格物学 第五章 三角函数5.5 三角恒等变换

辅助角公式-5.5 三角恒等变换知识点月考进阶选择题自测题解析-广东省等高一数学必修,平均正确率48.0%

2025-06-30
辅助角公式-5.5 三角恒等变换知识点月考进阶选择题自测题解析-广东省等高一数学必修,平均正确率48.0%
1、['辅助角公式', '三角函数的图象变换', '余弦(型)函数的单调性']

正确率40.0%把函数$$f ( x )=\operatorname{c o s} 2 x-\operatorname{s i n} 2 x$$的图象向右平移$$\begin{array} {c c} {\pi} \\ {\frac{\pi} {8}} \\ \end{array}$$个单位得到函数$$y=g ( x )$$的图象,则函数$$y=g ( x )$$在下列哪个区间上是单调递减的(

A

A.$$[ 0, \frac{\pi} {2} ]$$

B.$$[-\frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {4} ]$$

C.$$[-\frac{\pi} {2}, 0 ]$$

D.$$[ \frac{\pi} {4}, \frac{3 \pi} {4} ]$$

2、['正弦曲线的对称中心', '辅助角公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率60.0%svg异常

B

A.svg异常

B.svg异常

C.svg异常

D.svg异常

3、['点与圆的位置关系', '向量坐标与向量的数量积', '辅助角公式', '正弦(型)函数的定义域和值域']

正确率40.0%已知正$${{△}{A}{B}{C}}$$内接于半径为$${{2}}$$的圆$${{O}}$$,点$${{P}}$$是圆$${{O}}$$上的一个动点,则$$\overrightarrow{P A} \cdot\overrightarrow{P B}$$的取值范围是(

B

A.$$[ 0, \ 6 ]$$

B.$$[-2, ~ 6 ]$$

C.$$[ 0, \ 2 ]$$

D.$$[-2, ~ 2 ]$$

4、['正弦定理及其应用', '辅助角公式', '三角形的面积(公式)']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$a, ~ b, ~ c$$分别为内角$$A, ~ B, ~ C$$所对的边,$${{b}{=}{c}}$$,且满足$${\frac{\operatorname{s i n} B} {\operatorname{s i n} A}}={\frac{1-\operatorname{c o s} B} {\operatorname{c o s} A}},$$若点$${{O}}$$是$${{△}{A}{B}{C}}$$外一点,$$\angle A O B=\theta( 0 < \theta< \pi), \; \; O A=2 O B=2$$,则平面四边形$${{O}{A}{C}{B}}$$面积的最大值是

A

A.$$2+\frac{5 \sqrt{3}} {4}$$

B.$$1+\frac{5 \sqrt{3}} {4}$$

C.$${{3}}$$

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

5、['正弦曲线的对称轴', '辅助角公式', '三角函数的图象变换']

正确率60.0%若将函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} 2 x+\operatorname{c o s} 2 x$$的图象向左平移$${{φ}}$$个单位,所得图象关于$${{y}}$$轴对称,则$${{φ}}$$的最小正值是(

A

A.$$\begin{array} {c c} {\pi} \\ {\frac{\pi} {8}} \\ \end{array}$$

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

C.$$\frac{3 \pi} {8}$$

D.$$\frac{3 \pi} {4}$$

6、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '角α与π/2±α的三角函数值之间的关系', '辅助角公式', '三角函数的图象变换']

正确率40.0%设函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} 2 x+\sqrt{3} \operatorname{c o s} 2 x$$,则下列结论正确的是:$${{(}{)}}$$

C

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于点$$( \frac{2 \pi} {3}, 0 )$$中心对称

B.$${{f}{(}{x}{)}}$$在$$[ 0, \frac{\pi} {6} ]$$上单调递增

C.把$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象向左平移$$\frac{\pi} {1 2}$$个单位后关于$${{y}}$$轴对称

D.$${{f}{(}{x}{)}}$$的最小正周期为$${{4}{π}}$$

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、['正弦定理及其应用', '辅助角公式', '正弦(型)函数的定义域和值域', '解三角形中的最值(范围)问题']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$B=\frac{\pi} {3}, \ M$$为$${{A}{C}}$$边上的一点,且$${{B}{M}{=}{2}}$$,若$${{B}{M}}$$为$${{∠}{A}{B}{C}}$$的角平分线,则$$\frac2 {A M}-\frac1 {C M}$$的取值范围为$${{(}{)}}$$

A

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

B.$$(-\frac{\sqrt{3}} {2}, \sqrt{3} ]$$

C.$$(-\frac{1} {2}, \sqrt{3} )$$

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

9、['函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '辅助角公式']

正确率60.0%若函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ {x} \\ \end{matrix} \right)=3 \operatorname{s i n} x+b \operatorname{c o s} x$$的最大值为$${{5}}$$,则$${{b}}$$的值等于(

C

A.$${{4}}$$

B.$${{−}{4}}$$

C.$${{±}{4}}$$

D.$${{±}{5}}$$

10、['利用诱导公式化简', '函数y=A sin(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质', '辅助角公式', '二倍角的正弦、余弦、正切公式']

正确率40.0%已知函数$$f ( x )=\operatorname{s i n} ( \frac{\pi} {2}-x ) \mathrm{s i n} x-\sqrt{3} \mathrm{c o s}^{2} x$$, 则下列结论 的是 $${{(}{)}}$$

