内容正文:
单元测试卷二
(第五~ 六章)
考试时间:100分钟 总分:120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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. (2024新高考Ⅱ卷)(多选)对于函数和,下列说法中正确的有( )
A. 与有相同的零点 B. 与有相同的最大值
C. 与有相同的最小正周期 D. 与的图象有相同的对称轴
2. (2023全国甲卷理)已知,则( )
A. B. C. D.
3. (2024新高考Ⅰ卷)当时,曲线与的交点个数为( )
A. 3 B. 4 C. 6 D. 8
4. (2024新高考Ⅱ卷)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C. 1 D. 2
5.已知,则( )
A. B. C. D.
6.把函数f(x)=2cos(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的图象上每一点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,然后再向左平移个单位长度,得到一个最小正周期为2π的奇函数g(x),则ω和φ的值分别为( )
A.1, B.2, C. , D. ,
7. 在中,角,,所对的边分别为,,,若,,且点满足,则的值为( )
A. 16 B. 8 C. D.
8.已知为第一象限角,若函数的最大值是2,则( )
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. 全部选对得 6 分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9.设函数,若函数为偶函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
10.函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.在上单调递减
B.关于直线对称
C.关于点对称
D.在上的最小值为
11.已知的面积为3,在所在的平面内有两点,满足,,记的面积为,则下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
三、填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
12.已知,则 .
13.已知,,,,则 .
14. (2024天津卷)在边长为1正方形中,点为线段的三等分点, ,则______;为线段上的动点,为中点,则的最小值为______.
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.(12分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a、b、c,满足2acosB=bcosC+ccosB
(1)求角B的大小;
(2)若=2,且CD=1,AD=2,求△ABC的面积.
16.(12分)在平面直角坐标系中,已知向量a=,b=,
其中0≤x≤.
(1)若a⊥b,求x的值;
(2)设c=,记f=b·c-1,求f的最小正周期及最小值.
17.(12分)已知向量a=,b=.
(1)当a⊥b时,求tanx的值;
(2)设函数f=·b,且x∈,求f的最大值.
18.已知函数
(1)求函数的最小正周期及对称轴方程;
(2)将函数的图象向左平移个单位,再将所得图象上各点的纵坐标不变、横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,求在[0,2π]上的单调递减区间.
19.(12分)已知向量a=,b=,函数f=a·b-,f相邻对称轴之间的距离为.
(1)求f的单调递减区间;
(2)将函数f图象上所有点的横坐标缩短为原来的,再向左平移个单位得g的图象,若关于x的方程g=m在上只有一个解,求实数m的取值范围.
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单元测试卷二
1. BC A选项,令,解得,即为零点,令,解得,即为零点,显然零点不同,A选项错误;B选项,显然,B选项正确;C选项,根据周期公式,的周期均为,C选项正确;D选项,根据正弦函数的性质的对称轴满足,的对称轴满足,显然图像的对称轴不同,D选项错误.
2.B【解析】因为,所以,,所以
3. C 因为函数的的最小正周期为,
函数的最小正周期为,所以在上函数有三个周期的图象, 在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:
由图可知,两函数图象有6个交点.
4. D 解法一:令,即,可得,
令,原题意等价于当时,曲线与恰有一个交点,注意到均为偶函数,可知该交点只能在y轴上,
可得,即,解得,若,令,可得。因为,则,当且仅当时,等号成立,可得,当且仅当时,等号成立,则方程有且仅有一个实根0,即曲线与恰有一个交点,所以符合题意;综上所述:.
解法二:令,原题意等价于有且仅有一个零点,因为,则为偶函数,根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,即,解得,若,则,又因为当且仅当时,等号成立,可得,当且仅当时,等号成立,即有且仅有一个零点0,所以符合题意。
5. B ,,即,,
.
6. B 依题意得f(x)第一次变换得到的函数解析式为m(x)=2cos,则函数g(x)=2cos.因为函数的最小正周期为2π,所以ω=2,则g(x)=2cos.
又因为函数为奇函数,所以φ+=kπ+,k∈Z,又0<φ<π,则φ=.
