(word完整版)高三三角函数试卷及详细答案
保定师范学校-告白词
.
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.每小题中只有一项
符合题目要求)
π
3
π
1.已知α∈(
2
,π),sinα=
5<
br>,则tan(α+
4
)等于( )
1
A.
7
1
C.-
7
B.7
D.-7
2.函数y=sin2xcos2x的最小正周期是( )
A.2π
π
C.
4
B.4π
π
D.
2
3.“等式sin(α+γ)=sin2β成立”是“α,β,γ成等差数列”的( )
A.充分不必要条件
C.充分必要条件
B.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
ππ
4.函数y=2sin(
3
-x)
+cos(
6
+x)(x∈R)的最小值等于( )
A.-3
C.-1
B.-2
D.-5
5.已知△ABC的周长为4(2+1),且sinB+sin
C=2sinA,则角A的对边a的
值为( )
A.2
C.2
B.4
D.22
6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若acosA=bs
inB,
则sinAcosA+cos
2
B=( )
1
A.-
2
C.-1
1
B.
2
D.1
ππ
7.已知函数f(x)=
2sinωx(ω>0)在区间[-
3
,
4
]上的最小值是-2,则ω的最<
br>.
.
小值等于( )
2
A.
3
C.2
3
B.
2
D.3
πππ
1
πβ
3
8.(2011·浙江)若0<α<
2
,-
2
<β<0,cos
(
4
+α)=
3
,cos(
4
-
2
)=<
br>3
,则cos(α
β
+
2
)=( )
3
A.
3
53
C.
9
3
B.-
3
6
D.-
9
1-sinθ
的值是( )
θθ
cos
2
-sin
2
θ
1
9.已知θ为第二象限角,且cos=-,那么
22
1
B.
2
D.2
A.-1
C.1
10.(2013·大纲全国)已知函数f(x)=cosxsin2x,下列结论中错误的是(
)
A.y=f(x)的图像关于点(π,0)中心对称
π
B.y=f(x)的图像关于直线x=
2
对称
3
C.f(x)的最大值为
2
D.f(x)既是奇函数,又是周期函数
ππ
11.把函数y=sin(ωx+φ)
(ω>0,|φ|<
2
)的图像向左平移
3
个单位,所得曲线的
一部
分如图所示,则ω,φ的值分别为( )
π
A.1,
3
π
B.1,-
3
.
.
π
C.2,
3
π
D.2,-
3
12.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,-π<φ≤π.若f(x)的最小<
br>π
正周期为6π,且当x=
2
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
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线
上)
1
3.已知tan
2
θ=2tan
2
φ+1,则cos2θ+sin
2
φ的值为________.
π
14.在△ABC中,若b=5,∠B=
4
,tanA=2,则sinA=________;a=________.
15.(201
3·课标全国Ⅰ)设当x=θ时,函数f(x)=sinx-2cosx取得最大值,
则cosθ=__
______.
16.下面有五个命题:
①函数y=sin
4
x-cos
4
x的最小正周期是π.
kπ
②终边在y轴上的角的集合是{α|α=
2
,k∈Z}.
③在同一坐标系中,函数y=sinx的图像和函数y=x的图像有三个公共点.
ππ
④把函数y=3sin(2x+
3
)的图像向右平移
6
得到y=3sin2
x的图像.
π
⑤函数y=sin(x-
2
)在[0,π]上是减函数.
其中,真命题的编号是________.(写出所有真命题的编号)
.
三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或
演算步骤)
17.(本小题满分10分)
6cos
4
x+5sin
2
x-4
已知函数f(x)=,求f(x)的定义域,判断它的奇偶性,并求
cos2x
其值域.
.
.
18.(本小题满分12分)
已知函数f(x)=
sinx-cosxsin2x
.
sinx
(1)求f(x)的定义域及最小正周期;
(2)求f(x)的单调递减区间.
19.(本小题满分12分)
(2013·大
纲全国)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,(a+b+
c)(a-b+c)=ac
.
(1)求B;
(2)若sinAsinC=
3-1
4
,求C.
20.(本小题满分12分)
在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足
ac=a
2
+c
2
-b
2
.
(1)求角B的大小;
→
-BC
→
|=2,求△ABC面积的最大值.
