内容正文:
第四章
章末检测
一、选择题
1.C 2.B 3.C 4.A 5.B 6.B 7.D 8.B
5.B 解析:因为△ABC的面积为,
所以有bcsin A=×b×2×=,则b=1.
由余弦定理可得,a=
==,
因为点D为边BC的中点,所以BD=DC=.
因为∠ADC+∠ADB=π,
所以cos∠ADC+cos∠ADB=0,即+=0,解得AD=.
7.D 解析:令△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
由正弦定理及sin B+sin C=2sin A,得b+c=2a=8,即c=8-b,
在锐角三角形ABC中,cos A=>0,即b2+c2-a2>0,
同理a2+b2-c2>0,c2+a2-b2>0,
于是解得3<b<5,
又线段AD为△ABC边BC上的中线,
所以2=+.
又=-,于是4+=(+)2+(-)2=2+2,
因此||===,
当b=4 时,||min=2,又||<,所以中线AD的取值范围是[2,).
8.B 解析:设BC=a,AC=b,AB=c,由题意可得BF=a-EF,EC=a,由BF,EF,EC成等差数列,得2EF=a-EF+a,则EF=a,故BF=a,由角平分线定理可得=,即=,故===tan C.
二、多选题
9.AD 10.ABD 11.AD
11.AD 解析:由题意及正弦定理得,
2sin∠ABCsin∠BAC=sin∠BACcos∠ABC,
因为sin∠BAC≠0,所以2sin∠ABC=cos∠ABC,又因为sin2∠ABC+cos2∠ABC=1,所以sin∠ABC=,cos∠ABC=,
在△ABC中,由b2=a2+c2-2accos∠ABC,得a=6(负值已舍去).
对于A,cos∠BAC===-,故A正确;
对于B,S△ABC=casin∠ABC=×2×6×=2,故B错误;
对于C,由角平分线定理可知,==,所以AE=,BE2=AB2+AE2-2AB·AEcos∠BAC=4+-2×2××=,所以BE=,故C错误;
对于D,在△ABD中,AD2=AB2+BD2-2AB·BD·cos∠ABD=4+9-2×2×3×=5,所以AD=,故D正确.
三、填空题
12. 13. 14.
12. 解析:由S△ABC=S△ABD+S△ACD 得,×2×3×sin 120°=×2AD×sin60°+×3AD×sin60°,解得AD=.
14. 解析:因为acos C-2bcos B+ccos A=0,
由正弦定理可得sin Acos C-2sin Bcos B+sin Ccos A=0,
即sin(A+C)-2sin Bcos B=0,因为A+B+C=π,
所以sin B-2sin Bcos B=0,
因为sin B≠0,所以cos B=,
因为B∈(0,π),所以B=,
由余弦定理可得b2=a2+c2-2accos B,即得a2+c2-ac=9,
因为=(+),
所以||2=(||2+||2+2·),
即(a2+c2+ac)=4,解得ac=,
所以S△ABC=acsin B=××=.
四、解答题
15.(1)解:证明:因为=,
由正弦定理得,sin C(2cos A-cos B)=sin Bcos C+sin B,
整理可得,2sin Ccos A=sin Bcos C+sin Ccos B+sin B=sin A+sin B,
又sin B=sin (A+C)=sin Acos C+cos Asin C,
于是sin Ccos A-cos Csin A=sin A,
即sin(C-A)=sin A,因为A,C∈(0,π),所以-π<C-A<π,所以C-A=A或C-A=±π-A(舍去),所以C=2A.
(2)根据等面积法可知S△ABC=AB·hc=BC·ha,即c·hc=a·ha,由hc∶ha=1∶,可得c=a,
又由C=2A及正弦定理可得,===,
解得cos A=,由于A∈(0,π),所以A=,C=,
所以B=π-A-C=,所以△ABC是直角三角形.
16.(1)解:f(x)=cos ωxsin-
=cos ωxsin ωx+cos2ωx-
=sin 2ωx+cos 2ωx=sin,
由题意得=,又T=,ω>0,
所以ω=1,则f(x)=sin.
当x∈时,
则2x+∈,sin∈,
所以f(x)∈.
(2)由题意得g(x)=sin,
由-+2kπ≤4x+≤+2kπ(k∈Z),
得-+kπ≤x≤-+kπ(k∈Z);
由+2kπ≤4x+≤+2kπ(k∈Z),
得-+kπ≤x≤+kπ(k∈Z).
所以函数g(x) 在(k∈Z)上单调递增,
在(k∈Z)上单调递减.
(3)由f(A)=sin=-,得
sin=-1,
因为0<A<π,所以A=.
由题意得,△ABC外接圆的半径R=2,
tan B=tan==(2-)tan C,
解得tan C=1(负值已舍去).则C=,B=.
而∠ADE=π--=,
且由AD,AE分别为△ABC的内角∠BAC的内、外角平分线可知AD⊥AE,故E=.
因此AE=c,DE==,
在△ABC中,由正弦定理可知,c=2Rsin C=4sin=2,故DE===4-4.
17.(1)解:由余弦定理的推论得cos C==,
又0<C<π,所以C=.
所以cos B=sin C=,所以cos B=,
又0<B<π,所以B=.
