cos2,则△ABC是(  )
A.等边三角形 B.等腰三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
12.(多选)(2023年济南月考)下列各式中,与tan α相等的是(  )
A.
B.
C.·(α∈(0,π))
D.
13.已知cos =,则sin =________,sin 2α=________.
14.已知sinα+cos α=,α∈,sin =,β∈,则tan 2α=________,cos (α+2β) =________.
15.(2023年南宁期末)已知0<α<,sin α=.
(1)求tan 2α的值;
(2)求cos 的值;
(3)若0<β<且cos (α+β)=-,求sin β的值.
答案
1【答案】A 
【解析】由题意,得cos α=,sin α=,可得sin 2α=2sin αcos α=2××=.故选A.
2【答案】A 
【解析】由题意可得sin α=-=-,所以tanα=2,所以tan 2α==-.故选A.
3【答案】BD 
【解析】对于A,2sin15°cos 15°=sin 30°=,A不符合;对于B,1-2sin215°=cos30°=,B符合;对于C,sin215°+cos215°=1,C不符合;对于D,=·=·tan30°=,D符合.故选BD.
4【答案】B 
【解析】∵sin 2θ=2sin θcos θ===,∴tanθ=或.∵θ∈,∴tan θ>1,故tan θ=.故选B.
5【答案】A 
【解析】由题意知P(1,2)为角α终边上一点,则|OP|=,∴sinα=,故cos 2α=1-2sin2α=1-2×=-,故==-.故选A.
6【答案】A 
【解析】因为sin α=,所以=1+sin α=.又因为2π<α<3π,所以π<<,所以sin +cos <0,所以sin +cos =-.
7【答案】BCD 
【解析】f(x)=sin x cos x=sin 2x.由2kπ+≤2x≤2kπ+,k∈Z,得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z,所以f(x)的单调递减区间是(k∈Z).故选BCD.
8【答案】 
【解析】∵sin α-cos α=,两边平方得1-sin 2α=,∴sin 2α=,∴cos =cos =sin 2α=.
9【答案】 
【解析】∵tan ===,
∴tan ==.
10解:∵tan (π-α)=2,∴tan α=-2.
(1)tan 2α===.
(2)====-3.
11【答案】B 
【解析】由sinB sin C=cos2,得sinB sin C=,所以2sin B sin C=1+cos A.所以2sin B sin C=1+cos [π-(B+C)]=1-cos (B+C).所以2sin B sin C=1-cos B cos C+sin B sin C,所以cos B cos C+sin B sin C=1.所以cos (B-C)=1.又因为-180°<B-C<180°,所以B-C=0°,则B=C.所以△ABC是等腰三角形.
12【答案】BCD 
【解析】对于A,原式===|tan α|,错误;对于B,原式===tan α,正确;对于C,因为α∈(0,π),sin α>0,所以原式=·=·==tan α,正确;对于D,原式===tan α,正确.故选BCD.
13【答案】 - 
【解析】因为α+=α-+,所以sin =sin =cos =.因为2α=2+,所以sin 2α=sin =cos 2=2cos2-1=2×-1=-.
14【答案】 - 
【解析】由题意得(sin α+cos α)2=,即1+sin 2α=,∴sin 2α=,又∵易知2α∈,∴cos 2α==,∴tan2α==.∵β∈,β-∈,sin =,∴cos =,∴sin 2=2sin ·cos =.
又∵sin 2=-cos 2β,∴cos 2β=-.又易知2β∈,∴sin 2β=.又∵cos2α==,∴cos α=,∴sin α=,∴cos (α+2β)=cos αcos 2β-sin αsin 2β=×-×=-.
15解:因为0<α<,sin α=,
所以cos α==,tanα==.
(1)tan 2α===-.
(2)因为cos2α=2cos2α-1=-,sin2α=2sin αcos α=,
所以cos =(cos 2α-sin 2α)=×=-.
