第一章
三角函数
章末检测(一)
时间:120分钟 满分:150分
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.点A(sin
2
019°,cos
2
019°)位于( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
2.α是第二象限角,P(x,)为其终边上一点,且cos
α=x,则sin
α的值为
( )
A.
B.
C.
D.-
3.若点(a,9)在函数y=3x的图像上,则tan
的值为( )
A.0
B.
C.1
D.
4.点P从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动弧长到达Q点,则Q点的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
5.若△ABC的两内角α,β满足cos
αcos
β<0,则此三角形为( )
A.锐角三角形
B.钝角三角形
C.直角三角形
D.以上情况均有可能
6.函数y=sin(2x+)的一个递减区间为( )
A.(,)
B.(-,)
C.(-,)
D.(,)
7.已知tan
α,是关于x的方程x2-kx+k2-3=0的两个实根,且3π<α<,则cos
α+sin
α=( )
A.
B.
C.-
D.-
8.已知函数f(x)=Atan(ωx+φ)(ω>0,|φ|<),y=f(x)的部分图像如图,则f()=( )
A.2+
B.
C.
D.2-
9.若函数f(x)=2sin(ωx+φ)对任意x都有f(+x)=f(-x),则f()等于( )
A.2或0
B.-2或2
C.0
D.-2或0
10.已知函数f(x)=cos(2x+φ)(0<φ<π)在区间上单调递减,在区间上有零点,则φ的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
11.已知函数f(x)=sin
的图像上相邻的一个最大值点与一个最小值点恰好在圆x2+y2=k2上,则f(x)的最小正周期是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
12.同时具有下列性质:“①对任意x∈R,f(x+π)=f(x)恒成立;②图像关于直线x=对称;③在[-,]上是增函数”的函数可以是( )
A.f(x)=sin(+)
B.f(x)=sin(2x-)
C.f(x)=cos(2x+)
D.f(x)=cos(2x-)
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中的横线上)
13.log4sin+log9tan(-)=________.
14.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<,x∈R)在一个周期内的图像如图所示,则其解析式为________.
15.如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=45°,以AB为直径的⊙O交BC于点D,若BC=4,则图中阴影部分的面积为________.
16.设函数f(x)=sin(2x+)(x∈[0,]),若方程f(x)=a恰好有三个根,分别为x1,x2,x3(x1<x2<x3),则2x1+3x2+x3的值为________.
三、解答题(本大题共有6小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)化简下列各式:
(1)+;
(2)sin
750°·sin
150°+cos
930°·cos(-870°)+tan
600°·tan
1
110°.
18.(12分)设f(x)=2cos(2x+)+3.
(1)求f(x)的最大值及单调递减区间;
(2)若锐角α满足f(α)=3-2,求tan
α的值.
19.(12分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)在一个周期内的图像如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)设0<x<π,且方程f(x)=m有两个不同的实数根,求实数m的取值范围和这两个根的和.
20.(12分)如图,函数y=2cos(ωx+θ)(x∈R,0≤θ≤)的图像与y轴交于点(0,),且该函数的最小正周期为π.
(1)求θ和ω的值;
(2)已知点A(,0),点P是该函数图像上一点,点Q(x0,y0)是PA的中点,当y0=,x0∈[,π]时,求x0的值.
21.(13分)某景区客栈的工作人员为了控制经营成本,减少浪费,合理安排入住游客的用餐,他们通过统计每个月入住的游客人数,发现每年各个月份来客栈入住的游客人数会发生周期性的变化,并且有以下规律:
①每年相同的月份,入住客栈的游客人数基本相同;
②入住客栈的游客人数在2月份最少,在8月份最多,相差约400人;
③2月份入住客栈的游客约为100人,随后逐月递增直到8月份达到最多.
若入住客栈的游客人数y与月份x(x∈N+)之间的关系可用函数y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0,0<|φ|<π)近似描述.
(1)求该函数的解析式;
(2)请问哪几个月份要准备不少于400人的用餐?
22.(13分)已知函数f(x)=asin(2x+)+1(a>0)的定义域为R,若当-≤x≤-时,f(x)的最大值为2.
