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人教A版高一数学必修第一册第五章《三角函数》章末练习题卷含答案解析(53)

2023-04-02 来源:步旅网


人教A版高一数学必修第一册第五章《三角函数》单元练习题卷7

(共22题)

一、选择题(共10题)

1. 设 𝛼∈(0,π

π

1+sin𝛽2),𝛽∈(0,2),且 tan𝛼=cos𝛽,则 (  )

A. 3𝛼−𝛽=π

B. 2𝛼−𝛽=π

2 C. 3𝛼+𝛽=π

2

2

2. 函数 𝑦=tan𝑥+sin𝑥−∣tan𝑥−sin𝑥∣ 在区间 (π3π

2,

2

) 内的图象是 ( A.

B.

C.

1

D. 2𝛼+𝛽=π

2

)

  

D.

π

3. 将函数 𝑓(𝑥)=cos𝜔𝑥(其中 𝜔>0)的图象向右平移 3 个单位,若所得图象与原图象重合,则 𝑓(24) 不可能等于 (  )

4. 若函数 𝑓(𝑥)=sin(2𝑥−3) 与 𝑔(𝑥)=cos𝑥−sin𝑥 都在区间 (𝑎,𝑏)(0<𝑎<𝑏<π) 上单调递减,则 𝑏−𝑎 的最大值为 (  )

5. 将函数 𝑦=2cos(6−𝑥)cos(𝑥+3) 的图象向右平移 𝜑(𝜑>0) 个单位,所得图象对应的函数恰为偶函数,则 𝜑 的最小值为 (  )

6. 在 △𝐴𝐵𝐶 中,若 sin(𝐴−𝐵)=1+2cos(𝐵+𝐶)sin(𝐴+𝐶),则 △𝐴𝐵𝐶 一定是 (  )

7. 已知 sin(𝜃+π)<0,cos(𝜃−π)>0,则 𝜃 所在象限是 (  )

8. 函数 𝑦=3sin(4𝑥+) 的最小正周期是 (  )

3

ππ

π

π

π

A. 0 B. 1 C.

√2 2

D.

√3 2

A. 6

π

B. 3

π

C. 2

π

D. 12

A. 3

π

B. 4

π

C. 6

π

D. 12

π

A.等边三角形 C.钝角三角形

B.直角三角形

D.不含 60∘ 角的等腰三角形

A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限

A. 2π

B. 2

2

π

C. 3

π

D. π

9. 𝐴,𝐵,𝐶 是 △𝐴𝐵𝐶 的内角,其中 𝐵=

10. 已知角 𝛼=𝑘⋅180∘−2014∘,𝑘∈𝐙,则符合条件的最大负角为 (  )

二、填空题(共6题)

11. 已知函数 𝑓(𝑥)=2sin(𝜔𝑥+𝜑)(𝜔>0,∣𝜑∣<) 的图象过点 𝐵(0,−√3),且在 (,) 上单调,

2183

同时 𝑓(𝑥) 的图象向左平移 π 个单位长度后与原来的图象重合,当 𝑥1,𝑥2∈(−𝑥1≠𝑥2 时,𝑓(𝑥1)=𝑓(𝑥2),则 𝑓(𝑥1+𝑥2)= .

12. sinπ= ,cosπ= ,tanπ= .

6

6

6

5

5

5

4π3

π

ππ

2π3

,则 sin𝐴+sin𝐶 的取值范围 (  )

C. (2,1)

√2A. (2,1)

√3B. (2,1]

√3D. (2,2)

√3A. −34∘ B. −220∘ C. −202∘ D. −158∘

,−

2π3

),且

13. 已知函数 𝑦=2cos𝑥 与 𝑦=2sin(2𝑥+𝜑)(0≤𝜑<π),它们的图象有一个横坐标为 3 的交点,

则 𝜑 的值是 .

14. 给出下列命题:①函数 𝑦=cos(3𝑥+2) 是奇函数;②存在实数 𝛼,使得 sin𝛼+cos𝛼=2;③

若 𝛼,𝛽 是第一象限角且 𝛼<𝛽,则 tan𝛼π

π

π

5π4

2

π

3

π

) 的一条

对称轴方程;⑤函数 𝑦=sin(2𝑥+3) 的图象关于点 (12,0) 成中心对称图形.其中正确命题的序号为 .

