回扣验收特训(一) 三角函数
1.sin =( )
A. B.-
C. D.-
解析:选B sin =sin=sin=-sin =-.
2.设角α的终边与单位圆相交于点P,则sin α-cos α的值是( )
A. B.-
C.- D.
解析:选C 由三角函数的定义,得sin α=-,cos α=,∴sin α-cos α=--=-,故答案为C.
3.已知|sin θ|=,且π<θ<,则tan 的值是( )
A.- B.
C. D.-
解析:选D ∵|sin θ|=,
∴sin θ=-,cos θ=- =-,
于是tan===
==-.
4.(2017·全国卷Ⅰ)已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin,则下面结论正确的是( )
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:选D 易知C1:y=cos x=sin,把曲线C1上的各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=sin的图像,再把所得函数的图像向左平移个单位长度,可得函数y=sin=sin的图像,即曲线C2.
5.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图像的相邻两对称中心的距离为π,且f=f(-x),则函数y=f是( )
A.偶函数且在x=0处取得最大值
B.偶函数且在x=0处取得最小值
C.奇函数且在x=0处取得最大值
D.奇函数且在x=0处取得最小值
解析:选A 由f(x)的图像的相邻两对称中心的距离为π,得ω=1.又由f=f(-x),知图像关于直线x=对称,从而得φ=,所以f(x)=Asin.从而y=f=Acos x,显然应选A.
6.已知函数f(x)=Asin的部分图像如图所示,P,Q分别为该图像的最高点和最低点,点P的坐标为(2,A),点R的坐标为(2,0).若∠PRQ=,则y=f(x)的最大值及φ的值分别是( )
A.2, B.,
C., D.2,
解析:选A 由题意,x=2时,y=f(x)取最大值A,
∴sin=1.又0<φ<,∴φ=.
若∠PRQ=,则∠SRQ=.
而周期为=12,故Q(8,-A),
∴=tan,∴A=2,y=f(x)的最大值及φ的值分别是2,.
7.若α=2 018°,则与α具有相同终边的最小正角为________.
解析:与α具有相同终边的角为β=k·360°+2 018°,当k=-5时,β为最小正角,即218°.
答案:218°
8.函数f(x)=tan ωx(ω>0)的图像的相邻两支截直线y=1所得线段长为,则f的值是________.
解析:由题意知=,∴ω=4.∴f=tan =.
答案:
9.函数y=cos(2x+φ)(-π≤φ<π)的图像向右平移个单位后,与函数y=sin的图像重合,则φ=________.
解析:将y=cos(2x+φ)的图像向右平移个单位后得到y=cos的图像,化简得y=-cos(2x+φ),又可变形为y=sin.由题意可知φ-=+2kπ(k∈Z),所以φ=+2kπ(k∈Z),结合-π≤φ<π知φ=.
答案:
10.已知=-,且lg(cos α)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,且|OM|=1(O为坐标原点),求m的值及sin α的值.
解:(1)由=-,可知sin α<0,
由lg(cos α)有意义可知cos α>0,
所以角α是第四象限角.
(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sin α====-.
11.化简:
(1)+;
(2)cos+cos(k∈Z).
解:(1)原式=+
=-sin α+sin α=0.
(2)当k=2n,n∈Z时,
原式=cos+cos
=cos+cos
=cos+cos
=cos+cos=2cos;
当k=2n+1,n∈Z时,
原式=cos+cos
=cos+cos
=-cos-cos=-2cos.
12.函数f(x)=cos(πx+φ)的部分图像如图所示.
(1)求φ及图中x0的值;
(2)设g(x)=f(x)+f,求函数g(x)在区间上的最大值和最小值.
解:(1)由题图得f(0)=,所以cos φ=.
因为0<φ<,故φ=.
由于f(x)的最小正周期等于2,所以由题图可知1故<πx0+<.
由f(x0)=得cos=,
所以πx0+=,x0=.
