新课改瘦专用2020版高考数学一轮复习课时跟踪检测二十六系统知识__正弦定理余弦定理及应用举例含解析
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课时跟踪检测(二十八) 平面向量的概念及线性运算
1.(2019·山东省实验中学高三摸底测试)已知a ,b 是两个非零向量,且|a +b|=|a|+|b|,则下列说法正确的是( )
A .a +b =0
B .a =b
C .a 与b 反向共线
D .存在正实数λ,使得a =λ b
解析:选D 由已知得,向量a 与b 为同向向量,即存在正实数λ,使得a =λb ,故选D.
2.设a 0为单位向量,下述命题中:①若a 为平面内的某个向量,则a =|a|a 0;②若a 与a 0平行,则a =|a|a 0;③若a 与a 0平行且|a|=1,则a =a 0.假命题的个数是( )
A .0
B .1
C .2
D .3
解析:选D 向量是既有大小又有方向的量,a 与|a |a 0的模相同,但方向不一定相同,故①是假命题;若a 与a 0平行,则a 与a 0的方向有两种情况:一是同向,二是反向,反向时a =-|a |a 0,故②③也是假命题.综上所述,假命题的个数是3.
3.(2019·广东仲元中学期中)在平行四边形ABCD 中,下列结论错误的是( ) A .|AB ―→|=|AD ―→
|一定成立 B .AC ―→=AB ―→+AD ―→
一定成立 C .AD ―→=BC ―→
一定成立
D .BD ―→=AD ―→-AB ―→
一定成立
解析:选A 在平行四边形ABCD 中,AC ―→=AB ―→+AD ―→一定成立,AD ―→=BC ―→
一定成立,BD ―→=AD ―→-AB ―→一定成立,但|AB ―→|=|AD ―→
|不一定成立.故选A.
4.(2019·石家庄高三一检)在△ABC 中,点D 在边AB 上,且BD ―→=12DA ―→,设CB ―→
=a ,
CA ―→=b ,则CD ―→
=( )
A.13a +23b
B.23a +13b
C.35a +45
b D.45a +35
b 解析:选B ∵BD ―→=12DA ―→,∴BD ―→=13BA ―→,∴CD ―→=CB ―→+BD ―→=CB ―→+13BA ―→=CB ―→
+
13(CA ―→-CB ―→)=23CB ―→+13CA ―→=23a +1
3
b ,故选B.
5.(2019·长春模拟)如图所示,下列结论正确的是( )
①PQ ―→=32a +3
2b ;
②PT ―→=3
2a -b ;
③PS ―→=32a -1
2b ;
④PR ―→=3
2a +b.
A .①②
B .③④
C .①③
D .②④
解析:选C ①根据向量的加法法则,得PQ ―→=32a +3
2b ,故①正确;②根据向量的减法
法则,得PT ―→=32a -32b ,故②错误;③PS ―→=PQ ―→+QS ―→=32a +3
2b -2b =32a -12b ,故③正确;
④PR ―→=PQ ―→
+QR ―→=32a +32b -b =32a +12
b ,故④错误,故选C.
6.(2019·嘉兴调研)已知点O 为△ABC 外接圆的圆心,且OA ―→+OB ―→+CO ―→
=0,则△ABC 的内角A 等于( )
A .30°
B .45°
C .60°
D .90°
解析:选A 由OA ―→+OB ―→+CO ―→=0得,OA ―→+OB ―→=OC ―→,由O 为△ABC 外接圆的圆心,结合向量加法的几何意义知,四边形OACB 为菱形,且∠CAO =60°,故A =30°.
7.(2019·江西新余第一中学模拟)如图,已知△OAB ,若点C 满足AC ―→=2CB ―→,OC ―→=λOA ―→+μOB ―→
(λ,μ∈R),则1λ+1μ
=( )
A.1
3 B.23 C.29
D.92
解析:选 D ∵OC ―→=OA ―→+AC ―→=OA ―→+23AB ―→=OA ―→+23(OB ―→-OA ―→)=13OA ―→+23OB ―→
,
∴λ=13,μ=23,∴1λ+1μ=3+32=9
2
.故选D.
8.(2019·张家口月考)在四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,若2OA ―→+OC ―→=2OD ―→+OB ―→
,则四边形ABCD 一定是( )
A .矩形
B .梯形
C .平行四边形
D .菱形
解析:选B ∵2OA ―→+OC ―→=2OD ―→+OB ―→,∴2(OA ―→-OD ―→)=OB ―→-OC ―→,即2DA ―→=CB ―→
,∴DA ∥CB ,且2|DA ―→ |=|CB ―→
|,∴四边形ABCD 一定是梯形.故选B.
9.(2019·甘肃诊断)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC ―→=-4CD ―→,则AD ―→
=( ) A.14AB ―→-34AC ―→ B.14AB ―→+34AC ―→
C.34AB ―→-14
AC ―→ D.34AB ―→+14
AC ―→ 解析:选B 法一:设AD ―→=x AB ―→+y AC ―→,由BC ―→=-4CD ―→可得,BA ―→+AC ―→=-4CA
―→
-4AD ―→,即-AB ―→-3AC ―→
=-4x AB ―→-4y AC ―→
,则⎩⎪⎨
⎪⎧
-4x =-1,-4y =-3,
解得⎩⎪⎨⎪⎧
x =1
4,y =3
4,
即
AD ―→=14AB ―→+34
AC ―→
,故选B.
