内容正文:
强化练20三角函数三兄弟
一、单选择题
(24-25高一上·四川绵阳·阶段练习)
1.在单位圆中,已知角是第二象限角,它的终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据单位圆及正弦函数的定义得解.
【详解】由题意,,解得,
所以,
故选:D
2.当为钝角时,( )
A.1 B.0 C.2 D.
【答案】C
【分析】根据为钝角,判断的符号,求解.
【详解】因为为钝角,所以,
故.
故选:C.
3. “”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【分析】根据充分条件与必要条件的定义判断即可.
【详解】解:(1)若,则,
∴“”是“”的充分条件;
(2)若,则,得不出,
∴“”不是“”的必要条件,
∴“”是“”的充分非必要条件.
故选:A.
【点睛】本题考查充分不必要条件的判断,是基础题.
(24-25高一上·全国·课后作业)
4.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据同角关系凑出平方关系去掉根号,结合范围即可求解.
【详解】易知,
故.
故选:B
(24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习)
5.若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先左右两边平方,得出,再应用弦化切,最后结合角的范围可得求出正切值.
【详解】因为,所以,
即,所以,
所以,得,
解得或,
因为,且,
所以,所以,所以.
故选:.
6.对于角,当分式有意义时,该分式一定等于下列选项中的哪一个式子( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】利用同角三角函数的关系可得,即可得解.
【详解】,
,
故选:D.
【点睛】本题考查了同角三角函数关系的应用,考查了运算能力,属于中档题.
(23-24高一上·江苏南京·期末)
7.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先由同角三角函数的基本关系式求得或,再将化为,代入的值即可得答案.
【详解】因为,所以,
则,
所以,即,
解得或.
又,将或代入,
均得到.
故选:C.
8.在三角形中,,,以点为圆心、长为半径作圆,交三角形斜边于点,其中所有角度的大小用弧度制表示,则下列结论正确的个数为( )
(1); (2);
(3); (4).
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据当时,,结合对数函数、指数函数的性质以及不等式的性质,判断出(1)(2)(3)(4)的正误,得到答案.
【详解】根据题意,可知为锐角,满足,
所以,
所以有,
故(1)错误,(2)正确;
因为当时,有,
所以,所以(4)错误;
因为当时,有,且,
,所以(3)正确;
即错误的有(1)(4)两个,
故选:B.
【点睛】该题考查的是有关判断命题正误的问题,涉及到的知识点有三角函数的有关性质,指数函数和对数函数的性质,以及不等式的性质,属于较难题目.
二、多选择题
(24-25高一上·广东东莞·期中)
9.下列说法,正确的是( )
A.
B.若角与角的终边在同一条直线上,则
C.若角的终边经过点,则
D.若扇形的弧长为2,圆心角为,则该扇形的面积为
【答案】ACD
【分析】利用平方差公式即同角的平方关系计算可判断A;角与角的终边可能重合可判断B;由已知可求得,可得,代入求值可判断C;设扇形的半径为,可求得,由扇形的面积可求面积判断D.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,因为角与角的终边在同一条直线上,所以角与角的终边可能重合,此时,故B错误;
对于C,因为角的终边经过点,所以且,
所以,故C正确;
对于D,设扇形的半径为,又扇形的弧长为2,圆心角为,
所以,解得,所以该扇形的面积为,故D正确.
故选:ACD.
(24-25高一上·全国·课后作业)
10.(多选)已知函数 (且)的图象经过定点,且点在角的终边上,则的值可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】先根据对数函数的图象求出定点的坐标,再根据三角函数的定义求出和的值即可求解.
【详解】因为函数的图象经过定点,
所以或,
当点在角的终边上时,,,
此时,B正确;
当点在角的终边上时,,,
此时,D正确;
故选:BD
(24-25高一上·吉林长春·阶段练习)
11.设,已知,是方程的两根,则下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】利用一元二次方程根与系数的关系可得关于,的方程,结合同角三角函数的关系,完全平方公式,平方差公式,逐项判断即可.
【详解】对于A,由题意,,是方程的两根,则,
由,得,即,
解得,则,解得,故A错误;
对于B,,
因为,所以,又,所以,
则,因此,故B正确;
对于C,由,解得,
则,故C错误;
对于D,,故D正确;
故选:BD.
三、填空题:
12.已知sin α-cos α=,α∈(0,π),则tan α= .
【答案】-1
【分析】通过,平方后求出的值,然后对二次的齐次式进行弦化切,得到关于的二次方程进行求解.
【详解】解:,
,所以
,.
故答案为:.
13.设、是非零实数,,若,则
【答案】
【分析】由已知化简可得,,代入已知式子可得,即可求解.
【详解】
化简得,
即,
∴,
∴.
故答案为:
【点睛】本题考查三角指数幂的运算,合理利用已知条件,以及平方关系是解题的关键,属于较难题.
14.已知函数在上为减函数,命题为假命题,则的最大值为 .
【答案】2
【分析】根据给出的函数得到,,进而得到,然后利用放缩法验证不符合题意,进而得到答案.
【详解】因为函数在上为减函数,且,
所以,,
即,,
所以,
所以,即时,一定满足题意,
此时由知,的最大值为2;
下验证不符合题意,
如图:在直角坐标系中作出单位圆,,的终边与单位圆交于P,
的正弦线为有向线段MP,则,
因为,
,又.
所以,即.
所以,
即时原命题为真命题,不符合.
故答案为:2
【点睛】方法点睛:本题考查三角函数的综合问题.三角函数问题要善用数形结合的方法,通过已知条件的转化进而求解答案.
.
四、解答题.
15.已知,计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)(2)利用商数关系,由弦化切来求结果.
【详解】(1);
(2).
16.已知,其中为第二象限角.
