人教版高中数学必修4第三章单元综合测试
A.直角三角形 C.锐角三角形
B.钝角三角形 D.等腰三角形
解析:sinAsinB<cosAcosB,即 sinAsinB-cosAcosB<0, -cos(A+B)<0,所以 cosC<0,从而角 C 为钝角,△ABC 为钝角 三角形. 答案:B 2sin2α cos2α 7. · 等于( 1+cos2α cos2α A.tanα C.1 2sin2α cos2α 解析:原式= · 1+2cos2α-1 cos2α = 2sinα· cosα 2tanα 2 2 = cos α-sin α 1-tan2α ) B.tan2α 1 D.2
)
5π 11π B.kπ+12,kπ+ 12 ,k∈Z
π π C.kπ-3,kπ+6,k∈Z
π 2π D.kπ+6,kπ+ 3 ,k∈Z
π 解析:f(x)= 3sinωx+cosωx=2sin(ωx+6),由已知得周期 T=π. π ∴ω=2,即 f(x)=2sin(2x+6). π π π π π 由 2kπ-2≤2x+6≤2kπ+2(k∈Z)得 kπ-3≤x≤kπ+6(k∈Z). 答案:C 6.在△ABC 中,sinAsinB<cosAcosB,则△ABC 为( )
单元综合测试三
时间:120 分钟 分值:150 分
第Ⅰ卷(选择题,共 60 分) 一、选择题(每小题 5 分,共 60 分) 1.对任意的锐角 α,β,下列不等关系中正确的是( A.sin(α+β)>sinα+sinβ C.cos(α+β)<sinα+sinβ )
B.sin(α+β)>cosα+cosβ D.cos(α+β)<cosα+cosβ
1 3 1 1 5π 解析:f(x)=2× 2 sin2x+2cos2x-2sin 6 3 1 1 = 4 sin2x+2cos2x-4
3 1 1+cos2x 1 1 π = 4 sin2x+2× - = sin(2 x + 2 4 2 6), 1 π 所以 g(x)=2sin(4x+6). π π π 7π π π 因为 x∈[0,4],所以 4x+6∈[6, 6 ],所以当 4x+6=2时,g(x) 1 π 7π 1 取得最大值2;当 4x+6= 6 时,g(x)取得最小值-4. 答案:C 第Ⅱ卷(非选择题 共 90 分) 二、填空题(本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分,把答案填 在题中横线上) 13. 已知 α, β 为锐角, 且 cos(α+β)=sin(α-β), 则 tanα=________. 解析:∵cos(α+β)=sin(α-β), ∴cosαcosβ-sinαsinβ=sinαcosβ-cosαsinβ. ∴cosα(sinβ+cosβ)=sinα(sinβ+cosβ). ∵β 为锐角,∴sinβ+cosβ≠0,∴cosα=sinα, ∴tanα=1. 答案:1 π 4 7π 14.已知 cos(α-6)+sinα=5 3,则 sin(α+ 6 )的值为________. 3 3 4 解析:由已知得 2 cosα+2sinα=5 3, 1 3 4 所以2cosα+ 2 sinα=5, π 4 即 sin(α+6)=5, 7π π 4 因此,sin(α+ 6=tan[(β-α)-α]=-12. 答案:B 5. 已知函数 f(x)= 3sinωx+cosωx(ω>0), y=f(x)的图象与直线 y =2 的两个相邻交点的距离等于 π,则 f(x)的单调递增区间是( π 5π A.kπ-12,kπ+12,k∈Z
B.-sin2α D.-cos2α
π π 解析:原式=cos2(4-α)=cos(2-2α)=sin2α. 答案:A 3-sin70° 3. =( 2-cos210° 1 A.2 C.2 ) 2 B. 2 3 D. 2
3-sin70° 23-sin70° 解析:原式= = =2. 1+cos20° 3-cos20° 2- 2 答案:C 1 2 4.已知 tanα=2,tan(α-β)=-5,那么 tan(β-2α)的值为( 3 A.-4 9 C.-8 1 B.-12 9 D.8 )
解析:当 α=β=30° 时可排除 A,B;当 α=β=15° 时,代入 C 1-cos30° 3 得 0<cos30° <2sin15° , 平 方 得 4 <4sin215° = 4× =2- 3 2 ≈0.268,矛盾.故选 D. 答案:D π π 2.化简 cos2(4-α)-sin2(4-α)得到( A.sin2α C.cos2α )
答案:A
π 11.已知向量 a=(cos2α,sinα),b=(1,2sinα-1),α∈(2,π), 2 π 若 a· b=5,则 tan(α+4)=( 1 A.3 1 C.7 ) 2 B.7 2 D.3
2 解析:由题意,得 cos2α+sinα(2sinα-1)=5, 3 π 解得 sinα=5.又 α∈(2,π), 4 3 所以 cosα=-5,tanα=-4, π 则 tan(α+4)= 答案:C 1 π π 1 π π 12.将函数 f(x)=2sin2xsin3+cos2xcos3-2sin(2+3)的图象上各 1 点的横坐标缩短到原来的2,纵坐标不变,得到函数 y=g(x)的图象, π 则函数 g(x)在[0,4]上的最大值和最小值分别为( 1 1 A.2,-2 1 1 C.2,-4 1 1 B.4,-4 1 1 D.4,-2 ) 1 = π 7. 1-tanαtan4 π tanα+tan4
4 9.已知等腰三角形顶角的余弦值等于5,则这个三角形底角的正 弦值为( 10 A. 10 3 10 C. 10 ) 10 B.- 10 3 10 D.- 10
π 解析: 设等腰三角形的底角为 α(0<α<2), 则其顶角为 π-2α.由已 4 知 cos(π-2α)=5, 4 ∴cos2α=-5. 4 9 故 1-2sin2α=-5,sin2α=10. π 3 10 又 0<α<2,∴sinα= 10 . 答案:C 3π 1 10.已知 sin2α=5(2<2α<π),tan(α-β)=2,则 tan(α+β)=( A.-2 2 C.-11 3 π 解析:由 sin2α=5,且2<2α<π, 4 3 可得 cos2α=-5,∴tan2α=-4, ∴tan(α+β)=tan[2α-(α-β)] = tan2α-tanα-β =-2. 1+tan2αtanα-β B.-1 2 D.11 )
=tan2α. 答案:B 8.若 cos2θ+cosθ=0,则 sin2θ+sinθ=( A.0 C.0 或 3 B.± 3 D.0 或± 3 )
解析:由 cos2θ+cosθ=0 得 2cos2θ-1+cosθ=0, 1 所以 cosθ=-1 或2. 当 cosθ=-1 时,有 sinθ=0; 1 3 当 cosθ=2时,有 sinθ=± 2 . 于是 sin2θ+sinθ=sinθ(2cosθ+1)=0 或 3或- 3. 答案:D
【步步高 学案导学设计】2014-2015学年高中数学 第三章 三角恒等变换章末综合检测(B)新人教A版必修4
第三章 三角恒等变换章末检测(B )(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.sin 15°cos 75°+cos 15°sin 105°等于( )A .0 B.12 C.32D .12.若函数f (x )=sin 2x -12(x ∈R ),则f (x )是( )A .最小正周期为π2的奇函数B .最小正周期为π的奇函数C .最小正周期为2π的偶函数D .最小正周期为π的偶函数3.已知α∈(π2,π),sin α=35,则tan(α+π4)等于( )A.17 B .7 C .-17D .-7 4.函数f (x )=sin x -3cos x (x ∈[-π,0])的单调递增区间是( )A .[-π,-5π6]B .[-5π6,-π6]C .[-π3,0]D .[-π6,0]5.化简:+θ+cos 120°sin θcos θ的结果为( )A .1 B.32C. 3 D .tan θ 6.若f (sin x )=3-cos 2x ,则f (cos x )等于( ) A .3-cos 2x B .3-sin 2x C .3+cos 2x D .3+sin 2x7.若函数f (x )=sin(x +π3)+a sin(x -π6)的一条对称轴方程为x =π2,则a 等于( )A .1 B. 3 C .2 D .38.函数y =12sin 2x +sin 2x ,x ∈R 的值域是( )A .[-12,32]B .[-22+12,22+12]C .[-32,12]D .[-22-12,22-12]9.若3sin θ=cos θ,则cos 2θ+sin 2θ的值等于( )A .-75 B.75 C .-35 D.3510.已知3cos(2α+β)+5cos β=0,则tan(α+β)tan α的值为( ) A .±4 B.4 C .-4 D .111.若cos θ2=35,sin θ2=-45,则角θ的终边所在的直线方程为( )A .7x +24y =0B .7x -24y =0C .24x +7y =0D .24x -7y =012.使奇函数f (x )=sin(2x +θ)+3cos(2x +θ)在[-π4,0]上为减函数的θ的值为( )A .-πB .-π C.5π D.2π二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.函数f (x )=sin 2(2x -π4)的最小正周期是______.14.已知sin αcos β=1,则sin(α-β)=________.15.若0<α<π2<β<π,且cos β=-13,sin(α+β)=13,则cos α=________.16.函数y =sin(x +10°)+cos(x +40°),(x ∈R )的最大值是________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知sin(α+π2)=-55,α∈(0,π).(1)求α-π2-3π2+απ-α+π+α的值;(2)求cos(2α-3π4)的值.18.(12分)已知函数f (x )=2cos x sin x +23cos 2x - 3. (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数f (x )的最大值和最小值及相应的x 的值; (3)求函数f (x )的单调增区间.19.(12分)已知向量a =(cos 3x 2,sin 3x 2),b =(cos x 2,-sin x 2),且x ∈[-π3,π4].