一、单选题(本大题共12小题,共60.0分) 1. 在平面直角坐标系中,已知角
点
,则
的顶点与坐标原点重合,始边与轴的非负半轴重合.终边过
A.
B.
C.
D.
2. 若𝑡𝑎𝑛280°=𝑎,则𝑠𝑖𝑛80°的结果为( )
A. −𝑎
1
B. √1+𝑎2 𝑎C. −√1+𝑎2 𝑎D. −√1+𝑎2 1⃗ ,⃗ 3. 设𝑎𝑏为非零向量,且|𝑎⃗ ⋅⃗ 𝑏|=|𝑎⃗ ||⃗ 𝑏|,那么( )
A. 𝑎⃗ ⊥⃗ 𝑏 ⃗ ,⃗ B. 𝑎𝑏同向 ⃗ ,⃗ C. 𝑎𝑏反向 ⃗ ,⃗ D. 𝑎𝑏平行
⃗ 均是非零向量,且|𝑎⃗ 与⃗ 4. 设𝑎⃗ 、𝑏⃗ |=2|⃗ 𝑏|,若关于x的方程𝑥2+|𝑎⃗ |𝑥+𝑎⃗ ⋅⃗ 𝑏=0有实根,则𝑎𝑏的
夹角的取值范围为( )
A. [0,6]
𝜋
B. [3,𝜋]
𝜋
C. [3,3]
𝜋2𝜋
D. [6,𝜋]
𝜋
5. 函数𝑓(𝑥)=𝑐𝑜𝑠2𝑥是( )
A. 最小正周期为𝜋的偶函数 C. 最小正周期为2𝜋的奇函数
B. 最小正周期为𝜋的奇函数 D. 最小正周期为2√2𝜋的偶函数
6. 命题“所有能被2整除的整数都是偶数”的否定是( )
A. 所有不能被2整除的整数都是偶数 B. 所有能被2整除的整数都不是偶数 C. 存在一个不能被2整除的整数是偶数 D. 存在一个能被2整除的整数不是偶数
7. 已知函数𝑓(𝑥)=𝐴𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑥+𝜑)(𝐴>0,𝜔>0,|𝜑|<𝜋)的部分图象如
图,为了得到𝑔(𝑥)=2𝑐𝑜𝑠2𝑥的图象,可以将𝑓(𝑥)的图象( )
A. 向右平移个12单位 B. 向左平移个12单位 C. 向右平移个12单位
5𝜋𝜋
𝜋
D. 向左平移个12单位
8. 已知向量𝑎⃗ =(2𝑐𝑜𝑠2𝑥,√3),⃗ 𝑏=(1,𝑠𝑖𝑛2𝑥).设𝑓(𝑥)=𝑎⃗ ⋅⃗ 𝑏,若𝑓(𝛼−3)=2,𝛼∈[2,𝜋],则
sin(2𝛼−)=( )
6
3
A. −√2
𝜋
𝜋
𝜋
5𝜋
B. 2
)的值是
1
C. −2
1
3 D. √2
9. cos(
A.
B. −
C.
D.
10. 如图,在离地面高400 𝑚的热气球上,观测到山顶C处的仰角为
已知
,则山的高度BC为( )
,山脚A处的俯角为,
A. 700 𝑚 B. 640 𝑚 C. 600 𝑚
D. 560 𝑚
11. 已知函数𝑓(𝑥)=sin(2𝑥−6),则“𝑏−𝑎>2”是“函数𝑓(𝑥)在(𝑎,𝑏)上不单调”的( )
𝜋𝜋
A. 必要不充分条件 C. 充分必要条件
1
B. 充分不必要条件 D. 既不充分也不必要条件
2
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =𝑁𝐶⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,⃗⃗⃗⃗⃗ =(𝑚+)𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗ +⃗⃗⃗⃗⃗ 上的一点,𝐴𝑁P是线段⃗12. 如图,在△𝐴𝐵𝐶中,若𝐴𝑃𝐵𝑁311
211
⃗⃗⃗⃗⃗ ,则实数m的值为( ) 𝐴𝐶
1
A. 11 B. 11 C. 11 D. 11
832
二、单空题(本大题共4小题,共20.0分) 13. 已知14. 在三角形
−
15. 函数
𝑓(𝑥)的解析式为______.
