内容正文:
滚动测试卷(二)
(本卷满分150分 考试时间120分钟)
一、选择题:本题共8小题,每小题5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.设集合M={x∈Z|100<2x<1 000},则M的元素个数为( )
A.3 B.4 C.9 D.无穷多个
2.若=,则tan=( )
A.-3 B.3 C.-2 D.2
3.已知a=,b=-,c=-,则a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.a>c>b C.c>a>b D.c>b>a
4.“0<x<”是“0<sin x<”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.我国古代数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”,即在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则△ABC的面积S= .根据此公式,若acos B+(b-c)cos A=0,且b2+c2-a2=,则△ABC的面积为( )
A. B. C. D.
6.将函数y=sin x+cos x的图象向左平移m个单位长度后,所得到的函数为偶函数,则m的最小值是( )
A. B. C. D.
7.设a,b,c∈R且a≠0,函数g(x)=ax2+bx+c,f(x)=(x+2)g(x),若f(x)+f(-x)=0,则下列判断正确的是( )
A.g(x)的最大值为-a B.g(x)的最小值为-a
C.g=g D.g=g(-x)
8.已知函数f(x)=sin,若存在x1,x2,x3∈,且x3-x2=2(x2-x1)=4x1,使f=f=f>0,则φ的值为( )
A.- B. C. - D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.下列命题为真命题的是( )
A.“a-b=0”的充要条件是“=1”
B.“a>b”是“<”的既不充分也不必要条件
C.命题“∃x∈R,x2-2x<0”的否定是“∀x∉R,x2-2x≥0”
D.“a>2,b>2”是“ab>4”的充分条件
10.已知f(x)是定义在闭区间上的偶函数,且在y轴右侧的图象是函数y=sin(ωx+φ)图象的一部分(如图所示),则( )
A.f(x)的定义域为
B.当x=时,f(x)取得最大值
C.当x<0时,f(x)的单调递增区间为
D.当x<0时,f(x)有且只有两个零点-和-
11.如图,一个半径为3 m的筒车,按逆时针方向匀速旋转1周.已知盛水筒Р离水面的最大距离为5.2 m,旋转一周需要60 s.以P刚浮出水面时开始计算时间,Р到水面的距离d(单位:m)(在水面下则d为负数)与时间t(单位:s)之间的关系为d=Asin+K(A>0,ω>0,-<φ<),t∈,则下列说法正确的是( )
A.K=2.2
B.ω=
C.sin φ=
D.P离水面的距离不小于3.7 m的时长为20 s
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知点P是角θ终边上一点,且sin θ=-,则y=________.
13.定义在R上的函数f(x)满足以下两个性质:①f(-x)+f(x)=0,②f=f,满足①②的一个函数是________________________________________________________________________.
14.设函数f(x)的定义域为R,值域为,且cosf(x)=sin f,f(1)=1,则kf=________.
四、解答题:本题共5小题,共77分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知cos α=,tan(α+β)=,且α,β∈.
(1)求cos的值;
(2)求tan β的值.
16.(15分)已知函数g(x)=ax2-2ax+1+b(a>0)在区间[2,3]上有最大值4和最小值1.设f(x)=.
(1)求a,b的值;
(2)若不等式f(2x)-k·2x≥0在x∈[-1,1]上有解,求实数k的取值范围.
17.(15分)已知向量m=,n=,ω>0,函数f(x)=m·n,且满足函数f(x)的图象相邻两条对称轴之间的距离为.
(1)求f(x)的表达式,并求方程f(x)=1在闭区间上的解;
(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知cos B=bcos C,f=2,求cos A的值.
18.(17分)在△ABC中,D为边BC上一点,∠BAD=90°,∠B=∠DAC,12BD=7AC.
(1)求tan 2B;
(2)若AB=7,求△ABC内切圆的半径.
19.(17分)英国数学家泰勒发现了如下公式:sin x=x-+++…,其中n!=1×2×3×…×n.利用该公式可以得到:当x∈时,sin x<x,sin x>x-,sin x<x-+,….
(1)证明:当x∈时,>;
(2)设f(x)=msin x,当f(x)的定义域为[a,b]时,值域也为[a,b],则称[a,b]为f(x)的“和谐区间”,当m=-2时,f(x)是否存在“和谐区间”?若存在,求出f(x)的所有“和谐区间”;若不存在,请说明理由.
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滚动测试卷(二)
1.A 由函数y=2x在R上单调递增,及26=64,27=128,29=512,210=1 024,可得M={7,8,9},则其元素个数为3,故选A.
2.A 因为==,解得tan α=2,
所以tan===-3,故选A.
3.B 由a-b=+-,且(+)2=5+2>7,故a>b;
由a-c=2-,且(2)2=8>6,故a>c;
b-c=-,且2=9+2>9+2=2,故c>b.
所以a>c>b,故选B.