(1)求a ²b 及|a +b |;(2)若f (x )=a ²b -|a +b |,求f (x )的最大值和最小值.20.(12分)已知△ABC 的内角B 满足2cos 2B -8cos B +5=0,若BC →=a ,CA →=b 且a ,b 满足:a ²b =-9,|a |=3,|b |=5,θ为a ,b 的夹角. (1)求角B ;(2)求sin(B +θ).21.(12分)已知向量m =(-1,cos ωx +3sin ωx ),n =(f (x ),cos ωx ),其中ω>0,且m ⊥n ,又函数f (x )的图象任意两相邻对称轴的间距为3π2.(1)求ω的值;(2)设α是第一象限角,且f (32α+π2)=2326,求α+π4π+2α的值.22.(12分)已知函数f (x )=12sin 2x sin φ+cos 2x cos φ-12sin(π2+φ)(0<φ<π),其图象过点(π6,12).(1)求φ的值;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )在[0,π4]上的最大值和最小值.第三章 三角恒等变换(B)答案1.D [原式=sin 15°cos 75°+cos 15°sin 75°=sin 90°=1.]2.D [f (x )=sin 2x -12=12(2sin 2x -1)=-12cos 2x ,∴T =2π2=π,f (x )为偶函数.]3.A [∵α∈(π2,π),sin α=35,∴cos α=-45,tan α=sin αcos α=-34.∴tan(α+π4)=1+tan α1-tan α=1-341+34=17.]4.D [f (x )=sin x -3cos x =2sin(x -π3).令2k π-π2≤x -π3≤2k π+π2(k ∈Z ),得2k π-π6≤x ≤2k π+5π6(k ∈Z ),令k =0得-π6≤x ≤5π6.由此可得[-π6,0]符合题意.]5.B [原式=sin 60°cos θ+cos 60°sin θ-12sin θcos θ=sin 60°cos θcos θ=sin 60°=32.]6.C [f (sin x )=3-(1-2sin 2x )=2+2sin 2x ,∴f (x )=2x 2+2,∴f (cos x )=2cos 2x +2=1+cos 2x +2=3+cos 2x .]7.B [f (x )=sin(x +π3)-a sin(π6-x )=sin(x +π3)-a cos(π3+x )=1+a 2sin(x +π3-φ)∴f (π2)=sin 5π6+a sin π3=32a +12=1+a 2.解得a = 3.]8.B [y =12sin 2x +sin 2x =12sin 2x +1-cos 2x 2=12sin 2x -12cos 2x +12=22sin(2x -π4)+12, ∵x ∈R ,∴-1≤sin(2x -π4)≤1,∴y ∈[-22+12,22+12]. 9.B [∵3sin θ=cos θ,∴tan θ=13.cos 2θ+sin 2θ=cos 2θ-sin 2θ+2sin θcos θ=cos 2θ+2sin θcos θ-sin 2θcos 2θ+sin 2θ=1+2tan θ-tan 2θ1+tan 2θ=1+2³13-191+19=75.] 10.C [3cos(2α+β)+5cos β=3cos(α+β)cos α-3sin(α+β)sin α+5cos(α+β)cos α+5sin(α+β)sin α=0,∴2sin(α+β)sin α=-8cos(α+β)cos α, ∴tan(α+β)tan α=-4.]11.D [cos θ2=35,sin θ2=-45,tan θ2=-43,∴tan θ=2tan θ21-tan 2θ2=-831-169=247.∴角θ的终边在直线24x -7y =0上.]12.D [∵f (x )为奇函数,∴f (0)=sin θ+3cos θ=0.∴tan θ=- 3.∴θ=k π-π3,(k ∈Z ).∴f (x )=2sin(2x +θ+π3)=±2sin 2x .∵f (x )在[-π4,0]上为减函数,∴f (x )=-2sin 2x ,∴θ=2π3.]13.π2解析 ∵f (x )=12[1-cos(4x -π2)]=12-12sin 4x ∴T =2π4=π2.14.1解析 ∵sin αcos β=1,∴sin α=cos β=1,或sin α=cos β=-1, ∴cos α=sin β=0.∴sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β=sin αcos β=1. 15.429解析 cos β=-13,sin β=223,sin(α+β)=13,cos(α+β)=-223,故cos α=cos[(α+β)-β]=cos(α+β)cos β+sin(α+β)sin β=(-223)³(-13)+223³13=429. 16.1解析 令x +10°=α,则x +40°=α+30°, ∴y =sin α+cos(α+30°)=sin α+cos αcos 30°-sin αsin 30° =12sin α+32cos α =sin(α+60°). ∴y max =1.17.解 (1)sin(α+π2)=-55,α∈(0,π)⇒cos α=-55,α∈(0,π)⇒sin α=255.α-π2-3π2+απ-α+π+α=-cos α-sin αsin α-cos α=-13.(2)∵cos α=-55,sin α=255⇒sin 2α=-45,cos 2α=-35. cos(2α-3π4)=-22cos 2α+22sin 2α=-210.18.解 (1)原式=sin 2x +3cos 2x =2(12sin 2x +32cos 2x )=2(sin 2x cos π3+cos2x sin π3)=2sin(2x +π3).∴函数f (x )的最小正周期为π.(2)当2x +π3=2k π+π2,即x =k π+π12(k ∈Z )时,f (x )有最大值为2.当2x +π3=2k π-π2,即x =k π-5π12(k ∈Z )时,f (x )有最小值为-2.(3)要使f (x )递增,必须使2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2(k ∈Z ),解得k π-5π12≤x ≤k π+π12(k ∈Z ).∴函数f (x )的递增区间为[k π-5π12,k π+π12](k ∈Z ).19.解 (1)a ²b =cos 3x 2cos x 2-sin 3x 2sin x2=cos 2x ,|a +b |=cos 3x 2+cos x 22+sin 3x 2-sinx22=2+2cos 2x =2|cos x |,∵x ∈[-π3,π4],∴cos x >0,∴|a +b |=2cos x . (2)f (x )=cos 2x -2cos x =2cos 2x -2cos x -1=2(cos x -12)2-32.∵x ∈[-π3,π4].∴12≤cos x ≤1,∴当cos x =12时,f (x )取得最小值-32;当cos x =1时,f (x )取得最大值-1.20.解 (1)2(2cos 2B -1)-8cos B +5=0,即4cos 2B -8cos B +3=0,得cos B =12.又B 为△ABC 的内角,∴B =60°.(2)∵cos θ=a ²b |a |²|b |=-35,∴sin θ=45.∴sin(B +θ)=sin B cos θ+cos B sin θ=4-3310. 21.解 (1)由题意,得m ²n =0,所以f (x )=cos ωx ²(cos ωx +3sin ωx )=1+cos 2ωx 2+3sin 2ωx 2=sin(2ωx +π6)+12. 根据题意知,函数f (x )的最小正周期为3π.又ω>0,所以ω=13.(2)由(1)知f (x )=sin(2x 3+π6)+12,所以f (32α+π2)=sin(α+π2)+12=cos α+12=2326.解得cos α=513.因为α是第一象限角,故sin α=1213.所以α+π4π+2α=α+π4cos 2α=22sin α+22cos αcos 2α-sin 2α=2α-sin α=-13214.22.解 (1)因为f (x )=12sin 2x sin φ+cos 2x cos φ-12sin(π2+φ)(0<φ<π),所以f (x )=12sin 2x sin φ+1+cos 2x 2cos φ-12cos φ=12sin 2x sin φ+12cos 2x cos φ =12(sin 2x sin φ+cos 2x cos φ) =12cos(2x -φ). 又函数图象过点(π6,12),所以12=12cos(2³π6-φ),即cos(π3-φ)=1,又0<φ<π,所以φ=π3.(2)由(1)知f (x )=12cos(2x -π3),将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标缩短到原来的12,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,可知g (x )=f (2x )=12cos(4x -π3),因为x ∈[0,π4],所以4x ∈[0,π],因此4x -π3∈[-π3,2π3],故-12≤cos(4x -π3)≤1.所以y =g (x )在[0,π4]上的最大值和最小值分别为12和-14.。
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π B.3
π C. 2
2π D. 3
5.如图所示是曾经在北京召开的国际数学家大会的会标,它是由 间的小正方形拼成的一大正方形, 若直角三角形中较小的锐角为
4 个相同的直角三角形与中 θ,大正方形的面积是 1,小
正方形的面积是 215,则 sin2θ- cos2θ的值等于 (
)
A.1
24
7
B .- 25 C. 25
π个单位,那么所得的图象对应的函数解析式是 6
()
A . y= sin 2x
B. y=cos 2x
2- 6
答案 D
解析 ∵f(x)= sin 2x+ π6 ,
π
π
∴将函数 f(x)= sin 2x+ 6 的图象向右平移 6个单位长度,
得f
π x- 6 =sin
D. f(x)在
π, 2
π
内单调递减
9.已知
ω> 0,函数
f(x)=
2 2 (sin ωx+cos ωx) 在
π2, π上单调递减,则实数
ω的取值范围是
()
A.
