内容正文:
专题强化训练
一、单项选择题
1.(2025·永州三模)已知tan α=,则sin 2α=( )
A.- B.-
C. D.
解析:选C.因为tan α=,所以sin 2α=====.
2.(2025·聊城一模)已知角α∈(0,π),向量a=(1,),b=(cosα,sin α),若a∥b,则α=( )
A. B.
C. D.
解析:选B.因为α∈(0,π),所以sin α>0,由a∥b,
得sin α=cos α>0,可得tan α=,故α=.
3.(2025·江西一模)化简tan 35°+tan 100°+tan 35°tan 80°=( )
A.tan 65° B.-tan 65°
C.1 D.-1
解析:选D.由两角和的正切公式得tan 35°+tan 100°=tan (100°+35°)(1-tan 35°tan 100°)
=tan 135°(1-tan 35°tan 100°)=-1×(1-tan 35°tan 100°)
=tan 35°tan 100°-1,
由诱导公式得tan 80°=tan (180°-100°)=-tan 100°,
则原式可化为tan 35°tan 100°-1-tan 35°tan 100°=-1.
4.(2025·临沂一模)在△ABC中,点D是AB的中点,点P在CD上,若=λ+,则λ=( )
A. B.
C. D.
解析:选B.由题意知点D是AB的中点,所以=+,又=λ+,所以+=λ(+)+,所以=+λ,
又点P在CD上,所以存在实数μ,使得=μ ,
所以=,解得λ=.
5.(2025·福建一模)若sin x=sin cos x,且x∈(0,π),则x=( )
A. B.
C. D.
解析:选A.当x=时,等式两边不成立,故x≠.对等式进行变形可得tan x===tan,
因为函数y=tan x在和上单调递增,
故x=.
6.(2025·齐齐哈尔一模)在平面四边形ABCD中,AB⊥BC,建立如图所示的平面直角坐标系,且A(0,3),C(3,0),B(0,0),=,=,则·=( )
A.3 B.1
C.2 D.4
解析:选C.设M(x,y),因为=,所以(x,y-3)=(3-x,-y),解得所以M(1,2),
又==(1,2),所以D(2,4),所以=(1,-4),=(-2,-1),
所以·=(-2)×1+(-1)×(-4)=2.
7.(2025·杭州一模)已知-=4,则λ=( )
A.1 B.
C. D.2
解析:选C.由-=4,可得λ=cos 10°=====.
8.人脸识别是基于人的脸部特征进行身份识别的一种生物识别技术,主要应用距离测试样本之间的相似度,常用测量距离的方式有3种.设A(x1,y1),B(x2,y2),则欧几里得距离D(A,B)=;曼哈顿距离d(A,B)=|x1-x2|+|y1-y2|;余弦距离e(A,B)=1-cos (A,B),其中cos (A,B)=cos〈,〉(O为坐标原点).若点M(2,1),d(M,N)=1,则e(M,N)的最大值为( )
A.1- B.1-
C.1- D.1-
解析:选C.设N(x,y),则d(M,N)=|2-x|+|1-y|=1,即|x-2|+|y-1|=1,可知|x-2|+|y-1|=1表示的图形是以M(2,1)为中心的正方形ABCD,其中A(2,0),B(3,1),C(2,2),D(1,1),即点N在正方形ABCD的边上运动,
=(2,1),=(x,y),由图可知,
当cos (M,N)=cos 〈,〉取得最小值,即〈,〉最大时,e(M,N)取得最大值.
点N有如下两种可能:
①点N为点A,则=(2,0),可得cos (M,N)=cos 〈,〉==;
②点N在线段CD上运动时,与同向,不妨取=(1,1),
则cos (M,N)=cos 〈,〉==.
因为>,所以cos (M,N)的最小值为,可得e(M,N)的最大值为1-.
