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(word完整版)高三三角函数试卷及详细答案

2021-09-21 来源:乌哈旅游
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一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.每小题中只有一项符合题目要求)

π3π

1.已知α∈(2,π),sinα=5,则tan(α+4)等于( ) 1A.7 1C.-7

B.7 D.-7

2.函数y=sin2xcos2x的最小正周期是( ) A.2π πC.4

B.4π πD.2

3.“等式sin(α+γ)=sin2β成立”是“α,β,γ成等差数列”的( ) A.充分不必要条件 C.充分必要条件

B.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件

ππ

4.函数y=2sin(3-x)+cos(6+x)(x∈R)的最小值等于( ) A.-3 C.-1

B.-2 D.-5

5.已知△ABC的周长为4(2+1),且sinB+sinC=2sinA,则角A的对边a的值为( )

A.2 C.2

B.4 D.22

6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若acosA=bsinB,则sinAcosA+cos2B=( )

1A.-2 C.-1

1B.2 D.1

ππ

7.已知函数f(x)=2sinωx(ω>0)在区间[-3,4]上的最小值是-2,则ω的最

.

.

小值等于( )

2A.3 C.2

3B.2 D.3

πππ1πβ3

8.(2011·浙江)若0<α<2,-2<β<0,cos(4+α)=3,cos(4-2)=3,则cos(αβ

+2)=( )

3A.3 53C.9 3

B.-3 6

D.-9 1-sinθ

的值是( )

θθcos2-sin2

θ1

9.已知θ为第二象限角,且cos=-,那么

22

1B.2 D.2

A.-1 C.1

10.(2013·大纲全国)已知函数f(x)=cosxsin2x,下列结论中错误的是( ) A.y=f(x)的图像关于点(π,0)中心对称 π

B.y=f(x)的图像关于直线x=2对称 3

C.f(x)的最大值为2

D.f(x)既是奇函数,又是周期函数

ππ

11.把函数y=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<2)的图像向左平移3个单位,所得曲线的一部分如图所示,则ω,φ的值分别为( )

π

A.1,3 π

B.1,-3 .

.

π

C.2,3 π

D.2,-3 12.已知函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,-π<φ≤π.若f(x)的最小π

正周期为6π,且当x=2时,f(x)取得最大值,则( )

A.f(x)在区间[-2π,0]上是增函数 B.f(x)在区间[-3π,-π]上是增函数 C.f(x)在区间[3π,5π]上是减函数 D.f(x)在区间[4π,6π]上是减函数

二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)

13.已知tan2θ=2tan2φ+1,则cos2θ+sin2φ的值为________.

π

14.在△ABC中,若b=5,∠B=4,tanA=2,则sinA=________;a=________. 15.(2013·课标全国Ⅰ)设当x=θ时,函数f(x)=sinx-2cosx取得最大值,则cosθ=________.

16.下面有五个命题:

①函数y=sin4x-cos4x的最小正周期是π. kπ

②终边在y轴上的角的集合是{α|α=2,k∈Z}.

③在同一坐标系中,函数y=sinx的图像和函数y=x的图像有三个公共点. ππ

④把函数y=3sin(2x+3)的图像向右平移6得到y=3sin2x的图像. π

⑤函数y=sin(x-2)在[0,π]上是减函数.

其中,真命题的编号是________.(写出所有真命题的编号) .

三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)

17.(本小题满分10分)

6cos4x+5sin2x-4

已知函数f(x)=,求f(x)的定义域,判断它的奇偶性,并求

cos2x其值域.

.

.

18.(本小题满分12分) 已知函数f(x)=

sinx-cosxsin2x

. sinx

(1)求f(x)的定义域及最小正周期; (2)求f(x)的单调递减区间. 19.(本小题满分12分)

(2013·大纲全国)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,(a+b+c)(a-b+c)=ac.

(1)求B; (2)若sinAsinC=

3-1

4,求C.

20.(本小题满分12分)

在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足ac=a2+c2-b2. (1)求角B的大小;

→-BC→|=2,求△ABC面积的最大值. (2)若|BA

21.(本小题满分12分)

→·→=8,∠BAC

在△ABC中,内角A,B,C所对边长分别为a,b,c,ABAC=θ,a=4.

(1)求bc的最大值及θ的取值范围.

π

(2)求函数f(θ)=23sin2(4+θ)+2cos2θ-3的最值. 22.(本小题满分12分)

1ππ

已知函数f(x)=(1+tanx)sin2x+msin(x+4)sin(x-4). π3π

(1)当m=0时,求f(x)在区间[8,4]上的取值范围; 3

(2)当tan α=2时,f(α)=5,求m的值.

.

.

答案

一、选择题1. 答案,A

π343πtanα+1

解析,∵α∈(2,π),sinα=5,∴cosα=-5,tanα=-4.∴tan(α+4)=

1-tanα1=7.

