2013年高考数学 热点专题专练 专题四 三角函数、解三角形、平面向量测试题 理
专题四 三角函数、解三角形、平面向量测试题(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.函数f (x )=lgsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x 的一个增区间为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8,7π8B.⎝⎛⎭⎪⎫7π8,9π8C.⎝⎛⎭⎪⎫5π8,7π8 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π8,-3π8解析 由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x >0,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4<0,∴π+2k π<2x -π4<2π+2k π,k ∈Z ;又f (x )=lgsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x 的增区间即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x 在定义域内的增区间,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4在定义域内的减区间,故π+2k π<2x -π4<3π2+2k π,k ∈Z .化简得5π8+k π<x <7π8+k π,k ∈Z ,当k =0时,5π8<x <7π8,故选C. 答案 C2.若函数f (x )=sin ax +3cos ax (a >0)的最小正周期为1,则它的图象的一个对称中心为( )A .(-13,0)B .(-π3,0)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,0 D .(0,0)解析 f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ax +π3(a >0),∵T =2πa =1,∴a =2π,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πx +π3,由2πx +π3=k π,k ∈Z ,得x =k 2-16,k ∈Z ,当k =1时,x =13,故⎝ ⎛⎭⎪⎫13,0是其一个对称中心,故选C.答案 C3.已知函数f (x )=a sin x +a cos x (a <0)的定义域为[0,π],最大值为4,则a 的值为( ) A .- 3 B .-2 2 C .- 2D .-4解析 f (x )=a sin x +a cos x =2a sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4,当x ∈[0,π]时,x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,5π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,1,由于a <0,故2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4∈[2a ,-a ],即f (x )的最大值为-a ,∴-a =4,即a =-4.故选D.答案 D4.将函数f (x )=A sin(ωx +φ)+k (A >0,ω>0,0<φ<π)的图象向右平移2π3个单位,所得曲线的一部分如图所示,则f (x )的解析式为( )A .f (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x -21π22+1B .f (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x +21π22+12C .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫1112x +21π22-12D .f (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x +5π22+12解析 图象平移之前与平移之后的A ,ω,k 都是相同的,由平移之后的图象可知2A =3,∴A =32,k =12;T =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6-π4=2πω,∴ω=1211.设平移后的函数解析式为g (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x +φ1+12,将⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,2代入,得sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π11+φ1=1,∴φ1=2k π+5π22,k ∈Z ,取k =0,则φ1=5π22,故g (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x +5π22+12.将其图象向左平移2π3个单位,得f (x )的解析式为f (x )=32sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1211⎝⎛⎭⎪⎫x +2π3+5π22+12,即f (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x +21π22+12.故选B.答案 B5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知A =60°,a =43,b =42,则B =( )A .45°或135°B .135°C .45°D .以上都不对解析 由正弦定理,得sin B =143×42×32=22,∴B =45°或135°,又a >b ,∴A >B ,∴B =45°.故选C.答案 C6.在△ABC 中,cos 2A 2=b +c 2c(a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形解析 ∵cos 2A 2=b +c 2c ,∴1+cos A 2=b +c 2c , ∴1+b 2+c 2-a 22bc =b +cc,化简得a 2+b 2=c 2,故△ABC 是直角三角形.故选B. 答案 B7.在△ABC 中,若角A ,B ,C 成公差大于0的等差数列,则cos 2A +cos 2C 的最大值为( ) A.12 B.32 C .2D .不存在解析 ∵角A ,B ,C 成等差数列,∴A +C =2B , 又A +B +C =180°,∴B =60°,A +C =120°. cos 2A +cos 2C =1+cos2A 2+1+cos2C 2=1+12(cos2A +cos2C )=1+12[cos(240°-2C )+cos2C ]=1+12cos(2C +60°).∵60°<C <120°,∴180°<2C +60°<300°,∴12<1+12cos(2C +60°)<54,即cos 2A +cos 2C 的最大值不存在,故选D. 答案 D8.关于x 的方程cos2x +sin2x =2k 在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2内有两个不同的实数解,则k 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22 B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,22 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤12,22 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,22 解析 由cos2x +sin2x =2k ,得k =12(cos2x +sin2x )=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2时,2x +π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,5π4, ∴-12<22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4≤22.数形结合可知,当12<k <22时,方程有两个不同的实数解.故选A.答案 A9.(2012·浙江)设a ,b 是两个非零向量( ) A .若|a +b |=|a |-|b |,则a ⊥b B .若a ⊥b ,则|a +b |=|a |-|b |C .若|a +b |=|a |-|b |,则存在实数λ,使得b =λaD .若存在实数λ,使得b =λa ,则|a +b |=|a |-|b |解析 选项A 错,若|a +b |=|a |-|b |,则有a 与b 方向相反,且有|a |≥|b |;由此可得选项B 中的结论也是错误的;选项C 是正确的,选项D 中,若λ>0则a ,b 同向,故错误.答案 C10.(2012·湖南)在△ABC 中,AB =2,AC =3,AB →·BC →=1,则BC =( ) A. 3 B.7 C .2 2D.23解析 在△ABC 中,设AB =c ,AC =b ,BC =a ,则c =2,b =3,AB →·BC →=|AB →|·|BC →|cos(180°-∠B )=-ac cos B =1,得a cos B =-12.由余弦定理得:a cos B =a ×a 2+22-322×a ×2=a 2-52×2=-12,解得a =BC = 3.答案 A11.(2012·辽宁)已知两个非零向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |,则下面结论正确的是( )A .a ∥bB .a ⊥bC .|a |=|b |D .a +b =a -b解析 因为|a -b |=|a +b |,由向量的加法和减法法则可知以a ,b 为邻边的平行四边形对角线相等,故该平行四边形是一个矩形,所以a ⊥b .也可直接等式两边平方化简得a ·b =0,从而a ⊥b .答案 B12.(2012·广东)对任意两个非零的平面向量α和β,定义α ·β=α·ββ·β.若平面向量a ,b 满足|a |≥|b |>0,a 与b 的夹角θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π4,且a ·b 和b ·a 都在集合{n 2|n ∈Z }中,则a ·b =( )A.12 B .1 C.32D.52解析 解法一:b ○a =|a ||b |cos θ|a |2=|b ||a |cos θ,因θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,cos θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1,又|a |≥|b |>0,所以b ○a <1,又b ○a ∈{n 2|n ∈Z },故b ○a =12,|b ||a |cos θ=12,|b ||a |=12cos θ,a ○b =|a ||b |cos θ=2cos 2θ,又因cos θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1,所以a ○b ∈(1,2),又a ○b ∈{n 2|n ∈Z },所以a ○b =32.解法二(特殊值法):取|a |=3,|b |=1,θ=π6,则a ·b =a ·b b ·b =|a ||b |cos θ|b |2=32,b ·a =b ·a a ·a =|a ||b |cos θ|a |2=12,都在{n2|n ∈Z }中. 答案 C二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分,将答案填在题中的横线上. 13.如图,△ABC 中,AB =AC =2,BC =23,点D 在BC 边上,∠ADC =45°,则AD 的长度等于________.解析 在△ABC 中,cos C =12BC AC =32,∴C =30°,由AD sin C =ACsin ∠ADC ,∴AD =ACsin ∠ADC·sin C =222·12= 2. 答案 214.已知△ABC 的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,则△ABC 的面积为________.解析 设三边长为a ,a +4,a +8,则120°角所对边长为a +8,由余弦定理得(a +8)2=a 2+(a +4)2-2a ·(a +4)·cos120°,化简得a 2-2a -24=0,解得a =6或a =-4(舍去).∴三角形面积S =12a ·(a +4)·sin120°=15 3.答案 15 315.(2011·课标)在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为________. 解析 由正弦定理,ABsin C =BC sin A =332=2, 得AB =2sin C ,BC =2sin A ,则AB +2BC =2sin C +4sin A =2sin(180°-60°-A )+4sin A =3cos A +5sin A =27sin(A +φ),其中tan φ=35(φ为锐角),故当A +φ=π2时,AB +2BC 取最大值27. 答案 2716.(2011·上海)在相距2千米的A 、B 两点处测量目标点C ,若∠CAB =75°,∠CBA =60°,则A 、C 两点之间的距离为________千米.解析如图,∠C =180°-75°-60°=45°.由正弦定理,2sin45°=ACsin60°.得AC = 6. 