(2)因为f=cos=cos=-sin πx,
所以g(x)=f(x)+f=cos-sin πx
=cos πxcos-sin πxsin -sin πx
=cos πx-sin πx-sin πx=cos πx-sin πx
=sin.
当x∈时,-≤-πx≤.
所以-≤sin≤1,
故-πx=,即x=-时,g(x)取得最大值;
当-πx=-,即x=时,g(x)取得最小值-.
复习课(一) 三角函数
角的概念与弧度制
1.考情
本考点主要以选择、填空题形式考查,着重考查象限角概念与扇形的弧长和面积公式,难度低档.
2.知识归纳整合
(1)终边相同的角:与角α终边相同的角的集合:S={β|β=α+2kπ,k∈Z}.
(2)弧度制:
①弧度数公式:|α|=.
②角度与弧度的互化:π rad =180°.
(3)扇形的弧长公式:l=|α|r.面积公式S=lr.
[典例] (1)与终边相同的角的表达式中,正确的是 ( )
A.2kπ+45°,k∈Z B.k·360°+,k∈Z
C.k·360°-315°,k∈Z D.kπ+,k∈Z
(2)一圆内切于中心角为,半径为R的扇形,则该圆的面积与该扇形的面积之比为( )
A.3∶4 B.2∶3
C.1∶2 D.1∶3
[解析] (1)∵=405°,∴与终边相同的角可表示为k·360°-315°,k∈Z.
(2)
一圆内切于扇形是指该圆与扇形的两条半径和弧都相切,如图,由圆的半径r=(R-r)sin,∴r=R ,
∴π·2∶·R2=2∶3.
[答案] (1)C (2)B
[类题通法]
1.关于角度与弧度的互化
角度与弧度的互化关键是掌握互化公式,或是由π=180°简单推导互化公式,对于常见的角度、弧度建议识记其互化关系.
2.关于弧度值公式的应用
在涉及扇形的面积、弧长、圆心角等问题时, 往往要用到弧度值公式的变形使用,以及扇形面积的两种表达式确定未知量或直接求面积.
1.若角α,β的终边互为反向延长线,则α与β之间的关系( )
A.α=-β B.α=-2×360°+β
C.α=180°+β D.α=(2k+1)·180°+β(k∈Z)
解析:选D ∵α,β的终边在同一直线上,
∴α=k·360°+180°+β
=(2k+1)·180°+β(k∈Z).
2.若1 rad的圆心角所对的弦长为2,则这个圆心角所对的弧长为( )
A. B.sin
C. D.2sin
解析:选C 1 rad的圆心角所对弧长等于半径r的长.
∴sin =,∴l=r=.
3.一个半径是R的扇形,其周长为4R,则这个扇形的面积是 ( )
A.2R2 B.2
C.R2 D.R2
解析:选D ∵弧长l=4R-2R=2R,
∴S扇=lR=×2R×R=R2.
三角函数的定义、诱导公式
1.考情
本考点主要以选择、填空题形式考查,着重考查三角函数的定义及诱导公式化简求值,难度中档以下.
2.知识归纳整合
(1)假设角α的顶点是直角坐标系的原点,始边与x轴的非负半轴重合,角α终边上任一点Q(x,y),OQ的长度为r=,则sin α=,cos α=,tan α=,我们可以用这个公式来计算正弦函数、余弦函数和正切函数的值.
(2)诱导公式:
对诱导公式无需死记硬背,关键是记忆它们的结构特征,有记忆口诀如下:“奇变偶不变,符号看象限.”具体可理解为:求2kπ+α(k∈Z),π+α,-α,π-α,-α,+α,-α,+α的三角函数值,可归结为求k·±α(k∈Z)的三角函数值.
[典例] (1)角α的终边上存在一点P,且<0,求sin α+cos α的值.
(2)已知=3+2,求
·的值.
