第5章 三角函数 复习提升--2027湘教版高中数学必修第一册同步练(含答案)

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第5章 三角函数 复习提升--2027湘教版高中数学必修第一册同步练(含答案)

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2027湘教版高中数学必修第一册
复习提升
易混易错练
易错点1 忽视角的终边所在的位置致错
1.设角α的始边为x轴非负半轴,则“角α的终边在第二或第三象限”是“cos α<0”的(  )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
2.(2025河北石家庄实验中学月考)已知角α的顶点在原点,始边与x轴的非负半轴重合,终边位于第三象限且与单位圆交于点P,则sin α=    .
3.已知角α的顶点与原点重合,始边与x轴非负半轴重合,终边在直线3x-y=0上,则角α的余弦值为    .
易错点2 利用三角函数的基本关系时忽略隐含条件致错
4.(2024山东淄博期末)已知sin θ=,cos θ=,若θ为第二象限角,则tan θ=    .
5.(2025安徽六安第一中学检测)若sin θ,cos θ是关于x的方程x2-ax+a=0的两个不等实根,则cos+sin的值为    .
易错点3 忽略三角函数的定义域、值域致错
6.(2024广东汕头潮阳第一中学学情检测)若函数f(x)=3sin+3,x∈的图象与直线y=m恰有两个交点,则m的取值范围是    .
7.已知sin x+cos y=,则sin x-sin2y的最大值为    .
易错点4 图象变换中因忽视自变量x的系数和平移的方向致错
8.(2024河南三门峡五县市期末)已知曲线C1:y=sin x,C2:y=cos,则下面结论正确的是(  )
A.把C1上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
B.把C1上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
易错点5 不注意符号对三角函数性质的影响致错
9.若函数f(x)=sin的最小正周期为π,则ω=(  )
A.±2    B.2    C.±1    D.1
10.(2025黑龙江鸡西实验中学期中)已知函数f(x)=2cos+1,则函数f(x)的单调递减区间是    .
思想方法练
一、函数与方程思想在三角函数中的应用
1.(2024天津一中期末)函数f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f= (  )
               
