3 正余弦函数的定义与单位圆
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)
1.若sinα<0,cosα>0,则角α的终边位于( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
答案:D
解析:因为sinα<0,cosα>0,所以角α的终边位于第四象限.
2.已知点P(-,y)为角β终边上一点,且sinβ=,则y的值为( )
A.±
B.
C.-
D.±2
答案:B
解析:∵|OP|=,sinβ==,∴y=±,∵sinβ>0,∴y>0,故y=.
3.角α为第二象限角,且=-cos,则是( )
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:C
4.y=+的值域为( )
A.{2,0}
B.{-2,0}
C.{2,-2}
D.{2,-2,0}
答案:D
5.若角α是第一象限角,且sinα=,则α=( )
A.
B.
C.2kπ+(k∈Z)
D.2kπ+(k∈Z)
答案:C
解析:当0<α<且sinα=时,α=,所以当角α是第一象限角时,此角终边与角的终边相同,故α=+2kπ,k∈Z
.
6.若角α的终边在直线y=3x上,sinα<0,且P(m,n)是角α终边上一点,|OP|=(O为坐标原点),则m-n=( )
A.2
B.-2
C.4
D.-4
答案:A
解析:因为点P在直线y=3x上,所以n=3m<0.又|OP|2=m2+n2=10,所以m=-1,n=-3,所以m-n=2.
二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)
7.已知角α终边上一点P(6,-8),则sinα=__________.cosα=__________.
答案:-
8.点(sin5,cos5)所在的象限为第__________象限.
答案:二
解析:因为<5<2π,∴sin5<0,cos5>0,∴(sin5,cos5)在第二象限.
9.已知△ABC中,|cosA|=-cosA,则角A的取值范围是________.
答案:
解析:由题意,知cosA≤0,又角A为△ABC的内角,所以≤A<π.
三、解答题:(共35分,11+12+12)
10.判断下列各式的符号.
(1)cos(-345°);
(2)sin175°cos248°.
解析:(1)∵-345°=-360°+15°是第一象限角,∴cos(-345°)>0.
(2)∵175°是第二象限角,248°是第三象限角,
∴sin175°>0,cos248°<0,
∴sin175°cos248°<0.
11.已知角α的终边在直线y=-x上,求cosα-的值.
解析:设O为坐标原点.
①若角α为第四象限角,在角α的终边上取一点P1(4,-3),
则r1=|OP1|===5,
∴sinα==-,cosα==,
∴cosα-=.
②若角α为第二象限角,在角α的终边上取一点P2(-4,3),
则r2=|OP2|===5,
∴sinα==,cosα==-,
∴cosα-=-.
综上,cosα-的值为或-.
12.利用单位圆,求适合下列条件的0到2π的角的集合.
(1)sinα≥;
(2)cosα<.
解析:
(1)作直线y=交单位圆于P1,P2两点,连接OP1,OP2,则OP1与OP2围成的区域(如图所示阴影部分)即为角α终边的范围.由sin=sinπ=知,适合条件的角α的集合为{α|≤α≤}.
(2)作直线x=交单位圆于P1,P2两点,连接OP1,OP2,则OP1与OP2围成的区域(如图阴影部分,不含边界)即为角α终边的范围.由cos=cos=知,适合条件的角α的集合为{α|<α<}.9 函数y=Asin(ωx+φ)的图像习题课
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)
1.已知函数f(x)=sinπx的图像的一部分如图(1),则图(2)的函数图像所对应的函数解析式可以为( )
(1) (2)
A.y=f(2x-) B.y=f(2x-1)
C.y=f(-1)
D.y=f(-)
答案:B
解析:因为图(2)中的图像可以看作是图(1)中的图像先向右平移一个单位,再把所得图像上所有点的横坐标缩短到原来的二分之一倍而得到,所以图(2)所对应的函数解析式应是y=f(2x-1).故选B.
2.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在x=1处取得最大值,则( )
A.函数f(x-1)一定是奇函数
B.函数f(x-1)一定是偶函数
C.函数f(x+1)一定是奇函数
D.函数f(x+1)一定是偶函数
答案:D
解析:因为函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在x=1处取得最大值,则说明sin(ω+φ)=±1,解得ω+φ=kπ+,k∈Z,因此函数利用诱导公式,f(x+1)必然是偶函数,选D.
3.设ω>0,函数y=sin(ωx+)+2的图像向右平移个单位后与原图像重合,则ω的最小值是( )
A.
B.
C.
D.3
答案:C
解析:因为ω>0,函数y=sin(ωx+)+2的图像向右平移个单位后与原图像重合,说明至少平移一个周期,或者是周期的整倍数,因此=nT=n· ∴当n=1,ω=.
4.函数f(x)=3sin(3x+φ)在区间[a,b]上是增函数,且f(a)=-2,
f(b)=2,则g(x)=2cos(2x+φ)在[a,b]上( )
A.是增函数
B.是减函数
C.可以取得最大值
D.可以取得最小值
答案:C
解析:由f(x)在[a,b]上为增函数及f(a)=-2,
f(b)=2知,g(x)在[a,b]上先增后减,可以取到最大值.
5.已知a是实数,则函数f(x)=1+asinax的图像不可能是( )
答案:D
解析:当a=0时,f(x)=1,选项C符合;当0<|a|<1时,T>2π,且f(x)的最小值为正数,选项A符合;当|a|>1时,T<2π,且f(x)的最小值为负数,选项B符合;在选项D中,由振幅得|a|>1,则T<2π,而由图像知T>2π矛盾,故选D.
6.已知函数f(x)=2sin(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=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
答案:A
解析:由T=6π,得ω==.当x=时,sin=1,即+φ=+2kπ,k∈Z,可得φ=+2kπ,k∈Z.而-π<φ≤π,可得φ=.故f(x)=2sin,结合其图像可知选A.
二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)
7.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的部分图像如图所示,则ω=________.
答案:
解析:由图,知=-=,∴T=.又T==,∴ω=.
8.已知函数f(x)=sin的图像向左平移个单位长度后与函数g(x)=sin的图像重合,则正数ω的最小值为________.
答案:
解析:函数f(x)=sin的图像向左平移个单位长度后,得到的图像所对应的函数是y=sin,其图像与函数g(x)=sin的图像重合,∴ω+=+2kπ,k∈Z.又ω>0,∴当k=1时,ω取得最小值为.
9.关于f(x)=3sin(2x+)有以下命题:
①若f(x1)=f(x2)=0,则x1-x2=kπ(k∈Z);
②f(x)图像与g(x)=3cos(2x-)图像相同;③f(x)在区间[-,-]上是减函数;④f(x)图像关于点(-,0)对称.
其中正确的命题是________.
