内容正文:
单元检测卷(一) 三角函数
(时间:120分钟 满分:150分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
一、选择题(本大题共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.若θ=2 026°,则θ的终边在( )
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:因为2 026°=5×360°+226°,所以226°与2 026°的终边相同,易知226°的终边在第三象限.故选C.
2.已知α是第二象限的角,P为其终边上的一点,且sin α=,则x=( )
A.-4 B.±4
C.-8 D.±8
答案:C
解析:点P是第二象限的角α终边上的一点,则x<0,由sin α=,得=,所以x=-8.故选C.
3.若sin αtan α>0,则α为( )
A.第一、四象限的角 B.第二、三象限的角
C.第一、三象限的角 D.第二、四象限的角
答案:A
解析:由sin αtan α>0可知,sin α,tan α同号,所以α为第一象限的角或第四象限的角.故选A.
4.函数f(x)=的定义域为( )
A.(k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
答案:B
解析:依题意, 得2sin x-1≥0,即sin x≥,故x∈(k∈Z),则x∈(k∈Z).故选B.
5.下列函数中,以为周期且在区间上单调递增的是( )
A.y=sin 4x B.y=cos 4x
C.y=tan x D.y=-tan 2x
答案:B
解析:对于A,由sin=->-1=sin可知函数y=sin 4x在上不是单调递增的,故A错误;对于B,y=cos 4x的周期为,且当x∈时,有π<4x<2π,故函数y=cos 4x在上单调递增,故B正确;对于C,由tan=-1≠1=tan可知y=tan x不以为周期,故C错误;对于D,y=-tan 2x的周期为,由-tan=>1=-tan可知函数y=tan 2x在上不是单调递增的,故D错误.故选B.
6.为了得到函数y=cos的图象,只要把函数y=cos的图象上所有的点( )
A.横坐标缩短到原来的,纵坐标不变
B.横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变
C.纵坐标缩短到原来的,横坐标不变
D.纵坐标伸长到原来的2倍,横坐标不变
答案:A
解析:对于A,得y=cos满足题意;对于B,得y=cos不满足题意;对于C,得y=cos不满足题意;对于D,得y=2cos不满足题意.故选A.
7.已知函数f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为,则f(x)在的最小值为( )
A.- B.-
C.0 D.
答案:A
解析:因为函数f(x)=sin(ω>0)的最小正周期为,所以=,解得ω=1,所以f(x)=sin,当x∈,则3x+∈,所以当3x+=,即x=时f(x)取得最小值,即f=-.故选A.
8.已知f(x)=2sin(ωx+φ),其中相邻的两条对称轴的距离为,且f(x)经过点,则关于x的方程f(x)=sin x在上的不同解的个数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
答案:D
解析:由已知相邻两条对称轴的距离为,可得==,又ω>0,可得ω=3,由函数f(x)经过点,则2sin φ=-1,即sin φ=-,又<,可得φ=-,所以f(x)=2sin,因为函数y=sin x的最小正周期为T=2π,所以函数f(x)=2sin的最小正周期为T=,所以在上,函数f(x)=2sin有三个周期的图象,在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示,由图可知,两函数图象有6个交点,故选D.
二、选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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.下列化简正确的是( )
A.sin=sin α
B.tan=-tan α
C.sin=-cos α
D.cos=sin α
答案:AC
解析:对于A,sin=sin=sin=sin α,故A正确;对于B,tan=tan α,故B错误;对于C,sin=sin=sin=-sin=-cos α,故C正确;对于D,cos=cos=-sin α,故D错误.故选AC.
10.已知a是实数,则函数f(x)=1+asin ax的图象可能是( )
答案:ACD
解析:当a=0时,f(x)=1;当a≠0时,周期为T=,振幅为,对于A,当a=0时,f(x)=1,故A正确;对于B,由T>2π,可得<1,所以<1,所以最大值小于2,故B错误;对于C,当<1时,T>2π,故C正确;对于D,由T<2π可得>1,所以>1,所以最大值大于2,故D正确.故选ACD.
11.水车在古代是进行灌溉引水的工具,是人类的一项古老发明,也是人类利用自然和改造自然的象征.如图是一个半径为R的水车及其示意图,一个水斗从点A(1,-)出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且旋转一周用时10秒.经过t秒后,水斗旋转到点P(f(t),g(t)),其中f(t)=Rcos(ωt+φ),则( )
A.φ=-
B.f(t)在[2,3]上单调递减
C.f(t)在[3,5]上的最小值为-2
D.当t=5时,PA=4
答案:ABD
解析:R==2,由题易知函数f(t)=2cos(ωt+φ)的最小正周期T=10=.又ω>0,所以ω=,所以f(t)=2cos,易知∠xOA=-,所以f(t)=2cos,故A正确;当t∈[2,3]时,t-∈,所以函数y=f(t)在[2,3]上单调递减,故B正确;当t∈[3,5]时,t-∈,所以函数y=f(t)在[3,5]上的最小值为f(5)=-1,故C错误;当t=5时,f(5)=2cos=-1,P的横坐标为-1,易知此时点P(-1,),PA为水车直径,故PA=4,故D正确.故选ABD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在横线上.)
12.写出一个定义域为R,周期为π的偶函数f(x)= .(答案不唯一)
答案:cos 2x
解析:函数f(x)=cos 2x是定义域为R,最小正周期为T==π的偶函数,符合题意.
13.如图,在Rt△PBO中,∠PBO=90°,以O为圆心,OB为半径作圆弧交OP于点A.若圆弧AB等分△POB的面积,且∠AOB=α,则= .
