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人教版高中数学必修4章末检测 第三章 三角恒等变换

章末检测一、选择题1.(cos π12-sin π12)(cos π12+sin π12)等于( )A .-32 B .-12 C.12 D.32答案 D解析 (cos π12-sin π12)(cos π12+sin π12)=cos 2 π12-sin 2π12=cos π6=32.2.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3·cos ⎝⎛⎭⎫x -π6+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3·sin ⎝⎛⎭⎫π6-x 的图象的一条对称轴方程是()A .x =π4 B .x =π2C .x =πD .x =3π2答案 C解析 y =sin ⎣⎡⎦⎤(2x +π3)-(x -π6)=sin ⎝⎛⎭⎫π2+x=cos x ,当x =π时,y =-1.3.已知sin(α+45°)=55,则sin 2α等于( )A .-45 B .-35 C.35 D.45答案 B解析 sin(α+45°)=(sin α+cos α)·22=55,∴sin α+cos α=105.两边平方,得1+sin 2α=25,∴sin 2α=-35.4.y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-sin 2x 的一个单调递增区间是( )A.⎣⎡⎦⎤-π6,π3 B.⎣⎡⎦⎤π12,7π12C.⎣⎡⎦⎤5π12,13π12 D.⎣⎡⎦⎤π3,5π6答案 B解析 y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3-sin 2x =sin 2x cos π3-cos 2x sin π3-sin 2x =-12sin 2x -32cos 2x =-sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. y =-sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的递增区间是y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的递减区间,π2+2k π≤2x +π3≤3π2+2k π,k ∈Z , ∴π12+k π≤x ≤7π12+k π,k ∈Z ,令k =0,得x ∈⎣⎡⎦⎤π12,7π12.故选B.5.已知θ是锐角,那么下列各值中,sin θ+cos θ能取得的值是() A.43 B.34 C.53 D.12答案 A解析 ∵0<θ<π2,∴θ+π4∈⎝⎛⎭⎫π4,3π4,又sin θ+cos θ=2sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4, 所以22<sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4≤1,所以1<sin θ+cos θ≤ 2.6.sin 163°sin 223°+sin 253°sin 313°等于( )A .-12 B.12 C .-32 D.32答案 B解析 sin 163°sin 223°+sin 253°sin 313°=sin(90°+73°)sin(270°-47°)+sin(180°+73°)sin(360°-47°)=cos 73°(-cos 47°)-sin 73°(-sin 47°)=-(cos 73°cos 47°-sin 73°sin 47°)=-cos(73°+47°)=-cos 120°=12.7.为了得到函数y =sin 3x +cos 3x 的图象,可以将函数y =2cos 3x 的图象( )A .向右平移π4个单位 B .向左平移π4个单位 C .向右平移π12个单位 D .向左平移π12个单位 答案 C解析 因为y =sin 3x +cos 3x =2sin(3x +π4) =2sin[3(x +π12)],又y =2cos 3x =2sin(3x +π2) =2sin[3(x +π6)],所以应由y =2cos 3x 的图象向右平移π12个单位得到. 8.已知等腰三角形顶角的余弦值等于45,则这个三角形底角的正弦值为( ) A.1010 B .-1010 C.31010D .-31010答案 C 解析 设这个等腰三角形的顶角为2α,底角为β,则2α+2β=π且cos 2α=45,∴α+β=π2. ∴sin β=sin ⎝⎛⎭⎫π2-α=cos α=1+cos 2α2=31010. 9.在△ABC 中,已知tan A +B 2=sin C ,则△ABC 的形状为( ) A .正三角形B .等腰三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形答案 C解析 在△ABC 中,tan A +B 2=sin C =sin(A +B )=2sin A +B 2cos A +B 2,∴2cos 2A +B 2=1,∴cos(A +B )=0,从而A +B =π2,△ABC 为直角三角形. 10.设△ABC 的三个内角为A ,B ,C ,向量m =(3sin A ,sin B ),n =(cos B ,3cos A ),若m ·n =1+cos(A +B ),则C 的值为( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6答案 C解析 ∵m ·n =3sin A cos B +3cos A sin B =3sin(A +B )=1+cos(A +B ), ∴3sin(A +B )-cos(A +B )=3sin C +cos C=2sin ⎝⎛⎭⎫π6+C =1.∴sin ⎝⎛⎭⎫π6+C =12, ∴π6+C =5π6或π6+C =π6(舍去),∴C =2π3. 二、填空题 11.3tan 15°+13-tan 15°的值是 . 答案 1解析 ∵3-tan 15°3tan 15°+1=tan 60°-tan 15°1+tan 60°tan 15° =tan 45°=1, ∴3tan 15°+13-tan 15°=1. 