格物学 第五章 三角函数三角函数的拓展与综合

三角函数与二次函数的综合应用-三角函数的拓展与综合知识点课后进阶自测题解析-西藏自治区等高一数学必修,平均正确率52.0%

2025-06-11
三角函数与二次函数的综合应用-三角函数的拓展与综合知识点课后进阶自测题解析-西藏自治区等高一数学必修,平均正确率52.0%
1、['正弦定理及其应用', '三角函数与二次函数的综合应用', '两角和与差的余弦、正弦、正切公式']

正确率80.0%在三角形$${{A}{B}{C}}$$中,已知角$$C=\frac{\pi} {3}$$,则$$\operatorname{s i n} A+\operatorname{s i n} B$$的最大值是$${{(}{)}}$$

A.$${{1}}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$${\sqrt {3}}$$

D.$$\frac{\sqrt6} {2}$$

2、['三角函数与二次函数的综合应用']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \omega x+\frac{\pi} {4} ) ( \omega> 0 )$$在$$( \frac{\pi} {4}, \frac{7 \pi} {4} )$$内恰有两个最小值点,则$${{ω}}$$的范围是$${{(}{)}}$$

A.$$( \frac{1 3} {7}, 4 ]$$

B.$$( \frac{1 3} {7}, 3 ]$$

C.$${( \frac{4} {3}, 3 ]}$$

D.$${( \frac{4} {3}, 4 ]}$$

3、['三角函数与二次函数的综合应用', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} 2 x+6 \operatorname{c o s}$$$$\left( \frac{\pi} {2}-x \right)$$的最大值为(

B

A.$${{4}}$$

B.$${{5}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{7}}$$

4、['角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '三角函数与二次函数的综合应用', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '特殊角的三角函数值', '余弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%函数$$f \left( x \right)=\operatorname{c o s} 2 x+6 \mathrm{s i n} \left( \frac{\pi} {2}-x \right)$$的最小值为(

A

A.$${{−}{5}}$$

B.$$- \frac{1 1} {2}$$

C.$${{−}{7}}$$

D.$${{0}}$$

5、['利用导数求参数的取值范围', '三角函数与二次函数的综合应用', '利用导数讨论函数单调性']

正确率40.0%若函数$$f ( x )=2 x-\frac{1} {2} \mathrm{s i n} 2 x+a \mathrm{s i n} x$$在$${{R}}$$上单调递增,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

D

A.$$(-1, ~ 0 ]$$

B.$$[ 0, \ 1 )$$

C.$$(-1, 1 )$$

D.$$[-1, ~ 1 ]$$

6、['函数的最大(小)值', '三角函数与二次函数的综合应用', '同角三角函数的平方关系', '余弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%函数$$y=2 \mathrm{s i n}^{2} x+2 \operatorname{c o s} x-5$$的最大值是($${)}$$。

D

A.$${{−}{3}}$$

B.$${{−}{7}}$$

C.$$\frac{5} {2}$$

D.$$- \frac{5} {2}$$

7、['函数的最大(小)值', '三角函数与二次函数的综合应用', '正弦(型)函数的定义域和值域', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%已知函数$$f \left( x \right)=\operatorname{c o s} 2 x+\operatorname{s i n} x-3$$,则$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的最大值为

A

A.$$- \frac{1 5} {8}$$

B.$${{−}{3}}$$

C.$${{−}{5}}$$

D.$$- \frac{1 7} {8}$$

8、['三角函数与二次函数的综合应用']

正确率60.0%关于$${{x}}$$的方程$$\operatorname{s i n} x-\operatorname{c o s}^{2} x+a=0$$在$$x \in[ 0, ~ 2 \pi)$$内恰有$${{4}}$$解,则实数$${{a}}$$的取值范围是(

B

A.$$( \ -1, \ \frac{5} {4} )$$

B.$$( 1, ~ \frac{5} {4} )$$

C.$$[-1, ~ ~ \frac{5} {4} )$$

D.$$[ 1, ~ ~ \frac{5} {4} )$$

9、['三角函数与二次函数的综合应用', '余弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%设$${{M}}$$和$${{m}}$$分别表示函数$$y=\frac1 3 \operatorname{c o s} x-1$$的最大值和最小值,则$${{M}{+}{m}}$$等于(

D

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

B.$$- \frac2 3$$

C.$$- \frac{4} {3}$$

D.$${{−}{2}}$$

10、['余弦定理及其应用', '正弦定理及其应用', '向量加法的定义及运算法则', '向量的模', '数量积的性质', '三角函数与二次函数的综合应用', '利用基本不等式求最值']

正确率40.0%在锐角$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$B C=2, ~ \operatorname{s i n} B+\operatorname{s i n} C=2 \operatorname{s i n} A$$,则$${{B}{C}}$$边上的中线长的最小值为(

C

A.$${{1}}$$

B.$${\sqrt {2}}$$

C.$${\sqrt {3}}$$

D.$${{2}}$$

1. 在三角形$$ABC$$中,角$$C=\frac{\pi}{3}$$,则$$A+B=\frac{2\pi}{3}$$。利用和化积公式:

$$\sin A + \sin B = 2 \sin\left(\frac{A+B}{2}\right) \cos\left(\frac{A-B}{2}\right) = 2 \sin\left(\frac{\pi}{3}\right) \cos\left(\frac{A-B}{2}\right) = \sqrt{3} \cos\left(\frac{A-B}{2}\right)$$