15. 某城市一年中 12 个月的平均气温 𝑦 与月份 𝑥 的关系可近似地用函数 𝑦=𝑎+𝐴cos[(𝑥−

6)](𝑥=1,2,3,⋯,12) 来表示,已知6月份的月平均气温最高,为 28∘C,12月份的月平均气温最低,为 18∘C,则10月份的平均气温为

16. 已知 sin(5−𝛼)=3,则 cos(2𝛼+

3

π

1

3π5

C.

) 等于 .

三、解答题(共6题)

17. 已知 cos𝛼=,且 −<𝛼<0,求

3

2

1

π

cos(−𝛼−π)⋅sin(2π+α)

cos(−𝛼)⋅cos(π+α)

的值.

18. 《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表,其中《方田》章给出了计算弧田(由圆弧和其所

对的弦所围成)面积的经验公式,弧田面积=2(弦×矢+矢).公式中“弦”指圆弧所对的弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差,按照上述经验公式计算所得弧田面积与实际面积之间存在误差.现有圆心角为

2π3

1

2

,弦长等于 6 米的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积 𝑆1 与实际

面积 𝑆2 的误差为多少平方米.(用 𝑆2−𝑆1 计算)

19. 根据下列条件求函数 𝑓(𝑥)=sin(𝑥+4)+2sin(𝑥−4)−4cos2𝑥+3cos(𝑥+

(1) 𝑥=4; (2) 𝑥=

20. 𝑓(𝜃)=sin𝜃+cos𝜃+1(0≤𝜃≤2) 的最大值和最小值.

21. 已知 𝛼∈(0,2),cos𝛼=5.

(1) 求 sin(6+𝛼) 的值; (2) 若 tan(𝛼+𝛽)=3,求 tan𝛽.

22. 已知函数 𝑓(𝑥)=(sin𝑥+cos𝑥)2+2cos2𝑥−2.

(1) 求函数 𝑓(𝑥) 的最小正周期; (2) 当 𝑥∈[4,

π3π

4ππ

3

4sin𝜃cos𝜃−1

π

3π4π

π

π

3π4

) 的值:

] 时,求函数 𝑓(𝑥) 的最大值,最小值.

4

答案

一、选择题(共10题) 1. 【答案】B

【解析】因为 tan𝛼=所以

sin𝛼cos𝛼

1+sin𝛽cos𝛽

=

1+sin𝛽cos𝛽

即 sin𝛼cos𝛽=cos𝛼+cos𝛼sin𝛽, 所以 sin𝛼cos𝛽−cos𝛼sin𝛽=cos𝛼, 即 sin(𝛼−𝛽)=sin(2−𝛼),

又 𝛼,𝛽 均为锐角,且 𝑦=sin𝑥 在 (−2,2) 上单调递增, 所以 𝛼−𝛽=−𝛼,

ππ

π

即 2𝛼−𝛽=2, 故选B.

【知识点】正弦函数的性质、两角和与差的正弦

2. 【答案】D

【解析】当

π2

π

<𝑥<π 时,tan𝑥当 𝑥=π 时,𝑦=0; 当 π3π2

时,tan𝑥>sin𝑥,此时 𝑦=2sin𝑥<0.

结合选项知D中的图象符合.

【知识点】正弦函数的图象、正弦函数的性质

3. 【答案】D

【解析】由题意知 3=因此 𝑓(𝑥)=cos6𝑘𝑥, 从而 𝑓(24)=cos

4. 【答案】B

5

π

𝑘ππ

2π𝜔

⋅𝑘(𝑘∈𝐍∗),

所以 𝜔=6𝑘(𝑘∈𝐍∗),

π

√3. 2

,可知 𝑓(24) 不可能等于 4

【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质

【解析】函数 𝑓(𝑥)=sin(2𝑥−) 在 (0,) 上单调递增,

312在 (12,

5π11π

π5π

) 上单调递减,在 (12,π) 上单调递减; 12

π

3π4

11π

函数 𝑔(𝑥)=cos𝑥−sin𝑥=√2cos(𝑥+4) 在 (0,在 (4,π) 上单调递增; 所以 𝑓(𝑥),𝑔(𝑥) 都在区间 (所以 𝑏−𝑎 的最大值为

3π4

5π3π12

) 上单调递减,

,

4

) 上单调递减,

−12=3.

