2019年高三数学(理科)人教A版一轮课时分层训练21函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用

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2019高考数学一轮复习学案(北师大理科)：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (56)

课时分层训练(二) 命题及其关系、充分条件与必要条件A 组基础达标一、选择题1．命题“若a ＞b ，则a －1＞b －1”的否命题是( )A ．若a ＞b ，则a －1≤b －1B ．若a ＞b ，则a －1＜b －1C ．若a ≤b ，则a －1≤b －1D ．若a ＜b ，则a －1＜b －1C [根据否命题的定义可知：命题“若a ＞b ，则a －1＞b －1”的否命题应为“若a ≤b ，则a －1≤b －1”．故选C.] 2．下列命题是真命题的是( )【导学号：79140009】A ．若1x ＝1y，则x ＝yB ．若x 2＝1，则x ＝1 C ．若x ＝y ，则x ＝yD ．若x ＜y ，则x 2＜y 2A [由1x ＝1y得x ＝y ，A 正确；由x 2＝1得x ＝±1，B 错误；由x ＝y ，x ，y 不一定有意义，C 错误；由x ＜y 不一定能得到x 2＜y 2，如x ＝－2，y ＝－1，D 错误，故选A.] 3．设M ＝{1,2}，N ＝{a 2}，则“a ＝1”是“N ⊆M ”的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件 A [若N ⊆M ，则a 2＝1或a 2＝2，解得a ＝±1或a ＝±2，所以“a ＝1”是“N ⊆M ”的充分不必要条件，故选A.]4．已知m ∈R ，“函数y ＝2x ＋m －1有零点”是“函数y ＝log m x 在(0，＋∞)上为减函数”的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件B [若函数y ＝2x ＋m －1有零点，则m －1＜0，得m ＜1；若函数y ＝log m x 在(0，＋∞)上为减函数，则0＜m ＜1，由于(0,1)(－∞，1)，所以“函数y ＝2x ＋m －1有零点”是“函数y ＝log m x 在(0，＋∞)上为减函数”的必要不充分条件．] 5．若x ＞5是x ＞a 的充分条件，则实数a 的取值范围为( )A．a＞5 B．a≥5C．a＜5 D．a≤5D[由x＞5是x＞a的充分条件知，{x|x＞5}⊆{x|x＞a}．∴a≤5，故选D.] 6．(2018·青岛质检)已知λ∈R，向量a＝(3，λ)，b＝(λ－1,2)，则“λ＝3”是“a∥b”的( )A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件A[由题意得a∥b⇔3×2－λ(λ－1)＝0，解得λ＝－2或λ＝3，所以“λ＝3”是“a∥b”的充分不必要条件，故选A.]7．(2017·浙江高考)已知等差数列{a n}的公差为d，前n项和为S n，则“d>0”是“S4＋S6>2S5”的( )A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件C[法一：∵数列{a n}是公差为d的等差数列，∴S4＝4a1＋6d，S5＝5a1＋10d，S6＝6a1＋15d，∴S4＋S6＝10a1＋21d,2S5＝10a1＋20d.若d>0，则21d>20d,10a1＋21d>10a1＋20d，即S4＋S6>2S5.若S4＋S6>2S5，则10a1＋21d>10a1＋20d，即21d>20d，∴d>0.∴“d>0”是“S4＋S6>2S5”的充分必要条件．故选C.法二：∵S4＋S6>2S5⇔S4＋S4＋a5＋a6>2(S4＋a5)⇔a6>a5⇔a5＋d>a5⇔d>0，∴“d>0”是“S4＋S6>2S5”的充分必要条件．故选C.]二、填空题8．(2017·北京高考)能够说明“设a，b，c是任意实数．若a>b>c，则a＋b>c”是假命题的一组整数a，b，c的值依次为________．－1，－2，－3(答案不唯一) [只要取一组满足条件的整数即可．如－1，－2，－3；－3，－4，－6；－4，－7，－10等．]9．函数f(x)＝x2＋mx＋1的图像关于直线x＝1对称的充要条件是________．m ＝－2 [∵f (x )＝x 2＋mx ＋1图像的对称轴为直线x ＝－m2，∴f (x )的图像关于直线x＝1对称⇔－m2＝1⇔m ＝－2.]10．已知集合A ＝{x |y ＝lg(4－x )}，集合B ＝{x |x ＜a }，若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分不必要条件，则实数a 的取值范围是________.【导学号：79140010】(4，＋∞) [A ＝{x |x ＜4}，由题意知A B ，所以a ＞4.]B 组能力提升11．“a ＝1”是“函数f (x )＝x 2－4ax ＋3在区间[2，＋∞)上为增函数”的( )A ．必要不充分条件B ．充分不必要条件C ．充要条件D ．既不充分又不必要条件B [函数f (x )＝x 2－4ax ＋3在区间[2，＋∞)上为增函数等价于－－4a 2＝2a ≤2，即a ≤1，所以“a ＝1”是“函数f (x )＝x 2－4ax ＋3在区间[2，＋∞)上为增函数”的充分不必要条件，故选B.]12．(2018·石家庄质检(二))在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，则“sin A ＞sin B ”是“a ＞b ”的( )【导学号：79140011】A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件C [由正弦定理a sin A ＝bsin B＝2R (R 为三角形外接圆半径)得，a ＝2R sin A ，b ＝2R sinB ，故sin A ＞sin B ⇔2R sin A ＞2R sin B ⇔a ＞b .]13．已知命题p ：x 2＋2x －3>0；命题q ：x >a ，且﹁q 的一个充分不必要条件是﹁p ，则a 的取值范围是( ) A ．(－∞，1] B ．[1，＋∞) C ．[－1，＋∞)D ．(－∞，－3]B [解x 2＋2x －3>0，得x <－3或x >1，故﹁p ：－3≤x ≤1，又﹁q ：x ≤a ，由﹁q 的一个充分不必要条件是﹁p ，可知﹁p 是﹁q 的充分不必要条件，故a ≥1.]14．(2016·四川高考)设p ：实数x ，y 满足(x －1)2＋(y －1)2≤2，q ：实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x －1，y ≥1－x ，y ≤1，则p 是q 的( )A ．必要不充分条件B ．充分不必要条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件A [p 表示以点(1,1)为圆心，2为半径的圆面(含边界)，如图所示．q 表示的平面区域为图中阴影部分(含边界)．由图可知，p 是q 的必要不充分条件．] 15．有下列几个命题：①“若a ＞b ，则a 2＞b 2”的否命题；②“若x ＋y ＝0，则x ，y 互为相反数”的逆命题； ③“若x 2＜4，则－2＜x ＜2”的逆否命题．其中真命题的序号是________.【导学号：79140012】②③ [①原命题的否命题为“若a ≤b ，则a 2≤b 2”错误． ②原命题的逆命题为：“若x ，y 互为相反数，则x ＋y ＝0”正确． ③原命题的逆否命题为“若x ≥2或x ≤－2，则x 2≥4”正确．]16．已知集合A ＝⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12＜2x＜8，x ∈R ，B ＝{x |－1＜x ＜m ＋1，x ∈R }，若x ∈B 成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ，则实数m 的取值范围是________．(2，＋∞) [A ＝⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12＜2x＜8，x ∈R ＝{x |－1＜x ＜3}，∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ， ∴A B ，∴m ＋1＞3，即m ＞2.]。

2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (31)

课时分层训练(五十一) 直线与圆、圆与圆的位置关系A 组基础达标一、选择题1．已知点M (a ，b )在圆O ：x 2＋y 2＝1外，则直线ax ＋by ＝1与圆O 的位置关系是( )A ．相切B ．相交C ．相离D ．不确定B [由题意知点在圆外，则a 2＋b 2>1，圆心到直线的距离d ＝1a 2＋b 2<1，故直线与圆相交．]2．(2018·东北三省四市模拟(二))直线x －3y ＋3＝0与圆(x －1)2＋(y －3)2＝10相交所得弦长为( ) A.30 B.532C ．4 2D ．33 A [圆心(1,3)到直线的距离为|1－3×3＋3|12＋32＝102，从而得所求弦长为210－⎝⎛⎭⎪⎫1022＝30，故选A.] 3．过点(1，－2)作圆(x －1)2＋y 2＝1的两条切线，切点分别为A ，B ，则AB 所在直线的方程为( ) A ．y ＝－34 B ．y ＝－12C ．y ＝－32D ．y ＝－14B [圆(x －1)2＋y 2＝1的圆心为(1,0)，半径为1，以(1－1)2＋(－2－0)2＝2为直径的圆的方程为(x －1)2＋(y ＋1)2＝1，将两圆的方程相减得AB 所在直线的方程为2y ＋1＝0，即y ＝－12.]4．(2018·深圳二调)在平面直角坐标系中，直线y ＝2x 与圆O ：x 2＋y 2＝1交于A ，B 两点，α，β的始边是x 轴的非负半轴，终边分别在射线OA 和OB 上，则tan(α＋β)的值为( )【导学号：79140281】A ．－2 2B ．－ 2C ．0D ．22A [由题可知tan α＝tan β＝2，那么tan(α＋β)＝tan α＋tan β1－tan αtan β＝－22，故选A.]5．(2017·广东惠州一模)已知圆C ：x 2＋y 2＋2x －4y ＋1＝0的圆心在直线ax －by ＋1＝0上，则ab 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎦⎥⎤－∞，14B.⎝⎛⎦⎥⎤－∞，18C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0，14D.⎝ ⎛⎦⎥⎤0，18 B [把圆的方程化为标准方程为(x ＋1)2＋(y －2)2＝4， ∴圆心的坐标为(－1,2)，半径r ＝2， ∵圆C 的圆心在直线ax －by ＋1＝0上， ∴－a －2b ＋1＝0，即a ＝1－2b ，则ab ＝b (1－2b )＝－2b 2＋b＝－2⎝ ⎛⎭⎪⎫b －142＋18，∴当b ＝14时，ab 有最大值，最大值为18，则ab 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤－∞，18.故选B.]二、填空题6．已知圆C 1：x 2＋y 2－6x －7＝0与圆C 2：x 2＋y 2－6y －27＝0相交于A ，B 两点，则线段AB 的中垂线方程为________________．x ＋y －3＝0 [∵圆C 1的圆心C 1(3,0)，圆C 2的圆心C 2(0,3)，∴直线C 1C 2的方程为x ＋y－3＝0，AB 的中垂线即直线C 1C 2，故其方程为x ＋y －3＝0.]7．若圆x 2＋y 2＝4与圆x 2＋y 2＋2ay －6＝0(a ＞0)的公共弦长为23，则a ＝________.1 [两圆的方程作差易知公共弦所在的直线方程为y ＝1a，如图，由已知得|AC |＝3，|OA |＝2，∴|OC |＝1a＝1，∴a ＝1.]8．(2016·全国卷Ⅲ)已知直线l ：x －3y ＋6＝0与圆x 2＋y 2＝12交于A ，B 两点，过A ，B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ，D 两点，则|CD |＝__________.4 [法一：由圆x 2＋y 2＝12知圆心O (0,0)，半径r ＝23.∴圆心(0,0)到直线x －3y ＋6＝0的距离d ＝61＋3＝3，|AB |＝212－32＝2 3.过C 作CE ⊥BD 于E .如图所示，则|CE |＝|AB |＝2 3. ∵直线l 的方程为x －3y ＋6＝0， ∴k AB ＝33，则∠BPD ＝30°，从而∠BDP ＝60°. ∴|CD |＝|CE |sin 60°＝|AB |sin 60°＝2332＝4.法二：设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由⎩⎨⎧x －3y ＋6＝0，x 2＋y 2＝12，得y 2－33y ＋6＝0，解得y 1＝3，y 2＝23， ∴A (－3，3)，B (0,23)．过A ，B 作l 的垂线方程分别为y －3＝－3(x ＋3)，y －23＝－3x ，令y ＝0，得x C ＝－2，x D ＝2，∴|CD |＝2－(－2)＝4.] 三、解答题9．已知点P (2＋1,2－2)，M (3,1)，圆C ：(x －1)2＋(y －2)2＝4.【导学号：79140282】(1)求过点P 的圆C 的切线方程；(2)求过点M 的圆C 的切线方程，并求出切线长． [解] 由题意得圆心C (1,2)，半径r ＝2. (1)∵(2＋1－1)2＋(2－2－2)2＝4， ∴点P 在圆C 上．又k PC ＝2－2－22＋1－1＝－1，∴切线的斜率k ＝－1k PC＝1.∴过点P 的圆C 的切线方程是y －(2－2)＝x －(2＋1)，即x －y ＋1－22＝0. (2)∵(3－1)2＋(1－2)2＝5＞4， ∴点M 在圆C 外部．当过点M 的直线的斜率不存在时，直线方程为x ＝3，即x －3＝0.又点C (1,2)到直线x －3＝0的距离d ＝3－1＝2＝r ，即此时满足题意，所以直线x ＝3是圆的切线．当切线的斜率存在时，设切线方程为y －1＝k (x －3)，即kx －y ＋1－3k ＝0，则圆心C 到切线的距离d ＝|k －2＋1－3k |k 2＋1＝r ＝2，解得k ＝34.∴切线方程为y －1＝34(x －3)，即3x －4y －5＝0.综上可得，过点M 的圆C 的切线方程为x －3＝0或3x －4y －5＝0. ∵|MC |＝(3－1)2＋(1－2)2＝5，∴过点M 的圆C 的切线长为|MC |2－r 2＝5－4＝1.10．(2015·全国卷Ⅰ)已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C ：(x －2)2＋(y －3)2＝1交于M ，N 两点．(1)求k 的取值范围；(2)若OM →·ON →＝12，其中O 为坐标原点，求|MN |. [解] (1)由题设可知直线l 的方程为y ＝kx ＋1. 因为直线l 与圆C 交于两点，所以|2k －3＋1|1＋k 2<1，解得4－73<k <4＋73.所以k 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫4－73，4＋73.(2)设M (x 1，y 1)，N (x 2，y 2)．将y ＝kx ＋1代入方程(x －2)2＋(y －3)2＝1，整理得(1＋k 2)x 2－4(1＋k )x ＋7＝0. 所以x 1＋x 2＝4(1＋k )1＋k 2，x 1x 2＝71＋k 2.OM →·ON →＝x 1x 2＋y 1y 2＝(1＋k 2)x 1x 2＋k (x 1＋x 2)＋1＝4k (1＋k )1＋k2＋8. 由题设可得4k (1＋k )1＋k 2＋8＝12，解得k ＝1，所以直线l 的方程为y ＝x ＋1. 故圆心C 在直线l 上，所以|MN |＝2.B 组能力提升11．(2018·南宁、钦州第二次适应性考试)过动点M 作圆：(x －2)2＋(y －2)2＝1的切线MN ，其中N 为切点，若|MN |＝|MO |(O 为坐标原点)，则|MN |的最小值是( ) A.324B.728 C. 2 D.928B [设圆心C (2,2)，因为|MN |＝|MO |，所以|MN |2＝|MC |2－1＝|MO |2.设M (x ，y )，则(x －2)2＋(y －2)2－1＝x 2＋y 2，化简得4x ＋4y －7＝0，即为点M 的轨迹方程，则|MN |的最小值为|MO |的最小值，即点O 到直线4x ＋4y －7＝0的距离，所以|MN |min ＝|－7|16＋16＝728，故选B.] 12．(2017·江苏高考)在平面直角坐标系xOy 中，A (－12,0)，B (0,6)，点P 在圆O ：x 2＋y 2＝50上．若PA →·PB →≤20，则点P 的横坐标的取值范围是________． [－52，1] [设P (x ，y )，则PA →＝(－12－x ，－y )，PB →＝(－x,6－y )． ∵PA →·PB →≤20，∴(－12－x )·(－x )＋(－y )·(6－y )≤20，即2x －y ＋5≤0.如图，作圆O ：x 2＋y 2＝50，直线2x －y ＋5＝0与⊙O 交于E ，F 两点， ∵P 在圆O 上且满足2x －y ＋5≤0， ∴点P 在EDF 上．由⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋y 2＝50，2x －y ＋5＝0得F 点的横坐标为1，又D 点的横坐标为－52，∴P 点的横坐标的取值范围为[－52，1]．]13．已知圆C 的方程为x 2＋(y －4)2＝4，点O 是坐标原点，直线l ：y ＝kx 与圆C 交于M ，N 两点．(1)求k 的取值范围；(2)直线l 能否将圆C 分割成弧长的比为13的两段弧？若能，求出直线l 的方程；若不能，请说明理由.【导学号：79140283】[解] (1)将y ＝kx 代入圆C 的方程x 2＋(y －4)2＝4. 得(1＋k 2)x 2－8kx ＋12＝0. ∵直线l 与圆C 交于M ，N 两点，∴Δ＝(－8k )2－4×12(1＋k 2)>0，得k 2>3，(*) ∴k 的取值范围是(－∞，－3)∪(3，＋∞)． (2)假设直线l 将圆C 分割成弧长的比为13的两段弧，则劣弧MN 所对的圆心角∠MCN ＝90°，由圆C ：x 2＋(y －4)2＝4知圆心C (0,4)，半径r ＝2. 在Rt△MCN 中，可求弦心距d ＝r ·sin 45°＝2，故圆心C (0,4)到直线kx －y ＝0的距离|0－4|1＋k2＝2，∴1＋k 2＝8，k ＝±7，经验证k ＝±7满足不等式(*)，故l 的方程为y ＝±7x .因此，存在满足条件的直线l ，其方程为y ＝±7x .。

2019高考数学一轮复习学案(北师大理科)：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (47)

课时分层训练(六十七) 几何概型A 组基础达标一、选择题1．在区间[0，π]上随机取一个实数x ，使得sin x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，12的概率为( ) A.1πB.2πC.13D.23C [由0≤sin x ≤12，且x ∈[0，π]，解得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π6∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤56π，π.故所求事件的概率P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫π－56π＋⎝ ⎛⎭⎪⎫π6－0π－0＝13.]2．若将一个质点随机投入如图1066所示的长方形ABCD 中，其中AB ＝2，BC ＝1，则质点落在以AB 为直径的半圆内的概率是()图1066A.π2B.π4C.π6D.π8B [设质点落在以AB 为直径的半圆内为事件A ，则P (A )＝阴影面积长方形面积＝12π·121×2＝π4.]3．(2018·深圳二调)设实数a ∈(0,1)，则函数f (x )＝x 2－(2a ＋1)x ＋a 2＋1有零点的概率为( )【导学号：79140364】A.34 B.23 C.13D.14D [由函数f (x )＝x 2－(2a ＋1)x ＋a 2＋1有零点，可得Δ＝(2a ＋1)2－4(a 2＋1)＝4a －3≥0，解得a ≥34，即有34≤a <1，结合几何概型的概率计算公式可得所求的概率为P ＝1－341－0＝14，故选D.] 4．(2018·湖北调考)已知圆C ：x 2＋y 2＝4，直线l ：y ＝x ，则圆C 上任取一点A 到直线l 的距离小于1的概率为( ) A.34 B.23 C.12 D.13D[如图所示，设与y ＝x 平行的两直线AD ，BF 交圆C 于点A ，D ，B ，F ，且它们到直线y ＝x 的距离相等，过点A 作AE 垂直于直线y ＝x ，垂足为E ，当点A 到直线y ＝x 的距离为1时，AE ＝1，又CA ＝2，则∠ACE ＝π6，所以∠ACB ＝∠FCD ＝π3，所以所求概率P ＝2π32π＝13，故选D.]5．已知正三棱锥S ABC 的底面边长为4，高为3，在正三棱锥内任取一点P ，使得V P ABC ＜12V S ABC的概率是( ) A.78 B.34 C.12D.14A [当点P 到底面ABC 的距离小于32时，V P ABC ＜12V S ABC .由几何概型知，所求概率为P ＝1－⎝ ⎛⎭⎪⎫123＝78.]6．(2018·西宁检测(一))已知平面区域D 1＝{(x ，y )||x |<2，|y |<2}，D 2＝{(x ，y )|(x －2)2＋(y －2)2<4}，在区域D 1内随机选取一点P ，则点P 恰好取自区域D 2的概率是( )A.14B.π4C.π16D.π32C [平面区域D 1是边长为4的正方形，面积是16，其中区域D 1与D 2的公共部分是半径为2的14圆，其面积为14×π×22＝π，则所求概率为π16，故选C.]7．(2016·全国卷Ⅱ)从区间[0,1]内随机抽取2n 个数x 1，x 2，…，x n ，y 1，y 2，…，y n ，构成n 个数对(x 1，y 1)，(x 2，y 2)，…，(x n ，y n )，其中两数的平方和小于1的数对共有m 个，则用随机模拟的方法得到的圆周率π的近似值为( ) A.4nmB.2nmC.4mnD.2mnC [因为x 1，x 2，…，x n ，y 1，y 2，…，y n 都在区间[0,1]内随机抽取，所以构成的n 个数对(x 1，y 1)，(x 2，y 2)，…，(x n ，y n )都在正方形OABC 内(包括边界)，如图所示．若两数的平方和小于1，则对应的数对在扇形OAC 内(不包括扇形圆弧上的点所对应的数对)，故在扇形OAC 内的数对有m 个．用随机模拟的方法可得S 扇形S 正方形＝m n ，即π4＝m n ，所以π＝4mn.]二、填空题8.如图1067所示，在直角坐标系内，射线OT 落在30°角的终边上，任作一条射线OA ，则射线OA 落在∠yOT 内的概率为________．图106716 [如题图，因为射线OA 在坐标系内是等可能分布的，则OA 落在∠yOT 内的概率为60°360°＝16.]9．一只蜜蜂在一个棱长为3的正方体内自由飞行，若蜜蜂在飞行过程中始终保持与正方体6个表面的距离均大于1，称其为“安全飞行”，则蜜蜂“安全飞行”的概率为________． 127[由已知条件，可知蜜蜂只能在一个棱长为1的小正方体内飞行，结合几何概型，可得蜜蜂“安全飞行”的概率为P ＝1333＝127.]10．正方形的四个顶点A (－1，－1)，B (1，－1)，C (1,1)，D (－1,1)分别在抛物线y ＝－x2和y ＝x 2上，如图1068所示，若将一个质点随机投入正方形ABCD 中，则质点落在图中阴影区域的概率是________.【导学号：79140365】图106823 [由对称性，S 阴影＝4⎠⎛01(1－x 2)d x ＝4⎝ ⎛⎭⎪⎫x －x 33⎪⎪⎪10＝83. 又S 正方形ABCD ＝2×2＝4，由几何概型，质点落在阴影区域的概率P ＝S 阴S 正方形ABCD ＝23.]B 组能力提升11．设复数z ＝(x －1)＋y i(x ，y ∈R )，若|z |≤1，则y ≥x 的概率为( )A.34＋12πB.12＋1πC.12－1πD.14－12πD [|z |＝(x －1)2＋y 2≤1，即(x －1)2＋y 2≤1，表示的是圆及其内部，如图所示．当|z |≤1时，y ≥x 表示的是图中阴影部分．因为S 圆＝π×12＝π，S 阴影＝π4－12×12＝π－24. 故所求事件的概率P ＝S 阴影S 圆＝π－24π＝14－12π.]12．在区间[0,1]上随机取两个数x ，y ，记p 1为事件“x ＋y ≤12”的概率，p 2为事件“xy ≤12”的概率，则( ) A ．p 1<p 2<12B ．p 2<12<p 1C ．12<p 2<p 1 D ．p 1<12<p 2D [如图，满足条件的x ，y 构成的点(x ，y )在正方形OBCA 内，其面积为1.事件“x ＋y ≤12”对应的图形为阴影△ODE (如图(1))，其面积为12×12×12＝18，故p 1＝18<12，事件“xy ≤12”对应的图形为斜线表示部分(如图(2))，其面积显然大于12，故p 2>12，则p 1<12<p 2，故选D.]13. (2018·太原模拟(二))如图1069，“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形(阴影部分)围成一个大正方形，中间空出一个小正方形组成的图形，若在大正方形内随机取一点，该点落在小正方形的概率为15，则图中直角三角形中较大锐角的正弦值为()图1069A.55B.255 C.15D.33B [设大正方形边长为a ，直角三角形中较大锐角为θ，θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，π2，则小正方形的面积为a 2－4×12×a cos θ×a sin θ＝a 2－a 2sin 2θ，则由题意，得a 2－a 2sin 2θa 2＝15，解得sin 2θ＝45.因为θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，π2，所以sin θ＋cos θ＝1＋sin 2θ＝35 ①，sin θ－cos θ＝1－sin 2θ＝15②.由①＋②解得sin θ＝255，故选B.]14．(2018·贵州适应性考试)已知区域Ω＝{(x ，y )||x |≤2，0≤y ≤2}，由直线x ＝－π3，x ＝π3，曲线y ＝cos x 与x 轴围成的封闭图形所表示的区域记为A .若在区域Ω内随机取一点P ，则点P 在区域A 内的概率为( ) A.24 B.12 C.34D.64C [区域Ω＝{(x ，y )||x |≤2，0≤y ≤2}对应的区域是矩形，面积为22×2＝4，区域A 的面积为2⎠⎜⎛0π3cos x d x ＝2sin π3＝3，由几何概型的概率计算公式得所求的概率为P ＝34，故选C .]15．在三棱锥P ABC 中，PA ⊥平面ABC ，PA ＝1，AB ＝AC ＝3，∠BAC ＝120°，D 为棱BC 上一个动点，设直线PD 与平面ABC 所成的角为θ，则θ不大于45°的概率为________.【导学号：79140366】23 [因为tan θ＝PA AD ＝1AD≤1，所以AD ≥1.在等腰三角形ABC 中，当BD ≤1或CD ≤1时，AD ≥1，又BC ＝3，故所求概率为23.]16.如图10610，正四棱锥S ABCD 的顶点都在球面上，球心O 在平面ABCD 上，在球O 内任取一点，则这点取自正四棱锥内的概率为________．图106101 2π[设球的半径为R，则所求的概率为P＝V锥V球＝13×12×2R×2R·R43πR3＝12π.]。