答案6三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A -2cos C cos B =2c -ab .(1)求sin Csin A的值;(2)若cos B =14,b =2,求△ABC 的面积S .解 (1)由正弦定理,设a sin A =b sin B =csin C =k ,则2c -a b =2k sin C -k sin A k sin B =2sin C -sin Asin B. 所以cos A -2cos C cos B =2sin C -sin A sin B即(cos A -2cos C )sin B =(2sin C -sin A )cos B , 化简可得sin(A +B )=2sin(B +C ) 又A +B +C =π,所以sin C =2sin A .因此sin Csin A =2.(2)由sin C sin A=2得c =2a .由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B 及cos B =14,b =2,得4=a 2+4a 2-4a 2×14解得a =1,从而c =2又因为cos B =14,且0<B <π,所以sin B =154.因此S =12ac sin B =12×1×2×154=154.18.(本小题满分12分)(2012·辽宁)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,角A ,B ,C 成等差数列. (1)求cos B 的值;(2)边a ,b ,c 成等比数列,求sin A sin C 的值. 解 (1)由已知2B =A +C ,A +B +C =180°, 解得B =60°,所以cos B =12.(2)解法一:由已知b 2=ac ,及cos B =12,根据正弦定理得sin 2B =sin A sinC , 所以sin A sin C =1-cos 2B =34.解法二:由已知b 2=ac ,及cos B =12,根据余弦定理得cos B =a 2+c 2-ac2ac,解得a =c ,所以A =C =B =60°,故sin A sin C =34.19.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c .(1)若sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6=2cos A ,求A 的值;(2)cos A =13,b =3c ,求sin C 的值.解 (1)由题设知sin A cos π6+cos A sin π6=2cos A ,从而sin A =3cos A ,所以cos A ≠0,tan A = 3.因为0<A <π,所以A =π3.(2)由cos A =13,b =3c 及a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得a 2=b 2-c 2.故△ABC 是直角三角形,且B =π2.所以sin C =cos A =13.20.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知sin A +sin C =p sin B (p ∈R ),且ac =14b 2.(1)当p =54,b =1时,求a ,c 的值;(2)若角B 为锐角,求p 的取值范围.解 (1)由题设并利用正弦定理,得⎩⎪⎨⎪⎧a +c =54ac =14解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,c =14或⎩⎪⎨⎪⎧a =14,c =1.(2)由余弦定理,b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B =p 2b 2-12b 2-12b 2cos B ,即p 2=32+12cos B .因为0<cos B <1,得p 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2,由题设知p >0,所以62<p < 2.21.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知sin C +cos C =1-sin C2.(1)求sin C 的值;(2)若a 2+b 2=4(a +b )-8,求边c 的值. 解 (1)由已知得sin C +sin C2=1-cos C ,即sin C 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos C 2+1=2sin 2C2,由sin C 2≠0得2cos C 2+1=2sin C 2,即sin C 2-cos C 2=12,两边平方得sin C =34.(2)由sin C 2-cos C 2=12>0,得π4<C 2<π2,即π2<C <π,由sin C =34,得cos C =-74, 由a 2+b 2=4(a +b )-8,得(a -2)2+(b -2)2=0,得a =2,b =2,由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =8+27,所以c =7+1. 22.(本小题满分14分)(2012·黑龙江省哈六中一模)攀岩运动是一项刺激而危险的运动,如图(1)在某次攀岩活动中,两名运动员在如图所示位置,为确保运动员的安全,地面救援者应时刻注意两人离地面的距离,以备发生危险时进行及时救援.为了方便测量和计算,现如图(2)A ,C 分别为两名攀岩者所在位置,B 为山的拐角处,且斜坡AB 的坡角为θ,D 为山脚,某人在E 处测得A ,B ,C 的仰角分别为α,β,γ,ED =a .(1)求:BD 间的距离及CD 间的距离; (2)求证:在A 处攀岩者距地面的距离h =a sin αsin θ+βcos βsin α+θ.解 (1)根据题意得∠CED =γ,∠BED =β,∠AED =α. 在直角三角形CED 中, tan γ=CD DE,CD =a tan γ, 在直角三角形BED 中,tan β=BD DE,BD =a tan β. (2)证明:易得AE =hsin α,BE =acos β,在△ABE 中,∠AEB =α-β,∠EAB =π-(α+θ), 正弦定理BE sin ∠EAB =AEsin ∠ABE ,代入整理:h =a sin αsin θ+βcos βsin α+θ。
高考数学解答题专项练习:三角函数解三角形平面向量
三角函数、解三角形、平面向量1.已知函数f(x)=2sin xcos x (1)求f(x)的最小正周期和单调递增区间; (2)当x ∈]2,0[π时,求函数f(x)的最大值和最小值。
2.已知函数()f x =(sin 2x ﹣cos 2x+)﹣sin 2(x ﹣),x ∈R .(1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为,,a b c ,且()1f B =,2b =,求△ABC 的面积的最大值.3.ABC ∆中,D 是BC 边上的点,AD 平分BAC ∠,ABD ∆面积是ADC ∆面积的2倍.(Ⅰ) 求sin sin B C ∠∠;(Ⅱ)若1AD =,2DC =,求BD 边和AC 边的长.4.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,A 、B 、C 三点满足.(1)求证:A ,B ,C 三点共线;(2)若,()22f x OA OC 2m AB 3⎛⎫=⋅-+⋅ ⎪⎝⎭的最小值为,求实数m 的值.5.已知A 、B 、C 是△ABC 三内角,向量=(﹣1,),=(cosA ,sinA ),且,(Ⅰ)求角A (Ⅱ)若.6.在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边.若向量m =(a ,cosA),向量n =(cosC ,c),且m ⋅n =3bcosB . (1)求cosB 的值;(2)若a ,b ,c 成等比数列,求11tan tanCA +的值.7.在锐角ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c 2sin c A = (Ⅰ)求角C 的值;(Ⅱ)若c =ABC S =a b +的值. 8.设与是两个单位向量,其夹角为60°,且=2+,=﹣3+2.(1)求•; (2)求||和||; (3)求与的夹角.9.(2015秋•河西区期末)设平面内的向量,,,点P 在直线OM 上,且.(1)求的坐标;(2)求∠APB 的余弦值; (3)设t ∈R ,求的最小值.10.已知平面向量32a = (,),12b =- (,),41c =(,).(1)求满足n m +=的实数m ,n ;(2)若()()2a kc b a +⊥-,求实数k 的值.参考答案1.(1)3π) ∴ T=π 由-2π+2k π≦2x-3π≦2π+2k π, -12π+k π≦x ≦512π+k π∴ f(x)的单调增区间为: 5,1212k k ππππ⎡⎤-++⎢⎥⎣⎦()k z ∈(2) 02x π≤≤∴22333x πππ-≤-≤sin 2123x π⎛⎫-≤-≤ ⎪⎝⎭∴()()max min 2,f x f x ==考点:1.三角函数的恒等变形及函数性质(整体思想);2.三角函数的性质.2.(1)()f x =(sin 2x ﹣cos 2x+)﹣sin 2(x ﹣),x ∈R=(﹣cos2x )﹣[1﹣cos (2x ﹣)]=sin2x ﹣cos2x=sin(2)6x π-, 令﹣+2k π≤2x ﹣≤+2k π,k ∈Z ,得到k π﹣≤x ≤k π+,k ∈Z则函数f (x )的单调递增区间[k k ]63ππππ+﹣,,k ∈Z(2)由f (B )=1,得到sin (2B ﹣)=1,∴2B ﹣=,即3B π=, 由余弦定理得:222b ac 2accosB =+﹣,即224a c ac 2ac ac ac =+≥=﹣﹣,即ac 4≤,∴ABC 1S acsinB 2==≤ ABC 的面积的最大值为.考点:三角函数的基本公式;正弦型函数的性质;余弦定理;三角形的面积;均值不等式. 3.(Ⅰ)1sin 2ABD S AB AD BAD ∆=⋅∠,1sin 2ADC S AC AD CAD ∆=⋅∠,因为2ABDADC S S ∆∆=,BAD CAD ∠=∠,所以2AB AC =.由正弦定理可得sin 1sin 2B AC C AB ∠==∠(Ⅱ)因为::ABD ADC S S BD DC ∆∆=,所以BD ABD ∆和中,由余弦ADC ∆定理得2222cos AB AD BD AD BD ADB =+-⋅∠,2222cos AC AD DC AD DC ADC =+-⋅∠.222222326AB AC AD BD DC +=++=.由(Ⅰ)知2AB AC =,所以1AC =.考点:正弦定理;三角形中的几何计算 4.解:∵(1),∴==﹣+,=,∴=×,∴∥,即A ,B ,C 三点共线.(2)由,∵,∴,∵=(1+sinx ,cosx ),从而 ()222222f x OA OC 2m AB 1sin x cos x 2m sin x 333⎛⎫⎛⎫=⋅-+⋅=++-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=﹣sin 2x ﹣2m 2 sinx+2=﹣(sinx+m 2)2+m 4+2.又,则t=sinx ∈[0,1],f (x )=g (t )=﹣(t+m 2)2+m 4+2.由于﹣m 2≤0,∴g (t )=﹣(t+m 2)2+m 4+2 在[0,1]上是减函数, 当t=1,即x=时,f (x )=g (t )取得最小值为,解得m=±,综上,.考点:平面向量数量积的运算. 5.解:(Ⅰ)∵∴即,∵∴∴(Ⅱ)由题知,整理得sin 2B ﹣sinBcosB ﹣2cos 2B=0∴cosB≠0∴tan 2B ﹣tanB ﹣2=0,∴tanB=2或tanB=﹣1 而tanB=﹣1使cos 2B ﹣sin 2B=0,舍去 ∴tanB=2, ∴tanC=tan[π﹣(A+B )]=﹣tan (A+B )===考点:同角三角函数基本关系的运用;平面向量数量积的运算;任意角的三角函数的定义;二倍角的正弦. 6.(1)因为m ⋅n =3bcosB ,所以acosC +ccosA =3bcosB . 由正弦定理,得sinAcosC +sinCcosA =3sinBcosB , 所以sin(A +C)=3sinBcosB ,所以sinB =3sinBcosB . 因为B 是△ABC 的内角,所以sinB ≠0,所以cosB =13. (2)因为a ,b ,c 成等比数列,所以b 2=ac .由正弦定理,得sin 2B =sinA ⋅sinC .因为cosB =13,B 是△ABC 的内角,所以sinB . 又11cos cos cos sin cos sin sin()tan tanC sin sin sin sin sin sin A C A C C A C A A A C A C A C +++=+==2sin sin 1sin sin sin sin B B A C B B ====考点:向量数量积、正弦定理、同角三角函数关系7.(12sin c A =及正弦定理,得sinsin a Ac C ==.sin 0,sin A C ≠∴=又ABC ∆是锐角三角形,3C π∴=.(2)c =3C π=,由面积公式,得1sin 23ab π=6ab =.① 由余弦定理,得222cos73a b ab π+-=,即227a b ab +-=.②由②变形得()237a b ab +=+ .③ 将①代入③得()225a b +=,故5a b +=. 考点:正弦定理;余弦定理; 8.解:(1)由与是两个单位向量,其夹角为60°,则=1×=,=(2+)•(﹣3+2)=﹣6+2+•=﹣6+2+=﹣;(2)||====, ||====(3)cos <,>===﹣,由于0≤<,>≤π,则有与的夹角.考点:向量的数量积的定义和性质;向量之间的夹角. 9.解:(1)∵点P 在直线OM 上,设∴,∴,解得,∴.(2),, ∴.(3),∴=2(t ﹣2)2+2.当t=2时,(+t)2取得最小值2,∴的最小值为.考点:平面向量数量积的运算;平面向量的坐标运算.10.(1)∵ (,2)mb m m =- ,(4,)nc n n = 得(4,2)mb nc n m m n +=-+且(3,2)a mb nc ==+∴ 4322n m m n -=⎧⎨+=⎩,得58,99m n ==(2) ∵(34,2)a kc k k +=++ ,2(5,2)b a -=- ,且()(2)a kc b a +⊥-∴5(34)2(2)0k k -⨯++⨯+=,∴ 1118k =-考点:向量的线性运算性质及几何意义;平面向量共线(平行)的坐标表示。
