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模块综合检测(三)
(时间:120分钟,满分:150分)
一、选择题(本题共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.已知角α的终边过点P(-8m,-6sin 30°),且cos α=-,则m的值为( )
A.- B.
C.- D.
解析:选B ∵r=,
∴cos α==-,∴m>0,
∴=,∴m=±.
∵m>0,∴m=.
2.在同一平面直角坐标系中,画出三个函数f(x)=·sin,g(x)=sin2x+,h(x)=cos的部分图象(如图),则( )
A.a为f(x),b为g(x),c为h(x)
B.a为h(x),b为f(x),c为g(x)
C.a为g(x),b为f(x),c为h(x)
D.a为h(x),b为g(x),c为f(x)
解析:选B 由于函数f(x)、g(x)、h(x)的最大值分别是、1、1,因此结合图形可知,曲线b为f(x)的图象;g(x)、h(x)的最小正周期分别是π、2π,因此结合图形可知,曲线a、c分别是h(x)、g(x)的图象.
3.已知O、A、B是平面上的三个点,直线AB上有一点C,满足2+=0,则等于( )
A.2-
B.-+2
C.-
D.-+
解析:选A ∵=+=+2=+2(-),
∴=2-.
4.已知两不共线的向量a,b,若对非零实数m,n有ma+nb与a-2b共线,则=( )
A.-2 B.2
C.- D.
解析:选C ∵ma+nb=λ(a-2b),
∴∴=-.
5.若α∈,且sin α=,则sin-·cos(π-α)等于( )
A. B.-
C. D.-
解析:选B sin-cos(π-α)
=sin α+cos α+cos α
=sin α+cos α.
∵sin α=,α∈,
∴cos α=-.
∴sin α+cos α=×-×=-.
6.设向量a=(1,cos θ)与b=(-1,2cos θ)垂直,则cos 2θ等于( )
A. B.
C.0 D.-1
解析:选C ∵a⊥b,∴a·b=-1+2cos2θ=cos 2θ=0.
7.下列函数为奇函数的是( )
A.y=2cos2πx-1
B.y=sin 2πx+cos 2πx
C.y=tan +1
D.y=sin πxcos πx
解析:选D 对于A,y=2cos2πx-1=cos 2πx是偶函数;对于B,y=sin 2πx+cos 2πx=·sin非奇非偶;对于C,y=tan +1非奇非偶;对于D,y=sin πxcos πx=sin 2πx是奇函数.
8.已知向量m,n的夹角为,且|m|=,|n|=2,在△ABC中,=m+n,=m-3n,D为BC边的中点,则||等于( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选A =(+)=m-n.
∴||===1.
9.已知△ABC的三个顶点A、B、C及平面内一点P满足++=,则点P与△ABC的关系为( )
A.P在△ABC内部
B.P在△ABC外部
C.P在AB边所在直线上
D.P是AC边的一个三等分点
解析:选D ∵++=,
∴++=-,∴=-2=2,
∴P是AC边的一个三等分点.
10.(天津高考)函数f(x)=sin在区间上的最小值为( )
A.-1 B.-
C. D.0
解析:选B 由已知x∈,得2x-∈,所以sin∈,故函数f(x)=sin2x-在区间上的最小值为-.
11.如图是函数f(x)=A·cos(x+φ)-1(A>0,|φ|<)的图象的一部分,则f(2 012)=( )
A.-3 B.2
C. D.1
解析:选A 由函数的最大值为1可知A=2,由函数f(x)的图象过原点,可知2cos φ-1=0,又|φ|<,所以φ=±,又点(1,0)在函数f(x)的图象上,代入检验可知φ=-,故f(x)=2·cos-1,所以f(2 012)=2·cos-1=-3.