1, 5 24
B.
1, 3 24
1 C. 0,2
D. (0,2]
10.已知正三角形
ABC 的边长为
2
3,平面
ABC 内的动点
P,M
满足
→ |AP|=1,
ππ 再取 ω= 2,则 f(x)=sin 2x+ 4 在 2 ,π上不单调,故 ω≠2,故排除 D,故选 A.
方法二
因为 ω> 0,函数 f(x)=sin ωx+ 4π在 π2, π上单调递减,所以
T= 2ωπ≥2
π-
π 2
,得
0< ω≤ 2. 又 ω2π+ π4< ωx+ π4< ωπ+ π4,
高一数学必修4第三章综合检测题
第三章综合检测题、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分)1. si门2右一cos2;n的值为(C )B.2 D. ,3~2[解析]原式=-(cos2^- sin^F - cos62.函数f(x)= sin2x—cos2x的最小正周期是(B )nA.q3 B . n C . 2 n D . 4 n[解析]f(x) = sin2x—cos2x= , 2sin(2x—4),故T=今=冗13.已知cos 0= 3,(0,n )则cos(32 + 2 0 = ( C )4;29D.9[解析]cos(3n + 2 0= sin2 A 2sin 0os0= 2X 屮3=普44.若tan a= 3, ta n B= 3,则tan (a— 3 等于(D )C. 3D.13 —4tan a—tan 3 3 1[解析]tan(a—®=■—o= = 3.1 + tan dt an B〔+ 3X4 335. COS275°+COS215°+COS75°C OS15的值是(A )5 6 3 2A.4B.〒eq D. 1 +可2 21 5 [解析]原式=sin215°+ cos 15° + sin15 6os15°= 1 + ?sin30 = 4.6. y= cos2x—sin2x+ 2sinxcosx的最小值是(B )A. 2 B2 C. 2 D2_ n _[解析]y= cos2x+ si n2x= 2si n( 2x+ 4),.,.y max=— 2.7.若tan a= 2, tan(B— M= 3,贝U tan(B—2 0)= ( D )A. —1B. —5C.7D.1tan p- a—tan a 3 —2 i[解析]tan( p—2 a = tan[( p— a) —a = = =千1 + tan p—a tan a 1 + 68.已知点P(cos a, sin M, Q(cos p, sin®,贝U |PQ| 的最大值是(B )A. 2[解析] PQ = (cos® —cos a, sin p—si n a ,贝U |PQ| = p cos®—cos a2+ sin p- sin a2='2—2cos a— p,故|PQ|的最大值为2.cos2x+ sin2x”^「十厂9.函数y= cos2x —sin2x的最小正周期为(C )n nA. 2 nB. nC.qD.41 + tan2x n n[解析]y= =tan(2x+ 4),.T=2.1 —tan2x 4 210. 若函数f(x) = sin2x —*x€ R),则f(x)是(D )A .最小正周期为訓勺奇函数B .最小正周期为n的奇函数C.最小正周期为2 n的偶函数 D .最小正周期为n的偶函数1 12 12[解析]f(x)= sin2x—2= —2(1 —2sin2x) = —^cos2x,.f(x)的周期为n的偶函数.n11. y= sin(2x —3)—sin2x 的一个单调递增区间是(B )n n n 7^ r 5 1^ _ _ _ n 5 nA . [—6, 3] B.[石,石n]c.[匚n 石n ] D . [3,石!5 n n n n n[解析] y = sin(2x — 3) — sin2x = sin2xcos^ — coshes% — sin2x =- (sin2xcos^ + cos2xsin^)=—sin(2x + 3),其增区间是函数y = sin(2x +3)的减区间,即2k n+㊁三2x + 3W 2k n+~2,「k nn7 n 「 r 「 n 7 n+12= x <k n+12,当 k = 0 时,x € [乜,乜].12. 已知 sin(a+ 3 = 2,sin(a- 3 = £,则 log • 5(器 等于 (C . 41 sin a os 3+ cos a in 23得 1sin a os 3— cos a in 3= 313. (1+ tan 17 )(1 + tan28 °tan 17 ° tan28[解析] 原式=1 + tan 17 + tan28 °tan 17 °tan28 ;又 tan(17 +28°) = ------------- =1 — tan17 )an28 0 tan45 = 1,Atan17 + tan28 = 1— tan 17 °tan28 )14. (2012全国高考江苏卷)设a 为锐角,若cosn a+6=5,贝U sin 2 a+ 的值为弋^2.n n 2 n n [解析]Ta 为锐角,.「6<a+ 6<3,v cos a- 6 =4 5, n 3 sin a+ 6 = 5;n n n 24.••sin 2 a+ 3 = 2sin a+ 6 cos a+ 6 = 25,n n 2 .2 n 7cos(2 a+ 3) = cos( a+ g) 一 sin ( a+ g) =25 . n n n . n .•sin 2 a+ 12 = sin 2 + 3— 4 = sin 2 a — 3 ncos4—cosc n . n 1A /2 2a+3 sin 4= 50 .115.已知 cos2a= 3,贝U sin 4 a+ cos 4a=[解析]由sin(a+ 3 = 2, sin(a- a 5sin ocos 3=12.tan a 1,• °tan 3cos a i n 3=徨=5,「•log ‘5(眯沪 g 552 = 4.、填空题(本大题共4个小题, 每小题5分,共20分)代入原式可得结果为2.521 2 2 2[解析]cos2o a 2cos a—1= 3 得cos a 3,由cos2o a 1 —2s in a得sin2a 3(或据sin2a2 2 1 , + cos a 1得Sin a= 3),代入计算可得.3 1 n n16.设向量a=(刃sin0, b= (cos0 3),其中0€ (0,刃,若a / b,贝U 0= ___41 n [解析]若a//b,贝U sin 0cos A2,即卩2sin(Cos B= 1 ,:sin2 A1,又(0,㊁),n 4.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,写出文字说明,证明过程或演算步骤3 - 3 sin2 a+ 2sin a,17.(本题满分10分)已知cos a—sin a= 5^,且na^n 求—1 —t an a—的值.[解析]因为cos a—sin aa%"2,所以1 —2si n a cos a=卷,所以2si n«cos a= £又a€ ( n "2),故sin a+ CoS a=-冷 1 + 2sin0cos a= —誉,2 2sin2 a+ 2sin a 2sin a cos a+ 2sin a cos a 2sin a cos a cos a+ sin a所以=1 —tan a COS a—sin a COS a—sin aZ x4/225x一 55 28 75.18.(本题满分12分)设x€ [0 , 3],求函数y= cos(2x-3) + 2sin(x—力的最值.n n n n[解析]y = cos(2x—3) + 2si n(x—6)= cos2(x—6)+ 2sin(x—石)2n n n 1 2 3=1 —2sin (x—舌)+ 2sin(x —6)= —2[sin(x—$) —2 + 21 1 3 1 • x€ [0 , 3], —x—g[一6,6].• °sin(x—g) € [一?, 2] ,^ymax a2,ymin= —2*19.(本题满分12分)已知tan2a2tan2a+ 1,求证:cos20+ sin2a= 0.十卄2cos20- sin20 2 1 —tan20 2—2tan2a[证明] cos2 0+ sin a= 2 2 + sin a= 2 + sin a= 2cos20+ sin20 1 + tan20 1 + 2tan2a+ 1+ si n2a=.2—sin a 2 + sin a= COS a+ Sin a 2 o—sin a+ sin a 0.3x . 3xx . x »亠12分)已知向量 a = (cos^, sin_2), b = (co^,— sin^), c = (.3— 1),其中 x €R.(1)当a 丄b 时,求x 值的集合; ⑵求a —ci 的最大值.3x x 3x xk n n [解析](1)由 a 丄b 得 a b = 0,即卩 cos^cos^ —sin-^sin^a 0,贝Ucos2x = 0,得x a ^ + 4(kk n n€ Z), Ax 值的集合是{x|x = 2 + 4, « Z}.2 3x1- 2 3x 2 o 3x t -3x o 3x 3x(2)|a — c| = (cos 刁—.3) + (sin_2 + 1) = cos"^ — 2.3cos^ + 3+ sin + 2sin^ + 1=5+ 2sin^x —2 ,3。
