【高考押题卷】2025年高考数学高频易错考前冲刺 三角函数(含解析)

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【高考押题卷】2025年高考数学高频易错考前冲刺 三角函数(含解析)

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高考数学考前冲刺押题预测 三角函数
一.选择题(共8小题)
1.(2025 株洲一模)已知三个电流瞬时值的函数表达式为I1(t)=sint,I2(t)=sin(t+φ),I3(t)=sin(t+2φ),φ∈(0,π),它们合成后的电流瞬时值的函数为I(t)=I1(t)+I2(t)+I3(t)的部分图象如图所示,则I(t)的最大值为(  )
A.1 B. C. D.2
2.(2024秋 西湖区校级期末)下列命题正确的是(  )
A.小于90°的角是锐角
B.第二象限的角一定大于第一象限的角
C.与﹣2024°终边相同的最小正角是136°
D.若α=﹣2,则α是第四象限角
3.(2024秋 杭州期末)已知,则(  )
A. B. C. D.
4.(2024秋 南关区校级期末)已知,,α、,则cos(α+β)=(  )
A. B. C. D.
5.(2024秋 绥化校级期末)已知函数在上单调递增,且在上有且仅有1个零点,则ω的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
6.(2024秋 和平区期末)已知函数的两条相邻对称轴之间的距离为2π,现将f(x)图象向右平移后得到函数g(x)的图象,若函数g(x)在区间(﹣m,m)上单调递增,则实数m的取值范围是(  )
A. B. C.(0,π] D.
7.(2024秋 平和县校级期末)已知sin(α+β)=2sinαsinβ,tanαtanβ=﹣2,则tan(α+β)=(  )
A. B. C.﹣2 D.2
8.(2024秋 雨花区校级期末)已知函数f(x)=2sinωx(ω>0)在区间上是增函数,若函数f(x)在上的图象与直线y=2有且仅有一个交点,则ω的范围为(  )
A.[2,5) B.[1,5) C.[1,2] D.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 榆林期末)下列等式成立的有(  )
A.
B.
C.
D.
(多选)10.(2024秋 抚顺期末)已知函数f(x)=sinx+cosx+sin2x+cos2x,则(  )
A.2π是f(x)的一个周期
B.f(x)的最大值为
C.f(x)是非奇非偶函数
D.关于x的方程f(x)=f(2x)有无数个实数解
(多选)11.(2024秋 运城期末)已知函数,则下列正确的有(  )
A.函数为奇函数
B.曲线y=f(x)的对称中心为,k∈Z
C.f(x)在区间单调递减
D.f(x)在区间的最大值为1
(多选)12.(2024秋 信阳期末)阻尼器是一种以提供阻力达到减震效果的专业工程装置,其提供阻力的运动过程可近似为单摆运动.若某阻尼器离开平衡位置的位移y(单位:m)和时间x(单位:s)满足函数关系:y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,),某同学通过“五点法”计算了一个周期内的部分数据如下(其中a,b,c,d为未知数),则下列有关函数y=f(x)的描述正确的是(  )
ωx+φ 0 π 2π
x a b d
f(x) 0 0 c 0
A.函数f(x)的图象关于点对称
B.函数f(x)的图象可由函数y=Asinωx的图象向右平移个单位得到
C.函数f(x)的图象上相邻的最高点与最低点之间的距离为4
D.函数f(x)的图象与函数的图象重合
三.填空题(共4小题)
13.(2024秋 岳麓区校级期末)如图,函数ysin(ωx)(ω>0)的图象和函数ycos(ωx)(ω>0)的图象的连续两个交点为A,B,若,则ω的取值范围为    .
14.(2024秋 泸州校级期末)设函数的最小正周期为π,且其图象关于直线对称,则在下面结论中正确的个数是   .
①图象关于点对称;②图象关于点对称;③在上是增函数;④在上是增函数;⑤由f(x1)=f(x2)=0可得x1﹣x2必是π的整数倍.
15.(2024秋 秦州区校级期末)已知ω∈N+,函数f(x)=sin(ωx)在[,]上单调递减,则ω的最大值为    .
