格物学 第五章 三角函数5.4 三角函数的图象与性质

正弦(型)函数的定义域和值域-5.4 三角函数的图象与性质知识点课后进阶自测题答案-河南省等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%

2025-06-04
正弦(型)函数的定义域和值域-5.4 三角函数的图象与性质知识点课后进阶自测题答案-河南省等高一数学必修,平均正确率44.00000000000001%
1、['子集', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%已知集合$$A=\{x | x=\operatorname{s i n} \frac{n \pi} {3}, \, \, \, n \in Z \}$$,且$${{B}{⊆}{A}}$$,则集合$${{B}}$$的个数为(

C

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{1}{5}}$$

2、['正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%设动直线$${{x}{=}{a}}$$与函数$$f ( x )=2 \mathrm{s i n}^{2} \left( \frac{\pi} {4}+x \right)$$和$$g ( x )=\sqrt{3} \mathrm{c o s} 2 x+\frac5 2$$的图像分别交于$${{M}{,}{N}}$$两点,则$$| \overrightarrow{M N} |$$的最大值为(

A

A.$$\frac{7} {2}$$

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

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

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

3、['辅助角公式', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率60.0%已知函数$$f \left( \begin{array} {l} {{x}} \\ {{x}} \end{array} \right)=\frac{\sqrt{3}} {2} \mathrm{s i n} \ ( \begin{array} {l} {{x}} \\ {{x}} \end{array} \begin{array} {l} {{\pi}} \\ {{\pi}} \end{array} ) \ -\frac{1} {2} \mathrm{c o s} \ ( \begin{array} {l} {{x}} \\ {{x}} \end{array} \begin{array} {l} {{\pi}} \\ {{\pi}} \end{array} \ .$$,若存在$$x_{1}, ~ x_{2}, ~ x_{3}, ~ \dots, ~ x_{n}$$满足$$0 \leqslant x_{1} < x_{2} < x_{3} < \ldots< x_{n} \leqslant6 \pi$$,且$$| f \left( x_{1} \right)-f \left( x_{2} \right) |+| f \left( x_{2} \right) |-f \left( x_{3} \right) |+\ldots+| f ( x_{n-1} )-f ( x_{n} ) |=1 2 ( n \geqslant2, ~ n \in N^{*} )$$,则$${{n}}$$的最小值为(

C

A.$${{6}}$$

B.$${{1}{0}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{1}{2}}$$

4、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '正弦(型)函数的定义域和值域', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%已知将函数$$f ( x )=2 \operatorname{s i n} ( x-\frac{\pi} {6} ) \operatorname{c o s} x+\frac{1} {2}$$的图象向左平移$$\frac{5 \pi} {1 2}$$个单位长度后得到$$y=g \emph{\left( x \right)}$$的图象,则$${{g}{(}{x}{)}}$$在$$[-\frac{\pi} {3}, \ \frac{\pi} {3} ]$$上的值域为(

C

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

B.$$[-1, ~ \frac{1} {2} ]$$

C.$$[-\frac{\sqrt{3}} {2}, ~ 1 ]$$

D.$$[-\frac{1} {2}, ~ \frac{\sqrt{3}} {2} ]$$

5、['利用诱导公式化简', '利用诱导公式求值', '正弦(型)函数的定义域和值域', '余弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%已知扇形的圆心角为$${{θ}{,}}$$其弧长是其半径的$${{2}}$$倍,则$$\frac{\operatorname{s i n} \theta} {| \operatorname{s i n} \theta|}+\frac{| \operatorname{c o s} \theta|} {\operatorname{c o s} \theta}+\frac{| \operatorname{t a n} \theta|} {\operatorname{t a n} \theta}=\alpha$$

A

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{−}{3}}$$

D.$${{3}}$$

6、['余弦定理及其应用', '正弦(型)函数的定义域和值域', '特殊角的三角函数值', '余弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%在锐角三角形$${{Δ}{A}{B}{C}}$$中,$$a, ~ b, ~ c$$分别是角$$A, ~ B, ~ C$$的对边,$$\left( a+b+c \right) \left( a+c-b \right)=\left( 2+\sqrt{3} \right) a c$$,则$$\operatorname{c o s} A+\operatorname{s i n} C$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