答案:①②
解析:f=3sin=3sin=-3,∴①正确;由-
三、解答题:(共35分,11+12+12)
10.已知函数f(x)=2sin+1(0<φ<π,ω>0)为偶函数,且函数f(x)的图像的两相邻对称轴间的距离为.
(1)求f的值;
(2)将函数f(x)的图像向右平移个单位长度后,再将得到的图像上各点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数g(x)的图像,求函数g(x)的单调递减区间.
解:(1)∵f(x)为偶函数,
∴φ-=kπ+(k∈Z),
∴φ=kπ+(k∈Z).
又0<φ<π,
∴φ=,
∴f(x)=2sin+1=2cosωx+1.
又函数f(x)的图像的两相邻对称轴间的距离为,
∴T==2×,
∴ω=2,
∴f(x)=2cos2x+1,
∴f=2cos+1=+1.
(2)将f(x)的图像向右平移个单位长度后,得到函数f的图像,再将所得图像上各点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到f的图像,
所以g(x)=f=2cos2+1=2cos+1.
而2kπ≤-≤2kπ+π(k∈Z),即4kπ+≤x≤4kπ+(k∈Z)时,g(x)单调递减.∴函数g(x)的单调递减区间是(k∈Z).
11.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)在一个周期内的图像如图所示.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设0解:(1)观察图像,得A=2,T=÷=π.
∴ω==2,∴f(x)=2sin(2x+φ).
∵函数f(x)的图像经过点,
∴2sin=2,
即sin=1.
又|φ|<,∴φ=,
∴函数f(x)的解析式为f(x)=2sin.
(2)∵0.
又0由图,可知当-2∴m的取值范围为(-2,1)∪(1,2).
当-2当112.已知f(x)=sin2(2x-)-2t·sin(2x-)+t2-6t+1(x∈
[,]),其最小值为g(t).
(1)求g(t)的表达式.
(2)当-≤t≤1时,要使关于t的方程g(t)=kt
有一个实根,求实数k的取值范围.
解:(1)因为x∈[,],可得sin(2x-)∈[-,1].
f(x)=[sin(2x-)-t]2-6t+1(x∈
[,]).
当t<-时,则当sinx=-时,
f(x)min=t2-5t+;
当-≤t≤1时,则当sinx=t时,f(x)min=-6t+1;当t>1时,则当sinx=1时,
f(x)min=t2-8t+2;
故g(t)=
(2)当-≤t≤1时,g(t)=-6t+1,令h(t)=g(t)-kt.
欲使g(t)=kt有一个实根,则只需使或即可.
解得k≤-8或k≥-5.11 单元测试卷一
时间:90分钟 满分:150分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.函数y=sin(-4x+1)的最小正周期是( )
A.
B.π
C.2π
D.4π
答案:A
解析:利用三角函数的周期公式T===.
2.已知角θ的终边过点(4,-3),则cos(π-θ)=( )
A.
B.-
C.
D.-
答案:B
解析:由题意,可得cosθ=,所以cos(π-θ)=-cosθ=-.
3.已知f(x)=,则f(2016)=( )
A.
B.-
C.
D.-
答案:C
解析:f(2016)=f(2012)=sinπ=sin=sinπ=.
4.若函数f(x)=cos(3x+φ)的图像关于原点中心对称,则φ=( )
A.-
B.2kπ-(k∈Z)
C.kπ(k∈Z)
D.kπ+(k∈Z)
答案:D
解析:若函数f(x)=cos(3x+φ)的图像关于原点中心对称,则f(0)=cosφ=0,∴φ=kπ+(k∈Z).
5.下列不等式中,正确的是( )
A.tan<tan
B.sin>cos
C.sin(π-1)<sin1°
D.cos<cos
答案:D
解析:由三角函数的单调性知D正确.
6.电流强度I(A)随时间t(s)变化的函数I=Asin(ωt+φ)的图像如图所示,则当t=
s时,电流强度是( )
A.-5
A
B.5
A
C.5
A
D.10
A
答案:A
解析:由图像知A=10,=-=,∴T=,∴ω==100π,∴I=10sin(100πt+φ).又在图像上,∴100π×+φ=+2kπ,k∈Z.又0<φ<,∴φ=.∴I=10sin,当t=
s时,l=-5
A,故选A.
7.下列四个命题:①函数y=tanx在定义域内是增函数;②函数y=tan(2x+1)的最小正周期是π;③函数y=tanx的图像关于点(π,0)成中心对称;④函数y=tanx的图像关于点成中心对称.其中正确命题的个数是( )
A.0
B.1
C.2
D.3
答案:C
解析:对于①,函数y=tanx仅在区间(k∈Z)内递增,如<,但tan=tan,所以①不正确;对于②,其最小正周期是,所以②也不正确;观察正切曲线可知命题③④都正确.
8.要得到函数y=sin2x的图像,只需将函数y=cos(2x-)的图像( )
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
答案:B
解析:将函数y=cos(2x-)向右平移个单位,得到y=cos=cos=sin2x,故选B.
9.在△ABC中,若sinAsinBcosC<0,则△ABC是( )
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.锐角或钝角三角形
答案:C
解析:正弦函数在区间(0,π)的函数值都为正,故cosC<0,角C为钝角.
10.已知定义在区间上的函数y=f(x)的图像关于直线x=对称,当x≥时,f(x)=cosx,如果关于x的方程f(x)=a有解,记所有解的和为S,则S不可能为( )
A.π
B.π
C.π
D.3π
答案:A
解析:当a=-1时,方程两解关于直线x=对称,两解之和为π,当-1<a<-时,方程有四解,对应关于直线x=对称,四解之和为3π,当a=-时,方程有三解,它们关于直线x=对称,三解之和为π,当-<a<0时,方程有两解,它们关于直线x=对称,其和为π.
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中横线上.
11.已知圆的半径是6
cm,则15°的圆心角与圆弧围成的扇形的面积是________cm2.
答案:
解析:∵15°= ∴扇形的面积为S=r2α=×62×=.
12.已知在△ABC中,sinA=,则cosA=________.
答案:或-
依题意可知A∈(0,π),又sinA=,所以A=或,所以cosA=或-.
13.已知0<α<,sinα=,则tanα=________________________________________________________________________;
=________.
答案: 4
解析:由0<α<,sinα=,得cosα=,则tanα=;==4.
14.函数y=tan的图像与直线y=-a(a∈R)的交点中距离的最小值为________.
答案:
解析:y=tan的最小正周期T=,故y=tan与y=-a的交点中距离的最小值为.
15.给出下列命题:
(1)函数y=sin|x|不是周期函数;
(2)函数y=tanx在定义域内为增函数;
(3)函数y=的最小正周期为;
(4)函数y=4sin,x∈R的一个对称中心为.