2013高考数学选择题高效训练三角函数向量解三角形
2013高考数学选择题高效训练三角函数,向量,解三角形1.-3000化为弧度是A .34π-B .35π- C .47π- D .67π-2.已知53)sin(-=+απ,则一定有( ) A .53)2sin(=-απ B .53)sin(=-α C .53)2sin(-=+απk D .53)sin(=-απ3.已知角α的终边过点P(-4,3) ,则2sin cos αα+ 的值是A .-1B .1C .52-D . 254.sin105cos105的值为 ( )A.14 B.-14 C.4 D.-45.函数sin 22y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭图象的一条对称轴是 ( ) A .4x π=-B .2x π=-C .8x π=D .54x π=6.000054cos 66cos 36cos 24cos -的值等于( ) A .0 B .22 C .23 D .21 7. 函数 )252sin(π+=x y 是 ( ) A.周期为π的奇函数 B.周期为π的偶函数 C.周期为2π 的奇函数 D.周期为2π的偶函数8.函数12cos 222y x x =+的图象可以由函数sin 2y x =的图象 作以下平移得到( )A. 向右平移6p B. 向右平移12p C. 向左平移6p D. 向左平移12p 9. 已知sin cos 1x x +=-,则20052005sincos x x +的值为 A .0 B .1 C .-1 D .± 110. 若函数()sin ()f x x g x =+在区间[3,44p p -]上单调递增, 则函数)(x g 的表达式为A .x cosB . cos x -C .1D .tan x -11. 函数12log (12cos 2)y x =-的一个单调递减区间是A .(,0)6p -B .(0,4p )C .[,62p p ]D .[,42p p ]12. 函数())sin(3)f x x x q q =---是奇函数,则tan q 等于 A .33 B .- 33 C .3 D .- 3 13. 把函数4cos()3y x p =+的图象向右平移q (q >0)个单位, 所得的图象关于y 轴对称,则q 的最小值为A .6pB . 3pC . 23pD . 43p14、在ABC ∆中,,4,2,2π=∠==A b a 则=∠B ( ) A.3π B. 6π C. 6π或65π D. 3π或32π15、某观察站C 与两灯塔A 、B 的距离分别为300米和500米,测得灯塔A 在观察站C 北偏东30,灯塔B 在观察站C 南偏东30处,则两灯塔A 、B 间的距离为( )A.400米B.500米C. 800米D. 700米16、已知三角形ABC 的面积4222c b a s -+=,则C ∠的大小是( )A. 045B.030C.090D.013517、在ABC ∆中,1,60,30==∠=∠O O a B A ,则=b ( ) A 2 B 3 C 23 D 3318、=则中,A c b a ABC ∠===∆,2,3,7( )A O 30B O 45C O 60D O 9019、在ABC △中,根据下列条件解三角形,则其中有二个解的是() A 、10,45,70b A C === B 、60,48,60a c B ===C 、7,5,80a b A ===D 、14,16,45a b A ===20、在△ABC 中,若B a A b cos cos =,则△ABC 的形状为( )A 、直角三角形B 、锐角三角形C 、等腰三角形D 、等边三角形21、△ABC 的两边长分别为2,3,其夹角的余弦为31,则其外接圆的半径为( )A 、229 B 、429 C 、 829 D 、92222、在ABC ∆中,2,60a b C ︒==,则ABC S ∆=( )A : :32 C ::23、在ABC ∆中,若()()a b c c b a bc +++-=,则A 为( )A : 60︒B :45︒C : 120︒D : 30︒24. 某人向正东方向走xkm 后,向左转身150︒,然后朝新方向走3km ,,那么x 的值为( )A :: C : 325.在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若OC e DC e BC 则213,5===A .)35(2121e e + B .)35(2121e e - C)53(2112e e - D .)35(2112e e -26.下列四式不能化简为的是( ) A .+( B .(MC .;MD .+-27.已知=(3,4),=(5,12),与 则夹角的余弦为( )A .6563B .65C .513D .13、28.下面四个有关向量数量积有关系式中:⑴000=∙→→; ⑵)()(→→→→→→∙∙=∙∙c b a c b a ; ⑶→→→→∙=∙a b b a ; ⑷→→→→∙≤∙b a b a 其中正确的是( )A .⑴⑵ B .⑵⑶ C .⑶⑷ D .⑴⑶29. 已知向量a =(sin ,cos )a a ,=(3,4),且a //,则tan a 等于 ( )A .43 B .34- C . 34 D .43-30. 向量m 和n 满足m =1, n =2, 且)(n m m -⊥,则m 与n 夹角的大小为A. 30o B. 45o C. 75o D. 135o31.已知O 为原点,点B A 、的坐标分别为)(0,a ,),0(a 其中常数0a >,点P 在线段AB上,且=t )10(≤≤t ,则OA ·OP 的最大值为A .aB .2aC .3aD .2a参考答案:1~5. BDDBB 6~10. DBDCB 11~15. DDBBD 16~20. ABCDC 21~25. CBCAA 26~30. CADAB 31.D。
2013年高考试题分项版解析数学(文) 专题04 三角函数与解三角形(Word精析版)(2)
第四章 三角函数与解三角形 一.基础题组1.【2013年普通高等学校招生全国统一考试(江西卷)文科】若sin 2a =,则cos a =( ) A .23-B .13-C .13D .23[答案]C[解析]221cos 12sin 12..23C αα=-=-⨯=∴选 [考点定位]此题主要考查三角恒等变换里面的二倍角余弦公式、三角函数求值问题. 2.【2013年普通高等学校统一考试试题大纲全国文科】已知a 是第二象限角,5sin ,13a =则cos a =( )(A )1213- (B )513- (C )513 (D )1213【答案】A【解析】∵a 是第二象限角,∴12cos 13α===-.故选A. 【考点定位】三角求值3.【2013年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)文科】已知51sin()25πα+=,那么cos α=( )A .25-B .15-C .15D .25【答案】C 【解析】51sin()sin(2+)sin cos 2225πππαπααα⎛⎫+=+=+== ⎪⎝⎭,选C. 【考点定位】三角函数诱导公式.4.【2013年普通高等学校统一考试试题大纲全国文科】若函数()()sin 0y x ωϕω=+>的部分图像如图,则=ω( )(A )5 (B )4 (C )3 (D )2 【答案】B【解析】∵由题中图像可知0042T x x π+-=.∴2T π=.∴22ππω=.∴4ω=.故选B. 【考点定位】三角函数的图像与解析式.5.【2013年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)文科】函数()2s i n ()(0,)22f x x ππωϕωϕ=+>-<<的部分图象如图所示,则,ωϕ的值分别是( ) (A )2,3π- (B )2,6π-(C )4,6π-(D )4,3π【答案】A【解析】由图知,周期T 满足111521212T ππ=-,∴T π=,又0ω>,∴2ω=,故()2sin(2)f x x ϕ=+,图象的最高点为5,212π⎛⎫⎪⎝⎭,于是由“五点法”作图,知52122ππϕ⨯+=,解得3πϕ=-,选A.【易错点】注意求初相ϕ的值时,图象的最高点坐标与五个关键点坐标的对应关系最容易代错!【考点定位】本题考查正弦型函数()sin()f x A x ωϕ=+的图象与性质,难点是确定初相ϕ的值,关键是理解“五点法”作图.6.【2013年高考新课标Ⅱ数学(文)卷】 已知sin2α=错误!未找到引用源。
解三角形(2013高考题)
解三角形(理科)(13四川高考)在ABC ∆中,C B C B A sin sin sin sin sin 222-+≤,则A 的取值范围是( ) A 、]6,0(πB 、),6[ππC 、]6,0(πD 、 ),3[ππ(13辽宁高考)ABC ∆的三个内角C B A 、、所对的边分别为c b a ,,,a A b B A a 2cos sin sin 2=+则ba=( )A 、B 、C D(13天津高考)如图,在△ABC 中,D 是边AC 上的点,且,2,2AB AD AB BC BD ===,则sin C的值为( )A .3 B .6 C .3D .6(13重庆高考)若△ABC 的内角A 、B 、C 所对的边c b a ,,满足4)(22=-+c b a ,且C=60°,则ab 的值为( )A .43B .8-C . 1D .23(13全国课标)在ABC 中,60,B AC ==2AB BC +的最大值为 .(13上海高考)在相距2千米的A 、B 两点处测量目标点C ,若75,60CAB CBA ∠=∠=,则A 、C 两点之间的距离为 千米.(13安徽高考)已知ABC ∆ 的一个内角为120o,并且三边长构成公差为4的等差数列,则ABC ∆的面积为___(13北京高考)在ABC ∆中,若5=b ,4B π∠=,2tan =A ,则=A s i n ____________;=a _______________。
(13福建高考)如图,△ABC 中,AB=AC=2,BC=,点D 在BC 边上,∠ADC=45°,则AD 的长度等于______。
(13湖北高考)设ABC ∆的内角C B A 、、所对的边分别为c b a 、、.已知1=a ,2=b ,41cos =C . (Ⅰ)求ABC ∆的周长;(Ⅱ)求()C A -cos 的值.(13江西高考)在△ABC 中,角C B A ,,的对边分别是c b a ,,,已知2sin1cos sin C C C -=+. (1) 求C sin 的值;(2)若8)(422-+=+b a b a ,求边c 的值.(13浙江高考)在ABC ∆中,角A B C ,,所对的边分别为c b a ,,.已知()sin sin sin ,A C p B p R +=∈且214ac b =. (1)当5,14p b ==时,求,a c 的值; (2) 若角B 为锐角,求p 的取值范围;(13山东高考)在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .已知cos 2cos 2cos A C c aB b--=. (1)求sin sin CA的值; (2)若1cos 4B =,2b =,求ABC ∆的面积.(13全国大纲)ABC ∆的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .已知90A C ︒-=, b c a 2=+,求C .(13江苏高考)在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为c b a ,,.(1)若sin()2cos 6A A π+=,求A 的值;(2)若1cos 3A =,3b c =,求C sin 的值. (13广州调研)已知ABC V 的内角A B C ,,的对边分别是a b c ,,,且123a b B ,,π===.(1) 求A sin 的值; (2) 求2C cos 的值.(13佛山质检)如图,在△ABC 中,45C ∠=,D 为BC 中点,2BC =. 记锐角ADB α∠=.且满足7cos 225α=-. (1)求cos α;(2)求BC 边上高的值.12.已知角(0,)απ∈,向量(2,cos )m α=,2(cos ,1)n α= ,且1m n ⋅=,()cos f x x x =+。
三角函数、向量、解三角形、数列综合测试(含答案)