(3)因为0<β<,0<α<,所以α+β∈(0,π),
又cos (α+β)=-,
所以sin (α+β)==,
所以sinβ=sin [(α+β)-α]=sin (α+β)·cos α-cos (α+β)sin α=×-×=.第五章 5.6 第2课时
A级——基础过关练
1.已知函数f(x)=sin (x∈R),下面结论错误的是(  )
A.函数f(x)的最小正周期为2π
B.函数f(x)在区间上单调递增
C.函数f(x)的图象关于直线x=0对称
D.函数f(x)是奇函数
2.已知函数f(x)=sin (ω>0)的最小正周期为π,则该函数图象(  )
A.关于点对称  B.关于直线x=对称
C.关于点对称  D.关于直线x=对称
3.已知函数y=A sin (ωx+φ)+m的最大值是4,最小值是0,最小正周期是,直线x=是其图象的一条对称轴,则下面各式中符合条件的解析式是(  )
A.y=4sin B.y=2sin +2
C.y=2sin +2 D.y=2sin +2
4.(多选)设函数f(x)=sin 的图象为曲线E,则下列结论中正确的是(  )
A.x=-是曲线E的一条对称轴
B.若x1≠x2,且f(x1)=f(x2)=0,则|x1-x2|的最小值为
C.将曲线y=sin 2x向右平移个单位长度,与曲线E重合
D.将曲线y=sin 上各点的横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标不变,与曲线E重合
5.下列函数中,图象的一部分如图所示的是(  )
A.y=sin B.y=sin
C.y=cos D.y=cos
6.(2023年齐齐哈尔期末)已知函数f(x)=2sin (ωx+φ)的图象的相邻两个最高点的距离为,f(0)=,则f(x)=(  )
A.sin B.2sin
C.sin D.2sin
7.(2023年宁晋期末)已知函数f(x)=sin (ωx+φ)的相邻的两个零点之间的距离是,且直线x=是f(x)图象的一条对称轴,则f=(  )
A. B.
C.- D.-
8.函数y=2sin 图象的对称轴方程是________.
9.已知函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.
10.如图所示的是函数f(x)=A sin (ωx+φ)在一个周期内的图象.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求函数f(x)在x∈[-1,2]上的值域.
B级——能力提升练
11.若函数f(x)=3sin (ωx+φ)对任意x都有f=f,则有f等于(  )
A.3或0          B.-3或0
C.0            D.-3或3
12.(多选)(2023年哈尔滨二模)已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是(  )
A.f(x)=2cos
B.当f(x)>1时,x的取值范围为
C.函数f(x)的图象向右平移个单位长度后的一条对称轴方程为x=
D.函数f(x)与g(x)=-2cos 2x的图象关于直线x=对称
13.函数f(x)=A sin (A>0,ω>0)在一个周期内,当x=时,函数f(x)取得最大值3,当x=时,函数f(x)取得最小值-3,则函数解析式为         W.
14.函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象如图所示,则函数f(x)图象的对称轴方程为      ,函数的最小正周期为   W.
15.(2023年漳州期末)已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)的周期为π,最大值为2,且过点(0,-1).
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)在区间上的最大值和最小值.
答案
1【答案】D 
【解析】因为f(x)=-cos x,故根据余弦函数的图象可知D是错误的.故选D.
2【答案】A 
【解析】由T==π,解得ω=2,则f(x)=sin .该函数图象关于点对称.
3【答案】D 
【解析】由题意可得A==2,m==2,ω===4.∵直线x=是其图象的一条对称轴,∴ω+φ=kπ+(k∈Z),即φ=kπ+-(k∈Z).∴当k=1时,φ=-=.∴符合条件的一个解析式为y=2sin +2.
4【答案】AB 
【解析】f(x)=sin 的图象为曲线E,令x=-,求得f(x)=-1,为最小值,故x=-是曲线E的一条对称轴,A正确;若x1≠x2,且f(x1)=f(x2)=0,则|x1-x2|的最小值为=×=,B正确;将曲线y=sin 2x向右平移个单位长度,可得y=sin 的图象,C错误;将曲线y=sin 上各点的横坐标扩大到原来的2倍,纵坐标不变,可得y=sin 的图象,与曲线E不重合,故D错误.
5【答案】D 
【解析】当x=-时,y=0,由此可排除选项B,C;当x=时,y=1,由此可排除选项A.故选D.
6【答案】D 
【解析】由题意可知f(x)的最小正周期为,所以ω==4.因为f(0)=,所以sin φ=.因为0<φ<,所以φ=,所以f(x)=2sin .故选D.
