高中数学:人教A版高中数学必修四同步课时分层训练:模块综合质量检测卷
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高中数学学习材料鼎尚图文*整理制作模块综合测试卷班级____ 姓名____ 考号____ 分数____本试卷满分150分,考试时间120分钟.一、选择题:本大题共12题,每题5分,共60分.在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.-3290°角是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角答案:D解析:-3290°=-360°×10+310°∵310°是第四象限角∴-3290°是第四象限角2.在单位圆中,一条弦AB 的长度为3,则该弦AB 所对的弧长l 为( ) A.23π B.34π C.56π D .π 答案:A解析:设该弦AB 所对的圆心角为α,由已知R =1,∴sin α2=AB 2R =32,∴α2=π3,∴α=23π,∴l =αR =23π. 3.下列函数中周期为π2的偶函数是( ) A .y =sin4xB .y =cos 22x -sin 22xC .y =tan2xD .y =cos2x答案:B解析:A 中函数的周期T =2π4=π2,是奇函数.B 可化为y =cos4x ,其周期为T =2π4=π2,是偶函数.C 中T =π2,是奇函数,D 中T =2π2=π,是偶函数.故选B. 4.已知向量a ,b 不共线,实数x ,y 满足(3x -4y )a +(2x -3y )·b =6a +3b ,则x -y 的值为( )A .3B .-3C .0D .2答案:A解析:由原式可得⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -4y =6,2x -3y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =3.∴x -y =3. 5.在四边形ABCD 中,AB →=a +2b ,BC →=-4a -b ,CD →=-5a -3b ,则四边形ABCD是( )A .长方形B .平行四边形C .菱形D .梯形答案:D解析:AD →=AB →+BC →+CD →=-8a -2b =2BC →,且|AD →|≠|BC →|∴四边形ABCD 是梯形.6.已知向量a =(1,0),b =(cos θ,sin θ),θ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2,则|a +b |的取值范围是( ) A .[0,2] B .[0,2]C .[1,2]D .[2,2]答案:D解析:|a +b |2=a 2+b 2+2a ·b =2+2cos θ,因为θ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2,所以2+2cos θ∈[2,4],所以|a +b |的取值范围是[2,2].7.已知cos α=-45,且α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则tan ⎝⎛⎭⎫π4-α=( ) A .-17B .7 C.17D .-7 答案:B解析:∵α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,cos α=-45,∴sin α=35,tan α=-34, tan ⎝⎛⎭⎫π4-α=1-⎝⎛⎭⎫-341+⎝⎛⎭⎫-34=7. 8.函数f (x )=2sin ⎪⎪⎪⎪x -π2的部分图象是( )答案:C解析:∵f (x )=2sin ⎪⎪⎪⎪x -π2, ∴f (π-x )=2sin ⎪⎪⎪⎪π-x -π2=2sin ⎪⎪⎪⎪π2-x =f (x ),∴f (x )的图象关于直线x =π2对称.排除A 、B 、D. 9.y =2cos ⎝⎛⎭⎫π4-2x 的单调减区间是( )A.⎣⎡⎦⎤k π+π8,k π+58π(k ∈Z ) B.⎣⎡⎦⎤-38π+k π,π8+k π(k ∈Z )C.⎣⎡⎦⎤π8+2k π,58π+2k π(k ∈Z ) D.⎣⎡⎦⎤-38π+2k π,π8+2k π(k ∈Z ) 答案:A解析:y =2cos ⎝⎛⎭⎫π4-2x =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4.由2k π≤2x -π4≤π+2k π,(k ∈Z ) 得π8+k π≤x ≤58π+k π(k ∈Z )时,y =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π4单调递减.故选A. 10.已知ω>0,0<φ<π,直线x =π4和x =5π4是函数f (x )=sin(ωx +φ)图象的两条相邻的对称轴,则φ的值为( )A.π4B.π3C.π2D.3π4答案:A解析:因为直线x =π4和x =5π4是函数图象中相邻的两条对称轴,所以5π4-π4=T 2,即T 2=π,T =2π.又T =2πω=2π,所以ω=1,所以f (x )=sin(x +φ).因为直线x =π4是函数图象的对称轴,所以π4+φ=π2+k π,k ∈Z ,所以φ=π4+k π,k ∈Z .因为0<φ<π,所以φ=π4,检验知,此时直线x =5π4也为对称轴.故选A. 11.若向量a =(2x -1,3-x ),b =(1-x,2x -1),则|a +b |的最小值为( ) A.2-1 B .2- 2C. 2 D .2答案:C解析:|a +b |=2(x 2+2x +2)≥ 2.12.若0<α<π2,-π2<β<0,cos ⎝⎛⎭⎫π4+α=13,cos ⎝⎛⎭⎫π4-β2=33,则cos ⎝⎛⎭⎫α+β2=( ) A.33 B .-33C.539 D .-69答案:C解析:∵α+β2=⎝⎛⎭⎫α+π4-⎝⎛⎭⎫π4-β2, ∴cos ⎝⎛⎭⎫α+β2=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α+π4-⎝⎛⎭⎫π4-β2=cos ⎝⎛⎭⎫α+π4cos ⎝⎛⎭⎫π4-β2+sin ⎝⎛⎭⎫α+π4sin ⎝⎛⎭⎫π4+β2=13×33+223×63=3+439=539. 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|a |=4,a 与b 的夹角为π6,则a 在b 方向上的投影为__________. 答案:2 3解析:由投影公式计算:|a |cos π6=2 3. 14.函数y =2sin x cos x -1,x ∈R 的值域是______.答案:[-2,0]解析:y =2sin x cos x -1=sin2x -1,∵x ∈R ,∴sin2x ∈[-1,1],∴y ∈[-2,0].15.已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同.若x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,则f (x )的取值范围是________. 答案:⎣⎡⎦⎤-32,3 解析:由f (x )与g (x )的图像的对称轴完全相同,易知:ω=2,因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6,则f (x )的最小值为3sin ⎝⎛⎭⎫-π6=-32,最大值为3sin π2=3, 所以f (x )的取值范围是⎣⎡⎦⎤-32,3. 16.下列判断正确的是________.(填写所有正确判断序号)①若sin x +sin y =13,则sin y -cos 2x 的最大值是43②函数y =sin ⎝⎛⎭⎫π4+2x 的单调增区间是⎣⎡⎦⎤k π-π8,k π+3π8(k ∈Z ) ③函数f (x )=1+sin x -cos x 1+sin x +cos x是奇函数 ④函数y =tan x 2-1sin x的最小正周期是π 答案:①④解析:①sin y -cos 2x =sin 2x -sin x -23,∴sin x =-1时,最大值为43. ②2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,∴k π-3π8≤x ≤k π+π8. ③定义域不关于原点对称.④y =tan x 2-1sin x =-1tan x,∴T =π. 三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)已知角α终边上一点P (-4,3),求cos ⎝⎛⎭⎫π2+αsin (-π-α)cos ⎝⎛⎭⎫11π2-αsin ⎝⎛⎭⎫9π2+α的值. 解:∵tan α=y x =-34∴cos ⎝⎛⎭⎫π2+αsin (-π-α)cos ⎝⎛⎭⎫11π2-αsin ⎝⎛⎭⎫9π2+α=-sin α·sin α-sin α·cos α=tan α=-34. 18.(12分)已知向量m =(sin A ,cos A ),n =(1,-2),且m ·n =0.(1)求tan A 的值;(2)求函数f (x )=cos2x +tan A ·sin x (x ∈R )的值域.解:(1)∵m ·n =0,∴sin A -2cos A =0.∴tan A =sin A cos A=2. (2)f (x )=cos2x +tan A sin x =cos2x +2sin x=1-2sin 2x +2sin x =-2⎝⎛⎭⎫sin x -122+32. ∵-1≤sin x ≤1∴sin x =12时,f (x )取最大值32,sin x =-1时,f (x )取最小值-3,∴f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤-3,32. 19.(12分)已知a ,b ,c 是同一平面内的三个向量,其中a =(1,2).(1)若|c |=2 5,且c ∥a ,求c 的坐标;(2)若|b |=52,且a +2b 与2a -b 垂直,求a 与b 的夹角θ. 解:(1)设c =(x ,y ).∵|c |=2 5,∴x 2+y 2=2 5,即x 2+y 2=20.①∵c ∥a ,a =(1,2)∵2x -y =0,即y =2x ,②联立①②得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2y =4或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2y =-4, ∴c =(2,4)或(-2,-4).(2)∵(a +2b )⊥(2a -b ),∴(a +2b )·(2a -b )=0,∴2|a |2+3a ·b -2|b |2=0. ∵|a |2=5,|b |2=54,代入上式得a ·b =-52, ∴cos θ=a ·b |a |·|b |=-525×52=-1. 又∵θ∈[0,π],∴θ=π.20.(12分)已知函数f (x )=cos 2⎝⎛⎭⎫x -π6-sin 2x . (1)求f ⎝⎛⎭⎫π12的值;(2)若对于任意的x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,都有f (x )≤c ,求实数c 的取值范围. 解:(1)f ⎝⎛⎭⎫π12=cos 2⎝⎛⎭⎫-π12-sin 2π12=cos π6=32. (2)f (x )=12⎣⎡⎦⎤1+cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-12(1-cos2x ) =12⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+cos2x =12⎝⎛⎭⎫32sin2x +32cos2x =32sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. 因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以2x +π3∈⎣⎡⎦⎤π3,4π3, 所以当2x +π3=π2,即x =π12时,f (x )取得最大值32. 所以对任意x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f (x )≤c 等价于32≤c . 故当对任意x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,f (x )≤c 时,c 的取值范围是⎣⎡⎭⎫32,+∞. 21.(12分)已知sin α+cos α=355,α∈⎝⎛⎭⎫0,π4,sin ⎝⎛⎭⎫β-π4=35,β∈⎝⎛⎭⎫π4,π2. (1)求sin2α和tan2α的值;(2)求cos(α+2β)的值.解:(1)由题意得(sin α+cos α)2=95,即1+sin2α=95,∴sin2α=45. 又2α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴cos2α=1-sin 22α=35, ∴tan2α=sin2αcos2α=43. (2)∵β∈⎝⎛⎭⎫π4,π2,β-π4∈⎝⎛⎭⎫0,π4, ∴cos ⎝⎛⎭⎫β-π4=45, 于是sin2⎝⎛⎭⎫β-π4=2sin ⎝⎛⎭⎫β-π4cos ⎝⎛⎭⎫β-π4=2425. 又sin2⎝⎛⎭⎫β-π4=-cos2β,∴cos2β=-2425. 又2β∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴sin2β=725,又cos 2α=1+cos2α2=45, ∴cos α=25,∴sin α=15⎝⎛⎭⎫α∈⎝⎛⎭⎫0,π4. ∴cos(α+2β)=cos αcos2β-sin αsin2β=255×⎝⎛⎭⎫-2425-55×725=-11525. 22.(12分)如图,点P ⎝⎛⎭⎫0,A 2是函数y =A sin ⎝⎛⎭⎫2π3x +φ(其中A >0,φ∈[0,π))的图象与y轴的交点,点Q ,点R 是它与x 轴的两个交点.(1)求φ的值;(2)若PQ ⊥PR ,求A 的值.解:(1)∵函数经过点P ⎝⎛⎭⎫0,A 2,∴sin φ=12, 又∵φ∈[0,π),且点P 在递增区间上,∴φ=π6. (2)由(1)可知y =A sin ⎝⎛⎭⎫2π3+π6.令y =0,得sin ⎝⎛⎭⎫2π3x +π6=0,∴2π3x +π6=k π,(k ∈Z ),∴可得x =-14,54, ∴Q ⎝⎛⎭⎫-14,0,R ⎝⎛⎭⎫54,0. 又∵P ⎝⎛⎭⎫0,A 2,∴PQ →=⎝⎛⎭⎫-14,-A 2,PR →=⎝⎛⎭⎫54,-A 2. ∵PQ ⊥PR ,∴PQ →·PR →=-516+14A 2=0,解得A =52.。
模块综合检测(二)(时间:120分钟,满分:150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.(北京高考)已知向量a =(2,4),b =(-1,1),则 2a -b =( ) A .(5,7) B .(5,9) C .(3,7)D .(3,9)解析:选A 因为a =(2,4),b =(-1,1),所以2a -b =(2×2-(-1),2×4-1)=(5,7),故选A.2.点M (2,tan 300°)位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选D ∵tan 300°=tan(360°-60°)=-tan 60°=-3, ∴M (2,-3).故点M (2,tan 300°)位于第四象限.3.已知OA u u u r =(2,3),OB u u u r =(-3,y ),且OA u u u r ⊥OB u u u r,则y 等于( )A .2B .-2 C.12D .-12解析:选A ∵OA u u u r ⊥OB u u u r ,∴OA u u u r ·OB u u u r=-6+3y =0,∴y =2. 4.已知cos ⎝⎛⎭⎫π2-φ=32,且|φ|<π2,则tan φ=( ) A .-33 B.33C .- 3 D. 3解析:选D cos ⎝⎛⎭⎫π2-φ=sin φ=32,又|φ|<π2,则cos φ=12,所以tan φ= 3. 5.2sin 2α1+cos 2α·cos 2αcos 2α等于( ) A .tan α B .tan 2αC .1 D.12解析:选B 2sin 2α1+cos 2α·cos 2αcos 2α=2sin 2α2cos 2α·cos 2αcos 2α=tan 2α. 6.设tan α,tan β是方程x 2-3x +2=0的两根,则tan(α+β)的值为( )A .-3B .-1C .1D .3解析:选A 由题意可知tan α+tan β=3, tan α·tan β=2, 则tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-3.7.已知函数f (x )=2sin x ,对任意的x ∈R 都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2),则|x 1-x 2|的最小值为( )A.π4B.π2 C .πD .2π解析:选C ∵f (x )=2sin x 的周期为2π, ∴|x 1-x 2|的最小值为π.8.已知a =(1,sin 2x ),b =(2,sin 2x ),其中x ∈(0,π).若|a ·b |=|a ||b |,则tan x 的值等于( )A .1B .-1C. 3D.22解析:选A 由|a ·b |=|a ||b |知a ∥b .所以sin 2x =2sin 2x ,即2sin x cos x =2sin 2x .而x ∈(0,π),所以sin x =cos x ,即x =π4,故tan x =1.9.将函数y =sin x 的图象上所有的点向右平移π10个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π10B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π5C .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π10D .y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π20 解析:选C 函数y =sin x 的图象上的点向右平移π10个单位长度可得函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π10的图象;再把各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)可得函数y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π10的图象,所以所得函数的解析式是y =sin ⎝⎛⎭⎫12x -π10.10.(山东高考)函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫πx 6-π3(0≤x ≤9)的最大值与最小值之和为( ) A .2- 3 B .0 C .-1D .-1- 3解析:选A 当0≤x ≤9时,-π3≤πx 6-π3≤7π6,-32≤sin ⎝⎛⎭⎫πx 6-π3≤1,所以函数的最大值为2,最小值为-3,其和为2- 3. 11.如图,在△ABC 中,AD ⊥AB ,BC u u u r =3BD u u u r ,|AD u u u r |=1,则AC u u u r ·AD u u u r=( )A .2 3B .3 3C.32D. 3 解析:选D 建系如图.设B (x B,0),D (0,1),C (x C ,y C ),BC u u u r=(x C -x B ,y C ), BD u u u r=(-x B,1). ∵BC u u u r = 3 BD u u u r ,∴x C -x B =-3x B ⇒x C =(1-3)x B ,y C = 3.AC u u u r =((1-3)x B ,3),AD u u u r =(0,1),AC u u u r ·AD u u u r= 3.12.已知向量a ,b 不共线,实数x ,y 满足(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,则x -y 的值为( )A .3B .