三角函数、向量、解三角形、数列综合测试(含答案)大冶一中 孙雷 一、选择题(每题只有一个正确选项,共60分)1.若向量===BAC ∠),0,1-(),23,21(则( ) ° ° C. 120° D. 150°2.已知34,4,8===AC BC AB ABC Rt 中,△,则对于ABC △所在平面内的一点P ,)(+•的最小值是( )B. -143.已知在正方形ABCD 中,点E 为CD 的中点,点F 为CB 上靠近点B 的三等分点,O 为AC 与BD 的交点,则=DB ( ) A.51858-+ B.74718-+ C.58518-+ D. 71874-+ 4.已知)2π-απ-(523-αsin -αcos <<=,则=+αααtan -1)tan 1(2sin ( ) ( A.7528- B.7528 C.7556- D. 7556 5.若函数m x x x f -2cos 2-sin 4)(=在R 上的最小值是3,则实数=m ( )A.6-B.5-C.3-D.2-6.已知α为锐角,且2)8π-α(tan =,则=α2sin ( ) A.102 B.1023 C.1027 D. 4237.已知向量)sin 41-(α,=a ,)4πα0)(1-α(cos <<=,,且//,则=)4π-αcos(( ) A.21- B.21 C.23- D.23 8.在ABC △中,3:2:1::=A B C ,则=a b c ::( ) :2:3 :2:1 :3:2 D. 2: 3:19.在ABC △中,c b a ,,分别为内角C B A ,,的对边,若B A C sin sin sin 3+=,53cos =C ,且4=ABC S △,则=c ( )、 A.364 C.362 10.在ABC △中,°=60C ,322==AC BC ,点D 在边BC 上,且772sin =∠BAD ,则CD =( )A. 334B.43 C.33 D.332 11.我国古代数学巨著《九章算术》中,有如下问题:“今有女善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何”这个问题用今天的白话叙述为:“有一位善于织布的女子,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这位女子每天分别织布多少”根据上述问题的已知条件,若该女子共织布3135尺,则这位女子织布的天数是( )12.数列}{n a 中,01=a ,且)2(2-1-1-≥+=+n a a n a a n n n n ,则数列})1-(1{2n a 前2019项和为( ) A.20194036 B.10102019 C.20194037 D.20204039 二、填空题(共20分)13.已知等差数列}{n a 的前n 项和n S 有最大值,且1-20192020<a a ,则当0<n S 时n 的最小值为_____________. )14.已知数列}{n a 满足2321)2(+=n a a a a n ,则该数列的通项公式为______________.15.已知数列}{n a 满足),2(1)13()1-(*1-1N n n a a n n n ∈≥++=+,且121==a a ,则数列}{n a 的前2020项的和为_______________.16.ABC △中,Ab B a B Ac C B A cos cos sin sin sin -sin sin 222+=+,若1=+b a ,则c 的取值范围是___________.三、解答题(共70分)17.已知n S 为等差数列}{n a 的前n 项和,81=a ,10-10=S(1)求n a ,n S ;(2)设||||||21n n a a a T +++= ,求n T .;18.在ABC △中,c b a ,,分别为内角C B A ,,的对边,且552sin =B ,6=• (1)求ABC △的面积;。
平面向量 三角函数 解三角形
平面向量 三角函数 解三角形【热点强化训练】1.(2013届山东省德州市乐陵一中高三10月月考)已知ABC ∆中,c b a 、、分别是角C B A 、、的对边, 60,3,2===B b a ,则A =A.135 B.45 C.135或45 D.90 2.(20l3届山东省烟台市莱州一中高三第二次质量检测)已知cos 21,054x x π=⎛⎫+ ⎪⎝⎭<x <π,则tan x 为 A.43-B.34-C.2D.2-3.(2013届云南省玉溪一中高三第四次月考)要得到)32sin(π-=x y 的图象,只要将x y 2sin =的图象( )A.向左平移3π个单位 B.向右平移3π个单位 C.向右平移6π个单位 D.向左平移6π个单位 4.(2013届山东省兖州市高三9月入学诊断检测)函数2sin (09)63x y x ππ⎛⎫=-≤≤ ⎪⎝⎭的最大值与最小值之和为( )A.2 B .0 C .-1 D.1-5.(2013届山东省济南外国语学校高三上学期期中考试)已知向量a =(2,1),b =(-1,k ),a ·(2a -b )=0,则k=( )A. -12B. -6C. 6D. 126.(2013届山东省青岛市高三上学期期中考试)已知非零向量a 、b ,满足a b ⊥,则函数2()()f x ax b =+(R)x ∈是A. 既是奇函数又是偶函数B. 非奇非偶函数C. 奇函数D. 偶函数7.向量a 、b 满足(a -b )(2a +b )=-4=2=4,则a ,b 夹角等于 。
8已知81cos sin =⋅θθ,且24πθπ<<,则θθsin cos -的值为 。
9.已知2)4tan(=+πx ,则xx2tan tan 的值为 。
10.(2013届天津市天津一中高三上学期一月考)已知a b c ,,为ABC △的三个内角A B C ,,的对边,向量(31)=-,m ,(cos sin )A A =,n .若⊥m n ,且c o s c o ss a B b A c C +=,则角B = .11.(2012年高考山东卷)已知向量(sin ,1),cos ,cos 2)(0)2A x x x A ==>m n ,函数()f x =⋅m n 的最大值为6.(Ⅰ)求A ;(Ⅱ)将函数()y f x =的图像向左平移π12个单位,再将所得图像上各点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数()y g x =的图像,求()g x 在5[0,]24π 上的值域.12.在ABC ∆中,a,b,c 分别是角A,B,C 的对边,),cos ,(cos ),2,(C B c a b =-=且//。
2013年高考数学 热点专题专练 9-22三角函数、平面向量、立体几何、概率与统计型解答题 理
高考专题训练(二十二) 三角函数、平面向量、立体几何、概率与统计型解答题时间:45分钟 分值:50分1.(2012·)(12分)已知函数f (x )=sin x -cos x sin2xsin x.(1)求f (x )的定义域及最小正周期; (2)求f (x )的单调递增区间. 解 (1)由sin x ≠0得x ≠k π(k ∈Z ), 故f (x )的定义域为{x ∈R |x ≠k π,k ∈Z }. 因为f (x )=sin x -cos x sin2xsin x=2cos x (sin x -cos x ) =sin2x -cos2x -1 =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4-1, 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)函数y =sin x 的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π2,2k π+π2 (k ∈Z ).由2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2,x ≠k π(k ∈Z ),得k π-π8≤x ≤k π+3π8,x ≠k π(k ∈Z ).所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫k ππ8,k π和⎝ ⎛⎦⎥⎤k π,k π+38π(k ∈Z ). 2.(2012·某某)(12分)如图,已知正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的各棱长都是4,E 是BC 的中点,动点F 在侧棱CC 1上,且不与点C 重合.(1)当CF =1时,求证:EF ⊥A 1C ;(2)设二面角C —AF —E 的大小为θ,求tan θ的最小值. 解 解法一:过E 作EN ⊥AC 于N ,连接EF .(1)如图①,连接NF 、AC 1,由直棱柱的性质知,底面ABC ⊥侧面A 1C , 又底面ABC ∩侧面A 1C =AC ,且EN ⊂底面ABC , 所以EN ⊥侧面A 1C ,NF 为EF 在侧面A 1C 内的射影. 在Rt △E 中,=CE cos60°=1. 则由CF CC 1=CA =14,得NF ∥AC 1,又AC 1⊥A 1C ,故NF ⊥A 1C . 由三垂线定理知EF ⊥A 1C .(2)如图②,连接AF ,过N 作NM ⊥AF 于M ,连接ME . 由(1)知EN ⊥侧面A 1C ,根据三垂线定理得EM ⊥AF . 所以∠EMN 是二面角C —AF —E 的平面角,即∠EMN =θ. 设∠FAC =α,则0°<α≤45°. 在Rt △E 中,EN =EC ·sin60°=3, 在Rt △AMN 中,MN =AN ·sin α=3sin α, 故tan θ=NE MN =33sin α.又0°<α≤45°,∴0<sin α≤22.故当sin α=22,即当α=45°时,tan θ达到最小值. tan θ=33×2=63.此时F 与C 1重合.解法二:(1)建立如图③所示的空间直角坐标系,则由已知可得A (0,0,0),B (23,2,0),C (0,4,0),A 1(0,0,4),E (3,3,0),F (0,4,1),于是CA 1→=(0,-4,4),EF →=(-3,1,1),则CA 1→·EF →=(0,-4,4)·(-3,1,1)=0-4+4=0,故EF ⊥A 1C .(2)设CF =λ,(0<λ≤4),平面AEF 的一个法向量为m =(x ,y ,z ),则由(1)得F (0,4,λ).AE →=(3,3,0),AF →=(0,4,λ),于是由m ⊥AE →,m ⊥AF →可得⎩⎪⎨⎪⎧m ·AE →=0,m ·AF →=0,即⎩⎨⎧3x +3y =0,4y +λz =0.取m =(3λ,-λ,4)又由直三棱柱的性质可取侧面AC 1的一个法向量为n =(1,0,0),于是由θ为锐角可得cos θ=|m ·n ||m |·|n |=3λ2λ2+4,sin θ=λ2+162λ2+4,所以tan θ=λ2+163λ=13+163λ2. 由0<λ≤4,得1λ≥14,即tan θ≥13+13=63. 故当λ=4,即点F 与点C 1重合时,tan θ取得最小值63. 3.(2012·某某)(13分)如图,在四棱锥P—ABCD中,底面是边长为23的菱形,∠BAD=120°,且PAN⊥平面ABCD,PA=26,M,N分别为PB,PD的中点.(1)证明:MN∥平面ABCD;(2)过点A作AQ⊥PC,垂足为点Q,求二面角A—MN—Q的平面角的余弦值.如图,在三棱锥P-ABC中,∠APB=90°,∠PAB=60°,AB=BC=CA,平面PAB⊥平面ABC.(1)求直线PC与平面ABC所成的角的大小;(2)求二面角B-AP-C的大小.分析本小题主要考查线面关系、直线与平面所成的角、二面角等基础知识,考查思维能力、空间想象能力,并考查应用向量知识解决数学问题的能力.对于(1),依据直线与平面所成的角的意义,确定相关直线在相应平面内的射影,由此明确所求角的位置,再通过计算求出答案即可;对于(2),根据二面角的平面角的意义,借助于三垂线定理,构造出相关的二面角所对应的平面角,再通过计算求出答案.解 解法一:(1)设AB 的中点为D ,AD 的中点为O .连结PO 、PD 、CO 、CD .由已知,△PAD 为等边三角形.所以PO ⊥AD .又平面PAB ⊥平面ABC ,平面PAB ∩平面ABC =AD ,所以PO ⊥平面ABC . 所以∠OCP 为直线PC 与平面ABC 所成的角.不妨设AB =4,则PD =2,CD =23,OD =1,PO = 3. 在Rt △OCD 中,CO =OD 2+CD 2=13. 所以,在Rt △POC 中,tan ∠OCP =PO CO=313=3913. 故直线PC 与平面ABC 所成的角的正切值为3913. (2)过D 作DE ⊥AP 于E ,连结CE . 由已知可得,CD ⊥平面PAB . 根据三垂线定理知,CE ⊥PA .所以∠CED 为二面角B -AP -C 的平面角. 由(1)知,DE = 3. 在Rt △CDE 中,tan ∠CED =CD DE =233=2. 故二面角B -AP -C 的正切值为2.解法二:(1)设AB 的中点为D ,作PO ⊥AB 于点O ,连结CD . 因为平面PAB ⊥平面ABC ,平面PAB ∩平面ABC =AD , 所以PO ⊥平面ABC . 所以PO ⊥CD .由AB =BC =CA ,知CD ⊥AB .设E 为AC 中点,则EO ∥CD ,从而OE ⊥PO ,OE ⊥AB .如图,以O 为坐标原点,OB 、OE 、OP 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系O -xyz .不妨设PA =2,由已知可得,AB =4,OA =OD =1,OP =3,CD =23,所以O (0,0,0),A (-1,0,0),C (1,23,0),P (0,0,3).所以CP →=(-1,-23,3),而OP →=(0,0,3)为平面ABC 的一个法向量. 设α为直线PC 与平面ABC 所成的角,则sin α=|CP →·OP →||CP →|·|OP →|=|0+0+3|16·3=34.故直线PC 与平面ABC 所成的角的正弦值为34. (2)由(1)有,AP →=(1,0,3),AC →=(2,23,0). 设平面APC 的一个法向量为n =(x 1,y 1,z 1),则 ⎩⎪⎨⎪⎧n ⊥AP →,n ⊥AC→⇒⎩⎪⎨⎪⎧n ·AP →=0,n ·AC →=0⇒⎩⎨⎧x 1,y 1,z 1·1,0,3=0,x 1,y 1,z 1·2,23,0=0.从而⎩⎨⎧x 1+3·z 1=0,2x 1+23·y 1=0.取x 1=-3,则y 1=1,z 1=1,所以n =(-3,1,1). 设二面角B -AP -C 的平面角为β,易知β为锐角. 而平面ABP 的一个法向量为m =(0,1,0),则cos β=|n ·m ||n |·|m |=|1|3+1+1=55.故二面角B -AP -C 的余弦值为55. 4.(2012·某某)(13分)现有甲、乙两个靶.某射手向甲靶射击一次,命中的概率为34,命中得1分,没有命中得0分;向乙靶射击两次,每次命中的概率为23,每命中一次得2分,没有命中得0分.该射手每次射击的结果相互独立.假设该射手完成以上三次射击.(1)求该射手恰好命中一次的概率;(2)求该射手的总得分X 的分布列及数学期望EX .分析 本题考查相互独立事件的概率、离散型随机变量的分布列、数学期望等基础知识,考查分类整合思想和运算求解能力.