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必修四第一章三角函数测试题(含答案)

必修四第一章三角函数测试题班别 姓名 分数一、选择题1.已知cos α=12,α∈(370°,520°),则α等于( )A .390°B .420°C .450°D .480°2.若sin x ·tan x <0,则角x 的终边位于( )A .第一、二象限B .第二、三象限C .第二、四象限D .第三、四象限 3.函数y =tan x2是( )A .周期为2π的奇函数B .周期为π2的奇函数C .周期为π的偶函数D .周期为2π的偶函数4.已知函数y =2sin(ωx +φ)(ω>0)在区间[0,2π]的图象如图,那么ω等于( )A .1B .2C.12D.13 5.函数f (x )=cos(3x +φ)的图象关于原点成中心对称,则φ等于( )A .-π2B .2k π-π2(k ∈Z ) C .k π(k ∈Z )D .k π+π2(k ∈Z )6.若sin θ+cos θsin θ-cos θ=2,则sin θcos θ的值是( )A .-310B.310C .±310D.347.将函数y =sin x 的图象上所有的点向右平行移动π10个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( )A .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π10B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π5C .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π208.在同一平面直角坐标系中,函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+3π2(x ∈[0,2π])的图象和直线y =12的交点个数是( ) A .0B .1C .2D .4 9.已知集合M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x =k π2+π4,k ∈Z ,N ={x |x =k π4+π2,k ∈Z }.则( )A .M =NB .M NC .N MD .M ∩N =∅10.设a =sin 5π7,b =cos 2π7,c =tan 2π7,则( ) A .a <b <c B .a <c <b C .b <c <aD .b <a <c二、填空题11.已知一扇形的弧所对的圆心角为54°,半径r =20 cm ,则扇形的周长为________ cm. 12.方程sin πx =14x 的解的个数是________.13.已知函数f (x )=2sin(ωx +φ)的图象如图所示,则f (7π12)=________.14.已知函数y =sin πx3在区间[0,t ]上至少取得2次最大值,则正整数t 的最小值是________.三、解答题15.已知f (α)=sin 2π-α·cos 2π-α·tan -π+αsin -π+α·tan -α+3π.(1)化简f (α); (2)若f (α)=18,且π4<α<π2,求cos α-sin α的值;(3)若α=-31π3,求f (α)的值.16.求函数y =3-4sin x -4cos 2x 的最大值和最小值,并写出函数取最值时对应的x 的值.17.设函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0),y =f (x )图象的一条对称轴是直线x =π8.(1)求φ;(2)求函数y =f (x )的单调增区间; (3)画出函数y =f (x )在区间[0,π]上的图象.18.在已知函数f (x )=A sin(ωx +φ),x ∈R (其中A >0,ω>0,0<φ<π2)的图象与x 轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为π2,且图象上一个最低点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2.(1)求f (x )的解析式; (2)当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2时,求f (x )的值域.19.如下图所示,函数y =2cos(ωx +θ)(x ∈R ,ω>0,0≤θ≤π2)的图象与y 轴交于点(0,3),且该函数的最小正周期为π.(1)求θ和ω的值;(2)已知点A (π2,0),点P 是该函数图象上一点,点Q (x 0,y 0)是PA 的中点,当y 0=32,x 0∈[π2,π]时,求x 0的值.必修四第一章三角函数测试题(答案)1、答案 B2、答案 B3、答案 A4、答案 B解析 由图象知2T =2π,T =π,∴2πω=π,ω=2.5、解析 若函数f (x )=cos(3x +φ)的图象关于原点成中心对称,则f (0)=cos φ=0, ∴φ=k π+π2(k ∈Z ).答案 D6、答案 B 解析 ∵sin θ+cos θsin θ-cos θ=tan θ+1tan θ-1=2, ∴tan θ=3.∴sin θcos θ=sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=tan θtan 2θ+1=310.7、答案 C解析 函数y =sin xy =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π10y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫12x -π10.8、答案 C 解析 函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+3π2=sin x 2,x ∈[0,2π],图象如图所示,直线y =12与该图象有两个交点.9、答案 B解析 M =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =2k +14π,k ∈Z ,N =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k +24π,k ∈Z . 比较两集合中分式的分子,知前者为奇数倍π,后者为整数倍π.再根据整数分类关系,得M N .选B.10、答案 D 解析 ∵a =sin5π7=sin(π-5π7)=sin 2π7.2π7-π4=8π28-7π28>0. ∴π4<2π7<π2.