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阶段回扣练4 三角函数、解三角形
(建议用时:90分钟)
一、选择题
1.下列函数中周期为π且为偶函数的是 ( )
A.y=sin B.y=cos
C.y=sin D.y=cos
解析 y=sin=-cos 2x为偶函数,且周期是π,故选A.
答案 A
2.(2022·包头市测试)已知sin 2α=,则sin2= ( )
A. B.
C. D.
解析 依题意得sin2=(sin α+cos α)2=(1+sin 2α)=,故选D.
答案 D
3.(2021·合肥检测)函数f(x)=sin 2x+cos 2x图象的一条对称轴方程是 ( )
A.x=- B.x=
C.x= D.x=
解析 依题意得f(x)=2sin,且f=2sin=-2,因此其图象关于直线x=对称,故选D.
答案 D
4.(2022·南昌模拟)已知函数f(x)=cos ωx(x∈R,ω>0)的最小正周期为π,为了得到函数g(x)=sin的图象,只要将y=f(x)的图象 ( )
A.向左平移个单位长度 B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度 D.向右平移个单位长度
解析 依题意得=π,ω=2,f(x)=cos 2x,
g(x)=sin=cos=cos=
cos,因此只需将y=f(x)=cos 2x的图象向右平移个单位长度.
答案 B
5.某登山队在山脚A处测得山顶B的仰角为45°,沿倾斜角为30°的斜坡前进
1 000 m后到达D处,又测得山顶的仰角为60°,则山的高度BC为 ( )
A.500(+1)m B.500 m
C.500(+1)m D.1 000 m
解析 过点D作DE∥AC交BC于E,由于∠DAC=30°,故∠ADE=150°.于是∠ADB=360°-150°-60°=150°.又∠BAD=45°-30°=15°,
故∠ABD=15°,由正弦定理,得AB=
==500(+)(m),
所以在Rt△ABC中,BC=ABsin 45°=500(+1)(m).
答案 A
6.若函数f(x)=sin ωx(ω>0)在区间上单调递增,在区间 上单调递减,则ω= ( )
A. B.
C.2 D.3
解析 由于函数f(x)=sin ωx(ω>0)的图象经过坐标原点,由题意知f(x)的一条对称轴为直线x=,和它相邻的一个对称中心为原点,则f(x)的周期T=,从而ω=.
答案 B
7.(2021·湖北七市(州)联考)将函数g(x)=3sin图象上全部点向左平移个单位,再将各点横坐标缩短为原来的,得到函数f(x),则 ( )
A.f(x)在上单调递减
B.f(x)在上单调递减
C.f(x)在上单调递增
D.f(x)在上单调递增
解析 依题意,将函数g(x)的图象向左平移个单位长度得到的曲线方程是y=3sin=3cos 2x,再将各点横坐标缩短为原来的,得到的曲线方程是y=3cos 4x,即f(x)=3cos 4x,易知函数f(x)=3cos 4x在上单调递减,故选A.
答案 A
8.(2022·乌鲁木齐诊断)在△ABC中,AC·cos A=3BC·cos B,且cos C=,则A= ( )
A.30° B.45°
C.60° D.120°
解析 由题意及正弦定理得sin Bcos A=3sin Acos B,
∴tan B=3tan A,∴0<A,B<,又cos C=,故sin C=,∴tan C=2,而A+B+C=180°,
∴tan(A+B)=-tan C=-2,即=-2,将tan B=3tan A代入,得=-2,∴tan A=1或tan A=-,而0°<A<90°,则A=45°,故选B.
答案 B
9.已知函数f(x)=sin 2x+cos 2x-m在上有两个零点,则m的取值范围是 ( )
A.(1,2) B.[1,2)
C.(1,2] D.[1,2]
解析 利用三角函数公式转化一下,得f(x)=2sin-m,它的零点是函数y1=2sin和y2=m的交点所对应的x的值,
∴要在上有两个零点,y1和y2就要有两个交点,
结合函数y1=2sin在上的图象,
知当y2=m在[1,2)上移动时,两个函数有两个交点.
