高三数学专题训练《三角函数》解析版
杨浦教育-商务谈判案例分析
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.角
α
的终边经过点
P
(
x
,-2)(
x
≠0),且cos
α
=3
6
x
,则sin
α
等于
( )
A.
C.
6
6
6
x
B.
x
D.-
6
6
3
x
6
6
30
解析:
r
=
x
2
+2,
∵cos
α
=
∴
3
6
x
,∴=,
6
x
2
+2
6
x
x
2
+2=12,
y
r
=-.
6
12
2
∴sin
α
==-
答案:D
2
.若△
ABC
的内角满足sin
A
+cos
A
>0,tan
A
-sin
A
<0,则角
A
的取值
范围是( )
A.(0,)
4
π
B.(,)
42
3
π
D.(,
π
)
4
ππ
C.(,)
24
π
3
π
解
析:由tan
A
可知
A
为钝角,又sin
A
+cos
A
>0,结合单位圆可知
A
∈(,
2
π
3
π
4
).
答案:C
3
ππ
3.已
知sin
α
cos
α
=,且<
α
<,则cos
α<
br>-sin
α
的值是
842
( )
1
A.
2
1
B.-
2
1
D.±
2
1
C.-
4
解析:∵
α
∈(,),
42
∴sin
α
>cos
α
,即cos
α
-sin
α
<0,
1
∵(cos
α
-sin
α
)
2
=1-2sinα
cos
α
=,
4
1
∴cos
α
-sin
α
=-.
2
答案:B
4.已知2sin
2
α
-sin
α<
br>cos
α
+5cos
2
α
=3,则tan
α
的值是
( )
A.1
B.-2
D.-1或2 C.1或-2
ππ
解析:由2sin
2
α
-
sin
α
cos
α
+5cos
2
α
=3,得 sin
2
α
+sin
α
cos
α
-2cos<
br>2
α
=0,
即tan
2
α
+tan
α
-2=0,
解之得tan
α
=1或tan
α
=-2.
答案:C 5.将函数
f
(
x
)的图象沿
x
轴向右平移个单位,再
将横坐标伸长为原来的2
3
倍(纵坐标不变),得到的图象所对应的函数为
y
=cos
x
,则
f
(
x
)为
( )
A.
y
=cos(2
x
+)
3
π
π
B.
y
=cos(2
x
-) 3
π
C.
y
=cos(2
x
+
2
3
π
)
D.
y
=cos(2
x
-
2
3
π
)
解析:
y
=cos
xy
=cos2
x
y
=cos2(
x
+
π
3
).
答案:C
6.若
α
∈[
57
2
π
,
2
π<
br>],则1+sin
α
+1-sin
α
的值为
A.2cosα
2
B.-2cos
α
2
C.2sin
α
2
D.-2sin
α
2
解析:原式=(sin
αααα
2<
br>+cos
2
)
2
+(sin
2
-cos
2<
br>)
2
=|sin
αααα
2
+cos
2<
br>|+|sin
2
-cos
2
|.
∵
α
∈[
5
π
7
πα
5
π
7
π
2
,
2
],∴
2
∈[
4
,
4
],
当
α
2
∈[
5
π
4
,
3
π
2
]时,sin
α
2
≤cos
α
2
≤0, 原式=-(sin
αααα
2
+cos
2
)-(sin
2
-cos
2
)
=-2sin
α
2
,
当
α
3
π
7
2
∈[
2
,
π
4
]时,sin
α
2
<0,cos
α
2
≥0.
( )
且|sin|≥|cos|,
22
∴原式=-(sin+cos)-(sin-cos)
2222
=-2sin.
2
综上,原式=-2sin.
2
答案:D
7.已知函数
y
=sin(
ωx<
br>+
φ
)(
ω
>0,0<
φ
≤),且此函数的图象如图
1所示,
2
由点
P
(
ω
,
φ
)的坐标是
( )
αα
αααα
α
α
π
图1
A.(2,)
2
C.(4,)
2
π
B.(2,)
4
D.(4,)
4
π
ππ
7
π
3
π
2
π
3
π解析:由图象可得函数的周期
T
=2×(-)=
π
=,得
ω=2,将(,
88
ω
8
3
πππ
0)代入
y<
br>=sin(2
x
+
φ
)可得sin(+
φ
)=0,由
0<
φ
≤可得
φ
=,
424
∴点(
ω
,
φ
)的坐标是(2,),故选B.
4
答案:B
8
.(2009·江西高考)若函数
f
(
x
)=(1+3tan
x)cos
x,
0≤
x
<,则
f
(
x
)
的最大
2
值为
( )
A.1
B.2
D.
sin
x
3+2
3sin
x
C.3+1
π
π
解析:f
(
x
)=(1+3·)cos
x
=cos
x
+
cos
x
13
π
=2(cos
x
+sin
x
)=2sin(
x
+).
