标题-2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4:课时跟踪检测(十九) 平面向量基本定理
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4讲义:复习课(二) 三角函数的图象与性质
复习课(一) 任意角的三角函数及三角恒等变换1.题型多以选择题、填空题为主,一般难度较小.主要考查三角函数的定义的应用,多与求三角函数值或角的大小有关.2.若角α的终边上任意一点P (x ,y )(原点除外),r =|OP |=x 2+y 2,则sin α=yr ,cos α=x r ,tan α=yx (x ≠0).[典例] 已知角α的终边过点P (-3cos θ,4cos θ),其中θ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则sin α=________,tan α=________.[解析] ∵θ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴cos θ<0,∴r =x 2+y 2=9cos 2θ+16cos 2θ=-5cos θ,故sin α=y r =-45,tan α=y x =-43. [答案] -45 -43[类题通法]利用三角函数定义求函数值的方法当已知角的终边所经过的点或角的终边所在的直线时,一般先根据三角函数的定义求这个角的三角函数值,再求其他.但当角经过的点不固定时,需要进行分类讨论.求与正切函数有关问题时,不要忽略正切函数自身的定义域.[题组训练]1.已知角α的终边上一点的坐标为⎝⎛⎭⎫sin 5π6,cos 5π6,则角α的最小正值为( ) A.5π6 B.2π3 C.5π3D.11π6 解析:选C 由三角函数的定义知: tan α=cos 5π6sin 5π6=-cos π6sin π6=-3212=- 3.又sin5π6>0,cos 5π6<0. 所以α是第四象限角,因此α的最小正值为5π3.2.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴的正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则cos 2θ=( )A .-45B .-35C.35D.45解析:选B 在角θ的终边上任取一点P (a,2a )(a ≠0). 则r 2=|OP |2=a 2+(2a )2=5a 2. 所以cos 2θ=a 25a 2=15,cos 2θ=2cos 2 θ-1=25-1=-35.3.若θ是第四象限角,则点P (sin θ,tan θ)在第________象限. 解析:因θ是第四象限角,则sin θ<0,tan θ<0, ∴点P (sin θ,tan θ )在第三象限. 答案:三1.题型既有选择题、填空题,又有解答题.主要考查三角函数式的化简与求值,利用公式进行恒等变形以及基本运算能力.2.(1)牢记两个基本关系式sin 2α+cos 2α=1及sin αcos α=tan α,并能应用两个关系式进行三角函数的求值、化简、证明.(2)诱导公式可概括为k ·π2±α(k ∈Z)的各三角函数值的化简公式.记忆规律是:奇变偶不变,符号看象限.其中的奇、偶是指π2的奇数倍或偶数倍,变与不变是指函数名称的变化.[典例] 已知2+tan (θ-π)1+tan (2π-θ)=-4,求(sin θ-3cos θ)·(cos θ-sin θ)的值.[解] 法一:由已知2+tan θ1-tan θ=-4,∴2+tan θ=-4(1-tan θ), 解得tan θ=2.∴(sin θ-3cos θ)(cos θ-sin θ ) =4sin θcos θ-sin 2θ-3cos 2θ =4sin θcos θ-sin 2θ-3cos 2θsin 2θ+cos 2θ =4tan θ-tan 2θ-3tan 2θ+1=8-4-34+1=15.法二:由已知2+tan θ1-tan θ=-4,解得tan θ=2. 即sin θcos θ=2,∴sin θ=2cos θ. ∴(sin θ-3cos θ)(cos θ-sin θ) =(2cos θ-3cos θ)(cos θ-2cos θ) =cos 2θ=cos 2θsin 2θ+cos 2θ=1tan 2θ+1=15. [类题通法]三角函数式的求值、化简、证明的常用技巧(1)化弦:当三角函数式中三角函数名称较多时,往往把三角函数化为弦,再化简变形. (2)化切:当三角函数式中含有正切及其他三角函数时,有时可将三角函数名称都化为正切,再变形化简.(3)“1”的代换:在三角函数式中,有些会含有常数1,常数1虽然非常简单,但有些三角函数式的化简却需要利用三角函数公式将“1”代换为三角函数式.[题组训练]1.若sin (π-α)=-53且α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2,则sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=( ) A .-23B .-66C.66 D.23解析:选A sin(π-α)=sin α=-53,又α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2, 所以sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos α=-1-sin 2α=-23. 2.如果tan θ=2,那么1+sin θcos θ= ( ) A.73 B.75 C.54D.53解析:选B 1+sin θcos θ=1+sin θcos θ1=sin 2θ+cos 2θ+sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=tan 2θ+tan θ+1tan 2θ+1, 又tan θ=2,所以1+sin θcos θ=22+2+122+1=75.3.计算:sin4π3cos ⎝⎛⎭⎫-25π6=________. 解析:因为sin4π3=sin ⎝⎛⎭⎫π+π3=-sin π3=-32, cos ⎝⎛⎭⎫-25π6=cos 25π6=cos ⎝⎛⎭⎫4π+π6=cos π6=32, 所以sin4π3cos ⎝⎛⎭⎫-25π6=-32×32=-34. 答案:-344.已知sin(180°+α)=-1010,0°<α<90°, 求sin (-α)+sin (-90°-α)cos (540°-α)+cos (-270°-α)的值.解:由sin(180°+α)=-1010,0°<α<90°, 得sin α=1010,cos α=31010, ∴原式=-sin α-sin (90°+α)cos (360°+180°-α)+cos (270°+α)=-sin α-cos α-cos α+sin α=-1010-31010-31010+1010=2.1.题型既有选择题、填空题,又有解答题,主要考查给角求值、给值求值、给值求角、三角函数式的化简以及利用三角恒等变换研究函数的性质等.2.两角和与差的正弦、余弦、正切公式 (1)sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β; (2)cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β; (3)tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.3.二倍角的正弦、余弦、正切公式 (1)sin 2α=2sin αcos α;(2)cos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α; (3)tan 2α=2tan α1-tan 2α.[典例] (广东高考)已知tan α=2. (1)求tan ⎝⎛⎭⎫α+π4的值; (2)求sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1的值.[解] (1)tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+tanπ41-tan αtanπ4 =2+11-2×1=-3.(2)sin 2αsin 2α+sin αcos α-cos 2α-1 =2sin αcos αsin 2α+sin αcos α-2cos 2α=2tan αtan 2α+tan α-2=2×24+2-2=1.[类题通法]解决条件求值应学会的三点(1)分析已知角和未知角之间的关系,正确地用已知角来表示未知角. (2)正确地运用有关公式将所求角的三角函数值用已知角的三角函数值来表示. (3)求解三角函数中给值求角的问题时,要根据已知求这个角的某种三角函数值,然后结合角的取值范围,求出角的大小.[题组训练]1.(重庆高考)若tan α=13,tan(α+β)=12,则tan β=( )A.17 B.16 C.57D.56解析:选A tan β=tan [(α+β)-α] =tan (α+β)-tan α1+tan (α+β)·tan α=12-131+12×13=17.2.计算:cos π12cos 5π12=________.解析:cos π12cos 5π12=cos π12sin π12=12sin π6=14.答案:14.3.已知0<α<π4,0<β<π4,且tan(α+β)=2tan α.4tan α2=1-tan 2α2,则α+β=________.解析:∵4tan α2=1-tan 2α2,∴tan α=2tanα21-tan 2α2=2tanα24tanα2=12, ∴tan(α+β)=2tan α=2×12=1.∵0<α<π4,0<β<π4,∴α+β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴α+β=π4. 答案:π44.在△ABC 中,sin B =cos A ,若sin C -sin A cos B =34,且B 为钝角,求A ,B ,C .解:因为sin C -sin A cos B =sin[180°-(A +B )]-sin A cos B =sin(A +B )-sin A cos B =sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B =cos A sin B ,所以cos A sin B =34.因sin B =cos A ,因此sin 2B =34.又B 为钝角,所以sin B =32,故B =120°. 由cos A =sin B =32,知A =30°. 从而C =180°-(A +B )=30°.综上所述,A =30°,B =120°,C =30°.1.若cos α=-32,且角α的终边经过点P (x,2),则P 点的横坐标x 是( ) A .23 B .±2 3 C .-2 2 D .-2 3解:选D r =x 2+22,由题意得x x 2+22=-32, ∴x =-2 3.故选D.2.若-2π<α<-3π2,则 1-cos (α-π)2的值是( )A .sin α2B .cos α2C .-sin α2D .-cos α2解析:选D1-cos (α-π)2=1-cos (π-α)2=1+cos α2=⎪⎪⎪⎪cos α2, ∵-2π<α<-3π2,∴-π<α2<-3π4,∴cos α2<0,∴⎪⎪⎪⎪cos α2=-cos α2. 3.若α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,且sin 2(3π+α)+cos 2α=14,则tan α的值等于( ) A.22B.33C. 2D. 3解析:选D ∵sin 2(3π+α)+cos 2α=14,∴sin 2α+(1-2sin 2α)=14, 即cos 2α=14. 又α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴cos α=12,则α=π3,∴tan α=tan π3=3,故选D.4.已知sin α-cos α=-52,则tan α+1tan α的值为( ) A .-5 B .-6 C .-7D .-8 解析:选D ∵sin α-cos α=-52, ∴1-2sin αcos α=54,∴sin αcos α=-18,∴tan α+1tan α=sin αcos α+cos αsin α=1sin αcos α=-8. 5.若3sin α+cos α=0,则1cos 2α+sin 2α的值为( )A.103B.53C.23D .-2解析:选A ∵3sin α+cos α=0,∴tan α=-13,∴1cos 2α+sin 2α=sin 2α+cos 2αcos 2α+2sin αcos α=tan 2α+11+2tan α=⎝⎛⎭⎫-132+11+2×⎝⎛⎭⎫-13=103,故选A. 6.已知sin(α-β)=35,cos(α+β)=-35,且α-β∈⎝⎛⎭⎫π2,π,α+β∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则cos 2β的值为( )A .1B .-1 C.2425D .-45解析:选C 由题意知cos(α-β)=-45,sin(α+β)=45,所以cos 2β=cos[α+β-(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)+sin(α+β)sin(α-β)=⎝⎛⎭⎫-35×⎝⎛⎭⎫-45+45×35=2425. 7.在0°~720°中与2π5角终边相同的角为________.解析:因为25π=25π×⎝⎛⎭⎫180π°=72°, 所以终边与2π5角相同的角为θ=72°+k ·360°(k ∈Z),当k =0时,θ=72°; 当k =1时,θ=432°,所以在0°~720°中与2π5角终边相同的角为72°,432°.答案:72°,432°8.已知α为钝角,sin ⎝⎛⎭⎫π4+α=34,则sin ⎝⎛⎭⎫π4-α=_______________________. 解析:因为cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫π4+α=sin ⎝⎛⎭⎫π4+α=34, 所以cos ⎝⎛⎭⎫π4-α=34. 因为α为钝角,即π2<α<π,所以-3π4<π4-α<-π4,所以sin ⎝⎛⎭⎫π4-α<0, 则sin ⎝⎛⎭⎫π4-α=-1-cos 2⎝⎛⎭⎫π4-α=-74. 答案:-749.已知θ为第二象限角,tan 2θ=-22,则 2cos 2 θ2-sin θ-tan5π42sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=________.解析:∵tan 2θ=2tan θ1-tan 2 θ=-22, ∴tan θ=-22或tan θ= 2. ∵π2+2k π<θ<π+2k π,k ∈Z , ∴tan θ<0,∴tan θ=-22, 2cos 2 θ2-sin θ-tan 5π42sin (θ+π4)=2cos 2θ2-sin θ-12sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=cos θ-sin θcos θ+sin θ=1-tan θ1+tan θ=1+221-22=3+2 2.答案:3+2 2 10.求值:cos 40°+sin 50°(1+3tan 10°)sin 70°1+sin 50°.解:cos 40°+sin 50°(1+3tan 10°)sin 70°1+sin 50°=cos 40°+sin 50°1+3sin 10°cos 10°cos 20°1+cos 40°=cos 40°+cos 40°·2sin (10°+30°)cos 10°2cos 220°=cos 40°+12cos 220°= 2. 11.已知cos α-sin α=3 25,且π<α<3π2,求sin 2α+2sin 2α1-tan α的值. 解:∵cos α-sin α=325, ∴1-2sin αcos α=1825, ∴2sin αcos α=725. 又∵α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2, ∴sin α+cos α=-1+2sin αcos α=-425, ∴sin 2α+2sin 2α1-tan α=(2sin αcos α+2sin 2α)cos αcos α-sin α=2sin αcos α(cos α+sin α)cos α-sin α=725×-425325=-2875. 12.已知向量a =(3sin α,cos α),b =(2sin α,5sin α-4cos α),α∈⎝⎛⎭⎫3π2,2π,且a ⊥b . (1)求tan α的值;(2)求cos ⎝⎛⎭⎫α2+π3的值.解:(1)∵a ⊥b ,∴a ·b =0.而a =(3sin α,cos α),b =(2sin α,5sin α-4cos α),故a ·b =6sin 2α+5sin αcos α-4cos 2α=0,由于cos α≠0, ∴6tan 2α+5tan α-4=0,解得tan α=-43或tan α=12. ∵α∈⎝⎛⎭⎫3π2,2π,∴tan α<0, ∴tan α=-43.(2)∵α∈⎝⎛⎭⎫3π2,2π,∴α2∈⎝⎛⎭⎫3π4,π. 由tan α=-43,求得tan α2=-12或tan α2=2(舍去). ∴sin α2=55,cos α2=-255, ∴cos ⎝⎛⎭⎫α2+π3=cos α2cos π3-sin α2sin π3=-255×12-55×32=-25+1510.。
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4:课时跟踪检测(十一) 正切函数的性质与图象
课时跟踪检测(十一) 正切函数的性质与图象层级一 学业水平达标1.函数y =-2+tan ⎝⎛⎭⎫12x +π3的定义域是( )A .⎝⎛⎭⎫2k π-53π,2k π+π3,k ∈Z B .⎝⎛⎭⎫2k π-π3,2k π+53π,k ∈Z C .⎝⎛⎭⎫k π-53π,k π+π3,k ∈Z D .⎝⎛⎭⎫k π-π3,k π+53π,k ∈Z 解析:选A 由-π2+k π<12x +π3<π2+k π,k ∈Z ,解得-53π+2k π<x <π3+2k π,k ∈Z. 2.f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的最小正周期为( ) A.π4B .π2C .πD .2π解析:选B 法一:函数y =tan(ωx +φ)的周期是T =π|ω|,直接套用公式,可得T =π|-2|=π2. 法二:由诱导公式可得tan ⎝⎛⎭⎫-2x +π3=tan ⎝⎛⎭⎫-2x +π3-π=tan ⎣⎡⎦⎤-2⎝⎛⎭⎫x +π2+π3,所以 f ⎝⎛⎭⎫x +π2=f (x ),所以周期为T =π2. 3.函数f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫ωx -π4与函数g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π4-2x 的最小正周期相同,则ω=( ) A .±1B .1C .±2D .2解析:选A g (x )的最小正周期为π,则π|ω|=π,得ω=±1. 4.函数y =|tan 2x |是( )A .周期为π的奇函数B .周期为π的偶函数C .周期为π2的奇函数D .周期为π2的偶函数 解析:选D f (-x )=|tan(-2x )|=|tan 2x |=f (x )为偶函数,T =π2.5.与函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x +π4的图象不相交的一条直线是( ) A .x =π2B .x =-π2C .x =π4D .x =π8解析:选D 当x =π8时,2x +π4=π2,而π2的正切值不存在,所以直线x =π8与函数的图象不相交.6.函数y =1-tan x 的定义域是_____________________________________.解析:由1-tan x ≥0即tan x ≤1结合图象可解得.答案:⎝⎛⎦⎤k π-π2,k π+π4(k ∈Z) 7.函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x +π4的单调递增区间是_________________________________. 解析:令k π-π2<2x +π4<k π+π2,k ∈Z , 解得k π2-3π8<x <k π2+π8,k ∈Z. 答案:⎝⎛⎭⎫k π2-3π8,k π2+π8,k ∈Z8.函数y =3tan(π+x ),-π4<x ≤π6的值域为________. 解析:函数y =3tan(π+x )=3tan x ,因为正切函数在⎝⎛⎭⎫-π2,π2上是增函数,所以-3<y ≤3,所以值域为(-3, 3 ].答案:(-3, 3 ]9.比较下列各组中两个正切函数值的大小.(1)tan 167°与tan 173°;(2)tan ⎝⎛⎭⎫-11π4与tan ⎝⎛⎭⎫-13π5.