2. 答案,D

12ππ

解析,y=sin2xcos2x=2sin4x,所以最小正周期为T=4=2. 3. 答案,B

解析,若等式sin(α+γ)=sin2β成立,即α+γ=2β+2kπ,或α+γ+2β=π+2kπ,k∈Z;若α,β,γ成等差数列,即α+γ=2β,可得等式sin(α+γ)=sin2β成立.

4. 答案,A

ππππππ

解析,y=2sin(3-x)+cos(6+x)=2cos[2-(3-x)]+cos(6+x)=2cos(6+x)+ππ

cos(6+x)=3cos(6+x).

5

当x=6π+2kπ,k∈Z时,ymin=-3. 5. 答案,B

解析,因为sinB+sinC=2sinA,所以由正弦定理得b+c=2a,又周长为4(2+1),所以a=4.

6. 答案,D

解析,∵acosA=bsinB,∴sinAcosA=sin2B.

.

.

∴sinAcosA+cos2B=sin2B+cos2B=1. 7. 答案,B

ππTπππ3

解析,方法一:画图知[-3,]内包含最小值点,∴≤,即≤,∴ω≥

4432ω32. ππ

方法二:∵f(x)=2sinωx(ω>0)在区间[-3,4]上的最小值是-2时,ωx=2kπω≥8k-2,π2kπππ2kπππ

-2,x=ω-2ω(k∈Z),∴-3≤ω-2ω≤4,得-12k+3

ω≥2

8. 答案,C

ππ3πβπππ22

解析,根据条件可得α+4∈(4,4π),4-2∈(4,2),所以sin(α+4)=3,πβ6sin(4-2)=3. βππβ

所以cos(α+2)=cos[(4+α)-(4-2)] ππβππβ=cos(4+α)cos(4-2)+sin(4+α)sin(4-2) 1322653=3×3+3×3=9. 9. 答案,C

θθ1θ

解析,由θ为第二象限角知2在第一、三象限,又由cos2=-2<0知2是第三θθ

象限角,且cos2>sin2.

1-sinθθθ=cos2-sin2

θθ2θθcos2-sin2cos2-sin2θθ=θθ=1. cos2-sin2cos2-sin2

3

⇒ω≥2.

10. 答案,C

解析,由题意知f(x)=2cos2x·sinx=2(1-sin2x)sinx.

.

.

令t=sinx,t∈[-1,1],则g(t)=2(1-t2)t=2t-2t3. 3

令g′(t)=2-6t2=0,得t=±3. 当t=±1时,函数值为0; 343当t=-3时,函数值为-9; 343

当t=3时,函数值为9. 4343

∴g(t)max=9,即f(x)的最大值为9.故选C. 11. 答案,D

12π7ππππ

解析,由题知,4×ω=12-3,∴ω=2,∵函数的图像过点(3,0),∴2(3+ππ)+φ=π.∴φ=-33.故选D.

12. 答案,A

2π2π1

解析,∵T=6π,∴ω=T=6π=3. π1ππ

又∵f(2)=2sin(3×2+φ)=2sin(6+φ)=2, πππ

∴6+φ=2+2kπ,k∈Z,即φ=3+2kπ,k∈Z. πxπ

又∵-π<φ≤π,∴φ=3.∴f(x)=2sin(3+3).

5ππ7

∴f(x)的单调递增区间为[-2π+6kπ,2+6kπ],单调递减区间为[2+6kπ,2π+6kπ],k∈Z.

观察各选项,故选A. 二、填空题13.答案,0 解析,由tan2θ=2tan2φ+1,得

cos2θ-sin2θ1-tan2θtan2φ

cos2θ=2==-2.

cosθ+sin2θ1+tan2θtanφ+1

.

.

tan2φ

∴cos2θ+sinφ=-2+sin2φ=-sin2φ+sin2φ=0.

tanφ+1

2

25

14.答案,,5,210

sinA2π

解析,∵tanA=cosA=2,∴sinA=55.又∵b=5,B=4,根据正弦定理,bsinA得a=sinB=25×5522

=210.

25

15.答案,-5

解析,f(x)=sinx-2cosx=5(令cosα=

12

sinx-cosx), 55

12

,sinα=-,则f(x)=5sin(α+x). 55

π

当x=2kπ+2-α(k∈Z)时,sin(α+x)有最大值1,f(x)有最大值5,即θ=2kππ

+2-α(k∈Z),

ππ225

所以cosθ=cos(2kπ+2-α)=cos(2-α)=sinα=-=-5. 516. 答案,①④

解析 考查①y=sin2x-cos2x=-cos2x,所以最小正周期为π. ②k=0时,α=0,则角α终边在x轴上.

③由y=sinx在(0,0)处切线为y=x,所以y=sinx与y=x图像只有一个交点. ππ

④y=3sin(2x+)图像向右平移个单位得

36ππ

y=3sin[2(x-6)+3]=3sin2x.

