高一数学必修4模块训练4答案
高一数学训练习题参考答案
数学必修(4)同步练习参考答案§1.1任意角和弧度制一、CDDCBA二、7.{x|x=k•3600+1800, k∈Z}, {x|x=k•1800+450,k∈Z} ; 8.-345°; 9. ;10.第二或第四象限, 第一或第二象限或终边在y轴的正半轴上三、11.{ α|α=k•3600+1200或α=k•3600+3000, k∈Z } -60° 120°12.由7θ=θ+k•360°,得θ=k•60°(k∈Z)∴θ=60°,120°,180°,240°,300°13.∵l=20-2r,∴S= lr= (20-2r)•r=-r2+10r=-(r-5)2+25∴当半径r=5 cm时,扇形的面积最大为25 cm2,此时,α= = =2(rad)14.A点2分钟转过2θ,且π<2θ<π,14分钟后回到原位,∴14θ=2kπ,θ= ,且 <θ< π,∴θ= π或π§1.2.1 任意角的三角函数一、CCDBCD二、7.一、三; 8. 0 ; 9. 或π; 10.二、四三、11.[2kπ, 2kπ,+ ( k∈Z)12.13.∵sinθ= - ,∴角θ终边与单位圆的交点(cosθ,sinθ)=( ,- )又∵P(-2, y)是角θ终边上一点, ∴cosθ<0,∴cosθ= - .14.略.§1.2.2同角三角函数的基本关系式一、BCDBBA二、7. ; 8.0; 9. ; 10.三、11.12.原式= - ==sinx+cosx13.左边=tan2θ-sin2θ= -sin2θ=sin2θ• =sin2θ• =sin2θ•tan2θ=右边14.(1)当m=0时, α=kπ, k∈Z ,cosα=±1, tanα=0(2)当|m|=1时, α=kπ+ , k∈Z ,cosα=0, tanα=0不存在(3)当0<|m|<1时,若α在第一或第四象限,则cosα= tanα= ;若α在第二或第三象限,则cosα=- tanα=- .§1.3 三角函数的诱导公式一、BBCCBC二、7. ; 8.1 ; 9.1 ; 10.三、11. 112. f(θ)= = =cosθ-1∴f( )=cos -1=-13.∵cos(α+β)=1, ∴α+β=2kπ, k∈Z. ∴cos(2α+β)= cos(α+α+β)= cos(π+α)=- cosα= - .14. 由已知条件得:sinα= sinβ①, cos α=- cosβ②,两式推出sinα= ,因为α∈(- , ),所以α= 或- ;回代②,注意到β∈(0,π),均解出β= ,于是存在α= ,β= 或α=- ,β= ,使两等式同时成立。
惠州市2011-2012学年第一学期普通高中新课程 (高一数学必修4)答案
惠州市2011-2012学年第一学期普通高中新课程必修④基础测试及期末考试惠州市2011-2012学年第一学期普通高中新课程基础测试及期末考试高一数学参考解答及评分标准一、选择题:本大题共9小题,每小题5分,共45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。
3.[解析]3al R πα==,故选A5.[解析]),4sin(2)(π+=x x f 最大值为2,故选D6.[解析] x x y cos )2sin(=+=π,在[0,]π上是减函数,故选A7.[解析]分子分母同时除以α2cos 得1tan tan 22-αα,代入得结果,故选A8.[解析] x y 4sin =的图象向左平移12π个单位得)34sin()12(4sin ππ+=+=x x y , ϕ等于3π,故选D 9.[解析] )4,21()2(x b a +=+,)3,2()2(x b a -=-,)2(b a +∥)2(b a - 得),2(4)21(3x x -=+解得21=x ,故选C二、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案填写在答题卷中指定的横线上。
10.21-, 11. 71- 12. 651610.[解析] 2130sin 690sin -=-=11.[解析] 34tan 1tan 22tan 2-=-=xx x ,712tan 12tan 1)24tan(-=-+=+x x x π惠州市2011-2012学年第一学期普通高中新课程必修④基础测试及期末考试12.[解析] 由54sin =α得53cos =α,由135)cos(=+βα得1312)sin(=+βα,[]6516sin )cos(cos )sin()(sin sin =+-+=-+=αβααβααβαβ三、解答题:本大题共3小题,共40分,解答应写出必要的计算过程、推演步骤或文字说明。
13.(本题满分12分) 解:(1)由53cos =α得54sin =α,由552cos =β得55sin =β,………2分55sin cos cos sin )sin(=-=-βαβαβα……………6分(2)由(1)知41tan ,tan 32αβ==…………………8分tan()αβ+=211tan tan 1tan tan =-+βαβα…………………12分14.(本小题满分14分)解:(1)设()y x c ,=,由c ∥a52= 可得⎩⎨⎧=+=∙-∙2002122y x x y …………3分解得⎩⎨⎧==42y x 或⎩⎨⎧-=-=42y x …………………………………5分故()4,2=c 或()4,2--=c …………………………6分(2)()()b a b a -⊥+22()()022=-∙+∴b a b a 即023222=-∙+b b a a………………………8分0452352=⨯-∙+⨯∴b a ,整理得25-=∙b a …………………10分1cos -==∴θ ………………………………………12分又[]πθ,0∈ πθ=∴ ……………………………14分惠州市2011-2012学年第一学期普通高中新课程必修④基础测试及期末考试15.(本小题满分14分) 解:(1)22cos 12sin 23cos cos sin 3)(2xx x x x x f ωωωωω++=+=21)62sin(++=πωx …………………6分1,22,0=∴==∴>ωπωπωT …………………8分 (2)由(1),21)62s in ()(++=πx x f ,65626,30ππππ≤+<∴≤<x x ,1)62sin(21≤+≤∴πx ,)(x f ∴的值域为]23,1[…………………14分第二部分 期末考试(共50分)四、期末考试部分包括一道选择题(满分5分),一道填空题(满分5分)和三道解答题(满分40分),解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤。
高一数学必修4期末试卷及答案
高一年级数学《必修4》试题一、选择题(每小题4分,共40分)1.与463-︒终边相同的角可以表示为(k Z)∈ ( )A .k 360463⋅︒+︒B .k 360103⋅︒+︒C .k 360257⋅︒+︒D .k 360257⋅︒-︒ 2 如图,在正六边形ABCDEF 中,点O 为其中心,则下列判断错误的是 ( )A .AB OC = B .AB ∥DE C .AD BE =D . AD FC =3.α是第四象限角,12cos 13α=,sin α=( ) A513B 513-C 512D 512-4. 2255log sinlog cos 1212π+π的值是( )A 4B 1C 4-D 1-5. 设()sin()cos()f x a x b x =π+α+π+β+4,其中a b 、、、αβ均为非零的常数,若(1988)3f =,则(2008)f 的值为( )A .1B .3C .5D .不确定6. 若动直线x a =与函数()sin f x x =和()cos g x x =的图像分别交于M N ,两点,则MN 的最大值为( )A .1B .2C .3D .27. 为得到函数πcos 23y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,只需将函数sin 2y x =的图像( )A .向左平移5π12个长度单位 B .向右平移5π12个长度单位 C .向左平移5π6个长度单位D .向右平移5π6个长度单位8. 函数),2,0)(sin(R x x A y ∈π<ϕ>ωϕ+ω=的部分图象如图所示,则函数表达式为( )A .)48sin(4π-π-=x yB .)48sin(4π-π=x yC .)48sin(4π+π=x yD .)48sin(4π+π-=x y9. 设函数()sin ()3f x x x π⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭R ,则()f x =( )A .在区间2736ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上是增函数B .在区间2π⎡⎤-π-⎢⎥⎣⎦,上是减函数 C .在区间84ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上是增函数D .在区间536ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上是减函数10.设D 、E 、F 分别是△ABC 的三边BC 、CA 、AB 上的点,且2,DC BD =2,CE EA =2,AF FB =则AD BE CF ++与BC ( )A .互相垂直B .同向平行C .反向平行D .既不平行也不垂直二、填空题(每小题4分,共16分)11.23sin 702cos 10-=-12.已知函数()2sin 5f x x π⎛⎫=ω- ⎪⎝⎭的图象与直线1y =-的交点中最近的两个交点的距离为3π,则函数()f x 的最小正周期为 。
(完整版)高一数学必修4期末试卷及答案,推荐文档
.
2
14.下面有五个命题:
①函数 y=sin4x-cos4x 的最小正周期是 .
②终边在 y 轴上的角的集合是{a|a= k , k Z }. 2
③在同一坐标系中,函数 y=sinx 的图象和函数 y=x 的图象有三个公共点.
④把函数 y 3sin(2x ) 的图像向右平移 得到 y 3sin 2x 的图像.
13
B 头头 头头头头头头 /wxc/
头头头头 头头头 wxckt@
头头 头头头头头头
/wxc/
头头头头 头头头 wxckt@
5 13
C
头头 头头头头头头
/wxc/
A.互相垂直
B.同向平行
C.反向平行
D.既不平行也不垂直
二、填空题(每小题 4 分,共 16 分)
11.
3 sin 70 2 cos2 10
12.已知函数
f
(x)
2 sin
x
5
的图象与直线
y
1的交点中最近的两个交点的距离为
3
,则函数
f(x)Biblioteka 的最小正周期为。13.已知函数 f (x) sin(x ) cos(x ) 是偶函数,且 [0, ] ,则 的值 为
84
84
9.