-3C .0D .2解析:选A 由原式可得⎩⎪⎨⎪⎧3x -4y =6,2x -3y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =3.所以x -y =3.二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.(重庆高考)已知向量a 与b 的夹角为60°,且a =(-2,-6),|b |=10,则a ·b =________. 解析:因为a =(-2,-6),所以|a |=(-2)2+(-6)2=210,又|b|=10,向量a 与b的夹角为60°,所以a ·b =|a|·|b|·cos 60°=210×10×12=10.答案:1014.(江西高考)已知单位向量e 1与e 2的夹角为α,且cos α=13,若向量a =3e 1-2e 2,则|a |=________.解析:因为a 2=(3e 1-2e 2)2=9-2×3×2×cos α+4=9,所以|a |=3. 答案:315.(山东高考)函数y =32sin 2x +cos 2x 的最小正周期为________. 解析:y =32sin 2x +12cos 2x +12=sin2x +π6+12,所以其最小正周期为2π2=π. 答案:π16.化简:sin 2⎝⎛⎭⎫α-π6+sin 2⎝⎛⎭⎫α+π6-sin 2α的结果是________. 解析:原式=1-cos ⎝⎛⎭⎫2α-π32+1-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π32-sin 2α=1-12⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫2α-π3+cos ⎝⎛⎭⎫2α+π3-sin 2α =1-cos 2α·cos π3-sin 2α=1-cos 2α2-1-cos 2α2=12. 答案:12三、解答题(本题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)设a =(1+cos x,1+sin x ),b =(1,0),c =(1,2). (1)求证:(a -b )⊥(a -c );(2)求|a |的最大值,并求此时x 的值. 解:(1)证明:a -b =(cos x,1+sin x ), a -c =(cos x ,sin x -1),(a -b )·(a -c )=(cos x,1+sin x )·(cos x ,sin x -1)=cos 2x +sin 2x -1=0. ∴(a -b )⊥(a -c ). (2)|a |= (1+cos x )2+(1+sin x )2=3+2(sin x +cos x ) =3+22sin ⎝⎛⎭⎫x +π4≤ 3+22=2+1.当sin ⎝⎛⎭⎫x +π4=1,即x =π4+2k π(k ∈Z)时,|a |有最大值2+1. 18.(本小题满分12分)已知sin(2α+β)=3sin β,设tan α=x ,tan β=y ,记y =f (x ). (1)求证:tan(α+β)=2tan α; (2)求f (x )的解析式.解:(1)证明:由sin(2α+β)=3sin β, 得sin [(α+β)+α]=3sin [(α+β)-α], 即sin(α+β)cos α+cos(α+β)sin α =3sin (α+β)cos α-3cos(α+β)sin α, ∴sin(α+β)cos α=2cos(α+β)sin α. ∴tan(α+β)=2tan α. (2)由(1)得tan α+tan β1-tan αtan β=2tan α, 即x +y1-xy =2x , ∴y =x1+2x 2, 即f (x )=x1+2x 2.19.(本小题满分12分)已知cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=-45,sin β-α2=513,且π2<α<π,0<β<π2,求cos α+β2的值.解:∵π2<α<π,0<β<π2,∴α-β2∈⎝⎛⎭⎫π4,π,β-α2∈⎝⎛⎭⎫-π2,π4.∴sin ⎝⎛⎭⎫α-β2= 1-cos 2⎝⎛⎭⎫α-β2=35, cos ⎝⎛⎭⎫β-α2= 1-sin 2⎝⎛⎭⎫β-α2=1213. ∵⎝⎛⎭⎫α-β2+⎝⎛⎭⎫β-α2=α+β2, ∴cos α+β2=cos ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫α-β2+⎝⎛⎭⎫β-α2 =cos ⎝⎛⎭⎫α-β2cos ⎝⎛⎭⎫β-α2-sin ⎝⎛⎭⎫α-β2sin ⎝⎛⎭⎫β-α2 =⎝⎛⎭⎫-45×1213-35×513=-6365. 20.(本小题满分12分)(湖北高考)某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-3cos π12t -sin π12t ,t ∈[0,24).(1)求实验室这一天上午8时的温度; (2)求实验室这一天的最大温差.解:(1)f (8)=10-3cos ⎝⎛⎭⎫π12×8-sin ⎝⎛⎭⎫π12×8=10-3cos 2π3-sin 2π3=10-3×⎝⎛⎭⎫-12-32=10.故实验室上午8时的温度为10 ℃. (2)因为f (t )=10-2⎝⎛⎭⎫32cos π12t +12sin π12t =10-2sin ⎝⎛⎭⎫π12t +π3,又0≤t <24,所以π3≤π12t +π3<7π3,-1≤sin ⎝⎛⎭⎫π12t +π3≤1.当t =2时,sin ⎝⎛⎭⎫π12t +π3=1;当t =14时,sin ⎝⎛⎭⎫π12t +π3=-1. 于是f (t )在[0,24)上取得最大值12,取得最小值8.故实验室这一天最高温度为12 ℃,最低温度为8 ℃,最大温差为4 ℃. 21.(本小题满分12分)已知f (x )=23cos 2x +sin 2x -3+1(x ∈R). (1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )的递增区间;(3)当x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π4时,求f (x )的值域. 解:f (x )=sin 2x +3(2cos 2x -1)+1=sin 2x + 3cos 2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+1.(1)函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)由2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2,得2k π-5π6≤2x ≤2k π+π6,∴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). (3)∵x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π4,∴2x +π3∈⎣⎡⎦⎤-π6,5π6. ∴sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3∈⎣⎡⎦⎤-12,1. ∴f (x )∈[0,3].22.(本小题满分12分)(陕西高考)已知向量a =⎝⎛⎭⎫cos x ,-12,b =(3sin x ,cos 2x ),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 ,cos 2x ) =3cos x sin x -12cos 2x=32sin 2x -12cos 2x =cos π6sin 2x -sin π6cos 2x=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. (1)f (x )的最小正周期为T =2πω=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,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 (0)=-12,当2x -π6=5π6,即x =π2时,f ⎝⎛⎭⎫π6=12, ∴f (x )的最小值为-12.因此,f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值是1,最小值是-12.。
模块综合检测(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.设向量a =(1,0),b =⎝⎛⎭⎫12,12,则下列结论中正确的是( ) A .|a |=|b | B .a·b =22C .a -b 与b 垂直D .a ∥b解析:选C .a -b =⎝⎛⎭⎫12,-12,(a -b )·b =0, 所以a -b 与b 垂直.故选C .2.已知sin(π+α)=13,则cos 2α=( )A .79B .89C .-79D .429解析:选A .因为sin(π+α)=13,所以sin α=-13,所以cos 2α=1-2sin 2α=1-2×⎝⎛⎭⎫-132=79. 3.下列函数中同时满足最值是12,最小正周期是6π的三角函数的解析式是( )A .y =12sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π6 B .y =12sin ⎝⎛⎭⎫3x +π6 C .y =2sin ⎝⎛⎭⎫x 3-π6D .y =12sin ⎝⎛⎭⎫x +π6 解析:选A .由题意得,A =12,2πω=6π,ω=13,故选A .4.已知平面向量a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,则2a +3b 等于( ) A .(-5,-10) B .(-4,-8) C .(-3,-6)D .(-2,-4)解析:选B .因为a =(1,2),b =(-2,m ), 所以1×m -2×(-2)=0, 所以m =-4.所以2a +3b =(2,4)+(-6,-12)=(-4,-8).5.在△ABC 中,A =15°,则3sin A -cos(B +C )的值为( ) A .22B .32C . 2D .2解析:选C .因为A +B +C =180°, 所以原式=3sin A -cos(180°-A ) =3sin A +cos A =2sin(A +30°) =2sin(15°+30°)=2sin 45°=2.6.已知向量a ,b ,c 满足|a |=1,|b |=2,c =a +b ,c ⊥a ,则a 与b 的夹角等于( ) A .30° B .60° C .120°D .90°解析:选C .设a ,b 的夹角为θ,由c ⊥a ,c =a +b ⇒(a +b )·a =a 2+a·b =0⇒a·b =-1⇒cos θ=a·b |a ||b |=-12且0°≤θ≤180°⇒θ=120°.故选C .7.已知α,β为锐角,且tan α=17,sin β=35,则α+β等于( )A .3π4B .2π3C .π4D .π3解析:选C .因为β为锐角,sin β=35,所以cos β=1-sin 2β=45,所以tan β=sin βcos β=34, 所以tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=17+341-17×34=1.因为α,β为锐角,所以α+β∈(0,π),所以α+β=π4.8.将函数y =3cos x +sin x (x ∈R )的图象向左平移m (m >0)个单位长度后,所得到的图象关于y 轴对称,则m 的最小值是( )A .π12B .π6C .π3D .5π6解析:选B .y =f (x )=3cos x +sin x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π3,向左平移m (m >0)个单位长度后得f (x +m )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +m +π3,因为图象关于y 轴对称,令x =0,得⎪⎪⎪⎪2sin ⎝⎛⎭⎫m +π3=2, 从而m +π3=2k π±π2,故m =2k π+π6或m =2k π-5π6,k ∈Z .又m >0,所以m min =π6.9.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,x ≥0)的部分图象如图所示,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (11)的值等于( )A .2B .2+ 2C .2+2 2D .-2-2 2解析:选C .由图象可知,函数的振幅为2,初相为0,周期为8,则A =2,φ=0,2πω=8,从而f (x )=2sin π4x .所以f (1)+f (2)+f (3)+…+f (11)=f (1)+f (2)+f (3)=2sin π4+2sin π2+2sin 3π4=2+22.10.已知向量a =(2cos φ,2sin φ),φ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,b =(0,-1),则a 与b 的夹角为( ) A .φ B .π2-φC .π2+φ D .3π2-φ 解析:选D .|a |=(2cos φ)2+(2sin φ)2=2,|b |=1,a·b =-2sin φ,设a 与b 的夹角为θ,则cos θ=a·b |a |·|b |=-2sin φ2×1=-sin φ=sin(-φ)=cos ⎝⎛⎭⎫3π2-φ,即cos θ=cos ⎝⎛⎭⎫3π2-φ,且3π2-φ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,所以θ=3π2-φ.故选D . 11.已知|p |=22,|q |=3,p ,q 的夹角为π4,如图所示,若AB →=5p +2q ,AC →=p -3q ,D 为BC 的中点,则|AD →|为( )A .152B .152C .7D .18解析:选A .因为AD →=12(AC →+AB →)=12(5p +2q +p -3q )=12(6p -q ),所以|AD →|=|AD →|2=12(6p -q )2=1236p 2-12p ·q +q 2=1236×()222-12×22×3×cos π4+32=152.12.已知函数y =2sin(ωx +θ)(ω>0,0<θ<π)为偶函数,其图象与直线y =2的交点的横坐标为x 1,x 2,若|x 1-x 2|的最小值为π,则( )A .ω=2,θ=π2B .ω=12,θ=π2C .ω=12,θ=π4D .ω=2,θ=π4解析:选A .因为函数y =2sin(ωx +θ)(ω>0,0<θ<π)为偶函数,所以θ=π2,所以y =2cos ωx ,排除C ,D ;y =2cos ωx ∈[-2,2],结合题意可知T =π,所以2πω=π,所以ω=2,排除B ,故选A .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2sin θ+3cos θ=0,则tan(3π+2θ)=________.解析:由同角三角函数的基本关系式,得tan θ=-32,从而tan(3π+2θ)=tan 2θ=2tan θ1-tan 2 θ=2×⎝⎛⎭⎫-321-⎝⎛⎭⎫-322=125. 答案:12514.在平面直角坐标系xOy 中,已知OA →=(-1,t ),OB →=(2,2).若∠ABO =90°,则实数t 的值为________.解析:因为∠ABO =90°,所以AB →⊥OB →,所以OB →·AB →=0. 又AB →=OB →-OA →=(2,2)-(-1,t )=(3,2-t ), 所以(2,2)·(3,2-t )=6+2(2-t )=0. 所以t =5. 答案:515.已知函数f (x )=2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+x -3cos 2x -1,x ∈⎣⎡⎦⎤π4,π2,则f (x )的最小值为________. 解析:f (x )=2sin 2⎝⎛⎭⎫π4+x -3cos 2x -1=1-cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫π4+x -3cos 2x -1 =-cos ⎝⎛⎭⎫π2+2x -3cos 2x =sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 因为π4≤x ≤π2,所以π6≤2x -π3≤2π3,所以12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3≤1. 所以1≤2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3≤2, 所以1≤f (x )≤2,所以f (x )的最小值为1. 答案:116(2015·高考安徽卷)△ABC 是边长为2的等边三角形,已知向量a ,b 满足AB →=2a ,AC →=2a +b ,则下列结论中正确的是________.(写出所有正确结论的编号)①a 为单位向量;②b 为单位向量;③a ⊥b ;④b ∥BC →;⑤(4a +b )⊥BC →. 解析:因为 AB →2=4|a |2=4,所以|a |=1,故①正确;因为 BC →=AC →-AB →=(2a +b )-2a =b ,又△ABC 为等边三角形,所以|BC →|=|b |=2,故②错误;因为 b =AC →-AB →,所以a ·b =12AB →·(AC →-AB →)=12×2×2×cos 60°-12×2×2=-1≠0,故③错误;因为 BC →=b ,故④正确;因为 (AB →+AC →)·(AC →-AB →)=AC →2-AB →2=4-4=0, 所以(4a +b )⊥BC →,故⑤正确. 答案:①④⑤三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时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)在平面直角坐标系中,A (1,-2),B (-3,-4),O 为坐标原点. (1)求OA →·OB →;(2)若点P 在直线AB 上,且OP →⊥AB →,求OP →的坐标. 解:(1)OA →·OB →=1×(-3)+(-2)×(-4)=5.(2)设P (m ,n ),因为P 在AB 上,所以BA →与PA →共线.BA →=(4,2),PA →=(1-m ,-2-n ),所以4·(-2-n )-2(1-m )=0. 即2n -m +5=0.①又因为OP →⊥AB →,所以(m ,n )·(-4,-2)=0. 所以2m +n =0.②由①②解得m =1,n =-2,所以OP →=(1,-2).18.(本小题满分12分)已知tan α=-13,cos β=55,α,β∈(0,π).(1)求tan(α+β)的值;(2)求函数f (x )=2sin(x -α)+cos(x +β)的最大值. 解:(1)cos β=55,β∈(0,π), 得sin β=255,即tan β=2.所以tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β =-13+21+23=1.(2)因为tan α=-13,α∈(0,π),所以sin α=110,cos α=-310. 所以f (x )=-355sin x -55cos x +55cos x -255sin x =-5sin x .所以f (x )的最大值为5.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω的值;(2)讨论f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的单调性. 解:(1)f (x )=4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4 =22sin ωx ·cos ωx +22cos 2ωx =2(sin 2ωx +cos 2ωx )+2 =2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π4+2. 因为f (x )的最小正周期为π,且ω>0, 从而有2π2ω=π,故ω=1. (2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+2. 