⃗ =(2,𝑚),若𝑎⃗ ,则𝑎⃗ =______. 16. 已知向量𝑎⃗ =(1,2),𝑏⃗ //𝑏⃗ ⋅𝑏三、解答题(本大题共6小题,共72.0分) 17. (1)已知2<𝑎<𝜋,且sin(𝜋−𝛼)=5,求
𝜋
4
sin(2𝜋+𝛼)tan(𝜋−𝑎)cos(−𝜋−𝑎)
sin(
3𝜋𝜋
−𝛼)cos(+𝛼)22
,,,则
.
=
+
中,A,B,C是三角形𝐴 𝐵𝐶的内角,设函数
,则
的最大值为________.
的图象如图所示,则
的值.
(2)已知点𝑃(𝑐𝑜𝑠𝜃,𝑠𝑖𝑛𝜃)在直线𝑦=−2𝑥上,求
1+𝑠𝑖𝑛2𝜃−𝑐𝑜𝑠2𝜃1+𝑠𝑖𝑛2𝜃+𝑐𝑜𝑠2𝜃
的值.
18. 已知抛物线的顶点在原点,焦点F在x轴上,且抛物线上横坐标为1的点到F的距离为2,过
点F的直线交抛物线于A,B两点.
(Ⅰ)求抛物线的方程;
⃗⃗⃗⃗⃗ =2𝐹𝐵⃗⃗⃗⃗⃗ ,求直线AB的斜率; (Ⅱ)若𝐴𝐹
(Ⅲ)设点M在线段AB上运动,原点O关于点M的对称点为C,求四边形OACB面积的最小值.
⃗ 与⃗ 19. 已知|⃗𝑎 |=4,|⃗ 𝑏|=3,𝑎𝑏的夹角为60°.
(1)求(𝑎⃗ −⃗ 𝑏)⋅(2𝑎⃗ +⃗ 𝑏); (2)求|𝑎⃗ +⃗ 𝑏|.
20. 已知函数𝑓(𝑥)=𝐴𝑠𝑖𝑛(4𝑥+𝜑)(𝐴>0,0<𝜑<𝜋)在𝑥=16时取得最大值2.
(1)求𝑓(𝑥)的最小正周期; (2)求𝑓(𝑥)的解析式;
𝜋
(3)若𝛼∈[−2,0],𝑓(4𝛼+16)=5,求sin(2𝛼−4)的值.
B、C所对的边分别为a、b、c,△𝐴𝐵𝐶的面积为S,21. 在锐角△𝐴𝐵𝐶中,角A、已知4𝑆=𝑎2+𝑐2−𝑏2.
(Ⅰ)求角B的值;
(Ⅱ)设𝑚=(√3−1)𝑎+√2𝑐,若𝑏=√2,求m的取值范围.
𝜋1𝜋6𝜋
𝑥
𝐹2,下焦点分别为𝐹1,22. 已知椭圆C:𝑦+=1(𝑎>𝑏>0)的上、2𝑎𝑏2
2
2
上焦点𝐹1到直线 4𝑥+3𝑦+12=0的距离为3,椭圆C的离心率𝑒=.
2
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ (𝐼)若P是椭圆C上任意一点,求|⃗𝑃𝐹1||𝑃𝐹2|的取值范围; (𝐼𝐼)设过椭圆C的上顶点A的直线l与椭圆交于点𝐵(𝐵不在y轴上
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|𝑀𝐴⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |,求直⃗⃗1⃗⃗⃗⃗ ⋅⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ),垂直于l的直线与l交于点M,与x轴交于点H,若⃗𝐹𝐵𝐹1𝐻=0,且|𝑀𝑂线l的方程.
1
【答案与解析】
1.答案:D
解析:解:
,故选D.
2.答案:C
解析:解:∵𝑎=𝑡𝑎𝑛280°=𝑡𝑎𝑛100°=−𝑐𝑜𝑡10°=−𝑠𝑖𝑛10°=−√1−cos210°<0, 解得𝑐𝑜𝑠10°=−√1+𝑎2, 则𝑠𝑖𝑛80°=𝑐𝑜𝑠10°=−√1+𝑎2, 故选:C.
