1、['三角恒等变换综合应用']正确率60.0%已知$$\theta\in\left( \frac{3 \pi} {4}, \pi\right)$$,$$\operatorname{t a n} 2 \theta=-4 \operatorname{t a n} \Bigl( \theta+\frac\pi4 \Bigr)$$,则$$\frac{1+\operatorname{s i n} 2 \theta} {2 \mathrm{c o s}^{2} \theta+\operatorname{s i n} 2 \theta}=$$()
A
A.$$\frac{1} {4}$$
B.$$\frac{3} {4}$$
C.$${{1}}$$
D.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$
2、['三角恒等变换综合应用', '两角和与差的正弦公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']正确率60.0%设$$\operatorname{s i n} \Big( \alpha+\frac{\pi} {6} \Big)=\frac{4 \sqrt{3}} {5}-\mathrm{c o s} \alpha,$$则$$\operatorname{c o s} \left( \frac\pi3-2 \alpha\right)=$$()
D
A.$$- \frac{1 8} {2 5}$$
B.$$\frac{1 8} {2 5}$$
C.$$- \frac{7} {2 5}$$
D.$$\frac{7} {2 5}$$
3、['三角恒等变换综合应用', '正弦(型)函数的零点', '三角函数的性质综合']正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n}$$$${{x}{+}{\sqrt {3}}{{c}{o}{s}}}$$$${{x}}$$,则下列命题正确的个数是$${{(}{)}}$$
$${①}$$函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的最大值为$${{2}}$$;
$${②}$$函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于点$$(-\frac{\pi} {6}, 0 )$$对称;
$${③}$$函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象与函数$$h ( x )=2 \operatorname{s i n} ( x-\frac{2 \pi} {3} )$$的图象关于$${{x}}$$轴对称;
$${④}$$若实数$${{m}}$$使得方程$$f ( x )=m$$在$$[ 0, 2 \pi]$$上恰好有三个实数解$$x_{1}, ~ x_{2}, ~ x_{3}$$,则$$x_{1}+x_{2}+x_{3}=\frac{7 \pi} {3}$$;
$${⑤}$$设函数$$g ( x )=f ( x )+2 x$$,若$$g ( \theta-1 )+g ( \theta)+g ( \theta+1 )=-2 \pi$$,则$$\theta=-\frac{\pi} {3}.$$
D
A.$${{1}}$$
B.$${{2}}$$
C.$${{3}}$$
D.$${{4}}$$
4、['三角恒等变换综合应用', '三角函数的图象变换']正确率60.0%若将函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=2 \operatorname{s i n} x \operatorname{c o s} x-2 \sqrt{3} \operatorname{s i n}^{2} x+\sqrt{3}$$向右平移$$\varphi< 0 < \varphi< \pi)$$个单位,所得的函数图象关于原点对称,则角$${{φ}}$$的终边可能过以下的哪个点()
D
A.$$( \mathbf{\alpha}-\sqrt{3}, \ 1 )$$
B.$$( 1, \ \sqrt{3} )$$
C.$$( \sqrt{3}, ~-1 )$$
D.$$(-1, ~ \sqrt{3} )$$
5、['三角恒等变换综合应用', '函数图象的平移变换']正确率40.0%将函数$$f ( x )=2 \operatorname{s i n} \Bigl( \frac{\pi} {2}+x \Bigr) \operatorname{c o s} \Bigl( \frac{\pi} {6}-x \Bigr)-\frac{\sqrt{3}} {2}$$的图象向右平移$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$个单位长度后,所得图象对应的函数为$$g ( x )=\langle($$)
D
A.$$\operatorname{s i n} \Bigl( 2 x+\frac{\pi} {3} \Bigr)$$
B.$$\operatorname{s i n} \left( 2 x-\frac{\pi} {6} \right)$$
C.$$\operatorname{s i n} \Bigl( 2 x+\frac{\pi} {6} \Bigr)$$
D.$$\operatorname{s i n} 2 x$$
6、['三角恒等变换综合应用', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件']正确率40.0%若向量$$\overrightarrow{a}=\left( \sqrt{2} \operatorname{c o s} \alpha, \sqrt{2} \operatorname{s i n} \alpha\right), \; \; \overrightarrow{b}=\left( 2 \operatorname{c o s} \beta, 2 \operatorname{s i n} \beta\right)$$且$$\frac{\pi} {6} \leqslant\alpha< \frac{\pi} {2} < \beta\leqslant\frac{5 \pi} {6},$$若$$\vec{a} \perp( \vec{b}-\vec{a} ),$$则$${{β}{−}{α}}$$的值为$${{(}{)}}$$.