其中正确命题的序号是________.
答案:(1)(4)
解析:(1)由于函数y=sin|x|是偶函数,作出y轴右侧的图像,再关于y轴对称即得左侧图像(图略),观察图像可知没有周期性出现,即y=sin|x|不是周期函数,命题(1)正确;(2)正切函数在定义域内不单调,命题(2)错误;(3)令f(x)=,因为f=≠f(x),所以不是函数y=的周期,命题(3)错误;(4)由于f=0,故是函数y=4sin的一个对称中心,命题(4)正确.
三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.(12分)已知函数f(x)=sin+2(x∈R,ω>0)的最小正周期是.
(1)求ω的值;
(2)求函数f(x)的最大值,并且求使f(x)取得最大值的x的集合.
解:(1)∵f(x)=sin+2(x∈R,ω>0)的最小正周期是,
∴=,所以ω=2.
(2)由(1)知,f(x)=sin+2.
当4x+=+2kπ(k∈Z),即x=+(k∈Z)时,sin取得最大值1,
所以函数f(x)的最大值是2+,此时x的集合为{x|x=+,k∈Z}.
17.(12分)角α的终边上的点P与A(a,b)关于x轴对称(a≠0,b≠0),角β的终边上的点Q与A关于直线y=x对称,求++的值.
解:∵P(a,-b),∴sinα=,cosα=,tanα=-.
∵Q(b,a),∴sinβ=,cosβ=,tanβ=.
∴++=-1-+=0.
18.(12分)已知函数f(x)=asin++b的最小正周期为π,函数f(x)的最大值是,最小值是.
(1)求ω,a,b的值;
(2)求出f(x)的单调递增区间.
解:(1)由函数f(x)的最小正周期为π,得ω=1.
又f(x)的最大值是,最小值是,
则,
解得a=,b=1.
(2)由(1),知f(x)=sin+,
当2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
即kπ-≤x≤kπ+(k∈Z)时,f(x)单调递增,
故f(x)的单调递增区间为(k∈Z).
19.(12分)对任意的θ∈R,不等式sin2θ+2mcosθ-2m-2<0恒成立,求实数m的取值范围.
解:对任意的θ∈R,
不等式sin2θ+2mcosθ-2m-2<0恒成立,
即1-cos2θ+2mcosθ-2m-2<0恒成立,得cos2θ-2mcosθ+2m+1>0恒成立.
由θ∈R,得-1≤cosθ≤1.
设t=cosθ,则-1≤t≤1.
令g(t)=t2-2mt+2m+1,-1≤t≤1,则g(t)的图像关于直线t=m对称.
①当m≤-1时,g(t)在t∈[-1,1]上为增函数,
则g(t)min=g(-1)=4m+2>0,得m>-,与m≤-1矛盾;
②当-10,得1-③当m≥1时,g(t)在t∈[-1,1]上为减函数,则g(t)min=g(1)=2>0.
综上,实数m的取值范围为(1-,+∞).
20.(13分)已知函数y=sin(ωx+φ),在同一个周期内,当x=时,y取最大值1,当x=时,y取最小值-1.
(1)求函数的解析式y=f(x).
(2)函数y=sinx的图像经过怎样的变换可得到y=f(x)的图像?
(3)若函数f(x)满足方程f(x)=a(0解:(1)∵T=2×=,
∴ω==3.
又sin=1,
∴+φ=2kπ+,k∈Z.
又|φ|<,
∴φ=-,
∴y=f(x)=sin.
(2)y=sinx的图像向右平移个单位长度,得到y=sin的图像,
再将y=sin的图像上所有点的横坐标缩短为原来的,
纵坐标不变,得到y=sin的图像.
(3)∵f(x)=sin的最小正周期为,
∴f(x)=sin在[0,2π]内恰有3个周期,
∴sin=a(0x3+x4=×2=,x5+x6=×2=,
故所有实数根之和为++=.
21.(14分)据市场调查,某种商品一年内每月的价格满足函数关系式:f(x)=Asin(ωx+φ)+B,x为月份.已知3月份该商品的价格首次达到最高,为9万元,7月份该商品的价格首次达到最低,为5万元.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求此商品的价格超过8万元的月份.
解:(1)由题可知=7-3=4,∴T=8,∴ω==.
又,∴.
即f(x)=2sin+7.(
)
又f(x)过点(3,9),代入(
)式得2sin+7=9,
∴sin=1,
∴+φ=+2kπ,k∈Z.
又|φ|<,∴φ=-,
∴f(x)=2sin+7(1≤x≤12,x∈N
).
(2)令f(x)=2sin+7>8,
∴sin>,
∴+2kπ可得+8k又1≤x≤12,x∈N
,
∴x=2,3,4,10,11,12,
即2月份、3月份、4月份、10月份、11月份、12月份此商品的价格超过8万元.4 单位圆与诱导公式
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)
1.sin585°的值为( )
A.- B.
C.-
D.
答案:A
2.如果△ABC的三角内角为A、B、C,则sin=( )
A.-cos
B.sin
C.-sin
D.cos
答案:D
3.sin(π-2)-cos化简的结果为( )
A.0
B.-1
C.2sin2
D.-2sin2
答案:A
解析:原式=sin2-sin2=0,所以选A.
4.sin2150°+sin2135°+2sin210°+cos2225°的值为( )
A.
B.
C.
D.
答案:A
5.已知f(sinx)=cos3x,则f(cos10°)的值为( )
A.-
B.
C.-
D.
答案:A
解析:f(cos10°)=f(sin80°)=cos240°=cos(180°+60°)=-cos60°=-.
6.若sin(π+α)+cos(+α)=-m,则cos(-α)+2sin(2π-α)=( )
A.-m
B.m
C.-m
D.m
答案:C
解析:因为sin(π+α)+cos(+α)=-sinα-sinα=-m,所以sinα=,所以cos(-α)+2sin(2π-α)=-sinα-2sinα=-3sinα=-m.
二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)
7.若sin=,则sin=________.
答案:-
8.的值是________.
答案:
9.设f(x)=asin(πx+α)+bcos(πx+β)+2,其中a,b,α,β为非零常数.若f(2014)=1,则f(2015)=________.
答案:3
解析:f(2014)=asin(2014π+α)+bcos(2014π+β)+2=asinα+bcosβ+2=1,∴asinα+bcosβ=-1.∴f(2015)=asin(2015π+α)+bcos(2015π+β)+2=-asinα-bcosβ+2=3.
三、解答题:(共35分,11+12+12)
10.求下列三角函数值.
(1)cos945°;
(2)sinπ;
(3)cos;
(4)sin.
解析:(1)cos945°=cos(2×360°+225°)=cos225°=cos(180°+45°)=-cos45°=-.
