数学必修4综合测试题(含答案)
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高中数学必修 4 测试试题第Ⅰ卷(选择题共 60 分)一、选择题:本答题共 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.-300°化为弧度是()4B.5C.2D.5 A.33362.为得到函数y sin(2x) 的图象,只需将函数y sin( 2x) 的图像()36A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度44C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度223.函数y sin(2 x) 图像的对称轴方程可能是()3A.x B.x12C.x6D.x.w.w.k.s.5.u.c.o612 4.若实数 x 满足㏒2x =2+sin, 则 x 1 x10()A. 2x-9B. 9-2xC.11D. 95. 点A(x,y)是300°角终边上异于原点的一点,则y值为 () xA. 3B. -3C.3D. -333 6. 函数y sin(2x) 的单调递增区间是()3A.k, k 5Z B.2k,2k5k Z k12121212C.k,k 5Z D.2k,2k5k Z k66667.sin(-10π )的值等于() A .1B.-1C.3D.-3 322228.在△ ABC 中,若sin( A B C ) sin( A B C ) ,则△ABC必是()A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰或直角三角形D.等腰直角三角9. 函数 y sin x sin x 的值域是()A.0B.1,1C.0,1D.2,010. 函数 y sin x sin x 的值域是()A.1,1B.0,2C.2,2D.2,011.函数y sin x tan x 的奇偶性是()A.奇函数B.偶函数C.既奇又偶函数D.非奇非偶函数12.比较大小,正确的是()A .sin(5)sin 3sin 5B.sin( 5)sin 3sin 5C.sin3sin( 5)sin 5D.sin 3sin( 5)sin 5第Ⅱ卷(非选择题共 90 分)二、填空题(每小题 6 分,共 30 分)13.终边在坐标轴上的角的集合为 _________.14.时针走过 1 小时 50 分钟,则分钟转过的角度是______.15.已知扇形的周长等于它所在圆的周长的一半,则这个扇形的圆心角是________________.16. 已知角的终边经过点P(-5,12),则sin+2cos的值为______.17.一个扇形的周长是 6 厘米,该扇形的中心角是1 弧度,该扇形的面积是________________.三、解答题:本大题共 4 小题,共 60分。
第三章测试(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每题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.sin105°cos105°的值为( ) A.14 B .-14C.34D .-34解析 原式=12sin210°=-12sin30°=-14.答案 B2.若sin2α=14,π4<α<π2,则cos α-sin α的值是( )A.32B .-32C.34D .-34解析 (cos α-sin α)2=1-sin2α=1-14=34.又π4<α<π2, ∴cos α<sin α,cos α-sin α=-34=-32. 答案 B3.sin15°sin30°sin75°的值等于( ) A.14 B.34 C.18D.38解析 sin15°sin30°sin75° =sin15°cos15°sin30° =12sin30°sin30°=12×12×12=18. 答案 C4.在△ABC 中,∠A =15°,则 3sin A -cos(B +C )的值为( ) A. 2 B.22C.32D. 2解析 在△ABC 中,∠A +∠B +∠C =π, 3sin A -cos(B +C ) =3sin A +cos A =2(32sin A +12cos A ) =2cos(60°-A )=2cos45°= 2. 答案 A5.已知tan θ=13,则cos 2θ+12sin2θ等于( )A .-65B .-45C.45D.65解析 原式=cos 2θ+sin θcos θcos 2θ+sin 2θ=1+tan θ1+tan 2θ=65.答案 D6.在△ABC 中,已知sin A cos A =sin B cos B ,则△ABC 是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等腰三角形或直角三角形解析 ∵sin2A =sin2B ,∴∠A =∠B ,或∠A +∠B =π2.答案 D 7.设a =22(sin17°+cos17°),b =2cos 213°-1,c =32,则( ) A .c <a <b B .b <c <a C .a <b <c D .b <a <c 解析 a =22sin17°+22cos17°=cos(45°-17°)=cos28°,b =2cos 213°-1=cos26°,c =32=cos30°, ∵y =cos x 在(0,90°)内是减函数, ∴cos26°>cos28°>cos30°,即b >a >c . 答案 A8.三角形ABC 中,若∠C >90°,则tan A ·tan B 与1的大小关系为( ) A .tan A ·tan B >1 B. tan A ·tan B <1 C .tan A ·tan B =1D .不能确定解析 在三角形ABC 中,∵∠C >90°,∴∠A ,∠B 分别都为锐角. 则有tan A >0,tan B >0,tan C <0. 又∵∠C =π-(∠A +∠B ),∴tan C =-tan(A +B )=-tan A +tan B1-tan A ·tan B <0,易知1-tan A ·tan B >0, 即tan A ·tan B <1. 答案 B9.函数f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4-sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4是( ) A .周期为π的奇函数 B .周期为π的偶函数 C .周期为2π的奇函数 D .周期为2π的偶函数解析 f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4-sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4 =cos 2⎝⎛⎭⎫π4-x -sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4 =cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4-sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4 =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2 =sin2x . 答案 A10.y =cos x (cos x +sin x )的值域是( ) A .[-2,2] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+22,2C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-22,1+22D.⎣⎡⎦⎤-12,32 解析 y =cos 2x +cos x sin x =1+cos2x 2+12sin2x=12+22⎝⎛⎭⎫22sin2x +22cos2x =12+22sin(2x +π4).∵x ∈R , ∴当sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4=1时,y 有最大值1+22; 当sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4=-1时,y 有最小值1-22. ∴值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-22,1+22.答案 C11.已知θ为第二象限角,sin(π-θ)=2425,则cos θ2的值为( )A.335 B.45 C .±35D .±45解析 由sin(π-θ)=2425,得sin θ=2425.∵θ为第二象限的角,∴cos θ=-725.∴cos θ2=±1+cos θ2=± 1-7252=±35. 答案 C12.若α,β为锐角,cos(α+β)=1213,cos(2α+β)=35,则cos α的值为( )A.5665 B.1665C.5665或1665D .以上都不对解析 ∵0<α+β<π,cos(α+β)=1213>0,∴0<α+β<π2,sin(α+β)=513.∵0<2α+β<π,cos(2α+β)=35>0,∴0<2α+β<π2,sin(2α+β)=45.∴cos α=cos [(2α+β)-(α+β)]=cos(2α+β)cos(α+β)+sin(2α+β)sin(α+β) =35×1213+45×513=5665. 答案 A二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分.将答案填在题中横线上) 13.若1+tan α1-tan α=2012,则1cos2α+tan2α=______.解析1cos2α+tan2α=1+sin2αcos2α=sin 2α+cos 2α+2sin αcos αcos 2α-sin 2α=tan 2α+1+2tan α1-tan 2α=(tan α+1)21-tan 2α=1+tan α1-tan α=2012.答案 201214.已知cos2α=13,则sin 4α+cos 4α=________.解 ∵cos2α=13,∴sin 22α=89.∴sin 4α+cos 4α=(sin 2α+cos 2α)2-2sin 2αcos 2α =1-12sin 22α=1-12×89=59.答案 5915.sin (α+30°)+cos (α+60°)2cos α=________.解析 ∵sin(α+30°)+cos(α+60°)=sin αcos30°+cos αsin30°+cos αcos60°-sin αsin60°=cos α,∴原式=cos α2cos α=12.答案 1216.关于函数f (x )=cos(2x -π3)+cos(2x +π6),则下列命题:①y =f (x )的最大值为2; ②y =f (x )最小正周期是π;③y =f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π24,13π24上是减函数;④将函数y =2cos2x 的图像向右平移π24个单位后,将与已知函数的图像重合.其中正确命题的序号是________. 解析 f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6 =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+sin ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫2x +π6 =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 =2·⎣⎡⎦⎤22cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+π4 =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π12, ∴y =f (x )的最大值为2,最小正周期为π,故①,②正确.