(2)由(1)得A=π-B-C=,
由正弦定理=,得=,所以a=c.
所以△ABC的面积S=acsin B=c2×=3+,
解得c=2.
18.(1)解:由CD=BD,可设BD=m(m>0),则CD=m.
由∠BAC=,AD=,得tan∠BAC=tan(∠BAD+∠CAD)===,
由于tan∠BAC=tan=tan==2+,
所以(2+)(6-m2)=3m+m,
整理得m2+(-)m-2=0,
即(m-)(m+)=0,
解得m=或m=-(舍去),即BD=,CD=.
因此AB===2.
(2)由(1)知cos∠ABC===,
又∠ABC∈,所以∠ABC=.
因此∠CBE=,C=π--=,
∠CEB=π--=.
在△BCE 中,由正弦定理得BE=·sin C=×==2,
S△BCE=BC·BEsin∠CBE=×(+)×2×=+1.
19.解(1)由题意可得周期T==2×,故ω=2,
f=sin=-cos φ=⇒cos φ=,
由于φ∈,故φ=,故f(x)=sin,
当x∈时,2x+∈,
由于f(x)在区间上有最大值无最小值,故<2m+≤,解得<m≤,故<m≤.
(2)f'(x)=2cos,f'=2cos=2,
f=sin=0,故直线l方程为y=2,
令g(x)=2-sin,则g'(x)=2-2cos≥0,
故g(x)在定义域内单调递增,又g=0,
因此g(x)有唯一的的零点-,
故l与曲线y=f(x)有唯一的交点,得证.
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第四章
章末检测
(考试时间:120分钟 总分: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.为了得到函数y=sin的图象,只要把函数y=sin 2x图象上所有的点 ( )
A.向右平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向左平移个单位长度
2.已知α∈,且sin=,则sin= ( )
A.- B.
C.- D.
3.在△ABC中,若A=,AB=1,AC=,则BC边上的高为 ( )
A.1 B.
C. D.2
4.已知cos(α+β)=m,tan αtan β=2,则cos(α-β)= ( )
A.-3m B.-
C. D.3m
5.已知△ABC中,若A=,c=2,△ABC的面积为,点D为边BC的中点,则AD的长度是 ( )
A. B. C.1 D.2
6.函数f(x)=sin x+sin 2x在区间上的零点个数为 ( )
A.4 B.5 C.6 D.7
7.在锐角三角形ABC中,BC=4,sin B+sin C=2sin A,则中线AD的取值范围是 ( )
A.(2,2] B.[2,)
C.[2,4) D.[2,)
8.(2025·苏州模拟)在Rt△ABC中,A=90° ,AE,AF分别为△ABC的中线,角平分线,若线段BF,EF,EC的长度成等差数列,公差d>0,则tan C= ( )
A.5 B. C.2 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.已知函数f(x)=sin x·,则 ( )
A.f(x)是奇函数
B.f(x)的最小正周期为π
C.f(x)在上单调递增
D.f(x)的最小值为-
10.函数f(x)=sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则 ( )
A.ω=2
B.f(φ)=0
C.f(x)在区间上值域为
D.函数为偶函数
11.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,2bsin∠BAC=acos∠ABC,c=2,b=2,D为BC的中点,E为AC上的点,且BE为∠ABC的平分线,下列结论正确的是 ( )
A.cos∠BAC=- B.S△ABC=3
C.BE=2 D.AD=
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.在△ABC中,∠BAC=120°,AB=2,AC=3,D为BC上一点,AD为∠BAC的平分线,则AD= .
13.在△ABC中,已知C=,tan A·tan B=2-,则cos(A-B)= .
14.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,b=3,且acos C-2bcos B+ccos A=0,BD为AC边上的中线,BD=2,则△ABC的面积为 .
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.(13分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,=.
(1)证明:C=2A;
(2)记边AB和BC上的高分别为hc和ha,若hc∶ha=1∶,判断△ABC的形状.
16.(15分)设函数f(x)=cos ωxsin-(ω>0),且函数f(x)的图象相邻两条对称轴之间的距离为.
(1)若x∈,求f(x)的值域;
(2)把函数f(x)图象上所有点的横坐标变为原来的(纵坐标不变),再将所得图象向左平移个单位长度,得到函数g(x)的图象,讨论函数g(x)的单调性;
(3)在△ABC中,记内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,f(A)=-,△ABC的外接圆面积为4π,tan B=(2-)tan C,△ABC的内角∠BAC的平分线与外角平分线分别交直线BC于D,E两点,求DE的长度.
17.(15分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知sin C=cos B,a2+b2-c2=ab.
(1)求B;
(2)若△ABC的面积为3+,求c.
18.(17分)如图,在锐角三角形ABC中,AD⊥BC,垂足为D,角B的平分线交AC于点E,CD=BD,AD=,∠BAC=.
(1)求AB;
(2)求BE与△BCE的面积.
19.(17分)设函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π).已知f(x)的图象的两条相邻对称轴间的距离为,且f=.
(1)若f(x)在区间(0,m)上有最大值,无最小值,求实数m的取值范围;
(2)设l为曲线y=f(x)在x=-处的切线,证明:l与曲线y=f(x)有唯一的公共点.
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