解:(1)∵90°<167°<173°<180°,又∵y =tan x 在⎝⎛⎭⎫π2,3π2上是增函数,∴tan 167°<tan 173°.(2)∵tan ⎝⎛⎭⎫-11π4=-tan 11π4=tan π4,tan ⎝⎛⎭⎫-13π5=-tan 13π5=tan 2π5, 又∵0<π4<2π5<π2,函数y =tan x ,x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2是增函数, ∴tan π4<tan 2π5, 即tan ⎝⎛⎭⎫-11π4<tan ⎝⎛⎭⎫-13π5.10.已知f (x )=tan ⎝⎛⎭⎫2x +π3, (1)求f (x )的最小正周期;(2)若f (x +φ)是奇函数,则φ应满足什么条件?并求出满足|φ|<π2的φ值. 解:(1)法一:∵y =tan x 的周期是π.∴y =tan ⎝⎛⎭⎫2x +π3的周期是π2. 法二:由诱导公式知:tan ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫2x +π3+π =tan ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π2+π3=tan ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 即f ⎝⎛⎭⎫x +π2=f (x ). ∴f (x )的周期是π2. (2)∵f (x +φ)=tan ⎝⎛⎭⎫2x +π3+2φ是奇函数, ∴图象关于原点中心对称,∴π3+2φ=k π2(k ∈Z), ∴φ=k π4-π6(k ∈Z). 令⎪⎪⎪⎪k π4-π6<π2(k ∈Z),解得-43<k <83,k ∈Z. ∴k =-1,0,1,或2.从而得φ=-5π12,-π6,π12或π3. 层级二 应试能力达标1.函数y =log 12tan x 的定义域是( )A .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≤π4+k π,k ∈Z B .⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎭⎬⎫2k π<x ≤2k π+π4,k ∈ZC .⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎭⎬⎫k π<x ≤k π+π4,k ∈Z D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π-π2<x ≤k π+π4,k ∈Z 解析:选C 要使函数有意义,只要log 12tan x ≥0,即0<tan x ≤1.由正切函数的图象知,k π<x ≤k π+π4,k ∈Z. 2.函数y =tan(cos x )的值域是( )A .⎣⎡⎦⎤-π4,π4 B .⎣⎡⎦⎤-22,22 C .[-tan 1,tan 1] D .以上均不对解析:选C ∵-1≤cos x ≤1,且函数y =tan x 在[-1,1]上为增函数,∴tan(-1)≤tan x ≤tan 1.即-tan 1≤tan x ≤tan 1.3.函数y =tan ⎝⎛⎭⎫12x -π3在一个周期内的图象是( )解析:选A 令y =tan ⎝⎛⎭⎫12x -π3=0,则有12x -π3=k π,x =2k π+2π3,k ∈Z.再令k =0,得x =2π3,可知函数图象与x 轴一交点的横坐标为2π3.故可排除C 、D.令12x -π3=-π2,得x =-π3,或令12x -π3=π2,得x =5π3.故排除B ,选A. 4.方程tan ⎝⎛⎭⎫2x +π3=3在区间[0,2π)上的解的个数是( ) A .5B .4C .3D .2解析:选B 由tan ⎝⎛⎭⎫2x +π3=3,得2x +π3=π3+k π(k ∈Z),∴x =k π2(k ∈Z),又x ∈[0,2π),∴x =0,π2,π,3π2.故选B.5.若tan x >tan π5且x 在第三象限,则x 的取值范围是________. 解析:tan x >tan π5=tan 6π5,又x 为第三象限角, ∴k π+6π5<x <k π+3π2(k ∈Z). 答案:⎝⎛⎭⎫k π+6π5,k π+3π2(k ∈Z) 6.已知函数y =tan ωx 在⎝⎛⎭⎫-π2,π2内是单调减函数,则ω的取值范围是________. 解析:函数y =tan ωx 在⎝⎛⎭⎫-π2,π2内是单调减函数,则有ω<0,且周期T ≥π2-⎝⎛⎭⎫-π2=π,即π|ω|≥π,故|ω|≤1,∴-1≤ω<0. 答案:[-1,0)7.已知x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,π4,求函数y =1cos 2x+2tan x +1的最值及相应的x 的值. 解:y =1cos 2x +2tan x +1=cos 2x +sin 2x cos 2x+2tan x +1 =tan 2x +2tan x +2=(tan x +1)2+1.∵x ∈⎣⎡⎦⎤-π3,π4,∴tan x ∈[-3,1]. 当tan x =-1,即x =-π4时,y 取得最小值1; 当tan x =1,即x =π4时,y 取得最大值5.8.求函数y =tan ⎝⎛⎭⎫12x -π6的定义域、周期及单调区间.解:由12x -π6≠π2+k π,k ∈Z , 得x ≠4π3+2k π,k ∈Z , 所以函数y =tan ⎝⎛⎭⎫12x -π6的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠4π3+2k π,k ∈Z . T =π12=2π, 所以函数y =tan ⎝⎛⎭⎫12x -π6的周期为2π.由-π2+k π<12x -π6<π2+k π,k ∈Z ,得 -2π3+2k π<x <4π3+2k π,k ∈Z. 所以函数y =tan ⎝⎛⎭⎫12x -π6的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫-2π3+2k π,4π3+2k π(k ∈Z). ⎝⎛⎭⎫-2π3+2k π,4π3+2k π(k ∈Z).。
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版必修4:课时跟踪检测(九) 正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性
课时跟踪检测(九) 正弦函数、余弦函数的周期性与奇偶性层级一 学业水平达标1.函数f (x )=sin(-x )的奇偶性是( ) A .奇函数 B .偶函数 C .既是奇函数又是偶函数 D .非奇非偶函数解析:选A 由于x ∈R ,且f (-x )=sin x =-sin(-x )=-f (x ), 所以f (x )为奇函数.2.函数y =-x cos x 的部分图象是下图中的( )解析:选D 因为函数y =-x cos x 是奇函数,图象关于原点对称,所以排除A ,C ;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,y =-x cos x <0,故排除B. 3.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx -π2-1,则下列命题正确的是( ) A .f (x )是周期为1的奇函数 B .f (x )是周期为2的偶函数 C .f (x )是周期为1的非奇非偶函数 D .f (x )是周期为2的非奇非偶函数解析:选B f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫πx -π2-1=-cos πx -1,从而函数为偶函数,且T =2ππ=2. 4.函数y =4sin(2x +π)的图象关于( ) A .x 轴对称 B .原点对称 C .y 轴对称D .直线x =π2对称解析:选B y =4sin(2x +π)=-4sin 2x ,奇函数图象关于原点对称. 5.函数y =cos ⎝⎛⎭⎫-x 2+π2的奇偶性是( ) A .奇函数 B .偶函数C .非奇非偶函数D .即是奇函数也是偶函数解析:选A cos ⎝⎛⎭⎫-x 2+π2=cos ⎝⎛⎭⎫π2-x 2=sin x2,故为奇函数.6.函数y =cos ⎝⎛⎭⎫12x +π6的周期为________. 解析:T =2π12=4π.答案:4π7.函数ƒ(x )是以2为周期的函数,且ƒ(2)=3,则ƒ(6)=________. 解析:∵函数ƒ(x )是以2为周期的函数,且ƒ(2)=3, ∴ƒ(6)=ƒ(2×2+2)=ƒ(2)=3. 答案:38.函数ƒ(x )=3cos ⎝⎛⎭⎫ωx -π3(ω>0)的最小正周期为2π3,则ƒ(π)=________. 解析:由已知2πω=2π3得ω=3,∴ƒ(x )=3cos ⎝⎛⎭⎫3x -π3,∴ƒ(π)=3cos ⎝⎛⎭⎫3π-π3 =3cos ⎝⎛⎭⎫π-π3=-3cos π3=-32. 答案:-329.判断下列函数的奇偶性. (1)ƒ(x )=cos ⎝⎛⎭⎫π2+2x cos(π+x ); (2)ƒ(x )=1+sin x +1-sin x . 解:(1)x ∈R ,ƒ(x )=cos ⎝⎛⎭⎫π2+2x cos(π+x ) =-sin 2x ·(-cos x )=sin 2x cos x . ∴ƒ(-x )=sin(-2x )cos(-x ) =-sin 2x cos x =-ƒ(x ). ∴该函数ƒ(x )是奇函数. (2)对任意x ∈R ,-1≤sin x ≤1, ∴1+sin x ≥0,1-sin x ≥0.∴ƒ(x )=1+sin x +1-sin x 的定义 域为R.∵ƒ(-x )=1+sin (-x )+1-sin (-x ) =1-sin x +1+sin x =ƒ(x ), ∴该函数是偶函数.10.已知函数y =12sin x +12|sin x |,(1)画出函数的简图;(2)此函数是周期函数吗?若是,求其最小正周期. 解:(1)y =12sin x +12|sin x |=⎩⎪⎨⎪⎧sin x ,x ∈[2k π,2k π+π](k ∈Z ),0,x ∈[2k π-π,2k π](k ∈Z ), 图象如图所示:(2)由图象知该函数是周期函数,且周期是2π.层级二 应试能力达标1.下列函数中最小正周期为π且为偶函数的是( ) A .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2 C .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π2 D .y =cos ⎝⎛⎭⎫x -π2 解析:选B 对于A ,y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2=cos ⎝⎛⎭⎫π2-2x =sin 2x 是奇函数;对于B ,y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=cos 2x 是偶函数,且最小正周期T =2π2=π;对于C ,y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π2=cos x 是偶函数,但最小正周期T =2π;对于D ,y =cos ⎝⎛⎭⎫x -π2=sin x 是奇函数,故选B. 2.函数ƒ(x )=3sin ⎝⎛⎭⎫23x +15π2是( ) A .周期为3π的偶函数 B .周期为2π的偶函数 C .周期为3π的奇函数D .周期为4π3的偶函数 解析:选A ∵ƒ(x )=3sin ⎝⎛⎭⎫23x +3π2 =-3cos 23x ,∴ƒ(x )为偶函数,且T =2π23=3π,故选A.3.函数y =cos ⎝⎛⎭⎫k 4x +π3(k >0)的最小正周期不大于2,则正整数k 的最小值应是( ) A .10 B .11 C .12D .13解析:选D ∵T =2πk 4=8πk ≤2,∴k ≥4π, 又k ∈Z ,∴正整数k 的最小值为13.4.函数ƒ(x )=sin(2x +φ)为R 上的奇函数,则φ的值可以是( ) A .π4B .π2C .πD .3π2解析:选C 要使函数ƒ(x )=sin(2x +φ)为R 上的奇函数,需φ=k π,k ∈Z.故选C. 5.若函数f (x )的定义域为R ,最小正周期为3π2,且满足f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cos x ,-π2≤x <0,sin x ,0≤x <π,则f ⎝⎛⎭⎫-15π4=________.解析:∵T =3π2,∴f ⎝⎛⎭⎫-15π4=f ⎝⎛⎭⎫-15π4+3π2×3 =f ⎝⎛⎭⎫3π4=sin 3π4=22. 答案:226.函数y =⎪⎪⎪⎪sin x2的最小正周期是________. 解析:∵y =sin x 2的最小正周期为T =4π,而y =⎪⎪⎪⎪sin x 2的图象是把y =sin x2的图象在x 轴下方的部分翻折到x 轴上方,∴y =⎪⎪⎪⎪sin x2的最小正周期为T =2π. 答案:2π7.已知ƒ(x )是以π为周期的偶函数,且x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,ƒ(x )=1-sin x ,当x ∈⎣⎡⎦⎤5π2,3π时,求ƒ(x )的解析式.解:x ∈⎣⎡⎦⎤5π2,3π时,3π-x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,ƒ(x )=1-sin x ,所以ƒ(3π-x )=1-sin(3π-x )=1-sin x .又ƒ(x )是以π为周期的偶函数,所以ƒ(3π-x )=ƒ(-x )=ƒ(x ),所以ƒ(x )的解析式为ƒ(x )=1-sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤5π2,3π.8.已知函数ƒ(x)对于任意实数x满足条件ƒ(x+2)=-1ƒ(x)(ƒ(x)≠0).(1)求证:函数ƒ(x)是周期函数.(2)若ƒ(1)=-5,求ƒ(ƒ(5))的值.解:(1)证明:∵ƒ(x+2)=-1ƒ(x),∴ƒ(x+4)=-1ƒ(x+2)=-1-1ƒ(x)=ƒ(x),∴ƒ(x)是周期函数,4就是它的一个周期.(2)∵4是ƒ(x)的一个周期.∴ƒ(5)=ƒ(1)=-5,∴ƒ(ƒ(5))=ƒ(-5)=ƒ(-1)=-1ƒ(-1+2)=-1ƒ(1)=15.。
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4:课时跟踪检测(十七) 向量减法运算及其几何意义
课时跟踪检测(十七)向量减法运算及其几何意义层级一学业水平达标1.在三角形ABC中,BC=a,CA=b,则AB=()A.a-b B.b-aC.a+b D.-a-b解析:选D AB=CB-CA=-BC-CA=-a-b.2.在△ABC中,|AB|=|BC|=|CA|=1,则|BC-AC|的值为()A.0 B.1C. 3 D.2解析:选B|BC-AC|=|BC+CA|=|BA|=1.3.若O,E,F是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是()A.EF=OF+OE B.EF=OF-OEC.EF=-OF+OE D.EF=-OF-OE解析:选B EF=EO+OF=OF-OE.故选B.4.已知一点O到▱ABCD的3个顶点A,B,C的向量分别是a,b,c,则向量OD等于()A.a+b+c B.a-b+cC.a+b-c D.a-b-c解析:选B如图,点O到平行四边形的三个顶点A,B,C的向量分别是a,b,c,结合图形有OD=OA+AD=OA+BC=OA+OC-OB=a-b+c.5.下列各式能化简为AD的个数是()①(AB-DC)-CB②AD-(CD+DC)③-(CD+MC)-(DA+DM)④-BM-DA+MBA.1 B.2C.3 D.4解析:选C①中,(AB-DC)-CB=AB+CD+BC=AB+BD=AD;②中,AD-(CD+DC)=AD-0=AD;③中,-(CD+MC)-(DA+DM)=-MD-DA-DM=DM+AD-DM =AD;④中,-BM-DA+MB=MB+AD+MB=AD+2MB.6.下列四个等式:①a+b=b+a;②-(-a)=a;③AB+BC+CA=0;④a+(-a)=0,其中正确的是______(填序号).解析:由向量的运算律及相反向量的性质可知①②④是正确的,③符合向量的加法法则,也是正确的.答案:①②③④7.若a,b为相反向量,且|a|=1,|b|=1,则|a+b|=__________,|a-b|=________.解析:若a,b为相反向量,则a+b=0,∴|a+b|=0,又a=-b,∴|a|=|-b|=1,∵a与-b共线,∴|a-b|=2.答案:0 28.在△ABC中,D是BC的中点,设AB=c,AC=b,BD=a,AD=d,则d-a =______,d+a=______.解析:根据题意画出图形,如图所示,则d-a=AD-BD=AD+DB=AB=c;d+a=AD+BD=AD+DC=AC=b.答案:c b9.化简:(1)MN-MP+NQ-PQ;(2)BD+DC+AB-AC.解:(1)MN-MP+NQ-PQ=(MN+NQ)-(MP+PQ)=MQ-MQ=0.(2)BD+DC+AB-AC=(BD+DC)+(AB-AC)=BC+CB=0.10.设O是△ABC内一点,且OA=a,OB=b,OC=c,若以线段OA,OB为邻边作平行四边形,第四个顶点为D,再以OC,OD为邻边作平行四边形,其第四个顶点为H.试用a,b,c表示DC,OH,BH.解:由题意可知四边形OADB为平行四边形,∴OD=OA+OB=a+b,∴DC=OC-OD=c-(a+b)=c-a-b.又四边形ODHC为平行四边形,∴OH=OC+OD=c+a+b,∴BH=OH-OB=a+b+c-b=a+c.层级二应试能力达标1.已知OA=a,OB=b,OC=c,OD=d,且四边形ABCD为平行四边形,则() A.a+b+c+d=0B.a-b+c-d=0C.a+b-c-d=0 D.a-b-c+d=0解析:选B如图,a-b=OA-OB=BA,c-d=OC-OD=DC,又四边形ABCD为平行四边形,则BA=CD,即BA-CD=0,所以BA+DC=0,即a-b+c-d=0.故选B.2.平面上有三点A,B,C,设m=AB+BC,n=AB-BC,若m,n的长度恰好相等,则有()A.A,B,C三点必在同一直线上B.△ABC必为等腰三角形且∠B为顶角C.△ABC必为直角三角形且∠B=90°D.△ABC必为等腰直角三角形解析:选C∵|m|=|n|,AB+BC=AB-CB,AB-BC=AB+CB,∴|AB-CB|=|AB+CB|,如图.即▱ABCD的对角线相等,∴▱ABCD是矩形,∴∠B=90°,选C.3.在菱形ABCD中,∠DAB=60°,|AB|=2,则|BC+DC|=()A. 3 B.2 3C. 2 D.2 2解析:选B如图,设菱形对角线交点为O,∵BC+DC=AD+DC=AC,∠DAB=60°,∴△ABD为等边三角形.又∵AB=2,∴OB=1.在Rt△AOB中,|AO|=|AB―→|2-|OB―→|2=3,∴|AC|=2|AO|=2 3.4.已知△ABC为等腰直角三角形,且∠A=90°,给出下列结论:(1)|AB-AC|=|AB+AC|;(2)|BC-BA|=|CB-CA|;(3)|AB-CB|=|AC-BC|;(4)|AB-AC|2=|BC-AC|2+|CB-AB|2.其中正确的个数为()A.1B.2C.3D.4解析:选D如图,以AB,AC为邻边作平行四边形ABDC,则它是正方形,根据向量加减法的几何意义可知题中四个结论都正确.5.如图,已知ABCDEF是一正六边形,O是它的中心,其中OB=b,OC=c,则EF等于________.解析:EF=OA=CB=OB-OC=b-c.答案:b-c6.对于向量a,b,当且仅当____________________________________________时,有|a-b|=||a|-|b||.解析:当a,b不同向时,根据向量减法的几何意义,知一定有|a-b|>||a|-|b||,所以只有两向量共线且同向时,才有|a-b|=||a|-|b||.答案:a与b同向7.如图,已知OA=a,OB=b,OC=c,OD=d,OE=e,OF=f,试用a,b,c,d,e,f表示以下向量:(1)AC;(2)AD;(3)DF+FE+ED.解:(1)AC=OC-OA=c-a.(2)AD=AO+OD=-OA+OD=-a+d.(3)DF+FE+ED=DO+OF+FO+OE+EO+OD=0.8.如图所示,已知正方形ABCD的边长等于1,AB=a,BC=b,AC=c,试作出下列向量,并分别求出其长度:(1)a+b+c.(2)a-b+c.解:(1)由已知得a+b=AB+BC=AC=c,所以延长AC到E,使|CE|=|AC|.则a+b+c=AE,且|AE|=2 2.所以|a+b+c|=2 2.(2)作BF=AC,连接CF,则DB+BF=DF,而DB=AB-AD=a-b,所以a-b+c=DB+BF=DF,且|DF|=2,所以|a-b+c|=2.。
(浙江专版)2017-2018学年高中数学 课时跟踪检测(一)任意角 新人教A版必修4