又当x ∈⎣⎡⎦⎤π24,13π24时,2x -π12∈[0,π],∴y =f (x )在⎣⎡⎦⎤π24,13π24上是减函数,故③正确. 由④得y =2cos2⎝⎛⎭⎫x -π24=2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π12,故④正确. 答案 ①②③④三、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)已知向量m =⎝⎛⎭⎫cos α-23,-1,n =(sin x,1),m 与n 为共线向量,且α∈⎣⎡⎦⎤-π2,0.(1)求sin α+cos α的值; (2)求sin2αsin α-cos α的值.解 (1)∵m 与n 为共线向量, ∴⎝⎛⎭⎫cos α-23×1-(-1)×sin α=0, 即sin α+cos α=23. (2)∵1+sin2α=(sin α+cos α)2=29,∴sin2α=-79.∴(sin α-cos α)2=1-sin2α=169. 又∵α∈⎣⎡⎦⎤-π2,0,∴sin α-cos α<0. ∴sin α-cos α=-43.∴sin2αsin α-cos α=712. 18.(12分)求证:2-2sin ⎝⎛⎭⎫α+3π4cos ⎝⎛⎭⎫α+π4cos 4α-sin 4α=1+tan α1-tan α. 证明 左边=2-2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4+π2cos ⎝⎛⎭⎫α+π4(cos 2α+sin 2α)(cos 2α-sin 2α) =2-2cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4cos 2α-sin 2α =1-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π2cos 2α-sin 2α=1+sin2αcos 2α-sin 2α=(sin α+cos α)2cos 2α-sin 2α=cos α+sin αcos α-sin α=1+tan α1-tan α. ∴原等式成立.19.(12分)已知函数f (x )=2cos2x +sin 2x -4cos x . (1)求f ⎝⎛⎭⎫π3的值;(2)求f (x )的最大值和最小值. 解 (1)f ⎝⎛⎭⎫π3=2cos 2π3+sin 2π3-4cos π3 =2×⎝⎛⎭⎫-12+⎝⎛⎭⎫322-4×12 =-1+34-2=-94.(2)f (x )=2(2cos 2x -1)+(1-cos 2x )-4cos x =3cos 2x -4cos x -1=3⎝⎛⎭⎫cos x -232-73, ∵x ∈R ,cos x ∈[-1,1],∴当cos x =-1时,f (x )有最大值6; 当cos x =23时,f (x )有最小值-73.20.(12分)已知cos ⎝⎛⎭⎫x -π4=210,x ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4. (1)求sin x 的值; (2)求sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的值. 解 (1)解法1:∵x ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4, ∴x -π4∈⎝⎛⎭⎫π4,π2, 于是sin ⎝⎛⎭⎫x -π4= 1-cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4=7210.sin x =sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -π4+π4=sin ⎝⎛⎭⎫x -π4cos π4+cos ⎝⎛⎭⎫x -π4sin π4 =7210×22+210×22=45. 解法2:由题设得22cos x +22sin x =210, 即cos x +sin x =15.又sin 2x +cos 2x =1, 从而25sin 2x -5sin x -12=0, 解得sin x =45,或sin x =-35,因为x ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4,所以sin x =45. (2)∵x ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4,故 cos x =-1-sin 2x =-1-⎝⎛⎭⎫452=-35. sin2x =2sin x cos x =-2425.cos2x =2cos 2x -1=-725.∴sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 =sin2x cos π3+cos2x sin π3=-24+7350.21.(12分)已知函数 f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎫x +π6-1. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π4上的最大值和最小值. 解 (1)因为f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎫x +π6-1 =4cos x ⎝⎛⎭⎫32sin x +12cos x -1=3sin2x +2cos 2x -1=3sin2x +cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6所以f (x )的最小正周期为π.(2)-π6≤x ≤π4,所以-π6≤2x +π6≤2π3,当2x +π6=π2时,即x =π6,f (x )取得最大值2;当2x +π6=-π6时,即x =-π6,f (x )取得最小值-1.22.(12分)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +7π4+cos ⎝⎛⎭⎫x -3π4,x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期和最小值;(2)已知cos(β-α)=45,cos(β+α)=-45,0<α<β≤π2,求证:[f (β)]2-2=0.解 (1)∵f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +7π4-2π+sin ⎝⎛⎭⎫x -3π4+π2 =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4+sin ⎝⎛⎭⎫x -π4=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4, ∴T =2π,f (x )的最小值为-2.(2)证明:由已知得cos βcos α+sin βsin α=45,cos βcos α-sin βsin α=-45.两式相加,得2cos βcos α=0, ∵0<α<β≤π2,∴β=π2.∴[f (β)]2-2=4sin 2π4-2=0.。
单元综合测试一时间:120分钟 分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.若角600°的终边上有一点(-4,a),则a 的值是( ) A .-4 3B .±4 3 C.3D .43解析:因为tan600°=a-4=tan(540°+60°)=tan60° =3,故a =-43.答案:A2.已知cos(π2+φ)=32,且|φ|<π2,则tan φ=( )A .-33B.33 C .-3D.3解析:由cos(π2+φ)=32,得sin φ=-32,又|φ|<π2,∴cos φ=12,∴tan φ=-3.答案:C3.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 +π6)B .y =sin(x2+π6)C .y =sin(2x -π6)D .y =sin(2x -π3)解析:∵最小正周期为π,∴ω=2,又图象关于直线x =π3对称,∴f(π3)=±1,故只有C 符合. 答案:C4.若2k π+π<θ<2k π+5π4(k ∈Z),则sin θ,cos θ,tan θ的大小关系是( )A .sin θ<cos θ<tan θB .cos θ<tan θ<sin θC .cos θ<sin θ<tan θD .sin θ<tan θ<cos θ解析:设π<α<54π,则有sin θ=sin α,cos θ=cos α,tan θ=tan α, ∵tan α>0,而sin α<0,cos α<0,∴B 、D 排除,又∵cos α<-22<sin α,即cos α<sin α,排除A.选C.答案:C5.已知A 是三角形的内角,且sinA +cosA =52,则tanA 等于( )A .4+15B .4-15C .4±15D .以上均不正确解析:因为sinA +cosA =52,所以2sinAcosA =14>0.所以A 为锐角.又(sinA -cosA)2=1-2sinAcosA =1-14=34,所以sinA -cosA=±32.从而可求出sinA ,cosA 的值,从而求出tanA =4±15.答案:C6.函数y =2sin(π6-2x)(x ∈[0,π])的单调递增区间是( )A .[0,π3]B .[π12,7π12]C .[π3,5π6]D .[5π6,π]解析:由π2+2k π≤2x -π6≤3π2+2k π可得π3+k π≤x ≤5π6+k π(k ∈Z).∵x ∈[0,π],∴单调递增区间为[π3,5π6].答案:C7.为得到函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3的图象,只需将函数y =sinx 的图象( )A .向左平移π6个单位长度B .向右平移π6个单位长度C .向左平移5π6个单位长度D .向右平移5π6个单位长度解析:∵y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3+π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +5π6,∴只需将y =sinx 的图象向左平移5π6个单位长度.答案:C8.已知函数f(x)=2sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示,则函数f(x)的一个单调递增区间是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7π12,5π12 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-7π12,-π12C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤11π12,17π12 解析:由图形可得14T =23π-512π,∴T =π,则ω=2,又图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫512π,2.∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×512π+φ=2,∴φ=-π3,∴f(x)=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,其单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+512π(k ∈Z),取k =1,即得选项D. 答案:D9.设a 为常数,且a>1,0≤x ≤2π,则函数f(x)=cos 2x +2asinx -1的最大值为( )A .2a +1B .2a -1C .