若0≤x ≤π2,则π4≤2x +π4≤5π4.当π4≤2x +π4≤π2, 即0≤x ≤π8时,f (x )单调递增;当π2<2x +π4≤5π4,即π8<x ≤π2时,f (x )单调递减. 综上可知,f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π8上单调递增,在区间⎝⎛⎦⎤π8,π2上单调递减. 20.(本小题满分12分)(2015·高考湖北卷)某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:(1)请将上表数据补充完整,并直接写出函数f (x )的解析式;(2)将y =f (x )图象上所有点向左平行移动π6个单位长度,得到y =g (x )的图象,求y =g (x )的图象离原点O 最近的对称中心.解:(1)根据表中已知数据,解得A =5,ω=2,φ=-π6,数据补全如下表:且函数解析式为f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. (2)由(1),知f (x )=5sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 因此g (x )=5sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6-π6=5sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 因为y =sin x 的对称中心为(k π,0),k ∈Z . 令2x +π6=k π,k ∈Z ,解得x =k π2-π12,k ∈Z .即y =g (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2-π12,0,k ∈Z ,其中离原点O 最近的对称中心为⎝⎛⎭⎫-π12,0.21.(本小题满分12分)将射线y =17x (x ≥0)绕着原点逆时针旋转π4后所得的射线经过点A (cos θ,sin θ).(1)求点A 的坐标;(2)若向量m =(sin 2x ,2cos θ),n =(3sin θ,2cos 2x ),求函数f (x )=m·n ⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2的值域.解:(1)设射线y =17x (x ≥0)与x 轴的非负半轴所成的锐角为α,则tan α=17,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2. 所以tan α<tan π4,所以α∈⎝⎛⎭⎫0,π4, 所以tan θ=tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=17+11-17×1=43, θ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2,所以由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2θ+cos 2θ=1,sin θcos θ=43,得⎩⎨⎧sin θ=45,cos θ=35.所以点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫35,45. (2)f (x )=3sin θ·sin 2x +2cos θ·2cos 2x =125sin 2x +125cos 2x =1225sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4. 由x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2, 得2x +π4∈⎣⎡⎦⎤π4,5π4, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4∈⎣⎡⎦⎤-22,1, 所以函数f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤-125,1225.22.(本小题满分12分)已知向量OA →=(cos α,sin α),α∈[-π,0],向量m =(2,1),n =()0,-5,且m ⊥(OA →-n ).(1)求向量OA →; (2)若cos(β-π)=210,0<β<π,求cos(2α-β)的值. 解:(1)因为OA →=(cos α,sin α), 所以OA →-n =()cos α,sin α+5. 因为m ⊥(OA →-n ),所以m ·(OA →-n )=0, 所以2cos α+sin α+5=0.① 又sin 2α+cos 2α=1,② 由①②得sin α=-55,cos α=-255, 所以OA →=⎝⎛⎭⎫-255,-55. (2)因为cos(β-π)=210, 所以cos β=-210, 又0<β<π, 所以sin β=1-cos 2β=7210,且π2<β<π. 又因为sin 2α=2sin αcos α=2×⎝⎛⎭⎫-55×⎝⎛⎭⎫-255=45,cos 2α=2cos 2α-1=2×45-1=35, 所以cos(2α-β)=cos 2αcos β+sin 2αsin β =35×⎝⎛⎭⎫-210+45×7210 =25250=22.高中数学-打印版精校版。
模块综合测试卷班级 ____ 姓名 ____ 考号 ____ 分数 ____本试卷满分 150 分,考试时间 120 分钟.一、选择题:本大题共12 题,每题 5 分,共 60 分.在以下各题的四个选项中,只有一个选项是切合题目要求的.1.- 3290 °角是 ( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角 答案: D分析: - 3290°=- 360°× 10+ 310° ∵310 °是第四象限角 ∴-3290 是°第四象限角 2.在单位圆中,一条弦AB 的长度为 3,则该弦 AB 所对的弧长 l 为 ( )2 3A.3π B. 4π 5π D .πC.6答案: A分析: 设该弦 AB 所对的圆心角为α,由已知 R = 1,ABα 23 α π22∴sin 2= R = 2,∴2=3,∴α=3π,∴l = αR=3π.3.以下函数中周期为 π)的偶函数是 (2A . y = sin4xB .y = cos 22x - sin 22xC .y = tan2xD . y = cos2x 答案: B分析: A 中函数的周期T = 2π πB 可化为 y = cos4x ,其周期为 T =2π π4= 2,是奇函数.4 =2,π2π是偶函数. C 中 T = 2,是奇函数, D 中 T = 2 = π,是偶函数.应选 B.4.已知向量 a , b 不共线,实数 x , y 知足 (3x - 4y)a + (2x - 3y) ·b = 6a + 3b ,则 x - y 的值为()A .3B .- 3C .0D . 2 答案: A3x - 4y =6,x = 6,分析: 由原式可得解得∴x - y = 3.2x - 3y =3, y = 3.5.在四边形 → → →ABCD 中, AB =a + 2b ,BC =- 4a - b ,CD =- 5a -3b ,则四边形 ABCD是()A .长方形B .平行四边形C .菱形D .梯形 答案: D→ → → → →分析: AD = AB + BC + CD =- 8a - 2b = 2BC ,→ → 且 |AD|≠ |BC|1∴四边形 ABCD 是梯形.6.已知向量 a = (1,0) ,b = (cos θ, sin θ), θ∈ π π- , 2,则 |a + b|的取值范围是 ()2 A . [0, 2] B . [0,2] C .[1,2] D . [ 2,2]答案: D分析: |a + b|2= a 2+ b 2+ 2a ·b = 2+ 2cos θ,由于 θ∈ - π π2, 2 ,因此 2+ 2cos θ∈ [2,4] ,所 以|a + b|的取值范围是 [ 2,2].7.已知 cos α=- 4,且 α∈ π π), π ,则 tan - α= ( 1 5 2 4A .- 7B . 71C.7 D .- 7 答案: Bπ433分析: ∵α∈2, π, cos α=- 5,∴sin α= 5,tan α=- 4,1- - 3π4tan 4- α== 7.1+ - 348.函数 f(x)= 2sinx -π的部分图象是 ()2答案: Cπ分析: ∵f(x)= 2sin x - 2 ,ππ∴f(π-x)= 2sin π-x - 2 = 2sin 2- x= f(x),π∴f(x)的图象对于直线 x = 2对称.清除 A 、 B 、D.π9. y =2cos 4- 2x 的单一减区间是 () π5A. k π+ 8, k π+8π(k ∈ Z)3πB. - 8π+ k π, 8+ k π(k ∈ Z)π 5C. 8+ 2k π, 8π+ 2k π(k ∈ Z)D. - π3π+ 2k π, + 2k π(k ∈ Z)8 8答案: Aπ π π分析: y = 2cos 4- 2x = 2cos 2x - 4 .由 2k π≤ 2x -4≤ π+ 2k π, (k ∈ Z)π 5π 得 8+ k π≤x ≤ 8π+ k π(k ∈ Z)时, y = 2cos 2x - 4 单一递减.应选 A.2π5π和 x =是函数 f(x)= sin(ωx+ φ)图象的两条相邻的对称10.已知 ω>0,0< φ<π,直线 x =44轴,则 φ的值为 ()π πA. 4B.3π 3π C.2 D. 4答案: A分析:由于直线 x =π5π因此 5π π T T4和 x =4 是函数图象中相邻的两条对称轴,4 -4= 2,即 2= π,2ππT = 2π又. T = ω= 2 π,因此 ω= 1,因此 f(x)= sin(x +φ).由于直线x = 4是函数图象的对称轴,π πππ因此 4+ φ= 2+ k π, k ∈ Z ,因此 φ= 4+ k π, k ∈ Z.由于 0< φ<π,因此 φ=4,查验知,此时直5π线 x = 4 也为对称轴.应选A.11.若向量 a = (2x - 1,3-x), b = (1- x,2x - 1),则 |a + b|的最小值为 ( )A. 2-1 B .2- 2C. 2 D .2答案: C分析: |a + b|= 2 x 2+2x + 2 ≥ 2.π π π 1 π β = 3 α+ β =( )12.若 0< α< ,-<β<0 , cos + α= , cos- 2 ,则 cos 222434 333A. 3B .- 35 36C. 9 D .- 9答案: Cβ π π β分析: ∵α+ 2= α+ 4 - 4- 2 ,β π π β ππ βππ β 1 × 3∴cos α+ 2 = cos α+ 4 - 4- 2= cos α+ 4 cos 4- 2 + sin α+4 sin 4+2 =3 32 2× 63+ 4 3 5 3+ 3 3 =9 =9 .二、填空题:本大题共4 小题,每题5 分,共 20 分.把答案填在题中横线上.π13.已知 |a|= 4, a 与 b 的夹角为 ,则 a 在 b 方向上的投影为 __________ .6 答案: 2 3分析: 由投影公式计算: π 3.|a|cos = 2614.函数 y = 2sinxcosx - 1, x ∈R 的值域是 ______. 答案: [- 2,0]分析: y = 2sinxcosx - 1= sin2x - 1,∵x ∈ R , ∴sin2x ∈ [- 1,1] ,∴y ∈ [- 2,0] .π15.已知函数 f(x)= 3sin ωx- 6 (ω>0) 和 g(x)=2cos(2x + φ)+ 1 的图象的对称轴完整相π同.若 x ∈ 0, 2 ,则 f(x)的取值范围是________.3答案: - ,33π分析: 由 f(x)与 g(x)的图像的对称轴完整同样,易知:ω= 2,由于 x ∈ 0, 2 ,因此 2x π π 5π - π =-π -∈-, 6,则 f(x)的最小值为 3sin 6 3,最大值为 3sin = 3,6 6 -3,3 .2 2 因此 f(x)的取值范围是 216.以下判断正确的选项是 ________.(填写全部正确判断序号 ) ①若 sinx + siny = 1,则 siny -cos 2x 的最大值是 433 3π π π②函数 y = sin 4+ 2x 的单一增区间是 k π- 8, k π+ 8 (k ∈ Z) 1+ sinx - cosx③函数 f(x)=是奇函数x1④函数 y = tan 2- sinx 的最小正周期是 π2,∴sinx =-4 分析: ① siny - cos 2x =sin 2x - sinx -1 时,最大值为 .33π ππ3π π ② 2k π- ≤ 2x + ≤2k π+ ,∴k π-8 ≤ x ≤ k π+.2 4 28③定义域不对于原点对称.x 1 1④ y = tan 2-sinx =- tanx ,∴T = π.三、解答题:本大题共 6 小题,共 70 分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.π sin - π- αcos +α2 的值. 17. (10 分)已知角 α终边上一点 P(- 4,3),求 11π9πcos -αsin + α 2 2解: ∵ tan α= y =- 3x 4πcos 2+ αsin - π- α- sin α·sin α 3.∴ 11π = = tan α=-9π - sin α·cos α 4cos 2 - αsin 2 +α18. (12 分)已知向量 m = (sinA , cosA), n = (1,- 2),且 m ·n = 0. (1)求 tanA 的值;(2)求函数 f(x)= cos2x + tanA ·sinx( x ∈R )的值域. 解: (1)∵ m ·n = 0,∴ sinA - 2cosA = 0.∴ tanA =cosAsinA= 2.(2)f(x)= cos2x + tanAsinx = cos2x + 2sinx= 1- 2sin 2x + 2sinx =- 2 sinx -1 2+ 3.22∵- 1≤ sinx ≤ 1∴ sinx = 1时, f(x)取最大值 3,2 2sinx =- 1 时, f(x)取最小值- 3,3∴ f(x)的值域为 - 3, 2 .19. (12 分)已知 a , b ,c 是同一平面内的三个向量,此中a = (1,2).(1)若 |c|= 2 5,且 c ∥a ,求 c 的坐标;4(2)若 |b|= 5,且 a + 2b 与 2a -b 垂直,求 a 与 b 的夹角 θ.2解: (1)设 c = (x ,y).∵ |c|= 2 5,∴ x 2+ y 2= 2 5,即 x 2+ y 2= 20.①∵ c ∥ a , a = (1,2)∵ 2x -y = 0,即 y =2x ,②x =2x =- 2联立①②得或y =4 y =- 4,∴ c = (2,4) 或 (- 2,- 4). (2)∵ (a + 2b)⊥ (2a - b),∴ (a + 2b) ·(2a - b)= 0,∴ 2|a|2+ 3a ·b - 2|b|2=0.∵ |a|2= 5, |b|2= 5,代入上式得 a ·b =- 5,4 5 2∴ cos θ= a ·b= - 2 =- 1. |a| |b|· 5× 52又∵ θ∈ [0, π], ∴ θ=π.20. (12 分)已知函数 f(x)= cos 2x - π- sin 2x.6π的值;(1)求 f 12(2)若对于随意的x ∈ 0, π,都有 f(x)≤ c ,务实数 c 的取值范围.2解: (1)f π = cos 2 - π π π 312 - sin 2 = cos =12 12 6 2 .(2)f(x)= 1 1+ cos 2x - π 123 - (1 -cos2x)2= 1 cos 2x -π+ cos2x2 3 = 1 3 3 = 3 sin 2x + π .2 2sin2x + cos2x 2 32由于 x ∈ π 2x + π π 4π0, 2 ,因此3 ∈ ,,3 3π π π3因此当 2x + = ,即 x =时, f(x)获得最大值2.3 212π3因此对随意 x ∈ 0, 2 , f(x)≤c 等价于 2 ≤ c.x ∈π , f(x)≤c 时, c 的取值范围是3.故当对随意 0, 2 2 ,+∞3 5,α∈ π,sin ππ π0, 4 = 3, β∈,21. (12 分)已知 sin α+cos α= 5 β-4542 .(1)求 sin2α和 tan2α的值;(2)求 cos(α+2β)的值.解: (1)由题意得 (sin α+ cos α)2= 9,即 1+ sin2α=9,∴ sin2α= 4.5 3 5 5 π又 2α∈ 0, 2 ,∴ cos2α= 1- sin 22α= 5,∴ tan2α= sin2α 4 .=cos2α 35π π π π(2)∵ β∈ 4,2 , β- 4∈ 0, 4 ,∴ cos β-π= 4,4 5于是 sin2 β- π = 2sin β- π cos β- π = 244 4 4 25 .又 sin2 β-π4=- cos2β,∴ cos2β=- 2425.又 2β∈ πβ= 7 ,又 cos 2α= 1+ cos2α 4 , π,∴ sin2 252 = ,25 ∴ cos α= 2 ,∴ sin α= 1α∈ 0, π .545∴ cos(α+ 2β)= cos αcos2β- sin αsin2β=25× -24 - 5×7=-11 55 255 2525.22.(12 分 )如图,点 P 0, A是函数 y = Asin 2π2 3 x + φ (此中 A>0,φ∈ [0,π)) 的图象与 y轴的交点,点 Q ,点 R 是它与 x 轴的两个交点.(1)求 φ的值; (2)若 PQ ⊥ PR ,求 A 的值.A1解: (1)∵函数经过点 P 0, 2 ,∴ sin φ=2,又∵ φ∈ [0, π),且点 P 在递加区间上,∴π φ= .2π π6(2)由 (1) 可知 y = Asin 3 + 6 .2π π 令 y = 0,得 sin 3 x + 6 = 0,2π π1 5∴ 3 x + 6= k π, (k ∈ Z),∴可得 x =- 4, 4,∴ Q -1,05, 0.4, R 4A→ -1,- A→5,- A 又∵P 0,2,∴ PQ = 4 2,PR = 4 2 .→ → =- 5 + 1 2= 0,解得 A = 5 ∵ PQ ⊥ PR ,∴ PQ16 4A2.·PR6。