课时跟踪检测(一)任意角层级一学业水平达标1.-215°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 由于-215°=-360°+145°,而145°是第二象限角,则-215°也是第二象限角.2.下面各组角中,终边相同的是()A.390°,690° B.-330°,750°C.480°,-420° D.3 000°,-840°解析:选B ∵-330°=-360°+30°,750°=720°+30°,∴-330°与750°终边相同.3.若α=k·180°+45°,k∈Z,则α所在的象限是( )A.第一、三象限B.第一、二象限C.第二、四象限D.第三、四象限解析:选A 由题意知α=k·180°+45°,k∈Z,当k=2n+1,n∈Z,α=2n·180°+180°+45°=n·360°+225°,在第三象限,当k=2n,n∈Z,α=2n·180°+45°=n·360°+45°,在第一象限.∴α是第一或第三象限的角.4.终边在第二象限的角的集合可以表示为( )A.{α|90°<α<180°}B.{α|90°+k·180°〈α<180°+k·180°,k∈Z}C.{α|-270°+k·180°<α<-180°+k·180°,k∈Z}D.{α|-270°+k·360°〈α<-180°+k·360°,k∈Z}解析:选 D 终边在第二象限的角的集合可表示为{α|90°+k·360°〈α〈180°+k·360°,k∈Z},而选项D是从顺时针方向来看的,故选项D正确.5.将-885°化为α+k·360°(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是()A.-165°+(-2)×360° B.195°+(-3)×360°C.195°+(-2)×360° D.165°+(-3)×360°解析:选B -885°=195°+(-3)×360°,0°≤195°<360°,故选B。
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4讲义:第一章 1.1 1.1.1 任 意 角
**1.1.1任意角**预习课本P2~5,思考并完成以下问题(1)角是如何定义的?角的概念推广后,分类的标准是什么?(2)象限角的含义是什么?判断角所在的象限时,要注意哪些问题?(3)终边相同的角一定相等吗?如何表示终边相同的角?[新知初探]1.任意角(1)角的概念:角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形.(2)角的表示:如图,OA是角α的始边,OB是角α的终边,O是角的顶点.角α可记为“角α”或“∠α”或简记为“α”.(3)角的分类:[点睛]对角的概念的理解的关键是抓住“旋转”二字:①要明确旋转的方向;②要明确旋转量的大小;③要明确射线未作任何旋转时的位置.2.象限角把角放在平面直角坐标系中,使角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.[点睛]象限角的条件是:角的顶点与坐标原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合.3.终边相同的角所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k·360°,k ∈Z},即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和.[点睛]对终边相同的角的理解(1)终边相同的角不一定相等,但相等的角终边一定相同;(2)k∈Z,即k为整数这一条件不可少;(3)终边相同的角的表示不唯一.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)-30°是第四象限角.()(2)钝角是第二象限的角.()(3)终边相同的角一定相等.()答案:(1)√(2)√(3)×2.与45°角终边相同的角是()A.-45°B.225°C.395°D.-315°答案:D3.下列说法正确的是()A.锐角是第一象限角B.第二象限角是钝角C.第一象限角是锐角D.第四象限角是负角答案:A4.将35°角的终边按顺时针方向旋转60°所得的角度数为________,将35°角的终边按逆时针方向旋转一周后的角度数________.答案:-25°395°[典例]下列命题正确的是()A.终边与始边重合的角是零角B.终边和始边都相同的两个角一定相等C.在90°≤β<180°范围内的角β不一定是钝角D.小于90°的角是锐角[解析]终边与始边重合的角还可能是360°,720°,…,故A错;终边和始边都相同的两个角可能相差360°的整数倍,如30°与-330°,故B错;由于在90°≤β<180°范围内的角β包含90°角,所以不一定是钝角,C 正确;小于90°的角可以是0°,也可以是负角,故D 错误.[答案] C[活学活用]如图,射线OA 绕端点O 旋转90°到射线OB 的位置,接着再旋转-30°到OC 的位置,则∠AOC 的度数为________.解析:∠AOC =∠AOB +∠BOC =90°+(-30°)=60°. 答案:60°[典例] 写出与75°角终边相同的角β的集合,并求在360°≤β<1 080°范围内与75°角终边相同的角.[解] 与75°角终边相同的角的集合为S ={β|β=k ·360°+75°,k ∈Z}. 当360°≤β<1 080°时,即360°≤k ·360°+75°<1 080°,解得1924≤k <21924.又k ∈Z ,所以k =1或k =2. 当k =1时,β=435°;当k =2时,β=795°.综上所述,与75°角终边相同且在360°≤β<1 080°范围内的角为435°角和795°角.分别写出终边在下列各图所示的直线上的角的集合.解:(1)在0°~360°范围内,终边在直线y=0上的角有两个,即0°和180°,因此,所有与0°角终边相同的角构成集合S1={β|β=0°+k·360°,k∈Z},而所有与180°角终边相同的角构成集合S2={β|β=180°+k·360°,k∈Z},于是,终边在直线y=0上的角的集合为S=S1∪S2={β|β=k·180°,k∈Z}.(2)由图形易知,在0°~360°范围内,终边在直线y=-x上的角有两个,即135°和315°,因此,终边在直线y=-x上的角的集合为S={β|β=135°+k·360°,k∈Z}∪{β|β=315°+k·360,k∈Z}={β|β=135°+k·180°,k∈Z}.[典例]并指出它们是第几象限角.(1)-75°;(2)855°;(3)-510°.[解]作出各角,其对应的终边如图所示:(1)由图①可知:-75°是第四象限角.(2)由图②可知:855°是第二象限角.(3)由图③可知:-510°是第三象限角.[活学活用]若α是第四象限角,则180°-α一定在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选C ∵α与-α的终边关于x 轴对称,且α是第四象限角,∴-α是第一象限角.而180°-α可看成-α按逆时针旋转180°得到,∴180°-α是第三象限角. [典例] 已知α是第二象限角,求角α2所在的象限. [解] 法一:∵α是第二象限角,∴k ·360°+90°<α<k ·360°+180°(k ∈Z).∴k 2·360°+45°<α2<k 2·360°+90°(k ∈Z). 当k 为偶数时,令k =2n (n ∈Z),得n ·360°+45°<α2<n ·360°+90°, 这表明α2是第一象限角; 当k 为奇数时,令k =2n +1(n ∈Z),得n ·360°+225°<α2<n ·360°+270°, 这表明α2是第三象限角. ∴α2为第一或第三象限角.法二:如图,先将各象限分成2等份,再从x 轴正向的上方起,依次将各区域标上一、二、三、四,则标有二的区域即为α2的终边所在的区域,故α2为第一或第三象限角. [一题多变]1.[变设问]在本例条件下,求角2α的终边的位置.解:∵α是第二象限角,∴k ·360°+90°<α<k ·360°+180°(k ∈Z).∴k ·720°+180°<2α<k ·720°+360°(k ∈Z).∴角2α的终边在第三或第四象限或在y 轴的非正半轴上.2.[变条件]若角α变为第三象限角,则角α2是第几象限角?解:如图所示,先将各象限分成2等份,再从x 轴正半轴的上方起,按逆时针方向,依次将各区域标上一、二、三、四,则标有三的区域即为角α2的终边所在的区域,故角α2为第二或第四象限角.层级一 学业水平达标1.-215°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 由于-215°=-360°+145°,而145°是第二象限角,则-215°也是第二象限角.2.下面各组角中,终边相同的是( )A .390°,690°B .-330°,750°C .480°,-420°D .3 000°,-840°解析:选B ∵-330°=-360°+30°,750°=720°+30°,∴-330°与750°终边相同.3.若α=k ·180°+45°,k ∈Z ,则α所在的象限是( )A .第一、三象限B .第一、二象限C .第二、四象限D .第三、四象限解析:选A 由题意知α=k ·180°+45°,k ∈Z ,当k =2n +1,n ∈Z ,α=2n ·180°+180°+45°=n ·360°+225°,在第三象限,当k =2n ,n ∈Z ,α=2n ·180°+45°=n·360°+45°,在第一象限.∴α是第一或第三象限的角.4.终边在第二象限的角的集合可以表示为()A.{α|90°<α<180°}B.{α|90°+k·180°<α<180°+k·180°,k∈Z}C.{α|-270°+k·180°<α<-180°+k·180°,k∈Z}D.{α|-270°+k·360°<α<-180°+k·360°,k∈Z}解析:选D终边在第二象限的角的集合可表示为{α|90°+k·360°<α<180°+k·360°,k∈Z},而选项D是从顺时针方向来看的,故选项D正确.5.将-885°化为α+k·360°(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是()A.-165°+(-2)×360°B.195°+(-3)×360°C.195°+(-2)×360°D.165°+(-3)×360°解析:选B-885°=195°+(-3)×360°,0°≤195°<360°,故选B.6.在下列说法中:①时钟经过两个小时,时针转过的角是60°;②钝角一定大于锐角;③射线OA绕端点O按逆时针旋转一周所成的角是0°;④-2 000°是第二象限角.其中错误说法的序号为______(错误说法的序号都写上).解析:①时钟经过两个小时,时针按顺时针方向旋转60°,因而转过的角为-60°,所以①不正确.②钝角α的取值范围为90°<α<180°,锐角θ的取值范围为0°<θ<90°,因此钝角一定大于锐角,所以②正确.③射线OA按逆时针旋转一周所成的角是360°,所以③不正确.④-2 000°=-6×360°+160°与160°终边相同,是第二象限角,所以④正确.答案:①③7.α满足180°<α<360°,5α与α有相同的始边,且又有相同的终边,那么α=________.解析:5α=α+k·360°,k∈Z,∴α=k·90°,k∈Z.又∵180°<α<360°,∴α=270°.答案:270°8.若角α=2 016°,则与角α具有相同终边的最小正角为________,最大负角为________.解析:∵2 016°=5×360°+216°,∴与角α终边相同的角的集合为{α|α=216°+k·360°,k∈Z},∴最小正角是216°,最大负角是-144°.答案:216°-144°9.在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并指出它们是第几象限角:(1)549°;(2)-60°;(3)-503°36′.解:(1)549°=189°+360°,而180°<189°<270°,因此,549°角为第三象限角,且在0°~360°范围内,与189°角有相同的终边.(2)-60°=300°-360°,而270°<300°<360°,因此,-60°角为第四象限角,且在0°~360°范围内,与300°角有相同的终边.(3)-503°36′=216°24′-2×360°,而180°<216°24′<270°,因此,-503°36′角是第三象限角,且在0°~360°范围内,与216°24′角有相同的终边.10.已知角的集合M={α|α=30°+k·90°,k∈Z},回答下列问题:(1)集合M中大于-360°且小于360°的角是哪几个?(2)写出集合M中的第二象限角β的一般表达式.解:(1)令-360°<30°+k·90°<360°,则-133<k<113,又∵k∈Z,∴k=-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,∴集合M中大于-360°且小于360°的角共有8个,分别是-330°,-240°,-150°,-60°,30°,120°,210°,300°.(2)集合M中的第二象限角与120°角的终边相同,∴β=120°+k·360°,k∈Z.层级二应试能力达标1.给出下列四个结论:①-15°是第四象限角;②185°是第三象限角;③475°是第二象限角;④-350°是第一象限角.其中正确的个数为()A.1B.2C.3 D.4解析:选D①-15°是第四象限角;②180°<185°<270°是第三象限角;③475°=360°+115°,而90°<115°<180°,所以475°是第二象限角;④-350°=-360°+10°是第一象限角,所以四个结论都是正确的.2.若角2α与240°角的终边相同,则α=()A.120°+k·360°,k∈ZB.120°+k·180°,k∈ZC.240°+k·360°,k∈ZD.240°+k·180°,k∈Z解析:选B角2α与240°角的终边相同,则2α=240°+k·360°,k∈Z,则α=120°+k·180°,k∈Z.选B.3.若α与β终边相同,则α-β的终边落在()A.x轴的非负半轴上B.x轴的非正半轴上C.y轴的非负半轴上D.y轴的非正半轴上解析:选A∵α=β+k·360°,k∈Z,∴α-β=k·360°,k∈Z,∴其终边在x轴的非负半轴上.4.设集合M={α|α=45°+k·90°,k∈Z},N={α|α=90°+k·45°,k∈Z},则集合M与N的关系是()A.M∩N=∅B.M NC.N M D.M=N解析:选C对于集合M,α=45°+k·90°=45°+2k·45°=(2k+1)·45°,即M={α|α=(2k+1)·45°,k∈Z};对于集合N,α=90°+k·45°=2×45°+k·45°=(k+2)·45°,即N={α|α=(k+2)·45°,k∈Z}={α|α=n·45°,n∈Z}.∵2k+1表示所有的奇数,而n 表示所有的整数,∴N M,故选C.5.从13:00到14:00,时针转过的角为________,分针转过的角为________.解析:经过一小时,时针顺时针旋转30°,分针顺时针旋转360°,结合负角的定义可知时针转过的角为-30°,分针转过的角为-360°.答案:-30°-360°6.已知角2α的终边在x轴的上方,那么α是第______象限角.解析:由题意知k·360°<2α<180°+k·360°(k∈Z),故k·180°<α<90°+k·180°(k ∈Z),按照k的奇偶性进行讨论.当k=2n(n∈Z)时,n·360°<α<90°+n·360°(n∈Z),∴α在第一象限;当k=2n+1(n∈Z)时,180°+n·360°<α<270°+n·360°(n∈Z),∴α在第三象限.故α是第一或第三象限角.答案:一或三7.试写出终边在直线y=-3x上的角的集合S,并把S中适合不等式-180°≤α<180°的元素α写出来.解:终边在直线y=-3x上的角的集合S={α|α=k·360°+120°,k∈Z}∪{α|α=k·360°+300°,k∈Z}={α|α=k·180°+120°,k∈Z},其中适合不等式-180°≤α<180°的元素α为-60°,120°.8.如图,分别写出适合下列条件的角的集合:(1)终边落在射线OB上;(2)终边落在直线OA上;(3)终边落在阴影区域内(含边界).解:(1)终边落在射线OB上的角的集合为S1={α|α=60°+k·360°,k∈Z}.(2)终边落在直线OA上的角的集合为S2={α|α=30°+k·180°,k∈Z}.(3)终边落在阴影区域内(含边界)的角的集合为S3={α|30°+k·180°≤α≤60°+k·180°,k∈Z}.**********。
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4讲义:第一章 1.3 第二课时 诱导公式(二)
第二课时 诱导公式(二)预习课本P26~27,思考并完成以下问题 (1)π2-α的终边与α的终边有怎样的对称关系? (2)诱导公式五、六有哪些结构特征?[新知初探]诱导公式五和公式六[点睛] 这两组公式实现正弦和余弦的相互转化.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)诱导公式五、六中的角α只能是锐角.( ) (2)sin(90°+α)=-cos α.( ) 答案:(1)× (2)×2.已知sin ⎝⎛⎭⎫5π2+α=15,那么cos α=( ) A .-25B .-15C .15D .25答案:C3.若cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=12,则cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=( ) A .-12B .12C .-32D .32答案:A4.化简:sin ⎝⎛⎭⎫3π2+α=________. 答案:-cos α利用诱导公式化简[典例] 化简: sin ⎝⎛⎭⎫π2+αcos ⎝⎛⎭⎫π2-αcos (π+α)+sin (π-α)cos ⎝⎛⎭⎫π2+αsin (π+α).[解] ∵sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos α,cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=sin α, cos(π+α)=-cos α,sin(π-α)=sin α, cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=-sin α,sin(π+α)=-sin α,∴原式=cos α·sin α-cos α+sin α·(-sin α)-sin α=-sin α+sin α=0.化简:(1)cos (α-π)sin (π-α)·sin ⎝⎛⎭⎫α-π2cos ⎝⎛⎭⎫π2+α; (2)sin(-α-5π)cos ⎝⎛⎭⎫α-π2-sin ⎝⎛⎭⎫3π2+αcos(α-2π).解:(1)原式=cos[-(π-α)]sin α·sin ⎣⎡⎦⎤-⎝⎛⎭⎫π2-α(-sin α) =cos (π-α)sin α·⎣⎡⎦⎤-sin ⎝⎛⎭⎫π2-α(-sin α) =-cos αsin α·(-cos α)(-sin α) =-cos 2α.(2)原式=sin(-α-π)cos ⎣⎡⎦⎤-⎝⎛⎭⎫π2-α+cos α· cos[-(2π-α)]=sin[-(α+π)]cos ⎝⎛⎭⎫π2-α+cos αcos(2π-α) =-sin(α+π)sin α+cos αcos α =sin 2α+cos 2α =1.利用诱导公式证明恒等式[典例] 求证:2sin ⎝⎭⎫θ-3π2cos ⎝⎭⎫θ+π2-11-2sin 2(π+θ)=tan (9π+θ)+1tan (π+θ)-1.[证明] 左边=-2sin ⎝⎛⎭⎫3π2-θ·(-sin θ)-11-2sin 2θ=2sin ⎣⎡⎦⎤π+⎝⎛⎭⎫π2-θsin θ-11-2sin 2θ=-2sin ⎝⎛⎭⎫π2-θsin θ-11-2sin 2θ=-2cos θsin θ-1cos 2θ+sin 2θ-2sin 2θ=(sin θ+cos θ)2sin 2θ-cos 2θ=sin θ+cos θsin θ-cos θ. 右边=tan θ+1tan θ-1=sin θ+cos θsin θ-cos θ.∴左边=右边,故原式成立.求证:cos ⎝⎛⎭⎫α-π2sin ⎝⎛⎭⎫5π2+α·sin(α-2π)·cos(2π-α)=sin 2α.证明:左边=cos ⎝⎛⎭⎫π2-αsin ⎝⎛⎭⎫π2+α·[-sin(2π-α)]cos α=sin αcos α[-(-sin α)]cos α=sin αcos α·sin α·cos α=sin 2α=右边,故原式成立.利用诱导公式求值[典例] 已知cos (π-θ)cos θ⎣⎡⎦⎤sin ⎝⎛⎭⎫3π2-θ-1=58,求cos (2π-θ)cos (π+θ)sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-sin ⎝⎛⎭⎫3π2+θ的值.[解] ∵cos (π-θ)cos θ⎣⎡⎦⎤sin ⎝⎛⎭⎫3π2-θ-1=-cos θcos θ(-cos θ-1)=11+cos θ=58,∴cos θ=35.∴cos (2π-θ)cos (π+θ)sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-sin ⎝⎛⎭⎫3π2+θ=cos θ-cos θcos θ+cos θ=11-cos θ=11-35=52.