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- 2021-06-30 发布
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阶段质量检测(一) 平面向量、三角函数与解三角形
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2018·金华期末)函数y=2sin2-1是( )
A.最小正周期为π的奇函数
B.最小正周期为2π的奇函数
C.最小正周期为π的偶函数
D.最小正周期为2π的偶函数
解析:选A 因为函数y=2sin2-1=-=-cos=
-sin 2x,所以函数是最小正周期为=π的奇函数.
2.已知向量a=(1,2),b=(-2,m),若a∥b,则|2a+3b|=( )
A. B.4
C.3 D.2
解析:选B 依题意得,=,所以m=-4,2a+3b=2(1,2)+3(-2,-4)=(-4,-8),故|2a+3b|==4.
3.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若△ABC为锐角三角形,且满足sin B(1+2cos C)=2sin Acos C+cos Asin C,则下列等式成立的是( )
A.a=2b B.b=2a
C.A=2B D.B=2A
解析:选A 由题意可知sin B+2sin Bcos C=sin Acos C+sin(A+C),即2sin Bcos C=sin Acos C,又cos C≠0,故2sin B=sin A,由正弦定理可知a=2b.
4.(2018·柯桥区二模)已知不共线的两个非零向量a,b,满足|a+b|=|2a-b|,则( )
A.|a|<|2b| B.|a|>|2b|
C.|b|<|a-b| D.|b|>|a-b|
解析:选A ∵|a+b|=|2a-b|,
∴a2+2a·b+b2=4a2-4a·b+b2,
∴6a·b=3a2,
∴a2=2a·b,
|a|2=2|a|×|b|cos θ,其中θ为a、b的夹角;
∴|a|=2|b|cos θ,
又a,b是不共线的两个非零向量,
∴|a|<|2b|.
5.(2019届高三·镇海中学检测)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知b-c=a,2sin B=3sin C,则cos A=( )
A.- B.
C. D.
解析:选A 在△ABC中,∵b-c=a,2sin B=3sin C,利用正弦定理可得2b=3c,则a=2c,b=c.
再由余弦定理可得
cos A===-.
6.(2018·浦江模拟)已知平面向量a,b,c,满足+=,且|a|+|b|+|c|=4,则c·(a+b)的最大值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选B 由+=,可得a与b夹角为120°,且c与a,b成等角,均为60°,
设|a|=a,|b|=b,|c|=c,
由|a|+|b|+|c|=4,得a+b+c=4,则0a,c>b,
∴·+·+·
=accos(π-B)+abcos(π-C)+bccos(π-A)<-abcos B-abcos C-abcos A
=-ab(cos B+cos C+cos A)
=-ab[cos A+cos B-cos(A+B)]
=-ab(cos A+cos B-cos Acos B+sin Asin B)
=-ab[cos A+cos B(1-cos A)+sin Asin B].
∵A,B是锐角,
∴cos A>0,cos B>0,且1-cos A>0,sin Asin B>0,
∴·+·+·<0.
9.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)的图象在y轴右侧的第一个最高点为P
eq lc(
c)(avs4alco1(f(π,6),1)),在原点右侧与x轴的第一个交点为Q,则f的值为( )
A.1 B.
C. D.
解析:选C 由题意得=-=,所以T=π,所以ω=2,则f(x)=sin(2x+φ),将点P代入f(x)=sin(2x+φ),得sin=1,所以φ=+2kπ(k∈Z).又|φ|<,所以φ=,即f(x)=sin(x∈R),所以f=sin=sin=,选C.
10.(2018·宁波模拟)已知O为锐角△ABC的外心,||=3,||=2,若=x+y,且9x+12y=8,记I1=·,I2=·,I3=·,则( )
A.I2AC>AB.
在△ABC中,由大边对大角得,∠BAC>∠ABC>∠ACB,∴∠BOC>∠AOC>∠AOB,
∵||=||=||,且余弦函数在(0,π)上为减函数,
∴·<·<·,即I20,
故λ+μ在上是增函数,
∴当θ=0,即cos θ=1时,λ+μ取最小值为=.
