【文档说明】高中数学课时作业(人教B版必修第三册)详解答案.docx,共(70)页,942.860 KB,由小赞的店铺上传
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课时作业(一)角的推广1.解析:A错,例如495°=135°+360°是第二象限角,但不是钝角;B错,例如α=135°是第二象限角,β=360°+45°是第一象限角,但α<β;C错,例如α=360°,β=720°,则α≠β,但二者终边重合;D正确,α与β的终边在一条
直线上,则两角相差180°的整数倍,故α-β=k·180°(k∈Z).答案:D2.解析:-110°是第三象限角,-210°是第二象限角,80°是第一象限角,-13°是第四象限角.故选A.答案:A3.解析:因为412°=360°+52°,所以与412°角的终边相同的角为β=k×360
°+52°,k∈Z,当k=-1时,β=-308°;当k=0时,β=52°;当k=2时,β=772°;当k=3时,β=1132°;当k=4时,β=1492°.综上,选项A、C、D正确.答案:ACD4.解析:当k=0时,45°≤α≤90°,即选项C中第一象限所表示的部
分;当k=1时,225°≤α≤270°,即选项C中第三象限所表示的部分;当k=2时,其所表示的角的范围与k=0时表示的范围一致.综上可得,选项C正确.答案:C5.解析:由题意,α-β为180°的奇数倍,∴α-β=(
2k-1)·180°(k∈Z).故答案为α-β=(2k-1)·180°(k∈Z).答案:α-β=(2k-1)·180°(k∈Z)6.解析:顺时针旋转两圈半所得角的度数是-(2×360°+180°)=-9
00°,则逆时针旋转两圈半所得角的度数为900°.答案:-900°900°7.解析:A∩B={x|k·360°+60°<x<k·360°+300°,k∈Z}∩{x|k·360°-360°+150°<x<k·360°-360°+360°,k∈Z}={x|k·360°+60
°<x<k·360°+300°,k∈Z}∩{x|(k-1)·360°+150°<x<(k-1)·360°+360°,k∈Z}={x|k·360°+150°<x<k·360°+300°,k∈Z}.答案:{x|k·36
0°+150°<x<k·360°+300°,k∈Z}8.解析:∵α是第三象限角,∴180°+k·360°<α<270°+k·360°(k∈Z),∴90°+k·180°<α2<135°+k·180°(k∈Z),若k为偶数,当k=2n,n∈Z,则90°+k·360°<α2<135°+
k·360°(k∈Z),为第二象限角,若k为奇数,当k=2n+1,n∈Z,则270°+k·360°<α2<315°+k·360°(k∈Z),为第四象限角,则α2是第二象限或第四象限的角.9.解析:∵角β的终边落在直线y=-33x上,∴在0°到360°
范围内的角为150°和330°,∴角β的集合为{x|x=k·180°+150°,k∈Z}.当-360°<β<360°时,角β为-210°,-30°,150°,330°.10.解析:因为0°<θ<180°,且k·360°+180°<2θ<k·360°+270°
,k∈Z,则当k=0时,90°<θ<135°.又因为14θ=n·360°(n∈Z),所以θ=n·1807°,从而90°<n·1807°<135°,所以72<n<214,又因为n∈Z,所以n=4或5.当n=4时,θ=
7207°;当n=5时,θ=9007°.课时作业(二)弧度制及其与角度制的换算1.解析:因为-25π6=-π6-4π,所以-25π6与-π6的终边相同,为第四象限角.答案:D2.解析:因为时针旋转
一周为12小时,转过的角度为2π,按顺时针转所形成的角为负角,所以经过2小时,时针所转过的弧度数为16×(-2π)=-π3.答案:B3.解析:对于A,67°30′=67.5°×π180°=3π8,正确;对于B,-10π3=-10π3×180°π=-600°
,正确;对于C,-150°=-150°×π180°=-5π6,错误;对于D,π12=π12×180°π=15°,错误.答案:AB4.解析:设扇形的半径为r,弧长为l,则由扇形面积公式可得2=12lr=12|α|r2=12×4×r2,
解得r=1,l=αr=4,所以所求扇形的周长为2r+l=6.答案:C5.解析:如图所示,所以A∩B=[-4,-π]∪[0,π].答案:[-4,-π]∪[0,π]6.解析:-570°=-570×π180rad=-196πrad,-19π6=-4π+5π6.答案:-4π+5π67
.解析:设扇形的圆心角为α,则π3+4=2r+2α.又∵r=2,∴α=π6.答案:π68.解析:(1)由⊙O的半径r=10=AB,知△AOB是等边三角形,∴α=∠AOB=60°=π3.(2)由(1)可知α=π3,r=10
,∴弧长l=α·r=π3×10=10π3,∴S扇形=12lr=12×10π3×10=50π3,而S△AOB=12·AB·53=12×10×53=5032,∴S=S扇形-S△AOB=50π3-32.9.解析:(1)设扇形的半径为r,弧长为l,圆心角为α,则由题意得l+2r=40,1
2lr=100,解得l=20,r=10,则α=lr=2(rad).故扇形的圆心角为2rad.(2)由l+2r=40得l=40-2r>0⇒r<20,故S=12lr=12(40-2r)·r(0<r<20)=20r-r2=-(r-1
0)2+100,故r=10时,扇形面积S取最大值100.10.解析:𝐴𝐴1̂所在的圆半径是2dm,圆心角为π2;𝐴1𝐴2̂所在的圆半径是1dm,圆心角为π2;𝐴2𝐴3̂所在的圆半径是3dm,圆心角为π3,所以点A走过的路径长是三段圆弧之和
,即2×π2+1×π2+3×π3=(9+23)π6(dm).三段圆弧所在扇形的总面积是12×π×2+12×π2×1+12×3π3×3=7π4(dm2).答案:(9+23)π6dm7π4dm2课时作业(三)三角函数的定义1.解析:∵90°<165°<180
°,∴sin165°>0;又270°<280°<360°,∴cos280°>0;又90°<170°<180°,∴tan170°<0;又270°<310°<360°,∴tan310°<0,故选C.答案:C2.解析:r=(-3)2+42=5,∴sinα=45,cos
α=-35,∴sinα+cosα=45-35=15.答案:C3.解析:设P(x,y),则sinα=yr,∴y=rsinα,又cosα=xr,x=rcosα,∴P(rcosα,rsinα),故选D.答案:D4.解析:因为角A,B的范围不确定,A不满足条件;因为B,C∈(0,π)
,所以B2,C2∈0,π2,所以B满足条件;因为角A的范围不确定,所以tanA不确定,所以C不满足条件;因为0<A<π,所以0<A2<π2,所以tanA2>0,又因为0<C<π,所以sinC>0,所以D满足条件.综上,BD满足题意.答案:BD5.解析:∵α为
第二象限角,∴cosα<0,sinα>0.答案:二6.解析:由题意可得x≠kπ+π2,k∈Z,sinx>0,即x≠kπ+π2,k∈Z,2kπ<x<2kπ+π,k∈Z,解得2kπ<x<2kπ+π2或2kπ+π2<x<2kπ+π,k∈Z.答案:(2k
π,2kπ+π2)∪(2kπ+π2,2kπ+π)(k∈Z)7.解析:由sinα>0可知α的终边在第一、二象限或在y轴正半轴上,由tanα<0可知α的终边在第二、四象限.综上可知α为第二象限角.答案:二8.解析:(1)
因为1|sinα|=-1sinα,所以sinα<0,由lg(cosα)有意义,可知cosα>0,所以角α是第四象限角.(2)因为|OM|=1,所以352+m2=1,得m=±45,又因为角α是第四象
限角,所以m<0,所以m=-45,所以sinα=m||OM=-451=-45.9.解析:∵α是第二象限角,∴x<0.∵|OP|=x2+(5)2=x2+5,∴cosα=xx2+5=24x,∴x2=3.又∵x<0,∴x=-3,∴sinα=5|OP|=58=104.10.解析:由题意知x不是终边
在坐标轴上的角,则有:x为第一象限角时:y=sinxsinx+cosxcosx+tanxtanx=3;x为第二象限角时:y=sinxsinx+cosx-cosx+-tanxtanx=-1;x为第三象限角时:y=-sinxsinx+cosx-cosx+tanxt
anx=-1;x为第四象限角时:y=-sinxsinx+cosxcosx+-tanxtanx=-1;综上知此函数值域为{-1,3}.答案:{-1,3}课时作业(四)单位圆与三角函数线1.解析:由题意α的终边为一、三象限的平分线,且0<α<2π,故得α=π4或5π4.答案:C2.解析
:由图可得:OM→为余弦线,MP→为正弦线,AT→为正切线.A选项:当点P在𝐴𝐵̂上时,cosα=x,sinα=y,所以cosα>sinα,故A选项错误,符合题意;B选项:当点P在𝐶𝐷̂上时,cosα=x,sinα=y,tanα=yx,所以tanα>sinα>cosα,故
B选项错误,符合题意;C选项:当点P在𝐸𝐹̂上时,cosα=x,sinα=y,tanα=yx,所以sinα>cosα>tanα,故C选项正确,不符合题意;D选项:点P在𝐺𝐻̂上且𝐺𝐻̂在第三
象限,tanα>0,sinα<0,cosα<0,故D选项错误,符合题意.光速解题第一象限角的正切值恒大于该角的正弦值,第三象限角的正切值恒大于该角的正弦值,故不可能在第一和第三象限.答案:ABD3.解析:根据下列四个图形,容易判断正确的结
论有②④,故选B.答案:B4.解析:画出单位圆(图略),结合正弦线得出sinx≥12的取值范围是[π6,5π6].答案:B5.解析:∵π4<1<π3,∴正弦线大于余弦线的长度,∴sin1>cos1.答案:sin1>cos16.解析:由图可知:co
s6π5<0,tan2π5>0,sin2π5>0.因为|MP→|<|AT→|,所以sin2π5<tan2π5.故cos6π5<sin2π5<tan2π5.答案:cos6π5<sin2π5<tan2π57.解析:由于角5π6的终边与单位圆的交点横坐标是c
os5π6=-32,纵坐标是sin5π6=12,所以角5π6的终边与单位圆的交点的坐标是-32,12.答案:-32,128.解析:如图,MP→,OM→,AT→分别为正弦线,余弦线和正切线.sin7π6=-12,cos7π6=-32,tan7π6=33
