第5章三角函数 单元测试卷-2025-2026学年高一上学期数学湘教版必修第一册

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湘教版高中数学必修第一册 第5章:三角函数 单元测试卷 一、单项选择题: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.在与角终边相同的角中,最大的负角是(    ) A. B. C. D. 2.终边落在下图阴影区域(含边界)的角的集合为(   ) A. B. C. D. 3.已知角的终边经过点,则(   ) A. B. C. D. 4.已知,则(   ) A. B. C. D.7 5.化简得(    ) A. B. C. D. 6.不等式的解集是(    ) A. B. C. D. 7.已知函数的部分图象如图所示,给出下列结论: ①; ②当时,; ③函数的单调递增区间为,; ④将的图象向右平移个单位,得到的图象;其中正确的结论个数是(   ) A.1 B.2 C.3 D.4 8.函数的部分图象如图所示,则下列叙述正确的是(    ) A.函数图象可由的图象向左平移个单位得到 B.函数在区间上单调递增 C.函数图象关于直线对称 D.函数图象的对称中心为 二、多项选择题: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,有选错的得0分. 9.已知函数,则下列结论正确的是(    ) A.函数的最小正周期是 B.函数在区间上是增函数 C.直线是函数图象的一条对称轴 D.函数的图象可以由函数的图象向左平移个单位长度而得到 10.下列结论正确的有(    ) A.与的终边相同 B.若圆心角为的扇形的弧长为,则该扇形的面积为 C.若角为第二象限角,则角为第一象限角 D.命题“角为第一象限角”是“>0” 的充分不必要条件 11.已知函数,则(    ) A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称 C.在上的值域为 D.在上单调递增 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分. 12.已知,则的值为 . 13.已知且,则 14.函数在一个周期内的图象如下图所示,则函数解析式为 . 四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(13分)已知一扇形的圆心角为,半径为,弧长为. (1)若,,求扇形的弧长; (2)若扇形周长为,当扇形的圆心角为多少弧度时,这个扇形的面积最大,最大值是多少? 16.(15分)已知角的终边经过点,其中. (1)求的值; (2)若为第二象限角,求的值. 17.(15分)若角的终边过点 (1)分别求,,的值; (2)求的值. 18.(17分)已知函数为偶函数,. (1)求图象的对称轴方程; (2)若,求的值域; (3)当时,函数的图象与直线有2个交点,求实数m的取值范围. 19.(17分)已知函数,点和是曲线相邻的两个对称中心. (1)求的解析式; (2)若关于的方程在区间内恰有两个实根,求的取值范围. 学科网(北京)股份有限公司 $湘教版高中数学必修第一册 第5章:三角函数单元测试卷 一、单项选择题: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.在与1027°角终边相同的角中,最大的负角是() A.-127° B.-53° C.-47 D.-37° 2.终边落在下图阴影区域(含边界)的角的集合为() A. a0≤a 2n B.{saseZ P-,3) 3 a2km≤a≤2lm+ 〔c4r+2km≤a≤2km,keZ p.3 3.已知角0的终边经过点(V2,-2),则sn0=() A.6 3 B.-6 c.3 D. 3 3 3 4.己知tama=3,则na-2cosa-=() 2sina+cosa A.-2 C. 1-7 D.7 5.化简V1+2sin(π-2)cos(π-2)得() A.sin2+cos2 B.cos2-sin2 C.sin2-cos2 D.-cos2-sin2 6.