二、多项选择题
9.(2025·黑龙江一模)已知cos αcos β=,cos (α-β)=,则( )
A.sin αsin β=
B.cos (α+β)=-
C.tan αtan β=14
D.sin 2αsin 2β=
解析:选AC.对于A,cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β=+sin αsin β=,所以sin αsin β=,故A正确;
对于B,cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β=-=-,故B错误;
对于C,tan αtan β===14,故C正确;
对于D,sin 2αsin 2β=2sin αcos α·2sin βcos β=4sin αsin β·(cos αcos β)=4××=,故D错误.
10.在平行四边形ABCD中,AB=3,AD=2,·=-1,E为CD的中点,=2,则( )
A.cos ∠DAB=-
B.=-
C.||=
D.AF⊥BF
解析:选BCD.对于A,cos ∠DAB=cos 〈,〉==-,故A错误;对于B,==(+)=+,=-=-,故B正确;对于C,||=×==
×=,故C正确;对于D,·=(2+)·(-)=(22-2-·)=×(2×22-32+1)=0,则⊥,即AF⊥BF,故D正确.
11.(2025·河南模拟)已知O为坐标原点,点P(cos α,sin α),Q(cos β,sin β),A(1,1),则下列说法正确的是( )
A.·=cos (α-β)
B.若=,则||=||
C.△AOP和△AOQ的面积之和的最大值为1
D.若∠PAO=,则·=||2
解析:选ABD.对于A,由题意得,·=cos αcos β+sin αsin β=cos (α-β),故A正确;对于B,若=,则||=1,又Q(cos β,sin β),所以Q(1,0)或Q(0,1).若Q(1,0),则P(0,1),此时||=||=;若Q(0,1),则P(1,0),此时||=||=,故B正确;对于C,AO==,OP==1,OQ==1,所以S△AOP+S△AOQ=AO·OP·sin∠AOP+AO·OQ·sin ∠AOQ,整理得(sin ∠AOP+sin ∠AOQ)≤×2=,当且仅当∠AOP=∠AOQ=90°时,等号成立,所以△AOP和△AOQ的面积之和的最大值为,故C错误;
对于D,若∠PAO=,因为P(cos α,sin α)在单位圆上,当且仅当PA与单位圆相切时,∠PAO取最大值,此时恰为,故△AOP为以OA为斜边的等腰直角三角形,所以·=×1×=1=||2,故D正确.
三、填空题
12.(2025·全国二卷)已知平面向量a=(x,1),b=(x-1,2x).若a⊥(a-b),则|a|=________.
解析:方法一:由题意得a-b=(1,1-2x),由a⊥(a-b),
得a·(a-b)=0,即x+1-2x=0,所以x=1,所以a=(1,1),故|a|=.
方法二:由a⊥(a-b),得a·(a-b)=0,即a2=a·b,将a=(x,1),b=(x-1,2x)代入,得x2+1=x(x-1)+2x,解得x=1,所以a=(1,1),故|a|=.
答案:
13.(2025·辽宁一模)已知tan (α+β)=3tan β,sin (α+2β)=,则sin α=________.
解析:由tan (α+β)=3tan β,可得=,
所以sin (α+β)cos β=3cos (α+β)sin β,
所以sin α=sin [(α+β)-β]=sin (α+β)cos β-cos (α+β)sin β=2cos (α+β)sin β,
因为sin (α+2β)=sin [(α+β)+β]=sin (α+β)cos β+
cos (α+β)sin β=4cos (α+β)sin β=,
所以cos (α+β)sin β=,
所以sin α=2×=.
答案:
14.(2025·黄山二模)已知α,β都是锐角,2α+β=,tan αtan =2-,则α=________.
解析:由2α+β=,可得α+=,
故tan ==,
因为tan αtan =2-,代入解得tan α+tan =(-1),
可将tan α,tan 看成方程t2-(-1)t+2-=0的两根,解得t=2-或t=1.
因为α,β都是锐角,且2α+β=,由
解得<α<,
而tan =tan ==2-,
故tan α=1,则α=.
答案:
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