已知cos(75°+α)=13,求cos(105°-α)-sin(15°-α)的值.解:cos(105°-α)-sin(15°-α)=cos[180°-(75°+α)]-sin[90°-(75°+α)] =-cos(75°+α)-cos(75°+α) =-23.层级一 学业水平达标1.若sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ<0,且cos ⎝⎛⎭⎫π2-θ>0,则θ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 由于sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ=cos θ<0,cos ⎝⎛⎭⎫π2-θ=sin θ>0,所以角θ的终边落在第二象限,故选B.2.已知sin θ=15,则cos(450°+θ)的值是( )A .15B .-15C .-265D .265解析:选B cos(450°+θ)=cos(90°+θ)=-sin θ=-15.3.已知cos ⎝⎛⎭⎫π2+φ=32,且|φ|<π2,则tan φ等于( ) A .-33B .33C .- 3D . 3解析:选C 由cos ⎝⎛⎭⎫π2+φ=-sin φ=32,得sin φ=-32.又|φ|<π2,∴φ=-π3,∴tan φ=- 3.4.已知tan θ=2,则sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-cos (π-θ)sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-sin (π-θ)=( )A .2B .-2C .0D .23解析:选B sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-cos (π-θ)sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-sin (π-θ)=cos θ+cos θcos θ-sin θ=21-tan θ=21-2=-2.5.若角A ,B ,C 是△ABC 的三个内角,则下列等式中一定成立的是( ) A .cos(A +B )=cos C B .sin(A +B )=-sin C C .cos A +C2=sin BD .sin B +C 2=cos A 2解析:选D ∵A +B +C =π,∴A +B =π-C , ∴cos(A +B )=-cos C ,sin(A +B )=sin C ,故A ,B 错. ∵A +C =π-B ,∴A +C 2=π-B2, ∴cos A +C 2=cos ⎝⎛⎭⎫π2-B 2=sin B2,故C 错. ∵B +C =π-A ,∴sin B +C 2=sin ⎝⎛⎭⎫π2-A 2=cos A2,故D 正确. 6.sin 95°+cos 175°的值为________.解析:sin 95°+cos 175°=sin(90°+5°)+cos(180°-5°) =cos 5°-cos 5°=0. 答案:07.若sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ=35,则cos 2θ-sin 2θ=________. 解析:sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ=cos θ=35,从而sin 2θ=1-cos 2θ=1625,所以cos 2θ-sin 2θ=-725. 答案:-7258.化简:sin(-α-7π)·cos ⎝⎛⎭⎫α-3π2=________. 解析:原式=-sin(7π+α)·cos ⎝⎛⎭⎫3π2-α=-sin(π+α)·⎣⎡⎦⎤-cos ⎝⎛⎭⎫π2-α=sin α·(-sin α) =-sin 2α. 答案:-sin 2α9.已知sin(π+α)=-13.求:(1)cos ⎝⎛⎭⎫α-3π2; (2)sin ⎝⎛⎭⎫π2+α. 解:∵sin(π+α)=-sin α=-13,∴sin α=13.(1)cos ⎝⎛⎭⎫α-3π2=cos ⎝⎛⎭⎫3π2-α=-sin α=-13. (2)sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos α,cos 2α=1-sin 2α=1-19=89. ∵sin α=13,∴α为第一或第二象限角.①当α为第一象限角时,sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos α=223. ②当α为第二象限角时,sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos α=-223. 10.已知cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=13, 求值:sin ⎝⎛⎭⎫π2+αcos ⎝⎛⎭⎫π2-αcos (π+α)+sin (π-α)cos ⎝⎛⎭⎫3π2+αsin (π+α).解:原式=cos αsin α-cos α+sin αsin α-sin α=-sin α-sin α=-2sin α. 又cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=13,所以-sin α=13. 所以原式=-2sin α=23.层级二 应试能力达标1.若sin(π+α)+cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=-m ,则cos ⎝⎛⎭⎫3π2-α+2sin(6π-α)的值为( ) A .-23mB .-32mC .23mD .32m解析:选B ∵sin(π+α)+cos ⎝⎛⎭⎫π2+α=-m ,即-sin α-sin α=-2sin α=-m ,从而sin α=m2,∴cos ⎝⎛⎭⎫3π2-α+2sin(6π-α)=-sin α-2sin α=-3sin α=-32m . 2.已知f (x )=sin x ,下列式子成立的是( ) A .f (x +π)=sin x B .f (2π-x )=sin x C .f ⎝⎛⎭⎫x -π2=-cos x D .f (π-x )=-f (x )解析:选C f (x +π)=sin(x +π)=-sin x ; f (2π-x )=sin(2π-x )=sin(-x )=-sin x ; f ⎝⎛⎭⎫x -π2=sin ⎝⎛⎭⎫x -π2=-sin ⎝⎛⎭⎫π2-x =-cos x ; f (π-x )=sin(π-x )=sin x =f (x ),故选C.3.已知α为锐角,2tan(π-α)-3cos ⎝⎛⎭⎫π2+β+5=0,tan(π+α)+6sin(π+β)-1=0,则sin α的值是( )A .355B .377C .31010D .13解析:选C 由已知可得-2tan α+3sin β+5=0,tan α-6sin β-1=0.∴tan α=3,又tan α=sin αcos α,∴9=sin 2αcos 2α=sin 2α1-sin 2α,∴sin 2α=910,∵α为锐角,∴sin α=31010,选C. 4.已知cos(60°+α)=13,且-180°<α<-90°,则cos(30°-α)的值为( )A .-223 B .223 C .-23D .23解析:选A 由-180°<α<-90°,得-120°<60°+α<-30°,又cos(60°+α)=13>0,所以-90°<60°+α<-30°,即-150°<α<-90°,所以120°<30°-α<180°,cos(30°-α)<0,所以cos(30°-α)=sin(60°+α)=-1-cos 2(60°+α)=- 1-⎝⎛⎭⎫132=-223.5.tan(45°+θ)·tan(45°-θ)=________. 解析:原式=sin (45°+θ)cos (45°+θ)·sin (45°-θ)cos (45°-θ)=sin (45°+θ)cos (45°+θ)·sin[90°-(45°+θ)]cos[90°-(45°+θ)]=sin (45°+θ)cos (45°+θ)cos (45°+θ)sin (45°+θ)=1.答案:16.sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 288°+sin 289°+sin 290°的值为________. 解析:∵sin 21°+sin 289°=sin 21°+cos 21°=1, sin 22°+sin 288°=sin 22°+cos 22°=1,sin 2x °+sin 2(90°-x °)=sin 2x °+cos 2x °=1(1≤x ≤44, x ∈N),∴原式=(sin 21°+sin 289°)+(sin 22°+sin 288°)+…+(sin 244°+sin 246°)+sin 290°+sin 245°=45+⎝⎛⎭⎫222=912. 答案:9127.已知f (α)=sin (α-3π)cos (2π-α)sin ⎝⎛⎭⎫-α+3π2cos (-π-α)sin (-π-α).(1)化简f (α);(2)若α是第三象限的角,且cos ⎝⎛⎭⎫α-3π2=15,求f (α)的值. 解:(1)f (α)=sin (α-3π)cos (2π-α)sin ⎝⎛⎭⎫-α+3π2cos (-π-α)sin (-π-α)=(-sin α)·cos α·(-cos α)(-cos α)·sin α=-cos α.(2)因为cos ⎝⎛⎭⎫α-3π2=-sin α, 所以sin α=-15.又α是第三象限的角, 所以cos α=- 1-⎝⎛⎭⎫-152=-265. 所以f (α)=265.8.已知sin(3π-α)=2cos ⎝⎛⎭⎫3π2+β,cos(π-α)=63cos(π+β),且0<α<π,0<β<π,求sin α和cos β的值.解:由已知,得sin α=2sin β,①3cos α=2cos β,②由①2+②2,得sin2α+3cos2α=2,即sin2α+3(1-sin2α)=2,所以sin2α=1 2.又0<α<π,则sin α=2 2.将sin α=22代入①,得sin β=12.又0<β<π,故cos β=±3 2.。
(浙江专版)2017-2018学年高中数学 课时跟踪检测(二十四)平面向量应用举例 新人教A版必修4
课时跟踪检测(二十四)平面向量应用举例层级一学业水平达标1.已知三个力f1=(-2,-1),f2=(-3,2),f3=(4,-3)同时作用于某物体上一点,为使物体保持平衡,再加上一个力f4,则f4=()A.(-1,-2) B.(1,-2)C.(-1,2) D.(1,2)解析:选D 由物理知识知f1+f2+f3+f4=0,故f4=-(f1+f2+f3)=(1,2).2.人骑自行车的速度是v1,风速为v2,则逆风行驶的速度为()A.v1-v2B.v1+v2C.|v1|-|v2| D.错误!解析:选B 由向量的加法法则可得逆风行驶的速度为v1+v2。
注意速度是有方向和大小的,是一个向量.3.已知四边形ABCD各顶点坐标是A错误!,B错误!,C错误!,D错误!,则四边形ABCD是()A.梯形B.平行四边形C.矩形D.菱形解析:选A ∵AB=错误!,DC=(3,4),∴AB=错误!DC,∴AB∥DC,即AB∥DC。
又|AB|=错误!=错误!,|DC|=错误!=5,∴|AB|≠|DC|,∴四边形ABCD是梯形.4.在△ABC中,AB=3,AC边上的中线BD=5,AC·AB=5,则AC的长为( ) A.1 B.2C.3 D.4解析:选B ∵BD=AD-AB=错误!AC-AB,∴2AB,BD=错误!2=错误!2AC-AC·AB+2即错误!2AC=1。
∴|AC|=2,即AC=2。
5.已知△ABC满足2AB=AB·AC+BA·BC+CA·CB,则△ABC是( )A.等边三角形B.锐角三角形C.直角三角形D.钝角三角形解析:选 C 由题意得,AB2=AB·AC+AB·CB+CA·CB=AB·(AC+CB)+CA·CB=AB2+CA·CB,∴CA·CB=0,∴CA⊥CB,∴△ABC是直角三角形.6.已知力F=(2,3)作用于一物体,使物体从A(2,0)移动到B(-2,3),则力F对物体所做的功是________.解析:∵AB=(-4,3),∴W=F·s=F·AB=(2,3)·(-4,3)=-8+9=1。
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4:课时跟踪检测(十八) 向量数乘运算及其几何意义
课时跟踪检测(十八) 向量数乘运算及其几何意义层级一 学业水平达标1.若|a |=5,b 与a 的方向相反,且|b |=7,则a =( ) A .57bB .-57bC .75bD .-75b解析:选B b 与a 反向,故a =λb (λ<0),|a |=-λ|b |,则5=-λ×7,所以λ=-57,∴a =57b . 2.已知a =5e ,b =-3e ,c =4e ,则2a -3b +c =( ) A .5e B .-5e C .23eD .-23e解析:选C 2a -3b +c =2×5e -3×(-3e )+4e =23e .3.已知AB =a +5b ,BC =-2a +8b ,CD =3(a -b ),则( ) A .A ,B ,C 三点共线 B .A ,B ,D 三点共线 C .A ,C ,D 三点共线D .B ,C ,D 三点共线解析:选B BD =BC +CD =-2a +8b +3(a -b )=a +5b =AB , 又∵BD 与AB 有公共点B ,∴A ,B ,D 三点共线.4.在△ABC 中,点P 是AB 上一点,且CP =23CA +13CB ,又AP =t AB ,则t 的值为( )A .13B .23C .12D .53解析:选A 由题意可得AP =CP -CA =23CA +13CB -CA =13(CB -CA )=13AB ,又AP =t AB ,∴t =13.5.在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线交DC 于点F ,若AB =a ,AD =b ,则AF =( )A .13a +bB .12a +bC .a +13bD .a +12b解析:选A 由已知条件可知BE =3DE ,∴DF =13AB ,∴AF =AD +DF =AD +13AB =13a +b .6.若3(x +a )+2(x -2a )-4(x -a +b )=0,则x =______. 解析:由已知得3x +3a +2x -4a -4x +4a -4b =0, ∴x +3a -4b =0,∴x =4b -3a . 答案:4b -3a7.下列向量中a ,b 共线的有________(填序号). ①a =2e ,b =-2e ;②a =e 1-e 2,b =-2e 1+2e 2; ③a =4e 1-25e 2,b =e 1-110e 2;④a =e 1+e 2,b =2e 1-2e 2.解析:①中,a =-b ;②中,b =-2e 1+2e 2=-2(e 1-e 2)=-2a ;③中,a =4e 1-25e 2=4⎝⎛⎭⎫e 1-110e 2=4b ;④中,当e 1,e 2不共线时,a ≠λb .故填①②③. 答案:①②③8.已知向量a ,b 是两个不共线的向量,且向量ma -3b 与a +(2-m )b 共线,则实数m 的值为________.解析:因为向量ma -3b 与a +(2-m )b 共线且向量a ,b 是两个不共线的向量,所以存在实数λ,使得ma -3b =λ[a +(2-m )b ],即(m -λ)a +(mλ-2λ-3)b =0,因为a 与b 不共线,所以⎩⎪⎨⎪⎧m =λ,mλ-2λ-3=0,解得m =-1或m =3.答案:-1或3 9.计算:(1)25(a -b )-13(2a +4b )+215(2a +13b ); (2)(2m -n )a -mb -(m -n )(a -b )(m ,n 为实数). 解:(1)原式=⎝⎛⎭⎫25-23+415a +⎝⎛⎭⎫-25-43+2615b =0. (2)原式=2ma -na -mb -m (a -b )+n (a -b )=2ma -na -mb -ma +mb +na -nb =ma -nb .10.已知e 1,e 2是两个非零不共线的向量,a =2e 1-e 2,b =ke 1+e 2,若a 与b 是共线向量,求实数k 的值.解:∵a 与b 是共线向量,∴a =λb , ∴2e 1-e 2=λ(ke 1+e 2)=λke 1+λe 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ λk =2,λ=-1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧k =-2,λ=-1, ∴k =-2.层级二 应试能力达标1.设a 是非零向量,λ是非零实数,则下列结论中正确的是( ) A .a 与λa 的方向相同 B .a 与-λa 的方向相反 C .a 与λ2a 的方向相同 D .|λa |=λ|a |解析:选C 只有当λ>0时,a 与λa 的方向相同,a 与-λa 的方向相反,且|λa |=λ|a |.因为λ2>0,所以a 与λ2a 的方向相同.2.已知O 是△ABC 所在平面内一点,D 为边BC 的中点,且2OA +OB +OC =0,则( )A .AO =ODB .AO =2ODC .AO =3ODD .2AO =OD解析:选A ∵在△ABC 中,D 为边BC 的中点,∴OB +OC =2OD ,∴2(OA +OD )=0,即OA +OD =0,从而AO =OD .3.已知向量a ,b 不共线,若AB =λ1a +b ,AC =a +λ2b ,且A ,B ,C 三点共线,则关于实数λ1,λ2一定成立的关系式为( )A .λ1=λ2=1B .λ1=λ2=-1C .λ1λ2=1D .λ1+λ2=1解析:选C ∵A ,B ,C 三点共线, ∴AB =k AC (k ≠0). ∴λ1a +b =k (a +λ2b )=ka +kλ2b . 又∵a ,b 不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ1=k ,1=kλ2,∴λ1λ2=1.4.已知平面内有一点P 及一个△ABC ,若PA +PB +PC =AB ,则( ) A .点P 在△ABC 外部 B .点P 在线段AB 上 C .点P 在线段BC 上D .点P 在线段AC 上解析:选D ∵PA +PB +PC =AB , ∴PA +PB +PC -AB =0,∴PA +PB +BA +PC =0,即PA +PA +PC =0, ∴2PA =CP ,∴点P 在线段AC 上.5.设e 1,e 2是两个不共线的向量,若向量ke 1+2e 2与8e 1+ke 2方向相反,则k =______. 解析:∵ke 1+2e 2与8e 1+ke 2共线, ∴ke 1+2e 2=λ(8e 1+ke 2)=8λe 1+λke 2. ∴⎩⎪⎨⎪⎧k =8λ,2=λk ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ λ=12,k =4或⎩⎪⎨⎪⎧λ=-12,k =-4.∵ke 1+2e 2与8e 1+ke 2反向, ∴λ=-12,k =-4.答案:-46.如图所示,在▱ABCD 中,AB =a ,AD =b ,AN =3NC ,M 为BC 的中点,则MN =________(用a ,b )表示.解析:MN =MC +CN =MC -NC =12AD -14AC=12b -14(a +b )=14b -14a =14(b -a ).答案:14(b -a )7.已知:在四边形ABCD 中,AB =a +2b ,BC =-4a -b ,CD =-5a -3b ,求证:四边形ABCD 为梯形.证明:如图所示.∵AD =AB +BC +CD =(a +2b )+(-4a -b )+(-5a -3b ) =-8a -2b =2(-4a -b ), ∴AD =2BC .∴AD 与BC 共线,且|AD |=2|BC |. 又∵这两个向量所在的直线不重合, ∴AD ∥BC ,且AD =2BC .∴四边形ABCD 是以AD ,BC 为两条底边的梯形.8.如图,已知△OCB 中,点A 是BC 的中点,D 是将OB 分成2∶1的一个内分点,DC 和OA 交于点E ,设OA =a ,OB =b .(1)用a ,b 表示向量 OC ,DC ; (2)若OE =λOA ,求λ的值.解:(1)由A 是BC 的中点,则有OA =12(OB +OC ),从而OC =2OA -OB =2a -b .由D 是将OB 分成2∶1的一个内分点,得OD =23OB ,从而DC =OC -OD =(2a -b )-23b =2a -53b .(2)由于C ,E ,D 三点共线,则EC =μDC , 又EC =OC -OE =(2a -b )-λa =(2-λ)a -b ,DC =2a -53b ,从而(2-λ)a -b =μ⎝⎛⎭⎫2a -53b ,又a ,b 不共线,则⎩⎪⎨⎪⎧2-λ=2μ,1=53μ,解得λ=45.。
2017-2018学年高中数学人教A版浙江专版必修4:课时跟踪检测六 诱导公式一 含解析 精品