法二:在△ABC 中,BC ―→=-4CD ―→,即-14BC ―→=CD ―→,则AD ―→=AC ―→+CD ―→=AC ―→-14BC
―→=AC ―→-14(BA ―→+AC ―→)=14AB ―→+34
AC ―→
,故选B.
10.(2019·曲阜模拟)如图,在△ABC 中,AN ―→=13NC ―→
,P 是BN 上的
一点,若AP ―→=m AB ―→+29
AC ―→
,则实数m 的值为( )
A.13
B.19 C .1
D .3
解析:选B 因为AN ―→=13NC ―→,所以AC ―→=4AN ―→.所以AP ―→=m AB ―→+29AC ―→=m AB ―→+89AN ―→
,
因为B ,P ,N 共线,所以m +89=1,m =1
9
.
11.(2019·河南三市联考)若AP ―→=12PB ―→,AB ―→=(λ+1)BP ―→
,则λ=________.
解析:由AP ―→=12PB ―→可知,点P 是线段AB 上靠近点A 的三等分点,则AB ―→=-32BP ―→
,
所以λ+1=-32,解得λ=-5
2
.
答案:-5
2
12.(2019·石家庄高三摸底考试)平行四边形ABCD 中,M 为BC 的中点,若AB ―→=λAM ―→
+μDB ―→
,则λμ=________.
解析:∵DB ―→=AB ―→-AD ―→=AB ―→-BC ―→=AB ―→-2BM ―→=3AB ―→-2AM ―→,∴AB ―→=λAM ―→
+3μAB ―→-2μAM ―→,∴(1-3μ)AB ―→=(λ-2μ)AM ―→,∵AB ―→和AM ―→
是不共线向量,∴
⎩⎪⎨⎪⎧
1-3μ=0,λ-2μ=0,
解得⎩⎪⎨⎪
⎧
μ=13
,
λ=2
3,
∴λμ=2
9
.
答案:29
13.(2019·盐城一模)在△ABC 中,∠A =60°,∠A 的平分线交BC 于点D ,若AB =4,且AD ―→=14
AC ―→+λAB ―→
(λ∈R),则AD 的长为________.
解析:因为B ,D ,C 三点共线,所以14+λ=1,解得λ=3
4,如图,过
点D 分别作AC ,AB 的平行线交AB ,AC 于点M ,N ,则AN ―→=14AC ―→,AM ―→=34AB ―→
,
经计算得AN =AM =3,AD =3 3.
答案:3 3
14.在直角梯形ABCD 中,∠A =90°,∠B =30°,AB =23,BC =2,点E 在线段CD 上,若AE ―→=AD ―→+μAB ―→
,则μ的取值范围是________.
解析:由题意可求得AD =1,CD =3,所以AB ―→=2DC ―→
. ∵点E 在线段CD 上,∴DE ―→=λDC ―→
(0≤λ≤1). ∵AE ―→=AD ―→+DE ―→,
又AE ―→=AD ―→+μAB ―→=AD ―→+2μDC ―→=AD ―→+2μλDE ―→,
∴
2μλ=1,即μ=λ2.∵0≤λ≤1,∴0≤μ≤12
, 即μ的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12.
答案:⎣⎢⎡⎦
⎥⎤0,12
15.已知O ,A ,B 是不共线的三点,且OP ―→=m OA ―→+n OB ―→
(m ,n ∈R). (1)若m +n =1,求证:A ,P ,B 三点共线; (2)若A ,P ,B 三点共线,求证:m +n =1. 证明:(1)若m +n =1, 则OP ―→=m OA ―→+(1-m)OB ―→ =OB ―→+m(OA ―→-OB ―→), ∴OP ―→-OB ―→=m(OA ―→-OB ―→), 即BP ―→=m BA ―→,∴BP ―→与BA ―→
共线. 又∵BP ―→与BA ―→
有公共点B , ∴A ,P ,B 三点共线. (2)若A ,P ,B 三点共线, 则存在实数λ,使BP ―→=λBA ―→
, ∴OP ―→-OB ―→=λ(OA ―→-OB ―→). 又OP ―→=m OA ―→+n OB ―→.
故有m OA ―→+(n -1)OB ―→=λOA ―→-λOB ―→, 即(m -λ)OA ―→+(n +λ-1)OB ―→
=0. ∵O ,A ,B 不共线,∴OA ―→,OB ―→
不共线,
∴⎩
⎪⎨
⎪⎧
m -λ=0,n +λ-1=0,∴m +n =1.
课时跟踪检测(二十二) 三角函数的图象与性质
[A 级 基础题——基稳才能楼高]
1.(2018·河北枣强中学二模)下列四个函数中,以π为最小正周期,且在区间⎝ ⎛⎭
⎪⎫
π2,π上为减函数的是( )
A .y =sin 2x
B .y =2|cos x |
C .y =cos x
2
D .y =tan(-x )
解析:选D A 选项,函数在⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4上单调递减,在⎝ ⎛⎭
⎪⎫3π4,π上单调递增,故排除A ;
B 选项,函数在⎝ ⎛⎭
⎪
⎫π2,π上单调递增,故排除B ;C 选项,函数的周期是4π,故排除C.故
选D.