7. C因为,所以点为中点,所以,因为,,
在中,由余弦定理得,
所以,,又为底边上的高, 所以,,
8. A由题意可得,
,
则,解得,又为第一象限角,,
所以
.
9. BC 因为,
所以,又函数为偶函数,
所以,即,
所以的值可以是,.
10. BD 由图象可知,,.
又,则,故.若,则,则在上单调递增,故选项错误;
,则关于直线对称,故选项正确;
,则不关于点对称,故选项错误;
若,则,故时,取最小值,故选项正确.
11. AC 由,,
可知点P为的三等分点,点Q 为延长线的点,
且为的中点,如图所示:
对于A,点P为的三等分点,点为的中点,
所以与不平行,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C错误;
对于D,设的高为,,即,
则的面积,故D正确;
故选:AC
12.
.
13. 因为,,,,所以,因为,所以.
14. 解法一:因为,即,则,
可得,所以;
由题意可知:,
因为为线段上的动点,设,
则,
又因为为中点,则,
可得
,
又因为,可知:当时,取到最小值;
解法二:以B为坐标原点建立平面直角坐标系,如图所示,
则,
可得,
因为,则,所以;
因为点在线段上,设,
且中点,则,
可得,
则,
且,所以当时,取到最小值为;
15.(1)在△ABC中,因为2acos B=bcos C+ccos B,由正弦定理可得2sin Acos B=sin Bcos C+sin Ccos B,所以2sin Acos B=sin=sin A,又A,B∈,则sin A>0,所以cos B=,因此B=.
(2)由=2,且CD=1,AD=2,可得BD=2,BC=3,即a=3;在△ABD中,由余弦定理得AD2=AB2+BD2-2AB·BD·cos B,即12=c2+4-2c×2cos,即c2-2c-8=0,解得c=4或c=-2(舍)
所以S△ABC=AB·BC·sin B=×12×=3;即△ABC的面积为3.
16.(1)∵a⊥b,∴a·b=sin x-cos x=0,∴tan x=1,∵0≤x≤,∴x=.
(2)∵f=·-1=2cos xsin x+2cos2x-1=sin 2x+cos 2x=2=2sin,则f的最小正周期为=π,当2x+=-+2kπ,k∈Z,即x=-+kπ,k∈Z时,f取得最小值-2.
17.(1)因为a=(cos x,sin x),b=(,-1),a⊥b,所以cos x×+(sin x)×(-1)=0,所以cos x-sin x=0,即sin x=cos x
所以tan x==1;
(2)因为a=(cos x,sin x),b=(,-1),所以a·b=(cos x)×+(sin x)×(-1)=(cos x-sin x),b·b=3+1=4,所以f(x)=(a+b)·b=a·b+b·b=(cos x-sin x)+4,所以f(x)=cos(x+)+4,x∈,因为0≤x≤,所以≤x+≤,所以-≤cos(x+)≤,所以-+4≤cos(x+)+4≤+4,当x+=,即x=0时,f(x)取最大值,最大值为+4.
18.(1),
,
所以函数的最小正周期为,
令,,得函数的对称轴方程为,
(2)将函数的图象向左平移个单位后所得图象的解析式为,
所以,
令,
所以.又,
所以在上的单调递减区间为.
19.(1)f=a·b-=2cos2ωx+2sin ωxcos ωx-,
=+sin2ωx-,
=2sin,ω>0,
因为f相邻的对称轴之间的距离为,所以f的最小正周期为π,所以=π,得ω=1,所以f=2sin,令+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z,则+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,所以f的单调递减区间为,k∈Z;
(2)由(1)知f=2sin,将f图象上所有点的横坐标缩短为原来的,得到函数y=2sin,再向左平移个单位得g=2sin=2sin,令t=4x+,x∈,则t∈,所以2sint∈,因为2sin t=m在t∈上只有一个解,
由y=2sin t的图象可得,-≤m<或m=2,所以m的取值范围是∪.
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