设函数
f (x)
sin
x
3
(x
R)
,则
f (x) =(
)
A.在区间
2 3
,7 6
上是增函数
B.在区间
,
2
上是减函数
C.在区间
8
, 4
上是增函数
D.在区间
3
,5 6
上是减函数
10.设 D、E、F 分别是△ABC 的三边 BC、CA、AB 上的点,且 DC 2BD, CE 2EA, AF 2FB, 则 AD BE CF 与 BC ( )
高一数学必修4:高一数学必修4模块训练12答案
高一数学必修4模块训练12一.选择题:1.下列各角中与角3π终边相同的是 ( ) A.-3π B.-3000 C. 23π D.24002.角α的始边在x 轴正半轴、终边过点P (3,4),则sin α的值为 ( ) A.34 B. 43 C. 35 D. 453. 角α的始边在x 轴正半轴、终边过点P y ),且cos α=12,则y 的值为( ) A.3 B. 1 C.±3 D.±14. 式子sin3000的值等于 ( )A.12B. 2C.- 12D.- 2 5.设角α是第二象限角,且2cos 2cos αα-=,则2α角的终边在( ) A 第一象限 B 第二象限 C 第三象限 D 第四象限6.若α是第四象限角,则πα-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7. 式子sin2cos3tan4的值 ( ) A 小于0 B 大于0 C 等于0 D 不存在8. 若角α的终边落在直线x +y =0上,则ααααcos cos 1sin 1sin 22-+-的值等于( ) A 2 B 2- C 2-或2 D 0二.填空题:9.设θ分别是第二象限角,则点)cos ,(sin θθP 落在第_________象限10.若角α与角β的终边关于y 轴对称,则α与β的关系是___________三.解答题:11、已知1tan tan αα,是关于x 的方程2230x kx k -+-=的两个实根,且παπ273<<,求ααsin cos +的值12. 一个扇形OAB 的周长为20,试问:当扇形的半径和圆心角各取何值时,此扇形的面积最大?参考答案一、选择题:BDCDCCAD二、填空题:9.(四),10.(2k αβππ+=+,k ∈Z ),三、解答题: 11、解:21tan 31,2tan k k αα⋅=-=∴=±Q ,而παπ273<<,则1tan 2,tan k αα+==得tan 1α=,则sin cos 2αα==-,cos sin αα∴+=12、解:设扇形的半径为r ,则21(202)102S r r r r =-=-+ 当5r =时,S 取最大值,此时10,2l l rα===。
高一数学上:必修4答案
高一数学上:必修4答案高中数学新课程讲学练参考答案高一(上):必修4一、数学④§1.1.1 任意角1.D;2.A;3.C;4.A;5.B;6.二;7.1110;8.-π7.π;44 = 56.176.296。
k|kγ360+135≤α≤kγ360+180 orkγ360+315≤α≤kγ360+360.k∈Z}k|kγ360+150≤α≤kγ360+210.k∈Z}α]9.(1) 一或三;(2) 一或二或三;10.β11.(1) α ∈ [β。
β+π);(2) α ∈ (-π。
π],α ≠ β12.(1) {β|β=k·360°。
k∈Z};(2) {β|β=k·360°+180°。
k∈Z};3) {β|β=k·180°。
k∈Z};(4) {β|β=k·90°。
k∈Z}13.(1) -50,(2) 310,(3) 670二、数学④§1.1.2 弧度制1.C;2.C;3.B;4.B;5.C;6.三;7.(2)、(3);8.-π8;9.2kπ-π6.k∈Z;10.{β|β=π+2kπ。
k∈Z};11.(1) β ∈ [0.π) or β ∈ [2kπ-π。
2kπ)。
k∈Z;2) (β+π) ∈ [0.π) or (β+π) ∈ [2kπ-π。
2kπ)。
k∈Z;12.(1) l = 8α/10π/3.when α=2.S_max=1π。
S=50(-);2) S = 4+4α+α2/33π(dm);the total area of the sector is π(dm2)13.XXX XXX:三、数学④§1.2.1 任意角的三角函数1.A;2.C;3.B;4.D;6.7.±π/133.±。
8.-4322;9.{3.-1};10.2kπ+π/3 or 2kπ+2π/15.k∈Z;11.(1) β ∈ (2kπ-π/3.2kπ+π/3);(2) β ∈ (-π/2+2kπ。
高一数学必修4 模块测试卷
高一数学必修4 模块测试卷试卷满分:100分 考试时间:60分钟一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的.1. 在0到2π范围内,与角3π-终边相同的角是( )A. 3πB. 23πC. 43πD. 53π2.α是一个任意角,则α的终边与3α+π的终边( )A. 关于坐标原点对称B. 关于x 轴对称C. 关于y 轴对称D. 关于直线y x =对称3. 已知向量(1,2)=-a ,(1,0)=b ,那么向量3-b a 的坐标是( ) A. (4,2)- B. (4,2)-- C. (4,2) D. (4,2)-4. 若向量(13)=,a 与向量(1,)λ=-b 共线,则λ的值为( ) A. 3- B. 3 C. 13-D. 135. 函数()f x 的图象是中心对称图形,如果它的一个对称中心是)0,2(π,那么()f x 的解析式可以是( )A. sin xB. cos xC. sin 1x +D. cos 1x +6. 已知向量(1,=a ,(2,=-b ,则a 与b 的夹角是( )A.6π B. 4π C. 3π D. 2π7. 为了得到函数cos(2)3y x π=-的图象,只需将函数cos 2y x =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π3个单位长度 D. 向右平移π3个单位长度8. 函数212cos y x =- 的最小正周期是( ) A. 4π B. 2πC. πD. 2π9. 设角θ的终边经过点(3,4)-,则)4cos(πθ+的值等于( )A.B.C.D. 10. 在矩形ABCD中,AB =1BC =,E 是CD 上一点,且1AE AB ⋅=,则AE AC ⋅ 的值为( )A .3B .2 C.2 D.3二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.把答案填在题中横线上.11. sin34π=______. 12. 若1cos , (0,)2αα=-∈π,则α=______.13. 已知向量(1,3)=-a ,(3,)x =-b ,且⊥a b ,则x =_____. 14.已知sin cos αα-=,则sin 2α=______.15. 函数2cos y x =在区间[,]33π2π-上的最大值为______,最小值为______. 16. 已知函数()sin f x x x =,对于ππ[]22-,上的任意12x x ,,有如下条件:①2212x x >;②12x x >;③12x x >,且1202x x +>.其中能使12()()f x f x >恒成立的条件序号是_______.(写出所有满足条件的序号) 三、解答题:本大题共3小题,共36分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17. (本小题满分12分)已知2απ<<π,4cos 5α=-. (Ⅰ)求tan α的值; (Ⅱ)求sin 2cos2αα+的值.18.(本小题满分12分)已知函数2()sin 12xf x x =+. (Ⅰ)求()3f π的值;(Ⅱ)求()f x 的单调递增区间;(Ⅲ)作出()f x 在一个周期内的图象.19.(本小题满分12分)如图,点P 是以AB 为直径的圆O 上动点,P '是点P 关于AB 的对称点,2(0)AB a a =>.(Ⅰ)当点P 是弧 上靠近B 的三等分点时,求AP AB ⋅的值;(Ⅱ)求AP OP '⋅的最大值和最小值.参考答案及评分标准一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分.1.D;2.A;3.D;4.A;5.B;6.C;7.B;8.C;9.C; 10.B.二、填空题:本大题共6小题,每小题4分,共24分.11. 2-; 12.32π; 13. 1-; 14. 1-; 15. 2,1-; 16. ①③. 注:一题两空的试题每空2分;16题,选出一个正确的序号得2分,错选得0分. 三、解答题:本大题共3小题,共36分.17.解:(Ⅰ)因为4cos 5α=-,2απ<<π,所以3sin 5α=, …………………3分 所以sin 3tan cos 4ααα==-. …………………5分(Ⅱ)24sin 22sin cos 25ααα==-, …………………8分27cos 22cos 125αα=-=, …………………11分 所以24717sin 2cos 2252525αα+=-+=-. …………………12分18.解:(Ⅰ)由已知2()sin 1363f πππ=+ …………………2分1122=+=. …………………4分(Ⅱ)()cos )sin 1f x x x =-+ …………………6分sin 1x x =-+2sin()13x π=-+. …………………7分函数sin y x =的单调递增区间为[2,2]()22k k k πππ-π+∈Z , …………………8分 由 22232k x k ππππ-≤-≤π+,得2266k x k π5ππ-≤≤π+.所以()f x 的单调递增区间为[2,2]()66k k k π5ππ-π+∈Z . …………………9分(Ⅲ)()f x 在[,]33π7π上的图象如图所示. …………………12分19.解:(Ⅰ)以直径AB 所在直线为x 轴,以O 为坐标原点建立平面直角坐标系.因为P 是弧AB 靠近点B 的三等分点, 连接OP ,则3BOP π∠=, …………………1分 点P 坐标为1(,)22a a . …………………2分又点A 坐标是(,0)a -,点B 坐标是(,0)a ,所以3()2AP a = ,(2,0)AB a =, …………………3分 所以23AP AB a ⋅=. …………………4分 (Ⅱ)设POB θ∠=,[0,2)θπ∈,则(cos ,sin )P a a θθ,(cos ,sin )P a a θθ'-所以(cos ,sin )AP a a a θθ=+,(cos ,sin )OP a a θθ'=-. …………所以22222cos cos sin AP OP a a a θθθ'⋅=+- 22(2cos cos 1)a θθ=+- (222119)2(cos cos )2168a a θθ=++- 222192(cos )48a a θ=+-. …………当1cos 4θ=-时,AP OP '⋅ 有最小值298a -当cos 1θ=时,AP OP '⋅ 有最大值22a . …………………12分。
2022-2021学年高一数学北师大版必修4学案:2.3.2 平面向量基本定理 Word版含答案
3.2 平面对量基本定理明目标、知重点 1.理解平面对量基本定理的内容,了解向量的一组基底的含义.2.在平面内,当一组基底选定后,会用这组基底来表示其他向量.3.会应用平面对量基本定理解决有关平面对量的综合问题.平面对量基本定理(1)定理:假如e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,存在唯一一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2.(2)基底:把不共线的向量e 1,e 2叫作表示这一平面内全部向量的一组基底.[情境导学] 在物理学中我们知道,力是一个向量,力的合成就是向量的加法运算.而且力是可以分解的,任何一个大小不为零的力,都可以分解成两个不同方向的分力之和.将这种力的分解拓展到向量中来,会产生什么样的结论呢?探究点一 平面对量基本定理的提出思考1 如图所示,e 1,e 2是两个不共线的向量,试用e 1,e 2表示向量AB →,CD →,EF →,GH →,HG →,a .答 通过观看,可得:AB →=2e 1+3e 2,CD →=-e 1+4e 2,EF →=4e 1-4e 2, GH →=-2e 1+5e 2,HG →=2e 1-5e 2,a =-2e 1.思考2 依据上述分析,平面内任一向量a 都可以由这个平面内两个不共线的向量e 1,e 2表示出来,从而可形成一个定理.你能完整地描述这个定理的内容吗?答 若e 1、e 2是同一平面内的两个不共线向量,则对于这一平面内的任一向量a ,存在唯一一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2.思考3 上述定理称为平面对量基本定理,不共线向量e 1,e 2叫作表示这一平面内全部向量的一组基底. 那么同一平面内可以作基底的向量有多少组?不同基底对应向量a 的表示式是否相同?平面对量的基底唯一吗?答 同一平面内可以作基底的向量有很多组,不同基底对应向量a 的表示式不相同.不唯一.只要两个向量不共线,都可以作为平面的一组基底.例1 已知e 1,e 2是平面内两个不共线的向量,a =3e 1-2e 2,b =-2e 1+e 2,c =7e 1-4e 2,试用向量a 和b 表示c .解 ∵a ,b 不共线,∴可设c =x a +y b ,则x a +y b =x (3e 1-2e 2)+y (-2e 1+e 2)=(3x -2y )e 1+(-2x +y )e 2=7e 1-4e 2.又∵e 1,e 2不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧3x -2y =7,-2x +y =-4.