(1)求a的值;
(2)试用五点法作出该函数在一个周期闭区间上的图像,并求出该图像对称中心的坐标和对称轴的方程.
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三角函数
章末检测(一)
时间:120分钟 满分:150分
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.点A(sin
2
019°,cos
2
019°)位于( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
解析:∵2
019°=5×360°+219°,∴2
019°角为第三象限角,
∴sin
2
019°<0,cos
2
019°<0,∴点A(sin
2019°,cos
2
019°)位于第三象限,故选C.
答案:C
2.α是第二象限角,P(x,)为其终边上一点,且cos
α=x,则sin
α的值为
( )
A.
B.
C.
D.-
解析:∵|OP|=,∴cos
α==x又因为α是第二象限角,∴x<0,得x=-,
∴sin
α==,故选A.
答案:A
3.若点(a,9)在函数y=3x的图像上,则tan
的值为( )
A.0
B.
C.1
D.
解析:∵点(a,9)在函数y=3x的图像上,∴9=3a,
∴a=2,∴tan
=tan
=.
答案:D
4.点P从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动弧长到达Q点,则Q点的坐标为( )
A.
B.
C.
D.
解析:∵点P从(1,0)出发,沿单位圆逆时针方向运动弧长到达Q点,∴∠QOx=,∴Q(cos
,sin
),即Q(-,-),故选C.
答案:C
5.若△ABC的两内角α,β满足cos
αcos
β<0,则此三角形为( )
A.锐角三角形
B.钝角三角形
C.直角三角形
D.以上情况均有可能
解析:∵α,β为△ABC的内角,且cos
αcos
β<0,
∴α,β中必有一个角为钝角,∴△ABC为钝角三角形.
答案:B
6.函数y=sin(2x+)的一个递减区间为( )
A.(,)
B.(-,)
C.(-,)
D.(,)
解析:由2kπ+<2x+<2kπ+,k∈Z,得x∈(kπ+,kπ+)(k∈Z)时,函数单调递减,因此当k=0时,函数的一个递减区间为(,),选A.
答案:A
7.已知tan
α,是关于x的方程x2-kx+k2-3=0的两个实根,且3π<α<,则cos
α+sin
α=( )
A.
B.
C.-
D.-
解析:∵tan
α,是关于x的方程x2-kx+k2-3=0的两个实根,∴tan
α+=k,tan
α·=k2-3=1.又3π<α<,∴k>0,∴k=2,∴tan
α=1,∴α=3π+,∴cos
α=-,sin
α=-,
∴cos
α+sin
α=-,故选C.
答案:C
8.已知函数f(x)=Atan(ωx+φ)(ω>0,|φ|<),y=f(x)的部分图像如图,则f()=( )
A.2+
B.
C.
D.2-
解析:由图像可知:T=2(-)=,∴ω=2,
∴2×+φ=kπ+.又|φ|<,∴φ=.又f(0)=1,∴Atan
=1,
得A=1,∴f(x)=tan(2x+),
∴f()=tan(+)=tan
=.
答案:B
9.若函数f(x)=2sin(ωx+φ)对任意x都有f(+x)=f(-x),则f()等于( )
A.2或0
B.-2或2
C.0
D.-2或0
解析:由f(+x)=f(-x)可知直线x=是函数f(x)的图像的一条对称轴.又y=2sin(ωx+φ)在对称轴处取得最值,故选B.
答案:B
10.已知函数f(x)=cos(2x+φ)(0<φ<π)在区间上单调递减,在区间上有零点,则φ的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
解析:当x∈时,2x+φ∈.又φ∈(0,π),f(x)在上单调递减,
∴?[0,π],即,
∴≤φ≤.
由cos(2x+φ)=0,得2x+φ=kπ+,k∈Z,∴x=+-,k∈Z,
∴-<-<0,解得<φ<,综上,<φ≤,故选C.
