2018高考数学复习3.5 高考预测卷(三)理
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2018年高考理科数学全国卷3(含答案与解析) 数学试卷 第1页(共20页) 数学试卷 第2页(共20页)绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅲ)理科数学本试卷满分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.已知集合{10}A x x =-∣≥,{0,1,2}B =,则A B = ( )A .{0}B .{1}C .{1,2}D .{0,1,2} 2.()(1i 2i)+-=( )A .3i --B .3i -+C .3i -D .3i +3.中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来.构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是( )ABC D 4.若1sin 3α=,则cos2α=( )A .89B .79C .79-D .89-5.252()x x+的展开式中4x 的系数为( )A .10B .20C .40D .806.直线2=0x y ++分别与x 轴,y 交于A ,B 两点,点P 在圆22(2)=2x y -+上,则ABP △面积的取值范围是( )A .[2,6 ]B .[4,8]C .[2,3 2 ]D [ 22,32] 7.函数422y x x =-++的图象大致为( )ABCD8.某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p ,各成员的支付方式相互独立.设X为该群体的10位成员中使用移动支付的人数, 2.4DX =,()6(4)P X P X ==<,则p =( )A .0.7B .0.6C .0.4D .0.39.ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若ABC △的面积为2224,则C = ( )A .π2B .π3C .π4D .π6毕业学校_____________ 姓名________________ 考生号________________ ________________ _____________-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------数学试卷 第3页(共20页) 数学试卷 第4页(共20页)10.设A ,B ,C ,D 是同一个半径为4的球的球面上四点,ABC △为等边三角形且其面积为93,则三棱锥D ABC -体积的最大值为( )A .123B .183C .243D .54311.设1F ,2F 是双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>的左、右焦点,O 是坐标原点.过2F 作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P .若1||6||PF OP =,则C 的离心率为 ( )A .5B .2C .3D .2 12.设0.2log 0.3a =,2log 0.3b =,则( )A .0a b ab +<<B .ab a b +<<0C .0a b ab +<<D .0ab a b +<<第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量2)(1,=a ,)2(2,=-b ,),(1λ=c .若2()+∥c a b ,则=λ . 14.曲线)e (1xy ax =+在点(0,1)处的切线的斜率为2-,则a = .15函数π()cos(3)6f x x =+在[0,π]的零点个数为 .16.已知点1()1,M -和抛物线C :²4y x =,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若90AMB ∠=,则k = .三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.) (一)必考题:共60分. 17.(12分)等比数列{}n a 中,11a =,534a a =. (1)求{}n a 的通项公式;(2)记n S 为{}n a 的前n 项和.若63m S =,求m .18.(12分)某工厂为提高生产效率,开展技术创新活动,提出了完成某项生产任务的两种新的生产方式.为比较两种生产方式的效率,选取40名工人,将他们随机分成两组,每组20人.第一组工人用第一种生产方式,第二组工人用第二种生产方式.根据工人完成生产任务的工作时间(单位:min )绘制了如下茎叶图:(1)根据茎叶图判断哪种生产方式的效率更高,并说明理由;(2)求40名工人完成生产任务所需时间的中位数m ,并将完成生产任务所需时间超过超过m不超过m第一种生产方式 第二种生产方式(3)根据(2)中的列联表,能否有99%的把握认为两种生产方式的效率有差异?附:22()(a b)(c d)(a c)(b d)n ad bc K -=++++,2()P K k ≥0.050 0.010 0.001k3.841 6.635 10.82819.(12分)-------------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------2018年高考理科数学全国卷3(含答案与解析)数学试卷 第5页(共20页) 数学试卷 第6页(共20页)如图,边长为2的正方形ABCD 所在的平面与半圆弧CD 所在平面垂直,M 是CD 上异于C ,D 的点.(1)证明:平面AMD ⊥平面BMC ;(2)当三棱锥M ABC -体积最大时,求面MAB 与面MCD 所成二面角的正弦值.20.(12分)已知斜率为k 的直线l 与椭圆C :22143x y +=交于A ,B 两点,线段AB 的中点为(1,)()M m m >0.(1)证明:12k <-;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且0FP FA FB ++=.证明:FA ,FP ,FB成等差数列,并求该数列的公差. 21.(12分)已知函数22()()ln(1)2f x a x x x x +=-++.(1)若0a =,证明:当10x -<<时,()0f x <;当0x >时,()0f x >; (2)若=0x 是()f x 的极大值点,求a .(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.22.[选修4—4:坐标系与参数方程](10分)在平面直角坐标系xOy 中,O 的参数方程为cos ,sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数),过点(0,2)且倾斜角为α的直线l 与O 交于A ,B 两点. (1)求α的取值范围;(2)求AB 中点P 的轨迹的参数方程.23.[选修4—5:不等式选讲](10分) 设函数()211f x x x =++-. (1)画出() y f x =的图象;(2)当[ 0),x ∈+∞,()b x f ax +≤,求a b +的最小值.毕业学校_____________ 姓名________________ 考生号________________ ________________ _____________数学试卷 第7页(共20页) 数学试卷 第8页(共20页)2018年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅲ)理科数学答案解析第Ⅰ卷一、选择题 1.【答案】C【解析】∵={1}A x x |≥,{0,1,2}B =,∴={1,2}A B ,故选C .2.【答案】D【解析】21i 2i)(2i 2i i 3i )(+-=-+-=+,故选D . 3.【答案】A【解析】两个木构件咬合成长方体时,小长方体(榫头)完全嵌入带卯眼的木构件,易知俯视图可以为A .故选A . 4.【答案】B 【解析】由1sin 3α=,得22127cos212sin 12()=1=399αα=-=-⨯-.故选B .5.【答案】C【解析】252()x x+的展开式的通项251103155()(2)2r r r r r r r T C x x C x ---+==,令1034r -=,得2r =,所以4x 的系数为225240C ⨯=.故选C . 6.【答案】A【解析】由圆22(2)=2x y -+可得圆心坐标(2,0),半径r =ABP △的面积记为S ,点P 到直线AB 的距离记为d ,则有12S AB d =.易知AB =maxd ==min d =所以26S ≤≤,故选A .7.【答案】D【解析】∵42()2f x x x =-++,∴3()42f x x x '=-+,令()0f x '>,解得x <或x 0<此时,()f x 递增;令()0f x '<,解得x <0或x ,此时,()f x 递减.由此可得()f x 的大致图象.故选D . 8.【答案】B【解析】由题知~1()0,X B p ,则(101 2.4)DX p p =⨯⨯-=,解得0.4p =或0.6.又∵()6(4)P X P X ==<,即446664221010(1)(1)(1)0.5C P p C P p p p p --⇒-⇒<<>,∴0.6p =,故选B .9.【答案】C【解析】根据余弦定理得2222cos a b c ab C +-=,因为2224ABCa Sbc +-=△,所以c 42os ABC ab C S =△,又1sin 2ABC S ab C =△,所以tan 1C =,因为π()0,C ∈,所以4C π=.故选C .10.【答案】B【解析】设ABC △的边长为a ,则1sin60=932ABC S a a =△,解得6a =(负值舍去).ABC △的外接圆半径r 满足62sin60r=,得r =球心到平面ABC 的距离为2=.所以点D 到平面ABC 的最大距离为246+=,所以三棱锥DABC -体积的最大值为163⨯=故选B .11.【答案】C【解析】点2(,0)F c 到渐近线b y x a =的距离2(0)PF b b ==>,而2OF c =,所以在2Rt OPF △中,由勾股定理可得OP a ,所以1PF ==.在2Rt OPF △中,222cos PF b PF O OF c∠==,在12F F P△中,2222222121221246cos 22PF F F PF b c a PF O PF F F b c+-+-∠==⋅⋅2,所以222222463464b b c a b c a c bc +-=⇒=-,则有22223()46c a c a -=-值舍去),即e =.故选C .2018年高考理科数学全国卷3(含答案与解析)数学试卷 第9页(共20页) 数学试卷 第10页(共20页)12.【答案】B【解析】解法一:∵0.20.2log 0.3log 1=0a =>,22log 0.3log 1=0b =<,∴0ab <,排除C . ∵0.20.20log 0.3log 0.2=1<<,22log 0.3log 0.5=1-<,即01a <<,1b <-,∴0a b +<,排除D .∵220.2log 0.3lg0.2log 0.2log 0.3lg 2b a ===,∴2223log 0.3log 0.2log 12b b a -=-=<,∴1bb ab a b a+⇒+<<,排除A .故选B . 解法二:易知01a <<,1b -<,∴0ab <,0a b +<, ∵0.30.30.311log 0.2log 2log 0.41a b +=+=<, 即1a bab+<,∴a b ab +>, ∴0ab a b +<<.故选B .第Ⅱ卷二、填空题13.【答案】12【解析】由已知得2(4,2)+=a b .又,()1c λ=,2()+∥c a b ,所以42=0λ-,解得12λ=. 14.【答案】3-【解析】设(e ))1(x f x ax =+,则()()1e x f x ax a '=++,所以曲线在点(0,1)处的切线的斜率(0)12k f a '==+=-,解得3a =-. 15.【答案】3【解析】令()0f x =,得πcos(3)6x +,解得ππ+()39k x k =∈Z .当0k =时,π9x =;当1k =时,4π9x =;当2k =时,7π9x =,又[ 0,π]x ∈,所以满足要求的零点有3个.16.【答案】2【解析】解法一:由题意可知C 的焦点坐标为(1,0),所以过焦点(1,0),斜率为k 的直线方程为1y x k =+,设111,y A y k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,221,y B y k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,将直线方程与抛物线方程联立得21,4,y x k y x ⎧=+⎪⎨⎪=⎩整理得2440y y k --=,从而得124y y k +=,124y y =-.∵1()1,M -,90AMB ∠=,∴0MA MB =,即1212(2)(2)(1)(1)0y yy y k k+++--=,即2440k k -+=,解得2k =.解法二:设11A(,)x y ,22(),B x y ,则2112224,4,y x y x ⎧=⎨=⎩①②②-①得2221214()y y x x -=-,从而2121124y y x x k y y --+==.设AB 的中点为M ',连接MM '.∵直线AB 过抛物线24y x =的焦点,∴以线段AB 为直径的M '⊙与准线:1l x =-相切.∵1()1,M -,90AMB ∠=,∴点M 在准线:1l x =-上,同时在M '⊙上,∴准线l 是M '⊙的切线,切点M ,且MM l '⊥,即MM '与x 轴平行,∴点M '的纵坐标为1,即1212221y y y y =⇒++=,故124422y y k =+==. 故答案为:2. 三、解答题17.【答案】(1)解:设{}n a 的公比为q ,由题设得1n n a q -=.由已知得424q q =,解得0q =(舍去)或2q =-或2q =. 故1(2)n n a -=-或12n n a -=. (2)若1(2)n n a -=-,则1(2)3nn S --=.数学试卷 第11页(共20页) 数学试卷 第12页(共20页)由63m S =得(2)188m -=-.此方程没有正整数解.若12n n a -=,则21n n S =-.由63m S =得264m =,解得6m =. 综上,6m =.【解析】(1)解:设{}n a 的公比为q ,由题设得1n n a q-=.由已知得424q q =,解得0q =(舍去)或2q =-或2q =. 故1(2)n n a -=-或12n n a -=.(2)若1(2)n n a -=-,则1(2)3n n S --=.由63m S =得(2)188m -=-。
