内容正文:
周末练习02
姓名:________班级___________
一、单项选择题
1.函数f(x)=的定义域是( )
A.
B.
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
答案 D
解析 因为f(x)==,则sin≥0,
可得2kπ≤x-≤2kπ+π(k∈Z),
解得2kπ+≤x≤2kπ+(k∈Z),
故函数f(x)=的定义域为(k∈Z).
2.使函数f(x)=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)为偶函数,则θ的一个值可以是( )
A. B. C.- D.
答案 A
解析 由f(x)=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)=2sin,
因为f(x)为偶函数,可得θ+=kπ+,k∈Z,所以θ=kπ+,k∈Z,
令k=0,得θ=.
3.已知函数f(x)=2cos,x∈,则f(x)的单调递增区间是( )
A.
B.
C.,
D.,
答案 D
解析 f(x)=2cos=2cos,由2kπ-π≤3x-≤2kπ,k∈Z,
解得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
∴f(x)的单调递增区间为
,k∈Z.
令k=0,得x∈,
令k=1,得x∈.
又∵x∈,
∴f(x)的单调递增区间是,.
4.已知函数f(x)=sin+cos,则下列结论正确的是( )
A.当x∈时,f(x)的取值范围是
B.f(x)在上单调递增
C.f(x)在[0,π]上有2个零点
D.把f(x)的图象向左平移个单位长度,得到的新函数为奇函数
答案 C
解析 函数f(x)=sin+cos
=sin+cos
=sin+sin=2sin.
当x∈时,2x+∈,
所以sin∈,
所以f(x)的取值范围是(-,2],故A错误;
当x∈时,≤2x+≤,
此时f(x)=2sin不单调,故B错误;
当x∈[0,π]时,≤2x+≤,
可知当2x+=π以及2x+=2π,即x=以及x=时,f(x)=0,f(x)在[0,π]上有2个零点,故C正确;
把f(x)的图象向左平移个单位长度,得到g(x)=2sin=2cos 2x的图象,该函数为偶函数,故D错误.
5.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若=1-,a=3,b=2,则sin B的值为( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 由=1-及正弦定理,
得=1-,可得b2+c2-a2=bc,
由余弦定理得cos A==,
又0<A<π,所以A=.
又a=3,b=2,
由=,得sin B==.
6.若(a+b+c)(b+c-a)=3bc,且sin A=2sin Bcos C,那么△ABC是( )
A.直角三角形
B.等边三角形
C.腰与底不相等的等腰三角形
D.等腰直角三角形
答案 B
解析 由(a+b+c)(b+c-a)=3bc,
得(b+c)2-a2=3bc,
化简得b2+c2-a2=bc,
所以由余弦定理得cos A===,
因为A∈(0,π),所以A=,
因为sin A=2sin Bcos C,
所以a=2b·,化简得b2=c2,
所以b=c,故△ABC为等边三角形.
二、多项选择题(共6分)
7.已知A,B是函数f(x)=tan的图象与直线y=3的两个交点,则下列结论正确的是( )
A.|AB|min=
B.f(x)的定义域为
C.f(x)在区间上单调递增
D.f(x)图象的对称中心为点,k∈Z
答案 AD
解析 因为A,B是函数f(x)=tan的图象与直线y=3的交点,所以|AB|的最小值为函数f(x)的最小正周期T=,所以|AB|min=,故A正确;
令3x+≠+kπ,k∈Z,解得x≠+,k∈Z,所以f(x)的定义域为,故B错误;
当x∈时,所以3x+∈,因为函数y=tan x在上不单调,所以函数f(x)在上不单调,故C错误;
令3x+=,k∈Z,解得x=-+,k∈Z,所以f(x)图象的对称中心为点,k∈Z,故D正确.
8.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知bsin A=(3b-c)sin B,且cos A=,则下列结论正确的是( )
A.a+c=3b
B.tan A=2
C.△ABC的周长为4c
D.△ABC的面积为a2
答案 ABD
解析 因为bsin A=(3b-c)sin B,
则由正弦定理得ba=(3b-c)b,整理得a=3b-c,即a+c=3b,A正确;
由cos A=,A∈(0,π),可得sin A==,则tan A==2,B正确;
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,又a=3b-c,可得(3b-c)2=b2+c2-2bc·,整理得3b=2c,故△ABC的周长为a+b+c=4b=c,C错误;
由C项分析知,a=3b-c,3b=2c,可得a=c,b=a,则△ABC的面积为bcsin A=·a·a·=a2,D正确.
