格物学 第五章 三角函数三角函数的拓展与综合

三角恒等变换综合应用-三角函数的拓展与综合知识点考前进阶选择题自测题解析-湖北省等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-09-04
三角恒等变换综合应用-三角函数的拓展与综合知识点考前进阶选择题自测题解析-湖北省等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['三角恒等变换综合应用', '函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} \! \left( \frac{\pi} {3}+2 x \right)+\operatorname{s i n} \! \left( 2 x-\frac{\pi} {6} \right)$$,则该函数的单调递增区间是(

B

A.$$\left[-\frac{5 \pi} {2 4}+k \pi, \frac{7 \pi} {2 4}+k \pi\right]$$,$${{k}{∈}{Z}}$$

B.$$\left[-\frac{7 \pi} {2 4}+k \pi, \frac{5 \pi} {2 4}+k \pi\right]$$,$${{k}{∈}{Z}}$$

C.$$\left[-\frac{\pi} {2 4}+k \pi, \frac{1 1 \pi} {2 4}+k \pi\right]$$,$${{k}{∈}{Z}}$$

D.$$\left[ \frac{\pi} {2 4}+k \pi, \frac{1 3 \pi} {2 4}+k \pi\right]$$,$${{k}{∈}{Z}}$$

2、['三角恒等变换综合应用', '函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质']

正确率40.0%设函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} \left( 2 x+\frac{\pi} {6} \right)+\sqrt{3} \mathrm{c o s} \left( 2 x+\frac{\pi} {6} \right),$$则(

D

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ 0, \ \frac{\pi} {2} \ ]$$上单调递增,其图像关于直线$$x=\frac{\pi} {4}$$对称

B.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ 0, \ \frac{\pi} {2} \ ]$$上单调递增,其图像关于直线$$x=\frac{\pi} {2}$$对称

C.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ 0, \ \frac{\pi} {2} \ ]$$上单调递减,其图像关于直线$$x=\frac{\pi} {4}$$对称

D.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ 0, \ \frac{\pi} {2} \ ]$$上单调递减,其图像关于直线$$x=\frac{\pi} {2}$$对称

3、['三角恒等变换综合应用', '三角函数的图象变换']

正确率60.0%为了得到函数$$y=\operatorname{s i n} ~ ( \frac{\pi} {3} )$$的图象,只需把函数$$y=\operatorname{c o s} ~ ( \ 2 x-\frac{4 \pi} {3} )$$的图象(

A

A.向左平移$$\frac{\pi} {4}$$个长度单位

B.向右平移$$\frac{\pi} {4}$$个长度单位

C.向左平移$$\frac{\pi} {2}$$个长度单位

D.向右平移$$\frac{\pi} {2}$$个长度单位

4、['三角恒等变换综合应用', '正弦定理及其应用']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,若$${{s}{i}{n}}$$$${{B}{⋅}{{s}{i}{n}}}$$$$C=\operatorname{c o s}^{2} \frac{A} {2}$$,且$$\operatorname{s i n}^{2} B+\operatorname{s i n}^{2} C=\operatorname{s i n}^{2} A.$$则$${{△}{A}{B}{C}}$$是$${{(}{)}}$$

D

A.等边三角形

B.直角三角形

C.等腰三角形

D.等腰直角三角形

5、['三角恒等变换综合应用', '正弦(型)函数的单调性']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=2 \operatorname{s i n} \Bigl( \omega x+\frac{\pi} {3} \Bigr) ( \omega> 0 ), \, \, \, f ( \frac{\pi} {6} )+f ( \frac{\pi} {2} )=0$$,且$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$\left( \frac{\pi} {6}, \frac{\pi} {2} \right)$$上递减,则$${{ω}{=}}$$

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

6、['三角恒等变换综合应用', '三角函数的图象变换', '三角函数的性质综合']

正确率60.0%已知函数$$y=\operatorname{s i n} ( \omega x+\phi) ( \omega> 0, 0 < \phi< \pi)$$的图象与坐标轴的所有交点中,距离原点最近的两个点的坐标分别为$$( 0, \frac{\sqrt{2}} {2} )$$和$$( 1, 0 )$$,则该函数图象距离$${{y}}$$轴最近的一条对称轴方程是(

D

A.$${{x}{=}{−}{3}}$$

B.$${{x}{=}{3}}$$

C.$${{x}{=}{1}}$$

D.$${{x}{=}{−}{1}}$$

7、['三角恒等变换综合应用', '正弦(型)函数的周期性', '两角和与差的正弦公式', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%设函数$$y=\operatorname{s i n} 2 x+\sqrt{3} \operatorname{c o s} 2 x$$的最小正周期为$${{T}}$$,最大值为$${{A}}$$,则(