-2a -1D .a 2解析:f(x)=cos 2x +2asinx -1=1-sin 2x +2asinx -1 =-(sinx -a)2+a 2, ∵0≤x ≤2π,∴-1≤sinx ≤1,又a>1,∴f(x)max =-(1-a)2+a 2=2a -1. 答案:B 10.函数y =cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,A ,B 分别为最高点与最低点,并且两点间的距离为22,则该函数图象的一条对称轴方程为( )A .x =2πB .x =π2C .x =1D .x =2解析:函数y =cos(ωx +φ)(ω>0,0<φ<π)的最大值为1,最小值为-1,所以周期T =2222-22=4,所以ω=π2,又函数为奇函数,所以cos φ=0(0<φ<π)⇒φ=π2,所以函数解析式为y =cos(π2x +π2)=-sin π2x ,所以直线x =1为该函数图象的一条对称轴.答案:C11.中国最高的摩天轮是“南昌之星”,它的最高点离地面160米,直径为156米,并以每30分钟一周的速度匀速旋转,若从最低点开始计时,则摩天轮进行5分钟后离地面的高度为( )A .41米B .43米C .78米D .118米解析:摩天轮转轴离地面高160-⎝ ⎛⎭⎪⎫1562=82(米),ω=2πT =π15,摩天轮上某个点P 离地面的高度h 米与时间t 的函数关系是h =82-78cos π15t ,当摩天轮运行5分钟时,其离地面高度为h =82-78cosπ15t =82-78×12=43(米).答案:B12.设ω>0,函数y =sin(ωx +π3)+2的图象向右平移4π3个单位后与原图象重合,则ω的最小值是( )A.23B.43C.32D .3解析:方法一:函数y =sin(ωx +π3)+2的图象向右平移4π3个单位后得到函数y =sin[ω(x -4π3)+π3]+2=sin(ωx -4π3ω+π3)+2的图象.∵两图象重合,∴ωx +π3=ωx -4π3ω+π3+2k π,k ∈Z ,解得ω=32k ,k ∈Z.又ω>0,∴当k =1时,ω的最小值是32.方法二:由题意可知,4π3是函数y =sin(ωx +π3)+2(ω>0)的最小正周期T 的正整数倍,即4π3=kT =2k πω(k ∈N *),ω=32k ,ω的最小值为32.答案:C第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.在扇形中,已知半径为8,弧长为12,则圆心角是________弧度,扇形面积是________.解析:圆心角α=lr =128=32,扇形面积S =12lr =12×12×8=48.答案:324814.方程sinx =lgx 的解的个数为________.解析:画出函数y =sinx 和y =lgx 的图象(图略),结合图象易知这两个函数的图象有3个交点.答案:315.设f(x)=asin(πx +α)+bcos(πx +β),其中a ,b ,α,β为非零常数.若f(2 013)=-1,则f(2 014)=________.解析:f(2 013)=asin(2 013π+α)+bcos(2 013π+β) =-1,f(2 014)=asin(2 014π+α)+bcos(2 014π+β) =asin[π+(2 013π+α)]+bcos[π+(2 013π+β)]=-[asin(2 013π+α)+bcos(2 013π+β)]=1. 答案:116.关于函数f(x)=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+1有以下结论:①函数f(x)的值域是[0,2];②点⎝ ⎛⎭⎪⎫-512π,0是函数f(x)的图象的一个对称中心;③直线x =π3是函数f(x)的图象的一条对称轴;④将函数f(x)的图象向右平移π6个单位长度后,与所得图象对应的函数是偶函数.其中,所有正确结论的序号是________.解析:①∵-1≤cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3≤1,∴0≤cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3+1≤2;②∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6+π3+1=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2+1=1≠0,∴点⎝ ⎛⎭⎪⎫-512π,0不是函数f(x)图象的一个对称中心;③∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π3+1=cos π+1=0,函数取得最小值,∴直线x =π3是函数f(x)的图象的一条对称轴;④将函数f(x)的图象向右平移π6个单位长度后,与所得图象对应的函数解析式为g(x)=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π3+1=cos2x +1,此函数是偶函数.综上所述,①③④正确.答案:①③④三、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sin θ=45,π2<θ<π,(1)求tan θ;(2)求sin 2θ+2sin θcos θ3sin 2θ+cos 2θ的值.解:(1)∵sin 2θ+cos 2θ=1,∴cos 2θ=1-sin 2θ=925.又π2<θ<π,∴cos θ=-35. ∴tan θ=sin θcos θ=-43.(2)sin 2θ+2sin θcos θ3sin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+2tan θ3tan 2θ+1=-857.18.(12分)(1)已知cos(75°+α)=13,其中α为第三象限角,求cos(105°-α)+sin(α-105°)的值;(2)已知π<θ<2π,cos(θ-9π)=-35,求tan(10π-θ)的值.解:(1)cos(105°-α)=cos[180°-(75°+α)] =-cos(75°+α)=-13,sin(α-105°)=-sin[180°-(75°+α)] =-sin(75°+α). ∵α为第三象限角,∴75°+α为第三或第四象限角,又cos(75°+α)=13>0,∴75°+α为第四象限角, ∴sin(75°+α)=-1-cos 275=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=-223,∴cos(105°-α)+sin(α-105°)=-13+223=22-13.(2)由已知得cos(θ-9π)=-35,∴cos(π-θ)=-35,∴cos θ=35,∵π<θ<2π,∴3π2<θ<2π,∴sin θ=-45,∴tan θ=-43,∴tan(10π-θ)=tan(-θ)=-tan θ=43.19.(12分)已知函数f(x)=2cos(2x -π4),x ∈R.(1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间.(2)求函数f(x)在区间[-π8,π2]上的最小值和最大值,并求出取得最值时x 的值.解:(1)因为f(x)=2cos(2x -π4),所以函数f(x)的最小正周期为T =2π2=π.由-π+2k π≤2x -π4≤2k π(k ∈Z),得-3π8+k π≤x ≤π8+k π(k ∈Z),故函数f(x)的单调递增区间为[-3π8+k π,π8+k π](k ∈Z).(2)因为f(x)=2cos(2x -π4)在区间[-π8,π8]上为增函数,在区间[π8,π2]上为减函数,又f(-π8)=0,f(π8)=2,f(π2)=2cos(π-π4)=-2cos π4=-1,所以函数f(x)在区间[-π8,π2]上的最大值为2,此时x =π8;最小值为-1,此时x =π2.20.(12分)函数f 1(x)=Asin(ωx +φ)(A>0,ω>0,|φ|<π2)的一段图象过点(0,1),如图所示.(1)求函数f 1(x)的表达式;(2)把f 1(x)的图象向右平移π4个单位长度得到f 2(x)的图象,求f 2(x)取得最大值时x 的取值.解:(1)由图知,T =π,于是ω=2πT =2.将y =Asin2x 的图象向左平移π12,得y =Asin(2x +φ)的图象,于是φ=2×π12=π6.将(0,1)代入y =Asin(2x +π6),得A =2.故f 1(x)=2sin(2x +π6).(2)依题意,f 2(x)=2sin[2(x -π4)+π6]=-2cos(2x +π6),当2x +π6=2k π+π(k ∈Z),即x =k π+5π12(k ∈Z)时,y max =2.此时x 的取值为{x|x =k π+5π12,k ∈Z}.21.(12分)已知函数f(x)=2sin(2x +π6)-1.(1)若点P(1,-3)在角α的终边上,求f(α2-π12)的值;(2)若x ∈[-π6,π3],求f(x)的值域.解:(1)因为点P(1,-3)在角α的终边上,所以sin α=-32,cos α=12,所以f(α2-π12)=2sin[2×(α2-π12)+π6]-1=2sin α-1=2×(-32)-1=-3-1.(2)令t =2x +π6,因为x ∈[-π6,π3],所以-π6≤2x +π6≤5π6,而y =sint 在[-π6,π2]上单调递增,在[π2,5π6]上单调递减, 且sin(-π6)=-12,sin 5π6=12,所以函数y =sint 在[-π6,5π6]上的最大值为1,最小值为-12,即-12≤sin(2x +π6)≤1,所以f(x)的值域是[-2,1].22.(12分)已知函数f(x)=Asin(ωx +φ)+B(A>0,ω>0)的一系列对应值如下表:(1)根据表格提供的数据求函数f(x)的一个解析式;(2)根据(1)的结果,若函数y =f(kx)(k>0)的最小正周期为2π3,当x ∈[0,π3]时,方程f(kx)=m 恰有两个不同的解,求实数m 的取值范围.解:(1)设f(x)的最小正周期为T , 得T =11π6-(-π6)=2π,由T =2πω,得ω=1.又⎩⎨⎧B +A =3,B -A =-1.解得⎩⎨⎧A =2,B =1.令ω·5π6+φ=π2,即5π6+φ=π2,解得φ=-π3,∴f(x)=2sin(x -π3)+1.(2)∵函数y =f(kx)=2sin(kx -π3)+1的最小正周期为2π3,又k>0,∴k =3,令t =3x -π3,∵x ∈[0,π3],∴t ∈[-π3,2π3],若sint =s 在[-π3,2π3]上有两个不同的解,则s ∈[32,1),∴方程f(kx)=m 在x ∈[0,π3]时恰好有两个不同的解,则m ∈[3+1,3),即实数m的取值范围是[3+1,3).。
人教a版数学必修四测试题答案及解析一、选择题1. 若函数f(x)=x^2-6x+c的图象与x轴有两个交点,则c的取值范围是()A. c > 9B. c < 9C. c > 0D. c < 0答案:B解析:根据二次函数的图象与x轴交点个数与判别式的关系,当Δ=b^2-4ac > 0时,图象与x轴有两个交点。
将函数f(x)=x^2-6x+c 的系数代入Δ=36-4c,要使Δ > 0,需满足c < 9。
2. 已知等比数列{a_n}的公比q=2,且a_1=1,则a_5的值为()A. 16B. 32C. 64D. 128答案:A解析:等比数列的通项公式为a_n = a_1 * q^(n-1),将已知条件代入公式得a_5 = 1 * 2^(5-1) = 2^4 = 16。
二、填空题3. 已知函数f(x)=x^3-3x+1,求f'(x)。
答案:f'(x) = 3x^2 - 3解析:根据导数的计算规则,对于函数f(x)=x^3-3x+1,其导数f'(x)为3x^2-3。
4. 求直线y=2x+3与x轴的交点坐标。