解得x =1,y =-2,∴c =a -2b .反思与感悟 选定基底之后,就要“咬定”基底不放,并围绕它做中心工作,千方百计用基底表示目标向量.这有时要利用平面几何学问.要留意将平面几何学问中的性质、结论与向量学问有机结合,具体问题具体分析解决.跟踪训练1 如图所示,在平行四边形ABCD 中,M ,N 分别为DC ,BC 的中点,已知AM →=c ,AN →=d ,试用c ,d 表示AB →,AD →. 解 设AB →=a ,AD →=b ,则AM →=AD →+DM →=AD →+12AB →=12a +b ,①AN →=AB →+BN →=AB →+12AD →=a +12b ,②由①②得⎩⎨⎧12a +b =c ,a +12b =d ,解得⎩⎨⎧a =-23c +43d ,b =43c -23d ,即AB →=-23c +43d ,AD →=43c -23d .探究点二 平面对量基本定理的证明及应用 (1)证明定理中λ1,λ2的存在性.如图,e 1,e 2是平面内两个不共线的向量,a 是这一平面内任一向量,a 能否表示成λ1e 1+λ2e 2的形式,请通过作图探究a 与e 1、e 2之间的关系.答 如图所示,在平面内任取一点O ,作OA →=e 1,OB →=e 2,OC →=a ,过点C 分别作平行于OB ,OA 的直线,交直线OA 于点M ,交直线OB 于点N ,有OM →=λ1OA →,ON →=λ2OB →,∵OC →=OM →+ON →,∴a =λ1e 1+λ2e 2. (2)证明定理中λ1,λ2的唯一性.假如e 1、e 2是同一平面内的两个不共线的向量,a 是和e 1、e 2共面的任一向量,且存在实数λ1、λ2使a =λ1e 1+λ2e 2,证明λ1,λ2是唯一确定的.(提示:利用反证法) 答 假设存在另一组实数λ′1,λ′2也能使a =λ′1e 1+λ′2e 2成立,则λ′1e 1+λ′2e 2=λ1e 1+λ2e 2. ∴(λ′1-λ1)e 1+(λ′2-λ2)e 2=0.∵e 1、e 2不共线,∴λ′1-λ1=λ′2-λ2=0, ∴λ′1=λ1,λ′2=λ2.∴使a =λ1e 1+λ2e 2成立的实数对λ1,λ2是唯一的.例2 如图,四边形OADB 是以向量OA →=a ,OB →=b 为边的平行四边形.又BM =13BC ,CN =13CD ,试用a 、b 表示OM →,ON →,MN →.解 BM →=13BC →=16BA →=16(OA →-OB →)=16(a -b ),∴OM →=OB →+BM →=16a +56b .∵CN →=13CD →=16OD →.∴ON →=OC →+CN →=12OD →+16OD →=23OD →=23(a +b ), MN →=ON →-OM →=12a -16b .反思与感悟 用基底表示向量的关键是利用三角形或平行四边形将基底和所要表示的向量联系起来.解决此类题时,首先认真观看所给图形.借助于平面几何学问和共线向量定理,结合平面对量基本定理解决.跟踪训练2 如图,已知△ABC 中,D 为BC 的中点,E ,F 为BC 的三等分点,若AB →=a ,AC →=b ,用a 、b 表示AD →、AE →、AF →. 解 AD →=AB →+BD →=AB →+12BC →=a +12(b -a )=12a +12b ;AE →=AB →+BE →=AB →+13BC →=a +13(b -a )=23a +13b ;AF →=AB →+BF →=AB →+23BC →=a +23(b -a )=13a +23b .例3 如图,在△OAB 中,OC →=14OA →,OD →=12OB →,AD 与BC 交于点M ,设OA →=a ,OB →=b ,以a ,b 为基底表示OM →. 解 设OM →=m a +n b (m ,n ∈R ), 则AM →=OM →-OA →=(m -1)a +n b , AD →=OD →-OA →=12b -a =-a +12b由于A ,M ,D 三点共线,所以m -1-1=n12,即m +2n =1.而CM →=OM →-OC →=⎝⎛⎭⎫m -14a +n b , CB →=OB →-OC →=b -14a =-14a +b ,由于C ,M ,B 三点共线,所以m -14-14=n1,即4m +n =1.由⎩⎪⎨⎪⎧m +2n =1,4m +n =1,解得⎩⎨⎧m =17,n =37,所以OM →=17a +37b .反思与感悟 (1)充分挖掘题目中的有利条件,本题中两次使用三点共线,留意方程思想的应用; (2)用基底表示向量也是运用向量解决问题的基础,应依据条件机敏应用,娴熟把握. 跟踪训练3 如图所示,已知△AOB 中,点C 是以A 为中心的点B 的对称点,OD →=2DB →,DC 和OA 交于点E ,设OA →=a ,OB →=b .(1)用a 和b 表示向量OC →、DC →; (2)若OE →=λOA →,求实数λ的值.解 (1)由题意,得A 是BC 的中点,且OD →=23OB →,由平行四边形法则,得OB →+OC →=2OA →. ∴OC →=2OA →-OB →=2a -b ,DC →=OC →-OD →=(2a -b )-23b =2a -53b .(2)EC →∥DC →.又∵EC →=OC →-OE →=(2a -b )-λa =(2-λ)a -b ,DC →=2a -53b ,∴2-λ2=153,∴λ=45.1.假如e 1、e 2是平面α内全部向量的一组基底,那么下列命题正确的是( ) A .若实数λ1、λ2使λ1e 1+λ2e 2=0,则λ1=λ2=0B .对空间任一向量a 都可以表示为a =λ1e 1+λ2e 2,其中λ1、λ2∈RC .λ1e 1+λ2e 2不愿定在平面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有很多对 答案 A解析 A 正确,B 错,这样的a 只能与e 1、e 2在同一平面内,不能是空间任一向量;C 错,在平面α内任一向量都可表示为λ1e 1+λ2e 2的形式,故λ1e 1+λ2e 2确定在平面α内;D 错,这样的λ1、λ2是唯一的,而不是有很多对.2.设e 1、e 2是不共线的两个向量,给出下列四组向量:①e 1与e 1+e 2;②e 1-2e 2与e 2-2e 1;③e 1-2e 2与4e 2-2e 1;④e 1+e 2与e 1-e 2.其中能作为平面内全部向量的一组基底的序号是______.(写出全部满足条件的序号) 答案 ①②④解析 对于③4e 2-2e 1=-2e 1+4e 2=-2(e 1-2e 2), ∴e 1-2e 2与4e 2-2e 1共线,不能作为基底.3.如图,已知AB →=a ,AC →=b ,BD →=3DC →,用a ,b 表示AD →,则AD →=________.答案 14a +34b解析 AD →=AB →+BD →=AB →+34BC →=AB →+34(AC →-AB →)=14AB →+34AC →=14a +34b . 4.已知G 为△ABC 的重心,设AB →=a ,AC →=b .试用a 、b 表示向量AG →. 解 连接AG 并延长,交BC 于点D ,则D 为BC 的中点, AG →=23AD →=23(AB →+BD →)=23⎝⎛⎭⎫AB →+12BC → =23AB →+13BC → =23AB →+13(AC →-AB →) =13AB →+13AC → =13a +13b . [呈重点、现规律] 1.对基底的理解 (1)基底的特征基底具备两个主要特征:①基底是两个不共线向量;②基底的选择是不唯一的.平面内两向量不共线是这两个向量可以作为这个平面内全部向量的一组基底的条件. (2)零向量与任意向量共线,故不能作为基底. 2.精确 理解平面对量基本定理(1)平面对量基本定理的实质是向量的分解,即平面内任一向量都可以沿两个不共线的方向分解成两个向量和的形式,且分解是唯一的.(2)平面对量基本定理体现了转化与化归的数学思想,用向量解决几何问题时,我们可以选择适当的基底,将问题中涉及的向量向基底化归,使问题得以解决.一、基础过关1.若e 1,e 2是平面内的一组基底,则下列四组向量能作为平面对量的基底的是( ) A .e 1-e 2,e 2-e 1 B .2e 1+e 2,e 1+12e 2C .2e 2-3e 1,6e 1-4e 2D .e 1+e 2,e 1-e 2答案 D2.下面三种说法中,正确的是( )①一个平面内只有一对不共线向量可作为表示该平面全部向量的基底;②一个平面内有很多多对不共线向量可作为该平面全部向量的基底;③零向量不行作为基底中的向量. A .①② B .②③ C .①③ D .①②③答案 B3.若a 、b 不共线,且λa +μb =0(λ,μ∈R ),则( ) A .a =0,b =0 B .λ=μ=0 C .λ=0,b =0 D .a =0,μ=0 答案 B4.在△ABC 中,AD →=14AB →,DE ∥BC ,且DE 与AC 相交于点E ,M 是BC 的中点,AM 与DE 相交于点N ,若AN →=xAB →+yAC →(x ,y ∈R ),则x +y 等于( ) A .1 B.12C.14D.18 答案 C解析 AN →=12()AD →+AE →=12⎝⎛⎭⎫14AB →+14AC → =18AB →+18AC →,∴x =y =18,即x +y =18+18=14. 5.设向量m =2a -3b ,n =4a -2b ,p =3a +2b ,若用m ,n 表示p ,则p =________. 答案 -74m +138n解析 设p =x m +y n ,则3a +2b =x (2a -3b )+y (4a -2b )=(2x +4y )a +(-3x -2y )b ,得⎩⎪⎨⎪⎧2x +4y =3-3x -2y =2⇒⎩⎨⎧x =-74,y =138.6.在△ABC 中,AB →=c ,AC →=b .若点D 满足BD →=2DC →,则AD →=____________(用a ,b 表示).答案 23b +13c解析 AD →=AB →+BD →=AB →+23BC →=AB →+23(AC →-AB →)=13AB →+23AC →=23b +13c . 7.如图,在▱ABCD 中,AB →=a ,AD →=b ,E 、F 分别是AB 、BC 的中点,G 点使DG →=13DC →,试以a ,b 为基底表示向量AF →与EG →. 解 AF →=AB →+BF →=AB →+12BC →=AB →+12AD →=a +12b .EG →=EA →+AD →+DG →=-12AB →+AD →+13DC →=-12a +b +13a =-16a +b .二、力气提升8.已知M 为△ABC 的重心,点D ,E ,F 分别为三边BC ,AB ,AC 的中点,则MA →+MB →+MC →等于( ) A .6ME → B .-6MF → C .0 D .6MD →答案 C解析 MA →+MB →+MC →=MA →+2MD →=MA →+AM →=0.9.如图所示,已知E 、F 分别是矩形ABCD 的边BC 、CD 的中点,EF 与AC 交于点G ,若AB →=a ,AD →=b ,用a ,b 表示AG →=________. 答案 34a +34b解析 AG →=AE →-GE →=AB →+BE →-GE →=a +12b -12FE →=a +12b -12×12DB →=a +12b -14(a -b )=34a +34b .10.设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC ,若DE →=λ1AB →+λ2AC →(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________. 答案 12解析 易知DE →=12AB →+23BC →=12AB →+23(AC →-AB →) =-16AB →+23AC →.所以λ1+λ2=12.11.在平行四边形ABCD 中,AB →=a ,AD →=b ,(1)如图1,假如E ,F 分别是BC ,DC 的中点,试用a ,b 分别表示BF →,DE →. (2)如图2,假如O 是AC 与BD 的交点,G 是DO 的中点,试用a ,b 表示AG →. 解 (1)BF →=BC →+CF →=AD →+12CD →=AD →-12AB →=-12a +b .DE →=DC →+CE →=AB →-12AD →=a -12b .(2)BD →=AD →-AB →=b -a ,∵O 是BD 的中点,G 是DO 的中点, ∴BG →=34BD →=34(b -a ),∴AG →=AB →+BG →=a +34(b -a )=14a +34b .12.如图所示,在△ABC 中,点M 是BC 的中点,点N 在边AC 上,且AN =2NC ,AM 与BN 相交于点P ,求证:AP ∶PM =4∶1. 证明 设AB →=b ,AC →=c ,则AM →=12b +12c ,AN →=23AC →,BN →=BA →+AN →=23c -b .∵AP →∥AM →,BP →∥BN →,∴存在λ,μ∈R ,使得AP →=λAM →,BP →=μBN →, 又∵AP →+PB →=AB →,∴λAM →-μBN →=AB →, ∴由λ⎝⎛⎭⎫12b +12c -μ⎝⎛⎭⎫23c -b =b 得 ⎝⎛⎭⎫12λ+μb +⎝⎛⎭⎫12λ-23μc =b .又∵b 与c 不共线.∴⎩⎨⎧12λ+μ=1,12λ-23μ=0.解得⎩⎨⎧λ=45,μ=35.故AP →=45AM →,即AP ∶PM =4∶1.三、探究与拓展13.如图,△ABC 中,AD 为三角形BC 边上的中线且AE =2EC ,BE 交AD 于G ,求AG GD 及BGGE的值. 解 设AG GD =λ,BG GE=μ. ∵BD →=DC →,即AD →-AB →=AC →-AD →, ∴AD →=12(AB →+AC →).又∵AG →=λGD →=λ(AD →-AG →),∴AG →=λ1+λAD →=λ2(1+λ)AB →+λ2(1+λ)AC →.又∵BG →=μGE →,即AG →-AB →=μ(AE →-AG →), ∴(1+μ)AG →=AB →+μAE →,AG →=11+μAB →+μ1+μAE →.又AE →=23AC →,∴AG →=11+μAB →+2μ3(1+μ)AC →.∵AB →,AC →不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ2(1+λ)=11+μ,λ2(1+λ)=2μ3(1+μ).解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=4,μ=32.∴AG GD =4,BG GE =32.。
