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模块综合测试卷
班级____ 姓名____ 考号____ 分数____
本试卷满分150分,考试时间120分钟.
一、选择题:本大题共12题,每题5分,共60分.在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1.-3290°角是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
答案:D
解析:-3290°=-360°×10+310°
∵310°是第四象限角
∴-3290°是第四象限角
2.在单位圆中,一条弦AB的长度为,则该弦AB所对的弧长l为( )
A.π B.π
C.π D.π
答案:A
解析:设该弦AB所对的圆心角为α,由已知R=1,
∴sin==,∴=,∴α=π,∴l=αR=π.
3.下列函数中周期为的偶函数是( )
A.y=sin4x
B.y=cos22x-sin22x
C.y=tan2x
D.y=cos2x
答案:B
解析:A中函数的周期T==,是奇函数.B可化为y=cos4x,其周期为T==,是偶函数.C中T=,是奇函数,D中T==π,是偶函数.故选B.
4.已知向量a,b不共线,实数x,y满足(3x-4y)a+(2x-3y)·b=6a+3b,则x-y的值为( )
A.3 B.-3
C.0 D.2
答案:A
解析:由原式可得解得∴x-y=3.
5.在四边形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,则四边形ABCD是( )
A.长方形 B.平行四边形
C.菱形 D.梯形
答案:D
解析:=++=-8a-2b=2,
且||≠||
∴四边形ABCD是梯形.
6.已知向量a=(1,0),b=(cosθ,sinθ),θ∈,则|a+b|的取值范围是( )
A.[0,] B.[0,2]
C.[1,2] D.[,2]
答案:D
解析:|a+b|2=a2+b2+2a·b=2+2cosθ,因为θ∈,所以2+2cosθ∈[2,4],所以|a+b|的取值范围是[,2].
7.已知cosα=-,且α∈,则tan=( )
A.- B.7
C. D.-7
答案:B
解析:∵α∈,cosα=-,∴sinα=,tanα=-,
tan==7.
8.函数f(x)=2sin的部分图象是( )
答案:C
解析:∵f(x)=2sin,
∴f(π-x)=2sin=2sin
=f(x),
∴f(x)的图象关于直线x=对称.排除A、B、D.
9.y=2cos的单调减区间是( )
A.(k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
答案:A
解析:y=2cos=2cos.由2kπ≤2x-≤π+2kπ,(k∈Z)
得+kπ≤x≤π+kπ(k∈Z)时,y=2cos单调递减.故选A.
10.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的值为( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:因为直线x=和x=是函数图象中相邻的两条对称轴,所以-=,即=π,T=2π.又T==2π,所以ω=1,所以f(x)=sin(x+φ).因为直线x=是函数图象的对称轴,所以+φ=+kπ,k∈Z,所以φ=+kπ,k∈Z.因为0<φ<π,所以φ=,检验知,此时直线x=也为对称轴.故选A.
11.若向量a=(2x-1,3-x),b=(1-x,2x-1),则|a+b|的最小值为( )
A.-1 B.2-
C. D.2
答案:C
解析:|a+b|=≥.
12.若0<α<,-<β<0,cos=,cos=,则cos=( )
A. B.-
C. D.-
答案:C
解析:∵α+=-,
∴cos=cos=coscos+sinsin=×+×==.
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|a|=4,a与b的夹角为,则a在b方向上的投影为__________.
答案:2
解析:由投影公式计算:|a|cos=2 .
14.函数y=2sinxcosx-1,x∈R的值域是______.
答案:[-2,0]
解析:y=2sinxcosx-1=sin2x-1,∵x∈R,
∴sin2x∈[-1,1],∴y∈[-2,0].
15.已知函数f(x)=3sin(ω>0)和g(x)=2cos(2x+φ)+1的图象的对称轴完全相同.若x∈,则f(x)的取值范围是________.