.9.解析:作出以坐标原点为圆心的单位圆,分别作直线x=-12,x=32.直线x=-12与单位圆交于点P1,P2与x轴交于点M1;直线x=32与单位圆交于点P3,P4,与x轴交于点M2.连接OP1,OP2
,OP3,OP4.在[-π,π)范围内,cos2π3=cos-2π3=-12,cosπ6=cos-π6=32,则点P1,P2,P3,P4分别在角2π3,-2π3,π6,-π6的终边上.又-12≤cosθ
<32,结合图形可知,当θ∈[-π,π)时,-2π3≤θ<-π6或π6<θ≤2π3,故θ的取值范围为2kπ-2π3≤θ<2kπ-π6,k∈Z或2kπ+π6<θ≤2kπ+2π3,k∈Z.10.解析:(1)如图所示,当x=π4和x=-3π4时,sinx=
cosx,故使sinx≤cosx成立的x的一个变化区间是-3π4,π4.(2)根据三角函数线的定义可知,π6与5π6的正弦线相等,π3与4π3的正切线相等,π4与5π4的余弦线相反.(3)若θ∈3π4,π,则sinθ>0,cosθ<0,
sinθ<|cosθ|,所以sinθ+cosθ<0.答案:(1)A(2)B(3)④课时作业(五)同角三角函数的基本关系式1.解析:由sinα+sin2α=1,得sinα=cos2α,所以cos2α+cos4α=sinα
+sin2α=1.答案:B2.解析:∵α是第三象限的角,∴sinα=-1-cos2α=-1--12132=-513.答案:B3.解析:因为1-cos2α+1-sin2α=sinα-cosα,所以sinα≥0,cosα≤0,又α∈[0,2π),
所以α∈π2,π,故选B.答案:B4.解析:∵()sinα+cosα2=1+2sinαcosα=54,∴2sinαcosα=14,∵()cosα-sinα2=1-2sinαcosα=1-14=34,∴cosα
-sinα=±32,又∵α∈π4,π2,∴0<cosα<sinα,即cosα-sinα=-32.故选B.答案:B5.解析:∵tanA=-512,又A是三角形的内角,∴A是钝角.∵sinAcosA=-512,∴-5cosA=12sinA.又sin2A+cos2A=1,∴cosA=-1213
.答案:-12136.解析:1-sin23π5=cos23π5=cos3π5,因为π2<3π5<π,所以cos3π5<0,所以cos3π5=-cos3π5,即1-sin23π5=-cos3π5.答案:-cos3
π57.解析:由于sinαcosα=-16,π4<α<3π4,所以sinα>0,cosα<0,故sinα-cosα>0,所以sinα-cosα=()sinα-cosα2=1-2sinαcosα=1+13=233.答案:2338.解析:(1)cosα-sinαcosα+sinα+
cosα+sinαcosα-sinα=1-tanα1+tanα+1+tanα1-tanα=1-231+23+1+231-23=265.(2)1sinαcosα=sin2α+cos2αsinαcosα=tan2α+1tanα=136.(3)sin2α-2s
inαcosα+4cos2α=sin2α-2sinαcosα+4cos2αsin2α+cos2α=tan2α-2tanα+4tan2α+1=49-43+449+1=2813.9.解析:sinα+cosα=15⇒
(sinα+cosα)2=125⇒2sinαcosα=-2425,又α∈(0,π),∴sinα>0,cosα<0,sinα-cosα=(sinα-cosα)2=1-2sinαcosα=4925=75,解得sinα=45,c
osα=-35,tanα=-43.答案:-4310.解析:(1)原式=(1-cosα)21-cos2α+(1+cosα)21-cos2α=1-cosα|sinα|+1+cosα||sinα=2||sinα,因为π<α<3π2,所以原式=-2sinα.(2)证明:1-ta
n2θ1+tan2θ=1-sinθcosθ21+sinθcosθ2=cos2θ-sin2θcos2θ+sin2θ=cos2θ-sin2θ.课时作业(六)诱导公式一、二、三、四1.解析:因为sin600
°=sin()720°-120°=sin()-120°=-sin120°=-sin60°=-32.答案:B2.解析:因为-π6+α+7π6-α=π,所以7π6-α=π--π6+α,所以cos7π6-α=cos
π--π6+α=-cos-π6+α=513.答案:B3.解析:由于A+B+C=π,所以A+B=π-C.所以cos(A+B)=cos(π-C)=-cosC.答案:B4.解析:由诱导公式易知A正确
;B正确,sin(-α)tan(360°-α)=-sinα-tanα=cosα;C错误,cos(π-α)tan(-π-α)sin(2π-α)=(-cosα)(-tanα)-sinα=-1;D正确,1+2sin(π+θ)cos(2π-θ)=1-2sinθc
osθ,=(sinθ-cosθ)2=|sinθ-cosθ|,因为θ∈π2,π,所以sinθ>0,cosθ<0,所以sinθ-cosθ>0,所以1+2sin(π+θ)cos()2π-θ=sinθ-cosθ.
答案:ABD5.解析:原式=cosα·sin(-α)cosα·sin(-α)=1.答案:16.解析:因为cosπ6-α=-24,所以sinπ6-α=±1-cos2π6-α=±1--242=±144,因为α∈π2,π,所以-
α∈-π,-π2,所以π6-α∈-5π6,-π3,所以sinπ6-α=-144,所以sinα+5π6=sinπ-π6-α=sinπ6-α=-144.答案:-1447.解析:∵cos(-α)-sin(-α)=-15,∴co
sα+sinα=-15,∴1+2sinαcosα=125.∴2sinαcosα=-2425<0.又α∈(0,π),∴sinα>0,cosα<0,∴cosα-sinα=-1-2sinαcosα=-75.由cosα+s
inα=-15,cosα-sinα=-75,解得cosα=-45,sinα=35.∴tanα=sinαcosα=35×-54=-34.答案:-348.解析:(1)sin116π+cos-203π+tan294π
=-sinπ6+cos2π3+tanπ4=-12+-12+1=0;(2)原式=-tanαcosα(-sinα)-cosα(-sinα)=tanα.9.解析:(1)f(α)=-sinαcosα(-tanα)
(-tanα)sinα=-cosα.(2)因为sin(α-π)=-sinα=15,所以sinα=-15.又α是第三象限角,所以cosα=-265.所以f(α)=265.(3)因为-31π3=-6×2π+5π3,所以f-31π3=-cos-6×2π
+5π3=-cos5π3=-cosπ3=-12.10.解析:f(2018)=asin(2018π+a)-bcos(2018π-b)+ctan(2018π+c)=asina-bcosb+ctanc,而f(2020)=asin(2020π+a)-bcos(2020π
-b)+ctan(2020π+c)=asina-bcosb+ctanc,所以f(2020)=f(2018)=-1.课时作业(七)诱导公式五、六、七、八1.解析:cosπ2+x=-sinx=35,∴s
inx=-35.答案:B2.解析:因为sinθ-π2=-sinπ2-θ=-cosθ,对于A,sinπ2+θ=cosθ;对于B,cosπ2+θ=-sinθ;对于C,cos3π2
-θ=cosπ+π2-θ=-cosπ2-θ=-sinθ;对于D,sin3π2+θ=sinπ+π2+θ=-sinπ2+θ=-cosθ.答案:D3.解析
:A选项,tan(A+B)=tan(π-C)=-tanC,不正确;B选项,cos(2A+2B)=cos[2(π-C)]=cos()-2C=cos2C,正确;C选项,sinA+B2=sinπ-C2=cosC2,不正确;D选项,sinA+B
2=sinπ-C2=cosC2,正确.光速解题利用互补、互余关系求解.A+B+C=π,A+B+C2=π2,2A+2B+2C=2π,这样更容易求解.答案:BD4.解析:cosπ4+α=cosα-π4+π2=-sinα-π4=-13.故选
A.答案:A5.解析:cos1030°=cos(3×360°-50°)=cos(-50°)=cos50°.答案:cos50°6.解析:cosα+π3=cosπ2+α-π6=-sinα-π6=-13.答案:-137.解析:由tan
(3π+α)=2,得tanα=2,则原式=sin(α-π)-cosα+cosα+2sinαsinα-cosα=-sinα+2sinαsinα-cosα=sinαsinα-cosα=tanαtanα-1=22-1=2.答案:28.解析:原式=-sin(3×360°+
120°)·cos(3×360°+210°)-cos(2×360°+300°)·sin(2×360°+330°)+tan(2×360°+225°)=-sin(180°-60°)·cos(180°+30°)-cos(360°-60°)·sin(360°-30°)+tan
(180°+45°)=sin60°cos30°+cos60°sin30°+tan45°=32×32+12×12+1=2.9.解析:(1)f(α)=tan(π-α)·cos(2π-α)·sinπ2+αcos(-
α-π)=-tanα·cosα·cosα-cosα=sinα.(2)由sinπ2-α=-35,得cosα=-35,又α是第二象限角,所以sinα=1-cos2α=45,则tanα=sinαcosα=-43.10.解析:由sin(π-α)-cos(π+α)=23,得si
nα+cosα=23,①将①两边平方,得1+2sinαcosα=29,故2sinαcosα=-79.又π2<α<π,∴sinα>0,cosα<0.(1)(sinα-cosα)2=1-2sinαcosα=1--79=169,∴sinα-cosα=43.(2)
sin3π2-α+cos3π2+α=cos3α-sin3α=(cosα-sinα)(cos2α+cosα·sinα+sin2α)=-43×1-718=-2227.课时作业(八)正弦函数的性质与图象1.解析:∵函数y=sin|x|是偶函
数,且x≥0时,sin|x|=sinx.故应选B.答案:B2.解析:根据同角三角函数关系式,化简可得y=cos2x-sinx+1=1-sin2x-sinx+1,令t=sinx,t∈[]-1,1,则y=-t2-t+2=-t+122+9
4,由二次函数性质可知,当t=-12时,取得最大值94,当t=1时,取得最小值0,所以值域为0,94.答案:D3.解析:∵sin168°=sin(180°-12°)=sin12°,cos10°=sin80°,而y=sinx在0,π2上递增,∴sin11°<