(2)sinπ=sin=-sin=-.
(3)cos=cos=-cos=-=.
(4)sin=-sin=-sin=-sin=sin=.
11.已知α是第四象限角,且f(α)=.
(1)若cos(α-)=,求f(α)的值;
(2)若α=-1
860°,求f(α)的值.
解析:f(α)=
==.
(1)因为cos(α-)=,所以cos(α-+2π)=,所以cos(+α)=,所以sinα=-
所以f(α)==-5.
(2)当α=-1
860°时,
f(α)===
===-.
12.设f(n)=cos(n∈N
),求f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2015)的值.
解:∵f(1)+f(2)+f(3)+f(4)
=cos+cos+cos+cos
=-sin-cos+sin+cos
=0.
∴f(1)+f(2)+…+f(2012)
=503[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]
=0.
∴f(1)+f(2)+…+f(2015)
=f(2013)+f(2014)+f(2015)
=cos+cos+cos
=cos+cos+cos
=-sin-cos-cosπ
=--+=-.1 周期现象、角的概念的推广
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)
1.已知集合A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},给出下列四个命题:
①A=B=C;②AC;③CA;④A∩C=B.
其中正确命题的个数为( )
A.0
B.2
C.3
D.4
答案:A
解析:由题可知BA,BC,因为-30°∈C,-30° A,370°∈A,370° C,所以①②③均不正确.对于④,-350°∈A∩C,但-350° B,所以④错误.故选A.
2.与1303°角的终边相同的角是( )
A.763°
B.493°
C.-137°
D.-47°
答案:C
解析:因为1303°=4×360°-137°,所以与1303°角的终边相同的角是-137°.
3.如果角α的终边上有一个点P(0,-3),那么α( )
A.是第三象限角
B.是第四象限角
C.是第三或第四象限角
D.不是任何象限角
答案:D
解析:因为点P落在y轴的非正半轴上,即α的终边落在y轴的非正半轴上,因此α不是任何象限角.
4.角α与β的终边关于y轴对称,则有( )
A.α+β=90°
B.α+β=90°+k·360°(k∈Z)
C.α+β=2k·180°(k∈Z)
D.α+β=180°+k·360°(k∈Z)
答案:D
解析:因为α、β关于y轴对称,由象限角可知α=360°·k+180°-β.所以α+β=360°·k+180°(k∈Z).
5.已知角2α的终边在x轴上方,那么α是( )
A.第一象限角
B.第一或第二象限角
C.第一或第三象限角
D.第一或第四象限角
答案:C
解析:∵角2α的终边在x轴上方,∴k·360°<2α6.探索规律:根据图中箭头指向的规律,判断从2014到2015再到2016,箭头的指向是( )
答案:B
解析:由图易得周期为4,由2014=503×4+2,知箭头的指向如选项B中的图所示.
二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)
7.时针走过2小时40分,则分针转过的角度是________.
答案:-960°
解析:分针按顺时针方向转动,则转过的角度是负角为-360°×2=-960°.
8.与-496°终边相同的角是________;它们是第________象限的角;它们中最小正角是________;最大负角是________.
答案:k·360°-496°(k∈Z);三;224°;-136°.
解析:-496°=-360°-136°=-720°+224°.
9.终边在第一或第三象限角平分线上的角的集合为________,终边在第二或第四象限角平分线上的角的集合为________.
答案:{α|α=k·180°+45°,k∈Z} {α|α=k·180°+135°,k∈Z}
解析:根据终边在第一象限角平分线上的角的集合为{α|α=k·360°+45°,k∈Z},而终边在第三象限角平分线上的角的集合为{x|x=k·360°+225°,k∈Z},可知终边在第一或第三象限角平分线上的角的集合为{α|α=k·180°+45°,k∈Z},同理可得,终边在第二或第四象限角平分线上的角的集合为{α|α=k·180°+135°,k∈Z}.
三、解答题:(共35分,11+12+12)
10.如图是一个单摆的振动图像,根据图像,回答下面问题:
(1)单摆的振动是周期现象吗?
(2)若是周期现象,其振动的周期是多少?
(3)单摆离开平衡位置的最大距离是多少?
解:由题图可知:(1)单摆的振动是周期现象.
(2)其振动周期是0.8
s.
(3)单摆离开平衡位置的最大距离是0.5
cm.
11.已知α是第三象限角,则是第几象限角?
解:∵α是第三象限角,
∴180°+k·360°<α<270°+k·360°(k∈Z),
∴60°+k·120°<<90°+k·120°(k∈Z).
当k=3n(n∈Z)时,60°+n·360°<<90°+n·360°(n∈Z),
∴是第一象限角;
当k=3n+1(n∈Z)时,180°+n·360°<<210°+n·360°(n∈Z),∴是第三象限角;
当k=3n+2(n∈Z)时,300°+n·360°<<330°+n·360°(n∈Z),∴是第四象限角.
∴是第一或第三或第四象限角.
12.如图所示.
(1)分别写出终边落在OA,OB位置上的角的集合;
(2)写出终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合.
解:(1)终边落在OA位置上的角的集合为{α|α=135°+k·360°,k∈Z}.
终边落在OB位置上的角的集合为{β|β=-30°+k·360°,k∈Z}.
(2)由题图,可知终边落在阴影部分(包括边界)的角的集合为{γ|-30°+k·360°≤γ≤135°+k·360°,k∈Z}.2 弧度制
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)
1.化为角度是( )
A.110°
B.160°
C.108°
D.218°
答案:C
解析:=×180°=108°.
2.若扇形的面积为,半径为1,则扇形的圆心角为( )
A.
B.
C.
D.
答案:B
解析:S扇形=lR=(αR)·R=αR2,由题中条件可知S扇形=,R=1,从而α===,故选B.
3.时钟的分针在1点到3点20分这段时间里转过的弧度为( )
A.π
B.-π
C.π
D.-π
答案:B
解析:显然分针在1点到3点20分这段时间里,顺时针转过了周,转过的弧度为-×2π=-π.
4.终边在第一、四象限的角的集合可表示为( )
A.(-,)
B.(2kπ-,2kπ+)(k∈Z)
C.(0,)∪(,2π)
D.(2kπ-,2kπ)∪(2kπ,2kπ+)(k∈Z)
答案:D
解析:将象限角用弧度制来表示.另外,要特别注意,终边在坐标轴上的角不在任何象限上.
5.已知集合A={x|2kπ≤x≤2kπ+π,k∈Z},B={α|-4≤α≤4},则A∩B为( )
A.
