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单元测试卷(四)

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单元测试卷(四)三角函数

(满分:150分 时间:120分钟)

一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数.若f(x)的最小正周期是π,且当x∈[0,π5π

]时,f(x)=sinx,则f()的值为( ) 23

11A.- B. 2233C.- D.

22

答案:D

π

解析:∵f(x)是偶函数,当x∈[0,]时,

2

π

f(x)=sinx,∴当x∈[-,0]时,

2

f(x)=f(-x)=sin(-x)=-sinx

又∵f(x)的最小正周期是π,∴f()

3

πππ3=f(2π-)=f(-)=-sin(-)=.故选D.

3332

2.设点P是函数f(x)=29sinωx的图象C的一个对称中心,若点P到图象C的对称轴的

π

距离的最小值是,则f(x)的最小正周期是( )

8

A.2π B.π ππC. D. 24答案:C

解析:设函数f(x)的最小正周期为T,

由题意得=,

48π

∴T=,故选C.

23.(2009·珠海模拟)y=sin2x+2sinxcosx+3cos2x的最小正周期和最小值为( ) A.π,0 B.2π,0 C.π,2-2 D.2π,2-2 答案:C

解析:f(x)=sin2x+2sinxcosx+3cos2x =1+sin2x+(1+cos2x)

π

=2+2sin(2x+) 4

π

最小正周期为π,当sin(2x+)=-1,取得最小值为2-2.

4

4.(2008·广东·文·5)已知函数f(x)=(1+cos2x)sin2x,x∈R,则f(x)是( ) A.最小正周期为π的奇函数 B.最小正周期为π的偶函数

π

C.最小正周期为的奇函数

D.最小正周期为的偶函数

2

答案:D

2

解析:∵f(x)=(1+cos2x)·sinx =(1+2cos2x-1)·sin2x

1211-cos4x22

=2sinxcosx=sin2x=· 222

12ππ=(1-cos4x),∴T==. 442

π

故f(x)是以为最小正周期的偶函数.故选D.

2

5.(2008·河南四校联考)将函数f(x)=3sin2x-cos2x的图象向右平移θ(θ>0)个单位,所得函数是奇函数,则实数θ的最小值为( )

π5πA. B. 66π5πC. D. 1212答案:D

ππ

解析:化简f(x)=2sin(2x-),右移θ(θ>0)个单位得f(x)=2sin(2x-2θ-)为奇函数时,

66

π5π

至少有2θ+=π,θ=.故选D.

612

a+b,ab≤0,

6.(2008·杭州模拟)定义运算ab=a则函数f(x)=(sinx)(cosx)的最小

,ab>0b

值为( )

A.-2 B.-1 C.0 D.1 答案:B

sinx+cosx,sinxcosx≤0

解析:f(x)=sinx

cosx,sinxcosx>0

π

),kπ+≤x≤kπ+π,k∈Z,2sin(x+π42

=π

tanx,kπ可得最小值为-1.故选B.

3π5ππ

7.cos(α+β)=,sin(β-)=,α,β∈(0,),那么cos(α+)的值为( )

541324

23A. B. 225636C. D. 6565答案:C

π3

解析:∵α,β∈(0,),cos(α+β)=>0,

25

π5

sin(β-)=>0,

413

4π12

∴sin(α+β)=,cos(β-)=,

5413ππ

∴cos(α+)=cos[(α+β)-(β-)] 44

ππ

=cos(α+β)cos(β-)+sin(α+β)sin(β-)

44

3124556

=×+×=.故选C. 51351365

π

8.(2009·聊城模拟)使函数f(x)=sin(2x+θ)+3cos(2x+θ)是奇函数,且在[0,]上是减

4

函数的θ的一个值是( )

π2πA. B. 334π5πC. D. 33答案:B

解析:f(x)=sin(2x+θ)+3cos(2x+θ)

π

=2sin(2x+θ+),

3

ππ

∵f(x)为奇函数,∴θ+=kπ,即θ=kπ-(k∈Z).

33

π2

又∵f(x)在[0,]上是减函数,∴θ=π.故选B.

43

π

9.已知函数f(x)=asinx-bcosx(a、b为常数,a≠0,x∈R)在x=处取得最小值,则函4

数y=f(-x)是( )

4

A.偶函数且它的图象关于点(π,0)对称

B.偶函数且它的图象关于点(,0)对称

23π

C.奇函数且它的图象关于点(,0)对称

2

D.奇函数且它的图象关于点(π,0)对称 答案:D

π

解析:据题意,当x=时,函数取得最小值,由三角函数的图象与性质可知其图象必关

4

π

于直线x=对称,

4

π

故必有f(0)=f()⇒a=-b,

2

π3π

故原函数f(x)=asinx+acosx=2asin(x+),从而f(-x)=2asinx,易知其为奇函数且

44

关于点(π,0)对称.故选D.

1

10.(2009·北京市东城区)向量a=(,3sinx),b=(cos2x,cosx),f(x)=a·b,为了得到

2

函数y=f(x)的图象,可将函数y=sin2x的图象( )

π

A.向右平移个单位长度

B.向右平移个单位长度

12π

C.向左平移个单位长度

D.向左平移个单位长度

12

答案:D

113ππ

解析:f(x)=a·b=cos2x+3sinxcosx=cos2x+sin2x=sin(2x+)=sin2(x+),故选

222612

D.