答案:(-3/2, 0)解析:令y=0,解方程2x+3=0,得到x=-3/2,所以交点坐标为(-3/2, 0)。
三、解答题5. 已知等差数列{a_n}的前n项和为S_n,若S_3=9,S_6=24,求a_4。
答案:a_4 = 5解析:设等差数列的首项为a_1,公差为d,则S_3 = 3a_1 + 3d = 9,S_6 = 6a_1 + 15d = 24。
联立解得a_1 = 1,d = 2。
因此a_4 = a_1 + 3d = 1 + 3*2 = 7。
6. 求函数f(x)=x^2-4x+c在区间[1,3]上的最小值。
答案:最小值为c-3解析:函数f(x)=x^2-4x+c的对称轴为x=2,开口向上。
在区间[1,3]上,函数在x=2处取得最小值,代入x=2得到f(2)=4-8+c=c-4。
人教版高中数学必修4综合测试试题含答案(原创,难度适中)高中数学必修4综合测试满分:150分时间:120分钟注意事项:客观题请在答题卡上用2B铅笔填涂,主观题请用黑色水笔书写在答题卡上。
一、选择题:(共12小题,每小题5分,共60分。
)1.sin300°的值为A。
-31 B。
3 C。
22 D。
1/22.角α的终边过点P(4,-3),则cosα的值为A。
4 B。
-3 C。
2/5 D。
-4/53.cos25°cos35°-sin25°sin35°的值等于A。
3/11 B。
3/4 C。
2/11 D。
-2/114.对于非零向量AB,BC,AC,下列等式中一定不成立的是A。
AB+BC=AC B。
AB-AC=BCC。
AB-BC=BC D。
AB+BC=AC5.下列区间中,使函数y=sinx为增函数的是A。
[0,π] B。
[π,2π] C。
[-π/2,π/2] D。
[-π,0]6.已知tan(α-π/3)=1/√3,则tanα的值为A。
4/3 B。
-3/5 C。
-5/3 D。
-3/47.将函数y=sinx图象上所有的点向左平移π/3个单位长度,再将图象上所有的点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),则所得图象的函数解析式为A。
y=sin(2x+π/3) B。
y=sin(2x+2π/3)C。
y=sin(2x-π/3) D。
y=sin(2x-2π/3)8.在函数y=sinx、y=sin(2x+π/2)、y=cos(2x+π)中,最小正周期为π的函数的个数为()A。
1个 B。
2个 C。
3个 D。
4个9.下列命题中,正确的是A。
|a|=|b|→a=b B。
|a|>|b|→a>bC。
|a|=0→a=0 D。
a=b→a∥b10.函数y=Asin(ωx+φ)在一个周期内的图象如右图所示,此函数的解析式为y=2sin(2x-π/3)11.方程sin(πx)=x的解的个数是()A。
新课程高中数学训练题组目录:数学4(必修)数学4(必修)第一章:三角函数(上、下)[基础训练A组] 数学4(必修)第一章:三角函数(上、下)[综合训练B组] 数学4(必修)第一章:三角函数(上、下)[提高训练C组] 数学4(必修)第二章:平面向量 [基础训练A组]数学4(必修)第二章:平面向量 [综合训练B组]数学4(必修)第二章:平面向量 [提高训练C组]数学4(必修)第三章:三角恒等变换 [基础训练A组]数学4(必修)第三章:三角恒等变换 [综合训练B组]数学4(必修)第三章:三角恒等变换 [提高训练C组](数学4必修)第一章 三角函数(上)[基础训练A 组]一、选择题1.设α角属于第二象限,且2cos2cosαα-=,则2α角属于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限2.给出下列各函数值:①)1000sin(0-;②)2200cos(0-;③)10tan(-;④917tancos 107sinπππ.其中符号为负的有( ) A .① B .② C .③ D .④ 3.02120sin 等于( )A .23±B .23C .23- D .214.已知4sin 5α=,并且α是第二象限的角,那么 tan α的值等于( )A .43-B .34- C .43 D .345.若α是第四象限的角,则πα-是( )A .第一象限的角 B.第二象限的角 C.第三象限的角 D.第四象限的角 6.4tan 3cos 2sin 的值( )A .小于0B .大于0C .等于0D .不存在二、填空题1.设θ分别是第二、三、四象限角,则点)cos ,(sin θθP 分别在第___、___、___象限. 2.设MP 和OM 分别是角1817π的正弦线和余弦线,则给出的以下不等式: ①0<<OM MP ;②0OM MP <<; ③0<<MP OM ;④OM MP <<0, 其中正确的是_____________________________。
人教A版高中数学必修四测试题及答案全套人教A版高中数学必修四测试题及答案全套阶段质量检测(一)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.在0°~360°的范围内,与-510°终边相同的角是()A。
330° B。
210° C。
150° D。
30°2.若sinα = 3/3,π/2 < α < π,则sin(α+π/2) = ()A。
-6/3 B。
-1/2 C。
16/2 D。
33.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是()A。
2 B。
2sin1 C。
2sin1 D。
sin24.函数f(x) = sin(x-π/4)的图象的一条对称轴是()A。
x = π/4 B。
x = π/2 C。
x = -π/4 D。
x = -π/25.化简1+2sin(π-2)·cos(π-2)得()A。
sin2+cos2 B。
cos2-sin2 C。
sin2-cos2 D。
±cos2-sin26.函数f(x) = tan(x+π/4)的单调增区间为()A。
(kπ-π/2.kπ+π/2),k∈Z B。
(kπ。
(k+1)π),k∈ZC。
(kπ-4π/4.kπ+4π/4),k∈Z D。
(kπ-3π/4.kπ+3π/4),k∈Z7.已知sin(π/4+α) = 1/√2,则sin(π/4-α)的值为()A。
1/3 B。
-1/3 C。
1/2 D。
-1/28.设α是第三象限的角,且|cosα| = α/2,则α的终边所在的象限是()A。
第一象限 B。
第二象限 C。
第三象限 D。
第四象限9.函数y = cos2x+sinx在[-π/6.π/6]的最大值与最小值之和为()A。
3/4 B。
2 C。
1/3 D。
4/310.将函数y = sin(x-π/3)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移一个单位,得到的图象对应的解析式为()A。
高中数学习题必修4及答案篇一:人教版高一数学必修四测试题(含详细答案)高一数学考试(必修4)(特别适合按14523顺序的省份)必修4第1章三角函数(1)一、选择题:1.如果a={第一象限角},B={锐角},C={角度小于90°},那么a,B和C之间的关系是()a.b=a∩cb.b∪c=cc.acd.a=b=c2sin21200等于()?133c?d22223.已知sin??2cos?3sin??5cos5,那么tan?的值为b.2c.()16164.在下列函数中,最小正周期为π的偶数函数为()A.-223D.-23x1?tan2xa.y=sin2xb.y=cosc.sin2x+cos2xd.y=21?tan2x5.转角600的端边是否有点??4,a那么a的值是()04b?43c?43d6.得到函数y=cos(a.向左平移x?x?)的图象,只需将y=sin的图象()242??个单位b.同右平移个单位22c、将装置向左移动D.将装置向右移动447.若函数y=f(x)的图象上每一点的纵坐标保持不变,横坐标伸长到原来的2倍,再将整个图象沿x轴向左平移?1个单位,沿y轴向下平移1个单位,得到函数y=sinx的图象22Y=f(x)是()a.y=1?1?sin(2x?)?1b.y=sin(2x?)?122221.1.c、 y=sin(2x?)?1d。
罪(2x?)?一万二千四百二十四8.函数y=sin(2x+5?)的图像的一条对轴方程是()25.a、 x=-b.x=-c.x=d.x=42481,则下列结论中一定成立的是229.如果罪??余弦??()罪恶??2b.罪22罪??余弦??1d.罪??余弦??0c。
()10.函数y?2sin(2x??3)形象a.关于原点对称b.关于点(-11.功能y?罪(x?a.[,0)对称c.关于y轴对称d.关于直线x=对称66?2x?r是()??,]上是增函数b.[0,?]上是减函数22c、 [?,0]是减法函数D.[?,?]上限是一个减法函数12.功能y?()3,2k??a、 2k b、 2k??,2k??(k?z)(k?z)3.66??2??3.c、 2k3,2k(k?Z)d?2k23,2k2(kz)3二、填空:13.函数y?cos(x2)(x?[,?])的最小值是.863和2002年相同端边的最小正角度为_________015.已知sin??cos??1??,且,则cos??sin??.842如果设置一个??x | kx?k???,k?z?,b??x|?2?x?2?,3?然后是a?b=_______________________________________三、解答题:17.认识辛克斯吗?Coxx?1和0?x??。
一、选择题1.如图,B 是AC 的中点,2BE OB =,P 是平行四边形BCDE 内(含边界)的一点,且(),OP xOA yOB x y R =+∈,则下列结论正确的个数为( )①当0x =时,[]2,3y ∈②当P 是线段CE 的中点时,12x =-,52y =③若x y +为定值1,则在平面直角坐标系中,点P 的轨迹是一条线段 ④x y -的最大值为1- A .1 B .2C .3D .42.若平面向量与的夹角为,,,则向量的模为( ) A .B .C .D .3.若12,e e 是夹角为60︒的两个单位向量,则向量1212,2a e e b e e =+=-+的夹角为( ) A .30B .60︒C .90︒D .120︒4.在AOB ∆中,0,5,25,OA OB OA OB AB ⋅===边上的高为,OD D 在AB 上,点E 位于线段OD 上,若34OE EA ⋅=,则向量EA 在向量OD 上的投影为( ) A .12或32B .1C .1或12D .325.已知1a ,2a ,1b ,2b ,()*k b k ⋅⋅⋅∈N是平面内两两互不相等的向量,121a a-=,且对任意的1,2i = 及1,2,,j k =⋅⋅⋅,{}1,2i j a b -∈,则k 最大值为( ) A .3B .4C .5D .66.在矩形ABCD 中,|AB |=6,|AD |=3.若点M 是CD 的中点,点N 是BC 的三等分点,且BN =13BC ,则AM ·MN =( ) A .6B .4C .3D .27.已知正方形ABCD 的边长为2,EF 为该正方形内切圆的直径,P 在ABCD 的四边上运动,则PE PF ⋅的最大值为( )A B .1C .2D .8.已知向量,a b 满足2(1,2),(1,)+==a b m b m ,且a 在b ,则实数m =( )A .2±B .2C .5±D 9.已知两个非零向量a ,b 的夹角为23π,且=2a b -,则·ab 的取值范围是( ) A .2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭B .[)2,0-C .2,03⎡⎫-⎪⎢⎣⎭D .[)1,0-10.在直角梯形ABCD 中,0AD AB ⋅=,30B ∠=︒,AB =,2BC =,13BE BC =,则( )A .1163AE AB AD =+ B .1263AE AB AD =+ C .5163AE AB AD =+ D .5166AE AB AD =+ 11.