sin168°<cos10°,故选C.答案:C4.解析:画出y=sinx,x∈[0,2π]的草图如下:因为sinπ3=32,所以sinπ+π3=-32,sin2π-π3=-32.即在[0,2π]内,满足sinx=-32的
是x=4π3或x=5π3.可知不等式sinx<-32的解集是4π3,5π3.答案:C5.解析:由函数y=-sinx+1与正弦函数图象的关系可知,函数y=-sinx+1的对称中心为(kπ,1),k∈
Z,对称轴为x=π2+kπ,k∈Z.答案:(kπ,1),k∈Zx=π2+kπ,k∈Z6.解析:-1≤sinx≤1,故当sinx=1时,y=2+sinx有最大值为3.答案:37.解析:由sinx-m2=0得sinx=
m2.在同一平面直角坐标系中作出函数y=sinxx∈π3,4π3的图象与直线y=m2,如图所示.由图知,当32≤m2<1,即3≤m<2时,两图象有两个交点,即原函数有两个零点,此时m∈[)3,2.设两个零点分别为x1,x2,由于两交点关于直线x=π2对称,所以x1+
x22=π2,所以x1+x2=π.答案:[)3,2π8.解析:(1)f(x)=(-cosx)(-sinx)tanx(-sinx)(-sinx)sinx=sinx,f-22π3=sin-22π3=-sin6
π+4π3=-sin4π3=32.(2)因为f(x)=sinx,所以g(x)=1-2sinx,x∈[-π6,2π3],所以g(x)的减区间为-π6,π2,增区间为π2,2π3.因为-π6≤x≤2π3,所以-12≤sinx≤1,所以-1≤1-2sinx≤2,所
以g(x)的值域为[-1,2].9.解析:设t=sinx,则有y=(t-1)2+2,且t∈[-1,1],在闭区间[-1,1]上,当t=-1时,函数y=(t-1)2+2取得最大值(-1-1)2+2=6.由t=sinx=-1,得x=2kπ-π2(k
∈Z),即当x=2kπ-π2(k∈Z)时,函数y=(sinx-1)2+2取得最大值6.在闭区间[-1,1]上,当t=1时,函数y=(t-1)2+2取得最小值,最小值为2.由t=sinx=1,得x=2kπ+π2(k∈Z),即当x=2kπ+π2(k∈Z)时,函数y=(sinx-1)2+2取得最小
值2.10.解析:令f(x)=sinx-x10=0,即sinx=x10,令y1=sinx,y2=x10,在同一坐标系内分别作出y1,y2的图象如图.由图可知两图象有7个交点,即函数有7个零点.答案:D课时作业(九)正弦型函数的性质与图象1.解析:y=sin3x的图象向左平移π4个单位长度得y=s
in3x+π4=sin3x+3π4.故选D.答案:D2.解析:令f(x)=y=sin(ωx+φ),由图象得T2=2π3-π6=π2,所以T=2π|ω|=π,解得|ω|=2,故A项错误;将π6,0代入f(x)=sin(2x+φ),得2×π6+φ=kπ
(k∈Z),得φ=-π3+kπ(k∈Z),令k=1,则φ=2π3,所以f(x)=sin2x+2π3,即f(x)=sin2x+π2+π6=cos2x+π6,故C正确;由sinα=sin(π-α),得f(x)=
sinπ3-2x,故B正确;由f(0)>0,排除D.故选BC.答案:BC3.解析:函数的图象向右平移φ(φ>0)个单位后得到的函数g(x)=sin2x+π6-φ=sin2x+π3-2φ,又为偶函数,可得π3-2φ=kπ+
π2,k∈Z,即φ=-kπ2-π12,k∈Z,由于φ>0,故φ的最小值为5π12.答案:B4.解析:f(x)=4sin2x+π3=4cosπ2-2x+π3=4cos2x-π6(x∈R),A正确;f()x的最小正周期
:T=2π2=π,B错误;f-π6=4sin-π3+π3=0,则f(x)的图象关于点-π6,0对称,C正确;fπ3=4sin2π3+π3=0,不是最值,D错误.答案:AC5.解析:由题意得T2=2π-3π4,∴T=5π2,ω=
45.又由x=3π4时y=-1得-1=sin3π5+φ,-2π5<3π5+φ<8π5,∴3π5+φ=3π2,∴φ=9π10.答案:9π106.解析:当0≤x≤π3时,π6≤2x+π6≤5π6,12≤sin2
x+π6≤1,所以1+a≤2sin2x+π6+a≤2+a,由1+a+2+a=7,得a=2.答案:27.解析:因为对任意x∈R都有f(x1)≤f(x)≤f(x2),所以f(x1)是最小值,f(x2)是最大值;所以|x1-x2|的最小值为函数的半个周期,因为f(x)=2
sinx4+π6的周期T=8π,所以|x1-x2|的最小值为4π.答案:4π8.解析:(1)f(x)=2sin13x-π6,当13x-π6=0时,可得x=π2,f()x=0,当13x-π6=π2时,可得x=2
π,f()x=2,当13x-π6=π时,可得x=7π2,f()x=0,当13x-π6=3π2时,可得x=5π,f()x=-2,当13x-π6=2π时,可得x=13π2,f()x=0,表格如下:13x-π60π2π3π22πxπ22π7π25π13π2f(x)020-20画出
图象,如图:(2)第一步:y=sinx;第二步:y=sinx-π6――→横坐标伸长为原来的3倍,纵坐标不变可得y=sin13x-π6;第三步:y=sin13x-π6――→纵坐标伸长为原来的2倍,横坐
标不变f(x)=2sin13x-π6.9.解析:(1)由2x-π6=kπ+π2,k∈Z,解得f(x)的对称轴方程是x=π3+kπ2,k∈Z;由2x-π6=kπ,k∈Z解得对称中心是π12+kπ2,0,k∈Z;由
2kπ-π2≤2x-π6≤2kπ+π2,k∈Z,解得单调递增区间是[-π6+kπ,π3+kπ],k∈Z;由2kπ+π2≤2x-π6≤2kπ+3π2,k∈Z,解得单调递减区间是[π3+kπ,5π6+kπ],
k∈Z.(2)∵0≤x≤π2,∴-π6≤2x-π6≤5π6,∴当2x-π6=-π6,即x=0时,f(x)取最小值为-1;当2x-π6=π2,即x=π3时,f(x)取最大值为2.10.解析:(1)∵图象最高点坐标为π3,5,∴A=5.∵T4=π3-π12=π4,∴T=π.∴ω=2πT=2.
∴y=5sin(2x+φ).代入点π3,5,得sin2π3+φ=1.∴2π3+φ=2kπ+π2,k∈Z.令k=0,则φ=-π6,∴y=5sin2x-π6.(2)∵函数的增区间满足2kπ-π2≤2x-π6≤2kπ+π2(k∈Z),∴2kπ-π3≤2x
≤2kπ+2π3(k∈Z).∴kπ-π6≤x≤kπ+π3(k∈Z).∴增区间为[kπ-π6,kπ+π3](k∈Z).(3)∵5sin2x-π6≤0,∴2kπ-π≤2x-π6≤2kπ(k∈Z),∴kπ-5π12≤x≤kπ+π12(k∈Z).课时作业(十)余弦函数的性
质与图象1.解析:当0<x<π时,正弦函数与余弦函数的图象如图所示:因为cosπ3=12,sin5π6=12,所以由图象可知,使得sinx>12和cosx<12同时成立的x的取值范围为π3<x<5π6.答案
:B2.解析:化简所给函数的解析式,A.y=sin2x+π2=cos2x,该函数周期为π,函数为偶函数,不合题意;B.y=cos2x-π2=sin2x,该函数周期为π,在π4,π2上递减,不合题意;C.y=cos
2x+π2=-sin2x,该函数周期为π,在π4,π2上递增,函数是奇函数,符合题意;D.y=sinx-π2=-cosx,该函数周期为2π,不合题意.答案:C3.解析:由函数f(x)=cosx+π6,在A中,由余弦函数的周期性得f(x)的一个周
期为2π,故A正确;在B中,函数f(x)=cosx+π6的对称轴满足条件x+π6=kπ,即x=kπ-π6,k∈Z,所以y=f(x)的图象关于直线x=-π6对称,故B正确;在C中,fx+π3=cos
x+π2=-sinx,-sinπ=0,所以fx+π3的一个零点为π,故C正确;在D中,函数f(x)=cosx+π6在2π3,π上先减后增,故D错误.答案:ABC4.解析:将y=cosx的图象位于x轴下方的图象关于x轴对称,x轴上方(或x轴上)的图
象不变,即得y=|cosx|的图象(如图).故选D.答案:D5.解析:y=cosπ4-2x=cos2x-π4,由2kπ≤2x-π4≤2kπ+π(k∈Z),得kπ+π8≤x≤kπ+5π8(k∈Z).所以函数的单调
减区间为kπ+π8,kπ+5π8(k∈Z).答案:kπ+π8,kπ+5π8(k∈Z)6.解析:∵4π=2π|-ω|,∴ω=±12.答案:±127.解析:因为y=cosx在[-π,0]上是增函数,在[0,π]上是减函数,所以只有-
π<a≤0时满足条件,故a∈(-π,0].答案:(-π,0]8.解析:由于y=cosx的对称中心坐标为(kπ+π2,0)(k∈Z),对称轴方程为x=kπ(k∈Z),又由2x-π3=kπ+π2,得x=kπ2+5π12(k∈Z);由2x-π3=kπ,得x=kπ2+π6(k∈Z),
故y=3-2cos2x-π3的对称中心坐标为kπ2+5π12,3(k∈Z),对称轴方程为x=kπ2+π6(k∈Z).因为当θ=2kπ(k∈Z)时,y=3-2cosθ取得最小值,所以当2x-π3=2kπ,即x=kπ+π6(k∈Z)时,y=3-2cos2x-π3取得最
小值1.同理可得当x=kπ+2π3(k∈Z)时,y=3-2cos2x-π3取得最大值5.9.解析:y=3cosx-232-13,因为x∈π3,2π3,所以cosx∈-1
2,12.当cosx=12时,y取到最小值为ymin=-14.10.解析:(1)∵f(x)的周期T=π,故2πω=π,∴ω=2,∴f(x)=2cos2x,∴fπ8=2cosπ4=2.(2)将y=f(x)的图象向右平移π6个
单位后,得到y=fx-π6的图象,再将所得图象上各点的横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变,得到y=fx4-π6的图象,所以g(x)=fx4-π6=2cos(2x4-π6]=2
cos(x2-π3).当2kπ≤x2-π3≤2kπ+π(k∈Z),即4kπ+2π3≤x≤4kπ+8π3(k∈Z)时,g(x)单调递减,因此g(x)的单调递减区间为[4kπ+2π3,4kπ+8π3](k∈Z).课时作业(十一)正切函数的性质
与图象1.解析:由π4+x≠kπ+π2得x≠kπ+π4(k∈Z),故选D.答案:D2.解析:利用正切函数的周期性和单调性可得.答案:C3.解析:定义域是xx≠kπ+π2,k∈Z∩{x|x≠kπ,k∈Z}=xx≠kπ2,k∈Z.