高考达标检测(三)简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词一、选择题1.有下列四个命题,其中真命题是()A.∀n∈R,n2≥nB.∃n∈R,∀m∈R,m·n=mC.∀n∈R,∃m∈R,m2<nD.∀n∈R,n2<n1解析:选B对于选项A,令n=即可验证其不正确;对于选项C、选项D,可令n=-12加以验证,均不正确,故选B.2.给出以下四个命题:命题p1:存在x∈R,x-2>lg x成立;命题p2:不存在x∈(0,1),使不等式log2x<log3x成立;命题p3:对任意的x∈(0,1),不等式log2x<log3x成立;1 命题p4:对任意的x∈(0,+∞),不等式log2x< 成立.x其中的真命题有()A.p1,p3B.p1,p4C.p2,p3 D.p2,p4解析:选A p1中取x=10,则有10-2>lg 10,故命题p1为真命题;由对数函数的性质知,p2为假命题,p3为真命题;p4中取x=4不等式不成立,故选A.3.(2016·石家庄一模)命题p:若sin x>sin y,则x>y;命题q:x2+y2≥2xy.下列命题为假命题的是()A.p或q B.p且qC.q D.綈pπ5π解析:选B取x=,y=,可知命题p是假命题;由(x-y)2≥0恒成立,可知命题q3 6是真命题,故綈p为真命题,p或q是真命题,p且q是假命题.4.(2017·唐山模拟)已知命题p:∃x0∈N,x30<x20;命题q:∀a∈(0,1)∪(1,+∞),函数f(x)=log a(x-1)的图象过点(2,0),则()A.p假q真B.p真q假C.p假q假D.p真q真解析:选A由x30<x20,得x20(x0-1)<0,解得x0<0或0<x0<1,在这个范围内没有自然数,∴命题p为假命题;∵对任意的a∈(0,1)∪(1,+∞),均有f(2)=log a1=0,∴命题q为真命题.15.(2017·开封模拟)已知命题 p 1:∀x ∈(0,+∞) ,3x >2x ,p 2:∃θ∈R ,sin θ+cos θ= 3,则在命题 q 1:p 1∨p 2;q 2:p 1∧p 2;q 3:(綈 p 1)∨p 2和 q 4:p 1∧(綈 p 2)中,真命题是( ) 2A .q 1,q 3B .q 2,q 3C .q 1,q 4D .q 2,q 433解析:选 C 因为 y =(2 )x在 R上是增函数,即 y =(2 )x >1在(0,+∞)上恒成立,π所以命题 p 1是真命题;sin θ+cos θ= 2sin(θ+ 4)≤ 2,所以命题 p2是假命题,綈 p 2是真命题,所以命题 q 1:p 1∨p 2,q 4:p 1∧(綈 p 2)是真命题,选 C.1a 1 6.(2017·河北联考)命题 p :∃a ∈(-∞,-4),使得函数 f (x )=|x +x +1|在[,3 ]上单21调递增;命题 q :函数 g (x )=x +log 2x 在区间(,+∞)上无零点.则下列命题中是真命题的2 是( )A .綈 pB .p ∧qC .(綈 p )∨qD .p ∧(綈 q )a1解析:选 D 设 h (x )=x + .当 a =- 时,函数 h (x )在(-∞,-1)∪(-1,+∞)上 x +1 211 1 1为增函数,且 h(2 )=6>0,则函数 f (x )在[,3 ]上必单调递增,即 p 是真命题;∵g (2 )=211-2<0,g (1)=1>0,∴g (x )在(,+∞)上有零点,即 q 是假命题,故选 D.24 17.(2017·郑州质量预测)已知函数f (x )=x + ,g (x )=2x +a ,若∀x 1∈,∃x 2∈[2,3],x[,1 ]2使得 f (x 1)≥g (x 2),则实数 a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .[1,+∞)C .(-∞,2]D .[2,+∞) 1解析:选 A 由题意知 f (x )min (x ∈[,1 ])≥g (x )min (x ∈[2,3]),因为 f (x )min =5,2g (x )min =4+a ,所以 5≥4+a ,即 a ≤1,故选 A.8.(2017·贵阳期末)下列说法正确的是( ) A .命题“∀x ∈R ,e x >0”的否定是“∃x 0∈R ,e x 0>0”B .命题“已知 x ,y ∈R ,若 x +y ≠3,则 x ≠2 或 y ≠1”的逆否命题是真命题C .“x 2+2x ≥ax 在 x ∈[1,2]上恒成立”⇔“(x 2+2x )min ≥(ax )max 在 x ∈[1,2]上恒成立”D.命题“若a=-1,则函数f(x)=ax2+2x-1只有一个零点”的逆命题为真命题解析:选B A:命题的否定是“∃x0∈R,e x0≤0”,∴A错误;B:逆否命题为“已知x,y2∈R,若x=2且y=1,则x+y=3”,易知为真命题,∴B正确;C:分析题意可知,不等式两边的最值不一定在同一个点取到,故C错误;D:若函数f(x)=ax2+2x-1只有一个零点,则:①a=0,符合题意;②a≠0,Δ=4+4a=0,a=-1,故逆命题是假命题,∴D错误.二、填空题9.命题“∀x∈R,cos x≤1”的否定是________.答案:∃x0∈R,cos x0>110.给出下列命题:①∀x∈R,x2+1>0;②∀x∈N,x2≥1;③∃x0∈Z,x30<1;④∃x0∈Q,x20=3;⑤∀x∈R,x2-3x+2=0;⑥∃x0∈R,x20+1=0.其中所有真命题的序号是________.解析:①显然是真命题;②中,当x=0时,x2<1,故②是假命题;③中,当x=0时,x3<1,故③是真命题;④中,对于任意的x∈Q,x2=3都不成立,故④是假命题;⑤中,只有当x=1或x=2时,x2-3x+2=0才成立,故⑤是假命题;⑥显然是假命题.综上可知,所有真命题的序号是①③.答案:①③11.已知命题p:“∀x∈[0,1],a≥e x”;命题q:“∃x0∈R,使得x20+4x0+a=0”.若命题“p∧q”是真命题,则实数a的取值范围为________.解析:若命题“p∧q”是真命题,那么命题p,q都是真命题.由∀x∈[0,1],a≥e x,得a≥e;由∃x0∈R,使x20+4x0+a=0,知Δ=16-4a≥0,a≤4,因此e≤a≤4.则实数a的取值范围为[e,4].答案:[e,4]12.(2017·昆明模拟)由命题“存在x0∈R,使x20+2x0+m≤0”是假命题,求得m的取值范围是(a,+∞),则实数a的值是________.解析:∵命题“存在x0∈R,使x20+2x0+m≤0”是假命题,∴命题“∀x∈R,x2+2x+m>0”是真命题,故Δ=22-4m<0,即m>1,故a=1.答案:1三、解答题13.已知命题p:“存在a>0,使函数f(x)=ax2-4x在(-∞,2]上单调递减”,命题q:“存在a∈R,使∀x∈R,16x2-16(a-1)x+1≠0”.若命题“p∧q”为真命题,求实数a的取值范围.-4 2 2解:若p为真,则对称轴x=-=在区间(-∞,2]的右侧,即≥2,∴0<a≤1.2a a a若q为真,则方程16x2-16(a-1)x+1=0无实数根.3∴Δ=[16(a-1)]2-4×16<0,1 3∴<a< .2 2∵命题“p∧q”为真命题,∴命题p,q都为真,1∴Error!∴<a≤1.21故实数a的取值范围为(,1 ].214.设p:实数x满足x2-4ax+3a2<0,其中a>0.q:实数x满足Error!(1)若a=1,且p∧q为真,求实数x的取值范围;(2)綈p是綈q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.解:由x2-4ax+3a2<0(a>0),得a<x<3a,即p为真命题时,a<x<3a,由Error!得Error!即2<x≤3,即q为真命题时,2<x≤3.(1)a=1时,p:1<x<3.由p∧q为真,知p,q均为真命题,则Error!得2<x<3,所以实数x的取值范围为(2,3).(2)设A={x|a<x<3a},B={x|2<x≤3},由题意知q是p的充分不必要条件,所以B A,有Error!∴1<a≤2,所以实数a的取值范围为(1,2].4。
泄露天机2018高考押题卷理科数学(一) 2018年普通高等学校招生全国统一考试理科数学(一)注意事项:1.在答题卡上填写姓名和准考证号。
2.选择题用铅笔在答题卡上标记选项,非选择题在答题卡上作答。
3.考试结束后将试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分。
1.复数z=a+ai(a∈R)的共轭复数为z,满足z=1,则复数z 为()A。
2+iB。
2-iC。
1+iD。
i解析】根据题意可得,z=a-ai,所以z^2=a^2+1=1,解得a=0,所以复数z=i。
2.集合A={θ|0<θ<π/2.2<sinθ≤1},B={φ|4/5<φ<1},则集合AB={θ|π/4<θ<π/2.4/5<sinθ≤1}。
解析】A可以化为{θ|π/6<θ<π/2},所以AB为{θ|π/4<θ<π/2.4/5<sinθ≤1}。
3.从有2对不同表征的小鼠(白色斑块和短鼻子野生小鼠各一对)的实验箱中每次拿出一只,不放回地拿出2只,则拿出的野生小鼠不是同一表征的概率为3/4.解析】分别设一对白色斑块的野生小鼠为A,a,另一对短鼻子野生小鼠为B,b,从2对野生小鼠中不放回地随机拿出2只,所求基本事件总数为4×3=12种,拿出的野生小鼠不是同一表征的事件为(A,a),(a,A),(B,b),(b,B),所以概率为3/4.1.将函数f(x)=2sin(ωx+ϕ)的图像向左平移π/6个单位长度后得到函数y=sin2x+3cos2x的图像,求ϕ的可能值。
解析:将函数y=sin2x+3cos2x=2sin(2x+π/3)的图像向右平移π/6个单位长度,得到函数y=2sin2x的图像。
因此,ϕ=π/6.2.在XXX墓中发掘出堆积如山的“汉五铢”铜钱,假设把2000余缗铜钱放在一起码成一堆,摆放规则如下:底部并排码放70缗,然后一层一层往上码,每层递减一缗,最上面一层为31缗,则这一堆铜钱的数量为多少?解析:构成一个以首项为70缗,末项为31缗,项数为40层,公差为1的等差数列,则和为S=40×(70+31)=2020缗,这一堆铜钱的数量为2020×1000=2.02×106枚。
2018年高考数学全国卷三理科试题(附答案) 2018年高考数学全国卷三理科考试已经落下帷幕,本试卷为考生带来了挑战,让大家从中更加深入的了解数学知识,本试卷的答案让大家从中收获了成长。
2018年高考数学全国卷三理科试题2018年高考数学全国卷三理科试题出炉,考生们做好了准备,及时解决遇到的问题,取得优异的成绩。
本次全国卷三包括4个部分组成,分别是选择题、填空题、解答题和分析题。
如下:一、选择题1. 若集合A={x|-2≤x≤2},集合B={x|x2<4},则A∩B= (A) {-2,2} (B) {-2,0,2} (C) {-1,1} (D) {0,2}2. 若平面上的两个点的坐标分别A(2,3),B(4,-3),那么它们之间的距离是(A)2(B)5(C)7(D)63. 若复数z1=1-i,z2=1+i,则z1、z2的共轭复数分别为(A)1-i,1+i(B)1+i,1-i(C)-1+i,-1-i(D)-1-i,-1+i4. 若函数y=3x3-6x2+9x+3在x=2处取得极值,则极大值为(A)-12(B)-9(C)15(D)185. 若两个圆O1,O2的半径分别是6,9,则O1, O2相切的条件是(A)r1=r2(B)r1+r2=15(C)r1-r2=3(D)r1+r2=3二、填空题1. 下列各式中,(1+√5)5次方的展开式中,常数项为a_1r_1+a_3r_3+a_5r_5,其中a_1,a_3,a_5分别为______,_______,_______。
答案:a_1=5 ; a_3=-5 ; a_5=12.函数f (x)=2x2+8x+9,x≤1时的最大值为_________。
答案:13三、解答题1.求实数a,b满足等式|a-3|-|b+3|=4的解。
答:解得a=-1、b=-72.曲线y=x3+3x2+3x+c的图象经过点(1,1),求参数c的值。
答:设y=x3+3x2+3x+c设点P(1,1)在曲线上,即1=1+3+3+cc=0四、分析题1.已知实数x,y满足约束条件2x+y≤12,x,y≥0,求此约束条件下的最大值。
