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- 2021-06-16 发布
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小题对点练(二) 三角函数与平面向量
(建议用时:40 分钟)
一、选择题
1.在△ABC 中,(b-c)2=a2-3bc,则角 A 等于( )
A.5π
6 B.2π
3 C.π
3 D.π
6
B [(b-c)2=a2-3bc,即 b2-2bc+c2=a2-3bc,所以 b2+c2-a2=-bc,
∴cos A=-1
2
,∵A∈(0,π),∴A=2π
3
,故选 B.]
2.若|a|=2,|b|=4,且(a+b)⊥a,则 a 与 b 的夹角为( )
A.2π
3 B.π
3 C.4π
3 D.-2π
3
A [(a+b)⊥a⇒(a+b)·a=a2+a·b=0⇒a·b=-4,
cos〈a,b〉= a·b
|a||b|
= -4
2×4
=-1
2
,∴〈a,b〉=2π
3 .]
3.先将函数 y=2sin x 的图象纵坐标不变,横坐标压缩为原来的一半,再将
得到的图象向左平移 π
12
个单位,则所得图象的对称轴可以为( )
A.x=- π
12 B.x=11π
12
C.x=-π
6 D.x=π
6
D [将函数 y=2sin x 的图象纵坐标不变,横坐标压缩为原来的一半得 y=
2sin 2x,再向左平移 π
12
个单位得 y=2sin 2 x+ π
12 =2sin 2x+π
6 ,令 2x+π
6
=kπ+
π
2
,即 x=kπ
2
+π
6(k∈Z),当 k=0 时,x=π
6
,故选 D.]
4.已知锐角α满足 cos α-π
4 =cos 2α,则 sin αcos α等于( )
A.1
4 B.-1
4 C. 2
4 D.- 2
4
A [由 cos α-π
4 =cos 2α,得 cos αcosπ
4
+sin αsinπ
4
=cos2α-sin2α
= 2
2 (sin α+cos α)=(sin α+cos α)(cos α-sin α),
∵α∈ 0,π
2
∴sin α+cos α>0,
则 cos α-sin α= 2
2 .
两边平方得:1-2sin αcos α=1
2
,
∴sin αcos α=1
4.]
5.y=cos
x
2
-π
6 (-π≤x≤π)的值域为( )
A.
-1
2
,1
2 B.[-1,1]
C.
-1
2
,1 D.
-1
2
, 3
2
C [由-π≤x≤π,可知-π
2
≤x
2
≤π
2
,-2π
3
≤x
2
-π
6
≤π
3
,函数 y=cos x 在区间
-2π
3
,0 内单调递增,在区间 0,π
3 内单调递减,且 cos
-2π
3 =-1
2
,cosπ
3
=1
2
,
cos 0=1,因此所求值域为 -1
2
,1 ,故选 C.]
6.在△ABC 中,BC 边上的中线 AD 的长为 2,BC=2 6,则AB
→
·AC
→
=( )
A. 1 B. 2 C. -2 D. -1
C [AB
→
·AC
→
=(AD
→
+DB
→
)(AD
→
+DC
→
)=(AD
→
+DB
→
)(AD
→
-DB
→
)=AD
→
2-DB
→
2=4-6
=-2,故选 C.]
7.在△ABC 中,若 a= 5,b= 15,A=30°,则边 c 的长度等于( )
A.2 5 B. 5
C.2 5或 5 D.以上都不对
C [∵a= 5,b= 15,A=30°,
∴由余弦定理 a2=b2+c2-2bccos A 得:
5=15+c2-3 5c,
即 c2-3 5c+10=0,
解得:c=2 5或 c= 5,
则 c=2 5或 5.]
8.函数 y=Asin(ωx+φ) ω>0,|φ|≤π
2 的部分图象如图 1 所示,则函数的一
个表达式为( )
图 1
A.y=-4sin
π
8x+π
4 B.y=4sin
π
8x-π
4
C.y=-4sin
π
8x-π
4 D.y=4sin
π
8x+π
4
A [由函数的图象可得最大值为 4,且在一周期内先出现最小值,所以 A=
±4,观察图象可得函数的周期 T=16,ω=2π
16
=π
8
,若 A=4,则 y=4sin
π
8x+φ ,
当 x=6 时,π
8x+φ=2kπ,k∈Z,φ=-3π
4
+2kπ,k∈Z,∵|φ|<π
2
,∴φ∈∅;当 A
=-4,又函数的图象过(2,-4)代入可得 sin
π
4
+φ =1,∴π
4
+φ=2kπ+π
2
,k∈Z,
∵|φ|<π
2
,∴φ=π
4
,∴函数的表达式 y=-4sin
π
8x+π
4 ,故选 A.]
