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1、高中數(shù)學(xué) 第一、二章 基本初等函數(shù)Ⅱ 平面向量綜合測試題 新人教B版必修4
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,其中有且僅有一個是正確的.)
1.下列各式中,不能化簡為的是( )
A.(+)+ B.(+)+(+)
C.+- D.-+
[答案] C
[解析] A中,(+)+=++=;
B中,(+)+(+)=++=.
C中,+-=++=2+;
D中,-+=+=,故選C.
2.設(shè)a、b、c是非零向量,下列命題正確的是( )
A.(a·b)·c=a·(b·c)
B.|a-b|2=|a|2-2|a||b|+|b|2
C.若|a|
2、=|b|=|a+b|,則a與b的夾角為60°
D.若|a|=|b|=|a-b|,則a與b的夾角為60°
[答案] D
[解析] 對于A,數(shù)量積的運(yùn)算不滿足結(jié)合律,A錯;對于B,|a-b|2=|a|2-2a·b+|b|2=|a|2-2|a||b|·cos+|b|2,B錯,對于C、D,由三角形法則知|a|=|b|=|a-b|組成的三角形為正三角形,則=60°,∴D正確.
3.(xx·山東曲阜師范附屬中學(xué)高一模塊測試)已知一個扇形的半徑為1,弧長為4,則該扇形的面積為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
[答案] B
[解析] 扇形的面積S=lR=×4×1=2
3、.
4.(xx·湖北長陽一中高一月考)下列說法正確的是( )
A.第三象限的角比第二象限的角大
B.若sinα=,則α=
C.三角形的內(nèi)角是第一象限角或第二象限角
D.不論用角度制還是弧度制度量一個角,它們與扇形所對應(yīng)的半徑的大小無關(guān)
[答案] D
[解析]?。?20°是第三象限角,120°是第二象限角,而-120°<120,排除A;若sinα=,則α=+2kπ或α=+2kπ(k∈Z),排除B;當(dāng)三角的內(nèi)角等于90°時,它既不是第一象限,也不是第二象限,排除C,故選D.
5.已知△ABC中,點(diǎn)D在BC邊上,且=2,=r+s,則r+s的值是( )
A. B.
C.-3 D
4、.0
[答案] D
[解析] =-,=-,
∴=--=--,
∴=-,
∴=-,又=r+s,
∴r=,s=-,∴r+s=0,故選D.
6.在△ABC中,D、E、F分別是BC、CA、AB的中點(diǎn),點(diǎn)M是△ABC的重心,則+-等于( )
A.0 B.4
C.4 D.4
[答案] C
[解析] 如圖,
由已知得,+=2,又∵M(jìn)為△ABC的重心,
∴|MC|=2|MF|,∴-==2,
∴+-=4.
7.如圖所示,點(diǎn)P在∠AOB的對角區(qū)域MON內(nèi),且滿足=x+y,則實(shí)數(shù)對(x,y)可以是( )
A.(,-) B.(,)
C.(-,-) D.(-,)
[答
5、案] C
[解析] 向量用基底、表示具有惟一性,結(jié)合圖形知x<0,y<0,故選C.
8.(xx·江西九江外國語高一月考)已知sin(α+75°)=,則cos(α-15°)=( )
A. B.-
C. D.-
[答案] C
[解析] ∵cos(15°-α)=sin(α+75°)=,∴cos(α-15°)=cos(15°-α)=.
9.函數(shù)f(x)=sin的圖象相鄰的兩個零點(diǎn)之間的距離是( )
A. B.
C. D.2π
[答案] B
[解析] 函數(shù)y=sin的圖象相鄰的兩個零
點(diǎn)之間的距離為半個周期,又T==,∴=.
10.函數(shù)y=cos的一個對稱中心為( )
6、A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] y=cos=cos,
令3x-=kπ+(k∈Z),∴x=+(k∈Z).
當(dāng)k=0時,x=,故選C.
11.已知向量=(4,6),=(3,5),且⊥,∥,則向量等于( )
A.(-,) B.(-,)
C.(,-) D.(,-)
[答案] D
[解析] 設(shè)=(x,y),則=-=(x-4,y-6).∵⊥,∥,
∴,解得.∴=(,-).
12.△ABC為等邊三角形,且邊長為2,點(diǎn)M滿足=2,則·=( )
A.6 B.3
C.15 D.12
[答案] A
[解析] 如圖,
∵=2,∴AB=AM=2,
又∵△A
7、BC為等邊三角形,
∴∠BAC=60°,即∠CAM=120°.
又AM=AC,∴∠AMC=∠ACM=30°,∴∠BCM=90°.
∴CM===2.
∴·=||·||cos30°=2×2×=6.
第Ⅱ卷(非選擇題 共90分)
二、填空題(本大題共4個小題,每空4分,共16分,把正確答案填在題中橫線上)
13.已知sinα、cosα是方程2x2-x-m=0的兩根,則m=________.
[答案]
[解析] 由題意,得,
解得m=,又m=時滿足方程2x2-x-m=0有兩根.
14.已知向量a=(1,0),b=(1,1),則
(1)與2a+b同向的單位向量的坐標(biāo)表示為___
8、_____;
(2)向量b-3a與向量a夾角的余弦值為________.
[答案] (1)(,) (2)-
[解析] (1)2a+b=2(1,0)+(1,1)=(3,1),∴與2a+b同向的單位向量為(,).
(2)cos〈a,b-3a〉===-.
