(全国通用版)2018_2019高中数学第一章三角函数检测(打包15套)新人教A版必修4

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名称 (全国通用版)2018_2019高中数学第一章三角函数检测(打包15套)新人教A版必修4
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2018-10-29 10:53:27

文档简介

第一章 1.1 1.1.1 任意角
A级 基础巩固
一、选择题
1.下列各角中,与60°角终边相同的角是( A )
A.-300° B.-60°
C.600° D.1 380°
[解析] 与60°角终边相同的角α=k·360°+60°,k∈Z,令k=-1,则α=-300°,故选A.
2.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=( B )
A.150° B.-150°
C.390° D.-390°
[解析] 各角和的旋转量等于各角旋转量的和.
∴120°+(-270°)=-150°,故选B.
3.下列说法正确的个数是( A )
①小于90°的角是锐角 ②钝角一定大于第一象限的角
③第二象限的角一定大于第一象限的角 ④始边与终边重合的角为0°
A.0 B.1
C.2 D.3
[解析] ①错,负角小于90°,但不是锐角,②错,390°是第一象限的角,大于任一钝角α(90°<α<180°),③错,第二象限角中的-210°小于第一象限角中的30°,④错,始边与终边重合的角是k·360°(k∈Z),故选A .
4.若角α和角β的终边关于x轴对称,则角α可以用角β表示为( B )
A.k·360°+β(k∈Z) B.k·360°-β(k∈Z)
C.k·180°+β(k∈Z) D.k·180°-β(k∈Z)
[解析] 因为角α和角β的终边关于x轴对称,所以α+β=k·360°(k∈Z),
所以α=k·360°-β(k∈Z).故选B.
5.把-1485°转化为α+k·360°(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是( D )
A.45°-4×360° B.-45°-4×360°
C.-45°-5×360° D.315°-5×360°
[解析] -1485°=315°-5×360°.
6.若α是第三象限角,则是( D )
A.第一或第三象限角 B.第二或第三象限角
C.第一或第三象限角 D.第二或第四象限角
[解析] ∵α是第三象限角,
∴k·360°+180°<α∴k·180°+90°<当k为偶数时,是第二象限角;
当k为奇数时,是第四象限角.
二、填空题
7.将90°角的终边按顺时针方向旋转30°所得的角等于__60°__.
8.若α、β两角的终边互为反向延长线,且α=-120°,则β= k·360°+60°,k∈Z .
[解析] 先求出β的一个角,β=α+180°=60°.
再由终边相同角的概念知:β=k·360°+60°,k∈Z.
三、解答题
9.已知α=-1910°.
(1)把α写成β+k·360°(k∈Z,0°≤β≤360°)的形式,并指出它是第几象限角;
(2)求θ,使θ与α的终边相同,且-720°≤θ<0°.
[解析] (1)设α=β+k·360°(k∈Z),
则β=-1910°-k·360°(k∈Z).
令-1910°-k·360°≥0,解得k≤-=-5.
k的最大整数解为k=-6,求出相应的β=250°,
于是α=250°-6×360°,它是第三象限角.
(2)令θ=250°+n·360°(n∈Z),
取n=-1,-2就得到符合-720°≤θ<0°的角.
250°-360°=-110°,250°-720°=-470°.
故θ=-110°或θ=-470°.
10.已知,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.
[解析] (1)终边落在OA位置上的角的集合为{α|α=90°+45°+k·360°,k∈Z}={α|α=135°+k·360°,k∈Z};终边落在OB位置上的角的集合为{α|α=-30°+k·360°,k∈Z}.
(2)由题干图可知,阴影部分(包括边界)的角的集合是由所有介于[-30°,135°]之间的与之终边相同的角组成的集合,故该区域可表示为{α|-30°+k·360°≤α≤135°+k·360°,k∈Z}.
B级 素养提升
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的关系是( B )
A.B=A∩C B.B∪C=C
C.A?C D.A=B=C
[解析] A={第一象限角}={θ|k·360°<θ<90°+k·360°,k∈Z},B={锐角}={θ|0<θ<90°},C={小于90°的角}={θ|θ<90°},故选B.
2.已知角2α的终边在x轴上方,那么角α的范围是( C )
A.第一象限角的集合 B.第一或第二象限角的集合
C.第一或第三象限角的集合 D.第一或第四象限角的集合
[解析] 由题意得:360°·k<2α<360°·k+180°,k∈Z.
∴180°k<α<180°k+90°,k∈Z,故选C.
3.如果角α与x+45°具有同一条终边,角β与x-45°具有同一条终边,则α与β的关系是( D )
A.α+β=0 B.α-β=0
C.α+β=k·360°(k∈Z) D.α-β=k·360°+90°(k∈Z)
[解析] ∵α=(x+45°)+k1·360°(k1∈Z),
β=(x-45°)+k2·360°(k2∈Z),
∴α-β=(k1-k2)·360°+90°=k·360°+90°(k∈Z).
4.集合A={α|α=k·90°-36°,k∈Z},B={β|-180°<β<180°},则A∩B等于( C )
A.{-36°,54°}
B.{-126°,144°}
C.{-126°,-36°,54°,144°}
D.{-126°,54°}
[解析] 当k=-1时,α=-126°∈B;
当k=0时,α=-36°∈B;当k=1时,α=54°∈B;
当k=2时,α=144°∈B.
二、填空题
5.已知θ为小于360°的正角,这个角的4倍角与这个角的终边关于x轴对称,那么θ=__72°,144°,216°,288°__.
[解析] 依题意,可知角4θ与角-θ终边相同,故4θ=-θ+k·360°(k∈Z),故θ=k·72°(k∈Z).
又0°<θ<360°,
故令k=1,2,3,4得θ=72°,144°,216°,288°.
6.已知角β的终边在图中阴影所表示的范围内(不包括边界),那么β∈ {α|n·180°+30°<α[解析] 在0°~360°范围内,终边落在阴影内的角α的取值范围为30°<α<150°与210°<α<330°,所以所有满足题意的角α的集合为{α|k·360°+30°<α三、解答题
7.已知角β的终边在直线x-y=0上.
①写出角β的集合S;②写出S中适合不等式-360°≤β<720°的元素.
[解析] ①如图,直线x-y=0过原点,倾斜角为60°,在0°~360°范围内,终边落在射线OA上的角是60°,终边落在射线OB上的角是240°,所以以射线OA、OB为终边的角的集合为:
S1={β|β=60°+k·360°,k∈Z},S2={β|β=240°+k·360°,k∈Z},
所以,角β的集合S=S1∪S2
={β|β=60°+k·360°,k∈Z}∪{β|β=60°+180°+k·360°,k∈Z}
={β|β=60°+2k·180°,k∈Z}∪{β|β=60°+(2k+1)·180°,k∈Z}
={β|β=60°+n·180°,n∈Z}.
②由于-360°≤β<720°,即-360°≤60°+n·180°<720°,n∈Z,
解得-≤n<,n∈Z,所以n=-2、-1、0、1、2、3.
所以S中适合不等式-360°≤β<720°的元素为:
60°-2×180°=-300°;
60°-1×180°=-120°;
60°-0×180°=60°;
60°+1×180°=240°;
60°+2×180°=420;
60°+3×180°=600°.
8.在角的集合{α|a=k·90°+45°,k∈Z}中.
(1)有几种终边不相同的角?
(2)有几个落在-360°~360°之间的角?
(3)写出其中是第二象限的一般表示方法.
[解析] (1)当k=4n(n∈Z)时,α=n·360°+45°与45°角终边相同;
当k=4n+1(n∈Z)时,α=n·360°+135°与135°的终边相同;
当k=4n+2(n∈Z)时,α=n·360°+225°与225°的终边相同;
当k=4n+3(n∈Z)时,α=n·360°+315°与315°的终边相同.
所以,在给定的角的集合中共有4种终边不相同的角.
(2)由-360°又k∈Z.故k=-4,-3,-2,-1,0,1,2,3.
所以,在给定的角的集合中落在-360°~360°之间的角共有8个.
(3)其中,第二象限可表示为α=k·360°+135°,k∈Z.
C级 能力拔高
集合M={x|x=±45°,k∈Z},P={x|x=±90°,k∈Z},则M,P之间的关系为__M?P__.
[解析] 对集合M来说,x=(2k±1)×45°,即45°的奇数倍;对集合P来说,x=(k±2)×45°,即45°的倍数.
第一章 1.1 1.1.2 弧度制
A级 基础巩固
一、选择题
1.下列各式正确的是( B )
A.=90         B.=10°
C.3°= D.38°=
2.2145°转化为弧度数为( D )
A. B.
C. D.
[解析] 2145°=2015× rad=π rad.
3.下列各式不正确的是( C )
A.-210°=- B.405°=
C.335°= D.705°=
4.在(0,2π)内,终边与-1035°相同的角是( B )
A. B.
C. D.
[解析] ∵-1035°=45°-3×360°.
∴45°角的终边与-1035°角的终边相同.
又45°=,故在(0,2π)内与-1035°角终边相同的角是.
5.(2016·青岛高一检测)将-1485°化成α+2kπ(0≤α<2π,k∈Z)的形式是( D )
A.--8π B.π-8π
C.-10π D.π-10π
[解析] ∵-1485°=-5×360°+315°,
又2π rad=360°,315°=π rad.
故-1485°化成α+2kπ(0≤α<2π,k∈Z)的形式是π-10π.
6.圆的半径变为原来的2倍,弧长也增加到原来的2倍,则( B )
A.扇形的面积不变
B.扇形的圆心角不变
C.扇形的面积增大到原来的2倍
D.扇形的圆心角增大到原来的2倍
[解析] α===α,故圆心角不变.
二、填空题
7.扇形AOB,半径为2 cm,|AB|=2 cm,则所对的圆心角弧度数为  .
[解析] ∵|AO|=|OB|=2,|AB|=2,∴∠AOB=90°=.
8.(2016·山东潍坊高一检测)如图所示,图中公路弯道处的弧长l=__47_m__.(精确到1m).
[解析] 根据弧长公式,l=α=×45≈47(m).
三、解答题
9.一个半径为r的扇形,如果它的周长等于弧所在圆的周长的一半,那么这个扇形的圆心角是多少弧度?是多少度?扇形的面积是多少?
[解析] 设扇形的圆心角为θ,则弧长l=rθ,∴2r+rθ=πr,∴θ=π-2=(π-2)·()°=(180-)°,扇形的面积S=lr=r2(π-2).
10.(1)把310°化成弧度;
(2)把 rad化成角度;
(3)已知α=15°、β=、γ=1、θ=105°、φ=,试比较α、β、γ、θ、φ的大小.
[解析] (1)310°= rad×310= rad.
(2) rad=°=75°.
(3)解法一(化为弧度):
α=15°=15×=.θ=105°=105×=.
显然<<1<.故α<β< γ<θ=φ.
解法二(化为角度):
β==×()°=18°,γ=1≈57.30°,
φ=×()°=105°.
显然,15°<18°<57.30°<105°.
故α<β<γ<θ=φ.
B级 素养提升
一、选择题
1.若=2kπ+(k∈Z),则的终边在( D )
A.第一象限 B.第四象限
C.x轴上 D.y轴上
[解析] ∵=2kπ+(k∈Z),
∴α=6kπ+π(k∈Z),∴=3kπ+(k∈Z).
当k为奇数量,的终边在y轴的非正半轴上;当k为偶数时,的终边在y轴的非负半轴上.综上,终边在y轴上,故选D.
2.下列表述中不正确的是( D )
A.终边在x轴上角的集合是{α|α=kπ,k∈Z}
B.终边在y轴上角的集合是{α|α=+kπ,k∈Z}
C.终边在坐标轴上角的集合是{α|α=k·,k∈Z}
D.终边在直线y=x上角的集合是{α|α=+2kπ,k∈Z}
[解析] 终边在直线y=x上角的集合应是{α|α=+kπ,k∈Z},D不正确,其他选项均正确.
3.若2弧度的圆心角所对的弧长为4 cm,则这个圆心角所对的扇形面积是( A )
A.4 cm2 B.2 cm2
C.4π cm2 D.2π cm2
[解析] 设扇形的半径为r,则由l=|α|r,得r==2(cm),∴S=|α|r2=×2×22=4(cm2),故选A.
4.一个半径为R的扇形,它的周长是4R,则这个扇形所含弓形的面积是( D )