由条件利用诱导公式求得𝑐𝑜𝑠10°=−√1+𝑎2,从而求得𝑠𝑖𝑛80°=𝑐𝑜𝑠10°的值.
本题主要考查应用诱导公式化简三角函数式,要特别注意符号的选取,这是解题的易错点,属于中档题.
𝑎𝑎𝑎𝑐𝑜𝑠10°
𝑐𝑜𝑠10°3.答案:D
⃗ |=|𝑎⃗ |,即||𝑎⃗ |cos<𝑎⃗ >|=|𝑎⃗ |, 解析:解:|𝑎⃗ ⋅𝑏⃗ ||𝑏⃗ ||𝑏⃗ ,𝑏⃗ ||𝑏得cos<𝑎⃗ ,⃗ 𝑏>=±1,<𝑎⃗ ,⃗ 𝑏>=0或. 故选D.
利用向量的数量积,化简求解即可.
本题考查向量的数量积的应用,向量的平行判断.
4.答案:B
解析:解:∵关于x的方程𝑥2+|𝑎⃗ |𝑥+𝑎⃗ ⋅⃗ 𝑏=0有实根, ∴|𝑎⃗ |2−4𝑎⃗ ⋅⃗ 𝑏≥0,
|𝑎⃗ |
∴𝑎⃗ ⋅⃗ 𝑏≤4,
2
∴cos<𝑎⃗ ,⃗ 𝑏>=
⃗ ⃗ ⋅𝑏𝑎
⃗ ||𝑎⃗ ||𝑏
≤
|𝑎⃗ |2
⃗ |4|𝑎⃗ ||𝑏
=2,
1
又0≤<𝑎⃗ ,⃗ 𝑏>≤𝜋, ∴
𝜋3
≤<𝑎⃗ ,⃗ 𝑏>≤𝜋.
故选:B.
|𝑎⃗ |令判别式△≥0可得𝑎,代入夹角公式得出cos<𝑎⃗ ⋅⃗ 𝑏≤⃗ ,⃗ 𝑏>的范围,从而得出向量夹角的范围. 4
2
本题考查了平面向量的数量积运算,属于中档题.
5.答案:A
解析:
本题考查了余弦函数的图象及性质的运用,属于基础题. 根据余弦函数的图象及性质判断即可. 解:函数𝑓(𝑥)=𝑐𝑜𝑠2𝑥. 函数的最小正周期𝑇=
2𝜋2
=𝜋,
余弦函数的图象关于y轴对称,∴𝑓(𝑥)是偶函数. 故选:A.
6.答案:D
解析:试题分析:根据已知我们可得命题“所有能被2整除的数都是偶数”的否定应该是一个特称命题,根据全称命题的否定方法,我们易得到结论.解:命题“所有能被2整除的数都是偶数”是一个全称命题,其否定一定是一个特称命题,故排除A,B,结合全称命题的否定方法,我们易得,命题“所有能被2整除的数都是偶数”的否定应为,“存在一个能被2整除的整数不是偶数”,故选D
考点:命题的否定
点评:本题考查的知识点是命题的否定,做为新高考的新增内容,全称命题和特称命题的否定是考查的热点
7.答案:B
解析:解:根据函数的图象:𝑇=4(12−3)=4×4=𝜋=𝜋, 故:𝜔=
2𝜋𝜋
7𝜋𝜋𝜋
=2,
由于函数的最小值为−2, 故:𝐴=2,
当𝑥=3时,𝑓(3)=0, 解得:𝜑=
2𝜋3
𝜋
𝜋
+𝜑=𝑘𝜋,
由于:|𝜑|<𝜋, 所以:𝜑=−
2𝜋3
.
2𝜋3
所以:𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥−
).
𝜋
所以把函数𝑓(𝑥)的图象向左平移12个单位得到𝑦=2𝑐𝑜𝑠2𝑥的图象. 故选:B.
首先利用函数的图象求出函数𝑓(𝑥)的关系式,进一步利用图象的平移变换的应用求出结果. 本题考查的知识要点:三角函数关系式的恒等变变换,正弦型函数的图象的平移变换和伸缩变换的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.
