2021-2022学年高二(上)开学数学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:(每小题4分,共48分)
1.(4分)已知α=,则点P(sinα,tanα)所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【分析】直接由α所在的象限得到sinα,tanα的符号,则答案可求.
【解答】解:∵α=为第二象限角,
∴sinα>0,tanα<0.
∴点P(sinα,tanα)所在的象限是第四象限.
故选:D.
2.(4分)函数y=3cos2x﹣4cosx+1,x的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先把函数的关系式变形成二次函数的形式,进一步利用函数的定义域求出函数的值域,最后求出函数的最大值.
【解答】解:由于x,
则:cosx.
所以:数y=3cos2x﹣4cosx+1,
=﹣,
=.
当cosx=﹣时,
=.
故选:D.
3.(4分)已知一个圆柱的底面半径和高相等,且体积为1000π,那么此圆柱的侧面积S等于( )
A.100π B.200π C.300π D.400π
【答案】B
【分析】设圆柱的底面半径为R,由圆柱的体积求出R的值,再计算圆柱的侧面积.
【解答】解:设圆柱的底面半径为R,则高也是R,
所以圆柱的体积为V圆柱=πR2 R=1000π,
解得R=10,所以圆柱的侧面积S=2πR R=2π×10×10=200π.
故选:B.
4.(4分)设,是非零向量,则“⊥”是“函数f(x)=(x+) (x﹣)为一次函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】根据充分必要条件的定义以及向量的运算和性质分别判断即可.
【解答】解:f(x)=(x) (x﹣)
= x2+(﹣)x﹣ ,
若⊥,则 =0,
如果同时有||=||,则函数恒为0,
不是一次函数,故不充分;
如果f(x)是一次函数,则 =0,
故⊥,该条件必要;
故选:B.
5.(4分)定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数.若f(x)的最小正周期是π,且当x∈[0,]时,f(x)=sinx,则f()的值为( )
A.﹣ B. C.﹣ D.
【答案】D
【分析】要求f(),则必须用f(x)=sinx来求解,那么必须通过奇偶性和周期性,将变量转化到区间[0,]上,再应用其解析式求解.
【解答】解:∵f(x)的最小正周期是π
∴f()=f(﹣2π)=f(﹣)
∵函数f(x)是偶函数
∴f()=f()=sin=.
故选:D.
6.(4分)如图一半径为3米的水轮,水轮的圆心O距离水面2米,已知水轮每分钟旋转4圈,水轮上的点P到水面的距离y(米)与时间x(秒)满足函数关系y=Asin(ωx+φ)+2,则有( )
A.ω=,A=3 B.ω=,A=5 C.ω=,A=5 D.ω=,A=3
【答案】A
【分析】先根据h的最大和最小值求得A和k,利用周期求得ω.
【解答】解:∵水轮的半径为3,水轮圆心O距离水面2m,
A=3,k=2,
又水轮每分钟旋转4圈,故转一圈需要15秒,
∴T=15=,
∴ω=.
故选:A.
7.(4分)在△ABC中,若sinBsinC=cos2,则△ABC是( )
A.等边三角形 B.等腰三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
【答案】B
【分析】利用cos2=可得sinBsinC=,再利用两角和差的余弦可求.
【解答】解:由题意sinBsinC=,
即sinBsinC=1﹣cosCcosB,
亦即cos(C﹣B)=1,
∵C,B∈(0,π),
∴C=B,
故选:B.
8.(4分)已知结论:“在正三角形ABC中,若D是边BC的中点,G是三角形ABC的重心,则”,若把该结论推广到空间,则有结论:“在棱长都相等的四面体ABCD中,若△BCD的中心为M,四面体内部一点O到四面体各面的距离都相等,则=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】类比平面几何结论,推广到空间,则有结论:“=3”.设正四面体ABCD边长为1,易求得AM=,又O到四面体各面的距离都相等,所以O为四面体的内切球的球心,设内切球半径为r,则有r=,可求得r即OM,从而可验证结果的正确性.