2018年普通高等学校招生全国统一考试文科数学3卷 答案详解一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知集合,,则A .B .C .D .【解析】∵}1|{≥=x x A ,}2,1{=B A . 【答案】C 2. A .B .C .D .【解析】i i i +=-+3)2)(1(. 【答案】D3.中国古建筑借助榫卯将木构件连接起来,构件的凸出部分叫榫头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是榫头.若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是【解析】看不见的线应该用虚线表示. 【答案】A 4.若,则cos2α= {|10}A x x =-≥{0,1,2}B =A B ={0}{1}{1,2}{0,1,2}(1i)(2i)+-=3i --3i -+3i -3i+1sin 3α=A .B .C .D . 【解析】227cos212sin 199αα=-=-=. 【答案】B5.若某群体中的成员只用现金支付的概率为0.45,既用现金支付也用非现金支付的概率为0.15,则不用现金支付的概率为 A .0.3B .0.4C .0.6D .0.7【解析】只用现金支付、既用现金支付也用非现金支付、不用现金支付,三者是互斥事件,所以不用现金支付的概率为10.450.15=0.4--.【答案】B 6.函数2tan ()1tan xf x x=+的最小正周期为A .B .C .D .【解析】∵222222tan tan cos sin cos 1()sin cos sin 21tan (1tan )cos cos sin 2x x x x x f x x x x x x x x x ⋅=====++⋅+, ∴()f x 的最小正周期为 π .【答案】C7.下列函数中,其图像与函数的图像关于直线对称的是 A .B .C .D .【解析】解法一:从图A7中可以看出,函数)In(x y -=向右平移2个单位得到的图像,就是函数的图像关于直线对称的图像,其函数表达式为)2In(+-=x y .897979-89-4π2ππ2πln y x =1x =ln(1)y x =-ln(2)y x =-ln(1)y x =+ln(2)y x =+ln y x =1x =图A7解法一:(特殊值法)由题意可知,所求函数与函数的图像上的对应点关于对称. 在函数的图像任取一点(1,0),其关于对称的点为(1,0),即点(1,0)一定在所求的函数图像上,只有选项B 符合.【答案】B8.直线分别与轴,轴交于,两点,点在圆上,则面积的取值范围是 A .B .C .D .【解析】如图所示,由题意可知)0,2(-A 、)0,2(-B ,∴22||=AB .过点P 作△ABP 的高PH ,由图可以看出,当高PH 所在的直线过圆心)0,2(时,高PH 取最小值或最大值. 此时高PH 所在的直线的方程为02=-+y x .将02=-+y x 代入,得到与圆的两个交点:)1,1(-N 、)1,3(M ,因此22|211|min =+-=|PM|,232|213|max =++=|PM|. 所以222221min=⨯⨯=S ,6232221max =⨯⨯=S. ln y x =1x =ln y x =1x =20x y ++=x y A B P 22(2)2x y -+=ABP △[2,6][4,8]22(2)2x y -+=图A8【答案】A9.函数的图像大致为【解析】设2)(24++-==x x y x f ,∵02)0(>=f ,因此排除A 、B ;)12(224)(23--=+-='x x x x x f ,由0)(>'x f 得22-<x 或220<<x ,由此可知函数)(xf 422y x x =-++在),(220内为增函数,因此排除C.【答案】D10.已知双曲线C :22221(0,0)x y a b a b-=>>(4,0)到C 的渐近线的距离为AB.C .D .【解析】由题意可知c =,∴b a ==,渐近线方程为y x =±,即0x y ±=.∴ 点(4,0)到C 的渐近线的距离为222|4|=. 【答案】D11.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若△ABC 的面积为4222c b a -+,则C =A .B .C .D .【解析】由已知和△ABC 的面积公式有,4sin 21222c b a C ab -+=,解得C ab c b a sin 2222=-+.∴ C abCab ab c b a C sin 2sin 22cos 222==-+=,又∵1cos sin 22=+C C ,∴22sin cos ==C C ,4π=C . 【答案】C12.设A ,B ,C ,D 是同一个半径为4的球的球面上四点,△ABC 为等边三角形且其面积为39,则三棱锥D -ABC 体积的最大值为 A .312B .318C .324D .354【解析】如图A12所示,球心为O ,△ABC 的外心为O ′,显然三棱锥D -ABC 体积最大时D 在O′O 的延长线与球的交点.△ABC 为为等边三角形且其面积为39,因此有39432=⨯AB ,解得AB =6. 222π3π4π6π∴3260sin 32=⋅⨯=' AB C O ,2)32(42222=-='-='O O OC O O , ∴642=+='D O .∴ 三棱锥D -ABC 体积的最大值为31863931=⨯⨯=V .图A12【答案】B二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2018年北京市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.(5分)已知集合A={x||x|<2},B={﹣2,0,1,2},则A∩B=()A.{0,1} B.{﹣1,0,1} C.{﹣2,0,1,2}D.{﹣1,0,1,2}【分析】根据集合的基本运算进行计算即可.【解答】解:A={x||x|<2}={x|﹣2<x<2},B={﹣2,0,1,2},则A∩B={0,1},故选:A.【点评】本题主要考查集合的基本运算,根据集合交集的定义是解决本题的关键.比较基础.2.(5分)在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【分析】利用复数的除法运算法则,化简求解即可.【解答】解:复数==,共轭复数对应点的坐标(,﹣)在第四象限.故选:D.【点评】本题考查复数的代数形式的乘除运算,复数的几何意义,是基本知识的考查.3.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的s值为()A.B.C.D.【分析】直接利用程序框图的应用求出结果.【解答】解:执行循环前:k=1,S=1.在执行第一次循环时,S=1﹣=.由于k=2≤3,所以执行下一次循环.S=,k=3,直接输出S=,故选:B.【点评】本题考查的知识要点:程序框图和循环结构的应用.4.(5分)“十二平均律"是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献,十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为()A. f B. f C. f D.f【分析】利用等比数列的通项公式,转化求解即可.【解答】解:从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为:=.故选:D.【点评】本题考查等比数列的通项公式的求法,考查计算能力.5.(5分)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】画出三视图的直观图,判断各个面的三角形的情况,即可推出结果.【解答】解:四棱锥的三视图对应的直观图为:PA⊥底面ABCD,AC=,CD=,PC=3,PD=2,可得三角形PCD不是直角三角形.所以侧面中有3个直角三角形,分别为:△PAB,△PBC,△PAD.故选:C.【点评】本题考查简单几何体的三视图的应用,是基本知识的考查.6.(5分)设,均为单位向量,则“|﹣3|=|3+|”是“⊥”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【分析】根据向量数量积的应用,结合充分条件和必要条件的对应进行判断即可.【解答】解:∵“|﹣3|=|3+|"∴平方得||2+9||2﹣6•=9||2+||2+6•,即1+9﹣6•=9+1+6•,即12•=0,则•=0,即⊥,则“|﹣3|=|3+|"是“⊥”的充要条件,故选:C.【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合向量数量积的公式进行转化是解决本题的关键.7.(5分)在平面直角坐标系中,记d为点P(cosθ,sinθ)到直线x﹣my﹣2=0的距离.当θ、m变化时,d的最大值为()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】由题意d==,当sin(θ+α)=﹣1时,d max=1+≤3.由此能求出d的最大值.【解答】解:由题意d==,tanα==,∴当sin(θ+α)=﹣1时,d max=1+≤3.∴d的最大值为3.故选:C.【点评】本题考查点到直线的距离的最大值的求法,考查点到直线的距离公式、三角函数性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.8.(5分)设集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2},则()A.对任意实数a,(2,1)∈A B.对任意实数a,(2,1)∉AC.当且仅当a<0时,(2,1)∈A D.当且仅当a≤时,(2,1)∉A【分析】利用a的取值,反例判断(2,1)∈A是否成立即可.【解答】解:当a=﹣1时,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y≥1,﹣x+y>4,x+y≤2},显然(2,1)不满足,﹣x+y>4,x+y≤2,所以A,C不正确;当a=4,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y≥1,4x+y >4,x﹣4y≤2},显然(2,1)在可行域内,满足不等式,所以B不正确;故选:D.【点评】本题考查线性规划的解答应用,利用特殊点以及特殊值转化求解,避免可行域的画法,简洁明了.二、填空题共6小题,每小题5分,共30分.9.(5分)设{a n}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则{a n}的通项公式为a n=6n ﹣3.【分析】利用等差数列通项公式列出方程组,求出a1=3,d=6,由此能求出{a n}的通项公式.【解答】解:∵{a n}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,∴,解得a1=3,d=6,∴a n=a1+(n﹣1)d=3+(n﹣1)×6=6n﹣3.∴{a n}的通项公式为a n=6n﹣3.故答案为:a n=6n﹣3.【点评】本题考查等差数列的通项公式的求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.10.(5分)在极坐标系中,直线ρcosθ+ρsinθ=a(a>0)与圆ρ=2cosθ相切,则a= 1+.【分析】首先把曲线和直线的极坐标方程转化成直角坐标方程,进一步利用圆心到直线的距离等于半径求出结果.【解答】解:圆ρ=2cosθ,转化成:ρ2=2ρcosθ,进一步转化成直角坐标方程为:(x﹣1)2+y2=1,把直线ρ(cosθ+sinθ)=a的方程转化成直角坐标方程为:x+y﹣a=0.由于直线和圆相切,所以:利用圆心到直线的距离等于半径.则:=1,解得:a=1±.a>0则负值舍去.故:a=1+.故答案为:1+.【点评】本题考查的知识要点:极坐标方程与直角坐标方程的互化,直线与圆相切的充要条件的应用.11.(5分)设函数f(x)=c os(ωx﹣)(ω>0),若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,则ω的最小值为.【分析】利用已知条件推出函数的最大值,然后列出关系式求解即可.【解答】解:函数f(x)=cos(ωx﹣)(ω>0),若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,可得:,k∈Z,解得ω=,k∈Z,ω>0则ω的最小值为:.故答案为:.【点评】本题考查三角函数的最值的求法与应用,考查转化思想以及计算能力.12.(5分)若x,y满足x+1≤y≤2x,则2y﹣x的最小值是3.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义进行求解即可.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:设z=2y﹣x,则y=x+z,平移y=x+z,由图象知当直线y=x+z经过点A时,直线的截距最小,此时z最小,由得,即A(1,2),此时z=2×2﹣1=3,故答案为:3【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义以及数形结合是解决本题的关键.13.(5分)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是f(x)=sinx.【分析】本题答案不唯一,符合要求即可.【解答】解:例如f(x)=sinx,尽管f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,当x∈[0,)上为增函数,在(,2]为减函数,故答案为:f(x)=sinx.【点评】本题考查了函数的单调性,属于基础题.14.(5分)已知椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为;双曲线N的离心率为2.【分析】利用已知条件求出正六边形的顶点坐标,代入椭圆方程,求出椭圆的离心率;利用渐近线的夹角求解双曲线的离心率即可.【解答】解:椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,可得椭圆的焦点坐标(c,0),正六边形的一个顶点(,),可得:,可得,可得e4﹣8e2+4=0,e∈(0,1),解得e=.同时,双曲线的渐近线的斜率为,即,可得:,即,可得双曲线的离心率为e==2.故答案为:;2.【点评】本题考查椭圆以及双曲线的简单性质的应用,考查计算能力.三、解答题共6小题,共80分。