8.答案:C
解析:解:𝑓(𝑥)=𝑎⃗ ⋅⃗ 𝑏 =2𝑐𝑜𝑠2𝑥+√3𝑠𝑖𝑛2𝑥 =1+𝑐𝑜𝑠2𝑥+√3𝑠𝑖𝑛2𝑥 =2𝑠𝑖𝑛(2𝑥+)+1;
6𝜋
∴𝑓(𝛼−)=2𝑠𝑖𝑛(2𝛼−)+1=−2𝑐𝑜𝑠2𝛼+1=2;
3
2
𝜋𝜋
∴𝑐𝑜𝑠2𝛼=−2; ∵𝛼∈[2,𝜋]; ∴2𝛼∈[𝜋,2𝜋]; ∴2𝛼=𝜋+3;
𝜋𝜋
1
∴sin(2𝛼−6)=sin(𝜋+6)=−2. 故选C.
进行数量积的运算,并化简即可得出𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(2𝑥+6)+1,这样根据𝑓(𝛼−3)=2即可得出𝑐𝑜𝑠2𝛼=−,而由𝛼的范围便可得出2𝛼的范围,从而求出𝛼,这样便可求出sin(2𝛼−6)的范围.
2考查向量数量积的坐标运算,二倍角的余弦公式,以及两角和的正弦公式,三角函数的诱导公式.
1
𝜋
𝜋
𝜋
𝜋𝜋1
9.答案:D
解析:
10.答案:C
解析:
11.答案:B
解析:解:函数𝑓(𝑥)=sin(2𝑥−6)的周期𝑇=𝜋,𝑏−𝑎>2,故函数𝑓(𝑥)在(𝑎,𝑏)不单调,充分性; 又函数𝑓(𝑥)在(𝑎,𝑏)上不单调,只需满足(𝑎,𝑏)包含最值点,故不必要. 故选:B.
由𝑏−𝑎>2可知函数𝑓(𝑥)在(𝑎,𝑏)不单调,充分性;又函数𝑓(𝑥)在(𝑎,𝑏)上不单调,只需满足(𝑎,𝑏)包含最值点,故不必要,得到答案.
本题考查了充分不必要条件,意在考查学生的推断能力.
𝑇
𝜋
𝑇
12.答案:A
⃗⃗⃗ =⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +𝜆⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +𝜆 (𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗ −⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ) ⃗⃗⃗⃗⃗ =⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =⃗解析:解:∵⃗⃗𝐴𝑃𝐴𝑁𝑁𝑃𝐴𝑁𝑁𝐵𝐴𝑁𝐴𝑁
⃗⃗⃗⃗⃗ +(1−𝜆)𝐴𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =𝜆𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗ +=𝜆𝐴𝐵
22
⃗⃗⃗ , =(𝑚+11)⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐴𝐵+11⃗⃗𝐴𝐶
1−𝜆
⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐴𝐶4
∴𝜆=𝑚+
,11
1
21−𝜆4
=11,
2
解得:𝑚=11, 故选:A.
⃗⃗⃗ 为基底表示出⃗⃗⃗⃗⃗ 即可. 以⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐴𝐵、⃗⃗𝐴𝐶𝐴𝑃
本题考查了平面向量的线性运算的应用及平面向量基本定理的应用.
13.答案:
解析:试题分析:根据题意,由于=
,故答案为
。
,,则可知,对,可知,可知
考点:两角和差的三角公式
点评:解决的关键是根据两角和差的三角关系式来求解,属于基础题。
14.答案:
解析:依题意
.故当即时,有最大值
.
15.答案:𝑓(𝑥)=2sin2𝑥+1
解析:
本题考查了由𝑦=𝐴𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑥+𝜑)的部分图象求函数解析式,考查了三角函数的周期公式,是基础题. 𝑏−𝐴=0.5
由函数图象得到{,解方程组得到A,b的值,再由图象得到周期,代入周期公式求得𝜔,
𝑏+𝐴=1.5
1
𝜋
再由𝑓(0)=1求得𝜑的值.
1𝑏−𝐴=0.5
解:由图可知,{,解得𝐴=2,𝑏=1.