B.{α|-4≤α≤π}
C.{α|0≤α≤π}
D.{α|-4≤α≤-π}∪{α|0≤α≤π}
答案:D
解析:求出集合A在[-4,4]附近区域内的x的数值,k=0时,0≤x≤π;k=1时,x≥2π≥4;在k=-1时,-2π<x<-π,而-2π<-4,-π>-4,从而求出A∩B.
6.圆弧长度等于其内接正三角形的边长,则其圆心角的弧度数为( )
A.
B.π
C.
D.2
答案:C
解析:设圆半径为r,则其内接正三角形的边长为r,∴θ==.
二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)
7.把-1125°化为2kπ+α(k∈Z,0≤α<2π)的形式是________.
答案:-8π+
8.若角α的终边在如图所示的阴影部分,则角α的取值范围是________.
答案:{α|2kπ+π≤α≤2kπ+π,k∈Z}
解析:该阴影部分在(0,2π)内对应的取值范围为[π,π],所以该阴影部分的取值范围是{α|2kπ+π≤α≤2kπ+,k∈Z}.
9.半径为4
cm的扇形,若它的周长等于弧所在的半圆周的长,则这个扇形的面积是______cm2.
答案:8π-16
解析:设扇形的圆心角的弧度数为α.
∵R=4,扇形周长等于弧所在的半圆周的长.
∴2×4+4α=4π,∴α=π-2.
∴S扇形=|α|R2=(π-2)×42=8π-16(cm2).
三、解答题:(共35分,11+12+12)
10.已知角α=2010°.
(1)将α改写成θ+2kπ(k∈Z,0≤θ<2π)的形式,并指出α是第几象限角;
(2)在区间[-5π,0)上找出与α终边相同的角.
解:(1)2010°=2010×==5×2π+.
又π<<,角α与角的终边相同,故α是第三象限角.
(2)与α终边相同的角可以写为r=+2kπ(k∈Z).
又-5π≤r<0,
∴k=-3,-2,-1.
当k=-3时,r=-;
当k=-2时,r=-;
当k=-1时,r=-.
11.已知扇形AOB的周长为8
cm.
(1)若这个扇形的面积为3
cm2,求该扇形的圆心角的大小;
(2)求这个扇形的面积取得最大值时圆心角的大小和弦AB的长度.
解:(1)设该扇形AOB的半径为r,圆心角为θ,面积为S,弧长为l.
由题意,得,解得或.
∴圆心角θ===6或θ==,
∴该扇形的圆心角的大小为
rad或6
rad.
(2)θ=,
∴S=·r2·=4r-r2=-(r-2)2+4,
∴当r=2,即θ==2时,Smax=4
cm2.
此时弦长AB=2×2sin
1=4sin
1(cm).
∴扇形面积最大时,圆心角的大小等于2
rad,弦AB的长度为4sin
1
cm.
12.单位圆上两个动点M,N同时从点P(1,0)出发,沿圆周运动,点M按
rad/s的速度逆时针方向旋转,点N按
rad/s的速度顺时针方向旋转,试求它们出发后第一次相遇时各自转过的弧度.
解:设从点P出发后,t
s时M,N第一次相遇,
则有t+t=2π,解得t=4,
故点M转过的弧度为×4=π,
点N转过的弧度为-=-π.10 三角函数的简单应用
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)
1.如图所示为一简谐振动的图像,则下列判断正确的是( )
A.该质点的振动周期为0.7s
B.该质点的振幅为5cm
C.该质点在0.1s和0.5s时振动速度最大
D.该质点在0.3s和0.7s时的加速度为零
答案:B
解析:由图像可知振幅为5cm.
2.单位圆上有两个动点M、N,同时从P(1,0)点出发,沿圆周转动,M点按逆时针方向转,速度为rad/s,N点按顺时针方向转,速度为rad/s,则它们出发后第三次相遇时各自走过的弧度数分别为( )
A.π,2π
B.π,4π
C.2π,4π
D.4π,8π
答案:C
解析:设M、N两点走过的弧长分别为l1和l2,自出发至第三次相遇,经过t秒,则l1=t,l2=t.
∴t+t=6π,∴t=12,∴l1=2π,l2=4π.
3.
如图所示为一半径为3米的水轮,水轮圆心O距离水面2米,已知水轮每分钟旋转4圈,水轮上的点P到水面的距离y(米)与时间x(秒)满足函数关系y=Asin(ωx+φ)+2,则有( )
A.ω=,A=3
B.ω=,A=3
C.ω=,A=5
D.ω=,A=5
答案:B
解析:∵水轮每分钟转4圈,即每秒钟旋转πrad,
∴ω=π.可知水轮上最高点离水面的距离为(r+2)=5(m).
即ymax=A+2=5,∴A=3.
4.半径为1的圆的圆心位于坐标原点,点P从点A(1,0)出发,按逆时针方向等速沿单位圆周旋转,已知P点在1秒内转过的角度为θ(0<θ<π),经过2秒到达第三象限,经过14秒钟又回到出发点A处,则θ的值为( )
A.π
B.π
C.π或π
D.π或π
答案:C
解析:因为0<θ<π,且2kπ+π<2θ<2kπ+(k∈Z),所以<θ<.又14θ=2nπ(n∈Z),所以θ=.又因为<<,所以<n<,故n=4或5,所以θ=π或.
5.2012年伦敦奥运会的帆船比赛将在奥林匹克帆船中心举行,为了确保比赛顺利进行,对该中心进行必要的数据测试.已知比赛场馆区的海面上每天海浪高度y(米)可看作是时间t(0≤t≤24,单位:小时)的函数,记作y=f(t),经长期观测,y=f(t)的曲线可近似地看成是函数y=Acosωt+b,下表是某日各时的浪高数据:
t(时)
0
3
6
9
12
15
18
21
24
y(米)
2
1
2
0.99
2
则最能近似地表示表中数据间对应关系的函数是( )
A.y=cosx+1
B.y=cosx+
C.y=2cosx+
D.y=cos6πx+
答案:B
解析:由周期T=12,得ω=,A==,b==.
6.弹簧上挂的小球做上下振动,它在时间t(s)时离开平衡位置的距离s(cm)满足s=2sin(t+),有如下三种说法:①小球开始在平衡位置上方cm处;②小球下降到最低点是离开平衡位置向下2
cm处;③经过2πs小球重复振动一次,其中正确的说法是( )
A.①②
B.②③
C.①③
D.①②③
答案:D
解析:当t=0时,s=2sin(0+)=,故①正确;smin=-2,故②正确;T=2π,故③正确.
二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)
7.电流I(mA)随时间t(s)变化的函数关系是I=3sin(100πt+),则电流I变化的最小正周期、频率和振幅分别为______,______,______.
答案: 50 3
解析:最小正周期T==;频率f==50;振幅A=3.