15.已知函數(shù)f(x)=asin2x+cos2x(a∈R)的圖象的一條對稱軸方程為x=,則a的值為________.
[答案]
[解析] 由題意,得f(0)=f,即asin0+cos0=asin+cos,
∴a=,∴a=.
16.設(shè)單位向量m=(x,y),b=(2,-1).若m⊥b,則|x+2y|=________.
[答案]
9、
[解析] 本題考查了向量垂直,坐標(biāo)運(yùn)算、數(shù)量積等.由m⊥b知m·b=0,即2x-y=0?、?,又由m為單位向量,所以|m|=1,即x2+y2=1?、冢散佗诼?lián)立解得或,所以|x+2y|=.
三、解答題(本大題共6個大題,共74分,解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
17.(本小題滿分12分)(xx·安徽合肥市撮鎮(zhèn)中學(xué)高一月考)
(1)已知A(1,2)、B(3,5)、C(9,14),求證:A、B、C三點(diǎn)共線;
(2)已知|a|=2,|b|=3,(a-2b)·(2a+b)=-1,求a與b的夾角.
[解析] (1)=(2,3),=(8,12),
∴=4,
∴與共線.
又
10、∵與有公共點(diǎn)A,
∴A、B、C三點(diǎn)共線.
(2)設(shè)a與b的夾角為θ,
則(a-2b)·(2a+b)=2a2-3a·b-2b2=2×4-3×2×3×cosθ-2×9=-10-18cosθ=-1,
∴cosθ=-.
∵θ∈[0,π],∴θ=.
18.(本小題滿分12分)已知兩個非零向量a、b滿足(a+b)⊥(2a-b),(a-2b)⊥(2a+b),求a與b的夾角的余弦值.
[解析] 由(a+b)⊥(2a-b),(a-2b)⊥(2a+b),
得
即
由①×3+②得a2=b2,
∴|a|2=|b|2,即|a|=|b|. ③
由①得a·b=b2-2a2=|b|2-2×|b|2
11、
=-b2, ④
由③④可得cosθ==
=-.∴a、b的夾角的余弦值為-.
19.(本小題滿分12分)函數(shù)f(x)=Asin(ωx-)+1(A>0,ω>0)的最大值為3,其圖象相鄰兩條對稱軸之間的距離為.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)設(shè)α∈(0,),f()=2,求α的值.
[解析] (1)∵函數(shù)f(x)的最大值為3,
∴A+1=3,即A=2.
∵函數(shù)圖象的相鄰兩條對稱軸之間的距離為,
∴最小正周期T=π,∴ω=2.
故函數(shù)f(x)的解析式為y=2sin(2x-)+1.
(2)∵f()=2sin(α-)+1=2,
即sin(α-)=,
∵0<α<,∴-<
12、α-<,
∴α-=,故α=.
20.(本小題滿分12分)已知a=3i-4j,a+b=4i-3j,
(1)求向量a、b的夾角;
(2)對非零向量p、q,如果存在不為零的常數(shù)α、β使αp+βq=0,那么稱向量p、q是線性相關(guān)的,否則稱向量p、q是線性無關(guān)的.向量a、b是線性相關(guān)還是線性無關(guān)的?為什么?
[解析] (1)b=(a+b)-a=i+j,設(shè)a與b夾角為θ,根據(jù)兩向量夾角公式:
cosθ===-.
故夾角θ=π-arccos.
(2)設(shè)常數(shù)α,β使得αa+βb=0,
那么?,
所以不存在非零常數(shù)α,β,使得αa+βb=0成立.故a和b線性無關(guān).
21.(本小題滿分12分
13、)如圖所示,函數(shù)y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|≤)的圖象上相鄰的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的坐標(biāo)分別為和,求該函數(shù)的解析式.
[解析] 由題意知A=3,設(shè)最小正周期為T,
則=-=,
∴T=π,又T=,∴ω=2.
∴函數(shù)解析式為y=3sin(2x+φ).
∵點(diǎn)在圖象上,
∴3=3sin,
∴sin=1.
∴+φ=2kπ+,
∴φ=2kπ-,k∈Z.
∵|φ|≤,∴φ=-.
∴函數(shù)的解析式為y=3sin.
22.(本小題滿分14分)已知函數(shù)f(x)=2sin(3ωx+),其中ω>0.
(1)若f(x+θ)是周期為2π的偶函數(shù),求ω及θ的值;
(2)若f(x)
14、在(0,]上是增函數(shù),求ω的最大值.
[解析] (1)由函數(shù)解析式f(x)=2sin(3ωx+),ω>0整理可得f(x+θ)=2sin[3ω(x+θ)+]=2sin(3ωx+3ωθ+),由f(x+θ)的周期為2π,根據(jù)周期公式2π=,且ω>0,得ω=,∴f(x+θ)=2sin(x+θ+),
∵f(x+θ)為偶函數(shù),定義域x∈R關(guān)于原點(diǎn)對稱,
令g(x)=f(x+θ)=2sin(x+θ+),
∴g(-x)=g(x),
2sin(x+θ+)=2sin(-x+θ+),
∴x+θ+=π-(-x+θ+)+2kπ,k∈Z,
∴θ=kπ+,k∈Z.∴ω=,θ=kπ+,k∈Z.
(2)∵ω>0,∴2kπ-≤3ωx+≤+2kπ,k∈Z,
∴-≤x≤+,k∈Z,若f(x)在(0,]上是增函數(shù),∴(0,]為函數(shù)f(x)的增區(qū)間的子區(qū)間,∴≥,∴ω≤,∴ωmax=.