【解答】解:推广到空间,则有结论:“=3”.
设正四面体ABCD边长为1,易求得AM=,又O到四面体各面的距离都相等,
所以O为四面体的内切球的球心,设内切球半径为r,
则有r=,可求得r即OM=,
所以AO=AM﹣OM=,所以 =3
故选:C.
9.(4分)如图,在棱长为a的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为A1D1的中点,Q为A1B1上任意一点,E,F为CD上任意两点,且EF的长为定值b,则下面的四个值中不为定值的是( )
A.点P到平面QEF的距离
B.三棱锥P﹣QEF的体积
C.直线PQ与平面PEF所成的角
D.二面角P﹣EF﹣Q的大小
【答案】C
【分析】根据线面平行的性质可以判断A答案的对错;根据等底同高的三角形面积相等及A的结论结合棱锥的体积公式,可判断B的对错;根据线面角的定义,可以判断C的对错;根据二面角的定义可以判断D的对错,进而得到答案.
【解答】解:A中,∵QEF平面也就是平面A1B1CD,既然P和平面QEF都是固定的,∴P到平面QEF的距离是定值.∴点P到平面QEF的距离为定值;
B中,∵△QEF的面积是定值.(∵EF定长,Q到EF的距离就是Q到CD的距离也为定长,即底和高都是定值),
再根据A的结论P到QEF平面的距离也是定值,∴三棱锥的高也是定值,于是体积固定.∴三棱锥P﹣QEF的体积是定值;
C中,∵Q是动点,EF也是动点,推不出定值的结论,∴就不是定值.∴直线PQ与平面PEF所成的角不是定值;
D中,∵A1B1∥CD,Q为A1B1上任意一点,E、F为CD上任意两点,∴二面角P﹣EF﹣Q的大小为定值.
故选:C.
10.(4分)如图,A,B是半径为2的圆周上的定点,P为圆周上的动点,∠APB是锐角,大小为β,图中阴影区域的面积的最大值为( )
A.4β+4cosβ B.4β+4sinβ C.2β+2cosβ D.2β+2sinβ
【答案】B
【分析】由题意可得∠AOB=2∠APB=2β,要求阴影区域的面积的最大值,即为直线QO⊥AB,运用扇形面积公式和三角形的面积公式,计算可得所求最大值.
【解答】解:由题意可得∠AOB=2∠APB=2β,
要求阴影区域的面积的最大值,即为直线QO⊥AB,
即有QO=2,Q到线段AB的距离为2+2cosβ,
AB=2 2sinβ=4sinβ,
扇形AOB的面积为 2β 4=4β,
△ABQ的面积为(2+2cosβ) 4sinβ=4sinβ+4sinβcosβ=4sinβ+2sin2β,
S△AOQ+S△BOQ=4sinβ+2sin2β﹣ 2 2sin2β=4sinβ,
即有阴影区域的面积的最大值为4β+4sinβ.
故选:B.
11.(4分)已知A,B,C是半径为1的球O的球面上的三个点,且AC⊥BC,AC=BC=1,则三棱锥O﹣ABC的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先确定△ABC所在的截面圆的圆心O1为斜边AB的中点,然后在Rt△ABC和Rt△AOO1中,利用勾股定理求出OO1,再利用锥体的体积公式求解即可.
【解答】解:因为AC⊥BC,AC=BC=1,
所以底面ABC为等腰直角三角形,
所以△ABC所在的截面圆的圆心O1为斜边AB的中点,
所以OO1⊥平面ABC,
在Rt△ABC中,AB=,则,
在Rt△AOO1中,,
故三棱锥O﹣ABC的体积为.
故选:A.
12.(4分)如图,在△ABC中,AD⊥AB,=,,则=( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查平面向量的基本运算与解三角形的基础知识,属于难题.从要求的结论入手,用公式写出数量积,根据正弦定理变未知为已知,代入数值,得到结果,本题的难点在于正弦定理的应用.