已知向量a 、b 、c 满足0a b c ++=,且a b c <<,则a b ⋅、b c ⋅、a c ⋅中最小的值是( ) A .a b ⋅B .a c ⋅C .b c ⋅D .不能确定12.已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,向量(,)m a b b c =++,(,)n c b a =-,若//m n ,则C =( )A .56πB .23π C .3π D .6π 二、填空题13.已知平面向量a ,b ,c ,d 满足1a b ==,2c =,0a b ⋅=,1c d -=,则2a b d ++的取值范围为______.14.已知向量1e ,2e 是平面α内的一组基向量,O 为α内的定点,对于α内任意一点P ,当12OP xe ye =+时,则称有序实数对(),x y 为点P 的广义坐标,若点A 、B 的广义坐标分别为()11,x y 、()22,x y ,对于下列命题: ① 线段A 、B 的中点的广义坐标为1212,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭;② A 、B③ 向量OA 平行于向量OB 的充要条件是1221x y x y =; ④ 向量OA 垂直于向量OB 的充要条件是12120x x y y +=. 其中的真命题是________(请写出所有真命题的序号)15.如图,在Rt ABC ∆中,2,60,90AB BAC B =∠=︒∠=︒,G 是ABC ∆的重心,则GB GC ⋅=__________.16.在平面内,定点,,A B C 满足DA DB DC ==,2DA DB DB DC DC DA ⋅=⋅=⋅=-,动点,P M 满足1AP PM MC ==,则2BM 的最大值为________.17.如图,设圆M 的半径为2,点C 是圆M 上的定点,A ,B 是圆M 上的两个动点,则CA CB ⋅的最小值是________.18.如图,在等腰三角形ABC 中,已知1AB AC ==,120A ∠=︒,E F 、分别是边AB AC 、上的点,且,AE AB AF AC λμ==,其中(),0,1λμ∈且41λμ+=,若线段EF BC 、的中点分别为M N 、,则MN 的最小值是_____.19.已知O 为ABC 内一点,且满足305OA OB OC =++,延长AO 交BC 于点D .若BD DC λ=,则λ=_____.20.已知平面向量a ,b 满足3a b +=,3a b -=,则向量a 与b 夹角的取值范围是______.三、解答题21.平面内给定三个向量(3,2),(1,2),(4,1)a b c ==-=. (1)求32a b c +-;(2)求满足a mb nc =+的实数m 和n ; (3)若()(2)a kc b a +⊥-,求实数k . 22.已知向量a 与b 的夹角为3π,且1a =,2b =. (1)求a b +;(2)求向量a b +与向量a 的夹角的余弦值. 23.已知向量,a b 满足:16,()2a b a b a ==⋅-=,. (1)求向量a 与b 的夹角; (2)求2a b -.24.如图,正六边形ABCDEF 的边长为1.M ,N 分别是BC ,DE 上的动点,且满足BM DN =.(1)若M ,N 分别是BC ,DE 的中点,求AM AN ⋅的值; (2)求AM AN ⋅的取值范围.25.已知向量()1,1,3,(0)2u sin x v sin x cos x ωωωω⎛⎫=-=+> ⎪⎝⎭且函数()f x u v =⋅,若函数f (x )的图象上两个相邻的对称轴距离为2π. (1)求函数f (x )的解析式; (2)将函数y =f (x )的图象向左平移12π个单位后,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )的表达式并其对称轴;(3)若方程f (x )=m (m >0)在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,有两个不同实数根x 1,x 2,求实数m 的取值范围,并求出x 1+x 2的值.26.在ABC 中,D 是线段AB 上靠近B 的一个三等分点,E 是线段AC 上靠近A 的一个四等分点,4DF FE =,设AB m =,BC n =. (1)用m ,n 表示AF ;(2)设G 是线段BC 上一点,且使//EG AF ,求CG CB的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】利用向量共线的充要条件判断出①错,③正确;利用向量的运算法则求出OP ,求出x ,y 判断出②正确,利用三点共线解得④正确 【详解】当0x =时,OP yOB =,则P 在线段BE 上,故13y ≤≤,故①错 当P 是线段CE 的中点时,13()2OP OE EP OB EB BC =+=++ ()11153(2)32222OB OB AB OB OB OB OA OA OB =+-+=-+-=-+,故②对x y +为定值1时,A ,B ,P 三点共线,又P 是平行四边形BCDE 内(含边界)的一点,故P 的轨迹是线段,故③对如图,过P 作//PM AO ,交OE 于M ,作//PN OE ,交AO 的延长线于N , 则:OP ON OM =+;又OP xOA yOB =+;0x ∴≤,1y ≥;由图形看出,当P 与B 重合时:01OP OA OB =⋅+⋅;此时x 取最大值0,y 取最小值1;所以x y -取最大值1-,故④正确 所以选项②③④正确. 故选:C 【点睛】结论点睛:若OC xOA yOB =+,则,,A B C 三点共线1x y ⇔+=.2.C解析:C 【解析】,,又,,则,故选3.B解析:B 【分析】首先分别求出12a e e =+与122b e e =-+的数量积以及各自的模,利用数量积公式求之. 【详解】 由已知,1212e e ⋅=,所以(()1212)2e e e e +-+=32,|12e e +3,|122e e -+3, 设向量1212,2a e e b e e =+=-+的夹角为α,则312cos ,2333παα==∴=⋅.故答案为B 【点睛】(1)本题主要考查向量的夹角的求法,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2) 求两个向量的夹角一般有两种方法,方法一:·cos ,ab a b a b=,方法二:设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,θ为向量a 与b 的夹角,则121222221122cos x y x yθ=+⋅+.4.A解析:A 【解析】Rt AOB 中,0OA OB ⋅=,∴2AOB π∠=,∵5OA =,25OB =,∴225AB OA OB += , ∵AB 边上的高线为OD ,点E 位于线段OD 上,建立平面直角坐标系,如图所示; 则)5,0A、(025B ,、设(),D m n ,则OAD BAO ∽,∴OA ADAB OA=, ∴1AD =,∴15AD AB =, 即()(155,255m n =-,,求得45m =, ∴4525D ⎝⎭;则45254525OE OD λλ⎫===⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 45255,EA ⎛⎫= ⎪ ⎪⎭;∵34OE EA ⋅=, ∴2454525354⎫⎫⋅-=⎪⎪⎪⎪⎭⎝⎭, 解得34λ=或14λ=;∴向量EA 在向量OD 上的投影为))452511ED OD OE λλ⎛⎫=-=-- ⎪⎪⎝⎭, 当34λ=时,5512ED ⎛== ⎝⎭;当14λ=时,353532ED ==⎝⎭. 即向量EA 在向量OD 上的投影为12或32,故选A.5.D解析:D 【分析】根据向量的几何意义把抽象问题具体化,转化到圆与圆的位置关系问题. 【详解】如图所示,设11OA a =,22OA a =,此时121A A =,由题意可知:对于任意的1,2i = 及1,2,,j k =⋅⋅⋅,{}1,2i j a b -∈, 作j j OB b =则有1j A B 等于1或2,且2j A B 等于1或2, 所以点(1,2,,)j B j k =同时在以(1,2)i A i =为圆心,半径为1或2的圆上,由图可知共有6个交点满足条件,故k 的最大值为6.故选:D. 【点睛】本题主要考查平面向量的线性运算和平面向量的应用.6.C解析:C 【分析】根据向量的运算法则,求得12AM AD AB =+,2132MN AD AB =-+,再结合向量的数量积的运算公式,即可求解. 【详解】由题意,作出图形,如图所示:由图及题意,根据向量的运算法则,可得12AM AD DM AD AB =+=+, 2132MN CN CM CB CD =-=-21213232BC DC AD AB =-+=-+,所以2212121||||23234AM MN AD AB AD AB AD AB ⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅-+=-⋅+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭21936334=-⨯+⨯=.故选C .【点睛】本题主要考查了向量的运算法则,以及平面向量的数量积的运算,其中解答中熟练应用向量的运算法则和向量的数量积的运算公式是解答的关键,着重考查推理与运算能力.7.B解析:B 【分析】作出图形,利用平面向量的线性运算以及数量积的运算性质可得出21P OP E PF =⋅-,求得OP 的最大值,由此可求得PE PF ⋅的最大值. 【详解】 如下图所示:由题可知正方形ABCD 的内切圆的半径为1,设该内切圆的圆心为O ,()()()()2221PE PF OE OP OF OP OP OE OP OE OP OE OP ⋅=-⋅-=-+⋅--=-=-,由图象可知,当点P 为ABCD 的顶点时,2OP 取得最大值2,所以PE PF ⋅的最大值为1.故选:B. 【点睛】本题考查平面向量数量积最值的计算,考查计算能力,属于中等题.8.A解析:A 【分析】根据2(1,2),(1,)+==a b m b m 可得0,2m a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,结合||cos a θ=,列出等式,即可解出答案. 【详解】因为向量,a b 满足2(1,2),(1,)a b m b m +==,22(0,)a a b b m =+-=,所以20,,22m m a a b ⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭,若向量,a b 的夹角为θ,则2225||(||cos )152m b a m a b θ=+⋅=⋅=, 所以42516160m m --=,即()()225440m m +-=,解得2m =±. 故选:A . 【点睛】本题主要考查向量的投影及平面向量数量积公式,属于中档题.平面向量数量积公式有两种形式,一是||||cos a b a b θ⋅=,二是1212a b x x y y ⋅=+,主要应用以下几个方面:(1)求向量的夹角,cos ||||a ba b θ⋅=⋅(此时a b ⋅往往用坐标形式求解);(2)求投影,a 在b 上的投影是||a bb ⋅;(3),a b 向量垂直则0a b ⋅=;(4)求向量ma nb +的模(平方后需求a b ⋅). 9.C解析:C 【分析】对=2a b -两边平方后,结合2·cos 3a b a b π=⋅进行化简可得:224a b b +⋅+=;由基本不等式可得222a b a b +⋅,于是推出403a b<⋅,再结合平面向量数量积即可得解. 【详解】因为2a b -=,所以 2224a a b b -⋅+=,所以2222cos 43b b a a π-⋅+=,即224a a b b +⋅+=, 由基本不等式的性质可知,222a ba b +⋅,403a b∴<⋅, 所以212·cos ,0323a b a b a b π⎡⎫=⋅⋅=-⋅∈-⎪⎢⎣⎭. 