2018高考数学大一轮复习 压轴题命题区间(三)三角函数与平面向量 文
2018届一轮复习北师大版专题讲座三角函数、解三角形与平面向量在高考中的常见题型与求解策略 课件

专题一 三角函数的图象与性质 1 (2015· 高考重庆卷 )已知函数 f(x)= sin 2x- 3 2 cos x. (1)求 f(x)的最小正周期和最小值; (2)将函数 f(x)的图象上每一点的横坐标伸长到原来的两倍, π 纵坐标不变,得到函数 g(x)的图象.当 x∈ ,π 时,求 2 g(x)的值域.
2 2 2
专题三 三角函数、解三角形与平面向量的综合应用 (2014· 高考辽宁卷)在△ ABC 中,内角 A,B,C 的 1 → → 对边分别为 a, b, c,且 a>c,已知BA ·BC = 2, cos B= , 3 b= 3,求: (1)a 和 c 的值; (2)cos(B- C)的值.
2
1 [解] (1)f(x)= sin 2x- 3cos2x 2 1 3 = sin 2x- (1+cos 2x) 2 2 1 3 3 = sin 2x- cos 2x- 2 2 2 π 3 =sin 2x- - , 3 2 2+ 3 因此 f(x)的最小正周期为π ,最小值为- . 2
2ω
2
x , x∈ R,ω > 0.
(1)求函数 f(x)的值域; (2)若函数 y= f(x)的图象与直线 y=- 1 的两个相邻交点间的 π 距离为 ,求函数 y= f(x)的单调增区间. 2
3 1 3 1 解: (1)f(x)= sin ω x+ cos ω x+ sin ω x- cos ω x 2 2 2 2 -(cos ω x+1) 3 1 =2 sin ω x- cos ω x -1 2 2 π =2sin ω x- -1. 6 π 由-1≤sin ωx- ≤1, 6 π 得-3≤2sin ω x- -1≤1, 6 所以函数 f(x)的值域为[-3,1].
【高三数学试题精选】2018高考数学压轴题(文科)及答案

2018高考数学压轴题(文科)及答案
5 c PDE的侧面积.
18 在平面直角坐标系上,设不等式组表示的平面区域为,记内的整点(横坐标和纵坐标均为整数的点)的个数为
(1)求数列的通项式;
(2)若,求证数列是等比数列,并求出数列的通项式
19.在中,三个内角,,的对边分别为,,,其中,且
(1)求证是直角三角形;
(2)如图6,设圆过三点,点位于劣弧Ac︿上,求面积最大值
2018年江西省高考压轴卷数学参考答案
cBDAA AABBB 11 40 12 20 13 50 14 3 15 1/2
16.解析(Ⅰ)∵函数的图象的对称轴为
要使在区间上为增函数,
当且仅当且………………………………2分
若则,若则若则……………………4分
记函数在区间上是增函数
则事包含基本事的个数是1+2+2=5,∴ ……6分
(Ⅱ)依条可知试验的全部结果所构成的区域为,
其面积……………………………………8分
事构成的区域
由 ,得交点坐标为………………………………10分
,∴事发生的概率为……12分
17 解(Ⅰ)在Rt△DAE中,AD=3,∠ADE=π6,
∴AE=AD tan∠ADE=3 33= 1.又AB=cD=4,∴BE=3.
在Rt△EBc中,Bc=AD=3,∴tan∠cEB=BcBE=33,∴∠c EB =π6.。
2018版高考数学文江苏专用大一轮复习讲义文档 高考专

1.(2016·江苏镇江中学质检)已知函数y =2sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎦⎤-π3,π4上的最大值为2,则ω的值是________. 答案 1解析 由题意得T 4>π4,即T >π,从而2πω>π,即0<ω<2,故函数在x =π4时取得最大值,即2sin(π4ω)=2,也即sin(π4ω)=22,又π4ω∈(0,π2),故π4ω=π4, 解得ω=1.2.在△ABC 中,AC ·cos A =3BC ·cos B ,且cos C =55,则A =________. 答案 45°解析 由题意及正弦定理得sin B cos A =3sin A cos B , ∴tan B =3tan A ,∴0°<A <90°,0°<B <90°,又cos C =55, 故sin C =255,∴tan C =2,而A +B +C =180°,∴tan(A +B )=-tan C =-2,即tan A +tan B1-tan A tan B =-2,将tan B =3tan A 代入,得4tan A1-3tan 2 A =-2,∴tan A =1或tan A =-13,而0°<A <90°,则A =45°.3.在直角三角形ABC 中,点D 是斜边AB 的中点,点P 为线段CD 的中点,则P A 2+PB 2PC 2=________. 答案 10解析 将△ABC 的各边均赋予向量, 则P A 2+PB 2PC 2=P A →2+PB →2PC →2=(PC →+CA →)2+(PC →+CB →)2PC→2=2PC →2+2PC →·CA →+2PC →·CB →+CA →2+CB →2PC →2=2|PC →|2+2PC →·(CA →+CB →)+|AB →|2|PC →|2=2|PC →|2-8|PC →|2+|AB →|2|PC →|2=|AB →|2|PC →|2-6=42-6=10.4.(2016·天津改编)已知△ABC 是边长为1的等边三角形,点D ,E 分别是边AB ,BC 的中点,连结DE 并延长到点F ,使得DE =2EF ,则AF →·BC →的值为________. 答案 18解析 如图所示,AF →=AD →+DF →.又D ,E 分别为AB ,BC 的中点, 且DE =2EF ,所以AD →=12AB →,DF →=DE →+EF →=12AC →+14AC →=34AC →,所以AF →=12AB →+34AC →.又BC →=AC →-AB →,则AF →·BC →=⎝⎛⎭⎫12AB →+34AC →·(AC →-AB →)=12AB →·AC →-12AB →2+34AC →2-34AC →·AB → =34AC →2-12AB →2-14AC →·AB →. 又|AB →|=|AC →|=1,∠BAC =60°, 故AF →·BC →=34-12-14×1×1×12=18.5.(2017·江苏如东中学月考)若函数f (x )=sin(ωπx -π4) (ω>0)在区间(-1,0)上有且仅有一条平行于y 轴的对称轴,则ω的最大值是________. 答案 54解析 令ωπx -π4=k π+π2,则得x =4k +34ω(k ∈Z ),∴当k =-1时,得y 轴左侧第1条对称轴为-14ω;当k =-2时,得y 轴左侧第2条对称轴为-54ω,因此-1<-14ω<0且-1≥-54ω,解得14<ω≤54,故ωmax =54.题型一 三角函数的图象和性质例1 已知函数f (x )=sin(ωx +π6)+sin(ωx -π6)-2cos 2ωx2,x ∈R (其中ω>0).(1)求函数f (x )的值域;(2)若函数y =f (x )的图象与直线y =-1的两个相邻交点间的距离均为π2,求函数y =f (x )的单调增区间. 解 (1)f (x )=32sin ωx +12cos ωx +32sin ωx -12cos ωx -(cos ωx +1) =2(32sin ωx -12cos ωx )-1=2sin(ωx -π6)-1. 由-1≤sin(ωx -π6)≤1,得-3≤2sin(ωx -π6)-1≤1,所以函数f (x )的值域为[-3,1].(2)由题设条件及三角函数图象和性质可知,y =f (x )的周期为π,所以2πω=π,即ω=2.所以f (x )=2sin(2x -π6)-1,再由2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2(k ∈Z ),解得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ).所以函数y =f (x )的单调增区间为 [k π-π6,k π+π3](k ∈Z ).思维升华 三角函数的图象与性质是高考考查的重点,通常先将三角函数化为y =A sin(ωx +φ)+k 的形式,然后将t =ωx +φ视为一个整体,结合y =sin t 的图象求解.已知函数f (x )=5sin x cos x -53cos 2x +523(其中x ∈R ),求:(1)函数f (x )的最小正周期; (2)函数f (x )的单调区间;(3)函数f (x )图象的对称轴和对称中心.解 (1)因为f (x )=52sin 2x -532(1+cos 2x )+52 3=5(12sin 2x -32cos 2x )=5sin(2x -π3),所以函数的周期T =2π2=π.(2)由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2(k ∈Z ),得k π-π12≤x ≤k π+5π12 (k ∈Z ),所以函数f (x )的单调增区间为 [k π-π12,k π+5π12](k ∈Z ).由2k π+π2≤2x -π3≤2k π+3π2(k ∈Z ),得k π+5π12≤x ≤k π+11π12(k ∈Z ),所以函数f (x )的单调减区间为 [k π+5π12,k π+11π12](k ∈Z ).(3)由2x -π3=k π+π2(k ∈Z ),得x =k π2+5π12(k ∈Z ),所以函数f (x )的对称轴方程为x =k π2+5π12(k ∈Z ).由2x -π3=k π(k ∈Z ),得x =k π2+π6(k ∈Z ),所以函数f (x )的对称中心为(k π2+π6,0)(k ∈Z ).题型二 解三角形例2 (2016·苏北四市期中)在△ABC 中,已知角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且tan B =2,tan C =3. (1)求角A 的大小; (2)若c =3,求b 的长.解 (1)因为tan B =2,tan C =3,A +B +C =π, 所以tan A =tan [π-(B +C )]=-tan(B +C ) =-tan B +tan C 1-tan B tan C =-2+31-2×3=1,又A ∈(0,π),所以A =π4.(2)因为tan B =sin Bcos B =2,且sin 2B +cos 2B =1,又B ∈(0,π),所以sin B =255,同理可得,sin C =31010.由正弦定理得b =c sin Bsin C =3×25531010=2 2.思维升华 根据三角形中的已知条件,选择正弦定理或余弦定理求解;在做有关角的范围问题时,要注意挖掘题目中隐含的条件,正确对结果进行取舍.(2016·无锡期中)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知b sin A=3a cos B . (1)求角B 的值; (2)若cos A sin C =3-14,求角A 的值. 解 (1)因为a sin A =bsin B ,所以b sin A =a sin B ,又b sin A =3a cos B , 所以3a cos B =a sin B ,即tan B =3,所以角B =π3.(2)因为cos A sin C =3-14, 所以cos A sin(2π3-A )=3-14,cos A (32cos A +12sin A )=32cos 2A +12sin A ·cos A =32·1+cos 2A 2+14sin 2A =3-14, 所以sin(2A +π3)=-12,因为0<A <2π3,所以2A +π3∈(π3,5π3),所以2A +π3=7π6,A =5π12.题型三 三角函数和平面向量的综合应用例3 已知向量a =(cos x ,sin x ),b =(-cos x ,cos x ),c =(-1,0). (1)若x =π6,求向量a 与c 的夹角;(2)当x ∈[π2,9π8]时,求函数f (x )=2a·b +1的最大值,并求此时x 的值.解 (1)设a 与c 的夹角为θ, 当x =π6时,a =(32,12),cos θ=a·c |a||c |=32×(-1)+12×0(32)2+(12)2×(-1)2+02=-32.∵θ∈[0,π],∴θ=5π6. (2)f (x )=2a·b +1=2(-cos 2x +sin x cos x )+1 =2sin x cos x -(2cos 2x -1) =sin 2x -cos 2x =2sin(2x -π4),∵x ∈[π2,9π8],∴2x -π4∈[3π4,2π],故sin(2x -π4)∈[-1,22],∴当2x -π4=3π4,即x =π2时,f (x )max =1.思维升华 (1)向量是一种解决问题的工具,是一个载体,通常是用向量的数量积运算或性质转化成三角函数问题.(2)三角形中的三角函数要结合正弦定理、余弦定理进行转化,注意角的范围对变形过程的影响.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a >c .已知BA →·BC →=2,cosB =13,b =3,求:(1)a 和c 的值; (2)cos(B -C )的值.解 (1)由BA →·BC →=2,得c ·a cos B =2. 又cos B =13,所以ac =6.由余弦定理,得a 2+c 2=b 2+2ac cos B . 又b =3,所以a 2+c 2=9+2×2=13.解⎩⎪⎨⎪⎧ac =6,a 2+c 2=13,得a =2,c =3或a =3,c =2. 因为a >c ,所以a =3,c =2. (2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B =1-(13)2=223,由正弦定理,得sin C =c b sin B =23×223=429.因为a =b >c ,所以C 为锐角, 因此cos C =1-sin 2C =1-(429)2=79.于是cos(B -C )=cos B cos C +sin B sin C =13×79+223×429=2327.1.已知函数f (x )=A sin(x +π4),x ∈R ,且f (5π12)=32.(1)求A 的值;(2)若f (θ)+f (-θ)=32,θ∈(0,π2),求f (3π4-θ).解 (1)∵f (5π12)=A sin(5π12+π4)=A sin 2π3=32A =32,∴A = 3.(2)由(1)知f (x )=3sin(x +π4),故f (θ)+f (-θ)=3sin(θ+π4)+3sin(-θ+π4)=32,∴3[22(sin θ+cos θ)+22(cos θ-sin θ)]=32, ∴6cos θ=32,∴cos θ=64.又θ∈(0,π2),∴sin θ=1-cos 2θ=104,∴f (3π4-θ)=3sin(π-θ)=3sin θ=304.2.(2016·山东)设f (x )=23sin(π-x )sin x -(sin x -cos x )2. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)把y =f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移π3个单位,得到函数y =g (x )的图象,求g ⎝⎛⎭⎫π6的值. 解 (1)f (x )=23sin(π-x )sin x -(sin x -cos x )2=23sin 2x -(1-2sin x cos x )=3(1-cos 2x )+sin 2x -1 =sin 2x -3cos 2x +3-1 =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+3-1. 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2(k ∈Z ),得k π-π12≤x ≤k π+5π12(k ∈Z ).所以f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z )⎝⎛⎭⎫或⎝⎛⎭⎫k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ). (2)由(1)知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+3-1, 把y =f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变).得到y =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π3+3-1的图象.再把得到的图象向左平移π3个单位,得到y =2sin x +3-1的图象,即g (x )=2sin x +3-1. 所以g ⎝⎛⎭⎫π6=2sin π6+3-1= 3. 3.(2016·江苏南京学情调研)如图,在平面直角坐标系xOy 中,以x 轴正半轴为始边的锐角α和钝角β的终边分别与单位圆交于点A ,B .若点A 的横坐标是31010,点B 的纵坐标是255.(1)求cos(α-β)的值; (2)求α+β的值.解 (1)因为锐角α的终边与单位圆交于点A ,且点A 的横坐标是31010,所以,由任意角的三角函数的定义可知,cos α=31010,从而sin α=1-cos 2α=1010.因为钝角β的终边与单位圆交于点B ,且点B 的纵坐标是255, 所以sin β=255,从而cos β=-1-sin 2β=-55.cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β =31010×(-55)+1010×255=-210. (2)sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β =1010×(-55)+31010×255=22. 因为α为锐角,β为钝角,故α+β∈(π2,3π2),所以α+β=3π4.4.(2016·江苏仪征中学期初测试)设函数f (x )=A sin(ωx +φ) (A >0,ω>0,-π2<φ<π2,x ∈R )的部分图象如图所示.(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)当x ∈[-π2,π2]时,求f (x )的取值范围.解 (1)由图象知,A =2,又T 4=5π6-π3=π2,ω>0,所以T =2π=2πω,得ω=1.所以f (x )=2sin(x +φ),将点(π3,2)代入,得π3+φ=π2+2k π(k ∈Z ),即φ=π6+2k π(k ∈Z ),又-π2<φ<π2,所以φ=π6.所以f (x )=2sin(x +π6).(2)当x ∈[-π2,π2]时,x +π6∈[-π3,2π3],所以sin(x +π6)∈[-32,1],即f (x )∈[-3,2].5.已知向量a =(k sin x 3,cos 2x 3),b =(cos x3,-k ),实数k 为大于零的常数,函数f (x )=a·b ,x ∈R ,且函数f (x )的最大值为2-12. (1)求k 的值;(2)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,若π2<A <π,f (A )=0,且a =210,求AB →·AC →的最小值. 解 (1)由题意,知f (x )=a·b =(k sin x 3,cos 2x 3)·(cos x 3,-k )=k sin x 3cos x 3-k cos 2x3=12k sin 2x3-k ·1+cos2x32 =k 2(sin 2x 3-cos 2x 3)-k 2 =2k 2(22sin 2x 3-22cos 2x 3)-k2 =2k 2sin(2x 3-π4)-k 2. 因为x ∈R ,所以f (x )的最大值为(2-1)k 2=2-12,则k =1.(2)由(1)知,f (x )=22sin(2x 3-π4)-12,所以f (A )=22sin(2A 3-π4)-12=0, 化简得sin(2A 3-π4)=22, 因为π2<A <π,所以π12<2A 3-π4<5π12, 则2A 3-π4=π4,解得A =3π4. 因为cos A =-22=b 2+c 2-a 22bc =b 2+c 2-402bc, 所以b 2+c 2+2bc =40,则b 2+c 2+2bc =40≥2bc +2bc ,所以bc ≤402+2=20(2-2). 则AB →·AC →=|AB →||AC →|cos 3π4=-22bc ≥20(1-2), 所以AB →·AC →的最小值为20(1-2).。
2018年江苏省高考数学一轮训练试题考点3:三角函数,解三角形与平面向量

2018-2019学年度第一学期江苏省南通市六所省重点高中联考试卷 数 学 Ⅰ试 题 2018.17、设(0,)2x π∈,则函数(222211sin )(cos )sin cos x x x x++的最小值是 ▲ 答案:42511、在△ABC 中,π6A ∠=,D 是BC 边上任意一点(D 与B 、C 不重合), 且22||||AB AD BD DC =+⋅,则B ∠等于 ▲ 12、已知函数x x x f sin )(=,∈x R ,则)5(πf ,)1(f ,)(3π-f 的大小关系为 ▲16、(本题满分14分)已知向量)sin ,(sin B A =,)cos ,(cos A B =,C n m 2sin =⋅, 其中A 、B 、C 为ABC ∆的内角. (Ⅰ)求角C 的大小;(Ⅱ)若A sin ,C sin ,B sin 成等差数列,且18)(=-⋅,求AB 的长. 解:(Ⅰ))sin(cos sin cos sin B A A B B A +=⋅+⋅=⋅ ………………………(2分)对于C B A C C B A ABC sin )sin(0,,=+∴<<-=+∆ππ,.sin C =⋅∴………………………(4分)又C n m 2sin =⋅ ,.3,21cos ,sin 2sin π===∴C C C C ………………………(7分) (Ⅱ)由B A C B C A sin sin sin 2,sin ,sin ,sin +=得成等差比数列, 由正弦定理得.2b a c +=………………………(9分)18,18)(=⋅∴=-⋅ ,即.36,18cos ==ab C ab……………………(12分)由余弦弦定理ab b a C ab b a c 3)(cos 22222-+=-+=,36,3634222=⨯-=∴c c c ,.6=∴c …………………(14分)江苏省2018高考数学模拟题(压题卷)3.已知点O 为△ABC 的外心,且4AC = ,2AB =,则AO BC ⋅ 的值等于 6 .4.已知a ,b 是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量c 满足0)()(=-⋅-c b c a,则c 的最大值是2. 6. 已知2πn x ≠,函数xx 22cos 4sin 1+的最小值是 8 . 二、1.已知在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边,向量(cos ,sin )m A A =,(cos ,sin )n B B =,cos m n B C ⋅=- . (1)求角A 的大小;(2)若a =3,求△ABC 面积的最大值.解:(1)cos cos sin sin m n A B A B ⋅=+,又cos()m n B A B ⋅=++cos cos sin sin B A B A B =+-,s i n 2s i ns i n B B A =, sin 2A =, 3A π∴=或23A π=. (2)2222cos a b c bc A =+-, ①当3A π=时,229b c bc bc +-=≥,1s i n 2s b c A b ∴=;②当23A π=时,2293b c bc bc =++≥,故3bc ≤,1sin 2S bc A ∴=≤.六、函数题1.如图,海岸线MAN ,2,A θ∠=现用长为l 的拦网围成一养殖场,其中,B MA C NA ∈∈.(1)若BC l =,求养殖场面积最大值;(2)若B 、C 为定点,BC l <,在折线MBCN 内选点D , 使B D D C l +=,求四边形养殖场DBAC 的最大面积.解:(1)设,,0,0.AB x AC y x y ==>>2222cos222cos2l x y xy xy xy θθ=+-≥-,22222cos 24sin l l xy θθ≤=-,22211cos sin 22sin cos 224sin 4sin l l S xy θθθθθθ=≤⋅⋅=, 所以,△ABC 面积的最大值为2cos 4sin l θθ,当且仅当x y =时取到.(2)设,(AB m AC n m n ==,为定值). 2BC c =(定值) ,由2DB DC l a +==,a =12l ,知点D 在以B 、C 为焦点的椭圆上,1sin 22ABC S mn θ∆=为定值. 只需D B C ∆面积最大,需此时点D 到BC 的距离最大, 即D 必为椭圆短轴顶点. BCD b S ∆==面积的最大值为122c b c ⋅⋅=因此,四边形ACDB 面积的最大值为1sin 22m n c θ⋅⋅+2. 如图,某机场建在一个海湾的半岛上,飞机跑道AB 的长为4.5km ,且跑道所在的直线与海岸线l 的夹角为60o (海岸——可以看作是直线),跑道上离海岸线距离最近的点B 到海岸线的距离,BC D =为海湾一侧海岸线CT 上的一点,设()CD x km =,点D 对跑道AB 的视角为θ.(1)将tan θ表示为x 的函数; (2)求点D 的位置,使θ取得最大值.解:(1)过A 分别作直线CD ,BC 的垂线,垂足分别为E ,F .由题知, 4.5,906030AB BC ABF ==∠=︒-︒=︒,所以94.5sin 30, 4.5cos304CE AF BF AE CF BC BF ==⨯︒==⨯︒===+=,因为(0C D x x =>,所以tan BC BDC CD ∠== 当94x >时,9,tan 4AE ED x ADC ED=-∠=494x ==-(如图1),当904x <<时, 9,4ED x =-tan AE ADC ED ∠=-=(如图2), 所以tan tan tan()ADB ADC BDC θ=∠=∠-∠tan tan 1tan tan ADC BDC ADC BDC ∠-∠==+∠⋅∠=0x >且9.4x ≠ 当94x =,tan 48CE BC θ==符合上式.所以tan 0x θ=>.(2)4)tan ,0400(49)3004(4)414x x x x x x θ+==>-+++-+,因为4004(4)4141394x x ++-≥=+, 当且仅当4004(4)4x x +=+,即6x =时取等号. 所以当6x =时,4004(4)414x x ++-+取最小值39, 所以当6x =时,tan θ取最大值13由于tan y x =在区间(0,)2π上是增函数,所以当6x =时θ取最大值,答:在海湾一侧的海岸线CT 上距C 点6km 处的D 点处观看飞机跑道的视角最大.2019届江苏省苏州市迎二模六校联考数学试题9.在△ABC 中,已知b =22,a =2,如果三角形有解,则角A 的取值范围是 答案:(0,π4]二、16.(本小题满分14分) 在∆ABC 中,点M 是BC 的中点,∆AMC 的三边长是连续三个正整数,tan ∠C •tan ∠BAM=1 (1)判断∆ABC 的形状;(2)求∠BAC 的余弦值。
2018三角函数专题(2018高考真题)

2018三角函数、向量专题(文)1.在ABC △中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =( ) A .3144AB AC - B .1344AB AC - C .3144AB AC +D .1344AB AC +2.已知向量a ,b 满足||1=a ,1⋅=-a b ,则(2)⋅-=a a b ( )A .4B .3C .2D .03.在ABC △中,cos 2C =1BC =,5AC =,则AB =( )A.BCD.4.若()cos sin f x x x =-在[0,]a 是减函数,则a 的最大值是( ) A .π4B .π2C .3π4D .π5.若1sin 3α=,则cos 2α=( ) A .89B .79C .79-D .89-6.已知a ∈R ,则“1a >”是“11a<”的( ) A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件7.已知13313711log ,(),log 245a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( )(A )a b c >> (B )b a c >> (C )c b a >>(D )c a b >>8.将函数sin(2)5y x π=+的图象向右平移10π个单位长度,所得图象对应的函数( ) A.在区间[,]44ππ- 上单调递增 B.在区间[,0]4π上单调递减C.在区间[,]42ππ 上单调递增D.在区间[,]2ππ 上单调递减9.已知函数()222cos sin 2f x x x =-+,则( )A .()f x 的最小正周期为π,最大值为3B .()f x 的最小正周期为π,最大值为4C .()f x 的最小正周期为2π,最大值为3D .()f x 的最小正周期为2π,最大值为410.已知角α的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边上有两点()1,A a ,()2,B b ,且2cos 23α=,则a b -=( )A .15B C D .111.在平面坐标系中, 是圆221x y +=上的四段弧(如图),点P 在其中一段上,角α以O 为始边,OP 为终边,若tan cos sin ααα<<,则P 所在的圆弧是( )A.B. C. D. 12.在如图的平面图形中,已知 1.2,120OM ON MON ==∠=,2,2,BM MA CN NA ==则·BC OM 的值为( )A.15-B.9-C.6-D.013.