高中人教A版数学必修4(课时习题与单元测试卷):习题课(三) 含解析
习题课(三)一、选择题1.给出下列六个命题:①两个向量相等,则它们的起点相同、终点相同;②若|a |=|b |,则a =b ;③若AB →=DC →,则四边形ABCD 是平行四边形;④平行四边形ABCD 中,一定有AB→=DC →;⑤若m =n ,n =k ,则m =k ;⑥若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .其中不正确命题的个数为( )A .2B .3C .4D .5答案:C解析:两个向量起点相同、终点相同,则两个向量相等;但两个向量相等,却不一定有起点相同、终点相同,故①不正确;根据向量相等的定义,要保证两向量相等,不仅模相等,而且方向相同,而②中方向不一定相同,故不正确;③也不正确,因为A 、B 、C 、D 可能落在同一条直线上;零向量方向不确定,它与任一向量都平行,故⑥中,若b =0,则a 与c 就不一定平行了,因此⑥也不正确.2.已知|AB →|=10,|AC →|=7,则|BC →|的取值范围是( )A .[3,17]B .(3,17)C .(3,10)D .[3,10]答案:A解析:利用三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边的性质及AB →与AC →共线时的情况求解.即|AB →|-|AC →|≤|BC →|≤|AC →|+|AB →|,故3≤|BC →|≤17.3.对于非零向量a ,b ,下列说法不正确的是( )A .若a =b ,则|a |=|b |B .若a ∥b ,则a =b 或a =-bC .若a ⊥b ,则a ·b =0D .a ∥b 与a ,b 共线是等价的答案:B解析:根据平面向量的概念和性质,可知a ∥b 只能保证a 与b 的方向相同或相反,但模长不确定,因此B 错误.4.设向量a ,b 满足|a +b |=10,|a -b |=6,则a ·b =( )A .1B .2C .3D .5答案:A解析:将已知两式左右两边分别平方,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2+2a ·b +b 2=10a 2-2a ·b +b 2=6,两式相减并除以4,可得a ·b =1.5.设x ,y ∈R ,向量a =(x,1),b =(1,y ),c =(2,-4),且a ⊥c ,b ∥c ,则|a +b |等于( )A. 5B.10C .2 5D .10答案:B解析:∵a ⊥c ,∴2x -4=0,x =2,又b ∥c ,∴2y +4=0,∴y =-2,∴a +b =(x +1,1+y )=(3,-1).∴|a +b |=10.6.对于非零向量α,β,定义一种向量积:α°β=α·ββ·β.已知非零向量a ,b 的夹角θ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2,且a °b ,b °a 都在集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎪⎪n 2n ∈N 中,则a °b =( ) A.52或32 B.12或32C .1 D.12答案:D解析:a °b =a ·b b ·b =|a |·|b |cos θ|b |2=|a |cos θ|b |=n 2,n ∈N ①.同理可得b °a =b ·a a ·a =|a |·|b |cos θ|a |2=|b |cos θ|a |=m 2,m ∈N ②.再由a 与b 的夹角θ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2,可得cos 2θ∈⎝⎛⎭⎫0,12,①②两式相乘得cos 2θ=mn 4,m ,n ∈N ,∴m =n =1,∴a °b =n 2=12,选D. 二、填空题7.若向量OA →=(1,-3),|OB →|=|OA →|,OA →·OB →=0,则|AB →|=________.答案:2 5解析:因为|AB →|2=|OB →-OA →|2=|OB →|2+|OA →|2-2OA →·OB →=10+10-0=20,所以|AB →|=20=2 5.8.已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=3,a +b =(3,1),则向量a +b 与向量a -b 的夹角是________.答案:2π3解析:因为|a -b |2+|a +b |2=2|a |2+2|b |2,所以|a -b |2=2|a |2+2|b |2-|a +b |2=2+6-4=4,故|a -b |=2,因此cos 〈a -b ,a +b 〉=(a -b )·(a +b )|a -b |·|a +b |=1-34=-12,故所求夹角是2π3. 9.设正三角形ABC 的面积为2,边AB ,AC 的中点分别为D ,E ,M 为线段DE 上的动点,则MB →·MC →+BC →2的最小值为________.答案:532解析:设正三角形ABC 的边长为2a ,因为正三角形ABC 的面积为2,所以a 2=233.设MD =x (0≤x ≤a ),则ME =a -x ,MB →·MC →+BC →2=(MD →+DB →)·(ME →+EC →)+BC →2=MD →·ME →+MD →·EC →+DB →·ME →+DB →·EC →+BC →2=-x (a -x )+xa cos120°+(a -x )a cos120°+a 2cos60°+4a 2=x 2-ax +4a 2,当x =a 2时,MB →·MC →+BC →2取得最小值⎝⎛⎭⎫a 22-a ×a 2+4a 2=154a 2=532. 三、解答题10.已知|a |=4,|b |=8,a 与b 的夹角是120°.(1)求a ·b 及|a +b |的值;(2)当k 为何值时,(a +2b )⊥(k a -b )?解:(1)a ·b =|a ||b |cos120°=-16,|a +b |=(a +b )2=a 2+b 2+2a ·b=4 3.(2)由题意,知(a +2b )·(k a -b )=k a 2+(2k -1)a ·b -2b 2=0,即16k -16(2k -1)-2×64=0,解得k =-7.11.如图,在△OAB 中,P 为线段AB 上一点,且OP →=xOA →+yOB →.(1)若AP →=PB →,求x ,y 的值;(2)若AP →=3PB →,|OA →|=4,|OB →|=2,且OA →与OB →的夹角为60°,求OP →·AB →的值.解:(1)若AP →=PB →,则OP →=12OA →+12OB →, 故x =y =12. (2)若AP →=3PB →,则OP →=14OA →+34OB →, OP →·AB →=⎝⎛⎭⎫14OA →+34OB →·(OB →-OA →)=-14OA →2-12OA →·OB →+34OB →2 =-14×42-12×4×2×cos60°+34×22 =-3. 能力提升12.已知A (1,0),B (5,-2),C (8,4),D (4,6),那么四边形ABCD 为( )A .正方形B .菱形C .梯形D .矩形答案:D解析:AB →=(4,-2),BC →=(3,6).AB →·BC →=4×3+(-2)×6=0,故AB →⊥BC →.又DC →=(4,-2),故 AB →=DC →.又|AB →|=20=2 5,|BC →|=45=3 5,故|AB →|≠|BC →|,所以,四边形ABCD 为矩形.13.在平面直角坐标系中,已知三点A (4,0),B (t,2),C (6,t ),t ∈R ,O 为坐标原点.(1)若△ABC 是直角三角形,求t 的值;(2)若四边形ABCD 是平行四边形,求|OD →|的最小值.解:(1)由题意得AB →=(t -4,2),AC →=(2,t ),BC →=(6-t ,t -2),若∠A =90°,则AB →·AC →=0,即2(t -4)+2t =0,∴t =2;若∠B =90°,则AB →·BC →=0,即(t -4)(6-t )+2(t -2)=0,∴t =6±22;若∠C =90°,则AC →·BC →=0,即2(6-t )+t (t -2)=0,无解,∴满足条件的t 的值为2或6±2 2.(2)若四边形ABCD 是平行四边形,则AD →=BC →,设点D 的坐标为(x ,y ),即(x -4,y )=(6-t ,t -2),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =10-t y =t -2,即D (10-t ,t -2),∴|OD →|=(10-t )2+(t -2)2 =2t 2-24t +104,∴当t =6时,|OD →|取得最小值4 2.。
2020年高中数学 人教A版 必修4 单元测试卷 平面向量(含答案解析)
7
7
∴Error!解得 m=2,n= ,∴D(2, ),故选 A.225.答案为:D.
