2018年广东省第一中学高三高考数学二轮复习专题训练08Word版含答案
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2018年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)A数学(理科)一 、选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分40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i 为虚数单位,则复数56ii-= A 6+5i B 6-5i C -6+5i D -6-5i2 设集合U={1,2,3,4,5,6}, M={1,2,4 } 则CuM= A .U B {1,3,5} C {3,5,6} D {2,4,6}3 若向量BA=(2,3),CA =(4,7),则BC =A (-2,-4)B (3,4)C (6,10)D (-6,-10)4.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是 A.y=ln (x+2) B.y=-1x + C.y=(12)x D.y=x+1x5.已知变量x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥+≤112y x y x y ,则z=3x+y 的最大值为A.12B.11C.3D.-16,某几何体的三视图如图1所示,它的体积为A .12π B.45π C.57π D.81π7.从个位数与十位数之和为奇数的两位数种任取一个,其个位数为0的概率是 A.49 B. 13 C. 29D. 198.对任意两个非零的平面向量α和β,定义βββαβα∙∙=∙。
若平面向量a ,b 满足|a|≥|b|>0,a 与b 的夹角⎪⎭⎫⎝⎛0,∈4πθ,且a ·b 和b ·a 都在集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈Z n 2中,则b a ∙= A .12 B.1 C. 32 D. 52二、填空题:本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分。
(一)必做题(9-13题)9.不等式|x+2|-|x|≤1的解集为_____。
10. 621⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 的展开式中x ³的系数为______。
(用数字作答)11.已知递增的等差数列{a n }满足a 1=1,423-=a a ,则a n =____。
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下面小编为大家整理的广东高考数学一轮复习解答题,希望大家喜欢。
广东高考数学一轮复习解答题1.袋内装有6个球,这些球依次被编号为1,2,3,…,6,设编号为n的球重n2-6n+12(单位:克),这些球等可能地从袋里取出(不受重量、编号的影响).(1)从袋中任意取出1个球,求其重量大于其编号的概率;(2)如果不放回地任意取出2个球,求它们重量相等的概率.命题立意:本题主要考查古典概型的基础知识,考查考生的计算能力.解析:(1)若编号为n的球的重量大于其编号,则n2-6n+12>n,即n2-7n+12>0.解得n<3或n>4.所以n=1,2,5,6.所以从袋中任意取出1个球,其重量大于其编号的概率P==.(2)不放回地任意取出2个球,这2个球编号的所有可能情形为:1,2;1,3;1,4;1,5;1,6;2,3;2,4;2,5;2,6;3,4;3,5;3,6;4,5;4,6;5,6.共有15种可能的情形.设编号分别为m与n(m,n{1,2,3,4,5,6},且m≠n)的球的重量相等,则有m2-6m+12=n2-6n+12,即有(m-n)(m+n-6)=0.所以m=n(舍去)或m+n=6.满足m+n=6的情形为1,5;2,4,共2种情形.故所求事件的概率为.2.一个袋中装有四个形状大小完全相同的球,球的编号分别为1,2,3,4.(1)从袋中随机抽取一个球,将其编号记为a,然后从袋中余下的三个球中再随机抽取一个球,将其编号记为b,求关于 x的一元二次方程x2+2ax+b2=0有实根的概率;(2)先从袋中随机取一个球,该球的编号记为m,将球放回袋中,然后从袋中随机取一个球,该球的编号记为n.若以(m,n)作为点P的坐标,求点P落在区域内的概率.命题立意:(1)不放回抽球,列举基本事件的个数时,注意不要出现重复的号码;(2)有放回抽球,列举基本事件的个数时,可以出现重复的号码,然后找出其中随机事件含有的基本事件个数,按照古典概型的公式进行计算.解析:(1)设事件A为“方程x2+2ax+b2=0有实根”.当a>0,b>0时,方程x2+2ax+b2=0有实根的充要条件为a≥B.以下第一个数表示a的取值,第二个数表示b的取值.基本事件共12个:(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3).事件A中包含6个基本事件:(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3).事件A发生的概率为P(A)==.(2)先从袋中随机取一个球,放回后再从袋中随机取一个球,点P(m,n)的所有可能情况为:(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),共16个.落在区域内的有(1,1),(2,1),(2,2),(3,1),共4个,所以点P落在区域内的概率为.3.某校从高一年级学生中随机抽取40名学生,将他们的期中考试数学成绩 (满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]后得到如图所示的频率分布直方图.(1)求图中实数a的值;(2)若该校高一年级共有学生640人,试估计该校高一年级期中考试数学成绩不低于60分的人数;(3)若从数学成绩在[40,50)与[90,100]两个分数段内的学生中随机选取2名学生,求这2名学生的数学成绩之差的绝对值不大于10的概率.命题立意:本题以频率分布直方图为载体,考查概率、统计等基础知识,考查数据处理能力、推理论证能力和运算求解能力,考查数形结合、化归与转化等数学思想方法.解析:(1)由已知,得10×(0.005+0.01+0.02+a+0.025+0.01)=1,解得a=0.03.