模块综合检测卷(测试时间:120分钟 评价分值: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.设向量a =(1,0),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,则下列结论中正确的是(C ) A .|a |=|b | B .a·b =22C .a -b 与b 垂直D .a ∥b解析:a -b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-12,(a -b )·b =0,所以a -b 与b 垂直.故选C.2.点P 从()1,0出发,沿单位圆逆时针方向运动4π3弧长到达Q 点,则Q 点的坐标为(C )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12解析:由三角函数的定义知,Q 点的坐标为⎝⎛cos 4π3,⎭⎪⎫sin 4π3=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32.故选C.3.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(其中A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象如图所示,则f (0)=(D )A .1 B.12 C.22 D.32解析:由图象知A =1,T =4⎝⎛⎭⎪⎫7π12-π3=π,∴ω=2,把⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12,-1代入函数式中,可得φ=π3,∴f (x )=A sin(ωx +φ)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3,∴f (0)=sin π3=32.故选D. 4.将函数y =sin( 2x +φ)的图象沿x 轴向左平移π8个单位后,得到一个偶函数的图象,则φ的一个可能取值为(B )A.3π4 B.π4 C .0 D .-π4解析:利用平移规律求得解析式,验证得出答案.y =sin(2x +φ)――→向左平移π8个单位Y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π8+φ=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4+φ. 当φ=3π4时,y =sin(2x +π)=-sin 2x ,为奇函数;当φ=π4时,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=cos 2x ,为偶函数; 当φ=0时,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,为非奇非偶函数; 当φ=-π4时,y =sin 2x ,为奇函数.故选B.5.已知sin(π+α)=45且α是第三象限的角,则cos(2π-α)的值是(B )A .-45B .-35C .±45 D.35解析:sin(π+α)=45⇒sin α=-45,又∵α是第三象限的角,∴cos(2π-α)=cosα=-35.故选B.6.为了得到函数y =sin 3x +cos 3x 的图象,可以将函数y =2sin 3x 的图象(D ) A .向右平移π4个单位 B .向左平移π4个单位C .向右平移π12个单位D .向左平移π12个单位解析:y =sin 3x +cos 3x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4,故只需将y =2sin 3x 向左平移π12个单位.7.已知向量a ,b ,c 满足|a |=1,|b |=2,c =a +b ,c ⊥a ,则a 与b 的夹角等于(C ) A .30° B .60°C .120°D .90°解析:c ⊥a ,c =a +b ⇒(a +b )·a =a 2+a ·b =0⇒a ·b =-1⇒cosa ,b =a ·b ||a ||b =-12⇒a ,b =120°.故选C. 8.函数f (x )=sin x -12,x ∈(0,2π)的定义域是(B )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,5π6C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π6 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,5π3 解析:如下图所示,∵sin x ≥12,∴π6≤x ≤5π6.故选B.9.(2015·新课标全国高考Ⅰ卷)设D 为△ABC 所在平面内一点BC →=3CD →,则(A ) A.AD →=-13AB →+43AC → B.AD →=13AB →-43AC →C.AD →=43AB →+13AC →D.AD →=43AB →-13AC →解析:由题知AD →=AC →+CD →=AC →+13BC →=AC →+13(AC →-AB →)=-13AB →+43AC →,故选A.10.已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,32π,cos α=-45,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α等于(B )A .7 B.17 C .-17D .-7解析:因为α∈⎝⎛⎭⎪⎫π,32π,cos α=-45,所以sin α<0,即sin α=-35,tan α=34. 所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=1-tan α1+tan α=1-341+34=17,故选B.11.函数f (x )=sin(x +φ)在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2π3上单调递增,常数φ的值可能是(D )A .0 B.π2 C .π D.3π212.设向量a =(a 1,a 2),b =(b 1,b 2),定义一种向量积:a ⊗b =(a 1,a 2)⊗(b 1,b 2)=(a 1b 1,a 2b 2).已知向量m =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,4,n =⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0,点P 在y =cos x 的图象上运动,点Q 在y =f (x )的图象上运动,且满足OQ →=m ⊗OP →+n (其中O 为坐标原点),则y =f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3上的最大值是(D )A .2 2B .2 3C .2D .4二、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.已知单位向量e 1与e 2的夹角为α,且cos α=13,向量a =3e 1-2e 2与b =3e 1-e 2的夹角为β,则cos β=________.解析:因为a 2=9+4-2×3×2×13=9,b 2=9+1-2×3×1×13=8,a ·b =9+2-9×1×1×13=8,所以cos β=83×22=223.考点:向量数量积及夹角 答案:223.14.已知函数f (x )=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -3cos 2x -1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,则f (x )的最小值为________.解析:f (x )=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -3cos 2x -1=1-cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+x -3cos 2x -1=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2x -3cos 2x =sin 2x -3cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,∵π4≤x ≤π2,∴π6≤2x -π3≤2π3, ∴12≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3≤1.∴1≤2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3≤2,∴1≤f (x )≤2, ∴f (x )的最小值为1. 答案:115.若将函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y 轴对称,则φ的最小正值是________.解析:由题意f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,将其图象向右平移φ个单位,得2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x -φ)+π4=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x -2φ+π4,要使图象关于y 轴对称,则π4-2φ=π2+kπ,解得φ=-π8-k π2,当k =-1时,φ取最小正值3π8.答案:3π816.已知函数f (x )=sin ωx ,g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2,有下列命题: ①当ω=2时,f (x )g (x )的最小正周期是π2;②当ω=1时,f (x )+g (x )的最大值为98;③当ω=2时,将函数f (x )的图象向左平移π2可以得到函数g (x )的图象.其中正确命题的序号是______________(把你认为正确的命题的序号都填上). 解析:①ω=2时,f (x )g (x )=si n 2x ·cos 2x =12sin 4x ,周期T =2π4=π2.故①正确.②ω=1时,f (x )+g (x )=sin x +cos 2x =sin x +1-2sin 2x =-2⎝⎛⎭⎪⎫sin x -142+98,∴当sin x =14时,f (x )+g (x )取最大值98.故②正确.③ω=2时,将函数f (x )的图象向左平移π2得到sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=-sin 2x ,故③不正确.答案:①②三、解答题(本大题共6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12分)在平面直角坐标系中,A (1,-2),B (-3,-4),O 为坐标原点.(1)求OA →·OB →;(2)若点P 在直线AB 上,且OP →⊥AB →,求OP →的坐标. 解析:(1)OA →·OB →=1×(-3)+(-2)×(-4)=5. (2)设P (m ,n ),∵P 在AB 上,∴BA →与PA →共线. BA →=(4,2),PA →=(1-m ,-2-n ),∴4·(-2-n )-2(1-m )=0. 即2n -m +5=0.① 又∵OP →⊥AB →,∴(m ,n )·(-4,-2)=0. ∴2m +n =0.②由①②解得m =1,n =-2,∴OP →=(1,-2). 18.(本小题满分12分)已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=13. (1)求tan α的值;(2)求2sin 2α-sin(π-α)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α+sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+α的值.解析:(1)∵tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan α+11-tan α=13,∴tan α=-12.(2)原式=2sin 2α-sin αcos α+cos 2α=2sin 2α-sin αcos α+cos 2αsin 2α+cos 2α=2tan 2α-tan α+1tan 2α+1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-122-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+1⎝ ⎛⎭⎪⎫-122+1=85. 19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6-2cos x .(1)求函数f (x )的单调增区间; (2)若f (x )=65,求cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3的值.解析:(1)f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6-2cos x =2sin x cos π6+2cos x sin π6-2cos x=3sin x -cos x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6.由-π2+2k π≤x -π6≤π2+2k π ,k ∈Z ,得-π3+2k π≤x ≤23π+2k π,k ∈Z ,所以f (x )的单调增区间为[-π3+2k π,23π+2k π](k ∈Z).(2)由(1)知f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6=35.∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=1-2sin 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6=725.20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=cos x (sin x +cos x )-12.(1)若0<α<π2,且sin α=22,求f (a )的值;(2)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间.解析:(1)由0<α<π2,且sin α=22,求出角α的余弦值,再根据函数f (x )=cosx (sin x +cos x )-12,即可求得结论.(2)已知函数f (x )=cos x (sin x +cos x )-12,由正弦与余弦的二倍角公式,以及三角函数的化一公式,将函数f (x )化简,根据三角函数周期的公式即可得结论,根据函数的单调递增区间,通过解不等式即可得到所求的结论.(1)因为0<α<π2,sin α=22,所以cos α=22,所以f (a )=22⎝ ⎛⎭⎪⎫22+22-12=12. (2)因为f (x )=sin x cos x +cos 2x -12=12sin 2x +1+cos 2x 2-12 =12sin 2x +12cos 2x =22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4,所以T =2π2=π.由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z.所以f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z. 21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=sin x +a cos x 的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,0.(1)求实数a 的值;(2)设g (x )=[f (x )]2-2,求函数g (x )的最小正周期与单调递增区间.解析:(1)∵函数f (x )=sin x +a cos x 的图象经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=0,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3+a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=0.即-32+a2=0.解得a = 3. (2)g (x )=4sin 2(x +π3)-2=2(1-cos(2x +2π3)-2=-2cos(2x +2π3)∴g (x )的最小正周期T =2π2=π.令- π+2k π≤2x +2π3≤2k π,k ∈Z-5π6+k π≤x ≤k π-π3,k ∈Z ∴g (x )的增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π6+k π,-π3+k π,k ∈Z.22.(本小题满分10分)已知向量m =(sin x ,-cos x ),n =(cos θ,-sin θ),其中0<θ<π.函数f (x )=m·n 在x =π处取最小值.(1)求θ的值;(2)设A ,B ,C 为△ABC 的三个内角,若sin B =2sin A ,f (C )=12,求A .解析:(1)∵f (x )=m ·n =sin x cos θ+cos x sin θ=sin(x +θ),又∵函数f (x )在x =π处取最小值,∴sin(π+θ)=-1, 即sin θ=1.又0<θ<π,∴θ=π2.(2)由(1)得,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=cos x .∵f (C )=12,∴cos C =12,∵0<C <π,∴C =π3.∵A +B +C =π,∴B =2π3-A ,代入sin B =2sin A 中,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-A =2sin A ,∴sin 2π3cos A -cos 2π3sin A =2sin A ,∴tan A =33, ∵0<A <π,∴A =π6.。
模块综合检测(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.已知sin α=35,则cos2α的值为( )A .-2425B .-725C.725D.24252.已知向量a =(1,2),b =(x ,-4),若a ∥b ,则a ·b 等于( ) A .-10B .-6C .0D .63.设cos(α+π)=32(π<α<3π2),那么sin(2π-α)的值为( )A.12B.32C .-32D .-124.已知tan(α+β)=3,tan(α-β)=5,则tan2α的值为( )A .-47B.47C.18D .-185.下列函数中,最小正周期为π,且图象关于直线x =π3对称的是( )A .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6C .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2-π3D .y =sin ⎝⎛⎭⎫x 2+π6 6.若cos α=-45,α是第三象限的角,则sin(α+π4)等于( )A .-7210B.7210C .-210D.2107.若向量a =(1,x ),b =(2x +3,-x )互相垂直,其中x ∈R ,则|a -b |等于( ) A .-2或0B .25 C .2或25D .2或108.函数f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4-sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4是( ) A .周期为π的偶函数B .周期为π的奇函数 C .周期为2π的偶函数D .周期为2π的奇函数9.把函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的图象向右平移π3个单位可以得到函数g (x )的图象,则g ⎝⎛⎭⎫π4等于( )A .-32B.32C .-1D .110.已知向量a =(1,0),b =(cos θ,sin θ),θ∈[-π2,π2],则|a +b |的取值范围是( )A .[0,2]B .[0,2)C .[1,2]D .[2,2]11.已知|a |=2|b |≠0,且关于x 的方程x 2+|a |x +a·b =0有实根,则a 与b 的夹角的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤0,π6B.⎣⎡⎦⎤π3,π C.⎣⎡⎦⎤π3,2π3 D.⎣⎡⎦⎤π6,π12.函数f (x )=3cos(3x -θ)-sin(3x -θ)是奇函数,则tan θ等于( )A.33B .-33C.3D .-3 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1112 答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知向量a =(3,1),b =(1,3),c =(k,2),若(a -c )⊥b ,则k =________.14.已知α为第二象限的角,sin α=35,则tan2α=________.15.当0≤x ≤1时,不等式sin πx2≥kx 成立,则实数k 的取值范围是________.16.如图,正六边形ABCDEF 中,有下列四个命题:①AC →+AF →=2BC →; ②AD →=2AB →+2AF →; ③AC →·AD →=AD →·AB →; ④(AD →·AF →)EF →=AD →(AF →·EF →).其中真命题的序号是________.(写出所有真命题的序号)三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知0<x <π2,化简:lg(cos x ·tan x +1-2sin 2x 2)+lg [2cos(x -π4)]-lg(1+sin2x ).18.