高中数学新人教A版必修4综合质量检测含解析
2021高中同步创新课堂数学优化方案人教A版必修4习题：模块综合检测 Word版含答案
模块综合检测(时间：120分钟，满分：150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．设向量a ＝(1，0)，b ＝⎝⎛⎭⎫12，12，则下列结论中正确的是( ) A ．|a |＝|b | B ．a·b ＝22C ．a －b 与b 垂直D ．a ∥b解析：选C .a －b ＝⎝⎛⎭⎫12，－12，(a －b )·b ＝0， 所以a －b 与b 垂直．故选C .2．已知sin(π＋α)＝13，则cos 2α＝( )A ．79B ．89C ．－79D ．429解析：选A .由于sin(π＋α)＝13，所以sin α＝－13，所以cos 2α＝1－2sin 2α＝1－2×⎝⎛⎭⎫－132 ＝79.3．下列函数中同时满足最值是12，最小正周期是6π的三角函数的解析式是( )A ．y ＝12sin ⎝⎛⎭⎫x 3＋π6 B ．y ＝12sin ⎝⎛⎭⎫3x ＋π6 C ．y ＝2sin ⎝⎛⎭⎫x 3－π6D ．y ＝12sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π6 解析：选A .由题意得，A ＝12，2πω＝6π，ω＝13，故选A .4．已知平面对量a ＝(1，2)，b ＝(－2，m )，且a ∥b ，则2a ＋3b 等于( ) A ．(－5，－10) B ．(－4，－8) C ．(－3，－6)D ．(－2，－4)解析：选B ．由于a ＝(1，2)，b ＝(－2，m )， 所以1×m －2×(－2)＝0， 所以m ＝－4.所以2a ＋3b ＝(2，4)＋(－6，－12)＝(－4，－8)．5．在△ABC 中，A ＝15°，则3sin A －cos(B ＋C )的值为( ) A .22B ．32C . 2D ．2解析：选C .由于A ＋B ＋C ＝180°， 所以原式＝3sin A －cos(180°－A ) ＝3sin A ＋cos A ＝2sin(A ＋30°) ＝2sin(15°＋30°)＝2sin 45°＝2.6．已知向量a ，b ，c 满足|a |＝1，|b |＝2，c ＝a ＋b ，c ⊥a ，则a 与b 的夹角等于( ) A ．30° B ．60° C ．120°D ．90°解析：选C .设a ，b 的夹角为θ，由c ⊥a ，c ＝a ＋b ⇒(a ＋b )·a ＝a 2＋a·b ＝0⇒a·b ＝－1⇒cos θ＝a·b |a ||b |＝－12且0°≤θ≤180°⇒θ＝120°.故选C .7．已知α，β为锐角，且tan α＝17，sin β＝35，则α＋β等于( )A ．3π4B ．2π3C ．π4D ．π3解析：选C .由于β为锐角，sin β＝35，所以cos β＝1－sin 2β＝45，所以tan β＝sin βcos β＝34， 所以tan(α＋β)＝tan α＋tan β1－tan αtan β＝17＋341－17×34＝1.由于α，β为锐角，所以α＋β∈(0，π)， 所以α＋β＝π4.8．将函数y ＝3cos x ＋sin x (x ∈R )的图象向左平移m (m ＞0)个单位长度后，所得到的图象关于y 轴对称，则m 的最小值是( )A .π12B ．π6C .π3D .5π6解析：选B ．y ＝f (x )＝3cos x ＋sin x ＝2sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π3，向左平移m (m ＞0)个单位长度后得f (x ＋m )＝2sin ⎝⎛⎭⎫x ＋m ＋π3，由于图象关于y 轴对称，令x ＝0，得⎪⎪⎪⎪2sin ⎝⎛⎭⎫m ＋π3＝2， 从而m ＋π3＝2k π±π2，故m ＝2k π＋π6或m ＝2k π－5π6，k ∈Z .又m ＞0，所以m min ＝π6.9．已知函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)(A ＞0，ω＞0，x ≥0)的部分图象如图所示，则f (1)＋f (2)＋f (3)＋…＋f (11)的值等于( )A ．2B ．2＋ 2C ．2＋2 2D ．－2－2 2解析：选C .由图象可知，函数的振幅为2，初相为0，周期为8，则A ＝2，φ＝0，2πω＝8，从而f (x )＝2sinπ4x . 所以f (1)＋f (2)＋f (3)＋…＋f (11)＝f (1)＋f (2)＋f (3)＝2sin π4＋2sin π2＋2sin 3π4＝2＋22.10．已知向量a ＝(2cos φ，2sin φ)，φ∈⎝⎛⎭⎫π2，π，b ＝(0，－1)，则a 与b 的夹角为( ) A ．φ B ．π2－φC .π2＋φ D .3π2－φ 解析：选D .|a |＝（2cos φ）2＋（2sin φ）2＝2，|b |＝1，a·b ＝－2sin φ，设a 与b 的夹角为θ，则cos θ＝a·b |a |·|b |＝－2sin φ2×1＝－sin φ＝sin(－φ)＝cos ⎝⎛⎭⎫3π2－φ，即cos θ＝cos ⎝⎛⎭⎫3π2－φ，且3π2－φ∈⎝⎛⎭⎫π2，π，所以θ＝3π2－φ.故选D .11．已知|p |＝22，|q |＝3，p ，q 的夹角为π4，如图所示，若AB →＝5p ＋2q ，AC →＝p －3q ，D 为BC 的中点，则|AD →|为( )A .152B ．152C ．7D ．18解析：选A .由于AD →＝12(AC →＋AB →)＝12(5p ＋2q ＋p －3q )＝12(6p －q )，所以|AD →|＝|AD →|2＝12（6p －q ）2＝1236p 2－12p ·q ＋q 2＝1236×()222－12×22×3×cos π4＋32＝152.12．已知函数y ＝2sin(ωx ＋θ)(ω＞0，0＜θ＜π)为偶函数，其图象与直线y ＝2的交点的横坐标为x 1，x 2，若|x 1－x 2|的最小值为π，则( )A ．ω＝2，θ＝π2B ．ω＝12，θ＝π2C ．ω＝12，θ＝π4D ．ω＝2，θ＝π4解析：选A .由于函数y ＝2sin(ωx ＋θ)(ω＞0，0＜θ＜π)为偶函数，所以θ＝π2，所以y ＝2cos ωx ，排解C ，D ；y ＝2cos ωx ∈[－2，2]，结合题意可知T ＝π，所以2πω＝π，所以ω＝2，排解B ，故选A .二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．把答案填在题中横线上) 13．已知2sin θ＋3cos θ＝0，则tan(3π＋2θ)＝________．解析：由同角三角函数的基本关系式，得tan θ＝－32，从而tan(3π＋2θ)＝tan 2θ＝2tan θ1－tan 2 θ＝2×⎝⎛⎭⎫－321－⎝⎛⎭⎫－322＝125. 答案：12514．在平面直角坐标系xOy 中，已知OA →＝(－1，t )，OB →＝(2，2)．若∠ABO ＝90°，则实数t 的值为________． 解析：由于∠ABO ＝90°，所以AB →⊥OB →，所以OB →·AB →＝0. 又AB →＝OB →－OA →＝(2，2)－(－1，t )＝(3，2－t )， 所以(2，2)·(3，2－t )＝6＋2(2－t )＝0. 所以t ＝5. 答案：515．已知函数f (x )＝2sin 2⎝⎛⎭⎫π4＋x －3cos 2x －1，x ∈⎣⎡⎦⎤π4，π2，则f (x )的最小值为________． 解析：f (x )＝2sin 2⎝⎛⎭⎫π4＋x －3cos 2x －1＝1－cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫π4＋x －3cos 2x －1 ＝－cos ⎝⎛⎭⎫π2＋2x －3cos 2x ＝sin 2x －3cos 2x ＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3， 由于π4≤x ≤π2，所以π6≤2x －π3≤2π3，所以12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3≤1. 所以1≤2sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3≤2， 所以1≤f (x )≤2，所以f (x )的最小值为1. 答案：116(2021·高考安徽卷)△ABC 是边长为2的等边三角形，已知向量a ，b 满足AB →＝2a ，AC →＝2a ＋b ，则下列结论中正确的是________．(写出全部正确结论的编号)①a 为单位向量；②b 为单位向量；③a ⊥b ；④b ∥BC →；⑤(4a ＋b )⊥BC →. 解析：由于 AB →2＝4|a |2＝4，所以|a |＝1，故①正确；由于 BC →＝AC →－AB →＝(2a ＋b )－2a ＝b ，又△ABC 为等边三角形，所以|BC →|＝|b |＝2，故②错误； 由于 b ＝AC →－AB →，所以a ·b ＝12AB →·(AC →－AB →)＝12×2×2×cos 60°－12×2×2＝－1≠0，故③错误；由于 BC →＝b ，故④正确；由于 (AB →＋AC →)·(AC →－AB →)＝AC →2－AB →2＝4－4＝0， 所以(4a ＋b )⊥BC →，故⑤正确． 答案：①④⑤三、解答题(本大题共6小题，共70分．解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17．(本小题满分10分)在平面直角坐标系中，A (1，－2)，B (－3，－4)，O 为坐标原点． (1)求OA →·OB →；(2)若点P 在直线AB 上，且OP →⊥AB →，求OP →的坐标． 解：(1)OA →·OB →＝1×(－3)＋(－2)×(－4)＝5. (2)设P (m ，n )，由于P 在AB 上，所以BA →与P A →共线．BA →＝(4，2)，P A →＝(1－m ，－2－n )，所以4·(－2－n )－2(1－m )＝0. 即2n －m ＋5＝0.①又由于OP →⊥AB →，所以(m ，n )·(－4，－2)＝0. 所以2m ＋n ＝0.②由①②解得m ＝1，n ＝－2，所以OP →＝(1，－2)．18．(本小题满分12分)已知tan α＝－13，cos β＝55，α，β∈(0，π)．(1)求tan(α＋β)的值；(2)求函数f (x )＝2sin(x －α)＋cos(x ＋β)的最大值． 解：(1)cos β＝55，β∈(0，π)， 得sin β＝255，即tan β＝2.所以tan(α＋β)＝tan α＋tan β1－tan αtan β＝－13＋21＋23＝1.(2)由于tan α＝－13，α∈(0，π)，所以sin α＝110，cos α＝－310. 所以f (x )＝－355sin x －55cos x ＋55cos x －255sin x ＝－5sin x .所以f (x )的最大值为5.19．(本小题满分12分)已知函数f (x )＝4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π4(ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω的值；(2)争辩f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0，π2上的单调性． 解：(1)f (x )＝4cos ωx ·sin ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π4 ＝22sin ωx ·cos ωx ＋22cos 2ωx＝2(sin 2ωx ＋cos 2ωx )＋2 ＝2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx ＋π4＋2. 由于f (x )的最小正周期为π，且ω>0， 从而有2π2ω＝π，故ω＝1.(2)由(1)知，f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4＋2. 若0≤x ≤π2，则π4≤2x ＋π4≤5π4.当π4≤2x ＋π4≤π2， 即0≤x ≤π8时，f (x )单调递增；当π2<2x ＋π4≤5π4，即π8<x ≤π2时，f (x )单调递减． 综上可知，f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0，π8上单调递增，在区间⎝⎛⎦⎤π8，π2上单调递减． 20．(本小题满分12分)(2021·高考湖北卷)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：(1)请将上表数据补充完整，并直接写出函数f (x )的解析式；(2)将y ＝f (x )图象上全部点向左平行移动π6个单位长度，得到y ＝g (x )的图象，求y ＝g (x )的图象离原点O 最近的对称中心．解：(1)依据表中已知数据，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， 因此g (x )＝5sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x ＋π6－π6＝5sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π6. 由于y ＝sin x 的对称中心为(k π，0)，k ∈Z . 令2x ＋π6＝k π，k ∈Z ，解得x ＝k π2－π12，k ∈Z .即y ＝g (x )图象的对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2－π12，0，k ∈Z ，其中离原点O 最近的对称中心为⎝⎛⎭⎫－π12，0. 21．(本小题满分12分)将射线y ＝17x (x ≥0)围着原点逆时针旋转π4后所得的射线经过点A (cos θ，sin θ)．(1)求点A 的坐标；(2)若向量m ＝(sin 2x ，2cos θ)，n ＝(3sin θ，2cos 2x )，求函数f (x )＝m·n ⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2的值域． 解：(1)设射线y ＝17x (x ≥0)与x 轴的非负半轴所成的锐角为α，则tan α＝17，α∈⎝⎛⎭⎫0，π2. 所以tan α＜tan π4，所以α∈⎝⎛⎭⎫0，π4， 所以tan θ＝tan ⎝⎛⎭⎫α＋π4＝17＋11－17×1＝43，θ∈⎝⎛⎭⎫π4，π2，所以由⎩⎪⎨⎪⎧sin 2θ＋cos 2θ＝1，sin θcos θ＝43，得⎩⎨⎧sin θ＝45，cos θ＝35.所以点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫35，45. (2)f (x )＝3sin θ·sin 2x ＋2cos θ·2cos 2x ＝125sin 2x ＋125cos 2x ＝1225sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4. 由x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2， 得2x ＋π4∈⎣⎡⎦⎤π4，5π4， 所以sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4∈⎣⎡⎦⎤－22，1， 所以函数f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤－125，1225.22．(本小题满分12分)已知向量OA →＝(cos α，sin α)，α∈[－π，0]，向量m ＝(2，1)，n ＝()0，－5，且m ⊥(OA →－n )．(1)求向量OA →； (2)若cos(β－π)＝210，0＜β＜π，求cos(2α－β)的值． 解：(1)由于OA →＝(cos α，sin α)， 所以OA →－n ＝()cos α，sin α＋5. 由于m ⊥(OA →－n )，所以m ·(OA →－n )＝0， 所以2cos α＋sin α＋5＝0.① 又sin 2α＋cos 2α＝1，②由①②得sin α＝－55，cos α＝－255， 所以OA →＝⎝⎛⎭⎫－255，－55. (2)由于cos(β－π)＝210， 所以cos β＝－210， 又0＜β＜π， 所以sin β＝1－cos 2β＝7210，且π2＜β＜π. 又由于sin 2α＝2sin αcos α＝2×⎝⎛⎭⎫－55×⎝⎛⎭⎫－255＝45，cos 2α＝2cos 2α－1＝2×45－1＝35，所以cos(2α－β)＝cos 2αcos β＋sin 2αsin β ＝35×⎝⎛⎭⎫－210＋45×7210 ＝25250＝22.。
高中数学三维设计人教A版浙江专版必修4：课时跟踪检测(一) 任 意 角 Word版含解析
课时跟踪检测（一）任意角层级一学业水平达标1．－215°是()A．第一象限角B．第二象限角C．第三象限角D．第四象限角解析：选B由于－215°＝－360°＋145°，而145°是第二象限角，则－215°也是第二象限角．2．下面各组角中，终边相同的是()A．390°，690°B．－330°，750°C．480°，－420°D．3 000°，－840°解析：选B∵－330°＝－360°＋30°，750°＝720°＋30°，∴－330°与750°终边相同．3．若α＝k·180°＋45°，k∈Z，则α所在的象限是()A．第一、三象限B．第一、二象限C．第二、四象限D．第三、四象限解析：选A由题意知α＝k·180°＋45°，k∈Z，当k＝2n＋1，n∈Z，α＝2n·180°＋180°＋45°＝n·360°＋225°，在第三象限，当k＝2n，n∈Z，α＝2n·180°＋45°＝n·360°＋45°，在第一象限．∴α是第一或第三象限的角．4．终边在第二象限的角的集合可以表示为()A．{α|90°<α<180°}B．{α|90°＋k·180°<α<180°＋k·180°，k∈Z}C．{α|－270°＋k·180°<α<－180°＋k·180°，k∈Z}D．{α|－270°＋k·360°<α<－180°＋k·360°，k∈Z}解析：选D终边在第二象限的角的集合可表示为{α|90°＋k·360°<α<180°＋k·360°，k∈Z}，而选项D是从顺时针方向来看的，故选项D正确．5．将－885°化为α＋k·360°(0°≤α＜360°，k∈Z)的形式是()A．－165°＋(－2)×360°B．195°＋(－3)×360°C．195°＋(－2)×360°D．165°＋(－3)×360°解析：选B－885°＝195°＋(－3)×360°，0°≤195°<360°，故选B.6．在下列说法中：①时钟经过两个小时，时针转过的角是60°；②钝角一定大于锐角；③射线OA绕端点O按逆时针旋转一周所成的角是0°；④－2 000°是第二象限角．其中错误说法的序号为______(错误说法的序号都写上)．解析：①时钟经过两个小时，时针按顺时针方向旋转60°，因而转过的角为－60°，所以①不正确．②钝角α的取值范围为90°<α<180°，锐角θ的取值范围为0°<θ<90°，因此钝角一定大于锐角，所以②正确．③射线OA按逆时针旋转一周所成的角是360°，所以③不正确．④－2 000°＝－6×360°＋160°与160°终边相同，是第二象限角，所以④正确．答案：①③7．α满足180°<α<360°，5α与α有相同的始边，且又有相同的终边，那么α＝________.解析：5α＝α＋k·360°，k∈Z，∴α＝k·90°，k∈Z.又∵180°<α<360°，∴α＝270°.答案：270°8．若角α＝2 016°，则与角α具有相同终边的最小正角为________，最大负角为________．解析：∵2 016°＝5×360°＋216°，∴与角α终边相同的角的集合为{α|α＝216°＋k·360°，k∈Z}，∴最小正角是216°，最大负角是－144°.答案：216°－144°9．在0°～360°范围内，找出与下列各角终边相同的角，并指出它们是第几象限角：(1)549°；(2)－60°；(3)－503°36′.解：(1)549°＝189°＋360°，而180°<189°<270°，因此，549°角为第三象限角，且在0°～360°范围内，与189°角有相同的终边．(2)－60°＝300°－360°，而270°<300°<360°，因此，－60°角为第四象限角，且在0°～360°范围内，与300°角有相同的终边．(3)－503°36′＝216°24′－2×360°，而180°<216°24′<270°，因此，－503°36′角是第三象限角，且在0°～360°范围内，与216°24′角有相同的终边．10．已知角的集合M＝{α|α＝30°＋k·90°，k∈Z}，回答下列问题：(1)集合M中大于－360°且小于360°的角是哪几个？(2)写出集合M中的第二象限角β的一般表达式．解：(1)令－360°<30°＋k·90°<360°，则－133<k<113，又∵k∈Z，∴k＝－4，－3，－2，－1,0,1,2,3，∴集合M中大于－360°且小于360°的角共有8个，分别是－330°，－240°，－150°，－60°，30°，120°，210°，300°.(2)集合M中的第二象限角与120°角的终边相同，∴β＝120°＋k·360°，k∈Z.层级二应试能力达标1．给出下列四个结论：①－15°是第四象限角；②185°是第三象限角；③475°是第二象限角；④－350°是第一象限角．其中正确的个数为()A．1B．2C．3 D．4解析：选D①－15°是第四象限角；②180°<185°<270°是第三象限角；③475°＝360°＋115°，而90°<115°<180°，所以475°是第二象限角；④－350°＝－360°＋10°是第一象限角，所以四个结论都是正确的．2．若角2α与240°角的终边相同，则α＝()A．120°＋k·360°，k∈ZB．120°＋k·180°，k∈ZC．240°＋k·360°，k∈ZD．240°＋k·180°，k∈Z解析：选B角2α与240°角的终边相同，则2α＝240°＋k·360°，k∈Z，则α＝120°＋k·180°，k∈Z.选B.3．若α与β终边相同，则α－β的终边落在()A．x轴的非负半轴上B．x轴的非正半轴上C．y轴的非负半轴上D．y轴的非正半轴上解析：选A∵α＝β＋k·360°，k∈Z，∴α－β＝k·360°，k∈Z，∴其终边在x轴的非负半轴上．4．设集合M＝{α|α＝45°＋k·90°，k∈Z}，N＝{α|α＝90°＋k·45°，k∈Z}，则集合M与N的关系是()A．M∩N＝∅B．M NC．N M D．M＝N解析：选C对于集合M，α＝45°＋k·90°＝45°＋2k·45°＝(2k＋1)·45°，即M＝{α|α＝(2k＋1)·45°，k∈Z}；对于集合N，α＝90°＋k·45°＝2×45°＋k·45°＝(k＋2)·45°，即N＝{α|α＝(k＋2)·45°，k∈Z}＝{α|α＝n·45°，n∈Z}．∵2k＋1表示所有的奇数，而n 表示所有的整数，∴N M，故选C.5．从13：00到14：00，时针转过的角为________，分针转过的角为________．解析：经过一小时，时针顺时针旋转30°，分针顺时针旋转360°，结合负角的定义可知时针转过的角为－30°，分针转过的角为－360°.答案：－30°－360°6．已知角2α的终边在x轴的上方，那么α是第______象限角．解析：由题意知k·360°<2α<180°＋k·360°(k∈Z)，故k·180°<α<90°＋k·180°(k ∈Z)，按照k的奇偶性进行讨论．当k＝2n(n∈Z)时，n·360°<α<90°＋n·360°(n∈Z)，∴α在第一象限；当k＝2n＋1(n∈Z)时，180°＋n·360°<α<270°＋n·360°(n∈Z)，∴α在第三象限．故α是第一或第三象限角．答案：一或三7．试写出终边在直线y＝－3x上的角的集合S，并把S中适合不等式－180°≤α<180°的元素α写出来．解：终边在直线y＝－3x上的角的集合S＝{α|α＝k·360°＋120°，k∈Z}∪{α|α＝k·360°＋300°，k∈Z}＝{α|α＝k·180°＋120°，k∈Z}，其中适合不等式－180°≤α<180°的元素α为－60°，120°.8.如图，分别写出适合下列条件的角的集合：(1)终边落在射线OB上；(2)终边落在直线OA上；(3)终边落在阴影区域内(含边界)．解：(1)终边落在射线OB上的角的集合为S1＝{α|α＝60°＋k·360°，k∈Z}．(2)终边落在直线OA上的角的集合为S2＝{α|α＝30°＋k·180°，k∈Z}．(3)终边落在阴影区域内(含边界)的角的集合为S3＝{α|30°＋k·180°≤α≤60°＋k·180°，k∈Z}．。