又f(-x)=tan(-x)+1tan(-x)=-tanx+1tanx=-f(x),即函数y=tanx+1tanx是奇函数.答案:A4.解析:由函数y=tanx的对称中心为kπ2,0,k∈Z,令3x+π6=kπ2,k∈Z,则x=kπ6-π18(k∈Z),∴y=
tan3x+π6对称中心为kπ6-π18,0,k∈Z.故选D.答案:D5.解析:因为y=tanx与y=-tanx的单调性相反,所以y=-tanx的单调递减区间为(-π2+kπ,π2+kπ)(k∈Z).答
案:(-π2+kπ,π2+kπ)(k∈Z)6.解析:∵f(5)=asin5+btan5+1=7,∴asin5+btan5=6,∴f(-5)=asin(-5)+btan(-5)+1=-(asin5+btan5)+1=-6+1=-5.答案:-57.解析:当tanx≤3
3时,-π2+kπ<x≤π6+kπ,k∈Z,又∵x∈[0,2π],∴0≤x≤π6或π2<x≤7π6或32π<x≤2π.答案:0,π6∪π2,7π6∪3π2,2π8.解析:由3x-π3≠kπ+π2,k∈Z,得x≠kπ3+5π18,k∈Z,∴所求定义域为{x|x∈R,且
x≠kπ3+5π18,k∈Z}.值域为R,周期T=π3,是非奇非偶函数.在区间kπ3-π18,kπ3+5π18(k∈Z)上是增函数.9.解析:f(x)=tan2x+2tanx+2=(tanx+1)2+1,∵x∈[-π3,π4],∴tanx∈[-3,1],∴
当tanx=-1,即x=-π4时,f(x)有最小值1;当tanx=1,即x=π4时,f(x)有最大值5.10.解析:(1)由题意可得f(x)的周期为T=5π6-π6=2π3=πω,所以ω=32,得f(x)=Atan32x+φ,因为它的图象过点π6,
0,所以Atan32×π6+φ=0,即tanπ4+φ=0,所以π4+φ=kπ(k∈Z),得φ=kπ-π4,又|φ|<π2,所以φ=-π4,于是f(x)=Atan32x-π4,又它的图象过点(0,-3),所以Atan-π4=-3,得A=3,所以f(x)=3ta
n32x-π4.(2)由(1)得3tan32x-π4≥3,所以tan32x-π4≥33,得kπ+π6≤32x-π4<kπ+π2(k∈Z),解得2kπ3+5π18≤x<2kπ3+π2(k∈Z),所以满足f(x
)≥3的x的取值范围是2kπ3+5π18,2kπ3+π2(k∈Z).课时作业(十二)已知三角函数值求角1.解析:在-π2,π2上,当x=-π3时,tanx=-3.∴tanx=-3的x的集合为{x|x=kπ-π3,k∈Z}.答案:D2.解析:∵α是三角形内角,∴0°<α<180°.
∵sinα=12,∴α=30°或150°.答案:AB3.解析:因为x∈(π,2π)且cosx=-32,∴x=7π6.答案:B4.解析:∵tan2x+π3=33,∴2x+π3=kπ+π6(k∈Z).即x=kπ2-π12(k∈Z).∵x∈[0,2π],∴k=1,2,3,
4时,x分别为5π12,1112π,17π12,2312π.故选B.答案:B5.解析:由已知得cosx2=12.因此x2=2kπ±π3,故x=4kπ±2π3(k∈Z),故x可以是±2π3,10π3.答案:BCD6.解析
:∵x∈[0,2π],且sinx=22>0,∴x∈(0,π).当x∈0,π2时,y=sinx递增且sinπ4=22,∴x=π4,又sinπ-π4=sin3π4=22,∴x=3π4也满足题意.∴x的取值集合为π4,3π4.答案:π4,3π
47.解析:由条件可知2cosα+π3=1,即cosα+π3=12,∴α+π3=2kπ±π3(k∈Z).∵α∈(0,2π),∴α=4π3.答案:4π38.解析:由方程2sin2x3=1,可得方程sin2x3=12,所以2x3=2kπ+π6或2x3=2kπ+5
π6(k∈Z),求得x=3kπ+π4或x=3kπ+5π4(k∈Z).答案:xx=3kπ+π4或x=3kπ+5π4(k∈Z)9.解析:∵α是第二象限角,∴α2是第一或第三象限的角.又∵sinα2=-32<0,∴α2是第三象限角.又si
n4π3=-32,∴α2=2kπ+43π(k∈Z),∴α=4kπ+83π(k∈Z).10.解析:(1)因为cosx-22<0,所以cosx<22,利用余弦线或余弦曲线可知所求解集为{xπ4+2kπ<x<7
π4+2kπ,k∈Z}.(2)因为3tanx-3≥0,所以tanx≥33,利用正切线或正切曲线可知所求解集为{xπ6+kπ≤x<π2+kπ,k∈Z}.11.解析:首先作出y=sinx在[0,2π]上的图象,如图所示,作直线y=12,
根据特殊角的正弦值,可知该直线与y=sinx,x∈[0,2π]的图象的交点横坐标为π6和5π6;作直线y=32,该直线与y=sinx,x∈[0,2π]的图象的交点横坐标为π3和2π3.观察图象可知,在[0,2π]上,当π6<x≤π3或2π3≤x<5π6时,12<sinx≤32成立.所以12
<sinx≤32的解集为{x|π6+2kπ<x≤π3+2kπ或2π3+2kπ≤x<5π6+2kπ,k∈Z}.课时作业(十三)向量数量积的概念向量数量积的运算律1.解析:因为四边形ABCD为菱形,所以AB∥CD,所以AB→∥CD→,A正确;因为对角线AC与BD互相垂
直,且AB→+BC→=AC→,BC→+CD→=BD→,所以AC→⊥BD→,即(AB→+BC→)⊥(BC→+CD→),B正确;因为AB→-AD→=DB→,BA→-BC→=CA→,又因为DB→⊥CA→,即DB→·CA→=0,所以(AB→-AD→)·(BA→-BC→)=
0,C正确;易知〈AB→,AD→〉=180°-〈BC→,CD→〉,且|AB→|=|AD→|=|BC→|=|CD→|,所以AB→·AD→=-BC→·CD→,D错误.答案:ABC2.解析:BC→·CA→=|BC→||CA→|cos120°=5×8×-12=-20.答案:B3.解析:设向量
a,b的夹角为θ.根据向量数量积的运算,|a·b|=||a||b|cosθ|,若|a·b|=|a||b|,即||a||b|cosθ|=|a||b|,所以cosθ=±1,即θ=0°或180°,所以a∥b.若a∥b,则a与b的夹角为0
°或180°,所以|a·b|=|a||b|cos0°=|a||b|或|a·b|=|a||b|cos180°=-|a||b|,即|a·b|=||a||b|cosθ|=|a||b|.所以“|a·b|=|a||b|”是“a∥b”的充分必要条件.答案:C4
.解析:设a与b的夹角为α,∵(a-b)⊥b,∴(a-b)·b=0,∴a·b=b2,∴|a|·|b|cosα=|b|2,又|a|=2|b|,∴cosα=12,∵α∈[0,π],∴α=π3.故选B.答案:B5.解析:∵(3
a+2b)⊥(λa-b),∴(λa-b)·(3a+2b)=0,∴3λa2+(2λ-3)a·b-2b2=0.又∵|a|=2,|b|=1,a⊥b,∴12λ+(2λ-3)×2×1×cos90°-2=0,∴12λ-2=0,∴
λ=16.答案:166.解析:因为a在e方向上的投影为-2,即|a|cos〈a,e〉=-2,所以cos〈a,e〉=-2|a|=-12,又〈a,e〉∈[0,π],所以〈a,e〉=120°.答案:120°7.解析:由题意cos〈a,b〉=a·b|a|
|b|>0,即1-2λ>0,得λ<12.∵a,b不能共线,即a≠b,∴λ≠-2.∴λ∈(-∞,-2)∪(-2,12).答案:(-∞,-2)∪(-2,12)8.解析:(1)a·b=|a||b|cos120°=4×2×
(-12)=-4.又|3a-4b|2=(3a-4b)2=9a2-24a·b+16b2=9×42-24×(-4)+16×22=304,∴|3a-4b|=419.(2)∵|a+b|2=(a+b)2=a2+2a
·b+b2=42+2a·b+22=(23)2,∴a·b=-4,∴cosθ=a·b|a||b|=-44×2=-12.又θ∈[0,π],∴θ=2π3.9.解析:因为|AB→|=5,|BC→|=4,|AC→|=3,所以△ABC为直角三角形,且C=90°.所以cosA=ACAB=35,cosB
=BCAB=45.(1)AB→·BC→=-BA→·BC→=-5×4×45=-16.(2)|AC→|·cos〈AC→,AB→〉=AC→·AB→|AB→|=3×5×355=95.10.解析:因为AB→·BC→=|AB→||BC→|cosθ=6>0,所以cosθ>0,所以
θ为锐角,如图,过C作CD⊥AB,垂足为D,则|CD|=|BC|sinθ.由题意知,AB→·BC→=|AB→||BC→|cosθ=6,①S=12|AB||CD|=12|AB→||BC→|sinθ.②由②÷①得S6=12tanθ,即3tanθ=S
.因为3≤S≤3,所以3≤3tanθ≤3,即33≤tanθ≤1.又因为θ为AB→与BC→的夹角,θ∈[0,π],所以θ∈[π6,π4].课时作业(十四)向量数量积的坐标运算1.解析:b-c=(x,-4),由a⊥(b-c)知3x-4=0,∴x=43.故选A项.答案
:A2.解析:∵a∥b,∴4+2x=0,∴x=-2,a-b=(1,-2)-(-2,4)=(3,-6),∴|a-b|=35.故选B项.答案:B3.解析:设a与b的夹角为θ,则cosθ=a·b|a||b|=(1,3)·(-2,23)2
×4=12,解得θ=π3.故选C项.答案:C4.解析:因为向量a=(x,1),b=(1,y),c=(2,-4)且a⊥c,b∥c,所以2x-4=0⇒x=2,1×(-4)-2y=0⇒y=-2,从而a+b=(2,1)+(1,-2)=(3,-1),因此|a+b|=
32+(-1)2=10.答案:C5.解析:∵a-b=(2,3)-(3,2)=(-1,1),∴|a-b|=(-1)2+12=2.答案:26.解析:若a与b夹角为180°,则有b=λa(λ<0),即1=-2λ,y=2λ,λ<0,解得y=-1且λ=-12,所以b≠λa(λ<0)时y≠-1
;①若a与b夹角θ∈π2,π时,则只要a·b<0且b≠λa(λ<0).当a·b<0有-2+2y<0解得y<1.②由①②得y<-1或-1<y<1.答案:(-∞,-1)∪(-1,1)7.解析:设C
(x,y),则AC→=(x+2,y-1),BC→=(x,y-2),AB→=(2,1).由AC→∥OB→,BC→⊥AB→,得2(x+2)=0,2x+y-2=0,解得x=-2,y=6,∴点C的坐标为(-2,6).答案:(-2,6)8.