(2)根据频率分布直方图可知,成绩不低于60分的频率为1-10×(0.005+0.01)=0.85.由于该校高一年级共有学生640人,利用样本估计总体的思想,可估计该校高一年级期中考试数学成绩不低于60分的人数约为640×0.85=544.(3)易知成绩在[40,50)分数段内的人数为40×0.05=2,这2人分别记为A,B;成绩在[90,100]分数段内的人数为40×0.1=4,这4人分别记为C,D,E,F.若从数学成绩在[40,50)与[90,100]两个分数段内的学生中随机选取2名学生,则所有的基本事件有:(A,B),(A,C),(A,D),(A,E),(A,F),(B,C),(B,D),(B,E),(B,F),(C,D),(C,E),(C,F),(D,E),(D,F),(E,F),共15个.如果2名学生的数学成绩都在[40,50)分数段内或都在[90,100]分数段内,那么这2名学生的数学成绩之差的绝对值一定不大于10.如果一个成绩在[40,50)分数段内,另一个成绩在[90,100]分数段内,那么这2名学生的数学成绩之差的绝对值一定大于10.记“这2名学生的数学成绩之差的绝对值不大于10”为事件M,则事件M包含的基本事件有:(A,B),(C,D),(C,E),(C,F),(D,E),(D,F),(E,F),共7个.所以所求概率为P(M)=.。
数列028、数列}{n a 的通项公式为⎪⎭⎫ ⎝⎛-=3sin 3cos 222ππn n n a n ,其前n 项和为n S 。
(1)求n S ; (2)设nnn n S b 43⋅=,求数列}{n b 的前n 项和n T 。
解:(1)由于222cos sin cos 333n n n πππ-=,故312345632313222222222()()()1245(32)(31)(3)(6)((3)))222k k k k S a a a a a a a a a k k k --=+++++++++++-+-=-++-+++-+1331185(94)2222k k k -+=+++=,3133(49),2k k k k k S S a --=-=2323131(49)(31)1321,22236k k k k k k k S S a k ------=-=+=-=--故1,3236(1)(13),316(34),36n n n k n n S n k n n n k⎧--=-⎪⎪+-⎪==-⎨⎪+⎪=⎪⎩,*k N ∈。
(2)394,424n n n nS n b n +==⋅⋅21132294[],2444n n n T +=+++1122944[13],244n n n T -+=+++两式相减得:12321991999419419443[13][13]8,12444242214nn n n n n n n n n T --+-++=+++-=+-=---故2321813.3322n n n n T -+=--⋅。
9、数列}{n a 满足}221221,2,(1cos )sin ,1,2,3,.22n n n n n a a a a n ππ+===++=满足。
(1)求34,,a a 并求数列{}n a 的通项公式; (2)设21122,.n n n n na b S b b b a -==+++。
离散型随机变量期望与方差1、次品个数的期望例:某批数量较大的商品的次品率是%5,从中任意地连续取出10件,ξ为所含次品的个数,求ξE 。
分析:数量较大,意味着每次抽取时出现次品的概率都是0.05,ξ可能取值是:0、1、2、......、10。
10次抽取看成10次独立重复试验,所以抽到次品数ξ服从二项分布,由公式np E =ξ可得解。
解:由题,()05.0,10~B ξ,所以5.005.010=⨯=ξE 。
说明:随机变量ξ的概率分布,是求其数学期望的关键。
因此,入手时,决定ξ取哪些值及其相应的概率,是重要的突破点。
此题k k k C k P --⋅==1010)05.01()05.0()(ξ,应觉察到这是()05.0,10~B ξ。
2、根据分布列求期望和方差例:设ξ 是一个离散型随机变量,其分布列如下表,求q 值,并求ξ ξ D E、。
分析:根据分布列的两个性质,先确定q 的值,当分布列确定时,ξ ξ D E、只须按定义代公式即可。
解: 离散型随机变量的分布满足(1),,3,2,1,0 =≥i P i (2).1321=+++P P P所以有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤≤-≤=+-+.1,1210,1212122q q q q 解得.211-=q 故ξ 的分布列为:⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯+-⨯+⨯-=∴2231)12(021)1(ξ E .2122321 -=-+-= ⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯--+-⨯-+⨯---=223)]21(1[)12()21(21)]21(1[ 222ξ D ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-+⨯-=2232)12(21)22( 32.12223123622223 -=-+-+-+-= 小结:解题时不能忽视条件i i p k P ==)(ξ时,10≤≤i p ,⋅⋅⋅=,2,1i 否则取了1>q 的值后,辛辛苦苦计算得到的是两个毫无用处的计算。
3、开锁次数的数学期望和方差例:有n 把看上去样子相同的钥匙,其中只有一把能把大门上的锁打开。
数列通项公式的求法02二、累加累乘1、递推公式满足:()n g a a n n +=+1型或)(1n f a a n n +=-(2≥n )型 思路:利用累加法,将)1(1-=--n g a a n n ,--1n a 2-n a =)2(-n g ,......,-2a 1a =)1(g ,各式相加,正负抵消,得n a ,即)(...)()(123121--++-+-+=n n n a a a a a a a a ;用求和符号∑可以表示为:)2)(()(21211≥+=-+=∑∑==-n i f a a a a a ni n i i i n。
例1:在数列{}n a 中,01=a 且121-+=+n a a n n ,求数列{}n a 的通项公式。