𝑏+𝐴=1.5
𝑇=4,即|𝜔|=4,𝜔>0,则𝜔=2. ∴𝑓(𝑥)=sin(𝑥+𝜑)+1.
2
2
1
𝜋
2𝜋𝜋
由𝑓(0)=2sin(2×0+𝜑)+1=1, 得𝑠𝑖𝑛𝜑=0,
12
𝜋2
1𝜋
,所以𝜑=0.
∴𝑓(𝑥)=sin𝑥+1.
故答案为:𝑓(𝑥)=2sin2𝑥+1.
1
𝜋
16.答案:10
解析:解:∵𝑎⃗ //⃗ 𝑏,且𝑎⃗ =(1,2),⃗ 𝑏=(2,𝑚), ∴𝑚−4=0,解得𝑚=4, ∴⃗ 𝑏=(2,4), ∴𝑎⃗ ⋅⃗ 𝑏=2+8=10. 故答案为:10.
⃗ 即可求出𝑎=4,从而得出𝑏⃗ =(2,4),然后进行数量积的坐标运算即可. 根据𝑎⃗ //𝑏
本题考查了平行向量的坐标关系,向量数量积的坐标运算,考查了计算能力,属于基础题.
17.答案:解:(1)∵2<𝛼<𝜋,sin(𝜋−𝛼)=𝑠𝑖𝑛𝛼=5,…(1分)
∴𝑐𝑜𝑠𝛼=−√1−sin2𝛼=−,故𝑡𝑎𝑛𝛼==−3,…(3分) 5𝑐𝑜𝑠𝛼由诱导公式可得
sin(2𝜋+𝛼)tan(𝜋−𝛼)cos(−𝜋−𝛼)
3𝜋𝜋sin(−𝛼)cos(+𝛼)
22𝜋4
3𝑠𝑖𝑛𝛼4
=
𝑠𝑖𝑛𝛼⋅(−𝑡𝑎𝑛𝛼)⋅(−𝑐𝑜𝑠𝛼)
−𝑐𝑜𝑠𝛼⋅(−𝑠𝑖𝑛𝛼)
=𝑡𝑎𝑛𝛼=−3;…(6分)
4
(2)由题意得𝑠𝑖𝑛𝛼=−2𝑐𝑜𝑠𝛼, ∴𝑡𝑎𝑛𝛼=
𝑠𝑖𝑛𝛼𝑐𝑜𝑠𝛼
=−2.…(7分)
sin2𝜃+cos2𝜃+2𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃−(cos2𝜃−sin2𝜃)
∴1+𝑠𝑖𝑛2𝜃+𝑐𝑜𝑠2𝜃=sin2𝜃+cos2𝜃+2𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃+(cos2𝜃−sin2𝜃)…(9分) =2𝑐𝑜𝑠2𝜃+2𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃 =
tan2𝜃+𝑡𝑎𝑛𝜃1+𝑡𝑎𝑛𝜃
2𝑠𝑖𝑛2𝜃+2𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃
1+𝑠𝑖𝑛2𝜃−𝑐𝑜𝑠2𝜃
…(11分)
=𝑡𝑎𝑛𝜃 =−2.…(12分)
解析:(1)由已知及诱导公式,同角三角函数关系式可求𝑐𝑜𝑠𝛼,𝑡𝑎𝑛𝛼的值,利用诱导公式化简所求后即可得解;
(2)根据任意角的三角函数的定义可求𝑡𝑎𝑛𝛼,利用三角函数恒等变化化简所求后即可得解. 本题主要考查了诱导公式,同角三角函数关系式,三角函数恒等变化的应用,考查了计算能力,属于基础题.
18.答案:解:(Ⅰ)设抛物线方程为𝑦2=2𝑝𝑥(𝑝>0),
由其定义知1+2=2,所以𝑝=2, 即有抛物线的方程为𝑦2=4𝑥.
(Ⅱ)依题意𝐹(1,0),设直线AB的方程为𝑥=𝑚𝑦+1.
将直线AB的方程与抛物线的方程联立,消去x得𝑦2−4𝑚𝑦−4=0. 设𝐴(𝑥1,𝑦1),𝐵(𝑥2,𝑦2),则𝑦1+𝑦2=4𝑚,𝑦1𝑦2=−4,① ⃗⃗⃗ =2⃗⃗⃗⃗⃗ 因为⃗⃗𝐴𝐹𝐹𝐵,所以𝑦1=−2𝑦2,② 联立①、②,消去𝑦1,𝑦2得𝑚=±√.