解析:(1)因为a=(3,-1),b=(1,-2),所以a·b=3×1+(-1)×(-2)=3+2=5.(2)a+b=(3,-1)+(1,-2)=(4,-3),所以(a+b)2=|a+b|2=42+(-3)2=25.(3)a+b=(3,-1)+(1,-2)=(4,
-3),a-b=(3,-1)-(1,-2)=(2,1),(a+b)·(a-b)=(4,-3)·(2,1)=8-3=5.9.解析:∵a=(1,1),b=(0,-2),ka-b=k(1,1)-(0,-2)=(k,k+2),a+b=(1,1)+(0,
-2)=(1,-1).(1)∵ka-b与a+b共线,∴k+2-(-k)=0,∴k=-1.即当k=-1时,ka-b与a+b共线.(2)∵|ka-b|=k2+(k+2)2,|a+b|=12+(-1)2=2,(ka-b)·(a+b)=(k,k+2)·(1,-1)=k-k-2
=-2,而ka-b与a+b的夹角为120°,∴cos120°=(ka-b)·(a+b)|ka-b||a+b|,即-12=-22·k2+(k+2)2,化简整理,得k2+2k-2=0,解之得k=-1±3.即当k=-1±3时,ka-b与a+b的夹角为120°.10.解
析:由题意得f(x)=(a+xb)·(xa-b)=x|a|2-a·b+x2a·b-x|b|2=a·bx2+(|a|2-|b|2)x-a·b,因为函数f(x)的图象是一条直线,所以a·b=0,即3×(-1)+2×(m+72)=0,解得m=-2,
所以b=(-1,32),|b|=(-1)2+(32)2=132.答案:A11.解析:取BC中点O,将△ABC放入平面直角坐标系中,如图所示,则A(0,23),设P(x,y),连接PO,则PB→+PC→=2PO→,所以PA→=(-x,23-y),PO→=(-x,-y),所以PA→·(PB→+PC→)
=2PA→·PO→=2(x2-23y+y2)=2[x2+(y-3)2-3],易知当x=0,y=3时,PA→·(PB→+PC→)取得最小值-6.答案:D课时作业(十五)两角和与差的余弦1.解析:原式=cos(78°-18°)=cos60°=12.答案:A2.解析:∵sinAsi
nB<cosAcosB,∴cosAcosB-sinAsinB>0,即cos(A+B)>0,∴cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=cosC<0,∴角C为钝角,∴△ABC一定为钝角三角形.答案:D3.解析:a·b=cos60°cos15°+sin60°·sin15°=cos(60°-15°
)=cos45°=22.答案:A4.解析:根据两角和与差的余弦公式,A,B,C均正确,cos(α+π6)=32cosα-12sinα,D选项错误.答案:ABC5.解析:sin75°=cos15°=cos(45°-30°)=cos45°·cos30°+s
in45°·sin30°=22×32+22×12=6+24.答案:6+246.解析:因为cosB=-1213,且0<B<π,所以π2<B<π,所以sinB=1-cos2B=1-(-1213)2=513,且0<A<π2,所以cosA=1-sin2A=1-(45)
2=35,所以cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB,=35×(-1213)+45×513=-1665.答案:-16657.解析:由于f(x)=cos2xcosπ6+sin2xsinπ6=cos(2x-
π6),所以T=2π2=π.答案:π8.解析:因为0<α<π2,-π2<β<0,且sinα=55,cosβ=31010,故cosα=1-sin2α=1-15=255,sinβ=-1-cos2β=-1-910=-1010,故cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsi
nβ=255×31010+55×-1010=22.由0<α<π2,-π2<β<0得,0<α-β<π,又cos(α-β)>0,所以α-β为锐角,所以α-β=π4.9.解析:(1)因为a=(sinα,5cosα-sinα),b=(cosβ
-5sinβ,cosβ),所以a·b=sinα(cosβ-5sinβ)+(5cosα-sinα)cosβ=5cosαcosβ-5sinαsinβ=5cos(α+β),因为a·b=2,所以5cos(α+β)=2,即cos(α+β)=255.(
2)因为0<α<π2,sinα=1010,所以cosα=31010.因为0<α<π2,0<β<π2,所以0<α+β<π.因为cos(α+β)=255,所以sin(α+β)=55,所以cos(2α+β)=cos[α+(α+
β)]=cosαcos(α+β)-sinαsin(α+β)=22.因为0<α<π2,0<β<π2,所以0<2α+β<3π2,所以2α+β=π4.10.解析:(1)依题意得:f(0)=Asinπ4=22A=1,所以A=2.(2)由(1)得f(x)=2sin(x+π4),由f
(α)=-15,可得f(α)=2sin(α+π4)=-15,所以sin(α+π4)=-210,因为α是第二象限角,所以2kπ+π2<α<2kπ+π,所以2kπ+3π4<α+π4<2kπ+5π4,又因为sin(α+π4)=-210<0,所以α+π4是第三象限角,所以cos(α
+π4)=-1-sin2(α+π4)=-7210,所以cosα=cos[(α+π4)-π4]=cos(α+π4)cosπ4+sin(α+π4)sinπ4=-7210×22-210×22=-45.课时作业(十六)两角和与差的正弦1.解析:
sin20°cos10°-cos160°sin10°=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin(20°+10°)=sin30°=12,故选D项.答案:D2.解析:在△ABC中,因为sinB=sin[π-(A+C)]=sin(A+C)=sinAcos
C+cosAsinC=2sinAcosC,所以sinAcosC-cosAsinC=0,即sin(A-C)=0,因为0<A<π,0<C<π,所以-π<A-C<π,所以A-C=0,即A=C,所以△ABC一定是等腰三角形,故选B项.答案:B3.解析:∵π
4<β<π2,∴cosβ=1-sin2β=1-2232=13,∴sinβ+π3=12sinβ+32cosβ=12×223+32×13=22+36.答案:C4.解析:因为f(x)=sinx-cos(x
+π6)=sinx-(32cosx-12sinx)=32sinx-32cosx=3(32sinx-12cosx)=3sin(x-π6),所以-3≤f(x)≤3,即函数f(x)=sinx-cos(x+π6)的值域为[-3,3].答案:B5.解析:y=sin(x+π4
)+cos(π4-x)=22sinx+22cosx+22cosx+22sinx=2(sinx+cosx)=2sin(x+π4).因为-1≤sin(x+π4)≤1,所以-2≤2sin(x+π4)≤2,故函数的最大值为2.答案:26.解析:因为f(x)=3sinx+cosx=
2sinx+π6,所以f(x)的最大值为2.答案:27.解析:由题意,函数f(x)=sin(2x-π3)+sin(2x+π3)=12sin2x-32cos2x+12sin2x+32cos2x=sin2x,所以函数的最小正周期为2π2=π.答案:π8.解析:∵α,β均为锐角,
sinα=55,cosβ=1010,∴sinβ=31010,cosα=255.∵sinα<sinβ,∴α<β,∴-π2<α-β<0,∴sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ=55×1010-
255×31010=-22,∴α-β=-π4.9.解析:(1)因为f(x)=cos2x+32sin2x-12cos2x=32sin2x+12cos2x=sin(2x+π6),所以函数f(x)的最小正周期为T=π.(2)由f(α
)=13可得,sin(2α+π6)=13.因为α∈(0,π2),所以2α+π6∈(π6,7π6).又因为0<sin(2α+π6)=13<12,所以2α+π6∈(5π6,π),所以cos(2α+π6)=-223,所以cos2α=cos[(
2α+π6)-π6]=cos(2α+π6)cosπ6+sin(2α+π6)sinπ6=1-266.10.解析:(1)f(x)=(1+3tanx)cosx=cosx+3·sinxcosx·cosx=cosx+3sinx=
212cosx+32sinx=2sinπ6cosx+cosπ6sinx=2sinx+π60≤x<π2.(2)∵0≤x<π2,∴f(x)在0,π3上是单调增函数,在π3,π2上是单调减函数.∴当x=
π3时,f(x)有最大值为2.课时作业(十七)两角和与差的正切1.解析:tan105°-1tan105°+1=tan105°-tan45°1+tan45°tan105°=tan(105°-45°)=tan60°=3.答案:B2.解析:
∵1-tanα1+tanα=2+3,∴tanπ4+α=1+tanα1-tanα=12+3=2-3.答案:C3.解析:原式=tan10°tan20°+3tan30°(1-tan10°tan20°)=tan10°ta
n20°+1-tan10°tan20°=1.答案:B4.解析:因为C=120°,所以A+B=60°,所以2(A+B)=C,所以tan(A+B)=3,所以选项A,B错误;因为tanA+tanB=3(1-tanA·tanB)=233,所
以tanA·tanB=13①,又tanA+tanB=233②,所以联立①②解得tanA=tanB=33,所以cosB=3sinA,故选项C,D正确.答案:CD5.解析:因为tanα=12,tan(α-β)=-25,所以tan(2α-β)=tan[α+(α-β)]=tanα+tan(α-
β)1-tanαtan(α-β)=112.答案:1126.解析:tanβ=tan[(α+β)-α]=tan(α+β)-tanα1+tan(α+β)tanα=7-341+7×34=1,又β∈(0,π),所以β=π4.答案:π47.解析:tanB=-tan(A+C)=-tanA+tanC1-
tanAtanC=-33-tanB1-tan2B,所以tan3B=33,所以tanB=3,又因为B为三角形的内角,所以B=π3.答案:π38.解析:(1)tanα+β-π4=tanπ12+α+β-π3=tanπ12+α+tanβ-π31-tan
π12+α·tanβ-π3=2+221-2×22=-2.(2)tan(α+β)=tanα+β-π4+π4=tanα+β-π4+tanπ41-tanα+β-π4·tanπ4=-2+11-(-2)×1=22-3.9.解析:由题意,有tanα
+tanβ=-33,tanαtanβ=4,tanα<0且tanβ<0.又因为α,β∈-π2,π2,所以α,β∈-π2,0,α+β∈(-π,0).又因为tan(α+β)=tanα+tan