【名师一号】2014-2015学年高中数学 第三章 三角恒等变换单元同步测试(含解析)新人教A版必修4
【名师一号】2014-2015学年高中数学 第三章 三角恒等变换单元同步测试（含解析）新人教A 版必修4(时间：120分钟，满分：150分)一、选择题(本大题共12小题，每题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．sin105°cos105°的值为( ) A.14 B ．－14C.34D ．－34解析 原式＝12sin210°＝－12sin30°＝－14.答案 B2．若sin2α＝14，π4<α<π2，则cos α－sin α的值是( )A.32B ．－32C.34 D ．－34解析 (cos α－sin α)2＝1－sin2α＝1－14＝34.又π4<α<π2， ∴cos α<sin α，cos α－sin α＝－34＝－32. 答案 B3．已知180°<α<270°，且sin(270°＋α)＝45，则tan α2＝( )A ．3B ．2C ．－2D ．－3 答案 D4．在△ABC 中，∠A ＝15°，则 3sin A －cos(B ＋C )的值为( ) A. 2 B.22 C.32D. 2解析 在△ABC 中，∠A ＋∠B ＋∠C ＝π， 3sin A －cos(B ＋C ) ＝3sin A ＋cos A ＝2(32sin A ＋12cos A ) ＝2cos(60°－A )＝2cos45°＝ 2. 答案 A5．已知tan θ＝13，则cos 2θ＋12sin2θ等于( )A ．－65B ．－45C.45D.65解析 原式＝cos 2θ＋sin θcos θcos 2θ＋sin 2θ＝1＋tan θ1＋tan 2θ＝65. 答案 D6．在△ABC 中，已知sin A cos A ＝sin B cos B ，则△ABC 是( ) A ．等腰三角形 B ．直角三角形 C ．等腰直角三角形 D ．等腰三角形或直角三角形解析 ∵sin2A ＝sin2B ，∴∠A ＝∠B ，或∠A ＋∠B ＝π2. 答案 D 7．设a ＝22(si n17°＋cos17°)，b ＝2cos 213°－1，c ＝32，则( ) A ．c <a <b B ．b <c <a C ．a <b <c D ．b <a <c解析 a ＝22sin17°＋22cos17°＝cos(45°－17°)＝cos28°， b ＝2cos 213°－1＝cos26°， c ＝32＝cos30°， ∵y ＝cos x 在(0,90°)内是减函数， ∴cos26°>cos28°>cos30°，即b >a >c . 答案 A8．三角形ABC 中，若∠C >90°，则tan A ·tan B 与1的大小关系为( ) A ．tan A ·tan B >1 B. tan A ·tan B <1 C ．tan A ·tan B ＝1D ．不能确定解析 在三角形ABC 中，∵∠C >90°，∴∠A ，∠B 分别都为锐角． 则有tan A >0，tan B >0，tan C <0. 又∵∠C ＝π－(∠A ＋∠B )，∴tan C ＝－tan(A ＋B )＝－tan A ＋tan B1－tan A ·tan B <0，易知1－tan A ·tan B >0， 即tan A ·tan B <1. 答案 B9．函数f (x )＝sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π4－sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4是( ) A ．周期为π的奇函数 B ．周期为π的偶函数 C ．周期为2π的奇函数 D ．周期为2π的偶函数解析 f (x )＝sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π4－sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4 ＝cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4－x －sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4 ＝cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4－sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π2 ＝sin2x . 答案 A10．y ＝cos x (cos x ＋sin x )的值域是( ) A ．[－2,2] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1＋22，2C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－22，1＋22D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12，32解析 y ＝cos 2x ＋cos x sin x ＝1＋cos2x 2＋12sin2x＝12＋22⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin2x ＋22cos2x＝12＋22sin(2x ＋π4)．∵x ∈R ， ∴当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4＝1时，y 有最大值1＋22；当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4＝－1时，y 有最小值1－22. ∴值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－22，1＋22.答案 C11.2cos10°－sin20°sin70°的值是( )A.12B.32C. 3D. 2解析 原式＝－－sin20°sin70°＝＋－sin20°sin70°＝3cos20°cos20°＝ 3.答案 C12．若α，β为锐角，cos(α＋β)＝1213，cos(2α＋β)＝35，则cos α的值为( )A.5665 B.1665C.5665或1665D ．以上都不对解析 ∵0<α＋β<π，cos(α＋β)＝1213>0，∴0<α＋β<π2，sin(α＋β)＝513.∵0<2α＋β<π，cos(2α＋β)＝35>0，∴0<2α＋β<π2，sin(2α＋β)＝45.∴cos α＝cos[(2α＋β)－(α＋β)]＝cos(2α＋β)cos(α＋β)＋sin(2α＋β)sin(α＋β)＝35×1213＋45×513＝5665. 答案 A二、填空题(本大题共4小题，每题5分，共20分．将答案填在题中横线上) 13．已知α，β为锐角，且cos(α＋β)＝sin(α－β)，则tan α＝________. 解析 ∵cos(α＋β)＝sin(α－β)，∴cos αcos β－sin αsin β＝sin αcos β－cos αsin β. ∴cos α(sin β＋cos β)＝sin α(sin β＋cos β)．∵β为锐角，∴sin β＋cos β≠0，∴cos α＝sin α，∴tan α＝1. 答案 114．已知cos2α＝13，则sin 4α＋cos 4α＝________.解析 ∵cos2α＝13，∴sin 22α＝89.∴sin 4α＋cos 4α＝(sin 2α＋cos 2α)2－2sin 2αcos 2α ＝1－12sin 22α＝1－12×89＝59.答案 5915.α＋＋α＋2cos α＝________.解析 ∵sin(α＋30°)＋cos(α＋60°)＝sin αcos30°＋cos αsin30°＋cos αcos60°－sin αsin60°＝cos α，∴原式＝cos α2cos α＝12.答案 1216．关于函数f (x )＝cos(2x －π3)＋cos(2x ＋π6)，则下列命题：①y ＝f (x )的最大值为2； ②y ＝f (x )最小正周期是π；③y ＝f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π24，13π24上是减函数；④将函数y ＝2cos2x 的图象向右平移π24个单位后，将与已知函数的图象重合．其中正确命题的序号是________． 解析 f (x )＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3＋cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6 ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3＋sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2－⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3－sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3＝2·⎣⎢⎡⎦⎥⎤22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3－22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3＝2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3＋π4 ＝2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π12， ∴y ＝f (x )的最大值为2，最小正周期为π，故①，②正确．又当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π24，13π24时，2x －π12∈[0，π]，∴y ＝f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π24，13π24上是减函数，故③正确．由④得y ＝2cos2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π24＝2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π12，故④正确．答案 ①②③④三、解答题(本大题共6小题，共70分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17．(10分)已知向量m ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫cos α－23，－1，n ＝(sin x,1)，m 与n 为共线向量，且α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，0.(1)求sin α＋cos α的值； (2)求sin2αsin α－cos α的值．解 (1)∵m 与n 为共线向量， ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫cos α－23×1－(－1)×sin α＝0， 即sin α＋cos α＝23. (2)∵1＋sin2α＝(sin α＋cos α)2＝29，∴sin2α＝－79.∴(sin α－cos α)2＝1－sin2α＝169.又∵α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2，0，∴sin α－cos α<0. ∴sin α－cos α＝－43.∴sin2αsin α－cos α＝712.18．(12分)求证：2－2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α＋3π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4cos 4α－sin 4α＝1＋tan α1－tan α. 证明 左边＝2－2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4＋π2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π42α＋sin 2α2α－sin 2α＝2－2cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4cos 2α－sin 2α ＝1－cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α＋π2cos α－sin α＝1＋sin2αcos 2α－sin 2α＝α＋cos α2cos 2α－sin 2α＝cos α＋sin αcos α－sin α＝1＋tan α1－tan α.∴原等式成立．19．(12分)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4＝210，x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，3π4. (1)求sin x 的值； (2)求sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3的值．解 (1)解法1：∵x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，3π4，∴x －π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，π2，于是sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4＝1－cos 2⎝⎛⎭⎪⎫x －π4＝7210.sin x ＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫x －π4＋π4＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4cos π4＋cos ⎝⎛⎭⎪⎫x －π4sin π4＝7210×22＋210×22＝45. 解法2：由题设得 22cos x ＋22sin x ＝210， 即cos x ＋sin x ＝15.又sin 2x ＋cos 2x ＝1，从而25sin 2x －5sin x －12＝0， 解得sin x ＝45，或sin x ＝－35，因为x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，3π4，所以sin x ＝45. (2)∵x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，3π4，故 cos x ＝－1－sin 2x ＝－1－⎝ ⎛⎭⎪⎫452＝－35.sin2x ＝2sin x cos x ＝－2425.cos2x ＝2cos 2x －1＝－725.∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3 ＝sin2x cos π3＋cos2x sin π3＝－24＋7350.20．(12分)已知向量a ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 3x 2，sin 3x 2，b ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x2，－sin x 2，c ＝(3，－1)，其中x ∈R .(1)当a ⊥b 时，求x 值的集合； (2)求|a －c |的最大值． 解 (1)由a ⊥b 得a ·b ＝0， 即cos 3x 2cos x 2－sin 3x 2sin x2＝0，则cos2x ＝0，得x ＝k π2＋π4(k ∈Z )， ∴x 值的集合是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ＝k π2＋π4，k ∈Z. (2)|a －c |2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 3x 2－32＋⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 3x 2＋12＝cos23x 2－23cos 3x 2＋3＋sin 23x 2＋2sin 3x 2＋1＝5＋2sin 3x 2－23cos 3x 2＝5＋4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 2－π3，则|a －c |2的最大值为9. ∴|a －c |的最大值为3.21．(12分)某工人要从一块圆心角为45°的扇形木板中割出一块一边在半径上的内接长方形桌面，若扇形的半径长为1 cm ，求割出的长方形桌面的最大面积(如图)．解连接OC ，设∠COB ＝θ，则0°<θ<45°，OC ＝1. ∵AB ＝OB －OA ＝cos θ－AD ＝cos θ－sin θ， ∴S 矩形ABCD ＝AB ·BC ＝(cos θ－sin θ)·sin θ ＝－sin 2θ＋sin θcos θ＝－12(1－cos2θ)＋12sin2θ＝12(sin2θ＋cos2θ)－12＝22cos ⎝⎛⎭⎪⎫2θ－π4－12.当2θ－π4＝0，即θ＝π8时，S max ＝2－12(m 2)．∴割出的长方形桌面的最大面积为2－12m 2. 22．(12分)已知函数f (x )＝sin(π－ωx )cos ωx ＋cos 2ωx (ω>0)的最小正周期为π. (1)求ω的值；(2)将函数y ＝f (x )的图象上各点的横坐标缩短到原来的12，纵坐标不变，得到函数y ＝g (x )的图象，求函数g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π16上的最小值． 解 (1)因为f (x )＝sin(π－ωx )cos ωx ＋cos 2ωx . 所以f (x )＝sin ωx cos ωx ＋1＋cos2ωx2＝12sin2ωx ＋12cos2ωx ＋12 ＝22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx ＋π4＋12.由于ω>0，依题意得2π2ω＝π.所以ω＝1.(2)由(1)知f (x )＝22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4＋12.所以g (x )＝f (2x )＝22sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x ＋π4＋12.当0≤x ≤π16，π4≤4x ＋π4≤π2.所以22≤sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x ＋π4≤1.因此1≤g (x )≤1＋22.故g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π16上的最小值为1.。
2021高中同步创新课堂数学优化方案人教A版必修4习题：章末综合检测(一) Word版含答案