B
A.$$\frac{\pi} {4}$$或$$\frac{3 \pi} {4}$$
B.$$\frac{\pi} {4}$$
C.$$\frac{3 \pi} {4}$$
D.$$\frac{\pi} {4}$$或$$\frac{7 \pi} {4}$$
7、['三角恒等变换综合应用', '向量坐标与向量的数量积', '三角函数的性质综合']正确率40.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=\left( \operatorname{s i n}^{4} \frac{x} {2}, \operatorname{c o s}^{4} \frac{x} {2} \right),$$向量$$\overrightarrow{b}=( 1, 1 ) \,,$$函数$$f ( x )=\overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}$$,下列说法正确是
D
A.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$是奇函数
B.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的一条对称轴为直线$$x=\frac{\pi} {4}$$
C.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的最小正周期为$${{2}{π}}$$
D.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$在$$\left( \frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {2} \right)$$上为减函数
8、['余弦定理及其应用', '三角恒等变换综合应用', '正弦定理及其应用']正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中三内角$$A, ~ B, ~ C$$的对边分别为$$a, ~ b, ~ c$$,且$$b^{2}+c^{2}-\sqrt{3} b c=a^{2}, \ b c=\sqrt{3} a^{2}$$,则角$${{C}}$$的大小是()
A
A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$或$$\frac{2 \pi} {3}$$
B.$$\frac{\pi} {3}$$
C.$$\frac{2 \pi} {3}$$
D.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$
9、['三角恒等变换综合应用', '正弦(型)函数的单调性', '两角和与差的正弦公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\sqrt{3} \operatorname{s i n} \omega x \operatorname{c o s} \omega x-\operatorname{s i n}^{2} \omega x+1 ( \omega> 0 )$$在区间$$[-\frac{\pi} {8}, \frac{\pi} {3} ]$$上单调递增,则$${{ω}}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$
B
A.$$\left( 0, \frac{8} {3} \right]$$
B.$$\left( 0, \frac{1} {2} \right]$$
C.$$[ \frac{1} {2}, \frac{8} {3} ]$$
D.$$\left[ \frac{3} {8}, 2 \right]$$
10、['三角恒等变换综合应用', '正弦(型)函数的定义域和值域', '两角和与差的正弦公式']正确率60.0%函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} x+\sqrt{3} \operatorname{s i n} ( x-\frac{\pi} {3} )$$的最大值为$${{(}{)}}$$
A
A.$${{1}}$$
B.$${\sqrt {3}}$$
C.$${{2}}$$
D.$$\sqrt{3}+1$$
1. 解析:
首先,利用双角公式和和角公式:
$$ \tan 2\theta = \frac{2\tan \theta}{1 - \tan^2 \theta}, \quad \tan\left(\theta + \frac{\pi}{4}\right) = \frac{1 + \tan \theta}{1 - \tan \theta} $$
代入已知条件:
$$ \frac{2\tan \theta}{1 - \tan^2 \theta} = -4 \cdot \frac{1 + \tan \theta}{1 - \tan \theta} $$
化简得:
$$ 2\tan \theta (1 - \tan \theta) = -4(1 + \tan \theta)(1 + \tan^2 \theta) $$
进一步整理:
$$ 2\tan \theta - 2\tan^2 \theta = -4 - 4\tan \theta - 4\tan^2 \theta - 4\tan^3 \theta $$
$$ 4\tan^3 \theta + 2\tan^2 \theta + 6\tan \theta + 4 = 0 $$
$$ 2\tan^3 \theta + \tan^2 \theta + 3\tan \theta + 2 = 0 $$
通过试根法,发现 $\tan \theta = -1$ 是一个根,因此分解因式:
$$ (\tan \theta + 1)(2\tan^2 \theta - \tan \theta + 2) = 0 $$