2019高考数学一轮复习学案+训练+课件(北师大理)：分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像应用理 (65)

课时分层训练(十一) 函数与方程A 组基础达标一、选择题1．若函数f (x )＝ax ＋b 有一个零点是2，那么函数g (x )＝bx 2－ax 的零点是( )A ．0,2B ．0，12C ．0，－12D ．2，－12C [由题意知2a ＋b ＝0，即b ＝－2a .令g (x )＝bx 2－ax ＝0，得x ＝0或x ＝a b ＝－12.]2．已知函数y ＝f (x )的图像是连续不断的曲线，且有如下的对应值表：则函数y ＝f (x A ．2个 B ．3个 C ．4个D ．5个B [由零点存在性定理及题中的对应值表可知，函数f (x )在区间(2,3)，(3,4)，(4,5)内均有零点，所以y ＝f (x )在[1,6]上至少有3个零点．故选B.]3．(2017·广东揭阳一模)曲线y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13x与y ＝x 12的交点横坐标所在区间为( )【导学号：79140063】A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0，13B.⎝ ⎛⎭⎪⎫13，12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12，23 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫23，14．已知三个函数f (x )＝2x＋x ，g (x )＝x －2，h (x )＝log 2x ＋x 的零点依次为a ，b ，c ，则( )A ．a ＜b ＜cB ．a ＜c ＜bC ．b ＜a ＜cD ．c ＜a ＜bB [由于f (－1)＝12－1＝－12＜0，f (0)＝1＞0，且f (x )为R 上的增函数，故f (x )＝2x＋x 的零点a ∈(－1,0)．因为g (x )是R 上的增函数，g (2)＝0，所以g (x )的零点b ＝2.因为h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝－1＋12＝－12＜0，h (1)＝1＞0，且h (x )为(0，＋∞)上的增函数，所以h (x )的零点c ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12，1，因此a ＜c ＜b .]5．(2018·合肥第一次质检)从[－2,2]中随机选取一个实数a ，则函数f (x )＝4x－a ·2x ＋1＋1有零点的概率是( ) A.14 B.13 C.12D.23A [函数f (x )有零点，即f (x )＝4x －2a ·2x ＋1＝0有解，则2a ＝2x＋12x ≥2，a ≥1，当且仅当x ＝0时，等号成立．所求概率为2－12＋2＝14，故选A.]二、填空题6．已知关于x 的方程x 2＋mx －6＝0的一个根比2大，另一个根比2小，则实数m 的取值范围是________．(－∞，1) [设函数f (x )＝x 2＋mx －6，则根据条件有f (2)＜0，即4＋2m －6＜0，解得m ＜1.]7．函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋x －2，x ≤0，－1＋ln x ，x ＞0的零点所构成的集合为________．{－2，e} [由f (x )＝0得⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0，x 2＋x －2＝0或⎩⎪⎨⎪⎧x ＞0，－1＋ln x ＝0，解得x ＝－2或x ＝e.]8．若函数f (x )＝|2x－2|－b 有两个零点，则实数b 的取值范围是__________.【导学号：79140064】(0,2) [由f (x )＝|2x－2|－b ＝0得|2x－2|＝b .在同一平面直角坐标系中画出y ＝|2x－2|与y ＝b 的图像，如图所示，则当0<b <2时，两函数图像有两个交点，从而函数f (x )＝|2x－2|－b 有两个零点．] 三、解答题9．已知函数f (x )＝x 3－x 2＋x 2＋14.证明：存在x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12，使f (x 0)＝x 0.[证明] 令g (x )＝f (x )－x .∵g (0)＝14，g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12－12＝－18，∴g (0)·g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＜0. 又函数g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，12上连续， ∴存在x 0∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12，使g (x 0)＝0，即f (x 0)＝x 0.10．设函数f (x )＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪1－1x (x ＞0)．(1)作出函数f (x )的图像；(2)当0＜a ＜b ，且f (a )＝f (b )时，求1a ＋1b的值；(3)若方程f (x )＝m 有两个不相等的正根，求m 的取值范围．[解] (1)如图所示．(2)因为f (x )＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪1－1x ＝故f (x )在(0,1]上是减函数，而在(1，＋∞)上是增函数，由0＜a ＜b 且f (a )＝f (b )，得0＜a ＜1＜b ，且1a －1＝1－1b ，所以1a ＋1b＝2.(3)由函数f (x )的图像可知，当0＜m ＜1时，方程f (x )＝m 有两个不相等的正根．B 组能力提升11．已知f (x )是奇函数且是R 上的单调函数，若函数y ＝f (2x 2＋1)＋f (λ－x )只有一个零点，则实数λ的值是( ) A.14 B.18 C ．－78D ．－38C [令y ＝f (2x 2＋1)＋f (λ－x )＝0，则f (2x 2＋1)＝－f (λ－x )＝f (x －λ)，因为f (x )是R 上的单调函数，所以2x 2＋1＝x －λ只有一个实根，即2x 2－x ＋1＋λ＝0只有一个实根，则Δ＝1－8(1＋λ)＝0，解得λ＝－78.故选C.]12．(2018·杭州质检)设方程x ＝ln(ax )(a ≠0，e 为自然对数的底数)，则( )A ．当a ＜0时，方程没有实数根B ．当0＜a ＜e 时，方程有一个实数根C ．当a ＝e 时，方程有三个实数根D ．当a ＞e 时，方程有两个实数根D [由x ＝ln(ax )得e x＝ax ，则函数y ＝e x，y ＝ax 图像的交点个数是原方程根的个数．当a ＜0时，在第二象限有一个根，A 错误；设过原点的直线与y ＝e x相切的切点坐标为(x 0，e x 0)，则e x 0＝ex 0x 0，x 0＝1，则切线斜率为e ，所以当0＜a ＜e 时，方程无根；当a ＝e 时，方程有一个实数根；当a ＞e 时，方程有两个实数根，D 正确，故选D.]13．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x ＋1)，x ＞0，－x 2－2x ，x ≤0，若函数g (x )＝f (x )－m 有3个零点，则实数m的取值范围是________．(0,1) [函数g (x )＝f (x )－m 有3个零点，转化为f (x )－m ＝0的根有3个，进而转化为y ＝f (x )，y ＝m 的交点有3个．画出函数y ＝f (x )的图像，则直线y ＝m 与其有3个公共点．又抛物线顶点为(－1,1)，由图可知实数m 的取值范围是(0,1)．]14．已知二次函数f (x )的最小值为－4，且关于x 的不等式f (x )≤0的解集为{x |－1≤x ≤3，x ∈R }．(1)求函数f (x )的解析式；(2)求函数g (x )＝f (x )x－4ln x 的零点个数. 【导学号：79140065】[解] (1)∵f (x )是二次函数，且关于x 的不等式f (x )≤0的解集为{x |－1≤x ≤3，x ∈R }，∴f (x )＝a (x ＋1)(x －3)＝ax 2－2ax －3a ，且a ＞0.∴f (x )min ＝f (1)＝－4a ＝－4，a ＝1.故函数f (x )的解析式为f (x )＝x 2－2x －3.(2)∵g (x )＝x 2－2x －3x －4ln x ＝x －3x －4ln x －2(x ＞0)，∴g ′(x )＝1＋3x 2－4x＝(x －1)(x －3)x2. 令g ′(x )＝0，得x 1＝1，x 2＝3.当x 变化时，g ′(x )，g (x )的取值变化情况如下：所以当又因为g (x )在(3，＋∞)上单调递增，且g (3)＜0，g (e 3)＞0，所以g (x )在(3，＋∞)上只有1个零点．故g (x )在(0，＋∞)上仅有1个零点．。

2019高考数学一轮复习学案(北师大理科)：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (51)

课时分层训练(七十一) 坐标系1．若函数y ＝f (x )的图像在伸缩变换φ：⎩⎪⎨⎪⎧x ′＝2x ，y ′＝3y 的作用下得到曲线的方程为y ′＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ′＋π6，求函数y ＝f (x )的最小正周期．[解] 由题意，把变换公式代入曲线方程y ′＝3 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ′＋π6得3y ＝3 sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6，整理得y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6，故f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6.所以y ＝f (x )的最小正周期为2π2＝π.2．在直角坐标系xOy 中，直线C 1：x ＝－2，圆C 2：(x －1)2＋(y －2)2＝1，以坐标原点为极点，x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系．(1)求C 1，C 2的极坐标方程；(2)若直线C 3的极坐标方程为θ＝π4(ρ∈R )，设C 2与C 3的交点为M ，N ，求△C 2MN的面积．[解] (1)因为x ＝ρcos θ，y ＝ρsin θ，所以C 1的极坐标方程为ρcos θ＝－2，C 2的极坐标方程为ρ2－2ρcos θ－4ρsin θ＋4＝0. (2)法一：将θ＝π4代入ρ2－2ρcos θ－4ρsin θ＋4＝0，得ρ2－32ρ＋4＝0，解得ρ1＝22，ρ2＝2，故ρ1－ρ2＝2，即|MN |＝ 2.由于C 2的半径为1，所以△C 2MN 的面积为12.法二：直线C 3的直角坐标方程为x －y ＝0，圆C 2的圆心C 2(1,2)到直线C 3的距离d ＝12＝22，圆C 2的半径为1，所以|MN |＝2×12－⎝ ⎛⎭⎪⎫222＝2，所以△C 2MN 的面积为12.3．(2018·合肥一检)已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1＋12t ，y ＝3＋3t(t 为参数)．以坐标原点为极点，x 轴非负半轴为极轴的极坐标轴中，曲线C 的方程为sin θ－3ρ cos 2θ＝0.(1)求曲线C 的直线坐标方程；(2)写出直线l 与曲线C 交点的一个极坐标． [解] (1)∵sin θ－3ρcos 2θ＝0， ∴ρsin θ－3ρ2cos 2θ＝0，即y －3x 2＝0. (2)将⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1＋12t ，y ＝3＋3t ，代入y －3x 2＝0，得3＋3t －3⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋12t 2＝0，即t ＝0.从而交点坐标为(1，3)．∴交点的一个极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2，π3.4．在直角坐标系xOy中，曲线C 1：⎩⎪⎨⎪⎧x ＝t cos α，y ＝t sin α(t 为参数，t ≠0)，其中0≤α<π.在以O 为极点，x 轴正半轴为极轴的极坐标系中，曲线C 2：ρ＝2sin θ，C 3：ρ＝23cos θ.(1)求C 2与C 3交点的直角坐标；(2)若C 1与C 2相交于点A ，C 1与C 3相交于点B ，求|AB |的最大值.【导学号：79140387】[解] (1)曲线C 2的直角坐标方程为x 2＋y 2－2y ＝0，曲线C 3的直角坐标方程为x 2＋y 2－23x ＝0，联立⎩⎨⎧x 2＋y 2－2y ＝0，x 2＋y 2－23x ＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝0，y ＝0或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝32，y ＝32.所以C 2与C 3交点的直角坐标为(0,0)和⎝⎛⎭⎪⎫32，32. (2)曲线C 1的极坐标方程为θ＝α(ρ∈R ，ρ≠0)，其中0≤α<π. 因此A 的极坐标为(2sin α，α)，B 的极坐标为(23cos α，α)．所以|AB |＝|2sin α－23cos α|＝4⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α－π3. 当α＝5π6时，|AB |取得最大值，最大值为4.5．(2016·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中，曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝a cos t ，y ＝1＋a sin t (t 为参数，a >0)．在以坐标原点为极点，x 轴正半轴为极轴的极坐标系中，曲线C 2：ρ＝4cos θ.(1)说明C 1是哪一种曲线，并将C 1的方程化为极坐标方程；(2)直线C 3的极坐标方程为θ＝α0，其中α0满足tan α0＝2，若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上，求a .[解] (1)消去参数t 得到C 1的普通方程为x 2＋(y －1)2＝a 2，则C 1是以(0,1)为圆心，a 为半径的圆．将x ＝ρcos θ，y ＝ρsin θ代入C 1的普通方程中，得到C 1的极坐标方程为ρ2－2ρsin θ＋1－a 2＝0.(2)曲线C 1，C 2的公共点的极坐标满足方程组⎩⎪⎨⎪⎧ρ2－2ρsin θ＋1－a 2＝0，ρ＝4cos θ.若ρ≠0，由方程组得16cos 2θ－8sin θcos θ＋1－a 2＝0，由已知tan θ＝2，得16cos 2θ－8sin θcos θ＝0，从而1－a 2＝0，解得a ＝－1(舍去)或a ＝1. 当a ＝1时，极点也为C 1，C 2的公共点，且在C 3上．所以a ＝1.6．(2018·湖北调考)在以坐标原点为极点，x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中，曲线C 1的极坐标方程为ρ＝2 sin θ，正方形ABCD 的顶点都在C 1上，且依次按逆时针方向排列，点A 的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2，π4.(1)求点C 的直角坐标；(2)若点P 在曲线C 2：x 2＋y 2＝4上运动，求|PB |2＋|PC |2的取值范围.【导学号：79140388】[解] (1)点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2，π4的直角坐标为(1,1)．由A ，C 关于y 轴对称，则C (－1,1)． (2)易得B (0,2)，C (－1,1)．曲线C 1：ρ＝2sin θ的直角坐标方程为x 2＋(y －1)2＝1. 设P (x ，y )，x ＝2cos θ，y ＝2sin θ，则|PB |2＋|PC |2＝x 2＋(y －2)2＋(x ＋1)2＋(y －1)2＝2x 2＋2y 2－6y ＋2x ＋6 ＝14＋2(x －3y )＝14＋2(2cos θ－6sin θ)＝14＋4(cos θ－3sin θ)＝14＋410cos(θ＋φ)．所以|PB|2＋|PC|2∈[14－410，14＋410]．。

2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (24)

课时分层训练(四十四) 简单几何体的表面积与体积A 组基础达标一、选择题1．(2017·北京高考)某三棱锥的三视图如图759所示，则该三棱锥的体积为( )图759A ．60B ．30C ．20D ．10D [由三视图画出如图所示的三棱锥P ACD ，过点P 作PB ⊥平面ACD 于点B ，连接BA ，BD ，BC ，根据三视图可知底面ABCD 是矩形，AD ＝5，CD ＝3，PB ＝4，所以V 三棱锥P ACD ＝13×12×3×5×4＝10.故选D.]2．(2016·全国卷Ⅱ)如图7510是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图，则该几何体的表面积为( )图7510A ．20πB ．24πC ．28πD ．32πC [由三视图可知圆柱的底面直径为4，母线长(高)为4，所以圆柱的侧面积为2π×2×4＝16π，底面积为π·22＝4π；圆锥的底面直径为4，高为23，所以圆锥的母线长为(23)2＋22＝4，所以圆锥的侧面积为π×2×4＝8π.所以该几何体的表面积为S ＝16π＋4π＋8π＝28π.]3．(2016·全国卷Ⅲ)如图7511，网格纸上小正方形的边长为1，粗实线画出的是某多面体的三视图，则该多面体的表面积为( )图7511A ．18＋36 5B ．54＋18 5C ．90D ．81B [由三视图可知该几何体是底面为正方形的斜四棱柱，其中有两个侧面为矩形，另两个侧面为平行四边形，则表面积为(3×3＋3×6＋3×35)×2＝54＋18 5.故选B.] 4．某几何体的三视图如图7512所示，且该几何体的体积是3，则主视图中的x 的值是( )图7512A ．2B ．92 C.32D ．3D [由三视图知，该几何体是四棱锥，底面是直角梯形，且S 底＝12×(1＋2)×2＝3，所以V ＝13x ·3＝3，解得x ＝3.]5．(2018·石家庄质检)某几何体的三视图如图7513所示，则该几何体的体积是( )【导学号：79140241】图7513A ．16B ．20C ．52D ．60B [由三视图得该几何体的直观图如图所示，其中四边形ABCD 为邻边长分别为2,4的长方形，四边形CDEF 为上底为2、下底为6、高为3的等腰梯形，所以该几何体可以看作是由两个底面为直角边长分别为3,4的直角三角形，高为2的三棱锥和一个底面为直角边长分别为3,4的直角三角形，高为2的三棱柱组成，则该几何体的体积为2×13×12×3×4×2＋12×3×4×2＝20，故选B.] 二、填空题6．一个六棱锥的体积为23，其底面是边长为2的正六边形，侧棱长都相等，则该六棱锥的侧面积为________．12 [设正六棱锥的高为h ，棱锥的斜高为h ′. 由题意，得13×6×12×2×3×h ＝23，∴h ＝1，∴斜高h ′＝12＋(3)2＝2， ∴S 侧＝6×12×2×2＝12.]7．(2017·江苏高考)如图7514，在圆柱O 1O 2内有一个球O ，该球与圆柱的上、下底面及母线均相切，记圆柱O 1O 2的体积为V 1，球O 的体积为V 2，则V 1V 2的值是________．图751432[设球O 的半径为R ， ∵球O 与圆柱O 1O 2的上、下底面及母线均相切， ∴圆柱O 1O 2的高为2R ，底面半径为R .∴V 1V 2＝πR 2·2R 43πR3＝32.] 8．(2017·天津高考)已知一个正方体的所有顶点在一个球面上，若这个正方体的表面积为18，则这个球的体积为________．92π [设正方体的棱长为a ，则6a 2＝18，∴a ＝ 3. 设球的半径为R ，则由题意知2R ＝a 2＋a 2＋a 2＝3， ∴R ＝32.故球的体积V ＝43πR 3＝43π×⎝ ⎛⎭⎪⎫323＝92π.]三、解答题9.如图7515，在三棱锥D ABC 中，已知BC ⊥AD ，BC ＝2，AD ＝6，AB ＋BD ＝AC ＋CD ＝10，求三棱锥D ABC 的体积的最大值.【导学号：79140242】图7515[解] 由题意知，线段AB ＋BD 与线段AC ＋CD 的长度是定值，∵棱AD 与棱BC 相互垂直，设d 为AD 到BC 的距离，则V D ABC ＝AD ·BC ×d ×12×13＝2d ，当d 最大时，V D ABC 体积最大． ∵AB ＋BD ＝AC ＋CD ＝10， ∴当AB ＝BD ＝AC ＝CD ＝5时，d 有最大值42－1＝15.此时V ＝215.10.如图7516，长方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，AB ＝16，BC ＝10，AA 1＝8，点E ，F 分别在A 1B 1，D 1C 1上，A 1E ＝D 1F ＝4.过点E ，F 的平面α与此长方体的面相交，交线围成一个正方形．图7516(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由)； (2)求平面α把该长方体分成的两部分体积的比值． [解] (1)交线围成的正方形EHGF 如图所示．(2)如图，作EM ⊥AB ，垂足为M ，则AM ＝A 1E ＝4，EB 1＝12，EM ＝AA 1＝8. 因为四边形EHGF 为正方形，所以EH ＝EF ＝BC ＝10. 于是MH ＝EH 2－EM 2＝6，AH ＝10，HB ＝6. 故S 四边形A 1EHA ＝12×(4＋10)×8＝56，S 四边形EB 1BH ＝12×(12＋6)×8＝72.因为长方体被平面α分成两个高为10的直棱柱，所以其体积的比值为97⎝ ⎛⎭⎪⎫79也正确.]B 组能力提升11．(2018·东北三省四市模拟(一))点A ，B ，C ，D 在同一个球的球面上，AB ＝BC ＝1，∠ABC ＝120°.若四面体ABCD 体积的最大值为34，则这个球的表面积为( ) A.500π81 B ．4π C.25π9D ．100π9D [因为AB ＝BC ＝1，∠ABC ＝120°，所以由正弦定理知△ABC 外接圆的半径r ＝12×AB sin 30°＝1，S △ABC ＝12AB ×BC sin 120°＝34.设外接圆的圆心为Q ，则当DQ 与平面ABC 垂直时，四面体ABCD 的体积最大，所以13S △ABC ×DQ ＝34，所以DQ ＝3.设球心为O ，半径为R ，则在Rt△AQO 中，OA 2＝AQ 2＋OQ 2，即R 2＝12＋(3－R )2，解得R ＝53，所以球的表面积S ＝4πR 2＝100π9，故选D.] 12．已知H 是球O 的直径AB 上一点，AH ∶HB ＝1∶2，AB ⊥平面α，H 为垂足，α截球O 所得截面的面积为π，则球O 的表面积为________.【导学号：79140243】92π [如图，设球O 的半径为R ，则由AH ∶HB ＝1∶2得 HA ＝13·2R ＝23R ，∴OH ＝R3.∵截面面积为π＝π·(HM )2， ∴HM ＝1.在Rt△HMO 中，OM 2＝OH 2＋HM 2， ∴R 2＝19R 2＋HM 2＝19R 2＋1，∴R ＝324，∴S 球＝4πR 2＝4π·⎝⎛⎭⎪⎫3242＝92π.] 13．四面体ABCD 及其三视图如图7517所示，平行于棱AD ，BC 的平面分别交四面体的棱AB ，BD ，DC ，CA于点E ，F ，G ，H .图7517(1)求四面体ABCD 的体积； (2)证明：四边形EFGH 是矩形．[解] (1)由该四面体的三视图可知，BD ⊥DC ，BD ⊥AD ，AD ⊥DC，BD ＝DC ＝2，AD ＝1，∴AD ⊥平面BDC ，∴四面体ABCD 的体积V ＝13×12×2×2×1＝23.(2)证明：∵BC ∥平面EFGH ，平面EFGH ∩平面BDC ＝FG ，平面EFGH ∩平面ABC ＝EH ， ∴BC ∥FG ，BC ∥EH ，∴FG ∥EH . 同理EF ∥AD ，HG ∥AD ，∴EF ∥HG ， ∴四边形EFGH 是平行四边形．又∵AD ⊥平面BDC ，∴AD ⊥BC ，∴EF ⊥FG . ∴四边形EFGH 是矩形．。