【2019-2020高一数学试卷】人教A版必修4《三角函数》单元测试卷四 答案解析
必修4《三角函数》单元测试卷四(时间:80分钟 满分:100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象,只需把函数y =sin x 的图象上所有的点( ) A .向左平行移动π3个单位长度B .向右平行移动π3个单位长度C .向上平行移动π3个单位长度D .向下平行移动π3个单位长度2.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( ) A .y =ln x B .y =x 2+1 C .y =sin xD .y =cos x3.点P 从(1,0)点出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动π3弧长到达Q 点,则Q 点坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫12,32B.⎝⎛⎭⎫-32,-12 C.⎝⎛⎭⎫-12,-32D.⎝⎛⎭⎫-32,12 4.已知a =tan ⎝⎛⎭⎫-7π6,b =cos 23π4,c =sin ⎝⎛⎭⎫-334π,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .b >a >c B .a >b >c C .b >c >aD .a >c >b5.已知扇形的半径为r ,周长为3r ,则扇形的圆心角等于( ) A.π3 B .1 C.2π3D .36.已知函数y =2sin x 的定义域为[a ,b ],值域为[-2,1],则b -a 的值不可能是( ) A.5π6 B .π C.7π6D .2π7.如图1是函数y =f (x )图象的一部分,则函数y =f (x )的解析式可能为( )图1A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6C .y =cos ⎝⎛⎭⎫4x -π3D .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 8.下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是( ) A .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π2 B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2 C .y =sin 2x +cos 2x D .y =sin x +cos x9.函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,若其图象向右平移π3个单位后关于y 轴对称,则( )A .ω=2,φ=π3B .ω=2,φ=π6C .ω=4,φ=π6D .ω=2,φ=-π610.已知tan α=-3,π2<α<π,那么cos α-sin α的值是( )A .-1+32B.-1+32C.1-32D.1+32二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上) 11.已知sin α+2cos α=0,则2sin αcos α-cos 2α的值是________.12.将函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,-π2≤φ<π2图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移π6个单位长度得到y =sin x 的图象,则f ⎝⎛⎭⎫π6=________. 13.定义在区间[0,3π]上的函数y =sin 2x 的图象与y =cos x 的图象的交点个数是________.14.给出下列4个命题:①函数y =⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫2x -π12的最小正周期是π2;②直线x =7π12是函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫3x -π4的一条对称轴;③若sin α+cos α=-15,且α为第二象限角,则tan α=-34;④函数y =cos(2-3x )在区间⎝⎛⎭⎫23,3上单调递减.其中正确的是________.(写出所有正确命题的序号)三、解答题(本大题共3小题,共30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10分)已知0<α<π2,sin α=45.(1)求tan α的值;(2)求α+-2cos ⎝⎛⎭⎫π2+α--α+cosπ+α的值.16.(本小题满分10分)(1)已知角α的终边经过点P (4,-3),求2sin α+cos α的值; (2)已知角α的终边经过点P (4a ,-3a )(a ≠0),求2sin α+cos α的值;(3)已知角α终边上一点P 到x 轴的距离与到y 轴的距离之比为3∶4,求2sin α+cos α的值.17.(本小题满分10分)函数f (x )=1-2a -2a cos x -2sin 2 x 的最小值为g (a )(a ∈R ). (1)求g (a );(2)若g (a )=12,求a 及此时f (x )的最大值.必修4《三角函数》单元测试卷四答案解析一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.为了得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象,只需把函数y =sin x 的图象上所有的点( )A .向左平行移动π3个单位长度B .向右平行移动π3个单位长度C .向上平行移动π3个单位长度D .向下平行移动π3个单位长度【答案】 A【解析】 把函数y =sin x 的图象上所有的点向左平行移动π3个单位长度就得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3的图象.2.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( ) A .y =ln x B .y =x 2+1 C .y =sin x D .y =cos x【答案】 D【解析】 A 是非奇非偶函数,故排除;B 是偶函数,但没有零点,故排除;C 是奇函数,故排除;y =cos x 是偶函数,且有无数个零点.故选D.3.点P 从(1,0)点出发,沿单位圆x 2+y 2=1逆时针方向运动π3弧长到达Q 点,则Q 点坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32D.⎝⎛⎭⎪⎫-32,12 【答案】 A【解析】 设∠POQ =θ,则θ=π3.又设Q (x ,y ),则x =cos π3=12,y =sin π3=32.4.已知a =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π6,b =cos 23π4,c =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-334π,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .b >a >cB .a >b >cC .b >c >aD .a >c >b【解析】 a =tan ⎝⎛⎭⎪⎫-π-π6=-tan π6=-33, b =cos 234π=cos ⎝⎛⎭⎪⎫6π-π4=cos π4=22, c =sin ⎝⎛⎭⎪⎫-334π=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8π-π4=-sin π4=-22,所以b >a >c .故选A.5.已知扇形的半径为r ,周长为3r ,则扇形的圆心角等于( ) A.π3 B .1 C.2π3D .3【答案】 B【解析】 因为弧长l =3r -2r =r , 所以圆心角α=l r=1.6.已知函数y =2sin x 的定义域为[a ,b ],值域为[-2,1],则b -a 的值不可能是( ) A.5π6 B .π C.7π6D .2π【答案】 D【解析】 函数y =2sin x 在R 上有-2≤y ≤2,函数的周期T =2π,值域[-2,1]含最小值不含最大值,故定义域[a ,b ]小于一个周期.7.如图1是函数y =f (x )图象的一部分,则函数y =f (x )的解析式可能为( )图1A .y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6C .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4x -π3D .y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6【解析】 T 2=π12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,∴T =π2,∴ω=4,排除A 、B 、D.故选C.8.下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是( ) A .y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2 B .y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2 C .y =sin 2x +cos 2x D .y =sin x +cos x 【答案】 A【解析】 y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=-sin 2x ,最小正周期T =2π2=π,且为奇函数,其图象关于原点对称,故A 正确;y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π2=cos 2x ,最小正周期为π,且为偶函数,其图象关于y 轴对称,故B 不正确;C ,D 均为非奇非偶函数,其图象不关于原点对称,故C ,D 不正确.9.函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,若其图象向右平移π3个单位后关于y 轴对称,则( )A .ω=2,φ=π3B .ω=2,φ=π6C .ω=4,φ=π6D .ω=2,φ=-π6【答案】 B【解析】 T =2πω=π,∴ω=2.函数f (x )=sin(2x +φ)的图象向右平移π3个单位得函数g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +φ-2π3的图象关于y 轴对称,∴φ-2π3=π2+k π,k ∈Z ,∴φ=76π+k π,k ∈Z .∵|φ|<π2,∴φ=π6.故选B.10.已知tan α=-3,π2<α<π,那么cos α-sin α的值是( ) A .-1+32B.-1+32 C.1-32D.1+32【答案】 A【解析】 ∵π2<α<π,∴cos α<0,sin α>0, ∴cos α-sin α=-α-sin α2=-1-2sin αcos αsin 2 α+cos 2α =-1-2tan αtan 2 α+1 =-4+234 =-3+12. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上) 11.已知sin α+2cos α=0,则2sin αcos α-cos 2α的值是________. 【答案】 -1【解析】 由sin α+2cos α=0,得tan α=-2.所以2sin αcos α-cos 2α=2sin αcos α-cos 2αsin 2α+cos 2α=2tan α-1tan 2α+1=-4-14+1=-1. 12.将函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2≤φ<π2图象上每一点的横坐标缩短为原来的一半,纵坐标不变,再向右平移π6个单位长度得到y =sin x 的图象,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=________.【答案】22【解析】 因为y =sin x 图象――→向左平移π6个单位得函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6图象上――→每点横坐标变为原来2倍得函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π6图象,则有f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +π6, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12×π6+π6=sin π4=2213.