课时跟踪检测(六) 诱导公式(一)层级一 学业水平达标1.sin 600°的值是( ) A .12B .-12C .32D .-32解析:选D sin 600°=sin(360°+240°)=sin 240° =sin(180°+60°)=-sin 60°=-32. 2.若sin(π+α)=-12,则sin(4π-α)的值是( )A .12B .-12C .-32D .32解析:选B 由题知,sin α=12,所以sin(4π-α)=-sin α=-12.3.如图所示,角θ的终边与单位圆交于点P ⎝⎛⎭⎫-55,255,则cos(π-θ)的值为( )A .-255B .-55C .55 D .255解析:选C ∵r =1,∴cos θ=-55, ∴cos(π-θ)=-cos θ=55. 4.已知tan ⎝⎛⎭⎫π3-α=13,则tan ⎝⎛⎭⎫2π3+α=( ) A .13B .-13C .233D .-233解析:选B ∵tan ⎝⎛⎭⎫2π3+α=tan ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫π3-α =-tan ⎝⎛⎭⎫π3-α, ∴tan ⎝⎛⎭⎫2π3+α=-13.5.设tan(5π+α)=m ,则sin (α+3π)+cos (π+α)sin (-α)-cos (π+α)的值等于( )A .m +1m -1B .m -1m +1C .-1D .1解析:选A ∵tan(5π+α)=tan [4π+(π+α)] =tan(π+α)=tan α,∴tan α=m ,∴原式=sin (π+α)-cos α-sin α+cos α=-sin α-cos α-sin α+cos α=tan α+1tan α-1=m +1m -1,故选A. 6.求值:(1)cos 29π6=______;(2)tan(-855°)=______. 解析:(1)cos29π6=cos ⎝⎛⎭⎫4π+5π6=cos 5π6=cos ⎝⎛⎭⎫π-π6=-cos π6=-32. (2)tan(-855°)=-tan 855°=-tan(2×360°+135°)=-tan 135°=-tan(180°-45°)=tan 45°=1.答案:(1)-32(2)1 7.已知sin(π-α)=log 814,且α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,则tan(2π-α)的值为________. 解析:sin(π-α)=sin α=log 814=-23,又α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0, 所以cos α=1-sin 2α=53,tan(2π-α)=tan(-α)=-tan α=-sin αcos α=255. 答案:2558.已知cos(508°-α)=1213,则cos(212°+α)=________.解析:由于cos(508°-α)=cos(360°+148°-α)=cos(148°-α)=1213,所以cos(212°+α)=cos(360°+α-148°)=cos(α-148°)=cos(148°-α)=1213. 答案:12139.求下列各三角函数值:(1)sin ⎝⎛⎭⎫-8π3;(2)cos 23π6;(3)tan 37π6. 解:(1)sin ⎝⎛⎭⎫-8π3=sin ⎝⎛⎭⎫-4π+4π3=sin 4π3 =sin ⎝⎛⎭⎫π+π3=-sin π3=-32. (2)cos 23π6=cos ⎝⎛⎭⎫4π-π6=cos ⎝⎛⎭⎫-π6=cos π6=32. (3)tan 37π6=tan ⎝⎛⎭⎫6π+π6=tan π6=33. 10.若cos α=23,α是第四象限角,求sin (α-2π)+sin (-α-3π)cos (α-3π)cos (π-α)-cos (-π-α)cos (α-4π)的值.解:由已知cos α=23,α是第四象限角得sin α=-53,故sin (α-2π)+sin (-α-3π)cos (α-3π)cos (π-α)-cos (-π-α)cos (α-4π)=sin α-sin αcos α-cos α+cos 2α=52. 层级二 应试能力达标1.已知cos(π-α)=-35,且α是第一象限角,则sin(-2π-α)的值是( )A .45B .-45C .±45D .35解析:选B ∵cos(π-α)=-cos α,∴cos α=35.∵α是第一象限角,∴sin α>0, ∴sin α=1-cos 2α=1-⎝⎛⎭⎫352=45.∴sin(-2π-α)=sin(-α)=-sin α=-45.2.设f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β),其中a ,b ,α,β∈R ,若f (2 015)=5,则f (2 016)等于( )A .4B .3C .-5D .5解析:选C ∵f (2 015)=a sin(2 015π+α)+b cos(2 015π+β)=-a sin α-b cos β=5,∴f (2 016)=a sin(2 016π+α)+b cos(2 016π+β)=a sin α+b cos β=-5.3.若α,β的终边关于y 轴对称,则下列等式成立的是( ) A .sin α=sin β B .cos α=cos β C .tan α=tan βD .sin α=-sin β解析:选A 法一:∵α,β的终边关于y 轴对称, ∴α+β=π+2k π或α+β=-π+2k π,k ∈Z , ∴α=2k π+π-β或α=2k π-π-β,k ∈Z , ∴sin α=sin β.法二:设角α终边上一点P (x ,y ),则点P 关于y 轴对称的点为P ′(-x ,y ),且点P 与点P ′到原点的距离相等,设为r ,则sin α=sin β=yr.4.下列三角函数式:①sin ⎝⎛⎭⎫2n π+3π4;②cos ⎝⎛⎭⎫2n π-π6;③sin ⎝⎛⎭⎫2n π+π3; ④cos ⎣⎡⎦⎤(2n +1)π-π6;⑤sin ⎣⎡⎦⎤(2n -1)π-π3. 其中n ∈Z ,则函数值与sin π3的值相同的是( )A .①②B .①③④C .②③⑤D .①③⑤解析:选C ①中sin ⎝⎛⎭⎫2n π+3π4=sin 3π4≠sin π3;②中,cos ⎝⎛⎭⎫2n π-π6=cos π6=sin π3;③中,sin ⎝⎛⎭⎫2n π+π3=sin π3;④中,cos ⎣⎡⎦⎤(2n +1)π-π6=cos ⎝⎛⎭⎫π-π6=-cos π6≠sin π3;⑤中,sin ⎣⎡⎦⎤(2n -1)π-π3=sin ⎝⎛⎭⎫-π-π3=-sin ⎝⎛⎭⎫π+π3=sin π3. 5.化简:cos (-585°)sin 495°+sin (-570°)的值是________.解析:原式=cos (360°+225°)sin (360°+135°)-sin (210°+360°)=cos 225°sin 135°-sin 210°=cos (180°+45°)sin (180°-45°)-sin (180°+30°)=-cos 45°sin 45°+sin 30°=-2222+12=2-2. 答案:2-26.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin πx , x <0,f (x -1)-1, x >0,则f ⎝⎛⎭⎫-116+f ⎝⎛⎭⎫116的值为________.解析:因为f ⎝⎛⎭⎫-116=sin ⎝⎛⎭⎫-11π6 =sin ⎝⎛⎭⎫-2π+π6=sin π6=12; f ⎝⎛⎭⎫116=f ⎝⎛⎭⎫56-1=f ⎝⎛⎭⎫-16-2 =sin ⎝⎛⎭⎫-π6-2=-12-2=-52. 所以f ⎝⎛⎭⎫-116+f ⎝⎛⎭⎫116=-2. 答案:-2 7.计算与化简(1)tan (2π-θ)sin (2π-θ)cos (6π-θ)(-cos θ)sin (5π+θ);(2)sin 420°cos 330°+sin(-690°)cos(-660°).解:(1)原式=tan (-θ)sin (-θ)cos (-θ)(-cos θ)sin (π+θ)=tan θsin θcos θcos θsin θ=tan θ.(2)原式=sin(360°+60°)cos(360°-30°)+sin(-2×360°+30°)cos(-2×360°+60°)=sin 60°cos 30°+sin 30°cos 60°=32×32+12×12=1.8.已知1+tan (θ+720°)1-tan (θ-360°)=3+22,求:[cos 2(π-θ)+sin(π+θ)·cos(π-θ)+2sin 2(θ-π)]·1cos 2(-θ-2π)的值. 解:由1+tan (θ+720°)1-tan (θ-360°)=3+22,得(4+22)tan θ=2+22, 所以tan θ=2+224+22=22,故[cos 2(π-θ)+sin(π+θ)·cos(π-θ)+2sin 2(θ-π)]·1cos 2(-θ-2π)=(cos 2θ+sin θcos θ+2sin 2θ)·1cos 2θ=1+tan θ+2tan 2θ =1+22+2×⎝⎛⎭⎫222=2+22.。
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4:课时跟踪检测(十九)平面向量基本定理
2017-2018学年⾼中数学三维设计⼈教A版浙江专版必修4:课时跟踪检测(⼗九)平⾯向量基本定理课时跟踪检测(⼗九)平⾯向量基本定理层级⼀学业⽔平达标1.已知?ABCD 中∠DAB =30°,则A D 与C D 的夹⾓为( ) A .30° B .60° C .120°D .150°解析:选D 如图,A D 与C D 的夹⾓为∠ABC =150°.2.设点O 是?ABCD 两对⾓线的交点,下列的向量组中可作为这个平⾏四边形所在平⾯上表⽰其他所有向量的基底的是( )①A D 与A B ;②D A 与B C ;③C A 与D C ;④O D 与O B . A .①② B .①③ C .①④D .③④解析:选B 寻找不共线的向量组即可,在?ABCD 中,A D 与A B 不共线,C A 与D C 不共线;⽽D A ∥B C ,O D ∥O B ,故①③可作为基底.3.若AD 是△ABC 的中线,已知A B =a ,A C =b ,则以a ,b 为基底表⽰A D =( ) A .12(a -b )B .12(a +b )C .12(b -a )D .12b +a解析:选B 如图,AD 是△ABC 的中线,则D 为线段BC 的中点,从⽽B D =D C ,即A D -A B =A C -A D ,从⽽A D =1 2(A B +A C )=12(a +b ). 4.在矩形ABCD 中,O 是对⾓线的交点,若B C =e 1,D C =e 2,则O C =( ) A .12(e 1+e 2)B .12(e 1-e 2)C .12(2e 2-e 1)D .12(e 2-e 1)解析:选A 因为O 是矩形ABCD 对⾓线的交点,B C =e 1,D C =e 2,所以O C =12(B C +D C )=12(e 1+e 2),故选A.5.(全国Ⅰ卷)设D 为△ABC 所在平⾯内⼀点,B C =3C D ,则( ) A .A D =-13A B +43A CB .A D =13A B -43A CC .AD =43A B +13A CD .A D =43A B -13A C解析:选A 由题意得A D =A C +C D =A C +13B C =A C +13A C -13A B =-13A B +43A C .6.已知向量a ,b 是⼀组基底,实数x ,y 满⾜(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,则x -y 的值为______.解析:∵a ,b 是⼀组基底,∴a 与b 不共线,∵(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,∴ 3x -4y =6,2x -3y =3,解得x =6,y =3,∴x -y =3. 答案:37.已知e 1,e 2是两个不共线向量,a =k 2e 1+1-5k2e 2与b =2e 1+3e 2共线,则实数k =______.解析:由题设,知k22=1-5k23,∴3k 2+5k -2=0,解得k =-2或13.答案:-2或138.如下图,在正⽅形ABCD 中,设A B =a ,A D =b ,B D =c ,则在以a ,b 为基底时,A C 可表⽰为______,在以a ,c 为基底时,A C 可表⽰为______.解析:以a ,c 为基底时,将B D 平移,使B 与A 重合,再由三⾓形法则或平⾏四边形法则即得.答案:a +b 2a +c9.如图所⽰,设M ,N ,P 是△ABC 三边上的点,且B M =13B C ,C N =13C A ,A P =13A B ,若A B =a ,A C =b ,试⽤a ,b 将M N ,N P ,P M 表⽰出来.解:N P =A P -A N =13A B -23A C =13a -23b , M N =C N -C M =-13A C -23C B =-13b -23(a -b )=-23a +13b , P M =-M P =-(M N +N P )=13(a +b ).10.证明:三⾓形的三条中线共点.证明:如图所⽰,设AD ,BE ,CF 分别为△ABC 的三条中线,令A B =a ,A C =b .则有B C =b -a .设G 在AD 上,且AG AD =23,则有A D =A B +B D =a +12(b -a )=12(a +b ). B E =A E -A B =12b -a .∴B G =A G -A B =23A D -A B=13(a +b )-a =13b -23a =2312b -a =23B E . ∴G 在BE 上,同理可证C G =23C F ,即G 在CF 上.故AD ,BE ,CF 三线交于同⼀点.层级⼆应试能⼒达标1.在△ABC 中,点D 在BC 边上,且B D =2D C ,设A B =a ,A C =b ,则A D 可⽤基底a ,b 表⽰为( ) A .12(a +b )B .23a +13bC .13a +23bD .13(a +b )解析:选C ∵B D =2D C ,∴B D =23B C .∴A D =A B +B D =A B +23B C =A B +23(A C -A B )=13A B +23A C =13a +23b .2.AD 与BE 分别为△ABC 的边BC ,AC 上的中线,且A D =a ,B E =b ,则B C =( )A .43a +23bB .23a +43bC .23a -23bD .-23a +23b解析:选B 设AD 与BE 交点为F ,则F D =13a ,B F =23b .所以B D =B F +F D =23b +13a ,所以B C =2B D =23a +43b . 3.如果e 1,e 2是平⾯α内所有向量的⼀组基底,那么,下列命题中正确的是( ) A .若存在实数λ1,λ2,使得λ1e 1+λ2e 1=0,则λ1=λ2=0B .平⾯α内任⼀向量a 都可以表⽰为a =λ1e 1+λ2e 2,其中λ1,λ2∈RC .λ1e 1+λ2e 2不⼀定在平⾯α内,λ1,λ2∈RD .对于平⾯α内任⼀向量a ,使a =λ1e 1+λ2e 2的实数λ1,λ2有⽆数对解析:选B A 中,(λ1+λ2)e 1=0,∴λ1+λ2=0,即λ1=-λ2;B 符合平⾯向量基本定理;C 中,λ1e 1+λ2e 2⼀定在平⾯α内;D 中,λ1,λ2有且只有⼀对.4.已知⾮零向量O A ,O B 不共线,且2O P =x O A +y O B ,若P A =λA B (λ∈R),则x ,y 满⾜的关系是( )A .x +y -2=0B .2x +y -1=0C .x +2y -2=0D .2x +y -2=0解析:选A 由P A =λA B ,得O A -O P =λ(O B -O A ),即O P =(1+λ)O A -λO B .⼜2O P =x O A +y O B ,∴?x =2+2λ,y =-2λ,消去λ得x +y =2. 5.设e 1,e 2是平⾯内的⼀组基底,且a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,则e 1+e 2=________a +________b .解析:由a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,解得e 1=13a -23b ,e 2=13a +13b .故e 1+e 2=13a -23b +13a +13b =23a +-13b . 答案:23 -136.已知⾮零向量a ,b ,c 满⾜a +b +c =0,向量a ,b 的夹⾓为120°,且|b |=2|a |,则向量a 与c 的夹⾓为________.解析:由题意可画出图形,在△OAB 中,因为∠OAB =60°,|b |=2|a |,所以∠ABO =30°,OA ⊥OB ,即向量a 与c 的夹⾓为90°. 答案:90°7.设e 1,e 2是不共线的⾮零向量,且a =e 1-2e 2,b =e 1+3e 2. (1)证明:a ,b 可以作为⼀组基底;(2)以a ,b 为基底,求向量c =3e 1-e 2的分解式; (3)若 4e 1-3e 2=λa +µb ,求λ,µ的值.解:(1)证明:若a ,b 共线,则存在λ∈R ,使a =λb ,则e 1-2e 2=λ(e 1+3e 2).由e 1,e 2不共线,得λ=1,3λ=-2λ=1,λ=-23.∴λ不存在,故a 与b 不共线,可以作为⼀组基底. (2)设c =ma +nb (m ,n ∈R),则 3e 1-e 2=m (e 1-2e 2)+n (e 1+3e 2) =(m +n )e 1+(-2m +3n )e 2.∴ m +n =3,-2m +3n =-1m =2,n =1.∴c =2a +b . (3)由4e 1-3e 2=λa +µb ,得 4e 1-3e 2=λ(e 1-2e 2)+µ(e 1+3e 2) =(λ+µ)e 1+(-2λ+3µ)e 2.∴λ+µ=4,-2λ+3µ=-3λ=3,µ=1.故所求λ,µ的值分别为3和1.8.若点M 是△ABC 所在平⾯内⼀点,且满⾜:A M =34A B +14A C .(1)求△ABM 与△ABC 的⾯积之⽐.(2)若N 为AB 中点,AM 与CN 交于点O ,设B O =x B M +y B N ,求x ,y 的值.解:(1)如图,由A M =34A B +1 4A C 可知M ,B ,C 三点共线,令B M =λB C ?A M =A B +B M =A B +λB C =A B +λ(A C -A B )=(1-λ)A B +λA C ?λ=14,所以S △ABM S △ABC =14,即⾯积之⽐为1∶4.(2)由B O =x B M +y B N ?B O =x B M +y 2B A ,B O =x4B C +y B N ,由O ,M ,A 三点共线及O ,N ,C 三点共线x +y2=1,x4+y =1x =47,y =67.。
2017-2018学年高中数学人教A版浙江专版必修4:课时跟