答案:C
11.已知函数f(x)=sin
的图像上相邻的一个最大值点与一个最小值点恰好在圆x2+y2=k2上,则f(x)的最小正周期是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
解析:由三角函数的周期性可知点(,)在圆x2+y2=k2上,所以()2+()2=k2.解得k=±2.此时,函数的最小正周期是T==2|k|=4.
答案:D
12.同时具有下列性质:“①对任意x∈R,f(x+π)=f(x)恒成立;②图像关于直线x=对称;③在[-,]上是增函数”的函数可以是( )
A.f(x)=sin(+)
B.f(x)=sin(2x-)
C.f(x)=cos(2x+)
D.f(x)=cos(2x-)
解析:f(x)=sin(+)的周期为4π,A错;f(x)=sin(2x-)的周期为π,当x=时,f(x)=1,所以x=为其一条对称轴,若x∈[-,],则2x-∈[-,],所以f(x)在[-,]上是增函数,B正确;当x=时,f(x)=cos(2x+)=-1,当x∈[-,]时,2x+∈[0,π],所以f(x)=cos(2x+)在[-,]上是减函数,C错;当x=时,f(x)=cos(2x-)=0,所以x=不是f(x)=cos(2x-)的对称轴,D错.综上所述,符合①②③要求的函数只有B项正确.
答案:B
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中的横线上)
13.log4sin+log9tan(-)=________.
解析:∵sin=sin=sin=,
tan=-tan=tan=,
∴log4sin+log9tan=log4+log9
=log2-+log3-=--=-.
答案:-
14.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<,x∈R)在一个周期内的图像如图所示,则其解析式为________.
解析:由图像可知T=4π,A=2,∴ω===,由“五点法”可知×+φ=,∴φ=.
答案:y=2sin(x+)
15.如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=45°,以AB为直径的⊙O交BC于点D,若BC=4,则图中阴影部分的面积为________.
解析:连接OD(图略),因为AB=AC,∠ABC=45°,所以∠ACB=45°,又OD=OB,所以∠ODB=45°,所以OD∥CA,所以∠BOD=∠DOA=90°.又圆的半径为r=×2=2,所以所求阴影部分的面积为S=π×22+×2×2=π+2.
答案:π+2
16.设函数f(x)=sin(2x+)(x∈[0,]),若方程f(x)=a恰好有三个根,分别为x1,x2,x3(x1<x2<x3),则2x1+3x2+x3的值为________.
解析:由x∈[0,],得2x+∈,画出函数f(x)的大致图像,如图所示,
由图,可得当≤a<1时,方程f(x)=a恰有三个根,由2x+=,得x=;由2x+=,得x=,由图可知,点(x1,0)与点(x2,0)关于直线x=对称;点(x2,0)和点(x3,0)关于直线x=对称,所以x1+x2=,x2+x3=,所以2x1+3x2+x3=2(x1+x2)+(x2+x3)=.
答案:
三、解答题(本大题共有6小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(12分)化简下列各式:
(1)+;
(2)sin
750°·sin
150°+cos
930°·cos(-870°)+tan
600°·tan
1
110°.
解析:(1)原式=+
=-sin
α+sin
α=0.
(2)原式=sin(2×360°+30°)·sin(180°-30°)+cos(2×360°+210°)·cos(2×360°+150°)+tan(360°+240°)·tan(3×360°+30°)
=sin
30°·sin
30°+cos
210°·cos
150°+tan
240°·tan
30°=sin230°+cos(180°+30°)·cos(180°-30°)+tan(180°+60°)tan
30°=sin230°+cos230°+tan
60°·tan
30°=()2+()2+×=2.
18.(12分)设f(x)=2cos(2x+)+3.
(1)求f(x)的最大值及单调递减区间;
(2)若锐角α满足f(α)=3-2,求tan
α的值.
解析:(1)f(x)的最大值为2+3,
令2kπ≤2x+≤2kπ+π,得kπ-≤x≤kπ+,
∴函数f(x)的单调递减区间是[kπ-,kπ+](k∈Z).
(2)由f(α)=3-2,得2cos(2α+)+3=3-2,故cos(2α+)=-1.
又由0<α<,得<2α+<π+,故2α+=π.解得α=π.从而tan
α=tan
=.
