内容正文:
阶段质量评价
第七章 三角函数 B卷——高考能力达标
(时间:120分钟 满分:150分)
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
16
17
18
19
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列四个函数中,以π为最小正周期,且在区间上单调递减的是( )
A.y=cos x B.y=2|sin x|
C.y=cos D.y=tan x
√
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
16
17
18
19
解析:由于y=cos x的周期为2π,故A不正确;由于y=2|sin x|以π为最小正周期,且在区间上为减函数,故B正确;由于y=cos的周期为=4π,故C不正确;由于y=tan x在区间上为增函数,故D不正确.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
3
4
16
17
18
19
2.已知简谐运动f(x)=2cos,|φ|<的图象经过点(0,1),则该简谐运动的最小正周期T和初相φ分别为( )
A.T=6,φ= B.T=6,φ=
C.T=6π,φ= D.T=6,φ=±
√
解析:将(0,1)代入f(x)=2cos,得f(0)=2cos φ=1⇒cos φ=.
由于|φ|<,所以φ=±,T==6.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
3.函数f(x)=tan在一个周期内的图象是( )
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解析:函数f(x)=tan的最小正周期T==2π,∵选项D的最小正周期T=-=π,故D错误;令kπ-<x-<kπ+,k∈Z,
解得2kπ-<x<2kπ+,k∈Z,故f(x)=tan的单调递增区间为,k∈Z.取k=0,则f(x)=tan的单调递增区间为,故A正确,B、C错误.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
4.已知点A是单位圆与x轴正半轴的交点,点B在第二象限.记∠AOB=θ且sin θ=,则=( )
A. B.
C.- D.-
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解析:由题意知θ∈,∴cos θ=-=-,
tan θ==-.∴===-.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
5.已知函数f(x)=sin,x∈.若方程f(x)=的两个解为x1,x2 ,则sin(x1+x2)=( )
A.- B.
C. D.-
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解析:由题意可得,x∈,则2x+∈.令2x+=,则x=,即函数f(x)=sin,x∈关于直线x=对称,则f(x)在上单调递增,在上单调递减,所以x1+x2=2×=.故sin(x1+x2)=sin=.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
6.已知函数f(x)=sin 2x和g(x)的部分图象,如图所示.g(x)的图象由f(x)的图象平移而来,C,D分别在g(x),f(x)的图象上,ABCD是矩形,A,B,则g(x)的表达式是( )
A.g(x)=sin
B.g(x)=sin
C.g(x)=cos
D.g(x)=cos
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解析:根据题意,由题图知,函数f(x)=sin 2x的图象向右平移×
=个单位,得到g(x)=sin 2=sin的图象.
又sin=cos=cos=cos,
所以g(x)=cos.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
7.(2023·全国甲卷)设甲:sin2α+sin2β=1,乙:sin α+cos β=0,则 ( )
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解析:当sin2α+sin2β=1时,例如α=,β=0,但sin α+cos β≠0,
即sin2α+sin2β=1推不出sin α+cos β=0;当sin α+cos β=0时,sin2α+sin2β=(-cos β)2+sin2β=1,
即sin α+cos β=0能推出sin2α+sin2β=1.
综上可知,甲是乙的必要不充分条件.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
8.已知函数f(x)=2sin(ω>0)恒有f(x)≤f(2π),且f(x)在上单调递增,则ω的值为( )
A. B.
C. D.或
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解析:因为恒有f(x)≤f(2π),所以当x=2π时,f(x)取得最大值.
所以2πω+=+2kπ,k∈Z,得ω=+k,k∈Z.因为f(x)在上单调递增,所以-≤,即≥π,得0<ω≤2.因为x∈,
所以ωx+∈.因为f(x)在上单调递增,
所以k∈Z,得k∈Z.