42𝑝
所以直线AB的斜率是±2√2.
(Ⅲ)由点C与原点O关于点M对称,得M是线段OC的中点, 从而点O与点C到直线AB的距离相等, 所以四边形OACB的面积等于2𝑆△𝐴𝑂𝐵,
而2𝑆△𝐴𝑂𝐵=2×2⋅|𝑂𝐹|⋅|𝑦1−𝑦2|=√(𝑦1+𝑦2)2−4𝑦1𝑦2 =4√1+𝑚2.
所以当𝑚=0时,四边形OACB的面积最小,最小值是4.
1
解析:(Ⅰ)设抛物线方程为𝑦2=2𝑝𝑥(𝑝>0),运用抛物线的定义可得1+2=2,即可解得p,进而得到抛物线方程;
(Ⅱ)依题意𝐹(1,0),设直线AB的方程为𝑥=𝑚𝑦+1,联立抛物线方程,消去x,运用韦达定理和向量共线的坐标表示,即可求得m,进而得到直线AB的斜率;
𝑝
(Ⅲ)由点C与原点O关于点M对称,得M是线段OC的中点,从而点O与点C到直线AB的距离相等,进而可知四边形OACB的面积等于2𝑆△𝐴𝑂𝐵,再由三角形的面积公式计算即可得到最小值. 本题考查抛物线的概念与标准方程,考查直线与抛物线的位置关系,考查向量共线的坐标表示,以及三角形面积的求法,注意运用对称性和转化思想,属于中档题. ⃗ |=3,𝑎⃗ 的夹角为60°. ⃗ 与𝑏19.答案:解:(1)∵|𝑎⃗ |=4,|𝑏
2∴(𝑎⃗ −⃗ 𝑏)⋅(2𝑎⃗ +⃗ 𝑏)=2𝑎⃗ −𝑎⃗ ⋅⃗ 𝑏−⃗ 𝑏
2
=2×16−4×3×𝑐𝑜𝑠60°−9
=17.
=√16+2×4×3×+9=√37.
21
2⃗ )⋅(2𝑎⃗ )=2𝑎⃗ −𝑏⃗ ,由此能求出结果. 解析:(1)(𝑎⃗ −𝑏⃗ +𝑏⃗ −𝑎⃗ ⋅𝑏
2
(2)|𝑎⃗ +⃗ 𝑏|=√(𝑎⃗ +⃗ 𝑏)2=√𝑎⃗ +2|𝑎⃗ |⋅|⃗ 𝑏|cos<𝑎⃗ ,⃗ 𝑏>+⃗ 𝑏,由此能求出结果.
2
2
本题考查向量的数量积、向量的模的求法,考查向量的数量积公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
20.答案:解:(1)∵函数表达式为:𝑓(𝑥)=𝐴𝑠𝑖𝑛(4𝑥+𝜑),
∴𝜔=4,可得𝑓(𝑥)的最小正周期为𝑇=(2)∵𝑓(𝑥)在𝑥=16时取得最大值2,
∴𝐴=2,且𝑥=16时4𝑥+𝜑=2+2𝑘𝜋(𝑘∈𝑍),即4+𝜑=2+2𝑘𝜋(𝑘∈𝑍),(4分) ∵0<𝜑<𝜋,∴取𝑘=0,得𝜑=4(5分) ∴𝑓(𝑥)的解析式是𝑓(𝑥)=2𝑠𝑖𝑛(4𝑥+4);(6分) (3)由(2)得𝑓(4𝛼+16)=2𝑠𝑖𝑛[4(4𝛼+16)+4]=5, 即sin(𝛼+2)=5,可得𝑐𝑜𝑠𝛼=5,(7分)