由于 $2\tan^2 \theta - \tan \theta + 2 = 0$ 无实数解,故 $\tan \theta = -1$。
代入 $\theta \in \left(\frac{3\pi}{4}, \pi\right)$,得 $\theta = \frac{3\pi}{4}$ 不满足区间,因此需要重新检查计算步骤。实际上,直接代入 $\tan \theta = -2$ 满足方程:
$$ 2(-2)^3 + (-2)^2 + 3(-2) + 2 = -16 + 4 - 6 + 2 = -16 \neq 0 $$
发现计算有误,重新整理方程:
$$ 2\tan \theta (1 - \tan \theta) = -4(1 + \tan \theta)(1 - \tan \theta) $$
当 $1 - \tan \theta \neq 0$ 时,两边约去 $(1 - \tan \theta)$:
$$ 2\tan \theta = -4(1 + \tan \theta) $$
$$ 2\tan \theta = -4 - 4\tan \theta $$
$$ 6\tan \theta = -4 $$
$$ \tan \theta = -\frac{2}{3} $$
验证 $\tan \theta = -\frac{2}{3}$ 是否满足原方程:
$$ \tan 2\theta = \frac{2 \cdot (-\frac{2}{3})}{1 - (-\frac{2}{3})^2} = \frac{-\frac{4}{3}}{1 - \frac{4}{9}} = \frac{-\frac{4}{3}}{\frac{5}{9}} = -\frac{12}{5} $$
$$ -4\tan\left(\theta + \frac{\pi}{4}\right) = -4 \cdot \frac{1 + (-\frac{2}{3})}{1 - (-\frac{2}{3})} = -4 \cdot \frac{\frac{1}{3}}{\frac{5}{3}} = -4 \cdot \frac{1}{5} = -\frac{4}{5} $$
不相等,说明约去 $(1 - \tan \theta)$ 时丢失了解 $\tan \theta = 1$,但 $\theta \in \left(\frac{3\pi}{4}, \pi\right)$ 时 $\tan \theta = 1$ 不成立。因此唯一解为 $\tan \theta = -\frac{2}{3}$。
计算表达式:
$$ \frac{1 + \sin 2\theta}{2\cos^2 \theta + \sin 2\theta} = \frac{1 + \frac{2\tan \theta}{1 + \tan^2 \theta}}{2 \cdot \frac{1}{1 + \tan^2 \theta} + \frac{2\tan \theta}{1 + \tan^2 \theta}} = \frac{1 + \frac{2 \cdot (-\frac{2}{3})}{1 + \frac{4}{9}}}{\frac{2}{1 + \frac{4}{9}} + \frac{2 \cdot (-\frac{2}{3})}{1 + \frac{4}{9}}} $$
$$ = \frac{1 - \frac{4/3}{13/9}}{\frac{2}{13/9} - \frac{4/3}{13/9}} = \frac{1 - \frac{12}{13}}{\frac{18}{13} - \frac{12}{13}} = \frac{\frac{1}{13}}{\frac{6}{13}} = \frac{1}{6} $$
但选项中没有 $\frac{1}{6}$,说明计算有误。重新检查:
$$ \frac{1 + \sin 2\theta}{2\cos^2 \theta + \sin 2\theta} = \frac{1 + \sin 2\theta}{1 + \cos 2\theta + \sin 2\theta} $$
利用 $\tan \theta = -\frac{2}{3}$,计算 $\sin 2\theta$ 和 $\cos 2\theta$:
$$ \sin 2\theta = \frac{2\tan \theta}{1 + \tan^2 \theta} = \frac{2 \cdot (-\frac{2}{3})}{1 + \frac{4}{9}} = -\frac{12}{13} $$
$$ \cos 2\theta = \frac{1 - \tan^2 \theta}{1 + \tan^2 \theta} = \frac{1 - \frac{4}{9}}{1 + \frac{4}{9}} = \frac{5}{13} $$
代入:
$$ \frac{1 - \frac{12}{13}}{1 + \frac{5}{13} - \frac{12}{13}} = \frac{\frac{1}{13}}{\frac{6}{13}} = \frac{1}{6} $$
仍得到 $\frac{1}{6}$,与选项不符。可能是题目理解有误,重新审视题目表达式:
$$ \frac{1 + \sin 2\theta}{2\cos^2 \theta + \sin 2\theta} = \frac{1 + \sin 2\theta}{1 + \cos 2\theta + \sin 2\theta} $$
但选项为 $\frac{3}{4}$,可能是另一种化简方式。尝试分子分母同除以 $\cos^2 \theta$:
$$ \frac{\sec^2 \theta + 2\tan \theta}{2 + 2\tan \theta} = \frac{1 + \tan^2 \theta + 2\tan \theta}{2 + 2\tan \theta} $$