[解] (1)由点P的坐标知,点P在第二或第四象限;由<0知,α是第三或第四象限角.故角α是第四象限角,所以m<0.P到原点的距离r= = =-,所以sin α==-,cos α==,
∴sin α+cos α=-+=.
(2)==3+2,
所以tan θ=.
故原式==1+tan θ+2tan2θ=1++1=.
[类题通法]
(1)利用三角函数定义解题时要注意角的终边落在射线上还是直线上,注意分类讨论.
(2)利用诱导公式求值一般按“负化正”“大化小”“小化锐”“锐求值”的步骤进行.
1.若sin(π+α)=,且α是第三象限角,则=( )
A.1 B.7
C.-7 D.-1
解析:选B 由sin(π+α)=,得sin α=-.
又α是第三象限角,所以cos α=-,
所以=
==7.
2.已知sin=,则cos的值为 ( )
A. B.- C. D.-
解析:选D ∵+α-=,∴cos=cos=-sin=-.
3.已知单位圆上一点P,设以OP为终边的角为θ(0<θ<2π),求θ的正弦值、余弦值.
解:∵P在单位圆上,∴y2+=1.
∴y=±.
当y=时,sin α=,cos α=-.
当y=-时,sin α=-,cos α=-.
三角函数的图像与性质
1.考情
本考点多在选择、填空题中考查,有时在解答题中涉及,着重考查三角函数的奇偶性、单调性、周期性及最值问题,难度中档.
2.知识归纳整合
(1)正弦函数:
单调增区间(k∈Z);
单调减区间(k∈Z);
对称轴x=kπ+ ,k∈Z,
对称中心(kπ,0),k∈Z.
(2)余弦函数:
单调增区间(k∈Z);
单调减区间(k∈Z);
对称轴x=kπ,对称中心,k∈Z.
(3)正切函数:
定义域;
单调增区间(k∈Z),
渐近线:x=kπ+,
对称中心(k∈Z).
[典例] (1)用“五点法”作函数y=-2sin x,x∈的图像时,五个关键点的坐标为( )
A.(0,0),,(π,0),,(2π,0)
B.(0,-2),,(π,2),,(2π,-2)
C.(0,0),,(π,0),,(2π,0)
D.(0,0),,(π,0),,(2π,0)
(2)函数f(x)=2x-tan x在上的图像大致为 ( )
(3)函数y=-cos2x+cos x(x∈R)的值域是________.
[解析] (1)因为y=sin x(x∈)的五个关键点的坐标依次为:(0,0),,(π,0),,(2π,0),所以y=-2sin x(x∈)的五个关键点的坐标依次为:(0,0),,(π,0),,(2π,0),所以选C.
(2)函数f(x)=2x-tan x 为奇函数,所以图像关于原点对称,故排除A、B.当x→时,f(x)→-∞,所以排除D,选C.
(3)y=-cos2x+cos x=-2+.
∵-1≤cos x≤1,∴当cos x=时,ymax=.当cos x=-1时,ymin=-2.∴函数y=-cos2x+cos x的值域是.
[答案] (1)C (2)C (3)
[类题通法]
求解与三角函数的图像与性质的有关问题时,应结合三角函数的图像去解决,同时要熟记有关性质结论.
1.函数f(x)= ( )
A.是奇函数
B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.既不是奇函数也不是偶函数
解析:选A 要使f(x)有意义,需满足即x≠kπ+且x≠(2k+1)π(k∈Z),∴函数f(x)的定义域为,关于原点对称.又f(-x)==-=-f(x),∴f(x)=是奇函数.
2.若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在上是单调函数,则ω应满足的条件是 ( )
A.0<ω≤1 B.ω≥1
C.0<ω≤1或ω=3 D.0<ω≤3
解析:选C ①若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在上单调递减.
令+2kπ≤ωx≤+2kπ(k∈Z),则+≤x≤+(k∈Z),∴≤且≥,∴ω=3.
②若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在上单调递增.