解:依题意得,01=a ,()32112,,3,112312-=--=-=-=--n n a a a a a a n n , 把以上各式相加,得()()()21232113231-=-+-=-+++=n n n n a n ;用求和符号∑可以表示为:)2)(()(21211≥+=-+=∑∑==-n i f a a a a a ni ni i i n,即2,)1(2)1)(321()32(2121≥-=--++=-+=∑=n n n n a i a a ni n ,上式对于1=n 也成立,所以,*2,)1(N n n a n ∈-=。
例2:在数列{}n a 中,31=a ,)1(11++=+n n a a n n ,求数列{}n a 的通项公式。
解:原递推式可化为:1111+-+=+n n a a n n ,则,211112-+=a a 312123-+=a a ......, n n a a n n 1111--+=-,逐项相加得:n a a n 111-+=,故na n 14-=;用求和符号表示为:)111()1(1)(2121121ii a n n a a a a a ni ni i ni i n --+=-+=-+=∑∑∑==-=,2≥n 即2,14111≥-=-+=n n n a a n ,上式对于1=n 也成立,所以,na n14-=,*N n ∈。
三角函数、解三角形及平面向量0212.函数)(x f y =的图象向右平移6π单位后与函数x y 2sin =的图象重合,则)(x f y =的解析式是 A .()f x =)32cos(π-x B .()f x =)62cos(π-x C .()fx =)62cos(π+x D .()f x =)32cos(π+x【答案】B【解析】逆推法,将sin 2y x =的图象向左平移6π个单位即得()y f x =的图象, 即()sin 2()sin(2)cos[(2)]cos(2)cos(2)632366f x x x x x x ππππππ=+=+=-+=-+=- 13.设ω是正实数,函数x x f ωsin 2)(=在⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,3ππ上是增函数,那么ω的最大值是 A .32 B .2C .127D .3【答案】A【解析】若函数)(x f 在]4,3[ππ-上单调递增,则)(x f 的周期一定不小于ππ34)3(4=⋅-,即πωπ342≥ 得:23≤ω 所以ω的最大值为:23,选A14.若方程083492sin sin =-+⋅+⋅a a a x x有解,则a 的取值范围 ( )A.0>a 或8-≤aB.0>aC.3180≤<aD.2372318≤≤a【答案】D 【解析】方程083492sin sin =-+⋅+⋅a a a x x有解,等价于求134928sin sin +⋅+⋅=x x a 的值域∵]3,31[3sin ∈x∴13492sin sin +⋅+⋅x x ]31,923[∈ 则a 的取值范围为2372318≤≤a .15.已知函数()sin()(0)36f x A x A ππ=+>在它的一个最小正周期内的图象上,最高点与最低点的距离是5,则A 等于A . 1B .2C . 4D .8 【答案】B【解析】)(x f 取最高点时:1)63sin(=+ππx ,在)(x f 的最小正周期内,当263πππ=+x 时,1)83sin(=+ππx ,解得:1=x ;同理:当)(x f 取最低点时:263πππ-=+x ,解得:2=x ;设最高点为),1(A ,最低点为),2(A --则:25)2(322=+A ,解得:2=A16.【答案】B 【解析】)(x f 向左平移2π个单位后:])2(sin[)(ϕπω++=x A x f )2sin(ϕωπω++=x A设)2sin()(ϕωπω++=x A x g ,则)(x g 与)(x f 关于x 轴对称∴)()(x f x g =,故:πϕϕωπk +=+2(其中Z k ∈,且k 为奇数)πωπk =⇒2由题中各选项可得4=ω时,2=k ,与题意不符,故B 不对。
绝密★启用前广东省2018年普通高等学校招生全国统一考试文科数学注意事项: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.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
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.已知集合A={0,2},B={ -2,-1,0,1,2},则A∩B=A. {0,2}B. {1,2}C. {0}D. {-2,-1,0,1,2}2,设z=,则∣z∣=A. 0B.C. 1D.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.已知椭圆C:+=1的一个焦点为(2,0),则C的离心率为A.B.C.D.5.已知椭圆的上、下底面的中心分别为O₁,O₂,过直线的平面截该圆柱所得的截面是面积为8的正方形,则该圆柱的表面积为A. 12πB. 12πC. 8πD. 10π6.设函数f(x)=x ³+(a-1)x ²+ax。
若f(x)为奇函数,则曲线y= f(x)在点(0,0)处的切线方程为A. y=-2xB. y=-xC. y=2x7.在∆ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=A. -B. -C. +D. +8.已知函数f(x)=2cos ²x-sin ²x+2,则A. f(x)的最小正周期为π,最大值为3B. 不f(x)的最小正周期为π,最大值为4C. f(x)的最小正周期为2π,最大值为3D. D. f(x)的最小正周期为2π,最大值为49.某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如右图。
三角函数031、在ABC ∆中,cos cos AC BAB C=。
(1)证明:B C =。
(2)若1cos 3A =-。
求sin 43B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值。
解:(1)在ABC ∆中,由cos cos AC B AB C =及正弦定理得sin cos sin cos B BC C=, 于是sin cos cos sin 0B C B C -=,即()sin 0B C -=,因为0B π<<,0C π<<,则B C ππ-<-<,因此0B C -=,所以B C =。
