内容正文:
模块综合检测卷(一)
[时间:120分钟,满分:150分]
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.(2024·广东广州高一期中)已知向量a,b满足a=(2,1),b=(1,y),且a⊥b,则y=( )
A.2 B.-2
C. D.-
解析 因为a⊥b,则a·b=2+y=0,解得y=-2.
答案 B
2.(2024·湖北武汉高一期中)sin 72°cos 42°-cos 72°sin 42°的值为( )
A. B.
C. D.1
解析 sin 72°cos 42°-cos 72°sin 42°=sin(72°-42°)=sin 30°=.
答案 A
3.(2024·重庆高一月考)已知向量a=(1,1),2a+b=(4,2),则向量a,b的夹角为( )
A. B.
C. D.
解析 由a=(1,1),2a+b=(4,2),可知b=2a+b-2a=(2,0),
所以|b|=2,|a|=,且a·b=1×2+1×0=2,
设a,b的夹角为θ,则cos θ===,
又因为θ∈[0,π],所以θ=,故选B.
答案 B
4.(2024·四川成都高一期中)已知tan θ=2,则=( )
A.- B.
C.-2 D.2
解析 ===-=-.
答案 A
5.(2024·甘肃天水高一期中)函数f(x)=sin 4x+cos 4x+的最小正周期为( )
A. B.
C.π D.2π
解析 f(x)=sin 4x+cos 4x+=sin+,
由正弦函数的周期性公式知最小正周期为T==.
答案 B
6.已知sin 2α=,tan(α-β)=,则tan(α+β)=( )
A.-2 B.-1
C.- D.
解析 由sin 2α=,且<2α<π,可得cos 2α=-,∴tan 2α=-,
∴tan(α+β)=tan [2α-(α-β)]===-2.
答案 A
7.已知sin α-cos α=,则的值为( )
A. B.-
C.- D.
解析 将sin α-cos α=两边平方,
得1-2sin αcos α=,解得2sin αcos α=,
所以===2sin αcos α=.
答案 A
8.(2022·全国甲卷)将函数f(x)=sin(ω>0)的图象向左平移个单位长度后得到曲线C,若C关于y轴对称,则ω的最小值是( )
A. B.
C. D.
解析 记g(x)为f(x)向左平移个单位后得到的曲线,则g(x)=f=sin,由g(x)关于y轴对称,可得ω+=kπ+,k∈Z,故有ω=+2k,所以ω的最小值为.选C.
答案 C
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.给出下列四个结论,其中正确的结论是( )
A.sin(π+α)=-sin α成立的条件是角α是锐角
B.若cos(nπ-α)=(n∈Z),则cos α=
C.若α≠(k∈Z),则tan=-
D.若sin α+cos α=1,则sinnα+cosnα=1
解析 由诱导公式二,知α∈R时,sin(π+α)=-sin α,所以A错误.当n=2k(k∈Z)时,
cos(nπ-α)=cos(-α)=cos α,此时cos α=,当n=2k+1(k∈Z)时,
cos(nπ-α)=cos [(2k+1)π-α]=cos(π-α)=-cos α,此时cos α=-,所以B错误.
若α≠(k∈Z),则tan===-,所以C正确.将等式sin α+cos α=1两边平方,得sin αcos α=0,所以sin α=0或cos α=0.若sin α=0,则cos α=1,此时sinnα+cosnα=1;若cos α=0,则sin α=1,此时sinnα+cosnα=1,故sinnα+cosnα=1,所以D正确.
答案 CD
10.把函数f(x)=sin x的图象向左平移个单位长度,再把横坐标变为原来的(纵坐标不变)得到函数g(x)的图象,下列关于函数g(x)的说法正确的是( )
A.最小正周期为π
B.在区间上的最大值为
C.图象的一个对称中心为
D.图象的一条对称轴为直线x=
解析 f(x)=sin x的图象向左平移个单位长度得函数y=sin,
再把横坐标变为原来的(纵坐标不变)得到函数g(x)=sin,
其最小正周期为T==π,A选项正确;
由x∈,得2x+∈,则当2x+=,即x=时,g(x)取最大值为1,B选项错误;
令2x+=kπ,k∈Z,得x=-+π,k∈Z,所以函数g(x)的对称中心为,k∈Z,所以不成立,C选项错误;
令2x+=+kπ,k∈Z,解得x=+π,k∈Z,所以函数g(x)的对称轴为x=+π,k∈Z,当k=0时,x=,D选项正确;故选AD.