(12分)已知向量a =(sin θ,cos θ-2sin θ),b =(1,2). (1)若a ∥b ,求tan θ的值;(2)若|a |=|b |,0<θ<π,求θ的值.19.(12分)如图,以Ox 为始边作角α与β(0<β<α<π),它们终边分别与单位圆相交于P ,Q两点,已知点P 点的坐标为(-35,45).(1)求sin2α+cos2α+11+tan α的值;(2)若OP →·OQ →=0,求sin(α+β).20.(12分)已知a =(sin x ,-cos x ),b =(cos x ,3cos x ),函数f (x )=a ·b +32. (1)求f (x )的最小正周期,并求其图象对称中心的坐标;(2)当0≤x ≤π2时,求函数f (x )的值域.21.(12分)已知函数f (x )=A sin(3x +φ)(A >0,x ∈(-∞,+∞),0<φ<π)在x =π12时取得最大值4.(1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )的解析式;(3)若f (23α+π12)=125,求sin α.22.(12分)已知a =(cos ωx ,sin ωx ),b =(2cos ωx +sin ωx ,cos ωx ),x ∈R ,ω>0,记f (x )=a ·b ,且该函数的最小正周期是π4.(1)求ω的值;(2)求函数f (x )的最大值,并且求使f (x )取得最大值的x 的集合.模块综合检测(B)答案1.C [cos2α=1-2sin 2α=1-2×(35)2=725.]2.A [∵a ∥b ,∴1×(-4)-2x =0,x =-2.∴a =(1,2),b =(-2,-4), ∴a ·b =(1,2)·(-2,-4)=-10.]3.A [∵cos(α+π)=-cos α=32,∴cos α=-32,∵π<α<3π2,∴α=7π6,∴sin(2π-α)=-sin α=-sin 76π=12.]4.A [tan 2α=tan[(α+β)+(α-β)]=tan (α+β)+tan (α-β)1-tan (α+β)tan (α-β)=3+51-3×5=-47.]5.B [∵T =π,∴ω=2πT =2,排除C 、D.把x =π3分别代入A 、B ,知B 选项函数y =sin(2x-π6)取到最大值1,故选B.] 6.A [∵cos α=-45,α是第三象限角.∴sin α=-35,∴sin(α+π4)=22(sin α+cos α)=-7210.]7.D [∵a ·b =2x +3-x 2=0.∴x 1=-1或x 2=3.a -b =(-2x -2,2x ).当x =-1时,a -b =(0,-2),|a -b |=2;当x =3时,a -b =(-8,6),则|a -b |=10.]8.B [f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4-sin 2⎝⎛⎭⎫π4-x =sin 2(x +π4)-cos 2(π4+x )=-cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2=sin2x . ∴T =π,且f (-x )=-f (x ),奇函数.]9.D [f (x )=sin(-2x +π3)向右平移π3个单位后,图象对应函数解析式为f (x -π3)=sin[-2(x -π3)+π3]=sin(-2x +π)=sin2x .∴g (x )=sin2x ,g (π4)=sin π2=1.] 10.D [|a +b |=(1+cos θ)2+(sin θ)2=2+2cos θ.∵θ∈[-π2,π2],∴cos θ∈[0,1].∴|a +b |∈[2,2].]11.B [Δ=|a |2-4a·b =|a |2-4|a||b |cos 〈a ,b 〉=4|b |2-8|b |2cos 〈a ,b 〉≥0.∴cos 〈a ,b 〉≤12,〈a ,b 〉∈[0,π].∴π3≤〈a ,b 〉≤π.]12.D [f (x )=2[32cos(3x -θ)-12sin(3x -θ)]=2cos(3x -θ+π6). 若f (x )为奇函数,则-θ+π6=k π+π2,k ∈Z ,∴θ=-k π-π3,k ∈Z .∴tan θ=-tan(k π+π3)=-3.] 13.0解析 ∵a -c =(3,1)-(k,2)=(3-k ,-1),(a -c )⊥b ,b =(1,3),∴(3-k )×1-3=0,∴k =0.14.-247解析 由于α为第二象限的角,且sin α=35,∴cos α=-45.∴tan α=-34,∴tan2α=2tan α1-tan 2α=2×(-34)1-(-34)2=-321-916=-247.15.k ≤1解析 设t =πx2,0≤x ≤1,则x =2t π,0≤t ≤π2,则sin t ≥2k πt 在0≤t ≤π2上恒成立.设y =sin t ,y =2kπt ,图象如图所示.需y =sin t 在⎣⎡⎦⎤0,π2上的图象在函数y =2k πt 的图象的上方,∴2k π·π2≤1,∴k ≤1. 16.①②④解析 在正六边形ABCDEF 中,AC →+AF →=AC →+CD →=AD →=2BC →,①正确;设正六边形的中心为O ,则2AB →+2AF →=2(AB →+AF →)=2AO →=AD →,②正确;易知向量AC →和AB →在AD →上的投影不相等,即AC →·AD →|AD →|≠AB →·AD →|AD →|.∴AC →·AD →≠AD →·AB →,③不正确;∵AD →=-2EF →,∴(AD →·AF →)EF →=AD →(AF →·EF →)⇔(AD →·AF →)EF →=-2EF →(AF →·EF →)⇔AD →·AF →=-2AF →·EF → ⇔AF →·(AD →+2EF →)=0.∵AD →+2EF →=AD →-AD →=0,∴AF →·(AD →+2EF →)=0成立. 从而④正确.17.解 ∴0<x <π2,∴原式=lg(cos x ·sin xcos x+cos x )+lg(cos x +sin x )-lg(1+sin2x )=lg(sin x +cos x )+lg(cos x +sin x )-lg(1+sin2x ) =lg(sin x +cos x )2-lg(1+sin2x ) =lg(1+sin2x )-lg(1+sin2x )=0.18.解 (1)因为a ∥b ,所以2sin θ=cos θ-2sin θ,于是4sin θ=cos θ,故tan θ=14.(2)由|a |=|b |知,sin 2θ+(cos θ-2sin θ)2=5,所以1-2sin2θ+4sin 2θ=5. 从而-2sin2θ+2(1-cos2θ)=4,即sin2θ+cos2θ=-1,于是sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π4=-22.又由0<θ<π知,π4<2θ+π4<9π4,所以2θ+π4=5π4,或2θ+π4=7π4.因此θ=π2,或θ=3π4. 19.解 (1)由三角函数定义得cos α=-35,sin α=45,∴原式=2sin αcos α+2cos 2α1+sin αcos α=2cos α(sin α+cos α)sin α+cos αcos α=2cos 2α=2·(-35)2=1825.(2)∵OP →·OQ →=0,∴α-β=π2,∴β=α-π2,∴sin β=sin(α-π2)=-cos α=35,cos β=cos(α-π2)=sin α=45.∴sin (α+β)=sin αcos β+cos αsin β=45×45+(-35)×35=725.20.解 (1)f (x )=sin x cos x -3cos 2x +32=12sin 2x -32(cos 2x +1)+32 =12sin 2x -32cos 2x =sin(2x -π3). 所以f (x )的最小正周期为π.令sin(2x -π3)=0,得2x -π3=k π,∴x =k π2+π6,k ∈Z .故所求对称中心的坐标为(k π2+π6,0),(k ∈Z ).(2)∵0≤x ≤π2,∴-π3≤2x -π3≤2π3.∴-32≤sin(2x -π3)≤1,即f (x )的值域为[-32,1].21.解 (1)∵f (x )=A sin(3x +φ),∴T =2π3,即f (x )的最小正周期为2π3.(2)∵当x =π12时,f (x )有最大值4,∴A =4.∴4=4sin ⎝⎛⎭⎫3×π12+φ,∴sin ⎝⎛⎭⎫π4+φ=1. 即π4+φ=2k π+π2,得φ=2k π+π4(k ∈Z ). ∵0<φ<π,∴φ=π4.∴f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫3x +π4. (3)∵f ⎝⎛⎭⎫23α+π12=4sin ⎣⎡⎦⎤3⎝⎛⎭⎫23α+π12+π4=4sin ⎝⎛⎭⎫2α+π2=4cos2α. 由f ⎝⎛⎭⎫23α+π12=125,得4cos2α=125,∴cos2α=35,∴sin 2α=12(1-cos2α)=15,∴sin α=±55.22.解 (1)f (x )=a ·b =cos ωx ·(2cos ωx +sin ωx )+sin ωx ·cos ωx=2cos 2ωx +2sin ωx ·cos ωx =2·1+cos2ωx2+sin2ωx=sin2ωx +cos2ωx +1=2sin(2ωx +π4)+1.∴f (x )=2sin(2ωx +π4)+1,其中x ∈R ,ω>0.∵函数f (x )的最小正周期是π4,可得2π2ω=π4,∴ω=4.(2)由(1)知,f (x )=2sin(8x +π4)+1.当8x +π4=π2+2k π,即x =π32+k π4(k ∈Z )时,sin(8x +π4)取得最大值1,∴函数f (x )的最大值是1+2,此时x 的集合为{x |x =π32+k π4,k ∈Z }.。
模块综合检测(A)(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.已知△ABC 中,tan A =-512,则cos A 等于( )A.1213B.513C .-513D .-12132.已知向量a =(2,1),a +b =(1,k ),若a ⊥b ,则实数k 等于( ) A.12B .-2C .-7D .3 3.在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =4,则AB →·AC →等于( ) A .-16B .-8C .8D .164.已知sin(π-α)=-2sin(π2+α),则sin αcos α等于( )A.25B .-25 C.25或-25D .-155.函数y =A sin(ωx +φ) (ω>0,|φ|<π2,x ∈R )的部分图象如图所示,则函数表达式为( )A .y =-4sin ⎝⎛⎭⎫π8x +π4B .y =4sin ⎝⎛⎭⎫π8x -π4C .y =-4sin ⎝⎛⎭⎫π8x -π4D .y =4sin ⎝⎛⎭⎫π8x +π4 6.若|a |=2cos 15°,|b |=4sin 15°,a ,b 的夹角为30°,则a ·b 等于( )A.32B.3C .23D.127.为得到函数y =cos(x +π3)的图象,只需将函数y =sin x 的图象( )A .向左平移π6个长度单位B .向右平移π6个长度单位C .向左平移5π6个长度单位D .向右平移5π6个长度单位8.在△ABC 中,已知D 是AB 边上一点,若AD →=2DB →,CD →=13CA →+λCB →,则λ等于( )A.23B.13C .-13D .-239.若2α+β=π,则y =cos β-6sin α的最大值和最小值分别是( )A .7,5B .7,-112C .5,-112D .7,-510.已知向量a =(sin(α+π6),1),b =(4,4cos α-3),若a ⊥b ,则sin(α+4π3)等于( )A .-34B .-14C.34D.1411.将函数f (x )=sin(ωx +φ)的图象向左平移π2个单位,若所得图象与原图象重合,则ω的值不可能等于( ) A .4B .6C .8D .1212.已知向量OB →=(2,0),OC →=(2,2),CA →=(2cos α,2sin α),则OA →与OB →夹角的范围是( )A.⎣⎡⎦⎤0,π4B.⎣⎡⎦⎤π4,5π12C.⎣⎡⎦⎤π12,5π12D.⎣⎡⎦⎤5π12,π2二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.sin2010°=________.14.已知向量a =(1-sin θ,1),b =⎝⎛⎭⎫12,1+sin θ(θ为锐角),且a ∥b ,则tan θ=________.15.已知A (1,2),B (3,4),C (-2,2),D (-3,5),则向量AB →在CD →上的投影为________.16.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,-π2≤φ≤π2)的图象上的两个相邻的最高点和最低点的距离为22,且过点(2,-12),则函数f (x )=________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知向量a =(sin x ,32),b =(cos x ,-1).(1)当a ∥b 时,求2cos 2x -sin2x 的值;(2)求f (x )=(a +b )·b 在[-π2,0]上的最大值.18.(12分)设向量a =(4cos α,sin α),b =(sin β,4cos β),c =(cos β,-4sin β). (1)若a 与b -2c 垂直,求tan(α+β)的值; (2)求|b +c |的最大值;(3)若tan αtan β=16,求证:a ∥b .19.(12分)已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)互相垂直,其中θ∈(0,π2).(1)求sin θ和cos θ的值;(2)若5cos(θ-φ)=35cos φ,0<φ<π2,求cos φ的值.20.(12分)已知函数f (x )=sin(π-ωx )cos ωx +cos 2ωx (ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω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 )在区间[0,π16]上的最小值.21.(12分)已知函数f (x )=4cos 4x -2cos2x -1sin (π4+x )sin (π4-x ).(1)求f (-1112π)的值;(2)当x ∈[0,π4)时,求g (x )=12f (x )+sin2x 的最大值和最小值.22.(12分)已知向量a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β),|a -b |=255. (1)求cos(α-β)的值;(2)若0<α<π2,-π2<β<0,且sin β=-513,求sin α.模块综合检测(A)答案1.D [∵cos 2A +sin 2A =1,且sin A cos A =-512,∴cos 2A +(-512cos A )2=1且cos A <0,解得cos A =-1213.]2.D [∵a =(2,1),a +b =(1,k ).∴b =(a +b )-a =(1,k )-(2,1)=(-1,k -1). ∵a ⊥b .∴a ·b =-2+k -1=0 ∴k =3.]3.D [AB →·AC →=(AC →+CB →)·AC →=AC →2+CB →·AC →=AC →2+0=16.]4.B [∵sin(π-α)=-2sin(π2+α)∴sin α=-2cos α.∴tan α=-2.∴sin αcos α=sin αcos αsin 2α+cos 2α=tan αtan 2α+1=-2(-2)2+1=-25.] 5.A [由图可知,A =4,且⎩⎪⎨⎪⎧6ω+φ=0,-2ω+φ=-π,解得⎩⎨⎧ω=π8φ=-34π.∴y =4sin(π8x -3π4)=-4sin(π8x +π4).]6.B [由cos30°=a ·b|a ||b |得32=a ·b 2cos15°·4sin15°=a ·b 4sin30° ∴a ·b =3,故选B.]7.C [y =cos(x +π3)=sin(x +π3+π2)=sin(x +5π6),∴只需将函数y =sin x 的图象向左平移5π6个长度单位,即可得函数y =cos(x +π3)的图象.]8.A [由于AD →=2DB →,得CD →=CA →+AD →=CA →+23AB →=CA →+23(CB →-CA →)=13CA →+23CB →,结合CD →=13CA →+λCB →,知λ=23.]9.D [∵β=π-2α,∴y =cos(π-2α)-6sin α =-cos 2α-6sin α=2sin 2α-1-6sin α=2sin 2α-6sin α-1=2⎝⎛⎭⎫sin α-322-112当sin α=1时,y min =-5;当sin α=-1时,y max =7.]10.B [a ·b =4sin(α+π6)+4cos α-3=23sin α+6cos α-3=43sin(α+π3)-3=0,∴sin(α+π3)=14.∴sin(α+4π3)=-sin(α+π3)=-14,故选B.]11.B [将f (x )=sin(ωx +φ)的图象向左平移π2个单位,若与原图象重合,则π2为函数f (x )的周期的整数倍,不妨设π2=k ·2πω(k ∈Z ),得ω=4k ,即ω为4的倍数,故选项B 不可能.]12.C [建立如图所示的直角坐标系. ∵OC →=(2,2),OB →=(2,0), CA →=(2cos α,2sin α),∴点A 的轨迹是以C (2,2)为圆心,2为半径的圆.过原点O 作此圆的切线,切点分别为M ,N ,连结CM 、CN ,如图所示,则向量OA →与OB →的夹角范围是∠MOB ≤〈OA →,OB →〉≤∠NOB . ∵|OC →|=22,∴|CM →|=|CN →|=12|OC →|,知∠COM =∠CON =π6,但∠COB =π4.∴∠MOB =π12,∠NOB =5π12,故π12≤〈OA →,OB →〉≤5π12.]13.-12解析 sin2010°=sin(5×360°+210°)=sin210°=sin(180°+30°)=-sin30°=-12.14.1解析 ∵a ∥b ,∴(1-sin θ)(1+sin θ)-12=0.∴cos 2θ=12,∵θ为锐角,∴cos θ=22,∴θ=π4,∴tan θ=1.15.2105解析 AB →=(2,2),CD →=(-1,3).∴AB →在CD →上的投影|AB →|cos 〈AB →,CD →〉=AB →·CD →|CD →|=2×(-1)+2×3(-1)2+32=410=2105. 16.sin(πx 2+π6)解析 据已知两个相邻最高及最低点距离为22,可得(T2)2+(1+1)2=22,解得T =4,故ω=2πT =π2,即f (x )=sin(πx 2+φ),又函数图象过点(2,-12),故f (x )=sin(π+φ)=-sin φ=-12,又-π2≤φ≤π2,解得φ=π6,故f (x )=sin(πx 2+π6). 17.解 (1)∵a ∥b ,∴32cos x +sin x =0,∴tan x =-32,2cos 2x -sin2x =2cos 2x -2sin x cos x sin 2x +cos 2x =2-2tan x 1+tan 2x =2013.(2)f (x )=(a +b )·b =22sin(2x +π4).∵-π2≤x ≤0,∴-3π4≤2x +π4≤π4,∴-1≤sin(2x +π4)≤22,∴-22≤f (x )≤12,∴f (x )max =12.18.(1)解 因为a 与b -2c 垂直,所以a ·(b -2c )=4cos αsin β-8cos αcos β+4sin αcos β+8sin αsin β=4sin(α+β)-8cos(α+β)=0, 因此tan(α+β)=2.(2)解 由b +c =(sin β+cos β,4cos β-4sin β),得|b +c |=(sin β+cos β)2+(4cos β-4sin β)2=17-15sin2β≤4 2.又当β=-π4时,等号成立,所以|b +c |的最大值为4 2.(3)证明 由tan αtan β=16得4cos αsin β=sin α4cos β,所以a ∥b .19.解 (1)∵a ·b =0,∴a ·b =sin θ-2cos θ=0,即sin θ=2cos θ.又∵sin 2θ+cos 2θ=1,∴4cos 2θ+cos 2θ=1,即cos 2θ=15,∴sin 2θ=45.又θ∈(0,π2),∴sin θ=255,cos θ=55.(2)∵5cos(θ-φ)=5(cos θcos φ+sin θsin φ)=5cos φ+25sin φ=35cos φ, ∴cos φ=sin φ.∴cos 2φ=sin 2φ=1-cos 2φ,即cos 2φ=12.又∵0<φ<π2,∴cos φ=22.20.解 (1)因为f (x )=sin(π-ωx )cos ωx +cos 2ωx .所以f (x )=sin ωx cos ωx +1+cos2ωx 2=12sin2ωx +12cos2ωx +12=22sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π4+12. 由于ω>0,依题意得2π2ω=π,所以ω=1.(2)由(1)知f (x )=22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+12, 所以g (x )=f (2x )=22sin ⎝⎛⎭⎫4x +π4+12. 当0≤x ≤π16时,π4≤4x +π4≤π2,所以22≤sin ⎝⎛⎭⎫4x +π4≤1. 因此1≤g (x )≤1+22.故g (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π16上的最小值为1. 21.解 (1)f (x )=(1+cos2x )2-2cos2x -1sin (π4+x )sin (π4-x )=cos 22x sin (π4+x )cos (π4+x )=2cos 22xsin (π2+2x )=2cos 22x cos2x =2cos2x , ∴f (-11π12)=2cos(-11π6)=2cos π6= 3.(2)g (x )=cos2x +sin2x =2sin(2x +π4).∵x ∈[0,π4),∴2x +π4∈[π4,3π4).∴当x =π8时,g (x )max =2,当x =0时,g (x )min =1.22.解 (1)∵|a |=1,|b |=1,|a -b |2=|a |2-2a ·b +|b |2=|a |2+|b |2-2(cos αcos β+sin αsin β)=1+1-2cos(α-β),|a -b |2=(255)2=45,∴2-2cos(α-β)=45得cos(α-β)=35.(2)∵-π2<β<0<α<π2,∴0<α-β<π.由cos(α-β)=35得sin(α-β)=45,由sin β=-513得cos β=1213.∴sin α=sin [(α-β)+β]=sin(α-β)cos β+cos(α-β)sin β=45×1213+35×(-513)=3365.。