(2)由题可得,()1cos 2cos 2cos 3B B A π=--=-=,又由B C =知02B π<<,所以sin 23B =,sin 42sin 2cos 2B B B ==, 227cos 4cos 2sin 29B B B =-=-;所以sin 4sin 4cos cos 4sin 333B B B πππ⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭。
2、在ABC ∆中,A C AC BC sin 2sin ,3,5===。
(1)求AB 的值;(2)求πsin 24A ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值。
解:(1)在ABC ∆中,根据正弦定理,ABCC AB sin sin =,于是522sin sin ===BC ABCCAB 。
(2)根据余弦定理,222cos 2AB AC BC A AB AC +-=⋅552=,于是A A 2cos 1sin -==55,从而53sin cos 2cos ,54cos sin 22sin 22=-===A A A A A A ,πππsin 2sin 2cos cos2sin 444A A A ⎛⎫-=-=⎪⎝⎭3、已知函数2()2cos 2sin cos 1(0)f x x x x x ωωωω=++∈R >,,)0,(>∈ωR x 的最小正周期是2π。
第2讲 平面向量、解三角形【课前热身】第2讲 平面向量、解三角形(本讲对应学生用书第4~6页)1.(必修4 P76习题7改编)在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC u u u r =e 1,DC u u u r =e 2,则OC u u u r= .【答案】12(e 1+e 2)【解析】因为O 是矩形ABCD 对角线的交点,BCu u u r =e 1,DCu u u r =e 2,所以OCu u u r =12(BC u u u r +DC u u u r)=12(e 1+e 2).2.(必修4 P90习题19改编)已知向量a =(6,-3),b =(2,x+1),若a ⊥b ,则实数x= . 【答案】3【解析】因为a ⊥b ,所以a ·b =0,所以12-3x-3=0,解得x=3.3.(必修5 P10练习2改编)在锐角三角形ABC 中,设角A ,B 所对的边分别为a ,b.若2a sin B=3b ,则角A= .【答案】π3【解析】在△ABC 中,由正弦定理及已知得2sin A·sin B=3sin B ,因为B 为△ABC的内角,所以sin B ≠0,所以sinA=32.又因为△ABC 为锐角三角形,所以A ∈π02⎛⎫ ⎪⎝⎭,,所以A=π3.4.(必修4 P80例5改编)已知向量a =(1,0),b =(2,1),则当k= 时,向量k a -b 与a +3b 平行.【答案】-13【解析】由题设知向量a 与b 不平行,因为向量k a -b 与a +3b 平行,所以1k =-13,即k=-13.5.(必修5 P16习题1(3)改编)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a=7,b=43,c=13,则△ABC 最小的内角为 .【答案】π6【解析】因为13<43<7,所以C<B<A ,又因为cosC=222-2a b c ab +=2743⨯⨯=32,所以C=π6.【课堂导学】平面向量与三角函数综合例1 (2016·淮安5月信息卷)已知向量m =(cos α,sin α),n =(3,-1),α∈(0,π).(1)若m ⊥n ,求角α的大小; (2)求|m +n |的最小值.【解答】(1)因为m =(cos α,sin α),n =(3,-1),且m ⊥n ,所以3cos α-sin α=0,即tan α=3.又因为α∈(0,π),所以α=π3.(2)因为m +n =(cos α+3,sin α-1),所以|m +n |=22(cos 3)(sin -1)αα++=523cos -2sin αα+=π54cos 6α⎛⎫++ ⎪⎝⎭. 因为α∈(0,π),所以α+ππ7π666⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,故当α+π6=π,即α=5π6时,|m +n |取得最小值1.正弦定理、余弦定理的应用例2 (2016·苏州暑假测试)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知sin2-2A B+sin A sin B=22+.(1)求角C 的大小;(2)若b=4,△ABC 的面积为6,求c 的值.【解答】(1)sin2-2A B+sin A sin B=1-cos(-)2A B+2sin sin2A B=1-cos cos-sin sin2A B A B+2sin sin2A B=1-cos cos sin sin2A B A B+=1-(cos cos-sin sin)2A B A B=1-cos()2A B+=1-cos(π-)2C=1cos2C+=22+,所以cos C=22.又0<C<π,所以C=π4.(2)因为S=12ab sin C=12a×4×sinπ4=2a=6,所以a=32.因为c2=a2+b2-2ab cos C=(32)2+42-2×32×4×22=10,所以c=10.变式1(2016·南通一调)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知(a+b-c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2a cos B,b=2,求△ABC的面积.【解答】(1)在△ABC中,由(a+b-c)(a+b+c)=ab,得222-2a b cab+=-12,即cosC=-12.因为0<C<π,所以C=2π3.(2)方法一:因为c=2a cos B,由正弦定理,得sin C=2sin A cos B.因为A+B+C=π,所以sin C=sin(A+B ),所以sin(A+B )=2sin A cos B ,即sin A cos B-cos A sin B=0, 所以sin(A-B )=0.又-π3<A-B<π3,所以A-B=0,即A=B ,所以a=b=2. 所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.