当$$\cos\left(\frac{A-B}{2}\right)$$取最大值1时,$$\sin A + \sin B$$取得最大值$$\sqrt{3}$$,故选C。

2. 函数$$f(x)=\sin(\omega x + \frac{\pi}{4})$$在区间$$\left(\frac{\pi}{4}, \frac{7\pi}{4}\right)$$内恰有两个最小值点,即$$\sin(\omega x + \frac{\pi}{4}) = -1$$有两个解。

设$$\omega x + \frac{\pi}{4} = \frac{3\pi}{2} + 2k\pi$$,解得$$x = \frac{5\pi}{4\omega} + \frac{2k\pi}{\omega}$$。

要求有两个解在区间内,需满足:

$$\frac{5\pi}{4\omega} + \frac{2\pi}{\omega} \leq \frac{7\pi}{4} < \frac{5\pi}{4\omega} + \frac{4\pi}{\omega}$$

解得$$\omega \in \left(\frac{13}{7}, 3\right]$$,故选B。

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

利用二倍角公式$$\cos 2x = 1 - 2\sin^2 x$$,得:

$$f(x) = 1 - 2\sin^2 x + 6\sin x = -2(\sin^2 x - 3\sin x) + 1$$

配方得:

$$f(x) = -2\left(\sin x - \frac{3}{2}\right)^2 + \frac{11}{2}$$

由于$$\sin x \in [-1, 1]$$,当$$\sin x = 1$$时,$$f(x)$$取得最大值5,故选B。

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

利用二倍角公式$$\cos 2x = 2\cos^2 x - 1$$,得:

$$f(x) = 2\cos^2 x + 6\cos x - 1$$

设$$t = \cos x \in [-1, 1]$$,则$$f(x) = 2t^2 + 6t - 1$$。

二次函数在$$t \in [-1, 1]$$的最小值为$$f(-1) = -5$$,故选A。

5. 函数$$f(x) = 2x - \frac{1}{2}\sin 2x + a \sin x$$在$$\mathbb{R}$$上单调递增,需导数非负:

$$f'(x) = 2 - \cos 2x + a \cos x \geq 0$$

利用$$\cos 2x = 2\cos^2 x - 1$$,得:

$$f'(x) = 3 - 2\cos^2 x + a \cos x \geq 0$$

设$$t = \cos x \in [-1, 1]$$,则$$-2t^2 + a t + 3 \geq 0$$。

需判别式$$\Delta = a^2 - 24 \leq 0$$且端点值非负,解得$$a \in [-1, 1]$$,故选D。

6. 函数$$y = 2\sin^2 x + 2\cos x - 5 = 2(1 - \cos^2 x) + 2\cos x - 5 = -2\cos^2 x + 2\cos x - 3$$。

设$$t = \cos x \in [-1, 1]$$,则$$y = -2t^2 + 2t - 3$$。

二次函数在$$t \in [-1, 1]$$的最大值为$$y\left(\frac{1}{2}\right) = -\frac{5}{2}$$,故选D。

7. 函数$$f(x) = \cos 2x + \sin x - 3 = 1 - 2\sin^2 x + \sin x - 3 = -2\sin^2 x + \sin x - 2$$。

设$$t = \sin x \in [-1, 1]$$,则$$f(x) = -2t^2 + t - 2$$。

二次函数在$$t \in [-1, 1]$$的最大值为$$f\left(\frac{1}{4}\right) = -\frac{15}{8}$$,故选A。

8. 方程$$\sin x - \cos^2 x + a = 0$$可化为$$\sin x - (1 - \sin^2 x) + a = 0$$,即$$\sin^2 x + \sin x + a - 1 = 0$$。

设$$t = \sin x$$,则$$t^2 + t + a - 1 = 0$$,$$t \in [-1, 1]$$。

要求在$$x \in [0, 2\pi)$$内有4解,需方程在$$t \in (-1, 1)$$内有两个不同的解,且$$t \neq 0$$。

解得$$a \in \left(1, \frac{5}{4}\right)$$,故选B。

9. 函数$$y = \frac{1}{3}\cos x - 1$$的最大值$$M = \frac{1}{3} - 1 = -\frac{2}{3}$$,最小值$$m = -\frac{1}{3} - 1 = -\frac{4}{3}$$。

故$$M + m = -\frac{2}{3} - \frac{4}{3} = -2$$,故选D。

10. 在锐角$$\triangle ABC$$中,$$BC=2$$,$$\sin B + \sin C = 2\sin A$$,由正弦定理得:

$$b + c = 2a = 4$$。

设中线长为$$d$$,由中线公式:

$$d = \frac{1}{2}\sqrt{2b^2 + 2c^2 - a^2} = \frac{1}{2}\sqrt{2(b^2 + c^2) - 4}$$。

由$$b + c = 4$$,利用不等式$$b^2 + c^2 \geq \frac{(b + c)^2}{2} = 8$$,得:

$$d \geq \frac{1}{2}\sqrt{16 - 4} = \sqrt{3}$$,当$$b = c = 2$$时取等,故选C。

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