16.(2024秋 永州期末)已知函数f(x)=1﹣cos4ωx(ω>0)在区间上单调递减,且在区间(0,)上恰有3个零点,则ω的取值范围是   .
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 岳阳县期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,角α的始边与x轴的非负半轴重合,将角α的终边按逆时针方向旋转,恰好与单位圆O相交于点A(,),过A作x轴的垂线,垂足为B.
(1)求的值;
(2)求的值.
18.(2024秋 贵阳期末)已知曲线C:f(x)=cosωxsinωx的两条相邻对称轴间的距离为.
(1)求ω的值和f(x)的单调区间;
(2)先将C向右平移个单位长度得到曲线C1,再把C1上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到曲线C2:y=g(x),求g(x)在区间[0,π]上的最大值与最小值.
19.(2024秋 贵阳期末)角θ的顶点在坐标原点,始边在x轴非负半轴上,终边与单位圆的交点为,且x>0.
(1)求sinθ,cosθ的值;
(2)求的值.
20.(2024秋 张家界期末)公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派通过研究正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割值约为0.618,这一数值也可以表示为2sin18°.三倍角公式是把形如sin3α,cos3α等三角函数用单倍角三角函数表示的恒等式,广泛应用于数学、物理、天文等学科.
(1)记cos3α=f(cosα),试写出此三倍角公式的具体内容,并证明;
(2)若角α满足,求的值;
(3)试用三倍角公式并结合三角函数相关知识,求出黄金分割值.
高考数学考前冲刺押题预测 三角函数
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025 株洲一模)已知三个电流瞬时值的函数表达式为I1(t)=sint,I2(t)=sin(t+φ),I3(t)=sin(t+2φ),φ∈(0,π),它们合成后的电流瞬时值的函数为I(t)=I1(t)+I2(t)+I3(t)的部分图象如图所示,则I(t)的最大值为(  )
A.1 B. C. D.2
【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
【专题】计算题;函数思想;转化思想;综合法;三角函数的图象与性质;运算求解.
【答案】D
【分析】先化简I(t)=I1(t)+I2(t)+I3(t)为I(t)=(2cosφ+1)sin(t+φ),再根据函数图象求出参数,进而写出I(t)解析式即可.
【解答】解:由题意知I1(t)=sint,I2(t)=sin(t+φ),I3(t)=sin(t+2φ),
可得I(t)=I1(t)+I2(t)+I3(t)
=sint+sin(t+φ)+sin(t+2φ)
=sint+sin(t+φ)+sintcos2φ+costsin2φ
=sint(1+cos2φ)+sin(t+φ)+costsin2φ
=2sintcos2φ+sin(t+φ)+2costsinφcosφ
=2cosφ(sintcosφ+costsinφ)+sin(t+φ)
=2cosφsin(t+φ)+sin(t+φ)
=(2cosφ+1)sin(t+φ),
根据图象知,,
可得直线是I(t)的一条对称轴,且是最大值,
可得,解得,
又φ∈(0,π),
可得,
可得,
可得I(t)的最大值为2,
故选:D.
【点评】本题考查了三角函数恒等变换,由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式以及正弦函数的性质的应用,考查了函数思想和转化思想,属于中档题.
2.(2024秋 西湖区校级期末)下列命题正确的是(  )
A.小于90°的角是锐角
B.第二象限的角一定大于第一象限的角
C.与﹣2024°终边相同的最小正角是136°
D.若α=﹣2,则α是第四象限角
【考点】终边相同的角;象限角、轴线角;命题的真假判断与应用;任意角的概念.
【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值;运算求解.
【答案】C
【分析】根据三角函数的定义逐项判断即可.
【解答】解:小于90°的角可以是负角,负角不是锐角,A错误;
第二象限的角不一定大于第一象限的角,例如:150°是第二象限角,390°是第一象限角,B错误;
对于C选项,因为﹣2024°=﹣360°×6+136°,所以与﹣2024°角终边相同的最小正角是136°,C 正确;
对于D选项,若α=﹣2≈﹣2×57.3°=﹣114.6°,是第三象限角,错误.