章末综合检测(一)(时间：120分钟，满分：150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．函数y ＝tan x2是( )A ．最小正周期为4π的奇函数B ．最小正周期为2π的奇函数C ．最小正周期为4π的偶函数D ．最小正周期为2π的偶函数解析：选B ．该函数为奇函数，其最小正周期T ＝π12＝2π.2．简谐运动y ＝4sin ⎝⎛⎭⎫5x －π3的相位与初相是( ) A ．5x －π3，π3B ．5x －π3，4C ．5x －π3，－π3D ．4，π3解析：选C .相位是5x －π3，当x ＝0时的相位为初相即－π3.3．设a ＜0，角α的终边与单位圆的交点为P (－3a ，4a )，那么sin α＋2cos α的值等于( ) A .25 B ．－25C .15D ．－15解析：选A .由于点P 在单位圆上，则|OP |＝1. 即（－3a ）2＋（4a ）2＝1，解得a ＝±15.由于a ＜0，所以a ＝－15.所以P 点的坐标为⎝⎛⎭⎫35，－45. 所以sin α＝－45，cos α＝35.所以sin α＋2cos α＝－45＋2×35＝25.4．设α为其次象限角，则sin αcos α·1sin 2α－1＝( ) A ．1 B ．tan 2α C ．－tan 2α D ．－1解析：选D .sin αcos α·1sin 2α－1＝sin αcos α·cos 2αsin 2α＝sin αcos α·⎪⎪⎪⎪cos αsin α. 由于α为其次象限角，所以cos α＜0，sin α＞0.所以原式＝sin αcos α·⎪⎪⎪⎪cos αsin α＝sin αcos α·－cos αsin α＝－1.5．已知函数f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫x －π2(x ∈R )，下列结论错误的是( ) A ．函数f (x )的最小正周期为2π B ．函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0，π2上是增函数 C ．函数f (x )的图象关于直线x ＝0对称 D ．函数f (x )为奇函数解析：选D .由于f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫x －π2＝－cos x ，所以T ＝2π，故A 选项正确；由于y ＝cos x 在⎣⎡⎦⎤0，π2上是减函数，所以y ＝－cos x 在⎣⎡⎦⎤0，π2上是增函数，故B 选项正确；由于f (0)＝sin ⎝⎛⎭⎫－π2＝－1，所以f (x )的图象关于直线x ＝0对称，故C 选项正确；f (x )＝－cos x 是偶函数，故D 选项错误．6．sin 600°＋tan 240°的值等于( ) A ．－32B ．32C ．－12＋ 3D .12＋ 3 解析：选B ．sin 600°＝sin(360°＋240°)＝sin 240° ＝sin(180°＋60°)＝－sin 60°＝－32， tan 240°＝tan(180°＋60°)＝tan 60°＝3， 因此sin 600°＋tan 240°＝32. 7．已知α为锐角，且2tan(π－α)－3cos ⎝⎛⎭⎫π2＋β＋5＝0，tan(π＋α)＋6sin(π＋β)＝1，则sin α的值是( ) A .355B ．377C .31010D .13解析：选C .由已知可得－2tan α＋3sin β＋5＝0，tan α－6sin β＝1，解得tan α＝3，故sin α＝31010.8．设g (x )的图象是由函数f (x )＝cos 2x 的图象向左平移π3个单位得到的，则g ⎝⎛⎭⎫π6等于( ) A ．1 B ．－12C ．0D ．－1解析：选D .由f (x )＝cos 2x 的图象向左平移π3个单位得到的是g (x )＝cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x ＋π3的图象，则g ⎝⎛⎭⎫π6＝cos ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫π6＋π3＝cos π＝－1.故选D . 9．设ω＞0，函数y ＝sin ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π3＋2的图象向右平移4π3个单位后与原图象重合，则ω的最小值是( ) A .23 B ．43C .32D ．3解析：选C .法一：函数y ＝sin ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π3＋2的图象向右平移4π3个单位后得到函数y ＝sin ⎣⎡⎦⎤ω⎝⎛⎭⎫x －4π3＋π3＋2＝sin ⎝⎛⎭⎫ωx －4π3ω＋π3＋2的图象．由于两图象重合，所以ωx ＋π3＝ωx －4π3ω＋π3＋2k π，k ∈Z ，解得ω＝32k ，k ∈Z .又ω＞0，所以ω的最小值是32.法二：由题意可知，4π3是函数y ＝sin ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π3＋2(ω＞0)的最小正周期T 的正整数倍，即4π3＝kT ＝2k πω(k ∈N *)，所以ω＝32k ，所以ω的最小值为32.10．假如函数y ＝3cos(2x ＋φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3，0中心对称，那么|φ|的最小值为( ) A .π6 B ．π4C .π3D .π2解析：选A .由y ＝3cos(2x ＋φ)的图象关于点⎝⎛⎭⎫4π3，0中心对称，知f ⎝⎛⎭⎫4π3＝0，即3cos ⎝⎛⎭⎫8π3＋φ＝0， 所以8π3＋φ＝k π＋π2(k ∈Z )，所以φ＝k π＋π2－8π3(k ∈Z )，|φ|的最小值为π6.11．假如函数f (x )＝sin(πx ＋θ)(0＜θ＜2π)的最小正周期为T ，且当x ＝2时，取得最大值，那么( ) A ．T ＝2，θ＝π2B ．T ＝1，θ＝πC ．T ＝2，θ＝πD ．T ＝1，θ＝π2解析：选A .由于T ＝2ππ＝2，f (x )＝sin(πx ＋θ)，所以f (2)＝sin(2π＋θ)＝sin θ＝1， 又0＜θ＜2π，则θ＝π2.故选A .12．已知函数y ＝sin(2x ＋φ)⎝⎛⎭⎫0＜φ＜π2图象的一条对称轴在区间⎝⎛⎭⎫π6，π3内，则满足此条件的一个φ值为( )A .π12 B ．π6C .π3D .π4解析：选A .令2x ＋φ＝k π＋π2(k ∈Z )，解得x ＝k π2＋π4－φ2(k ∈Z )，由于函数y ＝sin(2x ＋φ)⎝⎛⎭⎫0＜φ＜π2图象的一条对称轴在区间⎝⎛⎭⎫π6，π3内，所以令π6＜k π2＋π4－φ2＜π3(k ∈Z )，解得k π－π6＜φ＜k π＋π6(k ∈Z )， 四个选项中只有A 符合，故选A .二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．把答案填在题中横线上) 13．已知cos(45°＋α)＝513，则cos(135°－α)＝________．解析：cos(135°－α)＝cos[180°－(45°＋α)] ＝－cos(45°＋α)＝－513.答案：－51314．函数f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫x 2－π6，当f (x )取最大值时，x 的取值集合为________． 解析：由x 2－π6＝2k π＋π2，k ∈Z ，得x ＝4k π＋43π，k ∈Z .答案：⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ＝4k π＋43π，k ∈Z15．若f (x )＝2sin ωx (0＜ω＜1)在区间⎣⎡⎦⎤0，π3上的最大值为2，则ω＝________． 解析：由于0＜ω＜1，x ∈⎣⎡⎦⎤0，π3，所以ωx ∈⎣⎡⎦⎤0，ωπ3⎣⎡⎦⎤0，π2， 所以f (x )max ＝2sin ωπ3＝2， 所以sin ωπ3＝22，所以ωπ3＝π4，ω＝34. 答案：3416．有下列说法：①函数y ＝－cos 2x 的最小正周期是π； ②终边在y 轴上的角的集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫α|α＝k π2，k ∈Z ；③把函数y ＝3sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π3的图象向右平移π6个单位长度得到函数y ＝3sin 2x 的图象． 其中，正确的说法是________．解析：对于①，y ＝－cos 2x 的最小正周期T ＝2π2＝π，故①对；对于②，由于k ＝0时，α＝0，角α的终边在x 轴上，故②错；对于③，y ＝3sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π3的图象向右平移π6个单位长度后，得y ＝3sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x －π6＋π3＝3sin 2x ，故③对． 答案：①③三、解答题(本大题共6小题，共70分．解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17．(本小题满分10分)已知cos ⎝⎛⎭⎫π2＋θ＝12， 求cos （3π＋θ）cos θ[cos （π＋θ）－1]＋cos （θ－4π）cos （θ＋2π）cos （3π＋θ）＋cos （－θ）的值．解：由于cos ⎝⎛⎭⎫π2＋θ＝－sin θ， 所以sin θ＝－12.原式＝－cos θcos θ（－cos θ－1）＋cos θcos θ（－cos θ）＋cos θ＝11＋cos θ＋11－cos θ＝21－cos 2θ＝2sin 2θ＝8.18．(本小题满分12分)已知函数f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x －π6＋a ，a 为常数． (1)求函数f (x )的最小正周期；(2)若x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2时，f (x )的最小值为－2，求a 的值． 解：(1)f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x －π6＋a ， 所以f (x )的最小正周期T ＝2π2＝π.(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2时，2x －π6∈⎣⎡⎦⎤－π6，5π6，所以x ＝0时，f (x )取得最小值，即2sin ⎝⎛⎭⎫－π6＋a ＝－2， 故a ＝－1.19．(本小题满分12分)已知函数f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx ＋π6＋1(其中0＜ω＜1)，若点⎝⎛⎭⎫－π6，1是函数f (x )图象的一个对称中心，(1)试求ω的值；(2)先列表，再作出函数f (x )在区间x ∈[－π，π]上的图象．解：(1)由于点⎝⎛⎭⎫－π6，1是函数f (x )图象的一个对称中心， 所以－ωπ3＋π6＝k π，k ∈Z ，所以ω＝－3k ＋12，k ∈Z ，由于0＜ω＜1，所以k ＝0，ω＝12.(2)由(1)知f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π6＋1，x ∈[－π，π]，列表如下， x ＋π6 －56π －π2 0 π2 π 76π x －π －23π －π6 π3 56π π y－1131则函数f (x )在区间x ∈[－π，π]上的图象如图所示．20．(本小题满分12分)已知函数y ＝A sin(ωx ＋φ)(A ＞0，ω＞0，|φ|＜π)的一段图象如图所示．(1)求此函数的解析式；(2)求此函数在(－2π，2π)上的递增区间． 解：(1)由题图可知，其振幅为A ＝23， 由于T2＝6－(－2)＝8，所以周期为T ＝16， 所以ω＝2πT ＝2π16＝π8，此时解析式为y ＝23sin ⎝⎛⎭⎫π8x ＋φ. 由于点(2，－23)在函数y ＝23sin ⎝⎛⎭⎫π8x ＋φ的图象上， 所以π8×2＋φ＝2k π－π2(k ∈Z )，所以φ＝2k π－3π4(k ∈Z )．又|φ|＜π，所以φ＝－3π4.故所求函数的解析式为y ＝23sin ⎝⎛⎭⎫π8x －3π4. (2)由2k π－π2≤π8x －3π4≤2k π＋π2(k ∈Z )，得16k ＋2≤x ≤16k ＋10(k ∈Z )，所以函数y ＝23sin ⎝⎛⎭⎫π8x －3π4的递增区间是[16k ＋2，16k ＋10](k ∈Z )． 当k ＝－1时，有递增区间[－14，－6]，当k ＝0时，有递增区间[2，10]， 与定义区间求交集得此函数在(－2π，2π)上的递增区间为(－2π，－6]和[2，2π)．21．(本小题满分12分)已知函数y ＝sin(ωx ＋φ)⎝⎛⎭⎫ω＞0，|φ|＜π2，在同一个周期内，当x ＝π4时，y 取最大值1，当x ＝7π12时，y 取最小值－1.(1)求函数的解析式y ＝f (x )，并说明函数y ＝sin x 的图象经过怎样的变换可得到y ＝f (x )的图象？ (2)若函数f (x )满足方程f (x )＝a (0＜a ＜1)，求此方程在[0，2π]内的全部实数根之和．解：(1)由于T ＝2×⎝⎛⎭⎫7π12－π4＝2π3， 所以ω＝2πT＝3.又sin ⎝⎛⎭⎫3π4＋φ＝1， 所以3π4＋φ＝2k π＋π2，k ∈Z .又|φ|＜π2，所以φ＝－π4，所以y ＝f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫3x －π4. y ＝sin x 的图象向右平移π4个单位长度，得到y ＝sin ⎝⎛⎭⎫x －π4的图象， 再将y ＝sin ⎝⎛⎭⎫x －π4的图象上全部点的横坐标缩短为原来的13，纵坐标不变，得到y ＝sin ⎝⎛⎭⎫3x －π4的图象． (2)由于f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫3x －π4的最小正周期为2π3， 所以f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫3x －π4在[0，2π]内恰有3个周期， 所以sin ⎝⎛⎭⎫3x －π4＝a (0＜a ＜1)在[0，2π]内有6个实数根，从小到大设为x 1，x 2，x 3，x 4，x 5，x 6，则x 1＋x 2＝π4×2＝π2，x 3＋x 4＝⎝⎛⎭⎫π4＋2π3×2＝11π6， x 5＋x 6＝⎝⎛⎭⎫π4＋2π3×2×2＝19π6， 故全部实数根之和为π2＋11π6＋19π6＝11π2.22．(本小题满分12分)如图，函数y ＝2cos(ωx ＋θ)⎝⎛⎭⎫x ∈R ，ω＞0，0≤θ≤π2的图象与y 轴交于点(0，3)，且该函数的最小正周期为π.(1)求θ和ω的值；(2)已知点A ⎝⎛⎭⎫π2，0，点P 是该函数图象上一点，点Q (x 0，y 0)是P A 的中点，当y 0＝32，x 0∈⎣⎡⎦⎤π2，π时，求x 0的值．解：(1)把 (0，3)代入y ＝2cos(ωx ＋θ)中， 得cos θ＝32. 由于0≤θ≤π2，所以θ＝π6.由于T ＝π，且ω＞0，所以ω＝2πT ＝2ππ＝2.(2)由于点A ⎝⎛⎭⎫π2，0，Q (x 0，y 0)是P A 的中点，y 0＝32. 所以点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫2x 0－π2，3. 由于点P 在y ＝2cos ⎝⎛⎭⎫2x ＋π6的图象上，且π2≤x 0≤π， 所以cos ⎝⎛⎭⎫4x 0－5π6＝32，且7π6≤4x 0－5π6≤19π6. 所以4x 0－5π6＝11π6或4x 0－5π6＝13π6，所以x 0＝2π3或x 0＝3π4.。
2020年高中数学 人教A版 必修4 单元测试卷 平面向量(含答案解析)
7
7
∴Error!解得 m=2，n= ，∴D(2， )，故选 A.225.答案为：D.
解析：由题意，得 a·b=3×(－3)＋4×1=－5，|a|=5，|b|= 10，
a·b －5 1
则 cos θ=
= =－ .
|a||b| 5 10 10
3
sin θ
∵θ∈[0，π]，∴sin θ= 1－cos2θ= ，∴tan θ=
22.已知 a=(2＋sin x，1)，b=(2，－2)，c=(sin x－3，1)，d=(1，k)(x∈R，k∈R)． ππ
(1)若 x∈[－ ， ]，且 a∥(b＋c)，求 x 的值； 22
(2)若函数 f(x)=a·b，求 f(x)的最小值； (3)是否存在实数 k 和 x，使得(a＋d)⊥(b＋c)？若存在，求出 k 的取值范围；若不存在， 请说明理由．
3.在△ABC 中，AB=BC=3，∠ABC=60°，AD 是边 BC 上的高，则A→D·A→C的值等于( )
9 A．－
4
9
27
B.
C.
D．9
4
4
4.已知四边形 ABCD 的三个顶点 A(0,2)，B(－1，－2)，C(3，1)，且B→C=2A→D，则顶点 D 的坐标
为( ) 7
A．(2， ) 2
答案解析
1.答案为：D. 解析：A 中，两向量的夹角不确定，故 A 错；B 中，若 a⊥b，a⊥c，b 与 c 反方向， 则不成立，故 B 错；C 中，应为A→B=O→B－O→A，故 C 错； D 中，因为 b⊥c，所以 b·c=0，所以(a＋c)·b=a·b＋c·b=a·b，故 D 正确．
2.答案为：B. 对 A，a 与 b 若其中一个为 0，不合题意，错误．对 B，零向量是 0，正确；对 C，方向相 同且长度相等的向量叫做相等向量，错误；对 D，共线向量所在直线可能平行，也可能重 合，错误．故选 B.
2020高中数学 1.4.3正切函数的性质与图象课时作业(含解析)新人教A版必修4
2020高中数学 1.4.3正切函数的性质与图象课时作业（含解析）新人教A 版必修4一、选择题1．函数f (x )＝tan ωx (ω>0)的图象上的相邻两支曲线截直线y ＝1所得线段长为π4，则f (π12)的值是( )A ．0 B.33C ．1D. 3解析：正切函数图象上的相邻两支曲线之间的距离为周期T ，从而πω＝π4，所以ω＝4，从而f (π12)＝tan(4×π12)＝tan π3＝ 3.答案：D2．函数y ＝3tan(12x ＋π3)的一个对称中心是( )A ．(π6，0)B ．(2π3，－33)C ．(－2π3，0)D ．(0,0)解析：由x 2＋π3＝kπ2得x ＝kπ－2π3(k ∈Z)，k ＝0时，x ＝－23π.答案：C3．函数f (x )＝tan2xtan x 的定义域为( )A ．{x |x ∈R 且x ≠kπ4，k ∈Z}B ．{x |x ∈R 且x ≠kπ＋π2，k ∈Z}C ．{x |x ∈R 且x ≠kπ＋π4，k ∈Z}D ．{x |x ∈R 且x ≠kπ－π4，k ∈Z}解析：由tan x ≠0，得x ≠kπ，又x ≠kπ＋π2，2x ≠kπ＋π2，∴x ≠kπ且x ≠kπ＋π2且x ≠kπ2＋π4，∴x ≠kπ4，k ∈Z. 答案：A4．已知函数y ＝tan ωx 在(－π2，π2)内是减函数，则( )A ．0<ω≤1B ．－1≤ω<0C ．ω≥1D ．ω≤－1解析：方法一：因为函数y ＝tan ωx 在(－π2，π2)内是单调函数，所以最小正周期T ≥π，即π|ω|≥π，所以0<|ω|≤1. 又函数y ＝tan ωx 在(－π2，π2)内是减函数，所以ω<0. 综上，－1≤ω<0.方法二：分别在各选项给出的区间上取特殊值来进行验证．如取ω＝1时，不符合题意，排除A 、C ；取ω＝－2时，π4∈(－π2，π2)，此时ωx ＝－π2，但－π2的正切值不存在，不符合题意，所以排除D.故选B.答案：B5．与函数y ＝tan(2x ＋π4)的图象不相交的直线是( ) A ．x ＝π2B ．y ＝π2C ．x ＝π8D ．y ＝π8解析：∵y ＝tan x 的图象与x ＝kπ＋π2，k ∈Z 不相交，∴2x ＋π4＝kπ＋π2(k ∈Z)．∴x ＝kπ2＋π8(k ∈Z)．当k ＝0时，x ＝π8.答案：C 二、填空题6．函数y ＝1tan x (x ∈[－π4，π4]且x ≠0)的值域为________．解析：∵x ∈[－π4，π4]且x ≠0，∴－1≤tan x <0或0<tan x ≤1，∴1tan x ≤－1或1tan x≥1，∴y ＝1tan x的值域为(－∞，－1]∪[1，＋∞)．答案：(－∞，－1]∪[1，＋∞)7．不通过求值，比较tan135°与tan138°的大小：tan135°________tan138°.(填“<”或“>”)解析：∵90°<135°<138°<270°，又∵y ＝tan x 在x ∈(90°，270°)上是增函数， ∴tan135°<tan138°. 答案：<8．已知正切函数y ＝A tan(ωx ＋φ)(A >0，ω>0，|φ|<π2)的图象与x 轴相交的两相邻点的坐标为(π6，0)和(5π6，0)，且过(0，－3)点，则它的表达式为________．解析：T ＝5π6－π6＝2π3，∴ω＝πT ＝32.所以⎩⎪⎨⎪⎧32×π6＋φ＝0，－3＝A ·tan 32×0＋φ，∴⎩⎪⎨⎪⎧A ＝3，φ＝－π4.答案：y ＝3tan(32x －π4)三、解答题9．利用函数图象解不等式－1≤tan x ≤33. 解：作出函数y ＝tan x ，x ∈(－π2，π2)的图象，如图所示．观察图象可得：在(－π2，π2)内，自变量x 应满足－π4≤x ≤π6，由正切函数的周期性可知，不等式的解集为{x |－π4＋kπ≤x ≤π6＋kπ，k ∈Z}． 10．求函数y ＝tan(3x －π3)的定义域、值域，并指出它的周期性、奇偶性、单调性． 解：令t ＝3x －π3，则y ＝tan t .∵y ＝tan t 的定义域为t ≠kπ＋π2，k ∈Z ，∴3x －π3≠kπ＋π2，k ∈Z ，即x ≠kπ3＋5π18，k ∈Z.∴所求定义域为{x |x ≠kπ3＋5π18，k ∈Z}．∵y ＝tan t 的值域为R ， ∴y ＝tan(3x －π3)的值域为R.y ＝tan(3x －π3)的周期为T ＝π3.∵tan(－3x －π3)≠tan(3x －π3)，也不等于－tan(3x －π3)，∴y ＝tan(3x －π3)是非奇非偶函数．由kπ－π2<3x －π3<kπ＋π2，k ∈Z ，得 kπ3－π18<x <kπ3＋5π18，k ∈Z.∴函数在区间(kπ3－π18，kπ3＋5π18)(k ∈Z)上是增函数．。
【师说】高中数学 第1章 第1课时 任意角课时作业(含解析)新人教A版必修4
课时作业(一) 任意角
A组
1.福建三明市高一月考下列说法正确的个数是
①小于90°的角是锐角；②钝角一定大于第一象限角；③第二象限的角一定大于第一象限的角；④始边与终边重合的角为0°.