(2)若|BA
21.(本小题满分12分)
→
·
→
=8,∠BA
C在△ABC中,内角A,B,C所对边长分别为a,b,c,ABAC
=θ,a=4.
(1)求bc的最大值及θ的取值范围.
π
(2)求函数f(θ)=23sin2
(
4
+θ)+2cos
2
θ-3的最值.
22.(本小题满分12分)
1
ππ
已知函数f(x)=(1+
t
anx
)sin
2
x+msin(x+
4
)sin(x-
4
).
π3π
(1)当m=0时,求f(x)在区间[
8
,
4
]上的取值范围;
3
(2)当tan
α=2时,f(α)=
5
,求m的值.
.
.
答案
一、选择题1.
答案,A
π
343
π
t
anα+1
解析,∵α∈(
2
,π),sinα=
5
,∴cosα=
-
5
,tanα=-
4
.∴tan(α+
4
)=
1
-tanα
1
=
7
.
2.
答案,D
1
2ππ
解析,y=sin2xcos2x=
2
sin4x,所以最小正周期为T=<
br>4
=
2
.
3.
答案,B
解析,若等式sin
(α+γ)=sin2β成立,即α+γ=2β+2kπ,或α+γ+2β=π+
2kπ,k∈Z;若α
,β,γ成等差数列,即α+γ=2β,可得等式sin(α+γ)=sin2β
成立.
4.
答案,A
ππππππ
解析,y=2sin(
3
-x)+cos(
6
+x)=2cos[
2
-(
3
-x)]+cos(
6
+x)=2cos(
6
+x)+
ππ
cos(
6
+x)=3cos(
6
+x).
5
当x=
6
π+2kπ,k∈Z时,y
min
=-3.
5.
答案,B
解析,因为sinB+sinC=2sinA,所以由正弦定理得b
+c=2a,又周长为
4(2+1),所以a=4.
6.
答案,D
解析,∵acosA=bsinB,∴sinAcosA=sin
2
B.
.
.
∴sinAcosA+cos
2
B=sin
2<
br>B+cos
2
B=1.
7.
答案,B
ππ
T<
br>πππ
3
解析,方法一:画图知[-
3
,]内包含最小值点,∴≤,即
≤,∴ω≥
4432ω32
.
ππ
方法二:∵f(x)=2sinωx(ω
>0)在区间[-
3
,
4
]上的最小值是-2时,ωx=2kπ
<
br>ω≥8k-2,
π
2kπ
ππ
2kπ
ππ
-
2
,x=
ω
-
2ω
(k∈Z),∴-
3
≤
ω
-
2ω
≤
4
,得
-12k+3ω≥
2
8.
答案,C
ππ
3
πβπππ
22
解析,根据条件可得α+
4
∈(
4
,
4
π),
4
-
2
∈(
4
,
2
)
,所以sin(α+
4
)=
3
,
πβ
6
sin(<
br>4
-
2
)=
3
.
βππβ
所以cos(α
+
2
)=cos[(
4
+α)-(
4
-
2
)]
ππβππβ
=cos(
4
+α)cos(
4
-2
)+sin(
4
+α)sin(
4
-
2
)
1322653
=
3
×
3
+
3
×
3
=
9
.
9.
答案,C
θθ
1
θ<
br>解析,由θ为第二象限角知
2
在第一、三象限,又由cos
2
=-2
<0知
2
是第三
θθ
象限角,且cos
2
>
sin
2
.
1-sinθ
θθ
=
cos
2
-sin
2
θθ
2
θθ
cos
2
-sin2
cos
2
-sin
2
θθ
=
θθ
=1.
cos
2
-sin
2
cos
2
-sin<
br>2
3
⇒ω≥
2
.
故
10.
答案,C
解析,由题意知f(x)=2cos
2
x·sinx=2(1-s
in
2
x)sinx.
.
.
令t=sinx,
t∈[-1,1],则g(t)=2(1-t
2
)t=2t-2t
3
.
3
令g′(t)=2-6t
2
=0,得t=±
3
.
当t=±1时,函数值为0;
343
当t=-
3
时,函数值为-
9
;
343
当t=
3
时,函数值为
9
.
4343∴g(t)
max
=
9
,即f(x)的最大值为
9
.故
选C.