5ππ

【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质

5. 【答案】D

【解析】由题意可得 𝑦=2cos(6−𝑥)cos(𝑥+3)=2sin(𝑥+3)cos(𝑥+3)=sin(2𝑥+向右平移 𝜑(𝜑>0) 个单位后可得 𝑦=sin[2(𝑥−𝜑)+因为平移后函数为偶函数,所以,−2𝜑+因为 𝜑>0,所以 𝜑 的最小值是 12.

【知识点】三角函数的图象变换、Asin(ωx+ψ)形式函数的性质

6. 【答案】B

【解析】由题意知 sin(𝐴−𝐵)=1−2cos𝐴sin𝐵,即 sin𝐴cos𝐵−sin𝐵cos𝐴=1−2cos𝐴sin𝐵, 所以 sin𝐴cos𝐵+sin𝐵cos𝐴=sin(𝐴+𝐵)=1, 所以 𝐴+𝐵=𝐶=,无法判断 𝐴 与 𝐵 是否相等,

π

2π3

π2

π

π

π

π

2π3

),

]=sin(2𝑥−2𝜑+3

π12

2π3

) 的图象,

=+𝑘π,所以 𝜑=−

𝑘π2

,𝑘∈𝐙,

所以 △𝐴𝐵𝐶 一定是直角三角形. 【知识点】两角和与差的正弦

7. 【答案】B

【解析】由 sin(𝜃+π)=−sin𝜃<0⇒sin𝜃>0, cos(𝜃−π)=−cos𝜃>0⇒cos𝜃<0, sin𝜃>0,

由 {

cos𝜃<0,

可知 𝜃 是第二象限角. 【知识点】诱导公式

6

8. 【答案】B

【解析】因为 𝜔=4,𝑇=∣𝜔∣, 所以 𝑇=∣4∣=2.

【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质

9. 【答案】B

【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质

10. 【答案】A

【解析】由题意知,符合条件的最大负角应为 𝑘⋅180∘−2014∘<0∘ 中 𝑘 取最大的整数值时所对应的 𝛼 角,解该不等式易得 𝑘<−34∘ 为最大负角. 【知识点】任意角的概念

二、填空题(共6题) 11. 【答案】 −√3

【解析】函数 𝑓(𝑥)=2sin(𝜔𝑥+𝜑)(𝜔>0,∣𝜑∣<) 的图象,过点 𝐵(0,−√3),则 2sin𝜑=−√3,2解得:sin𝜑=−

π

√3, 2

π

2014180

1790

π

=11,𝑘∈𝐙,故 𝑘=11 时,𝛼=11×180∘−2014∘=

由于:∣𝜑∣<2,

所以 𝜑=−3,则 𝑓(𝑥)=2sin(𝜔𝑥−3),

同时 𝑓(𝑥) 的图象向左平移 π 个单位之后与原来的图象重合, 所以 𝑔(𝑥)=2sin[𝜔(𝑥+π)−]=2sin(𝜔𝑥−),则 𝜔π=2kπ,

33函数在 𝑥∈(18,3) 上单调,则 3−18≤2=𝜔,解得 0<𝜔≤

π

ππ

π

π

𝑇

π

185

π

π

π

π

π

π

所以 𝜔=2,则 𝑓(𝑥)=2sin(2𝑥−),函数的对称轴方程为:2𝑥−=𝑘π+(k∈𝐙),𝑥=

332π+12

5

kπ2

∈(−3π,−3π),

1312

42

则当 𝑘=−3 时,𝑥=−π,由于 𝑥=

𝑥1+𝑥22

,则 𝑓(𝑥1+𝑥2)=𝑓(−

136

π)=2sin(−

143

π)=−√3.

