2018-2019学年广东省东莞市四校联考高一(下)期中数学试卷
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.圆x2+y2﹣4x+6y=0的圆心坐标是()
A.(2,3) B.(﹣2,3)C.(﹣2,﹣3)D.(2,﹣3)
2.空间中两点A(1,0,1),B(2,1,﹣1),则|AB|的值为()A.B.2 C.D.2
3.已知扇形的周长是6cm,面积是2cm2,则扇形的圆心角的弧度数是()A.1 B.4 C.1或4 D.2或4
4.已知,且α为第四象限角,则sinα为()A.B.C.D.
5.圆(x+2)2+y2=4与圆(x﹣2)2+(y﹣1)2=9的位置关系为()
A.内切B.相交C.外切D.相离
6.已知向量=(﹣1,1),=(3,m),∥(+),则m=()
A.﹣2 B.2 C.﹣3 D.3
7.若函数是偶函数,则φ=()A.B.C.D.
8.为了得到函数y=sin(2x﹣)的图象,可以将函数y=sin2x的图象()A.向右平移个单位B.向右平移个单位
C.向左平移个单位D.向左平移个单位
9.已知,,,则tan(α﹣β)的值为()A.B.C.D.
10.下列函数中,图象的一部分如图所示的是()
A.B.C.D.
11.已知直线且l:mx+y+3m﹣=0与圆x2+y2=12交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点,若|AB|=2,则|CD|=()
A.4 B.6 C.2 D.2
12.将函数f(x)=sin2x的图象向右平移φ(0<φ<)个单位后得到函数g (x)的图象,若对满足|f(x1)﹣g(x2)|=2的x1,x2,有|x1﹣x2|min=,则φ=()
A.B.C.D.
二.填空题(每小题5分)
13.已知平面向量=(1,1),=(1,﹣1),则向量﹣=.14.已知sinα=,≤α≤π,则tanα=.
15.圆x2+y2﹣4x=0在点P(4,1)处的切线方程为.
16.有下列说法:
①y=sinx+cosx在区间(﹣,)内单调递增;
②存在实数α,使sinαcosα=;
③y=sin(+2x)是奇函数;
④x=是函数y=cos(2x+)的一条对称轴方程.
其中正确说法的序号是.
三.解答题.
17.已知角α的终边与单位圆在第二象限交于点P(m,)
(1)求m的值
(2)求cos(α+)
18.已知||=2,||=,(2﹣3)?(2+)=19
(1)求与的夹角θ
(2)若⊥(+λ),求λ的值.
19.圆心在直线x﹣2y=0上的圆C与y轴的正半轴相切,圆C截x轴所得弦的长为2,则圆C的标准方程为.
20.已知向量=(sinθ,1),=(cosθ,2),满足,其中θ∈(0,)(1)求sinθ和cosθ)的值;
(2)若cos(θ+φ)=﹣(0<φ<),求cos(φ+)的值.
21.设函数f(x)=Asin(ωx+φ),其中ω>0,A>0,﹣<φ<0,x∈R且函数f(x)的最小值为﹣,相邻两条对称轴之间的距离为,满足f()=(1)求f(x)的解析式;
(2)若对任意实数x∈[,],不等式f(x)﹣m<恒成立,求实数m的取值范围;
(3)设0<x≤,且方程f(x)=m有两个不同的实数根,求实数m的取值范围.
22.已知圆C1:x2+y2+6x=0关于直线l1:y=2x+1对称的圆为C.
(1)求圆C的方程;
(2)过点(﹣1,0)作直线l与圆C交于A,B两点,O是坐标原点.设=+,是否存在这样的直线l,使得四边形OASB的对角线相等?若存在,求出所有满足条件的直线l的方程;若不存在,请说明理由.
2018-2019学年广东省东莞市四校联考高一(下)期中数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.圆x2+y2﹣4x+6y=0的圆心坐标是()
A.(2,3) B.(﹣2,3)C.(﹣2,﹣3)D.(2,﹣3)
【考点】J2:圆的一般方程.