7【答案】A 
【解析】由题意可知×=,∴ω=6.∵直线x=是f(x)图象的一条对称轴,∴6×+φ=kπ+,结合0<φ<,可知φ=,∴f(x)=sin ,则f=sin=sin =.故选A.
8【答案】x=+(k∈Z) 
【解析】令2x-=kπ+(k∈Z),得x=+(k∈Z).
9【答案】 
【解析】由题意设函数周期为T,则=-=,所以T=.所以ω==.
10解:(1)由题图知A=2,T=7-(-1)=8,
所以ω===.
所以f(x)=2sin .
将点(-1,0)代入,得2sin =0.
因为|φ|<,所以φ=,则f(x)=2sin .
(2)因为-1≤x≤2,则0≤x+≤,
所以0≤sin ≤1,
0≤2sin ≤2.
所以f(x)的值域为[0,2].
11【答案】D 
【解析】由f=f知,x=是函数图象的对称轴,则有f=-3或f=3.故选D.
12【答案】ABD 
【解析】根据函数f(x)=A sin (ωx+φ)的部分图象,可得A=2,=+,∴ω=2.由2×+φ=kπ,|φ|<,得φ=,∴f(x)=2sin =2cos =2cos ,故A正确;f(x)>1,即cos >,∴2kπ-<2x-<2kπ+,解得kπ<x<kπ+,k∈Z,故B正确;函数f(x)的图象向右平移个单位长度后,可得y=2cos =2sin 2x的图象,令2x=kπ+,求得x=+,令+=,解得k=,不合题意,故C错误;由于f=2cos =2cos (π-2x)=-2cos 2x=g(x),故函数f(x)与g(x)=-2cos 2x的图象关于直线x=对称,故D正确.故选ABD.
13【答案】f(x)=3sin  
【解析】由题意可知A=3,=-=,所以T=π.因此=π,即ω=2.故f(x)=3sin .
14【答案】x=+,k∈Z π 
【解析】由函数的图象可得A=1,T=2=π.因为T=,解得ω=2,所以f(x)=sin (2x+φ).由图象可得sin =0,可得-+φ=kπ,k∈Z,解得φ=kπ+,k∈Z.又由|φ|<,得φ=,f(x)=sin .令2x+=kπ+,解得x=+,k∈Z,所以f(x)图象的对称轴方程为x=+,k∈Z.
15解:(1)由已知得A=2,ω===2,
∴f(x)=2sin (2x+φ).
把(0,-1)代入,得2sin φ=-1,
由|φ|<,可得φ=-,
∴f(x)=2sin .
(2)由0≤x≤,得-≤2x-≤,
∴sin ∈,
2sin ∈[-1,2],
∴f(x)在区间上的最大值是2,最小值是-1.第五章 5.7
A级——基础过关练
1.简谐运动y=4sin 的相位与初相是(  )
A.5x-, B.5x-,4
C.5x-,- D.4,
2.最大值为,最小正周期为,初相为的函数表达式是(  )
A.y=sin B.y=sin
C.y=sin D.y=sin
3.(2023年太原期末)简谐运动可用函数f(x)=4sin ,x∈[0,+∞)表示,则这个简谐运动的初相为(  )
A. B.-
C.8x- D.8x
4.有一冲击波,其波形为函数y=-sin 的图象,若其在区间[0,t]上至少有2个波峰,则正整数t的最小值是(  )
A.5 B.6
C.7 D.8
5.如图为一半径为3米的水轮,水轮圆心O距水面2米,已知水轮每分钟转4圈,水轮上的点P到水面距离y(米)与时间x(秒)满足关系式y=A sin (ωx+φ)+2,则有(  )
A.ω=,A=5 B.ω=,A=3
C.ω=,A=3 D.ω=,A=5
6.(2023年杭州期末)如图,弹簧挂着一个小球作上下运动,小球在t秒时相对于平衡位置的高度h(厘米)由如下关系式确定:h=2sin ,t∈[0,+∞),φ∈(-π,π).已知当t=2时,小球处于平衡位置,并开始向下移动,则小球在t=0秒时h的值为(  )
A.-2 B.2
C.- D.
7.(多选)下图是一质点做简谐运动的图象,则下列结论正确的是(  )
A.该质点的运动周期为0.8 s
B.该质点的振幅为5 cm
C.该质点在0.1 s和0.5 s时运动速度最大
D.该质点在0.1 s和0.5 s时运动速度为零
8.简谐运动y=-3sin (x≥0)的频率为________.