226
∵0≤
x
<,∴≤
x
+≤.
26631
π
∴≤sin(
x
+)≤1.∴1≤
f
(
x
)≤2.
26
答案:B
9.若定义在R上的函数
f
(<
br>x
)满足
f
(+
x
)=-
f
(
x<
br>),且
f
(-
x
)=
f
(
x
),则
f
(
x
)
3
可以是( )
1
A.
f
(
x
)=2sin
x
3
1
C.
f
(
x
)=2cos
x
3
B.
f
(
x
)=2sin3
x
D.
f
(
x
)=2cos3
x
πππ<
br>2
π
π
解析:∵
f
(-
x
)=
f<
br>(
x
),∴
f
(
x
)为偶函数,∴排除A、B. <
br>2
又∵
f
(+
x
)=-
f
(
x),∴
f
(
x
)是周期为
π
的函数,
33
π
∴选D.
答案:D
10.(2010·黄
冈质检)已知函数
f
(
x
)=
π
sin,如果存在实数x
1
、
x
2
,使得对
4
任意的实数
x
,都有
f
(
x
1
)≤
f
(
x)≤
f
(
x
2
),则|
x
1
-
x
2
|的最小值是
( )
A.8
π
C.2
π
B.4
π
D.
π
x
解析:由题意得函
数
f
(
x
)在
x
=
x
1
、
x
=
x
2
处取得最小值与最大值,结合图
12
π
象可知|
x
1
-
x
2
|的最小值恰好等于该函数的半个周期
,即等于×=4
π
,选B.
21
4
答案:B
11.设函
数
f
(
x
)=
A
sin(
ωx
+
φ
)(
A
≠0,
ω
>0,-<
φ
<)的图象关于直
线
22
ππ
x
=
π
对称,它的周期是
π
,
则
3
( )
1
A.
f
(
x
)的图象过点(0,)
2
B.
f
(
x
)的图象在[
π
,
π
]上是减
函数
123
C.
f
(
x
)的最大值为
A
D.
f
(
x
)的一个对称中心是点(
π
,0)
12
解析:∵
T
=
π
,∴
ω
=2,
2
π
又2·
π
+
φ
=
kπ
+ <
br>32
5
52
2
∴
φ
=
kπ<
br>+-
23
当
k
=1时,
φ
=,验证知选D.
6
答案:D
12.若在
x
∈[0,]内有两个不同的实数值满足等
式cos2
x
+
2
+1,则
k
的取值范围是
(
)
A.-2≤
k
≤1
C.0≤
k
≤1
B.-2≤
k
<1
D.0≤
k
<1
π
4
π
π
π
3sin2
x
=
k<
br>图2
解析:原方程即2sin(2
x
+)=
k
+
1,sin(2
x
+)=.由0≤
x
≤,
6622
得≤2
x
+≤,
666
ππk
+1π
ππ
7
π
π
6
y
=sin(2
x<
br>+)在
x
∈[0,]上的图象形状如图2.
2
1
k
+1
故当≤<1时,方程有两个不同的根,
22
即0≤
k
<1.
答案:D
二、填空题(每小题4分,共16分)
13.sin14°cos16°+sin76°cos74°的值是__________.
解析:解法1:sin14°cos16°+sin76°cos74°
π
<
br>1
=sin14°cos16°+cos14°sin16°=sin30°=.
2
解法2:sin14°cos16°+sin76°cos74°
=cos76°cos16°+sin76°sin16°
1
=cos(76°-16°)=cos60°=.
2
1
答案:
2
2sin
2
x
+1
14.设
x
∈(0,
),则函数
y
=的最小值为________.
2sin2
x
2s
in
2
x
+12-cos2
x
解析:∵
y
===<
br>k
,取
A
(0,2),
B
(-sin2
x
,
cos2
x
),则
sin2
x
sin2
x
π
k
表示过
A
、
B
两点直线的斜率,而
B
在方程<
br>x
2
+
y
2
=1的左半圆上,作图(略),
易知k
min
=tan60°=
答案:3
15.已知函数
f
(
x
)=sin(
x
-)+
3
3.
π
3cos(
x
-),
g
(
x
)=
3
π3
f
(-
x
),直线
x
2
π
=
m
与
f
(
x
)和
g
(
x
)的图
象分别交于
M
,
N
两点,则|
MN
|的最大值为_____
_____.
解析:
f
(
x
)=2sin(
x
-
+)=2sin
x
,
33
ππ
g
(
x
)
=3
f
(-
x
)=3·2sin(-
x
)=23cosx
,
22
ππ
f
(
x
)-
g
(
x
)=2sin
x
-23cos
x
=4sin(
x
-)
3
故|
MN
|的最大值为4.