2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (22)

课时分层训练(四十二) 平行关系A 组基础达标一、选择题1．(2017·合肥模拟)在空间四边形ABCD 中，E ，F 分别是AB 和BC 上的点，若AE ∶EB ＝CF ∶FB ＝1∶2，则对角线AC 和平面DEF 的位置关系是( ) A ．平行 B ．相交 C ．在平面内D ．不能确定A [如图，由AE EB ＝CFFB 得AC ∥EF .又因为EF 平面DEF ，AC ⊆/平面DEF ，所以AC ∥平面DEF .]2．(2017·湖南长沙二模)已知m ，n 是两条不同的直线，α，β，γ是三个不同的平面，则下列命题中正确的是( ) A ．m ∥α，n ∥α，则m ∥n B ．m ∥n ，m ∥α，则n ∥α C ．m ⊥α，m ⊥β，则α∥βD ．α⊥γ，β⊥γ，则α∥βC [对于A ，平行于同一平面的两条直线可能相交，可能平行，也可能异面，故A 不正确；对于B ，m ∥n ，m ∥α，则n ∥α或n α，故B 不正确；对于C ，利用垂直于同一直线的两个平面平行，可知C 正确；对于D ，因为垂直于同一平面的两个平面的位置关系是相交或平行，故D 不正确．故选C.]3．(2017·豫西五校4月联考)已知m ，n ，l 1，l 2表示不同直线，α、β表示不同平面，若m α，n α，l 1β，l 2β，l 1∩l 2＝M ，则α∥β的一个充分条件是( )A ．m ∥β且l 1∥αB ．m ∥β且n ∥βC ．m ∥β且n ∥l 2D ．m ∥l 1且n ∥l 2D [对于选项A ，当m ∥β且l 1∥α时，α，β可能平行也可能相交，故A 不是α∥β的充分条件；对于选项B ，当m ∥β且n ∥β时，若m ∥n ，则α，β可能平行也可能相交，故B 不是α∥β的充分条件；对于选项C ，当m ∥β且n ∥l 2时，α，β可能平行也可能相交，故C 不是α∥β的充分条件；对于选项D ，当m ∥l 1，n ∥l 2时，由线面平行的判定定理可得l 1∥α，l 2∥α，又l 1∩l 2＝M ，由面面平行的判定定理可以得到α∥β，但α∥β时，m ∥l 1且n ∥l 2不一定成立，故D 是α∥β的一个充分条件．故选D.]4．(2017·山东济南模拟)如图735所示的三棱柱ABC A 1B 1C 1中，过A 1B 1的平面与平面ABC交于DE，则DE与AB的位置关系是( )【导学号：79140231】图735A．异面B．平行C．相交D．以上均有可能B[在三棱柱ABCA1B1C1中，AB∥A1B1.∵AB平面ABC，A1B1⊆/平面ABC，∴A1B1∥平面ABC.∵过A1B1的平面与平面ABC交于DE，∴DE∥A1B1，∴DE∥AB.]5．(2018·合肥二检)若平面α截三棱锥所得截面为平行四边形，则该三棱锥与平面α平行的棱有( )A．0条B．1条C．2条D．0条或2条C[如图设平面α截三棱锥所得的四边形EFGH是平行四边形，则EF∥GH，EF⊆/平面BCD，GH 平面BCD，所以EF∥平面BCD，又EF平面ACD，平面ACD∩平面BCD＝CD，则EF∥CD，EF 平面EFGH，CD⊆/平面EFGH，则CD∥平面EFGH，同理AB∥平面EFGH，所以该三棱锥与平面α平行的棱有2条，故选C.]二、填空题6．如图736，α∥β，△PAB所在的平面与α，β分别交于CD，AB，若PC＝2，CA＝3，CD＝1，则AB＝________.图73652[∵α∥β，∴CD ∥AB ，则PC PA ＝CD AB ，∴AB ＝PA ×CD PC ＝5×12＝52.] 7.如图737所示，正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，AB ＝2，点E 为AD 的中点，点F 在CD 上．若EF ∥平面AB 1C ，则线段EF 的长度等于________．图7372 [在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，AB ＝2， ∴AC ＝2 2.又E 为AD 中点，EF ∥平面AB 1C ，EF 平面ADC ，平面ADC ∩平面AB 1C ＝AC ， ∴EF ∥AC ，∴F 为DC 中点， ∴EF ＝12AC ＝ 2.]8.如图738，在四面体ABCD 中，M ，N 分别是△ACD ，△BCD 的重心，则四面体的四个面中与MN 平行的是________．图738平面ABC ，平面ABD [连接AM 并延长交CD 于E ，则E 为CD 的中点．由于N 为△BCD 的重心，所以B ，N ，E 三点共线，且EM MA ＝EN NB ＝12，所以MN ∥AB . 于是MN ∥平面ABD 且MN ∥平面ABC .] 三、解答题9．一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图739所示．(1)请将字母F ，G ，H 标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由)； (2)判断平面BEG 与平面ACH 的位置关系，并证明你的结论.【导学号：79140232】图739[解] (1)点F ，G ，H 的位置如图所示．(2)平面BEG ∥平面ACH ，证明如下：因为ABCD EFGH 为正方体，所以BC ∥FG ，BC ＝FG .又FG ∥EH ，FG ＝EH ，所以BC ∥EH ，BC ＝EH ，于是四边形BCHE 为平行四边形，所以BE ∥CH . 又CH 平面ACH ，BE ⊆/平面ACH ，所以BE ∥平面ACH . 同理BG ∥平面ACH .又BE ∩BG ＝B ，所以平面BEG ∥平面ACH .10．(2017·石家庄质检(一))如图7310，四棱锥P ABCD 中，PA ⊥底面ABCD ，底面ABCD 为梯形，AD ∥BC ，CD ⊥BC ，AD ＝2，AB ＝BC ＝3，PA ＝4，M 为AD 的中点，N 为PC 上一点，且PC ＝3PN .图7310(1)求证：MN ∥平面PAB ； (2)求点M 到平面PAN 的距离．[解] (1)在平面PBC 内作NH ∥BC 交PB 于点H ，连接AH (图略)，在△PBC 中，NH ∥BC ，且NH ＝13BC ＝1，AM ＝12AD ＝1.又AD ∥BC ，∴NH ∥AM 且NH ＝AM ，∴四边形AMNH 为平行四边形， ∴MN ∥AH ，又AH 平面PAB ，MN ⊆/平面PAB ， ∴MN ∥平面PAB .(2)连接AC ，MC ，PM (图略)，平面PAN 即为平面PAC ，设点M 到平面PAC 的距离为h .由题意可得CD ＝22，AC ＝23，∴S △PAC ＝12PA ·AC ＝43，S △AMC ＝12AM ·CD ＝2，由V M PAC ＝V P AMC ，得13S △PAC ·h ＝13S △AMC ·PA ，即43h ＝2×4，∴h ＝63， ∴点M 到平面PAN 的距离为63.] B 组能力提升11.如图7311，在四面体ABCD中，截面PQMN是正方形，则在下列结论中，错误的是( )图7311A．AC⊥BDB．AC∥截面PQMNC．AC＝BDD．异面直线PM与BD所成的角为45°C[因为截面PQMN是正方形，所以MN∥PQ，则MN∥平面ABC，由线面平行的性质知MN∥AC，则AC∥截面PQMN，同理可得MQ∥BD，又MN⊥QM，则AC⊥BD，故A，B正确．又因为BD∥MQ，所以异面直线PM与BD所成的角等于PM与QM所成的角，即为45°，故D正确．]12．如图7312所示，棱柱ABCA1B1C1的侧面BCC1B1是菱形，设D是A1C1上的点且A1B∥平面B1CD，则A1D∶DC1的值为________.【导学号：79140233】图73121 [设BC1∩B1C＝O，连接OD.∵A1B∥平面B1CD且平面A1BC1∩平面B1CD＝OD，∴A1B∥OD.∵四边形BCC1B1是菱形，∴O 为BC 1的中点， ∴D 为A 1C 1的中点，则A 1D ∶DC 1＝1.]13．如图7313，四棱锥P ABCD 中，AB ∥CD ，AB ＝2CD ，E 为PB 的中点．图7313(1)求证：CE ∥平面PAD ；(2)在线段AB 上是否存在一点F ，使得平面PAD ∥平面CEF ？若存在，证明你的结论，若不存在，请说明理由．[解] (1)证明：取PA 的中点H ，连接EH ，DH ，因为E 为PB 的中点，所以EH ∥AB ，EH ＝12AB ，又AB ∥CD ，CD ＝12AB ，所以EH ∥CD ，EH ＝CD ，因此四边形DCEH 是平行四边形，所以CE ∥DH ，又DH平面PAD ，CE ⊆/平面PAD ，因此CE ∥平面PAD .(2)存在点F 为AB 的中点，使平面PAD ∥平面CEF ，证明如下：取AB 的中点F ，连接CF ，EF ，所以AF ＝12AB ，又CD ＝12AB ，所以AF ＝CD ，又AF ∥CD ，所以四边形AECD 为平行四边形，因此CF ∥AD ，又CF ⊆/平面PAD ，所以CF ∥平面PAD ，由(1)可知CE ∥平面PAD ，又CE ∩CF ＝C ，故平面CEF ∥平面PAD ，故存在AB 的中点F 满足要求．。

2019高考数学一轮复习学案(北师大理科)：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (41)

课时分层训练(六十一) 变量间的相关关系与统计案例A 组基础达标一、选择题1．如图942对变量x ，y 有观测数据(x i ，y i )(i ＝1,2，…，10)，得散点图(1)；对变量u ，v 有观测数据(u i ，v i )(i ＝1,2，…，10)，得散点图(2)．由这两个散点图可以判断( )(1) (2)图942A ．变量x 与y 正相关，u 与v 正相关B ．变量x 与y 正相关，u 与v 负相关C ．变量x 与y 负相关，u 与v 正相关D ．变量x 与y 负相关，u 与v 负相关C [由题图(1)可知y 随x 的增大而减小，各点整体呈下降趋势，故变量x 与y 负相关，由题图(2)知v 随u 的增大而增大，各点整体呈上升趋势，故变量v 与u 正相关．] 2．四名同学根据各自的样本数据研究变量x ，y 之间的相关关系，并求得回归直线方程，分别得到以下四个结论：①y 与x 负相关且y ＝2.347x －6.423； ②y 与x 负相关且y ＝－3.476x ＋5.648； ③y 与x 正相关且y ＝5.437x ＋8.493； ④y 与x 正相关且y ＝－4.326x －4.578. 其中一定不正确的结论的序号是( ) A ．①② B ．②③ C ．③④D ．①④D [由回归直线方程y ＝bx ＋a ，知当b ＞0时，y 与x 正相关；当b ＜0时，y 与x 负相关．所以①④一定错误．故选D.]3．(2018·石家庄一模)下列说法错误的是( )A ．回归直线过样本点的中心(x －，y －)B ．两个随机变量的线性相关性越强，则相关系数的绝对值就越接近于1C ．对分类变量X 与Y ，随机变量χ2的观测值k 越大，则判断“X 与Y 有关系”的把握程度越小D ．在回归直线方程y ＝0.2x ＋0.8中，当解释变量x 每增加1个单位时，预报变量y平均增加0.2个单位C [根据相关定义分析知A ，B ，D 正确；C 中对分类变量X 与Y 的随机变量χ2的观测值k 来说，k 越大，判断“X 与Y 有关系”的把握程度越大，故C 错误，故选C.] 4．(2017·山东高考)为了研究某班学生的脚长x (单位：厘米)和身高y (单位：厘米)的关系，从该班随机抽取10名学生，根据测量数据的散点图可以看出y 与x 之间有线性相关关系．设其回归直线方程为y ＝bx ＋a .已知∑10i ＝1x i ＝225，∑10i ＝1y i ＝1 600，b ＝4.该班某学生的脚长为24，据此估计其身高为( )【导学号：79140334】A ．160B ．163C ．166D ．170C [∵∑10i ＝1x i ＝225，∴x ＝110∑10i ＝1x i ＝22.5.∵v y i ＝1 600，∴y ＝110∑10i ＝1y i ＝160.又b ＝4，∴a ＝y －b x ＝160－4×22.5＝70. ∴回归直线方程为y ＝4x ＋70.将x ＝24代入上式得y ＝4×24＋70＝166. 故选C.]5．通过随机询问110名性别不同的大学生是否爱好某项运动，得到如下的列联表：由χ2＝n (ad (a ＋b )(c ＋d )(a ＋c )(b ＋d )，算得χ2＝110×(40×30－20×20)260×50×60×50≈7.8.附表：A ．在犯错误的概率不超过0.1%的前提下，认为“爱好该项运动与性别有关”B ．在犯错误的概率不超过0.1%的前提下，认为“爱好该项运动与性别无关”C．有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”D．有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关”C[根据独立性检验的定义，由χ2≈7.8＞6.635，可知我们在犯错误的概率不超过0.01的前提下，即有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”．]二、填空题6．某车间为了规定工时定额，需要确定加工零件所花费的时间，为此进行了5次试验．根据收集到的数据(如下表)，由最小二乘法求得回归方程y＝0.67x＋54.9.现发现表中有一个数据看不清，请你推断出该数据的值为68[由x＝30，得y＝0.67×30＋54.9＝75.设表中的“模糊数字”为a，则62＋a＋75＋81＋89＝75×5，即a＝68.]7．某医疗研究所为了检验某种血清预防感冒的作用，把500名使用血清的人与另外500名未使用血清的人一年中的感冒记录作比较，提出假设H0：“这种血清不能起到预防感冒的作用”，利用2×2列联表计算得χ2≈3.918，经查临界值表知P(χ2≥3.841)≈0.05.则下列结论中，正确结论的序号是________．①有95%的把握认为“这种血清能起到预防感冒的作用”；②若某人未使用该血清，那么他在一年中有95%的可能性得感冒；③这种血清预防感冒的有效率为95%；④这种血清预防感冒的有效率为5%.①[χ2＝3.918≥3.841，而P(χ2≥3.814)≈0.05，所以有95%的把握认为“这种血清能起到预防感冒的作用”．要注意我们检验的是假是否成立和该血清预防感冒的有效率是没有关系的，不是同一个问题，不要混淆．]8．(2017·长沙雅礼中学质检)某单位为了了解用电量y(度)与气温x(℃)之间的关系，随机统计了某4天的用电量与当天气温，并制作了对照表：℃时，用电量为________度．68[根据题意知x＝18＋13＋10＋(－1)4＝10，y＝24＋34＋38＋644＝40，因为回归直线过样本点的中心，所以a＝40－(－2)×10＝60，所以当x＝－4时，y＝(－2)×(－4)＋60＝68，所以用电量为68度．]三、解答题9．(2018·合肥二检)某校在高一年级学生中，对自然科学类、社会科学类校本选修课程的选课意向进行调查．现从高一年级学生中随机抽取180名学生，其中男生105名；在这180名学生中选择社会科学类的男生、女生均为45名.【导学号：79140335】(1)试问：从高一年级学生中随机抽取1人，抽到男生的概率约为多少？(2)根据抽取的180名学生的调查结果，完成下面的2×2列联表．并判断能否在犯错误的概率不超过0.025的前提下认为科类的选择与性别有关？附：χ2＝(a ＋b )(c ＋d )(a ＋c )(b ＋d )，其中n ＝a ＋b ＋c ＋d .[解] (1)从高一年级学生中随机抽取1人，抽到男生的概率约为180＝12.(2)根据统计数据，可得2×2列联表如下：则χ2＝105×75×90×90＝7≈5.142 9＞5.024，所以能在犯错误的概率不超过0.025的前提下认为科类的选择与性别有关．10．(2016·全国卷Ⅲ)如图943是我国2008年至2014年生活垃圾无害化处理量(单位：亿吨)的折线图．图943注：年份代码1－7分别对应年份2008－2014.(1)由折线图看出，可用线性回归模型拟合y 与t 的关系，请用相关系数加以说明； (2)建立y 关于t 的回归方程(系数精确到0.01)，预测2016年我国生活垃圾无害化处理量．附注参考数据：∑7i ＝1y i ＝9.32，∑7i ＝1t i y i ＝40.17，∑7i ＝1(y i －y )2＝0.55，7≈2.646.参考公式：相关系数r ＝∑ni ＝1 (t i －t )(y i －y )∑ni ＝1(t i －t )2∑n i ＝1(y i －y )2，回归方程y ＝a ＋bt 中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为b ＝∑ni ＝1(t i －t )(y i －y )∑ni ＝1(t i －t )2，a ＝y －－b t . [解] (1)由折线图中的数据和附注中的参考数据得t ＝4，∑7i ＝1(t i －t )2＝28，∑7i ＝1(y i －y )2＝0.55，∑7i ＝1(t i －t )(y i －y )＝∑7i ＝1t i y i －t ∑7i ＝1y i ＝40.17－4×9.32＝2.89，r ≈2.892×2.646×0.55≈0.99.因为y 与t 的相关系数近似为0.99，说明y 与t 的线性相关程度相当高，从而可以用线性回归模型拟合y 与t 的关系．(2)由y ＝9.327≈1.331及(1)得b ＝∑7i ＝1(t i －t )(y i －y )∑7i ＝1(t i －t )2＝2.8928≈0.103， a ＝y －b t ≈1.331－0.103×4≈0.92.所以y 关于t 的回归方程为y ＝0.92＋0.10t .将2016年对应的t ＝9代入回归方程得y ＝0.92＋0.10×9＝1.82. 所以预测2016年我国生活垃圾无害化处理量将约为1.82亿吨．B 组能力提升11．下列说法错误的是( )A ．自变量取值一定时，因变量的取值带有一定随机性的两个变量之间的关系叫作相关关系B ．在线性回归分析中，相关系数r 的值越大，变量间的相关性越强C ．在残差图中，残差点分布的带状区域的宽度越狭窄，其模型拟合的精度越高D ．在回归分析中，R 2为0.98的模型比R 2为0.80的模型拟合的效果好B [根据相关关系的概念知A 正确；当r ＞0时，r 越大，相关性越强，当r ＜0时，r 越大，相关性越弱，故B 不正确；对于一组数据拟合程度好坏的评价，一是残差点分布的带状区域越窄，拟合效果越好；二是R 2越大，拟合效果越好，所以R 2为0.98的模型比R 2为0.80的模型拟合的效果好，C ，D 正确，故选B.]12．2017年9月18日那天，某市物价部门对本市的5家商场的某商品的一天销售量及其价格进行调查，5家商场的售价x 元和销售量y 件之间的一组数据如下表所示：－3.2x ＋40，且m ＋n ＝20，则其中的n ＝________.【导学号：79140336】10 [x ＝9＋9.5＋m ＋10.5＋115＝8＋m 5，y ＝11＋n ＋8＋6＋55＝6＋n5，回归直线一定经过样本中心(x ，y )，即6＋n5＝－3.2⎝ ⎛⎭⎪⎫8＋m 5＋40，即3.2m ＋n ＝42.又因为m ＋n ＝20，即⎩⎪⎨⎪⎧3.2m ＋n ＝42，m ＋n ＝20，解得⎩⎪⎨⎪⎧m ＝10，n ＝10，故n ＝10.]13．(2018·东北三省三校二联)下表数据为某地区某种农产品的年产量x (单位：吨)及对应销售价格y (单位：千元/吨)．(1)若y 与x 用最小二乘法求出y 关于x 的线性回归方程y ＝bx ＋a ；(2)若每吨该农产品的成本为13.1千元，假设该农产品可全部卖出，预测当年产量为多少吨时，年利润Z 最大？参考公式：⎩⎪⎨⎪⎧b ＝∑ni ＝1x i y i －n x －y－∑ni ＝1x 2i－n x －2＝∑ni ＝1(x i －x )(y i －y －)∑ni ＝1(x i －x )2，a ＝y －－b x －.[解] (1)∵x ＝1＋2＋3＋4＋55＝3，y －＝70＋65＋55＋38＋225＝50，∑5i ＝1x i y i ＝1×70＋2×65＋3×55＋4×38＋5×22＝627，∑5i ＝1x 2i ＝1＋4＋9＋16＋25＝55，根据公式解得b ＝－12.3，a ＝50＋12.3×3＝86.9，∴y ＝－12.3x ＋86.9.(2)∵年利润Z ＝x (86.9－12.3x )－13.1x ＝－12.3x 2＋73.8x ＝－12.3(x －3)2＋110.7， ∴当x ＝3时，年利润Z 最大．。