【解答】解:=|=||sinB=.
故选:D.
二、填空题:(每小题5分,共20分)
13.(5分)已知f(x)的定义域为(0,1],则f(sinx)的定义域是 (2kπ,2kπ+π),k∈Z. .
【答案】见试题解答内容
【分析】根据复合函数定义域之间的关系进行求解即可.
【解答】解:由0<sinx≤1,得:2kπ<x<2kπ+π(k∈Z),
故答案为:(2kπ,2kπ+π),k∈Z.
14.(5分)若将函数y=sin2x的图象向右平移φ(φ>0)个单位,得到的图象关于直线x=对称,则φ的最小值为 .
【答案】见试题解答内容
【分析】根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律可得所得函数的解析式为y=sin2(x﹣φ),再由题意结合正弦函数的对称性可得2×﹣2φ=kπ+,k∈z,由此求得φ的最小值.
【解答】解:将函数y=sin2x的图象向右平移φ(φ>0)个单位,可得函数y=sin2(x﹣φ)的图象,
再根据得到的图象关于直线x=对称,可得2×﹣2φ=kπ+,k∈z,
即 ﹣φ=+,k∈z,即 φ=﹣﹣,k∈z,
再根据φ>0,可得φ的最小值为,
故答案为:.
15.(5分)关于函数f(x)=4sin(2x+)(x∈R)有下列命题,其中正确的是 ①② .
①y=f(x)的表达式可改写为y=4cos(2x﹣);
②y=f(x)的图象关于点(﹣,0)对称;
③y=f(x)的最小正周期为2π;
④y=f(x)的图象的一条对称轴为x=﹣.
【答案】见试题解答内容
【分析】利用三角函数的图象和性质分别判断即可.
【解答】解:4sin(2x+)=4sin[+(2x﹣)]=4cos(2x﹣),
又f(﹣)=4sin[2×(﹣)+]=4sin0=0,
最小正周期为π,
对称轴方程为x=,k∈Z,
故①②正确,③④错误.
故答案为:①②.
16.(5分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA、PB、PC两两垂直,且PA=3.PB=2,PC=1.设M是底面ABC内一点,定义f(M)=(m,n,p),其中m、n、p分别是三棱锥M﹣PAB、三棱锥M﹣PBC、三棱锥M﹣PCA的体积.若f(M)=(,x,y),且≥8恒成立,则正实数a的最小值为 1 .
【答案】见试题解答内容
【分析】先根据三棱锥的特点求出其体积,然后利用基本不等式求出的最小值,建立关于a的不等关系,解之即可.
【解答】解:∵PA、PB、PC两两垂直,且PA=3.PB=2,PC=1.
∴VP﹣ABC=××3×2×1=1=+x+y
即x+y=则2x+2y=1
=()(2x+2y)=2+2a++≥2+2a+4≥8
解得a≥1
∴正实数a的最小值为1
故答案为:1
三、解答题:本大题共6小题,共52分
17.(9分)某同学用“五点法”画函数在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如表:
ωx+φ 0 π 2π
x
y=Asin(ωx+φ) 0 2 0 0
(1)请将如表数据补充完整;函数f(x)的解析式为f(x)= 2sin(2x+) (直接写出结果即可);
(2)求函数f(x)的单调递增区间.
【答案】(1)f(x)=2sin(2x+).
(2)[﹣+kπ,+kπ],k∈Z.
【分析】(1)由函数的最值求出A,由周期求出ω,由五点法作图求出φ的值,可得函数的解析式.
(2)利用正弦函数的单调性,求得函数f(x)的单调递增区间.
【解答】解:(1)把表格填完整:
ωx+φ 0 π 2π
x ﹣
y=Asin(ωx+φ) 0 2 0 ﹣2 0
根据表格可得 =﹣,
∴ω=2.
再根据五点法作图可得2×+φ=,
∴φ=,
∴函数的解析式为:f(x)=2sin(2x+).