在平面直角坐标系中,已知点(1,0)A -,(2,0)B ,E 、F 是y 轴上的两个动点,且2EF =,则AE BF ∙的最小值为_________.14.已知实数1x 、2x 、1y 、2y 满足:22111x y +=,22221x y +=,121212x x y y +=,则的最大值为_________.15.在平面直角坐标系中,经过三点(0,0),(1,1),(2,0)的圆的方程为__________.16.已知a ,b ∈R ,且a –3b +6=0,则2a +18b的最小值为__________. 17.已知函数)22)(2sin(πϕπϕ<<-+=x y 的图象关于直线3π=x对称,则ϕ的值是______18.在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线l :x y 2=上在第一象限内的点,B (5,0),以AB 为直径的圆C 与l 交于另一点D ,若0=⋅,则点A 的横坐标为_______ 19.在ABC ∆中角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,︒=∠120ABC ,ABC ∠的平分线交AC 与点D ,且BD =1,则4a +c 的最小值为_______ 20.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若ab =2,A =60°,则sin B =___________,c =___________.21.ABC △的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,已知sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,2228b c a +-=,则ABC △的面积为________.22.已知51tan 45πα⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则tan α=__________.23.若ABC △的面积为222)4a cb +-,且∠C 为钝角,则∠B =_________;c a 的取值范围是_________.24.已知函数2()sin cos f x x x x =. (Ⅰ)求()f x 的最小正周期; (Ⅱ)若()f x 在区间[,]3m π-上的最大值为32,求m 的最小值.25.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a,b,c .已知b sin A =a cos(B –π6). (Ⅰ)求教B 的大小;(Ⅱ)设a =2,c =3,求b 和sin(2A –B )的值.26.已知βα,为锐角,34tan =α,55)cos(-=+βα, (1)求α2cos 的值;(2)求)tan(βα-的值.27.设常数a ∈R ,函数2()sin 22cos f x a x x =+。
2018年高考数学(理二轮复习讲学案考前专题三 三角函数、解三角形与平面向量 第3讲平面向量(含答案解析)

第3讲 平面向量1.考查平面向量的基本定理及基本运算,多以熟知的平面图形为背景进行考查,多为选择题、填空题,难度为中低档.2.考查平面向量的数量积,以选择题、填空题为主,难度为低档;向量作为工具,还常与三角函数、解三角形、不等式、解析几何结合,以解答题形式出现.热点一 平面向量的线性运算1.在平面向量的化简或运算中,要根据平面向量基本定理选好基底,变形要有方向不能盲目转化.2.在用三角形加法法则时,要保证“首尾相接”,结果向量是第一个向量的起点指向最后一个向量终点所得的向量;在用三角形减法法则时,要保证“同起点”,结果向量的方向是指向被减向量.例1 (1)(2017届河南息县第一高级中学检测)已知平行四边形ABCD 的对角线分别为AC ,BD ,且AE →=2EC →,点F 是BD 上靠近D 的四等分点,则( )A.FE →=-112AB →-512AD →B.FE →=112AB →-512AD →C.FE →=512AB →-112AD →D.FE →=-512AB →-112AD →答案 C解析 AE →=2EC →,点F 是BD 上靠近D 的四等分点, ∴FO →=14DB →,OE →=16AC →,∴FE →=FO →+OE →=14DB →+16AC →,∵AB →+AD →=AC →,AD →-AB →=BD →, ∴FE →=14(AB →-AD →)+16(AB →+AD →)=512AB →-112AD →.故选C. (2)(2017届湖南师大附中月考)O 为△ABC 内一点,且2OA →+OB →+OC →=0,AD →=tAC →,若B ,O ,D 三点共线,则t 的值为( )A.13B.14C.12D.23 答案 A解析 由AD →=tAC →,得OD →-OA →=t (OC →-OA →), 所以OD →=tOC →+(1-t )OA →,因为B ,O ,D 三点共线,所以BO →=λOD →, 则2OA →+OC →=λt OC →+(1-t )λOA →,故有⎩⎪⎨⎪⎧2=(1-t )λ,1=λt ,t =13,故选A.思维升华 (1)对于平面向量的线性运算,要先选择一组基底,同时注意平面向量基本定理的灵活运用. (2)运算过程中重视数形结合,结合图形分析向量间的关系.跟踪演练1 (1)(2017·河北省衡水中学三调)在△ABC 中,AN →=14NC →,P 是直线BN 上的一点,若AP →=mAB →+25AC →,则实数m 的值为( ) A .-4 B .-1C .1 D .4 答案 B解析 因为AP →=AB →+BP →=AB →+kBN →=AB →+k ⎝ ⎛⎭⎪⎫15AC →-AB →=(1-k )AB →+k 5AC →,且AP →=mAB →+25AC →,所以⎩⎪⎨⎪⎧1-k =m ,k 5=25,解得k =2,m =-1,故选B.(2)(2017届福建连城县二中期中)已知平面向量a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,则2a +3b 等于( ) A .(-5,-10) B .(-4,-8) C .(-3,-6) D .(-2,-4)答案 B解析 因为a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,所以m +4=0,m =-4,2a +3b =2(1,2)+3(-2,-4)=(-4,-8),故选B. 热点二 平面向量的数量积1.数量积的定义:a ·b =|a ||b |cos θ. 2.三个结论(1)若a =(x ,y ),则|a |=a ·a =x 2+y 2.(2)若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB →|=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2.(3)若非零向量a =(x 1,y 1),非零向量b =(x 2,y 2),θ为a 与b 的夹角,则cos θ=a ·b |a ||b |=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22. 例2 (1)(2017届湖北省部分重点中学联考)若等边△ABC 的边长为3,平面内一点M 满足CM →=13CB →+12CA →,则AM →·MB →的值为( ) A .2 B .-152C.152 D. -2答案 A解析 因为AM →=CM →-CA →,MB →=CB →-CM →,则AM →·MB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫13CB →-12CA →⎝ ⎛⎭⎪⎫23CB →-12CA →,即AM →·MB →=29CB →2-12CA →·CB →+14CA →2=2-94+94=2,故选A.(2)(2017届河北省衡水中学六调)已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,a -b =(3,2),则|a +2b |等于( ) A .2 2 B.17 C.15 D .2 5答案 B解析 向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,a -b =(3,2), 可得|a -b |2=5,即|a |2+|b |2-2a ·b =5,解得a ·b =0. |a +2b |2=|a |2+4|b |2+4a ·b =1+16=17, 所以|a +2b |=17.故选B.思维升华 (1)数量积的计算通常有三种方法:数量积的定义,坐标运算,数量积的几何意义. (2)可以利用数量积求向量的模和夹角,向量要分解成题中模和夹角已知的向量进行计算.跟踪演练2 (1)(2017·全国Ⅱ)已知△ABC 是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则PA →·(PB →+PC →)的最小值是( )A .-2B .-32C .-43 D .-1答案 B解析 方法一 (解析法)建立平面直角坐标系如图①所示,则A ,B ,C 三点的坐标分别为A (0,3),B (-1,0),C (1,0).图①设P 点的坐标为(x ,y ), 则PA →=(-x ,3-y ), PB →=(-1-x ,-y ), PC →=(1-x ,-y ),∴PA →·(PB →+PC →)=(-x ,3-y )·(-2x ,-2y ) =2(x 2+y 2-3y )=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -322-34≥2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-34=-32.当且仅当x =0,y =32时,PA →·(PB →+PC →)取得最小值,最小值为-32.故选B. 方法二 (几何法)如图②所示,PB →+PC →=2PD →(D 为BC 的中点),则PA →·(PB →+PC →)=2PA →·PD →.图②要使PA →·PD →最小,则PA →与PD →方向相反,即点P 在线段AD 上,则(2PA →·PD →)min =-2|PA →||PD →|,问题转化为求|PA →|·|PD →|的最大值.又|PA →|+|PD →|=|AD →|=2×32=3,∴|PA →||PD →|≤⎝ ⎛⎭⎪⎫|PA →|+|PD →|22=⎝ ⎛⎭⎪⎫322=34, 当且仅当|PA →|=|PD →|时取等号,∴[PA →·(PB →+PC →)]min =(2PA →·PD →)min =-2×34=-32.故选B.(2)(2017届湖北重点中学联考)已知向量a ,b 满足|a |=2,|b |=1,a 与b 的夹角为2π3,则|a +2b |=________.答案 2解析 因为|a |=2,|b |=1,〈a ,b 〉=2π3,故a ·b =2cos 〈a ,b 〉=-1,则(a +2b )2=a 2+4a ·b +4b 2=4-4+4=4,即|a +2b |=2. 热点三 平面向量与三角函数平面向量作为解决问题的工具,具有代数形式和几何形式的“双重型”,高考常在平面向量与三角函数的交汇处命题,通过向量运算作为题目条件.例3 (2017·江苏)已知向量a =(cos x ,sin x ),b =(3,-3),x ∈[0,π].(1)若a ∥b ,求x 的值;(2)记f (x )=a ·b ,求f (x )的最大值和最小值以及对应的x 的值. 解 (1)因为a =(cos x ,sin x ),b =(3,-3),a ∥b , 所以-3cos x =3sin x .若cos x =0,则sin x =0,与sin 2x +cos 2x =1矛盾, 故cos x ≠0. 于是tan x =-33. 又x ∈[0,π],所以x =5π6.(2)f (x )=a·b =(cos x ,sin x )·(3,-3)=3cos x -3sin x =23cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6.因为x ∈[0,π],所以x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,从而-1≤cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6≤32,于是,当x +π6=π6,即x =0时,f (x )取得最大值3;当x +π6=π,即x =5π6时,f (x )取得最小值-2 3.思维升华 在平面向量与三角函数的综合问题中,一方面用平面向量的语言表述三角函数中的问题,如利用向量平行、垂直的条件表述三角函数式之间的关系,利用向量模表述三角函数之间的关系等;另一方面可以利用三角函数的知识解决平面向量问题,在解决此类问题的过程中,只要根据题目的具体要求,在向量和三角函数之间建立起联系,就可以根据向量或者三角函数的知识解决问题.跟踪演练3 已知平面向量a =(sin x ,cos x ),b =(sin x ,-cos x ),c =(-cos x ,-sin x ),x ∈R ,函数f (x )=a·(b -c ).(1)求函数f (x )的单调递减区间; (2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=22,求sin α的值. 解 (1)因为a =(sin x ,cos x ),b =(sin x ,-cos x ),c =(-cos x ,-sin x ),所以b -c =(sin x +cos x ,sin x -cos x ),f (x )=a·(b -c )=sin x (sin x +cos x )+cos x (sin x -cos x )=sin 2x +2sin x cos x -cos 2x =sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4.当2k π+π2≤2x -π4≤2k π+3π2,k ∈Z ,即k π+3π8≤x ≤k π+7π8,k ∈Z 时,函数f (x )为减函数.所以函数f (x )的单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+3π8,k π+7π8,k ∈Z .(2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2=22,则2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=22,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=12. 因为sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4+cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=1, 所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=±32. 又sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4+π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4cos π4+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4sin π4,所以当cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=32时, sin α=12×22+32×22=2+64;当cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=-32时, sin α=12×22-32×22=2-64.综上,sin α=2±64.真题体验1.(2017·北京改编)设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得m =λn ”是“m·n <0”的___________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”) 答案 充分不必要解析 方法一 由题意知|m |≠0,|n |≠0. 设m 与n 的夹角为θ. 若存在负数λ,使得m =λn , 则m 与n 反向共线,θ=180°,∴m ·n =|m ||n |cos θ=-|m ||n |<0.当90°<θ<180°时,m ·n <0,此时不存在负数λ,使得m =λn . 故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分不必要条件. 方法二 ∵m =λn ,∴m ·n =λn ·n =λ|n |2. ∴当λ<0,n ≠0时,m ·n <0.反之,由m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π,当〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π时,m ,n 不共线.故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分不必要条件.2.(2017·山东)已知e 1,e 2是互相垂直的单位向量,若3e 1-e 2与e 1+λe 2的夹角为60°,则实数λ的值是________. 答案33解析 由题意知|e 1|=|e 2|=1,e 1·e 2=0,|3e 1-e 2|=(3e 1-e 2)2=3e 21-23e 1·e 2+e 22=3-0+1=2. 同理|e 1+λe 2|=1+λ2.所以cos 60°=(3e 1-e 2)·(e 1+λe 2)|3e 1-e 2||e 1+λe 2|=3e 21+(3λ-1)e 1·e 2-λe 2221+λ2=3-λ21+λ2=12, 解得λ=33. 3.(2017·天津)在△ABC 中,∠A =60°,AB =3,AC =2.若BD →=2DC →,AE →=λAC →-AB →(λ∈R ),且AD →·AE →=-4,则λ的值为________.答案311解析 由题意知|AB →|=3,|AC →|=2,AB →·AC →=3×2×cos 60°=3,AD →=AB →+BD →=AB →+23BC →=AB →+23(AC →-AB →)=13AB →+23AC →,∴AD →·AE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫13AB →+23AC →·(λAC →-AB →)=λ-23AB →·AC →-13AB →2+2λ3AC →2=λ-23×3-13×32+2λ3×22=113λ-5=-4,解得λ=311.4.(2017·北京)已知点P 在圆x 2+y 2=1上,点A 的坐标为(-2,0),O 为原点,则AO →·AP →的最大值为________. 答案 6解析 方法一 根据题意作出图象,如图所示,A (-2,0),P (x ,y ). 由点P 向x 轴作垂线交x 轴于点Q ,则点Q 的坐标为(x,0).AO →·AP →=|AO →||AP →|cos θ,|AO →|=2,|AP →|=(x +2)2+y 2, cos θ=|AQ →||AP →|=x +2(x +2)2+y 2, 所以AO →·AP →=2(x +2)=2x +4.点P 在圆x 2+y 2=1上,所以x ∈[-1,1]. 所以AO →·AP →的最大值为2+4=6.方法二 如图所示,因为点P 在圆x 2+y 2=1上, 所以可设P (cos α,sin α)(0≤α<2π), 所以AO →=(2,0),AP →=(cos α+2,sin α),AO →·AP →=2cos α+4≤2+4=6,当且仅当cos α=1,即α=0,P (1,0)时“=”号成立. 押题预测1.如图,在△ABC 中,AD →=13AB →,DE ∥BC 交AC 于E ,BC 边上的中线AM 交DE 于N ,设AB →=a ,AC →=b ,用a ,b 表示向量AN →,则AN →等于( )A.12(a +b ) B.13(a +b ) C.16(a +b ) D.18(a +b ) 押题依据 平面向量基本定理是向量表示的基本依据,而向量表示(用基底或坐标)是向量应用的基础. 答案 C解析 因为DE ∥BC ,所以DN ∥BM , 则△AND ∽△AMB ,所以AN AM =ADAB.因为AD →=13AB →,所以AN →=13AM →.因为M 为BC 的中点,所以AM →=12(AB →+AC →)=12(a +b ),所以AN →=13AM →=16(a +b ).故选C.2.如图,BC ,DE 是半径为1的圆O 的两条直径,BF →=2FO →,则FD →·FE →等于( )A .-34B .-89C .-14D .-49押题依据 数量积是平面向量最重要的概念,平面向量数量积的运算是高考的必考内容,和平面几何知识的结合是向量考查的常见形式. 答案 B解析 ∵BF →=2FO →,圆O 的半径为1,∴|FO →|=13,∴FD →·FE →=(FO →+OD →)·(FO →+OE →)=FO →2+FO →·(OE →+OD →)+OD →·OE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫132+0-1=-89.3.在△ABC 中,AB →=(cos 32°,cos 58°),BC →=(sin 60°sin 118°,sin 120°sin 208°),则△ABC 的面积为( )A.14B.38C.32D.34押题依据 平面向量作为数学解题工具,通过向量的运算给出条件解决三角函数问题已成为近几年高考的热点. 答案 B解析 |AB →|=cos 232°+cos 258°=cos 232°+sin 232°=1,BC →=⎝⎛⎭⎪⎫32cos 28°,-32sin 28°,所以|BC →|=⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos 28°2+⎝ ⎛⎭⎪⎫-32sin 28°2=32. 则AB →·BC →=cos 32°×32cos 28°-sin 32°×32sin 28°=32(cos 32°cos 28°-sin 32°sin 28°) =32cos(32°+28°)=32cos 60°=34,故cos 〈AB →,BC →〉=AB →·BC →|AB →||BC →|=341×32=12.又〈AB →,BC →〉∈[0°,180°],所以〈AB →,BC →〉=60°, 故B =180°-〈AB →,BC →〉=180°-60°=120°. 故△ABC 的面积为S =12·|AB →|·|BC →|sin B=12×1×32×sin 120°=38.故选B. 4.如图,在半径为1的扇形AOB 中,∠AOB =60°,C 为AB 上的动点,AB 与OC 交于点P ,则OP →·BP →的最小值是________.押题依据 本题将向量与平面几何、最值问题等有机结合,体现了高考在知识交汇点命题的方向,本题解法灵活,难度适中. 答案 -116解析 因为OP →=OB →+BP →,所以OP →·BP →=(OB →+BP →)·BP →=OB →·BP →+BP →2.又因为∠AOB =60°,OA =OB ,所以∠OBA =60°,OB =1.所以OB →·BP →=|BP →|cos 120°=-12|BP →|.所以OP →·BP →=-12|BP →|+|BP →|2=⎝ ⎛⎭⎪⎫|BP →|-142-116≥-116,当且仅当|BP →|=14时,OP →·BP →取得最小值-116.A 组 专题通关1. 设D 为△ABC 所在平面内一点,BC →=3CD →,则( ) A.AD →=-13AB →+43AC →B.AD →=13AB →-43AC →C.AD →=43AB →+13AC →D.AD →=43AB →-13AC →答案 A解析 ∵BC →=3CD →,∴AC →-AB →=3(AD →-AC →), 即4AC →-AB →=3AD →,∴AD →=-13AB →+43AC →.2.(2017届广西省教育质量诊断性联合考试)设向量a =(1,2),b =(-3,5),c =(4,x ),若a +b =λc (λ∈R ),则λ+x 的值为( )A .-112B.112 C .-292D.292答案 C解析 由已知可得(1,2)+(-3,5)=λ(4,x )⇒⎩⎪⎨⎪⎧4λ=-2,xλ=7⇒⎩⎪⎨⎪⎧λ=-12,x =-14⇒λ+x =-292,故选C.3.已知向量a ,b ,其中a =(-1,3),且a ⊥(a -3b ),则b 在a 上的投影为( ) A.43 B .-43C.23 D .-23答案 C解析 由a =(-1,3),且a ⊥(a -3b ),得a ·(a -3b )=0=a 2-3a·b =4-3a·b ,a·b =43,所以b 在a 上的投影为a·b |a |=432=23,故选C.4.如图,在矩形ABCD 中,AB =3,BC =3,BE →=2EC →,点F 在边CD 上,若AB →·AF →=3,则AE →·BF →的值为()A .4 B.833C .0D .-4答案 D解析 如图所示,BE →=2EC →⇒BE =23BC =233,AB →·AF →=3⇒AF cos∠BAF =1⇒DF =1,以点A 为原点建立平面直角坐标系,AD 所在直线为x 轴,AB 所在直线为y 轴,则B (0,3),F (3,1),E (233,3),因此BF →=(3,-2),AE →·BF →=233×3-2×3=2-6=-4.5.在△ABC 中,AB =5,AC =6,若B =2C ,则向量BC →在BA →方向上的投影是( ) A .-75B .-77125C.77125D.75答案 B解析 由正弦定理得ACsin B=ABsin C ⇒6sin 2C =5sin C ⇒cos C =35,由余弦定理得cos C =BC 2+AC 2-AB 22AC ·BC ⇒BC =115或5,经检验知BC =5不符合,舍去,所以BC =115,cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =-725,则|BC →|cos B =-77125,故选B.6.(2017届吉林省普通中学调研)在等腰直角△ABC 中,AC =BC ,D 在AB 边上且满足CD →=tCA →+(1-t )CB →,若∠ACD =60°,则t 的值为( ) A.3-12 B.3-1C.3-22D.3+12答案 A解析 因为D 在AB 边上且满足CD →=tCA →+(1-t )CB →,所以BD →=tBA →,不妨设AC =BC =1,则AB =2,AD =2(1-t ),在△ACD 中,∠ACD =60°,∠CAD =45°,则∠ADC =75°,由正弦定理,得1sin 75°=2(1-t )sin 60°,解得t =3-12.故选A. 7.(2017届河南南阳一中月考)已知△ABC 的外接圆半径为1,圆心为点O ,且3OA →+4OB →+5OC →=0,则△ABC 的面积为( ) A.85 B.75C.65 D.45 答案 C解析 如图所示,|OA →|=|OB →|=|OC →|=1,由3OA →+4OB →+5OC →=0,可得3OA →+4OB →=-5OC →,两边平方可得9+24OA →·OB →+16=25,所以OA →·OB →=0,因此OA →⊥OB →.同理3OA →+5OC →=-4OB →,4OB →+5OC →=-3OA →,两边分别平方可得cos 〈OB →,OC →〉=-45,cos 〈OA →,OC →〉=-35,根据同角三角函数基本关系可得sin 〈OB →,OC →〉=35,sin 〈OA →,OC →〉=45,所以S △ABC =S △AOB +S △AOC +S △OBC=12×1×1+12×1×1×45+12×1×1×35=65,故选C. 8.已知向量OA →=(1,1),OB →=(1,a ),其中O 为原点,若向量OA →与OB →的夹角在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π12内变化,则实数a 的取值范围是__________. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤33,3 解析 因为OA →=(1,1),OB →=(1,a ), 所以OA →·OB →=1+a .又OA →·OB →=2·1+a 2cos θ, 故cos θ=1+a2(1+a 2), 因为θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π12,故cos θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤6+24,1,即1+a2(1+a 2)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤6+24,1,解得33≤a ≤ 3. 9.(2017·辽宁省大连市双基测试)已知平面内三个单位向量OA →,OB →,OC →,〈OA →,OB →〉=60°,若OC →=mOA →+nOB →,则m +n 的最大值是______.答案233解析 由已知条件OC →=mOA →+nOB →,两边平方可得1=m 2+mn +n 2=(m +n )2-mn ,∴(m +n )2-1=mn ,根据向量加法的平行四边形法则,判断出m ,n >0,∴(m +n )2-1=mn ≤14(m +n )2,当且仅当m =n 时取等号,∴34(m +n )2≤1,则m +n ≤233,即m +n 的最大值为233. 10.(2017届陕西西安铁一中三模)已知向量m =(sin x ,-1),向量n =⎝ ⎛⎭⎪⎫3cos x ,-12,函数f (x )=(m +n )·m .