内容正文:
教师用卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 在中,若,则角等于( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】直接利用正弦定理即可求解.
【详解】由正弦定理得:,即,
解得:,
因为,由大角对大边得:A=.
故选:B
2. 已知向量,,若,则实数的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由向量线性运算坐标表示求坐标,根据平行关系列方程求参数即可.
【详解】由题设,又,
所以,可得.
故选:C
3. 若,则( )
A. 1 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用二倍角的正弦、余弦公式化简,结合已知条件即可求解.
【详解】
故选:B.
4. 一艘海轮从A处出发,以每小时40海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,2小时后到达B处,在C处有一座灯塔,海轮在A处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B,C两点间的距离是( )
A. 海里 B. 海里 C. 海里 D. 海里
【答案】A
【解析】
【分析】由题设作示意图,应用正弦定理求B,C两点间的距离即可.
【详解】由题设可得如下示意图,且,即,
由图知:,则,又,
所以,则海里.
故选:A
5. 设是方程的两根,且,则( )
A. B. C. 或 D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用韦达定理求出,再利用两角和的正切公式求出,即可得解.
【详解】因为是方程的两根,
所以,
所以,
因为,所以,所以,
则,
所以.
故选:B.
6. 已知简谐振动的振幅为,图象上相邻最高点和最低点间的距离是,且过点,则该简谐振动的频率和初相是( )
A. B. , C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】依题意,,函数的最小正周期满足,
解得,则该简谐振动的频率为;
又函数图象经过点,则得,解得,
因,则,即该简谐振动的初相为.
7. 已知,,是平面内一点,则最小值是( )
A. B. C. D. 0
【答案】A
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,利用坐标法求解.
【详解】如图,以中点为坐标原点,为轴,为轴建立平面直角坐标系,则有
,,,设,则
,
当,时,上式最小值为.
故选:A.
8. 已知锐角中,角、、所对的边分别为、、,若,,则的面积的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由余弦定理求得角,然后利用三角形面积公式和正弦定理,将面积表示为的正弦型函数,根据三角函数的图象性质即可求解.
【详解】由,和余弦定理,可得,
,所以,
又由正弦定理,可得,则,
所以的面积
,
因为为锐角三角形,
由解得,则,,
故.
二、多选题:本题共3小题,共18分.
9. 已知a,b,c分别为内角A,B,C的对边,下面四个结论正确的是( )
A. 若,则为等腰三角形
B. 在锐角中,不等式恒成立
C. 若,,且有两解,则b的取值范围是
D. 若,的平分线交于点D,,则的最小值为9
【答案】BCD
【解析】
【分析】A项,用余弦定理统一成边形式化简判断;B项, 由为锐角三角形,与正弦函数的单调性可得;C项,结合图形,根据边角的关系与解的数量判断;D项,根据三角形面积可得到,将变为,展开后利用基本不等式,即可求得答案.
【详解】选项A,因为,即,
所以有
整理可得,所以或,
故为等腰三角形或直角三角形,故A错误;
选项B,若为锐角三角形,所以,所以,
由正弦函数在单调递增,则,故B正确.
选项C,如图,若有两解,则,
所以,则b的取值范围是,故C正确.
选项D,的平分线交于点D,,
由,由角平分线性质和三角形面积公式得,
得,
即,得,
得,
当且仅当,即时,取等号,故D正确.
故选:BCD.
10. 如图,在边长为2的正方形中,点是的中点,点满足,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则为定值
C. 若点在线段上,则为定值
D. 若,则的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题意,建立平面直角坐标系,结合平面向量的坐标运算,逐一判断,即可得到结果.
【详解】根据题意,建立如图所示平面直角坐标系,
则,
,则,
所以,
对于A,若,则,,故A错误;
对于B,若,则,则为定值,故B正确;
对于C,由可得,
若点在线段上,即三点共线,所以,
即为定值,故C正确;
对于D,若,即,即,
令,
则,其中,
当时,,故D正确;
故选:BCD
11. 已知函数,则下列结论正确的有( )
A. 当时,直线 是曲线的一条对称轴
B. 做,且,则
C. 若在上恰有5个零点,则的取值范围为
D. 存在,使得的图像向左平移个单位长度后得到的图像对应的函数是偶函数
【答案】BC
【解析】
【分析】首先利用二倍角公式将等式化简,转变成的形式,对于选项A,可利用正弦函数的对称轴公式进行判断;对于选项B,可由已知条件判断函数的最小周期进行求解的值;对于选项C,将函数的零点问题转化为正弦函数与直线的交点问题,通过图象确定范围;对于选项D,先求出平移后函数解析式,然后判断奇偶性.