．0 B．1
90°的角可能是负角，故说法①错误；
答案：A
2.江西吉安一中高一期中下列说法中，正确的是
．钝角必是第二象限角，第二象限角必是钝角
．第三象限的角必大于第二象限的角
．小于90°的角是锐角
．－95°20′，984°40′，264°40′是终边相同的角
4.北京市东城区高一检测角α
．第一或第三象限
．第一或第二象限
．第二或第四象限
答案：A
5.山东文登市高一统考终边落在
．{α|α＝k
．{α|α＝(2∈Z}
．{α|α＝k
∈Z}
6.天津市河西区高一联考在[360°，
)
7.山东德州市高一期中若
)
．α＋180° B．
．α＋270° D．
所以可令
8.广东汕头市高一月考设
)
．{α|α＝k·360°＋300°，k∈Z
．{α|α＝k∈Z}
∈Z}
答案：B
9.江苏连云港高一期中与2 014°终边相同的最小正角是解析：因为与2 014°终边相同的角是
2 014°终边相同的最小正角是214°.
答案：214°
15.附加题·选做
已知α，都是锐角，且
角的终边相同，求角，β的大小．解析：由题意可知，α＋
α，β都是锐角，。
人教A版高中数学必修四测试题及答案全套
人教A版高中数学必修四测试题及答案全套人教A版高中数学必修四测试题及答案全套阶段质量检测（一）一、选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
）1.在0°～360°的范围内，与-510°终边相同的角是()A。
330° B。
210° C。
150° D。
30°2.若sinα = 3/3，π/2 < α < π，则sin(α+π/2) = ()A。
-6/3 B。
-1/2 C。
16/2 D。
33.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2，则这个圆心角所对的弧长是()A。
2 B。
2sin1 C。
2sin1 D。
sin24.函数f(x) = sin(x-π/4)的图象的一条对称轴是()A。
x = π/4 B。
x = π/2 C。
x = -π/4 D。
x = -π/25.化简1+2sin(π-2)·cos(π-2)得()A。
sin2+cos2 B。
cos2-sin2 C。
sin2-cos2 D。
±cos2-sin26.函数f(x) = tan(x+π/4)的单调增区间为()A。
(kπ-π/2.kπ+π/2)，k∈Z B。
(kπ。
(k+1)π)，k∈ZC。
(kπ-4π/4.kπ+4π/4)，k∈Z D。
(kπ-3π/4.kπ+3π/4)，k∈Z7.已知sin(π/4+α) = 1/√2，则sin(π/4-α)的值为()A。
1/3 B。
-1/3 C。
1/2 D。
-1/28.设α是第三象限的角，且|cosα| = α/2，则α的终边所在的象限是()A。
第一象限 B。
第二象限 C。
第三象限 D。
第四象限9.函数y = cos2x+sinx在[-π/6.π/6]的最大值与最小值之和为()A。
3/4 B。
2 C。
1/3 D。
4/310.将函数y = sin(x-π/3)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍（纵坐标不变），再将所得的图象向左平移一个单位，得到的图象对应的解析式为()A。
人教A版高中数学必修4：终结性评价笔试试题(1)【含答案解析】
数学必修4终结性评价笔试试题（一）本试卷分选择题和非选择题两部分，共4页．满分为150分．考试用时120分钟．注意事项：1．考生应在开始答题之前将自己的姓名、考生好和座位号填写在答题卷指定的位置上．2．应在答题卷上作答，答在试卷上的答案无效．3．选择题每小题选出答案后，应将对应题目的答案标号填涂在答题卷指定的位置上．4．非选择题的答案必须写在答题卷各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液．不按以上要求作答的答案无效．5．本次考试不允许使用函数计算器．6．考生必须保持答题卷的整洁，考试结束后，将答题卷交回．第一部分 选择题（共50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．一选择题 1.—+= （ ）A. B. C. D.22．对于向量，，a b c 和实数λ，下列命题中真命题是（ ）A ．若=0a b ，则0a =或0b =B ．若λ0a =，则0λ=或=0aC ．若22=a b ，则=a b 或-a =bD ．若a b =a c ，则b =c3．.已知角α的终边经过点P(1,2),则sin α的值是 （） A.21 B.2 C.552 D.554.已知1sin(),(,0),232ππαα+=∈-则tan α=（ ）A. -4-45．已知αααααcos 3sin 2cos sin ,2tan +--=则的值是 （ ） A －1 B 1 C －3D 36.化简sin(x ＋y)sinx ＋cos(x ＋y)cosx 等于 。
A. cos(2x ＋y)B. cosyC. sin(2x ＋y)D. siny7．已知向量(56)=-，a ，(65)=，b ，则a 与b （ ）A ．垂直B ．不垂直也不平行C ．平行且同向D ．平行且反向8．函数]2,6[,cos ππ-∈=x x y 值域是（ ） A [0，1] B [－1，1] C [0，23] D ]1,21[-9.已知sin θ－cos θ＝51，则sin2θ的值是 。
高中数学 正切函数及三角函数综合问题讲义 新人教A版必修4
（同步复习精讲辅导）北京市2014-2015学年高中数学 正切函数及三角函数综合问题讲义 新人教A 版必修4知识引入正切函数的对称性重难点易错点解析题一 题面：设函数)32tan(π+=x y 的中心是(,0)ϕ，则||ϕ的最小值是 .金题精讲题一题面：函数5tan(21)y x =+的最小正周期为( )A ．π4 B ．π2 C ．π D ．2π题二题面：函数f (x )＝tan ωx (ω>0)的图象的相邻两支截直线y ＝π4所得线段长为π4， 则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值是( ) A.0B.1C.－1D.π4题三题面：求函数y ＝tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2－π3的定义域、周期、单调区间和对称中心.题四题面：利用公式sin (α+β) =sin αcos β+cos αsin β，求(1)函数x x y cos 3sin +=的值域；(2)函数x x y cos 3sin 2+=的值域.题五题面：不等式2cos 2sin 220m m θθ+--<对一切[0,]2πθ∈成立， 求实数m 的取值范围.思维拓展题一题面：求函数y =.讲义参考答案重难点易错点解析题一 答案：6π.金题精讲题一答案：B题二答案： A题三答案：①函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ∈R 且x ≠2k π＋53π，k ∈Z . ②函数的周期为2π.[来源:]③函数的单调增区间为⎝⎛⎭⎪⎫2k π－π3，2k π＋53π，k ∈Z . ④函数的对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫k π＋23π，0，k ∈Z .题四答案：(1)[－2,2] (2)[题五 答案：12m >-思维拓展题一答案：[1,2]精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
读沙漠，读出了它坦荡豪放的胸怀；读太阳，读出了它普照万物的无私；读春雨，读出了它润物无声的柔情。
读大海，读出了它气势磅礴的豪情。
读石灰，读出了它粉身碎骨不变色的清白。
2、幸福幸福是“临行密密缝，意恐迟迟归”的牵挂； 幸福是“春种一粒粟，秋收千颗子”的收获. 幸福是“采菊东篱下，悠然见南山”的闲适；幸福是“奇闻共欣赏，疑义相与析”的愉悦。
高中数学 第二章 综合检测题 新人教A版必修4
第二章综合检测题本试卷分第Ⅰ卷选择题和第Ⅱ卷非选择题两部分，满分150分，时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1．(08²湖北文)设a ＝(1，－2)，b ＝(－3,4)，c ＝(3,2)，则(a ＋2b )²c ＝( ) A ．(－15,12) B ．0 C ．－3 D ．－11 [答案] C[解析] ∵a ＋2b ＝(－5,6)，c ＝(3,2)， ∴(a ＋2b )²c ＝－5³3＋6³2＝－3.2．已知a ＝(1，－1)，b ＝(λ，1)，a 与b 的夹角为钝角，则λ的取值范围是( ) A ．λ>1 B ．λ<1 C ．λ<－1D ．λ<－1或－1<λ<1 [答案] D[解析] 由条件知，a ²b ＝λ－1<0，∴λ<1， 当a 与b 反向时，假设存在负数k ，使b ＝k a ，∴⎩⎪⎨⎪⎧λ＝k 1＝－k，∴⎩⎪⎨⎪⎧k ＝－1λ＝－1.∴λ<1且λ≠－1.3．在四边形ABCD 中，若AB →²CD →＝－|AB →|²|CD →|，且BC →²AD →＝|AD →|²|BC →|，则该四边形一定是( )A ．平行四边形B ．矩形C ．菱形D ．正方形 [答案] A[解析] 由AB →²CD →＝－|AB →|²|CD →|可知AB →与CD →的夹角为180°，∴AB ∥CD .又由BC →²AD →＝|AD →|²|BC →|知BC →与AD →的夹角为0°， ∴BC ∥AD ，∴四边形ABCD 是平行四边形．4．如果两个非零向量a 和b 满足等式|a |＋|b |＝|a ＋b |，则a ，b 应满足( ) A ．a ²b ＝0 B ．a ²b ＝|a |²|b | C ．a ²b ＝－|a |²|b | D ．a ∥b [答案] B[解析] 由|a |＋|b |＝|a ＋b |知，a 与b 同向，故夹角为0°，∴a ²b ＝|a |²|b |cos0°＝|a |²|b |.5．(08²湖南理)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 →( )A ．反向平行B ．同向平行C ．互相垂直D ．既不平行也不垂直 [答案] A[解析] AD →＋BE →＋CF →＝AB →＋BD →＋BC →＋CE →＋BF →－BC →＝AB →＋13BC →＋BC→－23AC →－13AB →－BC →＝23(AB →－AC →)＋13BC →＝23CB →＋13BC →＝－13BC →，故选A. 6．在▱ABCD 中，已知AC →＝(－4,2)，BD →＝(2，－6)，那么|2AB →＋AD →|＝( )A ．5 5B ．2 5C ．210 D.85 [答案] D[解析] 设AB →＝a ，AD →＝b ，则a ＋b ＝AC →＝(－4,2)，b －a ＝BD →＝(2，－6)， ∴b ＝(－1，－2)，a ＝(－3,4)， ∴2AB →＋AD →＝2a ＋b ＝(－7,6)，∴|2AB →＋AD →|＝(－7)2＋62＝85.7．如右图，在梯形ABCD 中，AD ∥BC ，OA →＝a ，OB →＝b ，OC →＝c ，OD →＝d ，且E 、F 分别为AB 、CD 的中点，则( )A.EF →＝12(a ＋b ＋c ＋d )B.EF →＝12(a －b ＋c －d )C.EF →＝12(c ＋d －a －b )D.EF →＝12(a ＋b －c －d )[答案] C[解析] ∵EF →＝OF →－OE →＝12(OC →＋OD →)－12(OA →＋OB →)＝12(c ＋d )－12(a ＋b )， ∴EF →＝12(c ＋d －a －b )．8．在矩形ABCD 中，AE →＝12AB →，BF →＝12BC →，设AB →＝(a,0)，AD →＝(0，b )，当EF →⊥DE →时，求得|a ||b |的值为( ) A ．3 B ．2 C. 3 D. 2 [答案] D[解析] 如图，∵EF →＝EB →＋BF →＝12AB →＋12AD →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，0＋⎝ ⎛⎭⎪⎫0，b 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，b2.又∵DE →＝DA →＋AE →＝－AD →＋12AB →＝(0，－b )＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，0＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a2，－b ， ∵EF →⊥DE →，∴a 24－b 22＝0，∴|a ||b |＝ 2.9．已知向量OA →＝(2,2)，OB →＝(4,1)，在x 轴上求一点P ，使AP →²BP →取最小值，则P 点的坐标是( )A ．(3,0)B ．(－3,0)C ．(2,0)D ．(4,0) [答案] A[解析] 设P (x 0,0)，且AP →＝(x 0－2，－2)，BP →＝(x 0－4，－1)， ∴AP →²BP →＝(x 0－2)(x 0－4)＋2 ＝x 20－6x 0＋10＝(x 0－3)2＋1， ∴x 0＝3时，AP →²BP →取最小值．10．(08²浙江理)已知a 、b 是平面内两个互相垂直的单位向量，若向量c 满足(a －c )²(b －c )＝0，则|c |的最大值是( )A ．1B ．2 C. 2 D.22[答案] C[解析] 由(a －c )(b －c )＝0得a ²b －(a ＋b )²c ＋c 2＝0，即c 2＝(a ＋b )c ， 故|c |²|c |≤|a ＋b |²|c |，即|c |≤|a ＋b |＝2，故选C.11．(09²辽宁文)平面向量a 与b 的夹角为60°，a ＝(2,0)，|b |＝1，则|a ＋2b |＝( ) A. 3 B ．2 3 C ．4 D ．12 [答案] B[解析] ∵a ＝(2,0)，∴|a |＝2，|a ＋2b |2＝|a |2＋4|b |2＋4a ²b ＝4＋4＋4³2³1³cos60°＝12， ∴|a ＋2b |＝23，∴选B.12．设e 1与e 2为两不共线向量，AB →＝2e 1－3e 2，BC →＝－5e 1＋4e 2，CD →＝e 1＋2e 2，则( ) A ．A 、B 、D 三点共线 B ．A 、C 、D 三点共线 C ．B 、C 、D 三点共线 D ．A 、B 、C 三点共线 [答案] A[解析] ∵BD →＝BC →＋CD →＝－4e 1＋6e 2 ＝－2(2e 1－3e 2)＝－2AB →，∴AB →∥BD →， ∵AB →与BD →有公共点B ，∴A 、B 、D 三点共线．第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题，每小题4分，共16分，把正确答案填在题中横线上) 13．与向量a ＝(－5,12)共线的单位向量为________． [答案] ⎝ ⎛⎭⎪⎫－513，1213和⎝ ⎛⎭⎪⎫513，－1213[解析] ∵|a |＝13，∴与a 共线的单位向量为 ±a |a |＝±⎝ ⎛⎭⎪⎫－513，1213.14．在△ABC 中，AB ＝2，AC ＝3，D 是边BC 的中点，则AD →²BC →＝________. [答案] 52[解析] 由已知得AD →＝12(AB →＋AC →)，BC →＝AC →－AB →，∴AD →²BC →＝12(AB →²AC →)²(AC →－AB →)＝12(|AC →|2－|AB →|2)＝12(9－4)＝52. 15．已知a ＋b ＝2e 1－8e 2，a －b ＝－8e 1＋16e 2，其中|e 1|＝|e 2|＝1，e 1⊥e 2，则a ²b ＝________.[答案] －63[解析] 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧a ＋b ＝2e 1－8e 2a －b ＝－8e 1＋16e 2得，⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－3e 1＋4e 2b ＝5e 1－12e 2，∴a ²b ＝(－3e 1＋4e 2)²(5e 1－12e 2) ＝－15|e 1|2＋56e 1²e 2－48|e 2|2＝－63.16．已知OA →＝(k,2)，OB →＝(1,2k )，OC →＝(1－k ，－1)，且相异三点A 、B 、C 共线，则实数k ＝________.[答案] －14[解析] AB →＝OB →－OA →＝(1－k,2k －2)， AC →＝OC →－OA →＝(1－2k ，－3)，∵A 、B 、C 三点共线，∴AB →∥AC →，∴(1－k )²(－3)－(2k －2)²(1－2k )＝0，∴k ＝1或－14. ∵A 、B 、C 是不同三点，∴k ≠1，∴k ＝－14.三、解答题(本大题共6个小题，共74分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤) 17．(本题满分12分)已知a ＝(1,1)，且a 与a ＋2b 的方向相同，求a ²b 的取值范围． [解析] ∵a 与a ＋2b 方向相同，且a ≠0， ∴存在正数λ，使a ＋2b ＝λa ，∴b ＝12(λ－1)a .∴a ²b ＝a ²⎣⎢⎡⎦⎥⎤12(λ－1)a ＝12(λ－1)|a |2＝λ－1>－1.即a ²b 的取值范围是(－1，＋∞)．18．(本题满分12分)已知a ＝(1,2)，b ＝(－3,2)，当k 为何值时， (1)k a ＋b 与a －3b 垂直？(2)k a ＋b 与a －3b 平行？平行时它们是同向还是反向？ [解析] (1)k a ＋b ＝k ³(1,2)＋(－3,2) ＝(k －3,2k ＋2)，a －3b ＝(1,2)－3³(－3,2)＝(10，－4)．当(k a ＋b )²(a －3b )＝0时，这两个向量垂直． 由10(k －3)＋(2k ＋2)(－4)＝0， 解得k ＝19.即当k ＝19时，k a ＋b 与a －3b 垂直．(2)当k a ＋b 与a －3b 平行时，存在唯一的实数λ使k a ＋b ＝λ(a －3b )． 由(k －3,2k ＋2)＝λ(10，－4)得，⎩⎪⎨⎪⎧k －3＝10λ，2k ＋2＝－4λ，解得⎩⎪⎨⎪⎧k ＝－13，λ＝－13.即当k ＝－13时，两向量平行．∵λ＝－13，∴－13a ＋b 与a －3b 反向．19．(本题满分12分)已知a ＝3i －4j ，a ＋b ＝4i －3j ， (1)求向量a 、b 的夹角的余弦值；(2)对非零向量p ，q ，如果存在不为零的常数α，β使αp ＋βq ＝0，那么称向量p ，q 是线性相关的，否则称向量p ，q 是线性无关的．向量a ，b 是线性相关还是线性无关的？为什么？[解析] (1)b ＝(a ＋b )－a ＝i ＋j ，设a 与b 夹角为θ，根据两向量夹角公式：cos θ＝a ²b |a ||b |＝3－452＝－210. (2)设存在不为零的常数α，β使得αa ＋βb ＝0，那么⎩⎪⎨⎪⎧3α＋β＝0－4α＋β＝0⇒⎩⎪⎨⎪⎧α＝0β＝0，所以不存在非零常数α，β，使得αa ＋βb ＝0成立．故a 和b 线性无关．20．(本题满分12分)已知正方形ABCD ，P 为对角线AC 上任一点，PE ⊥AB 于点E ，PF ⊥BC 于点F .求证：DP ⊥EF .[证明] 以A 为原点，AB 、AD 分别为x 轴、y 轴建立直角坐标系，设正方形边长为1，则AB →＝(1,0)，AD →＝(0,1)．由已知，可设AP →＝(a ，a )，并可得EB →＝(1－a,0)，BF →＝(0，a )，EF →＝(1－a ，a )，DP →＝AP →－AD →＝(a ，a －1)，∵DP →²EF →＝(1－a ，a )²(a ，a －1) ＝(1－a )a ＋a (a －1)＝0. ∴DP →⊥EF →，因此DP ⊥EF .21．(本题满分12分)设直线l ：mx ＋y ＋2＝0与线段AB 有公共点P ，其中A (－2,3)，B (3,2)，试用向量的方法求实数m 的取值范围．[解析] (1)P 与A 重合时，m ³(－2)＋3＋2＝0， ∴m ＝52.P 与B 重合时，3m ＋2＋2＝0，∴m ＝－43.(2)P 与A 、B 不重合时，设AP →＝λPB →，则λ>0. 设P (x ，y )，则AP →＝(x ＋2，y －3)，PB →＝(3－x,2－y )．∴⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2＝λ(3－x )y －3＝λ(2－y )，∴⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3λ－2λ＋1y ＝2λ＋3λ＋1，把x ，y 代入mx ＋y ＋2＝0可解得λ＝2m －53m ＋4，又∵λ>0，∴2m －53m ＋4>0.∴m <－43或m >52.由(1)(2)知，所求实数m 的取值范围是－∞，－43∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫52，＋∞.22．(本题满分14分)已知a ，b 是两个非零向量，夹角为θ，当a ＋t b (t ∈R )的模取最小值时．(1)求t 的值；(2)求b 与a ＋t b 的夹角．[解析] (1)|a ＋t b |2＝a 2＋2t a ²b ＋t 2b 2＝|b |2t 2＋2|a ||b |cos θ²t ＋|a |2. ∴当t ＝－|a |cos θ|b |时，|a ＋t b |有最小值．(2)当t ＝－|a |cos θ|b |时，b ²(a ＋t b )＝a ²b ＋t |b |2＝|a |²|b |cos θ－|a |cos θ|b |²|b |2＝0.∴b ⊥(a ＋t b )，即b 与a ＋t b 的夹角为90°.。
高中数学 第一章 三角函数 1.2.2 同角三角函数的基本关系课后习题 新人教A版必修4-新人教A版