答案:
解析:由f(x)与g(x)的图像的对称轴完全相同,易知:ω=2,因为x∈,所以2x-∈,则f(x)的最小值为3sin=-,最大值为3sin=3,
所以f(x)的取值范围是.
16.下列判断正确的是________.(填写所有正确判断序号)
①若sinx+siny=,则siny-cos2x的最大值是
②函数y=sin的单调增区间是(k∈Z)
③函数f(x)=是奇函数
④函数y=tan-的最小正周期是π
答案:①④
解析:①siny-cos2x=sin2x-sinx-,∴sinx=-1时,最大值为.
②2kπ-≤2x+≤2kπ+,∴kπ-≤x≤kπ+.
③定义域不关于原点对称.
④y=tan-=-,∴T=π.
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)已知角α终边上一点P(-4,3),求的值.
解:∵tanα==-
∴==tanα=-.
18.(12分)已知向量m=(sinA,cosA),n=(1,-2),且m·n=0.
(1)求tanA的值;
(2)求函数f(x)=cos2x+tanA·sinx(x∈R)的值域.
解:(1)∵m·n=0,
∴sinA-2cosA=0.
∴tanA==2.
(2)f(x)=cos2x+tanAsinx=cos2x+2sinx
=1-2sin2x+2sinx=-22+.
∵-1≤sinx≤1
∴sinx=时,f(x)取最大值,
sinx=-1时,f(x)取最小值-3,
∴f(x)的值域为.
19.(12分)已知a,b,c是同一平面内的三个向量,其中a=(1,2).
(1)若|c|=2 ,且c∥a,求c的坐标;
(2)若|b|=,且a+2b与2a-b垂直,求a与b的夹角θ.
解:(1)设c=(x,y).
∵|c|=2 ,∴=2 ,即x2+y2=20.①
∵c∥a,a=(1,2)
∵2x-y=0,即y=2x,②
联立①②得或
∴c=(2,4)或(-2,-4).
(2)∵(a+2b)⊥(2a-b),
∴(a+2b)·(2a-b)=0,
∴2|a|2+3a·b-2|b|2=0.
∵|a|2=5,|b|2=,代入上式得a·b=-,
∴cosθ===-1.
又∵θ∈[0,π],
∴θ=π.
20.(12分)已知函数f(x)=cos2-sin2x.
(1)求f的值;
(2)若对于任意的x∈,都有f(x)≤c,求实数c的取值范围.
解:(1)f=cos2-sin2=cos=.
(2)f(x)=-(1-cos2x)
=
==sin.
因为x∈,所以2x+∈,
所以当2x+=,即x=时,f(x)取得最大值.
所以对任意x∈,f(x)≤c等价于≤c.
故当对任意x∈,f(x)≤c时,c的取值范围是.
21.(12分)已知sinα+cosα=,α∈,sin=,β∈.
(1)求sin2α和tan2α的值;
(2)求cos(α+2β)的值.
解:(1)由题意得(sinα+cosα)2=,即1+sin2α=,∴sin2α=.
又2α∈,∴cos2α==,
∴tan2α==.
(2)∵β∈,β-∈,
∴cos=,
于是sin2=2sincos=.
又sin2=-cos2β,∴cos2β=-.
又2β∈,∴sin2β=,又cos2α==,
∴cosα=,∴sinα=.
∴cos(α+2β)=cosαcos2β-sinαsin2β=×-×=-.
22.(12分)如图,点P是函数y=Asin(其中A>0,φ∈[0,π))的图象与y轴的交点,点Q,点R是它与x轴的两个交点.
(1)求φ的值;
(2)若PQ⊥PR,求A的值.
解:(1)∵函数经过点P,∴sinφ=,
又∵φ∈[0,π),且点P在递增区间上,∴φ=.
(2)由(1)可知y=Asin.
令y=0,得sin=0,
∴x+=kπ,(k∈Z),∴可得x=-,,
∴Q,R.
又∵P,∴=,=.
∵PQ⊥PR,∴·=-+A2=0,解得A=.