8.如图,是一弹簧振子作简谐运动的图像,横轴表示振动的时间,纵轴表示振子的位移,则这个振子振动的函数解析式是______.
答案:y=2sin(x+)
解析:由图知:A=2cm,T=2(0.5-0.1)=0.8(s).
ω===.
设解析式为y=2sin(x+α).
又由图像知最高点(0.1,2),则2sin(×0.1+α)=2,
即+α=,
∴α=.∴y=2sin(x+).
9.如图所示,点P是半径为rcm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ωrad/s做圆周运动,则点P的纵坐标y关于时间t的函数关系为:________.
答案:y=rsin(ω
t+φ)
解析:当质点P从点P0转到点P位置时,点P转过的角度为ω
t.则∠POx=ω
t+φ.由任意角的三角函数定义得点P的纵坐标为:
y=rsin(ω
t+φ).此即所求的函数关系式.
三、解答题:(共35分,11+12+12)
10.电流强度I(A)随时间t(s)变化的关系式是I=Asin(ωt+φ).
(1)若I=Asin(ωt+φ)在一个周期内的图像如图所示,试根据图像写出I=Asin(ωt+φ)的解析式;
(2)为了使I=Asin(ωt+φ)中的t在任意一个
s的时间段内电流强度I能取得最大值与最小值,那么正整数ω的最小值是多少?
答案:(1)由图,可知A=300.
设t0=-,t1=,t2=.
∵T=t2-t0=-=,
∴ω==100π,
∴I=300sin(100πt+φ).
将代入解析式,得-+φ=2kπ,k∈Z,
∴φ=+2kπ,k∈Z.
∵|φ|<,∴φ=,
∴I=300sin.
(2)由题意,知≤,∴ω≥200π,
∴正整数ω的最小值为629.
11.如图,一个摩天轮的半径为10
m,轮子的最低处距离地面2
m.如果此摩天轮按逆时针匀速转动,每30
s转一圈,且当摩天轮上某人经过点P(点P与摩天轮中心O的高度相同)时开始计时.
(1)求此人相对于地面的高度h(单位:m)关于时间t(单位:s)的函数关系式;
(2)在摩天轮转动的一圈内,有多长时间此人相对于地面的高度不小于17
m
解:(1)当t=0时,此人相对于地面的高度h=12.
在时间t时此人转过的角为t=t,
此时此人相对于地面的高度h=10sint+12(t≥0).
(2)由10sint+12≥17,得sint≥,不妨令0≤t≤30,
则≤t≤,即≤t≤.
故在摩天轮转动的一圈内,此人相对于地面的高度不小于17
m的时间为-=10
s.
12.已知某港口落潮时水的深度为8.4
m,涨潮时水的深度为16
m,相邻两次涨潮发生的时间间隔为12
h.若水的深度d(m)随时间t(h)的变化曲线近似满足函数关系式d=Asin(ωt+φ)+h,且10月10日4:00该港口发生一次涨潮.
(1)从10月10日0:00开始计算时间,求该港口的水深d(m)关于时间t(h)的函数关系式.
(2)10月10日17:00该港口的水深约为多少?(保留一位小数)
(3)10月10日这一天该港口共有多长时间水深不超过10.3
m
解:(1)依题意,知T==12,故ω=,
又h==12.2,A=16-12.2=3.8,
所以d=3.8sin+12.2.
又t=4时,d=16,所以sin=1,
所以+φ=+2kπ,k∈Z,则φ=-+2kπ,k∈Z.
又|φ|<,所以φ=-,
所以该港口的水深d关于时间t的函数关系式为d=3.8sin+12.2.
(2)当t=17时,
d=3.8sin+12.2
=3.8sin+12.2
=3.8×+12.2
≈15.5.
所以10月10日17:00该港口的水深约为15.5
m.
(3)令3.8sin+12.2≤10.3,有sin≤-,
因此2kπ+≤t-≤2kπ+,k∈Z,
所以12k+8≤t≤12k+12,k∈Z.
因为t∈[0,24],所以k可以取0,1.
令k=0,得t∈[8,12];令k=1,得t∈[20,24].
故10月10日这一天该港口共有8小时水深不超过10.3
m.5 正弦函数的图像与性质
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)
1.函数y=sinx的值域是( )
A.[-1,1]
B.
C.
D.
答案:B
解析:画出y=sinx的图像,知其值域为.
2.函数y=2+sinx,当x∈[-π,π]时( )
A.在[-π,0]上是递增的,在[0,π]上是递减的
B.在[-,]上是递增的,在[-π,-]和[,π]上是递减的
C.在[0,π]上是递增的,在[-π,0]上是递减的
D.在[,π]和[-π,]上是递增的,在[-,]上是递减的
答案:B
3.若函数y=sin(x+φ)的图像过点,则φ的值可以为( )
A.
B.
C.-
D.-
答案:C
解析:将点代入y=sin(x+φ),可得+φ=kπ,k∈Z,所以φ=-+kπ,k∈Z,只有选项C满足.
4.y=1+sinx,x∈[0,2π]的图像与直线y=2的交点的个数是( )
A.0
B.1
C.2
D.3
答案:B
解析:由y=1+sinx在[0,2π]上的图像,可知只有1个交点.
5.使函数f(x)=sin(2x+φ)为奇函数的φ的值可以是( )
A.
B.
C.π
D.
答案:C
解析:由函数f(x)是R上的奇函数,知f(0)=0,即sin(2×0+φ)=sinφ=0,故φ=kπ(k∈Z),故选C.
6.在[0,2π)内,方程|sinx|=根的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
答案:D
解析:y=|sinx|=(k∈Z).其图像如图所示:
由图,在[0,2π)内y=这条直线与它有4个交点.
二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)
7.函数y=的定义域是________.
答案:{x|2kπ-π≤x≤2kπ,k∈Z}
解析:∵-2sinx≥0,∴sinx≤0,∴2kπ-π≤x≤2kπ,k∈Z.
8.sin(-)________sin(-)(选项“>”“<”或“=”).
答案:>
解析:因为->-,且y=sinx在(-,)内为增函数,所以sin(-)>sin(-).
9.设函数f(x)=的最大值为M,最小值为m,则M+m=________.
答案:2
解析:f(x)==1+,设g(x)=,则g(-x)=-g(x).又g(x)的定义域为R,
∴g(x)是奇函数,由奇函数图像的对称性,知g(x)max+g(x)min=0,∴M+m=[g(x)+1]max+[g(x)+1]min=2+g(x)max+g(x)min=2.
三、解答题:(共35分,11+12+12)
10.求下列函数的值域:
(1)y=3-2sinx;
(2)y=sin2x-sinx+1,x∈.
解:(1)∵-1≤sinx≤1,∴-2≤-2sinx≤2,
∴1≤3-2sinx≤5.
