本文由 456456 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学必修四课时训练 第三章 三角恒等变换 章末检测(B) Word版含答案
第三章 三角恒等变换(B)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.sin15°cos75°+cos15°sin105°等于( )
A.0B.C.D.1
2.若函数f(x)=sin2x-(x∈R),则f(x)是( )
A.最小正周期为的奇函数
B.最小正周期为π的奇函数
C.最小正周期为2π的偶函数
D.最小正周期为π的偶函数
3.已知α∈(,π),sinα=,则tan(α+)等于( )
A.B.7C.-D.-7
4.函数f(x)=sinx-cosx(x∈[-π,0])的单调递增区间是( )
A.[-π,-]B.[-,-]
C.[-,0]D.[-,0]
5.化简:的结果为( )
A.1B.C.D.tanθ
6.若f(sinx)=3-cos2x,则f(cosx)等于( )
A.3-cos2xB.3-sin2x
C.3+cos2xD.3+sin2x
7.若函数f(x)=sin(x+)+asin(x-)的一条对称轴方程为x=,则a等于( )
A.1B.C.2D.3
8.函数y=sin2x+sin2x,x∈R的值域是( )
A.[-,]B.[-+,+]
C.[-,]D.[--,-]
9.若3sinθ=cosθ,则cos2θ+sin2θ的值等于( )
A.-B.C.-D.
10.已知3cos(2α+β)+5cosβ=0,则tan(α+β)tanα的值为( )
A.±4B.4C.-4D.1
11.若cos=,sin=-,则角θ的终边所在的直线方程为( )
A.7x+24y=0B.7x-24y=0
C.24x+7y=0D.24x-7y=0
12.使奇函数f(x)=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)在[-,0]上为减函数的θ的值为( )
A.-B.-C.D.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.函数f(x)=sin2(2x-)的最小正周期是______.
14.已知sinαcosβ=1,则sin(α-β)=________.
15.若0<α<<β<π,且cosβ=-,sin(α+β)=,则cosα=________.
16.函数y=sin(x+10°)+cos(x+40°),(x∈R)的最大值是________.
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)已知sin(α+)=-,α∈(0,π).
(1)求的值;
(2)求cos(2α-)的值.
18.(12分)已知函数f(x)=2cosxsinx+2cos2x-.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)求函数f(x)的最大值和最小值及相应的x的值;
(3)求函数f(x)的单调增区间.
19.(12分)已知向量a=(cos,sin),b=(cos,-sin),且x∈[-,].
(1)求a·b及|a+b|;
(2)若f(x)=a·b-|a+b|,求f(x)的最大值和最小值.
20.(12分)已知△ABC的内角B满足2cos2B-8cosB+5=0,若=a,=b且a,b满足:a·b=-9,|a|=3,|b|=5,θ为a,b的夹角.
(1)求角B;
(2)求sin(B+θ).
21.(12分)已知向量m=(-1,cosωx+sinωx),n=(f(x),cosωx),其中ω>0,且m⊥n,又函数f(x)的图象任意两相邻对称轴的间距为.
(1)求ω的值;
(2)设α是第一象限角,且f(α+)=,求的值.
22.(12分)已知函数f(x)=sin2xsinφ+cos2xcosφ-sin(+φ)(0<φ<π),其图象过点(,).
(1)求φ的值;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求函数g(x)在[0,]上的最大值和最小值.
第三章 三角恒等变换(B)
答案
1.D [原式=sin 15°cos 75°+cos 15°sin 75°=sin 90°=1.]
2.D [f(x)=sin2x-=(2sin2x-1)=-cos2x,
∴T==π,f(x)为偶函数.]
3.A [∵α∈(,π),sinα=,∴cosα=-,
tanα==-.∴tan(α+)===.]
4.D [f(x)=sinx-cosx=2sin(x-).
令2kπ-≤x-≤2kπ+(k∈Z),
得2kπ-≤x≤2kπ+(k∈Z),
令k=0得-≤x≤.
由此可得[-,0]符合题意.]
5.B [原式===sin60°=.]
6.C [f(sinx)=3-(1-2sin2x)=2+2sin2x,
∴f(x)=2x2+2,
∴f(cosx)=2cos2x+2=1+cos2x+2=3+cos2x.]
7.B [f(x)=sin(x+)-asin(-x)=sin(x+)-acos(+x)=sin(x+-φ)
∴f()=sin+asin=a+=.
解得a=.]