课时跟踪检测(十九) 平面向量基本定理层级一 学业水平达标1.已知▱ABCD 中∠DAB =30°,则AD 与CD 的夹角为( ) A .30° B .60° C .120°D .150°解析:选D 如图,AD 与CD 的夹角为∠ABC =150°.2.设点O 是▱ABCD 两对角线的交点,下列的向量组中可作为这个平行四边形所在平面上表示其他所有向量的基底的是( )①AD 与AB ;②DA 与BC ;③CA 与DC ;④OD 与OB . A .①② B .①③ C .①④D .③④解析:选B 寻找不共线的向量组即可,在▱ABCD 中,AD 与AB 不共线,CA 与DC 不共线;而DA ∥BC ,OD ∥OB ,故①③可作为基底.3.若AD 是△ABC 的中线,已知AB =a ,AC =b ,则以a ,b 为基底表示AD =( ) A .12(a -b )B .12(a +b )C .12(b -a )D .12b +a解析:选B 如图,AD 是△ABC 的中线,则D 为线段BC 的中点,从而BD =DC ,即AD -AB =AC -AD ,从而AD =12(AB +AC )=12(a +b ). 4.在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC =e 1,DC =e 2,则OC =( ) A .12(e 1+e 2)B .12(e 1-e 2)C .12(2e 2-e 1)D .12(e 2-e 1)解析:选A 因为O 是矩形ABCD 对角线的交点,BC =e 1,DC =e 2,所以OC =12(BC +DC )=12(e 1+e 2),故选A.5.(全国Ⅰ卷)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC =3CD ,则( ) A .AD =-13AB +43ACB .AD =13AB -43ACC .AD =43AB +13ACD .AD =43AB -13AC解析:选A 由题意得AD =AC +CD =AC +13BC =AC +13AC -13AB =-13AB +43AC .6.已知向量a ,b 是一组基底,实数x ,y 满足(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,则x -y 的值为______.解析:∵a ,b 是一组基底,∴a 与b 不共线, ∵(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -4y =6,2x -3y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =3,∴x -y =3. 答案:37.已知e 1,e 2是两个不共线向量,a =k 2e 1+⎝⎛⎭⎫1-5k2e 2与b =2e 1+3e 2共线,则实数k =______.解析:由题设,知k22=1-5k 23,∴3k 2+5k -2=0,解得k =-2或13.答案:-2或138.如下图,在正方形ABCD 中,设AB =a ,AD =b ,BD =c ,则在以a ,b 为基底时,AC 可表示为______,在以a ,c 为基底时,AC 可表示为______.解析:以a ,c 为基底时,将BD 平移,使B 与A 重合,再由三角形法则或平行四边形法则即得.答案:a +b 2a +c9.如图所示,设M ,N ,P 是△ABC 三边上的点,且BM =13BC ,CN =13CA ,AP =13AB ,若AB =a ,AC =b ,试用a ,b 将MN ,NP ,PM 表示出来.解:NP =AP -AN =13AB -23AC =13a -23b , MN =CN -CM =-13AC -23CB =-13b -23(a -b )=-23a +13b , PM =-MP =-(MN +NP )=13(a +b ).10.证明:三角形的三条中线共点.证明:如图所示,设AD ,BE ,CF 分别为△ABC 的三条中线,令AB =a ,AC =b .则有BC =b -a .设G 在AD 上,且AG AD =23,则有AD =AB +BD =a +12(b -a )=12(a +b ). BE =AE -AB =12b -a .∴BG =AG -AB =23AD -AB=13(a +b )-a =13b -23a =23⎝⎛⎭⎫12b -a =23BE . ∴G 在BE 上,同理可证CG =23CF ,即G 在CF 上.故AD ,BE ,CF 三线交于同一点.层级二 应试能力达标1.在△ABC 中,点D 在BC 边上,且BD =2DC ,设AB =a ,AC =b ,则AD 可用基底a ,b 表示为( )A .12(a +b )B .23a +13bC .13a +23bD .13(a +b )解析:选C ∵BD =2DC ,∴BD =23BC .∴AD =AB +BD =AB +23BC =AB +23(AC -AB )=13AB +23AC =13a +23b .2.AD 与BE 分别为△ABC 的边BC ,AC 上的中线,且AD =a ,BE =b ,则BC =( )A .43a +23bB .23a +43bC .23a -23bD .-23a +23b解析:选B 设AD 与BE 交点为F ,则FD =13a ,BF =23b .所以BD =BF +FD =23b +13a ,所以BC =2BD =23a +43b . 3.如果e 1,e 2是平面α内所有向量的一组基底,那么,下列命题中正确的是( ) A .若存在实数λ1,λ2,使得λ1e 1+λ2e 1=0,则λ1=λ2=0B .平面α内任一向量a 都可以表示为a =λ1e 1+λ2e 2,其中λ1,λ2∈RC .λ1e 1+λ2e 2不一定在平面α内,λ1,λ2∈RD .对于平面α内任一向量a ,使a =λ1e 1+λ2e 2的实数λ1,λ2有无数对解析:选B A 中,(λ1+λ2)e 1=0,∴λ1+λ2=0,即λ1=-λ2;B 符合平面向量基本定理;C 中,λ1e 1+λ2e 2一定在平面α内;D 中,λ1,λ2有且只有一对.4.已知非零向量OA ,OB 不共线,且2OP =x OA +y OB ,若PA =λAB (λ∈R),则x ,y 满足的关系是( )A .x +y -2=0B .2x +y -1=0C .x +2y -2=0D .2x +y -2=0解析:选A 由PA =λAB ,得OA -OP =λ(OB -OA ), 即OP =(1+λ)OA -λOB .又2OP =x OA +y OB ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2λ,y =-2λ,消去λ得x +y =2. 5.设e 1,e 2是平面内的一组基底,且a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,则e 1+e 2=________a +________b .解析:由⎩⎪⎨⎪⎧a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,解得⎩⎨⎧e 1=13a -23b ,e 2=13a +13b .故e 1+e 2=⎝⎛⎭⎫13a -23b +⎝⎛⎭⎫13a +13b =23a +⎝⎛⎭⎫-13b . 答案:23 -136.已知非零向量a ,b ,c 满足a +b +c =0,向量a ,b 的夹角为120°,且|b |=2|a |,则向量a 与c 的夹角为________.解析:由题意可画出图形,在△OAB 中,因为∠OAB =60°,|b |=2|a |, 所以∠ABO =30°,OA ⊥OB , 即向量a 与c 的夹角为90°. 答案:90°7.设e 1,e 2是不共线的非零向量,且a =e 1-2e 2,b =e 1+3e 2. (1)证明:a ,b 可以作为一组基底;(2)以a ,b 为基底,求向量c =3e 1-e 2的分解式; (3)若 4e 1-3e 2=λa +μb ,求λ,μ的值.解:(1)证明:若a ,b 共线,则存在λ∈R ,使a =λb , 则e 1-2e 2=λ(e 1+3e 2).由e 1,e 2不共线,得⎩⎪⎨⎪⎧λ=1,3λ=-2⇒⎩⎪⎨⎪⎧λ=1,λ=-23.∴λ不存在,故a 与b 不共线,可以作为一组基底. (2)设c =ma +nb (m ,n ∈R),则 3e 1-e 2=m (e 1-2e 2)+n (e 1+3e 2) =(m +n )e 1+(-2m +3n )e 2.∴⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =3,-2m +3n =-1⇒⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =1.∴c =2a +b . (3)由4e 1-3e 2=λa +μb ,得 4e 1-3e 2=λ(e 1-2e 2)+μ(e 1+3e 2) =(λ+μ)e 1+(-2λ+3μ)e 2.∴⎩⎪⎨⎪⎧ λ+μ=4,-2λ+3μ=-3⇒⎩⎪⎨⎪⎧λ=3,μ=1. 故所求λ,μ的值分别为3和1.8.若点M 是△ABC 所在平面内一点,且满足:AM =34AB +14AC .(1)求△ABM 与△ABC 的面积之比.(2)若N 为AB 中点,AM 与CN 交于点O ,设BO =x BM +y BN ,求x ,y 的值.解:(1)如图,由AM =34AB +14AC 可知M ,B ,C 三点共线,令BM =λBC ⇒AM =AB +BM =AB +λBC =AB +λ(AC -AB )=(1-λ)AB +λAC ⇒λ=14,所以S △ABM S △ABC =14,即面积之比为1∶4. (2)由BO =x BM +y BN ⇒BO =x BM +y 2BA ,BO =x4BC +y BN ,由O ,M ,A 三点共线及O ,N ,C 三点共线⇒⎩⎨⎧x +y2=1,x4+y =1⇒⎩⎨⎧x =47,y =67.。
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4:模块综合检测 Word版含解析
模块综合检测(时间120分钟 满分150分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共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.下列函数中最值是12,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.2.设M 为平行四边形ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形ABCD 所在平面内任意一点,则OA +OB +OC +OD 等于 ( )A .OMB .2OMC .3OMD .4OM解析:选D 依题意知,点M 是线段AC 的中点,也是线段BD 的中点,所以OA +OC =2OM ,OB +OD =2OM ,所以OA +OC +OB +OD =4OM ,故选D.3.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 ∵a =(1,2),b =(-2,m ), ∴1×m -2×(-2)=0, ∴m =-4.∴2a +3b =(2,4)+(-6,-12)=(-4,-8).4.若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且sin α=45,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π4-22cos(π-α)的值为( ) A.225B .-25C.25D .-225解析:选B sin ⎝⎛⎭⎫α+π4-22cos(π-α)=22sin α+22cos α+22cos α =22sin α+2cos α. ∵sin α=45,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, ∴cos α=-35.∴22sin α+2cos α=22×45-2×35=-25. 5.已知向量a =(1,2),b =(-2,-4),|c |=5,若(c -b )·a =152,则a 与c 的夹角为( ) A .30° B .60° C .120°D .150°解析:选C a ·b =-10,则(c -b )·a =c ·a -b ·a =c ·a +10=152,所以c ·a =-52,设a 与c 的夹角为θ,则cos θ=a ·c |a |·|c |=-525×5=-12,又0°<θ<180°,所以θ=120°.6.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象经怎样的平移后所得的图象关于点⎝⎛⎭⎫-π12,0成中心对称( )A .向左平移π12个单位长度B .向左平移π6个单位长度C .向右平移π12个单位长度D .向右平移π6个单位长度解析:选C 函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2-π6,0,其中离⎝⎛⎭⎫-π12,0最近的对称中心为⎝⎛⎭⎫-π6,0,故函数图象只需向右平移π12个单位长度即可. 7.函数ƒ(x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,x ≥0)的部分图象如图所示,则ƒ(1)+ƒ(2)+ƒ(3)+…+ƒ(11)的值等于( )A.2 B.2+ 2C.2+2 2 D.-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=0,2π=8,从而ƒ(x)=2sin π4x.∴ƒ(1)+ƒ(2)+ƒ(3)+…+ƒ(11)=ƒ(1)+ƒ(2)+ƒ(3)=2sin π4+2sinπ2+2sin3π4=2+2 2.8.如图,在四边形ABCD中,|AB|+|BD|+|DC|=4,|AB|·|BD|+|BD|·|DC|=4,AB·BD=BD·DC=0,则(AB+DC)·AC的值为()A.4B.2C.4 2 D.2 2解析:选A∵AC=AB+BD+DC,AB·BD=BD·DC=0,∴(AB+DC)·AC=(AB+DC)·(AB+BD+DC)=AB2+AB·BD+AB·DC+DC·AB+DC·BD+DC2=AB2+2AB·DC+DC2.∵AB·BD=0,BD·DC=0,∴AB⊥BD,DC⊥BD,∴AB∥DC,∴AB·DC=|AB||DC|,∴原式=(|AB|+|DC|)2.设|AB|+|DC|=x,则|BD|=4-x,|BD|·x=4,∴x2-4x+4=0,∴x=2,∴原式=4,故选A.二、填空题(本大题共7小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.请把正确答案填在题中横线上)9.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:∵∠ABO =90°,∴AB ⊥OB ,∴OB ·AB =0. 又AB =OB -OA =(2,2)-(-1,t )=(3,2-t ), ∴(2,2)·(3,2-t )=6+2(2-t )=0. ∴t =5. 答案:510.已知ƒ(x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,若cos α=35⎝⎛⎭⎫0<α<π2,则ƒ⎝⎛⎭⎫α+π12=________. 解析:因为cos α=35⎝⎛⎭⎫0<α<π2,所以sin α=45; ƒ⎝⎛⎭⎫α+π12=sin ⎝⎛⎭⎫α+π12+π6=sin ⎝⎛⎭⎫α+π4 =22(sin α+cos α)=7210. 答案:721011.在△ABC 中,已知sin A =10sin B sin C ,cos A =10cos B · cos C ,则tan A =________,sin 2A =________.解析:由sin A =10sin B sin C ,cos A =10cos B cos C 得cos A -sin A =10cos(B +C )=-10cos A ,所以sin A =11cos A ,所以tan A =11,sin 2A =2sin A cos Asin 2A +cos 2A =2tan A 1+tan 2A =1161.答案:11116112.函数f (x )=cos 2x -sin 2x +sin 2x +1的最小正周期是________,振幅是________. 解析:f (x )=cos 2x -sin 2x +sin 2x +1=cos 2x +sin 2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+1,所以最小正周期为π,振幅为 2.答案:π213.已知向量a ,b 满足|a |=2,|b |=3,且|2a -b |=13,则|2a +b |=________,向量a 在向量b 方向上的投影为________.解析:|2a -b |2=4a 2-4a·b +b 2=4×22-4a ·b +32=13,解得a·b =3.因为|2a +b |2=4a 2+4a·b +b 2=4×22+4×3+32=37,所以|2a +b |=37.向量a 在向量b 方向上的投影为a·b|b |=33=1.答案:37 114.已知函数f (x )=M cos(ωx +φ)(M >0,ω>0,0<φ<π)为奇函数,该函数的部分图象如图所示,AC =BC =22,∠C =90°,则f (x )=________,f ⎝⎛⎭⎫12=________.解析:依题意知,△ABC 是直角边长为22的等腰直角三角形,因此其边AB 上的高是12,AB =1,故M =12,函数f (x )的最小正周期是2,即2πω=2,ω=π,所以f (x )=12cos(πx +φ),又函数f (x )是奇函数,所以φ=k π+π2,k ∈Z.由0<φ<π,得φ=π2,故f (x )=12cos ⎝⎛⎭⎫πx +π2=-12sin πx ,则f ⎝⎛⎭⎫12=-12sin π2=-12. 答案:-12sin πx -1215.有下列四个命题:①若α,β均为第一象限角,且α>β,则sin α>sin β; ②若函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫ax -π3的最小正周期是4π,则a =12; ③函数y =sin 2x -sin xsin x -1是奇函数;④函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π2在[0,π]上是增函数. 其中正确命题的序号为________.解析:α=390°>30°=β,但sin α=sin β,所以①不正确; 函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫ax -π3的最小正周期为T =2π|a |=4π, 所以|a |=12,a =±12,因此②不正确;③中函数定义域是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x ≠2k π+π2,k ∈Z ,显然不关于原点对称,所以③不正确; 由于函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π2=-sin ⎝⎛⎭⎫π2-x =-cos x ,它在(0,π)上单调递增,因此④正确. 答案:④三、解答题(本大题共5小题,共74分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16.(本小题满分14分)已知|a |=1,|b |=2,a 与b 的夹角为θ. (1)若a ∥b ,求a ·b ; (2)若a -b 与a 垂直,求θ. 解:(1)∵a ∥b ,∴θ=0°或180°, ∴a ·b =|a ||b |cos θ=±2.(2)∵a -b 与a 垂直,∴(a -b )·a =0, 即|a |2-a ·b =1-2cos θ=0, ∴cos θ=22. 又0°≤θ≤180°,∴θ=45°.17.(本小题满分15分)已知a =(cos 2α,sin α),b =(1,2sin α-1),α∈π2,π,a ·b =25,求52sin 2α-4cos ⎝⎛⎭⎫α+π42cos 2 α2.解:∵a ·b =cos 2α+sin α(2sin α-1) =cos 2α+2sin 2α-sin α =1-sin α=25,∴sin α=35.∵α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴cos α=-45, ∴sin 2α=2sin αcos α=-2425,∴52sin 2α-4cos ⎝⎛⎭⎫α+π42cos 2 α2=52sin 2α-22(cos α-sin α)1+cos α=52×⎝⎛⎭⎫-2425-22⎝⎛⎭⎫-45-351-45=-10 2.18.(本小题满分15分)已知函数ƒ(x )=2cos x ·sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x . (1)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,求ƒ(x )的值域; (2)用五点法在下图中作出y =ƒ(x )在闭区间⎣⎡⎦⎤-π6,5π6上的简图;解:ƒ(x )=2cos x ·sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x =2cos x ⎝⎛⎭⎫sin x cos π3+cos x sin π3-3sin 2x +sin x cos x =sin 2x +3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. (1)∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴π3≤2x +π3≤4π3, ∴-32≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3≤1,∴当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,ƒ(x )的值域为[-3,2]. (2)由T =2π2,得T =π,列表:图象如图所示.19.(本小题满分15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)∵OA =(cos α,sin α), ∴OA -n =(cos α,sin α+5). ∵m ⊥(OA -n ),∴m ·(OA -n )=0, ∴2cos α+sin α+5=0.① 又sin 2α+cos 2α=1,② 由①②得sin α=-55,cos α=-255, ∴OA =⎝⎛⎭⎫-255,-55.(2)∵cos(β-π)=210,∴cos β=-210. 又0<β<π,∴sin β=1-cos 2β=7210.又∵sin 2α=2sin αcos α=2×⎝⎛⎭⎫-55×⎝⎛⎭⎫-255=45,cos 2α=2cos 2α-1=2×45-1=35,∴cos(2α-β)=cos 2αcos β+sin 2αsin β =35×⎝⎛⎭⎫-210+45×7210 =25250=22. 20.(本小题满分15分)已知函数ƒ(x )=A sin(ωx +φ)ω>0,0<φ<π2的部分图象如图所示.(1)求ƒ(x )的解析式;(2)将函数y =ƒ(x )的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12倍,再将所得函数图象向右平移π6个单位,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )的单调递增区间;(3)当x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,5π12时,求函数y =ƒ⎝⎛⎭⎫x +π12-2ƒ⎝⎛⎭⎫x +π3的最值. 解:(1)由图得34T =11π6-π3=9π6=3π2,∴T =2π,∴ω=2πT =1.又ƒ⎝⎛⎭⎫11π6=0,得A sin ⎝⎛⎭⎫11π6+φ=0, ∴11π6+φ=2k π,k ∈Z ,φ=2k π-11π6,k ∈Z. ∵0<φ<π2,∴当k =1时,φ=π6.又由ƒ(0)=2,得A sin π6=2,∴A =4,∴ƒ(x )=4sin ⎝⎛⎭⎫x +π6. (2)将ƒ(x )=4sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象上所有点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变得到y =4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,再将图象向右平移π6个单位得到g (x )= 4sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π6+π6=4sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 由2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2(k ∈Z)得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z),∴g (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z). (3)y =ƒ⎝⎛⎭⎫x +π12-2ƒ⎝⎛⎭⎫x +π3 =4sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π12+π6-2×4sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π3+π6=4sin ⎝⎛⎭⎫x +π4-42sin ⎝⎛⎭⎫x +π2 =4⎝⎛⎭⎫sin x ·cos π4+cos x ·sin π4-42cos x =22sin x +22cos x -42cos x =22sin x -22cos x =4sin ⎝⎛⎭⎫x -π4. ∵x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,5π12,x -π4∈⎣⎡⎦⎤-3π4,π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫x -π4∈⎣⎡⎦⎤-1,12, ∴函数的最小值为-4,最大值为2.。