1.2.2 同角三角函数的基本关系一、A组1.化简sin2β+cos4β+sin2βcos2β的结果是()A. B. C.1 D.解析:原式=sin2β+cos2β(sin2β+cos2β)=sin2β+cos2β=1.答案:C2.(2016·某某某某实验中学检测)已知tan α=2,则sin2α-sin αcos α的值是()A. B.- C.-2 D.2解析:sin2α-sin αcos α==.答案:A3.(2016·某某某某十一中高一期中)(1+tan215°)cos215°的值等于()A. B.1 C.- D.解析:(1+tan215°)cos215°=cos215°=cos215°+sin215°=1.答案:B4.已知α是第四象限角,tan α=-,则sin α=()A. B.- C. D.-解析:∵α是第四象限角,∴sin α<0.由tan α=-,得=-,∴cos α=-sin α.由sin2α+cos2α=1,得sin2α+=1,∴sin2α=1,sin α=±.∵sin α<0,∴sin α=-.答案:D5.若角α的终边落在直线x+y=0上,则的值为()A.2B.-2C.0D.2或-2解析:由题知,α为第二或第四象限角,原式=.当α为第二象限角时,原式=-=0.当α为第四象限角时,原式==0.综上,原式=0.答案:C6.在△ABC中,cos A=,则tan A=.解析:在△ABC中,可得0<A<π.∵cos A=,∴sin A=.∴tan A==2.答案:27.已知sin α=2m,cos α=m+1,则m=.解析:∵sin2α+cos2α=1,∴(2m)2+(m+1)2=4m2+m2+2m+1=1,∴m=0或m=-.答案:0或-8.(2016·某某某某溧水中学月考)若tan2x-sin2x=,则tan2x sin2x=.解析:tan2x sin2x=tan2x(1-cos2x)=tan2x-tan2x cos2x=tan2x-sin2x=.答案:9.若<α<2π,化简:.解:∵<α<2π,∴sin α<0.∴原式====-=-.10.求证:(1)sin4α-cos4α=2sin2α-1;(2)sin θ(1+tan θ)+cos θ.证明:(1)左边=(sin2α+cos2α)(sin2α-cos2α)=sin2α-(1-sin2α)=2sin2α-1=右边,∴原式成立.(2)左边=sin θ+cos θ=sin θ++cos θ+===右边.∴原式成立.二、B组1.锐角α满足sin αcos α=,则tan α的值为()A.2-B.C.2±D.2+解析:将sin αcos α看作分母是1的分式,则sin αcos α=,分子、分母同时除以cos2α(cos α≠0),得,化成整式方程为tan2α-4tan α+1=0,解得tan α=2±,符合要求,故选C.答案:C2.化简的结果为()A.-cos 160°B.cos 160°C. D.解析:原式===|cos 160°|=-cos 160°,故选A.答案:A3.已知sin θ=,cos θ=,其中θ∈,则tan θ的值为()A.-B.C.-或-D.与m的值有关解析:∵sin2θ+cos2θ=1,∴=1,解得m=0或m=8.∵θ∈,∴sin θ≥0,cos θ≤0.当m=0时,sin θ=-,cos θ=,不符合题意;当m=8时,sin θ=,cos θ=-,tan θ=-,故选A.答案:A4.已知cos,0<α<,则sin=.解析:∵sin2+cos2=1,∴sin2=1-.∵0<α<,∴<α+.∴sin.答案:5.导学号08720014若0<α<,则的化简结果是. 解析:由0<α<,得0<,所以0<sin<cos.故原式==cos-sin+sin+cos=2cos.答案:2cos6.(2016·某某某某溧水中学月考)若α∈(π,2π),且sin α+cos α=.(1)求cos2α-cos4α的值;(2)求sin α-cos α的值.解:(1)因为sin α+cos α=,所以(sin α+cos α)2=,即1+2sin αcos α=,所以sin αcos α=-.所以cos2α-cos4α=cos2α(1-cos2α)=cos2αsin2α=(sin αcos α)2=.(2)(sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1-2×,由(1)知sin αcos α=-<0,又α∈(π,2π),所以α∈.所以sin α<0,cos α>0,所以sin α-cos α<0,所以sin α-cos α=-.7.导学号08720015已知关于x的方程2x2-(+1)x+m=0的两根为sin θ和cos θ.求:(1)的值;(2)m的值.解:因为已知方程有两根,所以(1)==sin θ+cos θ=.(2)对①式两边平方,得1+2sin θcos θ=, 所以sin θcos θ=.由②,得,即m=.由③,得m≤,所以m=.。
高中数学 阶段质量检测(一)(含解析)新人教A版必修4-新人教A版高一必修4数学试题
阶段质量检测（一）一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．若角α的终边经过点P (－1,3)，则tan α的值为( ) A ．－13 B ．－3C ．－1010 D.31010解析：选B 由定义，若角α的终边经过点P (－1,3)，∴tan α＝－3.故选B. 2．若sin α＝33，π2<α<π，则sin ⎝⎛⎭⎪⎫α＋π2＝( )A ．－63 B ．－12C.12 D.63解析：选A ∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋α＝cos α，又π2<α<π，sin α＝33，∴cos α＝－63. 3．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 ．1C.2π3D ．3 解析：选B 弧长l ＝3r －2r ＝r ，则圆心角α＝lr＝1.4．函数f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫x －π4的图象的一条对称轴是( )A ．x ＝π4B ．x ＝π2C ．x ＝－π4D ．x ＝－π2解析：选C f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π4的图象的对称轴为x －π4＝k π＋π2，k ∈Z ，得x ＝k π＋3π4， 当k ＝－1时，则其中一条对称轴为x ＝－π4.5．下列函数中，周期为π，且在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，π2上为减函数的是( )A ．y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π2B ．y ＝cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π2C ．y ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π2D ．y ＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π2 解析：选D 周期为π，排除A ，B ；y ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π2＝－sin 2x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，π2上为增函数，y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π2＝cos 2x 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4，π2上为减函数，所以选D.6．函数f (x )＝tan ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π4的单调增区间为( )A.⎝⎛⎭⎪⎫k π－π2，k π＋π2，k ∈ZB ．(k π，(k ＋1)π)，k ∈Z C.⎝⎛⎭⎪⎫k π－3π4，k π＋π4，k ∈Z D.⎝⎛⎭⎪⎫k π－π4，k π＋3π4，k ∈Z 解析：选C 令k π－π2<x ＋π4<k π＋π2，k ∈Z ，解得k π－3π4<x <k π＋π4，k ∈Z ，选C.7．已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α＝32，则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4－α的值为( )A.12 B ．－12C.32 D ．－32 解析：选C ∵⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α＋⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4－α＝π，∴3π4－α＝π－⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α，∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫3π4－α＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π－⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋α＝32.8．为了得到函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6的图象，可以将函数y ＝cos 2x 的图象( )A ．向右平移π6个单位长度B ．向右平移π3个单位长度C ．向左平移π6个单位长度D ．向左平移π3个单位长度解析：选B 函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6＝cos π2－2x －π6＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3－2x ＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －2π3＝cos2x －π3.故选B.9．函数y ＝cos 2x ＋sin x ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π6≤x ≤π6的最大值与最小值之和为( )A.32 B ．2C ．0 D.34解析：选A f (x )＝1－sin 2x ＋sin x ＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x －122＋54，∵－π6≤x ≤π6，∴－12≤sin x ≤12.当sin x ＝－12时，f (x )min ＝14；当sin x ＝12时，f (x )max ＝54，∴f (x )min ＋f (x )max ＝14＋54＝32.10．同时具有下列性质的函数可以是( ) ①对任意x ∈R ，f (x ＋π)＝f (x )恒成立； ②图象关于直线x ＝π3对称；③在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，π3上是增函数． A ．f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋π6 B ．f (x )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π6 C ．f (x )＝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3 D ．f (x )＝cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6解析：选B 依题意知，满足条件的函数的周期是π，图象以直线x ＝π3为对称轴，且在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，π3上是增函数．对于A 选项，函数周期为4π，因此A 选项不符合；对于C 选项，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3＝－1，但该函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π6，π3上不是增函数，因此C 选项不符合；对于D 选项，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3≠±1，即函数图象不以直线x ＝π3为对称轴，因此D 选项不符合．综上可知，应选B.11.已知函数y ＝A sin(ωx ＋φ)(A >0，ω>0，|φ|<π)的一段图象如图所示，则函数的解析式为( )A ．y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π4 B ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π4或y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋3π4 C ．y ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋3π4 D ．y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －3π4 解析：选C 由图象可知A ＝2，因为π8－⎝ ⎛⎭⎪⎫－π8＝π4，所以T ＝π，ω＝2.当x ＝－π8时，2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π8·2＋φ＝2，即sin ⎝⎛⎭⎪⎫φ－π4＝1，又|φ|<π，解得φ＝3π4.故函数的解析式为y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋3π4. 12．函数f (x )＝A sin ωx (ω>0)，对任意x 有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －12＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12，且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－14＝－a ，那么f ⎝ ⎛⎭⎪⎫94等于( )A ．aB ．2aC ．3aD ．4a解析：选A 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －12＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12，得f (x ＋1)＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12＋12＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋12－12＝f (x )，即1是f (x )的周期．而f (x )为奇函数，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫94＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14＝－f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－14＝a .二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分) 13．已知tan α＝－3，π2<α<π，那么cos α－sin α的值是________． 解析：因为π2<α<π，所以cos α<0，sin α>0，所以cos α＝－cos 2α＝－cos 2αcos 2α＋sin 2α＝－11＋tan 2α＝－11＋3＝－12.sin α＝32，所以cos α－sin α＝－1＋32.答案：－1＋3214．函数f (sin x )＝cos 2x ，那么f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的值为________． 解析：令sin x ＝12，得x ＝2k π＋π6或x ＝2k π＋5π6，k ∈Z ，所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝cos π3＝12. 答案：1215．定义运算a *b 为a *b ＝⎩⎪⎨⎪⎧aa ≤b ，b a >b ，例如1*2=1，则函数f （x ）=sin x *cos x的值域为________．解析：由题意可知，这实际上是一个取小的自定义函数，结合函数的图象可得其值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1，22.答案：⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1，22 16．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)．解析：函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π12的最小正周期是π，则y ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π12的最小正周期为π2，故①正确． 对于②，当x ＝7π12时，2sin ⎝⎛⎭⎪⎫3×7π12－π4＝2sin 3π2＝－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－cos α＝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．答案：①②③三、解答题(本大题共6小题，共70分，解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17．(10分)已知tan α＋1tan α＝52，求2sin 2(3π－α)－3cos π2＋αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2－α＋2的值．解：tan α＋1tan α＝52，即2tan 2α－5tan α＋2＝0，解得tan α＝12或tan α＝2.2sin 2(3π－α)－3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2＋αsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2－α＋2 ＝2sin 2α－3sin αcos α＋2 ＝2sin 2α－3sin αcos αsin 2α＋cos 2α＋2 ＝2tan 2α－3tan αtan 2α＋1＋2. 当tan α＝12时，原式＝2×⎝ ⎛⎭⎪⎫122－3×12⎝ ⎛⎭⎪⎫122＋1＋2＝－45＋2＝65；当tan α＝2时，原式＝2×22－3×222＋1＋2＝25＋2＝125. 18．(12分)已知函数f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x －π6，x ∈R .(1)求f ⎝⎛⎭⎪⎫5π4的值；(2)求函数f (x )的单调递增区间． 解：(1)f ⎝⎛⎭⎪⎫5π4＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫13×5π4－π6＝2sin π4＝ 2(2)令2k π－π2≤13x －π6≤π2＋2k π，k ∈Z ，所以2k π－π3≤13x ≤2π3＋2k π，k ∈Z ，解得6k π－π≤x ≤2π＋6k π，k ∈Z ，所以函数f (x )＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫13x －π6的单调递增区间为[6k π－π，2π＋6k π]，k ∈Z .19．(12分)已知函数f (x )＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π4.(1)用五点法画出它在一个周期内的闭区间上的图象； (2)写出f (x )的值域、最小正周期、对称轴，单调区间．解：(1)列表如下：x －π4 π4 3π4 5π4 7π4 x ＋π4π2 π3π2 2πsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π40 10 －13sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π4 0 3 0 －3 0描点画图如图所示．(2)由图可知，值域为[－3,3]，最小正周期为2π， 对称轴为x ＝π4＋k π，k ∈Z ，单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤－3π4＋2k π，π4＋2k π(k ∈Z )，单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4＋2k π，5π4＋2k π(k ∈Z )．20．(12分)如图，函数y ＝2sin(πx ＋φ)，x ∈R ⎝ ⎛⎭⎪⎫其中0≤φ≤π2的图象与y 轴交于点(0,1)．(1)求φ的值；(2)求函数y ＝2sin(πx ＋φ)的单调递增区间； (3)求使y ≥1的x 的集合． 解：(1)因为函数图象过点(0,1)， 所以2sin φ＝1，即sin φ＝12.因为0≤φ≤π2，所以φ＝π6.(2)由(1)得y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx ＋π6，所以当－π2＋2k π≤πx ＋π6≤π2＋2k π，k ∈Z ，即－23＋2k ≤x ≤13＋2k ，k ∈Z 时，y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx ＋π6是增函数，故y ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx ＋π6的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤－23＋2k ，13＋2k ，k ∈Z . (3)由y ≥1，得sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx ＋π6≥12，所以π6＋2k π≤πx ＋π6≤5π6＋2k π，k ∈Z ，即2k ≤x ≤23＋2k ，k ∈Z ，所以y ≥1时，x 的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |2k ≤x ≤23＋2k ，k ∈Z .21．(12分)已知函数f (x )＝A sin(ωx ＋φ)(A >0，ω>0，|φ|<π)，在同一周期内，当x ＝π12时，f (x )取得最大值3；当x ＝7π12时，f (x )取得最小值－3. (1)求函数f (x )的解析式；(2)求函数f (x )的单调递减区间；(3)若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π6时，函数h (x )＝2f (x )＋1－m 的图象与x 轴有两个交点，某某数m 的取值X 围．解：(1)由题意，A ＝3，T ＝2⎝⎛⎭⎪⎫7π12－π12＝π，ω＝2πT ＝2.由2×π12＋φ＝π2＋2k π，k ∈Z ，得φ＝π3＋2k π，k ∈Z ，又因为－π<φ<π，所以φ＝π3.所以f (x )＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3.(2)由π2＋2k π≤2x ＋π3≤3π2＋2k π，k ∈Z ，得π6＋2k π≤2x ≤7π6＋2k π，k ∈Z ， 则π12＋k π≤x ≤7π12＋k π，k ∈Z ， 所以函数f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12＋k π，7π12＋k π(k ∈Z )．(3)由题意知，方程sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3＝m －16在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π6上有两个根．因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，π6，所以2x ＋π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，2π3.所以m －16∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫32，1.所以m ∈[33＋1,7)．22．(12分)已知函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)－b (ω>0,0<φ<π)的图象两相邻对称轴之间的距离是π2.若将f (x )的图象先向右平移π6个单位长度，再向上平移3个单位长度，所得图象对应的函数g (x )为奇函数．(1)求f (x )的解析式；(2)求f (x )的对称轴及单调区间；(3)若对任意x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π3，f 2(x )－(2＋m )f (x )＋2＋m ≤0恒成立，某某数m 的取值X 围．解：(1)因为2πω＝2×π2，所以ω＝2，所以f (x )＝sin(2x ＋φ)－b .又因为函数g (x )＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π6＋φ－b ＋3为奇函数，且0<φ<π，所以φ＝π3，b ＝3，故f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3－ 3. (2)令2x ＋π3＝π2＋k π，k ∈Z ，得对称轴为直线x ＝π12＋k π2，k ∈Z .令2x ＋π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2＋2k π，π2＋2k π，k ∈Z ，得单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤－5π12＋k π，π12＋k π，k ∈Z ，令2x ＋π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2＋2k π，3π2＋2k π，k ∈Z ，得单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12＋k π，7π12＋k π，k ∈Z .(3)因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，π3，所以－3≤f (x )≤1－3，所以－1－3≤f (x )－1≤－ 3.因为f 2(x )－(2＋m )f (x )＋2＋m ≤0恒成立， 整理可得m ≤1f x －1＋f (x )－1.由－1－3≤f (x )－1≤－3，得－1－332≤1f x －1＋f (x )－1≤－433， 故m ≤－1－332，即实数m 的取值X 围是⎝ ⎛⎦⎥⎤－∞，－1－332.。