答案:[0,1]
三、解答题(本大题共5小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
18.(本小题满分14分)(2018·杭州期中)在平面直角坐标系xOy中,A(1,0),B(0,1),C(2,5),D是AC上的动点,满足=λ(λ∈R).
(1)求的值;
(2)求cos∠BAC;
(3)若⊥,求实数λ的值.
解:(1)∵2+=2(-1,1)+(1,5)=(-1,7),
∴|2+|==5.
(2)cos∠BAC===.
(3)∵=λ(λ∈R).
∴=-=λ-=λ(1,5)-(-1,1)=(λ+1,5λ-1).
∵⊥,∴(λ+1)×1-(5λ-1)=0.
解得λ=.
19.(本小题满分15分)(2018·台州五月适应性考试)已知函数f(x)=sin xcos x-sin2x+,x∈R.
(1)求f(x)的单调递增区间及f(x)图象的对称轴方程;
(2)若α,β∈(0,π),α≠β,且f(α)=f(β),求α+β的值.
解:(1)f(x)=sin xcos x-sin2x+=sin 2x+cos 2x=sin,
由2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z),
所以f(x)的单调递增区间为(k∈Z).
由2x+=kπ+(k∈Z),得x=+(k∈Z),
故f(x)图象的对称轴方程为x=+(k∈Z).
(2)由f(α)=f(β),得sin=sin,
sin=sin,
展开整理得,cossin(α-β)=0.
因为α,β∈(0,π),α≠β,所以sin(α-β)≠0,
所以cos=0,
所以α+β+=kπ+(k∈Z),
即α+β=kπ+(k∈Z).
因为α,β∈(0,π),
所以0<α+β<2π,
故α+β=或.
20.(本小题满分15分)(2018·杭州期末)设A是单位圆O和x轴正半轴的交点,P,Q是圆O上两点,O为坐标原点,∠AOP=,
∠AOQ=α,α∈.
(1)若Q,求cos的值;
(2)设函数f(α)=sin α·(·),求f(α)的值域.
解:(1)由已知得cos α=,sin α=,
∴cos=×+×=.
(2)∵=,=(cos α,sin α),
∴·=cos α+sin α,
∴f(α)=sin αcos α+sin2α=sin 2α-cos2α+=sin+.
∵α∈,
∴2α-∈,
∴当2α-=-时,
f(α)取得最小值×+=0,
当2α-=时,f(α)取得最大值×1+=.
∴f(α)的值域是.
21.(本小题满分15分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足
2asin Csin B=asin A+bsin B-csin C.
(1)求角C的大小;
(2)若acos=bcos(2kπ+A)(k∈Z)且a=2,求△ABC的面积.
解:(1)由2asin Csin B=asin A+bsin B-csin C及正弦定理,得2absin C=a2+b2-c
2,
∴sin C=,
∴sin C=cos C,
∴tan C=,∴C=.
(2)由acos=bcos(2kπ+A)(k∈Z),
得asin B=bcos A,
由正弦定理得sin Asin B=sin Bcos A,
∴sin A=cos A,∴A=,
根据正弦定理可得=,解得c=,
∴S△ABC=acsin B=×2×sin(π-A-C)=sin=.
22.(本小题满分15分)已知向量a=(2,2),向量b与向量a的夹角为,且a·b=-2.
(1)求向量b;
(2)若t=(1,0),且b⊥t,c=,其中A,B,C是△ABC的内角,若A,B,C依次成等差数列,试求|b+c|的取值范围.
解:(1)设b=(x,y),则a·b=2x+2y=-2,且|b|==1= ,
联立方程组解得或
∴b=(-1,0)或b=(0,-1).
(2)∵b⊥t,且t=(1,0),∴b=(0,-1).
∵A,B,C依次成等差数列,∴B=.
∴b+c==(cos A,cos C),
∴|b+c|2=cos2A+cos2C=1+(cos 2A+cos 2C)
=1+
=1+
=1+cos.
∵A∈,则2A+∈,
∴-1≤cos<,
∴≤|b+c|2<,
故≤|b+c|<.
∴|b+c|的取值范围为.