2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (25)

课时分层训练(四十五) 空间向量及其运算A 组基础达标一、选择题1．在空间直角坐标系中，A (1,2,3)，B (－2，－1,6)，C (3,2,1)，D (4,3,0)，则直线AB 与CD 的位置关系是( )A ．垂直B ．平行C ．异面D ．相交但不垂直B [由题意得，AB →＝(－3，－3,3)，CD →＝(1,1，－1)， ∴AB →＝－3CD →， ∴AB →与CD →共线，又AB →与CD →没有公共点． ∴AB ∥CD .]2．(2017·上饶期中)如图766，三棱锥O ABC 中，M ，N 分别是AB ，OC 的中点，设OA →＝a ，OB →＝b ，OC →＝c ，用a ，b ，c 表示NM →，则NM →＝( )图766A.12(－a ＋b ＋c ) B.12(a ＋b －c ) C.12(a －b ＋c ) D.12(－a －b ＋c ) B [NM →＝NA →＋AM →＝(OA →－ON →)＋12AB →＝OA →－12OC →＋12(OB →－OA →)＝12OA →＋12OB →－12OC →＝12(a ＋b －c )．]3．(2017·武汉三中月考)在空间直角坐标系中，已知A (1，－2,1)，B (2,2,2)，点P 在z 轴上，且满足|PA |＝|PB |，则P 点坐标为( ) A ．(3,0,0)B ．(0,3,0)C ．(0,0,3)D ．(0,0，－3)C [设P (0,0，z )，则有(1－0)2＋(－2－0)2＋(1－z )2＝(2－0)2＋(2－0)2＋(2－z )2，解得z ＝3.故选C.]4．已知a ＝(1,0,1)，b ＝(x,1,2)，且a ·b ＝3，则向量a 与b 的夹角为( )【导学号：79140246】A.5π6 B ．2π3C.π3D ．π6D [∵a ·b ＝x ＋2＝3，∴x ＝1， ∴b ＝(1,1,2)．∴cos〈a ，b 〉＝a ·b |a |·|b |＝32×6＝32.∴a 与b 的夹角为π6，故选D.]5．如图767，在大小为45°的二面角A EF D 中，四边形ABFE ，CDEF 都是边长为1的正方形，则B ，D 两点间的距离是( )图767A. 3 B ． 2 C ．1D ．3－2D [∵BD →＝BF →＋FE →＋ED →，∴|BD →|2＝|BF →|2＋|FE →|2＋|ED →|2＋2BF →·FE →＋2FE →·ED →＋2BF →·ED →＝1＋1＋1－2＝3－2，故|BD →|＝3－ 2.] 二、填空题6．已知a ＝(2,1，－3)，b ＝(－1,2,3)，c ＝(7,6，λ)，若a ，b ，c 三向量共面，则λ＝________.－9 [由题意知c ＝x a ＋y b ，即(7,6，λ)＝x (2,1，－3)＋y (－1,2,3)，所以⎩⎪⎨⎪⎧2x －y ＝7，x ＋2y ＝6，－3x ＋3y ＝λ，解得λ＝－9.]7．如图768，已知P 为矩形ABCD 所在平面外一点，PA ⊥平面ABCD ，点M 在线段PC 上，点N 在线段PD 上，且PM ＝2MC ，PN ＝ND ，若MN →＝xAB →＋yAD →＋zAP →，则x ＋y ＋z ＝________.图768－23 [MN →＝PN →－PM →＝12PD →－23PC → ＝12(AD →－AP →)－23(PA →＋AC →) ＝12AD →－12AP →＋23AP →－23(AB →＋AD →) ＝－23AB →－16AD →＋16AP →，所以x ＋y ＋z ＝－23－16＋16＝－23.]8．已知a ＝(x,4,1)，b ＝(－2，y ，－1)，c ＝(3，－2，z )，a ∥b ，b ⊥c ，则c ＝________.(3，－2,2) [因为a ∥b ，所以x －2＝4y ＝1－1，解得x ＝2，y ＝－4，此时a ＝(2,4,1)，b ＝(－2，－4，－1)，又因为b ⊥c ，所以b ·c ＝0，即－6＋8－z ＝0，解得z ＝2，于是c ＝(3，－2,2)．] 三、解答题9．已知空间中三点A (－2,0,2)，B (－1,1,2)，C (－3,0,4)，设a ＝AB →，b ＝AC →.(1)若|c |＝3，且c ∥BC →，求向量c ； (2)求向量a 与向量b 的夹角的余弦值.【导学号：79140247】[解] (1)∵c ∥BC →，BC →＝(－3,0,4)－(－1,1,2)＝(－2，－1,2)，∴c ＝mBC →＝m (－2，－1,2)＝(－2m ，－m,2m )， ∴|c |＝(－2m )2＋(－m )2＋(2m )2＝3|m |＝3， ∴m ＝±1.∴c ＝(－2，－1,2)或(2,1，－2)． (2)∵a ＝(1,1,0)，b ＝(－1,0,2)． ∴a ·b ＝(1,1,0)·(－1,0,2)＝－1. 又∵|a |＝12＋12＋02＝2， |b |＝(－1)2＋02＋22＝5，∴cos〈a ，b 〉＝a ·b |a |·|b |＝－110＝－1010，故向量a 与向量b 的夹角的余弦值为－1010. 10．已知a ＝(1，－3,2)，b ＝(－2,1,1)，A (－3，－1,4)，B (－2，－2,2)．(1)求|2a ＋b |；(2)在直线AB 上，是否存在一点E ，使得OE →⊥b ？(O 为原点)[解] (1)2a ＋b ＝(2，－6,4)＋(－2,1,1)＝(0，－5,5)，故|2a ＋b |＝02＋(－5)2＋52＝5 2. (2)令AE →＝tAB →(t ∈R )，所以OE →＝OA →＋AE →＝OA →＋tAB → ＝(－3，－1,4)＋t (1，－1，－2) ＝(－3＋t ，－1－t,4－2t )，若OE →⊥b ，则OE →·b ＝0，所以－2(－3＋t )＋(－1－t )＋(4－2t )＝0，解得t ＝95.因此存在点E ，使得OE →⊥b ，此时E 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫－65，－145，25.B 组能力提升11．A ，B ，C ，D 是空间不共面的四点，且满足AB →·AC →＝0，AC →·AD →＝0，AB →·AD →＝0，M 为BC 中点，则△AMD 是( ) A ．钝角三角形 B ．锐角三角形C ．直角三角形D ．不确定C [∵M 为BC 中点， ∴AM →＝12(AB →＋AC →)，∴AM →·AD →＝12(AB →＋AC →)·AD →＝12AB →·AD →＋12AC →·AD →＝0. ∴AM ⊥AD ，△AMD 为直角三角形．]12．已知V 为矩形ABCD 所在平面外一点，且VA ＝VB ＝VC ＝VD ，VP →＝13VC →，VM →＝23VB →，VN →＝23VD →.则VA 与平面PMN 的位置关系是________.【导学号：79140248】平行 [如图，设VA →＝a ，VB →＝b ，VC →＝c ，则VD →＝a ＋c －b ，由题意知PM →＝23b －13c ，PN →＝23VD →－13VC →＝23a －23b ＋13c .因此VA →＝32PM →＋32PN →，∴VA →，PM →，PN →共面．又∵VA ⊆/平面PMN ，∴VA ∥平面PMN .]13.如图769，在直三棱柱ABC A ′B ′C ′中，AC ＝BC ＝AA ′，∠ACB ＝90°，D ，E 分别为AB ，BB ′的中点．图769(1)求证：CE ⊥A ′D ；(2)求异面直线CE 与AC ′所成角的余弦值． [解] (1)证明：设CA →＝a ，CB →＝b ，CC ′→＝c ，根据题意得，|a |＝|b |＝|c |，且a ·b ＝b ·c ＝c ·a ＝0， ∴CE →＝b ＋12c ，A ′D →＝－c ＋12b －12a .∴CE →·A ′D →＝－12c 2＋12b 2＝0.∴CE →⊥A ′D →，即CE ⊥A ′D .(2)∵AC ′→＝－a ＋c ，|AC ′→|＝2|a |，|CE →|＝52|a |.AC ′→·CE →＝(－a ＋c )·⎝⎛⎭⎪⎫b ＋12c ＝12c 2＝12|a |2，∴cos〈AC ′→，CE →〉＝12|a |22·52|a |2＝1010. 即异面直线CE 与AC ′所成角的余弦值为1010.。

2019高三数学人教A版理一轮课时分层训练21 函数y=Asinωxφ的图象及三角函数模型的简单应用含解析精品

课时分层训练(二十一) 函数y ＝A sin(ωx ＋φ)的图象及三角函数模型的简单应用(对应学生用书第222页)A 组基础达标 (建议用时：30分钟)一、选择题1．(2017·沈阳三十一中月考)函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，π上的简图是( )A [令x ＝0，得y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3＝－32，排除B ，D.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3＝0，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝0，排除C ．]2．函数f (x )＝tan ωx (ω＞0)的图象的相邻两支截直线y ＝2所得线段长为π2，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6的值是( )【导学号：97190118】A ．－3B ．33C ．1D ．3D [由题意可知该函数的周期为π2，所以πω＝π2，ω＝2，f (x )＝tan 2x ，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝tan π3＝ 3.]3．(2016·全国卷Ⅰ)将函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6的图象向右平移14个周期后，所得图象对应的函数为( )A ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4B ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3C ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π4D ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3D [函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6的周期为π，将函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6的图象向右平移14个周期即π4个单位长度，所得图象对应的函数为y ＝2sin⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4＋π6＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3，故选D.]4．若函数y ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx ＋π6(ω∈N *)图象的一个对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，0，则ω的最小值为( )A ．1B ．2C ．4D ．8B [由题意知πω6＋π6＝k π＋π2(k ∈Z )⇒ω＝6k ＋2(k ∈Z )，又ω∈N *，所以ωmin＝2.]5．(2018·云南二检)已知函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3，将其图象向右平移φ(φ＞0)个单位长度后得到的函数为奇函数，则φ的最小值为( )A ．π12 B ．π6 C ．π3D ．π2B [由题意，得平移后的函数为y ＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x －φ)＋π3＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3－2φ，则要使此函数为奇函数，则π3－2φ＝k π(k ∈Z )，解得φ＝－k π2＋π6(k ∈Z )，由φ＞0，得φ的最小值为π6，故选B.]二、填空题6．若函数f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π3(ω＞0)的最小正周期为π2，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＝________.0 [由f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π3(ω＞0)的最小正周期为π2，得ω＝4，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4×π3－π3＝0.] 7．(2018·武汉调研)如图3-4-5，某地一天6—14时的温度变化曲线近似满足函数y ＝A sin(ωx ＋φ)＋b (|φ|＜π)，则这段曲线的函数解析式可以为________．图3-4-5y ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋3π4＋20(6≤x ≤14) [由图知A ＝10，b ＝20，T ＝2(14－6)＝16，所以ω＝2πT ＝π8，所以y ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋φ＋20，把点(10,20)代入，得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4＋φ＝0，因为|φ|＜π，则φ可以取3π4，所以这段曲线的函数解析式可以为y ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋3π4＋20，x ∈[6,14]．]8．电流强度I (安)随时间t (秒)变化的函数I ＝A sin(ωt ＋φ)(A ＞0，ω＞0,0＜φ＜π2)的图象如图3-4-6所示，则当t ＝1100秒时，电流强度是________安.【导学号：97190119】图3-4-6－5 [由图象知A ＝10，T 2＝4300－1300＝1100， ∴ω＝2πT ＝100π，∴I ＝10sin(100πt ＋φ)．∵图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1300，10，∴10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100π×1300＋φ＝10，∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＋φ＝1，π3＋φ＝2k π＋π2，k ∈Z ，∴φ＝2k π＋π6，k ∈Z .又∵0＜φ＜π2，∴φ＝π6， ∴I ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πt ＋π6，当t ＝1100秒时，I ＝－5(安)．] 三、解答题9．已知函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3. (1)求它的振幅、最小正周期、初相；(2)用“五点法”作出它在一个周期内的图象． [解] (1)y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的振幅A ＝2，最小正周期T ＝2π2＝π，初相φ＝π3. (2)令X ＝2x ＋π3，则y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3＝2sin X .列表：10．已知函数y ＝A sin(ωx ＋φ)(A ＞0，ω＞0)的图象过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12，0，图象上与点P 最近的一个最高点是Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3，5.(1)求函数的解析式； (2)求函数f (x )的递增区间．[解] (1)依题意得A ＝5，周期T ＝4⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－π12＝π，∴ω＝2ππ＝2.故y ＝5sin(2x ＋φ)，又图象过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12，0，∴5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋φ＝0，由已知可得π6＋φ＝0，∴φ＝－π6，∴y ＝5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6.(2)由－π2＋2k π≤2x －π6≤π2＋2k π，k ∈Z ，得－π6＋k π≤x ≤π3＋k π，k ∈Z ，故函数f (x )的递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π6，k π＋π3(k ∈Z )．B 组能力提升 (建议用时：15分钟)11．(2017·天津高考)设函数f (x )＝2sin(ωx ＋φ)，x ∈R ，其中ω>0，|φ|<π.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8＝2，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8＝0，且f (x )的最小正周期大于2π，则( ) A ．ω＝23，φ＝π12 B ．ω＝23，φ＝－11π12 C ．ω＝13，φ＝－11π24D ．ω＝13，φ＝7π24A [∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8＝2，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8＝0，且f (x )的最小正周期大于2π，∴f (x )的最小正周期为4⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8－5π8＝3π，∴ω＝2π3π＝23，∴f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x ＋φ.∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×5π8＋φ＝2，得φ＝2k π＋π12，k ∈Z . 又|φ|<π，∴取k ＝0，得φ＝π12. 故选A ．]12．(2016·北京高考)将函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3图象上的点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，t 向左平移s (s >0)个单位长度得到点P ′.若P ′位于函数y ＝sin 2x 的图象上，则( )A ．t ＝12，s 的最小值为π6 B ．t ＝32，s 的最小值为π6 C ．t ＝12，s 的最小值为π3 D ．t ＝32，s 的最小值为π3A [因为点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，t 在函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的图象上，所以t ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4－π3＝sin π6＝12.所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，12.将点P 向左平移s (s >0)个单位长度得P ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－s ，12.因为P ′在函数y ＝sin 2x 的图象上，所以sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－s ＝12，即cos 2s ＝12，所以2s ＝2k π＋π3或2s ＝2k π＋53π，即s ＝k π＋π6或s ＝k π＋5π6(k ∈Z )，所以s 的最小值为π6.]13．已知角φ的终边经过点P (－4,3)，函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)(ω＞0)图象的相邻两条对称轴之间的距离等于π2，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值为________. 【导学号：97190120】－45 [由于角φ的终边经过点P (－4,3)，所以cos φ＝－45.又根据函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)(ω＞0)图象的相邻两条对称轴之间的距离等于π2，可得2πω＝2×π2，所以ω＝2，所以f (x )＝sin(2x ＋φ)，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋φ＝cos φ＝－45.]14．(2017·山东高考)设函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π6＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π2，其中0<ω<3，已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝0.(1)求ω；(2)将函数y ＝f (x )的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)，再将得到的图象向左平移π4个单位，得到函数y ＝g (x )的图象，求g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π4，3π4上的最小值．[解] (1)因为f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π6＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π2，所以f (x )＝32sin ωx －12cos ωx －cos ωx ＝32sin ωx －32cos ωx ＝3⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx －32cos ωx＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π3.由题设知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝0，所以ωπ6－π3＝k π，k ∈Z ，所以ω＝6k ＋2，k ∈Z . 又0<ω<3，所以ω＝2.(2)由(1)得f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3，所以g (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π4－π3＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π12.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π4，3π4，所以x －π12∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，2π3.当x －π12＝－π3，即x ＝－π4时，g (x )取得最小值－32.。

2019高考数学一轮复习学案(北师大理科)：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (60)

课时分层训练(六) 函数的奇偶性、周期性与对称性A 组基础达标一、选择题1．已知f (x )为定义在R 上的奇函数，当x ≥0时，f (x )＝2x＋m ，则f (－2)＝( )【导学号：79140033】A ．－3B ．－54C.54D ．3A [因为f (x )为R 上的奇函数，所以f (0)＝0，即f (0)＝20＋m ＝0，解得m ＝－1，则f (－2)＝－f (2)＝－(22－1)＝－3.]2．函数y ＝log 21＋x1－x的图像( )A ．关于原点对称B ．关于直线y ＝－x 对称C ．关于y 轴对称D ．关于直线y ＝x 对称A [由1＋x 1－x ＞0得－1＜x ＜1，即函数定义域为(－1,1)，又f (－x )＝log 21－x 1＋x ＝－log 21＋x1－x ＝－f (x )，所以函数y ＝log 21＋x1－x为奇函数，故选A.]3．(2018·银川质检)已知f (x )是定义在R 上的偶函数，且f (x ＋2)＝f (x )对x ∈R 恒成立，当x ∈[0,1]时，f (x )＝2x，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－92＝( )A.12B. 2C.22D ．1B [由题意得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－92＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4＋12＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝212＝2，故选B.]4．已知函数f (x )是奇函数，在(0，＋∞)上是减函数，且在区间[a ，b ](a ＜b ＜0)上的值域为[－3,4]，则在区间[－b ，－a ]上( ) A ．有最大值4 B ．有最小值－4 C ．有最大值－3D ．有最小值－3B [法一：根据题意作出y ＝f (x )的简图，由图知，选B.法二：当x ∈[－b ，－a ]时，－x ∈[a ，b ]，由题意得f (b )≤f (－x )≤f (a )，即－3≤－f (x )≤4， ∴－4≤f (x )≤3，即在区间[－b ，－a ]上f (x )min ＝－4，f (x )max ＝3，故选B.]5．(2017·湖南省东部六校联考)已知f (x )是偶函数，且在[0，＋∞)上是减函数，若f (lg x )＞f (2)，则x 的取值范围是( )【导学号：79140034】A.⎝ ⎛⎭⎪⎫1100，1B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0，1100∪(1，＋∞)C.⎝⎛⎭⎪⎫1100，100D ．(0,1)∪(100，＋∞)C [法一：不等式可化为：⎩⎪⎨⎪⎧lg x ≥0，lg x ＜2或⎩⎪⎨⎪⎧lg x ＜0，－lg x ＜2，解得1≤x ＜100或1100＜x ＜1，所以x 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫1100，100.法二：由偶函数的定义可知，f (x )＝f (－x )＝f (|x |)，故不等式f (lg x )＞f (2)可化为|lg x |＜2，即－2＜lg x ＜2，解得1100＜x ＜100，故选C.]二、填空题6．(2018·西宁检测(一))已知函数f (x )＝x 3＋sin x ＋m －3是定义在[n ，n ＋6]上的奇函数，则m ＋n ＝________.0 [因为奇函数的定义域关于原点对称，所以n ＋n ＋6＝0，所以n ＝－3，又f (0)＝m －3＝0.所以m ＝3，则m ＋n ＝0.]7．已知函数f (x )是(－∞，＋∞)上的奇函数，当x ∈[0,2)时，f (x )＝x 2，若对于任意x ∈R ，都有f (x ＋4)＝f (x )，则f (2)－f (3)的值为________.【导学号：79140035】1 [由题意得f (2)＝f (－2＋4)＝f (－2)＝－f (2)， ∴f (2)＝0.∵f (3)＝f (－1＋4)＝f (－1)＝－f (1)＝－1， ∴f (2)－f (3)＝1.]8．已知偶函数f (x )在区间[0，＋∞)上单调递增，则满足f (2x －1)＜f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的x 的取值范围是________．⎝ ⎛⎭⎪⎫13，23 [∵f (x )是偶函数，∴f (x )＝f (|x |)， ∴f (|2x －1|)＜f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13，再根据f (x )的单调性，得|2x －1|＜13，解得13＜x ＜23.]三、解答题9．设函数f (x )是定义在R 上的奇函数，对任意实数x 有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32＋x ＝－f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32－x 成立． (1)证明y ＝f (x )是周期函数，并指出其周期； (2)若f (1)＝2，求f (2)＋f (3)的值．[解] (1)由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32＋x ＝－f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32－x ，且f (－x )＝－f (x )，知f (3＋x )＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32＋⎝ ⎛⎭⎪⎫32＋x ＝－f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32－⎝ ⎛⎭⎪⎫32＋x ＝－f (－x )＝f (x )，所以y ＝f (x )是以3为周期的周期函数．(2)因为f (x )为定义在R 上的奇函数，所以f (0)＝0，且f (－1)＝－f (1)＝－2，又3是y ＝f (x )的一个周期，所以f (2)＋f (3)＝f (－1)＋f (0)＝－2＋0＝－2.10．设f (x )的定义域为(－∞，0)∪(0，＋∞)，且f (x )是奇函数，当x ＞0时，f (x )＝x1－3x .(1)求当x ＜0时，f (x )的解析式； (2)解不等式f (x )＜－x8.[解] (1)f (x )是奇函数，当x ＜0时，－x ＞0，此时f (x )＝－f (－x )＝－－x1－3－x ＝x1－3－x.(2)f (x )＜－x 8，当x ＞0时，x 1－3x ＜－x 8，所以11－3x ＜－18，所以13x－1＞18，所以3x－1＜8，解得x ＜2，所以x ∈(0,2)；当x ＜0时，x 1－3－x ＜－x 8，所以11－3－x ＞－18，所以3－x ＞32，所以x ＜－2，所以原不等式的解集是(－∞，－2)∪(0,2)．B 组能力提升11．(2018·郑州第二次质量预测)已知f (x )＝a sin x ＋b 3x ＋4，若f (lg 3)＝3，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 13＝( )A.13 B ．－13C ．5D ．8C [因为f (x )＋f (－x )＝8，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 13＝f (－lg 3)，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 13＝8－f (lg 3)＝5，故选C.]12．已知f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数，若f (1)＜1，f (5)＝2a －3a ＋1，则实数a的取值范围为( ) A ．(－1,4) B ．(－2,0) C ．(－1,0)D ．(－1,2)A [∵f (x )是定义在R 上的周期为3的偶函数， ∴f (5)＝f (5－6)＝f (－1)＝f (1)， ∵f (1)＜1，f (5)＝2a －3a ＋1，∴2a －3a ＋1＜1，即a －4a ＋1＜0，解得－1＜a ＜4.]13．已知f (x )，g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数，且f (x )－g (x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12x，则f (1)，g (0)，g (－1)之间的大小关系是________.【导学号：79140036】f (1)＞g (0)＞g (－1) [在f (x )－g (x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12x中，用－x 替换x ，得f (－x )－g (－x )＝2x，由于f (x )，g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数，所以f (－x )＝－f (x )，g (－x )＝g (x )，因此得－f (x )－g (x )＝2x. 联立方程组解得f (x )＝2－x－2x2，g (x )＝－2－x＋2x2，于是f (1)＝－34，g (0)＝－1，g (－1)＝－54，故f (1)＞g (0)＞g (－1)．]14．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧－x 2＋2x ，x ＞0，0，x ＝0，x 2＋mx ，x ＜0是奇函数，(1)求实数m 的值；(2)若函数f (x )在区间[－1，a －2]上单调递增，求实数a 的取值范围． [解] (1)设x ＜0，则－x ＞0，所以f (－x )＝－(－x )2＋2(－x )＝－x 2－2x . 又f (x )为奇函数，所以f (－x )＝－f (x )，于是x ＜0时，f (x )＝x 2＋2x ＝x 2＋mx ，所以m ＝2.(2)由(1)知f (x )在[－1,1]上是增函数，要使f (x )在[－1，a －2]上单调递增．结合f (x )的图像知⎩⎪⎨⎪⎧a －2＞－1，a －2≤1，所以1＜a ≤3，故实数a 的取值范围是(1,3]．。