2018年高考真题理科数学 (全国III卷)一、填空题:(本题共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.已知集合A={x∣x-1≥0},B={0,1,2},则A∩B=()A.{0}B.{1}C.{1,2}D.{0,1,2}2.(1+i)(2-i)=()A.-3-iB.-3+iC.3-iD.3+i3.中国古建筑借助棒卯将木构件连接起来,构件的凸出部分叫棒头,凹进部分叫卯眼,图中木构件右边的小长方体是棒头。
若如图摆放的木构件与某一带卯眼的木构件咬合成长方体,则咬合时带卯眼的木构件的俯视图可以是()4.若,则( )A. B. C. D.5.的展开式中的系数为( )A.10B.20C.40D.806.直线x+y+2=0分别与x轴,y交于A,.两点,点P在圆(x-2)²+y ²=2上,则∆ABP面积的取值范围是( )A.[2,6]B.[4,8]C.D.7.函数y=-+x²+2的图像大致为A . B.C. D.8.某群体中的每位成员使用移动支付的概率都为p,各成员的支付方式相互独立,设X为该群体的10位成员中使用移动支付的人数,DX=2.4,P(X=4)<p(x=6),则p=< span="">( )A .0.7 B.0.6 C.0.4 D.0.39.∆ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若∆ABC的面积为,则C=( )A. B. C. D.10.设A,B,C,D是同一个半径为4的球的球面上四点,△ABC为等边三角形且其面积为9,则三棱锥D-ABC体积的最大值为( )A.12B.18C.24D.5411.设F1、F2是双曲线的左、右焦点,O是坐标原点,过F2作C的一条渐近线的垂线,垂足为P,若,则C的离心率为( )A. B.2 C. D.二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分。
2018年普通高考模拟考试理科数学2018.5本试卷共5页,23题(含选考题).全卷满分150分.考试用时120分钟.★祝考试顺利★注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4.选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑.答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.5.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.一、选择题:本题共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.已知集合A={}x x a >,B={}232x x x -+>0,若A ∪B=B ,则实数a 的取值范围是(A) (),1-∞ (B) (],1-∞ (C) ()2,+∞(D) [)2,+∞2.欧拉公式cos sin ix e x i x =+ (i 为虚数单位)是由瑞士著名数学家欧拉发明的,他将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”.根据欧拉公式可知,3i e 表示的复数在复平面中位于 (A)第一象限 (B)第二象限 (C)第三象限 (D)第四象限 3.给出以下三种说法:①命题“2000,13x R x x ∃∈+>”的否定是“2,13x R x x ∀∈+<”; ②已知,p q 为两个命题,若p q ∨为假命题,则()()p q ⌝∧⌝为真命题; ③命题“,a b 为直线,α为平面,若//,//,a b αα,则//a b ”为真命题. 其中正确说法的个数为 (A)3个 (B)2个 (C)1个 (D)0个4.已知4cos 45πα⎛⎫-=⎪⎝⎭,则sin 2α= (A) 725- (B) 15- (C) 15 (D) 7255.直线40x y m ++=交椭圆2116x y +=于A ,B 两点,若线段AB 中点的横坐标为l ,则,m= (A)-2 (B)-1 (C)1 (D)2 6.执行如图所示的程序框图,则输出的a = (A)6.8 (B)6.5 (C)6.25 (D)67.已知定义域为R 的奇函数()f x 在(0,+∞)上的解析式为()()()23log 5,0233,,2x x f x f x x ⎧-<≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩则()()32018f f +=(A)-2(B)-1 (C)1(D)28.一种电子计时器显示时间的方式如图所示,每一个数字都在固定的全等矩形“显示池”中显示,且每个数字都由若干个全等的深色区域“▂”组成.已知在一个显示数字8的显示池中随机取一点A ,点A 落在深色区域内的概率为12,若在一个显示数字0的显示池中随机取一点B ,则点B 落在深色区域内的概率为(A)67(B)37 (C) 34 (D) 389.记不等式组10,330,10x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≥⎩,所表示的平面区域为D ,若对任意点(00,x y )∈D ,不等式0020x y c -+≤恒成立,则c 的取值范围是 (A) (],4-∞- (B) (],1-∞-(C) [)4,-+∞(D) [)1,-+∞10.如图是某几何体的三视图,则该几何体的体积为(A) 13π+(B) 223π+(C) 23π+(D) 123π+11.已知双曲线C :()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1,F 2,点A 为双曲线C 虚轴的一个端点,若线段AF 2与双曲线右支交于点B ,且112::AF BF BF =3:4:2,则双曲线C 的离心率为(A)(B)10(C)(D) 1012.在△ABC 中,D 为边BC 上的点,且满足∠DAC=90°,sin ∠BAD=13,若S △ADC =3S △ABD ,则cosC=(A)(B)6 (C)23(D)23二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2018北京高考数学卷数学(理)(北京卷)本试卷共5页,150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题共40分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.已知集合A ={}2x x <,B ={−2,0,1,2},则A B = ()A.{0,1} B.{−1,0,1}C.{−2,0,1,2}D.{−1,0,1,2}2.在复平面内,复数11i-的共轭复数对应的点位于A.第一象限 B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.执行如图所示的程序框图,输出的s 值为A.12B.56C.76D.7124.“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f ,则第八个单音的频率为A.fB.C.D.5.某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为A.1B.2C.3D.46.设a ,b 均为单位向量,则“33a b a b -=+ ”是“a b ⊥”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件7.在平面直角坐标系中,记d 为点()cos ,sin P θθ到直线20x my --=的距离,当θ、m 变化时,d 的最大值为A .1B.2C.3D.48.设集合{(,)|1,4,2},A x y x y ax y x ay =-≥+>-≤则A.对任意实数a ,(2,1)A ∈B.对任意实数a ,(2,1)A ∉C.当且仅当a <0时,(2,1)A ∉D.当且仅当32a ≤时,(2,1)A ∉第二部分(非选择题共110分)二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共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。
1.12i12i+=- A .43i 55-- B .43i 55-+C .34i 55--D .34i 55-+【解析】54341441)21)(21()21)(21(2121ii i i i i i i +-=+-+=+-++=-+ 【D 】 2.已知集合(){}223A x y x y x y =+∈∈Z Z ,≤,,,则A 中元素的个数为A .9B .8C .5D .4【解析】如右图所示,符合条件的整点个数为9个 【A 】3.函数()2e e x xf x x --=的图像大致为【解析】设x x e e x g --=)(,2)(x x q =,则)(x g 为奇函数,)(x q 为偶函数且不过x =0点。
所以,由复合函数的奇偶性知函数)(x f 为奇函数,排除A 。
2)1(1>-=-ee f 所以 【B 】4. 己知向量a , b 满足|a | = l ,a•b =-l,则a •(2a -b )= A. 4 B. 3 C. 2 D. 0【解析】a •(2a -b )=2a 2-a•b =2|a|2-(-1)=2+1=3 【B 】5. 双曲线12222=-by a x (a >0,b >0)的离心率为3则其渐近线方程为A. x y 2±=B. x y 3±=C. x y 22±= D.x y 23±= 【解析】3==ace ,223b a a c +==,2223b a a += 所以a b 2= 所以渐近线方程为x aby 2±=±= 【A 】6. 在△ABC 中,552cos=C ,BC = l, AC = 5,则AB = A. 24 B.30 C.29 D. 52【解析】53155212cos 2cos 22-=-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=-=C C C BC AC BC AC AB cos 222⋅-+==)53(1521522-⨯⨯⨯-+=24【A 】7. 为计算10019914131211-++-+-= S ,设计了右侧的程序框图,则在空白框中应填入 A. 1+=i i B. 2+=i i C. 3+=i i D. 4+=i i 【解析】奇数项为正,偶数项为负,规律是差2个。
2018年高考理科数学(全国I卷)试题(含答案)WORD版2018年普通高等学校招生全国统一考试理科数学注意事项:1.在答题卡上填写姓名和准考证号。
2.选择题用铅笔在答题卡上涂黑对应的答案标号,非选择题在答题卡上作答。
3.考试结束后将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:共12小题,每小题5分,共60分。
每小题有四个选项,只有一项是正确的。
1.设 $z=\frac{1-i+2i}{1+i}$,则 $|z|$ 等于A。
$\frac{1}{2}$B。
$\sqrt{2}$C。
$1$D。
$2$2.已知集合 $A=\{x|x^2-x-2>0\}$,则 $A$ 等于A。
$\{-1<x<2\}$B。
$\{-1\leq x\leq 2\}$C。
$\{x2\}$D。
$\{x\leq -1\}\cup \{x\geq 2\}$3.某地区经过一年的新农村建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番。
为了更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区新农村建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中不正确的是A。
新农村建设后,种植收入减少B。
新农村建设后,其他收入增加了一倍以上C。
新农村建设后,养殖收入增加了一倍D。
新农村建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半4.记 $S_n$ 为等差数列 $\{a_n\}$ 的前 $n$ 项和。
若$3S_3=S_2+S_4$,$a_1=-12$,则切线方程为A。
$y=-2x$B。
$y=-x$XXXD。
$y=x$5.设函数 $f(x)=x^3+(a-1)x^2+ax$。
若 $f(x)$ 是奇函数,则曲线 $y=f(x)$ 在点 $(0,0)$ 处的切线方程为A。
$y=-2x$B。
$y=-x$XXXD。