【分析】将已知圆化成标准方程并对照圆标准方程的基本概念,即可得到所求圆心坐标.
【解答】解:将圆x2+y2﹣4x+6y=0化成标准方程,
得(x﹣2)2+(y+3)2=13
∴圆表示以C(2,﹣3)为圆心,半径r=的圆
故选:D.
2.空间中两点A(1,0,1),B(2,1,﹣1),则|AB|的值为()A.B.2 C.D.2
【考点】JI:空间两点间的距离公式.
【分析】直接利用空间两点间的距离公式求解即可.
【解答】解:空间中两点A(1,0,1),B(2,1,﹣1),则|AB|=
=.
故选:C.
3.已知扇形的周长是6cm,面积是2cm2,则扇形的圆心角的弧度数是()A.1 B.4 C.1或4 D.2或4
【考点】G7:弧长公式.
【分析】设出扇形的圆心角为αrad,半径为Rcm,根据扇形的周长为6 cm,面积是2 cm2,列出方程组,求出扇形的圆心角的弧度数.
【解答】解:设扇形的圆心角为αrad,半径为Rcm,则,
解得α=1或α=4.
故选:C.
4.已知,且α为第四象限角,则sinα为()A.B.C.D.
【考点】GN:诱导公式的作用;GH:同角三角函数基本关系的运用.
【分析】根据余弦的诱导公式得cosα=,再利用同角三角函数的基本关系,并结合α为第四象限角即可算出sinα的值.
【解答】解:∵,∴﹣cosα=﹣,cosα=,
∵α为第四象限角,
∴sinα==﹣
故选:A
5.圆(x+2)2+y2=4与圆(x﹣2)2+(y﹣1)2=9的位置关系为()
A.内切B.相交C.外切D.相离
【考点】JA:圆与圆的位置关系及其判定.
【分析】求出两圆的圆心和半径,计算两圆的圆心距,将圆心距和两圆的半径之和或半径之差作对比,判断两圆的位置关系.
【解答】解:圆(x+2)2+y2=4的圆心C1(﹣2,0),半径r=2.
圆(x﹣2)2+(y﹣1)2=9的圆心C2(2,1),半径R=3,
两圆的圆心距d==,
R+r=5,R﹣r=1,
R+r>d>R﹣r,
所以两圆相交,
故选B.
6.已知向量=(﹣1,1),=(3,m),∥(+),则m=()
A.﹣2 B.2 C.﹣3 D.3
【考点】9K:平面向量共线(平行)的坐标表示.
【分析】由题意求出(+),利用∥(+),求出m即可.
【解答】解:向量=(﹣1,1),=(3,m),∴+=(2,1+m),
∵∥(+),
∴1×2=﹣1(1+m),
∴m=﹣3.
故选:C.
7.若函数是偶函数,则φ=()A.B.C.D.
【考点】HK:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;H3:正弦函数的奇偶性.
【分析】直接利用函数是偶函数求出?的表达式,然后求出?的值.
【解答】解:因为函数是偶函数,
所以,k∈z,所以k=0时,?=∈[0,2π].
故选C.
8.为了得到函数y=sin(2x﹣)的图象,可以将函数y=sin2x的图象()A.向右平移个单位B.向右平移个单位
C.向左平移个单位D.向左平移个单位
【考点】HJ:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【分析】根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,可得结论.
【解答】解:y=sin(2x﹣)=sin2(x﹣),
故将函数y=sin2x的图象向右平移个单位,可得y=sin(2x﹣)的图象,
故选:B.
9.已知,,,则tan(α﹣β)的值为()A.B.C.D.
【考点】GR:两角和与差的正切函数.
【分析】由条件利用同角三角函数的基本关系求得tanα的值,利用诱导公式求得tanβ,再利用两角差的正切公式,求得要求式子的值.
【解答】解:∵已知,,∴cosα=﹣=﹣,∴tanα==﹣.
∵=﹣tanβ,∴tanβ=﹣,则tan(α﹣β)==﹣,故选:A.
10.下列函数中,图象的一部分如图所示的是()
A.B.C.D.