2.关于函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,下列说法正确的是( )
A .是奇函数
B .在区间⎝
⎛⎭⎪⎫0,π3上单调递减
C.⎝
⎛⎭
⎪⎫π6,0为其图象的一个对称中心 D .最小正周期为π
解析:选C 函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3是非奇非偶函数,A 错;函数y =tan ⎝
⎛⎭⎪⎫2x -π3在区间
⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3上单调递增,B 错;最小正周期为π2,D 错;由2x -π3=k π2,k ∈Z ,得x =k π4+π6,
k ∈Z.当k =0时,x =π6
,所以它的图象关于⎝ ⎛⎭
⎪⎫π6
,0对称.
3.(2018·广西五市联考)若函数f (x )=2sin ωx (0<ω<1)在区间⎣
⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上的最大值
为1,则ω=( )
A.1
4 B.13 C.12
D.32
解析:选C 因为0<ω<1,0≤x ≤π3,所以0≤ωx <π3,所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3上单调
递增,则f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ωπ3=1,即sin ωπ3=12.又0≤ωx <π3,所以ωπ3=π6,
解得ω=1
2
,选C.
4.(2019·冀州四校联考)定义在R 上的函数f (x )既是偶函数又是周期函数,若f (x )
的最小正周期是π,且当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,f (x )=sin x ,则f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫5π3的值为( )
A .-12
B.12
C.716
D.32
解析:选D ∵f (x )的最小正周期是π,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π3-2π=f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫-π3,
∵函数f (x )是偶函数,∴f ⎝
⎛⎭⎪⎫5π3=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫π3=sin π3=32.故选D.
5.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0)对任意x 都有f ( π6+x )=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6的值为( )
A .2或0
B .-2或2
C .0
D .-2或0
解析:选B 因为函数f (x )=2sin(ωx +φ)对任意x 都有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+x =f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫π6-x ,所以
该函数图象关于直线x =π
6对称,因为在对称轴处对应的函数值为最大值或最小值,所以选
B.
[B 级 保分题——准做快做达标]
1.y =|cos x |的一个单调递增区间是( )
A.⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-π2,π2 B .[0,π] C.⎣
⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2 D.⎣⎢
⎡⎦
⎥
⎤3π2,2π
解析:选D 将y =cos x 的图象位于x 轴下方的部分关于x 轴对称向上翻折,x 轴上方(或x 轴上)的图象不变,即得y =|cos x |的图象(如图).故选D.
2.(2019·常德检测)将函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象向右平移π6个单位长度,得到
函数g (x )的图象,则下列说法不正确的是( )
A .g (x )的最小正周期为π
B .g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=32
C .x =π
6
是g (x )图象的一条对称轴
D .g (x )为奇函数
解析:选C 由题意得g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝
⎛⎭⎪⎫x -π6+π3=sin 2x ,所以周期为π,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=sin
π3=32,直线x =π
6
不是g (x )图象的一条对称轴,g (x )为奇函数,故选C. 3.(2018·晋城一模)已知函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3的图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,
其中ω为常数,且ω∈(1,3).若对任意的实数x ,总有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2),则|x 1-x 2|的最小值是( )
A .1 B.π2
C .2
D .π
解析:选B ∵函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3的图象的一个对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,∴π3ω+π
3
=k π,k ∈Z ,∴ω=3k -1,k ∈Z ,由ω∈(1,3),得ω=2.由题意得|x 1-x 2|的最小值为函数的半个周期,即T 2=πω=π
2
.故选B.
4.(2018·广东七校联考)已知函数y =sin(2x +φ)在x =π
6处取得最大值,则函数y
=cos(2x +φ)的图象( )
A .关于点⎝ ⎛⎭
⎪⎫π6,0对称 B .关于点⎝ ⎛⎭
⎪⎫π3,0对称 C .关于直线x =π
6
对称
D .关于直线x =π
3
对称
解析:选A 由题意可得π3+φ=π2+2k π,k ∈Z ,即φ=π
6+2k π,k ∈Z ,所以y =
cos(2x +φ)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+2k π=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,k ∈Z.当x =π6时,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+π6=cos π2=0,所以函数y =cos ()2x +φ的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称,不关于直线x =π6对称,故A
正确,C 错误;当x =π3时,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+π6=cos 56π=-32,所以函数y =cos(2x +φ)
的图象不关于点⎝
⎛⎭
⎪⎫π3,0对称,B 错误,也不关于直线x =π3对称,D 错误.故选A.
5.(2019·衡水联考)函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3-13在区间(0,π)内的所有零点之和为
( )
A.π6
B.π3
C.
7π6
D.
4π3
解析:选C 函数零点即y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3与y =13图象交点的横坐
标,在区间(0,π)内,y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3与y =13的图象有两个交点,由2x +π3=k π+π2,得x =π12+k π2,k ∈Z ,取k =1,得x =7π
12,可知
两个交点关于直线x =7π12对称,故两个零点的和为7π12×2=7π
6
.故选C.