$y=x$6.在 $\triangle ABC$ 中,$AD$ 是 $BC$ 边上的中线,$E$ 是 $AD$ 的中点,则 $EB$ 等于A。
高考数学一轮复习第3章三角函数解三角形3.5两角和与差的正弦余弦与正切公式学案理052121743.5 两角和与差的正弦、余弦与正切公式[知识梳理]1.两角和与差的正弦、余弦、正切公式(1)C (α∓β):cos(α∓β)=cos αcos β±sin αsin β. (2)S (α±β):sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β.(3)T (α±β):tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β⎝ ⎛⎭⎪⎫α,β,α±β≠π2+k π,k ∈Z .2.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)S 2α:sin2α=2sin αcos α.(2)C 2α:cos2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α. (3)T 2α:tan2α=2tan α1-tan 2α⎝ ⎛⎭⎪⎫α≠±π4+k π,且α≠k π+π2,k ∈Z . 3.公式的常用变形(1)tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β). (2)cos 2α=1+cos2α2,sin 2α=1-cos2α2.(3)1±sin2α=(sin α±cos α)2, sin α±cos α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α±π4.(4)a sin α+b cos α=a 2+b 2sin(α+φ),其中cos φ=a a 2+b2,sin φ=b a 2+b 2,tan φ=ba(a ≠0).特别提醒:(1)角:转化三角函数式中往往出现较多的差异角,注意观察角与角之间的和、差、倍、互补、互余等关系,运用角的变换,化多角为单角或减少未知角的数目,连接条件角与待求角,使问题顺利获解.对角变换时:①可以通过诱导公式、两角和与差的三角公式等;②注意倍角的相对性;③注意拆角、拼角技巧,例如,2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β=(α-β)+β,β=α+β2-α-β2=(α+2β)-(α+β),α-β=(α-γ)+(γ-β),15°=45°-30°,π4+α=π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α等.(2)将三角变换与代数变换密切结合:三角变换主要是灵活应用相应的三角公式,对于代数变换主要有因式分解、通分、提取公因式、利用相应的代数公式等,例如,sin 4x +cos 4x =(sin 2x +cos 2x )2-2sin 2x cos 2x =1-12sin 22x .[诊断自测] 1.概念思辨(1)两角和与差的正弦、余弦公式中的角α,β是任意的.( ) (2)存在实数α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( ) (3)在锐角△ABC 中,sin A sin B 和cos A cos B 大小关系不确定.( ) (4)公式tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),且对任意角α,β都成立.( )答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× 2.教材衍化(1)(必修A4P 131T 5)sin20°cos10°-cos160°sin10°=( ) A .-32 B.32 C .-12 D.12答案 D解析 原式=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin(20°+10°)=sin30°=12,故选D.(2)(必修A4P 146A 组T 3)已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=12,tan ⎝⎛⎭⎪⎫β-π6=13,则tan(α+β)=________.答案 1解析 ∵α+β=⎝⎛⎭⎪⎫α+π6+⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π6, ∴tan(α+β)=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6+tan ⎝⎛⎭⎪⎫β-π61-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π6=12+131-16=1.3.小题热身(1)sin7°+cos15°sin8°cos7-sin15°sin8°的值为( )A .2+ 3B .2- 3C .2 D.12答案 B解析 原式=sin (15°-8°)+cos15°sin8°cos (15°-8°)-sin15°sin8°=sin15°cos8°cos15°cos8°=tan15°=tan(45°-30°)=tan45°-tan30°1+tan45°tan30°=1-331+33=3-13+1=2- 3.故选B.(2)若sin(α-β)sin β-cos(α-β)cos β=45,且α是第二象限角,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α等于( )A .7B .-7 C.17 D .-17答案 C解析 ∵sin(α-β)sin β-cos(α-β)cos β=45,∴cos α=-45.又α是第二象限角,∴sin α=35,则tan α=-34.∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=tan π4+tan α1-tan π4tan α=1-341+34=17.故选C.题型1 求值问题典例 已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =35,若17π12<x <7π4,求sin2x +2sin 2x 1-tan x 的值. 本题采用“函数转化法”.解 由17π12<x <7π4,得5π3<x +π4<2π.又cos ⎝⎛⎭⎪⎫π4+x =35,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x =-45,所以cos x =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x cos π4+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x sin π4=35×22-45×22=-210,从而sin x =-7210,tan x =7.则sin2x +2sin 2x 1-tan x =2sin x cos x +2sin 2x 1-tan x=2⎝ ⎛⎭⎪⎫-7210·⎝ ⎛⎭⎪⎫-210+2⎝ ⎛⎭⎪⎫-721021-7=-2875.方法技巧三角恒等变换的变“角”与变“名”问题的解题思路1.角的变换:明确各个角之间的关系(包括非特殊角与特殊角、已知角与未知角),熟悉角的拆分与组合的技巧,半角与倍角的相互转化.2.名的变换:明确各个三角函数名称之间的联系,常常用到同角关系、诱导公式,把正弦、余弦化为正切,或者把正切化为正弦、余弦.冲关针对训练已知锐角α,β满足sin α=55,cos β=31010,则α+β等于( ) A.3π4 B.π4或3π4C.π4D .2k π+π4(k ∈Z )答案 C 解析 由sin α=55,cos β=31010,且α,β为锐角,可知cos α=255,sin β=1010, 故cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=255×31010-55×1010=22,又0<α+β<π,故α+β=π4.故选C.题型2 三角恒等变换的综合应用角度1 研究三角函数的性质典例 (2017·临沂一模)已知函数f (x )=4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3cos x + 3.(1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)若函数g (x )=f (x )-m 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的零点x 1,x 2,求实数m 的取值范围,并计算tan(x 1+x 2)的值.本题采用转化法、数形结合思想.解 函数f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3cos x +3,化简可得f (x )=2sin x cos x -23cos 2x + 3=sin2x -23⎝ ⎛⎭⎪⎫12+12cos2x + 3=sin2x -3cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. (1)函数的最小正周期T =2π2=π,由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2时单调递增,解得k π-π12≤x ≤k π+5π12(k ∈Z ),∴函数的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z .(2)函数g (x )=f (x )-m 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上有两个不同的零点x 1,x 2,转化为函数f (x )与函数y =m 有两个交点.令u =2x -π3,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴u ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,2π3可得f (x )=2sin u 的图象(如图).由图可知:m 在[3,2),函数f (x )与函数y =m 有两个交点,其横坐标分别为x 1,x 2. 故得实数m 的取值范围是m ∈[3,2), 由题意可知x 1,x 2是关于对称轴是对称的: 那么函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的对称轴为x =5π12, ∴x 1+x 2=5π12×2=5π6.那么tan(x 1+x 2)=tan 5π6=-33.方法技巧三角函数综合性试题涉及三角函数的性质研究.首先将三角函数化为f (x )=A sin(ωx +φ)的形式,在转化过程中需要三角恒等变换.如典例.这是高考的重点题型.冲关针对训练(2017·河北区二模)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6+cos x .(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若α是第一象限角,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=45,求tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4的值.解 (1)f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6+cos x=32sin x -12cos x +cos x =32sin x +12cos x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6,所以函数f (x )的最小正周期为T =2π1=2π.(2)由于f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π2=cos α=45,由于α是第一象限角, 所以sin α=35,则tan α=34,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=tan α-11+tan α=-17. 角度2 三角恒等变换与向量的综合典例(2017·南京三模)已知向量a =(2cos α,sin 2α),b =(2sin α,t ),α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,t 为实数.(1)若a -b =⎝ ⎛⎭⎪⎫25,0,求t 的值;(2)若t =1,且a ·b =1,求tan ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4的值. 本题采用向量法、平方法.解 (1)向量a =(2cos α,sin 2α),b =(2sin α,t ),α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,t 为实数.若a -b =⎝ ⎛⎭⎪⎫25,0,则(2cos α-2sin α,sin 2α-t )=⎝ ⎛⎭⎪⎫25,0,可得cos α-sin α=15,平方可得sin 2α+cos 2α-2cos αsin α=125,即为2cos αsin α=1-125=2425(cos α>0,sin α>0),由sin 2α+cos 2α=1,解得cos α+sin α=(cos α-sin α)2+4sin αcos α =125+4825=75, 即有sin α=35,cos α=45,则t =sin 2α=925.