(1)求f (x )的单调递减区间;(2)已知a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边,A 为锐角,a =23,c =4,且f (A )恰是f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值,求A ,b 和△ABC 的面积S . 解 (1)f (x )=(m +n )·m =sin 2x +1+3sin x cos x +12=1-cos 2x 2+1+32sin 2x +12 =32sin 2x -12cos 2x +2 =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6+2.由2k π+π2≤2x -π6≤2k π+3π2(k ∈Z ),得k π+π3≤x ≤k π+5π6(k ∈Z ).所以f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π3,k π+5π6(k ∈Z ).(2)由(1)知f (A )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6+2, 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,-π6≤2x -π6≤5π6,由正弦函数图象可知,当2x -π6=π2时f (x )取得最大值3.所以2A -π6=π2,A =π3.由余弦定理,a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 得12=b 2+16-2×4b ×12,所以b =2.所以S =12bc sin A =12×2×4sin 60°=2 3.B 组 能力提高11. (2017届江西师大附中、临川一中联考)在Rt△ABC 中,∠BCA =90°,CA =CB =1,P 为AB 边上的点,AP →=λAB →,若CP →·AB →≥PA →·PB →,则λ的最大值是( ) A.2+22B. 2-22C .1 D. 2答案 C解析 因为CP →=AP →-AC →=λAB →-AC →,PB →=AB →-AP →=AB →-λAB →,故由CP →·AB →≥PA →·PB →,可得2λ-1≥-2λ(1-λ),即2λ-1≥-2λ+2λ2, 也即λ2-2λ≤-12,解得1-22≤λ≤1+22,由于点P ∈AB ,所以1-22≤λ≤1, 故选C.12.(2017届荆、荆、襄、宜四地七校联考)如图,三个边长为2的等边三角形有一条边在同一直线上,边B 3C 3上有10个不同的点P 1,P 2,…,P 10, 记m i =AB →2·AP →i (i =1,2,…,10),则m 1+m 2+…+m 10的值为( )A .15 3B .45C .60 3D .180 答案 D解析 因为AB 2与B 3C 3垂直,设垂足为C ,所以AP i →在AB 2→上的投影为AC ,m i =AB 2→·AP i →=|AB 2→||AC →|=23×33=18,从而m 1+m 2+…+m 10的值为18×10=180.故选D.13.(2017届江西上饶一模)已知在Rt△AOB 中,AO =1,BO =2,如图,动点P 是在以O 点为圆心,OB 为半径的扇形内运动(含边界)且∠BOC =90°.设OP →=xOA →+yOB →,则x +y 的取值范围是__________. 答案 [-2,1]解析 由已知图形可知OP →,OA →的夹角∠AOP ∈[90°,180°],所以x ≤0,OP →,OB →的夹角∠BOP ∈[0°,90°],所以y ≥0,由平行四边形法则可知,当点P 沿着圆弧CB 由C 到B 移动时,负数x 逐渐增大,正数y 逐渐增大,所以当点P 在C 处时x +y 取得最小值,因为OC =2OA ,OC ⊥OB ,所以x =-2,y =0,所以x +y =-2,当点P 在点B 处时x +y 取得最大值,因为OA ⊥OB ,所以x =0,y =1, 所以x +y =1,所以x +y 的取值范围为[-2,1].14.(2017届云南曲靖一中月考)已知向量a =(-1,0),b =(cos α,sin α),c =(cos β,sin β). (1)求|a +c |的最大值;(2)若α=π4,且向量b 与向量(a +c )垂直,求cos β的值.解 (1)a +c =(cos β-1,sin β),|a +c |=(cos β-1)2+sin 2β=2-2cos β, 当cos β=-1时,|a +c |=2,|a +c |的最大值为2.(2)若α=π4,则b =⎝ ⎛⎭⎪⎫22,22,a +c =(cos β-1,sin β),∵向量b 与向量a +c 垂直, ∴22(cos β-1)+22sin β=0, ∴sin β+cos β=1,故sin 2β=(1-cos β)2=1-2cos β+cos 2β, cos 2β-cos β=0,∴cos β=0或1.当cos β=1时,sin β=0,a +c =(0,0)不符合条件, ∴cos β=0.。
2018年江苏省高考数学一轮训练试题考点3:三角函数,解
2018-2018学年度第一学期江苏省南通市六所省重点高中联考试卷1.2018.17、设(0,)2x π∈,则函数(222211sin )(cos )sin cos x x x x++的最小值是 2、在△ABC 中,π6A ∠=,D 是BC 边上任意一点(D 与B 、C 不重合),且22||||AB AD BD DC =+⋅,则B ∠等于3、已知函数x x x f sin )(=,∈x R ,则)5(πf ,)1(f ,)(3π-f 的大小关系为4、(本题满分14分)已知向量)sin ,(sin B A m =,)cos ,(cos A B n =,C n m 2sin =⋅, 其中A 、B 、C 为ABC ∆的内角. (Ⅰ)求角C 的大小;(Ⅱ)若A sin ,C sin ,B sin 成等差数列,且18)(=-⋅AC AB CA ,求AB 的长.江苏省2018高考数学模拟题(压题卷)1.已知点O 为△ABC 的外心,且4AC =,2AB =,则AO BC ⋅的值等于 .2.已知a ,b 是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量c 满足0)()(=-⋅-c b c a,则c 的最大值是 .3 已知2πn x ≠,函数xx 22cos 4sin 1+的最小值是 . 4.已知在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边,向量(cos ,sin )m A A =,(cos ,sin )n B B =,3sin cos m n B C ⋅=-. (1)求角A 的大小;(2)若a =3,求△ABC 面积的最大值.六、函数题1.如图,海岸线MAN ,2,A θ∠=现用长为l 的拦网围成一养殖场,其中,B MA C NA ∈∈.(1)若BC l =,求养殖场面积最大值;(2)若B 、C 为定点,BC l <,在折线MBCN 内选点D , 使B D D C l +=,求四边形养殖场DBAC 的最大面积.2. 如图,某机场建在一个海湾的半岛上,飞机跑道AB 的长为4.5km ,且跑道所在的直线与海岸线l 的夹角为60o (海岸——可以看作是直线),跑道上离海岸线距离最近的点B到海岸线的距离,BC D =为海湾一侧海岸线CT 上的一点,设()CD x km =,点D 对跑道AB 的视角为θ.(1)将tan θ表示为x 的函数; (2)求点D 的位置,使θ取得最大值.2018届江苏省苏州市迎二模六校联考数学试题9.在△ABC 中,已知b =22,a =2,如果三角形有解,则角A 的取值范围是16.(本小题满分14分) 在∆ABC 中,点M 是BC 的中点,∆AMC 的三边长是连续三个正整数,tan ∠C •tan ∠BAM=1 (1)判断∆ABC 的形状; (2)求∠BAC 的余弦值。
2018年高考题分类汇编之三角函数与不等式(可编辑修改word版)
2018 年数学高考题分类汇编之三角函数与平面向量1.【2018 年新课标I 卷文】已知函数,则A. 的最小正周期为π,最大值为3B. 的最小正周期为π,最大值为4C. 的最小正周期为,最大值为3D. 的最小正周期为,最大值为42.【2018 年天津卷文】将函数的图象向右平移个单位长度,所得图象对应的函数A. 在区间上单调递增B. 在区间上单调递减C. 在区间上单调递增D. 在区间上单调递减【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(天津卷)3.【2018 年文北京卷】在平面坐标系中,是圆上的四段弧(如图),点P 在其中一段上,角以O x为始边,OP 为终边,若,则P 所在的圆弧是A. B. C. D.4.【2018 年新课标 I 卷文】已知角的顶点为坐标原点,始边与轴的非负半轴重合,终边上有两点,,且,则A. B. C. D.5.【2018 年全国卷Ⅲ文】的内角的对边分别为,,,若的面积为,则A. B. C. D.6.【2018 年全国卷Ⅲ文】函数的最小正周期为A. B. C. D.7.【2018 年全国卷Ⅲ文】若,则A. B. C. D.8.【2018 年浙江卷】在△ABC 中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.若a=,b=2,A=60°,则sin B= ,c= .9.【2018 年文北京卷】若的面积为,且∠C 为钝角,则∠B= ;的取值范围是.10.【2018 年江苏卷】在中,角所对的边分别为,,的平分线交于点D,且,则的最小值为.12.【2018 年新课标I 卷文】△的内角的对边分别为,已知,,则△的面积为.13.【2018 年全国卷II 文】已知,则.14.【2018 年浙江卷】已知角α的顶点与原点O 重合,始边与x 轴的非负半轴重合,它的终边过点P().(Ⅰ)求sin(α+π)的值;(Ⅱ)若角β 满足sin(α+β)= ,求cosβ 的值.15.【2018 年天津卷文】在中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.已知. (I)求角B 的大小;(II)设a=2,c=3,求b 和的值.16.【2018 年文北京卷】已知函数.(Ⅰ)求的最小正周期;(Ⅱ)若在区间上的最大值为,求的最小值.17.【2018 年江苏卷】已知为锐角,,.(1)求的值;(2)求的值.18.【2018 年浙江卷】已知a,b,e 是平面向量,e 是单位向量.若非零向量a 与e 的夹角为,向量b 满足b2−4e·b+3=0,则|a−b|的最小值是A. −1B. +1C. 2D. 2−19.【2018 年天津卷文】在如图的平面图形中,已知, 则的值为A. B. C. D. 020.【2018 年文北京卷】设向量a=(1,0),b=(−1,m),若,则m= .21.【2018 年江苏卷】在平面直角坐标系中,A 为直线上在第一象限内的点,,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D.若,则点A 的横坐标为.。
2018年高考数学文科考点过关习题第三章三角函数解三角形与平面向量18和答案
考点测试18 同角三角函数基本关系式与诱导公式一、基础小题1.cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-20π3=( ) A.12 B.32 C .-12 D .-32 答案 C解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-20π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫6π+2π3=cos 2π3=cos ⎝⎛⎭⎪⎫π-π3 =-cos π3=-12,故选C.2.α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,sin α=-35,则cos(-α)的值为( )A .-45 B.45 C.35 D .-35答案 B解析 因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,sin α=-35,所以cos α=45,即cos(-α)=45,故选B. 3.已知sin(θ+π)<0,cos(θ-π)>0,则下列不等关系中必定成立的是( )A .sin θ<0,cos θ>0B .sin θ>0,cos θ<0C .sin θ>0,cos θ>0D .sin θ<0,cos θ<0答案 B解析 sin(θ+π)<0,∴-sin θ<0,sin θ>0. ∵cos(θ-π)>0,∴-cos θ>0.∴cos θ<0.4.点A (sin2013°,cos2013°)在直角坐标平面上位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 答案 C解析 注意到2013°=360°³5+(180°+33°),因此2013°角的终边在第三象限,sin2013°<0,cos2013°<0.所以点A 位于第三象限.5.已知sin θ=-13,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,则sin(θ-5π)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫32π-θ的值是( )A.229 B .-229 C .-19 D.19答案 B解析 ∵sin θ=-13,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴cos θ=1-sin 2θ=223.∴原式=-sin(π-θ)²(-cos θ)=sin θcos θ=-13³223=-229.6.已知2tan α²sin α=3,-π2<α<0,则sin α等于( )A.32 B .-32 C.12 D .-12答案 B解析 由2tan α²sin α=3得,2sin 2αcos α=3,即2cos 2α+3cos α-2=0,又-π2<α<0,解得cos α=12(cos α=-2舍去),故sin α=-32.7.已知sin(π-α)=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α,则sin αcos α=( )A.25 B .-25 C.25或-25 D .-15 答案 B解析 由已知条件可得tan α=-2,所以sin αcos α= sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan αtan 2α+1=-25.8.若sin θ,cos θ是方程4x 2+2mx +m =0的两个根,则m 的值为( ) A .1+ 5 B .1- 5 C .1± 5 D .-1- 5 答案 B解析 由题意得sin θ+cos θ=-m 2,sin θcos θ=m4,又(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ,所以m 24=1+m2,解得m =1±5,又Δ=4m 2-16m ≥0,解得m ≤0或m ≥4,所以m =1-5,故选B.9.