【考点】HJ:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【分析】先根据图象求出函数的最小正周期,从而可得w的值,再根据正弦函数的平移变化确定函数的解析式为,最后根据诱导公式可确定答案.
【解答】解:从图象看出,T=,
所以函数的最小正周期为π,函数应为y=sin2x向左平移了个单位,
即=,
故选D.
11.已知直线且l:mx+y+3m﹣=0与圆x2+y2=12交于A,B两点,过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点,若|AB|=2,则|CD|=()
A.4 B.6 C.2 D.2
【考点】J8:直线与圆相交的性质.
【分析】根据题意,由点到直线的距离求出m,可得直线l的倾斜角为30°,再利用直角三角形中的三角函数求出|CD|即可.
【解答】解:根据题意,|AB|=2,则圆心到直线的距离d==3,
则有=3,解可得m=﹣,
直线l的方程为:(﹣)x+y﹣2=0,则其倾斜角为30°,
∵过A,B分别作l的垂线与x轴交于C,D两点,
则|CD|==4,
故选:A.
12.将函数f(x)=sin2x的图象向右平移φ(0<φ<)个单位后得到函数g (x)的图象,若对满足|f(x1)﹣g(x2)|=2的x1,x2,有|x1﹣x2|min=,则φ=()
A.B.C.D.
【考点】HJ:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【分析】利用三角函数的最值,求出自变量x1,x2的值,然后判断选项即可.【解答】解:因为将函数f(x)=sin2x的周期为π,
函数的图象向右平移φ(0<φ<)个单位后得到函数g(x)的图象.
若对满足|f(x1)﹣g(x2)|=2的可知,两个函数的最大值与最小值的差为2,有|x1﹣x2|min=,
不妨x1=,x2=,即g(x)在x2=,取得最小值,sin(2×﹣2φ)=﹣1,此时φ=﹣,不合题意,
x1=,x2=,即g(x)在x2=,取得最大值,sin(2×﹣2φ)=1,此时φ=,满足题意.
另解:f(x)=sin2x,g(x)=sin(2x﹣2φ),设2x1=2kπ+,k∈Z,2x2﹣2φ=﹣+2mπ,m∈Z,
x1﹣x2=﹣φ+(k﹣m)π,
由|x1﹣x2|min=,可得﹣φ=,解得φ=,
故选:D.
二.填空题(每小题5分)
13.已知平面向量=(1,1),=(1,﹣1),则向量﹣=(﹣1,2).【考点】9J:平面向量的坐标运算.
【分析】平面向量=(1,1),=(1,﹣1),利用平面向量的坐标运算法则,能求出向量﹣.
【解答】解:∵平面向量=(1,1),=(1,﹣1),
∴向量﹣=()﹣()
=(﹣1,2).
故答案为:(﹣1,2).
14.已知sinα=,≤α≤π,则tanα=.
【考点】GI:三角函数的化简求值;GG:同角三角函数间的基本关系.
【分析】求出余弦函数值,然后求解正切函数值即可.
【解答】解:sinα=,≤α≤π,可得cosα=﹣=﹣,
tanα==.
故答案为:﹣.
15.圆x2+y2﹣4x=0在点P(4,1)处的切线方程为3x+4y﹣16=0或x=4.【考点】J7:圆的切线方程.
【分析】由题意可得:圆的圆心与半径分别为:(2,0);2,再结合题意设直线,进而由点到直线的距离等于半径即可得到答案.
【解答】解:由圆的一般方程可得圆的圆心与半径分别为:(2,0);2.
由图象可得切线的斜率存在,设切线的斜率为k,则切线方程为:kx﹣y﹣4k+1=0,由点到直线的距离公式可得:,
解得:k=﹣,
所以切线方程为:3x+4y﹣16=0,
当切线的斜率不存在时,切线为:x=4,满足题意.
故答案为:3x+4y﹣16=0或x=4.
16.有下列说法:
①y=sinx+cosx在区间(﹣,)内单调递增;
②存在实数α,使sinαcosα=;
③y=sin(+2x)是奇函数;
④x=是函数y=cos(2x+)的一条对称轴方程.
