内容正文:
呼和浩特市第二中学高一年级2024——2025学年第二学期4月月考
数学试卷
考查知识范围:三角函数、三角恒等变换 考试时长:120分钟
一、单选题:本题共10小题,每题5分,共50分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 将210°化成弧度为( )
A. B. C. D.
2. 已知是角的终边上一点,则( )
A. B. C. D.
3. 若,,则角的终边所在的象限是( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
4. 已知函数在上单调递增,在上单调递减,则的最小正周期为( )
A. 2π B. 4π C. 6π D. 8π
5. 若,,,,则( )
A. B. C. D.
6. 将函数的图象先左移,再纵坐标不变,横坐标缩为原来的,所得图象的解析式为( )
A. B.
C. D.
7. 已知函数则的最大值为( )
A. 1 B. 3 C. D.
8. 函数的最大值和最小值分别为( )
A. B. C. ,0 D.
9. 已知函数(其中,,)的图象关于点成中心对称,且与点M相邻的一个最低点为,则对于下列判断:
①直线不是函数图象的一条对称轴;
②点是函数的一个对称中心;
③函数与()的图象的所有交点的横坐标之和为.
其中正确的判断是( )
A. ①②③ B. ①③ C. ②③ D. ①②
10. 已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对得6分,部分选对得相应分数,选错或不选得0分.
11. 下列各函数中,最小正周期为的是( )
A. B.
C. D.
12. 下列化简正确的是( )
A. B.
C. D.
13. 关于函数,下列结论正确的是( )
A. 是偶函数 B. 在区间单调递增
C. 的最小正周期为 D. 的最大值为2
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
14. 一个扇形半径为4,圆心角为,则扇形的面积是______.
15. 若,则________.
16. 若两个函数的图象经过若干次平移后能够重合,则称这两个函数为“同形”函数.给出下列四个函数:①;②;③;④.其中“同形”函数有__________.(选填序号)
四、解答题:本题共6小题,共67分.
17. 对下列各式子化简并求值.
(1);
(2).
18. 已知函数
(1)试用“五点法”画出在时函数的简图;
(2)求时的取值范围.
19. 已知函数.
(Ⅰ)求的定义域;
(Ⅱ)设,且,求的值.
20. 如图,圆O的半径为2,l为圆O外一条直线,圆心O到直线l的距离.为圆周上一点,且.点从处开始以2秒一周的速度绕点O在圆周上按逆时针方向做匀速圆周运动(这里的角均指逆时针旋转角).
(1)求秒钟后,点到直线的距离用的解析式;
(2)当时,求的值
21. 已知.
(1)求的单调递增区间;
(2)若对任意的恒成立,求a的取值范围.
22. 如果一个实数是有理数,或是对有理数进行有限次加、乘和开二次方根运算的结果,或是对这些结果继续进行有限次加、乘和开二次方根运算的结果,则称这个实数为可解数.如果一个角的正弦值和余弦值都是可解数,则称这个角为可解角.如:30°,45°,120°角都是可解角.
(1)判断,,是否为可解数(无需说明理由);
(2)证明:角是可解角;
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呼和浩特市第二中学高一年级2024——2025学年第二学期4月月考
数学试卷
考查知识范围:三角函数、三角恒等变换 考试时长:120分钟
一、单选题:本题共10小题,每题5分,共50分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 将210°化成弧度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据角度与弧度的关系求解即可.
【详解】,
故选:D.
2. 已知是角的终边上一点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由三角函数的定义可得,进而由商数关系可求.
【详解】因为是角的终边上一点,
所以,
则,
故选:B.
3. 若,,则角的终边所在的象限是( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】C
【解析】
【分析】利用诱导公式可得出、的符号,即可得出角的终边的位置.
【详解】因为,则,
又因为,故角的终边所在的象限是第三象限.
故选:C.
4. 已知函数在上单调递增,在上单调递减,则的最小正周期为( )
A. 2π B. 4π C. 6π D. 8π
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,时,取得最大值,进而列出等式,求出,进一步再根据(区间长度)得到答案.
【详解】由题意可知时,取得最大值,则,解得,由于,则,故,最小正周期.
故选:B.
5. 若,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用,结合三角恒等变换可求值.