广东省廉江市第三中学2014年高中数学 任意角的三角函数单元综合测试 新人教A版必修4
广东省廉江市第三中学2014年高中数学 任意角的三角函数单元综合测试 新人教A 版必修4一、选择题（每题6分，共60 分）1、下列说法正确的是 （ ） A 大于90度的角是第二象限的角。
B 第二象限的角必大于第一限的角。
C 终边相同的角必相等。
D 终边相同的角的同一三角函数的值相等。
2、3000 的弧度数是 （ ）3653534ππππ-BAD C3、若角α的终边过点(sin30°，-cos30°),则sinα等于 （ ）A 、B 、21- C 、23- D 、33-4、若0cos sin >αα，则α在 （ ）A 、第一或第二象限B 、第一或第三象限C 、第一或第四象限D 、第二或第四象限5、若α是第一象限角， 则2α是 （ ）A 、第一象限角B 、第一或第二象限角C 、第三象限角D 、第一或第三象限角6、 把114π-表示成()Z ∈+κθκπ2的形式，使θ最小的θ的值是 （ ）434434ππππ--BADC二、填空题（每题6分，共24 分） 11、2(3,)sin ,3P y y αα-=-=若点是角终边上一点，且则12、)(0400csc 188cos 288sin 136tan 0000””或“填“判断<>∙∙∙13、=+=2cos sin ,3tan ）则（已知ααα___________cos sin ),cos sin 3θθθπθθ+=<<-=14.若则三解答题（前3题每题16分，第4题18分，共66 分） 15、[]内的值。
，在的终边相同，求的终边与已知παπα203316、11cos (2)sin 2θθθ<-≤<分别根据下列条件，写出的取值范围。
（）17、化简：已知cos α＝m ，(|m|≤1)，求sin α，tan α的值18解：依题得：sinθ＋cosθ＝3＋12，sinθcosθ＝m2．∴(1)原式＝sin2θsinθ－cosθ＋cos2θ－sinθ＋cosθ＝sinθ＋cosθ＝3＋12；(2)m＝2 sinθcosθ＝(si nθ＋cosθ)2－1＝3 2．(3)∵sinθ＋cosθ＝3＋1 2．∴| sinθ－cosθ|＝3－12．∴方程两根分别为32，12．∴θ＝π6或π3．。
2020版高中数学人教A版必修4 导学案 《正切函数的图象与性质》(含答案解析)
1.4.3 正切函数的性质与图象学习目标1.会求正切函数y=tan(ωx＋φ)的周期.2.掌握正切函数y=tan x 的奇偶性，并会判断简单三角函数的奇偶性.3.掌握正切函数的单调性，并掌握其图象的画法.知识点一 正切函数的性质 思考1 正切函数的定义域是什么？思考2 诱导公式tan(π＋x)=tan x ，x∈R 且x≠π2＋kπ，k∈Z 说明了正切函数的什么性质？思考3 诱导公式tan(－x)=－tan x ，x∈R 且x≠π2＋kπ，k∈Z 说明了正切函数的什么性质？思考4 从正切线上看，在⎝⎛⎭⎪⎫0，π2上正切函数值是增大的吗？梳理 函数y=tan x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x∈R且x≠kπ＋π2，k∈Z 的图象与性质见下表：解析式y=tan x图象定义域 {x|x∈R 且x≠kπ＋π2，k∈Z }值域 R 周期 π 奇偶性 奇单调性在开区间⎝⎛⎭⎪⎫kπ－π2，kπ＋π2(k∈Z )内都是增函数 知识点二思考1 利用正切线作正切函数图象的步骤是什么？答案为：根据正切函数的定义域和周期，首先作出区间(－π2，π2)上的图象.作法如下：(1)作直角坐标系，并在直角坐标系y 轴的左侧作单位圆. (2)把单位圆的右半圆分成8等份，分别在单位圆中作出正切线. (3)描点(横坐标是一个周期的8等分点，纵坐标是相应的正切线的长度). (4)连线，得到如图①所示的图象.(5)根据正切函数的周期性，把上述图象向左、右扩展，就可以得到正切函数y=tan x ，x∈R 且x≠π2＋kπ(k∈Z )的图象，把它称为正切曲线(如图②所示).可以看出，正切曲线是被相互平行的直线x=π2＋kπ，k∈Z 所隔开的无穷多支曲线组成的.思考 2 我们能用“五点法”简便地画出正弦函数、余弦函数的简图，你能类似地画出正切函数y=tan x ，x∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2的简图吗？怎样画？类型一 正切函数的定义域 例1 求下列函数的定义域.(1)y=11＋tan x ； (2)y=lg(3－tan x).反思与感悟求定义域时，要注意正切函数自身的限制条件，另外解不等式时，要充分利用三角函数的图象或三角函数线.跟踪训练1 求函数y=tan x ＋1＋lg(1－tan x)的定义域.类型二 正切函数的单调性及其应用 命题角度1 求正切函数的单调区间例2 求函数y=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12x ＋π4的单调区间及最小正周期.反思与感悟y=tan(ωx＋φ) (ω>0)的单调区间的求法是把ωx＋φ看成一个整体， 解－π2＋kπ<ωx＋φ<π2＋kπ，k∈Z 即可.当ω<0时，先用诱导公式把ω化为正值再求单调区间. 跟踪训练2 求函数y=tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π3的单调区间.命题角度2 利用正切函数的单调性比较大小例3.(1)比较大小：①tan 32°________tan 215°； ②tan18π5________tan(－28π9). (2)将tan 1，tan 2，tan 3按大小排列为________.(用“<”连接)反思与感悟运用正切函数的单调性比较大小的步骤：(1)运用函数的周期性或诱导公式将角化到同一单调区间内； (2)运用单调性比较大小关系. 跟踪训练3.比较大小：tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫－7π4________tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫－9π5.类型三 正切函数的图象及应用例4.画出函数y=|tan x|的图象，并根据图象判断其单调区间、奇偶性、周期性.反思与感悟(1)作出函数y=|f(x)|的图象一般利用图象变换方法，具体步骤是： ①保留函数y=f(x)图象在x 轴上方的部分；②将函数y=f(x)图象在x 轴下方的部分沿x 轴向上翻折.(2)若函数为周期函数，可先研究其一个周期上的图象，再利用周期性，延拓到定义域上即可.跟踪训练4 设函数f(x)=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2－π3. (1)求函数f(x)的周期，对称中心； (2)作出函数f(x)在一个周期内的简图.1.函数y=tan(2x ＋π6)的最小正周期是( )A.πB.2πC.π2D.π62.函数f(x)=tan(x ＋π4)的单调递增区间为( )A.(kπ－π2，kπ＋π2)，k∈ZB.(kπ，(k ＋1)π)，k∈ZC.(kπ－3π4，kπ＋π4)，k∈ZD.(kπ－π4，kπ＋3π4)，k∈Z3.在下列函数中同时满足：①在⎝⎛⎭⎪⎫0，π2上递增；②以2π为周期；③是奇函数的是( )A.y=tan xB.y=cos xC.y=tan x2D.y=－tan x4.方程tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π3=3在区间[0，2π)上的解的个数是( ) A.5 B.4 C.3 D.25.比较大小：tan 1________tan 4.1.正切函数的图象正切函数有无数多条渐近线，渐近线方程为x=kπ＋π2，k∈Z ，相邻两条渐近线之间都有一支正切曲线，且单调递增. 2.正切函数的性质(1)正切函数y=tan x 的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x≠kπ＋π2，k∈Z ，值域是R . (2)正切函数y=tan x 的最小正周期是π，函数y=Atan(ωx＋φ) (Aω≠0)的周期为T=π|ω|. (3)正切函数在⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2＋kπ，π2＋kπ(k∈Z )上单调递增，不能写成闭区间，正切函数无单调减区间. 课时作业一、选择题1.函数y=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π5，x∈R 且x≠310π＋kπ，k∈Z 的一个对称中心是( )A.(0，0)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π5，0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫45π，0 D.(π，0) 2.函数f(x)=lg(tan x ＋1＋tan 2x)为( ) A.奇函数B.既是奇函数又是偶函数C.偶函数D.既不是奇函数又不是偶函数3.满足tan A>－1的三角形的内角A 的取值范围是( ) A.(0，34π) B.(0，π2)∪(π2，34π)C.(34π，π)D.(0，π2)∪(34π，π)4.下列各点中，不是函数y=tan(π4－2x)的图象的对称中心的是( )A.(π8，0)B.(－π8，0)C.(π4，0)D.(－38π，0)5.函数f(x)=tan ωx (ω>0)的图象的相邻两支截直线y=π4所得的线段长为π4，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值是( )A.0B.1C.－1D.π46.函数y=tan x ＋sin x －|tan x －sin x|在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，3π2内的图象是( )7.下列关于函数y=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π3的说法正确的是( )A.在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫－π6，5π6上单调递增B.最小正周期是πC.图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，0成中心对称 D.图象关于直线x=π6成轴对称二、填空题8.函数y=3tan(3x ＋π4)的对称中心的坐标是________.9.函数y=－tan 2x ＋4tan x ＋1，x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π4，π4的值域为____________.10.函数y=3tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx＋π6的最小正周期是π2，则ω=________.11.函数y=1－tan x 的定义域是________.三、解答题12.判断函数f(x)=lg tan x ＋1tan x －1的奇偶性.13.求函数y=tan(x 2－π3)的定义域、周期、单调区间和对称中心.四、探究与拓展14.若tan x>tan π5且x 在第三象限，则x 的取值范围是________.15.设函数f(x)=tan(ωx＋φ)(ω>0，0<φ<π2)，已知函数y=f(x)的图象与x 轴相邻两个交点的距离为π2，且图象关于点M(－π8，0)对称.(1)求f(x)的解析式； (2)求f(x)的单调区间；(3)求不等式－1≤f(x)≤3的解集.答案解析知识点一 正切函数的性质思考1答案为：{x|x∈R 且x≠π2＋kπ，k∈Z }.思考2答案为： 周期性. 思考3答案为： 奇偶性. 思考4答案为：是. 知识点二 正切函数的图象 思考2答案为：能，三个关键点：⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，1，(0，0)，⎝ ⎛⎭⎪⎫－π4，－1，两条平行线：x=π2，x=－π2. 梳理 (1)正切函数的图象(2)正切函数的图象特征正切曲线是被相互平行的直线x=π2＋kπ，k∈Z 所隔开的无穷多支曲线组成的.例1解：(1)要使函数y=11＋tan x 有意义，必须且只需⎩⎪⎨⎪⎧1＋tan x≠0，x≠kπ＋π2(k∈Z )，所以函数的定义域为{x|x ∈R 且x≠kπ－π4，x≠kπ＋π2，k∈Z }.(2)因为3－tan x>0，所以tan x< 3. 又因为当tan x=3时，x=π3＋kπ(k∈Z )，根据正切函数图象，得kπ－π2＜x ＜kπ＋π3 (k∈Z )，所以函数的定义域是{x|kπ－π2＜x ＜kπ＋π3，k∈Z }.跟踪训练1解：由题意得⎩⎪⎨⎪⎧tan x ＋1≥0，1－tan x>0，即－1≤tan x<1.在⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2内，满足上述不等式的x 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫－π4，π4，又y=tan x 的周期为π，所以函数的定义域是⎣⎢⎡⎭⎪⎫kπ－π4，kπ＋π4(k∈Z ).例2解：y=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12x ＋π4=－tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x －π4，由kπ－π2<12x －π4<kπ＋π2(k∈Z )，得2kπ－π2<x<2kπ＋32π(k∈Z )，所以函数y=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12x ＋π4的单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫2kπ－π2，2kπ＋32π，k∈Z ，周期T=2π.跟踪训练2解:∵y=tan x 在x∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2＋kπ，π2＋kπ (k∈Z )上是增函数，∴－π2＋kπ<2x－π3<π2＋kπ，k∈Z ，即－π12＋kπ2<x<5π12＋kπ2，k∈Z .∴函数y=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x －π3的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫－π12＋kπ2，5π12＋kπ2 (k∈Z ).例3.答案为：(1)①< ②< (2)tan 2<tan 3<tan 1解析:(1)①tan 215°=tan(180°＋35°)=tan 35°， ∵y=tan x 在(0°，90°)上单调递增，32°<35°， ∴tan 32°<tan 35°=tan 215°. ②tan 18π5=tan(4π－2π5)=tan(－2π5)，tan(－28π9)=tan(－3π－π9)=tan(－π9)，∵y=tan x 在(－π2，π2)上单调递增，且－2π5<－π9，∴tan(－2π5)<tan(－π9)，即tan 18π5<tan(－28π9).(2)tan 2=tan(2－π)，tan 3=tan(3－π)，∵－π2<2－π<3－π<1<π2，且y=tan x 在(－π2，π2)上单调递增，∴tan(2－π)<tan(3－π)<tan 1，即tan 2<tan 3<tan 1. 跟踪训练3.答案为：>;解析:∵tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫－7π4=－tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π－π4=tan π4，tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫－9π5=－tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π－π5=tan π5.又0＜π5＜π4＜π2，y=tan x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2内单调递增， ∴tan π5＜tan π4，∴tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫－7π4＞tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫－9π5.例4.解:由y=|tan x|，得y=⎩⎪⎨⎪⎧ tan x，kπ≤x<kπ＋π2(k∈Z )，－tan x ，－π2＋kπ<x<kπ(k∈Z )，其图象如图所示. 由图象可知，函数y=|tan x|是偶函数，单调递增区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫kπ，kπ＋π2(k∈Z )， 单调递减区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤－π2＋kπ，kπ(k∈Z )，周期为π. 跟踪训练4解:(1)∵ω=12，∴周期T=πω=π12=2π. 令x 2－π3=kπ2(k∈Z )，得x=kπ＋2π3(k∈Z )， ∴f(x)的对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫kπ＋2π3，0(k∈Z ). (2)令x 2－π3=0，则x=2π3；令x 2－π3=π2，则x=5π3； 令x 2－π3=－π2，则x=－π3.∴函数y=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2－π3的图象与x 轴的一个交点坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3，0， 在这个交点左，右两侧相邻的两条渐近线方程分别是x=－π3，x=5π3， 从而得到函数y=f(x)在一个周期⎝ ⎛⎭⎪⎫－π3，5π3内的简图(如图).1.答案为：C;解析 最小正周期为T=π|ω|=π2. 2.答案为：C ；3.答案为：C ；4.答案为：B ；解析：由tan ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3=3，解得2x ＋π3=π3＋kπ(k∈Z )，∴x=kπ2(k∈Z )， 又∵x∈[0，2π)，∴x=0，π2，π，3π2.故选B. 5.答案为：＞；解析：由正切函数的图象易知tan 1＞0，tan 4=tan(4－π)，而0＜4－π＜1＜π2， 函数y=tan x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2上为增函数，所以tan 1＞tan(4－π)=tan 4. 课时作业1.答案为：C ；2.答案为：A ； 解析：∵1＋tan 2x >|tan x|≥－tan x ，∴其定义域为{x|x≠kπ＋π2，k∈Z }，关于原点对称. 又f(－x)＋f(x)=lg(－tan x ＋1＋tan 2x)＋lg(tan x ＋1＋tan 2x)=lg 1=0，∴f(x)为奇函数，故选A.3.答案为：D ；解析：因为A 为三角形的内角，所以0<A<π.又tan A>－1，结合正切曲线得A∈(0，π2)∪(3π4，π). 4.答案为：C ；解析：令π4－2x=kπ2，k∈Z ，得x=π8－kπ4.令k=0，得x=π8； 令k=1，得x=－π8；令k=2，得x=－3π8.故选C. 5.答案为：A ；解析：由题意，得T=πω=π4，∴ω=4.∴f(x)=tan 4x，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=tan π=0. 6.答案为：D ；解析：当π2<x<π时，tan x<sin x ，y=2tan x<0； 当x=π时，y=0；当π<x<3π2时，tan x>sin x ，y=2sin x<0.故选D. 7.答案为：B ；解析：令kπ－π2<x ＋π3<kπ＋π2，解得kπ－5π6<x<kπ＋π6，k∈Z ， 显然⎝ ⎛⎭⎪⎫－π6，5π6不满足上述关系式，故A 错误；易知该函数的最小正周期为π，故B 正确； 令x ＋π3=kπ2，解得x=kπ2－π3，k∈Z ，任取k 值不能得到x=π4，故C 错误； 正切函数曲线没有对称轴，因此函数y=tan ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π3的图象也没有对称轴，故D 错误.故选B. 8.答案为：⎝ ⎛⎭⎪⎫kπ6－π12，0(k∈Z )； 解析：由3x ＋π4=kπ2(k∈Z )，得x=kπ6－π12(k∈Z )，所以对称中心的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫kπ6－π12，0(k∈Z ). 9.答案为：[－4，4]；解析：∵－π4≤x≤π4，∴－1≤tan x≤1.令tan x=t ，则t∈[－1，1]， ∴y=－t 2＋4t ＋1=－(t －2)2＋5.∴当t=－1，即x=－π4时，y min =－4， 当t=1，即x=π4时，y max =4.故所求函数的值域为[－4，4]. 10.答案为：±2；解析：T=π|ω|=π2，∴ω=±2. 11.答案为：(kπ－π2，kπ＋π4](k∈Z )； 12.解：由tan x ＋1tan x －1>0，得tan x>1或tan x<－1. ∴函数定义域为(kπ－π2，kπ－π4)∪(kπ＋π4，kπ＋π2)(k∈Z )，关于原点对称. f(－x)＋f(x)=lg tan (－x )＋1tan (－x )－1＋lg tan x ＋1tan x －1=lg(－tan x ＋1－tan x －1·tan x ＋1tan x －1)=lg 1=0. ∴f(－x)=－f(x)，∴f(x)是奇函数.13.解：①由x 2－π3≠kπ＋π2，k∈Z ，得x≠2kπ＋53π，k∈Z .∴函数的定义域为{x|x∈R 且x≠2kπ＋53π，k∈Z }. ②∵T=π12=2π.∴函数的周期为2π. ③由kπ－π2<x 2－π3<kπ＋π2，k∈Z ，解得2kπ－π3<x<2kπ＋53π，k∈Z . ∴函数的单调增区间为(2kπ－π3，2kπ＋53π)，k∈Z . ④由x 2－π3=kπ2，k∈Z ，得x=kπ＋23π，k∈Z . ∴函数的对称中心是(kπ＋23π，0)，k∈Z . 14.答案为：(kπ＋6π5，kπ＋3π2)(k∈Z )； 15.解：(1)由题意知，函数f(x)的最小正周期为T=π2，即π|ω|=π2. 因为ω>0，所以ω=2，从而f(x)=tan(2x ＋φ).因为函数y=f(x)的图象关于点M(－π8，0)对称， 所以2×(－π8)＋φ=kπ2，k∈Z ，即φ=kπ2＋π4，k∈Z . 因为0<φ<π2，所以φ=π4，故f(x)=tan(2x ＋π4). (2)令－π2＋kπ<2x＋π4<π2＋kπ，k∈Z ，得－3π4＋kπ<2x<kπ＋π4，k∈Z ， 即－3π8＋kπ2<x<π8＋kπ2，k∈Z . 所以函数的单调递增区间为(－3π8＋kπ2，π8＋kπ2)，k∈Z ，无单调递减区间. (3)由(1)知，f(x)=tan(2x ＋π4). 由－1≤tan(2x＋π4)≤3，得－π4＋kπ≤2x＋π4≤π3＋kπ，k∈Z ， 即－π4＋kπ2≤x≤π24＋kπ2，k∈Z . 所以不等式－1≤f(x)≤3的解集为{x|－π4＋kπ2≤x≤π24＋kπ2，k∈Z }.。