π

11.(2009·湖北八校联考)若函数f(x)=2cos(2x+φ)是奇函数,且在(0,)上是增函数,则

4

实数φ可能是( )

πA.- B.0

2πC. D.π 2

答案:A

解析:∵f(x)=2cos(2x+φ)是奇函数, ∴f(-x)=-f(x);

即f(-x)+f(x)=0⇒2cos(-2x+φ)+2cos(2x+φ)=0 ⇒cos(2x-φ)+cos(2x+φ)=0

π

⇒2cos2xcosφ=0⇒cosφ=0⇒φ=kπ+(k∈Z).

2

πππ

结合选项,-与均符合,而函数f(x)=2cos(2x+φ)在(0,)上是增函数,则易得:x=

224

ππ

-符合要求,x=不符合要求.故选A. 2212.(2009·黄岗3月)已知命题:①已知函数y=2sin(x+φ)(0<φ<π)的图象如图甲所示,则π5π22

φ=或;②过如图乙所示阴影部分区域内的点可以作双曲线x-y=1同一支的两条切线;

66

→→→

③已知A、B、C是平面内不同的点,且OA=αOB+βOC,则α+β=1是A、B、C三点共线的充要条件.其中正确命题的个数是( )

A.0 C.2 答案:A

B.1 D.3

解析:对于命题①,依题意,sinφ=,再结合图象可知φ=,因此①错;对于命题②,

2622

过阴影部分区域内的点不能作双曲线x-y=1同一支的两条切线,②错;对于命题③,当O点与A、B、C三点在同一直线上时,α+β可以不等于1,所以③错.

二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)

13

13.若cos(α+β)=,cos(α-β)=,则tanα·tanβ=________.

55

1

答案: 2

1

解析:cos(α+β)=cosαcosβ-sinα×sinβ=①

5

3

cos(α-β)=cosαcosβ+sinα×sinβ=②

5

21

由①②解得cosαcosβ=,sinαsinβ=

55

sinαsinβ1

则tanαtanβ==. cosαcosβ2

14.函数f(x)=sinx+2|sinx|,x∈[0,2π]的图象与直线y=k有且仅有两个不同的交点,则k的取值范围是________.

答案:13sinx x∈[0,π]

解析:f(x)=sinx+2|sinx|=

-sinx x∈[π,2π]

如图所示,则k的取值范围是1ππ

15.若f(x)=asin(x+)+bsin(x-)(ab≠0)是偶函数,则有序实数对(a,b)可以是________,

44

(注:只要填满足a+b=0的一组数字即可)(写出你认为正确的一组即可).

答案:(1,-1)

解析:当a=1,b=-1时,满足a+b=0.

ππ

此时,y=sin(x+)-sin(x-) 44

2222=sinx+cosx-(sinx-cosx) 2222=2cosx,为偶函数.

3

16.(2008·福州模拟)关于函数f(x)=2sin(3x-π),有下列命题:

4

2

①其最小正周期为π;

3

3

②其图象由y=2sin3x向左平移个单位而得到;

4

π5π

③在[,]上为单调递增函数,则其中真命题为________(写出你认为正确答案的序号).

1212答案:①③

解析:∵T=,∴①对;

3

3

对于②,y=2sin3x向左平移个单位

4

3

⇔y=2sin3(x+),不是f(x),∴②不对;

4

3ππ5π

对于③,f(x)=2sin(3x-),x∈[,]时,

41212

π5π3πππ3x∈[,],3x-∈[-,],

44422π5π

∴在[,]上为单调增函数.∴③对.

1212

三、解答题(本大题共6小题,共70分)

ππ,π,且sin(α+β)=33,cosβ=-5,求17.(本小题满分10分)已知α∈0,,β∈226513

sinα.

π512

[解] ∴β∈(,π),cosβ=-,∴sinβ=. 21313ππ

又∵0<α<,<β<π,

22

π3π33∴<α+β<,又sin(α+β)=, 2265π

∴<α+β<π, 2

cos(α+β)=-1-sin2(α+β)

33256

=-1-=-.

6565

∴sinα=sin[(α+β)-β]=sin(α+β)cosβ-cos(α+β)sinβ

33556123·(-)-(-)·=. 651365135

π

18.(本小题满分12分)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)(x∈R)的部分图象

2

如右图所示.

(1)求f(x)的表达式;

π

(2)设g(x)=f(x)-3f(x+),求函数g(x)的最小值及相应的x的取值集合.

4

解:(1)由图象可知:A=1,

Tπππ

函数f(x)的周期T满足:=-=,T=π,

43124

∴T==π.∴ω=2.∴f(x)=sin(2x+φ).

ω

π

又f(x)图象过点(,1),

12

ππππ

∴f()=sin(+φ)=1,+φ=2kπ+(k∈Z).

12662πππ又|φ|<,故φ=.∴f(x)=sin(2x+).