故选:C.
【点评】本题考查任意角三角函数的定义,属于基础题.
3.(2024秋 杭州期末)已知,则(  )
A. B. C. D.
【考点】两角和与差的三角函数;二倍角的三角函数.
【专题】整体思想;综合法;三角函数的求值;运算求解.
【答案】C
【分析】由二倍角公式,结合诱导公式求解.
【解答】解:已知,
则,
则.
故选:C.
【点评】本题考查了二倍角公式,重点考查了诱导公式,属中档题.
4.(2024秋 南关区校级期末)已知,,α、,则cos(α+β)=(  )
A. B. C. D.
【考点】求两角和与差的三角函数值.
【专题】整体思想;综合法;三角函数的求值;运算求解.
【答案】C
【分析】利用同角三角函数的平方关系及题中角度范围,求出和的值,再利用整体思想,将cos(α+β)转化为,用余弦的和角公式展开求值即可.
【解答】解:∵,,
又∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∴,,


故选:C.
【点评】本题考查了同角三角函数的关系,重点考查了两角和与差的三角函数,属中档题.
5.(2024秋 绥化校级期末)已知函数在上单调递增,且在上有且仅有1个零点,则ω的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
【考点】正弦函数的单调性.
【专题】转化思想;综合法;三角函数的图象与性质;运算求解.
【答案】C
【分析】由题意,利用正弦函数的零点和单调性,求出ω的取值范围.
【解答】解:当,.
因为f(x)在上单调递增,
故,则0<ω≤2.
当,,且,.
又因为函数在上有且仅有1个零点,
故讨论两种情况:①,或②.
解①可得ω,解②可得ω.
综上:ω的取值范围为.
故选:C.
【点评】本题主要考查正弦函数的零点和单调性,属于中档题.
6.(2024秋 和平区期末)已知函数的两条相邻对称轴之间的距离为2π,现将f(x)图象向右平移后得到函数g(x)的图象,若函数g(x)在区间(﹣m,m)上单调递增,则实数m的取值范围是(  )
A. B. C.(0,π] D.
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;正弦函数的单调性.
【专题】计算题;转化思想;综合法;三角函数的求值;三角函数的图象与性质;逻辑思维;运算求解.
【答案】B
【分析】首先利用函数的性质求出函数的解析式,进一步利用函数的图象的平移变换求出函数g(x)的解析式,最后求出参数m的取值范围.
【解答】解:函数的两条相邻对称轴之间的距离为4π,故ω;
所以f(x)=sin(x),
现将f(x)图象向右平移后得到函数g(x)的图象,得到g(x)=sin()的图象,
由于函数g(x)的单调递增区间为[](k∈Z),
在区间(﹣m,m)上单调递增,故(﹣m,m)应该是区间[](k∈Z)的子集,
所以,故实数m的取值范围为(0,.
故选:B.
【点评】本题考查的知识点:三角函数的图象的平移变换,正弦型函数的性质,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
7.(2024秋 平和县校级期末)已知sin(α+β)=2sinαsinβ,tanαtanβ=﹣2,则tan(α+β)=(  )
A. B. C.﹣2 D.2
【考点】求两角和与差的三角函数值.
【专题】整体思想;综合法;三角函数的求值;运算求解.
【答案】A
【分析】根据两角和的正弦公式和同角的商数关系可得,进而tanα+tanβ=﹣4,结合两角和的正切关系计算即可求解.
【解答】解:已知sin(α+β)=2sinαsinβ,
得sinαcosβ+sinβcosα=2sinαsinβ,
等式两边同时除以sinαsinβ,
得,
即,
又tanαtanβ=﹣2,
所以tanα+tanβ=﹣4,
所以.
故选:A.
【点评】本题考查了同角三角函数的关系,重点考查了两角和与差的三角函数,属中档题.
8.(2024秋 雨花区校级期末)已知函数f(x)=2sinωx(ω>0)在区间上是增函数,若函数f(x)在上的图象与直线y=2有且仅有一个交点,则ω的范围为(  )
A.[2,5) B.[1,5) C.[1,2] D.