π

⑤y=sin(x-2)=-cosx在[0,π]上为增函数,综上知①④为真命题. 三、解答题17.

11

答案,偶函数,{y|-1≤y<2或2.

.

πkππ

解析,由cos2x≠0,得2x≠kπ+2,解得x≠2+4,k∈Z. kππ

所以f(x)的定义域为{x|x∈R且x≠2+4,k∈Z}. 因为f(x)的定义域关于原点对称, 6cos4-x+5sin2-x-4

且f(-x)= cos-2x6cos4x+5sin2x-4==f(x),

cos2x所以f(x)是偶函数. kππ

当x≠2+4,k∈Z时, 6cos4x+5sin2x-4f(x)= cos2x

2cos2x-13cos2x-12==3cosx-1,

cos2x11

所以f(x)的值域为{y|-1≤y<2或2答案,(1){x∈R|x≠kx,k∈Z},T=π 3π7π

(2)[kπ+8,kπ+8](k∈Z)

解析,(1)由sinx≠0,得x≠kπ(k∈Z). 故f(x)的定义域为{x∈R|x≠kπ,k∈Z}. sin2x

因为f(x)=(sinx-cosx)sinx =2cosx(sinx-cosx) =sin2x-cos2x-1 π

=2sin(2x-4)-1,

所以f(x)的最小正周期T=2=π.

π3π

(2)函数y=sinx的单调递减区间为[2kπ+2,2kπ+2](k∈Z). ππ3π

由2kπ+2≤2x-4≤2kπ+2,x≠kπ(k∈Z),

.

.

3π7π

得kπ+8≤x≤kπ+8(k∈Z).

3π7π

所以f(x)的单调递减区间为[kπ+8,kπ+8](k∈Z). 19.

答案,(1)120° (2)15°或45°

解析,(1)因为(a+b+c)(a-b+c)=ac,所以a2+c2-b2=-ac. a2+c2-b21由余弦定理,得cosB=2ac=-2,因此B=120°. (2)由(1)知A+C=60°,

所以cos(A-C)=cosAcosC+sinAsinC=cosAcosC-sinAsinC+2sinAsinC=3-113cos(A+C)+2sinAsinC=2+2×4=2.

故A-C=30°或C-A=30°,因此C=15°或C=45°. 20.

π

答案 (1)3,(2)3

解析 (1)∵在△ABC中,ac=a2+c2-b2, a2+c2-b21

∴cosB=2ac=2. π∵B∈(0,π),∴B=3.

→-BC→|=2,∴|CA→|=2,即b=2. (2)∵|BA∴a2+c2-ac=4.

∵a2+c2≥2ac,当且仅当a=c=2时等号成立, ∴4=a2+c2-ac≥2ac-ac=ac,即ac≤4. 13

∴△ABC的面积S=2acsinB=4ac≤3.

∴当a=b=c=2时,△ABC的面积取得最大值为3. 21.

π

答案 (1)16,0<θ<3 (2)f(θ)min=2 f(θ)max=3 →·→=8,∠BAC=θ,∴bc·

解析 (1)∵ABACcosθ=8.

.

.

又∵a=4,∴b2+c2-2bccosθ=42,即b2+c2=32. 又b2+c2≥2bc,∴bc≤16,即bc的最大值为16. 88

而bc=cosθ,∴cosθ≤16. 1π

∴cosθ≥2.又0<θ<π,∴0<θ≤3. π

(2)f(θ)=23sin2(4+θ)+2cos2θ-3 π

=3·[1-cos(2+2θ)]+1+cos2θ-3 π

=3sin2θ+cos2θ+1=2sin(2θ+6)+1. πππ5π

∵0<θ≤3,∴6<2θ+6≤6. 1π

∴2≤sin(2θ+6)≤1.

π5ππ1

当2θ+6=6,即θ=3时,f(θ)min=2×2+1=2; πππ

当2θ+6=2,即θ=6时,f(θ)max=2×1+1=3. 22. 答案 (1)[0,

1+2

2] (2)-2

解析 (1)当m=0时,f(x)=sin2x+sinxcosx 112π1=2(sin2x-cos2x)+2=2sin(2x-4)+2.

π3ππ5ππ2

又由x∈[8,4],得2x-4∈[0,4],所以sin(2x-4)∈[-2,1],从而f(x)1+22π1

=2sin(2x-4)+2∈[0,2].

1-cos2x1mm1

(2)f(x)=sinx+sinxcosx-2cos2x=+sin2x-cos2x=

2222[sin2x-(1

2

1

+m)cos2x]+2,

由tanα=2,得sin2α=

2sinαcosα2tanα4

==,

sin2α+cos2α1+tan2α5

.

.

cos2α-sin2α1-tan2α3

cos2α=2==-5. sinα+cos2α1+tan2α31431

所以5=2[5+(1+m)5]+2,得m=-2.

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