方法二:由c=2a cos B 及余弦定理,得c=2a×222-2a c b ac +,化简得a=b ,所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.变式2 (2016·南通、扬州、淮安、宿迁、泰州二调)在斜三角形ABC 中,tan A+tan B+tan A tan B=1.(1)求角C 的大小; (2)若A=15°,2,求△ABC 的周长.【解答】(1)因为tan A+tan B+tan A tan B=1, 即tan A+tan B=1-tan A tan B.因为在斜三角形ABC 中,1-tan A tan B ≠0,所以tan(A+B )=tan tan 1-tan tan A BA B +=1,即tan(180°-C )=1,tan C=-1. 因为0°<C<180°,所以C=135°.(2)在△ABC 中,A=15°,C=135°,则B=180°-A-C=30°.由正弦定理sin BC A =sin CAB =sin ABC ,得sin15BC o =°sin30CA=2=2,故BC=2sin 15°=2sin(45°-30°)=2(sin 45°cos 30°-cos 45°sin 30°)=6-2 2,CA=2sin 30°=1.所以△ABC的周长为AB+BC+CA=2+1+6-22=2622++.平面向量与解三角形综合例3(2016·无锡期末)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量a=(sin B-sin C,sin C-sin A),b=(sin B+sin C,sin A),且a⊥b.(1)求角B的大小;(2)若b=c·cos A,△ABC的外接圆的半径为1,求△ABC的面积.【解答】(1)因为a⊥b,所以a·b=0,即sin2B-sin2C+sin A(sin C-sin A)=0,即sin A sin C=sin2A+sin2C-sin2B,由正弦定理得ac=a2+c2-b2,所以cos B=222-2a c bac+=12.因为B∈(0,π),所以B=π3.(2)因为c·cos A=b,所以bc=222-2b c abc+,即b2=c2-a2,又ac=a2+c2-b2,b=2R sin3,解得a=1,c=2.所以S△ABC =12ac sin B=3.变式(2016·苏锡常镇二调)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知向量m=(cos B,cos C),n=(4a-b,c),且m∥n.(1)求cos C的值;(2)若c=3,△ABC的面积S=15,求a,b的值.【解答】(1)因为m∥n,所以c cos B=(4a-b)cos C,由正弦定理,得sin C cos B=(4sin A-sin B)cos C,化简得sin(B+C)=4sin A cos C.因为A+B+C=π,所以sin(B+C)=sin A.又因为A∈(0,π),所以sin A≠0,所以cos C=14.(2)因为C∈(0,π),cos C=14,所以sin C=21-cos C=11-16=15.因为S=12ab sin C=15,所以ab=2.①因为c=3,由余弦定理得3=a2+b2-12ab,所以a2+b2=4,②由①②,得a4-4a2+4=0,从而a2=2,a=2(a=-2舍去),所以a=b=2.【课堂评价】1.(2016·镇江期末)已知向量a=(-2,1),b=(1,0),则|2a+b|=. 【答案】13【解析】因为2a+b=(-3,2),所以|2a+b|=22(-3)2+=13.2.(2016·南京学情调研)已知向量a=(1,2),b=(m,4),且a∥(2a+b),则实数m=.【答案】2【解析】方法一:由题意得a=(1,2),2a+b=(2+m,8),因为a∥(2a+b),所以1×8-(2+m)×2=0,故m=2.方法二:因为a∥(2a+b),所以存在实数λ,使得λa=2a+b,即(λ-2)a=b,所以(λ-2,2λ-4)=(m,4),所以λ-2=m且2λ-4=4,解得λ=4,m=2.3.(2016·南京、盐城一模)在△ABC中,设a,b,c分别为内角A,B,C的对边,若a=5,A=π4,cos B=35,则c=.【答案】7【解析】因为cos B=35,所以B∈π2⎛⎫⎪⎝⎭,,从而sin B=45,所以sin C=sin(A+B)=sinA cos B+cos A sin B=2×35+2×45=72,又由正弦定理得sinaA=sincC,即52 =72c,解得c=7.4.(2016·全国卷Ⅲ)在△ABC中,B=π4,BC边上的高等于13BC,则cos A=.(第4题)【答案】-10【解析】如图,作AD ⊥BC交BC 于点D ,设BC=3,则AD=BD=1,AB=2,AC=5.由余弦定理得32=(2)2+(5)2-2×2×5×cos A ,解得cos A=-10.5.(2016·南通一调)已知在边长为6的正三角形ABC 中,BD u u u r =12BC u u u r ,AE u u u r=13AC u u u r ,AD 与BE 交于点P ,则PB u u u r ·PD u u ur 的值为 .(第5题)【答案】274【解析】如图,以BC 为x 轴,AD 为y 轴,建立平面直角坐标系,不妨设B (-3,0),C (3,0),则D (0,0),A (0,33),E (1,23),P 330⎛ ⎝⎭,,所以PB u u u r ·PD u u ur =|PD u u u r |2=233⎝⎭=274.温馨提示:趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成《配套检测与评估》第3~4页.【检测与评估】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1.(2016·苏州暑假测试)设x ,y ∈R ,向量a =(x ,1),b =(2,y ),且a +2b =(5,-3),则x+y= .2.(2016·盐城三模)已知向量a ,b 满足a =(4,-3),|b |=1,|a -b |=21,则向量a ,b 的夹角为 .3.(2016·全国卷Ⅱ)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A=45,cos C=513,a=1,则b= .4.(2016·天津卷)在△ABC 中,若AB=13,BC=3,∠C=120°,则AC= .5.