已知tan140°=k ,则sin140°=( ) A.k 1+k2B.11+k 2 C .-k 1+k 2 D .-11+k 2答案 C解析 因为k =tan140°=tan(180°-40°)=-tan40°,所以tan40°=-k ,所以k <0,sin40°=-k cos40°,sin140°=sin(180°-40°)=sin40°,因为sin 240°+cos 240°=1,所以k 2cos 240°+cos 240°=1,所以cos40°=1k 2+1,所以sin40°=-kk 2+1. 10.已知1+sin x cos x =-12,那么cos xsin x -1的值是( )A.12 B .-12 C .2 D .-2 答案 A解析 由于1+sin x cos x ²sin x -1cos x =sin 2x -1cos 2x =-1,故cos x sin x -1=12.11.若sin θcos θ=18,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,则cos θ-sin θ=________.答案 -32解析 (cos θ-sin θ)2=cos 2θ+sin 2θ-2sin θcos θ=1-14=34,∵θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,∴cos θ<sin θ,∴cos θ-sin θ=-32.12.化简 1-sin 2440°+1-2sin80°cos80°=________. 答案 sin80°解析 由于1-sin 2440°=1-sin 2360°+80° =1-sin 280°=cos 280°=cos80°;1-2sin80°cos80°=sin 280°+cos 280°-2sin80°cos80°= sin80°-cos80° 2 =|sin80°-cos80°|=sin80°-cos80°. 故原式=cos80°+sin80°-cos80°=sin80°. 二、高考小题 13.若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( ) A.125 B .-125 C.512 D .-512答案 D解析 因为sin α=-513,且α为第四象限角,所以cos α=1213,所以tan α=-512,故选D.14.若tan α=34,则cos 2α+2sin2α=( )A.6425 B.4825 C .1 D.1625答案 A解析 当tan α=34时,原式=cos 2α+4sin αcos α=cos 2α+4sin αcos αsin 2α+cos 2α=1+4tan αtan 2α+1=1+4³34916+1=6425,故选A.15.设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且tan α=1+sin βcos β,则( )A .3α-β=π2B .2α-β=π2C .3α+β=π2D .2α+β=π2答案 B解析 由条件得sin αcos α=1+sin βcos β,即sin αcos β=cos α(1+sin β),sin(α-β)=cos α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α,因为-π2<α-β<π2,0<π2-α<π2,所以α-β=π2-α,所以2α-β=π2,故选B.16.sin750°=________. 答案12解析 sin750°=sin(2³360°+30°)=sin30°=12.三、模拟小题17.已知锐角α满足5α的终边上有一点P (sin(-50°),cos130°),则α的值为( )A .8° B.44° C.26° D.40°答案 B解析 点P (sin(-50°),cos130°)化简为P (cos220°,sin220°),因为0°<α<90°,所以5α=220°,所以α=44°.故选B.18.1-2sin π+2 cos π-2 等于( ) A .sin2-cos2 B .sin2+cos2 C .±(sin2-cos2) D .cos2-sin2 答案 A 解析1-2sin π+2 cos π-2=1-2sin2cos2=sin2-cos2 2=|sin2-cos2|=sin2-cos2.19.已知sin α-cos α=2,α∈(0,π),则tan α等于( ) A .-1 B .-22 C.22D .1 答案 A解析 解法一:由sin α-cos α=2,得22sin α-22cos α=1,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=1.∵α∈(0,π),∴⎝⎛⎭⎪⎫α-π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4,34π,∴α-π4=π2,α=34π,∴tan α=-1. 解法二:由sin α-cos α=2得1-2sin αcos α=2,即2sin αcos α=-1,∴(sin α+cos α)2=0,即sin α+cos α=0,由⎩⎨⎧sin α-cos α=2,sin α+cos α=0可知sin α=22,cos α=-22,∴tan α=sin αcos α=-1.20.化简1+sin α+cos α+2sin αcos α1+sin α+cos α的结果是( )A .2sin αB .2cos αC .sin α+cos αD .sin α-cos α答案 C解析 原式=sin 2α+cos 2α+2sin αcos α+sin α+cos α1+sin α+cos α= sin α+cos α 2+sin α+cos α1+sin α+cos α=sin α+cos α sin α+cos α+11+sin α+cos α=sin α+cos α.21.已知sin θ=m -3m +5,cos θ=4-2m m +5,其中θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π,则下列结论正确的是( )A .3≤m ≤9B .3≤m <5C .m =0或m =8D .m =8答案 D解析 因为θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π,所以sin θ=m -3m +5≥0 ①,cos θ=4-2m m +5≤0②,且⎝ ⎛⎭⎪⎫m -3m +52+⎝ ⎛⎭⎪⎫4-2m m +52=1,整理得m 2-6m +9+16-16m +4m 2 m +5 2=1,即5m 2-22m +25=m 2+10m +25,即4m (m -8)=0,解得m =0或m =8,又m =0不满足①②两式,m =8满足①②两式,故m =8.22. 在北京召开的国际数学家大会会标如图所示,它是由4个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形,若直角三角形中较小的锐角为θ,大正方形的面积是1,小正方形的面积是125,则sin 2θ-cos 2θ的值为( )A .1B .-725 C.725 D .-2425答案 B解析 解法一:由题意可知,拼图中的每个直角三角形的长直角边为cos θ,短直角边为sin θ,小正方形的边长为cos θ-sin θ,∵小正方形的面积是125,∴(cos θ-sin θ)2=125,又θ为直角三角形中较小的锐角,∴cos θ>sin θ,∴cos θ-sin θ=15,又(cos θ-sin θ)2=1-2cos θsin θ=125,∴2sin θcos θ=2425,(sin θ+cos θ)2=1+2sin θcos θ=4925,∴sin θ+cos θ=75,∴sin 2θ-cos 2θ=(sin θ-cos θ)(sin θ+cos θ)=-725,故选B.解法二:设直角三角形中较小的直角边长为x ,∵小正方形的面积是125,∴小正方形的边长为15,直角三角形的另一直角边长为x +15,又大正方形的面积是1,∴x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫x +152=12,解得x =35,∴sin θ=35,cos θ=45,∴sin 2θ-cos 2θ=⎝ ⎛⎭⎪⎫352-⎝ ⎛⎭⎪⎫452=-725,故选B.23.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π3+2α=( ) A .-79 B.79 C .-29 D.29答案 A解析 ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,∴sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=13,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α=13,∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π3+2α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α-1=2³19-1=-79,选A. 24.已知tan α=2,则sin π+α -sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+α+cos π-α 的值为________.答案 -3解析 sin π+α -sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+α+cos π-α =-sin α-cos αsin α-cos α=-tan α-1tan α-1=-3.一、高考大题本考点在近三年高考中未独立命题. 二、模拟大题1.已知tan αtan α-6=-1,求下列各式的值.(1)2cos α-3sin α3cos α+4sin α;(2)1-3sin αcos α+3cos 2α. 解 由tan αtan α-6=-1,得tan α=3.(1)2cos α-3sin α3cos α+4sin α=2-3tan α3+4tan α=-715.(2)1-3sin αcos α+3cos 2α =1-3sin αcos α+3cos 2αcos 2α+sin 2α=sin 2α+cos 2α-3sin αcos α+3cos 2αcos 2α+sin 2α=sin 2α-3sin αcos α+4cos 2αcos 2α+sin 2α=tan 2α-3tan α+4tan 2α+1=25.2.已知关于x 的方程2x 2-(3+1)x +m =0的两个根为sin θ和cos θ,θ∈(0,2π),求:(1)sin θ1-1tan θ+cos θ1-tan θ的值; (2)m 的值;(3)方程的两根及θ的值.解(1)⎩⎪⎨⎪⎧sin θ+cos θ=3+12, ①sin θcos θ=m2, ②sin θ1-1tan θ+cos θ1-tan θ=sin 2θsin θ-cos θ+cos 2θcos θ-sin θ =sin 2θ-cos 2θsin θ-cos θ=sin θ+cos θ=3+12. (2)将①式两边平方得1+2sin θcos θ=2+32. ∴sin θcos θ=34. 由②式得m 2=34,∴m =32.(3)由(2)可知原方程变为 2x 2-(3+1)x +32=0,解得x 1=32,x 2=12. ∴⎩⎪⎨⎪⎧ sin θ=32,cos θ=12或⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=32,sin θ=12.又θ∈(0,2π),∴θ=π3或θ=π6. 3.已知-π2<α<0,且函数f (α)=cos ⎝⎛⎭⎪⎫3π2+α-sin α1+cos α1-cos α-1.(1)化简f (α);(2)若f (α)=15,求sin α²cos α和sin α-cos α的值.解 (1)f (α)=sin α-sin α² 1+cos α 21-cos 2α-1=sin α+sin α²1+cos αsin α-1=sin α+cos α.(2)解法一:由f (α)=sin α+cos α=15, 平方可得sin 2α+2sin α²cos α+cos 2α=125, 即2sin α²cos α=-2425,∴sin α²cos α=-1225, ∵(sin α-cos α)2=1-2sin α²cos α=4925, 又-π2<α<0,∴sin α<0,cos α>0, ∴sin α-cos α<0,∴sin α-cos α=-75. 解法二:联立方程⎩⎨⎧ sin α+cos α=15,sin 2α+cos 2α=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ sin α=-35,cos α=45或⎩⎪⎨⎪⎧ sin α=45,cos α=-35.∵-π2<α<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ sin α=-35,cos α=45,∴sin α²cos α=-1225,sin α-cos α=-75. 4.是否存在α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,β∈(0,π),使等式sin(3π-α)=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-β,3cos(-α)=-2cos(π+β)同时成立?若存在,求出α,β的值;若不存在,请说明理由.解 假设存在角α,β满足条件,则由已知条件可得⎩⎪⎨⎪⎧ sin α=2sin β, ①3cos α=2cos β. ②由①2+②2,得sin 2α+3cos 2α=2.∴sin 2α=12,∴sin α=±22. ∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴α=±π4. 当α=π4时,由②式知cos β=32, 又β∈(0,π),∴β=π6,此时①式成立; 当α=-π4时,由②式知cos β=32, 又β∈(0,π),∴β=π6,此时①式不成立,故舍去. ∴存在α=π4,β=π6满足条件.。
高三数学高考总复习课件:冲刺985压轴题命题区间三角函数与平面向量
[方法点拨] 平面向量具有双重性,处理平面向量问题一般可以从两 个角度进行: (1)利用其“形”的特征,将其转化为平面几何的有关知 识进行解决; (2)利用其“数”的特征,通过坐标转化为代数中的有关 问题进行解决.
[对点演练]
1.在△ABD中,AB=2,AD=2 2 ,E,C分别在线段AD,
BD上,且AE=
∴2x+π6=2kπ+π2,k∈Z,
解得x=kπ+π6,k∈Z.
故f(x)取最大值时x的取值集合为
xx=kπ+π6,k∈Z
.
(2)由题意知,f(A)=sin2A+π6+1=32,
化简得sin2A+π6=12.