A.(2-sin1cos1)R2 B.R2sin1cos1
C.R2 D.R2-R2sin1cos1
[解析] 设弧长为l,则l+2R=4R,∴l=2R,∴S扇形=lR=R2.∵圆心角|α|==2,∴S三角形=·2R·sin1·Rcos1=R2sin1·cos1,∴S弓形=S扇形-S三角形=R2-R2sin1cos1.
二、填空题
5.已知两角和为1弧度,且两角差为1°,则这两个角的弧度数分别是 +,- .
[解析] 设两个角的弧度分别为x,y,因为1°= rad,
所以有解得
即所求两角的弧度数分别为+,-.
6.已知θ∈{α|α=kπ+(-1)k·,k∈Z},则θ的终边所在的象限是__第一或第二象限__.
[解析] 当k为偶数时,α=2mπ+(m∈Z),当k为奇数时,α=(2m-1)π-=2mπ-(m∈Z),
∴θ的终边在第一或第二象限.
三、解答题
7.如图所示,用弧度制表示顶点在原点,始边重合于x轴的非负半轴,终边落在阴影部分的角的集合.
[解析] (1)将阴影部分看成是由OA逆时针转到OB所形成.故满足条件的角的集合为
{α|+2kπ<α<+2kπ,k∈Z}.
(2)若将终边为OA的一个角改写为-,此时阴影部分可以看成是OA逆时针旋转到OB所形成,故满足条件的角的集合为{α|-+2kπ<α≤+2kπ,k∈Z}.
(3)将图中x轴下方的阴影部分看成是由x轴上方的阴影部分旋转π rad而得到,所以满足条件的角的集合为{α|kπ≤α≤+kπ,k∈Z}.
(4)与第(3)小题的解法类似,将第二象限阴影部分旋转π rad后可得到第四象限的阴影部分.所以满足条件的角的集合为{α|+kπ<α<+kπ,k∈Z}.
8.如图,圆周上点A以逆时针方向做匀速圆周运动.已知点A经过1 min转过θ(0<θ<π)角,2 min到达第三象限,14 min后回到原来的位置,求θ.
[解析] 点A经过2 min转过2 θ,且π<2θ<,14 min后回到原位,∴14θ=2kπ(k∈Z),θ=,且<θ<π,
∴θ=π或π.
C级 能力拔高
集合A={α|α=,n∈Z}∪{α|α=2nπ±,n∈Z},B={β|β=nπ,n∈Z}∪{β|β=nπ+,n∈Z},求A与B的关系.
[解析] 解法一:如图所示.
∴B?A.
解法二:{α|α=,n∈Z}={α|α=kπ,k∈Z}∪{α|α=kπ+,k∈Z};
{β|β=,n∈Z}={β|β=2kπ,k∈Z}∪{β|β=2kπ±,k∈Z}比较集合A、B的元素知,B中的元素都是A中的元素,但A中元素α=(2k+1)π(k∈Z)不是B的元素,所以A?B.
第一章 1.2 1.2.1  第1课时 三角函数的定义
A级 基础巩固
一、选择题
1.若角α的终边上有一点是A(0,2),则tanα的值是( D )
A.-2 B.2
C.1 D.不存在
[解析] ∵点A(0,2),在y轴正半轴上,
∴tanα不存在,故选D.
2.已知sinα=,cosα=-,则角α所在的象限是( B )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
[解析] 由sinα=>0得角α的终边在第一或第二象限;由cosα=-<0得角α的终边在第二或第三象限.综上,角α所在的象限是第二象限.
3.若sinα<0且tanα>0,则α的终边在( C )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
[解析] 由于sinα<0,则α的终边在第三或四象限,又tanα>0,则α的终边在第一或三象限,所以α的终边在第三象限.
4.若角α的终边过点(-3,-2),则( C )
A.sinαtanα>0 B.cosαtanα>0
C.sinαcosα>0 D.sinαcosα<0
[解析] ∵角α的终边过点(-3,-2),
∴sinα<0,cosα<0,tanα>0,
∴sinαcosα>0,故选C.
5.sin585°的值为( A )
A.- B.
C.- D.
[解析] sin585°=sin(360°+225°)=sin225°.
由于225°是第三象限角,且终边与单位圆的交点为
(-,-),所以sin225°=-.
6.若三角形的两内角α、β满足sinαcosβ<0,则此三角形必为( B )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.直角三角形 D.以上三种情况都有可能
[解析] ∵sinαcosβ<0,∴cosβ<0,∴β是钝角,故选B.
二、填空题
7.sin90°+2cos0°-3sin270°+10cos180°=__-4__.
[解析] 原式=1+2+3-10=-4.
8.函数y=tan(x-)的定义域是 {x|x≠kπ+π,k∈Z} .
[解析] x-≠kπ+(k∈Z),即x≠kπ+π(k∈Z).
三、解答题
9.计算下列各式的值:
(1)cos(-)+sin·tan6π;
(2)sin420°cos750°+sin(-330°)cos(-660°).
[解析] (1)原式=cos(-2π+)+sin·tan0
=cos+0=.
(2)原式=sin(360°+60°)·cos(720°+30°)+sin(-360°+30°)·cos(-720°+60°)
=sin60°·cos30°+sin30°·cos60°
=×+×=+=1.
10.已知角α的终边在直线y=-3x上,求10sinα+的值.
[解析] 设角α的终边上任一点为P(k,-3k)(k≠0),
则x=k,y=-3k,r==|k|.
当k>0时,r=k,α是第四象限角,
sinα===-,
===,
所以10sinα+=10×(-)+3
=-3+3=0;
当k<0时,r=-k,α为第二象限角,
sinα===,
===-,
所以10sinα+=10×+3×(-)
=3-3=0.
综上,10sinα+=0.
B级 素养提升
一、选择题
1.已知点P(tanα,sinα)在第三象限,则角α的终边在( D )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
2.若α为第四象限角,则下列函数值一定是负值的是( C )
A.sin B.cos
C.tan D.cos2α
[解析] 由α为第四象限角,得2kπ+<α<2kπ+2π(k∈Z),故kπ+<当k=2n(n∈Z)时,∈(2nπ+,2nπ+π),
当此,是第二象限角;
当k=2n+1(n∈Z)时,∈(2nπ+,2nπ+2π),此时,是第四象限角.
3.下列函数中,与函数y=定义域相同的函数为( D )
A.y= B.y=
C.y=xex D.y=
[解析] 函数y=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),则y=的定义域为{x|x∈R,且x≠kπ,k∈Z},y=的定义域为{x|x≠0且x≠kπ+,k∈Z},y=xex的定义域为R,y=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).故选D.
4.α是第二象限角,P(-,y)为其终边上一点,且cosα=-,则sinα的值为( A )
A. B.
C. D.-
[解析] ∵|OP|=,
∴cosα==-
又因为α是第二象限角,
∴y>0,得y=,
∴sinα==,故选A.
二、填空题
5.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  .
[解析] ∵sin(2kπ+α)=-,∴sinα=-.
又角α的终边过点P(3,-4t),
故sinα==-,解得t=.
6.已知角α的终边在直线y=x上,则sinα+cosα的值为 ± .
[解析] 在角α终边上任取一点P(x,y),则y=x,
当x>0时,r==x,
sinα+cosα=+=+=,
当x<0时,r==-x,
sinα+cosα=+=--=-.
三、解答题
7.已知角θ的终边上有一点P(-,m),且sinθ=m,求cosθ与tanθ的值.
[解析] 由题意可知=,
∴m=0或或-.
(1)当m=0时,cosθ=-1,tanθ=0;
(2)当m=时,cosθ=-,tanθ=-;
(3)当m=-时,cosθ=-,tanθ=.
8.已知=-,且lgcosα有意义.
(1)试判断角α所在的象限;
(2)若角α的终边上一点是M(,m),且|OM|=1(O为坐标原点),求m的值及sinα的值.
[解析] (1)由=-
可知sinα<0,
∴α是第三或第四象限角或终边在y轴的负半轴上的角.
由lgcosα有意义可知cosα>0,
∴α是第一或第四象限角或终边在x轴的正半轴上的角.
综上可知角α是第四象限的角.
(2)∵|OM|=1,
∴()2+m2=1,解得m=±.
又α是第四象限角,故m<0,从而m=-.
由正弦函数的定义可知
sinα====-.
C级 能力拔高
函数y=+的定义域为__[-4,-π]∪[0,π]__.
[解析] 要使函数式有意义,需由①得-4≤x≤4,由②得2kπ≤x≤2kπ+π(k∈Z),故函数的定义域为[-4,-π]∪[0,π].
第一章 1.2 1.2.1  第2课时 三角函数线
A级 基础巩固
一、选择题
1.下列各式正确的是( B )
A.sin1>sin      B.sin1C.sin1=sin D.sin1≥sin
[解析] 1和的终边均在第一象限,且的正弦线大于1的正弦线,则sin12.使sinx≤cosx成立的x的一个变化区间是( A )
A.[-π,] B.[-,]
C.[-π,π] D.[0,π]
[解析] 当x的终边落在如图所示的阴影部分时,满足sinx≤cosx.
3.若MP和OM分别是角α=的正弦线和余弦线,那么下列结论中正确的是( D )
A.MP0>MP
C.OM0>OM
[解析] 作出单位圆中的正弦线、余弦线,比较知D正确.
4.如图所示,角α的终边与单位圆交于点P,过点P作PM⊥x轴于点M,过点A作单位圆的切线AT交OP的反向延长线至点T,则有( D )
A.sinα=OM,cosα=PM B.sinα=MP,tanα=OT
C.cosα=OM,tanα=AT D.sinα=MP,tanα=AT
5.在[0,2π]上,满足sinx≥的x的取值范围是( B )
A.[0,] B.[,]
C.[,] D.[,π]
[解析] 如图易知选B.
6.若tanx=,且-πA.{,} B.{,}
C.{,,-} D.{,,-}
[解析] ∵tanx=,在单位圆中画出正切线AT=的角的终边为直线OT(如图),
∴x=kπ+,k∈Z,又因为-π所以x=-,,.
二、填空题
7.若角α的余弦线长度为0,则它的正弦线的长度为__1__.
[解析] 由余弦线长度为0知,角的终边在y轴上,所以正弦线长度为1.
8.若角α的正弦线的长度为,且方向与y轴的正方向相反,则sinα的值为 - .
[解析] 由题意知|sinα|=,且方向与y轴正方向相反,∴sinα=-.
9.在单位圆中画出满足cosα=的角α的终边,并写出α组成的集合.
[解析] 如图所示,作直线x=交单位圆于M、N,连接OM、ON,则OM、ON为α的终边.由于cos=,cos=,则M在的终边上,N在的终边上,则α=+2kπ或α=+2kπ,k∈Z.
所以α组成的集合为S={α|α=+2kπ或α=+2kπ,k∈Z}.
10.解不等式组
[解析] 由得
在直角坐标系中作单位圆,如图所示,
由三角函数线可得
解集恰好为图中阴影重叠的部分,故原不等式组的解集为{x|2kπ≤x<2kπ+,k∈Z}.
B级 素养提升
一、选择题
1.已知的正弦线为MP,正切线为AT,则有( A )
A.MP与AT的方向相同 B.|MP|=|AT|
C.MP>0,AT<0 D.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<0,AT=tan<0.
2.已知α角的正弦线与y轴正方向相同,余弦线与x轴正方向相反,但它们的长度相等,则( A )
A.sinα+cosα=0 B.sinα-cosα=0
C.tanα=0 D.sinα=tanα
[解析] ∵sinα>0,cosα<0,
且|sinα|=|cosα|
∴sinα+coα=0.
3.已知sinα>sinβ,那么下列命题成立的是( D )
A.若α、β是第一象限角,则cosα>cosβ
B.若α、β是第二象限角,则tanα>tanβ
C.若α、β是第三象限角,则cosα>cosβ
D.若α、β是第四象限角,则tanα>tanβ
[解析] 如图(1),α、β的终边分别为OP、OQ,sinα=MP>NQ=sinβ,此时OM如图(2),OP、OQ分别为角α、β的终边,MP>NQ,
∴AC如图(3),角α、β的终边分别为OP、OQ,MP>NQ即sinα>sinβ,∴ON>OM,即cosβ>cosα,故C错,∴选D.
4.y=的定义域为( B )
A. B.
C. D.(以上k∈Z)
[解析] ∵,∴2kπ二、填空题
5.不等式cosx>0的解集是 {x|2kπ-[解析] 如图所示,OM是角x的余弦线,则有cosx=OM>0,
∴OM的方向向右.
∴角x的终边在y轴的右方.
∴2kπ-6.已知点P(tanα,sinα-cosα)在第一象限,且0≤α≤2π,则角α的取值范围是 ∪ .
[解析] ∵点P在第一象限,