9.(2018·北京西城模拟)已知向量 a=(1,3),b=(m,2m-3),平面上任意向量
c 都可以唯一地表示为 c=λa+μb(λ,μ∈R),则实数 m 的取值范围是( )
A.(-∞,0)∪(0,+∞)
B.(-∞,3)
C.(-∞,-3)∪(-3,+∞)
D.[-3,3)
C [根据平面向量基本定理可知,若平面上任意向量 c 都可以唯一地表示为
c=λa+μb(λ,μ∈R),则向量 a,b 不共线,由 a=(1,3),b=(m,2m-3)得 2m-
3≠3m,解得 m≠-3,即实数 m 的取值范围是(-∞,-3)∪(-3,+∞),故选
C.]
10.已知向量AB
→
,AC
→
,AD
→
满足AC
→
=AB
→
+AD
→
,|AB
→
|=2,|AD
→
|=1,E,F 分别
是线段 BC,CD 的中点,若DE
→
·BF
→
=-5
4
,则向量AB
→
与AD
→
的夹角为( )
A.π
6 B.π
3 C.2π
3 D.5π
6
B [DE
→
=AB
→
-AD
→
2
,BF
→
=AD
→
-AB
→
2
,
∴DE
→
·BF
→
=-AB
→
2
2
-AD2
→
2
+5AD
→
·AB
→
4
=-5
2
+5
4AB
→
·AD
→
=-5
4.
∴AB
→
·AD
→
=1,cos〈AB
→
,AD
→
〉=1
2
,∴AB
→
与AD
→
的夹角为π
3.选 B.]
11.(2018·运城模拟)设向量 a,b 满足|a|=1,|a+b|= 3,a·(a+b)=0,则|2a
-b|=( )
A.2 B.2 3 C.4 D.4 3
B [∵|a|=1,|a+b|= 3,∴|a+b|2=( 3)2⇒a2+2b·a+b2=3,∴2b·a+b2
=2,又∵a·(a+b)=0,∴a2+a·b=0,a·b=-a2=-1,故由 2b·a+b2=2 可得
b2=4,|b|=2,则|2a-b|2=4a2-4a·b+b2=4+4+4=12,∴|2a-b|=2 3,选
B.]
12.定义区间[a,b]的长度为 b-a.若区间
π
4
,π
2 是函数 f(x)=sin(ωx+φ)(ω
>0,|φ|<π)的一个长度最大的单调减区间,则( )
A.ω=8,φ=π
2 B.ω=8,φ=-π
2
C.ω=4,φ=π
2 D.ω=4,φ=-π
2
D [若区间
π
4
,π
2 是函数 f(x)=sin(ωx+φ)的一个长度最大的单调减区间,则
函数 f(x)的最小正周期为 2
π
2
-π
4 =π
2
,∴ω=4,且函数 f(x)在 x=π
4
时取得最大值,
所以 f
π
4 =sin(π+φ)=1,∴π+φ=2kπ+π
2(k∈Z),∴φ=2kπ-π
2(k∈Z),又|φ|<π,
∴φ=-π
2
,故选 D.]
二、填空题
13.(2018·济宁模拟)已知 cos α+π
4 =3 2
5
,则 sin 2α=________.
-11
25 [cos α+π
4 = 2
2 (cos α-sin α)=3 2
5
,
∴cos α-sin α=6
5
,
平方得 1-sin 2α=36
25
,∴sin 2α=-11
25.]
14.已知向量 a=(1,2),b=(-2,m),a+b 与 a-b 垂直,则 m=________.
±1 [向量 a=(1,2),b=(-2,m),a+b 与 a-b 垂直,故(a+b)(a-b)=a2
-b2=0,∴a2=b2,即 5= 4+m2⇒m=±1.]
15.已知△ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,且 csin B= 3bcos
C,A=45°,则 B=________.
75° [由题意结合正弦定理有:
sin Csin B= 3sin Bcos C,
∵sin B≠0,∴tan C= 3,C=60°,
三角形内角和为 180°,则 B=180°-45°-60°=75°.]
16.若 f(x)=cos x-sin x 在[-a,a]是减函数,则 a 的最大值是________.
π
4 [f(x)=cos x-sin x=- 2sin x· 2
2
-cos x· 2
2
=- 2sin x-π
4 ,当
x∈ -π
4
,3
4π ,即 x-π
4
∈ -π
2
,π
2 时,y=sinx-π
4
单调递增,
y=- 2sin x-π
4 单调递减.
∵函数 f(x)在[-a,a]是减函数,
∴[-a,a]⊆ -π
4
,3
4π ,
∴0<a≤π
4
,∴a 的最大值为π
4.]