答案 B
10.(2022·天津卷)已知函数f(x)=sin ωx+cos ωx(ω>0),x∈R.在曲线y=f(x)与直线y=1的交点中,若相邻交点距离的最小值为,则f(x)的最小正周期为 ( )
A. B.
C.π D.2π
解析 f(x)=sin ωx+cos ωx=2sin,由2sin=1,得sin=,设x1,x2分别为距离最小的相邻交点的横坐标,则ωx1+=2kπ+,ωx2+=2kπ+(k∈Z),两式相减,得x2-x1==,所以ω=2,故f(x)=2sin的最小正周期为π,故选C.
答案 C
二、填空题
11.(2022·南昌模拟)已知角α(-π<α<0)的终边与单位圆交点的横坐标是,则cos的值是________.
解析 依题意得,角α的终边与单位圆的交点坐标是,cos=-sin α=.
答案
12.已知sin=,α∈,则cos α=________.
解析 ∵α∈,∴α+∈,
∴cos=-=-
=-,
∴cos α=cos=coscos +
sinsin =×+×=.
答案
13.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若b=1,c=,C=π,则S△ABC=________.
解析 由于c>b,所以B<C,所以由正弦定理得=,即==2,即sin B=,所以B=,所以A=π--=.所以S△ABC=bc sin A=××=.
答案
14.如图所示的是函数y=Asin(ωx+φ)图象的一部分,则其函数解析式是________.
解析 由图象知A=1,=-=,得T=2π,则ω=1,所以y=sin(x+φ).由图象过点,可得φ=2kπ+(k∈Z),
又|φ|<,所以φ=,所以所求函数解析式是
y=sin.
答案 y=sin
15.(2022·江苏卷)若△ABC的内角满足sin A+sin B=2sin C,则cos C的最小值是________.
解析 由已知sin A+sin B=2sin C及正弦定理可得a+b=2c.又由余弦定理得cos C==
=≥
=,当且仅当3a2=2b2,即=时等号成立,
所以cos C的最小值为.
答案
三、解答题
16.函数f(x)=Asin+1(A>0,ω>0)的最大值为3,其图象相邻两条对称轴之间的距离为.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)设α∈,f=2,求α的值.
解 (1)∵函数f(x)的最大值为3,
∴A+1=3,即A=2,
∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为,
∴最小正周期T=π,
∴ω=2,故函数f(x)的解析式为y=2sin+1.
(2)f=2sin+1=2,
即sin=,
∵0<α<,∴-<α-<,
∴α-=,故α=.
17.(2022·东北三省四市联考)已知函数f(x)=4cos x·sin-1.
(1)求f(x)的最小正周期和最大值及取得最大值时自变量x的集合;
(2)求f(x)的单调递增区间.
解 f(x)=4cos xsin-1
=4cos x-1
=2sin xcos x+2cos2x-1
=sin 2x+cos 2x
=2sin,
(1)函数的最小正周期为=π,令2x+=2kπ+,k∈Z,
y取得最大值为2.
此时自变量x的取值集合为.
(2)令2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,
解得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
∴递增区间是(k∈Z).
18.(2022·安徽卷)设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且b=3,c=1,△ABC的面积为,求cos A与a的值.
解 由三角形面积公式,得×3×1×sin A=,故sin A=.
由于sin2A+cos2A=1,
所以cos A=±=±=±.
①当cos A=时,由余弦定理得
a2=b2+c2-2bccos A=32+12-2×1×3×=8,
所以a=2.
②当cos A=-时,由余弦定理得
a2=b2+c2-2bccos A=32+12-2×1×3×=12,
所以a=2.
19.已知函数f(x)=sin 2ωx-cos 2ωx的图象关于直线x=对称,其中ω∈.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)在△ABC中,a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,锐角B满足f=,b=,求△ABC面积的最大值.
解 (1)由于f(x)=sin 2ωx-cos 2ωx=2sin的图象关于直线x=对称,
所以2ω×-=kπ+(k∈Z),所以ω=+1.
由于ω∈,所以-<+1<,
所以-1<k<1(k∈Z),所以k=0,ω=1,
所以f(x)=2sin.
(2)f=2sin B=,所以sin B=,由于B为锐角,所以0<B<,所以cos B=,由于cos B=,所以=,所以ac=a2+c2-2≥2ac-2,所以ac≤3,当且仅当a=c=时,ac取到最大值3,
所以△ABC面积的最大值为acsin B=×3×=.
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