内容正文:
第10章 三角恒等变换(单元重点综合测试)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:150分
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(广东省部分学校2025届高三上学期期末联考数学试题)已知,则( )
A.1 B.0 C. D.
2.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)在平面直角坐标系中,角的顶点与重合,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点,则( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一下·内蒙古包头·阶段练习)设,,,则有( )
A. B. C. D.
4.(2024·陕西西安·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·重庆·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
6.(24-25高一上·山西晋城·期末)“”是“”的( )
A.充分不必要条件
B.充要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
7.(24-25高三上·江苏常州·期中)已知,且,则( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一上·黑龙江牡丹江·期末)若角,满足,,且,,则的大小为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(24-25高二上·广东湛江·阶段练习)下列各式中,值为的是( )
A. B.
C. D.
10.(24-25高一上·内蒙古通辽·期末)下列等式成立的有( )
A.
B.
C.
D.
11.(2025·江西·一模)已知函数,则( )
A.是的一个周期
B.的最大值为
C.是非奇非偶函数
D.关于的方程有无数个实数解
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2024·安徽合肥·模拟预测)若,则的最小正周期为 .
13.(24-25高三上·陕西渭南·期中)已知角,满足,,则 .
14.(24-25高一上·湖北武汉·阶段练习)若,,且,,则 ;
四、解答题:本题共5小题,其中第15题13分,第16,17题15分,第18,19题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(天津市五区县重点校2024-2025学年高一上学期1月期末联考数学试题)已知为锐角,为钝角,且,.
(1)求的值;
(2)求的值.
16.(24-25高一上·吉林长春·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递减区间;
(2)求函数在上的最值.
17.(24-25高一上·重庆·期末) 如图,在平面直角坐标系中,为单位圆上一点,射线绕点逆时针方向旋转后交单位圆于点,点的横坐标记为.
(1)求的表达式,并求的值;
(2)若为任意角,,求的值.
18.(24-25高一上·重庆黔江·期末)已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若在上单调递增,求的取值范围;
(3)若对任意均成立,求的取值范围.
19.(24-25高一上·江西·阶段练习)已知函数和的定义域分别为和,若对任意,恰好存在n个不同的实数,使得(其中),则称为的“n重覆盖函数”
(1)判断,,是否为,的“4重覆盖函数”,并说明理由;
(2)若,,是,的“3重覆盖函数”,求m的取值范围;
(3)若,,,是,的“9重覆盖函数”,求的取值范围.
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第10章 三角恒等变换(单元重点综合测试)
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
考试范围:全章的内容; 考试时间:120分钟; 总分:150分
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(广东省部分学校2025届高三上学期期末联考数学试题)已知,则( )
A.1 B.0 C. D.
【答案】D
【知识点】二倍角的余弦公式
【分析】直接根据二倍角余弦公式计算可得.
【详解】因为,
所以由二倍角余弦公式可得,
故选:D.
2.(24-25高一上·山东菏泽·阶段练习)在平面直角坐标系中,角的顶点与重合,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、用和、差角的正弦公式化简、求值
【分析】由题意利用任意角的三角函数的定义求得的值,结合两角和的正弦公式即可求解.
【详解】因为角的终边经过点,
所以,
所以.
故选:C.
3.(23-24高一下·内蒙古包头·阶段练习)设,,,则有( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】二倍角的余弦公式、比较函数值的大小关系
【分析】利用二倍角公式及两角差的正弦公式化简,再根据正弦函数的性质判断即可.
【详解】
因为当时,为增函数,
所以,故
故选:C.
4.(2024·陕西西安·一模)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】用和、差角的余弦公式化简、求值
【分析】利用两角和与差的余弦公式将题目条件打开,联立方程组求解即可.
【详解】因为
则为 .
联立求解得 ,
所以 .
故选:B.
5.(24-25高一上·重庆·期末)已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】正、余弦齐次式的计算、用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】先求出的值,再结合弦化切求值.
【详解】根据题意,,
则.
故选:A
6.(24-25高一上·山西晋城·期末)“”是“”的( )
A.充分不必要条件
B.充要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】判断命题的充分不必要条件、二倍角的正切公式
【分析】根据充分、必要性定义,及二倍角正切公式即可得答案.
