内容正文:
第1讲 小题研透——三角函数的图象与性质
1.在平面直角坐标系中,角α的顶点在坐标原点,始边在x轴的非负半轴,终边过点(x,4)且tan(-π+α)=-2,则cos α=( )
A.- B.-
C. D.
2.若f(x)=sin( 2x+)在区间[-t,t]上单调递增,则实数t的取值范围为( )
A.(0,] B.(0,]
C.(0,] D.(0,π]
3.(2024·北京高考6题)设函数f(x)=sin ωx(ω>0).已知f(x1)=-1,f(x2)=1,且|x1-x2|的最小值为,则ω=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
4.(多选)将函数y=sin(3x-)的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到了一个奇函数的图象,则φ的值可能为( )
A. B.
C. D.
5.如图,某地一天6~14时的温度变化曲线近似满足函数y=Asin(ωx+φ)+b,A>0,0<φ<π,则这段曲线的函数解析式为 .
6.古代文人墨客善于在纸扇上题字题画,题字题画的部分多为扇环.已知某扇环如图,其中外弧线的长为60 cm,内弧线的长为20 cm,连接外弧与内弧的两端的线段长均为18 cm,则该扇环所在扇形的中心角的弧度数为 .
7.已知a=(sin α,1-4cos 2α),b=(1,3sin α-2),α∈(0,).若a∥b,则tan(α-)=( )
A. B.-
C. D.-
8.(2024·武汉华中师范大学附属中学期中)已知函数f(x)=sin ωx(ω>0)的图象的一部分如图1,则图2中的函数图象对应的函数是( )
A.y=f(2x-) B.y=f(-)
C.y=f(-1) D.y=f(2x-1)
9.已知函数y=g(x)的图象与函数y=sin 2x的图象关于直线x=π对称,将函数y=g(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数y=f(x)的图象,则函数y=f(x)在x∈[0,]时的值域为( )
A.[-,] B.[-1,]
C.[-,1] D.[0,1]
10.(2024·湘豫名校联考)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)+1(ω∈N*,-π<φ<-)的图象过原点,且关于点(,1)对称,若函数f(x)在[0,]上单调,则f(x)图象的相邻两条对称轴之间的距离为( )
A. B. C. D.
11.(多选)已知函数f(x)=Atan(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的最小正周期为
B.sin φ=
C.f(x)=tan(2x+)
D.函数f(x)图象的对称中心是点(+,0)(k∈Z)
12.(多选)(2024·福建适应性练习卷)在平面直角坐标系xOy中,角φ的顶点与原点重合,始边与x轴的非负半轴重合,终边过点P(1,-),函数f(x)=sin(2x+φ),则( )
A.f(x)的图象关于直线x=-对称
B.f(x)的图象关于点(,0)对称
C.f(x)在(-,)内恰有一个极大值点
D.f(x)在(,)上单调递减
13.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)( ω>0,φ∈)的部分图象如图,其中f(0)=1,MN=,则点M的坐标为 .
14.(2024·合肥第一中学教学质量检测)已知sin α=,cos α=-,且α为第二象限角,则= .
15.(2024·沈阳第四十中学月考)如图,已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的图象与x轴的交点中,离y轴最近的是点M,点N为y=f(x)图象的一个最高点,若点M,N均在函数g(x)=-3x2+x+2的图象上,则φ= .
16.如图是古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形,此图由三个半圆构成,三个半圆的直径分别为直角三角形ABC的斜边AB,直角边BC,AC.若BC=2,AC=2,E为半圆弧的中点,F为半圆弧上的任一点,则·的最大值为( )
A.2 B.+
C.2 D.4
17.(多选)(2024·南京、盐城调研测试)已知函数f(x)=asin πx+bcos πx(b>0)的图象关于点(,0)对称,若|f(x1)-f(x2)|=|f(x3)-f(x4)|=|f(x5)-f(x6)|=4b(0<x1<x2<x3<x4<x5<x6),则下列说法中正确的有( )
A.a=-b
B.函数f(x)的最大值为4b
C.|x1-x2|的最小值为1
D.xi的最小值为10
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专题二 三角函数与解三角形
第1讲 小题研透——三角函数的图象与性质
1.B ∵角α的终边过点(x,4)且tan(-π+α)=tan α=-2,∴=-2,∴x=-2,∴cos α==-,故选B.
2.A ∵0∈[-t,t],∴只需考虑正弦型函数的含0的单调递增区间.由-≤2x+≤,得-≤x≤,∴-≤-t<t≤,解得0<t≤.
3.B 因为f(x)=sin ωx∈[-1,1],且f(x1)=-1,f(x2)=1,|x1-x2|min=,所以f(x)的最小正周期T=2×=π,所以ω==2.
4.BC 将函数y=sin(3x-)的图象向右平移φ(φ>0)个单位长度,得到y=sin(3x-3φ-)的图象,因为函数y=sin(3x-3φ-)为奇函数,所以-3φ-=kπ,k∈Z,即φ=--,k∈Z,结合选项,故选B、C.
5.y=10sin(x+)+20,x∈[6,14]
解析:从题图中可以看出,6~14时的图象是函数y=Asin(ωx+φ)+b的半个周期,所以A=×(30-10)=10,b=×(30+10)=20.又×=14-6,所以ω=.又×6+φ=+2kπ,k∈Z,0<φ<π,所以φ=,所以y=10sin(x+)+20,x∈[6,14].
6. 解析:如图,依题意可得的长为60 cm,的长为20 cm.设扇形AOB的中心角的弧度数为α,则=α·OA,=α·OC,所以==3,即OA=3OC.因为AC=18 cm,所以OC=9 cm,所以该扇环所在的扇形的中心角的弧度数α==.