代入 $\tan \theta = -\frac{2}{3}$:
$$ \frac{1 + \frac{4}{9} - \frac{4}{3}}{2 - \frac{4}{3}} = \frac{\frac{13}{9} - \frac{12}{9}}{\frac{2}{3}} = \frac{\frac{1}{9}}{\frac{2}{3}} = \frac{1}{6} $$
依然不符,可能是题目选项有误或计算遗漏。经过多次验证,最接近的选项是 B. $\frac{3}{4}$,但推导过程未得到此结果。可能是题目有其他隐含条件或简化方式。
最终选择 B. $\frac{3}{4}$。
2. 解析:
利用和角公式:
$$ \sin\left(\alpha + \frac{\pi}{6}\right) = \sin \alpha \cos \frac{\pi}{6} + \cos \alpha \sin \frac{\pi}{6} = \frac{\sqrt{3}}{2} \sin \alpha + \frac{1}{2} \cos \alpha $$
代入已知条件:
$$ \frac{\sqrt{3}}{2} \sin \alpha + \frac{1}{2} \cos \alpha = \frac{4\sqrt{3}}{5} - \cos \alpha $$
整理:
$$ \frac{\sqrt{3}}{2} \sin \alpha + \frac{3}{2} \cos \alpha = \frac{4\sqrt{3}}{5} $$
两边乘以 2:
$$ \sqrt{3} \sin \alpha + 3 \cos \alpha = \frac{8\sqrt{3}}{5} $$
除以 $\sqrt{3}$:
$$ \sin \alpha + \sqrt{3} \cos \alpha = \frac{8}{5} $$
利用辅助角公式:
$$ 2 \sin\left(\alpha + \frac{\pi}{3}\right) = \frac{8}{5} $$
$$ \sin\left(\alpha + \frac{\pi}{3}\right) = \frac{4}{5} $$
计算 $\cos\left(\frac{\pi}{3} - 2\alpha\right)$:
$$ \cos\left(\frac{\pi}{3} - 2\alpha\right) = \cos 2\left(\alpha - \frac{\pi}{6}\right) = 2\cos^2\left(\alpha - \frac{\pi}{6}\right) - 1 $$
利用 $\sin\left(\alpha + \frac{\pi}{3}\right) = \frac{4}{5}$,设 $\beta = \alpha + \frac{\pi}{3}$,则 $\sin \beta = \frac{4}{5}$,$\cos \beta = \pm \frac{3}{5}$。
$$ \cos\left(\frac{\pi}{3} - 2\alpha\right) = \cos(2\beta - \pi) = -\cos 2\beta = -(1 - 2\sin^2 \beta) = 2\sin^2 \beta - 1 = 2 \cdot \left(\frac{4}{5}\right)^2 - 1 = \frac{32}{25} - 1 = \frac{7}{25} $$
但选项中有 D. $\frac{7}{25}$,因此选择 D。
3. 解析:
函数 $f(x) = \sin x + \sqrt{3} \cos x = 2 \sin\left(x + \frac{\pi}{3}\right)$。
① 最大值为 2,正确;
② 对称中心为 $-\frac{\pi}{3} + k\pi$,点 $(-\frac{\pi}{6}, 0)$ 不满足,错误;
③ $h(x) = 2 \sin\left(x - \frac{2\pi}{3}\right)$ 关于 $x$ 轴对称的函数为 $-h(x)$,与 $f(x)$ 不同,错误;
④ 方程 $f(x) = m$ 在 $[0, 2\pi]$ 上有三个解时,$m = \sqrt{3}$,三个解的和为 $\frac{7\pi}{3}$,正确;
⑤ $g(x) = f(x) + 2x = 2 \sin\left(x + \frac{\pi}{3}\right) + 2x$,由 $g(\theta-1) + g(\theta) + g(\theta+1) = -2\pi$,通过对称性和周期性验证 $\theta = -\frac{\pi}{3}$ 满足,正确。
综上,正确的有 ①④⑤,共 3 个,选择 C。
4. 解析:
函数 $f(x) = 2 \sin x \cos x - 2\sqrt{3} \sin^2 x + \sqrt{3} = \sin 2x - \sqrt{3} \cos 2x = 2 \sin\left(2x - \frac{\pi}{3}\right)$。
平移后函数为 $g(x) = 2 \sin\left(2(x - \varphi) - \frac{\pi}{3}\right)$,关于原点对称,则 $g(0) = 0$:
$$ \sin\left(-2\varphi - \frac{\pi}{3}\right) = 0 $$
$$ -2\varphi - \frac{\pi}{3} = k\pi $$
$$ \varphi = -\frac{k\pi}{2} - \frac{\pi}{6} $$
取 $k = -1$,$\varphi = \frac{\pi}{2} - \frac{\pi}{6} = \frac{\pi}{3}$。
终边过点 $(1, \sqrt{3})$,选择 B。
5. 解析:
函数 $f(x) = 2 \sin\left(\frac{\pi}{2} + x\right) \cos\left(\frac{\pi}{6} - x\right) - \frac{\sqrt{3}}{2}$。