不等式4cos2x-3≤0的解集是() A. k∈Z) B 6 6 6 6 2π C. D. 3 (keZ) 7,.已知函数f()-4n(r+9)4>00>0)的部分图象如图所示,给出下列结论: ①f(0)=5: O元 12 ②当e0时,fe)e[-i, -2 @两数冈的竿闲适K创为[红一径红 12, (k∈Z): ④将f(x)的图象向右平移匹个单位,得到y=2si2x的图象:其中正确的结论个数是() A.1 B.2 C.3 D.4 8.函数f(x)=Asim(m+p)A>0,o>0,0<p< 2 的部分图象如图所示,则下列叙述正确的是() A.函数f(x)图象可由y=Asinaw的图象向左平移亚个单位得到 6 B.函数∫(x)在区间 π兀 上单调递增 3’12 C.函数f(田图象关于直线x-对称 D.质数问图家的对商中心为任会0=☑ 二、多项选择题: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,有选错的得0分. 9.已知函数f(x)=3sin x+4) 则下列结论正确的是() A.函数f(x)的最小正周期是 3 B.函数f(x)在区间 ππ 4’4 上是增函数 C.直线x=亚是函数f()图象的一条对称轴 12 D.函数f(x)的图象可以由函数g(x)=3sim3x的图象向左平移严个单位长度而得到 4 10.下列结论正确的有() 7 3兀 A.1110°与390°的终边相同 B.若圆心角为,的扇形的弧长为元,则该扇形的面积为 2 C.若角“为第二象限角,则角兰为第一象限角D.命意角“为第一象限角是c0su>0的充分不必要条件 山.己知函数f()2sim2-3,则() A.f(x)的图象关于直线x=2亚对称 3 B.f()的图象关于点,0对称 31 c.四在告周 上的值域为-√3,3 D.f(y)在 兀兀 上单调递增 2’3 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分 12.已知smK+cosx-二0<<对,则cs-5mx的值为】 .己知c0s(30°+a网)=3且0°<a<90°,则sm150°-a生 4.函数y=Acos(r+4<0,0>0PK在一个周期内的图象如下图所示,则函数解析式为 ,2 四、解答题:本题共5小题,共77分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 15.(13分)已知一扇形的圆心角为a,半径为R,弧长为1. (1)若a=30°,R=18cm,求扇形的弧长1; (2)若扇形周长为12cm,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大,最大值是多少? 16.(15分)已知角8的终边经过点P(5a,-12a),其中a≠0. (1)求cos8的值; (2)若θ为第二象限角,求cos6+sin0的值. 17.(15分)若角a的终边过点P(-3,4) (1)分别求sina,cosa,tana的值; sin(π-o)+cos(3r+o) (7π)的值 1817分》如数g60如年pj0p引 为偶函数,f)-n(2x-0. (1)求(x)图象的对称轴方程: 2诺x∈0,2 求f(x)的值域: 3)当x∈0, 2 时,函数f(x)的图象与直线y=(∈R)有2个交点,求实数m的取值范围. 19.17分)已知商最了)=tm(am+0>00<p引点(会可小利[传)是声线=1)相怒销两个对称中 心 (1)求f(x)的解析式: (②)诺关于x的方程f(N)+k+匹=0在区间 2π5π 6 -36 内恰有两个实根,求k的取值范围. 湘教版高中数学必修第一册 第5章:三角函数 单元测试卷 一、单项选择题: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.在与角终边相同的角中,最大的负角是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】写出与角终边相同的角的集合,列不等式求结论. 【详解】与角终边相同的角的集合为, 令,可得,又,所以,且, 所以与角终边相同的角中,最大的负角是,故选:B. 2.