(2016·南京三模)如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB=4,AD=3,CD=2,AM u u u u r =2MD u u u u r .若AC u u u r ·BM u u u u r =-3,则AB u u u r ·AD u u u r = .(第5题)6.(2016·无锡期末)已知平面向量α,β满足|β|=1,且α与β-α的夹角为120°,则α的模的取值范围为 .7.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.若b a +ab =6cos C ,则tan tan C A +tan tan CB = .8.(2016·苏北四市摸底)在△ABC 中,AB=2,AC=3,角A 的平分线与AB 边上的中线交于点O ,若AO u u u r =x AB u u u r+y AC u u u r (x ,y ∈R ),则x+y 的值为 .二、 解答题9.(2016·苏北四市期末)已知在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,sin A=35,tan(A-B )=-12.(1)求tan B 的值; (2)若b=5,求c 的值.10.(2016·徐州、连云港、宿迁三检)如图,在梯形ABCD 中,已知AD ∥BC ,AD=1,BD=210,∠CAD=π4,tan ∠ADC=-2.(1)求CD 的长; (2)求△BCD 的面积.(第10题)11.(2016·南京三模)在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边.若向量m =(a ,cos A ),向量n =(cos C ,c ),且m ·n =3b cos B.(1)求cos B 的值;(2)若a ,b ,c 成等比数列,求1tan A +1tan C 的值.【检测与评估答案】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1. -1 【解析】由题意得a +2b =(x+4,1+2y )=(5,-3),所以4512-3x y +=⎧⎨+=⎩,,解得1-2x y =⎧⎨=⎩,,所以x+y=-1.2. π3【解析】设向量a ,b 的夹角为θ,由|a -b|=,得21=(a -b )2=a 2+b 2-2a ·b =25+1-2·5·cos θ,即cos θ=12,所以向量a ,b 的夹角为π3.3. 2113 【解析】因为cos A=45,cos C=513,且A ,C 为三角形的内角,所以sin A=35,sin C=1213,所以sin B=sin(A+C )=sin A cos C+cos A sin C=6365.由正弦定理得sin b B =sin aA ,解得b=2113.4. 1【解析】设AC=x,由余弦定理得cos 120°=29-13 23xx+⋅⋅=-12,即x2+3x-4=0,解得x=1或x=-4(舍去),所以AC=1.5.32【解析】方法一:设ABu u u r=4a,ADu u u r=3b,其中|a|=|b|=1,则DCu u u r=2a,AMu u u u r=2b.由ACu u u r·BMu u u u r=(ADu u u r+DCu u u r)·(BAu u u r+AMu u u u r)=-3,得(3b+2a)·(2b-4a)=-3,化简得a·b=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12a·b=32.方法二:建立平面直角坐标系,使得A(0,0),B(4,0),设D(3cos α,3sin α),则C(3cos α+2,3sin α),M(2cos α,2sin α).由ACu u u r·BMu u u u r=-3,得(3cos α+2,3sin α)·(2cos α-4,2sin α)=-3,化简得cos α=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12cos α=32.6.23⎛⎤⎥⎝⎦,【解析】如图,设α=ABu u u r,β=ACu u u r,则β-α=BCu u u r,∠ABC=60°,设α与β的夹角为θ,则0°<θ<120°,由正弦定理可得°||sin(120-)θα=°||sin60β,所以|α|=233sin(120°-θ).因为0°<θ<120°,所以0°<120°-θ<120°,所以0<sin(120°-θ)≤1,所以0<|α|≤23.(第6题)7. 4 【解析】b a +ab =6cos C ⇒6ab cos C=a 2+b 2⇒3(a 2+b 2-c 2)=a 2+b 2⇒a 2+b 2=232c ,所以tan tan C A +tan tan CB =sin cosC C ·cos sin sin cos sin sin B A B A A B +=sin cos C C ·sin()sin sin A B A B +=1cos C ·2sin sin sin C A B =2222-aba b c +·2c ab =22223-2c c c=2222c c =4.8. 58 【解析】如图,在△ABC 中,AD 为∠BAC 的平分线,CE 为AB 边上的中线,且AD ∩CE=O.在△AEO 中,由正弦定理得sin AE AOE ∠=sin EOEAO ∠.在△ACO 中,由正弦定理得sin AC AOC ∠=sin COCAO ∠,两式相除得AE AC =EO OC .因为AE=12AB=1,AC=3,所以EO OC =13,所以CO u u u r =3OE u u u r ,即AO u u u r -AC u u u r =3(AE u u u r -AO u u ur ),即4AO u u u r =3AE u u u r+AC u u u r ,所以4AO u u u r =32AB u u ur +AC u u u r ,从而AO u u u r =38AB u u u r +14AC u u u r .因为AO u u u r =x AB u u u r+y ACu u u r ,所以x=38,y=14,所以x+y=58.(第8题)二、 解答题9. (1) 方法一:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tan A=sin cos A A =34.