4.A 由0<x<,可得0<sin x<,而⊆,所以“0<x<” ⇒ “0<sin x<”;当x∈,k∈Z时,都有0<sin x<,故“0<sin x<”推不出“0<x<”,所以“0<x<”是“0<sin x<”的充分不必要条件,故选A.
5.A 因为acos B+(b-c)cos A=0,所以sin Acos B+cos A=0,sin Acos B+sin Bcos A=sin Ccos A,即sin=sin C=sin Ccos A,
∵sin C≠0,∴cos A=,cos A==⇔=,解得bc=1,
根据面积公式可知S= = =.故选A.
6.A y=sin x+cos x=sin,图象向左平移m(m>0)个单位长度后得到y=sin,由函数为偶函数, 有sin=sin(-x+m+),
∴sin xcos+cos xsin=-sin xcos(m+)+cos xsin,得sin xcos=0,
∴cos=0,∴m+=kπ+,k∈Z,
即m=kπ+,k∈Z.
由m>0,所以当k=0时,m的最小值为.故选A.
7.D 依题意,f(x)=(x+2)(ax2+bx+c)=ax3+(2a+b)x2+(2b+c)x+2c,
因为f(x)+f(-x)=0,则f(x)是奇函数,于是得即b=-2a,c=0,
因此,g(x)=ax2-2ax=a(x-1)2-a,而a≠0,当a>0时,g(x)的最小值为-a;当a<0时,g(x)的最大值为-a,A,B都不正确;
g(2+x)=a(x+1)2-a,g(2-x)=a(-x+1)2-a,g(-x)=a(-x-1)2-a=a(x+1)2-a,
即g≠g,g=g(-x),因此,C不正确,D正确,故选D.
8.A 令t=2x+φ,因为x1,x2, x3∈,
所以t1,t2, t3∈,|φ|<,
因为f=f=f>0,结合y=sin t的图象(如图所示),
得到t1+t2=π,t2+t3=3π或t1+t2=3π,t2+t3=5π,
因为x3-x2=2=4x1,
所以x2=3x1,x3=7x1,
则解得φ=-,
此时x1=,x2=,x3=,满足题意,
或解得φ=,不符合题意舍去,故选A.
9.BD 对A:由=1⇒a-b=0,但a=b=0满足a-b=0,但推不出=1,所以“=1”是“a-b=0”的充分不必要条件,故选项A错误;对B:取a=2,b=-1,满足a>b,但>,所以a>b推不出>;同理取a=-1,b=2,满足<,但a<b,所以<推不出a>b,所以“a>b”是“<”的既不充分也不必要条件,故选项B正确;对C:命题“∃x∈R,x2-2x<0”的否定是“∀x∈R,x2-2x≥0”,故选项C错误;对D:因为a>2,b>2⇒ab>4,但ab>4⇒/ a>2,b>2,所以“a>2,b>2”是“ab>4”的充分不必要条件,故选项D正确.故选BD.
10.BCD 由图得f=sin φ=,且位于增区间上,所以φ=+2kπ,k∈Z,又因为0<φ<π,
所以φ=,
则得
所以ω=2,所以f(x)=sin,由图可知,原点右侧的第二个零点为+=+=,
所以f(x)的定义域为,故A错误;
当x∈时,f(x)=sin,
因为f=sin=1为最大值,则当x=时,f(x)取得最大值,故B正确;
当x>0时,令+2kπ≤2x+≤+2kπ,
则+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,
又因为x∈,
所以当x>0时,f(x)的单调递减区间为,
因为函数f(x)为偶函数,所以当x<0时,f(x)的单调递增区间为,故C正确;
当x∈时,2x+∈,
令f(x)=sin=0,
得2x+=π或2π,则x=或,
因为函数f(x)为偶函数,所以当x<0时,f(x)有且只有两个零点-和-,故D正确,故选BCD.
11.ABD 由题意,d的最大值为5.2,最小值为-0.8,则A+K=5.2,-A+K=-0.8,
所以A=3,K=2.2,故A正确;
由旋转一周需要60 s,得函数的周期T==60,
所以ω=,故B正确;
故d=3sin+2.2,
当t=0时,d=0,则3sin φ+2.2=0,
所以sin φ=-,故C错误;
由sin φ=-,-<φ<,得-<φ<0,
因为t∈,所以t+φ∈,
由-<φ<0,得<2π+φ<2π,
令d=3sin+2.2≥3.7,
得sin≥,
所以≤t+φ≤,故5-φ≤t≤25-φ,
所以P离水面的距离不小于3.7 m的时长为25-φ-=20 s,故D正确.故选ABD.
12.解析 因为P是角θ终边上一点,且sin θ=-,所以=-(y<0),解得y=4(舍去),或y=-4,故答案为-4.