12.已知向量=(2,2),=(4,1),在x轴上有一点P,使·有最小值,则点P的坐标是( )
A.(-3,0) B.(2,0)
C.(3,0) D.(4,0)
解析:选C 设P(x,0),则=(x-2,-2),
=(x-4,-1),
∴·=(x-2)(x-4)+2
=x2-6x+10=(x-3)2+1,
故当x=3时,·最小,此时P(3,0).
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
13.要得到函数y=sin(2x+)的图象,只需将函数y=sin 2x的图象________个单位.
解析:y=sin(2x+)=sin 2,故向左平移个单位.
答案:向左平移
14.直线x=t与函数y=sin x,y=cos x的图象分别相交于M,N两点,则|MN|的最大值为________.
解析:M,N的纵坐标分别为sin t,cos t,
则|MN|=|sin t-cos t|=|sin(t-)|.
∴|MN|max=.
答案:
15.若0≤α≤2π,sin α>cos α,则α的取值范围是____________.
解析:∵sin α>cos α,∴sin α-cos α>0,
即2=2sin>0,
由0≤α≤2π,得-≤α-≤,
∴0<α-<π,即α∈.
答案:
16.如图,在矩形ABCD中,AB=,BC=2,点E为BC的中点,点F在边CD上,若·=,则·的值是________.
解析:以A为坐标原点,AB,AD所在的直线分别为x,y轴建立直角坐标系,则B(,0),E(,1),D(0,2),C(,2).设F(x,2)(0≤x≤),由·=⇒x=⇒x=1,所以F(1,2),·=(,1)·(1-,2)=.
答案:
三、解答题(本题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知=-.
(1)求tan α的值;
(2)若β为第二象限的角,且tan(α-β)=,求β.
解:(1)∵
=
=tan α=-.
∴tan α=-.
(2)∵tan β=tan [α-(α-β)]
=
==-1.
又∵β为第二象限角,
∴β=2kπ+,k∈Z.
18.(本小题满分12分)(广东高考)已知函数f(x)=Asin,x∈R,且f=.
(1)求A 的值;
(2)若 f(θ)-f(-θ)=,θ∈,求f.
解:(1)∵f(x)=Asin,且f=,
∴Asin=⇒Asin=⇒A=3.
(2)由(1)知f(x)=3sin,
∵f(θ)-f(-θ)=,
∴3sin-3sin=,
展开得3sin θ+cos θ-3cos θ-sin θ=,化简得sin θ=.
∵θ∈0,,∴cos θ=.
∴f-θ=3sin=3sin-θ=3cos θ=.
19.(本小题满分12分)(北京高考)函数f(x)=3sin 的部分图象如图所示.
(1)写出f(x)的最小正周期及图中x0,y0的值;
(2)求f(x)在区间 上的最大值和最小值.
解:(1)f(x)的最小正周期为==π,x0=,y0=3.
(2)因为x∈,所以2x+∈.
于是,当2x+=0,即x=-时,f(x)取得最大值0;
当2x+=-,即x=-时,f(x)取得最小值-3.
20.(本小题满分12分)已知某海滨浴场海浪的高度y(m)是时间t(0≤t≤24)的函数,下表是某日各时的浪高数据:
t(h)
0
3
6
9
12
15
18
21
24
y(m)
1.5
1.0
0.5
1.0
1.5
1
0.5
0.99
1.5
(1)根据以上数据,选用一个函数来近似描述y与t的函数关系;
(2)依据规定,当海浪高度高于1 m时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内的上午8:00时至晚上20:00时之间,有多少时间可供冲浪者进行运动?
解:(1)以时间为横坐标,高度为纵坐标,在直角坐标系中画出散点图.根据散点图,可考虑用函数y=Acos ωt+b刻画y与t的函数关系.
由表中数据,知周期T=12.
∴ω===.
由t=0,y=1.5,得A+b=1.5,
由t=3,y=1.0,得b=1.0,
∴A=0.5,b=1,
∴振幅为,∴y=cost+1.