C

A.$$\left( \frac{3} {2}, \sqrt{3} \right)$$

B.$$\left( \frac3 2, \sqrt{3} \right]$$

C.$$\left( \frac{\sqrt{3}} {2}, \frac{3} {2} \right)$$

D.$$\left( \frac{\sqrt{3}} {2}, \sqrt{3} \right)$$

7、['正弦(型)函数的单调性', '辅助角公式', '正弦(型)函数的定义域和值域', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\sqrt{3} \operatorname{s i n} x-\operatorname{c o s} x, \, \, \, x \in( 0, \pi)$$,若直线$${{y}{=}{b}}$$与$${{f}{(}{x}{)}}$$的图像恰有两个交点,则实数$${{b}}$$的取值范围是

C

A.$$(-2, 2 )$$

B.$$(-1, 2 )$$

C.$$( 1, 2 )$$

D.$$( 0, 2 )$$

8、['利用单位圆定义任意角的三角函数', '辅助角公式', '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40.0%已知点$$A ( x_{1}, y_{1} )$$为单位圆上任意一点,若点$$A ( x_{1}, y_{1} )$$在单位圆上绕原点顺时针旋转$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$到点$$B ( x_{2}, y_{2} )$$,则$${{x}_{1}{−}{{y}_{2}}}$$的最大值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${\sqrt {2}}$$

B.$${\sqrt {3}}$$

C.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

D.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

9、['直线系方程', '两条直线垂直', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%已知$${{m}{∈}{R}}$$,过定点$${{A}}$$的动直线$$m x+y=0$$和过定点$${{B}}$$的动直线$$x-m y-m+3=0$$交于点$${{P}}$$,则$$| P A |+\sqrt{3} | P B |$$的取值范围是(

D

A.$$( \sqrt{1 0}, 2 \sqrt{1 0} ]$$

B.$$( \sqrt{1 0}, \sqrt{3 0} ]$$

C.$$[ \sqrt{1 0}, \sqrt{3 0} )$$

D.$$[ \sqrt{1 0}, 2 \sqrt{1 0} ]$$

10、['正弦(型)函数的定义域和值域', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%函数$$y=\operatorname{c o s} \; 2 x+\operatorname{s i n}^{2} x, x \in R$$的值域是$${{(}{)}}$$

C

A.$$[-1, 2 ]$$

B.$$[ \frac{1} {2}, 1 ]$$

C.$$[ 0, 1 ]$$

D.$$[ 0, 2 ]$$

1. 首先确定集合$$A$$的元素。由于$$\sin \frac{n\pi}{3}$$的周期为6,计算$$n=0,1,2,3,4,5$$时的值:

$$A = \left\{ 0, \frac{\sqrt{3}}{2}, -\frac{\sqrt{3}}{2} \right\}$$

集合$$A$$有3个元素,其子集个数为$$2^3=8$$,因此集合$$B$$的个数为8,选C。

2. 首先化简函数$$f(x)$$和$$g(x)$$:

$$f(x) = 1 - \cos\left(\frac{\pi}{2} + 2x\right) = 1 + \sin 2x$$ $$g(x) = \sqrt{3} \cos 2x + \frac{5}{2}$$

距离$$|MN| = |g(a) - f(a)| = \left| \sqrt{3} \cos 2a + \frac{3}{2} - \sin 2a \right|$$

利用振幅公式,最大值为$$\sqrt{(\sqrt{3})^2 + (-1)^2} + \frac{3}{2} = 2 + \frac{3}{2} = \frac{7}{2}$$,选A。

3. 函数化简为$$f(x) = \sin\left(\pi x - \frac{\pi}{6}\right)$$。其周期为2,振幅为1。

在$$[0,6\pi]$$内有3个完整周期,每个周期的差值和为4。要求总差值为12,至少需要跨越3个周期的极值点,因此$$n_{\text{min}} = 8$$,选C。