由tan(A-B )=tan -tan 1tan ?tan A B A B +=-12,得tan B=2.方法二:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tanA=sin cos A A =34.又因为tan(A-B )=-12,所以tan B=tan[A-(A-B )]=tan -tan(-)1tan tan(-)A A B A A B +=31--42311-42⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭=2. (2) 由(1)知tan B=2,得sin B=255,cos B=55, 所以sin C=sin(A+B )=sin A cos B+cos A sin B=11525,由正弦定理sin bB =sin cC ,得c=sin sin b C B =112.10. (1) 因为tan ∠ADC=-2,且∠ADC ∈(0,π),所以sin ∠ADC=255,cos ∠ADC=-55. 所以sin ∠ACD=sinππ--4ADC ∠⎛⎫ ⎪⎝⎭ =sin ∠ADC+π4=sin ∠ADC ·cos π4+cos ∠ADC ·sin π4=,在△ADC 中,由正弦定理得CD=·sin sin AD DACACD ∠∠=.(2) 因为AD ∥BC ,所以cos ∠BCD=-cos ∠ADC=,sin ∠BCD=sin ∠ADC=.在△BDC 中,由余弦定理得BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD ·cos ∠BCD , 即BC 2-2BC-35=0,解得BC=7,所以S △BCD =12BC ·CD ·sin ∠BCD=12×7=7.11. (1) 因为m ·n =3b cos B ,所以a cos C+c cos A=3b cos B. 由正弦定理得sin A cos C+sin C cos A=3sin B cos B , 所以sin(A+C )=3sin B cos B , 所以sin B=3sin B cos B.因为B 是△ABC 的内角,所以sin B ≠0,所以cos B=13.(2) 因为a ,b ,c 成等比数列,所以b 2=ac. 由正弦定理得sin 2B=sin A ·sin C.因为cos B=13,B 是△ABC 的内角,所以sinB=,又1tan A +1tan C =cos sin A A +cos sin C C =cos ?sin sin ?cos sin sin A C A CA C +⋅ =sin()sin sin A C A C +⋅=sin sin sin B A C=2sin sin B B =1sin B=.。
平面向量022二、(线性运算)在ABC ∆中,设b AC a AB ==,,R Q P ,,三点在ABC ∆内部,且AP 中点为Q ,BQ 中点为R ,CR 中点为P ,假设b n a m AP +=,那么=+n m 。
答案:76 23、(数量积问题)已知平面上三点C B A ,,知足2AB =,1BC =,3CA =,那么AB BC BC CA CA AB ⋅+⋅+⋅的值等于 。
答案:4-24、(线性运算与数量积)在ABC ∆中,︒=∠120BAC ,2==AC AB ,D 为BC 边上的点,且0=⋅BC AD ,若EB CE 3=,那么AE AC AB ⋅+)(= 。
答案:22五、(线性运算与数量积)如图,在ABC ∆中,AD AB ⊥,BD BC 3=,1AD =,那么AC AD ⋅= 。
2五、2六、答案:3 2六、(线性运算与数量积)如图,在ABC ∆中,120,2,1,BAC AB AC D ∠=︒==是边BC 上一点,2,DC BD =,则=⋅BC AD 。
答案:38-27、(坐标法与数量积)如图,在平行四边形ABCD 中,()()2,3,2,1-==BD AC ,则=⋅AC AD 。
答案:3解析:令AB a =,AD b =,那么(1,2)(2,0),(1,2)(3,2)a b a b a b ⎧+=⎪⇒==-⎨-+=-⎪⎩, 因此()3AD AC b a b ⋅=⋅+=。
2八、(坐标法与数量积)在平行四边形ABCD 中,N M ,别离为BC CD ,的中点,()()1,3,2,1==,那么=⋅ 。
答案:310 解析:设()()()()2,26,2,6,0,,0,0B B B x D x C x B A --,那么通过M 点的横坐标可计算出310=B x ,从而确信=⋅的值。
2九、(坐标法与数量积)在AOB Rt ∆中,3,2,90===∠OB OA AOB,假设 OB OD OA OC 21,31==,AD 与BC 相交于点M ,那么=⋅AB OM 。
三角函数02
7、已知函数()2cos (sin cos )1f x x x x x =-+∈
R ,,R x ∈。
(1)求函数()f x 的最小正周期;
(2)求函数()f x 在区间π3π84⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
,上的最小值和最大值。
解:(1)π()2cos (sin cos )1sin 2cos 224f x x x x x x x ⎛
⎫=-+=-=- ⎪⎝⎭
,
因此,函数()f x 的最小正周期为π。
(2)因为π()24f x x ⎛
⎫=- ⎪⎝⎭在区间π3π88⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上为增函数,在区间3π3π84⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上为
减函数,又π08f ⎛⎫
= ⎪⎝⎭
,
3π8f ⎛⎫
= ⎪⎝⎭
3π3πππ14244f ⎛⎫⎛⎫
=-==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,
故函数()f x 在区间π3π84⎡⎤
⎢⎥⎣⎦
,1-。
8、已知5tan cot 2αα+=
,ππ42α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭
,。
求cos2α和π
sin(2)4α+的值。
解:由5tan cot ,2αα+=得15tan ,
tan 2αα+=,解得tan 2α=或1
tan 2
α=, 由已知(,),42ππα∈,故舍去1
tan 2
α=,得tan 2α=。
因此,sin 5 5.