【详解】由,则,
但当时,,解得或,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
7.(24-25高三上·江苏常州·期中)已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系、用和、差角的余弦公式化简、求值
【分析】根据同角三角函数的平方式,求得已知角的正弦值和余弦值,结合余弦的差角公式,可得答案.
【详解】由,,可得,则,
,则或,
由于,所以,,
,
故选:B
8.(24-25高一上·黑龙江牡丹江·期末)若角,满足,,且,,则的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】用和、差角的正弦公式化简、求值、二倍角的余弦公式、已知正(余)弦求余(正)弦
【分析】根据已知可得,,,,则,应用余弦倍角公式可得、,再应用正弦和角公式求,即可确定角的大小.
【详解】由,,则,,
由,,则,,
所以,,,
,
而,故.
故选:C
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(24-25高二上·广东湛江·阶段练习)下列各式中,值为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【知识点】诱导公式二、三、四、逆用和、差角的正切公式化简、求值、二倍角的正弦公式、二倍角的余弦公式
【分析】利用二倍角公式、差角的正切公式,结合特殊角的三角函数值逐项判断即得.
【详解】对于A,,A不是;
对于B,,B是;
对于C,,C是;
对于D,,D不是.
故选:BC
10.(24-25高一上·内蒙古通辽·期末)下列等式成立的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【知识点】逆用和、差角的正弦公式化简、求值、用和、差角的正切公式化简、求值、逆用和、差角的余弦公式化简、求值、二倍角的余弦公式
【分析】根据两角和与差的正弦、余弦、正切公式,可判断A,B,D选项;由二倍角的余弦公式,可判断C选项.
【详解】A选项,因为
所以,故A正确;
B选项,,故B错;
C选项,,故C错;
D选项,,故D正确;
故选:AD
11.(2025·江西·一模)已知函数,则( )
A.是的一个周期
B.的最大值为
C.是非奇非偶函数
D.关于的方程有无数个实数解
【答案】ACD
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、求函数零点或方程根的个数、函数奇偶性的定义与判断
【分析】对于A,计算可得,可判断A;利用辅助角公式可得,计算可知可得与不能同时取得最大值,可判断B;计算可得,可判断C;令,可得有无数个零点,可判断D.
【详解】
,所以是的一个周期,故A正确;
,
由,可得,
当时,,此时,
当时,,此时,
当时,可得,
当时,,此时,
根据周期性可得与不能同时取得最大值,
所以的最大值小于,故B错误;
,
所以,所以是非奇非偶函数,故C正确;
由,可得,
所以,令,
由
,
所以是以为周期的周期函数,
又,,所以有无数个零点,
从而可知关于的方程有无数个实数解,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2024·安徽合肥·模拟预测)若,则的最小正周期为 .
【答案】/
【知识点】求正弦(型)函数的最小正周期、辅助角公式
【分析】利用辅助角公式化简,由三角函数的周期性及其求法即可求解.
【详解】,其中,
,
故答案为:.
13.(24-25高三上·陕西渭南·期中)已知角,满足,,则 .
【答案】
【知识点】用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】由两角和的正切公式求解即可.
【详解】解:因为,,
所以.
故答案为:
14.(24-25高一上·湖北武汉·阶段练习)若,,且,,则 ;
【答案】
【知识点】已知正(余)弦求余(正)弦、用和、差角的余弦公式化简、求值
【分析】先根据已知角的范围确定三角函数值的正负,再利用两角和的余弦公式求出的值,再根据的范围确定其具体值.
【详解】因,所以,又,所以.
所以,
同时也能确定.
因为,,,
所以,
所以
因为,,所以.
在这个区间内,时,.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,其中第15题13分,第16,17题15分,第18,19题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(天津市五区县重点校2024-2025学年高一上学期1月期末联考数学试题)已知为锐角,为钝角,且,.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2).
【知识点】已知两角的正、余弦,求和、差角的正切、二倍角的正弦公式、已知正(余)弦求余(正)弦、正、余弦齐次式的计算
【分析】(1)利用正弦二倍角公式以及齐次式的方法即可求解;
(2)先由,可求得,再由两角差的正切公式,即可求得结果.
【详解】(1)由正弦二倍角公式,得,
又,所以;
(2)因为为锐角,且,可得,
由,可得,
所以,
所以.
16.(24-25高一上·吉林长春·期末)已知函数.
(1)求函数的最小正周期及单调递减区间;
(2)求函数在上的最值.