答案 AD
11.下列不等式成立的是( )
A.sin 1<sin B.sin >sin
C.cos>cos 2 D.cos (-70°)>sin 18°
解析 对于A,因为0<1<<,y=sin x在上单调递增,所以sin 1<sin ,故A正确;
对于B,sin =sin ,sin =sin >sin ,故B错误;
对于C,因为<2<<π,y=cos x在上单调递减,所以cos<cos 2,故C错误;
对于D,cos (-70°)=cos 70°=sin 20°>sin 18°,故D正确.
答案 AD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.cos=________.
解析 cos=cos=cos=.
答案
13.如图所示,在边长为2的等边△ABC中,点E为中线BD的三等分点(靠近点D),点F为BC的中点,则·=________.
解析 在边长为2的等边△ABC中,BD为中线,则BD⊥AC,
·=·=·=-·+·=·=×2×2×cos 60°=1.
答案 1
14.已知向量a,b满足:|a|=1,|b|=6,a·(b-a)=2,则a与b的夹角为________;|2a-b|=________.
解析 由于a·(b-a)=a·b-a2=a·b-1=2,则a·b=3.
设a与b的夹角为θ,则cos θ==,又θ∈[0,π],所以θ=.
因为|2a-b|2=4a2-4a·b+b2=28,所以|2a-b|=2.
答案 2
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α是第四象限角,f(α)=.
(1)化简f(α);
(2)若cos=,求f(α)的值.
解析 (1)f(α)=
===-cos α.
(2)因为cos=cos=-sin α=,
所以sin α=-.
因为α是第四象限角,
所以cos α=,
所以f(α)=-cos α=-.
16.(15分)已知函数f(x)=sin sin x-cos2x .
(1)求f(x)的最小正周期和最大值;
(2)讨论f(x)在上的单调性.
解析 (1)f(x)=sin sin x-cos2x
=cos xsin x-(1+cos 2x)
=sin 2x-cos 2x-
=sin -,
因此f(x)的最小正周期为π,最大值为.
(2)当x∈时,0≤2x-≤π,
从而当0≤2x-≤,
即≤x≤时,f(x)单调递增,当≤2x-≤π,即≤x≤时,f(x)单调递减,综上可知,f(x)在上单调递增,在上单调递减.
17.(15分)设向量a,b满足|a|=1,|b|=1,且a与b具有关系|ka+b|=|a-kb|(k>0).
(1)a与b能垂直吗?
(2)若a与b的夹角为60°,求k的值.
解析 (1)因为|ka+b|=|a-kb|,
所以(ka+b)2=3(a-kb)2,且|a|=|b|=1.
即k2+1+2ka·b=3(1+k2-2ka·b),
所以a·b=.因为k2+1≠0,
所以a·b≠0,即a与b不能垂直.
(2)因为a与b的夹角为60°,且|a|=|b|=1,
所以a·b=|a||b|cos 60°=.
所以=.所以k=1.
18.(17分)已知函数f(x)=Asin (ωx+φ)的部分图象如图所示.
(1)求f(x)的解析式;
(2)先将f(x)的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,得到函数g(x)的图象.当x∈时,求g(x)的值域.
解析 (1)根据图象可得A=4,
=-=,则·=,因为ω>0,所以ω=6.
将代入f(x)的解析式,
得4sin =0,
则6×+φ=kπ,k∈Z,得φ=-+kπ,k∈Z.
因为|φ|<,所以φ=-,所以f(x)=4sin .
(2)由(1)知f(x)=4sin ,
将f(x)的图象向左平移个单位长度,得y=4sin =4sin ,
再将所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,
得g(x)=4sin 的图象,
因为x∈,
所以3x+∈,
则-≤sin ≤1,
所以-2≤4sin ≤4,
故g(x)在上的值域为[-2,4].
19.(17分)已知cos α=,cos (α-β)=,且0<β<α<,
(1)求tan 2α的值;
(2)求β.
解析 (1)由cos α=,0<α<,得
sin α===,
∴tan α==×=4.
于是tan 2α===-.
(2)由0<β<α<,得0<α-β<.
又cos (α-β)=,
∴sin (α-β)===.
由β=α-(α-β),得cos β=cos [α-(α-β)]=cos αcos (α-β)+sin αsin (α-β)
=×+×=.∴β=.
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