2019版高考数学(理)全国通用版一轮复习课时分层作业：二十一 3.4函数y=Asin(ωx+φ)简单应用含解析

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课时分层作业二十一函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用一、选择题(每小题5分,共25分)1.(2018·深圳模拟)为了得到函数y=cos 2x的图象,只要将函数y=sin 2x的图象( )A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度【解析】选A.y=cos 2x=sin =sin 2,故只需将函数y=sin 2x的图象向左平移个单位长度即可得到y=cos 2x的图象.2.(2018·德州模拟)若函数y=sin(ωx+φ)(ω>0)的部分图象如图,则ω等于 ( )A.5B.4C.3D.2【解析】选B.由题图可知=x0+-x0=,即T==,故ω=4.3.(2018·九江模拟)设ω>0,函数y=sin(ωx+)-1的图象向左平移个单位后与原图象重合,则ω的最小值是( )A. B. C. D.3【解析】选 D.因为图象向左平移个单位后与原图象重合,所以是一个周期的整数倍.所以=T≤,ω≥3,所以ω最小是3.4.(2017·天津高考)设函数f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π.若f=2,f=0,且f(x)的最小正周期大于2π,则 ( )A.ω=,φ=B.ω=,φ=-C.ω=,φ=-D.ω=,φ=【解析】选 A.由题意其中k1,k2∈Z,所以ω= (k2-2k1)-,又T=>2π,所以0<ω<1,所以ω=,φ=2k1π+π,由<π得φ=.【光速解题】选A.由“f=2,f=0,”可推测=,T=3π,符合“f(x)的最小正周期大于2π”,易得ω=,代入解析式,结合“f=2,f=0,易求φ=.5.(2018·太原模拟)将函数f(x)=cos 2x的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x),则g(x)具有性质 ( )A.最大值为1,图象关于直线x=对称B.在上单调递增,为奇函数C.在上单调递增,为偶函数D.周期为π,图象关于点对称【解析】选B.将函数f(x)=cos 2x的图象向右平移个单位长度后得到函数g(x)=cos 2(x-)=sin 2x 的图象,故当x∈时,2x∈,故函数g(x)在上单调递增,为奇函数.【变式备选】(2018·临汾模拟)把函数y=sin 2x的图象沿x轴向左平移个单位长度,纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)后得到函数y=f(x)的图象,对于函数y=f(x)有以下四个判断:①该函数的解析式为y=2sin;②该函数图象关于点对称;③该函数在上是增函数;④若函数y=f(x)+a在上的最小值为,则a=2.其中,正确判断的序号是________.【解析】将函数y=sin 2x的图象向左平移个单位长度得到y=sin2 =sin(2x+)的图象,然后纵坐标伸长到原来的2倍得到y=2sin的图象,所以①不正确.f=2sin=2sin π=0,所以函数图象关于点对称,所以②正确.由-+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,所以函数的单调递增区间为,k∈Z,所以③不正确.y=f(x)+a=2sin+a,当0≤x≤时,≤2x+≤,所以当2x+=,即x=时,函数取得最小值,y min=2sin+a=-+a,令-+a=,得a=2,所以④正确,所以正确判断的序号为②④.答案:②④二、填空题(每小题5分,共15分)6.(2018·长沙模拟)将函数y=cos x+sin x的图象向右平移θ(θ>0)个单位长度后关于y轴对称,则θ的最小值是________.【解析】函数y=cos x+sin x=sin,图象向右平移θ(θ>0)个单位长度后,可得sin关于y轴对称,所以-θ=+k π,k∈Z.即θ=--kπ.因为θ>0,当k=-1时,可得θ的最小值为.答案:7.已知函数f(x)=Atan(ωx+φ),y=f(x)的部分图象如图所示,则f等于__________.【解析】由题图可知T=2×=,所以ω==2.即f(x)=Atan(2x+φ),又因为f=0,故Atan=0,|φ|<,所以φ=,因为f(0)=1,所以Atan=1,即A=1,即f(x)=tan,所以f=tan=tan=.答案:8.已知关于x的方程2sin+1-a=0在区间上存在两个根,则实数a的取值范围是________.【解题指南】将原方程化为sin=,数形结合分析满足的条件,求出a的取值范围.【解析】2sin+1-a=0化为sin=,令t=x+,由x∈得,t=x+∈,画出函数y=sin t, t∈的图象和直线y=,当≤<1时,即2≤a<3时,函数y=sin t, t∈的图象和直线y=有两个公共点,原方程有两个根.答案:[2,3)三、解答题(每小题10分,共20分)9.设函数y=f(x)=sin ωx+cos ωx(ω>0)的周期为π.(1)求函数y=f(x)的振幅、初相.(2)用五点法作出函数y=f(x)在长度为一个周期的闭区间上的图象.(3)说明函数y=f(x)的图象可由y=sin x的图象经过怎样的变换而得到.【解析】(1)因为函数y=f(x)=sin ωx+cos ωx=2sin(ω>0)的周期为T==π,所以ω=2,即y=f(x)=2sin,振幅为2,初相为.(2)列表2x+πx-描点连线,(3)由y=sin x的图象向左平移个单位,再把所得图象上的各点的横坐标变为原来的,再把所得图象上的各点的纵坐标变为原来的2倍即可得到函数y=f(x)的图象.10.如图所示,某市拟在长为8 km的道路OP的一侧修建一条运动赛道,赛道的前一部分为曲线段OSM,该曲线段为函数y=Asinωx(A>0,ω>0),x∈[0,4]的图象,且图象的最高点为S(3,2),赛道的后一部分为折线段MNP,求A,ω的值和M,P两点间的距离.【解析】依题意,有A=2,=3,又T=,所以ω=,所以y=2sin x,x∈[0,4],所以当x=4时,y=2sin =3,所以M(4,3),又P(8,0),所以MP===5(km),即M,P两点间的距离为5 km.1.(5分)(2018·锦州模拟)定义运算=ad-bc.将函数f(x)=的图象向左平移φ(φ>0)个单位,所得图象关于y 轴对称,则φ的最小值为)A. B.π C. D.π【解析】选D.f(x)==cos x-sin x=2cos,向左平移φ个单位得到y=2cos,由题意y=2cos是偶函数,所以+φ=kπ(k∈Z),即φ=kπ-(φ>0).故当k=1时,φ的最小值为π.2.(5分)2017年,某市将投资1 510.77亿进行城乡建设.其中将对奥林匹克公园进行二期扩建,拟建该市最大的摩天轮建筑.其旋转半径50米,最高点距地面110米,运行一周大约21分钟.某人在最低点的位置坐上摩天轮,则第7分钟时他距地面大约为 ( )A.75米B.85米C.100米D.110米【解析】选 B.设该人与地面高度与时间t的关系f(t)=Asin(ωt+φ)+B (A>0,ω>0,φ∈[0,2π)),由题意可知:A=50,B=110-50=60,T==21,所以ω=,即 f(t)=50sin+60,又因为f(0)=110-100=10,即sin φ=-1,故φ=,所以f(t)=50sin+60,所以f(7)=50sin+60=85.【变式备选】(2018·郑州模拟)动点A(x,y)在圆x2+y2=1上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,其初始位置为A0,12秒旋转一周,则动点的纵坐标关于时间(单位:秒)的函数解析式为( )A.y=sinB.y=cosC.y=sinD.y=cos【解析】选C.因为动点初始位置为A0(,),所以t=0时,y=,可排除选项A,B;又因为动点12秒旋转一周,所以函数周期为12,可排除选项D.3.(5分)(2018·杭州模拟)已知y=f(x)=Asin(ωx+φ)的图象如图所示,为了得到y=cos 2x的图象,则只需将y=f(x)的图象向________平移________个单位长度.【解析】由题图可知,A=1,T=π,所以ω==2,又f=sin=-1,所以+φ=+2kπ(k∈Z),故φ=+2kπ(k∈Z),又因为|φ|<,故φ=,所以f(x)=sin=sin=cos.故将函数y=f(x)的图象向左平移个单位长度可得到y=cos=cos 2x的图象.答案:左4.(12分)(2017·山东高考)设函数f(x)=sin(ωx-)+sin,其中0<ω<3,已知f=0,(1)求ω.(2)将函数y=f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)在上的最小值.【解析】(1)因为f(x)=sin+sin,所以f(x)=sin ωx-cos ωx-cos ωx=sin ωx-cos ωx==sin.由题设知f=0,所以-=kπ,k∈Z.故ω=6k+2,k∈Z,又0<ω<3,所以ω=2.(2)由(1)得f(x)=sin,所以g(x)=sin=sin,因为x∈,所以x-∈,当x-=-,即x=-时,g(x)取得最小值-.5.(13分)(2018·济宁模拟)已知函数f(x)=2sin(ωx),其中常数ω>0.(1)若y=f(x)在上单调递增,求ω的取值范围.(2)令ω=2,将函数y=f(x)的图象向左平移个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到函数y=g(x)的图象.①求函数y=g(x)的解析式,并用“五点法”作出该函数在一个周期内的图象;②对任意a∈R,求函数y=g(x)在区间[a,a+10π]上零点个数的所有可能值.【解题指南】(1)利用正弦函数的单调性可得ω·≤,由此求得ω的取值范围.(2)根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,求得g(x)的解析式,再用五点法作函数y=g(x)在一个周期上的图象,进而判断零点个数.【解析】(1)因为在上,函数f(x)=2sin(ωx)单调递增,所以ω·≤,求得ω≤,所以ω的取值范围为.(2)①令ω=2,将函数y=f(x)=2sin 2x 的图象向左平移个单位长度,可得y=2sin 2的图象,再向上平移1个单位长度,得到函数y=g(x)=2sin+1的图象.即函数y=g(x)的解析式为 y=g(x)=2sin+1.列表:x-1作图:②对任意a∈R,由于函数y=g(x)的周期为π,g(x)在区间[a,a+10π]上,共有10个周期,故函数g(x)最多有21个零点,最少有20个零点.零点个数的所有可能值为20,21.关闭Word文档返回原板块。

2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件(：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (23)

课时分层训练(四十三) 垂直关系A组基础达标一、选择题1．设α，β为两个不同的平面，直线lα，则“l⊥β”是“α⊥β”成立的( ) A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件A[依题意，由l⊥β，lα可以推出α⊥β；反过来，由α⊥β，lα不能推出l⊥β.因此，“l⊥β”是“α⊥β”成立的充分不必要条件，故选A.]2．(2017·中原名校联盟4月联考)已知m和n是两条不同的直线，α和β是两个不重合的平面，下面给出的条件中一定能推出m⊥β的是( )A．α⊥β且mαB．α⊥β且m∥αC．m∥n且n⊥βD．m⊥n且n∥βC[对于选项A，α⊥β且mα，可得m∥β或m与β相交或mβ，故A不成立；对于选项B，α⊥β且m∥α，可得mβ或m∥β或m与β相交，故B不成立；对于选项C，m∥n且n⊥β，则m⊥β，故C正确；对于选项D，由m⊥n且n∥β，可得m∥β或m与β相交或mβ，故D不成立，故选C.]3．设a，b是夹角为30°的异面直线，则满足条件“aα，bβ，且α⊥β”的平面α，β( )A．不存在B．有且只有一对C．有且只有两对D．有无数对D[过直线a的平面α有无数个，当平面α与直线b平行时，两直线的公垂线与b确定的平面β⊥α，当平面α与b相交时，过交点作平面α的垂线与b确定的平面β⊥α.故选D.]4．(2017·全国卷Ⅲ)在正方体ABCDA1B1C1D1中，E为棱CD的中点，则( ) A．A1E⊥DC1B．A1E⊥BDC．A1E⊥BC1D．A1E⊥ACC[如图，∵A1E在平面ABCD上的投影为AE，而AE不与AC，BD垂直，∴B，D错；∵A1E在平面BCC1B1上的投影为B1C，且B1C⊥BC1，∴A1E⊥BC1，故C正确；(证明：由条件易知，BC1⊥B1C，BC1⊥CE，又CE∩B1C＝C，∴BC1⊥平面CEA1B1.又A1E平面CEA1B1，∴A1E⊥BC1)∵A1E在平面DCC1D1上的投影为D1E，而D1E不与DC1垂直，故A错．故选C.]5．(2017·河北唐山一模)如图7410，在正方形ABCD中，E、F分别是BC、CD的中点，G 是EF的中点，现在沿AE、AF及EF把这个正方形折成一个空间图形，使B、C、D三点重合，重合后的点记为H，那么，在这个空间图形中必有( )【导学号：79140236】图7410A．AG⊥平面EFH B．AH⊥平面EFHC．HF⊥平面AEF D．HG⊥平面AEFB[根据折叠前、后AH⊥HE，AH⊥HF不变，∴AH⊥平面EFH，B正确；∵过A只有一条直线与平面EFH垂直，∴A不正确；∵AG⊥EF，EF⊥GH，AG∩GH＝G，∴EF⊥平面HAG，又EF平面AEF，∴平面HAG⊥AEF，过H作直线垂直于平面AEF，一定在平面HAG内，∴C不正确；由条件证不出HG⊥平面AEF，∴D不正确．故选B.]二、填空题6．如图7411，∠BAC＝90°，PC⊥平面ABC，则在△ABC，△PAC的边所在的直线中，与PC垂直的直线是________；与AP垂直的直线是________．图7411AB，BC，AC；AB[∵PC⊥平面ABC，∴PC垂直于直线AB，BC，AC.∵AB⊥AC，AB⊥PC，AC∩PC＝C，∴AB⊥平面PAC，∴AB⊥AP，故与AP垂直的直线是AB.]7．如图7412所示，在四棱锥PABCD中，PA⊥底面ABCD，且底面各边都相等，M是PC 上的一动点，当点M满足________时，平面MBD⊥平面PCD.(只要填写一个你认为是正确的条件即可)图7412DM⊥PC(或BM⊥PC) [连接AC，BD，则AC⊥BD，∵PA⊥底面ABCD，∴PA⊥BD.又PA∩AC＝A，∴BD⊥平面PAC，∴BD⊥PC.∴当DM⊥PC(或BM⊥PC)时，即有PC⊥平面MBD.而PC平面PCD，∴平面MBD⊥平面PCD.]8．(2016·全国卷Ⅱ)α，β是两个平面，m，n是两条直线，有下列四个命题：①如果m⊥n，m⊥α，n∥β，那么α⊥β.②如果m⊥α，n∥α，那么m⊥n.③如果α∥β，mα，那么m∥β.④如果m∥n，α∥β，那么m与α所成的角和n与β所成的角相等．其中正确的命题有________．(填写所有正确命题的编号)【导学号：79140237】②③④[对于①，α，β可以平行，也可以相交但不垂直，故错误．对于②，由线面平行的性质定理知存在直线lα，n∥l，又m⊥α，所以m⊥l，所以m⊥n，故正确．对于③，因为α∥β，所以α，β没有公共点．又mα，所以m，β没有公共点，由线面平行的定义可知m∥β，故正确．对于④，因为m∥n，所以m与α所成的角和n与α所成的角相等．因为α∥β，所以n与α所成的角和n与β所成的角相等，所以m与α所成的角和n与β所成的角相等，故正确．]三、解答题9．(2017·北京高考)如图7413，在三棱锥P ABC 中，PA ⊥AB ，PA ⊥BC ，AB ⊥BC ，PA ＝AB ＝BC ＝2，D 为线段AC 的中点，E 为线段PC 上一点．图7413(1)求证：PA ⊥BD ；(2)求证：平面BDE ⊥平面PAC ；(3)当PA ∥平面BDE 时，求三棱锥E BCD 的体积．[解] (1)证明：因为PA ⊥AB ，PA ⊥BC ，所以PA ⊥平面ABC . 又因为BD 平面ABC ，所以PA ⊥BD .(2)证明：因为AB ＝BC ，D 为AC 的中点，所以BD ⊥AC . 由(1)知，PA ⊥BD ，所以BD ⊥平面PAC ，所以平面BDE ⊥平面PAC .(3)因为PA ∥平面BDE ，平面PAC ∩平面BDE ＝DE ，所以PA ∥DE . 因为D 为AC 的中点，所以DE ＝12PA ＝1，BD ＝DC ＝ 2.由(1)知，PA ⊥平面ABC ，所以DE ⊥平面ABC ，所以三棱锥E BCD 的体积V ＝16BD ·DC ·DE ＝13.]10．(2017·江苏高考)如图7414，在三棱锥A BCD 中，AB ⊥AD ，BC ⊥BD ，平面ABD ⊥平面BCD ，点E ，F (E 与A ，D 不重合)分别在棱AD ，BD 上，且EF ⊥AD .图7414求证：(1)EF ∥平面ABC ； (2)AD ⊥AC .[证明] (1)在平面ABD 内，因为AB ⊥AD ，EF ⊥AD ，所以EF ∥AB .又因为EF ⊆/平面ABC ，AB 平面ABC ，所以EF ∥平面ABC .(2)因为平面ABD⊥平面BCD，平面ABD∩平面BCD＝BD，BC 平面BCD，BC⊥BD，所以BC⊥平面ABD.因为AD平面ABD，所以BC⊥AD.又AB⊥AD，BC∩AB＝B，AB平面ABC，BC平面ABC，所以AD⊥平面ABC.又因为AC平面ABC，所以AD⊥AC.B组能力提升11．(2017·贵州贵阳二模)如图7415，在正方形ABCD中，E，F分别是BC，CD的中点，沿AE，AF，EF把正方形折成一个四面体，使B，C，D三点重合，重合后的点记为P，P 点在△AEF内的射影为O，则下列说法正确的是( )图7415A．O是△AEF的垂心B．O是△AEF的内心C．O是△AEF的外心D．O是△AEF的重心A[由题意可知PA，PE，PF两两垂直，所以PA⊥平面PEF，从而PA⊥EF，而PO⊥平面AEF，则PO⊥EF，因为PO∩PA＝P，所以EF⊥平面PAO，所以EF⊥AO，同理可知AE⊥FO，AF⊥EO，所以O为△AEF的垂心．]12.如图7416，在三棱柱ABCA1B1C1中，侧棱AA1⊥底面ABC，底面是以∠ABC为直角的等腰直角三角形，AC＝2a，BB1＝3a，D是A1C1的中点，点F在线段AA1上，当AF＝________时，CF⊥平面B1DF.图7416a 或2a [∵B 1D ⊥平面A 1ACC 1，∴CF ⊥B 1D .为了使CF ⊥平面B 1DF ，只要使CF ⊥DF (或CF ⊥B 1F )．设AF ＝x ，则CD 2＝DF 2＋FC 2，∴x 2－3ax ＋2a 2＝0，∴x ＝a 或x ＝2a .]13. (2016·四川高考)如图7417，在四棱锥P ABCD 中，PA ⊥CD ，AD ∥BC ，∠ADC ＝∠PAB ＝90°，BC ＝CD ＝12AD .图7417(1)在平面PAD 内找一点M ，使得直线CM ∥平面PAB ，并说明理由； (2)证明：平面PAB ⊥平面PBD .【导学号：79140238】[解] (1)取棱AD 的中点M (M ∈平面PAD )，点M 即为所求的一个点．理由如下：连接CM ，因为AD ∥BC ，BC ＝12AD ，所以BC ∥AM ，且BC ＝AM . 所以四边形AMCB 是平行四边形，所以CM ∥AB .又AB 平面PAB ，CM ⊆/平面PAB ，所以CM ∥平面PAB .(说明：取棱PD 的中点N ，则所找的点可以是直线MN 上任意一点) (2)证明：由已知，PA ⊥AB ，PA ⊥CD ，因为AD ∥BC ，BC ＝12AD ，所以直线AB 与CD 相交，所以PA ⊥平面ABCD ，所以PA ⊥BD .因为AD ∥BC ，BC ＝12AD ，M 为AD 的中点，连接BM ，所以BC ∥MD ，且BC ＝MD ，所以四边形BCDM 是平行四边形，所以BM ＝CD ＝12AD ，所以BD ⊥AB .又AB ∩AP ＝A ，所以BD ⊥平面PAB . 又BD 平面PBD ，所以平面PAB ⊥平面PBD .。