解析:由题意,得 a·b=3×(-3)+4×1=-5,|a|=5,|b|= 10,
a·b -5 1
则 cos θ=
= =- .
|a||b| 5 10 10
3
sin θ
∵θ∈[0,π],∴sin θ= 1-cos2θ= ,∴tan θ=
22.已知 a=(2+sin x,1),b=(2,-2),c=(sin x-3,1),d=(1,k)(x∈R,k∈R). ππ
(1)若 x∈[- , ],且 a∥(b+c),求 x 的值; 22
(2)若函数 f(x)=a·b,求 f(x)的最小值; (3)是否存在实数 k 和 x,使得(a+d)⊥(b+c)?若存在,求出 k 的取值范围;若不存在, 请说明理由.
3.在△ABC 中,AB=BC=3,∠ABC=60°,AD 是边 BC 上的高,则A→D·A→C的值等于( )
9 A.-
4
9
27
B.
C.
D.9
4
4
4.已知四边形 ABCD 的三个顶点 A(0,2),B(-1,-2),C(3,1),且B→C=2A→D,则顶点 D 的坐标
为( ) 7
A.(2, ) 2
答案解析
1.答案为:D. 解析:A 中,两向量的夹角不确定,故 A 错;B 中,若 a⊥b,a⊥c,b 与 c 反方向, 则不成立,故 B 错;C 中,应为A→B=O→B-O→A,故 C 错; D 中,因为 b⊥c,所以 b·c=0,所以(a+c)·b=a·b+c·b=a·b,故 D 正确.
2.答案为:B. 对 A,a 与 b 若其中一个为 0,不合题意,错误.对 B,零向量是 0,正确;对 C,方向相 同且长度相等的向量叫做相等向量,错误;对 D,共线向量所在直线可能平行,也可能重 合,错误.故选 B.
高中数学 第三章 函数概念与性质单元测试卷精品练习(含解析)新人教A版必修第一册-新人教A版高一第一
第三章单元测试卷一、单项选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.函数f(x)=x -1x -2的定义域为( ) A .(1,+∞) B .[1,+∞) C .[1,2) D .[1,2)∪(2,+∞)2.德国数学家狄利克雷在数学上做出了名垂史册的重大贡献,函数D(x)=⎩⎪⎨⎪⎧0,x ∉Q 1,x∈Q是以他名字命名的函数,则D(D(π))=( )A .1B .0C .πD .-13.已知f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=2x 2-2x +1,则f(-1)=( )A .3B .-3C .2D .-24.若函数y =f(x)的定义域是[0,2],则函数g(x)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2x +1的定义域是( )A .[-4,0]B .[-4,0)C .[-4,-1)∪(-1,0]D .(-4,0)5.若幂函数y =(m 2-3m +3)xm -2的图象不过原点,则m 的取值X 围为( )A .1≤m≤2B .m =1或m =2C .m =2D .m =16.已知函数f(x)是定义在R 上的偶函数,x ≥0时,f (x )=x 2-2x ,则函数f (x )在R 上的解析式是( )A .f (x )=-x (x -2)B .f (x )=x (|x |-2)C .f (x )=|x |(x -2)D .f (x )=|x |(|x |-2)7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤0,1,x >0,若f (x -4)>f (2x -3),则实数x 的取值X 围是( )A .(-1,+∞) B.(-∞,-1)C .(-1,4)D .(-∞,1)8.甲、乙二人从A 地沿同一方向去B 地,途中都使用两种不同的速度v 1与v 2(v 1<v 2),甲前一半的路程使用速度v 1,后一半的路程使用速度v 2;乙前一半的时间使用速度v 1,后一半的时间使用速度v 2,关于甲、乙二人从A 地到达B 地的路程与时间的函数图象及关系,有如图所示的四个不同的图示分析(其中横轴t 表示时间,纵轴s 表示路程,C 是AB 的中点),则其中可能正确的图示分析为( )二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.关于函数f (x )=-x 2+2x +3的结论正确的是( )A .定义域、值域分别是[-1,3],[0,+∞) B.单调增区间是(-∞,1] C .定义域、值域分别是[-1,3],[0,2] D .单调增区间是[-1,1] 10.已知f (2x -1)=4x 2,则下列结论正确的是( ) A .f (3)=9 B .f (-3)=4 C .f (x )=x 2D .f (x )=(x +1)211.关于定义在R 上的函数f (x ),下列命题正确的是( ) A .若f (x )满足f (2 018)>f (2 017),则f (x )在R 上不是减函数 B .若f (x )满足f (-2)=f (2),则函数f (x )不是奇函数C .若f (x )在区间(-∞,0)上是减函数,在区间[0,+∞)也是减函数,则f (x )在R 上是减函数D .若f (x )满足f (-2 018)≠f (2 018),则函数f (x )不是偶函数12.定义在R 上的函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y ),当x <0时,f (x )>0,则函数f (x )满足( )A .f (0)=0B .y =f (x )是奇函数C .f (x )在[m ,n ]上有最大值f (n )D .f (x -1)>0的解集为(-∞,1)三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.14.长为4,宽为3的矩形,当长增加x ,宽减少x2时,面积达到最大,此时x 的值为________.15.定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x ≥0,f (x )=x 2-2x +a ,则a =________,f (-3)=________.(本题第一空2分,第二空3分)16.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +a ,x >1,3-2a x -1,x ≤1是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值X围为________.四、解答题(本大题共6个小题,共70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10分)已知函数f (x )=2x -1x +1,x ∈[3,5].(1)判断f (x )在区间[3,5]上的单调性并证明; (2)求f (x )的最大值和最小值.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+1x,x >1,x 2+1,-1≤x ≤1,2x +3,x <-1.(1)求f (f (-2))的值; (2)若f (a )=32,求a .19.(本小题满分12分)已知幂函数f (x )=x -2m 2-m +3,其中m ∈{x |-2<x <2,x ∈Z }满足:(1)在区间(0,+∞)上是增函数; (2)对任意的x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0.求同时满足条件(1)(2)的幂函数f (x )的解析式,并求当x ∈[0,3]时,f (x )的值域.20.(本小题满分12分)设f(x)为定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=-(x-2)2+2.(1)求函数f(x)在R上的解析式;(2)在直角坐标系中画出函数f(x)的图象;(3)若方程f(x)-k=0有四个解,某某数k的取值X围.21.(本小题满分12分)如图所示,A、B两城相距100 km,某天然气公司计划在两地之间建一天然气站D给A、B两城供气.已知D地距A城x km,为保证城市安全,天然气站距两城市的距离均不得少于10 km.已知建设费用y(万元)与A、B两地的供气距离(km)的平方和成正比,当天然气站D距A城的距离为40 km时,建设费用为1300万元.(供气距离指天然气站到城市的距离)(1)把建设费用y(万元)表示成供气距离x(km)的函数,并求定义域;(2)天然气供气站建在距A城多远,才能使建设费用最小,最小费用是多少?22.(本小题满分12分)已知f(x)的定义域为(0,+∞),且满足f(2)=1,f(xy)=f(x)+f(y),又当x2>x1>0时,f(x2)>f(x1).(1)求f(1),f(4),f(8)的值;(2)若有f(x)+f(x-2)≤3成立,求x的取值X围.第三章单元测试卷1.解析:根据题意有⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥1且x ≠2.答案:D2.解析:∵函数D (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,x ∉Q 1,x ∈Q,∴D (π)=0,D (D (π))=D (0)=1.故选A.答案:A3.解析:令x =1,得f (1)+g (1)=1,令x =-1,得f (-1)+g (-1)=5,两式相加得:f (1)+f (-1)+g (1)+g (-1)=6.又∵f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,∴f (-1)=f (1),g (-1)=-g (1).∴2f (-1)=6, ∴f (-1)=3,故选A. 答案:A4.解析:∵y =f (x )的定义域是[0,2],∴要使g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2x +1有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧0≤-x2≤2,x +1≠0,∴-4≤x ≤0且x ≠-1.∴g (x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2x +1的定义域为[-4,-1)∪(-1,0].答案:C5.解析:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧m -2≤0,m 2-3m +3=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≤2,m =1或m =2,∴m =1或m =2.答案:B6.解析:设x <0,则-x >0,f (x )=f (-x )=x 2-2(-x )=x 2+2x .