令-+2kπ≤ωx≤+2kπ(k∈Z),则-+≤x≤+(k∈Z),∴-≤且≥,又ω>0,∴0<ω≤1.
综上可得,0<ω≤1或ω=3.故选C.
3.函数y=cos x-1图像的对称中心为________________.
解析:y=cos x图像的对称中心为,k∈Z,由y=cos x的图像向下平移1个单位长度,得到y=cos x-1的图像.所以y=cos x-1图像的对称中心为(k∈Z).
答案:(k∈Z)
函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用
1.考情
本考点在考查时各种题型都有,着重考查y=Asin(ωx+φ)的图像变换、性质及其简单应用,考查时常涉及到简单的三角变换,难度中档.
2.知识归纳整合
函数y=sin x的图像变换得到y=Asin(ωx+φ)的图像的步骤
[典例] (1)若将函数f(x)=sin 2x+cos 2x的图像向右平移φ个单位,所得图像关于y轴对称,则φ的最小正值是 ( )
A. B.
C. D.
(2)函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图像如图所示,将f(x)的图像向右平移个单位长度后得到函数g(x)的图像,则g(x)的单调递增区间为 ( )
A.(k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
[解析] (1)f(x)=sin 2x+cos 2x=sin,向右平移φ个单位,得y=sin关于y轴对称,则-2φ+=+kπ,k∈Z,即φ=--,k∈Z,所以φ的最小正值为.
(2)A=1,T=×=π=,∴ω=2.
∵2×+φ=+2kπ(k∈Z),∴φ=+2kπ(k∈Z),
又|φ|<,∴φ=,∴f(x)=sin.
将f(x)的图像向右平移个单位长度后,得到的图像的函数解析式为g(x)=sin=sin,令2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),解得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),故选C.
[答案] (1)C (2)C
[类题通法]
(1)由y=Asin ωx的图像得y=Asin(ωx+φ)的图像时注意平移单位为.
(2)求三角函数y=Asin(ωx+φ)的单调区间时应先检查是否满足ω>0.
1.要得到函数y=cos x的图像,只需将函数y=sin图像上的所有点的( )
A.横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再向左平移个单位长度
B.横坐标缩短到原来的(纵坐标不变),再向右平移个单位长度
C.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位长度
D.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平移个单位长度
解析:选C ∵y=cos x=sin,
∴y=sin的图像
y=sin的图像
y=sin=cos x的图像.
2.如图是函数y=Asin(ωx+φ)+2(A>0,ω>0,|φ|<π)的图像的一部分,则它的振幅、周期、初相分别是( )
A.A=3,T=,φ=-
B.A=1,T=,φ=
C.A=1,T=,φ=-
D.A=1,T=,φ=-
解析:选C 由图像,知A==1,=-=,则T=,ω===.由×+φ=+2kπ,k∈Z,得φ=-+2kπ,k∈Z.令k=0,得φ=-.
3.已知函数f(x)=cos x(sin x+cos x)-.
(1)若0<α<,且sin α=,求f(α)的值;
(2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.
解:法一:(1)因为0<α<,sin α=,所以cos α=.
所以f(α)=×-=.
(2)因为f(x)=sin xcos x+cos2x-
=sin 2x+-
=sin 2x+cos 2x
=sin,
所以T==π.
由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
法二:f(x)=sin xcos x+cos2x-
=sin 2x+-
=sin 2x+cos 2x
=sin.
(1)因为0<α<,sin α=,所以α=,
从而f(α)=sin=sin=.
(2)T==π.
由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
1.sin =( )
A. B.-
C. D.-
解析:选B sin =sin=sin=-sin =-.
2.设角α的终边与单位圆相交于点P,则sin α-cos α的值是( )
A. B.-
C.- D.
解析:选C 由三角函数的定义,得sin α=-,cos α=,∴sin α-cos α=--=-,故答案为C.
3.已知|sin θ|=,且π<θ<,则tan 的值是( )
A.- B.