终边落在下图阴影区域(含边界)的角的集合为(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】先求出终边落在边上的角为,结合图象,即可得答案. 【详解】因为,所以终边落在边上的角为, 所以终边落在下图阴影区域(含边界)的角的集合为.故选:C. 3.已知角的终边经过点,则(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】利用三角函数的定义可求得的值. 【详解】因为角的终边经过点,所以.故选:B. 4.已知,则(   ) A. B. C. D.7 【答案】C 【分析】利用同角三角函数之间的基本关系由弦化切计算可得结果. 【详解】由题得.故选:C. 5.化简得(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据诱导公式及同角三角函数基本关系化简可得结果. 【详解】因为 .又因为2为第二象限角,所以,. 所以.故选:C 6.不等式的解集是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】解得,再结合余弦函数图像即可求解; 【详解】由,可得:,可得,求解上的解集可得:, 由图象可知在上的解集为,故选:A 7.已知函数的部分图象如图所示,给出下列结论: ①; ②当时,; ③函数的单调递增区间为,; ④将的图象向右平移个单位,得到的图象;其中正确的结论个数是(   ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【分析】先根据图象,求出函数的解析式,再结合正弦函数的图象和性质,逐项分析,即可得到答案. 【详解】由图象可知:,, 由,又,所以.所以, 因为,故①正确; 当时,,所以,所以,故②错误; 由,,, 所以函数的单调递增区间为,.故③正确; 将的图象向右平移个单位,得到的图象,故④错误.故选:B. 8.函数的部分图象如图所示,则下列叙述正确的是(    ) A.函数图象可由的图象向左平移个单位得到 B.函数在区间上单调递增 C.函数图象关于直线对称 D.函数图象的对称中心为 【答案】B 【分析】根据给定的函数图象,结合“五点法”作图求出函数解析式,再根据正弦函数的单调性、对称性,结合三角函数图象的平移变换,逐项判断作答. 【详解】由图象可知,,,因为,所以, 所以,而,则, 由图可知,所以,所以, A,图象向左平移个单位得到图象,不正确; B,由,可得, 则单调递增区间为,则在上单调递增,即在上单调递增,正确; C,由于,则直线不是函数图象的对称轴,不正确; D,由,可得,则函数图象关于点对称,不正确. 故选:B 二、多项选择题: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,有选错的得0分. 9.已知函数,则下列结论正确的是(    ) A.函数的最小正周期是 B.函数在区间上是增函数 C.直线是函数图象的一条对称轴 D.函数的图象可以由函数的图象向左平移个单位长度而得到 【答案】AC 【分析】利用正弦型函数的周期公式可判断A选项;利用正弦型函数的单调性可判断B选项;利用正弦型函数的对称性可判断C选项;利用三角函数图象变换可判断D选项. 【详解】对于A选项,函数的最小正周期是,A对; 对于B选项,当时,,所以,函数在上不单调,B错; 对于C选项,因为,所以,直线是函数图象的一条对称轴,C对; 对于D选项,因为, 所以,函数的图象可以由函数的图象向左平移个单位长度而得到,D错.故选:AC. 10.下列结论正确的有(    ) A.与的终边相同 B.若圆心角为的扇形的弧长为,则该扇形的面积为 C.若角为第二象限角,则角为第一象限角 D.命题“角为第一象限角”是“>0” 的充分不必要条件 【答案】ABD 【分析】根据终边相同的角的表示方法判断A;利用扇形的弧长、面积公式计算判断B;根据象限角的定义计算判断C;利用充要条件和象限角的定义判断D. 【详解】对于A,因,故A正确; 对于B,设扇形的半径为,依题意,,解得,则该扇形的面积为,故B正确; 对于C,因是第二象限角,但是第三象限角,故C错误; 对于D,若角为第一象限角,则必有,充分性成立;若,则为第一或第四象限角或终边落在轴正半轴上的角, 故必要性不成立,即“角为第一象限角”是“>0” 的充分不必要条件,故D正确.