2019年高考数学一轮训练含答案(理科)：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用北师大版

课时分层训练(二十一) 函数y ＝A sin(ωx ＋φ)的图像及应用A 组基础达标一、选择题1．(2017·沈阳三十一中月考)函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，π上的简图是( )A [令x ＝0，得y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3＝－32，排除B ，D.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3＝0，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝0，排除C.]2．函数f (x )＝tan ωx (ω＞0)的图像的相邻两支截直线y ＝2所得线段长为π2，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6的值是( )【导学号：79140118】A ．－ 3 B.33C ．1D.3D [由题意可知该函数的周期为π2，所以πω＝π2，ω＝2，f (x )＝tan 2x ，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝tan π3＝ 3.]3．(2016·全国卷Ⅰ)将函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6的图像向右平移14个周期后，所得图像对应的函数为( )A ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4B ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3C ．y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π4 D ．y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3 D [函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6的周期为π，将函数y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6的图像向右平移14个周期即π4个单位长度，所得图像对应的函数为y ＝2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4＋π6＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3，故选D.]4．若函数y ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx ＋π6(ω∈N ＋)图像的一个对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，0，则ω的最小值为( ) A ．1 B ．2 C ．4D ．8B [由题意知πω6＋π6＝k π＋π2(k ∈Z )⇒ω＝6k ＋2(k ∈Z )，又ω∈N ＋，所以ωmin ＝2.]5．(2018·云南二检)已知函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3，将其图像向右平移φ(φ＞0)个单位长度后得到的函数为奇函数，则φ的最小值为( ) A.π12 B.π6 C.π3D.π2 B [由题意，得平移后的函数为y ＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x －φ)＋π3＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3－2φ，则要使此函数为奇函数，则π3－2φ＝k π(k ∈Z )，解得φ＝－k π2＋π6(k ∈Z )，由φ＞0，得φ的最小值为π6，故选B.]二、填空题6．若函数f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π3(ω＞0)的最小正周期为π2，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＝________. 0 [由f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π3(ω＞0)的最小正周期为π2，得ω＝4，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4×π3－π3＝0.]7．(2018·武汉调研)如图346，某地一天6—14时的温度变化曲线近似满足函数y ＝A sin(ωx ＋φ)＋b (|φ|＜π)，则这段曲线的函数解析式可以为________．图346y ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋3π4＋20(6≤x ≤14) [由图知A ＝10，b ＝20，T ＝2(14－6)＝16，所以ω＝2πT ＝π8，所以y ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋φ＋20，把点(10,20)代入，得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4＋φ＝0，因为|φ|＜π，则φ可以取3π4，所以这段曲线的函数解析式可以为y ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋3π4＋20，x ∈[6,14]．]8．电流强度I (安)随时间t (秒)变化的函数I ＝A sin(ωt ＋φ)(A ＞0，ω＞0,0＜φ＜π2)的图像如图347所示，则当t ＝1100秒时，电流强度是________安.【导学号：79140119】图347－5 [由图像知A ＝10，T 2＝4300－1300＝1100，∴ω＝2πT＝100π，∴I ＝10sin(100πt ＋φ)．∵图像过点⎝⎛⎭⎪⎫1300，10，∴10sin ⎝⎛⎭⎪⎫100π×1300＋φ＝10， ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＋φ＝1，π3＋φ＝2k π＋π2，k ∈Z ， ∴φ＝2k π＋π6，k ∈Z .又∵0＜φ＜π2，∴φ＝π6，∴I ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫100πt ＋π6，当t ＝1100秒时，I ＝－5(安)．] 三、解答题9．已知函数y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3. (1)求它的振幅、最小正周期、初相； (2)用“五点法”作出它在一个周期内的图像． [解] (1)y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的振幅A ＝2，最小正周期T ＝2π2＝π，初相φ＝π3.(2)令X ＝2x ＋π3，则y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3＝2sin X .列表：描点画图：10．已知函数y ＝A sin(ωx ＋φ)(A ＞0，ω＞0)的图像过点P ⎝⎛⎭⎪⎫π12，0，图像上与点P 最近的一个最高点是Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3，5. (1)求函数的解析式； (2)求函数f (x )的递增区间．[解] (1)依题意得A ＝5，周期T ＝4⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－π12＝π，∴ω＝2ππ＝2.故y ＝5sin(2x ＋φ)，又图像过点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π12，0， ∴5sin ⎝⎛⎭⎪⎫π6＋φ＝0，由已知可得π6＋φ＝0，∴φ＝－π6，∴y ＝5sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6. (2)由－π2＋2k π≤2x －π6≤π2＋2k π，k ∈Z ，得－π6＋k π≤x ≤π3＋k π，k ∈Z ，故函数f (x )的递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π6，k π＋π3(k ∈Z )．B 组能力提升11．(2017·天津高考)设函数f (x )＝2sin(ωx ＋φ)，x ∈R ，其中ω>0，|φ|<π.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8＝2，f ⎝⎛⎭⎪⎫11π8＝0，且f (x )的最小正周期大于2π，则( )A ．ω＝23，φ＝π12B ．ω＝23，φ＝－11π12C ．ω＝13，φ＝－11π24D ．ω＝13，φ＝7π24A [∵f ⎝⎛⎭⎪⎫5π8＝2，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π8＝0，且f (x )的最小正周期大于2π，∴f (x )的最小正周期为4⎝⎛⎭⎪⎫11π8－5π8＝3π，∴ω＝2π3π＝23，∴f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x ＋φ.∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫23×5π8＋φ＝2，得φ＝2k π＋π12，k ∈Z .又|φ|<π，∴取k ＝0，得φ＝π12.故选A.]12．(2016·北京高考)将函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3图像上的点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，t 向左平移s (s >0)个单位长度得到点P ′.若P ′位于函数y ＝sin 2x 的图像上，则( ) A ．t ＝12，s 的最小值为π6B ．t ＝32，s 的最小值为π6C ．t ＝12，s 的最小值为π3D ．t ＝32，s 的最小值为π3A [因为点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，t 在函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的图像上，所以t ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4－π3＝sin π6＝12.所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，12.将点P 向左平移s (s >0)个单位长度得P ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－s ，12.因为P ′在函数y ＝sin 2x 的图像上，所以sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－s ＝12，即cos 2s ＝12，所以2s＝2k π＋π3或2s ＝2k π＋53π，即s ＝k π＋π6或s ＝k π＋5π6(k ∈Z )，所以s 的最小值为π6.]13．已知角φ的终边经过点P (－4,3)，函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)(ω＞0)图像的相邻两条对称轴之间的距离等于π2，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值为________.【导学号：79140120】－45 [由于角φ的终边经过点P (－4,3)，所以cos φ＝－45.又根据函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)(ω＞0)图像的相邻两条对称轴之间的距离等于π2，可得2πω＝2×π2，所以ω＝2，所以f (x )＝sin(2x ＋φ)，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋φ＝cos φ＝－45.]14．(2017·山东高考)设函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π6＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π2，其中0<ω<3，已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝0.(1)求ω；(2)将函数y ＝f (x )的图像上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)，再将得到的图像向左平移π4个单位，得到函数y ＝g (x )的图像，求g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π4，3π4上的最小值．[解] (1)因为f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π6＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π2，所以f (x )＝32sin ωx －12cos ωx －cos ωx ＝32sin ωx －32cos ωx＝3⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx －32cos ωx＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx －π3. 由题设知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝0，所以ωπ6－π3＝k π，k ∈Z ，所以ω＝6k ＋2，k ∈Z . 又0<ω<3，所以ω＝2.(2)由(1)得f (x )＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3，所以g (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π4－π3＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π12.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π4，3π4，所以x －π12∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，2π3.当x －π12＝－π3，即x ＝－π4时，g (x )取得最小值－32.。

新高考数学一轮复习课时规范练21 函数yAsin(ωxφ)的图象及应用新人教A版高三全册数学试题

课时规范练21 函数y=A sin (ωx+φ)的图象及应用基础巩固组1.(2019宁夏银川模拟)要得到y=sin x 函数的图象,只需将函数y=sin (2x +π6)的图象上所有的点的( )A.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向右平移π6个单位长度B.横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移π6个单位长度C.横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再向右平移π6个单位长度D.横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再向左平移π6个单位长度2.已知函数f (x )=cos (xx +π3)(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图象( )A.关于点(π3,0)对称B.关于直线x=π4对称C.关于点(π4,0)对称D.关于直线x=π3对称3.将函数y=sin (12x −π3)的图象向右平移π2个单位,再将所得的图象所有点的横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),则所得图象对应的函数的一个单调递增区间为 ( )A.[-π12,13π12]B.[13π12,25π12]C.[π12,13π12]D.[7π12,19π12]4.(2019浙江杭州西湖区模拟)据调查,某商品一年内出厂价按月呈f(x)=A sin(ωx+φ)+bA>0,ω>0,|φ|<π2的模型波动(x为月份),已知3月份达到最高价8千元,7月份价格最低为4千元,根据以上条件可确定f(x)的解析式为()A.f(x)=2sin(π4x-π4)+6(1≤x≤12,x∈N*)B.f(x)=9sin(π4x-π4)(1≤x≤12,x∈N*)C.f(x)=2√2sinπ4x+6(1≤x≤12,x∈N*)D.f(x)=2sin(π4x+π4)+6(1≤x≤12,x∈N*)5.(2019天津,理7)已知函数f(x)=A sin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π)是奇函数,将y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象对应的函数为g(x).若g(x)的最小正周期为2π,且gπ4=√2,则f3π8=()A.-2B.-√2C.√2D.26.将函数f(x)=2sin(xx+π4)(ω>0)的图象向右平移π4x个单位长度后得到g(x)的图象,若函数g(x)在区间-π6,π3上为增函数,则ω的最大值为()A.3B.2C.32D.547.(多选)对于函数f(x)=sin x+√3cos x,下列说法中不正确的是()A.函数f(x)的图象关于点(π6,0)对称B.存在α∈(0,π3),使f(α)=1C.存在α∈(0,π3),使函数f(x+α)的图象关于y轴对称D.存在α∈(0,π3),使f(x+α)=f(x+3α)恒成立8.已知α∈(0,π2),若sin2α+sin 2α=1,则tan α=;sin 2α=.9.(2019山西大同模拟)若函数f(x)=cos 2x-2cos x在区间-π2,a上的最大值是-1,则a的取值范围是.10.(2019湖南郴州期末)如图为函数f(x)=sin(ωx+φ) A>0,ω>0,|φ|<π2的图象.(1)求函数f(x)=A sin(ωx+φ)的解析式;(2)若x∈[0,π2]时,函数y=[f(x)]2-2f(x)-m有零点,求实数m的取值范围.综合提升组11.(2019湖南衡阳二模)已知函数f(x)=sin x-cos x,将f(x)的图象向右平移π2个单位,得到函数g(x)的图象,则函数y=f(x)g(x)x∈-π12,π6的值域为()A.[12,1] B.[-1,-12]C.[-1,-√32] D.[√32,1]12.将函数f(x)=2sin(2x+π6)的图象向左平移π12个单位,再向下平移1个单位,得到g(x)的图象,若g(x1)g(x2)=9,且x1,x2∈[-2π,2π],则2x1-x2的最大值为()A.55π12B.53π12C.25π6D.17π413.已知函数f(x)=cos(2x+φ)的图象关于点(2π3,0)对称,若将函数f(x)的图象向右平移m(m>0)个单位长度后得到一个偶函数的图象,则实数m的最小值为.14.(2019上海徐汇区期中)某同学用“五点法”画函数f(x)=A sin(ωx+φ)ω>0,|φ|<π2在某一周期内的图象时,列表并填入的部分数据如表:(1)请写出上表的x 1,x 2,y 2,及函数f (x )的解析式;(2)将函数f (x )的图象向右平移2π3个单位,再将所得图象上各点的横坐标缩小为原来的12,纵坐标不变,得到函数g (x )的图象,求g (x )的解析式及y=lo g 12[x (x )-√32]的单调递增区间;(3)在(2)的条件下,若F (x )=g 2(x )+√33a ·g (x )-1在x ∈(0,2 019π)上恰有奇数个零点,求实数a 与零点个数n 的值.创新应用组15.(2019吉林梅河口市模拟)函数f (x )=√3sin(ωx+φ)(ω>0)的部分图象,如图所示,∠ABC=120°,则ω等于( )A.π12B.π6C.π4D.π316.(2019湖南郴州期末)定义运算|x x x x|=ad-bc ,如果f (x )=|sin x -12cos x √5|,并且不等式f (x )<m 对任意实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是 .参考答案课时规范练21 函数y=A sin (ωx+φ)的图象及应用1.A 只需将函数y=sin (2x +π6)的图象上所有的点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),可得y=sin (x +π6)函数的图象;再向右平移π6个单位长度,可得y=sin x 函数的图象,故选A .2.D 由题意知ω=2,函数f (x )的对称轴满足2x+π3=k π(k ∈Z ),解得x=x π2−π6(k ∈Z ),当k=1时,x=π3,故选D .3.C 将y=sin (12x -π3)的图象向右平移π2个单位,得到y=sin12(x -π2)−π3=sin (12x -7π12)的图象,再将所得的图象所有点的横坐标缩短为原来的12倍(纵坐标不变),所得的图象对应的解析式为y=sin (x -7π12),令2k π-π2≤x-7π12≤2k π+π2,k ∈Z ,解得2k π+π12≤x ≤2k π+13π12,k ∈Z ,当k=0时,所得图象对应的函数的一个单调递增区间为π12,13π12,故选C .4.A 由3月份达到最高价8千元,7月份价格最低为4千元,所以当x=3时,函数有最大值为8;当x=7时,函数有最小值4,即{x +x =8,-x +x =4,解得A=2,b=6. 又函数f (x )的周期为T=2(7-3)=8,由T=2πx ,得ω=2πx =π4,且x=3时,函数f (x )有最大值,所以3ω+φ=3×π4+φ=π2+2k π,k ∈Z ;解得φ=-π4+2k π,k ∈Z ;又|φ|<π2,取k=0,得φ=-π4,所以f (x )=2sin (π4x -π4)+6.故选A .5.C 已知函数为奇函数,且|φ|<π,故φ=0.f (x )=A sin ωx.∴g (x )=A sin x.∵g (x )的最小正周期为2π,∴2πx=2π,∴ω=1.∴g (x )=A sin x.由gπ4=√2,得A sin π4=√2,∴A=2.∴f (x )=2sin2x.∴f3π8=2sin3π4=√2.故选C .6.C 由题意知,g (x )=2sin ωx-π4π+π4=2sin ωx ,由对称性,得π3−(-π3)≤12×2πx,即x ≤32,则ω的最大值为32.7.ABD 函数f (x )=sin x+√3cos x=2sin (x +π3),对于A:函数f (x )=2sin (x +π3),当x=π6时,2sin (π6+π3)=2,不能得到函数f (x )的图象关于点(π6,0)对称,故A 错误;对于B:x ∈(0,π3),可得α+π3∈π3,2π3,f (α)∈(√3,2],不存在f (α)=1,故B 错误;对于C:函数f (x+α)的对称轴方程为x+α+π3=π2+k π,可得x=k π+π6-α,当k=0,α=π6时,可得图象关于y 轴对称,故C 正确;对于D:f (x+α)=f (x+3α)说明2α是函数的周期,函数f (x )的周期为2π,故α=π,所以不存在x ∈(0,π3),使f (x+α)=f (x+3α)恒成立,故D 错误.故选ABD .8.1245由sin 2α+sin2α=1,得sin 2x +2sin x cos x sin 2x +cos 2x=1,所以tan 2x +2tan x tan 2x +1=1,解得tan α=12.sin2α=2sin x cos x sin 2x +cos 2x =2tan xtan 2x +1=2×12(12)2+1=45.9.(-π2,π2] f (x )=2cos 2x-2cos x-1,令cos x=t ,则f (t )=2t 2-2t-1,当t=0或t=1时,f (t )=-1,函数开口向上,即t ∈[0,1],有最大值-1,∴cos x ∈[0,1],则x ∈-π2,π2.∴a 的取值范围是-π2,π2.10.解(1)由图象可知x 2=2π3−π6=π2,则T=π,ω=2,∵2×π6+φ=2k π,k ∈Z ,及|φ|<π2,∴φ=-π3,而f (0)=A sin (-π3)=-1,A>0,∴A=2√33,∴f (x )=2√33sin (2x -π3).(2)∵x ∈[0,π2],∴2x-π3∈[-π3,2π3],∴f (x )∈[-1,2√33],又函数y=[f (x )]2-2f (x )-m 有零点,∴方程m=[f (x )]2-2f (x )有实根,∵f (x )∈[-1,2√33],∴[f (x )-1]2-1∈[-1,3],因此,实数m 的取值范围为[-1,3].11.A 将函数f (x )=sin x-cos x=√2sin x-π4的图象向右平移π2个单位,得到函数g (x )=√2sin (x -3π4)的图象,则函数y=f (x )g (x )=√2sin x-π4·√2sin (x -3π4)=-2sin x-π4cos x-π4=-sin (2x -π2)=cos2x.∵x ∈[-π12,π6],∴2x ∈-π6,π3,∴cos2x ∈[12,1],故选A .12.A 由题意得g (x )=2sin 2x+π12+π6-1,故g (x )max =1,g (x )min =-3,由g (x 1)g (x 2)=9,得{x (x 1)=-3,x (x 2)=-3,由g (x )=2sin (2x +π3)-1=-3得2x+π3=2k π-π2,k ∈Z ,即x=k π-5π12,k ∈Z ,由x 1,x 2∈[-2π,2π],得x 1,x 2=-17π12,-5π12,7π12,19π12.故当x 1=19π12,x 2=-17π12时,2x 1-x 2最大,即2x 1-x 2=55π12,故选A .13.π12 ∵函数的图象关于点(2π3,0)对称,∴2×2π3+φ=k π+π2,k ∈Z ,解得φ=k π-5π6,k ∈Z ,∴f (x )=cos (2x +x π-5π6),k ∈Z .∵f (x )的图象平移后得函数y=cos (2x -2x +x π-5π6)(k ∈Z )为偶函数,∴-2m+k π-5π6=k 1π(k ∈Z ,k 1∈Z ),m=(x -x 1)π2−5π12.∵m>0,∴m 的最小正值为π12,此时k-k 1=1(k ∈Z ,k 1∈Z ).14.解(1)由表格根据五点法作图的规律,可得π3+2π3=x 1-π3=x 2-x 1=10π3-x 2,解得x 1=4π3,x 2=7π3,A=√3,y 2=-√3,T=2πx=10π3+2π3=4π,得ω=12,即函数f (x )的解析式为f (x )=√3sin (12x +4π3).(2)将函数f (x )=√3sin12x+4π3的图象向右平移2π3个单位,可得y=√3sin12x-π3+4π3=-√3sin 12x 的图象;再将所得图象上各点的横坐标缩小为原来的12,纵坐标不变,得到函数g (x )=√3sin x 的图象.即得y=lo g 12g (x )-√32=lo g 12√3sin x-√32,由√3sin x-√32>0,可得sin x>12,要求函数的单调递增区间,即求y=sin x 的减区间,而y=sin x 的减区间为π2+2k π,5π6+2k π(k∈Z ),故y=lo g 12g (x )-√32的单调递增区间为π2+2k π,5π6+2k π(k ∈Z ).(3)F (x )=g 2(x )+√33a ·g (x )-1=3sin 2x+a sin x-1,令F (x )=0,则a sin x=1-3sin 2x ,显然当sin x=0时,F (x )不存在零点,因此只需考虑sin x ≠0时,F (x )的零点情况,令t=sin x (sin x ≠0且0<x ≤2π),则t ∈[-1,0)∪(0,1],a=1-3x 2x=1x-3t ,则函数y=1x-3t 在[-1,0)和(0,1]上单调递减,且t=1时,y=2,当t=-1时,y=-2,∴当y ∈(-2,2)时,y=t 与y=1x -3t 有两个交点,此时方程a sin x=1-3sin 2x 存在4个实根,当y∈(-∞,-2)∪(2,+∞)时,y=t与y=1x-3t有一个交点,此时方程a sin x=1-3sin2x存在2个实根,当y=2或y=-2时,y=t与y=1x-3t有两个交点,此时方程a sin x=1-3sin2x存在3个实根.∵F(x)=g2(x)+√33a·g(x)-1在x∈(0,2019π)上恰有奇数个零点,∴当x∈(2018π,2019π)时,F(x)只可能存在2个零点,因此只有a=2时符合条件,∴x∈(0,2019π)时F(x)的零点为2018×32+2=3029个.15.B由∠ABC=120°,点B的纵坐标为√3,得B与A横坐标之差为3,则T=4×3=12,即2πx=12,得ω=π6.故选B.16.(3,+∞)f(x)=|sin x-12cos x√5|=√5sin x+2cos x=3sin(x+θ),θ为辅助角,由不等式f(x)<m对任意实数x恒成立,可得m>f(x)max,由f(x)的最大值为3,可得m>3.。

2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (36)