(2)由题知,当y>1时才可对冲浪者开放,
∴cost+1>1,
∴cost>0.
∴2kπ-<t<2kπ+.
即12k-3<t<12k+3,
∵0≤t≤24,
∴k可取0,1,2,
得0≤t<3或9<t<15或21<t≤24.
∴在规定时间上午8:00至晚上20:00之间,有6 h时间可供冲浪者运动: 上午9:00至15:00.
21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=Asin(x+φ),x∈R,A>0,0<φ<.y=f(x)的部分图象如图所示,P,Q分别为该图象的最高点和最低点,点P的坐标为(1,A).
(1)求f(x)的最小正周期及φ的值;
(2)若点R的坐标为(1,0),∠PRQ=,求A的值.
解:(1)由题意得,T==6.
因为P(1,A)在y=Asin(x+φ)的图象上,
所以sin(+φ)=1.
又因为0<φ<,所以φ=.
(2)设点Q的坐标为(x0,-A),
由题意可知x0+=,得x0=4,
所以Q(4,-A).
则=(0,A),=(3,-A),
∴cos∠PRQ===-,
解得A2=3.又A>0,所以A=.
22.(本小题满分12分)如图,函数y=2sin(πx+φ),x∈R(其中0≤φ≤)的图象与y轴交于点(0,1).
(1)求φ的值;
(2)求函数y=sin(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=.
因为0≤φ≤,所以φ=.
(2)由(1)得y=2sin(πx+),
∴当-+2kπ≤πx+≤+2kπ,k∈Z,
即-+2k≤x≤+2k,k∈Z时,y=sin(πx+)是增函数.
则y=2sin(πx+)的单调递增区间为[-+2k,+2k],k∈Z.
(3)由y≥1,得sin(πx+)≥,
∴+2kπ≤πx+≤+2kπ,k∈Z,
得2k≤x≤+2k,k∈Z,
∴y≥1时,x的集合为{x|2k≤x≤+2k,k∈Z}.
(时间:120分钟,满分:150分)
一、选择题(本题共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.已知角α的终边过点P(-8m,-6sin 30°),且cos α=-,则m的值为( )
A.- B.
C.- D.
解析:选B ∵r=,
∴cos α==-,∴m>0,
∴=,∴m=±.
∵m>0,∴m=.
2.在同一平面直角坐标系中,画出三个函数f(x)=·sin,g(x)=sin2x+,h(x)=cos的部分图象(如图),则( )
A.a为f(x),b为g(x),c为h(x)
B.a为h(x),b为f(x),c为g(x)
C.a为g(x),b为f(x),c为h(x)
D.a为h(x),b为g(x),c为f(x)
解析:选B 由于函数f(x)、g(x)、h(x)的最大值分别是、1、1,因此结合图形可知,曲线b为f(x)的图象;g(x)、h(x)的最小正周期分别是π、2π,因此结合图形可知,曲线a、c分别是h(x)、g(x)的图象.
3.已知O、A、B是平面上的三个点,直线AB上有一点C,满足2+=0,则等于( )
A.2-
B.-+2
C.-
D.-+
解析:选A ∵=+=+2=+2(-),
∴=2-.
4.已知两不共线的向量a,b,若对非零实数m,n有ma+nb与a-2b共线,则=( )
A.-2 B.2
C.- D.
解析:选C ∵ma+nb=λ(a-2b),
∴∴=-.
5.若α∈,且sin α=,则sin-·cos(π-α)等于( )
A. B.-
C. D.-
解析:选B sin-cos(π-α)
=sin α+cos α+cos α
=sin α+cos α.
∵sin α=,α∈,
∴cos α=-.
∴sin α+cos α=×-×=-.
6.设向量a=(1,cos θ)与b=(-1,2cos θ)垂直,则cos 2θ等于( )
A. B.
C.0 D.-1
解析:选C ∵a⊥b,∴a·b=-1+2cos2θ=cos 2θ=0.