【答案】(1)最小正周期为,单调递减区间为
(2),
【知识点】三角恒等变换的化简问题、求sinx型三角函数的单调性、求正弦(型)函数的最小正周期、利用正弦型函数的单调性求函数值或值域
【分析】(1)由二倍角公式及两角差的正弦公式化简,由周期公式可得周期,由整体法求解可得函数的单调递减区间;
(2)由的范围和三角函数的性质逐步求解可得值域.
【详解】(1)由函数
,
所以的最小正周期为,
令,可得,
所以的单调减区间为.
(2)由(1)知,函数的单调递增区间为,
因为,所以在上单调递增,在上单调递减,
且,,,所以,.
17.(24-25高一上·重庆·期末) 如图,在平面直角坐标系中,为单位圆上一点,射线绕点逆时针方向旋转后交单位圆于点,点的横坐标记为.
(1)求的表达式,并求的值;
(2)若为任意角,,求的值.
【答案】(1),
(2)
【知识点】由条件等式求正、余弦、已知两角的正、余弦,求和、差角的正弦、利用定义求某角的三角函数值、求15°等特殊角的余弦
【分析】(1)分析可知射线为角的终边,利用三角函数的定义可得出的表达式,再利用余弦函数的周期和两角和的余弦公式可求得的值;
(2)解法一:由已知结合三角恒等变换可得出关于、的方程组,解出的值,再利用两角差的正弦公式化简即可得解;
解法二:由已知可得出的值,利用同角三角函数的基本关系以及两角差的正弦公式可计算出的值,再利用两角差的正弦公式化简即可得解.
【详解】(1)设射线为锐角的终边,则,则,
射线绕点逆时针方向旋转后交单位圆于点,则射线为角的终边,
由三角函数的定义可得,
.
(2)法一:因为,
联立,解得或,
又因为或;
法二:因为,则,
所以,,
当时,则
,
此时,;
当时,则
,
所以,.
综上所述,或.
18.(24-25高一上·重庆黔江·期末)已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若在上单调递增,求的取值范围;
(3)若对任意均成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】由正弦(型)函数的值域(最值)求参数、求含sinx(型)的二次式的最值、利用正弦型函数的单调性求参数、三角恒等变换的化简问题
【分析】(1)代入化简得,再设,转化为二次函数求解值域即可;
(2),同(1)采用换元法得,根据复合函数单调性即可得到不等式,解出即可;
(3)转化为,再对进行分类讨论即可.
【详解】(1)当时,,
令,则,,
所以,,
则,即的值域为.
(2),
令,则,
则,
当时,,则,且t关于x单调递增,
因为在是单调递增的,所以在单调递增,
则有,解得.
(3)对于任意的,,均有,
则有,
即,,有,
①当,则有,
即,解得,又因为,则无解;
②当,则有,
即,解得,又因为,则无解;
③当,即时,则有,
即,解得,
④当,即时,则有,
即,解得,
综上,.
【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是利用含参二次函数最值模型,对对称轴的范围进行分类讨论即可.
19.(24-25高一上·江西·阶段练习)已知函数和的定义域分别为和,若对任意,恰好存在n个不同的实数,使得(其中),则称为的“n重覆盖函数”
(1)判断,,是否为,的“4重覆盖函数”,并说明理由;
(2)若,,是,的“3重覆盖函数”,求m的取值范围;
(3)若,,,是,的“9重覆盖函数”,求的取值范围.
【答案】(1)不是,理由见解析
(2)
(3)
【知识点】函数新定义、求含sinx(型)函数的值域和最值、辅助角公式
【分析】(1)利用给定定义判断即可.
(2)利用给定定义建立不等式,求解参数范围即可
(3)利用给定定义转化为函数交点问题,利用数形结合法求解即可
【详解】(1),
,,
故的值域为,当时,,
此时,只有三个实数满足要求,
故不是的“4重覆盖函数”.
(2),,
令,则的大致图象如下:
是的“3重覆盖函数”,
,
在成立,
.
(3),
,令,
为的“9重覆盖函数”,
即有9个实数根,
即有9个实数根,
因为与的大致图象如下,
当时,,解得:,
当时,,解得:,
综上,要满足题意,所以,即.
【点睛】关键点点睛:本题考查新定义,解题关键是合理利用给定定义,然后转化为零点问题,再转化为交点问题建立不等式组,得到所要求的参数范围即可.
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