答案:4 16.给出下列命题:①若{
a
n
}成等比数列,
S
n
是前
n
项和,则
S
4
,
S
8
-
S
4
,
π
S
12
-
S
8
成等比数列
;②已知函数
y
=2sin(
ωx
+
θ
)为偶函数(0<<
br>θ
<
π
),其图象与
直线
y
=2的交
点的横坐标为
x
1
、
x
2
,若|
x
1-
x
2
|的最小值为
π
,则
ω
的值为2,θ
的值为;③函数
y
=
f
(
x
)的图象与直线
x
=
a
至多有一个交点;④函数
y
=
2
2
sin(2
x
-)的图象的一个对称点是(,0);
612
其中正确命题的序号是__________.(把你认为正确命题的序号都填上) <
br>解析:当
q
=-1时,
S
4
=
S
8
=
S
12
=0,∴①错.
∵
y
=2sin(
ωx
+
θ
)为偶函数,0<
θ
<
π
,
∴2s
in(-
ωx
+
θ
)=2sin(
ωx
+
θ
),∴cos
θ
=0.∴
θ
=.
2
∵|
x2
-
x
1
|的最小值为
π
,周期为2
π
,
ω
=±1.∴②错.
答案:③④
三、解答题(本大题共6个小题,共
计74分,写出必要的文字说明、计算
步骤,只写最后结果不得分)
2cos5°-sin25°
17.(12分)求的值.
cos25°
2c
os5°-sin25°2cos5°-sin(30°-5°)
解:=
cos25°cos
25°
13
2cos5°-cos5°+sin5°
22
cos25°
3
=
=
2
cos5°+
3
2
sin5°
=
π
ππ
π
=
31
3(cos5°+sin5°)
22
cos25°cos25°
3cos(30°-5°)
=3.
cos25°
3sin4
xπ<
br>18.(12分)(2009·广西南宁模拟)已知函数
f
(
x
)=+
a
sin
2
x
在
x
=
cos2
x
6
时取得最大值.
(1)求函数
f
(
x
)的定义域;
(2)求实数
a
的值.
解:(1)∵cos2
x
≠0,∴
2
x
≠
kπ
+(
k
∈Z),
2
∴
f
(
x
)的定义域为{
x
|
x
≠
kπ<
br>+,
k
∈Z}.
24
3sin4
x
(2)∵
f
(
x
)=+
a
sin
2
x
=2
cos2
x
∴
f
(
x
)=23sin2
x
-cos2
x
+≤
22
3sin2
x
+(1-cos2<
br>x
),
2
(23)
2
+(
1
π
π
a
aaa
2
)
2
+.
2
a
∵在
x
=时,
f
(
x
)取得最大值,则
6
2
3sin-cos=
323
π
πaπ
12+()
2
, 2
a
∴3-=
4
a
12+,求得
a
=-4.
4
a
2
19.(12分)已知向量
m
=(cos,cos)
,
n
=(cos,sin),且
x
∈[0,
π
],
2222
令函数
f
(
x
)=2
am
·
n<
br>+
b
.
(1)当
a
=1时,求
f
(
x
)的递增区间; <
br>(2)当
a
<0时,
f
(
x
)的值域是[3,4],
求
a
,
b
.
解:(1)
m
·
n
=cos
2
+sincos=
222
xxxx
xxx
1+c
os
x
1
2
+sin
x
.
2
∴
f
(
x
)=
a
(sin
x
+cos
x)+
a
+
b
=2
a
sin(
x
+)+
a
+
b
.
4
当
a
=1时,
f<
br>(
x
)=2sin(
x
+)+
b
+1.
4
π
π
π
5
ππππ
∵
x
∈
[0,
π
],∴
x
+∈[,
π
],由≤
x
+≤,得0≤
x
≤.∴
f
(
x
)的递增区
4444
424
间是[0,].
4
(2)当
a
<0时,
f
(
x
)=2
a
sin(
x
+)+
a
+b
.
4
2
π
π
π
易知sin(
x<
br>+)∈[-,1],
42
∴
f
(
x
)∈[(2+1
)
a
+
b
,
b
].
π
(2+
1)
a
+
b
=3
则
b
=4<
br>23sin
x
cos
x
.
a
=1-
,∴
b
=4
2
.
20.(12分)(2009·江苏南京模拟)已知函数
f
(
x
)=2cos
2
x
+
(1)求函数
f
(
x
)在[-,]上的值域;
63
(2)在△
ABC
中,若
f
(
C
)=2,2sin
B
=cos(
A
-
C
)-cos(
A
+
C
),求tan
A
的值.
解:(1)
f
(
x)=2cos
2
x
+23sin
x
cos
x
=
1+cos2
x
+
=2sin(2
x
+)+1,
6
∵-≤
x
≤,
63
1
π
∴-≤2x
+≤,-≤sin(2
x
+)≤1.