(2)令2kπ﹣≤2x+≤2kπ+,求得 kπ﹣≤x≤kπ+,可得函数f(x)的单调递增区间为[﹣+kπ,+kπ],k∈Z.
故答案为:2sin(2x+).
18.(9分)已知向量=(sinθ,﹣2)与=(1,cosθ)互相垂直,其中θ∈(0,)
(1)求sinθ和cosθ的值;
(2)若5cos(θ﹣φ)=3cosφ,0<φ<,求φ的值.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由两向量的坐标及两向量垂直,利用平面向量的数量积运算法则列出关系式,再由同角三角函数间的基本关系列出关系式,联立两关系式即可求出sinθ和cosθ的值;
(2)利用两角和与差的余弦函数公式化简已知等式的左边,将sinθ和cosθ的值代入求出tanφ的值,由φ的范围,利用特殊角的三角函数值即可求出φ的度数.
【解答】解:(1)由向量=(sin θ,﹣2)与向量=(1,cos θ)互相垂直,
得sinθ﹣2cosθ=0,又sin2θ+cos2θ=1,其中θ∈(0,),
解得:sinθ=,cosθ=;
(2)由5cos(θ﹣φ)=3cosφ,得5cosθcosφ+5sinθsinφ=3cosφ,
将sinθ=,cosθ=代入,得sinφ=cosφ,即tanφ=1,
又0<φ<,所以φ=.
19.(9分)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a,b,c.已知asin=bsinA.
(1)求B;
(2)若△ABC为锐角三角形,且c=1,求△ABC面积的取值范围.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)运用三角函数的诱导公式和二倍角公式,以及正弦定理,计算可得所求角;
(2)运用余弦定理可得b,由三角形ABC为锐角三角形,可得a2+a2﹣a+1>1且1+a2﹣a+1>a2,求得a的范围,由三角形的面积公式,可得所求范围.
【解答】解:(1)asin=bsinA,即为asin=acos=bsinA,
可得sinAcos=sinBsinA=2sincossinA,
∵sinA>0,
∴cos=2sincos,
若cos=0,可得B=(2k+1)π,k∈Z不成立,
∴sin=,
由0<B<π,可得B=;
(2)若△ABC为锐角三角形,且c=1,
由余弦定理可得b==,
由三角形ABC为锐角三角形,可得a2+a2﹣a+1>1且1+a2﹣a+1>a2,且1+a2>a2﹣a+1,
解得<a<2,
可得△ABC面积S=a sin=a∈(,).
20.(9分)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,点E在棱AA1上,BE⊥EC1.
(1)证明:BE⊥平面EB1C1;
(2)若AE=A1E,AB=3,求四棱锥E﹣BB1C1C的体积.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由线面垂直的性质可得B1C1⊥BE,结合BE⊥EC1利用线面垂直的判定定理可证明BE⊥平面EB1C1;
(2)由条件可得AE=AB=3,然后得到E到平面BB1C1C的距离d=3,在求四棱锥的体积即可.
【解答】解:(1)证明:由长方体ABCD﹣A1B1C1D1,可知
B1C1⊥平面ABB1A1,BE 平面ABB1A1,
∴B1C1⊥BE,
∵BE⊥EC1,B1C1∩EC1=C1,
∴BE⊥平面EB1C1;
(2)由(1)知∠BEB1=90°,由题设可知Rt△ABE≌Rt△A1B1E,
∴∠AEB=∠A1EB1=45°,∴AE=AB=3,AA1=2AE=6,
∵在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AA1∥平面BB1C1C,E∈AA1,AB⊥平面BB1C1C,
∴E到平面BB1C1C的距离d=AB=3,
∴四棱锥E﹣BB1C1C的体积V=×3×6×3=18.
21.(8分)如图,在多面体ABCDEF中平面ADEF⊥平面ABCD,四边形ADEF为正方形,四边形ABCD为梯形,且AD∥BC,∠BAD=90°,AB=AD=1,BC=2.