【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质、三角函数的图象变换

7

12. 【答案】 2 ; −

13. 【答案】

1

√3 2

; −

√3 3

【知识点】诱导公式

【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质

14. 【答案】①④

【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质

15. 【答案】20.5

【解析】根据题意得 28=𝑎+𝐴,18=𝑎+𝐴cos[6(12−6)]=𝑎−𝐴, 解得 𝑎=23,𝐴=5,

所以 𝑦=23+5cos[(𝑥−6)],

π

令 𝑥=10,

得 𝑦=23+5cos[6(10−6)]=23+5cos【知识点】三角函数模型的应用

16. 【答案】 −9

原式=−cos(5−2𝛼)

【解析】

=−[1−2sin2(5−𝛼)]

2

=−[1−9]=−.

97

π

7

π

2π3

=20.5.

【知识点】二倍角公式

三、解答题(共6题)

17. 【答案】因为 −2<𝛼<0,

所以 sin𝛼=−√1−cos2𝛼=−√1−(3)=−

122√2. 3

π

8

原式=cos𝛼⋅(−cos𝛼)

=

=

sin𝛼cos𝛼−

2√2313

−cos𝛼⋅sin𝛼

=−2√2.【知识点】同角三角函数的基本关系、诱导公式

18. 【答案】圆心角为

2π3

,弦长等于 6 米.

设圆心到弦的距离为 𝑥 米,则扇形半径 𝑟=2𝑥 米, 由勾股定理得 𝑟2=32+(2),解得 𝑟=2√3 米. 所以扇形面积等于 ⋅

2

1

1

2π3

𝑟2

⋅(2√3)=4π 平方米,

π

2

𝑆2=4π−2×6×2√3×cos3=(4π−3√3) 平方米. 圆心到弦的距离等于 √3 米, 所以矢长为 √3 米,

按照题目中弧田面积经验公式计算得 𝑆1=2(弦×矢+矢)=2×(6×√3+3)=所以 4π−3√3−

6√3+32

1

2

1

6√3+3 2

平方米.

=4π−6√3−2.

3

【知识点】弧度制

19. 【答案】

(1) −2. (2) 2.

【知识点】任意角的三角函数定义、同角三角函数的基本关系

20. 【答案】令 𝑡=sin𝜃+cos𝜃=√2sin(𝜃+4),

所以当 0≤𝜃≤2 时,1≤𝑡≤√2,

由于 4sin𝜃cos𝜃=2(sin𝜃+cos𝜃)2−2=2𝑡2−2, 所以 𝑓(𝜃)=

2𝑡2−3𝑡+1π

π

=

2(𝑡+1)2−4(𝑡+1)−1

𝑡+11

=2(𝑡+1)−

1𝑡+1

−4,

由于 𝑔(𝑡)=2(𝑡+1)−𝑡+1 在 1≤𝑡≤√2 上是单调递增函数, 所以 𝑔(𝑡) 的最大值为 2(√2+1)−

1√2+1=√2+3,

9

所以 𝑔(𝑡) 的最大值为 4−2=2,于是 𝑓(𝜃) 的最大值为 √2−1,最小值为 −2. 【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质

21. 【答案】

(1) 因为 𝛼∈(0,),cos𝛼=,

25所以 sin𝛼=5,

sin(6+𝛼)=sin6cos𝛼+cos6sin𝛼

=2×5+=

3+4√3.10

4

1

3

√32

π

π

π

4

π

3

171

×5

4

(2) 由(Ⅰ)可得 tan𝛼=3, 因为 tan(𝛼+𝛽)=3, 所以 tan𝛽

=tan[(𝛼+𝛽)−𝛼]=

3−13

43

1+3×

43

=.

【知识点】两角和与差的正切、两角和与差的正弦

22. 【答案】

(1) 𝑓(𝑥)=sin2𝑥+cos2𝑥=√2sin(2𝑥+4),所以 𝑓(𝑥) 的最小正周期为 π.

(2) 因为 𝑥∈[4,所以

3π4

π4π3π

4

π

],

7π4

≤2𝑥+≤,

√2, 2π3π4

4

所以 −1≤sin(2𝑥+)≤

4

π

−√2≤𝑓(𝑥)≤1,当 𝑥∈[,] 时,

函数 𝑓(𝑥) 的最大值为 1,最小值为 −√2.

【知识点】Asin(ωx+ψ)形式函数的性质

10

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