答案:
解析:设扇形的半径为r,则扇形的面积为αr2,在Rt△POB中,PB=rtan α,则△POB的面积为r·rtan α,由题意得r·rtan α=2×αr2,所以tan α=2α,所以=.
14.如图,已知函数f(x)=Asin(A>0,ω>0,<)的部分图象,则下列命题中,正确的序号为 .
①f(x)的图象关于直线x=-对称;②f(x)在上单调递增;③f是奇函数;④将f(x)图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,得到函数y=2sin的图象.
答案:①③④
解析:由图象可得,A=2,函数f(x)的最小正周期为T=4=π,故ω===2,则f(x)=2sin,则f=2sin=2,可得sin=1,因为-<φ<,则-<φ+<,所以φ+=,解得φ=,所以f(x)=2sin.对于①,因为f=2sin(-+)=2sin=-2=f,所以直线x=-为函数f(x)的一条对称轴,故①正确;对于②,当≤x≤π时,≤2x+≤,所以函数f(x)在上不单调,故②错误;对于③,f=2sin=-2sin 2x为奇函数,故③正确;对于④,将f(x)的图象上所有点的横坐标变为原来的2倍,得到函数y=2sin的图象,故④正确.故选①③④.
四、解答题(本大题共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=-,且lg有意义.
(1)试判断角α所在的象限;
(2)若角α的终边上一点M,且=1(O为坐标原点),求m的值及sin α的值.
解:(1)由=-,所以sin α<0,
由lg 有意义,可知cos α>0,所以α是第四象限角.
(2))因为=1,所以+m2=1,
得m=±,又α为第四象限角,故m<0,从而m=-,sin α===-.
16.(15分)(1)化简:
;
(2)计算:.
解:(1)原式====-cos α.
(2)原式==
==2-.
17.(15分)设f(x)=Asin(A>0,0<ω<,0<φ<)过点,且一个周期的图象(原点O,最高点M,最低点N)如图所示.
(1)求A,φ;
(2)再从以下三个条件中任选其一,使函数f(x)唯一确定,并求f(x)的单调递增区间.
条件①:=5;条件②:=;
条件③:f=0.
解:(1)f(x)=Asin,由图象可知,A=2,所以f(x)=2sin,
因为f(x)=2sin,所以1=2sin φ,所以sin φ=,
又0<φ<,解得φ=.
综上所述,A=2,φ=.
(2)选择条件①:
因为=5⇔==3,
所以==3⇒ω=,
故f(x)=2sin,令-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,
有-2+6k≤x≤1+6k,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
选择条件②:因为=⇔xM==1⇔M,
所以2=2sin,所以1=sin,由0<ω<,解得ω=,
故f(x)=2sin,令-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,
有-2+6k≤x≤1+6k,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
选择条件③:
因为f=0⇔sin=0⇔+=kπ⇔ω=-(k∈Z),
由0<ω<,解得ω=,故f(x)=2sin,
令-+2kπ≤x+≤+2kπ,k∈Z,有-2+6k≤x≤1+6k,k∈Z,
所以f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
18.(17分)(2025·湖南长沙模拟)已知函数f(x)=2sin,x∈R.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若h(x)=f(x+t)的图象关于点对称,且t∈(0,π),求t的值;
(3)当x∈时,不等式|f(x)-m|<3恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1)f(x)的最小正周期为T==π.
(2)h(x)=2sin,t∈(0,π).
由题意知2×+2t-=kπ(k∈Z),
得t=+(k∈Z),
又t∈(0,π),所以t=或t=.
(3)当x∈时,2x-∈,
所以f(x)∈[1,2].
又|f(x)-m|<3,即f(x)-3<m<f(x)+3,
所以2-3<m<1+3,即-1<m<4.
故实数m的取值范围是(-1,4).
19.(17分)定义域为R的函数h满足:对任意x∈R,都有h=h+h,则称h具有性质P.
(1)分别判断以下两个函数是否具有性质P:m=2x-1和n=1-cos x;
(2)函数f(x)=sin<ω<,<),判断是否存在实数ω,φ,使f(x)具有性质P?若存在,求出ω,φ的值;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)结论下,若方程f=a(a为常数)在区间上恰有三个实数根x1,x2,x3,求sin的值.
解:(1)m=2-1=2x+4π-1,m=4π-1,
故m≠m+m,则函数m=2x-1不具有性质P;
n=1-cos=1-cos x,n=1-cos 2π=0,
故n=n+n,则函数n=1-cos x具有性质P.
(2)若f(x)具有性质P,则f=f+f,
则f=sin φ=0,因为<,所以φ=0,
则f(x)=sin ωx,由f=f(x)+f得:f=k·f,
若f≠0,则存在k0∈Z,使得>1,而≤1,上式不成立,
故f=0,即sin=0,因为<ω<,
所以3π<2ωπ<5π,则2ωπ=4π,即ω=2,则f(x)=sin 2x,
验证:当ω=2,φ=0时,f(x)=sin 2x,
则对任意x∈R,f=sin 2=sin 2x,
f(x)+f=sin 2x+sin 4π=sin 2x,等式f=f(x)+f成立,
故存在ω=2,φ=0,使函数f(x)具有性质P.
(3)由(2)知,f(x)=sin 2x,f=f=sin=a,
令t=2x+,t∈,由题知,sin t=a在区间上恰有三个实数根t1,t2,t3,
学科网(北京)股份有限公司
$