课时分层训练(五十六) 直线与圆锥曲线的位置关系A 组基础达标一、选择题1．若直线y ＝kx 与双曲线x 29－y 24＝1相交，则k 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0，23B.⎝ ⎛⎭⎪⎫－23，0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫－23，23 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，－23∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23，＋∞ C [双曲线x 29－y 24＝1的渐近线方程为y ＝±23x ，若直线与双曲线相交，数形结合，得k ∈⎝⎛⎭⎪⎫－23，23.] 2．已知直线y ＝22(x －1)与抛物线C ：y 2＝4x 交于A ，B 两点，点M (－1，m )，若MA →·MB →＝0，则m ＝( ) A. 2 B.22C.12 D ．0B [由⎩⎨⎧y ＝22(x －1)，y 2＝4x ，得A (2,22)，B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12，－2. 又∵M (－1，m )且MA →·MB →＝0， ∴2m 2－22m ＋1＝0，解得m ＝22.] 3．直线y ＝kx ＋2与抛物线y 2＝8x 有且只有一个公共点，则k 的值为( )【导学号：79140306】A ．1B ．1或3C ．0D ．1或0D [由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋2，y 2＝8x ，得k 2x 2＋(4k －8)x ＋4＝0，若k ＝0，则y ＝2，符合题意．若k ≠0，则Δ＝0，即64－64k ＝0，解得k ＝1，所以直线y ＝kx ＋2与抛物线y 2＝8x 有且只有一个共公点时，k ＝0或1.]4．(2017·河南重点中学联考)已知直线l ：y ＝2x ＋3被椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a ＞b ＞0)截得的弦长为7，则下列直线中被椭圆C 截得的弦长一定为7的有( ) ①y ＝2x －3；②y ＝2x ＋1；③y ＝－2x －3；④y ＝－2x ＋3. A ．1条 B ．2条 C ．3条D ．4条C [直线y ＝2x －3与直线l 关于原点对称，直线y ＝－2x －3与直线l 关于x 轴对称，直线y ＝－2x ＋3与直线l 关于y 轴对称，故有3条直线被椭圆C 截得的弦长一定为7.]5．已知椭圆E ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的右焦点为F (3,0)，过点F 的直线交E 于A ，B 两点．若AB 的中点坐标为(1，－1)，则E 的方程为( )A.x 218＋y 29＝1 B.x 227＋y 218＝1 C.x 236＋y 227＝1 D.x 245＋y 236＝1 A [因为直线AB 过点F (3,0)和点(1，－1)，所以直线AB 的方程为y ＝12(x －3)，代入椭圆方程x 2a 2＋y 2b 2＝1消去y ，得⎝ ⎛⎭⎪⎫a 24＋b 2x 2－32a 2x ＋94a 2－a 2b 2＝0，所以AB 的中点的横坐标为32a 22⎝ ⎛⎭⎪⎫a 24＋b 2＝1，即a 2＝2b 2.又a 2＝b 2＋c 2，所以b ＝c ＝3，a ＝32，所以E 的方程为x 218＋y 29＝1.]二、填空题6．已知倾斜角为60°的直线l 通过抛物线x 2＝4y 的焦点，且与抛物线相交于A ，B 两点，则弦AB 的长为__________． 16 [直线l 的方程为y ＝3x ＋1，由⎩⎨⎧y ＝3x ＋1，x 2＝4y ，得y 2－14y ＋1＝0.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则y 1＋y 2＝14，所以|AB |＝y 1＋y 2＋p ＝14＋2＝16.]7．已知(4,2)是直线l 被椭圆x 236＋y 29＝1所截得的线段的中点，则l 的方程是__________．x ＋2y －8＝0 [设直线l 与椭圆相交于A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)．则x 2136＋y 219＝1，且x 2236＋y 229＝1，两式相减得y 1－y 2x 1－x 2＝－x 1＋x 24(y 1＋y 2). 又x 1＋x 2＝8，y 1＋y 2＝4，所以y 1－y 2x 1－x 2＝－12，故直线l 的方程为y －2＝－12(x －4)，即x ＋2y －8＝0.] 8．已知椭圆x 24＋y 2b2＝1(0<b <2)与y 轴交于A ，B 两点，点F 为该椭圆的一个焦点，则△ABF的面积的最大值为__________.【导学号：79140307】2 [不妨设点F 的坐标为(4－b 2，0)，而|AB |＝2b ，所以S △ABF ＝12×2b ×4－b 2＝b 4－b 2＝b 2(4－b 2)≤b 2＋4－b 22＝2(当且仅当b 2＝4－b 2，即b 2＝2时取等号)，故△ABF面积的最大值为2.] 三、解答题9．(2018·陕西质检(一))已知椭圆与抛物线y 2＝42x 有一个相同的焦点，且该椭圆的离心率为22. (1)求椭圆的标准方程；(2)过点P (0,1)的直线与该椭圆交于A 、B 两点，O 为坐标原点，若AP →＝2PB →，求△AOB 的面积．[解] (1)设椭圆方程为x 2a 2＋y 2b2＝1，a ＞b ＞0，由题意可得c ＝2，又椭圆的离心率为22，得a ＝2. ∴b 2＝a 2－c 2＝2， ∴所求方程为x 24＋y 22＝1.(2)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由AP →＝2PB →得⎩⎪⎨⎪⎧－x 1＝2x 2，1－y 1＝2(y 2－1).设直线方程为y ＝kx ＋1，代入椭圆方程整理，得(2k 2＋1)x 2＋4kx －2＝0， ∴x 1＋x 2＝－4k 2k 2＋1，x 1·x 2＝－22k 2＋1.由x 1＝－2x 2代入上式可得⎝ ⎛⎭⎪⎫4k 2k 2＋12＝12k 2＋1. ∴k 2＝114.∴△AOB 的面积S ＝12|OP |·|x 1－x 2|＝12·28k 2＋22k 2＋1＝1268. 10. (2016·江苏高考改编)如图892，在平面直角坐标系xOy 中，已知直线l ：x －y －2＝0，抛物线C ：y 2＝2px (p >0)．图892(1)若直线l 过抛物线C 的焦点，求抛物线C 的方程；(2)当p ＝1时，若抛物线C 上存在关于直线l 对称的相异两点P 和Q .求线段PQ 的中点M 的坐标．[解] (1)抛物线C ：y 2＝2px (p >0)的焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫p2，0.由点⎝ ⎛⎭⎪⎫p2，0在直线l ：x －y －2＝0上，得p2－0－2＝0，即p ＝4. 所以抛物线C 的方程为y 2＝8x . (2)当p ＝1时，曲线C ：y 2＝2x .设P (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)，线段PQ 的中点M (x 0，y 0)．因为点P 和Q 关于直线l 对称，所以直线l 垂直平分线段PQ ，于是直线PQ 的斜率为－1，则可设其方程为y ＝－x ＋b .由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝－x ＋b ，y 2＝2x ，消去x ，得y 2＋2y －2b ＝0.因为P 和Q 是抛物线C 的两相异点，则y 1≠y 2. 从而Δ＝4－4×1×(－2b )＝8b ＋4>0.(*) 因此y 1＋y 2＝－2，所以y 0＝－1. 又M (x 0，y 0)在直线l 上，所以x 0＝1. 所以点M (1，－1)，此时b ＝0满足(*)式．故线段PQ 的中点M 的坐标为(1，－1)．B 组能力提升11．(2017·全国卷Ⅱ)过抛物线C ：y 2＝4x 的焦点F ，且斜率为3的直线交C 于点M (M 在x 轴的上方)，l 为C 的准线，点N 在l 上，且MN ⊥l ，则M 到直线NF 的距离为( ) A. 5 B ．2 2 C ．2 3D ．33C [抛物线y 2＝4x 的焦点为F (1,0)，准线方程为x ＝－1.由直线方程的点斜式可得直线MF 的方程为y ＝3(x －1)．联立得方程组⎩⎨⎧y ＝3(x －1)，y 2＝4x ，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝13，y ＝－233或⎩⎨⎧x ＝3，y ＝2 3.∵点M 在x 轴的上方， ∴M (3,23)． ∵MN ⊥l ， ∴N (－1,23)．∴|NF |＝(1＋1)2＋(0－23)2＝4， |MF |＝|MN |＝(3＋1)2＋(23－23)2＝4. ∴△MNF 是边长为4的等边三角形． ∴点M 到直线NF 的距离为2 3. 故选C.]12．(2017·青岛质检)过双曲线C ：x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的右焦点作一条与其渐近线平行的直线，交C 于点P .若点P 的横坐标为2a ，则C 的离心率为__________．2＋3 [如图所示，不妨设与渐近线平行的直线l 的斜率为b a，又直线l 过右焦点F (c,0)，则直线l 的方程为y ＝ba(x －c )．因为点P 的横坐标为2a ，代入双曲线方程得4a 2a 2－y2b2＝1，化简得y ＝－3b 或y ＝3b (点P 在x 轴下方，故舍去)．故点P 的坐标为(2a ，－3b )，代入直线方程得－3b ＝b a(2a －c )，化简可得离心率e ＝c a＝2＋ 3.]13．(2018·广州综合测试(二))已知定点F (0,1)，定直线l ：y ＝－1，动圆M 过点F ，且与直线l 相切．(1)求动圆M 的圆心轨迹C 的方程；(2)过点F 的直线与曲线C 相交于A ，B 两点，分别过点A ，B 作曲线C 的切线l 1，l 2两条切线相交于点P ，求△PAB 外接圆面积的最小值.【导学号：79140308】[解] (1)法一：设圆心M 到直线l 的距离为d ，由题意|MF |＝d .设圆心M (x ，y )，则有x 2＋(y －1)2＝|y ＋1|. 化简得x 2＝4y .所以点M 的轨迹C 的方程为x 2＝4y . 法二：设圆心M 到直线l 的距离为d ，由题意|MF |＝d .根据抛物线的定义可知，点M 的轨迹为抛物线，焦点为F (0,1)，准线为y ＝－1. 所以点M 的轨迹C 的方程为x 2＝4y . (2)法一：设l AB ：y ＝kx ＋1，代入x 2＝4y 中，得x 2－4kx －4＝0. 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝4k ，x 1x 2＝－4.所以|AB |＝1＋k 2·|x 1－x 2|＝4(k 2＋1)．因为曲线C ：x 2＝4y ，即y ＝x 24，所以y ′＝x2.所以直线l 1的斜率为k 1＝x 12，直线l 2的斜率为k 2＝x 22.因为k 1k 2＝x 1x 24＝－1，所以PA ⊥PB ，即△PAB 为直角三角形．所以△PAB 的外接圆的圆心为线段AB 的中点，线段AB 是外接圆的直径．因为|AB |＝4(k 2＋1)，所以当k ＝0时，线段AB 最短，最短长度为4，此时圆的面积最小，最小面积为4π.法二：设l AB ：y ＝kx ＋1，代入x 2＝4y 中，得x 2－4kx －4＝0. 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝4k ，x 1x 2＝－4.所以|AB |＝1＋k 2·|x 1－x 2|＝4(k 2＋1)．因为曲线C ：x 2＝4y ，即y ＝x 24，所以y ′＝x2.所以直线l 1的方程为y －y 1＝x 12(x －x 1)，即y ＝x 12x －x 214.①同理可得直线l 2的方程为y ＝x 22x －x 224.②联立①②，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝x 1＋x22，y ＝x 1x24，即P (2k ，－1)．因为PA →·PB →＝(x 1－2k ，y 1＋1)·(x 2－2k ，y 2＋1) ＝x 1x 2－2k (x 1＋x 2)＋4k 2＋y 1y 2＋(y 1＋y 2)＋1＝0，所以PA ⊥PB ，即△PAB 为直角三角形．所以△PAB 的外接圆的圆心为线段AB 的中点，线段AB 是外接圆的直径．因为|AB |＝4(k 2＋1)，所以当k ＝0时，线段AB 最短，最短长度为4，此时圆的面积最小，最小面积为4π.法三：设l AB ：y ＝kx ＋1，由对称性不妨设点A 在y 轴的左侧，代入x 2＝4y 中，得x 2－4kx －4＝0. 解得A (2k －2k 2＋1，2k 2－2k k 2＋1＋1)，B (2k ＋2k 2＋1，2k 2＋2k k 2＋1＋1)．所以|AB |＝4(k 2＋1)．因为曲线C ：x 2＝4y ，即y ＝x 24，所以y ′＝x2.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)所以直线l 1的方程为y －y 1＝x 12(x －x 1)，即y ＝x 12x －x 214.①同理可得直线l 2的方程为y ＝x 22x －x 224.②联立①②，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝x 1＋x22，y ＝x 1x24，即P (2k ，－1)．因为AB 的中点M 的坐标为(2k,2k 2＋1)，所以AB 的中垂线方程为y －(2k 2＋1)＝－1k(x －2k )，因为PA 的中垂线方程为y －(k 2－k k 2＋1)＝(k ＋k 2＋1)[x －(2k －k 2＋1)]，联立上述两个方程，解得其交点坐标为N (2k,2k 2＋1)．因为点M ，N 的坐标相同，所以AB 的中点M 为△PAB 的外接圆的圆心．所以△PAB 是直角三角形，且PA ⊥PB ，所以线段AB 是△PAB 外接圆的直径．因为|AB |＝4(k 2＋1)，所以当k ＝0时，线段AB 最短，最短长度为4，此时圆的面积最小，最小面积为4π.。

2019年高考数学一轮复习学案+训练+课件：课时分层训练21 函数y=Asin(ωx+φ)的图像及应用理 (27)

课时分层训练(四十七) 利用空间向量求空间角A 组基础达标一、选择题1．在正方体A 1B 1C 1D 1ABCD 中，AC 与B 1D 夹角的大小为( )A.π6 B.π4C.π3D ．π2D [建立如图所示的空间直角坐标系，设正方体边长为1，则A (0,0,0)，C (1,1,0)，B 1(1,0,1)，D (0,1,0)．∴AC →＝(1,1,0)，B 1D →＝(－1,1，－1)，∵AC →·B 1D →＝1×(－1)＋1×1＋0×(－1)＝0， ∴AC →⊥B 1D →，∴AC 与B 1D 的夹角为π2.]2. (2017·西安调研)如图7720，在空间直角坐标系中有直三棱柱ABC A 1B 1C 1，CA ＝CC 1＝2CB ，则直线BC 1与直线AB 1夹角的余弦值为( )图7720A.55 B ．－55C.255D ．－255A [不妨设CB ＝1，则B (0,0,1)，A (2,0,0)，C 1＝(0,2,0)，B 1(0,2,1)，∴BC 1→＝(0,2，－1)，AB 1→＝(－2,2,1)．cos 〈BC 1→，AB 1→〉＝BC 1→·AB 1→|BC 1→|·|AB 1→|＝0＋4－15×3＝55.] 3．(2017·郑州调研)在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，BB 1与平面ACD 1夹角的正弦值为( )【导学号：79140255】A.32B ．33C.35 D ．25B [设正方体的棱长为1，以D 为坐标原点，DA ，DC ，DD 1所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴，建立空间直角坐标系，如图所示．则B (1,1,0)，B 1(1,1,1)，A (1,0,0)，C (0,1,0)，D 1(0,0,1)，所以BB →1＝(0,0,1)，AC →＝(－1,1,0)，AD →1＝(－1,0,1)．令平面ACD 1的法向量为n ＝(x ，y ，z )，则n ·AC →＝－x ＋y ＝0，n ·AD →1＝－x ＋z ＝0，令x ＝1，可得n ＝(1,1,1)，所以sin θ＝|cos 〈n ，BB →1〉|＝13×1＝33.] 4．已知正三棱柱ABC A 1B 1C 1的侧棱长与底面边长相等，则AB 1与侧面ACC 1A 1夹角的正弦值等于( ) A.64 B ．104 C.22D ．32A [如图所示建立空间直角坐标系，设正三棱柱的棱长为2，则O (0,0,0)，B (3，0,0)，A (0，－1,0)，B 1(3，0,2)，所以AB 1→＝(3，1,2)，由题知BO →＝(－3，0,0)为侧面ACC 1A 1的法向量．即sin θ＝|AB 1→·BO →||AB 1→||BO →|＝64.故选A.]5．在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，点E 为BB 1的中点，则平面A 1ED 与平面ABCD 所成的锐二面角的余弦值为( ) A.12 B ．23 C.33D ．22B [以A 为原点建立如图所示的空间直角坐标系A xyz ，设棱长为1，则A 1(0,0,1)，E ⎝⎛⎭⎪⎫1，0，12，D (0,1,0)，∴A 1D →＝(0,1，－1)，A 1E →＝⎝⎛⎭⎪⎫1，0，－12.设平面A 1ED 的一个法向量为n 1＝(1，y ，z )， ∴有⎩⎪⎨⎪⎧A 1D →·n 1＝0，A 1E →·n 1＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧y －z ＝0，1－12z ＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧y ＝2，z ＝2.∴n 1＝(1,2,2)．∵平面ABCD 的一个法向量为n 2＝(0,0,1)． ∴cos〈n 1，n 2〉＝23×1＝23，即所成的锐二面角的余弦值为23.]二、填空题6．在长方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，AB ＝2，BC ＝AA 1＝1，则D 1C 1与平面A 1BC 1夹角的正弦值为________． 13[以D 为原点，DA 为x 轴，DC 为y 轴，DD 1为z 轴，建立空间直角坐标系，设n ＝(x ，y ，z )为平面A 1BC 1的法向量，则n ·A 1B →＝0，n ·A 1C 1→＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧2y －z ＝0，－x ＋2y ＝0，令z ＝2，则y ＝1，x ＝2，于是n ＝(2,1,2)，D 1C 1→＝(0,2,0)．设所求线面角为α，则sin α＝|cos 〈n ，D 1C 1→〉|＝13.]7．如图7721所示，二面角的棱上有A ，B 两点，直线AC ，BD 分别在这个二面角的两个半平面内，且都垂直于AB .已知AB ＝4，AC ＝6，BD ＝8，CD ＝217，则该二面角的大小为________．图772160° [∵CD →＝CA →＋AB →＋BD →， ∴|CD →|＝(CA →＋AB →＋BD →)2＝36＋16＋64＋2CA →·BD →＝116＋2CA →·BD →＝217.∴CA →·BD →＝|CA →|·|BD →|·cos〈CA →，BD →〉＝－24. ∴cos〈CA →，BD →〉＝－12.又所求二面角与〈CA →，BD →〉互补， ∴所求的二面角为60°.]8．在一直角坐标系中，已知A (－1,6)，B (3，－8)，现沿x 轴将坐标平面折成60°的二面角，则折叠后A ，B 两点间的距离为________.【导学号：79140256】217 [如图为折叠后的图形，其中作AC ⊥CD ，BD ⊥CD ，则AC ＝6，BD ＝8，CD ＝4，两异面直线AC ，BD 夹角为60°. 故由AB →＝AC →＋CD →＋DB →，得|AB →|2＝|AC →＋CD →＋DB →|2＝68，所以|AB →|＝217.] 三、解答题9．(2018·合肥一检)如图7722，在四棱台ABCD A 1B 1C 1D 1中，AA 1⊥底面ABCD ，四边形ABCD 为菱形，∠BAD ＝120°，AB ＝AA 1＝2A 1B 1＝2.图7722(1)若M 为CD 的中点，求证：AM ⊥平面AA 1B 1B ； (2)求直线DD 1与平面A 1BD 夹角的正弦值．[解] (1)证明：∵四边形ABCD 为菱形，∠BAD ＝120°，连接AC ，则△ACD 为等边三角形，又∵M 为CD 的中点，∴AM ⊥CD ，由CD ∥AB 得AM ⊥AB . ∵AA 1⊥底面ABCD ，AM底面ABCD ，∴AM ⊥AA 1，又∵AB ∩AA 1＝A ， ∴AM ⊥平面AA 1B 1B .(2)∵四边形ABCD 为菱形，∠BAD ＝120°，AB ＝AA 1＝2A 1B 1＝2，得DM ＝1，AM ＝3，∴∠AMD ＝∠BAM ＝90°，又∵AA 1⊥底面ABCD ，∴以点A 为原点，分别以AB ，AM ，AA 1所在直线为x 轴、y 轴、z 轴，建立如图所示的空间直角坐标系A xyz ，A 1(0,0,2)，B (2,0,0)，D (－1，3，0)，D 1⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，32，2， ∴DD →1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12，－32，2，BD →＝(－3，3，0)，A 1B →＝(2,0，－2)．设平面A 1BD 的法向量为n ＝(x ，y ，z )，则有⎩⎪⎨⎪⎧n ·BD →＝0，n ·A 1B →＝0，⇒⎩⎨⎧－3x ＋3y ＝0，2x －2z ＝0，令x ＝1，则n ＝(1，3，1)．∴直线DD 1与平面A 1BD 夹角θ的正弦值 sin θ＝|cos 〈n ，DD →1〉|＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪n ·DD →1|n ||DD →1|＝15.10．(2017·江苏高考)如图7723，在平行六面体ABCD A 1B 1C 1D 1中，AA 1⊥平面ABCD ，且AB ＝AD ＝2，AA 1＝3，∠BAD ＝120°.图7723(1)求异面直线A 1B 与AC 1夹角的余弦值； (2)求二面角B A 1D A 的正弦值．[解] 在平面ABCD 内，过点A 作AE ⊥AD ，交BC 于点E .因为AA 1⊥平面ABCD ，所以AA 1⊥AE ，AA 1⊥AD . 如图，以{AE →，AD →，AA 1→}为正交基底，建立空间直角坐标系A xyz .因为AB ＝AD ＝2，AA 1＝3，∠BAD ＝120°，则A (0,0,0)，B (3，－1,0)，D (0,2,0)，E (3，0,0)，A 1(0,0，3)，C 1(3，1，3)．(1)A 1B →＝(3，－1，－3)，AC 1→＝(3，1，3)，则cos 〈A 1B →，AC 1→〉＝A 1B →·AC 1→|A 1B →||AC 1→|＝(3，－1，－3)·(3，1，3)7＝－17，因此异面直线A 1B 与AC 1夹角的余弦值为17.(2)平面A 1DA 的一个法向量为AE →＝(3，0,0)．设m ＝(x ，y ，z )为平面BA 1D 的一个法向量，又A 1B →＝(3，－1，－3)，BD →＝(－3，3,0)，则⎩⎪⎨⎪⎧m ·A 1B →＝0，m ·BD →＝0，即⎩⎨⎧3x －y －3z ＝0，－3x ＋3y ＝0.不妨取x ＝3，则y ＝3，z ＝2，所以m ＝(3，3，2)为平面BA 1D 的一个法向量．从而cos 〈AE →，m 〉＝AE →·m |AE →||m |＝(3，0，0)·(3，3，2)3×4＝34.设二面角B A 1D A 的大小为θ，则|cos θ|＝34.因为θ∈[0，π]，所以sin θ＝1－cos 2θ＝74.因此二面角B A 1D A 的正弦值为74. B 组能力提升11．(2017·河南百校联盟联考)已知斜四棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1的各棱长均为2，∠A 1AD ＝60°，∠BAD ＝90°，平面A 1ADD 1⊥平面ABCD ，则直线BD 1与平面ABCD 夹角的正切值为( )【导学号：79140257】A.34 B ．134 C.3913D ．393C [取AD 中点O ，连接OA 1，易证A 1O ⊥平面ABCD .建立如图所示的空间直角坐标系，得B (2，－1,0)，D 1(0,2，3)，BD 1→＝(－2,3，3)，平面ABCD 的一个法向量为n ＝(0,0,1)，设BD 1与平面ABCD 的夹角为θ，∴sin θ＝|BD 1→·n ||BD 1→|·|n |＝34，∴tan θ＝3913.] 12．已知点E ，F 分别在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱BB 1，CC 1上，且B 1E ＝2EB ，CF ＝2FC 1，则平面AEF 与平面ABC 所成的二面角的正切值等于________．23[延长FE ，CB 相交于点G ，连接AG ，如图所示．设正方体的棱长为3，则GB ＝BC ＝3，作BH ⊥AG 于点H ，连接EH ，则∠EHB 为所求二面角的平面角．∵BH ＝322，EB ＝1，∴tan∠EHB ＝EB BH ＝23.]13．(2017·全国卷Ⅱ)如图7724，四棱锥P ABCD 中，侧面PAD 为等边三角形且垂直于底面ABCD ，AB ＝BC ＝12AD ，∠BAD ＝∠ABC ＝90°，E 是PD 的中点．图7724(1)证明：直线CE ∥平面PAB ；(2)点M 在棱PC 上，且直线BM 与底面ABCD 所成角为45°，求二面角M AB D 的余弦值.【导学号：79140258】[解] (1)证明：取PA 的中点F ，连接EF ，BF . 因为E 是PD 的中点，所以EF ∥AD ，EF ＝12AD .由∠BAD ＝∠ABC ＝90°得BC ∥AD ，又BC ＝12AD ，所以EF ═∥BC ，四边形BCEF 是平行四边形，CE ∥BF .又BF 平面PAB ，CE ⊆/平面PAB ，故CE ∥平面PAB .(2)由已知得BA ⊥AD ，以A 为坐标原点，AB →的方向为x 轴正方向，|AB →|为单位长度，建立如图所示的空间直角坐标系A xyz ，则A (0,0,0)，B (1,0,0)，C (1,1,0)，P (0,1，3)，PC →＝(1,0，－3)，AB →＝(1,0,0)．设M (x ，y ，z )(0<x <1)，则 BM →＝(x －1，y ，z )，PM →＝(x ，y －1，z －3)．因为BM 与底面ABCD 的夹角为45°，而n ＝(0,0,1)是底面ABCD 的法向量，所以|cos 〈BM →，n 〉|＝sin 45°，|z |(x －1)2＋y 2＋z2＝22，即(x －1)2＋y 2－z 2＝0.①又M 在棱PC 上，设PM →＝λPC →，则x ＝λ，y ＝1，z ＝3－3λ.②由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1＋22，y ＝1，z ＝－62(舍去)，或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1－22，y ＝1，z ＝62，所以M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1－22，1，62，从而AM →＝⎝⎛⎭⎪⎫1－22，1，62. 设m ＝(x 0，y 0，z 0)是平面ABM 的法向量，则 ⎩⎪⎨⎪⎧m ·AM →＝0，m ·AB →＝0，即⎩⎨⎧(2－2)x 0＋2y 0＋6z 0＝0，x 0＝0，所以可取m ＝(0，－6，2)．于是cos 〈m ，n 〉＝m·n |m||n|＝105.因此二面角M AB D 的余弦值为105.。