【考点】正弦函数的图象.
【专题】计算题;转化思想;综合法;三角函数的图象与性质;运算求解.
【答案】D
【分析】结合函数的对称性,及f(x)在区间上的单调性,可知,又函数f(x)与直线y=2交点的横坐标为,从而得,进而可求出ω的取值范围.
【解答】解:∵函数f(x)=2sinωx(ω>0)的图象关于原点对称,并且在区间上是增函数,
∴,所以,
又,得,
令f(x)=2sinωx=2,得,
∴f(x)在(0,+∞)上的图象与直线y=2的第一个交点的横坐标为,第二个交点的横坐标为,
∴,解得1≤ω<5,
综上,ω的取值范围为[1,].
故选:D.
【点评】本题主要考查正弦函数的图象与性质,考查运算求解能力,属于中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 榆林期末)下列等式成立的有(  )
A.
B.
C.
D.
【考点】求两角和与差的三角函数值.
【专题】函数思想;综合法;三角函数的求值;运算求解.
【答案】AD
【分析】利用两角和的正切可判断A的正误,利用辅助角公式可判断B的正误,利用两角差的余弦可判断C的正误,利用倍角公式和辅助角公式可判断D的正误,
【解答】解:对于A,因为,
所以,
所以,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,,故C错误;
对于D,4,故D正确.
故选:AD.
【点评】本题考查两角和与差的三角函数值的求法,考查运算能力,属于中档题.
(多选)10.(2024秋 抚顺期末)已知函数f(x)=sinx+cosx+sin2x+cos2x,则(  )
A.2π是f(x)的一个周期
B.f(x)的最大值为
C.f(x)是非奇非偶函数
D.关于x的方程f(x)=f(2x)有无数个实数解
【考点】三角函数中的恒等变换应用;三角函数的周期性.
【专题】整体思想;综合法;三角函数的图象与性质;运算求解.
【答案】ACD
【分析】由已知结合三角函数的周期性检验选项A;结合三角函数取得最值的条件检验选项B;结合函数的奇偶性检验选项C;先对f(x)=f(2x)进行化简,然后结合正弦函数的周期性判断D即可求解.
【解答】解:因为f(x+2π)=sin(x+2π)+cos(x+2π)+sin(2x+4π)+cos(2x+4π)
=sinx+cosx+sin2x+cos2x=f(x),所以2π是f(x)的一个周期,A正确;
sinx+cosx,当且仅当,k∈Z时,等号成立,
sin2x+cos2x,当且仅当时,等号成立,
因为k2π,k1∈Z,k2∈Z,所以f(x)的最大值小于,B不正确.
f(﹣x)=sin(﹣x)+cos(﹣x)+sin(﹣2x)+cos(﹣2x)=﹣sinx+cosx﹣sin2x+cos2x,
则f(﹣x)≠f(x),f(﹣x)≠﹣f(x),即f(x)为非奇非偶函数,C正确;
由f(x)=f(2x)可得sinx+cosx+sin2x+cos2x=sin2x+cos2x+sin4x+cos4x,
所以sinx+cosx=sin4x+cos4x,即sin(x)=sin(4x),
所以x4x2kπ,或xπ﹣(4x)+2kπ,k∈Z,
则x或x,k∈Z,即满足题意的x有无数个,D正确.
故选:ACD.
【点评】本题主要考查了正弦函数的周期性对称性,奇偶性的综合应用,属于中档题.
(多选)11.(2024秋 运城期末)已知函数,则下列正确的有(  )
A.函数为奇函数
B.曲线y=f(x)的对称中心为,k∈Z
C.f(x)在区间单调递减
D.f(x)在区间的最大值为1
【考点】正弦函数的奇偶性和对称性;正弦函数的单调性.
【专题】转化思想;综合法;三角函数的图象与性质;运算求解.
【答案】BD
【分析】对于A,先求出,进而可判断;
对于B,利用正弦函数的对称中心求解即可;
对于C,利用正弦函数的单调性即可判断;
对于D,利用正弦函数的单调性和有界性求解即可.