αα=
=
那么223cos 2cos sin ,5ααα=-=-且4
cos 22sin cos 5
ααα==
故sin(2)sin 2.cos cos 2.sin 444πππααα+=+4
355=-=
9、在ABC ∆中,2AC =,1BC =,4
3cos =C 。
(1)求AB 的值;
(2)求()C A +2sin 的值。
解:(1)由余弦定理,2222..cos AB AC BC AC BC C =+-3
41221 2.4
=+-⨯⨯⨯=
那么,AB =
(2)解:由3
cos 4
C =,且0,C π<<得sin C ==
由正弦定理,
,
sin sin AB BC
C A
=,解得sin sin BC C A AB ==cos 8A =, 由倍角公式得16
7
5cos sin 22sin =
=A A A ,且29cos 212sin 16A A =-=,
故()sin 2sin 2cos cos 2sin 8
A C A C A C +=+=。
10、设锐角ABC ∆的内角C B A ,,的对边分别为c b a ,,,2sin a b A =。
(1)求B 的大小;
(2)若a =5c =,求b 。
(3)求cos sin A C +的取值范围。
解析:(1)由2sin a b A =,根据正弦定理得sin 2sin sin A B A =,所以1sin 2
B =, 由AB
C ∆为锐角三角形得π
6
B =。
(2)根据余弦定理,得2222cos b a c ac B =+-272545=+-7=。
所以,b =。
(3)cos sin cos sin A C A A π⎛⎫
+=+π-- ⎪6⎝⎭
cos sin 6A A π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭1cos cos 22A A A =++3A π⎛
⎫=+ ⎪⎝
⎭。
由ABC ∆为锐角三角形知,
22A B ππ->-,2263B ππππ-=-=,2336
A πππ
<+<,
所以1sin 23A π⎛⎫+< ⎪⎝⎭3A π⎛
⎫<+< ⎪⎝
⎭所以cos sin A C +的取值范围为32⎫⎪⎪⎝⎭
,。
11、已知函数2π()2sin 24f x x x ⎛⎫
=+ ⎪⎝⎭
,ππ42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,。
(1)求()f x 的最大值和最小值;
(2)若不等式()2f x m -<在ππ42x ⎡⎤
∈⎢⎥⎣⎦
,上恒成立,求实数m 的取值范围。
解:(1)π()1cos 21sin 22f x x x x x ⎡⎤
⎛⎫=-+=+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣
⎦∵π12sin 23x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭。
又ππ42x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∵,ππ2π2633x -∴≤≤,即π212sin 233x ⎛
⎫+- ⎪⎝
⎭≤≤,
max min ()3()2f x f x ==,∴。
(2)()2()2()2f x m f x m f x -<⇔-<<+∵,ππ42x ⎡⎤
∈⎢⎥⎣⎦
,,
max ()2m f x >-∴且min ()2m f x <+,14m <<∴,即实数m 的取值范围是()4,1。
12、已知函数73()sin cos ,44f x x x x R ππ⎛
⎫⎛
⎫
=+
+-∈ ⎪
⎪⎝
⎭⎝
⎭。
(1)求()f x 的最小正周期和最小值;
(2)已知()()44cos ,cos 55βαβα-=+=-,02παβ<<≤,求证:[]2
()20f β-=。
解析:(1)∵()sin cos cos sin 2222f x x x x x ⎛⎫⎛=⋅
+⋅-+⋅-+⋅ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭
)
sin cos 2sin 4x x x π⎛
⎫=-=- ⎪⎝
⎭,
∴()f x 的最小正周期是2π,当()24
2
x k k π
π
π-=-
∈Z ,
即()24
x k k π
π=-
∈Z 时,函数取得最小值-2。
(2)02π
αβ<<≤
,02
π
βα∴
>->,0πβα>+>
()4cos ,5βα-= ()3
sin 5βα∴-=,
()4cos ,5βα+=- ()3
sin 5
βα∴+=,
()()sin 2sin βαβαβ=+--⎡⎤⎣⎦
()()()()sin cos cos sin αβαβαβαβ=+--+-
344305555⎛⎫⎛⎫
=⋅--⋅-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
, ()2
2
222sin 24sin 244f ππβββ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-=--=--⎡⎤ ⎪ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎝⎭⎣
⎦, 21cos 222sin 202πββ⎡⎤⎛
⎫=---=-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,
所以,结论成立。