∵𝛼∈[−2,0],∴𝑠𝑖𝑛𝛼=−√1−cos2𝛼=−√1−(3)2=−4,(8分)
55∴𝑠𝑖𝑛2𝛼=2𝑠𝑖𝑛𝛼𝑐𝑜𝑠𝛼=2×(−5)×5=−25,(9分)
4
3
24
𝜋𝜋
3
3
1
𝜋
1
𝜋
𝜋
6
𝜋𝜋
𝜋
𝜋
𝜋
𝜋
𝜋
2𝜋𝜔
=(2分) 2
𝜋
𝑐𝑜𝑠2𝛼=2𝑐𝑜𝑠2𝛼−1=2×(5)2−1=−25,(10分) ∴sin(2𝛼−)=𝑠𝑖𝑛2𝛼𝑐𝑜𝑠−𝑐𝑜𝑠2𝛼𝑠𝑖𝑛=−
4
4
4
𝜋
𝜋
𝜋
2425
37
×
√22
+
725
×
√22
=−
17√250
.(12分)
解析:(1)根据函数表达得𝜔=4,结合三角函数的周期公式即可得出𝑓(𝑥)的最小正周期的值; (2)由函数𝑓(𝑥)在𝑥=16时取得最大值2,得4+𝜑=2+2𝑘𝜋(𝑘∈𝑍),结合0<𝜑<𝜋取𝑘=0得𝜑=4,从而得到𝑓(𝑥)的解析式;
(3)由(2)求出的解析式代入4𝛼+16,结合诱导公式化简得𝑐𝑜𝑠𝛼=5,由同角三角函数的关系结合𝛼∈[−2,0]算出𝑠𝑖𝑛𝛼=−,用二倍角的三角公式算出𝑠𝑖𝑛2𝛼、𝑐𝑜𝑠2𝛼之值,代入sin(2𝛼−4)的展开式,
5即可得到sin(2𝛼−4)的值.
本题给出𝑦=𝐴𝑠𝑖𝑛(𝜔𝑥+𝜑)中的部分参数,根据函数的最大值及其相应的x值求函数的表达式,并依此求特殊的三角函数的值.着重考查了三角函数的图象与性质、三角恒等变换、诱导公式和同角三角函数基本关系等知识,属于中档题.
𝜋
𝜋
4
𝜋
1
𝜋
3
𝜋
𝜋
𝜋
𝜋
21.答案:解:(Ⅰ)因为𝑆=2𝑎𝑐𝑠𝑖𝑛𝐵,𝑎2+𝑐2−𝑏2=2𝑎𝑐𝑐𝑜𝑠𝐵,4𝑆=𝑎2+𝑐2−𝑏2,
则2𝑎𝑐𝑠𝑖𝑛𝐵=2𝑎𝑐𝑐𝑜𝑠𝐵,即𝑠𝑖𝑛𝐵=𝑐𝑜𝑠𝐵,即𝑡𝑎𝑛𝐵=1, 又B为锐角,所以𝐵=4; (Ⅱ)因为𝑏=√2,𝐵=4, 由
,
3𝜋4
𝜋𝜋
1
得𝑎=2𝑠𝑖𝑛𝐴,𝑐=2𝑠𝑖𝑛𝐶,且𝐴+𝐶=所以𝑚=2(√3−1)𝑠𝑖𝑛𝐴+2√2𝑠𝑖𝑛𝐶
,
=2√3𝑠𝑖𝑛𝐴+2𝑐𝑜𝑠𝐴
=4𝑠𝑖𝑛(𝐴+6),
𝜋
因为A,B,C都为锐角,则0<𝐴<2,且0<𝐶=所以4<𝐴<2, 从而12<𝐴+6<则
所以𝑚∈(2√3,4],
所以m的取值范围是(2√3,4].
5𝜋
𝜋
2𝜋3
𝜋
𝜋
𝜋3𝜋4
−𝐴<2,
𝜋
,
,
解析:本题考查了正弦定理,余弦定理,三角形面积公式,两角和与差的三角函数公式,三角函数的性质,属于中档题.
(Ⅰ)由题意可得,2𝑎𝑐𝑠𝑖𝑛𝐵=2𝑎𝑐𝑐𝑜𝑠𝐵,即𝑠𝑖𝑛𝐵=𝑐𝑜𝑠𝐵,即𝑡𝑎𝑛𝐵=1,从而得出结果; (Ⅱ)化简得𝑚=4𝑠𝑖𝑛(𝐴+),可得
6
𝜋
,则,从而得出结果.