8.B [y=sin2x+sin2x=sin2x+=sin2x-cos2x+=sin(2x-)+,
∵x∈R,
∴-1≤sin(2x-)≤1,
∴y∈[-+,+].
9.B [∵3sinθ=cosθ,∴tanθ=.
cos2θ+sin2θ=cos2θ-sin2θ+2sinθcosθ=
===.]
10.C [3cos(2α+β)+5cosβ
=3cos(α+β)cosα-3sin(α+β)sinα+5cos(α+β)cosα+5sin(α+β)sinα=0,
∴2sin(α+β)sinα=-8cos(α+β)cosα,
∴tan(α+β)tanα=-4.]
11.D [cos=,sin=-,tan=-,∴tanθ===.
∴角θ的终边在直线24x-7y=0上.]
12.D [∵f(x)为奇函数,∴f(0)=sinθ+cosθ=0.
∴tanθ=-.∴θ=kπ-,(k∈Z).
∴f(x)=2sin(2x+θ+)=±2sin2x.
∵f(x)在[-,0]上为减函数,
∴f(x)=-2sin2x,∴θ=.]
13.
解析 ∵f(x)=[1-cos(4x-)]=-sin4x∴T==.
14.1
解析 ∵sinαcosβ=1,
∴sinα=cosβ=1,或sinα=cosβ=-1,
∴cosα=sinβ=0.
∴sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ=sinαcosβ=1.
15.
解析 cosβ=-,sinβ=,
sin(α+β)=,cos(α+β)=-,
故cosα=cos[(α+β)-β]=cos(α+β)cosβ+sin(α+β)sinβ=(-)×(-)+×=.
16.1
解析 令x+10°=α,则x+40°=α+30°,
∴y=sinα+cos(α+30°)
=sinα+cosαcos30°-sinαsin30°
=sinα+cosα
=sin(α+60°).
∴ymax=1.
17.解 (1)sin(α+)=-,α∈(0,π)⇒cosα=-,α∈(0,π)⇒sinα=.
==-.
(2)∵cosα=-,sinα=⇒sin2α=-,cos2α=-.
cos(2α-)=-cos2α+sin2α=-.
18.解 (1)原式=sin2x+cos2x=2(sin2x+cos2x)=2(sin2xcos+cos2xsin)
=2sin(2x+).
∴函数f(x)的最小正周期为π.
(2)当2x+=2kπ+,即x=kπ+(k∈Z)时,f(x)有最大值为2.
当2x+=2kπ-,即x=kπ-(k∈Z)时,f(x)有最小值为-2.
(3)要使f(x)递增,必须使2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
解得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
∴函数f(x)的递增区间为[kπ-,kπ+](k∈Z).
19.解 (1)a·b=coscos-sinsin=cos2x,
|a+b|===2|cosx|,
∵x∈[-,],∴cosx>0,
∴|a+b|=2cosx.
(2)f(x)=cos2x-2cosx=2cos2x-2cosx-1=2(cosx-)2-.
∵x∈[-,].∴≤cosx≤1,
∴当cosx=时,f(x)取得最小值-;当cosx=1时,f(x)取得最大值-1.
20.解 (1)2(2cos2B-1)-8cosB+5=0,即4cos2B-8cosB+3=0,得cosB=.
又B为△ABC的内角,∴B=60°.
(2)∵cosθ==-,∴sinθ=.∴sin(B+θ)=sinBcosθ+cosBsinθ=.
21.解 (1)由题意,得m·n=0,所以
f(x)=cosωx·(cosωx+sinωx)=+=sin(2ωx+)+.
根据题意知,函数f(x)的最小正周期为3π.
又ω>0,所以ω=.
(2)由(1)知f(x)=sin(+)+,
所以f(α+)=sin(α+)+=cosα+=.
解得cosα=.
因为α是第一象限角,故sinα=.
所以====-.
22.解 (1)因为f(x)=sin2xsinφ+cos2xcosφ-sin(+φ)(0<φ<π),
所以f(x)=sin2xsinφ+cosφ-cosφ
=sin2xsinφ+cos2xcosφ
=(sin2xsinφ+cos2xcosφ)
=cos(2x-φ).
又函数图象过点(,),
所以=cos(2×-φ),
即cos(-φ)=1,
又0<φ<π,所以φ=.
(2)由(1)知f(x)=cos(2x-),将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,可知g(x)=f(2x)=cos(4x-),
因为x∈[0,],所以4x∈[0,π],
因此4x-∈[-,],
故-≤cos(4x-)≤1.