(Ⅰ)求证:AF⊥CD;
(Ⅱ)若M为线段BD的中点,求证:CE∥平面AMF;
(Ⅲ)求多面体ABCDEF的体积.
【答案】见试题解答内容
【分析】(Ⅰ)由四边形ADEF为正方形,得AF⊥AD,再由平面ADEF⊥平面ABCD,结合面面垂直的性质可得AF⊥平面ABCD,从而得到AF⊥CD;
(Ⅱ)延长AM,交BC于G,证明△BGM≌△DAM,得到BG=AD=1,再由已知证明四边形GCEF为平行四边形,得到CE∥GF,然后利用线面平行的判定可得CE∥平面AMF;
(Ⅲ)设G为BC中点,连接DG,EG,分别证明DG∥平面AFB,DE∥平面AFB,可得平面DEG∥平面AFB.进一步证明AD⊥平面ABF,得到多面体AFB﹣DEG为直三棱柱.然后利用三棱柱AFB﹣DEG与三棱锥E﹣DGC的体积和求求多面体ABCDEF的体积.
【解答】(Ⅰ)证明:∵四边形ADEF为正方形,∴AF⊥AD,
又∵平面ADEF⊥平面ABCD,且平面ADEF∩平面ABCD=AD,AF 平面ADEF,
∴AF⊥平面ABCD,
又CD 平面ABCD,∴AF⊥CD;
(Ⅱ)证明:延长AM,交BC于G,
∵AD∥BC,M为BD的中点,∴△BGM≌△DAM,
∴BG=AD=1,
∵BC=2,∴GC=1,
由已知FE=AD=1且FE∥AD,
又∵AD∥GC,∴FE∥GC,且FE=GC.
∴四边形GCEF为平行四边形,则CE∥GF,
∵CE 平面AMF,GF 平面AMF,
∴CE∥平面AMF;
(Ⅲ)解:设G为BC中点,连接DG,EG,
由已知DG∥AB,∴DG∥平面AFB,
又∵DE∥AF,∴DE∥平面AFB,
∴平面DEG∥平面AFB.
∵AD⊥AB,AD⊥AF,∴AD⊥平面ABF,
∴多面体AFB﹣DEG为直三棱柱.
∵AB=AF=AD=1,且∠BAF=90°,
∴V1=V三棱柱AFB﹣DEG=S△AFB AD=,
由已知DG∥AB,且DG=AB,
∴DG⊥GC且DG=GC=1,
又∵DE∥AF,AF⊥平面CDG,
∴DE⊥平面CDG,
∵DE=AF=1,
∴=.
∴.
22.(8分)若定义域R的函数f(x)满足:
① x1,x2∈R,(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]≥0,② T>0, x∈R,f(x+T)=f(x)+1.则称函数f(x)满足性质P(T).
(Ⅰ)判断函数f(x)=2x与g(x)=sinx是否满足性质P(T),若满足,求出T的值;
(Ⅱ)若函数f(x)满足性质P(2),判断是否存在实数a,使得对任意x∈R,都有f(x+a)﹣f(x)=2021,并说明理由;
(Ⅲ)若函数f(x)满足性质P(4),且f(﹣2)=0.对任意的x∈(﹣2,2),都有f(﹣x)=﹣f(x),求函数的值域.
【答案】(Ⅰ)函数f(x)=2x满足性质P().g(x)=sinx满足性质P(T).
(Ⅱ)存在,理由见解答;
(Ⅲ){1}∪(2,6].
【分析】(Ⅰ)利用定义分别判断即可求解得结论;
(Ⅱ)由②计算可得f(x+2n)=f(x)+n,即f(x+2n)﹣f(x)=n,令n=2021即可求得a的值;
(Ⅲ)根据已知可得任意的x∈[﹣2,2),f(x)=0,递推可得任意的x∈[4k﹣2,4k+2),k∈Z,有f(x)=k,由f(t)≠0,可得t [﹣2,2),分t=2,|t|>2两种情况分别求出g(t)的值域即可得解.