故选:ABD. 11.已知函数,则(    ) A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称 C.在上的值域为 D.在上单调递增 【答案】BC 【分析】根据三角函数的对称性、单调性和值域等性质逐一判断即可. 【详解】因为,所以的图象关于点对称,不关于直线对称,故A错误; ,故的图象关于点对称,故B正确; 当时,,所以,即的值域为,故C正确; 当时,,因为在上单调递减,所以在上单调递减,故D错误.故选BC. 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分. 12.已知,则的值为 . 【答案】 【分析】将给定等式两边平方求出,并判断与的符号即可计算得解. 【详解】由两边平方得:,解得, 而,有,则,即, 于是得.故答案为: 13.已知且,则 【答案】 【分析】分析角度间的关系以及角度所在的范围,再结合同角三角函数关系即可求解. 【详解】因为,所以, 由,得,所以, .故答案为:. 14.函数在一个周期内的图象如下图所示,则函数解析式为 . 【答案】 【分析】根据函数图象可得最值与对称性,可得函数解析式中的值与周期性,利用周期公式可得的值,代入最高点的坐标,可得答案. 【详解】由图象可知,最小正周期,所以,故, 将点代入得,所以,即, 又,所以,则. 故答案为: 四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(13分)已知一扇形的圆心角为,半径为,弧长为. (1)若,,求扇形的弧长; (2)若扇形周长为,当扇形的圆心角为多少弧度时,这个扇形的面积最大,最大值是多少? 【答案】(1); (2),. 【分析】(1)根据扇形的弧长公式进行计算即可; (2)根据扇形的周长和面积公式,可得,再结合二次函数的图像性质进行求解即可. 【详解】(1)由题意,扇形的圆心角,半径为,所以扇形的弧长; (2)因为扇形的周长为,即,所以, 又,所以,所以当时,面积取得最大值,为,此时,所以. 所以若扇形周长为,当扇形的圆心角为弧度时,这个扇形的面积最大,最大值是. 16.(15分)已知角的终边经过点,其中. (1)求的值; (2)若为第二象限角,求的值. 【答案】(1)答案见解析 (2) 【分析】(1)对的符号进行讨论,利用三角函数的定义可求得的值; (2)利用三角函数的定义求出、的值,即可得出的值. 【详解】(1)因为,所以当时,, 当时,. (2)若为第二象限角,则,则,,所以. 17.(15分)若角的终边过点 (1)分别求,,的值; (2)求的值. 【答案】(1),, (2)7 【分析】(1)由三角函数的定义可得; (2)利用诱导公式化简可得. 【详解】(1)由三角函数的定义可得,,,. (2) 18.(17分)已知函数为偶函数,. (1)求图象的对称轴方程; (2)若,求的值域; (3)当时,函数的图象与直线有2个交点,求实数m的取值范围. 【答案】(1),. (2) (3) 【分析】(1)根据三角函数的奇偶性的性质可得,或者利用偶函数的性质,求解,即可利用整体法求解, (2)利用整体法结合条件即可求解, (3)作出函数图象,数形结合即可求解. 【详解】(1)方法一  因为函数为偶函数, 所以,,,又,所以.故, 令,解得,即图象的对称轴方程为, 方法二  函数为偶函数, 则,即,所以, 又,所以,经检验,符合题意. (2)当时,,所以, 所以,所以的值域为. (3)画出函数在上的图象与直线 当时,函数的图象与直线有2个交点,作图如下: 由图可知,故m的取值范围为. 19.(17分)已知函数,点和是曲线相邻的两个对称中心. (1)求的解析式; (2)若关于的方程在区间内恰有两个实根,求的取值范围. 【答案】(1); (2) 【分析】(1)先由已知得到周期信息、结合周期公式求出参数,再代点即可计算求解即可得解; (2)换元,将题设等价转换为函数在上存在两个零点,接着分和结合函数奇偶性、单调性和函数与方程思想数形结合分析函数零点个数即可求解. 