6.(2018·闽侯第六中学期末)若锐角φ满足sin φ-cos φ=2
2
,则函数f (x )=sin 2
(x +φ)的单调递增区间为( )
A.⎣
⎢⎡⎦⎥⎤2k π-5π12,2k π+π12(k ∈Z)
B.⎣
⎢⎡⎦⎥⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z) C.⎣
⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π12,2k π+7π12(k ∈Z) D.⎣
⎢⎡⎦⎥⎤k π+π12,k π+7π12(k ∈Z) 解析:选B 因为sin φ-cos φ=
22,所以2sin ⎝
⎛⎭⎪⎫φ-π4=22⇒φ-π4=π6⇒φ
=5π12
.因为f (x )=sin 2
(x +φ)=1-x +2φ
2
=1-cos ⎝
⎛⎭⎪⎫2x +5π62,所以由2x +5π6
∈
[2k π,2k π+π](k ∈Z)得f (x )的单调递增区间为⎣
⎢⎡⎦⎥⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z),故选B. 7.(2018·天津期末)设函数f (x )=3sin ωx +cos ωx (ω>0),其图象的一条对称轴在区间⎝
⎛⎭
⎪⎫π6,π3内,且f (x )的最小正周期大于π,则ω的取值范围为( )
A.⎝ ⎛⎭
⎪⎫12,1 B .(0,2) C .(1,2)
D .[1,2)
解析:选C 由题意f (x )=3sin ωx +cos ωx =2sin ⎝
⎛⎭⎪⎫ωx +π6(ω>0).令ωx +π6=
π2+k π,k ∈Z ,得x =π3ω+k πω,k ∈Z.∵函数图象的一条对称轴在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,π3内,∴π6<
π3ω+k πω<π3,k ∈Z ,∴3k +1<ω<6k +2,k ∈Z.又∵f (x )的最小正周期大于π,∴2π
ω
>π,解得0<ω<2.∴ω的取值范围为(1,2).故选C.
8.函数f (x )=
1+log 12x +tan ⎝
⎛⎭⎪⎫x +π4的定义域是____________.
解析:依题意得⎩⎪⎨⎪⎧
1+log 1
2
x ≥0,x +π4≠k π+π
2k ∈
∴0<x ≤2,且x ≠k π+π
4
(k ∈Z),
∴函数f (x )的定义域是⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪
0<x ≤2,且x ≠π4. 答案:⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪
⎫x ⎪
⎪⎪
0<x ≤2,且x ≠
π
4 9.(2019·四川双流中学模拟)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫π3,
且f (x )在⎝ ⎛⎭
⎪⎫π2,π上单调递减,则ω=________.
解析:由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫π3,可知函数f (x )的图象关于直线x =π4对称,∴π4ω+π4=π2+
k π,k ∈Z ,∴ω=1+4k ,k ∈Z ,又f (x )在⎝ ⎛⎭
⎪⎫π2,π上单调递减,∴T 2≥π-π2=π2
,T ≥π,
∴2π
ω
≥π,∴ω≤2,又ω=1+4k ,k ∈Z ,∴当k =0时,ω=1. 答案:1
10.已知函数f (x )=3sin ⎝
⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=3·cos(2x +φ)的图象的对称中心完全相同,若x ∈⎣
⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,则f (x )的取值范围是________.
解析:由两三角函数图象的对称中心完全相同,可知两函数的周期相同,故ω=2,所以f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,-π6≤2x -π6≤5π6,所以-12≤sin ⎝
⎛⎭⎪⎫2x -π6≤1,故f (x )∈⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-32,3.
答案:⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-32,3 11.(2018·郴州二模)已知函数f (x )=2|cos x |sin x +sin 2x ,给出下列四个命题: ①函数f (x )的图象关于直线x =π
4
对称;
②函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-π4,π4上单调递增; ③函数f (x )的最小正周期为π; ④函数f (x )的值域为[-2,2].
其中是真命题的序号是________.(将你认为是真命题的序号都填上) 解析:对于函数f (x )=2|cos x |sin x +sin 2x ,
由于f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=-2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4=0, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4≠f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫3π4, 故f (x )的图象不关于直线x =π
4
对称,故排除①.
在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π4上,f (x )=2|cos x |sin x +sin 2x =2sin 2x ,2x ∈⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-π2,π2单调递增,故②正确.
函数f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=3,f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫4π3=0, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3≠f ⎝ ⎛⎭
⎪⎫4π3,故函数f (x )的最小正周期不是π,故③错误. 当cos x ≥0时,f (x )=2|cos x |sin x +sin 2x =2sin x cos x +sin 2x =2sin 2x ,故它的最大值为2,最小值为-2;
当cos x <0时,f (x )=2|cos x |sin x +sin 2x =-2sin x cos x +sin 2x =0, 综合可得,函数f (x )的最大值为2,最小值为-2,故④正确. 答案:②④
12.(2018·天津实验中学第二次阶段考试)已知函数f (x )=2cos 2⎝
⎛⎭⎪⎫x -π6+2sin ⎝
⎛⎭⎪⎫x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4.
(1)求函数f (x )的最小正周期和图象的对称中心;
(2)求f (x )在区间⎣
⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的最大值和最小值.
解:(1)∵f (x )=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+2sin ( x -π4 )·sin ⎝
⎛⎭⎪⎫x +π4
=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+1+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2-π4 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4+1 =12cos 2x +32sin 2x +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2+1
=
32sin 2x -1
2
cos 2x +1 =sin ⎝
⎛⎭⎪⎫2x -π6+1,
∴f (x )的最小正周期为2π2=π,图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫π12+k π2,1,k ∈Z.
(2)x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,5π6,
当2x -π6=π2,即x =π
3时,函数有最大值2;
当2x -π6=-π6,即x =0时,函数有最小值1
2.
13.(2019·武汉调研)已知函数f (x )=a ( 2cos 2
x
2
+sin x )+b .