【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=2x为增函数,满足性质①,
对于②,由 x∈R,f(x+T)=f(x)+1有2(x+T)=2x+1,
所以2T=1,T=,
所以函数f(x)=2x满足性质P().
函数g(x)=sinx显然不满足①,所以不满足性质P(T).
(Ⅱ)存在,理由如下:
由 x∈R,f(x+2)=f(x)+1.
可得f(x+2n)=f(x+2n﹣2)+1=f(x+2n﹣4)+2=f(x+2n﹣6)+3=…=f(x)+n(n∈N*),
即f(x+2n)﹣f(x)=n,
令n=2021,得a=2n=4042.
(Ⅲ)依题意,对任意的x∈(﹣2,2),都有f(﹣x)=﹣f(x),所以f(0)=0,
因为函数f(x)满足性质P(4),
由①可得,在区间[﹣2,0]上有f(﹣2)≤f(x)≤f(0),
又因为f(﹣2)=0,所以0≤f(x)≤0,可得任意x∈[﹣2,0],f(x)=0,
又因为对任意的x∈(﹣2,2),都有f(﹣x)=﹣f(x),
所以任意的x∈[﹣2,2),f(x)=0,
递推可得任意的x∈[4k﹣2,4k+2),k∈Z,有f(x)=k,
函数g(t)=,因为f(t)≠0,所以t [﹣2,2),
由②及f(﹣2)=0,可得f(2)=1,
所以当t=2时,g(2)==1,
当|t|>2时,∈(﹣2,2),所以f()=0,
即|t|>2时,g(t)=,
所以当t∈[4k﹣2,4k+2)(k∈Z,k≠0,t≠2)时,g(t)=,
当k≥1时,g(t)∈[,)=[4﹣,4+)(当k=1时,g(t)≠2,需要排除),
此时随k的增大而减小,所以[4﹣,4+) [4﹣,4+),
所以求值域,只需取k=1,得g(t)∈[4﹣,4+)=[2,6),
当k<0时,g(t)∈(,]=(4+,4﹣],
此时随k的增大而减小,所以(4+,4﹣] (4+,4﹣],
只需取k=﹣1,得g(t)∈(4+,4﹣]=(2,6].
综上,函数g(t)的值域为{1}∪(2,6].2021-2022学年高二(上)开学数学试卷
一、选择题:(每小题4分,共48分)
1.(4分)已知α=,则点P(sinα,tanα)所在的象限是( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.(4分)函数y=3cos2x﹣4cosx+1,x的最大值是( )
A. B. C. D.
3.(4分)已知一个圆柱的底面半径和高相等,且体积为1000π,那么此圆柱的侧面积S等于( )
A.100π B.200π C.300π D.400π
4.(4分)设,是非零向量,则“⊥”是“函数f(x)=(x+) (x﹣)为一次函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(4分)定义在R上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数.若f(x)的最小正周期是π,且当x∈[0,]时,f(x)=sinx,则f()的值为( )
A.﹣ B. C.﹣ D.
6.(4分)如图一半径为3米的水轮,水轮的圆心O距离水面2米,已知水轮每分钟旋转4圈,水轮上的点P到水面的距离y(米)与时间x(秒)满足函数关系y=Asin(ωx+φ)+2,则有( )
A.ω=,A=3 B.ω=,A=5 C.ω=,A=5 D.ω=,A=3
7.(4分)在△ABC中,若sinBsinC=cos2,则△ABC是( )
A.等边三角形 B.等腰三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
8.(4分)已知结论:“在正三角形ABC中,若D是边BC的中点,G是三角形ABC的重心,则”,若把该结论推广到空间,则有结论:“在棱长都相等的四面体ABCD中,若△BCD的中心为M,四面体内部一点O到四面体各面的距离都相等,则=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
9.(4分)如图,在棱长为a的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P为A1D1的中点,Q为A1B1上任意一点,E,F为CD上任意两点,且EF的长为定值b,则下面的四个值中不为定值的是( )
A.点P到平面QEF的距离
B.三棱锥P﹣QEF的体积
C.直线PQ与平面PEF所成的角
D.二面角P﹣EF﹣Q的大小
10.(4分)如图,A,B是半径为2的圆周上的定点,P为圆周上的动点,∠APB是锐角,大小为β,图中阴影区域的面积的最大值为( )
A.4β+4cosβ B.4β+4sinβ C.2β+2cosβ D.2β+2sinβ
11.(4分)已知A,B,C是半径为1的球O的球面上的三个点,且AC⊥BC,AC=BC=1,则三棱锥O﹣ABC的体积为( )