模块综合测试卷班级____ 姓名____ 考号____ 分数____ 本试卷满分150分,考试时间120分钟.一、选择题:本大题共12题,每题5分,共60分.在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.-3290°角是( )A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角 答案:D解析:-3290°=-360°×10+310° ∵310°是第四象限角 ∴-3290°是第四象限角2.在单位圆中,一条弦AB 的长度为3,则该弦AB 所对的弧长l 为( ) A.23π B.34π C.56π D.π 答案:A解析:设该弦AB 所对的圆心角为α,由已知R =1,∴sin α2=AB2R =32,∴α2=π3,∴α=23π,∴l =αR =23π.3.下列函数中周期为π2的偶函数是( )A .y =sin4xB .y =cos 22x -sin 22x C .y =tan2x D .y =cos2x 答案:B解析:A 中函数的周期T =2π4=π2,是奇函数.B 可化为y =cos4x ,其周期为T =2π4=π2,是偶函数.C 中T =π2,是奇函数,D 中T =2π2=π,是偶函数.故选B. 4.已知向量a ,b 不共线,实数x ,y 满足(3x -4y )a +(2x -3y )·b =6a +3b ,则x -y 的值为( )A .3B .-3C .0D .2 答案:A解析:由原式可得⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -4y =6,2x -3y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =3.∴x -y =3.5.在四边形ABCD 中,AB →=a +2b ,BC →=-4a -b ,CD →=-5a -3b ,则四边形ABCD 是( ) A .长方形 B .平行四边形 C .菱形 D .梯形 答案:D解析:AD →=AB →+BC →+CD →=-8a -2b =2BC →, 且|AD →|≠|BC →|∴四边形ABCD 是梯形.6.已知向量a =(1,0),b =(cos θ,sin θ),θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,则|a +b |的取值范围是( )A .[0,2]B .[0,2]C .[1,2]D .[2,2] 答案:D解析:|a +b |2=a 2+b 2+2a ·b =2+2cos θ,因为θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,所以2+2cos θ∈[2,4],所以|a +b |的取值范围是[2,2].7.已知cos α=-45,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=( ) A .-17 B .7C.17D .-7 答案:B解析:∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,cos α=-45,∴sin α=35,tan α=-34, tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-341+⎝ ⎛⎭⎪⎫-34=7. 8.函数f (x )=2sin ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -π2的部分图象是( )答案:C解析:∵f (x )=2sin ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -π2, ∴f (π-x )=2sin ⎪⎪⎪⎪⎪⎪π-x -π2=2sin ⎪⎪⎪⎪⎪⎪π2-x =f (x ),∴f (x )的图象关于直线x =π2对称.排除A 、B 、D.9.y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x 的单调减区间是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π8,k π+58π(k ∈Z ) B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-38π+k π,π8+k π(k ∈Z ) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π8+2k π,58π+2k π(k ∈Z ) D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-38π+2k π,π8+2k π(k ∈Z ) 答案:A解析:y =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-2x =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4.由2k π≤2x -π4≤π+2k π,(k ∈Z ) 得π8+k π≤x ≤58π+k π(k ∈Z )时,y =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π4单调递减.故选A. 10.已知ω>0,0<φ<π,直线x =π4和x =5π4是函数f (x )=sin(ωx +φ)图象的两条相邻的对称轴,则φ的值为( )A.π4B.π3C.π2D.3π4 答案:A解析:因为直线x =π4和x =5π4是函数图象中相邻的两条对称轴,所以5π4-π4=T2,即T 2=π,T =2π.又T =2πω=2π,所以ω=1,所以f (x )=sin(x +φ).因为直线x =π4是函数图象的对称轴,所以π4+φ=π2+k π,k ∈Z ,所以φ=π4+k π,k ∈Z .因为0<φ<π,所以φ=π4,检验知,此时直线x =5π4也为对称轴.故选A.11.若向量a =(2x -1,3-x ),b =(1-x,2x -1),则|a +b |的最小值为( ) A.2-1 B .2-2 C. 2 D .2 答案:C解析:|a +b |=2x 2+2x +2≥ 2.12.若0<α<π2,-π2<β<0,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=13,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=33,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+β2=( )A.33 B .-33C.539 D .-69 答案:C 解析:∵α+β2=⎝⎛⎭⎪⎫α+π4-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+β2=13×33+223×63=3+439=539.二、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|a |=4,a 与b 的夹角为π6,则a 在b 方向上的投影为__________.答案:2 3解析:由投影公式计算:|a |cos π6=2 3.14.函数y =2sin x cos x -1,x ∈R 的值域是______. 答案:[-2,0]解析:y =2sin x cos x -1=sin2x -1,∵x ∈R ,∴sin2x ∈[-1,1],∴y ∈[-2,0].15.已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同.若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,则f (x )的取值范围是________.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3 解析:由f (x )与g (x )的图像的对称轴完全相同,易知:ω=2,因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6,则f (x )的最小值为3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=-32,最大值为3sin π2=3,所以f (x )的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3. 16.下列判断正确的是________.(填写所有正确判断序号)①若sin x +sin y =13,则sin y -cos 2x 的最大值是43②函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+2x 的单调增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π8,k π+3π8(k ∈Z ) ③函数f (x )=1+sin x -cos x1+sin x +cos x 是奇函数④函数y =tan x 2-1sin x的最小正周期是π答案:①④解析:①sin y -cos 2x =sin 2x -sin x -23,∴sin x =-1时,最大值为43.②2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,∴k π-3π8≤x ≤k π+π8.③定义域不关于原点对称.④y =tan x 2-1sin x =-1tan x,∴T =π.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)已知角α终边上一点P (-4,3),求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αsin -π-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π2-αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫9π2+α的值.解:∵tan α=y x =-34∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+αsin -π-αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π2-αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫9π2+α=-sin α·sin α-sin α·cos α=tan α=-34.18.(12分)已知向量m =(sin A ,cos A ),n =(1,-2),且m ·n =0. (1)求tan A 的值;(2)求函数f (x )=cos2x +tan A ·sin x (x ∈R )的值域. 解:(1)∵m ·n =0, ∴sin A -2cos A =0.∴tan A =sin Acos A=2.(2)f (x )=cos2x +tan A sin x =cos2x +2sin x=1-2sin 2x +2sin x =-2⎝⎛⎭⎪⎫sin x -122+32.∵-1≤sin x ≤1∴sin x =12时,f (x )取最大值32,sin x =-1时,f (x )取最小值-3,∴f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3,32. 19.(12分)已知a ,b ,c 是同一平面内的三个向量,其中a =(1,2). (1)若|c |=2 5,且c ∥a ,求c 的坐标;(2)若|b |=52,且a +2b 与2a -b 垂直,求a 与b 的夹角θ.解:(1)设c =(x ,y ).∵|c |=2 5,∴x 2+y 2=2 5,即x 2+y 2=20.① ∵c ∥a ,a =(1,2)∵2x -y =0,即y =2x ,② 联立①②得⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =4或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2y =-4,∴c =(2,4)或(-2,-4).(2)∵(a +2b )⊥(2a -b ), ∴(a +2b )·(2a -b )=0,∴2|a |2+3a ·b -2|b |2=0.∵|a |2=5,|b |2=54,代入上式得a ·b =-52,∴cos θ=a ·b|a |·|b |=-525×52=-1.又∵θ∈[0,π], ∴θ=π.20.(12分)已知函数f (x )=cos 2⎝⎛⎭⎪⎫x -π6-sin 2x .(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12的值; (2)若对于任意的x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,都有f (x )≤c ,求实数c 的取值范围.解:(1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12=cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12-sin 2π12=cos π6=32.(2)f (x )=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3-12(1-cos2x ) =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+cos2x =12⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin2x +32cos2x =32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以2x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,4π3,所以当2x +π3=π2,即x =π12时,f (x )取得最大值32.所以对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,f (x )≤c 等价于32≤c .故当对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,f (x )≤c 时,c 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞.21.(12分)已知sin α+cos α=355,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=35,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2.(1)求sin2α和tan2α的值; (2)求cos(α+2β)的值.解:(1)由题意得(sin α+cos α)2=95,即1+sin2α=95,∴sin2α=45.又2α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴cos2α=1-sin 22α=35,∴tan2α=sin2αcos2α=43.(2)∵β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,β-π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫β-π4=45, 于是sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=2425. 又sin2⎝⎛⎭⎪⎫β-π4=-cos2β,∴cos2β=-2425. 又2β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴sin2β=725,又cos 2α=1+cos2α2=45,∴cos α=25,∴sin α=15⎝ ⎛⎭⎪⎫α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4.∴cos(α+2β)=cos αcos2β-sin αsin2β=255×⎝ ⎛⎭⎪⎫-2425-55×725=-11525.22.(12分)如图,点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,A 2是函数y =A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3x +φ(其中A >0,φ∈[0,π))的图象与y 轴的交点,点Q ,点R 是它与x 轴的两个交点.(1)求φ的值;(2)若PQ ⊥PR ,求A 的值.解:(1)∵函数经过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,A 2,∴sin φ=12, 又∵φ∈[0,π),且点P 在递增区间上,∴φ=π6.(2)由(1)可知y =A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π6.令y =0,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3x +π6=0,∴2π3x +π6=k π,(k ∈Z ),∴可得x =-14,54, ∴Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,0,R ⎝ ⎛⎭⎪⎫54,0. 又∵P ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,A 2,∴PQ →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,-A 2,PR →=⎝ ⎛⎭⎪⎫54,-A 2. ∵PQ ⊥PR ,∴PQ →·PR →=-516+14A 2=0,解得A =52.。