【详解】(1)由题可知的最小正周期T满足,解得, 又由题意, 所以,即, 又,所以 ,所以. (2)设,函数,则, 因为关于的方程在区间内恰有两个实根, 所以函数在上存在两个零点, 因为对任意有, 所以为奇函数, (i)若,当时,,故在区间上无零点; 当时,一方面有,另一方面,若存在使得,则, 若对任意,则,故的零点个数为奇数,不合题意. (ii)若,当时,为增函数, 所以在区间上只有唯一零点0; 当时,函数分别为减函数和增函数,且恒成立, 又,时, 所以时,函数有唯一交点, 在区间上有唯一零点, 所以函数在上存在两个零点, 综上所述,的取值范围为. 学科网(北京)股份有限公司 $湘教版高中数学必修第一册 第5章:三角函数单元测试卷 一、单项选择题: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 1.在与1027°角终边相同的角中,最大的负角是() A.-127° B.-539 C.-47° D.-379 【答案】B 【分析】写出与1027°角终边相同的角的集合,列不等式求结论 【详解】与1027°角终边相同的角的集合为{BB=1027°+360,k∈Z, 令1027+360<0,可得k<-102 ,又k∈Z,所以k≤-3,且k∈Z, 360 所以与1027°角终边相同的角中,最大的负角是1027°+(-3)×360°=-53°,故选:B. 2.终边落在下图阴影区域(含边界)的角的集合为() P(-1,3) A.{a0sa 2π 4π D. +2kr≤a≤2kπ,k∈Z 【答案】C 【分析】先求出终边落在OP边上的角为号,结合图象,即可得答案 【详解】因为P(-1,√3),所以终边落在OP边上的角为 2元 3 所以终边落在下图阴影区域(含边界)的角的集合为a2kπ≤a≤2kπ+ .故 3.己知角8的终边经过点(W2,-2),则sim0=() A.6 B. c.3 D.、3 3 3 3 【答案】B 【分析】利用三角函数的定义可求得sinO的值, 2 2 v6 【详解】因为角日的终边经过点(V2,-2),所以s8 N+(-2 3 只有一项是符合题目要求的, 选:C 故选:B 4.已知tama=3,则na-2cosg-() 2sina+cosa A.-2 B.- D.7 7 【答案】C 【分析】利用同角三角函数之间的基本关系由弦化切计算可得结果, 【详解】由题得sina-2cosc_ tana-2 1 故选:C 2sina+cosa 2tang+1 7 5.化简V1+2sin(π-2)cos(π-2)得() A.sin2+cos2 B.cos2-sin2 C.sin2-cos2 D.-cos2-sin2 【答案】C 【分析】根据诱导公式及同角三角函数基本关系化简可得结果 【详解】因为V1+2sin(m-2)cos(π-2)-V1+2sin2-(-cos2)=V1-2sin2cos2 =Vsim22-2sin2-cos2+co322=V(sim2-cos2)2=|sin2-c0s2.又因为2为第二象限角,所以sinm2>0,cos2<0. 所以sin2-cos2=sin2-cos2.故选:C 6.不等式4cos2x-3≤0的解集是() A. 5mkeZ) m+,k+ B. 6 6 6 6 c. [-+ee π D. 2keZ) 【答案】A 【分析】解得- 2 5 cOsxs- 5,再结合余弦函数图像即可求解: 【详解】由4cox-30,可得:co三子、可得-55os5,求解Q对上的解集可得: π5π 2 2 66 y 5π Oπ =cosx 3 2 由图象可架在R上的解装为[红君虹得e,放:小 5π] .已知函数f)=小sm(ax+p4>0>0,的部分图象如图所示,给出下列结论: ①f(0)=V3: ②当x0时,f)[-5同: ©证数了()的单调造湘区同为[bc沿:合引,(:☑: 12 121 ④将f(x)的图象向右平移)个单位,得到y=2sn2x的图象:其中正确的结论个数是() A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【分析】先根据图象,求出函数的解析式,再结合正弦函数的图象和性质,逐项分析,即可得到答案. T-瓜亚-亚→T=元=2亚→w=2, 【详解】由图象可知:A=2,43124 0 自日)2户2m2×日+p-2,又H号所以p-音所以a)2sm2x) 因为f(0)=2sin亚=5,故0正确: 3 当、π 0时,登2+骨货所以-15m2+哥到所议-2s)5。