所以4-12k>0,且1+6k>0,k∈Z,解得-<k<,k∈Z.故k=0,ω=.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
二、多项选择题(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.关于函数y=tan,下列说法错误的是( )
A.是奇函数 B.在区间上单调递减
C.为其图象的一个对称中心 D.最小正周期为π
√
√
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解析:因为f(x)=tan,f(-x)=tan=-tan,
所以函数y=tan是非奇非偶函数,故A错误;当x∈时,2x-∈.因为y=tan t在t∈上为增函数,故B错误;因为当x=时,tan=0,所以为其图象的一个对称中心,故C正确;y=tan的最小正周期为,故D错误.故选ABD.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
10.已知函数f(x)=sin ωx(ω>0),对任意x有f=f,且f=
-a,那么( )
A.f=a B.f(x)为奇函数
C.T=1 D.f=4a
√
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解析:因为f(x)的定义域为R,f(-x)=sin(-ωx)=-sin ωx=-f(x),
所以f(x)为定义在R上的奇函数,故B正确;
由f=f得f(x+1)=f=f=f(x),
所以f(x)是周期为1的周期函数,故C正确;
由函数的周期性知f=f=f=-a,故A、D错误.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
11.已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则( )
A.ω=2
B.f(x)的图象关于直线x=对称
C.f(x)=2cos
D.f(x)在上的值域为[-2,1]
√
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解析:由题图知,A=2,T=-=⇒T=π=⇒ω=2,故A正确;从而f(x)=2sin(2x+φ),又由f=2sin=0⇒-+φ=kπ,
k∈Z⇒φ=+kπ,k∈Z,因为|φ|<,所以φ=,
从而f(x)=2sin=2sin=2cos,故C正确;
因为f=2sin=-≠±2,所以x=不是f(x)的对称轴,故B错误;
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
当x∈时,令t=2x+∈,
因为y=sin t在上单调递减,在上单调递增,所以ymin=-1,ymax=,故-1≤sin t≤,即-2≤2sin t≤,
从而-2≤f(x)=2sin≤,
即f(x)在上的值域为[-2,],故D错误.故选AC.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.(5分)扇形的两条半径分别与x轴正半轴、-216°角的终边相同,弧长l=7π,则半径r=__________.
或
解析:由题意可知扇形的圆心角α为216°或144°,当扇形的圆心角α为216°,即α=时,r===;当扇形的圆心角α为144°,
即α=时,r===.所以半径r=或r=.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
13.(5分)已知函数f(x)=Asin ωx(A>0,ω>0)的最小正周期为π,将y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为y=g(x),若g=,则f的值为________.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解析:因为f(x)=Asin ωx(A>0,ω>0)的最小正周期为π,所以ω==2,则f(x)=Asin 2x.将y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g(x),
则g(x)=Asin x.若g=,则g=Asin=A=,所以A=2.
所以f(x)=2sin 2x,则f=2sin=2×=.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
14.(5分)已知函数y=Asin(ωx+φ)的最大值是3,对称轴方程是x=,要使函数的解析式为y=3sin,还应给出的一个条件是__________.(填上你认为正确的一个条件即可,不必考虑所有可能的情形)
周期T=π
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解析:若给出条件周期T=π,则ω==2,此时y=3sin(2x+φ).
由对称轴方程是x=,得2×+φ=+kπ,k∈Z.取k=0,得φ=.
此时y=3sin,符合题意.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)已知sin(α+β)=1,
(1)求α,β满足的关系;(5分)
解:因为sin(α+β)=1,则α+β=2kπ+(k∈Z),
所以α=2kπ+-β(k∈Z).
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
(2)求证:tan(2α+β)+tan β=0.(8分)
解:证明:由(1)知,k∈Z,tan(2α+β)+tan β=tan+tan β=tan(4kπ+π-β)+tan β
=tan(π-β)+tan β=-tan β+tan β=0.所以原等式成立.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
16.(15分)已知函数f(x)=3sin,x∈R.
(1)求f(x)的最小正周期及取最大值时x的取值;(7分)
解:函数f(x)=3sin,x∈R,
由T==π,得函数f(x)的最小正周期为π.
由2x-=2kπ+,k∈Z,即x=kπ+,k∈Z,得sin=1.