C

A.$$T=2 \pi, \, \, \, A=2$$

B.$$T=2 \pi, \, \, \, A=\sqrt{2}$$

C.$$T=\pi, \, \, \, A=2$$

D.$$T=\pi, ~ A=\sqrt{2}$$

8、['三角恒等变换综合应用', '函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '三角函数的图象变换', '特殊角的三角函数值']

正确率60.0%已知将函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( 2 x+\varphi) ( 0 < \phi< \frac{\pi} {2} )$$的图象向左平移$${{φ}}$$个单位长度后,得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象.若$${{g}{(}{x}{)}}$$是偶函数,则$$f ( \frac{\pi} {3} )=$$

A

A.$$\frac{1} {2}$$

B.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

C.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

D.$${{1}}$$

9、['三角恒等变换综合应用', '函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=2 \operatorname{s i n} ( \omega x+\varphi) ( \omega> 0, | \varphi| < \frac{\pi} {2} )$$图象的相邻两条对称轴之间的距离为$$\frac{\pi} {2},$$将函数$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象向左平移$$\frac{\pi} {3}$$个单位长度后,得到函数$${{g}{(}{x}{)}}$$的图象.若函数$${{g}{(}{x}{)}}$$为偶函数,则函数$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$( 0, \frac{\pi} {2} )$$上的值域是$${{(}{)}}$$

D

A.$$(-\frac{1} {2}, 1 ]$$

B.$$(-1, 1 )$$

C.$$( 0, 2 ]$$

D.$$(-1, 2 ]$$

10、['三角恒等变换综合应用', '向量的数量积的定义']

正确率40.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=\ ( \ \sin\ ( \, \pi-\alpha) \, \ \sqrt{3} ) \ \,, \ \overrightarrow{b}=\ ( \, 1, \ 2 ) \ \,,$$且$$\overrightarrow{a} / / \overrightarrow{b},$$则锐角$${{α}}$$等于(

C

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{\pi} {4}$$

C.$$\frac{\pi} {3}$$

D.无法确定

1. 函数 $$f(x) = \sin\left( \frac{\pi}{3} + 2x \right) + \sin\left( 2x - \frac{\pi}{6} \right)$$

利用和差化积公式:$$\sin A + \sin B = 2 \sin \frac{A+B}{2} \cos \frac{A-B}{2}$$

令 $$A = \frac{\pi}{3} + 2x$$,$$B = 2x - \frac{\pi}{6}$$

则 $$\frac{A+B}{2} = 2x + \frac{\pi}{12}$$,$$\frac{A-B}{2} = \frac{\pi}{4}$$

所以 $$f(x) = 2 \sin\left( 2x + \frac{\pi}{12} \right) \cos \frac{\pi}{4} = \sqrt{2} \sin\left( 2x + \frac{\pi}{12} \right)$$

正弦函数单调递增区间为 $$\left[ -\frac{\pi}{2} + 2k\pi, \frac{\pi}{2} + 2k\pi \right]$$

令 $$-\frac{\pi}{2} + 2k\pi \leq 2x + \frac{\pi}{12} \leq \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$

解得 $$-\frac{7\pi}{24} + k\pi \leq x \leq \frac{5\pi}{24} + k\pi$$

所以答案为 B

2. 函数 $$f(x) = \sin\left( 2x + \frac{\pi}{6} \right) + \sqrt{3} \cos\left( 2x + \frac{\pi}{6} \right)$$

可化为 $$f(x) = 2 \sin\left( 2x + \frac{\pi}{6} + \frac{\pi}{3} \right) = 2 \sin\left( 2x + \frac{\pi}{2} \right) = 2 \cos 2x$$

在区间 $$[0, \frac{\pi}{2}]$$ 上,$$2x \in [0, \pi]$$,余弦函数在此区间单调递减

对称轴:令 $$2x = k\pi$$,即 $$x = \frac{k\pi}{2}$$,在 $$[0, \frac{\pi}{2}]$$ 上有 $$x = 0$$ 和 $$x = \frac{\pi}{2}$$

所以答案为 D

3. 目标函数 $$y = \sin\left( \frac{\pi}{3} \right)$$ 为常数函数,但原题可能为 $$y = \sin(2x + \frac{\pi}{3})$$

原函数 $$y = \cos\left( 2x - \frac{4\pi}{3} \right) = \sin\left( 2x - \frac{4\pi}{3} + \frac{\pi}{2} \right) = \sin\left( 2x - \frac{5\pi}{6} \right)$$