定义在区间[0,3π]上的函数y =sin 2x 的图象与y =cos x 的图象的交点个数是________. 【答案】 7【解析】 法一:函数y =sin 2x 的最小正周期为2π2=π,y =cos x 的最小正周期为2π,在同一坐标系内画出两个函数在[0,3π]上的图象,如图所示.通过观察图象可知,在区间[0,3π]上两个函数图象的交点个数是7.法二:联立两曲线方程,得⎩⎪⎨⎪⎧y =sin 2x ,y =cos x ,两曲线交点个数即为方程组解的个数,也就是方程sin2x =cos x 解的个数.方程可化为2sin x cos x =cos x ,即cos x (2sin x -1)=0,∴cos x =0或sin x =12.①当cos x =0时,x =k π+π2,k ∈Z ,∵x ∈[0,3π],∴x =π2,32π,52π,共3个; ②当sin x =12时,∵x ∈[0,3π],∴x =π6,56π,136π,176π,共4个.综上,方程组在[0,3π]上有7个解,故两曲线在[0,3π]上有7个交点. 14.给出下列4个命题:①函数y =⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12的最小正周期是π2;②直线x =7π12是函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -π4的一条对称轴;③若sin α+cos α=-15,且α为第二象限角,则tan α=-34;④函数y =cos(2-3x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫23,3上单调递减.其中正确的是________.(写出所有正确命题的序号)【答案】 ①②③【解析】 函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12的最小正周期是π,故①正确.对于②,当x =712π时,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3×712π-π4=2sin 32π=-2,故②正确.对于③,由(sin α+cos α)2=125得2sin αcos α=-2425,α为第二象限角,所以sin α-cosα=1-2sin αcos α=75,所以sin α=35,cos α=-45,所以tan α=-34,故③正确.对于④,函数y =cos(2-3x )的最小正周期为2π3,而区间⎝ ⎛⎭⎪⎫23,3长度73>2π3,显然④错误.三、解答题(本大题共3小题,共30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10分)已知0<α<π2,sin α=45.(1)求tan α的值;(2)求α+π-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α--α+π+α的值.【答案】 (1)因为0<α<π2,sin α=45,所以cos α=35,故tan α=43.(2)α+π-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α--α+π+α=-sin α+2sin αsin α-cos α=sin αsin α-cos α=tan αtan α-1=4.16.(本小题满分10分)(1)已知角α的终边经过点P (4,-3),求2sin α+cos α的值; (2)已知角α的终边经过点P (4a ,-3a )(a ≠0),求2sin α+cos α的值;(3)已知角α终边上一点P 到x 轴的距离与到y 轴的距离之比为3∶4,求2sin α+cos α的值. 【答案】(1)∵α终边过点P (4,-3), ∴r =|OP |=5,x =4,y =-3,∴sin α=y r =-35,cos α=x r =45,∴2sin α+cos α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35+45=-25.(2)∵α终边过点P (4a ,-3a )(a ≠0), ∴r =|OP |=5|a |,x =4a ,y =-3a .当a >0时,r =5a ,sin α=y r =-35,cos α=x r =45,∴2sin α+cos α=-25;当a <0时,r =-5a ,∴sin α=y r =35,cos α=x r =-45,∴2sin α+cos α=25.综上,2sin α+cos α=-25或25.(3)当点P 在第一象限时,sin α=35,cos α=45,2sin α+cos α=2;当点P 在第二象限时,sin α=35,cos α=-45,2sin α+cos α=25;当点P 在第三象限时,sin α=-35,cos α=-45,2sin α+cos α=-2;当点P 在第四象限时,sin α=-35,cos α=45,2sin α+cos α=-25.17.(本小题满分10分)函数f (x )=1-2a -2a cos x -2sin 2x 的最小值为g (a )(a ∈R ). (1)求g (a );(2)若g (a )=12,求a 及此时f (x )的最大值.【答案】 (1)由f (x )=1-2a -2a cos x -2sin 2x =1-2a -2a cos x -2(1-cos 2x )=2cos 2x -2a cos x -(2a +1)=2⎝⎛⎭⎪⎫cos x -a 22-a 22-2a -1. 这里-1≤cos x ≤1.①若-1≤a 2≤1,则当cos x =a2时,f (x )min =-a 22-2a -1;11 ②若a 2>1,则当cos x =1时,f (x )min =1-4a ; ③若a 2<-1,则当cos x =-1时,f (x )min =1. 因此g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧ 1, a <-2,-a 22-2a -1, -2≤a ≤2,1-4a , a >2.(2)因为g (a )=12. 所以①若a >2,则有1-4a =12,得a =18,矛盾; ②若-2≤a ≤2,则有-a 22-2a -1=12, 即a 2+4a +3=0,所以a =-1或a =-3(舍);若a <-2时,g (a )≠12,矛盾. 所以g (a )=12时,a =-1. 此时f (x )=2⎝⎛⎭⎪⎫cos x +122+12, 当cos x =1时,f (x )取得最大值5.。
人教版高一数学必修四测试题(含详细答案)
高一数学试题(必修4)(特别适合按14523顺序的省份)必修4 第一章三角函数(1)一、选择题:1.已知A={第一象限角},B={锐角},C={小于90°的角},那么A、B、C关系是()A.B=A∩C B.B∪C=C C.AC D.A=B=C2 等于()A B C D3.已知的值为()A.-2 B.2 C.D.-4.下列函数中,最小正周期为π的偶函数是()A.y=sin2xB.y=cos C .sin2x+cos2x D. y=5 若角的终边上有一点,则的值是()A B C D6.要得到函数y=cos()的图象,只需将y=sin的图象()A.向左平移个单位 B.同右平移个单位C.向左平移个单位 D.向右平移个单位7.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轴向左平移个单位,沿y轴向下平移1个单位,得到函数y=sinx的图象则y=f(x)是()A.y= B.y=C.y=D.8. 函数y=sin(2x+)的图像的一条对轴方程是()A.x=-B. x=- C .x=D.x=9.若,则下列结论中一定成立的是()A. B. C. D.10.函数的图象()A.关于原点对称 B.关于点(-,0)对称 C.关于y轴对称 D.关于直线x=对称11.函数是()A.上是增函数 B.上是减函数C.上是减函数D.上是减函数12.函数的定义域是()A.B.C. D.二、填空题:13. 函数的最小值是 .14 与终边相同的最小正角是_______________15. 已知则 .16 若集合,,则=_______________________________________三、解答题:17.已知,且.a)求sinx、cosx、tanx的值.b)求sin3x – cos3x的值.18 已知,(1)求的值(2)求的值19. 已知α是第三角限的角,化简20.已知曲线上最高点为(2,),由此最高点到相邻的最低点间曲线与x轴交于一点(6,0),求函数解析式,并求函数取最小值x的值及单调区间必修4 第一章三角函数(2)一、选择题:1.已知,则化简的结果为()A. B. C. D. 以上都不对2.若角的终边过点(-3,-2),则( )A.sin tan>0 B.cos tan>0C.sin cos>0 D.sin cot>03 已知,,那么的值是()A B C D4.函数的图象的一条对称轴方程是()A. B. C. D.5.已知,,则tan2x= ( ) A. B. C. D.6.已知,则的值为()A. B. 1 C. D. 2 7.函数的最小正周期为()A.1 B. C. D.8.函数的单调递增区间是()A. B.C. D.9.函数,的最大值为()A.1 B. 2 C. D.10.要得到的图象只需将y=3sin2x的图象()A.向左平移个单位B.向右平移个单位C.向左平移个单位 D.向右平移个单位11.已知sin(+α)=,则sin(-α)值为()A. B. — C. D. —12.若,则()A. B. C. D.二、填空题13.函数的定义域是14.的振幅为初相为15.求值:=_______________16.把函数先向右平移个单位,然后向下平移2个单位后所得的函数解析式为________________________________三、解答题17 已知是关于的方程的两个实根,且,求的值18.已知函数,求:(1)函数y的最大值,最小值及最小正周期;(2)函数y的单调递增区间19.已知是方程的两根,且,求的值20.如下图为函数图像的一部分(1)求此函数的周期及最大值和最小值(2)求与这个函数图像关于直线对称的函数解析式必修4 第三章三角恒等变换(1)一、选择题:1.的值为 ( )A 0BC D2.,,,是第三象限角,则()A B C D3.设则的值是( )A B C D4. 已知,则的值为()A B C D5.都是锐角,且,,则的值是()A B C D6. 且则cos2x的值是()A B C D7.在中,的取值域范围是 ( )A B C D8. 已知等腰三角形顶角的余弦值等于,则这个三角形底角的正弦值为()A B C D9.要得到函数的图像,只需将的图像()A、向右平移个单位B、向右平移个单位C、向左平移个单位D、向左平移个单位10. 函数的图像的一条对称轴方程是()A、 B、 C、 D、11.若是一个三角形的最小内角,则函数的值域是( )A B C D12.在中,,则等于 ( )A B C D二、填空题:13.若是方程的两根,且则等于14. .在中,已知tanA ,tanB是方程的两个实根,则15. 已知,则的值为16. 关于函数,下列命题:①若存在,有时,成立;②在区间上是单调递增;③函数的图像关于点成中心对称图像;④将函数的图像向左平移个单位后将与的图像重合.其中正确的命题序号(注:把你认为正确的序号都填上)三、解答题:17. 化简18. 求的值.19. 已知α为第二象限角,且sinα=求的值.20.已知函数,求(1)函数的最小值及此时的的集合。
高一数学必修4模块训练4答案
高一数学必修4模块训练4一.选择题:1、化简8cos 228cos 12+-+的结果是(C )(A )(sin4 (B ) (C )(cos4 (D )2、已知tan α,tan β是方程x 2+33x+4=0的两根,且-2π<α<2π,-2π<β<2π,则 α+β等于( B )(A )3π (B )-32π (C )3π或-32π (D )-3π或-32π 3、函数y=sin(2x+25π)的图象的一条对称轴的方程是( A ) (A )x=-2π (B )x=-4π (C )x=8π (D )x=45π 4、已知sin αcos α=83,且4π<α<2π,则cos α-sin α的值是 ( A ) (A)-21 (B)21 (C)-41 (D) 41 5、下列命题①函数y=sin2x 的单调增区间是[ππππk k ++45,43],(k ∈Z ) ②函数y=tanx 在它的定义域内是增函数③函数y=|cos2x|的周期是π④函数y=sin(x +25π)是偶函数 其中正确的是 ( D )(A)①② (B)②③ (C)①③ (D)①④ 6、已知|a |=5,|b |=4,a 与b 的夹角为60°,则|a -2b |的值是( B ) (A )9 (B )7 (C )129 (D )107、若a =(3,5cosx ),b =(2sinx ,cosx ),则a ·b 的范围是( B )(A )[-6,+∞] (B )[-6,534] (C )[6,+∞] (D )[0,534] 8、若△ABC 是边长为1的等边三角形,向量AB =c ,BC =a ,CA =b ,有下列命题①a ·b =1 ②a +b 与a -b 垂直 ③a 与b 夹角为60° ④a +b =c其中正确命题的个数是 ( B )(A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)3个二.填空题:9、函数y=Asin(ωx+φ)( A >0,ω>0,|φ|<π),在同一个周期内,当x=3π时, y 有最大值2,当x=0时,y 有最小值-2,则这个函数的解析式为____________。