所以当x=kπ+,k∈Z时,函数f(x)取得最大值3.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
(2)求f(x)在区间上的取值范围.(8分)
解:由-≤x≤,得-≤2x-≤,于是-1≤sin≤.
因此-3≤3sin≤,
所以f(x)在区间上的取值范围为.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
17.(15分)已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)
的部分图象如图所示.该图象与y轴交于点A(0, ),与
x轴交于B,C两点,D为图象的最高点,且△BCD的
面积为.
(1)求f(x)的解析式及其单调递增区间;(9分)
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
解:由题意,函数f(x)=2sin(ωx+φ),可得△BCD的高为2.又△BCD的面积为,即=×2×BC,可得BC=,∴T=BC.∴T=π.则ω==2.
∵图象与y轴交于点A(0,),可得=2sin φ,
即 sin φ=.又0<φ<,∴φ=.故f(x)的解析式为 f(x)=2sin.
令2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,解得 kπ-≤x≤kπ+,k∈Z.
故f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
(2)若将f(x)的图象向右平移个单位,再将所得图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数g(x)的图象.若g(α)= ,求cos的值.(6分)
解:将f(x)的图象向右平移个单位,
可得 y=2sin=2sin,
再将所得图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
可得y=2sin.∴函数 g(x)=2sin.
由g(α)=,得2sin=,∴sin=>0.
∵<α<π,则<α+<π,所以cos=- =-.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
18.(17分)已知质点从P0(,-1)开始,沿以原点为圆心,2为半径的圆作匀速圆周运动,质点运动的角速度为ω弧度/秒(0<ω<2),经过x秒,质点运动到点P,设点P的纵坐标为y,令y=f(x),将f(x)的图象向左平移2个单位后图象关于y轴对称.
(1)求函数f(x)的解析式;(10分)
解:设f(x)=Asin(ωx+φ).由P0(,-1)知,tan φ=-.因为|φ|<,所以φ=-.又A=2,所以f(x)=2sin.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
将f(x)的图象向左平移2个单位后所得函数g(x)=2sin.
因为y=g(x)的图象关于y轴对称,所以2ω-=kπ+(k∈Z),
解得ω=+(k∈Z).又0<ω<2,所以当k=0时,ω=.
所以f(x)=2sin.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
(2)求函数f(x)的单调递减区间及[0,3]上的最值.(7分)
解:由(1)得f(x)=2sin,令2kπ+≤x-≤2kπ+(k∈Z),
解得6k+2≤x≤6k+5(k∈Z).
所以函数f(x)的单调递减区间为[6k+2,6k+5](k∈Z).
当0≤x≤3时,-≤x-≤,当x=0时,f(x)min=f(0)=-1;
当x=2时,f(x)max=f(2)=2.故函数f(x)的单调递减区间为
[6k+2,6k+5](k∈Z),f(x)min=-1,f(x)max=2.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
19.(17分)已知函数f(x)=3sin(2x+φ)(0<φ<π)的图象经过点.
(1)求f(x)在区间上的最大值和最小值;(9分)
解:将代入f(x)=3sin(2x+φ),
得-3=3sin,即+φ=+2kπ,k∈Z,
解得φ=+2kπ,k∈Z.因为0<φ<π,所以φ=.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
所以f(x)=3sin.当x∈时,≤2x+≤,
所以-≤sin≤1.所以-≤3sin≤3.
所以f(x)在区间上的最大值为3,最小值为-.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
(2)记关于x的方程f=2在区间上的解从小到大依次为x1,x2,…,xn,试确定正整数n的值,并求x1+2x2+2x3+…+2xn-1+xn的值.(8分)
解:因为f=2,所以3sin=2.
即sin=,所以cos x=.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
16
17
18
19
由余弦函数性质可知,cos x=在x∈上有4个解,
所以n=4,即x1+x2=2π,x2+x3=4π,x3+x4=6π,
累加可得,x1+2x2+2x3+x4=12π.
本课结束
更多精彩内容请登录:www.zghkt.cn
$