由(1)知0<α<或π<α<,(3)
由(2)知sinα>cosα,
作出三角函数线知,在[0,2π]内满足sinα>cosα的
α∈,(4)
由(3)、(4)得α∈∪.
三、解答题
7.求下列函数的定义域.
(1)y=sinx+tanx;(2)y=.
[解析] (1)要使函数有意义,必须使sinx与tanx有意义,

∴函数y=sinx+tanx的定义域为{x|x≠kπ+,k∈Z}.
(2)要使函数有意义,必须使tanx有意义,且tanx≠0,

∴函数y=的定义域为{x|x≠,k∈Z}.
8.求下列函数的定义域:
(1)y=; (2)y=lg(3-4sin2x).
[解析] (1)如图(1).
∵2cosx-1≥0,∴cosx≥.
∴函数定义域为(k∈Z).
(2)如图(2).
∵3-4sin2x>0,∴sin2x<,∴-∴函数定义域为∪,(k∈Z),即(k∈Z).
C级 能力拔高
利用三角函数线证明:若0<α<β<,则β-α>sinβ-sinα.
[解析] 如图所示,单位圆O与x轴正半轴交于点A,与角β,α的终边分别交于点P,Q,过P,Q分别作OA的垂线,垂足分别是M,N,则sinα=NQ,sinβ=MP.过点Q作QH⊥MP于H,则HP=MP-NQ=sinβ-sinα.连接PQ,由图可知HPsinβ-sinα.
第一章 1.2 1.2.2 同角三角函数的基本关系
A级 基础巩固
一、选择题
1.α是第四象限角,cosα=,则sinα等于( B )
A. B.-
C. D.-
[解析] ∵α是第四象限角,∴sinα<0.
∵∴sinα=-.
2.已知cosα=,则sin2α等于( A )
A. B.±
C. D.±
[解析] sin2α=1-cos2α=.
3.已知α是第四象限角,tanα=-,则sinα=( D )
A. B.-
C. D.-
[解析] 不妨设α对应的锐角为α′,tanα′=,构造直角三角形如图,则|sinα|=sinα′=,
∵α为第四象限角,∴sinα<0,∴sinα=-.
4.化简:(1+tan2α)·cos2α等于( C )
A.-1 B.0
C.1 D.2
[解析] 原式=(1+)·cos2α
=cos2α+sin2α=1.
5.已知sinα-3cosα=0,则sin2α+sinαcosα值为( B )
A. B.
C.3 D.4
[解析] 由sinα-3cosα=0,∴tanα=3,
又sin2α+sinαcosα=
===.
6.已知α是三角形的一个内角,且sinα+cosα=,那么这个三角形的形状为( B )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
[解析] (sinα+cosα)2=,∴2sinαcosα=-<0,
又∵α∈(0,π),sinα>0.∴cosα<0,∴α为钝角.
二、填空题
7.在△ABC中,sinA=,则∠A=__60°__.
[解析] ∵2sin2A=3cosA,∴2(1-cos2A)=3cosA,即(2cosA-1)(cosA+2)=0,∴cosA=,cosA=-2(舍去),∴A=60°.
8.已知tanα=cosα,那么sinα=  .
[解析] 由于tanα==cosα,则sinα=cos2α,所以sinα=1-sin2α,解得sinα=.
又sinα=cos2α≥0,所以sinα=.
三、解答题
9.求证:sinα(1+tanα)+cosα(1+)=+.
[证明] 左边=sinα(1+)+cosα(1+)
=sinα++cosα+
=+
=+=右边.
即原等式成立.
10.已知tanα=7,求下列各式的值.
(1);
(2)sin2α+sinαcosα+3cos2α.
[解析] (1)====.
(2)sin2α+sinαcosα+3cos2α=
==
==.
B级 素养提升
一、选择题
1.已知sinα-cosα=-,则sinα·cosα等于( C )
A. B.-
C.- D.
[解析] 将所给等式两边平方,得1-2sinαcosα=,故sinαcosα=-.
2.若π<α<,+的化简结果为( D )
A. B.-
C. D.-
[解析] 原式=+
=+=
∵π<α<,∴原式=-.
3.若=2,则sinθ·cosθ=( D )
A.- B.
C.± D.
[解析] 由=2,得tanθ=4,sinθcosθ===.
4.如果sinx+cosx=,且0A.- B.-或-
C.- D.或-
[解析] 将所给等式两边平方,得sinxcosx=-,
∵00,cosx<0,
∴sinx=,cosx=-,∴tanx=-.
二、填空题
5.已知sinθ=,cosθ=,则tanθ= -或- .
[解析] 由sin2θ+cos2θ=1得,m=0或8.
m=0时,sinθ=-,cosθ=,tanθ=-;
m=8时,sinθ=,cos=-,tanθ=-.
6.在△ABC中,若tanA=,则sinA=  .
[解析] 因为tanA=>0,则∠A是锐角,则sinA>0,解方程组得sinA=.
7.已知tan2α=2tan2β+1,求证:sin2β=2sin2α-1.
[解析] 由tan2α=2tan2β+1,可得tan2β=(tan2α-1),
即=(-1),故有=(-1)=×,整理得=,
即sin2β(1-sin2α)=(1-sin2β)(sin2α-),
展开得sin2β=sin2α-,即sin2β=2sin2α-1.
8.化简下列式子.
(1)cos6α+sin6α+3sin2αcos2α;
(2)若x是第二象限角,化简·.
[解析] (1)原式=(cos2α+sin2α)(cos4α-cos2αsin2α+sin4α)+3sin2α·cos2α=cos4α+2sin2αcos2α+sin4α=(sin2α+cos2α)2=1.
(2)原式=·=·=·=·.
∵x为第二象限角,∴sinx>0,∴原式==1.
C级 能力拔高
设A是三角形的内角,且sinA和cosA是关于x的方程25x2-5ax-12a=0的两个根.
(1)求a的值;
(2)求tanA的值.
[解析] (1)∵sinA和cosA是关于x的方程25x2-5ax-12a=0的两个根,
∴由韦达定理得 将①两边分别平方得sin2A+2sinAcosA+cos2A=a2,即1-a=,解得a=-25或a=1.当a=-25时,sinA+cosA=-5不合题意,故a=1.
(2)由得sinA>0,cosA<0,∴sinA=,cosA=-.∴tanA==-.
第一章 1.3 第1课时 诱导公式二、三、四
A级 基础巩固
一、选择题
1.对于诱导公式中的角α,下列说法正确的是( D )
A.α一定是锐角     B.0≤α<2π
C.α一定是正角 D.α是使公式有意义的任意角
2.下列各式不正确的是( B )
A.sin(α+180°)=-sinα B.cos(-α+β)=-cos(α-β)
C.sin(-α-360°)=-sinα D.cos(-α-β)=cos(α+β)
3.cos(-)等于( C )
A. B.
C.- D.-
[解析] cos(-)=cos=cos(6π+)=cos=cos(π-)=-cos=-.
4.(2016·潍坊高一检测)tan300°=( B )
A. B.-
C. D.-
[解析] tan300°=tan(360°-60°)=tan(-60°)
=-tan60°=-.
5.sin600°+tan240°的值是( B )
A.- B.
C.-+ D.+
[解析] sin600°+tan240°=sin(360°+240°)+tan(180°+60°)=sin240°+tan60°=sin(180°+60°)+tan60°=-sin60°+tan60°=-+=.
6.已知tan5°=t,则tan(-365°)=( C )
A.t B.360°+t
C.-t D.与t无关
[解析] tan(-365°)=-tan365°=-tan(360°+5°)=-tan5°=-t.
二、填空题
7.(2016·四川卷)sin750°=  .
[解析] sin750°=sin(2×360°+30°)=sin30°=.
8.已知α∈(0,),tan(π-α)=-,则sinα=  .
[解析] 由于tan(π-α)=-tanα=-,则tanα=,
解方程组
得sinα=±,又α∈(0,),所以sinα>0.
所以sinα=.
三、解答题
9.求值:(1)sin1 320°;(2)cos(-).
[解析] (1)sin1 320°=sin(3×360°+240°)=sin240°
=sin(180°+60°)=-sin60°=-.
(2)cos(-)=cos(-6π+)=cos
=cos(π-)=-cos=-.
10.已知=lg,求+的值.
[解析] ∵