66626
∴0≤2sin(2
x
+)+1≤3.
6
3sin2
x
ππ
π
π
π
π
π
5
π
π
∴
f
(
x
)在区间[-,]上的值域为[0,3].
63
1
(2)
f
(<
br>C
)=2sin(2
C
+)+1=2,sin(2
C
+)=,
662
∵0<
C
<
π
,∴<2
C
+<2<
br>π
+.
666
∴2
C
+=,即
C
=. <
br>663
∵2sin
B
=cos(
A
-
C
)-
cos(
A
+
C
)=2sin
A
sin
C
,
∴sin(
A
+
C
)=sin
A
sin
C
,sin
A
cos
C
+cos
A
sin
C
=sin
A
sin
C
,
3+3
tan
A
===.
sin
C
-cosCππ
2
sin-cos
33
21.(12分)(2009·江西九校联
考)已知函数
f
(
x
)=
m
·
n
,其中<
br>m
=(sin
ωx
+
cos
ωx
,3cos
ωx
),
n
=(cos
ωx
-sin
ωx,
2si
n
ωx
),其中
ω
>0,若
f
(
x
)相邻
两
对称轴间的距离不小于.
2
(1)求
ω
的取值范围;
(2)在△
ABC
中,
a
,
b
,
c
分别是
角
A
,
B
,
C
的对边,
a
=
当<
br>ω
最大时,
f
(
A
)=1,求△
ABC
的面
积.
解:(1)
f
(
x
)=cos
2
ωx
-sin
2
ωx
+2
=2sin(2
ωx
+).
6
∵
ω
>0,∴函数
f
(
x
)的周期
T
==,
2
ωω
由题意可知≥,即
T
≥
π
,
22
2
π
3sin
ωx
cos
ωx
=cos2
ωx
+3sin2
ωx
3,
b
+
c
=3,
sin
C
sin
ππ
ππ
πππ
π
5
ππ
π
3
π
π
π
Tπ
解得0<
ω
≤1,即
ω
的取值范围是{
ω
|0<
ω
≤1}.
(2)由(1)可知
ω
的最大值为1,
∴
f
(
x
)=2sin(2
x
+),
6
1
∵
f
(
A
)=1,∴sin(2
A
+)
=.
62
π
π
π
13
而<2
A
+<π
,
666
π
π
5
π
∴2
A
+=
π
,∴
A
=.
663
由余弦定理知co
s
A
=
b
2
+
c
2
-
a
2
2
bc
,
∴
b
2
+
c
2-
bc
=3,又
b
+
c
=3,
b
=2
联立解得
c
=1
b
=1
或
c
=2
,
13
∴
S
△
ABC
=
bc
s
in
A
=.
22
22.(14分)已知函数
f
(
x
)=
A
sin(
ωx
+
φ
)+
B
(
A
>0,0<
ω
<2,|
φ
|<)的一系
2<
br>列对应值如下表:
π
π
x
-
6
π
3
1
5
π
6
3
4
π
3
1
11
π
6
7
π
1
17
π
36
3
y
-1
-1
(1)根据表
格提供的数据求函数
y
=
f
(
x
)的解析式;
(
2)若对任意的实数
a
,函数
y
=
f
(
kx
)(
k
>0),
x
∈
2
ππ
(
a
,
a
+]的图象与直线
y
=1有且仅有两个不同的交点,
又当
x
∈[0,]
33
时,方程
f
(
kx
)=
m
恰有两个不同的解,求实数
m
的取值范围.
2
π<
br>5
ππ
解:(1)依题意,
T
==2[-(-)],∴
ω=1.
ω
66
又
B
+
A
=3
B
-
A
=-1
,解得
A
=2
B
=1
5
π
5
πππ
f
()=2sin(+
φ
)+1=3,|
φ
|<,解得
φ
=-
6623
图3
∴
f
(
x
)=2sin(
x
-)+1为所求.
3
π
2
π
(2)由已知条件可知,函数
y
=
f
(
kx
)=2sin(
kx
-)+1的周期为,又<
br>k
>0,
33
∴
k
=3
令
t
=3
x
-,∵
x
∈[0,],
33
∴
t
=3
x
-∈[-,]
333
2
π
而
y
=sin
t
在[-,]上单调递增,在[,]上单调
递减,且sin=sin
322333
=
3
2
(如图3),
π
ππ
ππ
2
π
πππ
2
ππ
<
br>∴sin
t
=
s
在[-,]上有两个不同的解的充要条件是
s
∈[,1),
332
方程
f
(
x
)=
m
恰有两个不同的解的充要条件是
m
∈
[3+1,3).
π
2
π
3