2016届高考数学(文)二轮专题复习演练:专题20 三角函数与平面向量过关提升(人教版含解析)(江苏专用)
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1 专题二 三角函数与平面向量 专题过关²提升卷 (时间:120分钟 满分:160分) 一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分) 1.已知向量a=(2,1),b-a=(-3,k2-3),则k=2是a⊥b的____条件.
2.要得到函数y=sin4x-π3的图象,只需将函数y=sin 4x的图象向________平移________个单位. 3.(2015²苏州模拟)已知函数f(x)=2sin (2x+φ)(|φ|<π)的部分图象如图所示,则f(0)=________.
4.(2015²全国卷Ⅰ改编)设D为△ABC所在平面内一点,BC→=3CD→,AD→=xAB→+yAC→,则x+y=______________.
5.已知|a|=4,|b|=1,且〈a,b〉=23π,当|a+xb|取得最小值时,则实数x的值为________. 6.已知sin α-cos α=32,则2cos2π4-α=________. 7.(2015²山东高考)已知菱形ABCD的边长为a,∠ABC=60°,则BD→²CD→=________. 8.(2015²浙江高考)函数f(x)=sin2x+sin xcos x+1的最小正周期是______,单调递减区间是________.
9.已知sinθ+π3+sinθ-π3=33,且θ∈0,π2,则cosθ+π6=________. 10.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)ω>0,0<φ<π2的部分图象如图所示,则ω=________,φ=________.
11.(2015²潍坊二模)已知G为△ABC的重心,令AB→=a,AC→=b,过点G的直线分别交AB、 2
AC于P、Q两点,且AP→=ma,AQ→=nb,则1m+1n=________.
12.已知函数f(x)=2cos(x+φ) |φ|<π2,且f(0)=1,f′(0)>0,将函数f(x)的图象向右平移π3个单位,得函数y=g(x)的图象,则函数g(x)在[0,π]上的最小值为________. 13.(2015²四川高考)设四边形ABCD为平行四边形,|AB→|=6,|AD→|=4,若点M,N满足BM→
=3MC→,DN→=2NC→,则AM→²NM→=________. 14.(2014²新课标全国卷Ⅱ)钝角三角形ABC的面积是12,AB=1,BC=2,则AC=________. 二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分14分)(2015²北京高考)已知函数f(x)=2sinx2cosx2-2sin2x2. (1)求f(x)的最小正周期; (2)求f(x)在区间[-π,0]上的最小值.
16.(本小题满分14分)(2014²苏、锡、常、镇模拟)△ABC的面积是30,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,cos A=1213. (1)求AB→²AC→; (2)若c-b=1,求a的值. 3
17.(本小题满分14分)(2015²广东高考)在平面直角坐标系xOy中,已知向量m=22,-2
2,n=(sin x,cos x),x∈0,π2.
(1)若m⊥n, 求tan x的值; (2)若m与n的夹角为π3,求x的值.
18.(本小题满分16分)已知函数f(x)=sin x-cos x,f′(x)是f(x)的导函数. (1)求函数g(x)=f(x)f′(x)-f2(x)的最大值和最小正周期;
(2)若f(x)=2f′(x),求1+sin2xcos2x-sin xcos x的值.
19.(本小题满分16分)(2015²浙江高考)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a, 4
b,c,已知A=π4,b2-a2=12c2.
(1)求tan C的值; (2)若△ABC的面积为3,求b的值.
20.(本小题满分16分)(2013²江苏高考)如图,游客从某旅游景区的景点A处下山至C处有两种路径.一种是从A沿直线步行到C,另一种是先从A沿索道乘缆车到B,然后从B沿直线步行到C. 现有甲、乙两位游客从A处下山,甲沿AC匀速步行,速度为50 m/min.在甲出发2 min后,乙从A乘缆车到B,在B处停留1 min后,再从B匀速步行到C.假设缆车匀速直线运行的速
度为130 m/min,山路AC长为1 260 m,经测量,cos A=1213,cos C=35.
(1)求索道AB的长; (2)问:乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短? (3)为使两位游客在C处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在什么范围内?
专题过关²提升卷 1. 充分不必要 [由a=(2,1),b-a=(-3,k2-3), 得b=(-1,k2-2). 又a⊥b⇔a²b=-2+k2-2=0, ∴k=±2,故“k=2”是“a⊥b”的充分不必要条件.]