11.
答案,D
1
2π7ππππ
解析,由题知,4
×
ω
=
12
-
3
,∴ω=2,∵函数的图像
过点(
3
,0),∴2(
3
+
ππ
)+φ=π.∴φ=-<
br>33
.故选D.
12.
答案,A
2π2π
1
解析,∵T=6π,∴ω=
T
=
6π
=
3
.
π<
br>1
ππ
又∵f(
2
)=2sin(
3
×
2<
br>+φ)=2sin(
6
+φ)=2,
πππ
∴
6
+
φ=
2
+2kπ,k∈Z,即φ=
3
+2kπ,k∈Z.
π
x
π
又∵-π<φ≤π,∴φ=
3
.∴f(x)=2sin(
3<
br>+
3
).
5
ππ
7
∴f(x)的单调递增区间为[
-
2
π+6kπ,
2
+6kπ],单调递减区间为[
2
+6
kπ,
2
π
+6kπ],k∈Z.
观察各选项,故选A.
二、填空题13.答案,0
解析,由tan
2
θ=2tan
2
φ+1,得
cos2
θ-sin
2
θ
1-tan
2
θ
tan2
φ
cos2θ=
2
==-
2
.
cosθ+sin
2
θ
1+tan
2
θ
tan
φ+1
.
.
tan
2
φ
∴cos2θ+sin
φ=-
2
+sin
2
φ=-sin
2
φ+sin<
br>2
φ=0.
tan
φ+1
2
25
14.答案,,
5
,210
sinA2
π
解析,∵tanA=
cosA
=2,∴sinA=5
5.又∵b=5,B=
4
,根据正弦定理,
bsinA
得a=
sinB
=
2
5×
5
5
2
2
=2
10.
25
15.答案,-
5
解析,f(x)=sinx-2c
osx=5(
令cosα=
12
sinx-cosx),
55
12
,sinα=-,则f(x)=5sin(α+x).
55
π
当x=2kπ+
2
-α(k∈Z)时,sin(α+x)有最大值1,f(x)有
最大值5,即θ=2kπ
π
+
2
-α(k∈Z),
ππ
2
25
所以cosθ=cos(2kπ+
2
-α)=cos(
2
-α)
=sinα=-=-
5
.
5
16.
答案,①④
解析
考查①y=sin
2
x-cos
2
x=-cos2x,所以最小正周期为π.
②k=0时,α=0,则角α终边在x轴上.
③由y=sinx在(0,0)处切线为y=x,所以y=sinx与y=x图像只有一个交点.
ππ
④y=3sin(2x+)图像向右平移个单位得
36
ππ
y
=3sin[2(x-
6
)+
3
]=3sin2x.
π
⑤
y=sin(x-
2
)=-cosx在[0,π]上为增函数,综上知①④为真命题.
三、解答题17.
11
答案,偶函数,{y|-1≤y<
2
或
2
.
π
kπ
π
解析,由cos2x≠0
,得2x≠kπ+
2
,解得x≠
2
+
4
,k∈Z.
kπ
π
所以f(x)的定义域为{x|x∈R且x≠
2
+
4
,k∈Z}.
因为f(x)的定义域关于原点对称,
6cos
4
-x
+5sin
2
-x-4
且f(-x)=
cos-2x
6
cos
4
x+5sin
2
x-4
==f(x),
cos2x
所以f(x)是偶函数.
kπ
π
当x≠
2
+
4
,k∈Z时,
6cos
4
x+5sin
2
x-4
f(x)=
c
os2x
2cos
2
x-13cos
2
x-1
2<
br>==3cosx-1,
cos2x
11
所以f(x)的值域为{y|-1≤y
<
2
或
2
答案,(1){x∈R|x≠kx,k∈Z},T=π
3π7π
(2)[kπ+
8
,kπ+
8
](k∈Z)
解析,(1)由sinx≠0,得x≠kπ(k∈Z).
故f(x)的定义域为{x∈R|x≠kπ,k∈Z}.
sin2x
因为f(x)=(sinx-cosx)
sinx
=2cosx(sinx-cosx)
=sin2x-cos2x-1
π
=2sin(2x-
4
)-1,
2π
所以f(x)的最小正周期T=
2
=π.