C. D.-
解析:选D ∵|sin θ|=,
∴sin θ=-,cos θ=- =-,
于是tan===
==-.
4.(2017·全国卷Ⅰ)已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin,则下面结论正确的是( )
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:选D 易知C1:y=cos x=sin,把曲线C1上的各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=sin的图像,再把所得函数的图像向左平移个单位长度,可得函数y=sin=sin的图像,即曲线C2.
5.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的图像的相邻两对称中心的距离为π,且f=f(-x),则函数y=f是( )
A.偶函数且在x=0处取得最大值
B.偶函数且在x=0处取得最小值
C.奇函数且在x=0处取得最大值
D.奇函数且在x=0处取得最小值
解析:选A 由f(x)的图像的相邻两对称中心的距离为π,得ω=1.又由f=f(-x),知图像关于直线x=对称,从而得φ=,所以f(x)=Asin.从而y=f=Acos x,显然应选A.
6.已知函数f(x)=Asin的部分图像如图所示,P,Q分别为该图像的最高点和最低点,点P的坐标为(2,A),点R的坐标为(2,0).若∠PRQ=,则y=f(x)的最大值及φ的值分别是( )
A.2, B.,
C., D.2,
解析:选A 由题意,x=2时,y=f(x)取最大值A,
∴sin=1.又0<φ<,∴φ=.
若∠PRQ=,则∠SRQ=.
而周期为=12,故Q(8,-A),
∴=tan,∴A=2,y=f(x)的最大值及φ的值分别是2,.
7.若α=2 018°,则与α具有相同终边的最小正角为________.
解析:与α具有相同终边的角为β=k·360°+2 018°,当k=-5时,β为最小正角,即218°.
答案:218°
8.函数f(x)=tan ωx(ω>0)的图像的相邻两支截直线y=1所得线段长为,则f的值是________.
解析:由题意知=,∴ω=4.∴f=tan =.
答案:
9.函数y=cos(2x+φ)(-π≤φ<π)的图像向右平移个单位后,与函数y=sin的图像重合,则φ=________.
解析:将y=cos(2x+φ)的图像向右平移个单位后得到y=cos的图像,化简得y=-cos(2x+φ),又可变形为y=sin.由题意可知φ-=+2kπ(k∈Z),所以φ=+2kπ(k∈Z),结合-π≤φ<π知φ=.
答案:
10.已知=-,且lg(cos α)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,且|OM|=1(O为坐标原点),求m的值及sin α的值.
解:(1)由=-,可知sin α<0,
由lg(cos α)有意义可知cos α>0,
所以角α是第四象限角.
(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sin α====-.
11.化简:
(1)+;
(2)cos+cos(k∈Z).
解:(1)原式=+
=-sin α+sin α=0.
(2)当k=2n,n∈Z时,
原式=cos+cos
=cos+cos
=cos+cos
=cos+cos=2cos;
当k=2n+1,n∈Z时,
原式=cos+cos
=cos+cos
=-cos-cos=-2cos.
12.函数f(x)=cos(πx+φ)的部分图像如图所示.
(1)求φ及图中x0的值;
(2)设g(x)=f(x)+f,求函数g(x)在区间上的最大值和最小值.
解:(1)由题图得f(0)=,所以cos φ=.
因为0<φ<,故φ=.
由于f(x)的最小正周期等于2,所以由题图可知1故<πx0+<.
由f(x0)=得cos=,
所以πx0+=,x0=.
(2)因为f=cos=cos=-sin πx,
所以g(x)=f(x)+f=cos-sin πx
=cos πxcos-sin πxsin -sin πx
=cos πx-sin πx-sin πx=cos πx-sin πx
=sin.
当x∈时,-≤-πx≤.
所以-≤sin≤1,
故-πx=,即x=-时,g(x)取得最大值;
当-πx=-,即x=时,g(x)取得最小值-.
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“回扣验收特训”见“回扣验收特训(一)”
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