19.(12分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)在一个周期内的图像如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)设0<x<π,且方程f(x)=m有两个不同的实数根,求实数m的取值范围和这两个根的和.
解析:(1)显然A=2,又图像过(0,1)点,
∴f(0)=1.
∴sin
φ=.
∵|φ|<,∴φ=.
由图像结合“五点法”可知,(,0)对应函数y=sin
x图像上的点(2π,0),
∴ω·+=2π,得ω=2.
∴所求的函数的解析式为f(x)=2sin(2x+).
(2)在同一坐标系中画出y=2sin(2x+)和y=m(m∈R)的图像(图略),
由图可知,当-2<m<1或1<m<2时,直线y=m与曲线有两个不同的交点,即原方程有两个不同的实数根.
∴m的取值范围为-2<m<1或1<m<2.
当-2<m<1时,两根和为;
当1<m<2时,两根和为.
20.(12分)如图,函数y=2cos(ωx+θ)(x∈R,0≤θ≤)的图像与y轴交于点(0,),且该函数的最小正周期为π.
(1)求θ和ω的值;
(2)已知点A(,0),点P是该函数图像上一点,点Q(x0,y0)是PA的中点,当y0=,x0∈[,π]时,求x0的值.
解析:(1)将x=0,y=代入函数y=2cos(ωx+θ)中得cos
θ=,因为0≤θ≤,所以θ=.
由已知T=π且ω>0,得ω===2.
(2)因为点A(,0),
又Q(x0,y0)是PA的中点,y0=,
所以点P的坐标为(2x0-,).
又因为点P在y=2cos(2x+)的图像上,且≤x0≤π,
所以cos(4x0-)=,≤4x0-≤,
从而得4x0-=或4x0-=,
即x0=或x0=.
21.(13分)某景区客栈的工作人员为了控制经营成本,减少浪费,合理安排入住游客的用餐,他们通过统计每个月入住的游客人数,发现每年各个月份来客栈入住的游客人数会发生周期性的变化,并且有以下规律:
①每年相同的月份,入住客栈的游客人数基本相同;
②入住客栈的游客人数在2月份最少,在8月份最多,相差约400人;
③2月份入住客栈的游客约为100人,随后逐月递增直到8月份达到最多.
若入住客栈的游客人数y与月份x(x∈N+)之间的关系可用函数y=Asin(ωx+φ)+b(A>0,ω>0,0<|φ|<π)近似描述.
(1)求该函数的解析式;
(2)请问哪几个月份要准备不少于400人的用餐?
解析:(1)由①,得最小正周期T==12,所以ω=;
由②,得f(2)最小,f(8)最大,且f(8)-f(2)=400;
由③,得f(x)在[2,8]上单调递增,且f(2)=100,
所以f(8)=500,
所以,解得.
又f(2)最小,f(8)最大,
所以.
由于0<|φ|<π,所以φ=-,
所以y=200sin(x-)+300(x∈N+,且1≤x≤12).
(2)由200sin(x-)+300≥400,得sin(x-)≥,
所以2kπ+≤x-≤2kπ+(k∈Z),
解得12k+6≤x≤12k+10(k∈Z).
因为x∈N+,且1≤x≤12,
所以x=6,7,8,9,10,
即只有6,7,8,9,10五个月份要准备不少于400人的用餐.
22.(13分)已知函数f(x)=asin(2x+)+1(a>0)的定义域为R,若当-≤x≤-时,f(x)的最大值为2.
(1)求a的值;
(2)试用五点法作出该函数在一个周期闭区间上的图像,并求出该图像对称中心的坐标和对称轴的方程.
解析:(1)-≤x≤-?-≤2x≤-?-≤2x+≤?-1≤sin(2x+)≤?f(x)max=a+1,
∴a+1=2,即a=2.
(2)列表:
2x+
0
π
π
2π
x
-
y
1
3
1
-1
1
描点连线如图:
由2x+=kπ,得x=-(k∈Z).
∴对称中心为(-,1)(k∈Z).
由2x+=kπ+,得对称轴方程为x=+(k∈Z).
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