9.已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a(sin A-sin B)=csin C-bsin B,则下列说法正确的是( )
A.C=
B.若△ABC的面积为,则c的最小值为2
C.若c=2,则△ABC的周长的最大值为6
D.若b=3,c=2,则满足条件的△ABC有且仅有一个
答案 BC
解析 ∵a(sin A-sin B)=csin C-bsin B,
∴由正弦定理可得a(a-b)=c2-b2,
即a2+b2-c2=ab,
对于A选项,由余弦定理的推论,可得
cos C==,
∵0<C<π,∴C=,故A错误;
对于B选项,由题可知absin C=ab=,
∴ab=4,
由余弦定理可得c2=a2+b2-2abcos C=a2+b2-ab≥2ab-ab=ab=4,
∴c≥2,当且仅当a=b=2时等号成立,
故c的最小值为2,故B正确;
对于C选项,c2=a2+b2-2abcos C=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab=4,
∵ab≤,-3ab≥-,则4=(a+b)2-3ab≥(a+b)2-=,
∴(a+b)2≤16,
∴a+b≤4,当且仅当a=b=2时等号成立,
∵c=2,∴a+b>2,∴4<a+b+c≤6,
则△ABC的周长的最大值为6,故C正确;
对于D选项,由余弦定理可得c2=a2+b2-2abcos C,
即8=a2+9-3a,即a2-3a+1=0,
解得a=,
则满足条件的△ABC有2个,故D错误.
三、填空题(共5分)
10.(2023·全国乙卷改编)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)在区间单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图象的两条相邻对称轴,则f = .
答案
解析 因为直线x=和x=为函数y=f(x)的图象的两条相邻对称轴,
所以=-=,不妨取ω>0,则T=π,ω==2,
由题意知,当x=时,f(x)取得最小值,则2×+φ=2kπ-,k∈Z,
则φ=2kπ-,k∈Z,不妨取k=0,
则f(x)=sin,
则f =sin=.
11.已知函数f(x)=(sin x+cos x)cos x-,若f(x)在区间上的值域为,则实数m的取值范围是 .
答案
解析 依题意,函数f(x)=sin xcos x+cos2x-=sin 2x+cos 2x=sin,
当x∈时,2x+∈,
显然sin=sin=-,sin =1,
且正弦函数y=sin x在上单调递减,
由f(x)在区间上的值域为,
得≤2m+≤,解得≤m≤,
所以实数m的取值范围是.
12.在△ABC中,AB=5,AC=7,D为BC的中点,AD=5,则BC= .
答案 4
解析 方法一 设BC=2x,则BD=CD=x.
在△ACD中,由余弦定理的推论可得,cos∠ADC=
=.
在△ABD中,由余弦定理的推论可得,
cos∠ADB==.
又∠ADC+∠ADB=π,
所以cos∠ADC=-cos∠ADB,
所以有=-,
整理可得x2=12,解得x=2,所以BC=4.
方法二 =+),
则=++2·),
即25=(25+49+2×5×7×cos∠BAC),
解得cos∠BAC=,
由余弦定理得
BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos∠BAC
=25+49-2×5×7×=48,
所以BC=4.
13.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c(a≠b).已知c=2acos A,则sin B+sin A的最大值是 .
答案
解析 因为c=2acos A,
则由正弦定理可得sin C=2sin Acos A=sin 2A,A,C∈(0,π),
所以C=2A或C+2A=π,而A+B+C=π,
且a≠b,即A≠B,
所以C=2A,且0<A+C=3A<π,
即0<A<,
所以sin B+sin A=sin 3A+sin A=sin Acos 2A+cos Asin 2A+sin A
=sin A(1-2sin2A)+2cos2Asin A+sin A=sin A-2sin3A+2(1-sin2A)sin A+sin A=-4sin3A+4sin A,
令t=sin A,f(t)=-4t3+4t,t∈,
所以f'(t)=-12t2+4=-12=-12,
当t∈时,f'(t)>0,则f(t)在上单调递增;
当t∈时,f'(t)<0,则f(t)在上单调递减,
所以f(t)max=f =-4×+4×=,
即sin B+sin A的最大值为.
四、解答题(共14分)
14.(14分)记△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知bsin C=csin .
(1)求角B的大小;(6分)
(2)若点D在边AC上,BD平分∠ABC,a=2,b=,求线段BD的长.(8分)
解 (1)已知bsin C=csin ,
由正弦定理,得sin Bsin C=sin Csin ,
因为C∈(0,π),所以sin C≠0,
故sin B=sin ,即2sin cos =sin ,
因为∈,所以sin ≠0,则cos =,
所以=,则B=.
(2)依题意,得a·BD·sin +c·BD·sin =acsin ,即a·BD+c·BD=ac,
即2BD+c·BD=2c,所以BD=.