又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2时,sin α>cos α.∴a =sin 2π7>cos 2π7=b . 又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,sin α<tan α.∴c =tan 2π7>sin 2π7=a .∴c >a .∴c >a >b .11、答案 6π+40解析 ∵圆心角α=54°=3π10,∴l =|α|·r =6π.∴周长为(6π+40) cm.12、答案 7 解析 在同一坐标系中作出y =sin πx 与y =14x 的图象观察易知两函数图象有7个交点,所以方程有7个解.13、答案 0解析 方法一 由图可知,32T =5π4-π4=π,即T =2π3,∴ω=2πT =3.∴y =2sin(3x +φ),将(π4,0)代入上式sin(3π4+φ)=0. ∴3π4+φ=k π,k ∈Z ,则φ=k π-3π4,k ∈Z . ∴f (7π12)=2sin(7π4+k π-3π4)=0.方法二 由图可知,32T =5π4-π4=π,即T =2π3.又由正弦图象性质可知,f (x 0)=-f (x 0+T2),∴f (7π12)=f (π4+π3)=-f (π4)=0.14、答案 8解析 T =6,则5T 4≤t ,∴t ≥152,∴t min =8.15、解 (1)f (α)=sin 2α·cos α·tan α-sin α-tan α=sin α·cos α.(2)由f (α)=sin αcos α=18可知(cos α-sin α)2=cos 2α-2sin αcos α+sin 2α=1-2sin αcos α=1-2×18=34.又∵π4<α<π2,∴cos α<sin α,即cos α-sin α<0.∴cos α-sin α=-32.(3)∵α=-31π3=-6×2π+5π3,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-31π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6×2π+5π3·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-6×2π+5π3=cos 5π3·sin 5π3=cos(2π-π3)·sin(2π-π3)=cos π3·⎝ ⎛⎭⎪⎫-sin π3=12·⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-34.16、解 y =3-4sin x -4cos 2x =4sin 2x -4sin x -1 =4⎝⎛⎭⎪⎫sin x -122-2,令t =sin x ,则-1≤t ≤1,∴y =4⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122-2 (-1≤t ≤1).∴当t =12,即x =π6+2k π或x =5π6+2k π(k ∈Z )时,y min =-2;当t =-1,即x =3π2+2k π (k ∈Z )时,y max =7.17、解 (1)∵x =π8是函数y =f (x )的图象的对称轴,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π8+φ=±1.42∵-π<φ<0,∴φ=-3π4.(2)由(1)知φ=-3π4,因此y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4.由题意得2k π-π2≤2x -3π4≤2k π+π2,k ∈Z .∴函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4的单调增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+5π8,k ∈Z .(3)由y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -3π4,知x 0 π8 3π8 5π8 7π8 π y-22-11-22故函数y =f (x )在区间[0,π]上的图象是18、解 (1)由最低点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2得A =2.由x 轴上相邻两个交点之间的距离为π2,得T 2=π2,即T =π,∴ω=2πT =2ππ=2. 由点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3,-2在图象上得2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×2π3+φ=-2,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3+φ=-1,故4π3+φ=2k π-π2(k ∈Z ),6又φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴φ=π6,故f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.(2)∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π2,∴2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,7π6,当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值2;当2x +π6=7π6,即x =π2时,f (x )取得最小值-1,故f (x )的值域为[-1,2].19、解 (1)将x =0,y =3代入函数y =2cos(ωx +θ)中, 得cos θ=32,因为0≤θ≤π2,所以θ=π6.由已知T =π,且ω>0,得ω=2πT =2ππ=2.(2)因为点A (π2,0),Q (x 0,y 0)是PA 的中点,y 0=32,所以点P 的坐标为(2x 0-π2,3).又因为点P 在y =2cos(2x +π6)的图象上,且π2≤x 0≤π,所以cos(4x 0-5π6)=32,且7π6≤4x 0-5π6≤19π6,从而得4x 0-5π6=11π6,或4x 0-5π6=13π6,即x 0=2π3,或x 0=3π4.。

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