放@猫民 2 3 由2版-号s2x+s2版+分tezm-≤x≤m+ ,k∈Z, 12 12 所以函数的单调递拥区间为[红证司t:2故国正确: 将的图象向右平移个单位,得到=22-号2m(2到)的图象放④错。选:B 8.函数f(x)=Asim(ax+p)A>0,>0.0<p<2 的部分图象如图所示,则下列叙述正确的是() A.函数f(x)图象可由y=Asinaw的图象向左平移汇个单位得到 6 B.函数f(x)在区间 上单调递增 3”12 C.函数f(x)图象关于直线x=对称 3 D.函数f(x)图象的对称中心为 (kEZ) 26 【答案】B 【分析】根据给定的函数图象,结合“五点法”作图求出函数解析式,再根据正弦函数的单调性、对称性,结合三角 函数图象的平移变换,逐项判断作答 【详解】由图象可知,A-2,J0)-1→smp-分因为0<9行所以p-君 6 所以a=nor爱引面()-0,则w8-君ez→0- 12k2 ,k∈Z, 126 55 由图可知-石没-0→0<w号所以a=2,所以f)=2m(2x+ 012 6 A,y=Asin ox=2sim2x图象向左平移二个单位得到y=2sin2x+习=2sim2x+ 图象,不正确: 6 6 B.由受2≤2x+若空2血keZ,可得号≤≤石+kike7, 6 则四单调递增区间为行爱:z,则)在 3’6 单调递增,即在 3'12 上单调递增,正确: C,由于/)2m(子+引1=2,则直线=号不是画数图象的对搭输,不正瑞: D,由2x+匹m,kEZ,可得x=+,kEZ,则函数f)图象关于点 6 122 兀+,0,k∈Z对称,不正确。 122’ 故选:B 二、多项选择题: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,有选错的得0分. 9.已知函数f(x)=3sim3x+ 则下列结论正确的是() 4 A.函数f()的最小正周期是 3 B.函数了问在区同晋罩上是增函数 C.直线x=匹是函数f(x)图象的一条对称轴 12 D.函数f()的图象可以由函数8()-=3sn3x的图象向左平移营个单位长度而得到 【答案】AC 【分析】利用正弦型函数的周期公式可判断A选项;利用正弦型函数的单调性可判断B选项:利用正弦型函数的 对称性可判断C选项;利用三角函数图象变换可判断D选项. 【详解】对于A选项,函数f(y的最小正周期是T=2亚, 3,A对: 对于B选项,当子时,音3x+导,所以,函数刊在一学科不单调,B铺 对于C选项。因为f侣-3n子-3=了),所以,直线x吾是西数f()闲案的一条对称轴,c对 所以,函数f()的图象可以由函数g(x)=3sim3x的图象向左平移元个单位长度而得到,D错故选:AC. 12 10.下列结论正确的有() A.1110°与390°的终边相同 B.若圆心角为的扇形的弧长为元,则该扇形的面积为 3 2 C.若角a为第二象限角,则角号为第一象限角 D.命题“角为第一象限角”是“cos>0”的充分不必要条件 【答案】ABD 【分析】根据终边相同的角的表示方法判断A;利用扇形的弧长、面积公式计算判断B;根据象限角的定义计算判 断C;利用充要条件和象限角的定义判断D。 【详解】对于A,因1110°=390°+2×360°,故A正确: 设扇形的半径为,依题意,元,解得7=3,则该扇形的面积为××3开 对于C,因a=480是第二象限角,但8=240是第三象限角,故C错误: 对于D,若角a为第一象限角,则必有cosa>0,充分性成立;若cosa>0,则a为第一或第四象限角或终边落在 x轴正半轴上的角, 故必要性不成立,即“角心为第一象限角”是“COs>0”的充分不必要条件,故D正确.故选:ABD, 11.已知函数f(x)=2sin 2x- 3, 则() A.f(田的图象关于直线x=亚对称 B.f(x)的图象关于点 号0对称 C.f(x)在 26 上的值域为[-V5,V3] D. f(x)在 3 2’ 上单调递增 【答案】BC 【分析】根据三角函数的对称性、单调性和值域等性质逐一判断即可. 