人教A版高考数学必修4同步练习题 单元评估验收(3)
单元评估验收(三)(时间：120分钟 满分：150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．2sin 215°－1的值是( )A.12B ．－12 C.32D ．－32 解析：2sin 215°－1＝－(1－2sin 215°)＝－cos 30°＝－32. 答案：D2．在△ABC 中，已知sin Asin B ＜cos Acos B ，则△ABC 是( )A ．直角三角形B ．钝角三角形C ．锐角三角形D ．等腰三角形解析：sin Asin B ＜cos Acos B ，即sin Asin B －cos Acos B ＜0，－cos(A ＋B)＜0，所以cos C ＜0，从而C 为钝角，△ABC 为钝角三角形．答案：B3．已知cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π2＋α＝35，－π2＜α＜0，则sin 2α的值是( ) A.2425 B.1225C ．－1225D ．－2425解析：由已知得sin α＝－35，又－π2＜α＜0， 故cos α＝45， 所以sin 2α＝2sin αcos α＝2×⎝ ⎛⎭⎪⎫－35×45＝－2425. 答案：D4．函数f(x)＝sin xcos x ＋32cos 2x 的最小正周期和振幅分别是( ) A ．π，1 B ．π，2 C ．2π，1 D ．2π，2解析：因为f(x)＝sin xcos x ＋32cos 2x＝12sin 2x ＋32cos 2x ＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π3， 所以函数f(x)的最小正周期和振幅分别是π，1，故选A.答案：A5．在△ABC 中，C ＝120°，tan A ＋tan B ＝233，则tan Atan B 的值为( ) A.14 B.13 C.12 D.53解析：△ABC 中，C ＝120°，得A ＋B ＝60°，所以(tan A ＋tan B)＝tan(A ＋B)(1－tan Atan B)＝3(1－tan Atan B)＝233. 所以tan Atan B ＝13. 答案：B6．已知α为锐角，cos α＝55，则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋2α＝( ) A ．－3B ．－17C ．－43D ．－7 解析：由α为锐角，cos α＝55，得sin α＝255，所以tan α＝2，tan 2α＝2tan α1－tan2α＝41－4＝－43，所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋2α＝1＋tan 2α1－tan 2α＝1－431＋43＝－17，选B. 答案：B7．若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4＝13，α∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，则sin α的值为( ) A.4－26 B.4＋26 C.718 D.23解析：由题意可得，α＋π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，3π4， 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4＝ 1－cos 2⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4＝223，sin α＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4－π4 ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4cos π4－cos ⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4·sin π4 ＝223×22－13×22 ＝4－26. 答案：A8．已知sin α－cos α＝－52，则tan α－1tan α的值为( ) A ．－5B ．－6C ．－7D ．－8 解析：将方程sin α－cos α＝－52两边平方，可得1－sin 2α＝54，即sin 2α＝－14，则 tan α＋1tan α＝tan 2＋1tan α＝⎝ ⎛⎭⎪⎫sin αcos α2＋1sin αcos α＝2sin 2α＝2－14＝－8. 答案：D 9．已知cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋π6＝35，x ∈(0，π)，则sin x 的值为( ) A.－43－310 B.43－310C.12D.32 解析：由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6＝35，且0<x<π，得0<x ＋π6<π2， 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6＝45， 所以sin x ＝sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6－π6＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6cos π6－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π6sin π6＝45×32－35×12＝43－310. 答案：B10．已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π5－α＝14，则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α＋3π5＝( ) A ．－78 B.78 C.18 D ．－18解析：由题意可得，cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α＋3π5＝cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫α＋3π10 ＝cos 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2－⎝ ⎛⎭⎪⎫π5－α ＝2cos 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2－⎝ ⎛⎭⎪⎫π5－α－1 ＝2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π5－α－1 ＝－78. 答案：A11．函数y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π12·sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋5π12的最大值为( ) A.12B.14 C ．1 D.22解析：y ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π12sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋5π12 ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π12＋π2 ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π12·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π12 ＝12sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6， 所以当sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6＝1时函数有最大值，最大值为12，故选A. 答案：A12．设函数f(x)＝sin(ωx＋φ)＋cos(ωx＋φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω＞0，|φ|＜π2的最小正周期为π，且f(－x)＝f(x)，则( )A ．f(x)在⎝⎛⎭⎪⎫0，π2上单调递减 B ．f(x)在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，3π4上单调递减 C ．f(x)在⎝⎛⎭⎪⎫0，π2上单调递增 D ．f(x)在⎝ ⎛⎭⎪⎫π4，3π4上单调递增解析：f(x)＝sin(ωx＋φ)＋cos(ωx＋φ) ＝2⎣⎢⎡⎦⎥⎤cos （ωx ＋φ）·cos π4＋sin （ωx＋φ）·sin π4 ＝2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤（ωx＋φ）－π4 ＝2cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ωx ＋⎝⎛⎭⎪⎫φ－π4 因为f(x)的最小正周期为π，所以2πω＝π，ω＝2. 又f(－x)＝f(x)，即f(x)是偶函数，所以φ－π4＝k π(k ∈Z)． 因为|φ|＜π2，所以φ＝π4， 所以f(x)＝2cos 2x ，由0＜2x ＜π得0＜x ＜π2，此时，f(x)单调递减，故选A. 答案：A二、填空题(本大题共4个小题，每小题5分，共20分．把答案填在题中的横线上)13．已知2cos2x ＋sin 2x ＝Asin (ωx＋φ)＋b(A ＞0)，则A ＝________，b ＝________．解析：因为2cos2x ＋sin 2x ＝1＋cos 2x ＋sin 2x ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4＋1＝Asin (ωx＋φ)＋b ，所以A ＝2，b ＝1. 答案： 2 114．若tan ⎝⎛⎭⎪⎫α－π4＝16，则tan α＝________． 解析：tan ⎝⎛⎭⎪⎫α－π4＝tan α－11＋tan α＝16，解得tan α＝75. 答案：7515．函数f(x)＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π4－22·sin 2x 的最小正周期是________． 解析：由f(x)＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π4－22sin 2x ＝22sin 2x －22cos 2x －22×1－cos 2x 2＝22sin 2x ＋22cos 2x － 2 ＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4－2， 故最小正周期为π.答案：π16.我国古代数学家赵爽的弦图是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形(如图)．如果小正方形的面积为1，大正方形的面积为25，直角三角形中较小的锐角为θ，那么cos 2θ的值等于________．解析：题图中小正方形的面积为1，大正方形的面积为25，故每个直角三角形的面积为6.设直角三角形的两条直角边长分别为a ，b ，则有⎩⎪⎨⎪⎧a2＋b2＝25，12ab ＝6，所以两条直角边的长分别为3，4.则cos θ＝45，cos 2θ＝2cos2θ－1＝725. 答案：725三、解答题(本大题共6小题，共70分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17．(本小题满分10分)已知0＜α＜π2，sin α＝45. (1)求sin2α＋sin 2αcos2α＋cos 2α的值； (2)求tan ⎝⎛⎭⎪⎫α－5π4的值． 解：(1)由0＜α＜π2，sin α＝45，得cos α＝35. 所以sin2α＋sin 2αcos2α＋cos 2α＝sin2α＋2sin αcos α3cos2α－1＝ ⎝ ⎛⎭⎪⎫452＋2×45×353×⎝ ⎛⎭⎪⎫352－1＝20.(2)因为tan α＝sin αcos α＝43，所以tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α－5π4＝tan α－11＋tan α＝43－11＋43＝17. 18．(本小题满分12分)已知函数f(x)＝2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －π12，x ∈R. (1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π6； (2)若cos θ＝35，θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，2π，求f ⎝⎛⎭⎪⎫2θ＋π3. 解：(1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π6＝2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π6－π12＝2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫－π4＝2cos π4＝1. (2)f ⎝⎛⎭⎪⎫2θ＋π3 ＝2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2θ＋π3－π12 ＝2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2θ＋π4 ＝cos 2θ－sin 2θ.因为cos θ＝35，θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2，2π， 所以sin θ＝－45. 所以sin 2θ＝2sin θcos θ＝－2425. cos 2θ＝cos 2θ－sin 2θ＝－725. 所以f ⎝⎛⎭⎪⎫2θ＋π3＝cos 2θ－sin 2θ＝－725－⎝ ⎛⎭⎪⎫－2425＝1725. 19．(本小题满分12分)已知函数f(x)＝3sin 2x －2cos 2x.(1)求f(x)的最大值；(2)若tan α＝23，求f(α)的值．解：(1)f(x)＝3sin 2x －2cos 2x ＝3sin 2x －cos 2x －1＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x －π6－1. 当2x －π6＝2k π＋π2，即x ＝k π＋π3，k ∈Z 时． f(x)的最大值为1. (2)f(α)＝3sin 2α－2cos 2α ＝23sin αcos α－2cos 2αsin 2α＋cos 2α＝23tan α－2tan 2α＋1， 因为tan α＝23，所以f(α)＝23×23－24×3＋1＝1013. 20．(本小题满分12分)已知向量m ＝(sin A ，cos A)，n ＝(3，－1)且m·n＝1，且A 为锐角．(1)求角A 的大小；(2)求函数f(x)＝cos 2x ＋4cos Asin x (x∈R)的值域．解：(1)由题意得m·n＝3sin A －cos A ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫A －π6＝1， sin ⎝⎛⎭⎪⎫A －π6＝12. 由A 为锐角得A －π6＝π6，所以A ＝π3. (2)由(1)知cos A ＝12， 所以f(x)＝cos 2x ＋2sin x ＝1－2sin 2x ＋2sin x ＝ －2⎝⎛⎭⎪⎫sin x －122＋32. 因为x∈R，所以sin x ∈[－1，1]，因此，当sin x ＝12时，f(x)有最大值32，当sin x ＝－1时，f(x)有最小值－3， 所以所求函数f(x)的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤－3，32. 21．(本小题满分12分)设向量a ＝(sin x ，cos x)，b ＝(cos x ，cos x)，x ∈R ，函数f(x)＝a·(a ＋b)．(1)求函数f(x)的最大值与最小正周期；(2)求使不等式f(x)≥32成立的x 的取值范围． 解：(1)因为f(x)＝a·(a＋b)＝a·a＋a·b＝sin 2x ＋cos 2x ＋sin xcos x ＋cos 2x ＝1＋12sin 2x ＋12(cos2x ＋1)＝32＋22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4， 所以f(x)的最大值为32＋22，最小正周期T ＝2π2＝π. (2)由(1)知f(x)≥32⇔32＋22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4≥32⇔sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4≥0⇔2k π≤2x ＋π4≤2k π＋π⇔k π－π8≤x ≤k π＋3π8(k∈Z)． 所以使f(x)≥32成立的x 的取值范围是 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪k π－π8≤x≤kπ＋3π8，k ∈Z . 22． (本小题满分12分)已知函数f(x)＝2cos x(sin x ＋cos x)．(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4的值； (2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间． 解：法一：(1)f ⎝⎛⎭⎪⎫5π4＝2cos 5π4⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 5π4＋cos 5π4＝ －2cos π4⎝⎛⎭⎪⎫－sin π4－cos π4＝2. (2)因为f(x)＝2sin xcosx ＋2cos 2x ＝sin 2x ＋cos 2x ＋1＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π4＋1， 所以T ＝2π2＝π，故函数f(x)的最小正周期为π. 由2kπ－π2≤2x ＋π4≤2k π＋π2，k ∈Z ， 得kπ－3π8≤x ≤k π＋π8，k ∈Z. 所以f(x)的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－3π8，k π＋π8，k ∈Z. 法二：f(x)＝2sin xcos x ＋2cos 2x ＝sin 2x ＋cos 2x ＋1＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π4＋1. (1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4＝2sin 11π4＋1＝2sin π4＋1＝2. (2)因为T ＝2π2＝π，所以函数f(x)的最小正周期为π. 由2kπ－π2≤2x ＋π4≤2k π＋π2，k ∈Z ，得kπ－3π8≤x ≤k π＋π8，k ∈Z. 所以f(x)的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π－3π8，k π＋π8，k ∈Z.。
高中数学二倍角的正弦、余弦、正切公式课下能力提升(二十四)(含解析)新人教A版必修4