7.下列函数为奇函数的是( )
A.y=2cos2πx-1
B.y=sin 2πx+cos 2πx
C.y=tan +1
D.y=sin πxcos πx
解析:选D 对于A,y=2cos2πx-1=cos 2πx是偶函数;对于B,y=sin 2πx+cos 2πx=·sin非奇非偶;对于C,y=tan +1非奇非偶;对于D,y=sin πxcos πx=sin 2πx是奇函数.
8.已知向量m,n的夹角为,且|m|=,|n|=2,在△ABC中,=m+n,=m-3n,D为BC边的中点,则||等于( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选A =(+)=m-n.
∴||===1.
9.已知△ABC的三个顶点A、B、C及平面内一点P满足++=,则点P与△ABC的关系为( )
A.P在△ABC内部
B.P在△ABC外部
C.P在AB边所在直线上
D.P是AC边的一个三等分点
解析:选D ∵++=,
∴++=-,∴=-2=2,
∴P是AC边的一个三等分点.
10.(天津高考)函数f(x)=sin在区间上的最小值为( )
A.-1 B.-
C. D.0
解析:选B 由已知x∈,得2x-∈,所以sin∈,故函数f(x)=sin2x-在区间上的最小值为-.
11.如图是函数f(x)=A·cos(x+φ)-1(A>0,|φ|<)的图象的一部分,则f(2 012)=( )
A.-3 B.2
C. D.1
解析:选A 由函数的最大值为1可知A=2,由函数f(x)的图象过原点,可知2cos φ-1=0,又|φ|<,所以φ=±,又点(1,0)在函数f(x)的图象上,代入检验可知φ=-,故f(x)=2·cos-1,所以f(2 012)=2·cos-1=-3.
12.已知向量=(2,2),=(4,1),在x轴上有一点P,使·有最小值,则点P的坐标是( )
A.(-3,0) B.(2,0)
C.(3,0) D.(4,0)
解析:选C 设P(x,0),则=(x-2,-2),
=(x-4,-1),
∴·=(x-2)(x-4)+2
=x2-6x+10=(x-3)2+1,
故当x=3时,·最小,此时P(3,0).
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)
13.要得到函数y=sin(2x+)的图象,只需将函数y=sin 2x的图象________个单位.
解析:y=sin(2x+)=sin 2,故向左平移个单位.
答案:向左平移
14.直线x=t与函数y=sin x,y=cos x的图象分别相交于M,N两点,则|MN|的最大值为________.
解析:M,N的纵坐标分别为sin t,cos t,
则|MN|=|sin t-cos t|=|sin(t-)|.
∴|MN|max=.
答案:
15.若0≤α≤2π,sin α>cos α,则α的取值范围是____________.
解析:∵sin α>cos α,∴sin α-cos α>0,
即2=2sin>0,
由0≤α≤2π,得-≤α-≤,
∴0<α-<π,即α∈.
答案:
16.如图,在矩形ABCD中,AB=,BC=2,点E为BC的中点,点F在边CD上,若·=,则·的值是________.
解析:以A为坐标原点,AB,AD所在的直线分别为x,y轴建立直角坐标系,则B(,0),E(,1),D(0,2),C(,2).设F(x,2)(0≤x≤),由·=⇒x=⇒x=1,所以F(1,2),·=(,1)·(1-,2)=.
答案:
三、解答题(本题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知=-.
(1)求tan α的值;
(2)若β为第二象限的角,且tan(α-β)=,求β.
解:(1)∵
=
=tan α=-.
∴tan α=-.
(2)∵tan β=tan [α-(α-β)]
=
==-1.
又∵β为第二象限角,
∴β=2kπ+,k∈Z.
18.(本小题满分12分)(广东高考)已知函数f(x)=Asin,x∈R,且f=.
(1)求A 的值;
(2)若 f(θ)-f(-θ)=,θ∈,求f.