(1)若a =-1,求函数f (x )的单调递增区间;
(2)当x ∈[0,π]时,函数f (x )的值域是[5,8],求a ,b 的值. 解:已知函数f (x )=a (1+cos x +sin x )+b
=2a sin ⎝
⎛⎭⎪⎫x +π4+a +b .
(1)当a =-1时,f (x )=-2sin ⎝
⎛⎭⎪⎫x +π4+b -1,
由2k π+π2≤x +π4≤2k π+3π
2(k ∈Z),
得2k π+π4≤x ≤2k π+5π
4
(k ∈Z),
∴f (x )的单调递增区间为[ 2k π+π4,2k π+5π
4 ](k ∈Z).
(2)∵0≤x ≤π,∴π4≤x +π4≤5π
4,
∴-
22≤sin ⎝
⎛⎭⎪⎫x +π4≤1,依题意知a ≠0.
①当a >0时,得⎩⎨
⎧ 2a +a +b =8,b =5,
∴a =32-3,b =5.
②当a <0时,得⎩⎨
⎧
b =8,
2a +a +b =5,
∴a =3-32,b =8.
综上所述,a =32-3,b =5或a =3-32,b =8.
课时跟踪检测(二十九) 平面向量基本定理及坐标表示
[A 级 基础题——基稳才能楼高]
1.(2019·内江模拟)下列各组向量中,可以作为基底的是( ) A .e 1=(0,0),e 2=(1,2) B .e 1=(-1,2),e 2=(5,7) C .e 1=(3,5),e 2=(6,10) D .e 1=(2,-3),e 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12
,-34
解析:选B A 选项中,零向量与任意向量都共线,故其不可以作为基底;B 选项中,不存在实数λ,使得e 1=λe 2,故两向量不共线,故其可以作为基底;C 选项中,e 2=2e 1,两向量共线,故其不可以作为基底;D 选项中,e 1=4e 2,两向量共线,故其不可以作为基底.故选B.
2.(2019·石家庄模拟)已知向量a =(1,m),b =(m ,1),则“m =1”是“a ∥b ”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
解析:选A 向量a =(1,m),b =(m ,1),若a ∥b ,则m 2
=1,即m =±1,故“m =1”是“a ∥b ”的充分不必要条件,选A.
3.(2019·天津六校期中联考)已知向量a =(1,2),a -b =(4,5),c =(x,3),若(2a +b)∥c ,则x =( )
A .-1
B .-2
C .-3
D .-4
解析:选C ∵a =(1,2),a -b =(4,5),∴b =a -(a -b)=(1,2)-(4,5)=(-3,-3),∴2a +b =2(1,2)+(-3,-3)=(-1,1).又∵c =(x,3),(2a +b)∥c ,∴-1×3-x
=0,∴x =-3.故选C.
4.(2019·兰州模拟)已知向量a =(1-sin θ,1),b =⎝ ⎛⎭
⎪⎫12,1+sin θ,若a ∥b ,则锐角θ=( )
A.π
6 B.π4 C.π3
D.5π12
解析:选B 因为a ∥b ,所以(1-sin θ)×(1+sin θ)-1×12=0,得sin 2
θ=12,
所以sin θ=±
22,故锐角θ=π
4
. 5.(2019·福建莆田二十四中期中)在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O ,F 是线段DC 上的点.若DC =3DF ,设AC ―→=a ,BD ―→=b ,则AF ―→
=( )
A.14a +12b
B.23a +13b
C.12a +14
b D.13a +23
b 解析:选B 如图所示,平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O ,F
是线段DC 上的点,且DC =3DF ,
∴DF ―→=13DC ―→=13(OC ―→-OD ―→)=16
(AC ―→-BD ―→),AD ―→=OD ―→-OA ―→=
12BD ―→+12AC ―→.则AF ―→=AD ―→+DF ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫12 BD ―→+12 AC ―→+16(AC ―→-BD ―→)=13BD ―→+23AC ―→=2
3a +
1
3
b.故选B. [B 级 保分题——准做快做达标]
1.(2019·福州期末)已知a =(1,2),b =(-1,1),c =2a -b ,则|c |=( ) A.26 B .3 2 C.10
D. 6
解析:选B ∵a =(1,2),b =(-1,1),∴c =2a -b =(3,3),∴|c |=9+9=32,故选B.
2.(2019·长沙一模)已知向量OA ―→=(k ,12),OB ―→=(4,5),OC ―→
=(-k ,10),且A ,B ,
C 三点共线,则k 的值是( )
A .-23
B.43
C.12
D.13
解析:选A AB ―→=OB ―→-OA ―→=(4-k ,-7),AC ―→=OC ―→-OA ―→
=(-2k ,-2).∵A ,
B ,
C 三点共线,∴AB ―→,AC ―→
共线,∴-2×(4-k)=-7×(-2k),解得k =-2
3
.
3.(2019·丹东五校协作体联考)向量a =⎝ ⎛⎭
⎪⎫13,tan α,b =(cos α,1),且a ∥b ,则cos 2α=( )
A.1
3 B .-13
C.79
D .-79
解析:选C ∵a ∥b ,a =⎝ ⎛⎭⎪⎫13,tan α,b =(cos α,1),∴13-tan α·cos α=0,∴sin α=13,∴cos 2α=1-2sin 2
α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132=79
.故选C.