故选:C . 【点睛】本题主要考查平面向量数量积运算,考查利用基本不等式求最值,难度一般.对于平面向量的模长问题,一般采用平方处理,然后结合平面向量数量积的运算公式求解即可.10.C解析:C 【分析】先根据题意得1AD =,CD =2AB DC =,再结合已知和向量的加减法运算求解即可得的答案. 【详解】由题意可求得1AD =,CD =所以2AB DC =, 又13BE BC =, 则()1133AE AB BE AB BC AB BA AD DC =+=+=+++ 1111333AB AD DC ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭1111336AB AD AB ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭115116363AB AD AB AD ⎛⎫=-+=+ ⎪⎝⎭.故选:C. 【点睛】本题考查用基底表示向量,考查运算能力,是基础题.11.C解析:C 【分析】由0a b c ++=,可得2222222().2()a b c a b b c a b c =-+=-+、2222()a c b a c =-+,利用||||||a b c <<,即可比较. 【详解】解:由0a b c ++=,可得()c a b =-+,平方可得2222()a b c a b =-+. 同理可得2222()b c a b c =-+、2222()a c b a c =-+,||||||a b c <<,∴222a b c <<则a b 、b c 、a c 中最小的值是b c . 故选:C . 【点睛】本题考查了向量的数量积运算,属于中档题.12.B解析:B 【分析】由//m n ,可得()()()0a b a c b b c +⨯--⨯+=.结合余弦定理,可求角C . 【详解】(,),(,)m a b b c n c b a =++=-,且//m n ,()()()0a b a c b b c ∴+⨯--⨯+=,整理得222c a b ab =++. 又22212cos ,cos 2c a b ab C C =+-∴=-.()20,,3C C ππ∈∴=.故选:B. 【点睛】本题考查向量共线的坐标表示和余弦定理,属于基础题.二、填空题13.【分析】用几何意义求解不妨设则在圆心在原点半径为2的圆上设则在以为圆心半径为1的圆上运动后形成的轨迹是圆心在原点大圆半径为3小圆半径为1的圆环表示圆环内的点与定点的距离由图形可得最大值和最小值【详解解析:3⎡⎤⎣⎦【分析】用几何意义求解.不妨设()1,0a =,()0,1b =,(),c x y =,则(,)C x y 在圆心在原点,半径为2的圆上,设(),d x y '=',则(,)D x y ''在以C 为圆心半径为1的圆上,C 运动后,D 形成的轨迹是圆心在原点,大圆半径为3,小圆半径为1的圆环,2a b d ++表示圆环内的点D 与定点()2,1P --的距离,由图形可得最大值和最小值.【详解】令()1,0a =,()0,1b =,(),c x y =,设C 的坐标为(),x y ,C 的轨迹为圆心在原点,半径为2的圆上.设(),d x y '=',D 的坐标为(),x y '',D 的轨迹为圆心在原点,大圆半径为3,小圆半径为1的圆环上.()22,1a b d d ++=---表示D 与点()2,1P --的距离,由图可知,故2a b d ++的取值范围为0,53⎡⎤+⎣⎦. 故答案为:0,53⎡⎤+⎣⎦【点睛】本题考查向量模的几何意义,考查模的最值,解题关键是设()1,0a =,()0,1b =,(),c x y =,(),d x y '=',固定,a b 后得出了,C D 的轨迹,然后由模2a b d ++的几何意义得出最值.14.①③【分析】根据点的广义坐标分别为利用向量的运算公式分别计算①②③④得出结论【详解】点的广义坐标分别为对于①线段的中点设为M 根据=()=中点的广义坐标为故①正确对于②∵(x2﹣x1)A 两点间的距离为解析:①③ 【分析】根据点A 、B 的广义坐标分别为()11,x y 、()22,x y ,1112OA x e y e ∴=+,2122OB x e y e =+,利用向量的运算公式分别计算①②③④,得出结论.【详解】点A 、B 的广义坐标分别为()11,x y 、()22,x y ,1112OA x e y e ∴=+,2122OB x e y e =+,对于①,线段A 、B 的中点设为M ,根据OM =12(OA OB +)=12112211()()22x x e y y e +++∴中点的广义坐标为1212,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭,故①正确. 对于②,∵AB =(x 2﹣x 1)()1212e y y e +-,∴A 、B 12e ,故②不一定正确.对于③,向量OA 平行于向量OB ,则t OA OB =,即(11,x y )=t ()22,x y ,1221x y x y ∴=,故③正确.对于④,向量OA 垂直于向量OB ,则OA OB =0,221211221121220x x e x y x y e e y y e ∴+++=(),故④不一定正确.故答案为①③. 【点睛】本题在新情境下考查了数量积运算性质、数量积定义,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.15.【解析】分析:建立平面直角坐标系结合平面向量数量积的坐标运算整理计算即可求得最终结果详解:建立如图所示的平面直角坐标系则:由中心坐标公式可得:即据此有:结合平面向量数量积的坐标运算法则可得:点睛:求 解析:209-【解析】分析:建立平面直角坐标系,结合平面向量数量积的坐标运算整理计算即可求得最终结果.详解:建立如图所示的平面直角坐标系,则:()0,2A ,()0,0B ,()C ,由中心坐标公式可得:2003G ⎫++⎪⎪⎝⎭,即23G ⎫⎪⎭, 据此有:233GB ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,4233GC ⎛⎫=-⎪⎭, 结合平面向量数量积的坐标运算法则可得:222203339GB GC ⎛⎛⎫⎛⎫⋅=--⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎝⎭⎝⎭.点睛:求两个向量的数量积有三种方法:利用定义;利用向量的坐标运算;利用数量积的几何意义.具体应用时可根据已知条件的特征来选择,同时要注意数量积运算律的应用.16.【分析】由可得为的外心又可得为的垂心则为的中心即为正三角形运用向量的数量积定义可得的边长以为坐标原点所在直线为轴建立直角坐标系求得的坐标再设由中点坐标公式可得的坐标运用两点的距离公式可得的长运用三角 解析:494【分析】由DA DB DC ==,可得D 为ABC ∆的外心,又DA DB DB DC DC DA ⋅=⋅=⋅,可得D 为ABC ∆的垂心,则D 为ABC ∆的中心,即ABC ∆为正三角形.运用向量的数量积定义可得ABC ∆的边长,以A 为坐标原点,AD 所在直线为x 轴建立直角坐标系xOy ,求得,B C 的坐标,再设(cos ,sin ),(02)P θθθπ≤<,由中点坐标公式可得M 的坐标,运用两点的距离公式可得BM 的长,运用三角函数的恒等变换公式,结合正弦函数的值域,即可得到最大值. 【详解】解: 由DA DB DC ==,可得D 为ABC ∆的外心, 又DA DB DB DC DC DA ⋅=⋅=⋅,可得()0,(DB DA DC DC DB ⋅-=⋅ )0DA -=,即0DB AC DC AB ⋅=⋅=, 即有,DB AC DC AB ⊥⊥,可得D 为ABC ∆的垂心, 则D 为ABC ∆的中心,即ABC ∆为正三角形, 由2DA DB ⋅=-,即有||||cos1202DA DB ︒⋅=-, 解得||2DA =,ABC ∆的边长为4cos3023︒=以A 为坐标原点,AD 所在直线为x 轴建立直角坐标系xOy , 可得B(3,3),C(3,3),D(2,0)-, 由||1AP =,可设(cos ,sin ),(02)P θθθπ≤<,由PM MC =,可得M 为PC 中点,即有3cos 3sin (2M θθ++,则2223cos3sin||3=3+2BMθθ⎛⎫++⎛⎫-+⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝22(3cos)(33sin)376cos63sin4θθθθ-+-+=+=3712sin64πθ⎛⎫+-⎪⎝⎭=,当sin16πθ⎛⎫-=⎪⎝⎭,即23πθ=时,取得最大值,且为494.故答案为:494.【点睛】本题考查向量的定义和性质,以及模的最值的求法,注意运用坐标法,转化为三角函数的最值的求法,考查化简整理的运算能力,属于中档题.17.【分析】延长BC作圆M的切线设切点为A1切线与BD的交点D结合数量积的几何意义可得点A运动到A1时在上的投影最小设将结果表示为关于的二次函数求出最值即可【详解】如图延长BC作圆M的切线设切点为A1切解析:2-【分析】延长BC,作圆M的切线,设切点为A1,切线与BD的交点D,结合数量积的几何意义可得点A运动到A1时,CA在CB上的投影最小,设CP x=,将结果表示为关于x的二次函数,求出最值即可.【详解】如图,延长BC,作圆M的切线,设切点为A1,切线与BD的交点D,由数量积的几何意义,CA CB⋅等于CA在CB上的投影与CB之积,当点A运动到A1时,CA在CB上的投影最小;设BC中点P,连MP,MA1,则四边形MPDA1为矩形;设CP=x,则CD=2-x,CB=2x,CA CB⋅=()()222224212x x x x x--⋅=-=--,[]02x∈,,所以当1x =时,CA CB ⋅最小,最小值为2-, 故答案为:2-. 【点睛】本题考查平面向量数量积的几何意义,考查了学生的作图能力以及分析问题解决问题的能力,属于中档题.18.【分析】根据条件及向量数量积运算求得连接由三角形中线的性质表示出根据向量的线性运算及数量积公式表示出结合二次函数性质即可求得最小值【详解】根据题意连接如下图所示:在等腰三角形中已知则由向量数量积运算 解析:77【分析】根据条件及向量数量积运算求得AB AC ⋅,连接,AM AN ,由三角形中线的性质表示出,AM AN .根据向量的线性运算及数量积公式表示出2MN ,结合二次函数性质即可求得最小值. 【详解】根据题意,连接,AM AN ,如下图所示:在等腰三角形ABC 中,已知1AB AC ==,120A ∠=︒则由向量数量积运算可知1cos 11cos1202AB AC AB AC A ⋅=⋅=⨯⨯=- 线段EF BC 、的中点分别为M N 、则()()1122AM AE AF AB AC λμ=+=+ ()12AN AB AC =+ 由向量减法的线性运算可得11112222MN AN AM AB AC λμ⎛⎫⎛⎫=-=-+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以2211112222MN AB AC λμ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦222211111111222222222AB AC AB AC λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⨯-⨯-⨯⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭221111111112222222222λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⨯-⨯-⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭因为41λμ+=,代入化简可得22221312111424477MN μμμ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭因为(),0,1λμ∈且41λμ+=10,4μ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭所以当17μ=时, 2MN 取得最小值17因而minMN==故答案为: 7【点睛】本题考查了平面向量数量积的综合应用,向量的线性运算及模的求法,二次函数最值的应用,属于中档题.19.