9.已知某种交流电电流I(单位:A)随时间t(单位:s)的变化规律可以用函数I=5·sin ,t∈[0,+∞)表示,则这种交流电电流在0.5 s内往复运行______次.
10.如果某地夏天从8~14时的用电量变化曲线近似满足y=A sin (ωx+φ)+b,如图所示.
(1)求这一段时间的最大用电量和最小用电量;
(2)写出这段曲线的函数解析式.
B级——能力提升练
11.已知简谐振动的振幅是,图象上相邻最高点和最低点的距离是5,且过点,则该简谐振动的频率和初相是(  )
A.,        B.,
C.,        D.,
12.(多选)交流电的电压E(单位:伏)与时间t(单位:秒)的关系可用E=220sin 来表示,则下列说法中正确的是(  )
A.开始时电压为110伏
B.电压值重复出现一次的时间间隔为0.02秒
C.电压的最大值为220伏
D.第一次获得最大值的时间为秒
13.单摆从某点开始来回摆动,离开平衡位置的位移s和时间t的函数关系式为s=6sin ,则单摆的运动周期为________,最大位移是________.
14.稳定房价是我国实施宏观调控的重点,国家出台的一系列政策已对各地的房地产市场产生了影响,某市房地产中介对本市一楼盘的房价做了统计与预测:发现每个季度的平均单价y(每平方米的价格,单位:元)与第x季度之间近似满足:y=500·sin (ωx+φ)+9 500(ω>0),已知第一、二季度平均单价如表所示:
x 1 2 3
y 10 000 9 500 ?
则此楼盘在第三季度的平均单价大约是________元.
15.(2023年西安期末)摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢地往上转,可以从高处俯瞰四周景色,如图,某摩天轮最高点距离地面100 m,最低点距离地面10 m,摩天轮上均匀设置了依次标号为1~36号的36个座舱.开启后摩天轮按照逆时针方向匀速旋转,游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,开始转动t min后距离地面的高度为H m,转一周需要30 min.
(1)求在转动一周的过程中,H关于t的函数解析式;
(2)若甲、乙两人分别坐在1号和7号座舱里,在转动一周的过程中,求两人距离地面的高度差h(单位:m)关于t的函数解析式,并求高度差的最大值.
答案
1【答案】C 
【解析】相位是5x-,当x=0时的相位为初相,即-.
2【答案】D 
【解析】由最小正周期为,排除A,B;由初相为,排除C.
3【答案】B 
【解析】当x=0时,8×0-=-,则这个简谐运动的初相为-.故选B.
4【答案】C 
【解析】由y=-sin 的图象知,要使在区间[0,t]上至少有2个波峰,必须使区间[0,t]的长度不小于2T-=,即t≥·=·=7.故选C.
5【答案】B 
【解析】因为水轮的半径为3,水轮圆心O距离水面2米,A=3,又水轮每分钟旋转4圈,故转一圈需要15秒,所以T=15=,所以ω=.
6【答案】D 
【解析】因为当t=2时,小球处于平衡位置,并开始向下移动,故×2+φ=π+2kπ,k∈Z,即φ=+2kπ,k∈Z.又φ∈(-π,π),故φ=,故h=2sin ,故当t=0时,h=2sin =.故选D.
7【答案】ABD 
【解析】由图可得半个周期为0.4 s,所以周期为0.8 s,A正确;平衡位置为x轴,最低点纵坐标是-5,故振幅为5 cm,B正确;当质点位于最高点或最低点时速度为零,故C错误,D正确.
8【答案】 
【解析】由诱导公式可知y=-3sin =3sin ,故频率为=.
9【答案】25 
【解析】∵周期T==(s),∴频率为每秒50次,∴0.5 s往复运行25次.
10解:(1)观察图象知8~14时这一段时间的最大用电量为50万度,最小用电量为30万度.
(2)观察图象可知,T=14-8=6,所以T=12,所以ω==.b=×(50+30)=40,A=×(50-30)=10,
所以y=10sin +40.
将x=8,y=30代入上式,解得φ=+2kπ(k∈Z).
又因为|φ|<,所以φ=.