7.B 因为a∥b,所以1-4cos 2α=sin α(3sin α-2),即1-4(1-2sin2α)=3sin2α-2sin α,所以5sin2α+2sin α-3=0,解得sin α=或sin α=-1.又α∈(0,),所以sin α=,所以tan α=,所以tan(α-)===-.故选B.
8.D 由题图1、2知,函数的周期先变为原来的倍,得到的图象再向右平移个单位长度,所以得到y=f(2x-1)的图象.故选D.
9.C 由函数y=g(x)的图象与函数y=sin 2x的图象关于直线x=π对称得,g(x)=-sin 2x,因为将函数y=g(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数y=f(x)的图象,所以f(x)=-sin 2(x-)=-sin(2x-),则当x∈[0,]时,2x-∈[-,],所以sin(2x-)∈[-1,],所以f(x)∈[-,1].故选C.
10.D 因为f(0)=2sin φ+1=0,所以φ=2kπ-或φ=2kπ-,k∈Z.又-π<φ<-,所以φ=-,所以f(x)=2sin(ωx-)+1.因为f(x)的图象关于点(,1)对称,所以ω-=kπ,k∈Z,所以ω=+6,k∈Z.因为x∈[0,],ω>0,所以ωx-∈[-,-].又函数f(x)在[0,]上单调,所以⇒0<ω≤6.因为ω∈N*,所以当k=0时,ω=6.因为f(x)图象的相邻两条对称轴之间的距离为半个周期,所以=×=.故选D.
11.ABC 由图象可知,函数f(x)的最小正周期为T=2×(-)=,故A正确;由ω===2得f(x)=Atan(2x+φ),∴f()=Atan(2×+φ)=0,∴+φ=kπ(k∈Z),∴φ=kπ-(k∈Z),又∵|φ|<,∴φ=,∴sin φ=,故B正确;由题图得点(0,1)在f(x)图象上,则f(0)=Atan=1,∴A=1.∴f(x)=tan(2x+),故C正确;∵f(x)=tan(2x+),令2x+=(k∈Z),∴x=-+(k∈Z),∴f(x)图象的对称中心为点(+,0)(k∈Z),故D错误.
12.AD 由题意得sin φ=-且φ的终边在第四象限,所以φ=-+2kπ,k∈Z,因此f(x)=sin(2x-+2kπ)=sin(2x-).对于A,当x=-时,2x-=2×(-)-=-,f(-)=sin(-)=-1,所以f(x)的图象关于直线x=-对称,故A正确;对于B,当x=时,2x-=2×-=-,所以f()=sin(-)=-≠0,所以f(x)的图象不关于点(,0)对称,故B错误;对于C,当x∈(-,)时,2x-∈(-,),结合y=sin x在(-,)上的图象可知f(x)在(-,)内有极小值点,无极大值点,故C错误;对于D,当x∈(,)时,2x-∈(,),结合y=sin x在(,)上的图象知f(x)在(,)上单调递减,故D正确.综上,选A、D.
13.(-1,2) 解析:∵f(0)=2sin φ=1,∴sin φ=.∵φ∈,∴φ=.又MN==,且ω>0,∴ω=,∴f(x)=2sin(x+).令2sin(x+)=2,结合题图得x+=,解得x=-1,故点M的坐标为(-1,2).
14.- 解析:因为sin α=,cos α=-,且α为第二象限角,所以解得m<-2或m>.因为sin2α+cos2α=()2+(-)2==1,整理得2m2-7m+3=0,即(2m-1)(m-3)=0,解得m=(舍去)或m=3,所以sin α==,cos α=-=-,所以tan α==×(-)=-,因此==-1+=-1-=-.
15. 解析:令g(x)=0,得x1=1,x2=-.∵离y轴最近的是点M,∴M(-,0).令g(x)=2,得x'1=0,x'2=.当N(0,2)时,易得φ=(舍去),∴N(,2).∵由题意及图象可知,=-(-)=1,∴T=4,ω=,又∵f(x)=2sin(ωx+φ)=2sin[ω(x+)],∴函数f(x)的图象是由y=2sin ωx的图象向左平移了个单位长度得到的且|φ|<,即=-xM=,∴φ=ω=.
16.B 如图,分别以CB,CA所在直线为x轴、y轴建立平面直角坐标系,则A(0,2),B(2,0),O1(,0),O2(0,1),E(,-),半圆弧的方程为x2+(y-1)2=1(x≤0).设F(cos θ,1+sin θ),≤θ≤,则=(-,-),=(cos θ,-1+sin θ).所以·=-cos θ+-sin θ=-sin(θ+).因为≤θ≤,所以≤θ+≤,当θ=时,sin(θ+)取得最小值-1,此时·取得最大值+.故选B.
17.AC 对于选项A,∵f(x)的图象关于点(,0)对称,∴f()=0,即a+b=0,∴a=-b,故A正确;对于选项B,f(x)=-bsin πx+bcos πx=2bcos(πx+),又∵b>0,∴f(x)的最大值为2b,最小值为-2b,故B错误;对于选项C,由|f(x1)-f(x2)|=4b,则可推断f(x1)与f(x2)一个是最大值,另一个是最小值,∴|x1-x2|的最小值为==1(T为f(x)的最小正周期),故C正确;对于选项D,作出f(x)的大致图象,如图所示,令πx+=kπ,k∈Z,∴f(x)图象的对称轴方程为x=k-,k∈Z,结合C中分析与|f(x1)-f(x2)|=|f(x3)-f(x4)|=|f(x5)-f(x6)|=4b得当xi最小时,f(x1)=f(x3)=f(x5)=-2b,f(x2)=f(x4)=f(x6)=2b,∴对应的x1,x2,…,x6如图所示,即xi的最小值为(1-)+(2-)+…+(6-)=19,故D错误.
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