【分析】将已知条件转化为结合得到设列出关于的方程组由此求得【详解】由于所以所以即因为即化简得设所以解得故答案为:【点睛】本小题主要考查平面向量的基本定理考查平面向量的线性运算考查化归与转化的数学思想解析:53【分析】将已知条件转化为1539AO AB AC =+,结合BD DC λ=,得到111AD AB AC λλλ=+++,设AO k AD =,列出关于,k λ的方程组,由此求得λ. 【详解】 由于305OA OB OC =++,所以()()350OA AB AO AC AO +-+-=,所以935AO AB AC =+,即1539AO AB AC =+. 因为BD DC λ=,即()AD AB AC AD λ-=-, 化简得111AD AB AC λλλ=+++, 设11k k AO k AD AB AC λλλ==+++,所以1 13519kkλλλ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,解得53λ=.故答案为:53【点睛】本小题主要考查平面向量的基本定理,考查平面向量的线性运算,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.20.【分析】由已知得由得由不等式可知再由得最后由可得解【详解】由得即由得即由得由得所以故答案为:【点睛】本题考查了向量及其模的运算考查了向量的夹角公式和基本不等式考查了计算能力属于中档题解析:0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】由已知,得22222923a ab ba ab b+⋅⎧⎪⎨⎪+=-⋅+=⎩②①,由+①②,得226a b+=,由不等式可知3a b ≤,再由-①②,得32a b⋅=,最后由cos,a ba ba b⋅=可得解.【详解】由3a b+=,3a b-=,得()()2239baab⎧⎪⎨⎪-==+⎩,即22222923a ab ba ab b+⋅⎧⎪⎨⎪+=-⋅+=⎩②①由+①②,得226a b+=,即226a b+=由-①②,得32a b⋅=由222a b a b +≥,得3a b ≤1cos ,2a b a b a b⋅=≥所以,0,3a b π≤≤.故答案为:0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦【点睛】本题考查了向量及其模的运算,考查了向量的夹角公式和基本不等式,考查了计算能力,属于中档题.三、解答题21.(1)6;(2)58,99m n ==;(3)1118k =-.【分析】(1)利用向量加法的坐标运算得到()320,6a b c +-=,再求模长即可;(2)先写mb nc +的坐标,再根据a mb nc =+使对应横纵坐标相等列方程组,解方程组即得结果;(3)利用向量垂直则数量积为零,再利用数量积的坐标运算列关系求出参数即可. 【详解】解:(1)由(3,2),(1,2),(4,1)a b c ==-=,得3(9,6),(1,2),2(8,2)a b c ==-=∴()()32918,6220,6a b c +-=--+-=,∴23206a b c +-=+=;(2)()(),2,4,mb m m nc n n =-=, ∴()4,2mb nc n m m n +=-+,a mb nc =+,∴()4,2(3,2)a n m m n ==-+,故4322n m m n -=⎧⎨+=⎩,解得58,99m n ==;(3)(3,2),(4,)a kc k k ==,∴()34,2a kc k k +=++,(3,2),2(2,4)a b ==-,∴()25,2b a -=-,()()2a kc b a +⊥-,∴()()20a kc b a +⋅-=,即()()534220k k -+++=,解得1118k =-. 【点睛】 结论点睛:若()()1122,,,a x y b x y == ,则//a b 等价于12210x y x y -=;a b ⊥等价于12120x x y y +=.22.(1;(2. 【分析】(1)由已知利用平面向量数量积公式可得1a b ⋅=,平方后根据向量数量积的运算可求||a b +的值.(2)结合(1),根据已知条件,由向量夹角的余弦公式即可求解.【详解】(1)向量a 与b 的夹角为3π,且||1a =,||2b =, ∴||||cos a b a b a ⋅=<,112cos12132b π>=⨯⨯=⨯⨯=.222||()2142a b a b a b a b ∴+=+=++⋅=++=.(2)设向量a b +与向量a 的夹角θ,22()||27cos ||||||||||||71a b a a a b a a b a b a a b a a b a θ+⋅+⋅+⋅∴=====+⋅+⋅+⋅⨯. 【点睛】本题主要考查了向量数量积的运算及计算公式,向量夹角的余弦公式,属于中档题.23.(1)π3;(2) 【分析】(1)设向量a 与b 的夹角θ,利用向量的数量积公式计算()2a b a ⋅-=,可得向量的夹角;(2)利用向量的模长公式:2a a =,代入计算可得. 【详解】 (1)设向量a 与b 的夹角θ, ()16cos 12a b a a b θ⋅-=⋅-=-=,解得1cos 2θ=, 又[]0πθ∈,,π3θ∴= (2)由向量的模长公式可得:()222a b a b -=-==. 【点睛】 本题主要考查向量数量积公式的应用,向量模长的计算,求向量的模长需要熟记公式2a a =,考查学生的逻辑推理与计算能力,属于基础题.24.(1)118;(2)31.2⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【分析】 (1)首先以点A 为坐标原点建立平面直角坐标系.求AM ,AN 的坐标,再求数量积;(2)首先利用BM DN =,设BM DN t ==,表示向量AM ,AN ,利用数量积的坐标表示转化为二次函数求取值范围. 【详解】 (1)如图,以AB 所在直线为x 轴,以A 为坐标原点建立平面直角坐标系.因为ABCDEF 是边长为1的正六边形,且M ,N 分别是BC ,DE 的中点, 所以53,44M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,132N ⎛ ⎝, 所以5311848AM AN ⋅=+=. (2)设BM DN t ==,则[]0,1t ∈.所以31,22t M ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭,(13N t -. 所以()()223113*********t AM AN t t t t t ⎛⎫⋅=+⋅-+=-++=--+ ⎪⎝⎭. 当0t =时,AM AN ⋅取得最小值1;当1t =时,AM AN ⋅取得最大值32. 所以AM AN ⋅的取值范围为31.2⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查数量积的坐标表示,重点考查计算能力,属于基础题型.25.(1)()26f x sin x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(2)()2g x sin x =, 对称轴为,42k x k Z ππ=+∈;(3)112m ≤<,,1223x x π+=. 【分析】 (1) 根据向量()1,1,3,(0)2u sin x v sin x cos x ωωωω⎛⎫=-=+> ⎪⎝⎭和函数()f x u v =⋅,利用数量积结合倍角公式和辅助角法得到,()26πω⎛⎫=-⎪⎝⎭f x sin x ,再根据函数f (x )的图象上两个相邻的对称轴距离为2π求解. (2)依据左加右减,将函数y =f (x )的图象向左平移12π个单位后,得到函数()22126g x sin x sin x ππ⎡⎤⎛⎫=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,令2,2ππ=+∈x k k Z 求其对称轴. (3)作出函数f (x )在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上图象,根据函数y =f (x )与直线y =m 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个交点求解.再令2,62x k k Z πππ-=+∈,求对称轴. 【详解】(1)()()21122ωωωωωω=-=-f x sin x sin x x sin x xcos x ,1222226πωωω⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭sin x cos x sin x ∵函数f (x )的图象上两个相邻的对称轴距离为2π, ∴22T π=, ∴2(0)2ππωω=>, ∴ω=1, 故函数f (x )的解析式为()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭; (2)依题意,()22126g x sin x sin x ππ⎡⎤⎛⎫=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 令2,2ππ=+∈x k k Z ,则,42ππ=+∈k x k Z , ∴函数g (x )的对称轴为,42ππ=+∈k x k Z ;(3)∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, ∴52,666x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦, ∴12,162sin x π⎛⎫⎡⎤-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 函数f (x )在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的草图如下,依题意,函数y =f (x )与直线y =m 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个交点,则112m ≤<, 令2,62x k k Z πππ-=+∈,则,32k x k Z ππ=+∈, ∴函数f (x )在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的对称轴为3x π=,则1223x x π+=. 【点睛】 本题主要考查了平面向量和三角函数,三角函数的图象和性质及其应用,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题.26.(1)1135AF m n =+(2)310CG CB = 【分析】(1)依题意可得23AD AB =、14AE AC =,再根据DE AE AD =-,AF AD DF =+计算可得;(2)设存在实数λ,使得(01)CG CB λλ=<<,由因为//EG AF ,所以存在实数μ, 使AF EG μ=,再根据向量相等的充要条件得到方程组,解得即可;【详解】解:(1)因为D 是线段AB 上靠近B 的一个三等分点,所以23AD AB =.因为E 是线段AC 上靠近A 的一个四等分点,所以14AE AC =, 所以1243DE AE AD AC AB =-=-. 因为4DF FE =,所以4185515DF DE AC AB ==-, 则2183515AF AD DF AB AC AB =+=+- 2111()15535AB AB BC AB BC =++=+. 又AB m =,BC n =. 所以11113535AF AB BC m n =+=+. (2)因为G 是线段BC 上一点,所以存在实数λ,使得(01)CG CB λλ=<<, 则33()44EG EC CG AC CB AB BC BC λλ=+=+=+- 3333()()4444AB BC m n λλ=+-=+- 因为//EG AF ,所以存在实数μ,使AF EG μ=,即1133[()]3544m n m n μλ+=+-, 整理得31,4331(),45μμλ⎧=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩解得310λ=, 故310CGCB =. 【点睛】本题考查平面向量的线性运算及平面向量共线定理的应用,属于中档题.。