【同步练习】必修四 1.2.1 任意角的三角函数-高一数学人教版(必修4)(解析版)
第一章 三角函数1.2.1 任意角的三角函数一、选择题1.已知sin α+cos α=–15,α∈(0,π),则tan α的值为A .–43或–34B .–43C .–34D .34【答案】C【解析】∵sin α+cos α=–15,α∈(0,π),∴α为钝角,结合sin 2α+cos 2α=1,∴sin α=35,cos α=–45,则tan α=sin cos αα=–34,故选C . 2.若点5π5πsin cos 66⎛⎫ ⎪⎝⎭,在角α的终边上,则sin α的值为A .12-B .12C .3D 3 【答案】C【解析】因为点5π5πsin cos 66⎛⎫ ⎪⎝⎭,在角α的终边上,即点132⎛- ⎝⎭,在角α的终边上,则3sin α=,故选C .3.若角α的终边过点P (3,–4),则cos α等于A .35B .34-C .45-D .45【答案】A【解析】∵角α的终边过点P (3,–4),∴r =5,∴cos α=35,故选A .4.如果角θ的终边经过点(3,–4),那么sin θ的值是A .35B .35-C .45D .45-【答案】D【解析】∵角θ的终边经过点(3,–4),∴x =3,y =–4,r 22x y +,∴sin θ=y r=–45,故选D .5.若sinαtanα<0,且costanαα<0,则角α是A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】C【解析】∵sinαtanα<0,可知α是第二或第三象限角,又costanαα<0,可知α是第三或第四象限角.∴角α是第三象限角.故选C.6.已知点P(x,3)是角θ终边上一点,且cosθ=–45,则x的值为A.5 B.–5 C.4 D.–4 【答案】D【解析】∵P(x,3)是角θ终边上一点,且cosθ=–45,∴cosθ=29x+=–45,∴x=–4.故选D.7.若点P(sinα,tanα)在第三象限,则角α是A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角【答案】D【解析】∵点P(sinα,tanα)在第三象限,∴sinα<0,tanα<0.∴角α是第四象限角.故选D.8.如果角α的终边过点(2sin60°,–2cos60°),则sinα的值等于A.12B.–12C.–3D.–3【答案】B【解析】角α的终边过点(2sin60°,–2cos60°),即(31-,),由任意角的三角函数的定义可知:sinα=()()221 231=-+-.故选B.9.若角120°的终边上有一点(–4,a),则a的值是A.43B.43-C.43±D.310.已知4sin5α=,并且P(–1,m)是α终边上一点,那么tanα的值等于A .43-B .34-C .34D .43【答案】A 【解析】∵4sin5α=,并且P (–1,m )是α45=,∴m =43,那么tan α=1m-= –m =–43,故选A . 11.已知sin α<0,且tan α>0,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【答案】C【解析】∵sin α<0,∴α的终边在第三、第四象限或在y 轴负半轴上,∵tan α>0,∴α的终边在第一或第三象限,取交集可得,α的终边所在的象限是第三象限角.故选C . 12.若角α终边经过点P (sin2π2πcos 33,),则sin α=A .12BC .12-D . 【答案】C【解析】∵角α终边经过点P (sin 2π2πcos 33,),即点P ,–12),∴x ,y =–12,r =|OP |=1,则sin α=y r=y =–12,故选C .13.已知角α的终边过点12P ⎛ ⎝⎭,,则sin α=A .12B C D . 【答案】C【解析】由题意可得,x =12,y ,r =|OP |=1,∴sin α=y r,故选C .14.已知角α的终点经过点(–3,4),则–cos α=A .35B .–35C .45D .–45【答案】A【解析】∵角α的终点经过点(–3,4),∴x =–3,y =4,r =|OP |=5,则–cos α=–35x r =,故选A . 二、填空题15.若角α的终边与单位圆交于P (–35,45),则sin α=45;cos α=___________;tan α=___________.【答案】45;35-;43- 【解析】∵角α的终边与单位圆交于P (–35,45),|OP |=223455⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=1,∴由任意角的三角函数的定义可知:sin α=44515=,同理可得cos α=35-;tan α=445335=--;故答案为:45;35-;43-.16.已知23cos 4a x a-=-,x 是第二、三象限角,则a 的取值范围是__________.17.已知角α的终边经过点P (–2,4),则sin α–cos α的值等于__________.35【解析】∵角α的终边经过点P (–2,4),∴x =–2,y =4,r =|OP 5,∴sin α=25y r =,cos α=xr= 5,则sin α–cos α3535. 18.适合条件|sin α|=–sin α的角α是__________.【答案】[2k π–π,2k π],k ∈Z【解析】∵|sin α|=–sin α,∴–sin α≥0,∴sin α≤0,由正弦曲线可以得到α∈[2k π–π,2k π],k ∈Z ,故答案为:[2k π–π,2k π],k ∈Z .19.若角α的终边经过点(–1,–2),则tan α=___________.【答案】2【解析】∵角α的终边经过点(–1,–2),∴由三角函数定义得tan α=21--=2.故答案为:2. 20.已知角θ的终边经过点P (x ,2),且1cos 3θ=,则x =___________.2 【解析】∵角θ的终边经过点P (x ,2),且21cos 34x θ==+,解得x 22.21.若sinθ<0,cosθ>0,则θ在第___________象限.【答案】四【解析】由sinθ<0,可知θ为第三、第四象限角或终边在y轴负半轴上的角.由cosθ<0,可知θ为第一、第四象限角或终边在x轴正半轴上的角.取交集可得,θ在第四象限.故答案为:四.三、解答题22.已知点P(3m,–2m)(m<0)在角α的终边上,求sinα,cosα,tanα.【解析】因为点P(3m,–2m)(m<0)在角α的终边上,所以x=3m,y=–2m,r=–13m,sinα=21313yr==,cosα=31313xr=-=-,tanα=32yx=-.23.确定下列各式的符号:(1)sin 103°·cos 220°;(2)cos 6°·tan 6.24.已知角α的终边在直线y=2x上,分别求出sinα,cosα及tanα的值.【解析】当角α的终边在第一象限时,在角α的终边上任意取一点P(1,2),则x=1,y=2,r=|OP5,∴sinα=255yr==cosα=55xr=,tanα=yx=2;当角α的终边在第三象限时,在角α的终边上任意取一点P(–1,–2),则x=–1,y=–2,r=|OP|=5,∴sinα=yr=5=25,cosα=xr=5=5,tanα=yx=2.25.已知角α的终边上一点P (m )(m ≠0),且sin α=4,求cos α,tan α的值.【解析】设P (x ,y ).由题设知x=y=m ,所以r 2=|OP|2=(2+m 2(O 为原点),,所以sin α=mr =4,所以=,3+m 2=8,解得当r=,x=所以cos =,tan当m=r=,x=y=所以cos =,tan26.已知角α终边上一点P (m ,1),cos α=–13.(1)求实数m 的值; (2)求tan α的值.【解析】(1)角α终边上一点P (m ,1),∴x =m ,y =1,r =|OP∴cos α=–13,解得m =.(2)由(1)可知tan α=1m。
2022-2021学年高一数学北师大版必修4学案:2.7.1 点到直线的距离公式 Word版含答案
7.1 点到直线的距离公式明目标、知重点 1.理解直线方向向量和法向量的含义.2.能应用直线的法向量推导点到直线的距离公式.3.能应用直线的方向向量、法向量解决有关问题.1.直线的法向量(1)直线l :ax +by +c =0 (a 2+b 2≠0)的一个方向向量是(b ,-a ),它的一个法向量是(a ,b ). (2)直线l :y =kx +b 的一个方向向量是(1,k ),它的一个法向量是(k ,-1). 所以,一条直线的法向量有很多多个,它们都是共线向量. 2.点到直线的距离公式设点M (x 0,y 0)为平面内任一点,则点M 到直线l :ax +by +c =0 (a 2+b 2≠0)的距离d =|ax 0+by 0+c |a 2+b 2.3.两平行线间距离直线l 1:ax +by +c 1=0与直线l 2:ax +by +c 2=0 (a 2+b 2≠0且c 1≠c 2)的距离d =|c 1-c 2|a 2+b 2.4.两直线的位置关系设直线l 1:a 1x +b 1y +c 1=0,直线l 2:a 2x +b 2y +c 2=0的法向量依次为n 1,n 2.则: (1)l 1⊥l 2⇔n 1·n 2=0⇔a 1a 2+b 1b 2=0;(2)l 1与l 2重合或平行⇔n 1∥n 2⇔a 1b 2-a 2b 1=0.探究点一 直线的方向向量与两直线的夹角导引1 直线y =kx +b 的方向向量:假如向量v 与直线l 共线,则称向量v 为直线l 的方向向量. 对于任意一条直线l :y =kx +b ,在它上面任取两点A (x 0,y 0),B (x ,y ),则向量AB →=(x -x 0,y -y 0)与直线l共线,即AB →为直线l 的方向向量.由于(x -x 0,y -y 0)=1x -x 0(1,y -y 0x -x 0)=1x -x 0(1,k ),所以向量(x -x 0,y -y 0)与向量(1,k )共线,从而向量(1,k )是直线y =kx +b 的一个方向向量. 导引2 直线Ax +By +C =0的方向向量当B ≠0时,k =-AB ,所以向量(B ,-A )与(1,k )共线,所以向量(B ,-A )是直线Ax +By +C =0的一个方向向量;当B =0时,A ≠0,直线x =-CA 的一个方向向量为(0,-A ),即(B ,-A ).综上所述,直线Ax +By +C =0的一个方向向量为v =(B ,-A ). 思考1 已知直线l :2x -y +1=0和下列向量:①v 1=(1,2);②v 2=(2,1);③v 3=⎝⎛⎭⎫-12,-1;④v 4=(-2,-4).其中能作为直线l 方向向量的有________. 答 ①③④导引3 应用直线的方向向量求两直线的夹角已知直线l 1:y =k 1x +b 1与直线l 2:y =k 2x +b 2,它们的方向向量依次为v 1=(1,k 1),v 2=(1,k 2).当v 1⊥v 2,即v 1·v 2=1+k 1k 2=0时,l 1⊥l 2,夹角为直角;当k 1k 2≠-1时,v 1·v 2≠0,直线l 1与l 2的夹角为θ(0°<θ<90°).不难推导利用k 1、k 2表示cos θ的夹角公式: cos θ=|v 1·v 2||v 1||v 2|=|1+k 1k 2|1+k 21·1+k 22.思考2 直线x -2y +1=0与直线2x +y -3=0的夹角为________;直线2x -y -1=0与直线3x +y +1=0的夹角为________. 答 90° 45°探究点二 直线的法向量与两直线的位置关系导引 (1)直线Ax +By +C =0的法向量:假如向量n 与直线l 垂直,则称向量n 为直线l 的法向量.因此若直线的方向向量为v ,则n ·v =0.从而对于直线Ax +By +C =0而言,其方向向量为v =(B ,-A ),则由于n ·v =0,于是可取n =(A ,B ),这时由于(B ,-A )·(A ,B )=AB -AB =0.直线的法向量也有很多个.(2)直线法向量的简洁应用:利用直线的法向量推断两直线的位置关系:对于直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,它们的法向量分别为n 1=(A 1,B 1),n 2=(A 2,B 2). 当n 1∥n 2时,l 1∥l 2或l 1与l 2重合.即A 1B 2-A 2B 1=0⇔l 1∥l 2或l 1与l 2重合; 当n 1⊥n 2时,l 1⊥l 2.即A 1A 2+B 1B 2=0⇔l 1⊥l 2.思考 直线l 1:(a +2)x +(1-a )y -3=0与直线l 2:(a -1)·x +(2a +3)y +2=0垂直,则a 的值为________. 答案 ±1解析 n 1=(a +2,1-a ),n 2=(a -1,2a +3), ∵l 1⊥l 2,∴n 1·n 2=(a +2)(a -1)+(1-a )(2a +3) =(a -1)(-a -1)=0, ∴a =±1.例1 已知直线l 1:ax +2y +6=0与l 2:x +(a -1)y +a 2-1=0平行,求实数a 的值. 解 直线l 1的法向量n 1=(a,2), 直线l 2的法向量n 2=(1,a -1), ∵l 1∥l 2,∴n 1∥n 2,∴a (a -1)-1×2=0,解得:a =-1或a =2. 当a =-1时,l 1:x -2y -6=0,l 2:x -2y =0, ∴l 1∥l 2.当a =2时,l 1:x +y +3=0,l 2:x +y +3=0. ∴l 1与l 2重合,则a =2(舍去). 综上所述,a =-1.反思与感悟 由n 1∥n 2解出参数a 的值后要留意检验,由n 1·n 2=0推断两直线垂直,则不需要检验. 