∵A∈(0,π),∴2A+π6∈π6,136π, ∴2A+π6=56π,∴A=π3. 在△ABC 中,根据余弦定理,得 a2=b2+c2-2bccosπ3=(b+c)2-3bc. 由 b+c=2,知 bc≤b+2 c2=1, 当且仅当 b=c=1 时等号成立.即 a2≥1. ∴当 b=c=1 时,实数 a 的最小值为 1.
为3,求a的值.
解:(1)由题意得2ωπ·π=2π2,所以ω=1. 又A=2g174π=2tan174π=2tanπ4=2, 所以f(x)=2sinx+π4. 由2kπ-π2≤x+π4≤2kπ+π2(k∈Z), 得2kπ-34π≤x≤2kπ+π4(k∈Z). 故f(x)的单调递增区间为2kπ-34π,2kπ+π4(k∈Z).
即 2sin Bcos A=sin Acos C+sin Ccos A =sin(A+C)=sin B, 所以 cos A=12,所以 A=60°. (2)由正弦定理, 得sina A=sinb B=sinc C=2, 则 b=2sin B,c=2sin C, 所以 b2+c2=4sin2B+4sin2C =2(1-cos 2B+1-cos 2C)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
压轴题命题区间(三)三角函数与平面向量[典例] 已知函数f (x )=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -3cos 2x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2.(1)求f (x )的最大值和最小值;(2)若不等式-2<f (x )-m <2在x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2上恒成立,求实数m 的取值范围.[解] (1)f (x )=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -3cos 2x=⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x -3cos 2x=1+sin 2x -3cos 2x =1+2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,所以π6≤2x -π3≤2π3,故2≤1+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3≤3,所以f (x )max =f ⎝⎛⎭⎪⎫5π12=3,f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2. (2)因为-2<f (x )-m <2⇔f (x )-2<m <f (x )+2,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,所以m >f (x )max -2且m <f (x )min +2. 又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2时,f (x )max =3,f (x )min=2,所以1<m <4,即m 的取值范围是(1,4). [方法点拨]本题求解的关键在于将三角函数f (x )进行正确的“化一”及“化一”后角的范围的确定,因此,求解时要准确运用三角公式,并借助三角函数的图象和性质去确定函数f (x )的最值.[对点演练]已知函数f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π4(A >0,ω>0),g (x )=tan x ,它们的最小正周期之积为2π2,f (x )的最大值为2g ⎝⎛⎭⎪⎫17π4.(1)求f (x )的单调递增区间;(2)设h (x )=32f 2(x )+23cos 2x ,当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫a ,π3时,h (x )的最小值为3,求a 的值.解:(1)由题意得2πω·π=2π2,所以ω=1. 又A =2g ⎝⎛⎭⎪⎫17π4=2tan 17π4=2tan π4=2,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4.由2k π-π2≤x +π4≤2k π+π2(k ∈Z),得2k π-3π4≤x ≤2k π+π4(k ∈Z).故f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-3π4,2k π+π4(k ∈Z).(2)h (x )=32f 2(x )+23cos 2x=32×4sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x +π4+23cos 2x=3⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x +3(cos 2x +1)=3+3+3sin 2x +3cos 2x =3+3+23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.因为h (x )的最小值为3,令3+3+23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6=3⇒sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6=-12. 因为x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫a ,π3,所以2x +π6∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫2a +π6,5π6,所以2a +π6=-π6,即a =-π6.[典例] 已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,且2b -c a =cos Ccos A .(1)求A 的大小;(2)当a =3时,求b 2+c 2的取值范围. [解] (1)已知在△ABC 中,2b -c a =cos Ccos A, 由正弦定理, 得2sin B -sin C sin A =cos Ccos A,即2sin B cos A =sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )=sin B , 所以cos A =12,所以A =60°. (2)由正弦定理, 得a sin A =b sin B =csin C=2, 则b =2sin B ,c =2sin C , 所以b 2+c 2=4sin 2B +4sin 2C =2(1-cos 2B +1-cos 2C ) =2[2-cos 2B -cos 2(120°-B )] =2[2-cos 2B -cos(240°-2B )] =2⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12cos 2B +32sin 2B=4+2sin(2B -30°). 因为0°<B <120°,所以-30°<2B -30°<210°, 所以-12<sin(2B -30°)≤1,所以3<b 2+c 2≤6.即b 2+c 2的取值范围是(3,6]. [方法点拨]三角函数和三角形的结合,一般可以利用正弦定理、余弦定理先确定三角形的边、角,再代入到三角函数中,三角函数和差公式的灵活运用是解决此类问题的关键.[对点演练]已知函数f (x )=2cos 2x -sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -7π6.(1)求函数f (x )的最大值,并写出f (x )取最大值时x 的取值集合;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若f (A )=32,b +c =2,求实数a的最小值.解:(1)∵f (x )=2cos 2x -sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -7π6=(1+cos 2x )-⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2x cos 7π6-cos 2x sin 7π6 =1+32sin 2x +12cos 2x =1+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.∴函数f (x )的最大值为2. 要使f (x )取最大值, 则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6=1, ∴2x +π6=2k π+π2,k ∈Z ,解得x =k π+π6,k ∈Z .故f (x )取最大值时x 的取值集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x =k π+π6,k ∈Z. (2)由题意知,f (A )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π6+1=32,化简得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π6=12.∵A ∈(0,π), ∴2A +π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,13π6,∴2A +π6=5π6,∴A =π3.在△ABC 中,根据余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos π3=(b +c )2-3bc .由b +c =2,知bc ≤⎝⎛⎭⎪⎫b +c 22=1,当且仅当b =c =1时等号成立. 即a 2≥1.∴当b =c =1时,实数a 的最小值为1.[典例] 若a ,b ,c 均为单位向量,且a ·b =0,(a -c )·(b -c )≤0,则|a +b -c |的最大值为( )A .2-1B .1C . 2D .2[解析] 法一:(目标不等式法) 因为|a |=|b |=|c |=1,a ·b =0, 所以|a +b |2=a 2+b 2+2a ·b =2, 故|a +b |=2.展开(a -c )·(b -c )≤0, 得a ·b -(a +b )·c +c 2≤0, 即0-(a +b )·c +1≤0, 整理,得(a +b )·c ≥1.而|a +b -c |2=(a +b )2-2(a +b )·c +c 2=3-2(a +b )·c ,所以3-2(a +b )·c ≤3-2×1=1. 所以|a +b -c |2≤1, 即|a +b -c |≤1,故|a +b -c |的最大值为1. 法二:(基向量法)取向量a ,b 作为平面向量的一组基底, 设c =ma +nb .由|c |=1,即|ma +nb |=1, 可得(ma )2+(nb )2+2mna ·b =1, 由题意,知|a |=|b |=1,a ·b =0. 整理,得m 2+n 2=1.而a -c =(1-m )a -nb ,b -c =-ma +(1-n )b , 故由(a -c )·(b -c )≤0,得[(1-m )a -nb ]·[-ma +(1-n )b ]≤0, 展开,得m (m -1)a 2+n (n -1)b 2≤0, 即m 2-m +n 2-n ≤0, 又m 2+n 2=1, 故m +n ≥1.而a +b -c =(1-m )a +(1-n )b , 故|a +b -c |2=[(1-m )a +(1-n )b ]2=(1-m )2a 2+2(1-m )(1-n )a ·b +(1-n )2b 2=(1-m )2+(1-n )2=m 2+n 2-2(m +n )+2 =3-2(m +n ). 又m +n ≥1, 所以3-2(m +n )≤1. 故|a +b -c |2≤1, 即|a +b -c |≤1.故|a +b -c |的最大值为1. 法三:(坐标法)因为|a |=|b |=1,a ·b =0, 所以a ,b =π2.设OA ―→=a ,OB ―→=b ,OC ―→=c , 因为a ⊥b , 所以OA ⊥OB .分别以OA ,OB 所在的直线为x 轴、y 轴建立平面直角坐标系,如图(1)所示, 则a =(1,0),b =(0,1), 则A (1,0),B (0,1).设C (x ,y ),则c =(x ,y ),且x 2+y 2=1.则a -c =(1-x ,-y ),b -c =(-x,1-y ),故由(a -c )·(b -c )≤0,得(1-x )×(-x )+(-y )×(1-y )≤0, 整理,得1-x -y ≤0, 即x +y ≥1.而a +b -c =(1-x,1-y ), 则|a +b -c |=-x2+-y2=3-x +y .因为x +y ≥1,所以3-2(x +y )≤1, 即|a +b -c |≤1.所以|a +b -c |的最大值为1. 法四:(三角函数法) 因为|a |=|b |=1,a ·b =0, 所以a ,b =π2.设OA ―→=a ,OB ―→=b ,OC ―→=c , 因为a ⊥b ,所以OA ⊥OB .分别以OA ,OB 所在的直线为x 轴、y 轴建立平面直角坐标系, 如图(1)所示,则a =(1,0),b =(0,1),A (1,0),B (0,1). 因为|c |=1,设∠COA =θ,所以C 点的坐标为(cos θ,sin θ).则a -c =(1-cos θ,-sin θ),b -c =(-cos θ,1-sin θ), 故由(a -c )·(b -c )≤0,得(1-cos θ)×(-cos θ)+(-sin θ)×(1-sin θ)≤0, 整理,得sin θ+cos θ≥1. 而a +b -c =(1-cos θ,1-sin θ), 则|a +b -c |=-cos θ2+-sin θ2=3-θ+cos θ.因为sin θ+cos θ≥1, 所以3-2(sin θ+cos θ)≤1, 即|a +b -c |≤1,所以|a +b -c |的最大值为1. 法五:(数形结合法)设OA ―→=a ,OB ―→=b ,OC ―→=c ,因为|a |=|b |=|c |=1,所以点A ,B ,C 在以O 为圆心、1为半径的圆上. 易知CA ―→=a -c ,CB ―→=b -c ,|c |=|OC ―→|.由(a -c )·(b -c )≤0, 可得CA ―→·CB ―→≤0,则π2≤∠BCA <π(因为A ,B ,C 在以O 为圆心的圆上,所以A ,B ,C 三点不能共线,即∠BCA ≠π),故点C 在劣弧AB 上. 由a ·b =0,得OA ⊥OB , 设OD ―→=a +b ,如图(2)所示, 因为a +b -c =OD ―→-OC ―→=CD ―→, 所以|a +b -c |=|CD ―→|,即|a +b -c |为点D 与劣弧AB 上一点C 的距离, 显然,当点C 与A 或B 点重合时,CD 最长且为1, 即|a +b -c |的最大值为1. [答案] B [方法点拨]平面向量具有双重性,处理平面向量问题一般可以从两个角度进行: (1)利用其“形”的特征,将其转化为平面几何的有关知识进行解决; (2)利用其“数”的特征,通过坐标转化为代数中的有关问题进行解决. [对点演练]1.在△ABD 中,AB =2,AD =22,E ,C 分别在线段AD ,BD 上,且AE =13AD ,BC =34BD ,AC ―→·BE ―→=113,则∠BAD 的大小为( )A .π6B .π4C .π2D .3π4解析:选D 依题意,AC ―→=AB ―→+BC ―→=AB ―→+34BD ―→=AB ―→+34(AD ―→-AB ―→)=14AB ―→+34AD ―→,BE ―→=AE ―→-AB ―→=13AD ―→-AB ―→,所以AC ―→·BE ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫14AB ―→+34AD ―→ ·⎝ ⎛⎭⎪⎫13AD ―→-AB ―→=-14|AB ―→|2+14|AD ―→|2-23AD ―→·AB ―→=-14×22+14×(22)2-23AD ―→·AB ―→=113,所以AD ―→·AB ―→=-4,所以cos ∠BAD =AD ―→·AB ―→| AD ―→|·|AB ―→|=-42×22=-22,因为0<∠BAD <π, 所以∠BAD =3π4.2.在等腰梯形ABCD 中,已知AB ∥DC ,AB =2,BC =1,∠ABC =60°.动点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且BE ―→=λBC ―→,DF ―→=19λDC ―→,则AE ―→·AF ―→的最小值为________.解析:法一:(等价转化思想) 因为DF ―→=19λDC ―→,DC ―→=12AB ―→,CF ―→=DF ―→-DC ―→=19λDC ―→-DC ―→=1-9λ9λDC ―→=1-9λ18λAB ―→,AE ―→=AB ―→+BE ―→=AB ―→+λBC ―→,AF ―→=AB ―→+BC ―→+CF ―→=AB ―→+BC ―→+1-9λ18λAB ―→=1+9λ18λAB ―→+BC ―→. 