章末综合检测(二)
(时间:120分钟,满分: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.化简:-=( )
A.2sin 4 B.-2sin 4
C.2cos 4 D.-2cos 4
解析:选C.因为-
=-,
又<4<,所以cos 4>sin 4,sin 4+cos 4<0,
所以原式=cos 4-sin 4-[-(sin 4+cos 4)]=2cos 4.故选C.
2.设向量a与b的夹角为θ,a=(2,1),a+3b=(5,4),则sin θ=( )
A. B.
C. D.
解析:选A.设b=(x,y),
则a+3b=(2+3x,1+3y)=(5,4),
所以
解得
即b=(1,1),
所以cos θ==,
所以sin θ==.
3.已知α∈(,π),且sin(α+)=,则cos α=( )
A. B.
C. D.
解析:选A.因为α∈(,π),
所以α+∈(,).
又sin (α+)=,
所以cos (α+)=-
=-,故cosα=cos
=cos (α+)cos +sin (α+)sin
=-×+×=.故选A.
4.已知|a|=1,|b|=2且a⊥(a+b),则a在b上的投影的数量为( )
A.-1 B.1
C.- D.
解析:选C.因为a⊥(a+b),所以a·(a+b)=0,即a2+a·b=0,所以a·b=-1,所以a在b上的投影的数量为=-.故选C.
5.已知cos (α+β)=,cos (α-β)=,则tan αtan β的值为( )
A. B.-
C.- D.
解析:选B.由cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β=,cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β=,联立方程组,可得cos αcos β=,sin αsin β=-,又由tan αtan β==-.故选B.
6.如果α∈,且sin α=,则sin -cos (π-α)=( )
A. B.-
C. D.-
解析:选B.sin -cos (π-α)=sin α+cos α+cos α=sin α+cos α.因为sin α=,α∈,所以cos α=-.所以sin α+cos α=×-×=-.
7.在△ABC中,若||=1,||=,|+|=||,则=( )
A.- B.-
C. D.
解析:选B.由向量的平行四边形法则,知当|+|=||时,∠A=90°.又||=1,||=,故∠B=60°,∠C=30°,||=2,所以==-.
8.若=,则tan (α+)=( )
A.3 B.
C.-3 D.-
解析:选B.由题知,当cos α=0时,原等式不成立,故cos α≠0,
对原式左侧分子、分母均除以cos α,可得=,所以tan α=2,所以tan (α+)===.故选B.
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.化简下列各式,结果为tan α的是( )
A.
B.
C. ·(α∈(0,π))
D.
解析:选CD.A不符合, ===|tanα|;B不符合,==tan;C符合,因为α∈(0,π),所以原式= ·==tan α;D符合,==tan α.
10.设a,b,c是三个向量,下列命题正确的是( )
A.a,b反向 a·b=-|a||b|
B.若a·b=a·c,且a≠0,则b=c
C.(3a+2b)·(3a-2b)=9|a|2-4|b|2
D.(a·b)c-(c·a)b=0
解析:选AC.A中,因为a与b反向,所以夹角为180°,因此a·b=|a||b|cos 180°=-|a||b|,反之也成立,故A正确;B中,a·b-a·c=a·(b-c)=0,又a≠0,则b=c或a⊥(b-c),故B错误;C中,左边=9a2-4b2=9|a|2-4|b|2=右边,故C正确;D中,由于数量积是实数,因此(a·b)c,(c·a)b分别表示与c,b共线的向量,运算结果不为0,故D错误.
11.已知向量m=(2cos2x,),n=(1,sin2x),设函数f(x)=m·n,则下列关于函数f(x)的性质的描述正确的是( )
A.f(x)的图象关于直线x=对称
B.f(x)的图象关于点对称
C.最小正周期为
D.f(x)在上单调递增
解析:选AD.f(x)=2cos2x+sin2x=cos 2x+sin 2x+1=2sin +1.当x=时,sin =sin =1,所以函数f(x)的图象关于直线x=对称,选项A正确;
当x=时,sin =0,所以函数f(x)的图象关于点对称,不关于点对称,选项B错误;
函数f(x)的最小正周期为T==π≠,选项C错误;当x∈时,2x+∈,所以函数f(x)在上单调递增,选项D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知sin =,则sin =________.