故f (x )=|x |(|x |-2).答案:D 7.解析:f (x )的图象如图.由图知, 若f (x -4)>f (2x -3), 则⎩⎪⎨⎪⎧x -4<0,x -4<2x -3,解得-1<x <4.故实数x 的取值X 围是(-1,4). 答案:C8.解析:由题意可知,开始时,甲、乙速度均为v 1,所以图象是重合的线段,由此排除C ,D.再根据v 1<v 2可知两人的运动情况均是先慢后快,图象是折线且前“缓”后“陡”,故图示A 分析正确.答案:A9.解析:f (x )=-x 2+2x +3则定义域满足:-x 2+2x +3≥0解得:-1≤x ≤3 即定义域为[-1,3]考虑函数y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4在-1≤x ≤3上有最大值4,最小值0. 在[-1,1]上单调递增,在(1,3]上单调递减.故f (x )=-x 2+2x +3的定义域为[-1,3],值域为[0,2],在[-1,1]上单调递增,在(1,3]上单调递减.故选CD. 答案:CD10.解析:f (2x -1)=(2x -1)2+2(2x -1)+1,故f (x )=x 2+2x +1,故选项C 错误,选项D 正确;f (3)=16,f (-3)=4,故选项A 错误,选项B 正确.故选BD.答案:BD11.解析:由题意,对于A 中,由2 018>2 017,而f (2 018)>f (2 017),由减函数定义可知,f (x )在R 上一定不是减函数,所以A 正确;对于B 中,若f (x )=0,定义域关于原点对称,则f (-2)=f (2)=-f (2),则函数f (x )可以是奇函数,所以B 错误;对于C 中,由分段函数的单调性的判定方法,可得选项C 不正确;对于D 中,若f (x )是偶函数,必有f (-2 018)=f ( 2018),所以D 正确.故选AD.答案:AD12.解析:令x =y =0,则f (0)=f (0)+f (0),所以f (0)=0,故A 正确;再令y =-x ,代入原式得f (0)=f (x )+f (-x )=0,所以f (-x )=-f (x ),故该函数为奇函数,故B 正确;由f (x +y )=f (x )+f (y )得f (x +y )-f (x )=f (y ),令x 1<x 2,再令x 1=x +y ,x 2=x ,则y =x 1-x 2<0,结合x <0时,f (x )>0,所以f (x 1)-f (x 2)=f (x 1-x 2)>0,所以f (x 1)>f (x 2),所以原函数在定义域内是减函数,所以函数f (x )在[m ,n ]上递减,故f (n )是最小值,f (m )是最大值,故C 错误;又f (x -1)>0,即f (x -1)>f (0),结合原函数在定义域内是减函数可得,x -1<0,解得x <1,故D 正确.故选ABD.答案:ABD13.解析:若a >0,则2a +2=0,得a =-1,与a >0矛盾,舍去;若a ≤0,则a +1+2=0,得a =-3,所以实数a 的值等于-3.答案:-314.解析:由题意,S =(4+x )⎝ ⎛⎭⎪⎫3-x 2,即S =-12x 2+x +12,∴当x =1时,S 最大. 答案:115.解析:由定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x ≥0,f (x )=x 2-2x +a , 可得f (0)=a =0,当x ≥0,f (x )=x 2-2x , 则f (-3)=-f (3)=-(32-2×3)=-3. 答案:0 -316.解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -12+a -1,x >1,3-2ax -1,x ≤1显然函数f (x )在(1,+∞)上单调递增.故由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧3-2a >0,a -1≥3-2a ×1-1,解得1≤a <32.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32 17.解析:(1)函数f (x )在[3,5]上为增函数,证明如下: 设x 1,x 2是[3,5]上的任意两个实数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=2x 1-1x 1+1-2x 2-1x 2+1=3x 1-x 2x 1+1x 2+1.∵3≤x 1≤x 2≤5,∴x 1-x 2<0,x 1+1>0,x 2+1>0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴函数f (x )在[3,5]上为增函数. (2)由(1)知函数f (x )在[3,5]单调递增,所以 函数f (x )的最小值为f (x )min =f (3)=2×3-13+1=54,函数f (x )的最大值为f (x )max =f (5)=2×5-15+1=32.18.解析:(1)因为-2<-1,所以f (-2)=2×(-2)+3=-1, 所以f (f (-2))=f (-1)=2.(2)当a >1时,f (a )=1+1a =32,所以a =2>1;当-1≤a ≤1时,f (a )=a 2+1=32,所以a =±22∈[-1,1]; 当a <-1时,f (a )=2a +3=32,所以a =-34>-1(舍去).综上,a =2或a =±22. 19.解析:因为m ∈{x |-2<x <2,x ∈Z }, 所以m =-1,0,1.因为对任意的x ∈R ,都有f (-x )+f (x )=0, 即f (-x )=-f (x ),所以f (x )是奇函数.当m =-1时,f (x )=x 2只满足条件(1)而不满足条件(2); 当m =1时,f (x )=x 0,条件(1)(2)都不满足; 当m =0时,f (x )=x 3,条件(1)(2)都满足. 因此m =0,且f (x )=x 3在区间[0,3]上是增函数, 所以0≤f (x )≤27,故f (x )的值域为[0,27]. 20.解析:(1)若x <0,则-x >0,f (x )=f (-x ) =-(-x -2)2+2=-(x +2)2+2,则f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -22+2,x ≥0,-x +22+2,x <0.(2)图象如图所示,(3)由于方程f (x )-k =0的解就是函数y =f (x )的图象与直线y =k 的交点的横坐标,观察函数y =f (x )图象与直线y =k 的交点情况可知,当-2<k <2时,函数y =f (x )图象与直线y =k 有四个交点,即方程f (x )-k =0有四个解.21.解析:(1)由题意知D 地距B 城(100-x )km ,则⎩⎪⎨⎪⎧100-x ≥10,x ≥10,∴10≤x ≤90.设比例系数为k ,则y =k [x 2+(100-x )2](10≤x ≤90). 又x =40时,y =1 300,所以1 300=k (402+602),即k =14,所以y =14[x 2+(100-x )2]=12(x 2-100x +5 000)(10≤x ≤90).(2)由于y =12(x 2-100x +5 000)=12(x -50)2+1 250,所以当x =50时,y 有最小值为1 250万元.所以当供气站建在距A 城50 km 时,能使建设费用最小,最小费用是1 250万元. 22.解析:(1)f (1)=f (1)+f (1),所以f (1)=0,f (4)=f (2)+f (2)=1+1=2,f (8)=f (2)+f (4)=1+2=3.(2)因为f (x )+f (x -2)≤3, 所以f [x (x -2)]≤f (8),又因为对于函数f (x ),当x 2>x 1>0时,f (x 2)>f (x 1),所以f (x )在(0,+∞)上为增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -2>0,x x -2≤8,解得2<x ≤4.故x 的取值X 围为(2,4].。
D_高中人教A版数学必修4:第三章 章末检测 Word版含解析
π
(ax+4),又函数的最小正周期为 1,故 a =1,∴a=2π, 解析:由条件得 f(x)= 2sin π 1 2πx+ ) ( 4 .将 x=-8代入得函数值为 0. 故 f(x)= 2sin
7.tan20°+tan40°+ 3(tan20°+tan40°)等于( ) 3 A. 3 B.1 C. 3 D. 6 答案:C tan20°+tan40° 解析:tan60°=1-tan20°·tan40°, ∴ 3- 3tan20°tan40°=tan20°+tan40°, ∴tan20°+tan40°+ 3tan20°tan40°= 3. 8.关于 x 的方程 sinx+ 3cosx-a=0 有实数解,则实数 a 的范围是( ) A.[-2,2] B.(-2,2) C.(-2,0) D.(0,2) 答案:A 解析:sinx+ 3cosx-a=0,∴a=sinx+ 3cosx 3 1 π π sinx+ cosx x+ x+ 2 3 ,-1≤sin 3 ≤1,∴-2≤a≤2. =2 2 =2sin 2 5 3
解析:cos(π-2α)=-cos2α=-(1-2sin2α)=2sin2α-1=2×9-1=-9. 3.已知 M=Error!,N=Error!,则( ) A.M=N B.M⊆N C.N⊆M D.M∩N=∅ 答案:B 1 1 解析:由 cos2x=1-2sin2x=2,得 sinx=±2,故选 B. θ 4 θ 3 4.已知 sin2=-5,cos2=5,则角 θ 终边所在象限是( ) A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 答案:C θ θ 24 θ θ 7 解析:∵sinθ=2sin2cos2=-25<0,cosθ=cos22-sin22=-25<0,∴θ 终边在第三象 限. 5.函数 f(x)=lg (sin2x-cos2x)的定义域是( ) A.Error! B.Error! C.Error! D.Error! 答案:D 解析:∵f(x)=lg (sin2x-cos2x)=lg π 3π
2019-2020学年高中数学人教A版必修4同步作业与测评:第三章 单元质量测评 Word版含解析