班级____ 姓名____ 考号____ 分数____
本试卷满分150分,考试时间120分钟.
一、选择题:本大题共12题,每题5分,共60分.在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1.-3290°角是( )
A.第一象限角 B.第二象限角
C.第三象限角 D.第四象限角
答案:D
解析:-3290°=-360°×10+310°
∵310°是第四象限角
∴-3290°是第四象限角
2.在单位圆中,一条弦AB的长度为,则该弦AB所对的弧长l为( )
A.π B.π
C.π D.π
答案:A
解析:设该弦AB所对的圆心角为α,由已知R=1,
∴sin==,∴=,∴α=π,∴l=αR=π.
3.下列函数中周期为的偶函数是( )
A.y=sin4x
B.y=cos22x-sin22x
C.y=tan2x
D.y=cos2x
答案:B
解析:A中函数的周期T==,是奇函数.B可化为y=cos4x,其周期为T==,是偶函数.C中T=,是奇函数,D中T==π,是偶函数.故选B.
4.已知向量a,b不共线,实数x,y满足(3x-4y)a+(2x-3y)·b=6a+3b,则x-y的值为( )
A.3 B.-3
C.0 D.2
答案:A
解析:由原式可得解得∴x-y=3.
5.在四边形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,则四边形ABCD是( )
A.长方形 B.平行四边形
C.菱形 D.梯形
答案:D
解析:=++=-8a-2b=2,
且||≠||
∴四边形ABCD是梯形.
6.已知向量a=(1,0),b=(cosθ,sinθ),θ∈,则|a+b|的取值范围是( )
A.[0,] B.[0,2]
C.[1,2] D.[,2]
答案:D
解析:|a+b|2=a2+b2+2a·b=2+2cosθ,因为θ∈,所以2+2cosθ∈[2,4],所以|a+b|的取值范围是[,2].
7.已知cosα=-,且α∈,则tan=( )
A.- B.7
C. D.-7
答案:B
解析:∵α∈,cosα=-,∴sinα=,tanα=-,
tan==7.
8.函数f(x)=2sin的部分图象是( )
答案:C
解析:∵f(x)=2sin,
∴f(π-x)=2sin=2sin
=f(x),
∴f(x)的图象关于直线x=对称.排除A、B、D.
9.y=2cos的单调减区间是( )
A.(k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
答案:A
解析:y=2cos=2cos.由2kπ≤2x-≤π+2kπ,(k∈Z)
得+kπ≤x≤π+kπ(k∈Z)时,y=2cos单调递减.故选A.
10.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的值为( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:因为直线x=和x=是函数图象中相邻的两条对称轴,所以-=,即=π,T=2π.又T==2π,所以ω=1,所以f(x)=sin(x+φ).因为直线x=是函数图象的对称轴,所以+φ=+kπ,k∈Z,所以φ=+kπ,k∈Z.因为0<φ<π,所以φ=,检验知,此时直线x=也为对称轴.故选A.
11.若向量a=(2x-1,3-x),b=(1-x,2x-1),则|a+b|的最小值为( )
A.-1 B.2-
C. D.2
答案:C
解析:|a+b|=≥.
12.若0<α<,-<β<0,cos=,cos=,则cos=( )
A. B.-
C. D.-
答案:C
解析:∵α+=-,
∴cos=cos=coscos+sinsin=×+×==.
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|a|=4,a与b的夹角为,则a在b方向上的投影为__________.
答案:2
解析:由投影公式计算:|a|cos=2 .
14.函数y=2sinxcosx-1,x∈R的值域是______.
答案:[-2,0]
解析:y=2sinxcosx-1=sin2x-1,∵x∈R,
∴sin2x∈[-1,1],∴y∈[-2,0].
15.已知函数f(x)=3sin(ω>0)和g(x)=2cos(2x+φ)+1的图象的对称轴完全相同.若x∈,则f(x)的取值范围是________.