目标函数 $$y = \sin\left( 2x + \frac{\pi}{3} \right)$$

需要将 $$2x - \frac{5\pi}{6}$$ 变为 $$2x + \frac{\pi}{3}$$,即增加 $$\pi$$

所以向右平移 $$\frac{\pi}{2}$$ 个单位,答案为 D

4. 在 $$\triangle ABC$$ 中,已知 $$\sin B \sin C = \cos^2 \frac{A}{2}$$ 且 $$\sin^2 B + \sin^2 C = \sin^2 A$$

由 $$\sin B \sin C = \cos^2 \frac{A}{2} = \frac{1 + \cos A}{2}$$

由 $$\sin^2 B + \sin^2 C = \sin^2 A$$

利用正弦定理和余弦定理可推导出 $$B = C$$ 且 $$A = \frac{\pi}{2}$$

所以为等腰直角三角形,答案为 D

5. 函数 $$f(x) = 2 \sin\left( \omega x + \frac{\pi}{3} \right)$$,$$\omega > 0$$

已知 $$f\left( \frac{\pi}{6} \right) + f\left( \frac{\pi}{2} \right) = 0$$

即 $$2 \sin\left( \frac{\omega\pi}{6} + \frac{\pi}{3} \right) + 2 \sin\left( \frac{\omega\pi}{2} + \frac{\pi}{3} \right) = 0$$

且在区间 $$\left( \frac{\pi}{6}, \frac{\pi}{2} \right)$$ 上递减

解得 $$\omega = 2$$,答案为 B

6. 函数 $$y = \sin(\omega x + \phi)$$,$$\omega > 0$$,$$0 < \phi < \pi$$

已知点 $$(0, \frac{\sqrt{2}}{2})$$ 和 $$(1, 0)$$

代入得 $$\sin\phi = \frac{\sqrt{2}}{2}$$,$$\sin(\omega + \phi) = 0$$

解得 $$\phi = \frac{\pi}{4}$$,$$\omega = \frac{3\pi}{4}$$

函数为 $$y = \sin\left( \frac{3\pi}{4}x + \frac{\pi}{4} \right)$$

对称轴方程:$$\frac{3\pi}{4}x + \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{2} + k\pi$$

解得 $$x = \frac{1}{3} + \frac{4k}{3}$$

距离 y 轴最近的为 $$x = -1$$,答案为 D

7. 函数 $$y = \sin 2x + \sqrt{3} \cos 2x$$

可化为 $$y = 2 \sin\left( 2x + \frac{\pi}{3} \right)$$

周期 $$T = \frac{2\pi}{2} = \pi$$,振幅 $$A = 2$$

所以答案为 C

8. 函数 $$f(x) = \sin(2x + \varphi)$$,$$0 < \varphi < \frac{\pi}{2}$$

向左平移 $$\varphi$$ 个单位得 $$g(x) = \sin(2(x + \varphi) + \varphi) = \sin(2x + 3\varphi)$$

$$g(x)$$ 为偶函数,则 $$g(x) = g(-x)$$

即 $$\sin(2x + 3\varphi) = \sin(-2x + 3\varphi)$$

解得 $$\varphi = \frac{\pi}{6}$$

所以 $$f\left( \frac{\pi}{3} \right) = \sin\left( \frac{2\pi}{3} + \frac{\pi}{6} \right) = \sin \frac{5\pi}{6} = \frac{1}{2}$$

答案为 A

9. 函数 $$f(x) = 2 \sin(\omega x + \varphi)$$,$$|\varphi| < \frac{\pi}{2}$$

相邻对称轴距离 $$\frac{\pi}{2}$$,则 $$\frac{T}{2} = \frac{\pi}{2}$$,$$T = \pi$$,$$\omega = 2$$

向左平移 $$\frac{\pi}{3}$$ 得 $$g(x) = 2 \sin\left( 2(x + \frac{\pi}{3}) + \varphi \right) = 2 \sin\left( 2x + \frac{2\pi}{3} + \varphi \right)$$

$$g(x)$$ 为偶函数,则 $$\frac{2\pi}{3} + \varphi = \frac{\pi}{2} + k\pi$$

取 $$\varphi = -\frac{\pi}{6}$$

所以 $$f(x) = 2 \sin\left( 2x - \frac{\pi}{6} \right)$$

在 $$(0, \frac{\pi}{2})$$ 上,值域为 $$(-1, 2]$$,答案为 D

10. 向量 $$\overrightarrow{a} = (\sin(\pi - \alpha), \sqrt{3}) = (\sin\alpha, \sqrt{3})$$

$$\overrightarrow{b} = (1, 2)$$

已知 $$\overrightarrow{a} \parallel \overrightarrow{b}$$,则 $$\frac{\sin\alpha}{1} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$

所以 $$\sin\alpha = \frac{\sqrt{3}}{2}$$,$$\alpha$$ 为锐角,则 $$\alpha = \frac{\pi}{3}$$

答案为 C

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