其中正确说法的序号是①④.
【考点】GQ:两角和与差的正弦函数.
【分析】由条件利用两角和差的三角公式,三角函数的单调性、奇偶性、值域以及图象的对称性,得出结论.
【解答】解:对于y=sinx+cosx=sin(x+),在区间(﹣,)上,x+
∈(﹣,),函数单调递增,故①正确.
∵sinαcosα=sin2α≤,故不存在实数α,使sinαcosα=,故②错误.
∵y=sin(+2x)=sin(+2x)=cos2x,是偶函数,故③错误.
④由于当x=时,y=cosπ=﹣1,为函数的最小值,故x=是函数y=cos(2x+)的图象的一条对称轴方程,故④正确,
故答案为:①④.
三.解答题.
17.已知角α的终边与单位圆在第二象限交于点P(m,)
(1)求m的值
(2)求cos(α+)
【考点】GP:两角和与差的余弦函数;G9:任意角的三角函数的定义.
【分析】(1)由题意可得:m2+()2=1,结合点P在第二象限,可求m的值.(2)由三角函数定义可求cosα,sinα的值,进而利用两角和的余弦函数公式即可计算得解.
【解答】(本题满分为10分)
解:(1)∵由题意可得:m2+()2=1,…
m=±,…
∵点P在第二象限,
∴.…
(2)由三角函数定义可知,cosα=﹣,sinα=,…
可得:…
=﹣﹣…
=﹣.…
18.已知||=2,||=,(2﹣3)?(2+)=19
(1)求与的夹角θ
(2)若⊥(+λ),求λ的值.
【考点】9R:平面向量数量积的运算.
【分析】(1)运用向量数量积的性质:向量的平方即为模的平方,可得,再由向量夹角公式,计算即可得到所求值;
(2)由向量垂直的条件:数量积为0,解方程即可得到所求值.
【解答】解:(1)由
可得.
又∵,
∴,
即,
∴.
∵0≤θ≤π,
∴.
(2)由可得,,
即,
即4﹣3λ=0,
解得.
19.圆心在直线x﹣2y=0上的圆C与y轴的正半轴相切,圆C截x轴所得弦的长为2,则圆C的标准方程为(x﹣2)2+(y﹣1)2=4.
【考点】J1:圆的标准方程.
【分析】由圆心在直线x﹣2y=0上,设出圆心坐标,再根据圆与y轴相切,得到圆心到y轴的距离即圆心横坐标的绝对值等于圆的半径,表示出半径r,由弦长的一半,圆的半径r及表示出的d利用勾股定理列出关于t的方程,求出方程的解得到t的值,从而得到圆心坐标和半径,根据圆心和半径写出圆的方程即可.【解答】解:设圆心为(2t,t),半径为r=|2t|,
∵圆C截x轴所得弦的长为2,
∴t2+3=4t2,
∴t=±1,
∵圆C与y轴的正半轴相切,
∴t=﹣1不符合题意,舍去,
故t=1,2t=2,
∴(x﹣2)2+(y﹣1)2=4.
故答案为:(x﹣2)2+(y﹣1)2=4.
20.已知向量=(sinθ,1),=(cosθ,2),满足,其中θ∈(0,)(1)求sinθ和cosθ)的值;
(2)若cos(θ+φ)=﹣(0<φ<),求cos(φ+)的值.
【考点】96:平行向量与共线向量;GI:三角函数的化简求值.
【分析】(1)由∥,得2sinθ﹣cosθ=0,由此利用同角三角函数关系式能求出结果.
(2)推导出sin(θ+φ)=,求出sinφ=sin(θ+φ﹣θ),由此利用cos(φ+)=﹣sin?,能求出结果.