【解答】解:对于A,因为,
所以2,
所以为偶函数,故A错误;
对于B,令2x=kπ,k∈Z,则,k∈Z,
所以曲线y=f(x)的对称中心为,k∈Z,故B正确;
对于C,当时,,y=sin2x单调递减,
所以在区间上单调递增,故C错误;
对于D,当时,,sin2x∈[,1],
所以f(x)∈[,1],
所以在区间上的最大值为,故D正确.
故选:BD.
【点评】本题考查三角函数的性质,属于中档题.
(多选)12.(2024秋 信阳期末)阻尼器是一种以提供阻力达到减震效果的专业工程装置,其提供阻力的运动过程可近似为单摆运动.若某阻尼器离开平衡位置的位移y(单位:m)和时间x(单位:s)满足函数关系:y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,),某同学通过“五点法”计算了一个周期内的部分数据如下(其中a,b,c,d为未知数),则下列有关函数y=f(x)的描述正确的是(  )
ωx+φ 0 π 2π
x a b d
f(x) 0 0 c 0
A.函数f(x)的图象关于点对称
B.函数f(x)的图象可由函数y=Asinωx的图象向右平移个单位得到
C.函数f(x)的图象上相邻的最高点与最低点之间的距离为4
D.函数f(x)的图象与函数的图象重合
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;正弦函数的奇偶性和对称性.
【专题】计算题;转化思想;综合法;三角函数的求值;三角函数的图象与性质;逻辑思维;运算求解.
【答案】BC
【分析】根据五点法求出f(x)的解析式,然后结合正弦函数的性质,诱导公式判断各选项.
【解答】解:由五点法知,从而,,由正弦函数性质知,
,,,,
所以,
选项A,,故A错误;
选项B,由于,其图象可由的图象向右平移个单位得到,故B正确;
选项C,函数f(x)的图象上相邻的最高点与最低点之间的距离为,故C正确;
选项D,由于,故D错误.
故选:BC.
【点评】本题考查的知识点:函数的解析式的求法,正弦型函数的性质,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2024秋 岳麓区校级期末)如图,函数ysin(ωx)(ω>0)的图象和函数ycos(ωx)(ω>0)的图象的连续两个交点为A,B,若,则ω的取值范围为   .
【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
【专题】整体思想;综合法;三角函数的图象与性质;运算求解.
【答案】.
【分析】根据对称性知|AB|=|BC|,即△ABC为等腰三角形,结合三角函数的周期,求出三角形的底和高,利用列不等式求解即可.
【解答】解:根据对称性知|AB|=|BC|,
三角函数的周期,且|AC|=T,取AC的中点D,连接BD,
则,
由,得或,
则,
则,
因为,所以,解得2<T≤4,
即.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了正弦函数及余弦函数图象及性质的应用,属于中档题.
14.(2024秋 泸州校级期末)设函数的最小正周期为π,且其图象关于直线对称,则在下面结论中正确的个数是 2 .
①图象关于点对称;②图象关于点对称;③在上是增函数;④在上是增函数;⑤由f(x1)=f(x2)=0可得x1﹣x2必是π的整数倍.
【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;正弦函数的单调性;正弦函数的奇偶性和对称性.
【专题】计算题;整体思想;演绎法;三角函数的图象与性质;逻辑思维;运算求解.
【答案】2
【分析】根据函数的周期和对称轴可以得到解析式,然后对5个结论分别进行判断,从而得到答案.
【解答】解:函数y=sin(ωx+φ)的最小正周期为π,
所以 ,得到ω=2得,到y=sin(2x+φ),
令,k∈Z,
代入对称轴,得,k∈Z,
因为,所以k=0,得,
所以函数解析式为,
令,k∈Z,得,k∈Z,
所以对称中心的坐标为,k∈Z,
所以,①图象关于点 对称,错误,
②图象关于点 对称,正确,
令,k∈Z,
解得,k∈Z,
所以函数的单调递增区间为,k∈Z,
所以③在 上是增函数,错误,
④在 上是增函数,正确,
由函数对称中心的坐标为,k∈Z,
可得相邻零点的差是 的整数倍,
所以⑤由f(x1)=f(x2)=0 可得 x1﹣x2必是π的整数倍,错误.