B

A.$${{f}{(}{x}{)}}$$的最小正周期是$${{π}}$$

B.$${{f}{(}{x}{)}}$$的图象关于点$$\left( \frac{\pi} {6}, 0 \right)$$对称

C.$${{f}{(}{x}{)}}$$在区间$$[ \frac{\pi} {6}, \frac{5 \pi} {1 2} ]$$上递增

D.$$x=\frac{5 \pi} {1 2}+k \pi( k \in Z )$$时,$${{f}{(}{x}{)}}$$取最大值

1. 首先将函数 $$f(x) = \cos 2x - \sin 2x$$ 化简为单一三角函数形式:

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

向右平移 $$\frac{\pi}{8}$$ 个单位后得到:

$$g(x) = \sqrt{2} \cos\left(2\left(x - \frac{\pi}{8}\right) + \frac{\pi}{4}\right) = \sqrt{2} \cos(2x)$$

$$g(x)$$ 的单调递减区间为 $$[k\pi, k\pi + \frac{\pi}{2}]$$,其中 $$k \in \mathbb{Z}$$。选项中符合的是 $$[0, \frac{\pi}{2}]$$,故选 A。

3. 设圆 $$O$$ 的半径为 2,正三角形 $$ABC$$ 的边长为 $$2\sqrt{3}$$。设 $$P$$ 为圆上任意点,则:

$$\overrightarrow{PA} \cdot \overrightarrow{PB} = |PA||PB| \cos \theta = (4 - OP^2) + OP^2 \cos(2\angle APB)$$

通过几何关系计算可得取值范围为 $$[-2, 6]$$,故选 B。

4. 由题意及三角恒等式化简得 $$\angle A = \frac{\pi}{3}$$,且 $$b = c$$,故 $$ABC$$ 为等边三角形。设 $$OB = 1$$,$$OA = 2$$,则四边形 $$OACB$$ 的面积为:

$$S = \frac{1}{2} \times 2 \times 1 \times \sin \theta + \frac{\sqrt{3}}{4} \times (1^2 + 2^2 - 2 \times 1 \times 2 \cos \theta)$$

求导得最大值在 $$\theta = \frac{\pi}{3}$$ 时取得,为 $$1 + \frac{5\sqrt{3}}{4}$$,故选 B。

5. 将 $$f(x) = \sin 2x + \cos 2x$$ 化简为:

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

向左平移 $$\phi$$ 单位后为 $$\sqrt{2} \sin(2x + 2\phi + \frac{\pi}{4})$$。关于 $$y$$ 轴对称需满足:

$$2\phi + \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{2} + k\pi \Rightarrow \phi = \frac{\pi}{8} + \frac{k\pi}{2}$$

最小正值为 $$\frac{\pi}{8}$$,故选 A。

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

A. 对称中心需满足 $$2x + \frac{\pi}{3} = k\pi$$,$$x = \frac{k\pi}{2} - \frac{\pi}{6}$$,不包含 $$\frac{2\pi}{3}$$,错误。

B. 在 $$[0, \frac{\pi}{6}]$$ 上 $$2x + \frac{\pi}{3} \in [\frac{\pi}{3}, \frac{2\pi}{3}]$$,单调递增,正确。

C. 平移后为 $$2 \sin(2x + \frac{\pi}{2}) = 2 \cos 2x$$,关于 $$y$$ 轴对称,正确。

D. 周期为 $$\pi$$,错误。

综上,正确答案为 B 和 C。

7. 函数 $$f(x) = \sqrt{3} \sin x - \cos x = 2 \sin\left(x - \frac{\pi}{6}\right)$$,在 $$x \in (0, \pi)$$ 时值域为 $$(-1, 2]$$。与 $$y = b$$ 有两个交点需 $$b \in (-1, 2)$$,故选 B。

8. 由角平分线定理及余弦定理可得 $$AM = \frac{4 \sin \theta}{\sqrt{3}}$$,$$CM = \frac{4 \sin \theta}{\sqrt{3} \cos \theta + \sin \theta}$$,其中 $$\theta \in (0, \frac{\pi}{3})$$。化简表达式得取值范围为 $$(-\frac{1}{2}, \sqrt{3})$$,故选 C。

9. 函数 $$f(x) = 3 \sin x + b \cos x$$ 的最大值为 $$\sqrt{9 + b^2} = 5$$,解得 $$b = \pm 4$$,故选 C。

10. 函数化简为 $$f(x) = \frac{1}{2} \sin 2x - \sqrt{3} \cos^2 x = \sin(2x - \frac{\pi}{3}) - \frac{\sqrt{3}}{2}$$:

A. 周期为 $$\pi$$,正确。

B. 对称中心需 $$2x - \frac{\pi}{3} = k\pi$$,即 $$x = \frac{k\pi}{2} + \frac{\pi}{6}$$,包含 $$\frac{\pi}{6}$$,正确。

C. 在 $$[\frac{\pi}{6}, \frac{5\pi}{12}]$$ 上 $$2x - \frac{\pi}{3} \in [0, \frac{\pi}{2}]$$,递增,正确。

D. 最大值在 $$2x - \frac{\pi}{3} = \frac{\pi}{2} + 2k\pi$$ 即 $$x = \frac{5\pi}{12} + k\pi$$ 时取得,正确。

题目要求选择错误选项,但所有选项均正确,可能是题目描述有误。

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