β1-tanαtanβ=-331-4=3.在(-π,0)内,正切值为3的角只有-2π3,所以α+β=-2π3.10.解析:(1+tan1°)(1+tan2°)(1+tan3°)…(1+tan44°)(1+tan45°)=[(1+tan1°)(1+tan44°)]
…[(1+tan22°)(1+tan23°)](1+tan45°)=答案:223课时作业(十八)倍角公式1.解析:∵sinα-cosα=2,∴(sinα-cosα)2=1-sin2α=2,∴sin2α=-1.答案:D2.解析:tan14°1-tan214°·cos28°sin28°=1
2×2tan14°1-tan214°·cos28°sin28°=12tan28°·cos28°sin28°=12sin28°cos28°·cos28°sin28°=12,故选A.答案:A3.解析:因为sinx·tanx<0
,所以x为第二、三象限角,所以cosx<0,所以1+cos2x=2cos2x=2|cosx|=-2cosx.答案:B4.解析:∵cos2x2cosx+π4=15,∴cos2x-sin2xcosx-sinx=15,∴cosx+sinx=15,∴1+sin
2x=125,∴sin2x=-2425.答案:A5.解析:因为tanα2=2,所以tanα=2tanα21-tan2α2=2×21-22=-43,tan(α+π4)=tanα+tanπ41-tanαtanπ4=-43+11-(-43×1)=-17.答
案:-43-176.解析:∵2cos2x+sin2x=1+cos2x+sin2x=1+2sin2x+π4,∴1+2sin2x+π4=Asin(ωx+φ)+b,∴A=2,b=1.答案:217.解析:f(x)=sin2x-π4-22sin2x=22sin2x-22cos
2x-22×1-cos2x2=22sin2x+22cos2x-2=sin2x+π4-2,故该函数的最小正周期是2π2=π.答案:π8.解析:(1)由已知,有f(x)=1-cos2x2-1-cos(2x-π3)2=12(
12cos2x+32sin2x)-12cos2x=34sin2x-14cos2x=12sin(2x-π6).所以f(x)的最小正周期T=2π2=π.(2)因为f(x)在区间[-π3,-π6]上是减函数,在区间[-π6,π4]上是增函数,f(-π3)=-14,f(-π6)=
-12,f(π4)=34,所以f(x)在区间[-π3,π4]上的最大值为34,最小值为-12.9.解析:(1)因为(sinα+cosα)2=13,所以1+2sinαcosα=13,所以2sinαcosα=
sin2α=-23,所以(sinα-cosα)2=1-2sinαcosα=1+23=53.又π2<α<π,所以sinα>0,cosα<0,所以sinα-cosα=153,所以cos2α=cos2α-sin2α=(cosα+sinα)·(
cosα-sinα)=33×(-153)=-53,所以tan2α=sin2αcos2α=-23-53=255.(2)因为sin(π4-α)=sin[π2-(π4+α)]=cos(π4+α).所以sin(π4-
α)sin(π4+α)=sin(π4+α)cos(π4+α)=12sin[2×(π4+α)]=12sin(π2+2α)=12cos2α=26,所以cos2α=23.又因为0<α<π2,所以0<2α<π,所
以sin2α=73.10.解析:(1)由题得f(x)=2cosx(12sinx+32cosx)-3·1-cos2x2+12sin2x,所以f(x)=sin2x+3·1+cos2x2-3·1-cos2x2,所以f(x)=sin2x+3cos2x=2sin(2x+
π3),所以函数的最小正周期为π.令2kπ-π2≤2x+π3≤2kπ+π2,k∈Z,所以-5π12+kπ≤x≤π12+kπ,k∈Z,所以函数的单调递增区间为[-5π12+kπ,π12+kπ],k∈Z.(2)由题得sin(2x+π3)=1,所以2x+π3=2kπ+π2,k∈Z,所以x=kπ
+π12,k∈Z,因为x∈[0,2019],当k=0时,x=π12,k=1时,x=1312π,…k=642时,x=642π+π12≈2016,k=643时,x>2019.所以方程f(x)=2在x∈[0,2019]上解的个数为643.课时作业(十九)三角恒等变换的应用1.解析:因为α∈[7
π4,2π],所以sinα<0,cosα>0,则1+cos2α2-1-cos2α2=cos2α-sin2α=|cosα|-|sinα|=cosα-(-sinα)=cosα+sinα.答案:B2.解析:因为α∈(0,π),π4-α∈(-34π,π4),sin(π4-
α)=35>0,所以π4-α∈(0,π4),cos(π4-α)=45,cos2α=cos[2(π4-α)-π2]=sin[2(π4-α)]=2sin(π4-α)cos(π4-α)=2×35×45=2425.答案:A3.解析:由sinAsinB=
cos2C2,得12cos(A-B)-12cos(A+B)=1+cosC2,∴12cos(A-B)+12cosC=12+12cosC,即cos(A-B)=1,∴A-B=0,即A=B.∴△ABC是等腰三角形.答案:B4.解析:
∵cosα=45,∴sin2α2=1-cosα2=110.又α∈3π2,2π,∴α2∈3π4,π,∴sinα2=1010.答案:B5.解析:∵y=32sin2x+cos2x=32sin2x+12cos2x+12=sin2x+π6+1
2,∴函数的最小正周期T=2π2=π.答案:π6.解析:因为450°<α<540°,所以225°<α2<270°,所以cosα<0,sinα2<0,所以原式=12+121+cos2α2=12+12cos2α=12+12|cosα|=12-12cosα=s
in2α2=sinα2=-sinα2.答案:-sinα27.解析:y=2cos(x+π6)cosπ6=3cos(x+π6),所以ymax=3.答案:38.解析:(1)求证:f(x)=2cos2x2=1+cosx,g(x)=(s
inx2+cosx2)2=1+2sinx2cosx2=1+sinx.因为f(π2-x)=1+cos(π2-x)=1+sinx,所以f(π2-x)=g(x),命题得证.(2)函数h(x)=f(x)-g(x)=cosx-sinx=2(22cosx-22sinx)=2cos(x+π
4).因为x∈[0,π],所以π4≤x+π4≤5π4,当π4≤x+π4≤π,即0≤x≤3π4时,h(x)递减,当π≤x+π4≤5π4,即3π4≤x≤π时,h(x)递增.所以函数h(x)的单调递减区间为[0,3π4],单调递增区间为[3π4,π],根据函数h(x)的单调性,可知当x=
3π4时,函数h(x)取到最小值.9.解析:cosAsinC=12[sin(A+C)-sin(A-C)]=14-12sin(A-C),∵-1≤sin(A-C)≤1,∴cosAsinC∈-14,34.10.解析:f(x)=1+cos2ωx+32sin2ωx-12co
s2ωx+a=sin2ωx+π6+a+1.(1)由2ωx+π6=2kπ+π2(k∈Z),得ωx=kπ+π6(k∈Z).又ω>0,∴当k=0时,f(x)的图象在y轴右侧的第一个最高点的横坐标为x=π6ω=π6,故ω=1.(2)由
(1)知f(x)=sin2x+π6+a+1,由π6≤x≤π3,得π3≤2x≤2π3,π2≤2x+π6≤5π6,∴当2x+π6=5π6,即x=π3时,f(x)取得最小值为12+a+1.由12+a+1=3,得a=3-32.章末质量检测(一)第七章三角函
数1.解析:∵4在第三象限,∴sin4<0,∵7在第一象限,∴tan7>0,∴sin4·tan7<0,故选B.答案:B2.解析:由题图可知,T=47π12-π3=π,即ω=2πT=2.因为sin7π6+φ=-1,所以7π6+φ=-π2+2kπ,φ=-5π3+2kπ,k∈Z,又||φ
<π2,所以φ=π3,故选C.答案:C3.解析:1+sinθcosθ=sin2θ+cos2θ+sinθcosθsin2θ+cos2θ=tan2θ+1+tanθtan2θ+1=22+1+222+1=75.答案:B4.解析:函数f(x)=3sin(ωx+φ)ω>0,-
π2<φ<π2,A13,0为f(x)图象的对称中心,B,C是该图象上相邻的最高点和最低点,BC=4,所以()232+T22=42,即12+π2ω2=16,得ω=π2.再根据π2·13+φ=kπ,k∈Z,可得φ=-π6,所以f(x)=3sinπ2x-π6.令2kπ-π2≤
π2x-π6≤2kπ+π2,求得4k-23≤x≤4k+43,故f(x)的单调递增区间为4k-23,4k+43,(k∈Z).答案:C5.解析:由图象知,函数f(x)=sin2x的图象向右平移12×3π4-π
12=π3个单位,得g(x)=sin2x-π3=sin2x-2π3的图象;又sin2x-2π3=cosπ2-2x-2π3=cos7π6-2x=cos2x-7π6,所
以g(x)=cos2x-7π6.答案:C6.解析:A,B中函数的周期为2π,不符合.C,D中函数的周期为π.y=cos2x+π2=-sin2x在π4,π2上是增函数,y=sin2x+π2=cos2x在
π4,π2上是减函数,故选D.答案:D7.解析:由已知可得2sinAcosA=-120169,所以(cosA-sinA)2=1-2sinAcosA=289169.故cosA-sinA=1713.又cosA+sinA=-713,所以cosA=513,si
nA=-1213.所以tanA=-125.答案:C8.解析:由题可得A(cosα,sinα),将OA绕坐标原点逆时针旋转π2至OB,可得Bcosα+π2,sinα+π2,即B(-sinα,cosα).因为线段BQ的长为y,所以函数y=f(α)=|cosα|.答案:B9.解
析:选项A:-7π6终边与5π6相同,为第二象限角,所以A不正确;选项B:设扇形的半径为r,πr3=π,∴r=3,扇形面积为12×3×π=3π2,所以B正确;选项C:角α的终边过点P()-3,4,根据三角函数定义,cosα=-35,所以C正确;选项D:角
α为锐角时,0<α<π2,0<2α<π,所以D不正确.故选BC.答案:BC10.解析:因为将函数f(x)=sin(ωx+φ)的图象向左平移π2个单位,所得图象与原图象重合,所以π2是已知函数的周期的整数倍,即k·2πω=π2(k∈N*),解得ω=4k(k∈
N*).答案:ACD11.解析:由f(x1)=2,f(x2)=0,且|x1-x2|的最小值是53π,可得T4=5π3,故2π4||ω=5π3,所以ω=±310.答案:AC12.解析:将函数f()x=3cos2x+π3
-1的图象向左平移π3个单位长度,得到y=3cos2x+π3+π3-1=3cos()2x+π-1=-3cos2x-1的图象;再向上平移1个单位长度,得到函数g()x=-3cos2x的图象,对于函数g()x,它的最大值为3,由于当x=π12时,g(
)x=-32,不是最值,故g()x的图象不关于直线x=π12对称,故A错误;由于该函数为偶函数,故它的图象关于y轴对称,故B正确;它的最小正周期为2π2=π,故C正确;当x=π4时,g()x=0,故函数g()x的图象关于点
