高中数学(人教A版)必修4第1章 三角函数 测试题(含详解)
第一章测试
(时间:120分钟,满分:150分)
一、选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列说法中,正确的是( )
A.第二象限的角是钝角
B.第三象限的角必大于第二象限的角
C.-831°是第二象限角
D.-95°20′,984°40′,264°40′是终边相同的角
解析 A、B均错,-831°=-720°-111°是第三象限的角,C错,∴选D.
答案 D
2.若点(a,9)在函数y=3x的图像上,则tan的值为( )
A.0 B. C.1 D.
解析 由题意,得3a=9,得a=2,∴tan=tan=tan=.
答案 D
3.函数y=sin的图像( )
A.关于直线x=-对称
B.关于直线x=-对称
C.关于直线x=对称
D.关于直线x=π对称
解析 将x=-代入函数式,y=sin=sin=1,取得最大值.
∴x=-是函数y=sin的一条对称轴,故应选B.
答案 B
4.若|cosθ|=cosθ,|tanθ|=-tanθ,则的终边在( )
A.第一、三象限 B.第二、四象限
C.第一、三象限或x轴上 D.第二、四象限或x轴上
解析 由题意知,cosθ≥0,tanθ≤0,所以θ在x轴上或在第四象限,故在第二、四象限或在x轴上.
答案 D
5.如果函数f(x)=sin(πx+θ)(0<θ<2π)的最小正周期是T,且当x=2时取得最大值,那么( )
A.T=2,θ= B.T=1,θ=π
C.T=2,θ=π D.T=1,θ=
解析 由题意知T==2,又当x=2时,有2π+θ=2kπ+(k∈Z),∴θ=.
答案 A
6.若sin=-,且π
0,则cosθ=________.
解析 由sinθ=-,tanθ>0知,cosθ<0.
∴cosθ=- =- =-.
答案 -
14.设α是第三象限的角,tanα=,则cosα=________.
解析 借助直角三角形,易知cosα=-.
答案 -
15.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图像如图所示,则ω=________.
解析 由图知,=-=,∴T=π.
又T==π,∴ω=.
答案
16.给出下列命题:
①函数y=cos是奇函数;
②存在实数x,使sinx+cosx=2;
③若α,β是第一象限角且α<β,则tanαtanβ,∴③不成立.
④把x=代入函数y=sin,得y=-1.
∴x=是函数图像的一条对称轴.
⑤因为y=sin图像的对称中心在图像上,而不在图像上,所以⑤不成立.
答案 ①④
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.(10分)已知方程sin(α-3π)=2cos(α-4π),求的值.
解 ∵sin(α-3π)=2cos(α-4π),
∴-sin(3π-α)=2cos(4π-α).
∴-sin(π-α)=2cos(-α).
∴sinα=-2cosα.
可知cosα≠0.
∴原式=
===-.
18.(12分)在△ABC中,sinA+cosA=,求tanA的值.
解 ∵sinA+cosA=,①
两边平方,得2sinAcosA=-,
从而知cosA<0,∴∠A∈.
∴sinA-cosA=
= =.②
由①②,得sinA=,cosA=,
∴tanA==-2-.
19.(12分)已知f(x)=sin+,x∈R.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)求函数f(x)的单调减区间;
(3)函数f(x)的图像可以由函数y=sin2x(x∈R)的图像经过怎样变换得到?
解 (1)T==π.
(2)由2kπ+≤2x+≤2kπ+,k∈Z,
得kπ+≤x≤kπ+,k∈Z.
所以所求的单调减区间为(k∈Z).
(3)把y=sin2x的图像上所有点向左平移个单位,再向上平移个单位,即得函数f(x)=sin+的图像.
20.(12分)已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图像过点P,图像与P点最近的一个最高点坐标为.
(1)求函数解析式;
(2)求函数的最大值,并写出相应的x的值;
(3)求使y≤0时,x的取值范围.
解 (1)由题意知=-=,∴T=π.
∴ω==2,由ω·+φ=0,得φ=-,又A=5,
∴y=5sin.
(2)函数的最大值为5,此时2x-=2kπ+(k∈Z).∴x=kπ+(k∈Z).
(3)∵5sin≤0,
∴2kπ-π≤2x-≤2kπ(k∈Z).
∴kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
21.(12分)已知cos=cos,
sin=-sin,且0<α<π,
0<β<π,求α,β的值.
解 cos=cos,即sinα=sinβ①
sin=-sin,即cosα=cosβ②
①2+②2得
2=sin2α+3cos2α.
又sin2α+cos2α=1,
∴cos2α=.∴cosα=±.
又∵α∈(0,π),∴α=,或α=π.
(1)当α=时,cosα=,cosβ=cosα=,
又β∈(0,π),∴β=.
(2)当α=时,cosα=-,
cosβ=cosα=-,
又β∈(0,π),∴β=.
综上,α=,β=,或α=,β=.
22.(12分)已知函数f(x)=x2+2xtanθ-1,x∈[-1,],其中θ∈.
(1)当θ=-时,求函数的最大值和最小值;
(2)求θ的取值范围,使y=f(x)在区间[-1,]上是单调函数(在指定区间为增函数或减函数称为该区间上的单调函数).
解 (1)当θ=-时,
f(x)=x2-x-1=2-.
∵x∈[-1,],
∴当x=时,f(x)的最小值为-,
当x=-1时,f(x)的最大值为.
(2)f(x)=(x+tanθ)2-1-tan2θ是关于x的二次函数.它的图像的对称轴为x=-tanθ.
∵y=f(x)在区间[-1,]上是单调函数,
∴-tanθ≤-1,或-tanθ≥,即tanθ≥1,或tanθ≤-.
∵θ∈,
∴θ的取值范围是∪.