【详解】因为f八3 π 2π 2sin元=0,所以f(x)的图象关于点 0对称,不关于直线x=对称,故A错误 3 f引2如(←小0,故()的图象关于点 30对称,故B正确: 当x∈ 4π2π 2 时,2x-6 6 33 当xe 时,2x-亚e 4π 2’- 3 3π 4兀 因为y=sinx在 3- 上单调递减,所以/()在[受胃 上单调递 减,故D错误.故选BC 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分. 12.己知sinx+cosx= 3 二(0<x<丙,则cosx-sinx的值为 【答案】- 【分析】将给定等式两边平方求出2 sin.xcosx,并判断sinx与cosx的符号即可计算得解 【详解】由simx+cosx= 5两边平方得:Sim'x+2 2sim.xcosx+cosx=名 1 3 F-写,解得2 sin.co= 0, 而0<x<π,有sinx>0,则cosx<0,即cosx-sinx<0, 于是得cosx-sinx=-cosx-sinx)2=-os2x-2 sinx cosx-+sin2x= 4故答案为: 1 13.已知c0s(30°+)= 且0°<a<90,则sm(150°-g) 【答案】22 3 【分析】分析角度间的关系以及角度所在的范围,再结合同角三角函数关系即可求解. 【详解】因为150°-a=180°-30°+a),所以sin(150°-a)=sim180°-0°+ax)=sim60°+a), 由0°<a<90°,得30°<30°+u<120°,所以sin(30°+)>0, sim(30°+a)=1-c0s2β0°+a)月 1-3 25.故答案为:2 93 3 D0<o0>F【+O)s09p=(猴堡7 ·在一个周期内的图象如下图所示,则函数解析式为y= 2 o.0 【答案】-2cos *到 21 【分析】根据函数图象可得最值与对称性,可得函数解析式中A的值与周期性,利用周期公式可得ω的值,代入最 高点的坐标,可得答案 【详解】由图象可知A=-2,最小正周期T= 将点(5代入得y=-2ms行+p2,所以+g12ac2),即p行2加eZ, 3π, 又1p水号所以p=子则=2o+到 故答案为:-2cos x+ 24 四、解答题:本题共5小题,共77分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 15.(13分)已知一扇形的圆心角为&,半径为R,弧长为1. (1)若=30°,R=18cm,求扇形的弧长1: (2)若扇形周长为12cm,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大,最大值是多少? 【答案】(1)3π(cm): (2)a=2,9(cm2) 【分析】(1)根据扇形的弧长公式进行计算即可: (2)根据扇形的周长和面积公式,可得S=-(R-3)+9,再结合二次函数的图像性质进行求解即可. 【详解】(1)由题意,扇形的圆心角a=30°=元,半径为R=18cm,所以扇形的弧长1=a~R=乃×18=3π(cm): 6 6 (2)因为扇形的周长为12cm,即1+2R=12,所以1=12-2R, 又S=R,所以S=-R=号12-2)R=-R2+6R=-(R-3)+9,所以当R=30m时,面积s取得最大值,为 9cm),此时112-2x3=6am,所以a=8=兮-2. 所以若扇形周长为12c,当扇形的圆心角a为2弧度时,这个扇形的面积最大,最大值是9(cm) 16.(15分)已知角8的终边经过点P(5a,-12a),其中a≠0. (1)求cos0的值: (2)若θ为第二象限角,求cos0+sin0的值. 【答案】(1)答案见解析 03 【分析】(I)对a的符号进行讨论,利用三角函数的定义可求得cos0的值: (2)利用三角函数的定义求出cos0、sinB的值,即可得出cos0+sin0的值 5a5 【详解】(1)因为OP=V(5a)+(-12a=134,所以当a>0时,cos6= 13a13 当a<0时,cos8= 5a5 13a13 5a5a5 (2)若B为第二象限角,则a<0,则cos8= 3a-13ai3sm0=2a-12a_12 3a-i3ai3,所以cos8+sim6 7 13 17.