2019届高三数学(理)人教版一轮训练：第三篇第5节函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用

第5节函数y=Asin(ωx+ )的图象及应用【选题明细表】基础巩固(时间:30分钟)1.(2017·山西月考)设k∈R,则函数f(x)=sin(kx+)+k的部分图象不可能是( D )解析:k=0时,y=,图象为A,A正确;k=2时,f(x)=sin(2x+)+2,图象为B,B正确;k=-1时,f(x)=sin(-x+)-1,图象为C,C正确;k=1时,f(x)=sin(x+)+1,x∈(0,),函数单调递增,D不正确.故选D.2.(2017·全国Ⅰ卷)已知曲线C1:y=cos x,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是( D )(A)把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2(B)把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C 2(C)把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2(D)把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2解析:因为sin(2x+)=cos[-(2x+)]=cos(2x+).因此可以先将y=cos x即C1上所有点的横坐标缩短为原来的倍,纵坐标不变,变为y=cos 2x,再将y=cos 2x向左平移个单位得到y=cos[2(x+)]=cos(2x+).故选D.3.(2017·江西鹰潭一模)函数f(x)=sin(ωx+ϕ)(x∈R)(ω>0,|ϕ|<)的部分图象如图所示,如果x1,x2∈(-,),且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)等于( C )(A) (B) (C) (D)1解析:由题图知,T=2×(+)=π,所以ω=2,因为函数的图象经过(-,0),则0=sin(-+ϕ),因为|ϕ|<,所以ϕ=,所以f(x)=sin(2x+),令2x+=+kπ,k∈Z,取k=0得y轴右边第一条对称轴x=.由f(x1)=f(x2)得x1+x2=2×=,所以f(x1+x2)=sin=.故选C.4.(2017·安徽蚌埠一模)已知函数f(x)=2sin(ωx+ϕ)(ω>0,0<ϕ<π)的图象上相邻两个最高点的距离为π.若将函数f(x)的图象向左平移个单位长度后,所得图象关于y轴对称,则函数f(x)的解析式为( C )(A)f(x)=2sin(x+)(B)f(x)=2sin(x+)(C)f(x)=2sin(2x+)(D)f(x)=2sin(2x+)解析:因为函数的图象上相邻两个最高点的距离为π,所以函数最小正周期T==π,即ω=2,即f(x)=2sin(2x+ϕ),将函数f(x)的图象向左平移个单位长度得,f(x)=2sin[2(x+)+ϕ]=2sin(2x++ϕ),由f(x)=2sin(2x++ϕ)的图象关于y轴对称,得+ϕ=+kπ,k∈Z,即ϕ=+kπ,k∈Z,因为0<ϕ<π,所以当k=0时,ϕ=,即f(x)=2sin(2x+),故选C.5.导学号 38486088已知函数f(x)=2sin ωx在区间[-,]上的最小值为-2,则ω的取值范围是( D )(A)(-∞,-]∪[6,+∞)(B)(-∞,-]∪[,+∞)(C)(-∞,-2]∪[6,+∞)(D)(-∞,-2]∪[,+∞)解析:法一当ω>0时,-ω≤ωx≤ω,由题意知-ω≤-,即ω≥;当ω<0时,ω≤ωx≤-ω,由题意知ω≤-,所以ω≤-2.综上可知,ω的取值范围是(-∞,-2]∪[,+∞).故选D.法二ω=时,f(x)在[-,]上单调递增,f(x)的最小值为f(-)=-2,符合题意,排除A,C.ω=-2时,f(x)在[-,]上最小值为-2,符合题意,排除B.故选D.6.(2017·广东汕头三模)动点A(x,y)在圆x2+y2=1上绕坐标原点沿逆时针方向匀速旋转,其初始位置为A0(,),12秒旋转一周,则动点A 的纵坐标y关于时间t(单位:秒)的函数解析式为( C )(A)y=sin(t+) (B)y=cos(t+)(C)y=sin(t+) (D)y=cos(t+)解析:设y关于t的函数为y=sin(ωt+θ),因为12秒旋转一周,所以T==12,所以ω=,因为当t=0时,初始位置为点A0(,),将该点代入,得到θ=,所以y=sin(t+),故选C.7.(2017·广西玉林一模)为了得到函数y=cos 2x的图象,可以将函数y=sin 2x+cos 2x的图象至少向左平移个单位.解析:将函数y=sin 2x+cos 2x=cos(2x-)的图象向左平移个单位,可得到函数y=cos[2(x+)-]=cos 2x的图象.答案:8.(2017·广东潮州二模)函数f(x)=Asin(ωx+ϕ)(A>0,ω>0,|ϕ|<)的部分图象如图所示,则f(x)= .解析:由题图知A=2,又=-(-)=,故T=π,所以ω=2.又因为点(-,-2)在函数图象上,可得-2=2sin[2×(-)+ϕ],所以可得-×2+ϕ=2kπ- (k∈Z),所以ϕ=2kπ- (k∈Z),又因为|ϕ|<,所以ϕ=-,所以f(x)=2sin(2x-).答案:2sin(2x-)能力提升(时间:15分钟)9.(2017·四川乐山三模)设偶函数f(x)=Asin(ωx+ϕ)(A>0,ω>0,0<ϕ<π)的部分图象如图所示,△KLM为等腰直角三角形,∠KML=90°,KL=1,则f()的值为( D )(A)-(B)-(C)- (D)解析:因为△KLM为等腰直角三角形,∠KML=90°,KL=1,所以A=,T=2,由T=,得ω=π,函数f(x)是偶函数,0<ϕ<π,所以ϕ=,所以函数的解析式为f(x)= sin(πx+),所以f()=sin(+)=.故选D.10.水车在古代是进行灌溉引水的工具,是人类的一项古老的发明,也是人类利用自然和改造自然的象征.如图是一个半径为R的水车,一个水斗从点A(3,-3)出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且旋转一周用时60秒.经过t秒后,水斗旋转到P点,设P的坐标为(x,y),其纵坐标满足y=f(t)=Rsin(ωt+ϕ)(t≥0,ω>0,|ϕ|<).则下列叙述错误的是( C )(A)R=6,ω=,ϕ=-(B)当t∈[35,55]时,点P到x轴的距离的最大值为6(C)当t∈[10,25]时,函数y=f(t)单调递减(D)当t=20时,|PA|=6解析:由题意,R==6,T=60=,所以ω=,t=0时,点A(3,-3)代入可得-3=6sin ϕ,因为|ϕ|<,所以ϕ=-,故A正确;f(t)=6sin(t-),当t∈[35,55]时,t-∈[π,π],所以点P到x轴的距离的最大值为6,B正确;当t∈[10,25]时,t-∈[π,],函数y=f(t)先增后减,C不正确; 当t=20时,t-=,P的纵坐标为6,|PA|==6,D正确.故选C.11.(2017·江西一模)已知函数f(x)=Asin(ωx+ϕ)(0<ϕ<π)的图象如图所示,若f(x0)=3,x0∈(,),则sin x0的值为( A )(A)(B)(C)(D)解析:由函数的图象可得A=5,且=π-=π,所以T=2π,所以ω=1.由题图可得sin(+ϕ)=1,又因为0<ϕ<π,所以ϕ=,故函数的解析式为 f(x)=5sin(x+).再由f(x0)=3,可得5sin(1·x0+)=3,解得 sin(x0+)=,又因为x0∈(,π),所以x 0+∈(,π),故有cos(x0+)=-,sin x0=sin[(x0+)-]=sin(x0+)cos-cos(x0+)sin=×-(-)×=. 故选A.12.若将函数f(x)=(ω>0)的图象向左平移个单位后,所得图象对应的函数为偶函数,则ω的最小值是.解析:将函数f(x)=(ω>0)的图象向左平移个单位后,所得图象对应的函数解析式为g(x)==,因为g(x)为偶函数,所以-=(k∈Z),所以ω=6k+ (k∈Z),因为ω>0,所以k=0时,ω取到最小值,为.答案:13.(2017·山东泰安期中)设函数f(x)=sin(ωx-)(ω>0)的最小正周期为π.(1)求ω;(2)若f(+)=,且α∈(-,),求sin 2α的值;(3)画出函数y=f(x)在区间[0,π]上的图象(完成列表并作图).解:(1)因为函数f(x)=sin(ωx-)(ω>0)的最小正周期为π,所以=π,所以ω=2.(2)由(1)知f(x)=sin(2x-),由f(+)=,即sin(2×+×2-)=,得sin α=.因为-<α<,所以cos α=,故得sin 2α=2sin αcos α=.(3)由(1)知f(x)=sin(2x-),列表如下.--描点,连线,函数y=f(x)在区间[0,π]上的图象如图所示.14.(2017·山东青岛一模)已知函数 f(x)=sin(2x+)+cos(2x+)+2sin xcos x.(1)求函数 f(x) 图象的对称轴方程;(2)将函数 y=f(x) 的图象向右平移个单位,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,得到函数 y=g(x) 的图象,求 y=g(x) 在[,2π]上的值域.解:(1)f(x)=sin(2x+)+cos(2x+)+2sin xcos x=sin 2x+cos 2x+cos 2x-sin 2x+sin 2x=cos 2x+sin 2x=2sin(2x+),令2x+=kπ+,k∈Z,所以函数 f(x) 图象的对称轴方程为x=+,k∈Z.(2)将函数 y=f(x) 的图象向右平移个单位,可得函数解析式为y=2sin[2(x-)+]=2sin(2x+),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,得到函数解析式为y=g(x)=2sin(+),因为x∈[,2π],所以+∈[,],可得sin(+)∈[-,1],所以g(x)=2sin(+)∈[-1,2].所以y=g(x)在[,2π]上的值域为[-1,2].15.已知函数f(x)=Asin(ωx+ϕ),x∈R(其中A>0,ω>0,- <ϕ<),其部分图象如图所示.(1)求f(x)的解析式;(2)求函数g(x)=f(x+)·f(x-)在区间[0,]上的最大值及相应的 x 值.解:(1)由题图可知,A=1, =,所以T=2π,所以ω=1,又f()=sin(+ϕ)=1,且-<ϕ<,所以 =,所以f(x)=sin(x+).(2)已求得f(x)=sin(x+),所以g(x)=f(x+)·f(x-)=sin(x++)·sin(x+-)=sin(x+)sin x=cos x·sin x=sin 2x.因为x∈[0,],所以2x∈[0,π],sin 2x∈[0,1], 故sin 2x∈[0,],当x=时,g(x)取得最大值.。

人教版高考理科数学一轮复习课后限时集训21函数y=Asin(ωx+φ)的图象及三角函数模型的简单应用含解析

课后限时集训(二十一) 函数y ＝Asin(ωx ＋φ)的图象及三角函数模型的简单应用(建议用时：60分钟) A 组基础达标一、选择题1．将函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)＋B (A ＞0，ω＞0，φ∈(0,2π))的图象按以下顺序进行变换：①向左平移π6个单位长度，②横坐标变为原来的12，③向上平移1个单位长度，④纵坐标变为原来的3倍，可得到g (x )＝sin x 的图象，则f (x )＝( ) A .13sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋2312π－1 B .13sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋2312π＋1 C ．3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋2324π＋1D ．3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋2312π－1A [将g (x )＝sin x 的图象按以下顺序进行变换：①纵坐标变为原来的13，②向下平移1个单位长度，③横坐标变为原来的2倍，④向右平移π6个单位长度，可得y ＝A sin(ωx ＋φ)＋B 的图象，即y ＝13sin12⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π6－1，故A ＝13，ω＝12，φ＝－π12＋2k π(k ∈Z)，B ＝－1，又φ∈(0,2π)，所以φ＝2312π，所以f (x )＝13sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋2312π－1.] 2．将函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6的图象向右平移14个周期后，所得图象对应的函数为( )A ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4B ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3C ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π4D ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3D [函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6的周期为π，将函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6的图象向右平移14个周期即π4个单位长度，所得图象对应的函数为y ＝2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x －π4＋π6＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3.故选D .]3.(2018·成都二模)已知函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)A ＞0，ω＞0，|φ|＜π2的部分图象如图所示．现将函数f (x )图象上的所有点向右平移π4个单位长度得到函数g (x )的图象，则函数g (x )的解析式为( )A ．g (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4B ．g (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋3π4C ．g (x )＝2cos 2xD ．g (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π4D [由题知A ＝2，最小正周期T ＝4×⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8－3π8 ＝π，所以ω＝2πT ＝2，将点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π8，－2代入f (x )得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4＋φ＝－1，即5π4＋φ＝2k π＋3π2(k ∈Z)，结合|φ|＜π2，解得φ＝π4，所以f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4，所以g (x )＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π4，故选D .]4．函数f (x )＝sin(2x ＋φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|＜π2的图象向左平移π6个单位后所得图象关于原点对称，则函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上的最小值为( ) A ．－32B ．－12C .12D .32A [函数f (x )＝sin(2x ＋φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫|φ|＜π2的图象向左平移π6个单位后，得到函数y ＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6＋φ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3＋φ的图象，再根据所得图象关于原点对称，可得函数为奇函数．又|φ|＜π2，则π3＋φ＝0，所以φ＝－π3，f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3.由题意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2，得2x －π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，2π3，所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－32，1，所以函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上的最小值为－32.故选A .]5．已知函数f (x )＝12sin 2x ＋32cos 2x ，把函数f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)，再把所得到的曲线向左平移π6个单位长度，得到函数g (x )的图象，则函数g (x )的对称中心是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π＋π6，0，k ∈Z B .⎝ ⎛⎭⎪⎫2k π＋π2，0，k ∈Z C .⎝ ⎛⎭⎪⎫k π＋π2，0，k ∈Z D .⎝ ⎛⎭⎪⎫k π＋π4，0，k ∈Z C [因为f (x )＝12sin 2x ＋32cos 2x ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3，所以将其图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍，得y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3的图象，再向左平移π6个单位长度，得g (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6＋π3＝cos x 的图象，所以函数g (x )的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π＋π2，0，k ∈Z ，故选C .]二、填空题6.如图，某地一天从6～14时的温度变化曲线近似满足函数y ＝A sin(ωx ＋φ)＋b (A ＞0，ω＞0,0＜φ＜π)，则这段曲线的函数解析式为________．y ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋3π4＋20，x ∈[6,14] [从题图中可以看出，从6～14时是函数y＝A sin(ωx ＋φ)＋b 的半个周期，又12×2πω＝14－6，所以ω＝π8.由图可得A ＝12(30－10)＝10，b ＝12(30＋10)＝20. 又π8×10＋φ＝2π，解得φ＝3π4， ∴y ＝10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x ＋3π4＋20，x ∈[6,14]．]7.已知函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)(A ＞0，ω＞0,0＜φ＜π)，其导函数f ′(x )的图象如图所示，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2的值为________．－24[依题意得f ′(x )＝Aωcos(ωx ＋φ)，结合函数y ＝f ′(x )的图象，则T ＝2πω＝4⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8－π8＝π，ω＝2.又Aω＝1，因此A ＝12.因为0＜φ＜π，3π4＜3π4＋φ＜7π4，且f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4＋φ＝－1，所以3π4＋φ＝π，即φ＝π4，f (x )＝12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＝12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π＋π4＝－12×22 ＝－24.]8．函数f (x )＝sin x ＋cos x 的图象向右平移t (t ＞0)个单位长度后所得函数为偶函数，则t 的最小值为________．3π4 [函数f (x )＝sin x ＋cos x ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π4，其图象向右平移t (t ＞0)个单位长度后所得函数y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －t ＋π4为偶函数，则－t ＋π4＝π2＋k π(k ∈Z)，即t ＝－π4－k π(k ∈Z)，又t ＞0，∴当k ＝－1时，t min＝3π4.] 三、解答题9．某同学用“五点法”画函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω＞0，|φ|＜π2在某一个周期内的图象时，列表并填入了部分数据，如下表：A sin(ωx ＋φ)5－5(1)(2)将y ＝f (x )图象上所有点向左平行移动θ(θ＞0)个单位长度，得到y ＝g (x )的图象．若y ＝g (x )图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12，0，求θ的最小值．[解] (1)根据表中已知数据，解得A ＝5，ω＝2，φ＝－π6.数据补全如下表：且函数解析式为f (x )＝5sin ⎝ ⎭⎪⎫2x －π6.(2)由(1)知f (x )＝5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6，得g (x )＝5sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋2θ－π6.因为函数y ＝sin x 图象的对称中心为(k π，0)，k ∈Z .令2x ＋2θ－π6＝k π，k ∈Z ，解得x ＝k π2＋π12－θ，k ∈Z .由于函数y ＝g (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12，0成中心对称，所以令k π2＋π12－θ＝5π12，k ∈Z ，解得θ＝k π2－π3，k ∈Z .由θ＞0可知，当k ＝1时，θ取得最小值π6.10．已知函数f (x )＝4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π3cos x ＋3.(1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间；(2)若函数g (x )＝f (x )－m 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上有两个不同的零点x 1，x 2，求实数m 的取值范围，并计算tan ()x 1＋x 2的值．[解] (1)f (x )＝4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π3cos x ＋3＝4⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin x －32cos x cos x ＋3＝2sin x cos x －23cos 2x ＋3＝sin2x －3cos 2x ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3. 所以函数f (x )的周期为T ＝π.由2k π－π2≤2x －π3≤2k π＋π2(k ∈Z)，得k π－π12≤x ≤k π＋5π12(k ∈Z)．所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－π12，k π＋5π12(k ∈Z)．(2)函数g (x )＝f (x )－m 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上有两个不同的零点x 1，x 2，即函数y ＝f (x )与y ＝m在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上的图象有两个不同的交点，在直角坐标系中画出函数y ＝f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π2上的图象，如图所示，由图象可知，当且仅当m ∈[3，2)时，方程f (x )＝m 有两个不同的解x 1，x 2，且x 1＋x 2＝2×5π12＝5π6，故tan(x 1＋x 2)＝tan 5π6＝－tan π6＝－33.B 组能力提升1.已知函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)(A ＞0，ω＞0，|φ|＜π2)的部分图象如图所示，下列说法正确的是( )A ．f (x )的图象关于直线x ＝－2π3对称 B ．f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫－5π12，0对称C ．将函数y ＝3sin 2x －cos 2x 的图象向左平移π2个单位得到函数f (x )的图象D ．若方程f (x )＝m 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，0上有两个不相等的实数根，则m 的取值范围是(－2，－3]D [由题图可知，T ＝4⎝ ⎛⎭⎪⎫π3－π12＝π，∴ω＝2.又2×π12＋φ＝π2，∴φ＝π3.显然A ＝2，∴f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3.对于A ，f (x )的图象的对称轴方程为x ＝π12＋k π2(k ∈Z)，故不关于直线x ＝－2π3对称，A 错误．对于B ，由2x ＋π3＝k π(k ∈Z)，得x ＝k π2－π6(k ∈Z)，所以f (x )的图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2－π6，0(k ∈Z)，所以不关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫－5π12，0对称，B 错误．对于C ，函数y ＝3sin 2x －cos 2x ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6，将它的图象向左平移π2个单位得y ＝2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π2－π6＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋5π6≠f (x )，C 错误．对于D ，由－π2≤x ≤0，得－2π3≤2x ＋π3≤π3，结合函数y ＝2sin t ⎝ ⎛⎭⎪⎫－2π3≤t ≤π3的图象(图略)可知，当－2＜m ≤－3时，方程f (x )＝m 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，0上有两个不相等的实数根，故选D .]2.水车在古代是进行灌溉引水的工具，是人类的一项古老的发明，也是人类利用自然和改造自然的象征．如图是一个半径为R 的水车，一个水斗从点A (33，－3)出发，沿圆周按逆时针方向匀速旋转，且旋转一周用时60秒．经过t 秒后，水斗旋转到P 点，设P 的坐标为(x ，y )，其纵坐标满足y ＝f (t )＝R sin(ωt ＋φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫t ≥0，ω＞0，|φ|＜π2.则下列叙述错误的是( ) A ．R ＝6，ω＝π30，φ＝－π6B ．当t ∈[35,55]时，点P 到x 轴的距离的最大值为6C ．当t ∈[10,25]时，函数y ＝f (t )单调递减D ．当t ＝20时，|PA |＝63C [由题意，R ＝27＋9＝6，T ＝60＝2πω，所以ω＝π30，t ＝0时，点A (33，－3)代入可得－3＝6sin φ，因为|φ|＜π2，所以φ＝－π6，故A 正确；f (t )＝6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π30t －π6，当t ∈[35,55]时，π30t －π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π，53π，所以点P 到x 轴的距离的最大值为6，B 正确；当t ∈[10,25]时，π30t －π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤16π，2π3，函数y ＝f (t )先增后减，C 不正确；当t ＝20时，π30t －π6＝π2，P 的纵坐标为6，|PA |＝27＋81＝63，D 正确．故选C .]3．已知f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx ＋π3(ω＞0)，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3，且f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，π3上有最小值，无最大值，则ω＝________.143 [依题意，x ＝π6＋π32＝π4时，y 有最小值， ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4·ω＋π3＝－1，∴π4ω＋π3＝2k π＋3π2(k ∈Z)． ∴ω＝8k ＋143(k ∈Z)，因为f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，π3上有最小值，无最大值，所以π3－π4≤πω，即ω≤12，令k＝0，得ω＝143.]4．(2017·山东高考)设函数f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π6＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π2，其中0<ω<3，已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝0.(1)求ω；(2)将函数y ＝f (x )的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)，再将得到的图象向左平移π4个单位，得到函数y ＝g (x )的图象，求g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π4，3π4上的最小值．[解] (1)因为f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π6＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π2，所以f (x )＝32sin ωx －12cos ωx －cos ωx ＝32sin ωx －32cos ωx ＝3⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin ωx －32cos ωx＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π3.因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝0，所以ωπ6－π3＝k π，k ∈Z ，所以ω＝6k ＋2，k ∈Z . 又0<ω<3，所以ω＝2.(2)由(1)得f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3，所以g (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π4－π3＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π12.因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π4，3π4，所以x－π12∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，2π3.当x－π12＝－π3，即x＝－π4时，g(x)取得最小值－32.。

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