答案 -4
13.解析 f(x)=sin x满足题意,因为f(-x)=sin=-sinx=-f(x),即满足性质①,
又因为f=sin=sin,
f=sin=sin,且+=π,
所以f=f,即满足性质②,
故答案可以为f(x)=sinx.
答案 f(x)=sinx(答案不唯一)
14.解析 由题意可知,对任意的x∈R,f(x)∈,由cosf(x)=sin f可得sin f=sin,则0<-f(x)<,
因为函数y=sin x在上单调递增,
所以f=-f(x),则f(x)+f=,可得f+f=,
所以f=f(x),故函数f(x)是以2为周期的周期函数,
因为f(1)=1,则f(2)=-f(1)=-1,故当x为奇数时,f(x)=1;当x为偶数,f(x)=-1.
因此,kf=12=12=6π-24.
故答案为6π-24.
答案 6π-24
15.解析 (1)因为α∈,cos α=,所以sin α=,所以cos=cos αcos +sin αsin =×+×=.
(2)由(1)可知tan α==,所以tan β=tan[(α+β)-α]===.
16.解析 (1)g(x)=a(x-1)2+1+b-a,
因为a>0,所以g(x)在区间[2,3]上是增函数,
故解得
(2)由(1)可得g(x)=x2-2x+1,
所以f(x)=x+-2,
所以f(2x)-k·2x≥0可化为2x+-2≥k·2x,
即1+-2·≥k.
令t=,则k≤t2-2t+1.
因为x∈[-1,1],所以t∈.
记h(t)=t2-2t+1,因为t∈,
所以h(t)max=1,
所以实数k的取值范围是(-∞,1].
17.解析 (1)因为m=,
n=,
所以f(x)=m·n=sin ωx·2cos ωx+cos 2ωx=sin 2ωx+cos 2ωx=2sin.
因为=,所以T=π=,故ω=1,
即f(x)=2sin.
因为x∈,所以2x+∈.
又f(x)=2sin=1,所以sin=,
所以2x+=或2x+=或2x+=,即x=0或x=或x=π.所以方程f(x)=1在闭区间上的解为x=0或x=或x=π.
(2)由(1)知f=2sin=2,
所以C+=+2kπ,k∈Z,即C=+2kπ,k∈Z.
因为C∈,所以C=,sin C=,cos C=.
又cos B=bcos C,
由正弦定理==,
得cos B=sin Bcos C,
整理得3sin Acos B=sin Bcos C+cos Bsin C=sin=sin A.
因为A∈,所以sin A≠0,所以cos B=.
又B∈,
得sin B= = =,
所以cos A=cos=-cos=-cos Bcos C+sin Bsin C=-×+×=.
18.解析 (1)设∠B=∠DAC=α,
∴∠ADC=90°+α,∠C=90°-2α,
在△ADC中,由正弦定理可得=,即=,
在Rt△ABD中,AD=BDsin α,又∵AC=BD,
∴=,∴sin αcos α=cos 2α,
∴sin 2α=cos 2α,
∴tan 2α=,即tan 2B=.
(2)∵tan 2B==,
∴(3tan B+4)(4tan B-3)=0,又易知B为锐角,
∴tan B>0,
∴tan B=,∴sin B=,cos B=,
∵AB=7,∴BD=,AC=15.
cos∠BAC=cos(90°+B)=-sin B=-.
在△ABC中,由余弦定理可得BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos∠BAC=400,∴BC=20.
设△ABC的内切圆半径为r,
由S△ABC=AB·ACsin∠BAC=(AB+AC+BC)r,得r=2.即△ABC内切圆的半径为2.
19.(1)证明 由题意,得sin x>x-,
所以>1->1-=1->,
所以当x∈时,>.
(2)解析 当m=-2时,假设存在“和谐区间”,则由-2≤f(x)≤2,知-2≤a<b≤2,
①若a,b≥0,则由[a,b]⊆[0,π),知f(x)≤0,矛盾,故不存在“和谐区间”.
②同理a,b≤0时,也不存在“和谐区间”,
下面讨论a≤0≤b,
③若b≥,则⊆[a,b],故f(x)最小值为-2,于是a=-2,所以⊆[a,b],
所以f(x)最大值为2,故b=2,此时f(x)的定义域为[-2,2],值域为[-2,2],符合题意.
④若b<,当a≤-时,同理可得a=-2,b=2,舍去;
当a>-时,f(x)在[a,b]上单调递减,
所以于是a+b=-2(sin a+sin b).
若b>-a,即a+b>0,则sin b>sin(-a),
故sin b+sin a>0,-(sin a+sin b)<0,
与a+b=-2(sin a+sin b)矛盾;
若b<-a,同理,矛盾,
所以b=-a,即=sin b.
由(1)知当x∈时,sin x>,
因为b∈,所以b=0,从而,a=0,从而a=b,矛盾,
综上所述,f(x)有唯一的“和谐区间”[-2,2].
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