解:(1)∵f(x)=Asin,且f=,
∴Asin=⇒Asin=⇒A=3.
(2)由(1)知f(x)=3sin,
∵f(θ)-f(-θ)=,
∴3sin-3sin=,
展开得3sin θ+cos θ-3cos θ-sin θ=,化简得sin θ=.
∵θ∈0,,∴cos θ=.
∴f-θ=3sin=3sin-θ=3cos θ=.
19.(本小题满分12分)(北京高考)函数f(x)=3sin 的部分图象如图所示.
(1)写出f(x)的最小正周期及图中x0,y0的值;
(2)求f(x)在区间 上的最大值和最小值.
解:(1)f(x)的最小正周期为==π,x0=,y0=3.
(2)因为x∈,所以2x+∈.
于是,当2x+=0,即x=-时,f(x)取得最大值0;
当2x+=-,即x=-时,f(x)取得最小值-3.
20.(本小题满分12分)已知某海滨浴场海浪的高度y(m)是时间t(0≤t≤24)的函数,下表是某日各时的浪高数据:
t(h)
0
3
6
9
12
15
18
21
24
y(m)
1.5
1.0
0.5
1.0
1.5
1
0.5
0.99
1.5
(1)根据以上数据,选用一个函数来近似描述y与t的函数关系;
(2)依据规定,当海浪高度高于1 m时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,判断一天内的上午8:00时至晚上20:00时之间,有多少时间可供冲浪者进行运动?
解:(1)以时间为横坐标,高度为纵坐标,在直角坐标系中画出散点图.根据散点图,可考虑用函数y=Acos ωt+b刻画y与t的函数关系.
由表中数据,知周期T=12.
∴ω===.
由t=0,y=1.5,得A+b=1.5,
由t=3,y=1.0,得b=1.0,
∴A=0.5,b=1,
∴振幅为,∴y=cost+1.
(2)由题知,当y>1时才可对冲浪者开放,
∴cost+1>1,
∴cost>0.
∴2kπ-<t<2kπ+.
即12k-3<t<12k+3,
∵0≤t≤24,
∴k可取0,1,2,
得0≤t<3或9<t<15或21<t≤24.
∴在规定时间上午8:00至晚上20:00之间,有6 h时间可供冲浪者运动: 上午9:00至15:00.
21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=Asin(x+φ),x∈R,A>0,0<φ<.y=f(x)的部分图象如图所示,P,Q分别为该图象的最高点和最低点,点P的坐标为(1,A).
(1)求f(x)的最小正周期及φ的值;
(2)若点R的坐标为(1,0),∠PRQ=,求A的值.
解:(1)由题意得,T==6.
因为P(1,A)在y=Asin(x+φ)的图象上,
所以sin(+φ)=1.
又因为0<φ<,所以φ=.
(2)设点Q的坐标为(x0,-A),
由题意可知x0+=,得x0=4,
所以Q(4,-A).
则=(0,A),=(3,-A),
∴cos∠PRQ===-,
解得A2=3.又A>0,所以A=.
22.(本小题满分12分)如图,函数y=2sin(πx+φ),x∈R(其中0≤φ≤)的图象与y轴交于点(0,1).
(1)求φ的值;
(2)求函数y=sin(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=.
因为0≤φ≤,所以φ=.
(2)由(1)得y=2sin(πx+),
∴当-+2kπ≤πx+≤+2kπ,k∈Z,
即-+2k≤x≤+2k,k∈Z时,y=sin(πx+)是增函数.
则y=2sin(πx+)的单调递增区间为[-+2k,+2k],k∈Z.
(3)由y≥1,得sin(πx+)≥,
∴+2kπ≤πx+≤+2kπ,k∈Z,
得2k≤x≤+2k,k∈Z,
∴y≥1时,x的集合为{x|2k≤x≤+2k,k∈Z}.
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