高一数学必修4测试题一、选择题(本大题共12小题,每小题3分,共36分) 1.下列各角中,与角330°的终边相同的有是( )A .510°B .150°C .-150°D .-390° 2.若点P 在4π-的终边上,且|OP |=2,则点P 的坐标为( )A .(2,2)B .(2,2-)C .(2,2-)D .(2,2--)3.已知(2,3)a =,(,6)b x =-,若a 与b 共线,则x = ( )A .4B .3C .-3D .-4 4.若0cos sin >⋅θθ,则θ为( ) A .第一或第三象限角 B .第二或第三象限角C .第一或第四象限角D .第三或第四象限角5.设向量1(cos ,)2a α=的模为2,则cos 2α= ( )A .41-B .21-C .21 D .23 6.函数()sin()cos()1212f x x x ππ=--,则()f x 的最小正周期是( )A .2πB .2π C .πD .4π7.设M 是□ABCD 的对角线的交点,O 为任意一点(且不与M 重合),则OD OC OB OA +++ 等于( )A .OMB .2OMC .3OMD .4OM8.把函数x y sin =的图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变),然后把图 象向左平移4π个单位,则所得到图象对应的函数解析式为 ( )A .)421sin(π+=x yB .)42sin(π+=x yC .)821cos(π+=x yD .)22sin(π+=x y。
数学必修4综合测试题一、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,只有一个是符合题目要求的)1.下列命题中正确的是( )A .第一象限角必是锐角B .终边相同的角相等C .相等的角终边必相同D .不相等的角其终边必不相同 2.将分针拨慢5分钟,则分钟转过的弧度数是 ( )A .3π B .-3π C .6π D .-6π 3.已知角α的终边过点()m m P 34,-,()0≠m ,则ααcos sin 2+的值是( ) A .1或-1 B .52或52- C .1或52- D .-1或52 4、若点(sin cos ,tan )P ααα-在第一象限,则在[0,2)π内α的取值范围是( )(A.35(,)(,)244ππππ B.5(,)(,)424ππππ C.353(,)(,)2442ππππ D.33(,)(,)244ππππ5. 若|2|=a ,2||=b 且(b a -)⊥a ,则a 与b 的夹角是 ( )(A )6π (B )4π (C )3π(D )π1256.已知函数B x A y ++=)sin(ϕϖ的一部分图象如右图所示,如果2||,0,0πϕϖ<>>A ,则( )A.4=AB.1=ϖC.6πϕ=D.4=B7. 设集合{}x y y x A 2sin 2|)(==,,集合{}x y y x B ==|)(,,则( ) A .B A 中有3个元素 B .B A 中有1个元素C .B A 中有2个元素D .B A R = 8.已知==-∈x x x 2tan ,54cos ),0,2(则π( )A .247B .247-C .724D .724-9. 同时具有以下性质:“①最小正周期是π;②图象关于直线x =3π对称;③在[-6π,3π]上是增函数”的一个函数是 ( ) .A . y =sin (2x +6π) B . y =cos (2x +3π) C . y =sin (2x -6π) D . y =cos (2x -6π)10. 设i =(1,0),j =(0,1),a =2i +3j ,b =k i -4j ,若a ⊥b ,则实数k 的值为( )A .-6B .-3C .3D .6 11. 函数)34cos(3)34sin(3x x y -+-=ππ的最小正周期为 ( )A .32πB .3πC .8D .412. 2002年8月,在北京召开的国际数学家大会会标如图所示,它是由4个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一大正方形,若直角三角形中较小的锐角为θ,大正方形的面积是1,小正方形的面积是θθ22cos sin ,251-则的值等于( )A .1B .2524-C .257D .-257题号 1 '23 4 5 6 7 8 910 11 #12 答案<二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)13. 已知3322cos2sin=+θθ,那么θsin 的值为 ,θ2cos 的值为 14. 已知|a |=3,|b |=5, 且向量a 在向量b 方向上的投影为125,则a ·b = . 15. 已知向量OP X OB OA OP 是直线设),1,5(),7,1(),1,2(===上的一点(O 为坐标原点),那么⋅的最小值是___________________ 16.给出下列6种图像变换方法:①图像上所有点的纵坐标不变,横坐标缩短到原来的21;②图像上所有点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍;③图像向右平移3π个单位;④图像向左平移3π个单位;⑤图像向右平移32π个单位;⑥图像向左平移32π个单位。
请写出用上述变换将函数y = sinx 的图像变换到函数y = sin(2x +3π)的图像的一个变换______________.(按变换顺序写上序号即可) `三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答应有证明或演算步骤)17、已知cos(α-2β)=19-,sin(2αβ-)=23,且α∈(2π,π),β∈(0,2π),求cos 2αβ+的值.18. (本小题满分12分) 已知434π<α<π,40π<β<,53)4cos(-=+απ,135)43sin(=β+π,求()βα+sin 的值.·"19. (本题满分12分)已知向量)23sin 23(cosx x ,=a ,)2sin 2(cos xx -=,b ,)13(-=,c ,其中R ∈x . (Ⅰ)当b a ⊥时,求x 值的集合; (Ⅱ)求||c a -的最大值.@20、已知函数.,12sin sin 2)(2R x x x x f ∈-+=(1)求)(x f 的最小正周期及)(x f 取得最大值时x 的集合; (2)在平面直角坐标系中画出函数)(x f 在],0[π上的图象..21、(本题满分12分)设、是两个不共线的非零向量(R t ∈)(1)记),(31,,t +===那么当实数t 为何值时,A 、B 、C 三点共线 (2)若 1201||||夹角为且==,那么实数x 为何值时||x -的值最小)<22、(本题满分14分)某沿海城市附近海面有一台风,据观测,台风中心位于城市正南方向200km的海面P 处,并正以20km/h 的速度向北偏西θ方向移动(其中19cos 20θ=),台风当前影响半径为10km ,并以10km/h 的速度不断增大,问几小时后该城市开始受到台风影响影响时间多长:。
数学必修4综合测试题参考答案1. C2. D3.B 4、B 5、B 6、C 7、A8、D 9、C . 10、D11、A12、D 13、31,9714、12 15.-8 16. ④②或②⑥ 17、已知cos(α-2β)=19-,sin(2αβ-)=23,且α∈(2π,π),β∈(0,2π),求cos 2αβ+的值. 18. 解:∵434π<α<π ∴π<α+π<π42 又53)4cos(-=α+π ∴54)4sin(=α+π∵40π<β< ∴π<β+π<π4343 又135)43sin(=β+π ∴1312)43cos(-=β+π'∴sin(+ ) =sin[ + ( + )] = )]43()4sin[(β+π+α+π- )]43sin()4cos()43cos()4[sin(β+πα+π+β+πα+π-=6563]13553)1312(54[=⨯--⨯-= 19解:(Ⅰ)由b a ⊥,得0=⋅b a ,即02sin 23sin 2cos 23cos =-xx x x .…………4分则02cos =x ,得)(4π2πZ ∈+=k k x .…………………………………5分 ∴ ⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+=Z k k x x ,4π2π|为所求.…………………………………6分 (Ⅱ)+-=-22)323(cos||x c a =+2)123(sin x )3π23sin(45-+x ,……………10分 所以||c a -有最大值为3.……………………………………………………12分20解:(I )x x x x x x x f 2cos 2sin )sin 21(2sin 12sin sin 2)(22-=--=-+= =)42sin(2π-x ………………………………………………5分所以)(x f 的最小正周期是π……………………………………………………6分 】∈x R ,所以当∈+=+=-k k x k x (83,2242πππππ即Z )时,)(x f 的最大值为2.即)(x f 取得最大值时x 的集合为∈+=k k x x ,83|{ππZ }……………………8分(II )图象如下图所示:(阅卷时注意以下3点)1.最小值2)83(=πf , 最小值2)87(-=πf .………………10分2.增区间];,87[],83,0[πππ减区间]87,83[ππ……………………12分3.图象上的特殊点:(0,-1),(1,4π),(1,2π),)1,(),1,43(--ππ………14分[注:图象上的特殊点错两个扣1分,最多扣2分]21、解:(1)A 、B 、C 三点共线知存在实数OB OA OC )1(,λλλ-+=使 即b t a b a )1()(31λλ-+=+,…………………………………………………4分则21,31==t 实数λ………………………………………………………………6分 (2),21120cos ||||-=⋅=⋅b a b a,12||22222++=⋅⋅-⋅+=-∴x x b a x b x a b x a ……………………………9分当23||,21取最小值时b x a x --=…………………………………………12分 22、解:如右图,设该市为A ,经过t 小时后台风开始影响该城市,则t 小时后台风经过的路程PC =(20t )km ,台风半径为CD =(10+10t )km ,需满足条件:CD ≥AC2222222()2||||||2||||cos AC PC PA PC PA PA PC AC PC PA PA PC θ=-=+-=+-θ20020t10+10t10北AP C D E22219200(20)22002040000400760020t tt =+-=+- ∴222400004007600(1010)t t CD t +-≤=+ 整理得23007800399000t t -+≤ 即2261330t t -+≤ 解得719t ≤≤∴7小时后台风开始影响该市,持续时间达12小时。