(1)该射手恰好命中一次包括命中甲靶一次且乙靶两次都没有命中,没有命中甲靶且命中乙靶一次;(2)X 的所有可能取值为0,1,2,3,4,5,根据X 取各个值时命中靶的情况分别求出其概率值,即可得到概率分布列,进而求出数学期望.解 (1)记:“该射手恰好命中一次”为事件A ,“该射手射击甲靶命中”为事件B ,“该射手第一次射击乙靶命中”为事件C ,“该射手第二次射击乙靶命中”为事件D ,由题意知P (B )=34,P (C )=P (D )=23, 由于A =B C D +B C D +B C D , 根据事件的独立性和互斥性得P (A )=P (B C D +B C D +B C D )=P (B C D )+P (B C D )+P (B C D )=P (B )P (C )P (D )+P (B )P (C )P (D )+P (B )P (C )P (D )=34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23+⎝⎛⎭⎪⎫1-34×23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×23=736.(2)根据题意,X 的所有可能取值为0,1,2,3,4,5. 根据事件的独立性和互斥性得P (X =0)=P (B C D )=[1-P (B )][1-P (C )][1-P (D )]=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23=136. P (X =1)=P (B C D )=P (B )P (C )P (D )=34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23 =112, P (X =2)=P (B C D +B C D )=P (B C D )+P (B C D )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34×23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×23=19, P (X =3)=P (BC D +B C D )=P (BC D )+P (B C D )=34×23×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23+34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-23×23 =13, P (X =4)=P (B CD )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34×23×23=19, P (X =5)=P (BCD )=34×23×23 =13. 故X 的分布列为。
高考数学 热点专题专练 专题四 三角函数、解三角形、平面向量测试题 理
专题四 三角函数、解三角形、平面向量测试题(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.函数f (x )=lgsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x 的一个增区间为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8,7π8B.⎝⎛⎭⎪⎫7π8,9π8C.⎝⎛⎭⎪⎫5π8,7π8 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π8,-3π8解析 由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x >0,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4<0,∴π+2k π<2x -π4<2π+2k π,k ∈Z ;又f (x )=lgsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x 的增区间即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x 在定义域内的增区间,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4在定义域内的减区间,故π+2k π<2x -π4<3π2+2k π,k ∈Z .化简得5π8+k π<x <7π8+k π,k ∈Z ,当k =0时,5π8<x <7π8,故选C. 答案 C2.若函数f (x )=sin ax +3cos ax (a >0)的最小正周期为1,则它的图象的一个对称中心为( )A .(-13,0)B .(-π3,0)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,0 D .(0,0)解析 f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ax +π3(a >0),∵T =2πa =1,∴a =2π,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2πx +π3,由2πx +π3=k π,k ∈Z ,得x =k 2-16,k ∈Z ,当k =1时,x =13,故⎝ ⎛⎭⎪⎫13,0是其一个对称中心,故选C.答案 C3.已知函数f (x )=a sin x +a cos x (a <0)的定义域为[0,π],最大值为4,则a 的值为( ) A .- 3 B .-2 2 C .- 2D .-4解析 f (x )=a sin x +a cos x =2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,当x ∈[0,π]时,x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,5π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,1,由于a <0,故2a sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4∈[2a ,-a ],即f (x )的最大值为-a ,∴-a =4,即a =-4.故选D.答案 D4.将函数f (x )=A sin(ωx +φ)+k (A >0,ω>0,0<φ<π)的图象向右平移2π3个单位,所得曲线的一部分如图所示,则f (x )的解析式为( )A .f (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x -21π22+1B .f (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x +21π22+12C .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫1112x +21π22-12D .f (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x +5π22+12解析 图象平移之前与平移之后的A ,ω,k 都是相同的,由平移之后的图象可知2A =3,∴A =32,k =12;T =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫7π6-π4=2πω,∴ω=1211.设平移后的函数解析式为g (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x +φ1+12,将⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,2代入,得sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π11+φ1=1,∴φ1=2k π+5π22,k ∈Z ,取k =0,则φ1=5π22,故g (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x +5π22+12.将其图象向左平移2π3个单位,得f (x )的解析式为f (x )=32sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1211⎝⎛⎭⎪⎫x +2π3+5π22+12,即f (x )=32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫1211x +21π22+12.故选B.答案 B5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知A =60°,a =43,b =42,则B =( )A .45°或135°B .135°C .45°D .以上都不对解析 由正弦定理,得sin B =143×42×32=22,∴B =45°或135°,又a >b ,∴A >B ,∴B =45°.故选C.答案 C6.在△ABC 中,cos 2A 2=b +c 2c(a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形解析 ∵cos 2A 2=b +c 2c ,∴1+cos A 2=b +c 2c , ∴1+b 2+c 2-a 22bc =b +cc,化简得a 2+b 2=c 2,故△ABC 是直角三角形.故选B. 答案 B7.在△ABC 中,若角A ,B ,C 成公差大于0的等差数列,则cos 2A +cos 2C 的最大值为( ) A.12 B.32 C .2D .不存在解析 ∵角A ,B ,C 成等差数列,∴A +C =2B , 又A +B +C =180°,∴B =60°,A +C =120°. cos 2A +cos 2C =1+cos2A 2+1+cos2C 2=1+12(cos2A +cos2C )=1+12[cos(240°-2C )+cos2C ]=1+12cos(2C +60°).∵60°<C <120°,∴180°<2C +60°<300°,∴12<1+12cos(2C +60°)<54,即cos 2A +cos 2C 的最大值不存在,故选D. 答案 D8.关于x 的方程cos2x +sin2x =2k 在⎝⎛⎭⎪⎫0,π2内有两个不同的实数解,则k 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22 B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,22 C.⎝ ⎛⎦⎥⎤12,22 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,22 解析 由cos2x +sin2x =2k ,得k =12(cos2x +sin2x )=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2时,2x +π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,5π4, ∴-12<22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4≤22.数形结合可知,当12<k <22时,方程有两个不同的实数解.故选A.答案 A9.(2012·浙江)设a ,b 是两个非零向量( ) A .若|a +b |=|a |-|b |,则a ⊥b B .若a ⊥b ,则|a +b |=|a |-|b |C .若|a +b |=|a |-|b |,则存在实数λ,使得b =λaD .若存在实数λ,使得b =λa ,则|a +b |=|a |-|b |解析 选项A 错,若|a +b |=|a |-|b |,则有a 与b 方向相反,且有|a |≥|b |;由此可得选项B 中的结论也是错误的;选项C 是正确的,选项D 中,若λ>0则a ,b 同向,故错误.答案 C10.(2012·湖南)在△ABC 中,AB =2,AC =3,AB →·BC →=1,则BC =( ) A. 3 B.7 C .2 2D.23解析 在△ABC 中,设AB =c ,AC =b ,BC =a ,则c =2,b =3,AB →·BC →=|AB →|·|BC →|cos(180°-∠B )=-ac cos B =1,得a cos B =-12.由余弦定理得:a cos B =a ×a 2+22-322×a ×2=a 2-52×2=-12,解得a =BC = 3.答案 A11.(2012·辽宁)已知两个非零向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |,则下面结论正确的是( )A .a ∥bB .a ⊥bC .|a |=|b |D .a +b =a -b解析 因为|a -b |=|a +b |,由向量的加法和减法法则可知以a ,b 为邻边的平行四边形对角线相等,故该平行四边形是一个矩形,所以a ⊥b .也可直接等式两边平方化简得a ·b =0,从而a ⊥b .答案 B12.(2012·广东)对任意两个非零的平面向量α和β,定义α ·β=α·ββ·β.若平面向量a ,b 满足|a |≥|b |>0,a 与b 的夹角θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π4,且a ·b 和b ·a 都在集合{n 2|n ∈Z }中,则a ·b =( )A.12 B .1 C.32D.52解析 解法一:b ○a =|a ||b |cos θ|a |2=|b ||a |cos θ,因θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,cos θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1,又|a |≥|b |>0,所以b ○a <1,又b ○a ∈{n 2|n ∈Z },故b ○a =12,|b ||a |cos θ=12,|b ||a |=12cos θ,a ○b =|a ||b |cos θ=2cos 2θ,又因cos θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫22,1,所以a ○b ∈(1,2),又a ○b ∈{n 2|n ∈Z },所以a ○b =32.