在△ABC中,由余弦定理,
得b2=a2+c2-2accos =a2+c2+ac,
即7=4+c2+2c,解得c=1或c=-3(舍去),
所以BD==.
15.(14分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且=,a=3.
(1)若BC边上的高h等于1,求cos A;(7分)
(2)若△ABC为锐角三角形,求△ABC面积的取值范围.(7分)
解 (1)由正弦定理,==,
所以sin B=cos B,则tan B=1,
又0<B<π,所以B=,
因为S△ABC=ah=acsin B,
所以×3×1=×3×c×,解得c=,
又由余弦定理,得b2=a2+c2-2accos B=32+-2×3××=5,
解得b=,
所以cos A==
=-.
(2)由正弦定理有==,
且由(1)可知B=,
所以c===,
又因为△ABC为锐角三角形,
所以解得<A<,
所以0<<1,所以<c<3,
所以S△ABC=acsin B=×3×c×=c∈,
所以△ABC面积的取值范围是.
16.(14分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足b2(sin2B-3cos2B)=-a(a+b),且sin C=sin 2B.
(1)求角B的大小;(7分)
(2)若△ABC的面积为2,求AC边上的中线长.(7分)
解 (1)∵sin C=sin 2B,∴sin C=2sin B·cos B,
由正弦定理得c=2bcos B,
由b2(sin2B-3cos2B)=-a(a+b),得b2(1-4cos2B)=-a2-ab,
又由c=2bcos B,得c2=4b2cos2B,b2=-a2-ab,a2+b2-c2=-ab,
由余弦定理的推论得cos C==-,
又∵C∈,∴C=,
由sin C=sin 2B,即sin=sin 2B,B∈,得2B∈,
∴2B=,B=.
(2)由(1)得B=,A=,C=,则a=b,S△ABC=absin C=a2=2,解得a=b=2,
∴c===2,
设AC的中点为D,则AD=AC=,
由中线长定理,得BA2+BC2=2(BD2+AD2),
即24+8=2(BD2+2),解得BD=,
∴AC边上的中线长为.
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周末练习02
姓名:________班级___________
一、单项选择题
1.函数f(x)=的定义域是( )
A. B.
C.(k∈Z) D.(k∈Z)
2.使函数f(x)=sin(2x+θ)+cos(2x+θ)为偶函数,则θ的一个值可以是( )
A. B. C.- D.
3.已知函数f(x)=2cos,x∈,则f(x)的单调递增区间是( )
A. B.
C., D.,
4.已知函数f(x)=sin+cos,则下列结论正确的是( )
A.当x∈时,f(x)的取值范围是
B.f(x)在上单调递增
C.f(x)在[0,π]上有2个零点
D.把f(x)的图象向左平移个单位长度,得到的新函数为奇函数
5.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若=1-,a=3,b=2,则sin B的值为( )
A. B. C. D.
6.若(a+b+c)(b+c-a)=3bc,且sin A=2sin Bcos C,那么△ABC是( )
A.直角三角形
B.等边三角形
C.腰与底不相等的等腰三角形
D.等腰直角三角形
二、多项选择题
7.已知A,B是函数f(x)=tan的图象与直线y=3的两个交点,则下列结论正确的是( )
A.|AB|min=
B.f(x)的定义域为
C.f(x)在区间上单调递增
D.f(x)图象的对称中心为点,k∈Z
8.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知bsin A=(3b-c)sin B,且cos A=,则下列结论正确的是( )
A.a+c=3b
B.tan A=2
C.△ABC的周长为4c
D.△ABC的面积为a2
9.已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a(sin A-sin B)=csin C-bsin B,则下列说法正确的是( )
A.C=
B.若△ABC的面积为,则c的最小值为2
C.若c=2,则△ABC的周长的最大值为6
D.若b=3,c=2,则满足条件的△ABC有且仅有一个
三、填空题
10.(2023·全国乙卷改编)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)在区间单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图象的两条相邻对称轴,则f = .
11.已知函数f(x)=(sin x+cos x)cos x-,若f(x)在区间上的值域为,则实数m的取值范围是 .
12.在△ABC中,AB=5,AC=7,D为BC的中点,AD=5,则BC= .
13.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c(a≠b).已知c=2acos A,则sin B+sin A的最大值是 .
四、解答题
14.记△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知bsin C=csin .
(1)求角B的大小;
(2)若点D在边AC上,BD平分∠ABC,a=2,b=,求线段BD的长.
15.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且=,a=3.
(1)若BC边上的高h等于1,求cos A;
(2)若△ABC为锐角三角形,求△ABC面积的取值范围.
16.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足b2(sin2B-3cos2B)=-a(a+b),且sin C=sin 2B.
(1)求角B的大小;
(2)若△ABC的面积为2,求AC边上的中线长.
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