所以所求解析式为y=10sin +40,x∈[8,14].
11【答案】C 
【解析】由题意可知,A=,32+=52,则T=8,ω==,y=sin .由sin φ=,得sin φ=.因为|φ|<,所以φ=.因此频率是,初相为.
12【答案】ABCD 
【解析】当t=0时,E=110伏,即开始时的电压为110伏,A正确;T==(秒),即时间间隔为0.02秒,B正确;电压的最大值为220伏,C正确;当100πt+=,即t=秒时,第一次取得最大值,D正确.
13【答案】1 6 
【解析】T==1,最大位移为振幅6.
14【答案】9 000 
【解析】因为y=500sin (ωx+φ)+9 500(ω>0),所以当x=1时,500sin (ω+φ)+9 500=10 000;当x=2时,500sin (2ω+φ)+9 500=9 500,所以ω可取,φ可取π,即y=500sin +9 500.当x=3时,y=9 000.
15解:(1)根据题意设H(t)=A sin (ωt+φ)+B(0≤t≤30),
因为某摩天轮最高点距离地面高度为100 m,最低点距离地面10 m,即解得A=45,B=55,
因为开启后按逆时针方向匀速旋转,旋转一周需要30 min,
所以T==30,解得ω=,
因为t=0时,H(0)=10,所以10=45sin φ+55,即sin φ=-1,解得φ=-+2kπ,k∈Z,
所以H(t)=45sin +55,t∈[0,30].
(2)因为甲、乙两人分别坐在1号和7号座舱里,设甲、乙两人对应的位置分别为B,A,如图所示.
则∠AOB=×(7-1)=,经过t min后甲距离地面的高度为H1=45sin +55,点A始终落后B点 rad,
所以乙距离地面的高度为H2=45sin +55,
所以两人距离地面的高度差为h=|H1-H2|=45
=45
=45
=45,t∈[0,30],
当t-=或t-=,即t=10或t=25时,h取得最大值为45 m.
所以甲、乙两人距离地面的高度差的最大值为45 m.第五章章末检测
(时间:120分钟,满分150分)
一、选择题:本题共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.(2023年榆林一模)已知tan=9,则tan α=(  )
A. B.-
C. D.-
2.已知点P(sin α,tan α)在第四象限,则角α的终边在(  )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
3.函数y=的最小正周期是(  )
A.2π B.π
C. D.
4.(2023年东莞模拟)已知2sin2θ-3sin θ-2=0,θ∈,则cos θ的值为(  )
A. B.
C. D.
5.(2023年梅州一模)已知sin=,则cos=(  )
A.- B.
C.- D.
6.若函数f(x)=2sin(ωx+φ)对任意x都有f=f(-x),则f=(  )
A.2或0 B.0
C.-2或0 D.-2或2
7.(2023年连云港模拟)若函数f(x)=·sin 2x+2cos2x+m在区间上的最大值为6,则常数m的值为(  )
A.1 B.2
C.3 D.4
8.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的图象在y轴右侧的第一个最高点为P,在原点右侧与x轴的第一个交点为Q,则f的值为(  )
A.1 B.
C. D.
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.下列计算正确的有(  )
A.sin 158°cos 48°+cos 22°sin 48°=1
B.sin 20°cos 110°+cos 160°sin 70°=1
C.=
D.cos 74°sin 14°-sin 74°cos 14°=-
10.(2023年福州期末)若α∈(0,π),sin α-cos α=,则(  )
A.tan α= B.sin 2α=
C.sin α+cos α= D.cos 2α=-
11.要得到y=cos 2x的图象C1,只要将y=sin的图象C2(  )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.先作关于x轴对称的图象C3,再将图象C3向右平移个单位长度
D.先作关于x轴对称的图象C3,再将图象C3向左平移个单位长度
12.已知函数f(x)=sin2x+2sin xcos x-cos2x,x∈R,则(  )
A.f(x)的最大值为1
B.f(x)在(0,π)上只有1个零点
C.f(x)的最小正周期为π
D.直线x=为f(x)图象的一条对称轴
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.已知2sin θ+3cos θ=0,则tan(3π+2θ)=________.
14.(2023年赣州模拟)已知cos=,则sin=________.
15.(2023年银川期末)目前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,若摩天轮某座舱A经过最低点开始计时,则10分钟后A离地面的高度为________米.