(2)若t =1,且a ·b =1,即有4cos αsin α+sin 2α=1, 即有4cos αsin α=1-sin 2α=cos 2α,由α为锐角,可得cos α∈(0,1),即有tan α=sin αcos α=14,则tan2α=2tan α1-tan 2α=121-116=815, tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=tan2α+11-tan2α=1+8151-815=237.方法技巧三角恒等变换与向量的综合问题是高考中经常出现的问题,一般以向量的坐标形式给出与三角函数有关的条件,并结合简单的向量运算进行化简.冲关针对训练(2017·南通模拟)已知向量m =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x 2,1,n =⎝⎛⎭⎪⎫1,3cos x2,函数f (x )=m ·n .(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-2π3=23,求f ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π3的值.解 (1)f (x )=sin x 2+3cos x 2=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π3,∴f (x )的最小正周期T =2π12=4π.(2)∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-2π3=2sin α2=23,∴sin α2=13, ∴cos α=1-2sin2α2=79,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π2=2cos α=149.1.(2016·全国卷Ⅱ)若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=35,则sin2α=( )A.725 B.15 C .-15 D .-725答案 D解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=22(cos α+sin α)=35⇒cos α+sin α=325⇒1+sin2α=1825,∴sin2α=-725.故选D.2.(2014·全国卷Ⅰ)设α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且tan α=1+sin βcos β,则( )A .3α-β=π2B .3α+β=π2C .2α-β=π2D .2α+β=π2答案 C解析 由tan α=1+sin βcos β得sin αcos α=1+sin βcos β,即sin αcos β=cos α+sin βcos α,所以sin(α-β)=cos α,又cos α=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α,所以sin(α-β)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α,又因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以-π2<α-β<π2,0<π2-α<π2,因此α-β=π2-α,所以2α-β=π2,故选C.3.(2014·全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin(x +2φ)-2sin φcos(x +φ)的最大值为________.答案 1解析 f (x )=sin[(x +φ)+φ]-2sin φcos(x +φ) =sin(x +φ)cos φ+cos(x +φ)sin φ-2sin φcos(x +φ) =sin(x +φ)cos φ-sin φcos(x +φ) =sin(x +φ-φ) =sin x ,∴f (x )的最大值为1.4.(2017·全国卷Ⅱ)函数f (x )=sin 2x +3cos x -34⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的最大值是________.答案 1解析 f (x )=1-cos 2x +3cos x -34=-⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x -322+1.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,∴cos x ∈[0,1],∴当cos x =32时,f (x )取得最大值,最大值为1.[重点保分 两级优选练]A 级一、选择题1.计算sin43°cos13°+sin47°cos103°的结果等于( ) A.12 B.33 C.22 D.32 答案 A解析 原式=sin43°cos13°-cos43°sin13°=sin(43°-13°)=sin30°=12.故选A.2.sin47°-sin17°cos30°cos17°=( )A .-32 B .-12 C.12 D.32答案 C解析 sin47°=sin(30°+17°)=sin30°cos17°+cos30°·sin17°, ∴原式=sin30°cos17°cos17°=sin30°=12.故选C.3.已知过点(0,1)的直线l :x tan α-y -3tan β=0的斜率为2,则tan(α+β)=( ) A .-73 B.73 C.57 D .1答案 D解析 由题意知tan α=2,tan β=-13.∴tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=2-131-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=1.故选D.4.(2017·云南一检)cos π9·cos 2π9·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23π9=( )A .-18B .-116 C.116 D.18答案 A解析 cos π9·cos 2π9·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23π9 =cos20°·cos40°·cos100°=-cos20°·cos40°·cos80° =-sin20°·cos20°·cos40°·cos80°sin20°=-12sin40°·cos40°·cos80°sin20°=-14sin80°·cos80°sin20°=-18sin160°sin20°=-18sin20°sin20°=-18.故选A.5.(2017·衡水中学二调)3cos10°-1sin170°=( )A .4B .2C .-2D .-4 答案 D 解析 3cos10°-1sin170°=3cos10°-1sin10°=3sin10°-cos10°sin10°cos10°=2sin (10°-30°)12sin20°=-2sin20°12sin20°=-4.故选D.6.若0<α<π2,-π2<β<0,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=13,cos ⎝ ⎛ π4-⎭⎪⎫β2=33,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+β2=( )A.33 B .-33 C.539 D .-69答案 C解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2,由0<α<π2,得π4<α+π4<3π4,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=223. 由-π2<β<0,得π4<π4-β2<π2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=63,代入上式,得cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+β2=539,故选C.7.(2018·长春模拟)已知tan(α+β)=-1,tan(α-β)=12,则sin2αsin2β的值为( )A.13 B .-13 C .3 D .-3 答案 A 解析 sin2αsin2β=sin[(α+β)+(α-β)]sin[(α+β)-(α-β)]=sin (α+β)cos (α-β)+cos (α+β)sin (α-β)sin (α+β)cos (α-β)-cos (α+β)sin (α-β)=tan (α+β)+tan (α-β)tan (α+β)-tan (α-β)=13.故选A.8.(2017·山西八校联考)若将函数f (x )=sin(2x +φ)+3cos(2x +φ)(0<φ<π)的图象向左平移π4个单位长度,平移后的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0对称,则函数g (x )=cos(x +φ)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π6上的最小值是( )A .-12B .-32 C.22 D.12答案 D解析 ∵f (x )=sin(2x +φ)+3cos(2x +φ)=2sin ( 2x +φ+π3 ),∴将函数f (x )的图象向左平移π4个单位长度后,得到函数解析式为y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π4+φ+π3=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ+π3的图象.∵该图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0对称,对称中心在函数图象上,∴2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π2+φ+π3=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫π+φ+π3=0,解得π+φ+π3=k π+π2,k ∈Z ,即φ=k π-5π6,k ∈Z . ∵0<φ<π,∴φ=π6,∴g (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π6,∴x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π3, ∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1,则函数g (x )=cos(x +φ)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π6上的最小值是12.故选D.9.(2018·兰州检测)在斜三角形ABC 中,sin A =-2cos B ·cos C ,且tan B tan C =1-2,则角A 的值为( )A.π4 B.π3 C.π2 D.3π4答案 A解析 由题意知,-2cos B cos C =sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C ,等式-2cos B cos C =sin B cos C +cos B sin C 两边同除以cos B cos C ,得tan B +tan C =-2,又tan(B +C )=tan B +tan C 1-tan B tan C =-1=-tan A ,即tan A =1,所以A =π4.故选A.10.(2018·河北模拟)已知θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,且sin θ-cos θ=-144,则2cos 2θ-1cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ等于( )A.23B.43C.34D.32 答案 D解析 由sin θ-cos θ=-144,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=74,∵θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,∴π4-θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π4,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=34,∴2cos 2θ-1cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+θ=cos2θsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2θsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-θ=32.故选D.二、填空题11.已知cos(α+β)cos(α-β)=13,则cos 2α-sin 2β=________.答案 13解析 ∵(cos αcos β-sin αsin β)(cos αcos β+sin αsin β)=13,∴cos 2αcos 2β-sin 2αsin 2β=13.