==-sinα=lg,
∴sinα=-lg=lg=.
∴+
=+
=+=
==18.
B级 素养提升
一、选择题
1.(2018·沈阳铁路实验中学期末)已知tan(π-α)=2,则=( A )
A.3    B.2   
C.-3    D.
[解析] tan(π-α)=-tanα=2,∴tanα=-2.
===3.
2.设tan(5π+α)=m(α≠kπ+,k∈Z),则的值为( A )
A. B.
C.-1 D.1
[解析] ∵tan(5π+α)=m,∴tanα=m,
原式====,
故选A.
3.若=2,则sin(α-5π)·cos(3π-α)等于( B )
A. B.
C.± D.-
[解析] 由=2,得tanα=3.
则sin(α-5π)·cos(3π-α)
=-sin(5π-α)·cos(2π+π-α)
=-sin(π-α)·[cos(π-α)]
=-sinα·(-cosα)
=sinα·cosα
===
4.已知n为整数,化简所得结果是( C )
A.tan(nα) B.-tan(nα)
C.tanα D.-tanα
[解析] 若n=2k(k∈Z),则=
==tanα;若n=2k+1(k∈Z),则====tanα.
二、填空题
5.设f(x)=asin(πx+α)+bcos(πx+β),其中a、b、α、β为非零常数.若f(2016)=-1,则f(2017)等于__1__.
[解析] ∵f(2016)=asin(2016π+α)+bcos(2016π+β)=asinα+bcosβ=-1,
∴f(2017)=asin(2017π+α)+bcos(2017π+β)=-asinα-bcosβ=-(asinα+bcosβ)=1.
6.若cos(+θ)=,则cos(-θ)= - .
[解析] cos(-θ)=cos[π-(+θ)]=-cos(+θ)=-.
三、解答题
7.已知α是第四象限角,且
f(α)=.
(1)化简f(α);
(2)若sinα=-,求f(α);
(3)若α=-,求f(α).
[解析] (1)f(α)==cosα.
(2)∵sinα=-,且α是第四象限角,
∴f(α)=cosα===.
(3)f(-)=cos(-)
=cos(-)=cos=.
8.证明:=.
[证明] 左边=
======右边,
故原等式成立.
C级 能力拔高
已知tanα、是关于x的方程x2-kx+k2-3=0的两实根,且3π<α<.求cos(3π+α)+sin(π+α)的值.
[解析] ∵tanα、是方程x2-kx+k2-3=0的两根,
∴即
∴∴=sinαcosα>0,故k=2.
即=2,sinαcosα=.
∴sinα+cosα=-=-=-.
∴cos(3π+α)+sin(π+α)=-(cosα+sinα)=.
第一章 1.3 第2课时 诱导公式五、六
A级 基础巩固
一、选择题
1.已知sin(+α)=,那么cosα=( C )
A.-   B.-  
C.   D.
2.已知sinα=,则cos(π+α)等于( A )
A. B.
C.- D.-
[解析] cos(π+α)=sinα=.
3.若sin(3π+α)=-,则cos(-α)等于( A )
A.- B.
C. D.-
[解析] 由已知,得sinα=,
则cos(-α)=-sinα=-.
4.已知cos(+α)=-,且α是第四象限角,则cos(-3π+α)( B )
A. B.-
C.± D.
[解析] ∵cos(+α)=-,
∴sinα=-,
∴cos(-3π+α)=-cosα=-=-.
5.若sin(180°+α)+cos(90°+α)=-a,则cos(270°-α)+2sin(360°-α)的值是( B )
A.- B.-
C. D.
[解析] 由sin(180°+α)+cos(90°+α)=-a,
得:-sinα-sinα=-a,即sinα=,
cos(270°-α)+2sin(360°-α)
=-sinα-2sinα=-3sinα=-a.
6.若sin(-α)=,则cos(-α)的值为( B )
A. B.-
C. D.-
[解析] cos(-α)=cos[+(-α)]
=-sin(-α)=-.
二、填空题
7.化简=__-1__.
[解析] 原式=

=-=-1.
8.(2016·成都高一检测)已知sin(α-)=,那么cos(α+)的值是 - .
[解析] ∵(α+)-(α-)=,
∴α+=+(α-),
∴cos(α+)=cos[+(α-)]=-sin(α-)=-.
三、解答题
9.化简:.
[解析] 原式=

===tanα.
10.已知sinα是方程5x2-7x-6=0的根,α是第三象限角,求的值.
[解析] 由已知得sinα=-.
∵α是第三象限角,∴cosα=-=-.
∴原式===.
B级 素养提升
一、选择题
1.若角A、B、C是△ABC的三个内角,则下列等式中一定成立的是( D )
A.cos(A+B)=cosC B.sin(A+B)=-sinC
C.cos(+C)=sinB D.sin=cos
[解析] ∵A+B+C=π,∴A+B=π-C,
∴cos(A+B)=-cosC,sin(A+B)=sinC.
所以A,B都不正确;同理,B+C=π-A,
所以sin=sin(-)=cos,因此D是正确的.
2.α为锐角,2tan(π-α)-3cos(+β)=-5,tan(π+α)+6sin(π+β)=1,则sinα=( C )
A. B.
C. D.
[解析] 由已知可得,-2tanα+3sinβ+5=0,tanα-6sinβ=1解得tanα=3,故sinα=,选C.
3.已知sin(-α)=,那么cos(-α)=( D )
A. B.-
C. D.-
[解析] cos(-α)=cos[+(-α)]=-sin(-α)=-.
4.若f(sinx)=3-cos2x,则f(cosx)等于( C )
A.3-cos2x B.3-sin2x
C.3+cos2x D.3+sin2x
[解析] f(cosx)=f[sin(-x)]
=3-cos2(-x)
=3-cos(π-2x)=3+cos2x
二、填空题
5.已知sin(+α)=,则sin(-α)=  .
[解析] ∵sin(+α)=cosα=,
∴sin(-α)=cosα=.
6.化简=__-1__.
[解析] 原式=
===-1.
三、解答题
7.若sin(180°+α)=-,0°<α<90°.
求的值.
[解析] 由sin(180°+α)=-,α∈(0°,90°),
得sinα=,cosα=,
∴原式=
===2.
8.已知cos(-α)=,求cos(π+α)sin(-α)的值.
[解析] cos(π+α)·sin(-α)
=cos[π-(-α)]·sin[π-(+α)]
=-cos(-α)·sin(+α)
=-sin[-(-α)]
=-cos(-α)=-.
C级 能力拔高
是否存在α∈,β∈(0,π),使等式sin(3π-α)=cos,cos(-α)=-cos(π+β)同时成立?若存在,求出α、 β的值;若不存在,说明理由.
[思路分析] 题中所给条件式比较繁琐,故先化简,然后利用平方关系消去α(或β)解方程可求出角α与β的一个三角函数值和其范围,进一步求出角.
[解析] 由条件得,
①2+②2得,sin2α+3cos2α=2 ③
又∵sin2α+cos2α=1 ④
由③,④得cos2α=即cosα=±,
∵α∈,∴α=或α=-.
当α=时,代入②得cosβ=,又β∈(0,π),
∴β=,代入①可知符合.
当α=-时,代入②得cosβ=,又β∈(0,π),
∴β=,代入①可知不符合.
综上所述,存在α=,β=满足条件.
第一章 1.4 1.4.1 正弦函数、余弦函数的图象
A级 基础巩固
一、选择题
1.对于正弦函数y=sinx的图象,下列说法错误的是( D )
A.向左右无限伸展
B.与y=cosx的图象形状相同,只是位置不同
C.与x轴有无数个交点
D.关于y轴对称
2.从函数y=cosx,x∈[0,2π)的图象来看,对应于cosx=的x有( B )
A.1个值 B.2个值
C.3个值 D.4个值
[解析] 如图所示,y=cosx,x∈[0,2π]与y=的图象,有2个交点,
∴方程有2个解.
3.在[0,2π]上,满足sinx≥的x的取值范围是( B )
A.[0,] B.[,]
C.[,] D.[,π]
[解析] 由图象得:
x的取值范围是[,π].
4.函数y=-cosx(x>0)的图象中与y轴最近的最高点的坐标为( B )
A.(,1) B.(π,1)
C.(0,1) D.(2π,1)
[解析] 用五点法作出函数y=-cosx,x>0的图象如图所示.
5.函数y=|sinx|的图象( B )
A.关于x轴对称 B.关于y轴对称
C.关于原点对称 D.关于坐标轴对称
[解析] y=|sinx|
=k∈Z,
其图象如图:
6.函数y=的定义域为( B )
A.R B.{x|x≠kπ,k∈Z}
C.[-1,0)∪(0,1] D.{x|x≠0}
[解析] 由sinx≠0,得x≠kπ(k∈Z),故选B.
二、填空题
7.已知函数f(x)=3+2cosx的图象经过点(,b),则b=__4__.
[解析] b=f()=3+2cos=4.
8.下列各组函数中,图象相同的是__(4)__.
(1)y=cosx与y=cos(π+x);
(2)y=sin(x-)与y=sin(-x);
(3)y=sinx与y=sin(-x);
(4)y=sin(2π+x)与y=sinx.
[解析] 本题所有函数的定义域是R.
cos(π+x)=-cosx,则(1)不同;
sin(x-)=-sin(-x)=-cosx,
sin(-x)=cosx,
则(2)不同;sin(-x)=-sinx,则(3)不同;
sin(2π+x)=sinx,则(4)相同.
三、解答题
9.在[0,2π]内用五点法作出y=-sinx-1的简图.
[解析] (1)按五个关键点列表
x
0
π

y
-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.
10.判断方程x2-cosx=0的根的个数.
[解析] 设f(x)=x2,g(x)=cosx,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)的图象有两个交点,则方程x2-cosx=0有两个根.
B级 素养提升
一、选择题
1.若cosx=0,则角x等于( B )
A.kπ(k∈Z) B.+kπ(k∈Z)
C.+2kπ(k∈Z) D.-+2kπ(k∈Z)
2.当x∈[0,2π]时,满足sin(-x)≥-的x的取值范围是( C )
A.[0,] B.[,2π]
C.[0,]∪[,2π] D.[,]
[解析] 由诱导公式化简可得cosx≥-,结合余弦函数的图象可知选C.
3.函数y=cosx+|cosx| x∈[0,2π]的大致图象为( D )
[解析] y=cosx+|cosx|
=,故选D.
4.在(0,2π)上使cosx>sinx成立的x的取值范围是( A )
A.(0,)∪(,2π) B.(,)∪(π,)
C.(,) D.(-,)
[解析] 第一、三象限角平分线为分界线,终边在下方的角满足cosx>sinx.
∵x∈(0,2π),∴cosx>sinx的x范围不能用一个区间表示,必须是两个区间的并集.
二、填空题
5.若sinx=2m+1,则m的取值范围是__{m|-1≤m≤0}__.
[解析] 由-1≤2m+1≤1,解得-1≤m≤0.
6.函数f(x)=则不等式f(x)>的解集是  .
[解析] 在同一平面直角坐标系中画出函数f(x)和函数y=的图象,如图所示,
当f(x)>时,函数f(x)的图象位于函数y=的图象上方,此时有-三、解答题
7.若集合M={θ|sinθ≥},N={θ|cosθ≤},θ∈[0,2π],求M∩N.
[解析] 首先作出正弦函数,余弦函数在[0,2π]上的图象以及直线y=,如图所示.
由图象可知,在[0,2π]内,
sinθ≥,≤θ≤,
cosθ≤时,≤θ≤.
所以在[0,2π]内,同时满足sinθ≥与cosθ≤时,≤θ≤.
所以M∩N={θ|≤θ≤}.
8.已知函数
f(x)=试画出f(x)的图象.
[解析] 在同一坐标系内分别画出正、余弦曲线,再比较两个函数的图象,上方的画成实线,下方的画面虚线,则实线部分即为f(x)的图象.
C级 能力拔高
若函数y=2cosx(0≤x≤2π)的图象和直线y=2围成一个封闭的平面图形,求这个封闭图形的面积.
[解析] 观察图可知:图形S1与S2,S3与S4是两个对称图形,有S1=S2,S3=S4,因此函数y=2cosx的图象与直线y=2所围成的图形面积可以转化为求矩形OABC的面积.
因为|OA|=2,|OC|=2π,所以S矩形OABC=2×2π=4π.
故所求封闭图形的面积为4π.
第一章 1.4 1.4.2 第1课时 周期函数
A级 基础巩固
一、选择题
1.设函数f(x)(x∈R)满足f(-x)=f(x),f(x+2)=f(x),则函数y=f(x)的图象是( B )
[解析] 由已知,得f(x)是周期为2的偶函数,故选B.
2.函数y=sin的最小正周期为( C )
A.π B.2π
C.4π D.
3.函数f(x)=7sin(+)是( A )
A.周期为3π的偶函数 B.周期为2π的偶函数
C.周期为3π的奇函数 D.周期为的偶函数
4.函数y=|cosx|的最小正周期是( C )
A. B.
C.π D.2π
5.下列说法中正确的是( A )
A.当x=时,sin(x+)≠sinx,所以不是f(x)=sinx的周期
B.当x=时,sin(x+)=sinx,所以是f(x)=sinx的一个周期
C.因为sin(π-x)=sinx,所以π是y=sinx的一个周期
D.因为cos(-x)=sinx,所以是y=cosx的一个周期
6.若函数y=2sinωx(ω>0)的图象与直线y+2=0的两个相邻公共点之间的距离为,则ω的值为( A )
A.3 B.
C. D.
[解析] 函数y=2sinωx的最小值是-2,该函数的图象与直线y+2=0的两个相邻公共点之间的距离恰好是一个周期,故由=,得ω=3.
二、填空题
7.若函数f(x)=sinωx(ω>0)的周期为π,则ω=__2__.
8.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)=__-1__.
[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.
三、解答题
9.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)f(x)=1,求证:f(x)是周期函数.
[证明] ∵f(x+2)=,
∴f(x+4)=f[(x+2)+2]===f(x).
∴函数f(x)是周期函数,4是一个周期.
10.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∈[0,]时,f(x)=sinx.
(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.
[解析] (1)∵f(x)是偶函数,∴f(-x)=f(x).
∵当x∈[0,]时,f(x)=sinx,
∴当x∈[-,0]时,f(x)=f(-x)=sin(-x)=-sinx.
又∵当x∈[-π,-]时,x+π∈[0,],
f(x)的周期为π,
∴f(x)=f(π+x)=sin(π+x)=-sinx.
∴当x∈[-π,0]时,f(x)=-sinx.
(2)如右图.
(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∈[kπ+,kπ+],k∈Z.
B级 素养提升
一、选择题
1.函数y=cos(x+)(k>0)的最小正周期不大于2,则正整数k的最小值应是( D )
A.10 B.11
C.12 D.13
[解析] T==≤2,∴k≥4π又k∈N*
∴k最小为13,故选D.
2.函数y=的周期是( C )
A.2π B.π
C. D.
[解析] T=·=.
3.函数y=|sinx|+|cosx|的最小正周期为( A )
A. B.π
C.2π D.4π
[解析] ∵+=|sinx|+|cosx|.∴原函数的最小正周期为.
4.函数f(x)=4sin(x+)是( A )
A.周期为3π的偶函数 B.周期为2π的偶函数
C.周期为π的奇函数 D.周期为π的偶函数
[解析] f(x)=4sin(x+)=4sin(x+π)=-4cosx,∴T=3π,且满足f(-x)=f(x),故选A.
二、填空题
5.若函数f(x)是以为周期的偶函数,且f()=1,则f(-)=__1__.
[解析] ∵f(x)的周期为,且为偶函数,
∴f(-)=f(-3π+)=f(-6×+)=f()=f(-)=f(-)=f()=1.
6.设函数f(x)=3sin(ωx+),ω>0,x∈(-∞,+∞),且以为最小正周期.若f=,则sinα的值为 ± .
[解析] ∵f(x)的最小正周期为,ω>0,
∴ω==4.∴f(x)=3sin.
由f=3sin=3cosα=,
∴cosα=.
∴sinα=±=±.
三、解答题
7.已知函数y=sinx+|sinx|.
(1)画出函数的简图;
(2)这个函数是周期函数吗?如果是,求出它的最小正周期.
[解析] (1)y=sinx+|sinx|