第三章 单元质量测评对应学生用书P97 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷 (选择题,共60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)1.2sin 275°-1的值是( ) A .12 B .-12 C .32 D .-32 答案 C解析 2sin 275°-1=2cos 215°-1=cos30°=32.2.函数f (x )=2sin ωx cos φ+2cos ωx sin φω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图所示,则φ的值是( )A .-π3B .-π6C .π6D .π3 答案 A解析 f (x )=2sin ωx cos φ+2cos ωx sin φ=2sin(ωx +φ).由图象,得34T =5π12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,T =π,所以ω=2.因为图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,2,且-π2<φ<π2,所以2×5π12+φ=π2,所以φ=-π3,故选A .3.设a =12cos6°-32sin6°,b =2tan13°1-tan 213°,c =1-cos50°2,则有( ) A .c <b <a B .a <b <c C .a <c <b D .b <c <a 答案 C解析 ∵a =sin30°cos6°-cos30°sin6°=sin(30°-6°)=sin24°,b =tan(2×13°)=tan26°,c =sin 50°2=sin25°,∴a <c <b .4.2cos10°-sin20°cos20°的值为( )A . 3B .62C .1D .12 答案 A解析 原式=2cos (30°-20°)-sin20°cos20°=2(cos30°cos20°+sin30°sin20°)-sin20°cos20°=3cos20°cos20°=3.5.已知θ是锐角,那么下列各值中,sin θ+cos θ能取得的值是( ) A .43 B .34 C .53 D .12 答案 A解析 ∵0<θ<π2,∴θ+π4∈π4,3π4, 又sin θ+cos θ=2sin θ+π4, 所以22<sin θ+π4≤1, 所以1<sin θ+cos θ≤2.6.函数y =sin2x +π3·cos x -π6+cos2x +π3·sin π6-x 的图象的一条对称轴方程是( )A .x =π4B .x =π2C .x =πD .x =3π2 答案 C解析 y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x +π3-x -π6=sin π2+x =cos x ,当x =π时,y =-1.故x =π是图象的一条对称轴方程.7.sin163°sin223°+sin253°sin313°等于( ) A .-12 B .12 C .-32 D .32 答案 B解析 sin163°sin223°+sin253°sin313°=sin163°sin223°+sin(90°+163°)sin(90°+223°) =sin163°sin223°+cos163°cos223° =cos(223°-163°) =cos60°=12.8.函数f (x )=3sin2x -cos2x 的图象可以由函数g (x )=4sin x cos x 的图象________得到.( )A .向右移动π12个单位B .向左移动π12个单位 C .向右移动π6个单位 D .向左移动π6个单位 答案 A解析 ∵g (x )=4sin x cos x =2sin2x ,f (x )=3sin2x -cos2x =2sin2x -π6=2sin2x -π12,∴f (x )可以由g (x )向右移动π12个单位得到.9.设向量a =(1,cos θ)与b =(-1,2cos θ)垂直,则cos2θ等于( ) A .22 B .12 C .0 D .-1 答案 C解析 a =(1,cos θ),b =(-1,2cos θ). ∵a ⊥b ,∴a ·b =-1+2cos 2θ=0, ∴cos2θ=2cos 2θ-1=0.10.设函数f (x )=2cos 2x +3sin2x +a (a 为实常数)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最小值为-4,则a 的值等于( )A .4B .-6C .-4D .-3 答案 C解析 f (x )=2cos 2x +3sin2x +a =1+cos2x +3sin2x +a =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+a +1.当x ∈0,π2时,2x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,∴f (x )min=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+a +1=-4.∴a =-4.故选C .11.已知1-cos x +sin x1+cos x +sin x=-2,则sin x 的值为( )A .45B .-45C .-35D .-155 答案 B 解析 原式=(1-cos x )+sin x(1+cos x )+sin x=2sin 2x 2+2sin x 2cos x 22cos 2x 2+2sin x 2cos x 2=tan x2=-2,∴sin x =2sin x 2cos x 2sin 2x 2+cos 2x 2=2tan x 21+tan2x 2=2×(-2)1+4=-45,故选B . 12.已知方程x 2+4ax +3a +1=0(a >1)的两根分别为tan α,tan β,且α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,则tanα+β2的值是( ) A .12 B .-2 C .43 D .12或-2 答案 B解析 由题意知:⎩⎨⎧tan α+tan β=-4a ,tan α·tan β=3a +1,∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-4a 1-3a -1=43,tan(α+β)=2tan α+β21-tan 2α+β2=43,∴tan α+β2=12或tan α+β2=-2. 由a >1,可得 tan α+tan β=-4a <0, tan α·tan β=3a +1>0, ∴tan α<0,tan β<0, 结合α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,α+β2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,∴tan α+β2<0,故tan α+β2=-2,故选B .第Ⅱ卷 (非选择题,共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.已知0<θ<π2,向量a =(sin2θ,cos θ),b =(cos θ,1),若a ∥b ,则tan θ=________.答案 12解析 因为向量a ∥b ,所以sin2θ-cos θ·cos θ=0,又cos θ≠0,所以2sin θ=cos θ,故tan θ=12.14.若(tan α-1)(tan β-1)=2,则α+β=________. 答案 k π-π4,k ∈Z解析 (tan α-1)(tan β-1)=2⇒tan αtan β-tan α-tan β+1=2⇒tan α+tan β=tan αtan β-1⇒tan α+tan β1-tan αtan β=-1.即tan(α+β)=-1,∴α+β=k π-π4,k ∈Z .15.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=33,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-x +sin 2π3-x =________.答案2+33解析 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-x +sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-x +cos 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝⎛⎭⎪⎫π3-x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6+1-sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=33+1-13=2+33.16.关于函数f (x )=cos2x -23sin x cos x ,下列命题: ①存在x 1,x 2,当x 1-x 2=π时,f (x 1)=f (x 2)成立; ②f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3上是单调递增;③函数f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0成中心对称图形;④将函数f (x )的图象向左平移5π12个单位长度后将与y =2sin2x 的图象重合.其中正确命题的序号是________(注:把你认为正确命题的序号都填上).答案 ①③解析 ∵f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +5π6=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +5π12,∴周期T =π,故①正确;∵π2≤2x +5π6≤3π2,解之得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π3,是其递减区间,故②错误;∵对称中心的横坐标满足2x +5π6=k π⇒x =k π2-5π12,当k =1时,x =π12,故③正确;④中应该是向右平移,故④不正确.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知cos α-sin α=325,且π<α<3π2,求sin2α+2sin 2α1-tan α的值.解 因为cos α-sin α=325,所以1-2sin αcos α=1825.所以2sin αcos α=725.又α∈π,3π2,故sin α+cos α=-1+2sin αcos α=-425. 所以sin2α+2sin 2α1-tan α=(2sin αcos α+2sin 2α)cos αcos α-sin α=2sin αcos α(cos α+sin α)cos α-sin α=725×-425325=-2875.18.(本小题满分12分)已知向量a =cos x ,-12,b =(3sin x ,cos2x ),x ∈R ,设函数f (x )=a ·b .