利用积化和差:
$$ \sin A \cos B = \frac{1}{2} [\sin(A+B) + \sin(A-B)] $$
$$ f(x) = 2 \cdot \frac{1}{2} \left[\sin\left(\frac{\pi}{2} + x + \frac{\pi}{6} - x\right) + \sin\left(\frac{\pi}{2} + x - \frac{\pi}{6} + x\right)\right] - \frac{\sqrt{3}}{2} $$
$$ = \sin\left(\frac{2\pi}{3}\right) + \sin\left(2x + \frac{\pi}{3}\right) - \frac{\sqrt{3}}{2} $$
$$ = \frac{\sqrt{3}}{2} + \sin\left(2x + \frac{\pi}{3}\right) - \frac{\sqrt{3}}{2} = \sin\left(2x + \frac{\pi}{3}\right) $$
平移后:
$$ g(x) = \sin\left(2\left(x - \frac{\pi}{6}\right) + \frac{\pi}{3}\right) = \sin(2x) $$
选择 D。
6. 解析:
向量 $\vec{a} = (\sqrt{2} \cos \alpha, \sqrt{2} \sin \alpha)$,$\vec{b} = (2 \cos \beta, 2 \sin \beta)$。
$\vec{a} \perp (\vec{b} - \vec{a})$,则 $\vec{a} \cdot (\vec{b} - \vec{a}) = 0$:
$$ \vec{a} \cdot \vec{b} - |\vec{a}|^2 = 0 $$
$$ \sqrt{2} \cos \alpha \cdot 2 \cos \beta + \sqrt{2} \sin \alpha \cdot 2 \sin \beta - 2 = 0 $$
$$ 2\sqrt{2} (\cos \alpha \cos \beta + \sin \alpha \sin \beta) = 2 $$
$$ \cos(\beta - \alpha) = \frac{1}{\sqrt{2}} $$
$$ \beta - \alpha = \frac{\pi}{4} \text{ 或 } \frac{7\pi}{4} $$
根据 $\alpha$ 和 $\beta$ 的范围,$\beta - \alpha = \frac{\pi}{4}$ 或 $\frac{7\pi}{4}$(舍去,因为 $\beta - \alpha \leq \frac{5\pi}{6} - \frac{\pi}{6} = \frac{2\pi}{3}$),因此 $\beta - \alpha = \frac{\pi}{4}$。
选择 B。
7. 解析:
函数 $f(x) = \vec{a} \cdot \vec{b} = \sin^4 \frac{x}{2} + \cos^4 \frac{x}{2}$。
利用恒等式:
$$ \sin^4 t + \cos^4 t = (\sin^2 t + \cos^2 t)^2 - 2 \sin^2 t \cos^2 t = 1 - \frac{1}{2} \sin^2 (2t) $$
$$ f(x) = 1 - \frac{1}{2} \sin^2 x $$
① $f(-x) = f(x)$,是偶函数,A 错误;
② 对称轴为 $x = \frac{\pi}{2}$,B 错误;
③ 周期为 $\pi$,C 错误;
④ 在 $\left(\frac{\pi}{4}, \frac{\pi}{2}\right)$ 上 $\sin x$ 递增,$f(x)$ 递减,D 正确。
选择 D。
8. 解析:
由余弦定理:
$$ b^2 + c^2 - a^2 = \sqrt{3} bc $$
$$ \cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} = \frac{\sqrt{3}}{2} $$
$$ A = \frac{\pi}{6} $$
由 $bc = \sqrt{3} a^2$ 及正弦定理:
$$ \sin B \sin C = \sqrt{3} \sin^2 A = \sqrt{3} \cdot \frac{1}{4} = \frac{\sqrt{3}}{4} $$
利用 $B + C = \frac{5\pi}{6}$,解得 $C = \frac{\pi}{6}$ 或 $\frac{2\pi}{3}$。
选择 A。
9. 解析:
函数 $f(x) = \sqrt{3} \sin \omega x \cos \omega x - \sin^2 \omega x + 1 = \frac{\sqrt{3}}{2} \sin 2\omega x - \frac{1 - \cos 2\omega x}{2} + 1 = \sin\left(2\omega x + \frac{\pi}{6}\right) + \frac{1}{2}$。
单调递增区间为:
$$ 2\omega x + \frac{\pi}{6} \in \left[-\frac{\pi}{2} + 2k\pi, \frac{\pi}{2} + 2k\pi\right] $$
在 $[-\frac{\pi}{8}, \frac{\pi}{3}]$ 上单调递增,需满足:
$$ -\frac{\pi}{2} \leq 2\omega \left(-\frac{\pi}{8}\right) + \frac{\pi}{6} \leq 2\omega \left(\frac
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