π3π
(2
)函数y=sinx的单调递减区间为[2kπ+
2
,2kπ+
2
](k∈Z
).
ππ3π
由2kπ+
2
≤2x-
4
≤2kπ+
2
,x≠kπ(k∈Z),
.
.
3π7π
得kπ+
8
≤x≤kπ+
8
(k∈Z).
3π7π
所以f(x)的单调递减区间为[kπ+
8
,kπ+
8
]
(k∈Z).
19.
答案,(1)120° (2)15°或45°
解析,(1
)因为(a+b+c)(a-b+c)=ac,所以a
2
+c
2
-b
2
=-ac.
a
2
+c
2
-b
2
1由余弦定理,得cosB=
2ac
=-
2
,因此B=120°.
(2)由(1)知A+C=60°,
所以cos(A-C)=cosAcosC+sinAs
inC=cosAcosC-sinAsinC+2sinAsinC=
3-1
13
c
os(A+C)+2sinAsinC=
2
+2×
4
=
2
.
故A-C=30°或C-A=30°,因此C=15°或C=45°.
20.
π
答案 (1)
3
,(2)3
解析
(1)∵在△ABC中,ac=a
2
+c
2
-b
2
, a
2
+c
2
-b
2
1
∴cosB=
2
ac
=
2
.
π
∵B∈(0,π),∴B=
3
.
→
-BC
→
|=2,∴|CA
→
|=2,即b=2.
(2)∵|BA
∴a
2
+c
2
-ac=4.
∵a
2
+c
2
≥2ac,当且仅当a=c=2时等号成立,
∴4=a
2
+c
2
-ac≥2ac-ac=ac,即ac≤4.
13
∴△ABC的面积S=
2
acsinB=
4
ac≤3.
∴当a=b=c=2时,△ABC的面积取得最大值为3.
21.
π
答案 (1)16,0<θ<
3
(2)f(θ)
min
=2 f(θ)
max
=3
→
·
→
=8,∠BAC=θ,∴bc·解析
(1)∵ABACcosθ=8.
.
.
又∵a=4,∴b
2
+c
2
-2bccosθ=4
2
,即b
2
+c
2
=32.
又b
2
+c
2
≥2bc,∴bc≤16,即bc的最大值为16.
88
而bc=
cosθ
,∴
cosθ
≤16.
1
π
∴cosθ≥
2
.又0<θ<π,∴0<θ≤
3
. π
(2)f(θ)=23sin
2
(
4
+θ)+2cos
2
θ-3
π
=3·[1-cos(
2
+2θ)]+1+cos2θ-3
π
=3sin2θ+cos2θ+1=2sin(2θ+
6
)+1.
πππ5π
∵0<θ≤
3
,∴
6
<2θ+
6
≤<
br>6
.
1
π
∴
2
≤sin(2θ+
6
)≤1.
π5ππ
1
当2θ+
6
=
6
,即θ=
3
时
,f(θ)
min
=2×
2
+1=2;
πππ
当2θ+<
br>6
=
2
,即θ=
6
时,f(θ)
max
=2
×1+1=3.
22.
答案 (1)[0,
1+2
2
]
(2)-2
解析 (1)当m=0时,f(x)=sin
2
x+sinxcosx
112
π
1
=
2
(sin2x-cos2x)+
2
=
2
sin(2x-
4
)+
2
.
π3π
π5ππ
2
又由x∈[
8
,
4
],得2x-
4∈[0,
4
],所以sin(2x-
4
)∈[-
2
,1
],从而f(x)
1+2
2
π
1
=
2
sin(2x
-
4
)+
2
∈[0,
2
].
1-cos2x1mm1
(2)f(x)=sinx+sinxcosx-
2
cos2x=+si
n2x-cos2x=
2222
[sin2x-(1
2
1
+m)co
s2x]+
2
,
由tanα=2,得sin2α=
2sinαcosα2tanα4
==,
sin
2
α+cos
2
α
1+tan
2
α
5
.
.
cos
2
α-sin
2
α
1-tan
2
α
3
cos2α=
2
==-
5
.
sin
α+cos
2
α
1+tan
2α
31431
所以
5
=
2
[
5
+(1
+m)
5
]+
2
,得m=-2.
.