12.若(tan α-1)(tan β-1)=2,则α+β= .答案 k π-π4,k ∈Z 解析 (tan α-1)(tan β-1)=2⇒tan αtan β-tan α-tan β+1=2⇒tan α+tan β=tan αtan β-1⇒tan α+tan β1-tan αtan β=-1. 即tan(α+β)=-1,∴α+β=k π-π4,k ∈Z . 13.函数f (x )=sin(x +2φ)-2sin φcos(x +φ)的最大值为 .答案 1解析 ∵f (x )=sin(x +2φ)-2sin φcos(x +φ)=sin [(x +φ)+φ]-2sin φcos(x +φ)=sin(x +φ)cos φ+cos(x +φ)sin φ-2sin φcos(x +φ)=sin(x +φ)cos φ-cos(x +φ)sin φ=sin [(x +φ)-φ]=sin x ,∴f (x )的最大值为1.14.关于函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6,有下列说法: ①y =f (x )的最大值为2;②y =f (x )是以π为最小正周期的周期函数;③y =f (x )在区间⎝⎛⎭⎫π24,13π24上单调递减;④将函数y =2cos 2x 的图象向左平移π24个单位后,将与已知函数的图象重合. 其中正确说法的序号是 .(注:把你认为正确的说法的序号都填上) 答案 ①②③解析 f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2-π3 =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3=2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π12, ∴f (x )max =2,即①正确.T =2π|ω|=2π2=π,即②正确. f (x )的递减区间为2k π≤2x -π12≤2k π+π(k ∈Z ). 即k π+π24≤x ≤k π+13π24(k ∈Z ), k =0时,π24≤x ≤13π24,所以③正确. 将函数y =2cos 2x 向左平移π24个单位得 y =2cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π24≠f (x ),∴④不正确. 三、解答题15.已知cos ⎝⎛⎭⎫π4+x =35,求sin 2x -2sin 2x 1-tan x的值. 解 sin 2x -2sin 2x 1-tan x=cos x ·2sin x (cos x -sin x )cos x -sin x=sin 2x =-cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=-2cos 2⎝⎛⎭⎫x +π4+1=-2×925+1=725. 16.已知函数f (x )=2cos 2x +sin 2x -4cos x .(1)求f (π3)的值; (2)求f (x )的最大值和最小值.解 (1)f (π3)=2cos 2π3+sin 2π3-4cos π3=-1+34-2=-94. (2)f (x )=2(2cos 2x -1)+(1-cos 2x )-4cos x=3cos 2x -4cos x -1=3(cos x -23)2-73,x ∈R . 因为cos x ∈[-1,1],所以,当cos x =-1时,f (x )取得最大值6;当cos x =23时,f (x )取得最小值-73. 17.已知A ,B ,C 为△ABC 的三个内角,且A <B <C ,sin B =45,cos(2A +C )=-45,求cos 2A 的值.解 ∵A <B <C ,A +B +C =π,∴0<B <π2,A +C >π2,0<2A +C <π. ∵sin B =45,∴cos B =35. ∴sin(A +C )=sin(π-B )=45, cos(A +C )=-35. ∵cos(2A +C )=-45, ∴sin(2A +C )=35. ∴sin A =sin [(2A +C )-(A +C )]=35×⎝⎛⎭⎫-35-⎝⎛⎭⎫-45×45=725.∴cos 2A =1-2sin 2A =527625. 18.已知函数f (x )=cos x (sin x +cos x )-12. (1)若0<α<π2,且sin α=22,求f (α)的值; (2)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间.解 方法一 (1)因为0<α<π2,sin α=22, 所以cos α=22. 所以f (α)=22×(22+22)-12=12. (2)因为f (x )=sin x cos x +cos 2x -12=12sin 2x +1+cos 2x 2-12=12sin 2x +12cos 2x =22sin(2x +π4), 所以T =2π2=π. 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得 k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z . 所以f (x )的单调递增区间为[k π-3π8,k π+π8],k ∈Z . 方法二 f (x )=sin x cos x +cos 2x -12=12sin 2x +1+cos 2x 2-12=12sin 2x +12cos 2x =22sin(2x +π4). (1)因为0<α<π2,sin α=22,所以α=π4,从而f (α)=22sin(2α+π4)=22sin 3π4=12. (2)T =2π2=π. 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得 k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z . 所以f (x )的单调递增区间为[k π-3π8,k π+π8],k ∈Z .。

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