解法二(特殊值法):取|a |=3,|b |=1,θ=π6,则a ·b =a ·b b ·b =|a ||b |cos θ|b |2=32,b ·a =b ·a a ·a =|a ||b |cos θ|a |2=12,都在{n2|n ∈Z }中. 答案 C二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分,将答案填在题中的横线上. 13.如图,△ABC 中,AB =AC =2,BC =23,点D 在BC 边上,∠ADC =45°,则AD 的长度等于________.解析 在△ABC 中,cos C =12BC AC =32,∴C =30°,由AD sin C =ACsin ∠ADC ,∴AD =ACsin ∠ADC·sin C =222·12= 2. 答案 214.已知△ABC 的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,则△ABC 的面积为________.解析 设三边长为a ,a +4,a +8,则120°角所对边长为a +8,由余弦定理得(a +8)2=a 2+(a +4)2-2a ·(a +4)·cos120°,化简得a 2-2a -24=0,解得a =6或a =-4(舍去).∴三角形面积S =12a ·(a +4)·sin120°=15 3.答案 15 315.(2011·课标)在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为________. 解析 由正弦定理,ABsin C =BC sin A =332=2, 得AB =2sin C ,BC =2sin A ,则AB +2BC =2sin C +4sin A =2sin(180°-60°-A )+4sin A =3cos A +5sin A =27sin(A +φ),其中tan φ=35(φ为锐角),故当A +φ=π2时,AB +2BC 取最大值27. 答案 2716.(2011·上海)在相距2千米的A 、B 两点处测量目标点C ,若∠CAB =75°,∠CBA =60°,则A 、C 两点之间的距离为________千米.解析如图,∠C =180°-75°-60°=45°.由正弦定理,2sin45°=ACsin60°.得AC = 6. 答案6三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A -2cos C cos B =2c -ab .(1)求sin Csin A的值;(2)若cos B =14,b =2,求△ABC 的面积S .解 (1)由正弦定理,设a sin A =b sin B =csin C =k ,则2c -a b =2k sin C -k sin A k sin B =2sin C -sin Asin B. 所以cos A -2cos C cos B =2sin C -sin A sin B即(cos A -2cos C )sin B =(2sin C -sin A )cos B , 化简可得sin(A +B )=2sin(B +C ) 又A +B +C =π,所以sin C =2sin A .因此sin Csin A =2.(2)由sin C sin A=2得c =2a .由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B 及cos B =14,b =2,得4=a 2+4a 2-4a 2×14解得a =1,从而c =2又因为cos B =14,且0<B <π,所以sin B =154.因此S =12ac sin B =12×1×2×154=154.18.(本小题满分12分)(2012·辽宁)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,角A ,B ,C 成等差数列. (1)求cos B 的值;(2)边a ,b ,c 成等比数列,求sin A sin C 的值. 解 (1)由已知2B =A +C ,A +B +C =180°, 解得B =60°,所以cos B =12.(2)解法一:由已知b 2=ac ,及cos B =12,根据正弦定理得sin 2B =sin A sinC , 所以sin A sin C =1-cos 2B =34.解法二:由已知b 2=ac ,及cos B =12,根据余弦定理得cos B =a 2+c 2-ac2ac,解得a =c ,所以A =C =B =60°,故sin A sin C =34.19.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c .(1)若sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6=2cos A ,求A 的值;(2)cos A =13,b =3c ,求sin C 的值.解 (1)由题设知sin A cos π6+cos A sin π6=2cos A ,从而sin A =3cos A ,所以cos A ≠0,tan A = 3.因为0<A <π,所以A =π3.(2)由cos A =13,b =3c 及a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得a 2=b 2-c 2.故△ABC 是直角三角形,且B =π2.所以sin C =cos A =13.20.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知sin A +sin C =p sin B (p ∈R ),且ac =14b 2.(1)当p =54,b =1时,求a ,c 的值;(2)若角B 为锐角,求p 的取值范围.解 (1)由题设并利用正弦定理,得⎩⎪⎨⎪⎧a +c =54ac =14解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,c =14或⎩⎪⎨⎪⎧a =14,c =1.(2)由余弦定理,b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B =p 2b 2-12b 2-12b 2cos B ,即p 2=32+12cos B .因为0<cos B <1,得p 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2,由题设知p >0,所以62<p < 2.21.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知sin C +cos C =1-sin C2.(1)求sin C 的值;(2)若a 2+b 2=4(a +b )-8,求边c 的值. 解 (1)由已知得sin C +sin C2=1-cos C ,即sin C 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos C 2+1=2sin 2C2,由sin C 2≠0得2cos C 2+1=2sin C 2,即sin C 2-cos C 2=12,两边平方得sin C =34.(2)由sin C 2-cos C 2=12>0,得π4<C 2<π2,即π2<C <π,由sin C =34,得cos C =-74, 由a 2+b 2=4(a +b )-8,得(a -2)2+(b -2)2=0,得a =2,b =2,由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =8+27,所以c =7+1. 22.(本小题满分14分)(2012·黑龙江省哈六中一模)攀岩运动是一项刺激而危险的运动,如图(1)在某次攀岩活动中,两名运动员在如图所示位置,为确保运动员的安全,地面救援者应时刻注意两人离地面的距离,以备发生危险时进行及时救援.为了方便测量和计算,现如图(2)A ,C 分别为两名攀岩者所在位置,B 为山的拐角处,且斜坡AB 的坡角为θ,D 为山脚,某人在E 处测得A ,B ,C 的仰角分别为α,β,γ,ED =a .(1)求:BD 间的距离及CD 间的距离; (2)求证:在A 处攀岩者距地面的距离h =a sin αθ+βcos βα+θ.解 (1)根据题意得∠CED =γ,∠BED =β,∠AED =α. 在直角三角形CED 中, tan γ=CD DE,CD =a tan γ, 在直角三角形BED 中,tan β=BD DE,BD =a tan β. (2)证明:易得AE =hsin α,BE =acos β,在△ABE 中,∠AEB =α-β,∠EAB =π-(α+θ), 正弦定理BE sin ∠EAB =AEsin ∠ABE ,代入整理:h =a sin αsin θ+βcos βsin α+θ。
高考数学 三角函数、解三角形 平面向量 理
质量检测(三)测试内容:三角函数、解三角形 平面向量(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.(2012年孝感第一次统考)点A (sin 2 013°,cos 2 013°)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 .第四象限解析:由于2 013°=5³360°+211°,因此2 013°角终边落在第三象限,于是sin 2 013°<0,cos 2 013°<0,从而A 点在第三象限,选C.答案:C2.(2011年高考课标卷)已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( )A .-45B .-35C.35D.45解析:由已知tan θ=2,则cos 2θ=cos 2θ-sin 2θsin 2θ+cos 2θ=1-tan 2θtan 2θ+1=-35. 答案:B3.函数y =2sin(2x -π)cos[2(x +π)]是( )A .周期为π4的奇函数B .周期为π4的偶函数C .周期为π2的奇函数D .周期为π2的偶函数解析:y =2sin(2x -π)cos[2(x +π)] =2²(-sin 2x )²cos 2x =-22sin 4x , 因此周期T =2π4=π2,且f (-x )=-f (x ),函数是奇函数,选C. 答案:C4.(2012年浙江)设a ,b 是两个非零向量.( )A .若|a +b |=|a |-|b |,则a ⊥bB .若a ⊥b ,则|a +b |=|a |-|b |C .若|a +b |=|a |-|b |,则存在实数λ,使得b =λaD .若存在实数λ,使得b =λa ,则|a +b |=|a |-|b |解析:由|a +b |=|a |-|b |两边平方,得a 2+b 2+2a ²b =|a |2+|b |2-2|a |²|b |,即a ²b =-|a |²|b |,故a 与b 方向相反.又|a |≥|b |,则存在实数λ∈[-1,0),使得b =λa .故A ,B 命题不正确,C 命题正确,而两向量共线,不一定有|a +b |=|a |-|b |,即D 命题不正确,故选C.答案:C5.已知向量a =(sin x ,cos x ),向量b =(1, 3),则|a +b |的最大值为( ) A .1 B. 3 C .3D .9解析:|a +b |= sin x +1 2+ cos x +3 2=5+4sin x +π3,所以|a +b |的最大值为3. 答案:C6.(2012年洛阳统考)若sin α-π4cos 2α=-24,则sin α+cos α的值为 ( )A .-72B .-12C.12D.72解析:依题意,得22 sin α-cos α cos 2α-sin 2α=-22sin α+cos α=-24,所以sin α+cos α=12,选C.答案:C7.在△ABC 中,“AB →²BC →=0”是“△ABC 为直角三角形”的 ( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分又不必要条件解析:由AB →²BC →=0⇒AB →⊥BC →,故角B 为直角,即△ABC 为直角三角形;反之若三角形为直角三角形,不一定角B 为直角,故“AB →²BC →=0”是“△ABC 为直角三角形”的充分不必要条件.故选A.答案:A8.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且m =(3b -c ,cos C ),n =(a ,cos A ),m ∥n ,则cos A =( )A.22 B .-22 C.33D .-33解析:∵m ∥n ,∴(3b -c )cos A =a cos C . ∴(3sin B -sin C )cos A =sin A cos C , 即3sin B cos A =sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )=sin B , 易知sin B ≠0,∴cos A =33. 答案:C9.在四边形ABCD 中,AB →=DC →=(1,1),1|BA →|BA →+1|BC →|BC →=3|BD →|BD →,则四边形ABCD 的面积为( )A. 3 B .2 3 C. 6D.62解析:由AB →=DC →=(1,1),知四边形ABCD 为平行四边形,且|AB →|=|CD →|= 2.又BA→|BA →|+BC→|BC →|=3BD→|BD →|,知平行四边形ABCD 为菱形,且C =120°, ∴S 四边形ABCD =2³2³32= 3.故选A. 答案:A10.