函数图象如图所示.
(2)由图象知该函数是周期函数,其图象每隔2π重复一次,则函数的周期是2π.
8.已知f(x)是以π为周期的偶函数,且x∈[0,]时,f(x)=1-sinx,求当x∈[π,3π]时f(x)的解析式.
[解析] x∈[π,3π]时,
3π-x∈[0,],
因为x∈[0,]时,f(x)=1-sinx,
所以f(3π-x)=1-sin(3π-x)=1-sinx.
又f(x)是以π为周期的偶函数,
所以f(3π-x)=f(-x)=f(x),
所以f(x)的解析式为
f(x)=1-sinx,x∈[π,3π].
C级 能力拔高
定义在R上的偶函数f(x)满足f(x)=f(x+2),当x∈[3,4]时,f(x)=x-2,则有下面三个式子:
①f(sin)第一章 1.4 1.4.2 第2课时 正、余弦函数的性质
A级 基础巩固
一、选择题
1.函数y=2sinx(0≤x≤)的值域是( C )
A.[-2,2] B.[-1,1]
C.[0,1] D.[0,2]
2.下列关系式中正确的是( C )
A.sin11°C.sin11°[解析] cos10°=sin80°,sin168°=sin12°.
sin80°>sin12°>sin11°,即cos10°>sin168°>sin11°.
3.y=2sinx2的值域是( A )
A.[-2,2] B.[0,2]
C.[-2,0] D.R
[解析] ∵x2≥0,∴sinx2∈[-1,1],
∴y=2sinx2∈[-2,2].
4.函数y=是( A )
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.既不是奇函数也不是偶函数
[解析] 定义域为R,f(-x)===-f(x),则f(x)是奇函数.
5.(2017全国卷Ⅲ,理科)设函数f(x)=cos(x+),则下列结论错误的是( D )
A.f(x)的一个周期为-2π
B.y=f(x)的图象关于直线x=对称
C.f(x+π)的一个零点为x=
D.f(x)在(,π)单调递减
[解析] A项,因为f(x)=cos(x+)的周期为2kπ(k∈Z),所以f(x)的一个周期为-2π,A正确.
B项,因为f(x)=cos(x+)图象的对称轴为直线x=kπ-(k∈Z),所以y=f(x)的图象关于直线x=对称,B项正确.
C项,f(x+π)=cos(x+).令x+=kπ+(k∈Z),得x=kπ-π,当k=1时,x=,所以f(x+π)的一个零点为x=,C项正确.
D项,因为f(x)=cos(x+)的递减区间为[2kπ-,2kπ+](k∈Z),递增区间为[2kπ+,2kπ+](k∈Z),所以(,)是减区间,[,π)是增区间,D项错误.
6.函数y=lncosx(-[解析] 当x∈(-,)时,cosx∈(0,1],
∴lncosx≤0,
由此可排除B,C,D,故选A.
二、填空题
7.函数y=sin(x-),x∈[0,π]的值域为 [-,1] .
8.函数=cos(2x-)的单调增区间是 [kπ+π,kπ+π],(k∈Z) .
[解析] 令t=2x-,
∴2kπ+π≤t≤2kπ+2π时,y=cos t单调递增.
即:2kπ+π≤2x-≤2kπ+2π,k∈Z.
∴单调递增区间为:[kπ+π,kπ+π],k∈Z.
三、解答题
9.求下列函数的单调区间.
(1)y=cos2x;
(2)y=2sin.
[解析] (1)函数y=cos2x的单调增区间、单调减区间分别由下面的不等式确定
2kπ-π≤2x≤2kπ(k∈Z) ①
2kπ≤2x≤2kπ+π(k∈Z) ②
解①得,kπ-≤x≤kπ(k∈Z),
解②得,kπ≤x≤kπ+(k∈Z).
故函数y=cos2x的单调增区间、单调减区间分别为(k∈Z)、(k∈Z).
(2)y=2sin化为y=-2sin.
∵y=sinu(u∈R)的单调增、单调减区间分别为
(k∈Z),
(k∈Z).
∴函数y=-2sin的单调增、单调减区间分别由下面的不等式确定
2kπ+≤x-≤2kπ+(k∈Z) ①
2kπ-≤x-≤2kπ+(k∈Z) ②
解①得,2kπ+≤x≤2kπ+(k∈Z),
解②得,2kπ-≤x≤2kπ+(k∈Z).
故函数y=2sin的单调增区间、单调减区间分别为(k∈Z)、(k∈Z).
10.求函数y=sin2x+sinx-1的值域.
[解析] 令t=sinx,则t∈[-1,1],
∴y=t2+t-1=(t+)2-,(t∈[-1,1])
∴当t=-即sinx=-,x=2kπ-或2kπ-π(k∈Z)时,ymin=-.
当t=1,即sinx=1,x=2kπ+(k∈Z)时,ymax=1.
∴原函数的值域为[-,1].
B级 素养提升
一、选择题
1.下列函数中,周期为π,且在[,]上为减函数的是( A )
A.y=sin(2x+) B.y=cos(2x+)
C.y=sin(x+) D.y=cos(x+)
[解析] C、D两项中函数的周期都为2π,不合题意,排除C、D;B项中y=cos(2x+)=-sin2x,该函数在[,]上为增函数,不合题意;A项中y=sin(2x+)=cos2x,该函数符合题意,选A.
2.函数f(x)=sin(2x-)在区间[0,]上的最小值为( B )
A.-1 B.-
C. D.0
[解析] 由x∈[0,]得2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-,1],故函数f(x)=sin(2x-)在区间[0,]上的最小值为-.
3.已知函数f(x)=则下列结论正确的是( D )
A.f(x)是偶函数 B.f(x)是增函数
C.f(x)是周期函数 D.f(x)的值域为[-1,+∞]
[解析] 因为f(π)=π2+1,f(-π)=-1,所以f(-π)≠f(π),所以函数f(x)不是偶函数,排除A;函数f(x)在(-2π,-π)上单调递减,排除B;函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以函数f(x)不是周期函数,排除C;因为x>0时,f(x)>1,x≤0时,-1≤f(x)≤1,所以函数f(x)的值域为[-1,+∞),D正确.
4.若函数f(x)=sin(φ∈[0,2π])是偶函数,则φ=( C )
A. B.
C. D.
[解析] ∵f(x)是偶函数,
∴f(0)=sin=±1,
∴=kπ+,
∴φ=3kπ+,(k∈Z),
又φ∈[0,2π],∴φ=π.
二、填空题
5.y=的定义域为 [2kπ,π+2kπ](k∈Z) ,单调递增区间为 [2kπ,2kπ+],k∈Z .
[解析] ∵sinx≥0,∴2kπ≤x≤π+2kπ,k∈Z;当x∈[0,π]时,y=在[0,]上单调递增.
∴其递增区间为:[2kπ,2kπ+],k∈Z.
6.已知函数f(x)=3sin(ωx-)(ω>0)和g(x)=2cos(2x+φ)+1的图象的对称轴完全相同,若x∈[0,],则f(x)的取值范围是 [-,3] .
[解析] ∵f(x)与g(x)的图象的对称轴完全相同,
∴f(x)与g(x)的最小正周期相等,
∵ω>0,∴ω=2,∴f(x)=3sin(2x-),
∵0≤x≤,∴-≤2x-≤,
∴-≤sin(2x-)≤1,∴-≤3sin(2x-)≤3,
即f(x)的取值范围是[-,3].
二、解答题
7.已知函数y=sin(-2x).
(1)求函数的周期;
(2)求函数在[-π,0]上的单调递减区间.
[解析] y=sin(-2x)可化为y=-sin(2x-).
(1)周期T===π.
(2)令2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
所以x∈R时,y=sin(-2x)的单调递减区间为[kπ-,kπ+],k∈Z.
从而x∈[-π,0]时,y=sin(-2x)的单调递减区间为[-π,-],[-,0].
8.已知函数f(x)=2asin(2x+)+a+b的定义域为[0,],值域是[-5,1],求a、b的值.
[解析] ∵0≤x≤,∴≤2x+≤.
∴-≤sin(2x+)≤1.
∴a>0时,解得
a<0时,解得
综上,a=2,b=-5或a=-2,b=1.
C级 能力拔高
已知函数f(x)=-sin2x+sinx+a.
当f(x)=0有实数解时,求a的取值范围.
[解析] -1≤sinx≤1,令t=sinx,则-1≤t≤1.
f(x)=0有实数解,即t2-t-a=0在[-1,1]内有实数解.
令g(t)=t2-t-a=(t-)2-a-,t∈[-1,1].
如图,方程t2-t-a=0在[-1,1]内有实数解等价于函数g(t)的图象与坐标系的横轴在[-1,1]上有交点,故只需满足解得-≤a≤2.
∴所求a的取值范围是[-,2].
第一章 1.4 1.4.3 正切函数的性质与图象
A级 基础巩固
一、选择题
1.当x∈(-,)时,函数y=tan|x|的图象( B )
A.关于原点对称 B.关于y轴对称
C.关于x轴对称 D.没有对称轴
2.函数f(x)=的定义域为( A )
A.{x|x∈R且x≠,k∈Z} B.{x|x∈R且x≠kπ+,k∈Z}
C.{x|x∈R且x≠kπ+,k∈Z} D.{x|x∈R且x≠kπ-,k∈Z}
[解析] (k∈Z)得
∴x≠π且x≠π,x≠,k∈Z,故选A.
3.已知函数y=tan(2x+φ)的图象过点(,0),则φ可以是( A )
A.- B.
C.- D.
[解析] ∵函数的象过点(,0),∴tan(+φ)=0,∴+φ=kπ,k∈Z,∴φ=kπ-,k∈Z,令k=0,则φ=-,故选A.
4.函数f(x)=tan(-x)的单调递减区间为( B )
A.(kπ-,kπ+),k∈Z
B.(kπ-,kπ+),k∈Z
C.(kπ-,kπ+),k∈Z
D.(kπ,(k+1)π),k∈Z
[解析] 由f(x)=-tan(x-),可令kπ-5.函数f(x)=tanax(a>0)的图象的相邻两支截直线y=所得线段长为2,则a的值为( A )
A. B.
C.π D.1
[解析] 由题意可得T=2,所以=2,a=.
6.函数f(x)=tan(ωx-)与函数g(x)=sin(-2x)的最小正周期相同,则ω=( A )
A.±1 B.1
C.±2 D.2
[解析] =,ω=±1.
二、填空题
7.函数y=3tan(2x+)的对称中心的坐标为 (-,0)(k∈Z) .
[解析] 令2x+=(k∈Z),
得x=-(k∈Z),
∴对称中心的坐标为(-,0)(k∈Z).
8.求函数y=tan(-x+)的单调区间是 (2kπ-,2kπ+π)(k∈Z) .
[解析] y=tan(-x+)
=-tan(x-),
由kπ-得2kπ-∴函数y=tan(-x+)的单调递减区间是(2kπ-,2kπ+π),k∈Z.
三、解答题
9.已知-≤x≤,f(x)=tan2x+2tanx+2,求f(x)的最值及相应的x值.
[解析] ∵-≤x≤,∴-≤tanx≤1,
f(x)=tan2x+2tanx+2=(tanx+1)2+1,
当tanx=-1,即x=-时,ymin=1;
当tanx=1,即x=时,ymax=5.
10.画出函数y=|tanx|+tanx的图象,并根据图象求出函数的主要性质.
[解析] 由y=|tanx|+tanx知
y=(k∈Z).
其图象如图所示.
函数的主要性质为:
①定义域:{x|x∈R,x≠+kπ,k∈Z};
②值域:[0,+∞);
③周期性:T=π;
④奇偶性:非奇非偶函数;
⑤单调性:单调增区间为[kπ,kπ+),k∈Z.
B级 素养提升
一、选择题
1.函数f(x)=的奇偶性是( A )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.既不是奇函数又不是偶函数
[解析] f(x)的定义域为{x|x≠kπ+,k∈Z},又f(-x)==-=-f(x),所以f(x)为奇函数.
2.若a=logtan70°,b=logsin25°,c=logcos25°,则( D )
A.aC.c[解析] ∵0∴logsin25°>logcos25°>logtan70°.
即a3.若函数y=tanωx在(-,)内是减函数,则( B )
A.0<ω≤1 B.-1≤ω<0
C.ω≥1 D.ω≤-1
[解析] 若ω使函数在(-,)上是减函数,则ω<0,而|ω|>1时,图象将缩小周期,故-1≤ω<0.
4.函数y=|tan(x+)|的单调增区间为( D )
A.(kπ-,kπ+)(k∈Z) B.(kπ-,kπ+)(k∈Z)
C.(kπ,kπ+)(k∈Z) D.[kπ-+kπ+)(k∈Z)
[解析] 令t=x+,则y=|tant|的单调增区间为[kπ,kπ+)(k∈Z).
由kπ≤x+kπ-≤x二、填空题
5.给出下列命题:
(1)函数y=tan|x|不是周期函数;
(2)函数y=tanx在定义域内是增函数;
(3)函数y=的周期是;
(4)y=sin是偶函数.
其中正确命题的序号是__(1)(3)(4)__.
[解析] y=tan|x|是偶函数,由图象知不是周期函数,因此(1)正确;y=tanx在每一个区间(k∈Z)内都是增函数但在定义域上不是增函数,∴(2)错;y=的周期是.∴(3)对;y=sin=cosx是偶函数,∴(4)对.
因此,正确的命题的序号是(1)(3)(4).
6.若tan≤1,则x的取值范围是
(k∈Z) .
[解析] 令z=2x-,在上满足tanz≤1的z的值是-三、解答题
7.若x∈[-,],求函数y=+2tanx+1的最值及相应的x的值.
[解析] y=+2tanx+1=+2tanx+1=tan2x+2tanx+2=(tanx+1)2+1.
∵x∈[-,],∴tanx∈[-,1].
∴当tanx=-1时,即x=-时,y取最小值1;
当tanx=1时,即x=时,y取最大值5.
8.已知函数f(x)=3tan(x-).
(1)求f(x)的定义域、值域;
(2)讨论f(x)的周期性,奇偶性和单调性.
[解析] (1)由x-≠+kπ,k∈Z,
解得x≠+2kπ,k∈Z.
∴定义域为{x|x≠+2kπ,k∈Z},值域为R.
(2)f(x)为周期函数,周期T==2π.
f(x)为非奇非偶函数.
由-+kπ解得-+2kπ∴函数的单调递增区间为(-+2kπ,+2kπ)(k∈Z).
C级 能力拔高
函数y=tanx+sinx-|tanx-sinx|在区间(,)内的图象大致是( D )
[解析] ∵0,∴y=tanx+sinx-(tanx-sinx)=2sinx,故选D.
第一章 1.5 第1课时 画函数y=Asin(ωx+φ)的图象
A级 基础巩固
一、选择题
1.为了得到y=cos的图象,只需把y=cosx的图象上的所有点( A )
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,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,横坐标不变
[解析] 由图象的周期变换可知,A正确.
2.下列命题正确的是( B )
A.y=sinx的图象向右平移个单位得y=cosx的图象
B.y=cosx的图象向右平移个单位得y=sinx的图象
C.当φ>0时,y=sinx的图象向右平移φ个单位可得y=sin(x+φ)的图象
D.当φ<0时,y=sinx的图象向左平移φ个单位可得y=sin(x-φ)的图象
3.要得到函数y=3sin(2x+)的图象,只需将函数y=3sin2x的图象( C )
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
[解析] 由y=3sin2(x+φ)=3sin(2x+),得
∴2φ=,φ=.故向左平移个单位.
4.为了得到函数y=sin(2x-)的图象,只需把函数y=sin(2x+)的图象( B )
A.向左平移个长度单位 B.向右平移个长度单位
C.向左平移个长度单位 D.向右平移个长度单位
[解析] 由y=sin(2x+)y=sin[2(x+φ)+]=sin(2x-),即2x+2φ+=2x-,解得φ=-,即向右平移个长度单位,故选B.
5.将函数f(x)=sin2x的图象向右平移φ(0<φ<)个单位后得到函数g(x)的图象,若对满足|f(x1)-g(x2)|=2的x1,x2,有|x1-x2|min=,则φ=( D )
A. B.
C. D.
[解析] 向右平移φ个单位后,得到g(x)=sin(2x-2φ),又|f(x1)-g(x2)|=2,∴不妨令2x1=+2kπ,k∈Z,2x2-2φ=-+2mπ,m∈Z,∴x1-x2=-φ+(k-m)π,k,m∈Z,又|x1-x2|min=,∴-φ=,∴φ=,故选D.
6.要得到函数y=sin(4x-)的图象,只需将函数y=sin4x的图象( B )
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
[解析] y=sin(4x-)=sin4(x-),故要将函数y=sin4x的图象向右平移个单位.故选B.
二、填空题
7.将函数y=cos2x的图象向左平移个单位,所得图象对应的解析式为 y=cos(2x+) .
8.将函数y=sinx的图象上所有的点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)得__y=sin4x__的图象.
三、解答题
9.将函数y=sin2x的图象上所有的点的横坐标伸长为原来的2倍,然后横坐标不变,纵坐标缩短为原来的一半,求所得图象的函数解析式.
[解析] y=sin2xy=sin2(x)=sinx.
y=sinxy=sinx.
即所得图象的解析式为y=sinx.
10.已知函数y=3sin(x-).
(1)用“五点法”画函数的图象;
(2)说出此图象是由y=sinx的图象经过怎样的变换得到的.
[解析] (1)列表:
x-
0
π