【详解】
对于选项A:
当时,.
对称轴为,解得.
若是对称轴,则
则解得,不是整数,所以选项A错误.
对于选项B:
因为,且,的最大值为,最小值为,说明之间最小间隔是半个周期.
,即,解得,B正确.
对于选项C:
已知,则.
令,则.
因为在上恰有5个零点,则.
解得的取值范围为,C正确.
对于选项D:
的图像向左平移个单位长度后得到.
若是偶函数,则,.
化简得,则.
当时,,所以不存在,D错误.
故选:BC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,则______.
【答案】
【解析】
【分析】先根据的范围求出的范围,再利用三角函数的平方关系求出的值,最后结合二倍角公式和诱导公式求出的值.
【详解】已知,则,所以.
又因为,所以.
根据三角函数平方关系,可得:
可得:
因为,所以.
再根据二倍角公式,可得:
①
又因为 ②
联立①②求解,因为,所以,.
由①得,代入②可得:
设(),则,两边同时乘以得:
,解得或,即或.
由于,则可以再缩小,因此.
因此.由于,
而 ,
,
则.
故答案为:.
13. 若平面向量、、两两的夹角为120°,且,,则 __________.
【答案】4
【解析】
【分析】先计算,,,再利用求模公式计算.
【详解】由题意可得,
,
,
则
.
故答案为:4.
14. 已知为的外心,,,则 __________.
【答案】-10
【解析】
【分析】首先利用以及向量数量积的运算律把问题转化为,然后利用外心的性质即可求解.
【详解】 ,
取中点,则,在方向上的投影为,
因此,
同理可得:,
所以 .
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. 在△ABC中,a=3,b−c=2,cosB=.
(Ⅰ)求b,c的值;
(Ⅱ)求sin(B–C)的值.
【答案】(Ⅰ) ;
(Ⅱ) .
【解析】
【分析】(Ⅰ)由题意列出关于a,b,c的方程组,求解方程组即可确定b,c的值;
(Ⅱ)由题意结合正弦定理和两角和差正余弦公式可得的值.
【详解】(Ⅰ)由题意可得:,解得:.
(Ⅱ)由同角三角函数基本关系可得:,
结合正弦定理可得:,
很明显角C为锐角,故,
故.
【点睛】本题主要考查余弦定理、正弦定理的应用,两角和差正余弦公式的应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
16. 如图,在中,点满足是线段的中点,过点的直线与边分别交于点.
(1)若,求和的值;
(2)若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用基底法,用表示出,即可求解.
(2)先根据已知条件,得到,,再根据,即可得,再根据三点共线,得,再由基本不等式,即可求解.
【小问1详解】
因为,所以,
所以,
又是线段的中点,所以,
又,且不共线,
所以.
【小问2详解】
因为,
,
由(1)可知,,所以,
因为三点共线,所以,即
又,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以的最小值为.
17. 已知的内角、、的对边分别为、、,且.
(1)求角;
(2)设是边上一点,平分,,求的值;
(3)设为边的中点,,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理、余弦定理化简得出的值,结合角的取值范围可得出角的值
(2)由已知得出,结合三角形的面积公式得出,结合余弦定理得出,再利用余弦定理可得出的值;
(3)由余弦定理可得出,结合基本不等式可求出的最大值,由题意得出,利用平面向量数量积的运算性质结合基本不等式可求得长的最大值.
【小问1详解】
由及正弦定理得,
即,
利用余弦定理可知,.
因为,所以.
【小问2详解】
在中,,,所以,
即,
因为为角平分线,所以,所以,
由余弦定理,得,则.
因此.
【小问3详解】
由余弦定理,即,
所以,解得,当且仅当时取等号,
因为为的中点,所以,
所以.
,
所以,当且仅当时取等号,即的最大值为.
18. 若的最大值为1.
(1)求常数a的值;
(2)若,且,求角;
(3)在(2)的条件下,若关于x的方程在区间上有且仅有两个不同的实数根,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【分析】(1)利用两角和与差的正弦公式以及辅助角公式化简函数解析式,根据函数的最大值为1列方程可求常数a的值;
(2)根据求出,再结合角的范围即可求角的值;
(3)由(2)知,原方程通过换元可得,则即或,再根据的范围即可求实数m的取值范围.