π4,0对称,故D正确.答案:BCD13.解析:原式=tan(-θ)sin(-θ)cos(-θ)(-cosθ)(-sinθ)=(-tanθ)(-sinθ)cosθcosθsinθ=tanθ.答案:tanθ14.解析:由x2+π4≠
π2+kπ,k∈Z,解得x≠π2+2kπ,k∈Z,即函数y=tanx2+π4的定义域为xx≠π2+2kπ,k∈Z.答案:xx≠π2+2kπ,k∈Z15.解析:函数
f(x)=-2tanx+m有零点,即方程2tanx=m有解.∵x∈-π4,π3,∴tanx∈[-1,3],∴m∈[-2,23].答案:[-2,23]16.解析:f(x)=atanx+bcosx为偶函数,则有f(
-x)=f(x),即atan(-x)+bcos(-x)=atanx+bcosx,即2atanx=0,故a=0,①正确;当x=2kπ+π2,k∈Z时,y=cos2kπ+π2-π3=cosπ6=32,显然不是最大值,②不正确;当x=-π12时,y=4cos2×-π
12-5π6=4cos(-π)=-4,显然取得最小值,故x=-π12是该函数的图象的一条对称轴,③正确;令-2x+π3=kπ2,k∈Z,得x=π6-kπ4,k∈Z,故对称中心为π6-kπ4,1,k∈Z,④不正确.答案:①③17.解析:(1)因为0<α<π2,
sinα=45,所以cosα=35,故tanα=43.(2)sin(α+π)-2cosπ2+α-sin(-α)+cos(π+α)=-sinα+2sinαsinα-cosα=sinαsinα-cosα=tanαtanα-1=4.18.解析:(1)由已知得π=2πω,解得ω=2.将点π
4,2代入解析式,2=2sin2×π4+φ,可知cosφ=22,由0<φ<π可知φ=π4,于是f(x)=2sin2x+π4.(2)令-π2+2kπ≤2x+π4≤π2+2kπ()k∈Z,解得-3π8+kπ≤x≤π8+kπ()k∈Z,于是
函数f(x)的单调递增区间为-3π8+kπ,π8+kπ()k∈Z.19.解析:(1)∵f(x)=12cos(2x-φ),且函数图象过点π6,12,∴12=12cos2×π6-φ,即cosπ3-φ=1,解得φ=π3+2kπ,k
∈Z.又0<φ<π,∴φ=π3.(2)由(1)知f(x)=12cos2x-π3,将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数y=g(x)=12cos4x-π3
的图象.∵x∈0,π4,∴4x-π3∈-π3,2π3,故-12≤cos4x-π3≤1.∴y=g(x)在0,π4上的最大值和最小值分别为12和-14.20.解析:(1)由题意,A=1,T4=π12+π6=π4⇒
T=π,则2πω=π⇒ω=2,所以f(x)=sin()2x+φ,又因为图象过点π12,1,所以2×π12+φ=π2+2kπ()k∈Z⇒φ=π3+2kπ()k∈Z,而-π2<φ<π2,则φ=π3,于是
f(x)=sin2x+π3.(2)结合图象可知,函数的对称轴为x=π12+kπ2()k∈Z,令-π2+2kπ≤2x+π3≤π2+2kπ,k∈Z⇒-5π12+kπ≤x≤π12+kπ,k∈Z,即函数的增区间为[-5π12+kπ,π12+kπ]()k∈Z.(3)f(x
)的图象向右平移π3个单位长度得到:y=sin[2(x-π3)+π3]=sin2x-π3,于是g()x=sinx-π3,如图所示:因为g()x=a-1在x∈π2,3π2上有两个
解,所以12≤a-1<1⇒a∈32,2.21.解析:(1)由sin2x+cos2x=1得f(x)=-2cos2x+cosx,令f(x)=0,解得cosx=0或cosx=12,当cosx=0时,x=π2+kπ,k∈Z;当cosx=12时,x=2kπ±π3,k∈Z.所以函数f(x)
的零点为π2+kπ,2kπ±π3,k∈Z.(2)因为f(x)=-2cos2x+cosx,令cosx=t,t∈[]-1,1,则f(x)=g()t=-2t2+t,因为f(x)的最小值为-1,所以-2t2+t≥-1,
解得-12≤t≤1,即-12≤cosx≤1,因为x∈α,2π3,且cos2π3=-12,即f2π3=-1,由-12≤cosx≤1,且x∈α,2π3,可得-2π3≤α<2π3,所以α的取值范围为-
2π3,2π3.22.解析:(1)由题意,f(0)=sinπ6=12,f32=sin32×π3+π6=cosπ6=32,函数y=f(t)=sinπt3+π6,t≥0.(2)根据题意列表如下;t
015241126πt3+π6π6π2π3π22π13π6y1210-1012在直角坐标系中描点、连线,作出函数y=f(t)在0≤t≤6的简图如图所示.(3)由函数的图象与性质知f13>f314>f315.章末质量检测(二)第八章向量的数量积与三角恒等变换1.
解析:由题设,a+b=(x+1,2),又a⊥(a+b),所以(x+1)×1+2×1=x+3=0,即x=-3.答案:D2.解析:∵sin2θ=2sinθcosθ<0,∴θ是第二、四象限的角.又cosθ>
0,∴θ是第四象限的角.答案:D3.解析:由于2a-b与b垂直,则(2a-b)·b=0,即(3,n)·(-1,n)=-3+n2=0.解得n=±3.所以a=(1,±3).所以|a|=1+(±3)2=2.答案:C4.解析:∵θ为第二象限角,∴θ2为第一或第三象限角.∵cosθ2=-12,∴
θ2为第三象限角且sinθ2=-32,∴1-sinθcosθ2-sinθ2=cosθ2-sinθ2cosθ2-sinθ2=1.故选C.答案:C5.解析:cos2π3+2α=cosπ-2
π6-α=-cos2π6-α=2sin2π6-α-1=-79.答案:A6.解析:在三角形ABC中,因为C>90°,所以A,B都为锐角.则有tanA>0,tanB>0,tanC<0,又因为C=π-(A+B),所以tanC=-tan(A+B)=-tanA+
tanB1-tanA·tanB<0,易知1-tanA·tanB>0,即tanA·tanB<1.答案:B7.解析:因为f(x)=sinx+π2=cosx,g(x)=cosx-π2=sinx,所
以y=f(x)g(x)=sinx+π2cosx-π2=cosxsinx=12sin2x,所以其周期T=2π2=π,最大值是12,故排除A,B;很明显,将f(x)的图象向右平移π2个单位长度后得到g(x)=cos(x
-π2)的图象.答案:D8.解析:f(B)=4sinBcos2(π4-B2)+cos2B=4sinB1+cos(π2-B)2+cos2B=2sinB(1+sinB)+(1-2sin2B)=2sinB+1.因为f(B)-m<2恒成立,即m>2sinB-1恒成立.因
为0<B<π,所以0<sinB≤1.所以-1<2sinB-1≤1,故m>1.答案:D9.解析:对于选项A,2tan22.5°1-tan222.5°=tan45°=1;对于选项B,1-2sin275°=cos150°=-32;对于选项C,cos4π8-sin4π
8=(cos2π8+sin2π8)(cos2π8-sin2π8)=cosπ4=22;对于选项D,原式=sin215°+cos215°+sin15°cos15°=1+12sin30°=1+14=54.答案:ACD10.解析:在△ABC中,由BC→=AC→-AB→=2a+b-2a=b,得|b|=2,
A错误;又AB→=2a且|AB→|=2,所以|a|=1,所以a·b=|a||b|·cos120°=-1,B,C错误;因为(4a+b)·BC→=(4a+b)·b=4a·b+|b|2=4×(-1)+4=0,所以(4a+b)⊥BC→,D正确.答案:ABC1
1.解析:f(x)=sin2x+3cos2x=2sin2x+π3,由2kπ-π2≤2x+π3≤2kπ+π2(k∈Z),得kπ-5π12≤x≤kπ+π12(k∈Z),即函数的单调递增区间为kπ
-5π12,kπ+π12(k∈Z),当k=0时,得-5π12,π12,当k=1时,得7π12,13π12,当k=2时,得19π12,25π12.故选ACD.答案:ACD12.解析:因为α为锐角,sinα-cosα=16>0,所以π4<α<π2.又tan
α+tanβ+3tanαtanβ=3,所以tan(α+β)=tanα+tanβ1-tanαtanβ=3,所以α+β=π3,又α>π4,所以β<π4<α.答案:AB13.解析:由cosxcosy+sinxsiny=13,可知cos(x-y)=13,则cos(2x-2y)=2c
os2(x-y)-1=2×132-1=-79.答案:-7914.解析:因为向量a,b的夹角为45°,且|a|=1,|2a-b|=10,所以4a2+b2-4a·b=10,化为4+|b|2-4|b|cos45°=10,化为|b|2-22|b|-6=0,因为|b|≥0,解得|b|
=32.答案:3215.解析:(a-2b)·(2a+b)=2a2+a·b-4a·b-2b2=2×9-3|a||b|cos〈a,b〉-2×16=-14-3×3×4cos〈a,b〉≥4,∴cos〈a,b〉≤-12,又〈a,b〉∈[0,π],∴θ=〈a,b〉∈2π3,π.答案:2π3
,π16.解析:因为sin(α+π8)=55,且π2<α<π,所以cos(α+π8)=-255.因为cos(β+3π8)=-35,且0<β<π2,所以sin(β+3π8)=45.因为α+π8+β+3π8=α+β+π2,所以cos(α+β)=sin(α+β+π2),即cos(α+β)=
sin(α+π8)+(β+3π8)=55×(-35)-255×45=-11525.答案:-1152517.解析:如图,由AM=3,且AP→=2PM→,可知|AP→|=2.∵M为BC的中点,∴PB→+PC→=2PM→=AP→,∴PA→·(P
B→+PC→)=PA→·AP→=-PA→2=-|PA→|2=-4.18.解析:(1)原式=sin(80°-15°)+sin15°sin10°sin(15°+10°)-cos15°cos80°=sin80°cos15°sin15°cos10°=co
s15°sin15°=2+3.(2)由sinθ+2cosθ=0,得sinθ=-2cosθ,又cosθ≠0,则tanθ=-2,所以cos2θ-sin2θ1+cos2θ=cos2θ-sin2θ-2sinθcosθsin2θ+2cos2θ=1-tan2θ-2tanθ
tan2θ+2=1-(-2)2-2×(-2)(-2)2+2=16.19.解析:(1)因为c∥d,所以c=λd,即ka+b=λ(a-b).又a,b不共线,所以k=λ,1=k=λ,1=-λ.得λ=-1,k=-1.即c=-d,故c与d反向.(2)c·d=(ka+b)·(a-b
)=ka2-ka·b+a·b-b2=(k-1)a2+(1-k)|a|2·cos60°,又c⊥d,故(k-1)a2+1-k2a2=0,即(k-1)+1-k2=0,解得k=1.20.解析:f(x)=a·b=(2sinωx+cosωx)sinωx+(2sinωx-cosωx)cosωx=2sin2
ωx+3sinωxcosωx-cos2ωx=1-cos2ωx+32sin2ωx-12(1+cos2ωx)=32(sin2ωx-cos2ωx)+12=322sin(2ωx-π4)+12.(1)因为函数f(x)的图象上相邻的两个对称轴间的距