所以AE ―→·AF ―→=(AB ―→+λBC ―→)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1+9λ18λ AB ―→+BC ―→=1+9λ18λAB ―→2+λBC ―→2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1+λ·1+9λ18λAB ―→·BC ―→=1+9λ18λ×4+λ+19+9λ18×2×1×cos 120° =29λ+12λ+1718≥2 29λ·12λ+1718=2918, 当且仅当29λ=12λ,即λ=23时,AE ―→·AF ―→的最小值为2918.法二:(坐标法)以线段AB 的中点为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系,如图所示,则A (-1,0),B (1,0),C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,所以AE ―→=AB ―→+BE ―→=AB ―→+λBC ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12λ,32λ,AF ―→=AD ―→+DF ―→=AD ―→+19λDC ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫12+19λ,32,所以AE ―→·AF ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12λ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+19λ+32×32λ=1718+λ2+29λ≥1718+2 λ2·29λ=2918, 当且仅当29λ=12λ,即λ=23时,AE ―→·AF ―→的最小值为2918.答案:29181.(2017·宜春中学与新余一中联考)已知等腰△OAB 中,|OA |=|OB |=2,且|OA ―→+OB ―→|≥33|AB ―→|,那么OA ―→·OB ―→的取值范围是( ) A .[-2,4)B .(-2,4)C .(-4,2)D .(-4,2]解析:选A 依题意,(OA ―→+OB ―→)2≥13(OB ―→-OA ―→)2,化简得OA ―→·OB ―→≥-2,又根据三角形中,两边之差小于第三边, 可得|OA ―→|-|OB ―→|<|AB ―→|=|OB ―→-OA ―→|, 两边平方可得(|OA ―→|-|OB ―→|)2<(OB ―→-OA ―→)2, 化简可得OA ―→·OB ―→<4,∴-2≤OA ―→·OB ―→<4.2.(2017·江西赣南五校二模)△ABC 的外接圆的圆心为O ,半径为1,2AO ―→=AB ―→+AC ―→且|OA ―→|=|AB ―→|,则向量BA ―→在BC ―→方向上的投影为( )A .12B .32 C .-12D .-32解析:选A 由2AO ―→=AB ―→+AC ―→可知O 是BC 的中点, 即BC 为△ABC 外接圆的直径,所以|OA ―→|=|OB ―→|=|OC ―→|,由题意知|OA ―→|=|AB ―→|=1, 故△OAB 为等边三角形,所以∠ABC =60°.所以向量BA ―→在BC ―→方向上的投影为|BA ―→|·cos∠ABC =1×cos 60°=12.故选A .3.(2017·石家庄质检)设α,β∈[0,π],且满足sin αcos β-cos αsin β=1,则sin(2α-β)+sin(α-2β)的取值范围为( )A .[-2,1]B .[-1,2]C .[-1,1]D .[1,2]解析:选C ∵sin αcos β-cos αsin β=1, 即sin(α-β)=1,α,β∈[0,π], ∴α-β=π2,又⎩⎪⎨⎪⎧0≤α≤π,0≤β=α-π2≤π,则π2≤α≤π, ∴sin(2α-β)+sin (α-2β)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-α+π2+sin(α-2α+π) =cos α+sin α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4,∵π2≤α≤π,∴3π4≤α+π4≤5π4, ∴-1≤2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4≤1,即所求取值范围为[-1,1].故选C .4.(2016·湖南岳阳一中4月月考)设a ,b 为单位向量,若向量c 满足|c -(a +b )|=|a -b |,则|c |的最大值是( )A .1B . 2C .2D .2 2解析:选D ∵向量c 满足|c -(a +b )|=|a -b |, ∴|c -(a +b )|=|a -b |≥|c |-|a +b |, ∴|c |≤|a +b |+|a -b |≤a +b |2+|a -b |2=a 2+2b 2=22.当且仅当|a +b |=|a -b |,即a ⊥b 时,(|a +b |+|a -b |)max =22. ∴|c |≤22.∴|c |的最大值为22. 5.(2016·天津高考)已知函数f (x )=sin2ωx 2+12sin ωx -12(ω>0),x ∈R .若f (x )在区间(π,2π)内没有零点,则ω的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,18B .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫58,1C .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,58 D .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,18∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,58 解析:选D f (x )=1-cos ωx 2+12sin ωx -12=12(sin ωx -cos ωx )=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π4.因为函数f (x )在区间(π,2π)内没有零点, 所以T2>2π-π,即πω>π,所以0<ω<1. 当x ∈(π,2π)时,ωx -π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫ωπ-π4,2ωπ-π4,若函数f (x )在区间(π,2π)内有零点, 则ωπ-π4<k π<2ωπ-π4(k ∈Z),即k 2+18<ω<k +14(k ∈Z). 当k =0时,18<ω<14;当k =1时,58<ω<54.所以函数f (x )在区间(π,2π)内没有零点时, 0<ω≤18或14≤ω≤58.6.(2016·全国乙卷)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|≤π2,x =-π4为f (x )的零点,x =π4为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,5π36上单调,则ω的最大值为( )A .11B .9C .7D .5解析:选B 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧-π4ω+φ=k 1π,k 1∈Z ,π4ω+φ=k 2π+π2,k 2∈Z ,则ω=2k +1,k ∈Z ,φ=π4或φ=-π4. 若ω=11,则φ=-π4,此时f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫11x -π4,f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,3π44上单调递增, 在区间⎝⎛⎭⎪⎫3π44,5π36上单调递减, 不满足f (x )在区间⎝⎛⎭⎪⎫π18,5π36上单调;若ω=9,则φ=π4,此时f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫9x +π4,满足f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,5π36上单调递减,故选B . 7.(2016·贵州适应性考试)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,已知a 2+c 2=ac +b 2,b =3,且a ≥c ,则2a -c 的最小值是________.解析:由a 2+c 2-b 2=2ac cos B =ac , 所以cos B =12,则B =60°,又a ≥c ,则A ≥C =120°-A , 所以60°≤A <120°,asin A =csin C =bsin B=332=2,则2a -c =4sin A -2sin C =4sin A -2sin(120°-A ) =23sin(A -30°),当A =60°时,2a -c 取得最小值3. 答案: 38.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a cos B -b cos A =12c ,当tan(A-B )取最大值时,角B 的值为______.解析:由a cos B -b cos A =12c 及正弦定理,得sin A cos B -sin B cos A =12sin C=12sin(A +B )=12(sin A cos B +cos A sin B ), 整理得sin A cos B =3cos A sin B , 即tan A =3tan B , 易得tan A >0,tan B >0,∴tan(A -B )=tan A -tan B 1+tan A tan B =2tan B 1+3tan 2B =21tan B+3tan B ≤223=33, 当且仅当1tan B =3tan B ,即tan B =33时,tan(A -B )取得最大值, 此时B =π6.答案:π69.(2016·浙江高考)已知向量a ,b ,|a|=1,|b |=2.若对任意单位向量e ,均有|a ·e |+|b ·e |≤6,则a ·b 的最大值是________.解析:由于e 是任意单位向量,可设e =a +b |a +b |,则|a ·e |+|b ·e |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪aa +b |a +b |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪b a +b |a +b |≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪a a +b |a +b |+b a +b |a +b |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +ba +b |a +b |=|a +b |.∵|a ·e |+|b ·e |≤6,∴|a +b |≤6, ∴(a +b )2≤6,∴|a |2+|b |2+2a ·b ≤6. ∵|a |=1,|b |=2,∴1+4+2a ·b ≤6, ∴a ·b ≤12,∴a ·b 的最大值为12.答案:1210.(2017·湖北省七市(州)协作体联考)已知函数f (x )=2sin x +6cos x (x ∈R). (1)若α∈[0,π]且f (α)=2,求α;(2)先将y =f (x )的图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),再将得到的图象上所有点向右平行移动θ(θ>0)个单位长度,得到的图象关于直线x =3π4对称,求θ的最小值.解:(1)f (x )=2sin x +6cos x =22⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin x +32cos x=22sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3. 由f (α)=2,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=22,即α+π3=2k π+π4或α+π3=2k π+3π4,k ∈Z .于是α=2k π-π12或α=2k π+5π12,k ∈Z .又α∈[0,π], 故α=5π12.(2)将y =f (x )图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到y =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象, 再将y =22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3图象上所有点的横坐标向右平行移动θ个单位长度, 得到y =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -2θ+π3的图象.由于y =sin x 的图象关于直线x =k π+π2(k ∈Z)对称,令2x -2θ+π3=k π+π2,解得x =k π2+θ+π12,k ∈Z . 由于y =22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -2θ+π3的图象关于直线x =3π4对称,令k π2+θ+π12=3π4, 解得θ=-k π2+2π3,k ∈Z . 由θ>0可得,当k =1时,θ取得最小值π6. 11.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,sin 2A =sin 2B +sin 2C -sinB sinC .(1)求角A ;(2)若a =23,求b +c 的取值范围.解:(1)由正弦定理及sin 2A =sin 2B +sin 2C -sin B sin C ,知a 2=b 2+c 2-bc ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =12.又0<A <π2,所以A =π3.(2)由(1)知A =π3,所以B +C =2π3,所以B =2π3-C .因为a =23,所以23sinπ3=b sin B =c sin C ,所以b =4sin B ,c =4sin C , 所以b +c =4sin B +4sin C =4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3-C +4sin C=23(cos C +3sin C )=43sin ⎝⎛⎭⎪⎫C +π6.因为△ABC 是锐角三角形, 所以0<B =2π3-C <π2,所以π6<C <π2,所以π3<C +π6<2π3,所以32<sin ⎝⎛⎭⎪⎫C +π6≤1,所以6<43sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫C +π6≤43. 故b +c 的取值范围为(6,43].12.在锐角△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2a cos B =2c -b . (1)若cos(A +C )=-5314,求cos C 的值;(2)若b =5,AC ―→·CB ―→=-5,求△ABC 的面积;(3)若O 是△ABC 外接圆的圆心,且cos B sin C ·AB ―→+cos C sin B ·AC ―→=m AO ―→,求m 的值.解:(1)由2a cos B =2c -b , 得2sin A cos B =2sin C -sin B , 即2sin A cos B =2sin(A +B )-sin B , 整理得2cos A sin B =sinB .∵sin B ≠0, 故cos A =12,则A =60°.由cos(A +C )=-cos B =-5314, 知cos B =5314,所以sin B =1114.所以cos C =cos(120°-B )=-12cos B +32sin B =3314.(2)AC ―→·CB ―→=AC ―→·(AB ―→-AC ―→) =AC ―→·AB ―→-AC ―→2=|AC ―→|·|AB ―→|·cos A -|AC ―→|2 =12bc -b 2=-5, 又b =5,解得c =8, 所以△ABC 的面积为12bc sin A =12×5×8×32=103. (3)由cos B sin C ·AB ―→+cos C sin B·AC ―→=m AO ―→,可得cos B sin C ·AB ―→·AO ―→+cos C sin B ·AC ―→·AO ―→=m AO ―→2,(*)因为O 是△ABC 外接圆的圆心,所以AB ―→·AO ―→=12AB ―→2,AC ―→·AO ―→=12AC ―→2,又|AO ―→|=a2sin A, 所以(*)可化为cos B sin C ·c 2+cos C sin B ·b 2=12m ·a2sin 2A ,所以m =2(cos B sin C +sin B cos C )=2sin(B +C ) =2sin A =3.。