【小问1详解】
,
,
,
【小问2详解】
因为,
,
,
,
,
;
【小问3详解】
由(2)知,则方程在上两根.
令,则,
,
,
则原方程可化为,整理得
即或,
因关于x的方程有且仅有两根,且,
①当时,,
此时有两个根,无解,满足题意;
②当时,有1个根,
要使原方程有两个根,则有1个根,
则需,所以,
综上:m的取值范围为或.
19. 定义非零向量的“相伴函数”为,向量称为函数的“相伴向量”(其中为坐标原点).记平面内所有向量的“相伴函数”构成的集合为.
(1)设,试求函数的相伴向量;
(2)记向量的相伴函数为,求当且时,的值;
(3)已知点满足:,向量的“相伴函数”在处取得最大值,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)依题意,由两角和与差的余弦公式和辅助角公式可化为,再结合相伴向量的定义即可得出答案;
(2)由“相伴函数”的定义可得,由此可得,再由同角三角函数的基本关系和两角差的余弦公式求解即可;
(3)由可求得时取得最大值,其中,又,换元求得的范围,即可求得的范围.
【小问1详解】
因为
,
所以,函数的相伴向量.
【小问2详解】
向量的相伴函数,
令,即,
,,
,
.
【小问3详解】
的“相伴函数”,
因为在处取得最大值,
所以当,即时,有最大值,
所以,
所以,
因为,
所以,
所以,
令,则,
因为均为上的单调递减函数,
所以在上单调递减,
所以,
所以,,
所以的取值范围为.
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教师用卷
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 在中,若,则角等于( )
A. B. C. 或 D. 或
2. 已知向量,,若,则实数的值为( )
A. B.
C. D.
3. 若,则( )
A. 1 B. C. D.
4. 一艘海轮从A处出发,以每小时40海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,2小时后到达B处,在C处有一座灯塔,海轮在A处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B,C两点间的距离是( )
A. 海里 B. 海里 C. 海里 D. 海里
5. 设是方程的两根,且,则( )
A. B. C. 或 D.
6. 已知简谐振动的振幅为,图象上相邻最高点和最低点间的距离是,且过点,则该简谐振动的频率和初相是( )
A. B. , C. , D. ,
7. 已知,,是平面内一点,则最小值是( )
A. B. C. D. 0
8. 已知锐角中,角、、所对的边分别为、、,若,,则的面积的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.
9. 已知a,b,c分别为内角A,B,C的对边,下面四个结论正确的是( )
A. 若,则为等腰三角形
B. 在锐角中,不等式恒成立
C. 若,,且有两解,则b的取值范围是
D. 若,的平分线交于点D,,则的最小值为9
10. 如图,在边长为2的正方形中,点是的中点,点满足,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则为定值
C. 若点在线段上,则为定值
D. 若,则的最大值为
11. 已知函数,则下列结论正确的有( )
A. 当时,直线 是曲线的一条对称轴
B. 做,且,则
C. 若在上恰有5个零点,则的取值范围为
D. 存在,使得的图像向左平移个单位长度后得到的图像对应的函数是偶函数
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,,则______.
13. 若平面向量、、两两的夹角为120°,且,,则 __________.
14. 已知为的外心,,,则 __________.
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. 在△ABC中,a=3,b−c=2,cosB=.
(Ⅰ)求b,c的值;
(Ⅱ)求sin(B–C)的值.
16. 如图,在中,点满足是线段的中点,过点的直线与边分别交于点.
(1)若,求和的值;
(2)若,求的最小值.
17. 已知的内角、、的对边分别为、、,且.
(1)求角;
(2)设是边上一点,平分,,求的值;
(3)设为边的中点,,求的最大值.
18. 若的最大值为1.
(1)求常数a的值;
(2)若,且,求角;
(3)在(2)的条件下,若关于x的方程在区间上有且仅有两个不同的实数根,求实数m的取值范围.
19. 定义非零向量的“相伴函数”为,向量称为函数的“相伴向量”(其中为坐标原点).记平面内所有向量的“相伴函数”构成的集合为.
(1)设,试求函数的相伴向量;
(2)记向量的相伴函数为,求当且时,的值;
(3)已知点满足:,向量的“相伴函数”在处取得最大值,求的取值范围.
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