所以y=g(x)在[0,]上的最大值和最小值分别为和-.
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.sin15°cos75°+cos15°sin105°等于( )
A.0B.C.D.1
2.若函数f(x)=sin2x-(x∈R),则f(x)是( )
A.最小正周期为的奇函数
B.最小正周期为π的奇函数
C.最小正周期为2π的偶函数
D.最小正周期为π的偶函数
3.已知α∈(,π),sinα=,则tan(α+)等于( )
A.B.7C.-D.-7
4.函数f(x)=sinx-cosx(x∈[-π,0])的单调递增区间是( )
A.[-π,-]B.[-,-]
C.[-,0]D.[-,0]
5.化简:的结果为( )
A.1B.C.D.tanθ
6.若f(sinx)=3-cos2x,则f(cosx)等于( )
A.3-cos2xB.3-sin2x
C.3+cos2xD.3+sin2x
7.若函数f(x)=sin(x+)+asin(x-)的一条对称轴方程为x=,则a等于( )
A.1B.C.2D.3
8.函数y=sin2x+sin2x,x∈R的值域是( )
A.[-,]B.[-+,+]
C.[-,]D.[--,-]
9.若3sinθ=cosθ,则cos2θ+sin2θ的值等于( )
A.-B.C.-D.
10.已知3cos(2α+β)+5cosβ=0,则tan(α+β)tanα的值为( )
A.±4B.4C.-4D.1
11.若cos=,sin=-,则角θ的终边所在的直线方程为( )
A.7x+24y=0B.7x-24y=0
C.24x+7y=0D.24x-7y=0
12.使奇函数f(x)=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)在[-,0]上为减函数的θ的值为( )
A.-B.-C.D.
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.函数f(x)=sin2(2x-)的最小正周期是______.
14.已知sinαcosβ=1,则sin(α-β)=________.
15.若0<α<<β<π,且cosβ=-,sin(α+β)=,则cosα=________.
16.函数y=sin(x+10°)+cos(x+40°),(x∈R)的最大值是________.
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)已知sin(α+)=-,α∈(0,π).
(1)求的值;
(2)求cos(2α-)的值.
18.(12分)已知函数f(x)=2cosxsinx+2cos2x-.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)求函数f(x)的最大值和最小值及相应的x的值;
(3)求函数f(x)的单调增区间.
19.(12分)已知向量a=(cos,sin),b=(cos,-sin),且x∈[-,].
(1)求a·b及|a+b|;
(2)若f(x)=a·b-|a+b|,求f(x)的最大值和最小值.
20.(12分)已知△ABC的内角B满足2cos2B-8cosB+5=0,若=a,=b且a,b满足:a·b=-9,|a|=3,|b|=5,θ为a,b的夹角.
(1)求角B;
(2)求sin(B+θ).
21.(12分)已知向量m=(-1,cosωx+sinωx),n=(f(x),cosωx),其中ω>0,且m⊥n,又函数f(x)的图象任意两相邻对称轴的间距为.
(1)求ω的值;
(2)设α是第一象限角,且f(α+)=,求的值.
22.(12分)已知函数f(x)=sin2xsinφ+cos2xcosφ-sin(+φ)(0<φ<π),其图象过点(,).
(1)求φ的值;
(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求函数g(x)在[0,]上的最大值和最小值.
第三章 三角恒等变换(B)
答案
1.D [原式=sin 15°cos 75°+cos 15°sin 75°=sin 90°=1.]
2.D [f(x)=sin2x-=(2sin2x-1)=-cos2x,
∴T==π,f(x)为偶函数.]
3.A [∵α∈(,π),sinα=,∴cosα=-,
tanα==-.∴tan(α+)===.]
4.D [f(x)=sinx-cosx=2sin(x-).
令2kπ-≤x-≤2kπ+(k∈Z),
得2kπ-≤x≤2kπ+(k∈Z),
令k=0得-≤x≤.
由此可得[-,0]符合题意.]
5.B [原式===sin60°=.]
6.C [f(sinx)=3-(1-2sin2x)=2+2sin2x,
∴f(x)=2x2+2,
∴f(cosx)=2cos2x+2=1+cos2x+2=3+cos2x.]
7.B [f(x)=sin(x+)-asin(-x)=sin(x+)-acos(+x)=sin(x+-φ)
∴f()=sin+asin=a+=.
解得a=.]
8.B [y=sin2x+sin2x=sin2x+=sin2x-cos2x+=sin(2x-)+,
∵x∈R,
∴-1≤sin(2x-)≤1,
∴y∈[-+,+].