(1)求cos﹣sin的值;
(2)求的值.
【答案】(1).
(2).
【分析】(1)由已知条件可得,利用同角三角函数基本关系式可得,结合在第二象限,解得cos的值,利用同角三角函数基本关系式即可求解.
(2)利用同角三角函数基本关系式可求tan的值,进而即可求解.
【详解】(1)解:由已知条件可得,化简可得,代入sin2α+cos2α=1,得,
所以或,
又在第二象限,故cos<0,所以,
所以,
所以.
(2)解:由(1)得,
所以.
所以.
17.(1)分别计算和,的值,你有什么发现?
(2)计算,,的值,你有什么发现?
(3)证明:,.
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析;(1)证明见解析
【分析】(1)(2)利用平方差公式及平方关系、特殊三角函数值求值,并确定三者关系;
(3)应用平方差公式及平方关系证明即可.
【详解】(1);
(2);
(3),得证.
18.已知,.
(1)若,求a的值;
(2)若函数在内有且只有一个零点,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由即可列方程求出a的值;
(2)化简f(x)解析式,利用进行换元,将问题转化为在内有且只有一个零点,在上无零点进行讨论.
【详解】(1)由得,
即,
,
解得,
∵,∴;
(2),
令,
则当时,,,
,
在内有且只有一个零点等价于在内有且只有一个零点,在上无零点.
∵a>1,在内为增函数.
①若在内有且只有一个零点,内无零点,
故只需,解得;
②若为的零点,内无零点,
则,得,
经检验,符合题意.
综上,实数a的取值范围是.
(23-24高一下·上海徐汇·期中)
19.如图,有一块矩形铁皮,其中米,米,其中,是一个大于等于的常数.阴影部分是一个半径为米的扇形.设这个扇形已经腐蚀不能使用,但其余部分均完好.工人师傅想在未被腐蚀的部分截下一块其边落在与上的矩形铁皮,使点在弧上.设,矩形的面积为平方米.
(1)求关于的函数表达式;
(2)当时,求的最小值,并求出当取得最小值时,所对应的的值;
(3)对任意大于等于的实数,求的最大值,并求出当取得最大值时,所对应的的值.
【答案】(1)
(2),或.
(3)答案见解析
【分析】(1)直接根据三角函数的定义即可得到表达式;
(2)利用恒等式将转化为关于的二次函数,再使用二次函数知识求解;
(3)先证明,然后利用得到,最后根据证明过程即可研究出取到等号时的值.
【详解】(1)过作,垂足为,
由题意可得:,,故,.
所以矩形的面积,.
(2)此时,
故
.
等号取到当且仅当,即,所以.
解得或.
所以的最小值是,当取得最小值时,所对应的的值是或.
(3)由于,故,
且.
从而由,知,所以对任意有
,
所以,得.
根据上面的证明过程,知等号成立当且仅当.
由于时必有或,故,从而一定有.
所以取等条件又可等价转化为,
这就意味着当时,取等条件是;
当时,取等条件是.
所以的最大值是,当取得最大值时,若,则所对应的的值是或;若,则所对应的的值是.
【点睛】关键点点睛:本题的关键点在于对三角函数相关恒等式的运用.
试卷第1页,共3页
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一、单选择题
(24-25高一上·四川绵阳·阶段练习)
1.在单位圆中,已知角是第二象限角,它的终边与单位圆交于点,则( )
A. B. C. D.
2.当为钝角时,( )
A.1 B.0 C.2 D.
3. “”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
(24-25高一上·全国·课后作业)
4.若,则( )
A. B. C. D.
(24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习)
5.若,且,则( )
A. B. C. D.
6.对于角,当分式有意义时,该分式一定等于下列选项中的哪一个式子( )
A. B. C. D.
(23-24高一上·江苏南京·期末)
7.已知,则( )
A. B. C. D.
8.在三角形中,,,以点为圆心、长为半径作圆,交三角形斜边于点,其中所有角度的大小用弧度制表示,则下列结论正确的个数为( )
(1); (2);
(3); (4).
A.1 B.2 C.3 D.4
二、多选择题
(24-25高一上·广东东莞·期中)
9.下列说法,正确的是( )
A.
B.若角与角的终边在同一条直线上,则
C.若角的终边经过点,则
D.若扇形的弧长为2,圆心角为,则该扇形的面积为
(24-25高一上·全国·课后作业)
10.(多选)已知函数 (且)的图象经过定点,且点在角的终边上,则的值可能是( )
A. B. C. D.
(24-25高一上·吉林长春·阶段练习)
11.设,已知,是方程的两根,则下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题:
12.已知sin α-cos α=,α∈(0,π),则tan α= .
13.设、是非零实数,,若,则
14.已知函数在上为减函数,命题为假命题,则的最大值为 .
四、解答题.
15.已知,计算:
(1);
(2).
16.已知,其中为第二象限角.
(1)求cos﹣sin的值;
(2)求的值.
17.(1)分别计算和,的值,你有什么发现?
(2)计算,,的值,你有什么发现?
(3)证明:,.
18.已知,.
(1)若,求a的值;
(2)若函数在内有且只有一个零点,求实数a的取值范围.
(23-24高一下·上海徐汇·期中)
19.如图,有一块矩形铁皮,其中米,米,其中,是一个大于等于的常数.阴影部分是一个半径为米的扇形.设这个扇形已经腐蚀不能使用,但其余部分均完好.工人师傅想在未被腐蚀的部分截下一块其边落在与上的矩形铁皮,使点在弧上.设,矩形的面积为平方米.
(1)求关于的函数表达式;
(2)当时,求的最小值,并求出当取得最小值时,所对应的的值;
(3)对任意大于等于的实数,求的最大值,并求出当取得最大值时,所对应的的值.
试卷第1页,共3页
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