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2019-2020学年济宁市邹城市高一下学期期中数学试卷(含答案解析)

来源:个人技术集锦
2019-2020学年济宁市邹城市高一下学期期中数学试卷

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

,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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