跟踪训练1 已知直线l 1:(m +3)x +(m -1)y -5=0与直线l 2:(m -1)x +(3m +9)y -1=0相互垂直,求实数m 的值.解 l 1的法向量n 1=(m +3,m -1),l 2的法向量n 2=(m -1,3m +9),∵l 1⊥l 2,∴n 1⊥n 2. ∴n 1·n 2=(m +3)(m -1)+(m -1)(3m +9) =(m -1)(4m +12)=0.∴m =1或m =-3. 探究点三 直线的法向量与点到直线的距离公式思考1 如何应用直线l :ax +by +c =0的法向量推导点M (x 0,y 0)到直线l 的距离公式. 答 设P (x 1,y 1)是直线l :ax +by +c =0上任一点,n 是直线l 的一个法向量,不妨取n =(a ,b ).则M (x 0,y 0)到直线l :ax +by +c =0的距离d 等于向量PM →在n 方向上射影的长度,如图所示:设PM →与n 的夹角为θ, d =|PM →|·|cos θ| =|PM →·n ||n |=|(x 0-x 1,y 0-y 1)·(a ,b )|a 2+b 2=|a (x 0-x 1)+b (y 0-y 1)|a 2+b 2=|ax 0+by 0-(ax 1+by 1)|a 2+b2. ∵点P (x 1,y 1)在直线l 上,∴ax 1+by 1+c =0,∴ax 1+by 1=-c , ∴d =|ax 0+by 0+c |a 2+b 2.思考2 利用直线的法向量推导两条平行线之间的距离公式.答 设P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)分别为直线l 1:ax +by +c 1=0,直线l 2:ax +by +c 2=0上任意两点,取直线l 1,l 2的一个法向量n =(a ,b ),则P 1P 2→=(x 2-x 1,y 2-y 1)在向量n 上的射影的长度,就是两平行线l 1、l 2的距离. 设P 1P 2→与n 的夹角为θ, d =|P 1P 2→||cos θ| =|P 1P 2→·n ||n |=|(x 2-x 1,y 2-y 1)·(a ,b )|a 2+b 2=|a (x 2-x 1)+b (y 2-y 1)|a 2+b 2=|(ax 2+by 2)-(ax 1+by 1)|a 2+b 2=|c 1-c 2|a 2+b 2. 例2 求点P 0(-1,2)到直线l :2x +y -10=0的距离. 解 方法一 取直线l 的一个法向量为n =(2,1), 在直线l 上任取一点P (5,0),∴PP 0→=(-6,2),∴点到直线l 的距离d 就是PP 0→在法向量n 上的射影. 设PP 0→与n 的夹角为θ. ∴d =|PP 0→||cos θ|=|PP 0→|·|PP 0→·n ||PP 0→|·|n |=|PP 0→·n ||n |=|-12+25|=2 5.故点P 0到直线l 的距离为2 5. 方法二 由点到直线的距离公式得d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B 2=|2×(-1)+1×2+(-10)|5=2 5.反思与感悟 求点到直线的距离公式时,既可以利用向量法,也可以直接带入点到直线的距离公式计算.利用向量法时留意公式d =|P 0P →·n ||n |中每个符号的含义.跟踪训练2 求两条平行线l 1:3x +4y -2=0与l 2:6x +8y -3=0之间的距离. 解 取直线l 2的一个方向向量为(-8,6). 则直线l 2的一个法向量为n =(6,8),分别在直线l 1和l 2上任取一点M (0,12)和P (12,0).则PM →=(-12,12),设PM →与n 的夹角为θ.∴点M 到直线l 2的距离 d =|PM →|·|cos θ|=|PM →|·|PM →·n |PM →|·|n ||=|PM →·n ||n |=|-3+410|=110.又∵两条平行线间的距离处处相等,∴点M 到直线l 2的距离即为两平行线l 1与l 2间的距离,∴两平行线l 1:3x +4y -2=0与l 2:6x +8y -3=0之间的距离为110.例3 已知△ABC 的三个顶点A (0,-4),B (4,0),C (-6,2),点D 、E 、F 分别为边BC 、CA 、AB 的中点. (1)求直线DE 、EF 、FD 的方程;(2)求AB 边上的高线CH 所在的直线方程.解 (1)由已知得点D (-1,1),E (-3,-1),F (2,-2). 设点M (x ,y )是直线DE 上任意一点,则DM →∥DE →,DM →=(x +1,y -1),DE →=(-2,-2), ∴(-2)×(x +1)-(-2)×(y -1)=0, 即x -y +2=0为直线DE 的方程.同理可求,直线EF ,FD 的方程分别为x +5y +8=0,x +y =0. (2)设点N (x ,y )是CH 所在直线上任意一点, 则CN →⊥AB →,∴CN →·AB →=0. 又CN →=(x +6,y -2),AB →=(4,4), ∴4(x +6)+4(y -2)=0,即x +y +4=0为所求直线CH 所在的直线方程.反思与感悟 对于解析几何中有关直线平行与垂直的问题,经常可以转而考虑与直线相关的向量的共线与垂直,这样就将形的问题转化为相关数的问题,从而更简洁将问题解决. 跟踪训练3 已知M (x 0,y 0)为直线l :Ax +By +C =0 (AB ≠0)外一点. (1)求过点M 与直线l 垂直的直线l 1; (2)求过点M 与直线l 平行的直线l 2. 解 (1)设P (x ,y )为直线l 1上任一点. 由MP →·(B ,-A )=0,得(x -x 0,y -y 0)·(B ,-A )=0, ∴B (x -x 0)-A (y -y 0)=0.(2)设P (x ,y )为直线l 2上任一点,由MP →·(A ,B )=0. ∴(x -x 0,y -y 0)·(A ,B )=0.∴A (x -x 0)+B (y -y 0)=0.1.已知A (1,2),B (-2,1),以AB 为直径的圆的方程是__________________. 答案x 2+y 2+x -3y =0解析 设P (x ,y )为圆上任一点,则 AP →=(x -1,y -2),BP →=(x +2,y -1), 由AP →·BP →=(x -1)(x +2)+(y -2)(y -1)=0, 化简得x 2+y 2+x -3y =0.2.已知直线l 1:ax +2y -1=0,l 2:x +(a +1)y +4=0.若l 1∥l 2,则a =________. 答案 -2或1解析 l 1的法向量n 1=(a,2),l 2的法向量n 2=(1,a +1). ∵l 1∥l 2,∴a (a +1)-2=0.解得a =-2或a =1.经检验,都符合题意.3.已知直线l 1:3x +y -2=0与直线l 2:mx -y +1=0的夹角为45°,则实数m 的值为________. 答案 2或-12解析 设直线l 1,l 2的法向量为n 1,n 2, 则n 1=(3,1),n 2=(m ,-1). 由题意: cos 45°=|n 1·n 2||n 1|·|n 2|=|3m -1|10·1+m 2=22. 整理得:2m 2-3m -2=0, 解得:m =2或m =-12.4.已知三点A (-1,2),B (3,4),C (-2,5),求符合下列条件的直线l . (1)经过点A ,且平行BC ; (2)经过点A ,且垂直BC .解 BC →=(-5,1),设P (x ,y )为直线l 上任一点.(1)当l ∥BC 时,P A →=(x +1,y -2),P A →∥BC →, ∴(x +1)-(-5)×(y -2)=0,化简得x +5y -9=0.(2)当l ⊥BC 时,P A →=(x +1,y -2),P A →⊥BC →. ∴(x +1)×(-5)+1×(y -2)=0, 化简得5x -y +7=0. [呈重点、现规律]1.利用向量方法可以解决平面几何中的平行、垂直、夹角、距离等问题.利用向量解决平面几何问题时,有两种思路:一种思路是选择一组基底,利用基向量表示涉及的向量,一种思路是建立坐标系,求出题目中涉及到的向量的坐标.这两种思路都是通过向量的计算获得几何命题的证明.2.在直线l :Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)上任取两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则P 1P 2→(λ∈R 且λ≠0)也是直线l 的方向向量.所以,一条直线的方向向量有很多多个,它们都共线.同理,与直线l :Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)垂直的向量都叫直线l 的法向量.一条直线的法向量也有很多多个.熟知以下结论,在解题时可以直接应用. ①y =kx +b 的方向向量v =(1,k ),法向量为n =(k ,-1).②Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)的方向向量v =(B ,-A ),法向量n =(A ,B ).一、基础过关1.点(1,-1)到直线x -y +1=0的距离是( ) A.12 B.32 C.22D.322答案 D2.已知三点A (-2,-3),B (19,4),C (-1,-6),则△ABC 是( ) A .以A 为直角顶点的直角三角形 B .以B 为直角顶点的直角三角形 C .以C 为直角顶点的直角三角形 D .锐角三角形或钝角三角形 答案 A3.已知直线l 1:(m +2)x +3my +1=0与直线l 2:(m -2)x +(m +2)y -3=0相互垂直,则实数m 的值是( )A .-2 B.12 C .-2或12D .-12或2答案 C解析 (m +2)(m -2)+3m (m +2)=(m +2)(4m -2)=0, ∴m =-2或12.4.过点A (4,a )和点B (5,b )的直线与直线y =x +m 平行,则|AB |的值为________. 答案25.过点A (-2,1)且平行于向量a =(3,1)的直线方程为________________. 答案 x -3y +5=0解析 设P (x ,y )是所求直线上的任一点,AP →=(x +2,y -1).∵AP →∥a .∴(x +2)×1-3(y -1)=0. 即所求直线方程为x -3y +5=0.6.在△ABC 中,∠C =90°,AB →=(k,1),AC →=(2,3),则k 的值是________. 答案 5解析 ∵BC →=AC →-AB →=(2,3)-(k,1)=(2-k,2),AC →=(2,3),∴BC →·AC →=2(2-k )+6=0,∴k =5. 7.已知直线l 1:3x +4y -12=0,l 2:7x +y -28=0,求直线l 1与l 2的夹角θ. 解 设l 1、l 2的方向向量为v 1、v 2,则 v 1=(4,-3),v 2=(1,-7), ∴|cos θ|=|v 1·v 2||v 1|·|v 2|=255×52=22. ∴l 1与l 2的夹角θ为45°. 二、力气提升8.已知直线l 1的方向向量为a =(1,3),直线l 2的方向向量为b =(-1,k ),若直线l 2过点(0,5),且l 1⊥l 2,则直线l 2的方程是( ) A .x +3y -5=0 B .x +3y -15=0 C .x -3y +5=0 D .x -3y +15=0答案 B解析 ∵l 1⊥l 2,∴a ⊥b ,∴a ·b =-1+3k =0,∴k =13,∴l 2的方程为y =-13x +5,即x +3y -15=0.故选B.9.过点(1,2)且与直线3x -y +1=0垂直的直线的方程是____________. 答案 x +3y -7=0解析 设P (x ,y )是所求直线上任一点, 直线3x -y +1=0的方向向量为(1,3), 由(x -1,y -2)·(1,3)=0得x +3y -7=0.10.在直角坐标系xOy 中,已知点A (0,1)和点B (-3,4),若点C 在∠AOB 的平分线上且|OC →|=2,则OC →=_____________________________________________________. 答案 ⎝⎛⎭⎫-105,3105解析 已知A (0,1),B (-3,4), 设E (0,5),D (-3,9), ∴四边形OBDE 为菱形.∴∠AOB 的角平分线是菱形OBDE 的对角线OD . 设C (x 1,y 1),|OD →|=310, ∴OC →=2310OD →.∴(x 1,y 1)=2310(-3,9)=⎝⎛⎭⎫-105,3105,即OC →=⎝⎛⎭⎫-105,3105.11.若两平行线3x -2y -1=0,6x +ay +c =0之间的距离为21313,求c 的值.解 ∵3x -2y -1=0与6x +ay +c =0平行, ∴36=-2a ≠-1c , ∴a =-4,且c ≠-2. 由d =|c +2|62+a 2=|c +2|62+(-4)2=21313,化简得:|c +2|=4, ∴c =-6或c =2.12.已知直线l 1:mx +8y +n =0,直线l 2:2x +my -1=0,l 1∥l 2,两平行直线间距离为5,而过点A (m ,n )(m >0,n >0)的直线l 被l 1、l 2截得的线段长为10,求直线l 的方程. 解 ∵l 1∥l 2,∴m 2-16=0得m =±4. ∵m >0,∴m =4.故l 1:4x +8y +n =0,l 2:4x +8y -2=0. 又l 1与l 2间距离为5,∴|n +2|42+82=5,解得n =18或n =-22(舍). 故A 点坐标为(4,18).再设l 与l 1的夹角为θ,斜率为k ,l 1斜率为-12,∵sin θ=22, ∴θ=π4,tan π4=1=⎪⎪⎪⎪k -(-12)⎪⎪⎪⎪1+(-12)k ,解得k =13或k =-3.∴直线l 的方程为y -18=13(x -4)或y -18=-3(x -4).即x -3y +50=0或3x +y -30=0.三、探究与拓展13.已知向量c =(0,1),i =(1,0),经过原点O 以c +λi 为方向向量的直线与经过定点A (0,1),以i -2λc 为方向向量的直线交于点P ,其中λ∈R ,求点P 的轨迹方程. 解 设P 点坐标为(x ,y ), ∵i =(1,0),c =(0,1),∴c +λi =(λ,1),i -2λc =(1,-2λ),直线OP 与AP 的方程分别为λy =x 和y -1=-2λx , 消去参数λ,所求的轨迹方程为2x 2+y 2-y =0.。