∴cos 2α(1-sin 2β)-(1-cos 2α)sin 2β=13.∴cos 2α-sin 2β=13.12.已知α,β∈(0,π),且tan(α-β)=12,tan β=-17,则2α-β的值为________.答案 -3π4解析 ∵tan α=tan[(α-β)+β]=tan (α-β)+tan β1-tan (α-β)tan β=12-171+12×17=13>0,又α∈(0,π),∴0<α<π2.又∵tan2α=2tan α1-tan 2α=2×131-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=34>0, ∴0<2α<π2,∴tan(2α-β)=tan2α-tan β1+tan2αtan β=34+171-34×17=1.∵tan β=-17<0,∴π2<β<π,-π<2α-β<0,∴2α-β=-3π4.13.(2017·江苏模拟)已知α、β为三角形的两个内角,cos α=17,sin(α+β)=5314,则β=________.答案π3解析 因为0<α<π,cos α=17,所以sin α=1-cos 2α=437,故π3<α<π2,又因为0<α+β<π,sin(α+β)=5314<32,所以0<α+β<π3或2π3<α+β<π.由π3<α<π2,知2π3<α+β<π, 所以cos(α+β)=-1-sin 2(α+β)=-1114,所以cos β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos α+sin(α+β)sin α=12,又0<β<π,所以β=π3.14.已知sin α=12+cos α,且α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则cos2αsin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4的值为________. 答案 -142解析 ∵sin α=12+cos α,∴sin α-cos α=12,∴(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=14,∴2sin αcos α=34,∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴sin α+cos α=sin 2α+cos 2α+2sin αcos α = 1+34=72,∴cos2αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=(cos α+sin α)(cos α-sin α)22(sin α-cos α) =-2(sin α+cos α)=-142. B 级三、解答题15.(2017·合肥质检)已知a =(sin x ,3cos x ),b =(cos x ,-cos x ),函数f (x )=a ·b +32. (1)求函数y =f (x )图象的对称轴方程;(2)若方程f (x )=13在(0,π)上的解为x 1,x 2,求cos(x 1-x 2)的值.解 (1)f (x )=a ·b +32=(sin x ,3cos x )·(cos x ,-cos x )+32=sin x ·cos x -3cos 2x +32=12sin2x -32cos2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3. 令2x -π3=k π+π2(k ∈Z ),得x =5π12+k π2(k ∈Z ),即函数y =f (x )图象的对称轴方程为x =5π12+k π2(k ∈Z ).(2)由条件知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 1-π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 2-π3=13>0,设x 1<x 2,则0<x 1<5π12<x 2<2π3,易知(x 1,f (x 1))与(x 2,f (x 2))关于直线x =5π12对称,则x 1+x 2=5π6,∴cos(x 1-x 2)=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-x 1=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 1-5π6=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 1-π3-π2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x 1-π3=13.16.(2017·黄冈质检)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)已知△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的取值范围.解 (1)f (x )=2cos 2x -sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -7π6=(1+cos2x )-⎝ ⎛⎭⎪⎫sin2x cos 7π6-cos2x sin 7π6 =1+32sin2x +12cos2x =1+sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6.∴函数f (x )的最大值为2.当且仅当sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6=1,即2x +π6=2k π+π2(k ∈Z ),即x =k π+π6,k ∈Z 时取到.∴函数f (x )的最大值为2时x 的取值集合为x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x =k π+π6,k ∈Z .(2)由题意,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,即a 2≥1.∴当且仅当b =c =1时,取等号.又由b +c >a 得a <2.所以a 的取值范围是[1,2).17.(2017·青岛诊断)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a sin B +3a cos B =3c .(1)求角A 的大小;(2)已知函数f (x )=λcos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +A 2-3(λ>0,ω>0)的最大值为2,将y =f (x )的图象的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的32倍后便得到函数y =g (x )的图象,若函数y =g (x )的最小正周期为π.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,求函数f (x )的值域.解 (1)∵a sin B +3a cos B =3c , ∴sin A sin B +3sin A cos B =3sin C . ∵C =π-(A +B ),∴sin A sin B +3sin A cos B =3sin(A +B ) =3(sin A cos B +cos A sin B ). 即sin A sin B =3cos A sin B .∵sin B ≠0,∴tan A =3,∵0<A <π,∴A =π3.(2)由A =π3,得f (x )=λcos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6-3=λ·1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx +π32-3=λ2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π3+λ2-3,∴λ-3=2,λ=5.∴f (x )=5cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π6-3=52cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx +π3-12,从而g (x )=52cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫43ωx +π3-12,∴2π43ω=π,得ω=32, ∴f (x )=52cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x +π3-12.当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,π3≤3x +π3≤11π6,∴-1≤cos ⎝⎛⎭⎪⎫3x +π3≤32,从而-3≤f (x )≤53-24,∴f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3,53-24.18.(2017·江西南昌三校模拟)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π6-2x -2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +3π4.(1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间; (2)若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π3,且F (x )=-4λf (x )-cos ⎝⎛⎭⎪⎫4x -π3的最小值是-32,求实数λ的值.解 (1)∵f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-2x -2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +3π4=12cos2x +32sin2x +(sin x-cos x )(sin x +cos x )=12cos2x +32sin2x +sin 2x -cos 2x =12cos2x +32sin2x -cos2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6.∴函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.由2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ),∴函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z ).(2)F (x )=-4λf (x )-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π3 =-4λsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-4λsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-1 =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-λ2-1-2λ2.∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,π3,∴0≤2x -π6≤π2,∴0≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6≤1. ①当λ<0时,当且仅当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=0时,F (x )取得最小值,最小值为-1,这与已知不相符;②当0≤λ≤1时,当且仅当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=λ时,F (x )取得最小值,最小值为-1-2λ2,由已知得-1-2λ2=-32,解得λ=-12(舍)或λ=12;③当λ>1时,当且仅当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6=1时,F (x )取得最小值,最小值为1-4λ,由已知得1-4λ=-32,解得λ=58,这与λ>1矛盾.综上所述,λ=12.。