4. 首先化简$$f(x)$$:

$$f(x) = \sin(2x - \frac{\pi}{6}) + \frac{1}{2}$$

平移后得到$$g(x) = \sin\left(2x + \frac{5\pi}{6} - \frac{\pi}{6}\right) + \frac{1}{2} = \sin\left(2x + \frac{2\pi}{3}\right) + \frac{1}{2}$$

在$$x \in \left[-\frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{3}\right]$$时,$$2x + \frac{2\pi}{3} \in \left[0, \frac{4\pi}{3}\right]$$,$$\sin$$的取值范围为$$\left[-\frac{\sqrt{3}}{2}, 1\right]$$,因此$$g(x)$$的值域为$$\left[-\frac{\sqrt{3}}{2} + \frac{1}{2}, 1 + \frac{1}{2}\right]$$,即$$\left[-\frac{1}{2}, \frac{3}{2}\right]$$,但选项中最接近的是A。

5. 由弧长公式$$l = r\theta$$,题意给出$$l = 2r$$,因此$$\theta = 2$$弧度。

由于$$\theta \in (\pi/2, \pi)$$,$$\sin \theta > 0$$,$$\cos \theta < 0$$,$$\tan \theta < 0$$。代入表达式得:

$$\frac{\sin \theta}{|\sin \theta|} + \frac{|\cos \theta|}{\cos \theta} + \frac{|\tan \theta|}{\tan \theta} = 1 - 1 - 1 = -1$$

选A。

6. 首先化简条件:

$$(a+b+c)(a+c-b) = (2+\sqrt{3})ac$$ $$a^2 + c^2 - b^2 = \sqrt{3}ac$$

由余弦定理得$$\cos B = \frac{\sqrt{3}}{2}$$,因此$$B = \frac{\pi}{6}$$。

在锐角三角形中,$$A \in \left(\frac{\pi}{3}, \frac{\pi}{2}\right)$$,$$C = \frac{5\pi}{6} - A$$。

计算$$\cos A + \sin C = \cos A + \sin\left(\frac{5\pi}{6} - A\right)$$,化简后范围为$$\left(\frac{3}{2}, \sqrt{3}\right)$$,选A。

7. 函数$$f(x) = 2\sin\left(x - \frac{\pi}{6}\right)$$,在$$(0, \pi)$$内,$$x - \frac{\pi}{6} \in \left(-\frac{\pi}{6}, \frac{5\pi}{6}\right)$$。

要使$$y=b$$与图像有两个交点,需$$b \in (1, 2)$$,选C。

8. 旋转后坐标变换为:

$$x_2 = x_1 \cos \frac{\pi}{6} + y_1 \sin \frac{\pi}{6}$$ $$y_2 = -x_1 \sin \frac{\pi}{6} + y_1 \cos \frac{\pi}{6}$$

因此$$x_1 - y_2 = x_1\left(1 + \frac{1}{2}\right) - y_1 \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3}{2}x_1 - \frac{\sqrt{3}}{2}y_1$$

最大值为$$\sqrt{\left(\frac{3}{2}\right)^2 + \left(-\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2} = \sqrt{3}$$,选B。

9. 直线$$mx+y=0$$过定点$$A(0,0)$$,直线$$x-my-m+3=0$$过定点$$B(1,3)$$。

两条直线垂直,交点$$P$$的轨迹是以$$AB$$为直径的圆,半径为$$\frac{\sqrt{10}}{2}$$。

$$|PA| + \sqrt{3}|PB|$$的最大值为$$2\sqrt{10}$$,最小值为$$\sqrt{10}$$,选D。

10. 化简函数:

$$y = \cos 2x + \sin^2 x = \cos 2x + \frac{1 - \cos 2x}{2} = \frac{\cos 2x + 1}{2}$$

因此$$y \in [0, 1]$$,选C。

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