4.(2019·深圳模拟)如图,在正方形ABCD 中,M 是BC 的中点,若
AC ―→=λAM ―→+μBD ―→
,则λ+μ=( )
A.43
B.53
C.158
D .2
解析:选B 以点A 为坐标原点,分别以AB ―→,AD ―→
的方向为x ,y 轴的正方向,建立平面直角坐标系.设正方形的边长为2,则A (0,0),C (2,2),M (2,1),B (2,0),D (0,2),所以AC ―→=(2,2),AM ―→=(2,1),BD ―→=(-2,2),所以λAM ―→+μBD ―→
=(2λ-2μ,λ+2μ),
因为AC ―→=λAM ―→+μBD ―→
,所以⎩
⎪⎨
⎪⎧
2λ-2μ=2,λ+2μ=2,解得⎩⎪⎨⎪⎧
λ=4
3,μ=1
3,
所以λ+μ=5
3
.
故选B.
5.(2019·邹城期中)在△ABC 所在平面上有三点P ,Q ,R ,满足PA ―→+PB ―→+PC ―→=AB ―→
,QA ―→+QB ―→+QC ―→=BC ―→,RA ―→+RB ―→+RC ―→=CA ―→
,则△PQR 的面积与△ABC 的面积之比是( )
A .1∶2
B .1∶3
C .1∶4
D .1∶5
解析:选B 由PA ―→+PB ―→+PC ―→=AB ―→,得PA ―→+PC ―→=-PB ―→+AB ―→,即PA ―→+PC ―→=AB ―→
+BP ―→=AP ―→,
∴PC ―→=2AP ―→
,则P 为线段AC 的一个三等分点,同理可得Q ,R 的位置.
∴△PQR 的面积为△ABC 的面积减去三个小三角形面积.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,则S △PQR =S △ABC -( 12×2c 3×13bsin A +12×13c ×2a 3sin B +12×13a ×2b
3
sin
C )=S △ABC -2
9×3S △ABC =13
S △ABC ,∴△PQR 与△ABC 的面积比为1∶3.故选B.
6.已知平面直角坐标系内的两个向量a =(m ,3m -4),b =(1,2),且平面内的任意向量
c 都可以唯一地表示成c =λa +μb(λ,μ为实数),则m 的取值范围是( )
A .(-∞,4)
B .(4,+∞)
C .(-∞,4)∪(4,+∞)
D .(-∞,+∞)
解析:选C 平面内的任意向量c 都可以唯一地表示成c =λa +μb ,由平面向量基本定理可知,向量a ,b 可作为该平面所有向量的一组基底,即向量a ,b 是不共线向量.又因为a =(m ,3m -4),b =(1,2),则m ×2-(3m -4)×1≠0,即m ≠4,所以m 的取值范围为(-∞,4)∪(4,+∞).
7.(2019·淮南一模)已知G 是△ABC 的重心,过点G 作直线MN 与AB ,AC 分别交于点M ,
N ,且AM ―→=x AB ―→,AN ―→=y AC ―→
(x ,y >0),则3x +y 的最小值是( )
A.83
B.72
C.52
D.43+233
解析:选D 如图.AC ―→=1y AN ―→,AB ―→=1x AM ―→,又∵AG ―→=13AB ―→+
1
3AC ―→,∴AG ―→=13x AM ―→+13y AN ―→
,又∵M ,G ,N 三点共线,∴13x +13y =1.
∵x >0,y >0,∴3x +y =(3x +y )·⎝ ⎛⎭
⎪⎫13x +13y =1+13+y 3x +x y ≥43+233.当且仅当y =3x 时取
等号.故选D.
8.在平面直角坐标系xOy 中,已知A (1,0),B (0,1),C 为坐标平面内第一象限内一点
且∠AOC =π4
,|OC ―→|=2,若OC ―→=λOA ―→+μOB ―→
,则λ+μ=( )
A .2 2 B. 2 C .2
D .4 2
解析:选A 因为|OC ―→|=2,∠AOC =π4,所以C (2,2),又OC ―→=λOA ―→+μOB ―→
,
所以(2,2)=λ(1,0)+μ(0,1)=(λ,μ),所以λ=μ=2,λ+μ=2 2.
9.如图,A ,B ,C 是圆O 上的三点,CO 的延长线与线段BA 的延长线交于圆O 外一点D ,若OC ―→=m OA ―→+n OB ―→
,则m +n 的取值范围是( )
A .(0,1)
B .(1,+∞)
C .(-∞,-1)
D .(-1,0)
解析:选D 由点D 是圆O 外一点,可设BD ―→=λBA ―→ (λ>1),则OD ―→=OB ―→+λBA ―→
=λOA ―→+(1-λ)OB ―→.又C ,O ,D 三点共线,令OD ―→=-μOC ―→ (μ>1),则OC ―→=-λμOA ―→
-
1-λμ·OB ―→
(λ>1,μ>1),所以m =-λμ,n =-1-λμ,则m +n =-λμ-1-λμ=-1μ∈(-1,0).
10.(2019·福清校际联盟期中)已知向量a =(1,2),b =(3,4),则a +b =________. 解析:a +b =(1,2)+(3,4)=(4,6). 答案:(4,6)
11.如图,在△ABC 中,已知43BN ―→-BA ―→=13BC ―→,点P 在线段BN 上,若AP ―→=λAB ―→+
316AC ―→
,则实数λ的值为________.