课下能力提升(二十四)[学业水平达标练]题组1 化简求值1．下列各式中，值为32的是( ) A ．2sin 15°cos 15° B．cos 215°－sin 215°C ．2sin 215° D．sin 215°＋cos 215°解析：选B cos 215°－sin 215°＝cos 30°＝32. 2．cos 275°＋cos 215°＋cos 75°cos 15°＝( ) A.62 B.32 C.54 D ．1＋34解析：选C 原式＝sin 215°＋cos 215°＋sin 15°cos 15°＝1＋12sin 30°＝1＋14＝54. 3．求值：＋3－cos 20°cos 80°1－cos 20°. 解：∵sin 50°(1＋3tan 10°)＝sin 50°cos 10°＋3sin 10°cos 10°＝sin 50°2sin 40°cos 10°＝1， cos 80°1－cos 20°＝sin 10°2sin 210°＝2sin 210°， ∴＋3－cos 20°cos 80°1－cos 20° ＝1－cos 20°2sin 210°＝ 2. 题组2 条件求值 4．若tan α＝3，则sin 2αcos 2α的值等于( ) A ．2 B ．3 C ．4 D ．6解析：选D sin 2αcos 2α＝2sin αcos αcos 2α＝2tan α＝2×3＝6. 5．已知sin 2α＝23，则sin 2⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4＝( ) A.16 B.12 C.23 D.56解析：选D sin 2⎝⎛⎭⎪⎫α＋π4＝1－cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π42＝1＋sin 2α2＝56. 6．已知α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，且sin α＝55，则tan ⎝⎛⎭⎪⎫2α＋π4＝( ) A ．－43 B.34 C ．7 D ．－17解析：选D 因为α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2，π，且sin α＝55，所以cos α＝－255，所以tan α＝－12，由二倍角公式得tan 2α＝2tan α1－tan 2α＝－43，tan ⎝⎛⎭⎪⎫2α＋π4＝tan 2α＋11－tan 2α＝－17. 7．已知角α在第一象限且cos α＝35，则1＋2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α－π4sin ⎝⎛⎭⎪⎫α＋π2＝( ) A.25 B.75 C.145 D ．－25解析：选C 因为cos α＝35且α在第一象限，所以sin α＝45.所以cos 2α＝cos 2α－sin 2α＝－725，sin 2α＝2sin αcos α＝2425，原式＝1＋2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2αcos π4＋sin 2αsin π4cos α＝1＋cos 2α＋sin 2αcos α＝145. 8．已知π2<α<π，cos α＝－45. (1)求tan α的值；(2)求sin 2α＋cos 2α的值．解：(1)因为cos α＝－45，π2<α<π，所以sin α＝35， 所以tan α＝sin αcos α＝－34. (2)sin 2α＝2sin αcos α＝－2425. cos 2α＝2cos 2α－1＝725， 所以sin 2α＋cos 2α＝－2425＋725＝－1725. 题组3 倍角公式的综合应用。
2019版高中数学人教A版必修4：第二章检测B 含解析
第二章检测(B)(时间:90分钟满分:120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.已知向量a=(1,2),b=(3,-1),c=(-2,4),则(b·c)a=()A.(-2,4)B.(-10,-20)C.(2,-4)D.(10,20)解析:∵a=(1,2),b=(3,-1),c=(-2,4),∴(b·c)a=-10a=(-10,-20).答案:B2.已知A(-3,0),B(0,2),O为坐标原点,点C在∠AOB内,|OC|=2,且∠AOC=,设=λ(λ∈R),则λ的值为()A.1B.C.D.解析:过C作CE⊥x轴于点E.由∠AOC=,得|OE|=|CE|=2,所以=λ,即=λ,所以(-2,0)=λ(-3,0),故λ=.答案:D3.设点A(2,0),B(4,2),若点P在直线AB上,且||=2||,则点P的坐标为()A.(3,1)B.(1,-1)C.(3,1)或(1,-1)D.无数多个解析:设P(x,y),由||=2||得=2或=-2.∵=(2,2),=(x-2,y),∴由=2,得(2,2)=2(x-2,y),x=3,y=1,得P(3,1).由=-2,得(2,2)=-2(x-2,y),x=1,y=-1,得P(1,-1).答案:C4.在△ABC中,点M是BC的中点,AM=1,点P在AM上,且满足AP=2PM,则·()等于()A.-B.-C.D.解析:由题意可知点P是△ABC的重心,∴=0,∴·()=-=-=-.答案:A5.已知不共线,=m=n,其中mn≠1.设点P是直线BN,CM的交点,则()A.----B.--C.----D.--解析:根据题中所给的条件,可知=λ+(1-λ)=λ+(1-λ)n=μ+(1-μ)=μ+(1-μ)m,根据一个向量在同一组基底下分解出的坐标是相等的,得到--解得λ=--,μ=--,代入可得----,故选A.答案:A6.在△ABC中,点D在线段BC的延长线上,且=2,点O在线段CD上(与点C,D不重合),若=x+(1-x),则x的取值范围是()A.B.C.-D.-解析:由=x+(1-x),得=x(),∴=x=-2x.又点O在线段CD上(与点C,D不重合),∴0<-2x<1,∴-<x<0.答案:C7.已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E,F分别在边BC,DC上,BE=λBC,DF=μDC.若=1,=-,则λ+μ=()A. B. C. D.解析:因为菱形的边长为2,所以BE=λBC=2λ,DF=μDC=2μ,从而CE=2-2λ,CF=2-2μ.由=1,得()·()==2×2×cos 120°+2·(2μ)+2λ·2+2λ·2μ·cos 120°=-2+4(λ+μ)-2λμ=1,所以4(λ+μ)-2λμ=3.由=-,得(2-2λ)·(2-2μ)·-=-,所以λμ=λ+μ-,因此有4(λ+μ)-2(λ+μ)+=3,解得λ+μ=,故选C.答案:C8.在△ABC中,已知向量与满足=0,且,则△ABC为()A.等边三角形B.直角三角形C.等腰非等边三角形D.三边均不相等的三角形解析:因为分别为方向上的单位向量,故由=0可得BC⊥AM(M是∠BAC的平分线与BC的交点),所以△ABC是以BC为底边的等腰三角形,又,所以∠BAC=60°,所以△ABC为等边三角形.答案:A9.若a,b是两个不共线的非零向量,a与b的起点相同,已知a,t b,(a+b)三个向量的终点在同一条直线上,则t=()A.B.C.D.1解析:设=a,=t b,(a+b)=.∵A,B,C三点共线,∴=1,t=.答案:B10.已知点A,B,C是直线l上不同的三个点,点O不在l上,且实数x满足x2+x=0,则由实数x组成的集合为()A.⌀B.{-1}C.---D.{-1,0}解析:由于,又,则存在实数λ,使=λ,则=λ()=λ-λ,所以有λ-λ=0.因为和不共线,又x2+x=0,所以由于是任意非零向量,-则实数λ是任意实数,则等式λ2=λ不一定成立,所以实数x满足x2+x=0的集合为⌀.答案:A二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)11.两个大小相等的共点力F1,F2,当它们的夹角为90°时,合力的大小为20 N,则当它们的夹角为120°时,合力的大小为N.解析:当两个力的夹角为90°时,合力的大小为20 N,根据平行四边形法则,知|F1|=|F2|=10 N.(如图①)当两个力的夹角为120°时,如图②,根据平行四边形法则知,合力的大小为10 N.答案:1012.在平面直角坐标系中,O为原点,A(-1,0),B(0,),C(3,0),动点D满足||=1,则||的最大值是.解析:设动点D(x,y),则由||=1,得(x-3)2+y2=1,D点轨迹为以(3,0)为圆心,半径为1的圆.又=(x-1,y+),所以||=-,故||的最大值为点(3,0)与(1,-)之间的距离与1的和,即-+1=1+.答案:1+13.如图,直线EF与平行四边形ABCD的两边AB,AD分别交于E,F两点,且与对角线AC交于点K,其中,=λ,则λ的值为.解析:∵,∴=2.由向量加法的平行四边形法则可知,,∴=λ=λ()=λ+2λ.∵E,F,K三点共线,∴λ+2λ=1,∴λ=.答案:14.如图,点A,B是圆O上的两点,∠AOB=60°,点D是圆O上异于A,B的任意一点,若=μ+λ,则μ与λ的关系是.解析:设圆的半径为r,则OA=OB=OD=r.∵=μ+λ,∴=(μ+λ)2,即r2=μ2r2+2λμr2·cos 60°+λ2r2,整理得μ2+λ2+λμ=1.答案:μ2+λ2+λμ=115.如图,在平面斜坐标系xOy中,∠xOy=60°,平面上任一点P在斜坐标系中的斜坐标是这样定义的:若=x e1+y e2(其中e1,e2分别为与x轴、y轴正方向相同的单位向量),则点P的斜坐标为(x,y).若点P的斜坐标为(3,-4),则点P到原点O的距离|PO|=.解析:||2=(3e1-4e2)2=9|e1|2-24e1·e2+16|e2|2=9-24cos 60°+16=13,所以||=,所以点P到原点O的距离|PO|=.答案:三、解答题(本大题共5小题,共45分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16.(8分)在四边形ABCD(A,B,C,D为顺时针排列)中,=(6,1),=(-2,-3),若,且,求的坐标.解:设=(x,y),则=(6,1)+(x,y)+(-2,-3)=(x+4,y-2).因为,所以y(x+4)-x(y-2)=0,整理得x=-2y.①=(6,1)+(x,y)=(6+x,y+1),=(x-2,y-3).又因为,所以(6+x)(x-2)+(y+1)(y-3)=0,整理得x2+4x+y2-2y-15=0,②-由①②得-或所以的坐标为(2,-1)或(-6,3).17.(8分)已知向量a=(cos(-θ),sin(-θ)),b=--.(1)求证:a⊥b;(2)若存在不等于0的实数k和t,使x=a+(t2+3)b,y=-k a+t b满足x⊥y,试求此时的最小值.(1)证明∵a=(cos(-θ),sin(-θ))=(cos θ,-sin θ),b=--=(sin θ,cos θ),∴a·b=(cos θ,-sin θ)·(sin θ,cos θ)=cos θsin θ-sin θcos θ=0.∴a⊥b.(2)解由x⊥y,得x·y=0,即[a+(t2+3)b]·(-k a+t b)=0,∴-k a2+(t3+3t)b2+[t-k(t2+3)]a·b=0,∴-k|a|2+(t3+3t)|b|2=0.又|a|2=1,|b|2=1,∴-k+t3+3t=0,∴k=t3+3t,∴=t2+t+3=.故当t=-时,有最小值.18.(9分)如图,在△OAB中,,AD与BC交于点M,设=a,=b.(1)用a,b表示;(2)在线段AC上取一点E,在线段BD上取一点F,使EF过点M,设=p=q,求证:=1.(1)解设=m a+n b,则=(m-1)a+n b,=-a+b.∵点A,M,D共线,∴与共线,∴(m-1)-(-1)×n=0,∴m+2n=1.①而-a+n b,=-a+b.∵C,M,B共线,∴与共线,∴-n--=0.∴4m+n=1.②联立①②可得m=,n=,∴a+b.(2)证明-a+b,=-p a+q b,∵与共线,∴-q-×(-p)=0.∴q+p=pq,即=1.19.(10分)已知O为坐标原点,直线y=x+a与圆x2+y2=4分别交于A,B两点.若=-2,求实数a的值.解:由消去y,得2x2+2ax+a2-4=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是方程2x2+2ax+a2-4=0的解.由根与系数的关系,得x1+x2=-a,x1x2=-.所以=x1x2+y1y2=x1x2+(x1+a)(x2+a)=2x1x2+a(x1+x2)+a2=a2-4-a2+a2=-2,所以a2=2,即a=±.20.(10分)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A,B,C三点满足.(1)求证:A,B,C三点共线;(2)求的值;(3)已知A(1,cos x),B(1+cos x,cos x),x∈,f(x)=|的最小值为-,求实数m的值.(1)证明∵,∴),即.∴.又AC,AB有公共点A,∴A,B,C三点共线.(2)解由(1)得),∴,∴=2,∴=2.(3)解=(1+cos x,cos x)-(1,cos x)=(cos x,0).∵x∈,∴cos x∈[0,1].∴||=|cos x|=cos x.∵=2,∴=2().∴3=2=2(1+cos x,cos x)+(1,cos x)=(3+2cos x,3cos x),∴.∴f(x)=|=1+cos x+cos2x-cos x=(cos x-m)2+1-m2,cos x∈[0,1].当m<0时,当且仅当cos x=0时,f(x)取得最小值1,与已知最小值为-相矛盾,即m<0不合题意; 当0≤m≤1时,当且仅当cos x=m时,f(x)取得最小值1-m2.由1-m2=-,得m=±(舍去);当m>1时,当且仅当cos x=1时,f(x)取得最小值2-2m,由2-2m=-,得m=>1.综上所述,实数m的值为.。
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高中数学新人教A版必修4综合质量检测（含解析）(120分钟 150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.(2013·菏泽高一检测)cos的值是( )A. B.- C. D.-2.已知扇形的圆心角为π弧度，半径为2，则扇形的面积是( )A.πB.C.2πD.π3.已知sinα-cosα=，α∈(0，π)，则tanα= ( )A.-1B.-C.D.14.(2013·浙江高考)函数f(x)=sinxcosx+cos2x的最小正周期和振幅分别是( )A.π，1B.π，2C.2π，1D.2π，25.(2012·安徽高考)在平面直角坐标系中，O(0，0)，P(6，8)，将向量绕点O按逆时针旋转后得向量，则点Q的坐标是( )A.(-7，-)B.(-7，)C.(-4，-2)D.(-4，2)6.在△ABC中，=a，=b，且=，则= ( )A.a-bB.a+bC.a-bD.a+b7.设a=cos 6°-sin 6°，b=2sin 13°cos 13°，c=，则有( )A.c<b<aB.a<b<cC.a<c<bD.b<c<a8.(2012·新课标全国卷)已知ω>0，0<φ<π，直线x=和x=是函数f(x)=sin(ωx+φ)图象的两条相邻的对称轴，则φ= ( )A. B. C. D.9.已知两个非零向量a，b满足|a+b|=|a-b|，则下面结论正确的是( )A.a∥bB.a⊥bC.|a|=|b|D.a+b=a-b10.如图一半径为3米的水轮，水轮的圆心O距离水面2米，已知水轮每分钟旋转4圈，水轮上的点P到水面的距离y(米)与时间x(秒)满足函数关系y=Asin(ωx+φ)+2，则有( )A.ω=，A=3B.ω=，A=5C.ω=，A=5D.ω=，A=311.把函数y=cos2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)，然后向左平移1个单位长度，再向下平移1个单位长度，得到的图象是( )12.若向量，，满足条件++=0，||=||=||=1，则△P1P2P3的形状是( )A.等腰三角形B.直角三角形C.等边三角形D.不能确定二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分.请把正确答案填在题中的横线上)13.f(x)=Asin(ωx+φ)的图象如图所示，则f(x)= .14.(2012·北京高考)已知正方形ABCD的边长为1，点E是AB边上的动点，则·的值为，·的最大值为.15.(2013·四川高考)设sin2α=-sinα，α∈，则tan2α的值是.16.关于下列结论：①函数y=tanx在第一象限是增函数；②函数f(x)=cos 2是偶函数；③函数y=4sin的一个对称中心是；④函数y=sin在闭区间上是增函数.写出所有正确的结论的序号：.三、解答题(本大题共6小题，共70分，解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)在平面直角坐标系中，点O为坐标原点，A(1，2)，B(-3，4).(1)求向量的坐标及||.(2)求向量与的夹角的余弦值.18.(12分)(2013·辽宁高考)设向量a=(sinx，sinx)，b=(cosx，sinx)，x∈.(1)若|a|=|b|，求x的值.(2)设函数f(x)=a·b，求f(x)的最大值.19.(12分)(2013·天水高一检测)已知a=(6，2)，b=(-3，k)，当k为何值时，(1)a∥b？(2)a⊥b？(3)a与b的夹角为钝角？20.(12分)已知函数f(x)=sin+sin+cos 2x+4.(1)求函数f(x)的最小正周期和最大值.(2)已知f(α)=5，求tanα的值.21.(12分)如图，矩形ABCD的长AD=2，宽AB=1，A，D两点分别在x，y轴的正半轴上移动，B，C两点在第一象限.求OB2的最大值.22.(12分)(能力挑战题)已知向量m=，n=，设函数f(x)=m·n.(1)求函数f(x)的解析式.(2)求函数f(x)，x∈[-π，π]的单调递增区间.(3)设函数h(x)=f(x)-k(k∈R)在区间[-π，π]上的零点的个数为n，试探求n的值及对应的k的取值范围.答案解析1.【解析】选B.cos=cos=cos=cos=-.2.【解析】选D.由S扇形=|α|R2，可得S扇形=×π×22=π.3.【解析】选A.将等式sinα-cosα=两边平方，得到2sinαcosα=-1，整理得1+2sinαcosα=0，即sin2α+cos2α+2sinαcosα=0，得(sinα+cosα)2=0，所以sinα+cosα=0，又sinα-cosα=，故tanα==-1.4.【解题指南】先利用公式把函数f(x)转化为y=Asin(ωx+φ)的形式再求解.【解析】选A. f(x)=sinxcosx+cos2x=sin2x+cos2x=sin，所以A=1，T=π.5.【解析】选A.将向量=(6，8)按逆时针旋转后得=(8，-6)，则=-(+)=(-7，-).6.【解析】选B.因为=a，=b，且=，所以=+=a+=a+(-)=a+(b-a)=a+b.7.【解析】选C.由已知可得a=sin24°，b=sin 26°，c=sin 25°，所以a<c<b.8.【解题指南】通过相邻对称轴获得函数的周期，从而确定ω的值，将其中一条对称轴方程代入函数f(x)的解析式，求得φ值.【解析】选A.由题意可知函数f(x)的周期T=2×=2π，故ω=1，所以f(x)=sin(x+φ)，令x+φ=kπ+，将x=代入可得φ=kπ+，因为0<φ<π，所以φ=.9.【解题指南】将所给等式两边平方，找到两个向量的关系.【解析】选B.|a+b|=|a-b|⇒|a+b|2=|a-b|2⇒a2+2a·b+b2=a2-2a·b+b2⇒a·b=0⇒a⊥b.10.【解析】选A.由题意知水轮每分钟旋转4圈，即每秒旋转rad，所以ω=；又水轮上的最高点距离水面r+2=5(米)，所以y的最大值A+2=5，A=3.11.【解析】选A.把函数y=cos2x+1的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)，可得y=cosx+1的图象，然后向左平移1个单位长度，再向下平移1个单位长度，得到的函数解析式是y=cos(x+1)，此函数图象是A.12.【解析】选C.由++=0，知O为三角形的重心，由||=||=||=1，知O为三角形的外心，所以此三角形为等边三角形.13.【解析】由题干图知A==2，=-，所以T=2，所以ω=π，当x=时，有π+φ=+2kπ，k∈Z，又|φ|<，故解得φ=.故函数解析式为f(x)=2sin(πx+).答案：f(x)=2sin(πx+)14.【解题指南】可利用图形中的直角关系建系用坐标计算.也可以适当选取基向量进行计算.【解析】方法一：如图所示，以AB，AD所在直线分别为x，y轴建立坐标系，设E(t，0)，0≤t≤1，则D(0，1)，B(1，0)，C(1，1)，=(t，-1)，=(0，-1)，=(1，0)，所以·=1，·=t≤1.方法二：选取{，}作为基向量，设=t，0≤t≤1，则·=(t-)·(-)=-t·+2=0+1=1，·=(t-)·=t≤1.答案：1 115.【解题指南】本题考查的是简单的三角恒等变换，在解题时要注意公式的灵活运用，特别是二倍角公式与同角关系公式.【解析】根据题意sin2α=-sinα，可得2sinαcosα=-sinα，可得cosα=-，tanα=-，所以tan2α===.答案：16.【解析】函数y=tanx在(k∈Z)上是增函数，不能说在第一象限是增函数，故①错. 因为f(-x)=cos 2≠cos 2，故不是偶函数，故②错误.对于函数y=4sin，当2x-=kπ(k∈Z)，即x=+(k∈Z)，当k=0时，得到x=，故是该函数的一个对称中心，③正确.函数y=sin在上是增函数，在上是减函数，故④错误.答案：③17.【解析】(1)因为A(1，2)，B(-3，4)，所以=-=(-3，4)-(1，2)=(-4，2).所以||==2.(2)设与的夹角为θ.因为·=5，||=，||=5，所以cosθ===.18.【解析】(1)由a=(sinx，sinx)，b=(cosx，sinx)，得|a|2=(sinx)2+(sinx)2=4sin2x，|b|2=(cosx)2+(sinx)2=1.又因为|a|=|b|，所以4sin2x=1.又x∈，所以sinx=，x=.(2)函数f(x)=a·b=(sinx，sinx)·(cosx，sinx)=sinxcosx+sin2x=×2sinxcosx+=sin2x-cos2x+=cos sin2x-sin cos2x+=sin2xcos-cos2xsin+=sin+.因为x∈，所以-≤2x-≤，故-≤sin≤1，0≤sin+≤，即f(x)的最大值为.19.【解析】(1)当a∥b时，6k-2×(-3)=0，解得k=-1.(2)当a⊥b时，a·b=0，即6×(-3)+2k=0，得k=9.(3)设a与b的夹角为θ，则cosθ=<0且≠-1，得k<9且k≠-1.20.【解析】(1)f(x)=2sin 2xcos+cos 2x+4=sin 2x+cos 2x+4=2sin+4.所以函数f(x)的最小正周期T==π，最大值为6.(2)由f(α)=5，得sin 2α+cos 2α=1，即sin 2α=1-cos 2α，即2sinαcosα=2sin2α，所以sinα=0或tanα=，所以tanα=0或tanα=.21.【解题指南】设∠OAD=θ，求出B点的坐标，建立OB2关于θ的函数，求最大值. 【解析】过点B作BH⊥OA，垂足为H.设∠OAD=θ，则∠BAH=-θ，OA=2cosθ，BH=sin=cosθ，AH=cos=sinθ，所以B(2cosθ+sinθ，cosθ)，OB2=(2cosθ+sinθ)2+cos2θ=7+6cos2θ+2sin2θ=7+4sin.由0<θ<，知<2θ+<，所以当θ=时，OB2取得最大值7+4.22.【解析】(1)f(x)=m·n=4sin xcos x+2cosx=2sinx+2cosx=4sin.(2)由(1)，知f(x)=4sin，x∈[-π，π]，所以x+∈，由-≤x+≤，解得-≤x≤，所以函数f(x)的单调递增区间为.(3)当x∈[-π，π]时，函数h(x)=f(x)-k的零点讨论如下：当k>4或k<-4时，h(x)无零点，n=0；当k=4或k=-4时，h(x)有一个零点，n=1；当-4<k<-2或-2<k<4时，h(x)有两个零点，n=2；当k=-2时，h(x)有三个零点，n=3.。