【详解】因为,,,,
所以,,
所以
,
则.
故选:D.
6. 将函数的图象先左移,再纵坐标不变,横坐标缩为原来的,所得图象的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
根据三角函数的平移伸缩变换法则得到答案.
【详解】向左平移个单位,故变为,
纵坐标不变,横坐标缩为原来的,变为.
故选:.
【点睛】本题考查了三角函数的平移伸缩变换,意在考查学生对于平移伸缩变换的理解和掌握.
7. 已知函数则的最大值为( )
A. 1 B. 3 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
化简,利用正弦函数的性质求出,利用换元法以及二次函数的单调性即可求解.
【详解】
因为,所以
令,
则,二次函数在区间上单调递减,在区间上单调递增
,
所以的最大值为
故选:D
【点睛】本题主要考查了求函数正弦的二次式的最值,属于中档题.
8. 函数的最大值和最小值分别为( )
A. B. C. ,0 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据二倍角公式和同角的基本关系化简可得,再令,,可得,再根据二次函数的性质即可求出结果.
【详解】设,则,则
,
由,得,所以,
所以当,即时,;当,即时,.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了二倍角公式、同角基本关系,以及换元法在求函数值域中的应用,属于中档题.
9. 已知函数(其中,,)的图象关于点成中心对称,且与点M相邻的一个最低点为,则对于下列判断:
①直线不是函数图象的一条对称轴;
②点是函数的一个对称中心;
③函数与()的图象的所有交点的横坐标之和为.
其中正确的判断是( )
A. ①②③ B. ①③ C. ②③ D. ①②
【答案】A
【解析】
【分析】先根据图象关于点成中心对称,且与点相邻的一个最低点为,分别代入求解计算出的解析式,再根据三角函数的图像性质逐个判断即可.
【详解】因为的图象关于点成中心对称,且与点相邻的一个最低点为,,且,,,.
故.
又图像最低点为,
即.又,. .
对①,当时,不是正弦函数的对称轴.故①正确.
对②,当时,,所以点是函数的一个对称中心,故②正确.
对③,,,所以函数与有6个交点.
设交的横坐标分别为,根据图像以及五点作图法的方法可知,当时,解得为6个横坐标的对称轴,
.故③正确.
综上,①②③正确.
故选:A
10. 已知函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知图象的对称性,结合AC的奇偶性可排除AC,根据已知图象f(0)=0可排除D,从而正确可得B为正确选项.
【详解】对于A,,故为偶函数,图象应该关于y轴对称,与已知图象不符;
对于C,也为偶函数,故排除AC;
对于D,,与已知图象不符,故排除D.
对于B,,故f(x)关于x=1对称,f(0)=0,均与已知图象符合,故B正确.
故选:B.
二、多选题:本题共3小题,每题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对得6分,部分选对得相应分数,选错或不选得0分.
11. 下列各函数中,最小正周期为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】利用三角函数的周期公式计算各选项中函数的最小正周期,由此可得出合适的选项.
【详解】对于A选项,函数的最小正周期为;
对于B选项,函数的最小正周期为;
对于C选项,函数的最小正周期为;
对于D选项,函数的最小正周期为.
故选:BC.
12. 下列化简正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用二倍角公式、辅助角公式,结合特殊角的三角函数值,逐项化简判断即得.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,,B正确;
对于C,,C错误;
对于D,,D正确.
故选:ABD
13. 关于函数,下列结论正确的是( )
A. 是偶函数 B. 在区间单调递增
C. 的最小正周期为 D. 的最大值为2
【答案】AD
【解析】
【分析】利用函数奇偶性的定义即可判断选项A;当时,对去绝对值即可判断选项B;作出函数的图象,即可判断选项C、D,进而可得正确选项.
【详解】对于选项A:,所以是偶函数,故选项A正确;
对于选项B:当时,,因为,所以,
所以在区间单调递减,故选项B不正确;
对于选项C:当时,,
当时,,
因为是偶函数,图象关于轴对称,可得的图象如图所示:
由图知:不是周期函数,故选项C不正确;
对于选项D:由的图象可知:的最大值为2,故选项D正确,
故选:AD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
14. 一个扇形半径为4,圆心角为,则扇形的面积是______.