∴函数的值域为[1,5].
(2)y=sin2x-sinx+1=2+.
设t=sinx,∵x∈,
∴由正弦函数的图像知≤t≤1.
而函数y=2+在上单调递增,
∴当t=,即x=时,ymin=,
当t=1,即x=时,ymax=1.
∴函数的值域是.
11.已知函数f(x)=2asin+b的定义域为,最大值为1,最小值为-5,求a和b的值.
解:∵0≤x≤,∴-≤2x-≤π,
∴-≤sin≤1,易知a≠0.
当a>0时,f(x)max=2a+b=1,
f(x)min=-a+b=-5,
由,解得.
当a<0时,f(x)max=-a+b=1,
f(x)min=2a+b=-5,
由,解得.
12.已知f(x)=-sin2x+sinx+a,若1≤f(x)≤对任意的实数x∈R恒成立,求实数a的取值范围.
解:令t=sinx,t∈[-1,1],则y=-sin2x+sinx+a=-t2+t+a=-(t-)2+a+.
当t=时,f(x)有最大值a+,当t=-1时,f(x)有最小值a-2.
故对于一切x∈R,函数f(x)的值域为[a-2,a+],从而 3≤a≤4.7 正切函数
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)
1.已知P(x,3)是角θ终边上一点,且tanθ=-,则x的值为( )
A. B.5
C.-
D.-5
答案:D
解析:本题考查正切函数的定义:tanθ=,(x,y)为角θ终边上异于坐标原点的任一点.由=- x=-5,故选D.
2.tan(-)的值为( )
A.1
B.-1
C.
D.-
答案:B
解析:练习公式tan(-α)=-tanα,tan(-)=-tan()=-tan(3π+)=-tan=-1.故选B.
3.直线y=a与y=tanx的图像的相邻两个交点的距离是( )
A.
B.π
C.2π
D.与a的值的大小有关
答案:B
解析:所求距离即y=tanx的周期.
4.函数y=tan在一个周期内的图像是( )
答案:A
解析:令x-=+kπ,k∈Z,得x=+2kπ,k∈Z,故可排除选项B,C,D.
5.下列不等式中,正确的是( )
A.tan>tan
B.tanC.tanD.tan>tan
答案:D
解析:tan=tan,∴tan>tan,∴tan>tan,故C不正确;tan=tan=tan=-tan,tan=tan=tan=-tan.又tan>tan,∴tan6.下列函数中,同时满足①在(0,)上是增函数;②为奇函数;③以π为最小正周期的函数是( )
A.y=tanx
B.y=-cosx
C.y=tan|x|
D.y=sin|x|
答案:A
解析:分别作出各函数的图像,观察图像易知,只有函数y=tanx符合条件.
二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)
7.已知f(x)=asinx+btanx+1.满足f(5)=7,则f(-5)=__________.
答案:-5
8.已知点P(tanα,cosα)在第三象限,则角α的终边在第________象限.
答案:二
解析:∵点P(tanα,cosα)在第三象限,∴tanα<0,α在第二、四象限①,∵cosα<0,∴α在第二、三象限②,
由于①与②同时成立,∴α为第二象限.
9.直线y=a(a为常数)与正切曲线y=tanωx(ω为常数,且ω>0)相交,则两相邻交点间的距离为________.
答案:
解析:∵ω>0,∴函数y=tanωx的最小正周期为,且在每一个开区间(k∈Z)上都是单调递增的,∴两相邻交点间的距离为.
三、解答题:(共35分,11+12+12)
10.已知角α的顶点在原点,始边与x轴的正半轴重合,终边落在直线y=-2x上,x≥0,求tanα-sinα的值.
解:取射线y=-2x(x≥0)上一点(x,-2x)(x≥0),可得|x|=x所以tanα===-2,sinα===-.故tanα-sinα=-2+2=0.
11.设tan=a,求证:
=.
解:左边=
=
=
=
=右边.
所以原式得证.
12.已知函数f(x)=x2+2xtanθ-1,x∈[-1,],其中θ∈.
(1)当θ=-时,求函数f(x)的最大值和最小值;
(2)若函数f(x)在区间[-1,]上是单调函数,求θ的取值范围.
解:(1)当θ=-时,
f(x)=x2-x-1=2-.
∵x∈[-1,],
∴当x=时,f(x)取得最小值,为-,
当x=-1时,f(x)取得最大值,为.
(2)函数f(x)=(x+tanθ)2-1-tan2θ是关于x的二次函数,它的图像的对称轴为直线x=-tanθ.
∵函数f(x)在区间[-1,]上是单调函数,
∴-tanθ≤-1或-tanθ≥,即tanθ≥1或tanθ≤-.
∵θ∈,
∴θ的取值范围是∪.8 函数y=Asin(ωx+φ)的图像
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)
1.函数y=3sin(x-)的振幅、周期、初相分别为( )
A.-3,4π, B.3,4π,-
C.3,π,-
D.-3,π,
答案:B
解析:振幅为3,周期为=4π,初相为-.
2.把函数y=sinx的图像上所有点向左平移个单位长度,再把所得图像上所有点的横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),得到的图像所对应的函数是( )
A.y=sin
B.y=sin
C.y=sin
D.y=sin
答案:C
解析:把函数y=sinx的图像上所有点向左平行移动个单位长度后得到函数y=sin的图像,再把所得图像上所有点的横坐标缩短到原来的,得到函数y=sin的图像.
3.函数y=2sin(x+)的一条对称轴为( )
A.x=-
B.x=0
C.
D.-
答案:C
解析:因为y=2sin(x+),其对称轴可由x+=kπ+,(k∈Z)求得,解得x=kπ+,k∈Z,选项中只有C符合.
4.函数y=1-2cosx(x∈[0,])的最小值、最大值分别是( )
A.-1,3
B.-1,2
C.0,3
D.0,2
答案:B
解析:因为0≤x≤,所以-≤cosx≤1,所以得函数y=1-2cosx的最小值、最大值分别是-1,2.
5.函数y=sin(2x+)的一个增区间是( )
A.(-,)
B.(-,)
C.[-,0)
D.(-,)
答案:B
解析:由2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),解得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),选项中只有B符合.
6.如果函数y=sin(2x+φ)的图像关于点(,0)中心对称,那么φ的值可以是( )
A.-
B.-
C.
D.
答案:D
解析:由题意得sin(2×+φ)=0,φ的值可以是.
二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)
7.用五点法画函数y=2sin(3x-)的图像,这五个点可以分别是(,0)(,2),(,0),__________,(,0).
答案:(,-2)
解析:由3x-=,x=知,应填(,-2).
8.函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)在一个周期内的图像如下,此函数的解析式为__________________________.