x
y
0
3
0
-3
0
描点:在坐标系中描出下列各点(,0),(,3),(,0),(,-3),(,0).
连线:将所得五点用光滑的曲线连接起来,得到所求函数的图象,如右图所示.
这样就得到了函数y=3sin(x-)在一个周期内的图象,再将这部分图象向左或向右平移4kπ(k∈Z)个单位长度,得函数y=3sin(x-)的图象.
(2)①把y=sinx的图象上所有的点向右平行移动个单位长度,得到y=sin(x-)的图象;
②把y=sin(x-)图象上所有的点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),得到y=sin(x-)的图象;
③将y=sin(x-)的图象上所有的点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变),就得到y=3sin(x-)的图象.
B级 素养提升
一、选择题
1.将函数y=sinx的图象上所有的点向右平移个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( C )
A.y=sin(2x-) B.y=sin(2x-)
C.y=sin(x-) D.y=sin(x-)
[解析] 函数y=sinx的图象上的点向右平移个单位长度可得函数y=sin(x-)的图象;横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)可得函数y=sin(x-)的图象,所以所求函数的解析式是y=sin(x-).
2.把函数y=cos2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),然后向右平移1个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象是( B )
[解析] 把函数y=cos2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)得:y1=cosx+1,向右平移1个单位长度得:y2=cos(x-1)+1,再向下平移1个单位长度得:y3=cos(x-1).令x=0,得:
y3>0;x=+1,得:y3=0;观察即得答案.
3.某同学用“五点法”画函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)在一个周期内简图时,列表如下:
ωx+φ
0
π

x
y
0
2
0
-2
0
则有( C )
A.A=2,ω=,φ=0 B.A=2,ω=3,φ=
C.A=2,ω=3,φ=- D.A=1,ω=2,φ=-
[解析] 由表格得A=2,π-=,
∴ω=3.∴ωx+φ=3x+φ.
当x=时,3x+φ=+φ=0,∴φ=-.
4.将函数y=f(x)图象上每个点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,然后再将整个图象沿x轴向左平移个单位,得到的曲线与y=sinx的图象相同,则y=f(x)的函数表达式为( D )
A.y=sin(x-) B.y=sin2(x+)
C.y=sin(x+) D.y=sin(2x-)
[解析] 根据题意,y=sinx的图象沿x轴向右平移个单位后得到y=sin(x-),再将此函数图象上点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的倍,得到y=sin(2x-),此即y=f(x)的解析式.∴应选D.
二、填空题
5.把函数y=sin(2x-)的图象向右平移个单位长度,再把所得图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,所得图象对应的解析式为 y=sin(4x-) .
[解析] 将函数y=sin(2x-)的图象向右平移个单位长度,得到函数y=sin[2(x-)-]=sin(2x-)的图象,再将所得函数y=sin(2x-)的图象上各点的横坐标缩短为原来的倍,得到函数y=sin(4x-)的图象.
6.将函数f(x)的图象向右平移个单位长度后,再向上平移1个单位长度得函数y=2sin的图象,则f(x)= 2sin-1 .
[解析] 将y=2sin的图象向左平移个单位长度,得函数y=2sin=2sin的图象,再向下平移一个单位长度,得函数y=2sin-1的图象,即f(x)=2sin-1.
三、解答题
7.已知函数f(x)=3sin(x-),x∈R.
(1)列表并画出函数f(x)在长度为一个周期的闭区间上的简图;
(2)将函数y=sinx的图象作怎样的变换可得到f(x)的图象?
[解析] (1)函数f(x)的周期T==4π.
由x-=0,,π,,2π,
解得x=,,,,.
列表如下:
x
x-
0
π