233

π

(2)解法一:g(x)=f(x)-3f(x+) 4

πππ

=sin(2x+)-3sin(2x++)

323π5π

=sin(2x+)-3sin(2x+)

36

1333

=sin2x+cos2x+sin2x-cos2x 2222=2sin2x,

ππ

由2x=2kπ-(k∈Z),得x=kπ-(k∈Z),

24

∴g(x)的最小值为-2,相应的x的取值集合为

π

{x|x=kπ-,k∈Z}.

4

π

解法二:g(x)=f(x)-3f(x+) 4

πππ

=sin(2x+)-3sin(2x++)

323ππ

=sin(2x+)-3cos(2x+) 33ππ

=2sin[(2x+)-]=2sin2x,

33ππ

由2x=2kπ-(k∈Z),得x=kπ-(k∈Z),

24

∴g(x)的最小值为-2,相应的x的取值集合为

π

{x|x=kπ-,k∈Z}.

4

π5π

19.(本小题满分12分)(2009·成都二测)已知函数f(x)=Asin(2x+φ)(A>0,|φ|<),且f()

26

=-A.

(1)求φ的值;

3π5ππππ

(2)若f(α)=A,f(β+)=A,且<α<,0<β<,求cos(2α+2β-)的值.

512136346

5π5π

解:(1)由题意f()=-A⇒Asin(+φ)=-A.

63

5π5π3π

∴sin(+φ)=-1,∴+φ=2kπ+,k∈Z.

332ππ∵|φ|<,∴φ=-. 26

π

(2)由(1)可知,f(x)=Asin(2x-).

6

3π3

∵f(α)=A⇒Asin(2α-)=A,

565π3

∴sin(2α-)=.

65πππππ又∵<α<,∴<2α-<,

63662

π4

∴cos(2α-)=. 65π5ππ5

又f(β+)=A⇒Asin(2β+-)=A,

121366135

∴sin2β=.

13ππ12

∵0<β<,∴0<2β<,∴cos2β=. 4213

πππ4123533

∴cos(2α+2β-)=cos(2α-)cos2β-sin(2α-)·sin2β=×-×=.

66651351365

22

20.(本小题满分12分)已知tanα、tanβ是方程x-4x-2=0的两个实根,求:cos(α+β)+2sin(α+β)cos(α+β)-3sin2(α+β)的值.

解:由已知有tanα+tanβ=4, tanα·tanβ=-2,

tanα+tanβ4

∴tan(α+β)==,

1-tanαtanβ3

22

cos(α+β)+2sin(α+β)cos(α+β)-3sin(α+β) cos2(α+β)+2sin(α+β)cos(α+β)-3sin2(α+β)= 22cos(α+β)+sin(α+β)

1+2tan(α+β)-3tan2(α+β)= 21+tan(α+β)416

1+2×-3×

393

==-. 1651+

9

7ππ

21.(本小题满分12分)把曲线C:y=sin(-x)·cos(x+)向右平移a(a>0)个单位,得到

88

π

的曲线C′关于直线x=对称.

4

(1)求a的最小值;

8π9π

(2)就a的最小值证明:当x∈(-,-)时,曲线C′上的任意两点的直线斜率恒大于

78

零.

7ππ

(1)解:∵y=sin(-x)·cos(x+) 88

∴曲线C′方程为y=sin[2(x-a)+],

24π

它关于直线x=对称,

4

1ππ1∴sin[2(-a)+]=±, 2442πππ

即2(-a)+=kπ+(k∈Z),

442

πkπ

解得a=-(k∈Z),

82

π

∵a>0,∴a的最小值是.

8

π1

(2)证明:当a=时,曲线C′的方程为y=sin2x.

821

由函数y=sin2x的图象可知:

28π9π1

当x∈(-,-)时,函数y=sin2x是增函数,

782

所以当x1y2-y1

所以>0,即斜率恒大于零.

x2-x1

22.(本小题满分12分)设函数f(x)=sin(2x+φ)(-π<φ<0),y=f(x)图象的一条对称轴是直π线x=.

8

(1)求φ;

(2)求函数y=f(x)的单调增区间;

(3)证明:直线5x-2y+c=0与函数y=f(x)的图象不相切.

π

(1)解:∵x=是函数y=f(x)的图象的对称轴,

8π∴sin2×

8+φ=±1, ππ

∴+φ=kπ+,k∈Z. 42

∵-π<φ<0,∴φ=-.

43π3π

(2)解:由(1)知φ=-,因此y=sin(2x-).

44π3ππ

由题意得2kπ-≤2x-≤2kπ+,k∈Z.

242

π5

则kπ+≤x≤kπ+π,k∈Z

88

3ππ5π

所以函数y=sin(2x-)的单调增区间为[kπ+,kπ+],k∈Z.

488

3π3π

(3)证明:∵|y′|=|(sin(2x-))′|=|2cos(2x-)|≤2,∴曲线y=f(x)的切线斜率的取值

44

5

范围是[-2,2],而直线5x-2y+c=0的斜率为>2所以直线5x-2y+c=0与函数y=sin(2x

2

-)的图象不相切. 4

ππ

=sin(x+)cos(x+)

881π=sin(2x+), 24

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