答案:
解析:由f(x)与g(x)的图像的对称轴完全相同,易知:ω=2,因为x∈,所以2x-∈,则f(x)的最小值为3sin=-,最大值为3sin=3,
所以f(x)的取值范围是.
16.下列判断正确的是________.(填写所有正确判断序号)
①若sinx+siny=,则siny-cos2x的最大值是
②函数y=sin的单调增区间是(k∈Z)
③函数f(x)=是奇函数
④函数y=tan-的最小正周期是π
答案:①④
解析:①siny-cos2x=sin2x-sinx-,∴sinx=-1时,最大值为.
②2kπ-≤2x+≤2kπ+,∴kπ-≤x≤kπ+.
③定义域不关于原点对称.
④y=tan-=-,∴T=π.
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)已知角α终边上一点P(-4,3),求的值.
解:∵tanα==-
∴==tanα=-.
18.(12分)已知向量m=(sinA,cosA),n=(1,-2),且m·n=0.
(1)求tanA的值;
(2)求函数f(x)=cos2x+tanA·sinx(x∈R)的值域.
解:(1)∵m·n=0,
∴sinA-2cosA=0.
∴tanA==2.
(2)f(x)=cos2x+tanAsinx=cos2x+2sinx
=1-2sin2x+2sinx=-22+.
∵-1≤sinx≤1
∴sinx=时,f(x)取最大值,
sinx=-1时,f(x)取最小值-3,
∴f(x)的值域为.
19.(12分)已知a,b,c是同一平面内的三个向量,其中a=(1,2).
(1)若|c|=2 ,且c∥a,求c的坐标;
(2)若|b|=,且a+2b与2a-b垂直,求a与b的夹角θ.
解:(1)设c=(x,y).
∵|c|=2 ,∴=2 ,即x2+y2=20.①
∵c∥a,a=(1,2)
∵2x-y=0,即y=2x,②
联立①②得或
∴c=(2,4)或(-2,-4).
(2)∵(a+2b)⊥(2a-b),
∴(a+2b)·(2a-b)=0,
∴2|a|2+3a·b-2|b|2=0.
∵|a|2=5,|b|2=,代入上式得a·b=-,
∴cosθ===-1.
又∵θ∈[0,π],
∴θ=π.
20.(12分)已知函数f(x)=cos2-sin2x.
(1)求f的值;
(2)若对于任意的x∈,都有f(x)≤c,求实数c的取值范围.
解:(1)f=cos2-sin2=cos=.
(2)f(x)=-(1-cos2x)
=
==sin.
因为x∈,所以2x+∈,
所以当2x+=,即x=时,f(x)取得最大值.
所以对任意x∈,f(x)≤c等价于≤c.
故当对任意x∈,f(x)≤c时,c的取值范围是.
21.(12分)已知sinα+cosα=,α∈,sin=,β∈.
(1)求sin2α和tan2α的值;
(2)求cos(α+2β)的值.
解:(1)由题意得(sinα+cosα)2=,即1+sin2α=,∴sin2α=.
又2α∈,∴cos2α==,
∴tan2α==.
(2)∵β∈,β-∈,
∴cos=,
于是sin2=2sincos=.
又sin2=-cos2β,∴cos2β=-.
又2β∈,∴sin2β=,又cos2α==,
∴cosα=,∴sinα=.
∴cos(α+2β)=cosαcos2β-sinαsin2β=×-×=-.
22.(12分)如图,点P是函数y=Asin(其中A>0,φ∈[0,π))的图象与y轴的交点,点Q,点R是它与x轴的两个交点.
(1)求φ的值;
(2)若PQ⊥PR,求A的值.
解:(1)∵函数经过点P,∴sinφ=,
又∵φ∈[0,π),且点P在递增区间上,∴φ=.
(2)由(1)可知y=Asin.
令y=0,得sin=0,
∴x+=kπ,(k∈Z),∴可得x=-,,
∴Q,R.
又∵P,∴=,=.
∵PQ⊥PR,∴·=-+A2=0,解得A=.
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