A. B. C. D.
12.(4分)如图,在△ABC中,AD⊥AB,=,,则=( )
A. B. C. D.
二、填空题:(每小题5分,共20分)
13.(5分)已知f(x)的定义域为(0,1],则f(sinx)的定义域是 .
14.(5分)若将函数y=sin2x的图象向右平移φ(φ>0)个单位,得到的图象关于直线x=对称,则φ的最小值为 .
15.(5分)关于函数f(x)=4sin(2x+)(x∈R)有下列命题,其中正确的是 .
①y=f(x)的表达式可改写为y=4cos(2x﹣);
②y=f(x)的图象关于点(﹣,0)对称;
③y=f(x)的最小正周期为2π;
④y=f(x)的图象的一条对称轴为x=﹣.
16.(5分)如图,在三棱锥P﹣ABC中,PA、PB、PC两两垂直,且PA=3.PB=2,PC=1.设M是底面ABC内一点,定义f(M)=(m,n,p),其中m、n、p分别是三棱锥M﹣PAB、三棱锥M﹣PBC、三棱锥M﹣PCA的体积.若f(M)=(,x,y),且≥8恒成立,则正实数a的最小值为 .
三、解答题:本大题共6小题,共52分
17.(9分)某同学用“五点法”画函数在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如表:
ωx+φ 0 π 2π
x
y=Asin(ωx+φ) 0 2 0 0
(1)请将如表数据补充完整;函数f(x)的解析式为f(x)= (直接写出结果即可);
(2)求函数f(x)的单调递增区间.
18.(9分)已知向量=(sinθ,﹣2)与=(1,cosθ)互相垂直,其中θ∈(0,)
(1)求sinθ和cosθ的值;
(2)若5cos(θ﹣φ)=3cosφ,0<φ<,求φ的值.
19.(9分)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a,b,c.已知asin=bsinA.
(1)求B;
(2)若△ABC为锐角三角形,且c=1,求△ABC面积的取值范围.
20.(9分)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1的底面ABCD是正方形,点E在棱AA1上,BE⊥EC1.
(1)证明:BE⊥平面EB1C1;
(2)若AE=A1E,AB=3,求四棱锥E﹣BB1C1C的体积.
21.(8分)如图,在多面体ABCDEF中平面ADEF⊥平面ABCD,四边形ADEF为正方形,四边形ABCD为梯形,且AD∥BC,∠BAD=90°,AB=AD=1,BC=2.
(Ⅰ)求证:AF⊥CD;
(Ⅱ)若M为线段BD的中点,求证:CE∥平面AMF;
(Ⅲ)求多面体ABCDEF的体积.
22.(8分)若定义域R的函数f(x)满足:
① x1,x2∈R,(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]≥0,② T>0, x∈R,f(x+T)=f(x)+1.则称函数f(x)满足性质P(T).
(Ⅰ)判断函数f(x)=2x与g(x)=sinx是否满足性质P(T),若满足,求出T的值;
(Ⅱ)若函数f(x)满足性质P(2),判断是否存在实数a,使得对任意x∈R,都有f(x+a)﹣f(x)=2021,并说明理由;
(Ⅲ)若函数f(x)满足性质P(4),且f(﹣2)=0.对任意的x∈(﹣2,2),都有f(﹣x)=﹣f(x),求函数的值域.