3sin(x-)
0
3
0
-3
0
描出五个关键点并光滑连线,得到一个周期的简图.
图象如下:
(2)方法一:先把y=sinx的图象向右平移个单位,然后把所有点的横坐标扩大为原来的2倍,再把所有点的纵坐标扩大为原来的3倍,得到f(x)的图象.
方法二:先把y=sinx的图象所有点的纵坐标扩大为原来的3倍,然后把所有点的横坐标扩大为原来2倍,再把图象向右平移个单位,得到f(x)的图象.
8.将函数y=lgx的图象向左平移一个单位长度,可得函数f(x)的图象;将函数y=cos(2x-)的图象向左平移个单位长度,可得函数g(x)的图象.
(1)在同一直角坐标系中画出函数f(x)和g(x)的图象;
(2)判断方程f(x)=g(x)解的个数.
[解析] 函数y=lgx的图象向左平移一个单位长度,
可得函数f(x)=lg(x+1)的图象,即图象C1;函数y=cos(2x-)的图象向左平移个单位长度,可得函数g(x)=cos[2(x+)-]=cos2x的图象,即图象C2.
(1)画出图象C1和C2的图象如图
(2)由图象可知:两个图象共有7个交点.
即方程f(x)=g(x)解的个数为7.
C级 能力拔高
(2016·北京理)将函数y=sin(2x-)图象上的点P(,t)向左平移s(s>0)个单位长度得到点P′.若P′位于函数y=sin2x的图象上,则( A )
A.t=,s的最小值为 B.t=,s的最小值为
C.t=,s的最小值为 D.t=,s的最小值为
[解析] 因为点P在函数y=sin的图象上,所以t=sin=sin=.又P′在函数y=sin2x的图象上,所以=sin2,则2=2kπ+或2=2kπ+,k∈Z,得s=-kπ+
或s=-kπ-,k∈Z,又s>0,故s的最小值为,故选A.
第一章 1.5 第2课时 函数y=Asin(ωx+φ)的性质及应用
A级 基础巩固
一、选择题
1.若将函数y=2sin2x的图像向左平移个单位长度,则平移后图像的对称轴为( B )
A.x=-(k∈Z) B.x=+(k∈Z)
C.x=-(k∈Z) D.x=+(k∈Z)
[解析] 函数y=2sin2x的图像向左平移个单位长度,得到的图像对应的函数表达式为y=2sin2(x+),令2(x+)=kπ+(k∈Z),解得x=+(k∈Z),所以所求对称轴的方程为x=+(k∈Z),故选B.
2.若函数f(x)=2sin是偶函数,则φ的值可以是( A )
A. B.
C. D.-
[解析] 由于f(x)是偶函数,
则f(x)图象关于y轴即直线x=0对称,
则f(0)=±2,
又当φ=时,f(0)=2sin=2,
则φ的值可以是.
3.函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,-<φ<)的部分图象如图所示,则ω、φ的值分别是( A )
A.2,- B.2,-
C.4,- D.4,
[解析] 本题考查正弦型函数的周期与初相.
T=-(-)=,
∴T==π,∴ω=2.
当x=时,2×+φ=,
∴φ=-.
4.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线x=对称,且f=0,则ω的最小值为( A )
A.2 B.4
C.6 D.8
[解析] 函数f(x)的周期T≤4=π,
则≤π,解得ω≥2,故ω的最小值为2.
5.若函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x都有f=f(-x),则f=( B )
A.3或0 B.-3或3
C.0 D.-3或0
[解析] 由于函数f(x)=3sin(ωx+φ)对任意x都有f=f(-x),
则函数f(x)的图象关于直线x=对称,
则f是函数f(x)的最大值或最小值,
则f=-3或3.
二、填空题
6.简谐振动s=3sin,在t=时的位移s=  .初相φ=  .
[解析] 当t=时,s=3sin=3×=.
三、解答题
7.已知函数y=cosx+|cosx|.
(1)画出函数的简图;
(2)这个函数是周期函数吗?如果是,求出它的最小正周期;
(3)指出这个函数的单调增区间.
[解析] (1)y=cosx+|cosx|