故答案为:2.
【点评】本题考查根据函数的性质求正弦型函数解析式,求正弦型函数的对称中心,单调区间,属于中档题.
15.(2024秋 秦州区校级期末)已知ω∈N+,函数f(x)=sin(ωx)在[,]上单调递减,则ω的最大值为  10 .
【考点】正弦函数的单调性.
【专题】函数思想;综合法;三角函数的图象与性质;运算求解.
【答案】10.
【分析】依题意,可得,k∈Z,再结合,ω∈N+,即可求得答案.
【解答】解:∵x∈[,],∴ωx∈[,],
又f(x)=sin(ωx)在[,]上单调递减,
设t=ωx十,
则y=sint在[,]上单调递减,
∴,k∈Z,
解得十8k≤ω≤4十6k(k∈Z),
又,ω∈N+,
∴1≤ω≤12,
当k=0时,ω∈[,4];
当k=1时,ω∈[,10],又ω∈N+,
故ω的最大值为10.
故答案为:10.
【点评】本题考查正弦函数的单调性,考查运算求解能力,属于中档题.
16.(2024秋 永州期末)已知函数f(x)=1﹣cos4ωx(ω>0)在区间上单调递减,且在区间(0,)上恰有3个零点,则ω的取值范围是  .
【考点】余弦函数的单调性.
【专题】计算题;转化思想;综合法;三角函数的求值;三角函数的图象与性质;逻辑思维;运算求解.
【答案】.
【分析】当时,求出4ωx的取值范围,根据函数f(x)在区间内的零点个数可得出关于ω的不等式;当时,求出4ωx的取值范围,根据函数f(x)在区间上的单调性,可得出关于ω的不等式组,综合可得出ω的取值范围.
【解答】解:因为函数f(x)=1﹣cos4ωx(ω>0)在区间上恰有3个零点,
令f(x)=0,可得cos4ωx=1,当时,0<4ωx<10πω,
所以,6π<10πω≤8π,解得,
又因为函数f(x)=1﹣cos4ωx(ω>0)在区间上单调递减,
当时,,
所以,解得,k∈N,
由解得,故k=0,则,
综上所述,正实数ω的取值范围是.
故答案为:.
【点评】本题考查的知识点:余弦型函数的性质,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 岳阳县期末)如图,在平面直角坐标系xOy中,角α的始边与x轴的非负半轴重合,将角α的终边按逆时针方向旋转,恰好与单位圆O相交于点A(,),过A作x轴的垂线,垂足为B.
(1)求的值;
(2)求的值.
【考点】求两角和与差的三角函数值;任意角的三角函数的定义.
【专题】整体思想;综合法;三角函数的求值;运算求解.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)结合三角函数的定义求解;
(2)结合二倍角公式及同角三角函数的关系求解.
【解答】解:(1)由题意得角的终边与单位圆O相交于A,且,
所以;
(2) .
【点评】本题考查了三角函数的定义,重点考查了二倍角公式及同角三角函数的关系,属中档题.
18.(2024秋 贵阳期末)已知曲线C:f(x)=cosωxsinωx的两条相邻对称轴间的距离为.
(1)求ω的值和f(x)的单调区间;
(2)先将C向右平移个单位长度得到曲线C1,再把C1上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到曲线C2:y=g(x),求g(x)在区间[0,π]上的最大值与最小值.
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;三角函数的最值;正弦函数的单调性.
【专题】计算题;综合法;三角函数的求值;三角函数的图象与性质;逻辑思维;运算求解.
【答案】(1)ω=2;单调递增区间为[](k∈Z);单调递减区区间为[](k∈Z);(2)最小值为﹣1,最大值为2.