2.右 π12 [∵y=sin4x-π3=sin4x-π12,∴要得到y=sin4x-π3的图象,只需
将函数y=sin 4x的图象向右平移π12个单位.] 5
3.-1 [由题图可得sin2π3+φ=1,而|φ|<π, 所以φ=-π6.故f(0)=2sin-π6=-1.] 4.1 [∵BC→=3CD→,∴AC→-AB→=3(AD→-AC→),即4AC→-AB→=3AD→,∴AD→=-13AB→+43AC→,故x+y=1.]
5.2 [∵|a|=4,|b|=1,〈a,b〉=23π,
∴a2=16,b2=1,a²b=|a||b|²cos23π=-2. 则|a+xb|2=a2+x2b2+2xa²b=16+x2-4x=(x-2)2+12≥12,当且仅当x=2时,|a+xb|2有最小值.
∴x=2时,|a+xb|取得最小值.]
6.54 [由sin α-cos α=32,得1-sin 2α=34,∴sin 2α=14, 因此2cos2π4-α=1+cos 2π4-α=1+sin 2α=54.] 7.32a2 [如图所示,由题意,得BC=a,CD=a,∠BCD=120°.
BD2=BC2+CD2-2BC²CD²cos 120°=a2+a2-2a²a³-12=3a2,∴BD=3a.∴BD→²CD→=
|BD→||CD→|cos 30°=3a2³32=32a2.] 8.π 38π+kπ,78π+kπ(k∈Z) [f(x)=1-cos 2x2+12sin 2x+1=22sin
2x-π
4
+32,∴T=2π2=π,由π2+2kπ≤2x-π4≤3π2+2kπ,k∈Z,解得:3π8+kπ≤x≤7π8
+kπ,k∈Z,∴单调递减区间是3π8+kπ,7π8+kπ,k∈Z.]
9.32-36 [由sinθ+π3+sinθ-π3=33,得 6
sin θcosπ3+cos θsinπ3+sin θcosπ3-cos θsinπ3=33. ∴2sin θcosπ3=33,则sin θ=33. 又θ∈0,π2,∴cos θ=1-sin2θ=63. 因此cosθ+π6=cos θcosπ6-sin θsinπ6=32-36.] 10.2 π3 [因为T4=7π12-π3=π4,所以T=π,ω=2πT=2. 将7π12,-1代入解析式可得: 76π+φ=2kπ+3π2(k∈Z),即φ=2kπ+π3(k∈Z),
又0<φ<π2,所以φ=π3.] 11.3 [由G为重心,得AG→=23³12(a+b)=13(a+b).∴PG→=AG→-AP→=13-ma+b3,GQ→=AQ→
-AG→=n-13b-13a,
又P、G、Q三点共线, ∴13-m-13=13n-13,即m+n=3mn.因此1m+1n=3.] 12.-1 [由f(x)=2cos(x+φ),得f′(x)=-2sin(x+φ). ∴f(0)=2cos φ=1,且f′(0)=-2sinφ>0
因此cos φ=12,且sinφ<0,
所以φ=2kπ-π3,k∈Z,又|φ|<π2,则φ=-π3, f(x)=2cosx-π3, 7
根据图象平移变换,知g(x)=2cosx-23π. 又0≤x≤π,知-2π3≤x-2π3≤π3. ∴g(x)的最小值为2cos-23π=2³-12=-1.] 13.9 [AM→=AB→+34AD→,NM→=CM→-CN→=-14AD→+13AB→, ∴AM→²NM→=14(4AB→+3AD→)²112(4AB→-3AD→) =148(16AB→2-9AD→2)=148(16³62-9³42)=9.] 14.5 [由S△ABC=12AB²BCsin B=12,得sin B=22, ∵B∈(0,π),∴B=π4或3π4. 当B=π4时,由余弦定理,得AC2=AB2+BC2-2AB²BCcos B=2+1-22³1³22=1, ∴AC=1,此时AB2+AC2=BC2,则△ABC为直角三角形,不合题设,舍去. 当B=3π4时,由余弦定理,得AC2=AB2+BC2-2AB²BCcos B=5,∴AC=5,此时△ABC为钝角三角形,符合题意.] 15.解 (1)因为f(x)=22sin x-22(1-cos x)
=sinx+π4-22, 所以f(x)的最小正周期为2π. (2)因为-π≤x≤0,所以-3π4≤x+π4≤π4.
当x+π4=-π2,即x=-3π4时,f(x)取得最小值. 所以f(x)在区间[-π,0]上的最小值为f-3π4=-1-22. 16.解 (1)由cos A=1213,且0得sin A=1-12132=513.