模块综合学业质量标准检测本试卷分第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个是符合题目要求的)1.cos1,sin1,tan1的大小关系是导学号 14435166( D ) A .sin1<cos1<tan1 B .sin1<tan1<cos1 C .cos1<tan1<sin1D .cos1<sin1<tan1[解析] 作出单位圆,用三角函数线进行求解,如图所示,有OM <MP <AT ,即cos1<sin1<tan1.故选D .2.(2015·陕西)对任意向量a 、b ,下列关系式中不恒成立....的是导学号 14435167( B ) A .|a ·b |≤|a ||b | B .|a -b |≤|a |-|b | C .(a +b )2=|a +b |2D .(a +b )·(a -b )=a 2-b 2[解析] 对于A 选项,设向量a ,b 的夹角为θ,∵|a ·b |=|a ||b ||cos θ|≤|a ||b |,∴A 选项正确;对于B 选项,∵当向量a ,b 反向时,|a -b |≥|a |-|b |,∴B 选项错误;对于C 选项,由向量的平方等于向量模的平方可知,C 选项正确;对于D 选项,根据向量的运算法则,可推导出(a +b )·(a -b )=a 2-b 2,故D 选项正确,综上选B .3.设α是第二象限角,P (x,4)为其终边上的一点,且cos α=15x ,则tan α=导学号 14435168( D )A .43B .34C .-34D .-43[解析] ∵α是第二象限角,∴cos α=15x <0,即x <0.又cos α=15x =xx 2+16,解得x =-3,∴tan α=4x =-43.4.设a =(1,2),b =(1,1),c =a +k b .若b ⊥c ,则实数k 的值等于导学号 14435169( A ) A .-32B .-53C .53D .32[解析] 因为c =(1+k,2+k ),b ·c =0,所以1+k +2+k =0,解得k =-32,故选A .5.若cos2αsin (α-π4)=-22,则sin α+cos α的值为导学号 14435170( C )A .-72B .-12C .12D .72[解析]cos 2α-sin 2α22(sin α-cos α)=-22,即(cos α+sin α)(cos α-sin α)22(sin α-cos α)=-22∴cos α+sin α=12.6.将函数y =cos2x 的图象上的所有点向左平移π6个单位长度,再把所得图象向上平移1个单位长度,所得图象的函数解析式是导学号 14435171( C )A .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6+1 B .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1 C .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3+1 D .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6+1 [解析] 将函数y =cos2x 的图象上的所有点向左平移π6个单位长度,得函数y =cos2⎝⎛⎭⎫x +π6的图象,再把y =cos2⎝⎛⎭⎫x +π6的图象向上平移1个单位长度,所得图象的函数解析式是y =cos2⎝⎛⎭⎫x +π6+1=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3+1. 7.在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =4,则AB →·AC →等于导学号 14435172( D ) A .-16B .-8[解析] 解法1:∵AB →·AC →=|AB →|·|AC →|cos A ,△ABC 为直角三角形,∴AB →·AC →=|AB →|·|AC →|·|AC →||AB →|=|AC →|2=16.故选D .解法2:∵△ACB 为直角三角形,∴AB →在AC →上的投影为AC ,∴AB →·AC →=AC →2=16. 8.已知a =(cos2α,sin α),b =(1,2sin α-1),α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,若a ·b =25,则tan ⎝⎛⎭⎫α+π4等于导学号 14435173( C )A .13B .27C .17D .23[解析] 由题意,得cos2α+sin α(2sin α-1)=25,整理得sin α=35.又α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则cos α=-45.所以tan α=-34.则tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+tanπ41-tan αtanπ4=17. 9.每一个音都是纯音合成的,纯音的数字模型是函数y =A sin ωt ,音调、响度、音长、音色等音的四要素都与正弦函数及其参数(振幅、频率)有关.我们听到的声音是许多音的结合,称为复合音.若一个复合音的函数是y =14sin4x +16sin6x ,则该复合音的周期为导学号 14435174( B )A .3π2B .πC .2π3D .π6[解析] y 1=14sin4x 的周期是π2,y 2=16sin6x 的周期是π3,所以y =y 1+y 2的周期应为π2与π3的公倍数π.10.已知△ABC 和点M 满足MA →+MB →+MC →=0.若存在实数m 使得AB →+AC →=mAM →成立,则m =导学号 14435175( C )A .5B .4[解析] 如右图所示,△ABC 中,D 是BC 边的中点,由MA →+MB →+MC =0易知M 是△ABC 的重心, ∴AB →+AC →=2AD →. 又∵AD →=32AM →,∴AB →+AC →=2AD →=3AM →,∴m =3,故选C .11.函数y =tan(π4x -π2)的部分图象如右图,则(OA →+OB →)·AB →=导学号 14435176( A )A .6B .4C .-4D .-6[解析] ∵点B 的纵坐标为1, ∴tan(π4x -π2)=1,∴π4x -π2=π4,∴x =3,即B (3,1). 令tan(π4x -π2)=0,则π4x -π2=0,解得x =2,∴A (2,0),∴OA →+OB →=(5,1),AB →=(1,1). ∴(OA →+OB →)·AB →=6.12.E 、F 是等腰直角△ABC 斜边AB 上的三等分点,则tan ∠ECF =导学号 14435177( D )A .1627B .23C .33D .34[解析] 如右图,取AB 的中点D ,连接CD ,则∠ECF =2∠ECD ,设AB =2a ,则CD =AD =a ,ED =a 3,∴tan ∠ECD =DE CD =13,∴tan ∠ECF =tan2∠ECD =2×131-(13)2=34,故选D .第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、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.(2017全国卷Ⅱ理科)函数f (x )=sin 2x +3cos x -34(x ∈[0,π2])的最大值是__1__.导学号 14435178[解析] f (x )=1-cos 2x +3cos x -34=-(cos x -32)2+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. 14.已知向量a =(1,2),b =(x,1),若a ∥b ,则实数x = 12 .导学号 14435179[解析] ∵a ∥b ,∴1-2x =0.∴x =12.15.已知e 1、e 2是平面单位向量,且e 1· e 2=12.若平面向量b 满足b ·e 1=b ·e 2=1,则|b |=3.导学号 14435180 [解析] 不妨设b =x e 1+y e 2,则b ·e 1=x +y2=1,b ·e 2=x 2+y =1,因此可得x =y =23,所以|b |=23|e 1+e 2|=233.16.关于函数f (x )=cos(2x -π3)+cos(2x +π6),有下列说法:导学号 14435181①y =f (x )的最大值为2;②y =f (x )是以π为最小正周期的周期函数; ③y =f (x )在区间(π24,13π24)上单调递减;④将函数y =2cos2x 的图象向左平移π24个单位后,将与已知函数的图象重合.其中正确说法的序号是__①②③__.(注:把你认为正确的说法的序号都填上)[解析] 化简f (x )=cos(2x -π3)+cos(2x +π2-π3)=cos(2x -π3)-sin(2x -π3)=2cos(2x -π12), ∴f (x )max =2,即①正确.T =2π|ω|=2π2=π,即②正确.f (x )的递减区间为2k π≤2x -π12≤2k π+π(k ∈Z ). 即k π+π24≤x ≤k π+1324π(k ∈Z ),即③正确.将函数y =2cos2x 向左平移π24个单位得y =2cos[2(x +π24)]≠f (x ),∴④不正确.三、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.(本题满分10分)在△AOB 中,C 是AB 边上的一点,且BC →=λCA →(λ>0),若OA →=a ,OB →=b .导学号 14435182(1)当λ=1时,用a 、b 表示OC →; (2)用a 、b 表示OC →.[解析] (1)当λ=1时,BC →=CA →,即C 是AB 的中点, ∴OC →=12(OB →+OA →)=12a +12b .(2)∵BC →=λCA →,∴BC →=λ1+λBA →.又BA →=OA →-OB →=a -b , ∴BC →=λ1+λ(a -b ).∴OC →=OB →+BC →=b +λ1+λ(a -b )=λ1+λa +11+λb . 18.(本题满分12分)已知函数f (x )=12sin2x -3cos 2x .导学号 14435183(1)求f (x )的最小正周期和最小值;(2)将函数f (x )的图象上每一点的横坐标伸长到原来的两倍,纵坐标不变,得到函数g (x )的图象.当x ∈[π2,π]时,求g (x )的值域.[解析] (1)f (x )=12sin2x -3cos 2x=12sin2x -32(1+cos2x ) =12sin2x -32cos2x -32 =sin(2x -π3)-32,因此f (x )的最小正周期为π,最小值为-2+32.(2)由条件可知: g (x )=sin(x -π3)-32.当x ∈[π2,π]时,有x -π3∈[π6,2π3],从而sin(x -π3)的值域为[12,1],那么sin(x -π3)-32的值域为[1-32,2-32].故g (x )在区间[π2,π]上的值域为[1-32,2-32].19.(本题满分12分)已知点A (1,0)、B (0,1)、C (2sin θ,cos θ).导学号 14435184 (1)若|AC →|=|BC →|,求sin θ+2cos θsin θ-cos θ的值;(2)若(OA →+2OB →)·OC →=1,其中O 为坐标原点,求sin θ·cos θ的值. [解析] ∵A (1,0)、B (0,1)、C (2sin θ,cos θ), ∴AC →=(2sin θ-1,cos θ), BC →=(2sin θ,cos θ-1).(1)|AC →|=|BC →|, ∴(2sin θ-1)2+cos 2θ=(2sin θ)2+(cos θ-1)2,化简得2sin θ=cos θ, ∴tan θ=12.∴sin θ+2cos θsin θ-cos θ=tan θ+2tan θ-1=12+212-1=-5. (2)OA →=(1,0),OB →=(0,1),OC →=(2sin θ,cos θ), ∴OA →+2OB →=(1,2), ∵(OA →+2OB →)·OC →=1, ∴2sin θ+2cos θ=1, ∴(sin θ+cos θ)2=14,∴1+2sin θcos θ=14,∴sin θcos θ=-38.20.(本题满分12分)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,0≤φ≤π)为偶函数,且其图象上相邻的一个最高点和最低点之间的距离为4+π2.导学号 14435185(1)求f (x )的解析式;(2)若tan α+1tan α=5,求2f (2α-π4)-11-tan α的值.[解析] (1)设最高点为(x 1,1),相邻的最低点为(x 2,-1), 则|x 1-x 2|=T2(T >0),∴(x 1-x 2)2+(1+1)2=4+π2,∴T 24+4=4+π2,∴T =2π=2π|ω|,又ω>0,∴ω=1. ∴f (x )=sin(x +φ). ∵f (x )是偶函数,∴φ=k π+π2(k ∈Z ).∵0≤φ≤π,∴φ=π2,∴f (x )=sin(x +π2)=cos x .(2)∵tan α+1tan α=5,∴sin αcos α+cos αsin α=5, ∴sin αcos α=15,∴2f (2α-π4)-11-tan α=2cos (2α-π4)-11-tan α=2(cos2αcos π4+sin2αcossin π4)-11-sin αcos α=cos2α+sin2α-1cos α-sin αcos α=(2sin αcos α-2sin 2α)cos αcos α-sin α=2sin αcos α=25.21.(本题满分12分)如图,矩形ABCD 的长AD =23,宽AB =1,A ,D 两点分别在x 轴,y 轴的正半轴上移动,B ,C 两点在第一象限.求OB 2的最大值.导学号14435186[解析] 过点B 作BH ⊥OA ,垂足为H .设∠OAD =θ(0<θ<π2),则∠BAH =π2-θ,OA =23cos θ,BH =sin(π2-θ)=cos θ,AH =cos(π2-θ)=sin θ,所以B (23cos θ+sin θ,cos θ),OB 2=(23cos θ+sin θ)2+cos 2θ=7+6cos2θ+23sin2θ =7+43sin(2θ+π3).由0<θ<π2,知π3<2θ+π3<4π3,所以当θ=π12时,OB 2取得最大值7+4 3.22.(本题满分12分)已知向量m =(sin 12x,1),n =(43cos 12x ,2cos x ),设函数f (x )=m·n .导学号 14435187(1)求函数f (x )的解析式.(2)求函数f (x ),x ∈[-π,π]的单调递增区间.(3)设函数h (x )=f (x )-k (k ∈R )在区间[-π,π]上的零点的个数为a ,试探求a 的值及对应的k 的取值范围.[解析] (1)f (x )=m·n =43sin 12x cos 12x +2cos x=23sin x +2cos x =4sin(x +π6).(2)由(1),知f (x )=4sin(x +π6),x ∈[-π,π],所以x +π6∈[-5π6,7π6],由-π2≤x +π6≤π2,解得-2π3≤x ≤π3,所以函数f (x )的单调递增区间为[-2π3,π3].(3)当x∈[-π,π]时,函数h(x)=f(x)-k的零点讨论如下:当k>4或k<-4时,h(x)无零点,a=0;当k=4或k=-4时,h(x)有一个零点,a=1;当-4<k<-2或-2<k<4时,h(x)有两个零点,a=2;当k=-2时,h(x)有三个零点,a=3.。
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模块综合检测(C)(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.若角600°的终边上有一点(-4,a),则a的值是()A.4错误! B.-4错误!C。
错误! D.-错误!2.若向量a=(3,m),b=(2,-1),a·b=0,则实数m的值为()A.-32B。
错误! C.2 D.63.设向量a=(cos α,错误!),若a的模长为错误!,则cos 2α等于( )A.-错误! B.-错误! C.错误! D。
错误!4.平面向量a与b的夹角为60°,a=(2,0),|b|=1,则|a+2b|等于( )A.错误! B.2错误! C.4 D.125.tan 17°+tan 28°+tan 17°tan 28°等于()A.-错误! B.错误! C.-1 D.16.若向量a=(1,1),b=(2,5),c=(3,x),满足条件(8a-b)·c=30,则x等于()A.6 B.5 C.4 D.37.要得到函数y=sin x的图象,只需将函数y=cos(x-错误!)的图象()A.向右平移错误!个单位B.向右平移错误!个单位C.向左平移π3个单位D.向左平移错误!个单位8.设函数f(x)=sin(2x+π3),则下列结论正确的是( )A.f(x)的图象关于直线x=错误!对称B.f(x)的图象关于点(错误!,0)对称C.把f(x)的图象向左平移错误!个单位,得到一个偶函数的图象D.f(x)的最小正周期为π,且在[0,错误!]上为增函数9.已知A,B,C是锐角△ABC的三个内角,向量p=(sin A,1),q=(1,-cos B),则p与q 的夹角是()A.锐角 B.钝角C.直角 D.不确定10.已知函数f(x)=(1+cos 2x)sin2x,x∈R,则f(x)是()A.最小正周期为π的奇函数B.最小正周期为错误!的奇函数C.最小正周期为π的偶函数D.最小正周期为错误!的偶函数11.设0≤θ≤2π,向量错误!=(cos θ,sin θ),错误!=(2+sin θ,2-cos θ),则向量错误!的模长的最大值为( )A。