【分析】(1)直接利用三角函数的关系式的变换,把函数的关系式变换成正弦型函数,进一步求出ω的值和函数的单调区间;
(2)利用函数的关系式的平移变换和伸缩变换求出函数g(x)的关系式,进一步求出函数的值域.
【解答】解:(1)f(x)=cosωxsinωx=2sin(),
由于两条相邻对称轴间的距离为,故函数的最小值正周期为π,
所以ω=2;
故函数f(x)=2sin(2x);
令(k∈Z),整理得:(k∈Z),
故函数的单调递增区间为[](k∈Z).
令(k∈Z),整理得kπ(k∈Z),
故函数的单调递减区区间为[](k∈Z).
(2)先将C向右平移个单位长度得到曲线C1的函数图象y=2sin(2x),再把C1上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到曲线C2:y=g(x)=2sin(x)的图象.
由于x∈[0,π],
所以,
故,故g(x)∈[﹣1,2].
当x=0时,函数的最小值为﹣1,当x时,函数的最大值为2.
【点评】本题考查的知识点:三角函数的关系式的变换,正弦型函数的性质,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
19.(2024秋 贵阳期末)角θ的顶点在坐标原点,始边在x轴非负半轴上,终边与单位圆的交点为,且x>0.
(1)求sinθ,cosθ的值;
(2)求的值.
【考点】求二倍角的三角函数值;任意角的三角函数的定义.
【专题】计算题;转化思想;综合法;三角函数的求值;逻辑思维;运算求解.
【答案】(1)sin,;(2).
【分析】(1)直接利用三角函数的定义求出结果;
(2)利用三角函数的关系式的变换求出结果.
【解答】解:(1)由于角θ的顶点在坐标原点,始边在x轴非负半轴上,终边与单位圆的交点为,且x>0.
故x,
所以sin,.
(2)由(1)得:,sin2θ=2sinθcosθ;
所以.
【点评】本题考查的知识点:三角函数的定义,三角函数值,主要考查学生的运算能力,属于基础题.
20.(2024秋 张家界期末)公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派通过研究正五边形和正十边形的作图,发现了黄金分割值约为0.618,这一数值也可以表示为2sin18°.三倍角公式是把形如sin3α,cos3α等三角函数用单倍角三角函数表示的恒等式,广泛应用于数学、物理、天文等学科.
(1)记cos3α=f(cosα),试写出此三倍角公式的具体内容,并证明;
(2)若角α满足,求的值;
(3)试用三倍角公式并结合三角函数相关知识,求出黄金分割值.
【考点】两角和与差的三角函数;二倍角的三角函数.
【专题】计算题;转化思想;综合法;三角函数的求值;运算求解.
【答案】(1)cos3α=4cos3α﹣3cosα,证明见解答;
(2);
(3)黄金分割值为.
【分析】(1)利用两角和的余弦公式、二倍角公式及同角三角函数的基本关系求解即可;
(2)利用(1)的结论化简,从而可求出cos2α,同(1)可得sin3α,从而化简求值即可;
(3)由cos54°=sin36°,利用三倍角公式、二倍角公式及同角三角函数的基本关系转化为关于sin18°的方程,求解即可.
【解答】解:(1)cos3α=4cos3α﹣3cosα,证明如下:
cos3α=cos(2α+α)
=cos2αcosα﹣sin2αsinα
=(2cos2α﹣1)cosα﹣2sin2αcosα
=(2cos2α﹣1)cosα﹣2(1﹣cos2α)cosα
=4cos3α﹣3cosα.
(2)由(1)及已知得:,
解得,
同理(1)易得:sin3α=3sinα﹣4sin3α,
∴,
由得,
∴.
(3)∵cos54°=sin36°,即cos(3×18°)=sin(2×18°),
∴4cos318°﹣3cos18°=2sin18°cos18°,
两边除去cos18°得:4cos218°﹣3=2sin18°,即4(1﹣sin218°)﹣3=2sin18°,
化简得:4sin218°+2sin18°﹣1=0,解得(负舍),
由题意知黄金分割值为.
【点评】本题考查了同角三角函数的关系,重点考查了两角和与差的三角函数与二倍角公式,属中档题.
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