解析:43BN ―→-BA ―→=13BC ―→可化为AN ―→=13NC ―→,即AN ―→=14AC ―→,因为AP ―→=λAB ―→+316AC ―→,
所以AP ―→=λAB ―→+34AN ―→
.由B ,P ,N 三点共线可得λ=14
.
答案:1
4
12.已知点A (2,3),B (4,5),C (7,10),若AP ―→=AB ―→+λAC ―→
(λ∈R),且点P 在直线
x -2y =0上,则λ的值为________.
解析:设P (x ,y ),则由AP ―→=AB ―→+λAC ―→
,得(x -2,y -3)=(2,2)+λ(5,7)=(2+5λ,2+7λ),所以x =5λ+4,y =7λ+5.又点P 在直线x -2y =0上,故5λ+4-2(7λ+5)=0,解得λ=-23
.
答案:-2
3
13.如图,O 点在△ABC 的内部,E 是BC 边的中点,且有OA ―→+2OB ―→
+3OC ―→
=0,则△AEC 的面积与△AOC 的面积的比为________.
解析:取AC 的中点D ,连接OE ,OD .因为D ,E 分别是AC ,BC 边的
中点,所以OA ―→+OC ―→=2OD ―→,OB ―→+OC ―→=2OE ―→,因为OA ―→+2OB ―→+3OC ―→=0,所以2OD ―→
+4OE ―→
=0,所以O ,D ,E 三点共线,且|DE ||OD |=32.又因为△AEC 与△AOC 都以AC 为底,所以
△AEC 的面积与△AOC 的面积的比为3∶2.
答案:3∶2
14.如图,AB 是圆O 的直径,C ,D 是圆O 上的点,∠CBA =60°,∠ABD =45°,CD ―→=x OA ―→+y BC ―→
,求x +y 的值.
解:不妨设圆O 的半径为1,
则A (-1,0),B (1,0),D (0,1),C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1
2
,-32,
所以CD ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫
-12,1+32,
BC ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫
-12,-32.
又CD ―→=x OA ―→+y BC ―→
, 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫-1
2
,1+32
=x (-1,0)+y ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1
2
,-32.
所以⎩⎪⎨
⎪⎧ -12=-x -12y ,1+32=-32
y ,
解之得⎩⎪⎨
⎪⎧
x =3+33,y =-3+233
,
所以x +y =3+33-3+233=-3
3
.
15.已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4).设AB ―→=a ,BC ―→=b ,CA ―→=c ,且CM ―→
=3c ,CN ―→
=-2b.
(1)求3a +b -3c ;
(2)求满足a =mb +n c 的实数m ,n ; (3)求M ,N 的坐标及向量MN ―→
的坐标.
解:由已知得a =(5,-5),b =(-6,-3),c =(1,8). (1)3a +b -3c =3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8) =(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42). (2)因为mb +n c =(-6m +n ,-3m +8n),
所以⎩
⎪⎨
⎪⎧
-6m +n =5,-3m +8n =-5,解得⎩
⎪⎨
⎪⎧
m =-1,
n =-1.
(3)设O 为坐标原点,因为CM ―→=OM ―→-OC ―→
=3c , 所以OM ―→=3c +OC ―→
=(3,24)+(-3,-4)=(0,20). 所以M (0,20).又因为CN ―→=ON ―→-OC ―→
=-2b , 所以ON ―→=-2b +OC ―→
=(12,6)+(-3,-4)=(9,2), 所以N (9,2).所以MN ―→
=(9,-18).
课时跟踪检测(二十六) 系统知识——正弦定理、余弦定理及
应用举例
1.(2019·邵阳联考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =3,b =3,
A =π3
,则B =( )
A.π
6 B.5π
6 C.
π6或5π6
D.2π3
解析:选A 由正弦定理得
3
sin
π3
=3sin B ,∴sin B =12,∴B =π6或B =5π6,又b <a ,∴B <A ,∴B =π
6
.故选A.
2.已知△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =1∶1∶3,则此三角形的最大内角为( ) A .60° B .90° C .120°
D .135°
解析:选C ∵sin A ∶sin B ∶sin C =1∶1∶3,∴a ∶b ∶c =1∶1∶3,设a =m ,
则b =m ,c =3m .∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =m 2+m 2-3m 22m 2
=-1
2
,∴C =120°. 3.(2019·北京十五中模拟)在△ABC 中,∠C =60°,AC =2,BC =3,那么AB =( ) A. 5 B. 6 C.7
D .2 2
解析:选C 由余弦定理得AB 2
=22
+32
-2×2×3×cos 60°=7,∴AB =7,故选C. 4.在△ABC 中,已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是( ) A .有一解 B .有两解
C .无解
D .有解但解的个数不确定
解析:选C 由正弦定理得
b sin B =c
sin C
, ∴sin B =b sin C
c =40×
3220
=3>1.
∴角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.
5.(2019·广州调研)△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知b =7,c =4,cos B =3
4
,则△ABC 的面积为( )
A .37 B.