9.B [∵3sinθ=cosθ,∴tanθ=.
cos2θ+sin2θ=cos2θ-sin2θ+2sinθcosθ=
===.]
10.C [3cos(2α+β)+5cosβ
=3cos(α+β)cosα-3sin(α+β)sinα+5cos(α+β)cosα+5sin(α+β)sinα=0,
∴2sin(α+β)sinα=-8cos(α+β)cosα,
∴tan(α+β)tanα=-4.]
11.D [cos=,sin=-,tan=-,∴tanθ===.
∴角θ的终边在直线24x-7y=0上.]
12.D [∵f(x)为奇函数,∴f(0)=sinθ+cosθ=0.
∴tanθ=-.∴θ=kπ-,(k∈Z).
∴f(x)=2sin(2x+θ+)=±2sin2x.
∵f(x)在[-,0]上为减函数,
∴f(x)=-2sin2x,∴θ=.]
13.
解析 ∵f(x)=[1-cos(4x-)]=-sin4x∴T==.
14.1
解析 ∵sinαcosβ=1,
∴sinα=cosβ=1,或sinα=cosβ=-1,
∴cosα=sinβ=0.
∴sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ=sinαcosβ=1.
15.
解析 cosβ=-,sinβ=,
sin(α+β)=,cos(α+β)=-,
故cosα=cos[(α+β)-β]=cos(α+β)cosβ+sin(α+β)sinβ=(-)×(-)+×=.
16.1
解析 令x+10°=α,则x+40°=α+30°,
∴y=sinα+cos(α+30°)
=sinα+cosαcos30°-sinαsin30°
=sinα+cosα
=sin(α+60°).
∴ymax=1.
17.解 (1)sin(α+)=-,α∈(0,π)⇒cosα=-,α∈(0,π)⇒sinα=.
==-.
(2)∵cosα=-,sinα=⇒sin2α=-,cos2α=-.
cos(2α-)=-cos2α+sin2α=-.
18.解 (1)原式=sin2x+cos2x=2(sin2x+cos2x)=2(sin2xcos+cos2xsin)
=2sin(2x+).
∴函数f(x)的最小正周期为π.
(2)当2x+=2kπ+,即x=kπ+(k∈Z)时,f(x)有最大值为2.
当2x+=2kπ-,即x=kπ-(k∈Z)时,f(x)有最小值为-2.
(3)要使f(x)递增,必须使2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
解得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
∴函数f(x)的递增区间为[kπ-,kπ+](k∈Z).
19.解 (1)a·b=coscos-sinsin=cos2x,
|a+b|===2|cosx|,
∵x∈[-,],∴cosx>0,
∴|a+b|=2cosx.
(2)f(x)=cos2x-2cosx=2cos2x-2cosx-1=2(cosx-)2-.
∵x∈[-,].∴≤cosx≤1,
∴当cosx=时,f(x)取得最小值-;当cosx=1时,f(x)取得最大值-1.
20.解 (1)2(2cos2B-1)-8cosB+5=0,即4cos2B-8cosB+3=0,得cosB=.
又B为△ABC的内角,∴B=60°.
(2)∵cosθ==-,∴sinθ=.∴sin(B+θ)=sinBcosθ+cosBsinθ=.
21.解 (1)由题意,得m·n=0,所以
f(x)=cosωx·(cosωx+sinωx)=+=sin(2ωx+)+.
根据题意知,函数f(x)的最小正周期为3π.
又ω>0,所以ω=.
(2)由(1)知f(x)=sin(+)+,
所以f(α+)=sin(α+)+=cosα+=.
解得cosα=.
因为α是第一象限角,故sinα=.
所以====-.
22.解 (1)因为f(x)=sin2xsinφ+cos2xcosφ-sin(+φ)(0<φ<π),
所以f(x)=sin2xsinφ+cosφ-cosφ
=sin2xsinφ+cos2xcosφ
=(sin2xsinφ+cos2xcosφ)
=cos(2x-φ).
又函数图象过点(,),
所以=cos(2×-φ),
即cos(-φ)=1,
又0<φ<π,所以φ=.
(2)由(1)知f(x)=cos(2x-),将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,可知g(x)=f(2x)=cos(4x-),
因为x∈[0,],所以4x∈[0,π],
因此4x-∈[-,],
故-≤cos(4x-)≤1.
所以y=g(x)在[0,]上的最大值和最小值分别为和-.
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