(word完整版)高一数学必修四综合试题及详细答案
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.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-1B .52或52-C .1或52- D .-1或523.下列命题正确的是( )A .若→a ·→b =→a ·→c ,则→b =→cB .若|||b -=+,则→a ·→b =0C .若→a //→b ,→b //→c ,则→a //→c D .若→a 与→b 是单位向量,则→a ·→b =14.计算下列几个式子,①οοοο35tan 25tan 335tan 25tan ++,②2(sin35︒cos25︒+sin55︒cos65︒), ③οο15tan 115tan 1-+ , ④ 6tan16tan2ππ-,结果为3的是( )A .①②B .③C .①②③D .②③④5.函数y =cos(4π-2x )的单调递增区间是 ( ) A .[k π+8π,k π+85π] B .[k π-83π,k π+8π]C .[2k π+8π,2k π+85π]D .[2k π-83π,2k π+8π](以上k ∈Z )6.△ABC 中三个内角为A 、B 、C ,若关于x 的方程22cos cos cos 02Cx x A B --=有一根为1,则△ABC 一定是 ( )A .直角三角形B .等腰三角形C .锐角三角形D .钝角三角形 7.将函数)32sin()(π-=x x f 的图像左移3π,再将图像上各点横坐标压缩到原来的21,则所得到的图象的解析式为( )A .x y sin =B .)34sin(π+=x yC .)324sin(π-=x y D .)3sin(π+=x y8. 化简10sin 1++10sin 1-,得到( ) A .-2sin5 B .-2cos5 C .2sin5 D .2cos59.函数f(x)=sin2x·cos2x 是( )A .周期为π的偶函数B .周期为π的奇函数C .周期为2π的偶函数 D .周期为2π的奇函数. 10.若|2|= ,2||= 且(b a -)⊥a ,则a 与b 的夹角是( )A .6πB .4πC .3πD .π125 11.正方形ABCD 的边长为1,记→-AB =→a ,→-BC =→b ,→-AC =→c ,则下列结论错误..的是( )A .(→a -→b )·→c =0B .(→a +→b -→c )·→a =0C .(|→a -→c | -|→b |)→a =→D .|→a +→b +→c |=213.已知曲线y =Asin(ωx +ϕ)+k (A>0,ω>0,|ϕ|<π)在同一周期内的最高点的坐标为(8π, 4),最低点的坐标为(85π, -2),此曲线的函数表达式是 .14.设sin α-sin β=31,cos α+cos β=21, 则cos(α+β)= .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.关于下列命题:①函数x y tan =在第一象限是增函数;②函数)4(2cos x y -=π是偶函数; ③函数)32sin(4π-=x y 的一个对称中心是(6π,0);④函数)4sin(π+=x y 在闭区间]2,2[ππ-上是增函数; 写出所有正确的命题的题号: 。
高一数学 必修4模块训练1答案
高中数学必修4模块训练1一.选择题:1.-215°是 ( B )(A )第一象限角 (B )第二象限角(C )第三象限角 (D )第四象限角2.角α的终边过点P (4,-3),则αcos 的值为 ( C )(A )4 (B )-3 (C )54(D )53-3.若0cos sin <αα,则角α的终边在 ( C )(A )第二象限 (B )第四象限 (C )第二、四象限 (D )第三、四象限4.函数x x y 22sin cos -=的最小正周期是 ( A )(A )π (B )2π(C )4π(D )π25.给出下面四个命题:① =+;②=+B ;③=-; ④00=⋅AB 。
其中正确的个数为 ( B )(A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个6.向量)2,1(-=a ,)1,2(=b ,则 ( B )(A )a ∥ (B )⊥(C )a 与b 的夹角为60° (D )a 与b 的夹角为30°7. 在下面给出的四个函数中,既是区间)2,0(π上的增函数,又是以π为周期的偶函数的是(D ) (A )x y 2cos = (B )x y 2sin = (C )|cos |x y = (D )|sin |x y =8.若=(2,1),=(3,4),则向量在向量方向上的投影为( B )(A )52 (B )2 (C )5 (D )10二.填空题:9.已知点A (2,-4),B (-6,2),则AB 的中点M 的坐标为 (-2,-1) ;10.若21tan =α,则ααααcos 3sin 2cos sin -+= -3 ;三.解答题:11.求值:(1))623tan(π-; (2)︒75sin解:(1)336tan )64tan()623tan(==+-=-ππππ(2)原式=︒︒+︒︒=︒+︒30sin 45cos 30cos 45sin )3045sin(=42621222322+=⨯+⨯12.设)1,3(=OA ,)2,1(-=OB ,⊥,∥,试求满足 OC OA OD =+的OD 的坐标(O 为坐标原点)。
高一数学必修4模块训练2答案
高一数学必修4模块训练2一.选择题: 1.cos690=( C )A21B 21-C 23D 23-2.已知(,3)a x =, (3,1)b =, 且a b ⊥, 则x 等于 ( A )A -1B -9C 9D 13.下列函数中, 最小正周期为π的是(B ) A sin y x = B 2sin cos y x x =C tan2xy = D cos 4y x = 4.要得到22sin(2)3y x π=+的图像, 需要将函数22sin(2)3y x π=-的图像( A )A 向左平移23π个单位B 向右平移23π个单位C. 向左平移3π个单位 D 向右平移3π个单位5.化简︒-160sin 1的结果是( D ) (A )︒80cos(B )︒-160cos (C )︒-︒80sin 80cos(D )︒-︒80cos 80sin6.函数)sin(ϕω+=x A y 在一个周期内的图象如下,此函数的解析式为 ( A ) (A ))322sin(2π+=x y (B ))32sin(2π+=x y (C ))32sin(2π-=x y(D ))32sin(2π-=x y7.在锐角△ABC 中,设.cos cos ,sin sin B A y B A x ⋅=⋅=则x,y 的大小关系为 ( B ) (A )y x ≤(B )y x >(C )y x <(D )y x ≥8.若2)23sin(sin =--x x π,则)23tan(tan x x -+π的值是(D )(A )-2(B )-1(C )1(D )2二.填空题:9.若)3,2(=与),4(y -=共线,则y = -6 ; 10.若21tan =α,则ααααcos 3sin 2cos sin -+= -3 ; 三.解答题:11.已知向量a , b 的夹角为60, 且||2a =, ||1b =, 若4c a b =-, 2d a b =+, 求(1) a b ;(2) ||c d +.解: (1) 1||||cos602112a b a b ==⨯⨯= (2) 22||()c d c d +=+2222(42)(22)48444814112a b a ba ba ab b=-++=-=-+=⨯-⨯+⨯=所以||1223c d+==12.已知函数xxxf cos3sin)(+=。
高一数学必修4模块训练2答案
高一数学必修4模块训练2一.选择题:1.cos690= ( C )A21 B 21- C 23 D 23-2.已知(,3)a x =, (3,1)b =, 且a b ⊥, 则x 等于 ( A )A -1B -9C 9D 13.下列函数中, 最小正周期为π嘚是 (B )A sin y x =B 2sin cos y x x =C tan2xy = D cos 4y x = 4.要得到22sin(2)3y x π=+嘚图像, 需要将函数22sin(2)3y x π=-嘚图像 ( A )A 向左平移23π个单位B 向右平移23π个单位C. 向左平移3π个单位 D 向右平移3π个单位5.化简︒-160sin 1嘚结果是 ( D ) (A )︒80cos(B )︒-160cos (C )︒-︒80sin 80cos(D )︒-︒80cos 80sin6.函数)sin(ϕω+=x A y 在一个周期内嘚图象如下,此函数嘚解析式为 ( A ) (A ))322sin(2π+=x y (B ))32sin(2π+=x y (C ))32sin(2π-=x y(D ))32sin(2π-=x y7.在锐角△ABC 中,设.cos cos ,sin sin B A y B A x ⋅=⋅=则x,y 嘚大小关系为 ( B ) (A )y x ≤(B )y x >(C )y x <(D )y x ≥8.若2)23sin(sin =--x x π,则)23tan(tan x x -+π嘚值是( D )(A )-2(B )-1(C )1(D )2二.填空题:9.若)3,2(=a 与),4(y b -=共线,则y = -6 ; 10.若21tan =α,则ααααcos 3sin 2cos sin -+= -3 ;三.解答题:11.已知向量a , b 嘚夹角为60, 且||2a =, ||1b =, 若4c a b =-, 2d a b =+, 求(1) a b ; (2) ||c d +. 解: (1) 1||||cos602112a b a b ==⨯⨯= (2) 22||()c d c d +=+2222(42)(22)48444814112a b a b a b a a b b=-++=-=-+=⨯-⨯+⨯=所以||1223c d +== 12.已知函数x x x f cos 3sin )(+=。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高一数学必修4模块训练4
一.选择题:
1、化简8cos 228cos 12+-+的结果是(C )
(A )(sin4 (B ) (C )(cos4 (D )2、已知tan α,tan β是方程x 2+33x+4=0的两根,且-2π<α<2π,-2π<β<2
π,则 α+β等于( B )
(A )3π (B )-32π (C )3π或-32π (D )-3π或-3
2π 3、函数y=sin(2x+
25π)的图象的一条对称轴的方程是( A ) (A )x=-2π (B )x=-4π (C )x=8π (D )x=4
5π 4、已知sin αcos α=
83,且4π<α<2
π,则cos α-sin α的值是 ( A ) (A)-21 (B)21 (C)-41 (D) 4
1 5、下列命题
①函数y=sin2x 的单调增区间是[ππππk k ++4
5,43],(k ∈Z ) ②函数y=tanx 在它的定义域内是增函数
③函数y=|cos2x|的周期是π
④函数y=sin(x +2
5π)是偶函数 其中正确的是 ( D )
(A)①② (B)②③ (C)①③ (D)①④ 6、已知|a ϖ|=5,|b ϖ|=4,a ϖ与b ϖ的夹角为60°,则|a ϖ-2b ϖ|的值是( B ) (A )9 (B )7 (C )129 (D )10
7、若a ϖ=(3,5cosx ),b ϖ=(2sinx ,cosx ),则a ϖ·b ϖ的范围是( B )
(A )[-6,+∞] (B )[-6,534] (C )[6,+∞] (D )[0,5
34] 8、若△ABC 是边长为1的等边三角形,向量=c r ,=a r ,=b r ,有下列命题
①a r ·b r =1 ②a r +b r 与a r -b r 垂直 ③a r 与b r 夹角为60° ④a r +b r =c r
其中正确命题的个数是 ( B )
(A)0个 (B)1个 (C)2个 (D)3个
二.填空题:
9、函数y=Asin(ωx+φ)( A >0,ω>0,|φ|<π),在同一个周期内,当x=3
π时, y 有最大值2,当x=0
时,y 有最小值-2,则这个函数的解析式为____________。
y sin x π⎛⎫=- ⎪⎝
⎭232 10、已知a r =(-2,5),|b r |=|a r |,且a r 与b r 互相垂直,则b r 的坐标是___________。
()(),,,--5252
三.解答题:
11、已知非零向量a ϖ,b ϖ满足|a ϖ|=1,a ϖ·b ϖ=21,且(a ϖ+b ϖ)·(a ϖ-b ϖ)=21, (1)求|b ϖ|;(2)求a ϖ与b ϖ的夹角;(3)求(a ϖ-b ϖ)2,(a ϖ+b ϖ)2。
(1)|b ϖ|=2
2 (2)4π (3)21,25
12、已知a ϖ=(-3,1),b ϖ=(-1,-3),求证:不论实数k 为何值时都有k a ϖ+2b ϖ与 2a ϖ-k b ϖ垂直。