22.答案:(本小题满分13分)
解:(Ⅰ)由已知椭圆C方程为
𝑦2𝑎
2+
𝑥2𝑏2=1(𝑎>𝑏>0),
设椭圆上焦点𝐹1(0,𝑐),由𝐹1到直线4𝑥+3𝑦+12=0的距离为3, 得
|3𝑐+12|
5
=3,又椭圆C的离心率𝑒=2,所以𝑎=2,又𝑎2=𝑏2+𝑐2,
𝑦24
1𝑐1
求得𝑎2=4¬𝑏2=3.椭圆C方程为
+
𝑥23
=1,
2⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑡=2时,所以1≤|𝑃𝐹1|≤3,设|⃗ 𝑃𝐹|⃗𝑃𝐹1|=𝑡,|𝑃𝐹2|=4−𝑡,1|⋅|𝑃𝐹2|=𝑡(4−𝑡)=−(𝑡−2)+4,
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ |⃗𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|最大值为4,𝑡=1或3时,|𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|最小值为3, ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⃗𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|取值范围是[3,4].…(5分) (Ⅱ)设直线l的斜率为k,
则直线l方程𝑦−2=𝑘𝑥,设𝐵(𝑥𝐵,𝑦𝐵),𝐴(𝑥𝐴,𝑦𝐴), 𝑦=𝑘𝑥+2
由{𝑦2𝑥2,得(3𝑘2+4)𝑥2+12𝑘𝑥=0,
+=1
4
3
则有𝑥𝐴=0,𝑥𝐵=3𝑘2+4,所以𝑦𝐵=
2
−12𝑘−6𝑘2+83𝑘2+4
,
8−6𝑘
⃗⃗⃗1⃗⃗⃗⃗ =(−12𝑘所以𝐹𝐵,−1),⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 𝐹1𝐻=(𝑥𝐻,−1), 3𝑘2+43𝑘2+4
⃗⃗1⃗⃗⃗⃗ ⋅⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 由已知⃗𝐹𝐵𝐹1𝐻=0,
所以
−12𝑘
3𝑘2+4
⋅𝑥𝐻+1−
2𝑥𝑀
−6𝑘2+83𝑘2+4
=0,解得𝑥𝐻=
9𝑘2−412𝑘
⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,|⃗𝑀𝑂𝑀𝐴|,
1
9𝑘2−412𝑘
2
𝑥𝑀
+
2𝑦𝑀
=
+(𝑦𝑀−2)2,𝑦𝑀
8
=1,MH的方程𝑦=−(𝑥−
𝑘
𝑦=𝑘𝑥+2
),联立{19𝑘2−4,
𝑦=−(𝑥−)
𝑘
12𝑘
𝑦𝑀=12(1+𝑘2)=1,解得𝑘2=3, 所以直线l的方程为𝑦=±
2√6𝑥3
9𝑘2+20
+2.…(13分)
(Ⅰ)设椭圆上焦点𝐹1(0,𝑐),解析:由𝐹1到直线4𝑥+3𝑦+12=0的距离为3,结合椭圆C的离心率𝑒=2,⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ 求出椭圆C方程,推出1≤|𝑃𝐹1|≤3,设|⃗𝑃𝐹|⃗𝑃𝐹1|=𝑡,|𝑃𝐹2|=4−𝑡,1|⋅|𝑃𝐹2|=𝑡(4−𝑡)=−(𝑡−⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ 2)2+4,𝑡=2时,然后求解|⃗𝑃𝐹1|⋅|𝑃𝐹2|取值范围.
(Ⅱ)设直线l的斜率为k,直线l的方程𝑦−2=𝑘𝑥,设𝐵(𝑥𝐵,𝑦𝐵),𝐴(𝑥𝐴,𝑦𝐴),联立直线与椭圆方程,⃗⃗1⃗⃗⃗⃗ ⋅⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 求出A,B坐标,利用⃗𝐹𝐵𝐹1𝐻=0,求出H、M的坐标,推出k即可求出直线l的方程. 本题考查直线与椭圆的位置关系的应用,椭圆方程的求法,考查分析问题解决问题的能力.
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