函数图象如图所示.
(2)由图象知函数是周期函数,且它的周期是2π.
(3)由图象知函数的单调增区间为[2kπ-,2kπ](k∈Z).
B级 素养提升
一、选择题
1.设函数f(x)=2sin(x+).若对任意x∈R,都有f(x1)≤f(x)≤f(x2)成立,则|x1-x2|的最小值为( B )
A.4 B.2
C.1 D.
[解析] f(x)的周期T=4,|x1-x2|min==2.
2.(2017天津高考理科)设函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π.若f()=2,f()=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则( A )
A.ω=,φ= B.ω=,φ=-
C.ω=,φ=- D.ω=,φ=
[解析] ∵f()=2,f()=0,且f(x)的最小正周期大于2π,
∴f(x)的最小正周期为4(-)=3π,
∴ω==,∴f(x)=2sin(x+φ).
∴2sin(×+φ)=2,
得φ=2kπ+,k∈Z.
又|φ|<π,∴取k=0,得φ=.
3.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 )
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] ∵f(x)的最小正周期为6π,∴ω=.∵当x=时,f(x)有最大值,∴×+φ=+2kπ(k∈Z),φ=+2kπ,∵-π<φ≤π,∴φ=.∴f(x)=2sin(+),由此函数图象易得,在区间[-2π,0]上是增函数,而在区间[-3π,-π]或[3π,5π]上均没单调性,在区间[4π,6π]上是单调增函数.
二、填空题
4.若将函数y=sin(ωx+)(ω>0)的图象向右平移个单位长度后,与函数y=sin(ωx+)的图象重合,则ω的最小值为  .
[解析] y=sin(ωx+)的图象向右平移个单位后得到y=sin[ω(x-)+π],
即y=sin(ωx+π-π),
故π-π+2kπ=(k∈Z),
即π=π+2kπ,
ω=+6k(k∈Z),
∵ω>0,∴ω的最小值为.
5.设函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,φ∈(-,))的最小正周期为π,且其图象关于直线x=对称,则在下面四个结论:①图象关于点(,0)对称;②图象关于点(,0)对称;③在[0,]上是增函数;④在[-,0]上是增函数中,所有正确结论的编号为__②④__.
[解析] ∵T=π,∴ω=2.又2×+φ=kπ+,∵φ=kπ+.∵φ∈(-,),∴φ=,∴y=sin(2x+).由图象及性质可知②④正确.
三、解答题
6.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,-π<φ<0),图象最低点的纵坐标是-,相邻的两个对称中心是和.
求:(1)f(x)的解析式;
(2)f(x)的值域;
(3)f(x)的对称轴.
[解析] (1)A=,T=2=π,
∴=π.∴ω=2.∴f(x)=sin(2x+φ).
又在f(x)图象上,
∴f=0.∴sin=0.
∴sin=0.
又-π<φ<0,∴φ=-.
∴f(x)=sin.
(2)值域是[-,].
(3)令2x-=+kπ(k∈Z),∴x=+(k∈Z).
∴对称轴是直线x=+(k∈Z).
第一章 1.6 三角函数模型的简单应用
A级 基础巩固
一、选择题
1.如图所示是一个简谐运动的图象,则下列判断正确的是( D )
A.该质点的振动周期为0.7 s
B.该质点的振幅为-5 cm
C.该质点在0.1 s和0.5 s时的振动速度最大
D.该质点在0.3 s和0.7 s时的位移为零
2.电流强度I(A)随时间t(s)变化的关系式是I=5sin,则当t=s时,电流强度I为( B )
A.5 A B.2.5 A
C.2 A D.-5 A
[解析] 将t=代入I=5sin
得I=2.5 A.
3.如图,是一向右传播的绳波在某一时刻绳子各点的位置图,经过周期后,乙点的位置将处于图中的( D )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
[解析] 与乙点的位置相差周期的点为丁点,故选D.
4.动点A(x,y)在圆x2+y2=1上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,12秒旋转一周.已知时间t=0时,点A的坐标是(,),则当0≤t≤12时,动点A的纵坐标y关于t(单位:秒)的函数的单调递增区间是( D )
A.[0,1] B.[1,7]
C.[7,12] D.[0,1]和[7,12]
[解析] 由已知可得该函数的周期为T=12,
ω==,
又当t=0时,A(,),
∴y=sin(t+),t∈[0,12],
可解得函数的单调递增区间是[0,1]和[7,12].
二、填空题
5.某城市一年中12个月的平均气温与月份关系可近似用三角函数y=a+Acos[(x-6)](x=1,2,3,……,12)来表示,已知6月份的月平均气温最高,为28℃,12月份的月平均气温最低为18 ℃,则10月份的平均气温为__20.5__℃.
三、解答题
6.已知某地一天从4时~16时的温度变化曲线近似满足函数y=10sin(x-)+20,x∈[4,16].
(1)求该地区这一段时间内的温差;
(2)若有一种细菌在15℃到25℃之间可以生存,那么在这段时间内,该细菌能生存多长时间?
[解析] (1)由函数易知,当x=14时函数取最大值,此时最高温度为30℃;当x=6时函数取最小值,此时最低温度为10℃,所以温差为30-10=20(℃).
(2)∵4≤x≤16,
∴x-∈[-,],
令15≤10sin(x-)+20≤25,
∴-≤sin(x-)≤.
∴-≤x-≤.
∴≤x≤.
∴该细菌的存活时间为-=(小时).
B级 素养提升
一、选择题
1.一根长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(cm)与时间t(s)的函数关系式是s=3cos,其中g是重力加速度,当小球摆动的周期是1 s时,线长l等于( D )
A. B.
C. D.
[解析] 因为周期T=,所以==2π,
则l=.
2.电流强度I(安培)随时间t(秒)变化的函数I=Asin(ωt+φ)的图象如图所示,则t为(秒)时的电流强度为( A )
A.0 B.-5
C.10 D.-10
[解析] 由图知,A=10,函数的周期
T=2=,
所以ω===100π,将点代入I=10sin(100πt+φ)得φ=,故函数解析式为I=10sin,再将t=代入函数解析式得I=0.
3.据市场调查,某种商品一年内每年出厂价在7千元的基础上,按月呈f(x)=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0,|φ|<)的模型波动(x为月份),已知3月份达到最高价9千克,7月份价格最低为5千元,根据以上条件可确定f(x)的解析式为( A )
A.f(x)=2sin(x-)+7(1≤x≤12,x∈N*)
B.f(x)=9sin(x-)(1≤x≤12,x∈N*)
C.f(x)=2sinx+7(1≤x≤12,x∈N*)
D.f(x)=2sin(x+)+7(1≤x≤12,x∈N*)
[解析] 由题意,得A==2,b=7.
周期=2×(7-3)=8,
∴当x=3时,y=9,∵2sin(+φ)+7=9.
∴sin(+φ)=1,π+φ=+2kπ(k∈Z).
∵|φ|<,∴φ=-.
∴f(x)=2sin(x-)+7(1≤x≤12,x∈N*)
二、填空题
4.如图为某简谐运动的图象,这个简谐运动需要__0.8__s往返一次.
[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往返一次.
5.如图所示的图象显示的是相对平均海平面的某海湾的水面高度y(m)在某天24 h内的变化情况,则水面高度y关于从夜间0时开始的时间x的函数关系式为 y=-6sinx .
[解析] 将其看成y=Asin(ωx+φ)的图象,由图象知:A=6,T=12,
∴ω==,下面确定φ.
将(6,0)看成函数图象的第一特殊点,
则×+φ=0.∴φ=-π.
∴函数关系式为:y=6sin(x-π)=-6sinx.
三、解答题
6.如图,牡丹江市某天从6时到14时的温度变化曲线近似满足函数y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0,|φ|<).
(1)求这一天最大的温差;
(2)求这段曲线的函数解析式.
[解析] (1)由图象得这一天的最高温度是-2℃,最低温度是-12℃,
则这一天最大的温差是-2-(-12)=10(℃).
(2)由(1)得
解得A=5,b=-7.
由图象得函数的周期T=2(14-6)=16,
则=16,解得ω=.所以y=5sin-7.
由图象知点(10,-7)在函数的图象上,
则-7=5sin-7,
整理得sin=0,
又|φ|<,则φ=-.
则这段曲线的函数解析式是
y=5sin-7(6≤x≤14).
第一章学业质量标准检测
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)
1.给出下列四种说法,其中正确的有( D )
①-75°是第四象限角 ②225°是第三角限角 ③475°是第二象限角 ④-315°是第一象限角
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
2.设α是第三象限角,且|cos|=-cos,则的终边所在的象限是( B )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
[解析] 因为α是第三象限角,所以π+2kπ<α<+2kπ,k∈Z,
所以+kπ<<+kπ,k∈Z,
所以的终边在第二象限或第四象限.
又|cos|=-cos,所以cos<0,
所以的终边所在的象限是第二象限.
3.已知2弧度的圆心角所对的弦长为2,则这个圆心角所对的弧长是( C )
A.2 B.sin2
C. D.2sin1
[解析] 由题设,圆弧的半径r=,∴圆心角所对的弧长l=2r=.
4.设α是第二象限角,P(x,4)为其终边上的一点,且cosα=x,则tanα=( D )
A. B.
C.- D.-
[解析] x<0,r=,∴cosα==x,∴x2=9,∴x=-3,∴tanα=-.
5.如果=-5,那么tanα的值为( D )
A.-2 B.2
C. D.-
[解析] ∵sinα-2cosα=-5(3sinα+5cosα),
∴16sinα=-23cosα,∴tanα=-.
6.设α为第二象限角,则·=( D )
A.1 B.tan2α
C.-tan2α D.-1
[解析] ·=·=·||,
又∵α为第二象限角,∴cosα<0,sinα>0.
∴原式=·||=·=-1.
7.已知a是实数,则函数f(x)=1+asinax的图象不可能是( D )
[解析] 本题用排除法,对于D选项,由振幅|a|>1,而周期T=应小于2π,与图中T>2π矛盾.
8.若sinα是5x2-7x-6=0的根,
则=( B )
A. B.
C. D.
[解析] 方程5x2-7x-6=0的两根为x1=-,
x2=2.则sinα=-
原式==-=.
9.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ均为正的常数)的最小正周期为π,当x=时,函数f(x)取得最小值,则下列结论正确的是( A )
A.f(2)C.f(-2)[解析] ∵f(x)=Asin(ωx+φ)的最小正周期为π,且x=是经过函数f(x)最小值点的一条对称轴,∴x=-=是经过函数f(x)最大值点的一条对称轴.
∵|2-|=,|(π-2)-|=,|0-|=,∴|2-|>|(π-2)-|>|0-|,且-<2<,-<π-2<,-<0<,∴f(2)10.(2017全国卷Ⅰ)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是( D )
A.把C1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个单位长度,得到曲线C2
B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
[解析] 因为y=sin(2x+)=cos(2x+-)=cos(2x+),所以曲线C1:y=cosx上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到曲线y=cos2x,再把得到的曲线y=cos2x向左平移个单位长度,得到曲线y=cos2(x+)=cos(2x+).
11.(2018·天津理,6)将函数y=sin的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数( A )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递减
C.在区间上单调递增 D.在区间上单调递减
[解析] 函数y=sin的图象向右平移个单位长度后的解析式为y=sin=sin 2x,则函数y=sin 2x的一个单调增区间为,一个单调减区间为.由此可判断选项A正确.
故选A.
12.已知某帆船中心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( B )
A.y=cost+1 B.y=cost+
C.y=2cost+ D.y=cos6πt+
[解析] ∵T=12-0=12,∴ω===.
又最大值为2,最小值为1,
则解得A=,b=,
∴y=cost+.
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)
13.(2018·北京理,11)设函数f(x)=cos(ω>0).若f(x)≤f对任意的实数x都成立,则ω的最小值为  .
[解析] ∵ f(x)≤f对任意的实数x都成立,∴ 当x=时,f(x)取得最大值,即f=cos=1,∴ ω-=2kπ,k∈Z,
∴ ω=8k+,k∈Z.
∵ ω>0,∴ 当k=0时,ω取得最小值.
14.已知sinθcosθ=,且<θ<,则cosθ-sinθ的值为 - .
[解析] 因为<θ<,所以cosθ-sinθ<0,所以cosθ-sinθ=-=-=-=-.
15.设a为常数,且a>1,0≤x≤2π,则函数f(x)=cos2x+2asinx-1的最大值为__2a-1__.
[解析] f(x)=cos2x+2asinx-1=1-sin2x+2asinx-1=-(sinx-a)2+a2,
∵0≤x≤2π,∴-1≤sinx≤1,
又a>1,∴当ainx=1时,f(x)max=-1(1-a)2+a2=2a-1.
16.函数f(x)=sin(ωx+φ)(w>0,φ∈[0,2π))的部分图象如图所示,则f(2018)=  .
[解析] 由题图可知,=2,所以T=8,所以ω=.
由点(1,1)在函数图象上,可得f(1)=sin(+φ)=1,故+φ=2kπ+(k∈Z),所以φ=2kπ+(k∈Z),又φ∈[0,2π),所以φ=.故f(x)=sin(x+),所以f(2 018)=sin(+)=sin(504π+π)=sinπ=.
三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(本题满分10分)(1)已知角α的终边经过点P(4,-3),求2sinα+cosα的值;
(2)已知角α的终边经过点P(4a,-3a)(a≠0),求2sinα+cosα的值;
(3)已知角α终边上一点P与x轴的距离与y轴的距离之比为3?4,求2sinα+cosα的值.
[解析] (1)∵r==5,∴sinα==-,cosα==,∴2sinα+cosα=-+=-.
(2)∵r==5|a|,∴当a>0时,r=5a,∴sinα==-,cosα=,∴2sinα+cosα=-;
当a<0时,r=-5a,∴sinα==,cosα=-,
∴2sinα+cosα=.
(3)当点P在第一象限时,sinα=,cosα=,
2sinα+cosα=2;当点P在第二象限时,sinα=,
cosα=-,2sinα+cosα=;当点P在第三象限时,sinα=-,cosα=-,2sinα+cosα=-2;
当点P在第四象限时,sinα=-,cosα=,2sinα+cosα=-.
18.(本题满分12分)已知f(x)=2sin(2x+)+a+1(a为常数).
(1)求f(x)的单调递增区间;
(2)若当x∈[0,]时,f(x)的最大值为4,求a的值;
(3)求出使f(x)取得最大值时x的取值集合.
[解析] (1)由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,所以f(x)的单调递增区为[kπ-,kπ+](k∈Z).
(2)当x∈[0,]时,2x+∈[,π],故当2x+=,即x=时,f(x)有最大值a+3=4,所以a=1.
(3)当sin(2x+)=1时f(x)取得最大值,此时2x+=2kπ+,k∈Z,即x=kπ+,k∈Z,此时x的取值集合为{x|x=kπ+,k∈Z}.
19.(本题满分12分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,-≤φ<)的图象关于直线x=对称,且图象上相邻两个最高点的距离为π.
(1)求ω和φ的值;
(2)若f()=(<α<),求cos(α-)的值.
[解析] (1)因为f(x)的图象上相邻两个最高点的距离为π,所以f(x)的最小正周期T=π,从而ω==2.
又f(x)的图象关于直线x=对称,所以2×+φ=kπ+,k∈Z,即φ=-+kπ,k∈Z.由-≤φ<得φ=-.
(2)由(1)得f()=sin(2·-)=,
所以sin(α-)=.由<α<得0<α-<,
所以cos(α-)===.
20.(本题满分12分)某同学用“五点法”画函数f(x)=Asin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)在某一个周期内的图象时,列表并填入部分数据,如下表:
ωx+φ
0
π

x
Asin(ωx+φ)
0
5
-5
0
(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f(x)的解析式;
(2)将y=f(x)图象上所有点向左平移个单位长度,得到y=g(x)图象,求y=g(x)的图象离原点O最近的对称中心.
[解析] (1)根据表中已知数据,解得A=5,ω=2,φ=-,数据补全如下表:
ωx+φ
0
π

x
Asin(ωx+φ)
0
5
0
-5
0
且函数表达式为f(x)=5sin(2x-).
(2)由(1)知f(x)=5sin(2x-),因此g(x)=5sin[2(x+)-]=5sin(2x+)
因为y=sinx的对称中心为(kπ,0),k∈Z.
令2x+=kπ,k∈Z,解得x=-,k∈Z.
即y=g(x)图象的对称中心为(-,0),k∈Z,其中离原点O最近的对称中心为(-,0).
21.(本题满分12分)如图为一个观览车示意图,该观览车半径为4.8 m,圆上最低点与地面距离为0.8 m,60秒转动一圈,图中OA与地面垂直,以OA为始边,逆时针转动θ角到OB,设B点与地面距离为h.
(1)求h与θ间关系的函数解析式;
(2)设从OA开始转动,经过t秒到达OB,求h与t间关系的函数解析式.
[解析] (1)由题意可作图如图.过点O作地面平行线ON,过点B作ON的垂线BM交ON于M点.
当θ>时,∠BOM=θ-.
h=|OA|+0.8+|BM|=5.6+4.8sin(θ-);
当0≤θ≤时,上述解析式也适合.
(2)点A在⊙O上逆时针运动的角速度是,
∴t秒转过的弧度数为t,
∴h=4.8sin(t-)+5.6,t∈[0,+∞).
22.(本题满分12分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)+B(A>0,ω>0)的一系列对应值如下表:
x

y
-1
1
3
1
-1
1
3
(1)根据表格提供的数据求函数f(x)的一个解析式;
(2)根据(1)的结果,若函数y=f(kx)(k>0)的周期为,当x∈[0,]时,方程f(kx)=m恰有两个不同的解,求实数m的取值范围.
[解析] (1)设f(x)的最小正周期为T,则T=-(-)=2π,
由T=,得ω=1,又,
解得,令ω·+φ=,即+φ=,
解得φ=-,∴f(x)=2sin(x-)+1.
(2)∵函数y=f(kx)=2sin(kx-)+1的周期为,又k>0,∴k=3,令t=3x-,
∵x∈[0,],∴t∈[-,],
如图,sint=s在[-,]上有两个不同的解,则s∈[,1],
∴方程 f(kx)=m在x∈[0,]时恰好有两个不同的解,则m∈[+1,3],即实数m的取值范围是[+1,3].