【答案】
【解析】
【分析】由扇形面积公式即可得解.
【详解】由题扇形半径为,圆心角为,
所以扇形的面积是.
故答案为:.
15. 若,则________.
【答案】
【解析】
【分析】由,可得,然后利用诱导公式和同角三角函数的关系对原式化简,再代值计算即可
【详解】由,得,
所以
,
故答案为:
16. 若两个函数的图象经过若干次平移后能够重合,则称这两个函数为“同形”函数.给出下列四个函数:①;②;③;④.其中“同形”函数有__________.(选填序号)
【答案】①②
【解析】
【分析】利用三角恒等变换转化函数解析式,对比各函数的最小正周期及振幅即可得解.
【详解】由题意,,,
四个函数的最小正周期均相同,但振幅相同的只有①,②,
所以“同形”函数有①②.
故答案为:①②.
四、解答题:本题共6小题,共67分.
17. 对下列各式子化简并求值.
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用倍角公式与辅助角公式即可求解;
(2)利用商数关系将原式变为,通分后利用辅助角公式化简得,最后利用倍角公式与诱导公式即可求解.
【小问1详解】
原式.
【小问2详解】
原式
.
18. 已知函数
(1)试用“五点法”画出在时函数的简图;
(2)求时的取值范围.
【答案】(1) (2),
【解析】
【分析】(1)由五点作图法完成表格,描点作图,可得答案;
(2)利用整体思想,结合正弦函数的单调性与周期性,可得答案.
【小问1详解】
【小问2详解】
由,则,解得,,
即,.
19. 已知函数.
(Ⅰ)求的定义域;
(Ⅱ)设,且,求的值.
【答案】(I)(II),或
【解析】
【详解】试题分析:(Ⅰ)使正切函数有意义,需满足,解不等式得定义域;(Ⅱ)将代入得,将切化弦结合诱导公式得,等价于,或,结合的范围可得结果.
试题解析:(Ⅰ)由,得,.
所以 函数的定义域是.
(Ⅱ)依题意,得,所以,
整理得,所以,或.
因为 ,所以,由,得,;由,得,,所以,或.
20. 如图,圆O的半径为2,l为圆O外一条直线,圆心O到直线l的距离.为圆周上一点,且.点从处开始以2秒一周的速度绕点O在圆周上按逆时针方向做匀速圆周运动(这里的角均指逆时针旋转角).
(1)求秒钟后,点到直线的距离用的解析式;
(2)当时,求的值
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)根据题意求出旋转角即可得出点的横坐标,即可求出解析式;
(2)可得当时,,即可求出.
【小问1详解】
由题意可得周期为,则秒钟后,旋转角为,
此时点的横坐标为,
所以点到直线的距离为;
【小问2详解】
当时,,
可得旋转了或,
解得或.
21. 已知.
(1)求的单调递增区间;
(2)若对任意的恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)()
(2)
【解析】
【小问1详解】
化简得
,
令,,解得,
所以单调递增区间为,.
【小问2详解】
由(1)可得,
即,对任意的恒成立,
只需要即可,
,
令,,为减函数,
所以当时,,
所以.
22. 如果一个实数是有理数,或是对有理数进行有限次加、乘和开二次方根运算的结果,或是对这些结果继续进行有限次加、乘和开二次方根运算的结果,则称这个实数为可解数.如果一个角的正弦值和余弦值都是可解数,则称这个角为可解角.如:30°,45°,120°角都是可解角.
(1)判断,,是否为可解数(无需说明理由);
(2)证明:角是可解角;
【答案】(1),是可解数;不是可解数.
(2)
证明:设,则,所以,
又
因为,所以, ,
得,所以是可解数,
又也是可解数,
所以角是可解角,证毕.
【解析】
【分析】(1)根据可解数的定义直接判断即可;
(2)设,化简,可得,从而证明角是可解角.
【小问1详解】
,是可解数;不是可解数.
【小问2详解】
略
【点睛】方法点睛:
新定义问题解题策略:首先,明确新定义的特点;其次,根据定义中的步骤对具体题目进行运算或转化,把未知问题转化为已知问题,即可得解.
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