【解答】(本小题满分12分)
解:(1)∵∥,∴2sinθ﹣cosθ=0.①…
又sin2θ+cos2θ=1.②…
则由①②及,可解得.…
(2)由cos(θ+φ)=﹣(0<φ<),得sin(θ+φ)=,…
sinφ=sin(θ+φ﹣θ)
=sin(θ+φ)cosθ﹣cos(θ+φ)sinθ
=
=,…
∴cos(φ+)=﹣sin?=…
21.设函数f(x)=Asin(ωx+φ),其中ω>0,A>0,﹣<φ<0,x∈R且函
数f(x)的最小值为﹣,相邻两条对称轴之间的距离为,满足f()=(1)求f(x)的解析式;
(2)若对任意实数x∈[,],不等式f(x)﹣m<恒成立,求实数m的取值范围;
(3)设0<x≤,且方程f(x)=m有两个不同的实数根,求实数m的取值范围.
【考点】HW:三角函数的最值;HK:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
【分析】(1)根据f(x)的最小值为﹣,可得A,相邻两条对称轴之间的距离为,可得,可得ω,再由f()=,求出φ,可得f(x)的解析式;
(2)x∈[,],求出f(x)的最大值小于+m恒成立即可得实数m的取值范围;
(3)根据0<x≤,求出f(x)的取值范围,方程f(x)=m有两个不同的实数根,即图象与y=m有两个交点.可得实数m的取值范围.
【解答】解:(1)函数f(x)=Asin(ωx+φ),
函数f(x)的最小值为﹣,即sin(ωx+φ)=﹣1
∴A=.
相邻两条对称轴之间的距离为,
可得,
即T=,
∴ω=2.
又∵f()=,即sin(2×+φ)=
可得:cosφ=,
∵﹣<φ<0,
∴φ=
故得函数f(x)的解析式为:f(x)=sin(2x),
(2)当x∈[,]上时,
可得:≤2x
当2x=时,f(x)取得最大值为:×=.不等式f(x)﹣m<恒成立,
即恒成立.
∴实数m的取值范围是(,+∞).
(3)由,
得.
设t=4x﹣,有,其图象如下:由上图可知,时,
曲线与y=m两个不同的交点,
即,方程f(x)=m有两个不同的实数根.
22.已知圆C1:x2+y2+6x=0关于直线l1:y=2x+1对称的圆为C.
(1)求圆C的方程;
(2)过点(﹣1,0)作直线l与圆C交于A,B两点,O是坐标原点.设=+,是否存在这样的直线l,使得四边形OASB的对角线相等?若存在,求出所有满足条件的直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【考点】JE:直线和圆的方程的应用;J9:直线与圆的位置关系.
【分析】(1)利用配方法求出圆心坐标和半径,根据点的对称性求出对称圆心的坐标即可.
(2)根据向量关系以及对角线关系确定四边形为矩形,利用向量垂直的关系,转化为直线和圆相交的问题关系,利用消元法转化为根与系数之间的关系进行求解即可.
【解答】解:(1)C1:x2+y2+6x=0的标准方程为(x+3)2+y2=9,
则圆心为C1(﹣3,0)半径为3,
设C(x,y),
则,即,解得,
即C(1,﹣2),则关于直线l1:y=2x+1对称的圆为C的方程为(x﹣1)2+(y+2)2=9.
(2)过点(﹣1,0)作直线l与圆C交于A,B两点,O是坐标原点.设,则四边形OASB是平行四边形,
∵四边形OASB的对角线相等,
∴四边形OASB是矩形,
即OA⊥OB,
∵直线过点(﹣1,0),是圆C外的一点,
∴直线可设为斜率式y=k(x+1),
∵OA⊥OB,∴=x1x2+y1y2=0,
即x1x2+k2(x1+1)(x2+1)=0,
即(1+k2)x1x2+k2(x1+x2)+k2=0,
将y=k(x+1),
代入(x﹣1)2+(y+2)2=9.
得(x﹣1)2+(kx+k+2)2=9.
即(1+k2)x2+2(k2+2k﹣1)x+(k2+4k﹣4)=0 则x1x2=,x1+x2=﹣,
代入(1+k2)x1x2+k2(x1+x2)+k2=0,
得入(k2+4k﹣4)﹣2k2??+k2=0,
即是(k2+2k﹣2)﹣k2??=0,
化简后2k﹣1=1 k=1所以直线的方程是y=x+1.