(1)求f(x)的最小正周期;(2)求f(x)在0,π2上的最大值和最小值.解f(x)=cos x,-12·(3sin x,cos2x)=3cos x sin x-12cos2x=32sin2x-12cos2x=cos π6sin2x-sin π6cos2x=sin2x-π6.(1)T=2π2=π,即函数f(x)的最小正周期为π.(2)∵0≤x≤π2,∴-π6≤2x-π6≤5π6.由正弦函数的性质知,当2x-π6=π2,即x=π3时,f(x)取得最大值1;当2x-π6=-π6,即x=0时,f(x)取得最小值-12.因此,f(x)在0,π2上的最大值是1,最小值是-12.19.(本小题满分12分)在斜△ABC中,sin A=-cos B·cos C,且tan B tan C=1-3,求角A.解在△ABC中,有A+B+C=π,所以sin A=sin(B+C).所以-cos B cos C=sin B cos C+cos B sin C.上式两边同时除以cos B cos C,得tan B+tan C=-1.又tan(B+C)=tan B+tan C1-tan B tan C=-11-(1-3)=-33=-tan A . 所以tan A =33. 又0<A <π,所以A =π6.20.(本小题满分12分)函数f (x )=3sin ωx ·cos ωx +sin 2ωx +k ,ω>0. (1)若f (x )图象中相邻两条对称轴间的距离不小于π2,求ω的取值范围; (2)若f (x )的最小正周期为π,且当x ∈-π6,π6时,f (x )的最大值是12,求f (x )最小值,并说明如何由y =sin2x 的图象变换得到y =f (x )的图象.解 f (x )=32sin2ωx +1-cos2ωx 2+k =32sin2ωx -12cos2ωx +12+k =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π6+k +12. (1)由题意可知T 2=π2ω≥π2,∴ω≤1.又ω>0, ∴0<ω≤1.(2)∵T =πω=π,∴ω=1. ∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6+k +12.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π6,∴2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π6.从而当2x -π6=π6,即x =π6时, f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=sin π6+k +12=k +1=12,∴k =-12,故f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,∴当2x -π6=-π2,即x =-π6时f (x )取最小值-1.把y =sin2x 的图象向右平移π12个单位得到y =sin (2x -π6 )的图象. 21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=2cos x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2-x . (1)求函数f (x )的单调减区间;(2)求函数f (x )的最大值并求f (x )取得最大值时的x 的取值集合;(3)若f (x )=65,求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的值. 解 (1)f (x )=2cos x cos π3+2sin x sin π3-2cos x=cos x +3sin x -2cos x =3sin x -cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6. 令2k π+π2≤x -π6≤2k π+3π2(k ∈Z ),∴2k π+2π3≤x ≤2k π+5π3(k ∈Z ),∴单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+2π3,2k π+5π3(k ∈Z ). (2)f (x )取最大值2时,x -π6=2k π+π2(k ∈Z ),则x =2k π+2π3(k ∈Z ).∴f (x )的最大值是2,取得最大值时的x的取值集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx =2k π+2π3,k ∈Z . (3)f (x )=65,即2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=65,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=35. ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫352=725. 22.(本小题满分12分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,且2sin 2A +B 2+cos2C =1.(1)求角C 的大小;(2)若sin 2A -sin 2B =12sin 2C ,试求sin2A +π3的值.解 (1)由2sin 2A +B 2+cos2C =1,得1-cos(A +B )+2cos 2C -1=1.又由A +B +C =π,将上式整理,得2cos 2C +cos C -1=0,即(2cos C -1)(cos C +1)=0.∴cos C =12或cos C =-1(舍去).由0<C <π,得C =π3.(2)由sin 2A -sin 2B =12sin 2C ,得2sin 2A -2sin 2B =sin 2C ,即1-cos2A -1+cos2B =34,cos2B -cos2A =34,∵A +B =2π3,∴B =2π3-A .∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3-2A -cos2A =34,∴-32cos2A -32sin2A =34. 得32cos2A +12sin2A =-34,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π3=-34.。
最新人教版高中数学必修4第三章《三角函数的积化和差与和差化积》预习导航
预习导航1.积化和差公式cos αcos β=12[cos(α+β)+cos(α-β)]; sin αsin β=-12[cos(α+β)-cos(α-β)]; sin αcos β=12[sin(α+β)+sin(α-β)]; cos αsin β=12[sin(α+β)-sin(α-β)]. 【自主测试1-1】函数y =cos x ·cos ⎝⎛⎭⎫x -π3的最小正周期是( ) A .2π B .π C .π2 D .π4 解析:∵y =cos x ·cos ⎝⎛⎭⎫x -π3 =12⎩⎨⎧ cos ⎝⎛⎭⎫x +x -π3+cos ⎣⎡⎭⎬⎫⎦⎤x -⎝⎛⎭⎫x -π3 =12cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+12cos π3=12cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+14, ∴函数的最小正周期为π.答案:B【自主测试1-2】sin 37.5°cos 7.5°=__________.解析:sin 37.5°cos 7.5°=12[sin(37.5°+7.5°)+sin(37.5°-7.5°)]=12(sin 45°+sin 30°)=12⎝⎛⎫22+12=2+14.答案:2+142.和差化积公式sin x +sin y =2sin x +y 2cos x -y 2; sin x -sin y =2cos x +y 2sin x -y 2; cos x +cos y =2cos x +y 2cos x -y 2; cos x -cos y =-2sin x +y 2sin x -y 2. 名师点拨不论是积化和差还是和差化积中的“和差”与“积”,都是指三角函数间的关系而言,并不是指角的关系.和差化积公式的适用条件是什么?答:只有系数绝对值相同的同名函数的和与差,才能直接运用公式化成积的形式,如果是一个正弦与一个余弦的和或差,则要先用诱导公式化成同名函数后再运用公式.【自主测试2-1】sin 105°+sin 15°等于( )A .32B .22C .62D .64解析:sin 105°+sin 15°=2sin105°+15°2cos 105°-15°2=2sin 60°cos 45°=62. 答案:C【自主测试2-2】函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫x +π4+cos ⎝⎛⎭⎫x -π4的最小值为________. 解析:∵f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫x +π4+cos ⎝⎛⎭⎫x -π4=2cos x cos π4=2cos x , ∴f (x )min =- 2.答案:- 2。
高一数学必修4:第三章章末检测Word版含解析(2)
解析: sinx+ 3cosx- a= 0,∴ a=sinx+ 3cosx
=2
1 2sin x+
3 2 cosx
=2sin
x+
π 3
,-
1≤sin
x+π3 ≤ 1,∴- 2≤ a≤2.
9.若
α, β为锐角,
2 sinα= 5
5, sin(α+ β)= 35,则
cosβ等于 (
)
25 A. 5
25 B. 25
故 f(x)=
2sin
2πx+
π 4 .将
x=-
1代入得函数值为 8
0.
1,故 2π= 1,∴ a= 2π, a
7. tan20 +°tan40 +° 3(tan20 +°tan40 °)等于 ( )
3 A. 3 B . 1
C. 3 D. 6 答案: C
解析: tan60 °= tan20 +°tan40 °, 1- tan20 ·°tan40 °
C.2 5或 2 5
5
25
D .-
2 25
5
答案: B
解析: cosβ= cos[( α+β)-α]
= cos(α+ β)cosα+sin(α+ β)sinα,
∵ α为锐角 cosα=
1- 2205= 55,
∴
sin(α+
β)=
35<
sinα,∴
α+
β>
π 2.
∴ cos(α+ β)=-
1- 295=- 45,
D.1
解析: 原式=
sin68 °cos23°- cos68°sin23 °= sin(68
°- 23°)= sin45 °=
2 2.
2.已知