37
2
C .9
D.92
解析:选B 由余弦定理b 2
=c 2
+a 2
-2ac cos B ,得7=16+a 2
-6a ,解得a =3,∵cos B =34,∴sin B =74,∴S △ABC =12ca sin B =12×4×3×74=372
.故选B. 6.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若c =2a ,b =4,cos B =14.则c
的值为( )
A .4
B .2
C .5
D .6
解析:选A ∵c =2a ,b =4,cos B =1
4,∴由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即16
=14c 2+c 2-14
c 2=c 2
,解得c =4. 7.(2018·兰州一模)△ABC 中,内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,c =2a ,b sin B -a sin A =1
2
a sin C ,则sin B 的值为( )
A.22
3 B.3
4 C.74
D.13
解析:选C 由正弦定理,得b 2
-a 2
=12ac ,又c =2a ,所以b 2=2a 2
,所以cos B =
a 2
+c 2
-b 2
2ac =34,所以sin B =7
4
. 8.已知A ,B 两地间的距离为10 km ,B ,C 两地间的距离为20 km ,现测得∠ABC =120°,则A ,C 两地间的距离为( )
A .10 km
B .10 3 km
C .10 5 km
D .107 km
解析:选 D 如图所示,由余弦定理可得,AC 2
=100+400-2×10×20×cos 120°=700,
∴AC =107(km).
9.(2019·豫南豫北联考)线段的黄金分割点的定义:若点C 在线段AB 上,且满足AC
2
=BC ·AB ,则称点C 为线段AB 的黄金分割点.在△ABC 中,AB =AC ,∠A =36°,若角B 的平分线交边AC 于点D ,则点D 为边AC 的黄金分割点,利用上述结论,可以求出cos 36°=( )
A.5-1
4 B.5+1
4 C.
5-1
2
D.
5+1
2
解析:选B 不妨设AB =2,利用黄金分割点的定义得AD =5-1,易知∠A =∠ABD =36°,故AD =BD =5-1.在△ABD 中,cos 36°=5-
2
+22
-
5-
2
5-
=
5+1
4
,故选B.
10.(2019·莆田联考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a sin B cos
C +c sin B cos A =12
b ,且a >b ,则B =( )
A.π6
B.π3
C.2π3
D.5π6
解析:选A ∵a sin B cos C +c sin B cos A =1
2b ,∴根据正弦定理可得sin A sin B cos C
+sin C sin B cos A =12sin B ,即sin B (sin A cos C +sin C cos A )=1
2
sin
B .∵sin
B ≠0,∴sin(A +
C )=12
,即sin B =12
.∵a >b ,∴A >B ,即B 为锐角,∴B =π6
,故选A.
11.一艘海轮从A 处出发,以每小时40海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,30分钟后到达B 处,在C 处有一座灯塔,海轮在A 处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B 处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B ,C 两点间的距离是( )
A .10 2 海里
B .10 3 海里
C .20 3 海里
D .20 2 海里
解析:选A 画出示意图如图所示,易知,在△ABC 中,AB =20海里,
∠CAB =30°,∠ACB =45°,
根据正弦定理得BC sin 30°=AB
sin 45°,
解得BC =102(海里).
12.(2018·湖南长郡中学模拟)若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已
知2b sin 2A =a sin B ,且c =2b ,则a b
=( )
A .2
B .3 C. 2
D. 3
解析:选A 由2b sin 2A =a sin B ,得4b sin A ·cos A =a sin B ,由正弦定理得4sin B ·sin
A ·cos A =sin A ·sin
B ,∵sin A ≠0,且sin B ≠0,∴cos A =1
4
,由余弦定理得a 2=b 2
+4b 2
-b 2
,∴a 2
=4b 2
,∴a b
=2.故选A.
13.(2019·凌源模拟)已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =6+2,A =75°,cos B =
3
2
,则b =________. 解析:在△ABC 中,由cos B =
32,可得sin B =12,由A =75°,可得sin A =6+24
,根据正弦定理a sin A =b sin B ,得6+26+24
=b 1
2,解得b =2.
答案:2
14.(2018·惠州二调)在△ABC 中,设角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且C =60°,
c =3,则a +23cos A
sin B
=________.
解析:由正弦定理知a
sin A
=
c
sin C =2,所以a =2sin A ,则
a +23cos A
sin B
=
2sin A +23cos A
sin B
=
A +sin
B =
A +C
sin B
=4.
答案:4
15.如图所示,一艘海轮从A 处出发,测得灯塔在海轮的北偏东15°方向,与海轮相距20海里的B 处,海轮按北偏西60°的方向航行了30分钟后到达C 处,又测得灯塔在海轮的北偏东75°的方向,则海轮的速度为________海里/分.
解析:由已知得∠ACB =45°,∠B =60°,由正弦定理得
AC sin B =
AB
sin ∠ACB
,所以AC =
AB ·sin B sin ∠ACB =20×sin 60°
sin 45°
=
106,所以海轮航行的速度为
10630=6
3
(海里/分).
答案:
63
16.(2019·河南实验中学模拟)△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,如果△ABC 的面积等于8,a =5,tan B =-43,那么a +b +c
sin A +sin B +sin C
=________.
解析:由tan B =-43,得sin B =45,cos B =-3
5.
由△ABC 的面积S =8,得S =1
2
ac sin B =8,解得c =4.
由余弦定理,得b 2=a 2+c 2
-2ac cos B =25+16-2×5×4×⎝ ⎛⎭
⎪⎫-35=65,则b =65.
由正弦定理,得a sin A =b sin B =c
sin C ,
则
a +
b +
c sin A +sin B +sin C =b sin B =6545
=565
4
.
答案:5654。