答案:y=2sin(2x+)
解析:A=2,T=2(-(-))=π,∴ω=2.由最高点的坐标可知,2×(-)+φ=+2kπ(k∈Z),所以y=2sin(2x+π).
9.将函数y=2sinx的图像向左平移个单位,再将得到的图像上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数y=f(x)的图像,若x∈[0,],则函数y=f(x)的值域为________.
答案:[-1,2]
解析:由y=sinx→y=2sin(x-)→y=2sin(2x-)知,f(x)=2sin(2x-).由x∈[0,]得2x-∈[-,],所以函数y=f(x)的值域为[-1,2].
三、解答题:(共35分,11+12+12)
10.把函数y=f(x)的图像上各点向右平移个单位,再把横坐标伸长到原来的2倍,再把纵坐标缩短到原来的倍,所得到图像的解析式是y=2sin(x+),求f(x)的解析式.
解:y=2sin(x+)的图像纵坐标伸长到原来的倍,得y=3sin(x+)的图像,横坐标缩短到原来的倍得到y=3sin(x+)的图像,再向左平移个单位得到y=3sin[(x+)+]=3cosx的图像.故f(x)=3cosx.
11.已知函数y=sin(2x+),借助“五点作图法”画出函数f(x)在[0,]上的简图,并且依图写出函数f(x)在[0,]上的递增区间.
解:可先画出区间[-,]的图像,再截取所需.
列表
μ=2x+
0
π
2π
x
-
y
0
0
-
0
图像略,注意f(0)=1,由图像可知函数在区间[0,]上的单调递增区间是[0,],[,].
12.已知函数f(x)=sin(2x-)-1.
(1)写出函数f(x)的单调递增区间;
(2)若不等式-1.
解:(1)因为f(x)=sin(2x-)-1
由-+2kπ≤2x-≤+2kπ(k∈Z)得:-+kπ
≤x≤+kπ(k∈Z).
所以f(x)的单调递增区间是[-+kπ,+kπ](k∈Z).
(2)由-1即-1当x∈[,]时,≤2x-≤.
故当2x-=时,即x=时,f(x)取得最大值0;
当2x-=时,即x=时,f(x)取得最小值-.
故m的取值范围为(-1,).6 余弦函数的图像与性质
时间:45分钟 满分:80分
班级________ 姓名________ 分数________
一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)
1.函数y=1+cosx的图像( )
A.关于x轴对称
B.关于y轴对称
C.关于原点对称
D.关于直线x=对称
答案:B
解析:y=1+cosx是偶函数,其图像关于y轴对称.
2.若函数f(x)=2cosx,x∈[0,],则函数f(x)的最小值是( )
A.- B.-1
C.-2
D.-
答案:C
解析:函数f(x)=2cosx,∵x∈[0,],∴cosx∈[-1,1],∴2cosx∈[-2,2],∴函数f(x)的最小值为-2.
3.使cosx=1-m有意义的m的值为( )
A.m≥0
B.m≤0
C.0≤m≤2
D.-2≤m≤0
答案:C
解析:由于-1≤cosx≤1,即-1≤1-m≤1,即0≤m≤2.
4.函数y=2cosx(0≤x≤2π)的图像和直线y=2围成的封闭图形的面积是( )
A.4
B.8
C.2π
D.4π
答案:D
解析:函数y=2cosx(0≤x≤2π)的图像与直线y=2围成的封闭图形如右图中阴影部分所示.
利用图像的对称性可知该封闭图形的面积等于矩形OABC的面积.
又OA=2,OC=2π,∴S封闭图形=S矩形OABC=2×2π=4π.
5.函数y=1+cosx(x∈[0,2π])的图像与直线y=的交点个数为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
答案:C
解析:由函数y=1+cosx(x∈[0,2π])的图像,可知直线y=与函数y=1+cosx的图像有2个交点,故选C.
6.函数y=-xcosx的图像大致是图中的( )
答案:D
解析:令f(x)=-xcosx,则f(-x)=-(-x)·cos(-x)=xcosx=-f(x),所以f(x)为奇函数,所以A、C排除,又当x∈时,f(x)<0,故选D.
二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)
7.三个数cos110°,cos80°,-cos50°的大小关系为__________.
答案:cos80°>cos110°>-cos50°
解析:-cos50°=cos(180°-50°)=cos130°,
∵函数y=cosx在[0,π]上为减函数,∴cos80°>cos110°>cos130°,即cos80°>cos110°>-cos50°.
8.设0≤x≤2π,且|cosx-sinx|=sinx-cosx,则x的取值范围为________.
答案:
解析:由题意,知sinx-cosx≥0,即cosx≤sinx,在同一平面直角坐标系中画出函数y=sinx,x∈[0,2π]与y=cosx,x∈[0,2π]的图像,如图所示:
观察图像,可知x∈.
9.函数y=log(1+λcosx)的最小值是-2,则λ的值是________.
答案:±3
解析:由题意,知1+λcosx的最大值为4,当λ>0时,1+λ=4,λ=3;当λ<0时,1-λ=4,λ=-3.∴λ=±3.
三、解答题:(共35分,11+12+12)
10.画出函数y=cosx+|cosx|的图像,并根据图像讨论其性质
.
解:y=cosx+|cosx|=,利用五点法画出其图像,如图:
由图像可知函数具有以下性质:定义域:R;值域:[0,1];
奇偶性:偶函数;周期性:最小正周期为2π的周期函数;单调性:在区间[2kπ,2kπ+](k∈Z)上是递减的;在区间[2kπ-,2kπ](k∈Z)上是递增的.
11.已知函数f(x)=2cos,x∈R.
(1)求f(π)的值;
(2)若f=,α∈,求f(2α)的值.
解:(1)f(π)=2cos=-2cos=-.
(2)∵f=2cos=-2sinα=,
∴sinα=-
∵α∈=,
∴cosα==
∴f(2α)=2cos
=cos2α+sin2α=(2cos2α-1)+2sinαcosα=(2×-1)+2××=.
12.(1)求函数y=3cos2x-4cosx+1,x∈的值域;
(2)已知函数y=acos+3,x∈的最大值为4,求实数a的值.
解:(1)y=3cos2x-4cosx+1=32-.
∵x∈,∴cosx∈.
从而当cosx=-,即x=时,ymax=;
当cosx=,即x=时,ymin=-.
∴函数y=3cos2x-4cosx+1,x∈的值域为.
(2)∵x∈,∴2x+∈,
∴-1≤cos≤.
若a>0,则当cos=时,y取得最大值a+3,
∴a+3=4,∴a=2.
若a<0,则当cos=-1时,y取得最大值-a+3,
∴-a+3=4,∴a=-1.
综上,实数a的值为2或-1.