第 7 章三角函数 综合测试(含解析)

【原卷版】 《第 7 章 三角函数》综合测试【1】
生注意:1、答卷前,考生务必将姓名、班级、学号等在指定位置填写清楚;
2、本试卷共有21道试题,满分100分,考试时间90分钟;
3、请考生用黑色水笔或圆珠笔将答案写在答题(卡)卷上;
一、填空题(每小题3分,共36分)
1、函数y=3tan的定义域为
2、函数f(x)=-2sinx+1,x∈的值域是
3、函数f(x)=tan的最小正周期为
4、函数y=tan的严格单调区间为
5、若x∈,则函数y=+2tanx+1的最大值为
6、函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)在一个周期内的图像如图,则此函数的一种解析式为
7、函数y=logsin的严格单调递增区间为
8、如果函数f(x)=sin++a在区间上的最小值为,则a的值为________.
9、当x∈[-π,π]时,函数y=x与y=sinx的图像的交点个数为________.
10、方程sinx=的解集是________.
11、已知函数f(x)=sin,若方程f(x)=的解为x1,x2(0<x1<x2<π),则sin(x1-x2)=________.
12、已知函数f(x)=2cosx(x∈[0,π])的图像与函数g(x)=3tanx的图像交于A,B两点,则△OAB(O为坐标原点)的面积为
二、选择题:(每题3分,共12分)
13、已知函数f(x)=sin(ωx+φ)-cos(ωx+φ)(0<φ<π,ω>0)为偶函数,且y=f(x)图像的两相邻对称轴间的距离为,则f的值为(   )
A.-1 B.1
C. D.
14、函数f(x)=3sin的一个单调递减区间是(   )
A. B.
C.. D.
15、使函数f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)为奇函数,且在区间上单调递减的φ的一个值为(   )
A.. B.
C. D.
16、关于函数f(x)=3sin+1(x∈R),下列命题错误的是(  )
A.由f(x1)=f(x2)=1可得x1-x2是的整数倍
B.y=f(x)的表达式可改写成f(x)=3cos+1
C.y=f(x)的图像关于点对称
D.y=f(x)的图像关于直线x=-对称
三、解答题:(共52分)
17、(本题8分)
画出函数y=|tanx|的图像,并根据图像判断其单调区间、奇偶性、周期性.
18、(本题8分)
已知函数f(x)=2sin+a,a为常数.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)求函数f(x)的单调递增区间;
(3)若x∈时,f(x)的最小值为-2,求a的值.
19、(本题10分)
 已知函数f(x)=sin2x+sinxcosx.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若f(x)在区间上的最大值为,求m的最小值.
20、(本题12分)
设函数f(x)=tan(ωx+φ),已知函数y=f(x)的图像与x轴相邻两个交点的距离为,且图像关于点M对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的单调区间;
(3)求不等式-1≤f(x)≤的解集.
21、(本题14分)
已知函数f(x)=logacos(其中a>0,且a≠1).
(1)求它的定义域;
(2)求它的单调区间;
(3)判断它的奇偶性;
(4)判断它的周期性,如果是周期函数,求出它的周期.
【解析版】 《第 7 章 三角函数》综合测试【1】
生注意:1、答卷前,考生务必将姓名、班级、学号等在指定位置填写清楚;
2、本试卷共有21道试题,满分100分,考试时间90分钟;
3、请考生用黑色水笔或圆珠笔将答案写在答题(卡)卷上;
一、填空题(每小题3分,共36分)
1、函数y=3tan的定义域为
【答案】;
【解析】要使函数有意义应满足-≠kπ+,k∈Z,得x≠-4kπ-,k∈Z,
所以函数的定义域为.
2、函数f(x)=-2sinx+1,x∈的值域是
【答案】 [-1,3];
【解析】∵x∈,∴sinx∈[-1,1],∴-2sinx+1∈[-1,3];
3、函数f(x)=tan的最小正周期为
【答案】 ;
【解析】解法1:∵tan=tan,即tan=tan,
∴f(x)=tan的周期是.
解法2:(直接利用公式)T==.
4、函数y=tan的严格单调区间为
【答案】,k∈Z ;
【解析】∵y=tan=-tan,
由kπ-2kπ-∴函数y=tan的单调递减区间是,k∈Z.
5、若x∈,则函数y=+2tanx+1的最大值为
【答案】5;
【解析】y=+2tanx+1=+2tanx+1=tan2x+2tanx+2=(tanx+1)2+1,
∵x∈,∴tanx∈[-,1].∴当tanx=-1,即x=-时,ymin=1;
当tanx=1,即x=时,ymax=5.