离是π2,所以函数f(x)的最小正周期T=π,则ω=1.(2)f(x)=322sin(2x-π4)+12.因为x∈[0,π2],所以(2x-π4)∈[-π4,3π4],则当2x-π4=-π4,即x=0时,f(x)取得最小值-1;当2x-π4=π2,即x=3π8时,f(x)取得
最大值32+12.21.解析:(1)证明:因为BC→·CA→=CA→·AB→,所以CA→·(BC→-AB→)=0.又AB→+BC→+CA→=0,则CA→=-(AB→+BC→),所以-(AB→+BC→)·(BC→-AB→)=0.所
以AB→2-BC→2=0.所以|AB→|2=|BC→|2.即|AB|=|BC|,即△ABC为等腰三角形.(2)因为B∈π3,2π3,则cosB∈-12,12.设|AB→|=|BC→|=a.又|BA→+
BC→|=2,所以|BA→+BC→|2=4.则有a2+a2+2a2cosB=4.所以a2=21+cosB,则BA→·BC→=a2cosB=2cosB1+cosB=2-21+cosB.又cosB∈-12,12,所以BA→·BC→∈-2,23.22.解析:(1)f(x)=2cos2
x+3sin2x+m=2sin(2x+π6)+m+1.所以函数f(x)的最小正周期T=π,在[0,π]上的单调递增区间为[0,π6],[2π3,π].(2)因为当x∈[0,π6]时,f(x)单调递增,所以当x=π6时,f(x)的最大值等于m+3.当x=0时,f(x)的最小值等
于m+2.由题设知m+3<4,m+2>-4,解得-6<m<1.必修三模块质量检测1.解析:sin480°=sin(360°+120°)=sin120°=sin(180°-60°)=sin60°=32.答案:D2.解析:由题意得cos〈a,b〉=a·
b|a||b|=3×5+4×125×13=6365.答案:A3.解析:由|a+b|=7,得7=(a+b)2=a2+b2+2a·b=1+4+2×1×2cosθ,所以cosθ=12.答案:B4.解析:由题意,知cos2
α+122=22.∴cos2α=14.∴cos2α=2cos2α-1=12-1=-12.答案:B5.解析:将cos4运用倍角公式变形为1-2sin22,从而原式化为3-3sin22,再开方即得结果.答案:D6.解析:由题意,函数f(x)=tan
x2-π6,令-π2+kπ<x2-π6<π2+kπ,k∈Z,解得2kπ-2π3<x<2kπ+4π3,k∈Z,即函数f(x)的单调递增区间是2kπ-2π3,2kπ+4π3,k∈Z.答案:B7.解析:某港口某天6时到18时的水深变化曲线近似满足
函数y=4sin(πx6+φ)+k,据此图象可知,这段时间水深最小值为-4+k=2,所以k=6,故这段时间水深(单位:m)的最大值为4+k=10.答案:A8.解析:OC→为OB→在OA→上的投影.故|
OC→|=a·b|a|,∴OC→=a·b|a|·a|a|=a·b|a|2·a.答案:A9.解析:对于选项A,周期为T=2π4=π2;对于选项B,周期为T=2π2=π;对于选项C,周期为T=2π14=8π;对于选项D,周期为T=2π12=4π.故选BCD
.答案:BCD10.解析:因为f(x)=2sinxcosx-2sin2x+1-1=sin2x+cos2x-1=2sin(2x+π4)-1,对A,因为ω=2,所以f(x)的最小正周期T=π,结论正确;对B,当x∈[π8,5π8]时,2x+π4∈[π2,3π2];则f(x)在
[π8,5π8]上是减函数,结论正确.对C,因为f(-π8)=-1,得到函数f(x)图象的一个对称中心为-π8,-1,结论不正确;对D,函数f(x)的图象可由函数y=2sin2x的图象向左平移π8个单
位,再向下平移1个单位得到,结论不正确.答案:AB11.解析:因为函数f(x)=cosωx(ω>0)在开区间(2π,3π)内既没有最大值,也没有最小值,所以f(x)=cosωx(ω>0)的周期大于等于2π,即2πω≥2π,所以ω≤1.当ω=13时,f(x)=cos13x,x
∈(2π,3π)时,x3∈(2π3,π),无最大值1和最小值-1,ω=13成立,A正确;当ω=12时,f(x)=cos12x,x∈(2π,3π)时,x2∈(π,3π2),无最大值1和最小值-1,ω=12成立,B正确;当ω=34时,f(x)=co
s3x4,x∈(2π,3π)时,3x4∈(3π2,9π4),有最大值1,不成立,C不正确;当ω=1时,f(x)=cosx,x∈(2π,3π)时,无最大值1和最小值-1,ω=1成立,D正确.故选ABD.答案:ABD1
2.解析:由a·(b-a)=2,得a·b-a2=2,则a·b=3,设向量a与向量b的夹角为α,则a·b=|a|·|b|cosα=3,则cosα=12,那么α=π3,则A正确;由a2+a·b=32,得a·b=12,设向量
a与向量b的夹角为α,则a·b=|a|·|b|cosα=12,则cosα=12,那么α=π3,则B正确;由a=(3,-1),b=(23,2),则|a|=2,|b|=4,a·b=4,则cosα=12,那么α=π3,则C正确;由a=(2,23
),b=(-3,0),则|a|=4,|b|=3,a·b=-6,则cosα=-12,那么α=2π3,则D不正确.答案:ABC13.解析:图象向右平移π8个单位,解析式应变为y=sin3x-π8+π4,即y=sin3x-π8,再将图象上各点的横坐标扩大到原来的
3倍,得y=sinx-π8.答案:y=sinx-π814.解析:设扇形半径为rcm,弧长为lcm,则l=2r,16=2r+2r,所以r=4,则扇形面积为S=12×2×r2=16(cm2).答案:1615.解析:设β=α+π6,所以sinβ=35,sin2β=
2sinβcosβ=2425,cos2β=2cos2β-1=725,所以sin(2α+π12)=sin(2α+π3-π4)=sin(2β-π4)=sin2βcosπ4-cos2βsinπ4=17250.答案:1725016.解析:要使函数f(x)=s
inx+1sinx有意义,则有sinx≠0,∴x≠kπ,k∈Z,∴定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},定义域关于原点对称.又∵f(-x)=sin(-x)+1sin(-x)=-sinx-1sinx=-sinx+1si
nx=-f(x),∴f(x)为奇函数.∴f(x)的图象关于原点对称,∴①是假命题,②是真命题.对于③,要证f(x)的图象关于直线x=π2对称,只需证fπ2-x=fπ2+x.∵fπ2-x=sinπ2-
x+1sinπ2-x=cosx+1cosx,fπ2+x=sinπ2+x+1sinπ2+x=cosx+1cosx,∴fπ2-x=fπ2+x,∴③是真命题.令sinx=t,-1≤t≤1
且t≠0,∴g(t)=t+1t,-1≤t≤1且t≠0,此函数图象如图所示(对勾函数图象的一部分),∴函数的值域为(-∞,-2]∪[2,+∞),∴函数的最小值不为2,即f(x)的最小值不为2.∴④是假命题.综上所
述,所有真命题的序号是②③.答案:②③17.解析:(1)因为α,β是锐角,且A(45,35),B(513,1213)在单位圆上,所以sinα=35,cosα=45,sinβ=1213,cosβ=513,所以co
s(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=45×513-35×1213=-1665.(2)因为OA→·OB→=31010,所以|OA→|·|OB→|cos(β-α)=31010,且|OA→|=|OB→|=1,所以,cos(β-α)=31010,可得sin(β-α)=1010(
β>α),且cosα=45,sinα=35,所以sinβ=sin[α+(β-α)]=sinαcos(β-α)+cosαsin(β-α)=35×31010+45×1010=131050.18.解析:(1)a+b=(cosαcosβ-si
nαsinβ+cosαcosβ+sinαsinβ,sinαcosβ+cosαsinβ+sinαcosβ-cosαsinβ)=(2cosαcosβ,2sinαcosβ)=45,35.∴2cosαcosβ=45,2sinαcosβ=
35,∴tanα=34.(2)2cos2α2-3sinα-12sinα+π4=cosα-3sinαsinα+cosα=1-3tanα1+tanα=-57.19.解析:(1)因为sinα=35,α∈(0,π2),所以cosα=1-sin2α=1-(35)2
=45,所以sin(α+π4)=sinαcosπ4+cosαsinπ4=35×22+45×22=7210.(2)由(1)tanα=34得tan2α=2tanα1-tan2α=321-916=247,所以tan(2α-β)=tan2α-tanβ1+tan2αtanβ
=247-131+247×13=139.20.解析:y=12cos2x+32sinxcosx+1=14cos2x+34sin2x+54=12sin(2x+π6)+54.(1)y=12cos2x+32sinxcosx+1的振幅为A=1
2,周期为T=2π2=π,初相为φ=π6.(2)令x1=2x+π6,则y=12sin(2x+π6)+54=12sinx1+54,列出下表,并描点得出的图象如图所示:x-π12π65π122π311π12x10π2π3π22πy=sin
x1010-10y=12sin(2x+π6)+545474543454(3)将函数图象依次经过如下变换:函数y=sinx的图象.函数y=sin(2x+π6)的图象函数y=12sin(2x+π6)的图象函数y=12sin(2x+π6)+54的图象,即得函数y=
12cos2x+32sinxcosx+1的图象.21.解析:(1)由题图,得A=3,2πω=434π-π4=5π,故ω=25.由f(x)=3sin2x5+φ的图象过点π4,0,得sinπ10+φ=0.又|φ|<π2,∴φ=-π10,∴f(x)=3sin
2x5-π10.(2)设把f(x)的图象向左平移m(m>0)个单位长度,能使得到的图象对应的函数为偶函数.由f(x+m)=3sin25(x+m)-π10=3sin(2x5+2m5-π10)为偶函数,知2m5-π10=kπ+π2(k∈Z),解得m=5kπ2+3π2(k
∈Z).∵m>0,∴mmin=3π2.故至少把f(x)的图象向左平移3π2个单位长度,才能使得到的图象对应的函数是偶函数.22.解析:(1)f(x)=m·n=3sinxcosx-12cos2x=32sin2x-12cos2x=sin(2x-π6),所以f(x)的最小正周期T=2
π2=π,由-π2+2kπ≤2x-π6≤π2+2kπ,k∈Z,得-π6+kπ≤x≤π3+kπ,k∈Z,所以增区间为[-π6+kπ,π3+kπ],k∈Z.(2)由(1)得f(x)=sin(2x-π6),将函数y=f(x)的图象向左平移π6个单位得到y=sin[2(x+π6)-π6]=sin(2x+
π6)的图象,因此g(x)=sin(2x+π6),又x∈[0,π2],所以2x+π6∈[π6,7π6],sin(2x+π6)∈[-12,1],故g(x)在[0,π2]上的值域为[-12,1].