16.将函数f(x)=2sin x图象的每个点的横坐标缩短为原来的一半,再向左平移个单位长度得到g(x)的图象,则g(x)=________;若函数g(x)在区间,上单调递增,则实数a的取值范围是________.
四、解答题:本题共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)求下列各式的值:
(1)sin+tan;
(2)sin(-1 380°)cos 1 110°+tan 405°.
18.(12分)(2023年银川期末)已知角α以x轴的非负半轴为始边,P(,-1)为终边上一点.
(1)求cos 2α,tan 2α的值;
(2)求的值.
19.(12分)(2023年黄山期末)在平面直角坐标系xOy中,O是坐标原点,角α∈,其终边与以原点为圆心的单位圆O交于点P.
(1)将射线OP绕点O按逆时针方向旋转弧度后交单位圆O于点Q,求点Q的坐标;
(2)若角γ∈,且cos(γ-α)=,求sin γ的值.
20.(12分)已知函数f(x)=sin(π-ωx)·cos ωx+cos2ωx(ω>0)的最小正周期为π.
(1)求ω的值;
(2)将函数y=f(x)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.
21.(12分)已知函数f(x)=cos2x+sincos-(x∈R).
(1)求f(x)在区间上的最大值和最小值;
(2)若f=,求sin 2α的值.
22.(12分)已知x0,x0+是函数f(x)=cos2-sin2ωx(ω>0)的两个相邻的零点.
(1)求f的值;
(2)若关于x的方程f(x)-m=1在x∈上有两个不同的解,求实数m的取值范围.
答案
1【答案】A 
【解析】由tan==9,解得tan α=.故选A.
2【答案】B 
【解析】由sin α>0,tan α<0,所以角α的终边在第二象限.
3【答案】C 
【解析】函数y===tan 2x 的最小正周期为.故选C.
4【答案】B 
【解析】因为θ∈,则sin θ∈(-1,1),cos θ>0,因为2sin2θ-3sin θ-2=(2sin θ+1)(sin θ-2)=0,则sin θ=-,因此cos θ==.故选B.
5【答案】A 
【解析】由-2α=π-2可得cos=cos=-cos 2,由二倍角公式可得-cos 2=2sin2-1=2×2-1=-,即cos=-.故选A.
6【答案】D 
【解析】由f=f(-x),得直线x==是f(x)图象的一条对称轴,所以f=±2.故选D.
7【答案】C 
【解析】f(x)=sin 2x+2cos2x+m=sin 2x+cos 2x+m+1=2sin+m+1,当0≤x≤时,≤2x+≤,则函数的最大值为f(x)=2sin+m+1=m+3=6,解得m=3.故选C.
8【答案】C 
【解析】由题意,得=-,所以T=π,所以ω=2,则f(x)=sin(2x+φ).将点P的坐标代入f(x)=sin(2x+φ),得sin=1,所以φ=+2kπ(k∈Z).又因为|φ|<,所以φ=,即f(x)=sin(x∈R),所以f=sin=sin=.故选C.
9【答案】CD 
【解析】对于A,sin 158°cos 48°+cos 22°sin 48°=sin 22°cos 48°+cos 22°sin 48°=sin(22°+48°)=sin 70°≠1,故A错误;对于B,sin 20°cos 110°+cos 160°sin 70°=sin 20°(-cos 70°)+(-cos 20°)sin 70°=-(sin 20°cos 70°+cos 20°sin 70°)=-sin(20°+70°)=-1,故B错误;对于C,==tan(45°+15°)=tan 60°=,故C正确;对于D,cos 74°sin 14°-sin 74°cos 14°=sin(14°-74°)=-sin 60°=-,故D正确.故选CD.
10【答案】ACD 
【解析】因为α∈(0,π),sin α-cos α=,所以sin2α+cos2α-2sin αcos α=,即1-2sin αcos α=1-sin 2a=,所以2sin αcos α=sin 2α=,B错误;所以sin α=,cos α=,tan α=,sin α+cos α=,A,C正确;cos 2α=cos2α-sin2α=-=-,D正确.故选ACD.