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4:课时跟踪检测(十三) 函数y=Asin(ωx+φ)的性质
课时跟踪检测(十三) 函数y=Asin(ωx+φ)的性质层级一 学业水平达标1.简谐运动y =4sin ⎝⎛⎭⎫5x -π3的相位与初相是( ) A .5x -π3,π3B .5x -π3,4C .5x -π3,-π3D .4,π3解析:选C 相位是5x -π3,当x =0时的相位为初相即-π3.2.最大值为12,最小正周期为2π3,初相为π6的函数表达式是( )A .y =12sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π6 B .y =12sin ⎝⎛⎭⎫x 3-π6 C .y =12sin ⎝⎛⎭⎫3x -π6 D .y =12sin ⎝⎛⎭⎫3x +π6 解析:选D 由最小正周期为2π3,排除A 、B ;由初相为π6,排除C. 3.函数y =12sin ⎝⎛⎭⎫x -π3的图象的一条对称轴是( ) A .x =-π2B .x =π2C .x =-π6D .x =π6解析:选C 由x -π3=k π+π2,k ∈Z ,解得x =k π+5π6,k ∈Z ,令k =-1,得x =-π6.4.下列函数中,图象的一部分如图所示的是( ) A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6C .y =cos ⎝⎛⎭⎫4x -π3D .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 解析:选D 设y =A sin(ωx +φ),显然A =1,又图象过点⎝⎛⎭⎫-π6,0,⎝⎛⎭⎫π12,1,所以⎩⎨⎧ω×⎝⎛⎭⎫-π6+φ=0,ω×π12+φ=π2.解得ω=2,φ=π3.所以函数解析式为y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6.5.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图象( ) A .关于直线x =π8对称B .关于点⎝⎛⎭⎫π4,0对称 C .关于直线x =π4对称D .关于点⎝⎛⎭⎫π8,0对称解析:选A 依题意得T =2πω=π,ω=2,故f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4,所以f ⎝⎛⎭⎫π8=sin ⎝⎛⎭⎫2×π8+π4=sin π2=1,f ⎝⎛⎭⎫π4=sin ⎝⎛⎭⎫2×π4+π4=sin 3π4=22,因此该函数的图象关于直线x =π8对称,不关于点⎝⎛⎭⎫π4,0和点⎝⎛⎭⎫π8,0对称,也不关于直线x =π4对称.故选A. 6.y =-2sin ⎝⎛⎭⎫3x -π3的振幅为________,周期为________,初相φ=________. 解析:∵y =-2sin ⎝⎛⎭⎫3x -π3 =2sin ⎣⎡⎦⎤π+⎝⎛⎭⎫3x -π3=2sin ⎝⎛⎭⎫3x +2π3, ∴A =2,ω=3,φ=2π3,∴T =2πω=2π3.答案:22π3 2π37.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象如图所示,则ω=________.解析:由题意设函数周期为T , 则T 4=2π3-π3=π3,∴T =4π3. ∴ω=2πT =32.答案:328.函数f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(A >0,ω>0)在一个周期内,当x =π12时,函数f (x )取得最大值2,当x =7π12时,函数f (x )取得最小值-2,则函数解析式为______________________. 解析:由题意可知A =2.T 2=7π12-π12=π2,∴T =π,∴2πω=π,即ω=2. ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3.9.求函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3图象的对称轴、对称中心. 解:令2x +π3=k π+π2(k ∈Z),得x =k π2+π12(k ∈Z).令2x +π3=k π,得x =k π2-π6(k ∈Z).即对称轴为直线x =k π2+π12(k ∈Z),对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2-π6,0(k ∈Z). 10.如图为函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的一个周期内的图象.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数f (x )的最小正周期、频率、振幅、初相. 解:(1)由图,知A =2,T =7-(-1)=8, ∴ω=2πT =2π8=π4,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +φ. 将点(-1,0)代入,得0=2sin ⎝⎛⎭⎫-π4+φ. ∵|φ|<π2,∴φ=π4,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π4x +π4.(2)由(1),知f (x )的最小正周期为2ππ4=8, 频率为18,振幅为2,初相为π4.层级二 应试能力达标1.设f (x )=A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)的定义域为R ,周期为2π3,初相为π6,值域为[-1,3],则函数f (x )的解析式为( )A .y =2sin ⎝⎛⎭⎫3x +π6+1 B .y =2sin ⎝⎛⎭⎫3x +π6-1D .y =2sin ⎝⎛⎭⎫3x -π6+1 解析:选A ∵-A +B =-1,A +B =3, ∴A =2,B =1, ∵T =2πω=2π3, ∴ω=3,又φ=π6,故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫3x +π6+1. 2.函数f (x )=cos(ωx +φ)(ω>0,φ∈[0,2π))的部分图象如图,则f (2 017)=( )A .-1B .1C .12D .-12解析:选B 由题图可知,T 4=2,所以T =8,所以ω=π4.由点(1,1)在函数图象上可得f (1)=cos ⎝⎛⎭⎫π4+φ=1,所以π4+φ=2k π(k ∈Z),所以φ=2k π-π4(k ∈Z),又φ∈[0,2π),所以φ=7π4.故f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫π4x +7π4,f (2 017)=cos ⎝⎛⎭⎫2 017π4+7π4=cos 506π=cos(253×2π)=1. 3.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π6,x ∈R ,若f (x )≥1,则x 的取值范围为( ) A .⎩⎨⎧⎭⎬⎫xk π+π3≤x ≤k π+π,k ∈ZB .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 2k π+π3≤x ≤2k π+π,k ∈ZC .⎩⎨⎧⎭⎬⎫xk π+π6≤x ≤k π+5π6,k ∈ZD .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 2k π+π6≤x ≤2k π+5π6,k ∈Z解析:选B ∵f (x )≥1,即2sin ⎝⎛⎭⎫x -π6≥1, ∴sin ⎝⎛⎭⎫x -π6≥12, ∴π6+2k π≤x -π6≤5π6+2k π,k ∈Z.解得π3+2k π≤x ≤π+2k π,k ∈Z.4.设函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A ≠0,ω>0,|φ|<π2的图象关于直线x =2π3对称,它的周期是π,则( )A .f (x )的图象过点⎝⎛⎭⎫0,12 B .f (x )在⎣⎡⎦⎤5π12,2π3上是减函数 C .f (x )的一个对称中心是⎝⎛⎭⎫5π12,0 D .f (x )的最大值是A 解析:选C ∵周期T =π,∴2πω=π,∴ω=2. 又∵f (x )的图象关于直线x =2π3对称, ∴2×2π3+φ=π2+k π,k ∈Z ,又|φ|<π2,∴φ=π6.∴f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. ∴f (x )图象过点⎝⎛⎭⎫0,A 2. 又当x =5π12时,2x +π6=π,即f ⎝⎛⎭⎫5π12=0, ∴⎝⎛⎭⎫5π12,0是f (x )的一个对称中心.5.在函数y =-2sin ⎝⎛⎭⎫4x +23π的图象与x 轴的交点中,离原点最近的交点坐标是________.解析:当y =0时,sin ⎝⎛⎭⎫4x +2π3=0, ∴4x +2π3=k π,k ∈Z , ∴x =k 4π-π6,k ∈Z ,取k =0,则x =-π6,取k =1,则x =π12,∴离原点最近的交点坐标⎝⎛⎭⎫π12,0. 答案:⎝⎛⎭⎫π12,06.若函数y =sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4(ω>0)图象的对称轴中与y 轴距离最小的对称轴方程为x =π6,则实数ω的值为________.解析:令ωx +π4=π2+k π,k ∈Z ,得函数图象的对称轴方程为x =k ωπ+π4ω,k ∈Z.根据题意得k =0,所以π4ω=π6,解得ω=32.答案:327.已知函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +φ-π6+1(0<φ<π,ω>0)为偶函数,且函数f (x )的图象的两相邻对称轴间的距离为π2.(1)求f ⎝⎛⎭⎫π8的值;(2)将函数f (x )的图象向右平移π6个单位长度后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )的单调递减区间.解:(1)∵f (x )为偶函数, ∴φ-π6=k π+π2(k ∈Z),∴φ=k π+2π3(k ∈Z).又0<φ<π,∴φ=2π3, ∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π2+1=2cos ωx +1. 又函数f (x )的图象的两相邻对称轴间的距离为π2,∴T =2π=2×π2,∴ω=2,∴f (x )=2cos 2x +1, ∴f ⎝⎛⎭⎫π8=2cos ⎝⎛⎭⎫2×π8+1=2+1. (2)将f (x )的图象向右平移π6个单位长度后,得到函数f ⎝⎛⎭⎫x -π6的图象,再将所得图象上各点的横坐标伸长为原来的4倍,纵坐标不变,得到f ⎝⎛⎭⎫x 4-π6的图象,所以g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x 4-π6=2cos 2⎝⎛⎭⎫x 4-π6+1 =2cos ⎝⎛⎭⎫x 2-π3+1.当2k π≤x 2-π3≤2k π+π(k ∈Z),即4k π+2π3≤x ≤4k π+8π3(k ∈Z)时,g (x )单调递减.∴函数g (x )的单调递减区间是⎣⎡⎦⎤4k π+2π3,4k π+8π3 (k ∈Z).8.函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的一段图象如图所示.(1)求f (x )的解析式;(2)把f (x )的图象向左至少平移多少个单位长度,才能使得到的图象对应的函数为偶函数?解:(1)A =3,2πω=43⎝⎛⎭⎫4π-π4=5π,ω=25. 由f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫25x +φ过⎝⎛⎭⎫π4,0, 得sin ⎝⎛⎭⎫π10+φ=0,又|φ|<π2,故φ=-π10, ∴f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫25x -π10. (2)由f (x +m )=3sin ⎣⎡⎦⎤25(x +m )-π10= 3sin ⎝⎛⎭⎫25x +2m 5-π10为偶函数(m >0), 知2m 5-π10=k π+π2,即m =52k π+3π2,k ∈Z. ∵m >0,∴m min =3π2. 故把f (x )的图象向左至少平移3π2个单位长度,才能使得到的图象对应的函数是偶函数.。
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4:课时跟踪检测(八) 正弦函数、余弦函数的图象含解析
课时跟踪检测(八) 正弦函数、余弦函数的图象层级一 学业水平达标1.用“五点法”画函数y =2-3sin x 的图象时,首先应描出五点的横坐标是( ) A .0,π4,π2,3π4,πB .0,π2,π,3π2,2πC .0,π,2π,3π,4πD .0,π6,π3,π2,2π3解析:选B 所描出的五点的横坐标与函数y =sin x 的五点的横坐标相同,即0,π2,π,3π2,2π,故选B. 2.下列函数图象相同的是( ) A .f (x )=sin x 与g (x )=sin(π+x ) B .f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x -π2与g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫π2-x C .f (x )=sin x 与g (x )=sin(-x ) D .f (x )=si n(2π+x )与g (x )=sin x解析:选D A 、B 、C 中f (x )=-g (x ),D 中f (x )=g (x ). 3.以下对正弦函数y =sin x 的图象描述不正确的是( )A .在x ∈[2k π,2k π+2π](k ∈Z)上的图象形状相同,只是位置不同B .介于直线y =1与直线y =-1之间C .关于x 轴对称D .与y 轴仅有一个交点解析:选C 函数y =sin x 的图象关于原点中心对称,并不关于x 轴对称. 4.不等式cos x <0,x ∈[0,2π]的解集为( ) A .⎝⎛⎭⎫π2,3π2 B .⎣⎡⎦⎤π2,3π2 C .⎝⎛⎭⎫0,π2 D .⎝⎛⎭⎫π2,2π解析:选A 由y =cos x 的图象知, 在[0,2π]内使cos x <0的x 的范围是⎝⎛⎭⎫π2,3π2. 5.函数y =ln cos x ⎝⎛⎭⎫-π2<x <π2的图象是( )解析:选A 首先y =ln cos x =ln cos(-x ),∴函数为偶函数,排除B 、D ,又∵-π2<x<π2时,cos x ∈(0,1], ∴y =ln x ≤0且图象左增右减,故选A. 6.方程sin x =lg x 的根的个数为________.解析:作出y =sin x 及y =lg x 的部分图象如图,由图可以看出两图象有3个交点,即方程有3个不同根.答案:37.函数y =2cos x -2的定义域是____________________________________. 解析:要使函数有意义,只需2cos x -2≥0, 即cos x ≥22.由余弦函数图象知(如图),所求定义域为⎣⎡⎦⎤-π4+2k π,π4+2k π,k ∈Z. 答案:⎣⎡⎦⎤-π4+2k π,π4+2k π,k ∈Z 8.y =1+sin x ,x ∈[0,2π]的图象与y =32的交点的个数是________.解析:由y =sin x 的图象向上平移1个单位,得y =1+sin x 的图象,故在[0,2π]上与y =32交点的个数是2个. 答案:29.用“五点法”作出函数y =1+2sin x ,x ∈[0,2π]的图象. 解:列表:在直角坐标系中描出五点(0,1),⎝⎛⎭π2,3,(π,1),⎝⎛⎭3π2,-1,(2π,1),然后用光滑曲线顺次连接起来,就得到y =1+2sin x ,x ∈[0,2π]的图象.10.求函数y =log 21sin x-1的定义域.解:为使函数有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧log 21sin x -1≥0,sin x >0,即⎩⎪⎨⎪⎧sin x ≤12,sin x >0,由正弦函数图象或单位圆,如图所示.由图象知其定义域为:⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 2k π<x ≤2k π+π6,k ∈Z ∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π+5π6≤x <2k π+π,k ∈Z层级二 应试能力达标1.用“五点法”作y =2sin 2x 的图象时,首先描出的五个点的横坐标是( ) A .0,π2,π,3π2,2πB .0,π4,π2,3π4,πC .0,π,2π,3π,4πD .0,π6,π3,π2,2π3解析:选B 由2x =0,π2,π,3π2,2π知五个点的横坐标是0,π4,π2,3π4,π.2.在同一平面直角坐标系内,函数y =sin x ,x ∈[0,2π]与y =sin x ,x ∈[2π,4π]的图象( )A .重合B .形状相同,位置不同C .关于y 轴对称D .形状不同,位置不同解析:选B 根据正弦曲线的作法过程,可知函数y =sin x ,x ∈[0,2π]与y =sin x ,x ∈[2π,4π]的图象位置不同,但形状相同.3.在[0,2π]内,不等式sin x <-32的解集是( ) A .(0,π) B .⎝⎛⎭⎫π3,4π3 C .⎝⎛⎭⎫4π3,5π3D .⎝⎛⎭⎫5π3,2π解析:选C 画出y =sin x ,x ∈[0,2π]的草图如下.因为sin π3=32,所以sin ⎝⎛⎭⎫π+π3=-32, sin ⎝⎛⎭⎫2π-π3=-32.即在[0,2π]内,满足sin x =-32的x =4π3或5π3.可知不等式sin x <-32的解集是⎝⎛⎭⎫4π3,5π3.故选C.4.方程|x |=cos x 在(-∞,+∞)内( ) A .没有根 B .有且仅有一个根 C .有且仅有两个根D .有无穷多个根解析:选C 求解方程|x |=cos x 在(-∞,+∞)内根的个数问题,可转化为求解函数f (x )=|x |和g (x )=cos x 在(-∞,+∞)内的交点个数问题.f (x )=|x |和g (x )=cos x 的图象如右图,显然有两交点,即原方程有且仅有两个根.5.函数y =2cos x ,x ∈[0,2π]的图象和直线y =2围成的一个封闭的平面图形的面积是________.解析:如图所示,将余弦函数的图象在x 轴下方的部分补到x 轴的上方,可得一个矩形,其面积为2π×2=4π.答案:4π6.当x ∈[-π,π]时,y =12x 与y =sin x 的图象交点的个数为________.解析:如图,有3个交点.答案:37.利用“五点法”作出函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π2522x ππ⎛⎫⎡⎤∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,的图象. 解:列表如下:描点连线,如图所示.8.画出函数y =1+2cos 2x ,x ∈[0,π]的简图,并求使y ≥0成立的x 的取值范围. 解:按五个关键点列表:描点并将它们用光滑的曲线连接起来,如图所示. 令y =0,即1+2cos 2x =0,则cos 2x =-12.∵x ∈[0,π],∴2x ∈[0,2π]. 从而2x =2π3或4π3,∴x =π3或2π3. 由图可知,使y ≥0成立的x 的取值范围是⎣⎡⎦⎤0,π3∪⎣⎡⎦⎤2π3,π.。