模块综合质量检测卷(时间:120分钟 满分:150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.设θ是第三象限角,且⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,则θ2是( ) A .第一象限角 B .第二象限角 C .第三象限角D .第四象限角解析:选B 由θ是第三象限角,知θ2为第二或第四象限角,∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos θ2=-cos θ2,∴cos θ2≤0,综上知,θ2为第二象限角.故选B.2.若sin (π-α)=log 814,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,则cos (π+α)的值为( )A .53 B .-53 C .±53D .-23解析:选B ∵sin (π-α)=sin α=log 22-23=-23,又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,0,∴cos (π+α)=-cos α=-1-sin 2α= -1-49=-53.故选B.3.设单位向量e 1,e 2的夹角为60°,则向量3e 1+4e 2与向量e 1的夹角的余弦值是( )A .34B .537C .2537D .53737解析:选D ∵|3e 1+4e 2|2=9e 21+24e 1·e 2+16e 22=9+24×12+16=37, ∴|3e 1+4e 2|=37.又∵(3e 1+4e 2)·e 1=3e 21+4e 1·e 2=3+4×12=5,∴cos θ=537=53737.故选D.4.(2018·安徽太和中学期中)已知a ,b 是不共线的向量,AB →=λa +2b ,AC →=a +(λ-1)b ,且A ,B ,C 三点共线,则实数λ的值为( )A .-1B .2C .-2或1D .-1或2解析:选D 由于A ,B ,C 三点共线,故AB→∥AC →,因为AB →=λa +2b ,AC →=a +(λ-1)b ,所以λ(λ-1)-2×1=0,解得λ=-1或λ=2.故选D.5.(2019·甘肃诊断)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC →=-4CD →,则AD →=( )A .14AB →-34AC → B .14AB →+34AC →C .34AB →-14AC →D .34AB →+14AC →解析:选B 解法一:设AD→=xAB →+yAC →,由BC →=-4CD →可得,BA →+AC →=-4CA →-4AD →,即-AB →-3AC →=-4x AB →-4y AC →,则⎩⎨⎧-4x =-1,-4y =-3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =14,y =34,即AD→=14AB →+34AC →,故选B.解法二:在△ABC 中,BC→=-4CD →,即-14BC →=CD →,则AD →=AC →+CD →=AC →-14BC →=AC →-14(BA →+AC →)=14AB →+34AC →,故选B.6.(2019·河北定州中学调研)函数f (x )=12(1+cos2x )·sin 2x (x ∈R )是( ) A .最小正周期为π的奇函数 B .最小正周期为π2的奇函数 C .最小正周期为π的偶函数 D .最小正周期为π2的偶函数解析:选D 由题意,得f (x )=14(1+cos2x )(1-cos2x )=14(1-cos 22x )=14sin 22x =18(1-cos4x ).又f (-x )=f (x ),所以函数f (x )是最小正周期为π2的偶函数,故选D.7.(2018·永州二模)已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=34,则cos 2π4-α=( )A .725 B .925 C .1625D .2425解析:选B ∵tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=34,∴cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4+cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4tan 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4+1=916916+1=925.故选B. 8.函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2的值域是( )A .⎝ ⎛⎦⎥⎤-32,12B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,32C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,1D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1解析:选B 由x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,得x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,2π3.故y max =cos π6=32,y min =cos 2π3=-12. 所以,所求值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,32.故选B.9.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则将y =f (x )的图象向左平移π3个单位长度后,得到的图象对应的函数解析式为( )A .y =-cos2xB .y =cos2xC .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +5π6D .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6解析:选C 设函数f (x )的最小正周期为T .由题图知,34T =1112π-π6,得T =2πω=π,∴ω=2;由f (x )的最大值为1,得A =1,∴f (x )=sin(2x +φ),将⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,1代入可得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+φ=1,又∵|φ|<π2,∴φ=π6,∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.f (x )的图象向左平移π3个单位长度,可得g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x +π3+π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +5π6的图象.故选C . 10.已知△ABC 是边长为1的等边三角形,点D ,E 分别是边AB ,BC 的中点,连接DE 并延长到点F ,使得DE =2EF ,则AF →·BC→的值为( )A .-58 B .18 C .14 D .118解析:选B如图所示,AF→=AD →+DF →.又D ,E 分别为AB ,BC 的中点,且DE =2EF ,所以AD→=12AB →,DF →=DE →+EF→=12AC →+14AC →=34AC →, 所以AF→=AD →+DF →=12AB →+34AC →. 又BC→=AC →-AB →,则AF →·BC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12AB →+34AC →·(AC →-AB →)=12AB→·AC→-12AB→2+34AC→2-34AC→·AB→=34AC→2-12AB→2-14AC→·AB→.又|AB→|=|AC→|=1,∠BAC=60°,故AF→·BC→=34-12-14×1×1×12=18.故选B.11.(2019·吉林百校联盟联考)已知cos⎝⎛⎭⎪⎫π2+α=3sin⎝⎛⎭⎪⎫α+7π6,则tan⎝⎛⎭⎪⎫π12+α=()A.4-2 3 B.23-4C.4-4 3 D.43-4解析:选B由题意可得-sin α=-3sin⎝⎛⎭⎪⎫α+π6,即sin⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π12-π12=3sin⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π12+π12,∴sin⎝⎛⎭⎪⎫α+π12·cosπ12-cos⎝⎛⎭⎪⎫α+π12sinπ12=3sinα+π12cosπ12+3cos⎝⎛⎭⎪⎫α+π12sinπ12,整理可得tan⎝⎛⎭⎪⎫α+π12=-2tanπ12=-2tan⎝⎛⎭⎪⎫π4-π6=-2×tanπ4-tanπ61+tanπ4tanπ6=23-4.故选B.12.(2019·浙江部分市学校联考)如图,点C在以AB为直径的圆上,其中AB=2,过A向点C处的切线作垂线,垂足为P,则AC→·PB→的最大值是()A.2 B.1C.0 D.-1解析:选B连接BC,则∠ACB=90°.∵AP⊥PC,∴AC→·PB→=AC→·(PC→+CB→)=AC→·PC→=(AP→+PC→)·PC→=PC→2.依题意可证Rt△APC ∽Rt △ACB ,∴|PC →||CB →|=|AC →||AB →|,即|PC →|=|AC →||CB →|2.∵|AC→|2+|CB →|2=|AB →|2,∴|AC →|2+|CB→|2=4≥2|AC →||CB →|,即|AC →||CB →|≤2,当且仅当|AC →|=|CB →|时取等号,∴|PC →|≤1,∴AC →·PB →=PC →2≤1,AC →·PB →的最大值为1,故选B. 二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分) 13.函数f (x )=sin(-2x )的单调增区间是________. 解析:由f (x )=sin(-2x )=-sin 2x ,令2k π+π2≤2x ≤2k π+3π2(k ∈Z ),得k π+π4≤x ≤k π+3π4(k ∈Z ). ★答案★:⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π4,k π+3π4(k ∈Z ) 14.(2019·山东师大附中一模)已知两个单位向量a ,b 满足|a +2b |=3,则a ,b 的夹角为________.解析:因为|a +2b |=3,所以|a +2b |2=a 2+4a ·b +4b 2=(3)2.又a ,b 是两个单位向量,所以|a |=1,|b |=1,所以a ·b =-12.因为a ·b =|a ||b |cos 〈a ,b 〉,所以cos 〈a ,b 〉=-12,则a ,b 的夹角为2π3.★答案★:2π315.(2019·沈阳四校协作体联考)化简:1cos 80°-3sin 80°=________. 解析:1cos 80°-3sin 80°=sin 80°-3cos 80°sin 80°cos 80° =2sin (80°-60°)12sin 160°=2sin 20°12sin 20°=4.★答案★:416.已知向量a =(1,1),b =(-1,1),设向量c 满足(2a -c )·(3b -c )=0,则|c |的最大值为________.解析:设c =(x ,y ),则2a -c =(2-x,2-y ),3b -c =(-3-x,3-y ),则由题意得(2-x )(-3-x )+(2-y )(3-y )=0,即⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -522=132,表示以⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,52为圆心,262为半径的圆,所以|c |的最大值为26.★答案★:26三、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)已知c =m a +n b ,c =(-23,2),a ⊥c ,b 与c 的夹角为2π3,b ·c =-4,|a |=22,求实数m ,n 的值及a 与b 的夹角θ.解:∵c =(-23,2),∴|c |=4.∵a ⊥c ,∴a ·c =0. ∵b ·c =|b ||c |cos 2π3=|b |×4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-4,∴|b |=2.∵c =m a +n b ,∴c 2=m a ·c +n b ·c . ∴16=n ×(-4).∴n =-4. 在c =m a +n b 两边同乘以a , 得0=8m -4a ·b ,即a ·b =2m ,①在c =m a +n b 两边同乘以b ,得m a ·b =12.② 由①②,得m =±6. ∴a ·b =±2 6.∴cos θ=±2622×2=±32.∴θ=π6或5π6.18.(12分)(2019·山东日照五中期中)已知角α的终边过点P (-4,3). (1)求tan (3π+α)sin (5π-α)-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α的值;(2)若β为第三象限角,且tan β=43,求cos(α-β)的值. 解:(1)因为角α的终边过点P (-4,3), 所以sin α=35,cos α=-45,所以tan (3π+α)sin (5π-α)-cos⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=sin αcos αsin α+sin α=12cos α=-58. (2)因为β为第三象限角,且tan β=43,所以sin β=-45,cos β=-35. 由(1)知,sin α=35,cos α=-45,所以cos(α-β)=cos αcos β+sin αsin β=-45×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35+35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45=0.19.(12分)如图是函数y =A sin(ωx +φ)+k ⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的一段图象.(1)求此函数解析式;(2)分析一下该函数是如何通过y =sin x 变换得来的. 解:(1)由图象知A =-12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-322=12,k =-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫-322=-1,T =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-π6=π,所以ω=2πT =2.所以y =12sin(2x +φ)-1. 当x =π6时,2×π6+φ=π2+2k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,所以φ=π6.综上,所求函数解析式为y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-1.(2)把y =sin x 向左平移π6个单位长度,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6;然后纵坐标保持不变,横坐标缩短为原来的12,得到y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6;再使横坐标保持不变,纵坐标变为原来的12,得到y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,最后把函数y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6的图象向下平移1个单位,得到y =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-1的图象. 20.(12分)已知向量a ,b 不共线.(1)若OA→=a ,OB →=t b ,OC →=13(a +b ),求当实数t 为何值时,A ,B ,C 三点共线;(2)若|a |=|b |=1,且a 与b 的夹角为120°,实数x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12,求|a -x b |的取值范围.解:(1)若A ,B ,C 三点共线,则存在实数λ,使得OC →=λOA →+(1-λ)OB →,即13(a +b )=λa +(1-λ)t b , 则⎩⎪⎨⎪⎧λ=13,(1-λ)t =13,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=13,t =12.故t =12时,A ,B ,C 三点共线.(2)因为a ·b =|a ||b |cos120°=-12,则|a -x b |2=a 2+x 2b 2-2x a ·b =x 2+x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+34. 因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12,所以当x =-12时,|a -x b |取得最小值,最小值为32; 当x =12时,|a -x b |取得最大值,最大值为72, 所以|a -x b |的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,72.21.(12分)已知向量a =(cos x ,sin x ),b =(3,-3),x ∈[0,π]. (1)若a ∥b ,求x 的值;(2)记f (x )=a ·b ,求f (x )的最大值和最小值以及对应的x 的值.解:(1)因为a =(cos x ,sin x ),b =(3,-3),a ∥b , 所以-3cos x =3sin x .若cos x =0,则sin x =0,与sin 2x +cos 2x =1矛盾,故cos x ≠0. 于是tan x =-33.又x ∈[0,π]所以x =5π6. (2)f (x )=a ·b =(cos x ,sin x )·(3,-3) =3cos x -3sin x =23cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6.因为x ∈[0,π]所以x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,从而-1≤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6≤32.于是,当x +π6=π6,即x =0时,f (x )取到最大值3; 当x +π6=π,即x =5π6时,f (x )取到最小值-2 3.22.(12分)(2019·襄阳四校期中)设函数f (x )=cos π2-x cos x -sin 2(π-x )-12. (1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间; (2)若f (α)=3210-1,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3π8,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π8的值.解:(1)∵f (x )=sin x cos x -sin 2x -12=12(sin 2x +cos2x )-1=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4-1, ∴f (x )的最小正周期为T =2π2=π. 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z , 得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z ,∴f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z .(2)∵f (α)=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4-1=3210-1, ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=35.ruize由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3π8知,2α+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=-45. ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π8=22sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫α-π8+π4-1 =22sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4-π4-1 =22⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π4cos π4-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4sin π4-1 =22×⎝ ⎛⎭⎪⎫35×22+45×22-1=-310.。