11【答案】ABC 
【解析】对于A,将y=sin的图象C2向左平移个单位长度,可得y=sin=sin=cos 2x的图象C1,故A正确;对于B,将y=sin的图象C2向右平移个单位长度,可得y=sin=sin=cos 2x的图象C1,故B正确;对于C,先作C2关于x轴对称的图象,即y=-sin的图象C3,再将图象C3向右平移个单位长度,得到y=-sin=-sin=cos 2x的图象C1,故C正确;对于D,先作C2关于x轴对称的图象,即y=-sin的图象C3,再将图象C3向左平移个单位长度,得到y=-sin=-sin=-cos 2x的图象,故D不正确.
12【答案】CD 
【解析】f(x)=sin2x+2sin xcos x-cos2x=sin 2x-cos 2x=2=2sin,所以f(x)的最大值为2,最小正周期为T==π,故A错误,C正确;由f(x)=0,得2x-=kπ,k∈Z,即x=+,k∈Z,所以f(x)在(0,π)内的零点为,,故B错误;由f=2sin=2,得直线x=为f(x)图象的一条对称轴,故D正确.故选CD.
13【答案】 
【解析】由同角三角函数的基本关系式,得tan θ=-,从而tan(3π+2θ)=tan 2θ===.
14【答案】- 
【解析】因为sin=sin=-cos 2=1-2cos2=-.
15【答案】121 
【解析】如图所示,设最高点为P,最高点P在地面的射影点为Q,则|PQ|=160,设座舱A在最低点时为点B,10分钟后座舱A位于点A处,则根据题意可得∠AOB=×10=,∴∠AOP=,过点A作AH⊥OP,垂足点为P,又∵|OA|=|PO|=78,∠AOP=,∴|OH|=|OA|=39,∴|PH|=|PO|-|OH|=39,∴A离地面的高度为|HQ|=|PQ|-|PH|=160-39=121.
16【答案】2sin  
【解析】将函数f(x)=2sin x图象的每个点的横坐标缩短为原来的一半,可得y=2sin 2x的图象;再向左平移个单位长度得到g(x)=2sin的图象.若函数g(x)在区间,上单调递增,则求得≤a≤,则实数a的取值范围是.
17解:(1)原式=sin+tan=sin+tan=+.
(2)原式=sin(-4×360°+60°)cos(3×360°+30°)+tan(360°+45°)=sin 60°·cos 30°+tan 45°=×+1=.
18解:角α以x轴的非负半轴为始边,P(,-1)为终边上一点,
则tan α=-.
(1)cos 2α=cos2α-sin2α===,tan 2α==-.
(2)==tan α=-.
19解:(1)由题意可知2+y2=1,
因为α∈,所以y=-.
所以cos α=,sin α=-.
又因为射线OQ是角的终边,
由三角函数的定义可知,yQ=sin=cos α=,xQ=cos=-sin α=,
所以点Q的坐标为.
(2)因为γ∈,则γ-α∈(0,π),
所以sin(γ-α)==,
所以sin γ=sin[(γ-α)+α]=sin(γ-α)·cos α+cos(γ-α)sin α=×+×=.
20解:(1)f(x)=sin(π-ωx)cos ωx+cos2ωx
=sin ωxcos ωx+
=sin 2ωx+cos 2ωx+
=sin+.
因为ω>0,依题意得=π,所以ω=1.
(2)由(1)知f(x)=sin+.
由题意,知g(x)=f(2x)=sin+.
当0≤x≤时,≤4x+≤,
所以≤sin≤1,所以1≤g(x)≤.
故函数y=g(x)在区间上的最小值为1.
21解:f(x)=cos2x+sincos-
=+-



=sin.
(1)因为x∈,
所以2x+∈,
所以sin∈,
则f(x)max=,f(x)min=-.
(2)由f=,得sin=,
所以sin=.
所以sin 2α=cos=1-2sin2=1-2×=.
22解:(1)f(x)=-




=sin.
由题意可知,f(x)的最小正周期T=π,
所以=π,所以ω=1.
故f(x)=sin.
所以f=sin=sin=.
(2)原方程可化为×sin=m+1,
即2sin=m+1.
设y=2sin,0≤x≤,
当x=0时,y=2sin=,
当x=时,y的最大值为2.
要使方程在x∈上有两个不同的解,需使≤m+1<2,即-1≤m<1,所以m∈[-1,1).