(2013届江西省百所重点高中阶段诊断)已知函数y =4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,7π6的图象与直线y =m 有三个交点,且交点的横坐标分别为x 1,x 2,x 3(x 1<x 2<x 3),那么x 1+2x 2+x 3等于 ( )A.5π3B.4π3C.3π4D.3π2解析:可据题意作出函数y =4sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,7π6的图象,观察图象可知x 1,x 2关于直线x =π6对称,x 2,x 3关于直线x =23π对称,故x 1+2x 2+x 3=(x 1+x 2)+(x 2+x 3)=2³π6+2³23π=53π.答案:A11.如图,在平面斜坐标系中,∠xOy =120°,平面上任意一点P 的斜坐标是这样定义的:“若OP →=x e 1+y e 2(其中e 1,e 2分别是与x ,y 轴同方向的单位向量),则点P 的斜坐标为(x ,y )”.那么,在斜坐标系中,以O 为圆心,2为半径的圆的方程为A .x 2+y 2=2 B .x 2+y 2=4 C .x 2+y 2-xy =2D .x 2+y 2-xy =4解析:据题意可知在斜坐标系中圆上的点P (x ,y )满足|OP →|=|x e 1+y e 2|=2,即|x e 1+y e 2|2=x 2+y 2+2xy e 1²e 2=x 2+y 2+2xy cos 120°=4,整理可得x 2+y 2-xy =4,即为所求圆的方程.故选D. 答案:D12.(2012~2013学年河北省高三教学质检)函数 f (x )=2sin(2x +π4),给出下列命题:①函数 f (x )在区间[π2,5π8]上是减函数;②直线x =π8是函数 f (x )的图象的一条对称轴;③函数 f (x )的图象可以由函数y =2sin 2x 的图象向左平移π4个单位得到.其中正确的是( )A .①③B .①②C .②③D .①②③解析:∵当π2≤x ≤5π8时,5π4≤2x +π4≤3π2,∴ f (x )在[π2,5π8]上是减函数,故①正确.②∵f (π8)=2sin(π4+π4)=2,故②正确.③y =2sin 2x 向左平移π4个单位得y =2sin 2(x +π4)=2cos 2x ≠ f (x ),故③不正确.故选B. 答案:B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.设向量a ,b 满足:|a |=1,a ²b =32,|a +b |=22,则|b |=________.解析:∵|a +b |=22,∴|a +b |2=a 2+2a ²b +b 2=8. 又∵|a |=1,a ²b =32,∴b 2=4,|b |=2.答案:214.(2011年江苏)函数f (x )=A sin(ωx +φ),(A ,ω,φ是常数,A >0,ω>0)的部分图象如图所示,则f (0)=________.解析:由图象知A =2,T =4(712π-π3)=π,∴ω=2,则f (x )=2sin(2x +φ),由2³π12+φ=π2,得φ=π3,故f (x )=2sin(2x +π3)∴f (0)=2sin π3=62.答案:6215.(2012年山东)如图,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P 的位置在(0,0),圆在x 轴上沿正向滚动.当圆滚动到圆心位于(2,1)时,OP →的坐标为________.解析:如图,由题意知BP =OB =2,∵圆半径为1, ∴∠BAP =2,故∠DAP =2-π2, ∴DA =AP cos(2-π2)=sin 2,DP=AP sin(2-π2)=-cos 2.∴OC =2-sin 2,PC =1-cos 2. ∴OP →=(2-sin 2,1-cos 2). 答案:(2-sin 2,1-cos 2)16.(2012年衡阳六校联考)给出下列命题:①存在实数x ,使得sin x +cos x =32;②若α,β为第一象限角,且α>β,则tan α>tanβ;③函数y =sin(π3-2x 5)的最小正周期为5π;④函数y =cos(2x 3+7π2)是奇函数;⑤函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,得到y =sin(2x +π4)的图象.其中正确命题的序号是________(把你认为正确的序号都填上).解析:对于①,因为sin x +cos x =2sin(x +π4)∈[-2,2],而32>2,因此不存在实数x ,使得sin x +cos x =32,故①不正确;对于②,取α=30°+360°,β=30°,则tan α=tan β,因此②不正确;对于③,函数y =sin(π3-2x 5)的最小正周期是T =2π25=5π,因此③正确;对于④,令f (x )=cos(2x 3+7π2),则f (-x )=cos(-2x 3+7π2)=cos(2x3-7π2)=-cos(2x 3-7π2+7π)=-cos(2x 3+7π2)=-f (x ),因此④正确;对于⑤,函数y=sin 2x 的图象向左平移π4个单位,得到y =sin 2(x +π4)=sin(2x +π2)的图象,因此⑤不正确.综上所述,其中正确命题的序号是③④.答案:③④三、解答题(本大题共6小题,共70分,17题10分,18~22题,每题12分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)17.(2012年江苏)在△ABC 中,已知AB →²AC →=3BA →²BC →. (1)求证:tan B =3tan A ; (2)若cos C =55,求A 的值. 解:(1)证明:因为AB →²AC →=3BA →²BC →,所以AB ²AC ²cos A =3BA ²BC ²cos B ,即AC ²cosA =3BC ²cosB ,由正弦定理知AC sin B =BCsin A ,从而sin B cos A =3sin A cos B ,又因为0<A +B <π,所以cos A >0,cos B >0,所以tan B =3tan A . (2)因为cos C =55,0<C <π, 所以sin C =1-cos 2C =255, 从而tan C =2,于是tan[π-(A +B )]=2, 即tan(A +B )=-2, 亦即tan A +tan B 1-tan A tan B =-2,由(1)得4tan A1-3tan 2A =-2,解得tan A =1或-13,因为cos A >0,故tan A =1,所以A =π4.18.(2013年山东滨州联考)设△ABC 的内角A 、B 、C 的对应边分别为a 、b 、c 已知a =1,b =2,cos C =14(1)求△ABC 的边长. (2)求cos(A -C )的值解:(1)由余弦定理得:c 2=a 2+b 2-2ab cos C =1+4-2³1³2³14=4∵c >0,∴c =2(2)sin 2C =1-cos 2C =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142=1516∵0<C <π ∴sin C =154由正弦定理:a sin A =csin C ,即:1sin A =2154,解得sin A =158,cos 2A =1-sin 2A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1582=4964在三角形ABC 中,∵a <b ∴A <B ∴A 为锐角,∴cos A =78cos(A -C )=cos A cos C +sin A sin B =78³14+158³154=111619.(2013届山西大学附属中学高三10月月考)已知A ,B ,C 为锐角△ABC 的三个内角,向量m =(2-2sin A ,cos A +sin A ),n =(1+sin A ,cos A -sin A ),且m ⊥n .(1)求A 的大小; (2)求y =2sin 2B +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-2B 取最大值时角B 的大小. 解:(1)∵m ⊥n ,∴(2-2sin A )(1+sin A )+(cos A +sin A )(cos A -sin A )=0,∴2(1-sin 2A )=sin 2A -cos 2A∴2cos 2A =1-2cos 2A ∴cos 2A =14.∵△ABC 是锐角三角形,∴cos A =12 ∴A =π3.(2)∵△ABC 是锐角三角形,且A =π3,∴π6<B <π2∴y =2sin 2B +cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π3-2B =1-cos2B -12cos 2B +32sin 2B =32sin 2B -32cos 2B +1=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2B -π3+1当y 取最大值时,2B -π3=π2即B =512π.20.(2012年山东)已知向量m =(sin x,1),n =(3A cos x ,A2cos 2x )(A >0),函数f (x )=m ²n 的最大值为6.(1)求A ;(2)将函数y =f (x )的图象向左平移π12个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在[0,5π24]上的值域.解:(1)f (x )=m ²n =3A sin x cos x +A2cos 2x=A ⎝⎛⎭⎪⎫32sin 2x +12cos 2x =A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.因为A >0,由题意知A =6. (2)由(1)f (x )=6sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. 将函数y =f (x )的图象向左平移π12个单位后得到y =6sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π12+π6=6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象;再将得到图象上各点横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到y =6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x +π3的图象.因此g (x )=6sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x +π3.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π24,所以4x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,7π6.故g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π24上的值域为[-3,6]. 21.(2012年辽宁锦州5月模拟)向量a =(2,2),向量b 与向量a 的夹角为3π4,且a ²b=-2.(1)求向量b ;(2)若t =(1,0),且b ⊥t ,c =⎝⎛⎭⎪⎫cos A ,2cos 2C 2,其中A 、B 、C 是△ABC 的内角,若△ABC 的内角A 、B 、C 依次成等差数列,试求|b +c |的取值范围.解:(1)设b =(x ,y ),则a ²b =2x +2y =-2,且|b |=a ²b |a |cos3π4=1=x 2+y 2,∴解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =-1.∴b =(-1,0)或b =(0,-1).(2)∵b ⊥t ,且t =(1,0),∴b =(0,-1). ∵A 、B 、C 依次成等差数列,∴B =π3.∴b +c =(cos A,2cos 2C2-1)=(cos A ,cos C ).∴|b +c |2=cos 2A +cos 2C =1+12(cos 2A +cos 2C )=1+12[cos 2A +cos(4π3-2A )]=1+12(cos 2A -12cos 2A -32sin 2A )=1+12cos(2A +π3).∵2A +π3∈(π3,5π3),∴-1≤cos(2A +π3)<12,∴12≤|b +c |2<54, ∴22≤|b +c |<52. 22.(2012年湖北)已知向量a =(cos ωx -sin ωx ,sin ωx ),b =(-cos ωx -sin ωx,23cos ωx ),设函数f (x )=a ²b +λ(x ∈R )的图象关于直线x =π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈(12,1).(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若y =f (x )的图象经过点(π4,0),求函数f (x )在区间[0,3π5]上的取值范围.解:(1)因为f (x )=sin 2ωx -cos 2ωx +23sin ωx ²cos ωx +λ =-cos 2ωx +3sin 2ωx +λ=2sin(2ωx -π6)+λ.由直线x =π是y =f (x )图象的一条对称轴,可得sin(2ωπ-π6)=±1, 所以2ωπ-π6=k π+π2(k ∈Z ),即ω=k 2+13(k ∈Z ). 又ω∈(12,1),k ∈Z ,所以ω=56. 所以f (x )的最小正周期是6π5. (2)由y =f (x )的图象过点(π4,0),得f (π4)=0, 即λ=-2sin(56³π2-π6)=-2sin π4=-2,即λ=- 2. 故f (x )=2sin(53x -π6)-2, 由0≤x ≤3π5,有-π6≤53x -π6≤5π6, 所以-12≤sin(53x -π6)≤1, 得-1-2≤2sin(53x -π6)-2≤2-2, 故函数f (x )在[0,3π5]上的取值范围为[-1-2,2-2].。
2013年高考数学 热点专题专练 专题四 三角函数解三角形平面向量测试题 理