6、函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)在一个周期内的图像如图,则此函数的一种解析式为
【答案】y=2sin
【解析】由已知可得函数y=Asin(ωx+φ)的图像经过点和点,则A=2,T=π,即ω=2,则函数的解析式可化为y=2sin(2x+φ),将代入得-+φ=+2kπ,k∈Z,即φ=+2kπ,k∈Z,又|φ|<π,所以φ=,此时y=2sin.
7、函数y=logsin的严格单调递增区间为
【答案】为(k∈Z).;
【解析】由题意可知函数由对数函数的定义域和复合函数的单调性,
可知
解得2kπ+≤2x+<2kπ+π(k∈Z),
即kπ+≤x故所求单调递增区间为(k∈Z).
8、如果函数f(x)=sin++a在区间上的最小值为,则a的值为________.
【答案】;
【解析】由x∈,得x+∈.
当x+=时,f(x)min=-++a=.;所以a=.
9、当x∈[-π,π]时,函数y=x与y=sinx的图像的交点个数为________.
【答案】3
【解析】如图,有3个交点;
10、方程sinx=的解集是________.
【答案】∪
【解析】在同一平面直角坐标系中作出函数y=sinx和y=的图像如图,由图可知,
在x∈[0,2π]上,由sinx=可得x=或x=;
故方程sinx=的解集是∪.
11、已知函数f(x)=sin,若方程f(x)=的解为x1,x2(0<x1<x2<π),则sin(x1-x2)=________.
【答案】-
【解析】∵函数f(x)=sin,若方程f(x)=的解为x1,x2(0<x1<x2<π),∴2x1-+=2×,则x1+x2=,因为0<x<π,∴2x-∈.
又因为方程f(x)=的解为x1,x2(0<x1<x2<π),x1+x2=,∴x2=-x1,∴sin(x1-x2)=sin=sin=-cos.
由0<x1<x2<π,可得0<x1<,故2x1-∈.
再根据sin=,可得cos=,故sin(x1-x2)=-cos=-.
12、已知函数f(x)=2cosx(x∈[0,π])的图像与函数g(x)=3tanx的图像交于A,B两点,则△OAB(O为坐标原点)的面积为
【答案】
【解析】函数y=2cosx(x∈[0,π])和函数y=3tanx的图像相交于A,B两点,O为坐标原点,
由2cosx=3tanx可得2cos2x=3sinx,即2sin2x+3sinx-2=0,求得sinx=或sinx=-2(舍去),
结合x∈[0,π],∴x=或x=.
∴A,B,画出图像如图所示:
根据函数图像的对称性可得AB的中点C,
∴△OAB的面积等于△OAC的面积加上△OCB的面积,
等于·OC·|yA|+·OC·|yB|=·OC·|yA-yB|=··2=.
二、选择题:(每题3分,共12分)
13、已知函数f(x)=sin(ωx+φ)-cos(ωx+φ)(0<φ<π,ω>0)为偶函数,且y=f(x)图像的两相邻对称轴间的距离为,则f的值为(   )
A.-1 B.1
C. D.
【答案】B
【解析】f(x)=sin(ωx+φ)-cos(ωx+φ)=2sin,∵f(x)是偶函数,∴φ-=kπ+,k∈Z,
∴φ=kπ+,k∈Z.∵0<φ<π,∴当k=0时,φ=,即f(x)=2sin=2sin=2cosωx,∵y=f(x)图像的两相邻对称轴间的距离为,∴=,即T=π,即=π,得ω=2,则f(x)=2cos2x,
则f=2cos=2cos=2×=1.
14、函数f(x)=3sin的一个单调递减区间是(   )
A. B.
C.. D.
【答案】B
【解析】-+2kπ≤-2x≤+2kπ得,-kπ≤x≤-kπ(k∈Z),k=0时,≤x≤;
k=1时,-≤x≤-;k=-1时,≤x≤,所以是函数f(x)的一个单调递减区间.
15、使函数f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)为奇函数,且在区间上单调递减的φ的一个值为(   )
A.. B.
C. D.
【答案】C
【解析】f(x)=sin(2x+φ)+cos(2x+φ)
=2
=2
=2sin为奇函数,
所以φ+=kπ(k∈Z),所以φ=kπ-(k∈Z),排除A,D;
当φ=时,y=2sin(2x+2π)=2sin2x,在上单调递增,故B错误;
当φ=时,y=2sin(2x+π)=-2sin2x,在上单调递减,故C正确.选C.