2017-2018学年高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4:课时跟踪检测(三) 三角函数的定义与公式一
课时跟踪检测(三) 三角函数的定义与公式一层级一 学业水平达标1.若α=2π3,则α的终边与单位圆的交点P 的坐标是( ) A .⎝⎛⎭⎫12,32B .⎝⎛⎭⎫-12,32 C .⎝⎛⎭⎫-32,12 D .⎝⎛⎭⎫12,-32解析:选B 设P (x ,y ),∵角α=2π3在第二象限,∴x =-12,y =1-⎝⎛⎭⎫-122=32, ∴P ⎝⎛⎭⎫-12,32.2.若角α的终边上一点的坐标为(1,-1),则cos α为( ) A .1 B .-1 C .22D .-22解析:选C ∵角α的终边上一点的坐标为(1,-1),它与原点的距离r =12+(-1)2=2,∴cos α=x r =12=22.3.若三角形的两内角α,β满足sin αcos β<0,则此三角形必为( ) A .锐角三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形D .以上三种情况都可能解析:选B ∵sin αcos β<0,α,β∈(0,π), ∴sin α>0,cos β<0,∴β为钝角.4.代数式sin 120°cos 210°的值为( ) A .-34B .34C .-32D .14解析:选A 利用三角函数定义易得sin 120°=32,cos 210°=-32,∴sin 120°cos 210°=32×⎝⎛⎭⎫-32=-34,故选A.5.若角α的终边在直线y =-2x 上,则sin α等于( ) A .±15B .±55C .±255D .±12解析:选C 在α的终边上任取一点(-1,2),则r =1+4=5,所以sin α=y r =25=255.或者取P (1,-2),则r =1+4=5,所以sin α=y r =-25=-25 5.6.tan ⎝⎛⎭⎫-17π3=________.解析:tan ⎝⎛⎭⎫-17π3=tan ⎝⎛⎭⎫-6π+π3=tan π3= 3. 答案: 37.已知角α的终边过点P (5,a ),且tan α=-125,则sin α+cos α=________. 解析:∵tan α=a 5=-125,∴a =-12.∴r =25+a 2=13.∴sin α=-1213,cos α=513.∴sin α+cos α=-713.答案:-7138.若角α的终边落在直线x +y =0上,则sin α|cos α|+|sin α|cos α=________.解析:当α在第二象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=-sin αcos α+sin αcos α=0;当α在第四象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=sin αcos α-sin αcos α=0. 综上,sin α|cos α|+|sin α|cos α=0.答案:09.求下列三角函数值:(1)cos(-1 050°);(2)tan 19π3;(3)sin ⎝⎛⎭⎫-31π4.解:(1)∵-1 050°=-3×360°+30°,∴cos(-1 050°)=cos(-3×360°+30°)=cos 30°=32. (2)∵19π3=3×2π+π3,∴tan 19π3=tan ⎝⎛⎭⎫3×2π+π3=tan π3= 3. (3)∵-31π4=-4×2π+π4,∴sin ⎝⎛⎭⎫-31π4=sin ⎝⎛⎭⎫-4×2π+π4=sin π4=22. 10.已知点M 是圆x 2+y 2=1上的点,以射线OM 为终边的角α的正弦值为-22,求cos α和tan α的值.解:设点M 的坐标为(x 1,y 1). 由题意,可知sin α=-22,即y 1=-22. ∵点M 在圆x 2+y 2=1上,∴x 21+y 21=1,即x 21+⎝⎛⎭⎫-222=1, 解得x 1=22或x 2=-22. ∴cos α=22或cos α=-22, ∴tan α=-1或tan α=1.层级二 应试能力达标1.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3]解析:选A 由cos α≤0,sin α>0可知,角α的终边落在第二象限内或y 轴的正半轴上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,即-2<a ≤3.2.给出下列函数值:①sin(-1 000°);②cos ⎝⎛⎭⎫-π4;③tan 2,其中符号为负的个数为( )A .0B .1C .2D .3解析:选B ∵-1 000°=-3×360°+80°, ∴-1 000°是第一象限角,则sin(-1 000°)>0; ∵-π4是第四象限角,∴cos ⎝⎛⎭⎫-π4>0; ∵2 rad =2×57°18′=114°36′是第二象限角,∴tan 2<0.故选B. 3.若tan x <0,且sin x -cos x <0,则角x 的终边在( ) 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 x <0,∴角x 的终边在第二、四象限,又sin x -cos x <0,∴角x 的终边在第四象限.4.已知角α的终边经过点P (m ,-6),且cos α=-45,则m =( )A .8B .-8C .4D .-4 解析:选B 由题意r =|OP |=m 2+(-6)2=m 2+36,故cos α=mm 2+36=-45,解得m =-8.5.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________.解析:|OP |=42+y 2.根据任意角三角函数的定义得,y 42+y 2=-255,解得y =±8.又∵sin θ=-255<0及P (4,y )是角θ终边上一点,可知θ为第四象限角,∴y =-8.答案:-86.tan 405°-sin 450°+cos 750°=________. 解析:原式=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+ cos(2×360°+30°)=tan 45°-sin 90°+cos 30°=1-1+32=32. 答案:327.判断下列各式的符号:(1)sin 340°cos 265°;(2)sin 4tan ⎝⎛⎭⎫-23π4.解:(1)∵340°是第四象限角,265°是第三象限角, ∴sin 340°<0,cos 265°<0, ∴sin 340°cos 265°>0.(2)∵π<4<3π2,∴4是第三象限角,∵-23π4=-6π+π4,∴-23π4是第一象限角.∴sin 4<0,tan ⎝⎛⎭⎫-23π4>0, ∴sin 4tan ⎝⎛⎭⎫-23π4<0.8.已知1|sin α|=-1sin α,且lg(cos α)有意义.(1)试判断角α所在的象限.(2)若角α的终边上一点是M ⎝⎛⎭⎫35,m ,且|OM |=1(O 为坐标原点),求m 的值及sin α的值.解:(1)由1|sin α|=-1sin α,所以sin α<0,由lg(cos α)有意义,可知cos α>0, 所以α是第四象限角.(2)因为|OM |=1,所以⎝⎛⎭⎫352+m 2=1, 得m =±45.又α为第四象限角,故m <0,从而m =-45,sin α=y r =m |OM |=-451=-45.。
(浙江专版)2017-2018学年高中数学 课时跟踪检测(二)弧度制 新人教A版必修4
课时跟踪检测(二) 弧 度 制层级一 学业水平达标1.把50°化为弧度为( )A .50B .错误!C .错误!D .错误!解析:选B 50°=50×错误!=错误!.2.扇形的周长是16,圆心角是2弧度,则扇形的面积是( )A .16πB .32πC .16D .32解析:选C 弧长l =2r,4r =16,r =4,得l =8,即S =错误!lr =16.3.角α的终边落在区间()-3π-5π2内,则角α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 解析:选C -3π的终边在x 轴的非正半轴上,-5π2的终边在y 轴的非正半轴上,故角α为第三象限角.4.时钟的分针在1点到3点20分这段时间里转过的弧度为( )A .错误!πB .-错误!πC .错误!πD .-错误!π解析:选B 显然分针在1点到3点20分这段时间里,顺时针转过了73周,转过的弧度为-错误!×2π=-错误!π.5.下列表示中不正确的是( )A .终边在x 轴上的角的集合是{α|α=k π,k ∈Z }B .终边在y 轴上的角的集合是错误!C .终边在坐标轴上的角的集合是错误!D .终边在直线y =x 上的角的集合是错误!解析:选D 终边在直线y =x 上的角的集合应是错误!.6.-135°化为弧度为________,错误!化为角度为________.解析:-135°=-135×错误!=-错误!π,错误!π=错误!×180°=660°.答案:-错误!π660°7.扇形的半径是6,圆心角是60°,则该扇形的面积为________.解析:60°=错误!,扇形的面积公式为S扇形=错误!αr2=错误!×错误!×(错误!)2=π。
答案:π8.设集合M=错误!,N={α|-π〈α<π},则M∩N=________.解析:由-π<错误!-错误!<π,得-错误!〈k<错误!。
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课时跟踪检测(十九) 平面向量基本定理层级一 学业水平达标1.已知▱ABCD 中∠DAB =30°,则AD 与CD 的夹角为( ) A .30° B .60° C .120°D .150°解析:选D 如图,AD 与CD 的夹角为∠ABC =150°.2.设点O 是▱ABCD 两对角线的交点,下列的向量组中可作为这个平行四边形所在平面上表示其他所有向量的基底的是( )①AD 与AB ;②DA 与BC ;③CA 与DC ;④OD 与OB . A .①② B .①③ C .①④D .③④解析:选B 寻找不共线的向量组即可,在▱ABCD 中,AD 与AB 不共线,CA 与DC 不共线;而DA ∥BC ,OD ∥OB ,故①③可作为基底.3.若AD 是△ABC 的中线,已知AB =a ,AC =b ,则以a ,b 为基底表示AD =( ) A .12(a -b )B .12(a +b )C .12(b -a )D .12b +a解析:选B 如图,AD 是△ABC 的中线,则D 为线段BC 的中点,从而BD =DC ,即AD -AB =AC -AD ,从而AD =12(AB +AC )=12(a +b ). 4.在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC =e 1,DC =e 2,则OC =( ) A .12(e 1+e 2)B .12(e 1-e 2)C .12(2e 2-e 1)D .12(e 2-e 1)解析:选A 因为O 是矩形ABCD 对角线的交点,BC =e 1,DC =e 2,所以OC =12(BC +DC )=12(e 1+e 2),故选A.5.(全国Ⅰ卷)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC =3CD ,则( ) A .AD =-13AB +43ACB .AD =13AB -43ACC .AD =43AB +13ACD .AD =43AB -13AC解析:选A 由题意得AD =AC +CD =AC +13BC =AC +13AC -13AB =-13AB +43AC .6.已知向量a ,b 是一组基底,实数x ,y 满足(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,则x -y 的值为______.解析:∵a ,b 是一组基底,∴a 与b 不共线, ∵(3x -4y )a +(2x -3y )b =6a +3b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -4y =6,2x -3y =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =6,y =3,∴x -y =3. 答案:37.已知e 1,e 2是两个不共线向量,a =k 2e 1+⎝⎛⎭⎫1-5k2e 2与b =2e 1+3e 2共线,则实数k =______.解析:由题设,知k22=1-5k 23,∴3k 2+5k -2=0,解得k =-2或13.答案:-2或138.如下图,在正方形ABCD 中,设AB =a ,AD =b ,BD =c ,则在以a ,b 为基底时,AC 可表示为______,在以a ,c 为基底时,AC 可表示为______.解析:以a ,c 为基底时,将BD 平移,使B 与A 重合,再由三角形法则或平行四边形法则即得.答案:a +b 2a +c9.如图所示,设M ,N ,P 是△ABC 三边上的点,且BM =13BC ,CN =13CA ,AP =13AB ,若AB =a ,AC =b ,试用a ,b 将MN ,NP ,PM 表示出来.解:NP =AP -AN =13AB -23AC =13a -23b , MN =CN -CM =-13AC -23CB =-13b -23(a -b )=-23a +13b , PM =-MP =-(MN +NP )=13(a +b ).10.证明:三角形的三条中线共点.证明:如图所示,设AD ,BE ,CF 分别为△ABC 的三条中线,令AB =a ,AC =b .则有BC =b -a .设G 在AD 上,且AG AD =23,则有AD =AB +BD =a +12(b -a )=12(a +b ). BE =AE -AB =12b -a .∴BG =AG -AB =23AD -AB=13(a +b )-a =13b -23a =23⎝⎛⎭⎫12b -a =23BE . ∴G 在BE 上,同理可证CG =23CF ,即G 在CF 上.故AD ,BE ,CF 三线交于同一点.层级二 应试能力达标1.在△ABC 中,点D 在BC 边上,且BD =2DC ,设AB =a ,AC =b ,则AD 可用基底a ,b 表示为( )A .12(a +b )B .23a +13bC .13a +23bD .13(a +b )解析:选C ∵BD =2DC ,∴BD =23BC .∴AD =AB +BD =AB +23BC =AB +23(AC -AB )=13AB +23AC =13a +23b .2.AD 与BE 分别为△ABC 的边BC ,AC 上的中线,且AD =a ,BE =b ,则BC =( )A .43a +23bB .23a +43bC .23a -23bD .-23a +23b解析:选B 设AD 与BE 交点为F ,则FD =13a ,BF =23b .所以BD =BF +FD =23b +13a ,所以BC =2BD =23a +43b . 3.如果e 1,e 2是平面α内所有向量的一组基底,那么,下列命题中正确的是( ) A .若存在实数λ1,λ2,使得λ1e 1+λ2e 1=0,则λ1=λ2=0B .平面α内任一向量a 都可以表示为a =λ1e 1+λ2e 2,其中λ1,λ2∈RC .λ1e 1+λ2e 2不一定在平面α内,λ1,λ2∈RD .对于平面α内任一向量a ,使a =λ1e 1+λ2e 2的实数λ1,λ2有无数对解析:选B A 中,(λ1+λ2)e 1=0,∴λ1+λ2=0,即λ1=-λ2;B 符合平面向量基本定理;C 中,λ1e 1+λ2e 2一定在平面α内;D 中,λ1,λ2有且只有一对.4.已知非零向量OA ,OB 不共线,且2OP =x OA +y OB ,若PA =λAB (λ∈R),则x ,y 满足的关系是( )A .x +y -2=0B .2x +y -1=0C .x +2y -2=0D .2x +y -2=0解析:选A 由PA =λAB ,得OA -OP =λ(OB -OA ), 即OP =(1+λ)OA -λOB .又2OP =x OA +y OB ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2λ,y =-2λ,消去λ得x +y =2. 5.设e 1,e 2是平面内的一组基底,且a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,则e 1+e 2=________a +________b .解析:由⎩⎪⎨⎪⎧a =e 1+2e 2,b =-e 1+e 2,解得⎩⎨⎧e 1=13a -23b ,e 2=13a +13b .故e 1+e 2=⎝⎛⎭⎫13a -23b +⎝⎛⎭⎫13a +13b =23a +⎝⎛⎭⎫-13b . 答案:23 -136.已知非零向量a ,b ,c 满足a +b +c =0,向量a ,b 的夹角为120°,且|b |=2|a |,则向量a 与c 的夹角为________.解析:由题意可画出图形,在△OAB 中,因为∠OAB =60°,|b |=2|a |, 所以∠ABO =30°,OA ⊥OB , 即向量a 与c 的夹角为90°. 答案:90°7.设e 1,e 2是不共线的非零向量,且a =e 1-2e 2,b =e 1+3e 2. (1)证明:a ,b 可以作为一组基底;(2)以a ,b 为基底,求向量c =3e 1-e 2的分解式; (3)若 4e 1-3e 2=λa +μb ,求λ,μ的值.解:(1)证明:若a ,b 共线,则存在λ∈R ,使a =λb , 则e 1-2e 2=λ(e 1+3e 2).由e 1,e 2不共线,得⎩⎪⎨⎪⎧λ=1,3λ=-2⇒⎩⎪⎨⎪⎧λ=1,λ=-23.∴λ不存在,故a 与b 不共线,可以作为一组基底. (2)设c =ma +nb (m ,n ∈R),则 3e 1-e 2=m (e 1-2e 2)+n (e 1+3e 2) =(m +n )e 1+(-2m +3n )e 2.∴⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =3,-2m +3n =-1⇒⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =1.∴c =2a +b . (3)由4e 1-3e 2=λa +μb ,得 4e 1-3e 2=λ(e 1-2e 2)+μ(e 1+3e 2) =(λ+μ)e 1+(-2λ+3μ)e 2.∴⎩⎪⎨⎪⎧ λ+μ=4,-2λ+3μ=-3⇒⎩⎪⎨⎪⎧λ=3,μ=1. 故所求λ,μ的值分别为3和1.8.若点M 是△ABC 所在平面内一点,且满足:AM =34AB +14AC .(1)求△ABM 与△ABC 的面积之比.(2)若N 为AB 中点,AM 与CN 交于点O ,设BO =x BM +y BN ,求x ,y 的值.解:(1)如图,由AM =34AB +14AC 可知M ,B ,C 三点共线,令BM =λBC ⇒AM =AB +BM =AB +λBC =AB +λ(AC -AB )=(1-λ)AB +λAC ⇒λ=14,所以S △ABM S △ABC =14,即面积之比为1∶4. (2)由BO =x BM +y BN ⇒BO =x BM +y 2BA ,BO =x4BC +y BN ,由O ,M ,A 三点共线及O ,N ,C 三点共线⇒⎩⎨⎧x +y2=1,x4+y =1⇒⎩⎨⎧x =47,y =67.。