A.    B.-    C.1    D.-1
2.(2024陕西西安期末)某农户计划围建一块扇形的菜地,已知该农户围建菜地的篱笆的长度为24米.
(1)若该扇形菜地的圆心角为4弧度,求该扇形菜地的面积;
(2)当该扇形菜地的圆心角为何值时,菜地的面积最大 最大面积是多少
二、数形结合思想在三角函数中的应用
3.若函数f(x)=sin(ω>0)在区间(0,π)内恰好有3个零点,则ω的取值范围是(  )
A.    B.    C.    D.
4.(多选题)(2025陕西西安铁一中学月考)已知函数f(x)=若存在实数x1,x2,x3,x4(x1A.+>6    B.x1+x2=-
C.x3x4-x3-x4=0    D.0三、分类讨论思想在三角函数求值中的应用
5.化简:sin+cos(k∈Z)=   .
6.已知顶点在原点,始边与x轴非负半轴重合的角α的终边上有一点P(-,m),且sin α=m(m≠0),求m的值,并求cos α与tan α的值.
四、转化与化归思想在化简求值及三角函数性质中的应用
7.已知函数f(x)=sin-(ω>0),且函数f(x)的最小正周期为.
(1)求f 的值及函数f(x)图象的对称中心;
(2)若函数g(x)=m+1-f(x)在上恰有两个零点,求实数m的取值范围.
答案与分层梯度式解析
易混易错练
1.A 已知角α的始边为x轴非负半轴,
若角α的终边在第二或第三象限,则cos α<0,充分性成立;
若cos α<0,则角α的终边在第二或第三象限或在x轴非正半轴上,必要性不成立.
故“角α的终边在第二或第三象限”是“cos α<0”的充分不必要条件.
2.答案 -
解析 ∵P在单位圆上,∴+m2=1,
∴m2=1-=,∴m=±,
又角α的终边位于第三象限,∴m<0,∴m=-,
∴P,∴sin α=-.
3.答案 ±
解析 因为角α的终边在直线3x-y=0上,
所以角α是第一或第三象限角,
可设点(x0,3x0)(x0≠0)为角α的终边上一点,
所以cos α=±=±.
易错警示 在三角函数的化简、求值中,要注意在已知条件的基础上挖掘隐含条件,由角的象限可确定三角函数值的符号.
4.答案 -
解析 ∵sin2θ+cos2θ=1,
∴+=1,解得a=1或a=.
当a=1时,sin θ=0,θ不是第二象限角,舍去;
当a=时,sin θ>0,cos θ<0,θ是第二象限角,符合题意,∴tan θ==-.
易错警示 解题时要注意隐含条件:sin2θ+cos2θ=1及sin θ>0、cos θ<0,利用平方关系解出a的值后要注意检验.
5.答案 -1
解析 因为sin θ,cos θ是关于x的方程x2-ax+a=0的两个不等实根,
所以根据根与系数的关系得sin θ+cos θ=a,sin θcos θ=a,Δ=(-a)2-4a>0,即a2-4a>0,解得a<0或a>4,
(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ,即a2=1+2a,
解得a=1-或a=1+(舍去),
所以sin θ+cos θ=1-,
所以cos+sin=cos+sin=cos-sin=-sin θ-cos θ=-(sin θ+cos θ)=-1.
6.答案 
解析 因为x∈,
所以2x-∈,
所以sin∈,
所以3sin+3∈,且f =,
作出函数f(x)的图象,如图:
由题意结合函数图象可知m∈.
7.答案 
解析 ∵sin x+cos y=,
∴sin x=-cos y∈[-1,1],∴cos y∈,
∵sin x-sin2y=-cos y-(1-cos2y)=cos2y-cos y-=-1,
∴当cos y=-时,(sin x-sin2y)max=-1=.
易错警示 本题易错误地认为cos y∈[-1,1],从而把cos y=-1代入,得到(sin x-sin2y)max=-1=,根本原因是忽略了隐藏在等式sin x+cos y=中的cos y的范围.
8.D 曲线C1:y=sin x=cos,要得到曲线C2:y=cos,需把C1上各点的横坐标缩短为原来的,纵坐标不变,得到曲线y=cos,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线y=cos=cos,即得到曲线C2.
易错警示 三角函数图象平移变换中的误区
函数图象的左右平移变换只是针对x所作的变换.函数y=sin(ωx+φ)的图象向左(右)平移k(k>0)个单位长度后,所得图象对应的函数解析式为y=sin[ω(x±k)+φ],而不是y=sin(ωx±k+φ).
9.A 因为最小正周期T==π,所以ω=±2.
易错警示 求f(x)=Asin(ωx+φ)的周期时,容易默认ω>0,从而漏掉ω<0时的情况.
10.答案 (k∈Z)
解析 f(x)=2cos+1=2cos+1,
令2kπ≤2x-≤2kπ+π(k∈Z),得+kπ≤x≤+kπ(k∈Z),
所以f(x)的单调递减区间为(k∈Z).
易错警示 求f(x)=Asin(ωx+φ)的单调区间时,若ω<0,要结合诱导公式先将ω转变成正值再求解.
思想方法练
1.D 由题图可知T=-=,所以T=π,
(列出有关周期T的方程,求出T的值,进而得到ω的值)
因为=π,ω>0,所以ω=2.
根据“五点法”可得×2+φ=,
(结合“五点法”列出关于φ的方程,求出φ的值)
∴φ=,符合|φ|<,因此f(x)=2sin,
∴f=2sin=2sin=2sin=-2sin =-1.
2.解析 (1)设该扇形菜地的半径为r米,弧长为l米,
则解得
(利用条件列出关于l、r的方程组,求解方程组进而解决问题)
故该扇形菜地的面积为lr=×16×4=32(平方米).
(2)因为l+2r=24,所以l=24-2r,0设扇形菜地的面积为S平方米,则S=lr=(24-2r)r=-r2+12r=-(r-6)2+36,0(构建S关于r的一元二次函数,利用函数思想解题)
易知当r=6时,S取得最大值,为36,
此时l=12,从而圆心角α==2.
故该扇形菜地的圆心角为2弧度时,菜地的面积最大,为36平方米.
思想方法 在研究三角函数有关问题时,可根据条件列方程(组)解决求值问题,也可建立函数关系式,利用函数的知识求解相关问题.
3.C 因为x∈(0,π),所以ωx+∈,因为f(x)=sin(ω>0)在区间(0,π)内恰好有3个零点,所以结合正弦函数的图象可得ωπ+∈(3π,4π],即ω∈.
(结合函数的图象求得ω的范围)
4.BCD (由函数解析式作出函数图象,利用图象解决问题)
作出函数f(x)的图象,如图:
令f(x)=2,即当-≤x≤时,令2sinx=2,或当x>时,令|log2(x-1)|=2,得x=-或x=或x=5,
由题意可得直线y=m与函数y=f(x)的图象有4个交点,所以由图可知0易知x1与x2关于直线x=-对称,所以x1+x2=-,故B正确;
由|log2(x3-1)|=|log2(x4-1)|,得-log2(x3-1)=log2(x4-1),即log2(x3-1)+log2(x4-1)=log2[(x3-1)(x4-1)]=0,则(x3-1)(x4-1)=1,整理得x3x4-x3-x4=0,故C正确;
由图可得2,所以>2,所以x3x4>4,所以+>2x3x4>8,故A错误.
5.答案 0
解析 原式=sin+coskπ+-α(k∈Z).
(由于化简结果中k的取值不确定,因此需分k为奇数和偶数进行讨论)
当k为奇数时,设k=2n+1(n∈Z),
则原式=sin+cos(2n+1)π+
=sin+cos
=sin-cos
=sin-cos
=sin-sin=0;
当k为偶数时,设k=2n(n∈Z),
则原式=sin+cos2nπ+
=-sin+cos
=-sin+cos
=-sin+sin=0.
综上所述,原式=0.
6.解析 由题意可得=m(m≠0),
解得m=±.
当m=时,cos α=-=-,tan α==-;
当m=-时,cos α=-=-,tan α==.思想方法 三角函数中的分类讨论主要体现在三角函数的求值、化简等问题中,由于条件中参数的值不确定,因此需要对参数进行分类讨论.
7.解析 (1)∵函数f(x)=sin-(ω>0)的最小正周期为,∴=,又ω>0,∴ω=2,
∴f(x)=sin-,∴f =sin -=0.
令4x-=kπ(k∈Z),得x=+(k∈Z),
故函数f(x)图象的对称中心为,k∈Z.
(2)若函数g(x)=m+1-f(x)在上恰有两个零点,
则方程f(x)= 在上恰有两个不相等的解,
即sin=在上恰有两个不相等的解,
即函数y=sin的图象和直线y=在上恰有两个交点.
当x∈时,4x-∈,
∵sin =sin =,sin =1,
∴≤<1,解得-1≤m<-,
故实数m的取值范围为.
思想方法 (1)对于函数y=Asin(ωx+φ)性质(定义域、值域、单调性、对称性、最值等)的考查,可以通过换元的方法,令t=ωx+φ,将其转化为关于函数y=sin t的性质的问题求解.
(2)与三角函数有关的函数的零点问题,如求函数h(x)=f(x)-g(x)的零点个数,可以转化为求方程f(x)=g(x)的解的个数,或转化为求函数y=f(x)与函数y=g(x)图象的交点个数.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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