16、关于函数f(x)=3sin+1(x∈R),下列命题错误的是(  )
A.由f(x1)=f(x2)=1可得x1-x2是的整数倍
B.y=f(x)的表达式可改写成f(x)=3cos+1
C.y=f(x)的图像关于点对称
D.y=f(x)的图像关于直线x=-对称
【答案】C;
【解析】对于A,由f(x)=3sin+1=1,得sin=0,则函数的周期T=π,则x1-x2是=的整数倍,故A正确;
对于B,f(x)=3sin+1=3cos+1=3cos+1=3cos+1,故B正确;
对于C,当x=时,sin=sin=sin=-≠0,
即函数关于点不对称,故C错误;
对于D,当x=-时,sin=sin=sin=-1,是最小值,
则y=f(x)的图像关于直线x=-对称,故D正确.故选C;
三、解答题:(共52分)
17、(本题8分)
画出函数y=|tanx|的图像,并根据图像判断其单调区间、奇偶性、周期性.
【解析】y=|tanx|=
可作出其图像(如图),由图像知函数y=|tanx|的单调递减区间为(k∈Z),
单调递增区间为(k∈Z).
∴该函数是偶函数,周期为π.
【说明】作函数y=|f(x)|以及周期函数图像的方法
(1)作出函数y=|f(x)|的图像一般利用图像变换方法,具体步骤是:
①保留函数y=f(x)图像在x轴上方的部分;
②将函数y=f(x)图像在x轴下方的部分沿x轴向上翻折.
(2)若函数为周期函数,可先研究其一个周期内的图像,再利用周期性,延展到定义域上即可.
18、(本题8分)
已知函数f(x)=2sin+a,a为常数.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)求函数f(x)的单调递增区间;
(3)若x∈时,f(x)的最小值为-2,求a的值.
【解析】(1)f(x)=2sin+a,
所以f(x)的最小正周期T==π.
(2)由2kπ-≤2x-≤2kπ+(k∈Z),
得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),
所以f(x)的单调递增区间为(k∈Z).
(3)当x∈时,2x-∈,
所以当2x-=-,即x=0时,f(x)取得最小值,
即2sin+a=-2,
故a=-1.
19、(本题10分)
 已知函数f(x)=sin2x+sinxcosx.
(1)求f(x)的最小正周期;
(2)若f(x)在区间上的最大值为,求m的最小值.
【解析】(1)f(x)=-cos2x+sin2x=sin+.
所以f(x)的最小正周期为T==π.
(2)由(1)知f(x)=sin+.
由题意知-≤x≤m,
所以-≤2x-≤2m-.
要使f(x)在上的最大值为,即需sin在上的最大值为1.
所以2m-≥,即m≥.
所以m的最小值为.
20、(本题12分)
设函数f(x)=tan(ωx+φ),已知函数y=f(x)的图像与x轴相邻两个交点的距离为,且图像关于点M对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)的单调区间;
(3)求不等式-1≤f(x)≤的解集.
【解析】(1)由题意,知函数f(x)的最小正周期T=,即=.
因为ω>0,所以ω=2.从而f(x)=tan(2x+φ).
因为函数y=f(x)的图像关于点M对称,
所以2×+φ=,k∈Z,即φ=+,k∈Z.
因为0<φ<,所以φ=.故f(x)=tan.
(2)令-+kπ<2x+<+kπ,k∈Z,则-+kπ<2x即-+<x<+,k∈Z,
所以函数的单调递增区间为,k∈Z,无单调递减区间.
(3)由(1),知f(x)=tan.
由-1≤tan≤ ,得
-+kπ≤2x+≤+kπ,k∈Z.
解得-+≤x≤+,k∈Z.
所以不等式-1≤f(x)≤的解集为.
21、(本题14分)
已知函数f(x)=logacos(其中a>0,且a≠1).
(1)求它的定义域;
(2)求它的单调区间;
(3)判断它的奇偶性;
(4)判断它的周期性,如果是周期函数,求出它的周期.
【解析】(1)由题意知cos>0,∴2kπ-<2x-<2kπ+(k∈Z),
即kπ-(2)在定义域范围内求cos的单调区间.
函数u=cos在(k∈Z)上单调递增,在(k∈Z)上单调递减,
∴当a>1时,
f(x)的单调增区间为(k∈Z),
单调减区间为(k∈Z);
当0f(x)的单调增区间为(k∈Z),
单调减区间为(k∈Z).
(3)∵函数f(x)的定义域不关于原点对称,
∴函数f(x)既不是奇函数,也不是偶函数.
(4)函数f(x)是周期函数,
∵f(x+π)=logacos
=logacos=f(x),
∴函数f(x)的周期为T=π.

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