专题四三角函数、解三角形、平面向量测试题)分满分:150120(时间:分钟分.在每小题给出的四个选项中,605分,共一、选择题:本大题共12小题,每小题只有一项是符合题目要求的.π??x??xf2-) 的一个增区间为)=1.函数lgsin(( ??4ππ973π7π????????,, A. B.????8888ππ7π7π35????????,-,-D.C. ????8888πππ????xx????kkkx-2-2;又π,2π+解析由sin2Zπ<2∈>0,得sin-<2π+<0,∴????444πππ??????xxx??????xf--2-22在定义域(的增区间即)=lgsinsin在定义域内的增区间,即sin??????444π3π5π7πkkkkxkxk,当Zπ<<+2∈π<2-<+2ππ,,∈Z.化简得+内的减区间,故π+8842π75πxk C. ,故选0=时,<<88C答案aaxaxfx,则它的图象的一个对称中心>0)+3cos的最小正周期为2.若函数((1)=sin) 为(π10)-0)-,,B.(A.(331????0, C.D.(0,0)??3πππ2????xax????xfxafaT++2π,)=2sin=,∴((2sin>0),∵==1,∴)=2π解析(????a33k111π????0,xxkkkxk是其一个对称中心,∈Z,当=1时,故=由2π+=,π,∈Z得-=,,??33632C.故选C答案aaafxxax) 最大值为,4,则的值为( ],的定义域为已知函数3.()=sin+cos(<0)[0π22 .-B3 A.-4.-D2.-C.πππ5π????x????xaxxafxax,+,∴=2+sin∈,π解析 ](,当)=时,sin∈+[0cos ????4444ππ??2????xx??????xafaaa++的最大值为-2<0,故2(sinsin,-)],即∈∈,由于[1-,????44??2aaa=-4.,即故选,∴-D.=4答案 D2πfxAxkA>0,ω>0,0<φ<πsin(ω)+φ)+的图象向右平移4.将函数((个单位,所)=3fx)的解析式为( 得曲线的一部分如图所示,则 ()1221π????xf -1=Asin(+??112221221π13??x ??xf ++ B .=(sin)??1122221121π1??x ??xf + -=C .2sin() ??12222125π13??x ??xf ++( )=sin .D ??112222AkA =3都是相同的,由平移之后的图象可知2,ω,,解析 图象平移之前与平移之后的7ππ2π3112????TAk -=,∴=2×∴ω=,==;.??6411ω2212π13????x ????xg 2φ,+代入,得 +设平移后的函数解析式为(,将)=sin 1????411223π5π5π3????xgkkk φ+=,故=)φ=1,∴=2π+(,Z ∈,取0=sin ,则φ 111??1122222125π1??x ??++sin. ??11222.π2xfxf )(()将其图象向左平移个单位,得的解析式为3π2π51213????x ??+??+ +,=sin??3??112222π122113??x ??xf +B.(故选)=即sin +. ??112222B答案babcAABCABCa,,4,已知==60°,5.在△2中,角=,,,所对的边分别为4,3B)=则(.45°或135° B.135°A D.以上都不对C.45°213BabBAB,∴>>2×=,∴,解析由正弦定理,得sin=45°或135°,=×4又2243B=45°.故选∴C.答案 CbcA+2ABCabcABCABC的形状为( ,分别为角则△,)6.在△中,cos=(,,的对边,)c22A.正三角形B.直角三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形bcAbcA+++cos12解析∵cos=,∴=,cc2222222bccba+-+∴1+=,bcc2222ABCcab B. ,故△=化简得+是直角三角形.故选B答案22CCAAABCB) 则cos +cos7.在△中,若角的最大值为,( ,0成公差大于的等差数列,31 A. B.22 2D.不存在C.ABCACB,,成等差数列,∴=解析∵角+,2ABCBAC=120°.=180°,∴+又=60°,++AC111+1+cos2cos222ACACC)++[cos(240°-2(cos2+=1+=cos+cos1+cos2)=22221CC+60°).cos(21]cos2=+2.CC<120°,∴180°<2∵60°<+60°<300°,51122CCA D. +60°)<,即coscos(2的最大值不存在,故选+cos∴<1+422D答案π????kxxxk,0的取值范围内有两个不同的实数解,则的方程cos2在+sin2=28.关于??2) 是(????1212????B.A. ,,-????2222????1212???? D.C.,-,????22221xkkxxx,得=(cos2)sin2+=2sin2解析由cos2=+2ππ5πππ2??????x??????xx,,20+∈sin +2∈,,当时,??????444242π22112??x??k+2时,方程有两个不同的实数解.故<sin<≤.数形结合可知,当∴-<??422222A.选A答案ba) 9.(2012·浙江)设是两个非零向量,(bbaaab ||,则|⊥A.若|-+||=bbaaba||=||B.若|⊥-,则|+abbaab=λ|C.若|+,则存在实数|=|λ|-|,使得babaab| -.若存在实数λ,使得|=λ|,则||+|=D babababa;由此可|-||≥||,则有|与|解析选项A错,若|+方向相反,且有|=|ba,同向,故错误.得选项B中的结论也是错误的;选项C 是正确的,选项D中,若λ>0则C答案→→BCABBCABABCAC) ·=( =110.(2012·湖南)在△中,=2,,则=3,7 B.A.32322D.C.→→→→BCBCABABbACBCacbABCABc|cos(180°=|则=2,|·|=解析在△中,设=3,=,,=·,2222aa1+2-3-51aaBBaBacB,cos=由余弦定理得:×==-.1=--∠)cos=,得cos=-a22×222××2BCa3.==解得.A答案baabab,则下面结论正确的是+-||=11.(2012·辽宁)已知两个非零向量|,|满足)(baab∥⊥ A.B.bbaaba |+-D..C|=|=|bbaaab为邻边的平行四边形||,由向量的加法和减法法则可知以+解析因为|,-=|bbaa,.也可直接等式两边平方化简得⊥=·对角线相等,故该平行四边形是一个矩形,所以0ba.从而⊥B答案βα·若平面向=.β,定义α·β12.(2012·广东)对任意两个非零的平面向量α和β·βnπ????n aabbbaabba,0中,都在集合{,且|·量},满足|和|≥|∈|>0,·与Z的夹角θ∈??42ba)·=( 则11 .A. B253 D.C.22babπ??||||||cosθ2????○??ab,0,又θ∈,θ,因解析解法一:θ∈cos==cos1,2??aa4||||??2bb n1|1|1||○○○ababbaab n,=,=,又=,cos∈{|,∈Z|}|≥||>0,所以故θ<1aaθ|2|2cos|2|2n a??||22○○○??n baaabb∈|,所以=∈{∈(1,2),又θcos θ=2cosθ,又因cos∈1,b2||??23○ba.,所以=Z}2bbaa3||cos||π·θbbaa,===1,θ=,则·解法二(特殊值法):取||=3,||=2bbb2|6|·n baab1||cos||θ·n ab }中.∈Z|·===,都在{2aaa2| ·2|C答案 16分,将答案填在题中的横线上.4二、填空题:本大题共4小题,每小题分,共ABACBCDBCADCABCAD的长=45°,则,点2如图,△13.中,2==,=3在边上,∠.________度等于1BC23CABC=cos=解析在△,中,AC2ACADC=30°,由=,∴ADCC ∠sinsin AC12CAD2. ==∴·sin=·ADC∠2sin222答案ABCABC的的等差数列,则△的一个内角为120°,并且三边长构成公差为414.已知△.面积为________2aaaaa8),(+4,,则设三边长为+8120°角所对边长为++8,由余弦定理得解析222aaaaaaaa=0,解得)=6或.=+(=-+4)-2·(4(+4)·cos120°,化简得舍去-2-241aSa3.=+4)·sin120°=·(15∴三角形面积23答案 15BCBACABABC=60°,________=3,则+215.(2011·课标)在△.中,的最大值为ABBC3 ===由正弦定理,2,解析AC sinsin32ABCCAB=2sin=2sin,得,ACABBCAAAA75sin2sin+4sin+=2sin(180°-60°-2+)4sin==则2+3cos=π3BCABAA27. =,故当)φ(为锐角+φsin(φ+),其中tanφ=时,+2取最大值257答案2CBACABCBA=.(2011·上海16)=75°,∠千米的2、两点处测量目标点,若∠在相距CA________60°,则、两点之间的距离为千米.解析AC2C.=如图,∠=180°-75°-60°=45°.由正弦定理,sin60°sin45°.AC6.=得 6答案三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)ACca--2cos2cos ABCABCabc.已知,=,,的对边分别为.在△中,内角Bb cos C sin(1)求的值;A sin1BbABCS.的面积=若cos2=,,求△(2)4abck,解(1)由正弦定理,设===CAB sinsinsin AACcakCk sin--2sin2sin2sin-. =则=BBbk sinsin ACCA sin2sin-2cos-cos所以=BB sincos ACBCAB,)cos--2cossin)sin =(2sin即(cos ABBC) +)化简可得sin(=+2sin(ABC=π+又,+C sin CA.因此=所以sin2.=2sin A sin C sin ca.==2得2由(2)A sin1222bacacBBb=2,cos,由余弦定理==+2- cos及41222aaa×+44-=得44ac2=,从而1=解得.151BBB.sin=<又因为cosπ=,且0<,所以44151511BacS.sin==因此×1×2×=4422)本小题满分12分18.(CABBACabcABC,,,的对边分别为,角,成等差数列.,(2012·辽宁)在△,中,角B的值;(1)求cos CcAab成等比数列,求sin(2)边的值.,sin,CABBAC(1)由已知2+==180°,++,解1BB.解得==60°,所以cos212Bacb,及cos(2)解法一:由已知,==22CBA,根据正弦定理得sinsin=sin32BAC.cos所以sin=sin=1-412Bbac解法二:由已知==,,及cos222acac-+cBa根据余弦定理得cos==,解得,ac23CCBAA.=sin=60°,故sin所以==4)12分本小题满分19.(cabABCABC.在△,中,角的对边分别为、,、π??A??AA+ (1)若sin=2cos,求的值;??61CcAb,求(2)cossin=,3=的值.3ππAAAAAA≠0,sin,所以cos=解 (1)由题设知sincos+cos2cossin =3cos,从而66πAAA=,所以.因为0<tan<π=3.31222222AbcabcbcAabc.3=,得及=-+-2=cos=由(2)cos,3πABCB=是直角三角形,且.故△21CA=.sin所以=cos3.)(本小题满分12分20.pCpBBABCACabcA,且=,∈所对的边分别为sin,R,(.已知sin)在△+中,角,sin12bac.=45cpba,1(1)当时,求=,的值;=4pB为锐角,求(2)若角的取值范围.5?aca?1,=1=+????4a,=?4??解 (1)解得或由题设并利用正弦定理,得1c1=?? ???4cac?1.==4222Bacbac=cos+-2(2)由余弦定理,2Bacacac cos22=(+-)-112222Bbpbb -cos-,=22132Bp.即=+cos2236??2??ppBp2,2.,所以<∈,由题设知<因为0<cos>0<1,得??22)12分21.(本小题满分CCCabcBABCAC.sin=,已知在△sin中,角1,,+的对边分别是cos,-,2C求sin的值;(1)22cbbaa )-8(2)若,求边+=4(的值.+CCC,1-由已知得解 (1)sincos+sin=2CCC??2??1+2cos 即sin=2sin,??222CCCCC1 =cos,2cos+1=2sin,即sin-sin由≠0得2222223C.=两边平方得sin4CCCπ1π,<<cossin-=>0,得(2)由2222427π3CCC =-cos, <π,由sin即=,得<2442222abababab,2=,2=,得0=2)-(+2)-(,得8-)+4(=+由.222cCacbab1. +=2由余弦定理得=7+,所以-27cos+=8)本小题满分14分22.(在某次攀岩活)攀岩运动是一项刺激而危险的运动,如图(1)(2012·黑龙江省哈六中一模动中,两名运动员在如图所示位置,为确保运动员的安全,地面救援者应时刻注意两人离地CA分别为两名面的距离,以备发生危险时进行及时救援.为了方便测量和计算,现如图(2),BEABABD,处测得,攀岩者所在位置,为山脚,某人在为山的拐角处,且斜坡,的坡角为θCEDa.,=,的仰角分别为α,βγBDCD间的距离;间的距离及(1)求:aβ+αθsin hA.处攀岩者距地面的距离求证:在=(2)θαcosβ+CEDBEDAED=α. =β解 (1)根据题意得∠,∠=γ,∠CDaCEDCD,=tan中, tanγ=,γ在直角三角形DEBDaBDBED. =,βtan在直角三角形tan中,β=DEhaBEAE,==, (2)证明:易得βsincosαABEAEBEAB =π-(α,∠+θ),在△β中,∠=α-BEAE=,正弦定理ABEEAB∠sinsin∠a sinαsinθ+βh=代入整理:θsinβcosα+。