解析:sin =sin =cos =cos =1-2sin2=1-=.
答案:
13.已知向量a,b满足|a|=1,|b|=6,a·(b-a)=2,则a与b的夹角为________,|2a-b|=________.
解析:因为a·(b-a)=a·b-a2=a·b-1=2,所以a·b=3.设a与b的夹角为θ,则cosθ==.又θ∈[0,π],所以θ=.因为|2a-b|2=4a2-4a·b+b2=28,所以|2a-b|=2.
答案: 2
14.已知A,B均为钝角,sin2+cos=,且sin B=,则A+B=________.
解析:因为sin2+cos=+cos A-sin A=,所以sin A=.
又sin B=,A,B均为钝角,所以cos A=-,cos B=-,所以cos (A+B)=cos Acos B-sin A sin B=(-)×(-)-×=.又π<A+B<2π,所以A+B=.
答案:
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.(本小题满分13分)已知α,β∈(0,),cos α=,cos (α+β)=.
(1)求sin β的值;
(2)求cos (α+2β)的值.
解:(1)因为α,β∈,所以0<α+β<π.
又cos α=,cos (α+β)=,
所以sin α==,
sin(α+β)==.
所以sin β=sin [(α+β)-α]
=sin (α+β)cos α-cos (α+β)sin α
=×- ×=.
(2)由(1)可知,cos β==,
所以cos(α+2β)=cos [(α+β)+β]
=cos (α+β)cos β-sin (α+β)sin β
=×-×=.
16.(本小题满分15分)已知向量a与向量b的夹角为,且|a|=1,|2a-b|=.
(1)求|b|;
(2)若a⊥(a-λb),求实数λ的值.
解:(1)由|2a-b|=,
得4|a|2-4a·b+|b|2=7,
则|b|2-2|b|-3=0,
解得|b|=3或|b|=-1(舍去),
所以|b|=3.
(2)由a⊥(a-λb),得a·(a-λb)=0,
所以a2-λa·b=0,
所以1-λ=0,所以λ=.
17.(本小题满分15分)已知函数f(x)=A sin ,x∈R,且f=.
(1)求A的值;
(2)若f(θ)-f(-θ)=,θ∈,求f.
解:(1)因为f(x)=A sin ,
且f=,
所以A sin =,
即A sin =,所以A=3.
(2)由(1)知f(x)=3sin ,
因为f(θ)-f(-θ)=,
所以3sin -3sin =,
展开得3(sin θ+cos θ)-3(cos θ-sin θ)=,化简得sin θ=.因为θ∈,所以cos θ=.
所以f=3sin
=3sin =3cos θ=.
18.(本小题满分17分)已知=(4,0),=(2,2),=(1-λ)+λ(λ2≠λ).
(1)求·及在上的投影的数量;
(2)证明A,B,C三点共线,并在=时,求实数λ的值;
(3)求||的最小值.
解:(1)·=8,设与的夹角为θ,
则cos θ===,
所以在上的投影的数量为||cos θ=4×=2.
(2)=-=(-2,2),=-=(1-λ)-(1-λ)=(λ-1),因为与有公共点B,所以A,B,C三点共线.
当=时,λ-1=1,所以λ=2.
(3)||2=(1-λ)2||2+2λ(1-λ)·+λ2||2=16λ2-16λ+16=16+12.
所以当λ=时,||取到最小值2.
19.(本小题满分17分)已知向量a=(1,-),b=,函数f(x)=a·b.
(1)若f(θ)=0,求的值;
(2)当x∈[0,π]时,求函数f(x)的值域.
解:(1)因为a=(1,-),
b=,
所以f(x)=a·b=sinx-
=sinx-cos x.
因为f(θ)=0,即sin θ-cos θ=0,
所以tan θ=,
所以====-2+.
(2)由(1)知f(x)=sin x-cos x=2sin ,
因为x∈[0,π],所以x-∈,
当x-=-,即x=0时,f(x)min=-;
当x-=,即x=时,f(x)max=2,
所以当x∈[0,π]时,函数f(x)的值域为[-,2].