(15分)若角a的终边过点P(-3,4) (1)分别求sina,cosa,tana的值; si(π-o)+cos(3π+ox) (2)求 3π 7π 的值 cos +0-S1n -a 2 (2 5’cosa= 4 5 tana=-4 3 【答案】(1)sino= 3 (2)7 【分析】(1)由三角函数的定义可得: (2)利用诱导公式化简可得. 5.cosa- 3 【详解】(1)由三角函数的定义可得,sinc= 2+严5,tama=y=-4 4.3 s1n(π-a)+cos(3π+a) sin a-cos a_ (2) 55=7 3π, (7 sin a+cos a 43 cos -+a-sin 2 (2 -d 55 1&17分)已知数gw+子+P0引为偶函数,-n2x-到. 2 (1)求f(x)图象的对称轴方程: (2)若x∈0, 求f(x)的值域: 2 3)当x∈0, 时,函数f(x)的图象与直线y=(∈R)有2个交点,求实数m的取值范围. 【答案】①)x=3证+匹,k∈Z. 21 21 82 (3) 42 【分析】(1)根据三角函数的奇偶性的性质可得云+p=行+k元,k∈乙,或者利用偶函数的性质 4 8)-一牙)行)血公0,求解p子即可利用整体法求解。 π π (2)利用整体法结合条件即可求解, (3)作出函数图象,数形结合即可求解 【详解】(1)方法一因为函数g()=simx+ 4+o 0<p< 为偶函数, 所以军+p空+kx,keZ,p平+,keZ,又0<0<受所以p- 2 4 令2x-平于+xkeZ,解得x=+kE乙,即了)图象的对称轴方程为 42 82 3元+c,keZ, 82 方法二函数0=sm-导+pj0引 为偶函数, 则可分-}m子可小n0,即cg=p,所以mg1, 又0<p<子,所以p=开,经检验,符合题意。 所以sin 所以2sm2x- 1 4 4’2 所以f(x)的值域为 421 (3)画出函数f(x)=二sin2x- 2 升在0引上的图象与直线y-mmeR) 当0 时,函数f(x)的图象与直线y=(m∈R)有2个交点,作图如下: f(x) 2 由图可知 2≤m<, 故m的取值范围为 21 42 19.(17分)已知函数f(x)=tan(x+p)o>0,0<p< 2 应(若利利后0是线=村念两个时移小 心 (1)求∫(x)的解析式: 2若关于x的方程f)++匹=0在区间 2π5m 6 3’6 内恰有两个实根,求k的取值范围. 【答案】=+) (2)(0,+∞) 【分析】(1)先由已知得到周期信息、结合周期公式求出参数w,再代点即可计算求解p即可得解: (2)换元=x+ g,将思设等价转换为函数g四)=tamu+ku在四 引侣上存在两个零点,接着分<0 和k>0结合函数奇偶性、单调性和函数与方程思想数形结合分析函数零点个数即可求解 【详解】(1)由题可知f(9的最小正周期T满足; T=亚,解得0=1, 6F2201 6 所以 6+p=c,k∈Z,即p=元+hm,keZ, T 6 又<台所越以9-君所以儿国=m+引 )设u=x君展数四=t+如,则u(经经小 因为关于x的方程f)+:+匹=0在区间- 2r5π 6 3 内恰有两个实根, 6 所以看数g侧=m+加在u(合引后小上存在两个零点 因为对任意u∈ 5到有g(-)-am(a+(-0=(aaa如)=g. 所以)=tu+h(受为奇函数 (i)若k≤0,当u∈ 时8)0,故g)在区间上无零点: 当u∈ 2'2 时,一方面有g(0)=0,另一方面,若存在山∈ 0, 2 使得g()=0,则g(-4)=0, 若对任意4。∈0 28么,)≠0,则8(,)≠0,故g())的零点个数为奇数,不合题意. (ππ (若>0,当ue22 时,g(为增函数, 所以e创在区间(号}上只有唯一零点0: 当u∈行时,函数:)=-(-u分别为减函数和增西数,且k0恒成立, 又网=0=-,周 u→亚时h(0)→-0, 2 2 所以u (径可时,函数(回=b,h(=am有唯一交点, g四在区间经上有唯一零点, 所以函数g创=u+在引[侣小上存在两个零点 综上所述,k的取值范围为(0,+o).

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第5章三角函数 单元测试卷-2025-2026学年高一上学期数学湘教版必修第一册-第1页
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