课时规范训练A组基础演练1.在某次测量中,在A处测得同一方向的B点的仰角为60°,C点的俯角为70°,则∠BAC 等于( )A.10°B.50°C.120° D.130°解析:选D.如图,∠BAC等于A观察B点的仰角与观察C点的俯角和,即60°+70°=130°.2.一船向正北航行,看见正西方向有相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上,继续航行半小时后,看见一灯塔在船的南偏西60°,另一灯塔在船的南偏西75°,则这艘船的速率是每小时( )A.5海里B.53海里C.10海里D.103海里解析:选C.如图,依题意有∠BAC=60°,∠BAD=75°,所以∠CAD=∠CDA=15°,从而CD=CA=10,在直角三角形ABC中,得AB=5,于是这艘船的速度是50.5=10海里/小时.3.一艘船以4 km/h的速度沿着与水流方向成120°夹角的方向航行,已知河水流速为2 km/h,则经过3h,该船的实际航程为( )A.215km B.6 kmC.221km D.8 km解析:选B.v实=22+42-2×4×2×cos 60°=2 3.∴实际航程=23×3=6(km).故选B.4.已知A、B两地间的距离为10 km,B、C两地间的距离为20 km,现测得∠ABC=120°,则A、C两地间的距离为( )A.10 km B.103kmC.105km D.107km解析:选D.由余弦定理可知:AC2=AB2+BC2-2AB·BC cos∠ABC.又∵AB=10,BC=20,∠ABC=120°,∴AC2=102+202-2×10×20×cos 120°=700.∴AC=107.5.我舰在敌岛A 处南偏西50°的B 处,且AB 距离为12海里,发现敌舰正离开岛沿北偏西10°的方向以每小时10海里的速度航行,若我舰要用2小时追上敌舰,则速度大小为( ) A .28海里/小时 B .14海里/小时 C .142海里/小时D .20海里/小时解析:选B.如图,设我舰在C 处追上敌舰,速度为v ,则在△ABC 中,AC =10×2=20(海里),AB =12海里,∠BAC =120°,∴BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos 120°=784, ∴BC =28海里,∴v =14海里/小时.6.在一座20 m 高的观测台测得对面一水塔塔顶的仰角为60°,塔底的俯角为45°,观测台底部与塔底在同一地平面,那么这座水塔的高度是________m. 解析:h =20+20tan 60°=20(1+3)m. 答案:20(1+3)7.为测得河对岸塔AB 的高,先在河岸上选一点C ,使C 在塔底B 的正东方向上,测得点A 的仰角为60°,再由点C 沿北偏东15°方向走10米到位置D ,测得∠BDC =45°,则塔AB 的高是________米.解析:在△BCD 中,由正弦定理,得BC sin ∠BDC =CDsin ∠DBC ,解得BC =102米,∴在Rt △ABC中,塔AB 的高是106米. 答案:10 68.某路边一树干被台风吹断后,折成与地面成45°角,树干也倾斜为与地面成75°角,树干底部与树尖着地处相距20 m ,则折断点与树干底部的距离是________m. 解析:如图,设树干底部为O ,树尖着地处为B ,折断点为A , 则∠ABO =45°,∠AOB =75°,所以∠OAB =60°.由正弦定理知,AO sin 45°=20sin 60°,解得AO =2063m.答案:20639.某观测站C 在目标A 的南偏西25°方向上,从A 出发有一条南偏东35°走向的公路,在C 处测得与C 相距31千米的公路上B 处有一人正沿此公路向A 处走,走20千米到达D ,此时测得CD 为21千米,求此人在D 处距A 还有多少千米?解:如题图所示,易知∠CAD =25°+35°=60°,在△BCD 中,cos B =312+202-2122×31×20=2331,所以sin B =12331.在△ABC 中,AC =BC sin Bsin A=24, 由BC 2=AC 2+AB 2-2AC ·AB cos A , 得AB 2-24AB -385=0,解得AB =35, 所以AD =AB -BD =15. 故此人在D 处距A 有15千米.10.如图,渔船甲位于岛屿A 的南偏西60°方向的B 处,且与岛屿A 相距12海里,渔船乙以10海里/时的速度从岛屿A 出发沿正北方向航行,若渔船甲同时从B 处出发沿北偏东α的方向追赶渔船乙,刚好用2小时追上,此时到达C 处.(1)求渔船甲的速度; (2)求sin α的值.解:(1)依题意知,∠BAC =120°,AB =12海里,AC =10×2=20(海里),∠BCA =α,在△ABC 中,由余弦定理,得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos∠BAC =122+202-2×12×20×cos 120°=784.解得BC =28(海里).所以渔船甲的速度为BC 2=282=14(海里/时).(2)由(1)知BC =28海里,在△ABC 中,∠BCA =α,由正弦定理得ABsin α=BCsin 120°.即sin α=AB sin 120°BC =12×3228=3314. B 组 能力突破1.要测量底部不能到达的东方明珠电视塔的高度,在黄浦江西岸选择甲、乙两观测点,在甲、乙两点测得塔顶的仰角分别为45°、30°,在水平面上测得电视塔与甲地连线及甲、乙两地连线所成的角为120°,甲、乙两地相距500米,则电视塔在这次测量中的高度是( ) A .1002米 B .400米 C .2003米D .500米解析:选D.由题意画出示意图,设高AB =h ,在Rt △ABC 中,由已知BC =h ,在Rt △ABD 中,由已知BD =3h ,在△BCD 中,由余弦定理BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD ·cos∠BCD ,得 3h 2=h 2+5002+h ·500, 解之得h =500(米).2.台风中心从A 地以每小时20千米的速度向东北方向移动,离台风中心30千米内的地区为危险区,城市B 在A 的正东40千米处,则B 城市处于危险区内的持续时间为( ) A .0.5小时 B .1小时 C .1.5小时D .2小时解析:选B.设t 小时后,B 市处于危险区内, 则由余弦定理得:(20t )2+402-2×20t ×40cos 45°≤302. 化简得:4t 2-82t +7≤0, ∴t 1+t 2=22,t 1·t 2=74.从而|t 1-t 2|=t 1+t 22-4t 1t 2=1.3.如图所示,当甲船位于A 处时获悉,在其正东方向相距20海里的B 处有一艘渔船遇险等待营救,甲船立即前往营救,同时把消息告知在甲船的南偏西30°相距10海里C 处的乙船,乙船立即朝北偏东θ+30°角的方向沿直线前往B 处营救,sin θ的值为( )A.217B.22C.32D.5714解析:选A.连接BC .在△ABC 中,AC =10,AB =20,∠BAC =120°,由余弦定理,得BC 2=AC 2+AB 2-2AB ·AC ·cos 120°=700,∴BC =107,再由正弦定理,得BC sin ∠BAC =ABsin θ,∴sin θ=217.4.海上一观测站测得方位角240°的方向上有一艘停止待修的商船,在商船的正东方有一艘海盗船正向它靠近,速度为每小时90海里.此时海盗船距观测站107海里,20分钟后测得海盗船距观测站20海里,再过________分钟,海盗船即可到达商船.解析:如图,设开始时观测站、商船、海盗船分别位于A 、B 、C 处,20分钟后,海盗船到达D 处,在△ADC 中,AC =107,AD =20,CD =30,由余弦定理得cos ∠ADC =AD 2+CD 2-AC 22AD ·CD=400+900-7002×20×30=12.∴∠ADC =60°,在△ABD 中由已知得∠ABD =30°. ∠BAD =60°-30°=30°, ∴BD =AD =20,2090×60=403(分钟).答案:4035.如图所示,A ,B 是海面上位于东西方向相距5(3+3)海里的两个观测点.现位于A 点北偏东45°,B 点北偏西60°的D 点有一艘轮船发出求救信号,位于B 点南偏西60°且与B 点相距203海里的C 点的救援船立即前往营救,其航行速率为30海里/小时,该救援船到达D 点需要多长时间?解:由题意知AB =5(3+3)海里,∠DBA =90°-60°=30°,∠DAB =90°-45°=45°,∴∠ADB =180°-(45°+30°)=105°, 在△DAB 中,由正弦定理,得DB sin ∠DAB =ABsin ∠ADB,∴DB =AB ·sin∠DABsin ∠ADB =+3sin 105°=+3sin 45°cos 60°+cos 45°sin 60°=533+3+12=103(海里),又∠DBC =∠DBA +∠ABC =60°,BC =203(海里). 在△DBC 中,由余弦定理得CD 2=BD 2+BC 2-2BD ·BC ·cos∠DBC =300+1 200-2×103×203×12=900.∴CD =30(海里).则需要的时间t =3030=1(小时).。
压轴题命题区间(三)三角函数与平面向量已知函数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.(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).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.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.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. (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asin A=bsin 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=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].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.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.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·≤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=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. B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.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 .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∈,且满足sin αcos β-cos αsin β=1,则sin(2α-β)+sin(α-2β)的取值范围为( )A .B .C .D .解析:选C ∵sin αcos β-cos αsin β=1, 即sin(α-β)=1,α,β∈, ∴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.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 =c sin C =b sin 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 B1+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∈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∈, 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 =sin B .∵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 ·a 2sin 2A ,所以m =2(cos B sin C +sin B cos C )=2sin(B +C ) =2sin A =3.。
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共12个小题,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. 已知集合,,则()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】集合 ,集合 ,所以,选B.
2. 若,为虚数单位,则“”是“复数为纯虚数”的()
A. 充要条件
B. 必要非充分条件
C. 充分非必要条件
D. 既非充分又非必要条件
【答案】C
【解析】当时,复数为纯虚数,当复数
为纯虚数时,或,所以选C.
3. 已知数列满足,若,则数列的前11项和为()
A. 256
B.
C.
D.
【答案】C
4. 在区间上随机取两个数,则这两个数之和小于的概率是()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】如图,在区间上随机取两个数为 ,则 ,围成的是边长为1的正方形,表示的区域的图形是图中的阴影部分,利用几何概型概率公式, 则P(两个数之和小于 ) .选D.
点睛:本题主要考查用几何概型求概率,属于易错题. 解题方法: 求解几何概型问题常用数形结合法,通常先依据题设条件作出满足题意的几何图形,然后根据度量方式和度量公式来求解几何概型的概率.
5. 如果执行如图所示的程序框图,则输出的数不可能是()
A. B. C. D.
【答案】A
考点:1、程序框图.
6. 设实数,,,则()
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 ,而
,所以 , ,所以 ,选C.
7. 如图所示,某货场有两堆集装箱,一堆2个,一堆3个,现需要全部装运,每次只能从其中一堆取最上面的一个集装箱,则在装运的过程中不同取法的种数是()
A. 6
B. 10
C. 12
D. 24
【答案】B。