高中数学全一册课后训练(打包30套)新人教B版必修4

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名称 高中数学全一册课后训练(打包30套)新人教B版必修4
格式 zip
文件大小 32.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标B版
科目 数学
更新时间 2017-10-28 13:02:45

文档简介

向量的加法
1.如图所示,+++++=(  )
A.0
B.0
C.2
D.-2
2.四边形ABCD中,若=,且||=||,则四边形ABCD为(  )
A.平行四边形
B.菱形
C.矩形
D.正方形
3.设a,b为非零向量,则下列说法不正确的是(  )
A.a与b反向,且|a|>|b|,则向量a+b与a的方向相同
B.a与b反向,且|a|<|b|,则向量a+b与a的方向相同
C.a与b同向,则向量a+b与a的方向相同
D.a与b同向,则向量a+b与b的方向相同
4.设(+)+(+)=a,而b是一非零向量,则下列结论中,正确的有(  )
①a∥b;②a+b=a;③a+b=b;④|a+b|<|a|+|b|.
A.①③
B.②③
C.②④
D.①②
5.下列等式错误的是(  )
A.a+0=0+a=a
B.++=0
C.+=++
D.(+)+(+)+=
6.如图所示,已知梯形ABCD,AD∥BC,则+++=__________.
7.已知||=||=,且∠AOB=120°,则|+|=________.
8.我们知道,在△ABC中,++=0,反过来,三个不共线的非零向量a,b,c满足什么条件时,顺次将它们的终点与始点相连可组成一个三角形?
参考答案
1.解析:利用向量加法的多边形法则求解.
答案:B
2.解析:由=,可判断四边形ABCD为平行四边形.由||=||,可进一步判断四边形ABCD的对角线相等,所以四边形ABCD为矩形.
答案:C
3.答案:B
4.解析:由(+)+(+)=+++=0,可知a=0,而零向量与任意向量平行,任意向量与零向量相加仍得原向量,所以①和③正确;②中应为a+b=b,④中应为|a+b|=|a|+|b|.
答案:A
5.解析:对于零向量和任一向量a,有a+0=0+a=a,故选项A正确;
∵++=+=2,∴选项B错误;
对于选项C,+=0,++=+=0,
∴+=++,故选项C正确;
对于选项D,由向量加法的交换律和结合律,得
(+)+(+)+=++++=,故选项D正确.
答案:B
6.解析:原式=(+)+(+)=+=.
答案:
7.解析:以OA,OB为邻边作平行四边形OACB,
则=+.
因为||=||=,
且∠AOB=120°,
所以△OAC是等边三角形.
所以|+|=||=||=.
答案:
8.解:当a+b+c=0时,顺次将它们的终点与始点相连可组成一个三角形.
可作=a,=b,=c,则+=,
∴+c=0,即c与方向相反,大小相同,即c=,∴a,b,c可构成一个三角形.
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1数乘向量
1.设a是非零向量,λ是非零实数,下列结论正确的是(  )
A.a与-λa的方向相反
B.|-λa|≥|a|
C.a与λ2a的方向相同
D.|-λa|=|λ|a
2.已知AD,BE,CF分别为△ABC的三条中线,G是它们的交点,则下列等式不正确的是(  )
A.=
B.=
C.=-2
D.+=
3.如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,=a,=b,=c,=d,且E,F分别为AB,CD的中点,则(  )
A.=(a+b+c+d)
B.=(a-b+c-d)
C.=(c+d-a-b)
D.=(a+b-c-d)
4.(2012·四川雅安期末)设四边形ABCD中,有=,且||=||,则这个四边形是(  )
A.平行四边形
B.矩形
C.菱形
D.等腰梯形
5.已知四边形ABCD为菱形,点P在对角线AC(不包括端点A,C)上,则等于(  )
A.λ(+),λ∈(0,1)
B.λ(+),λ∈
C.λ(-),λ∈(0,1)
D.λ(-),λ∈
6.O为平行四边形ABCD的中心,若=4e1,=6e2,则=__________.
7.如图所示,已知=,若用,表示,则等于__________.
8.给出下面四个结论:
①对于实数p和向量a,b,有p(a-b)=pa-pb;
②对于实数p,q和向量a,有(p-q)a=pa-qa;
③若pa=pb(p∈R),则a=b;
④若pa=qa(p,q∈R,a≠0),则p=q.
其中正确结论的序号为__________.
9.如图所示,L,M,N是△ABC三边的中点,O是△ABC所在平面内的任意一点,求证:++=++.
10.已知,在△ABC中,=a,=b.对于△ABC所在平面内的任意一点O,动点P满足=+λa+λb,λ∈[0,+∞).试问,动点P的轨迹是否过某一个定点?并说明理由.
参考答案
1.解析:如果λ>0,则a与-λa的方向相反,如果λ≤0,则a与-λa的方向相同,故选项A错误;
如果|λ|<1,则|-λa|<|a|,故选项B错误;
|-λa|是一个大于或等于零的实数,而|λ|a是向量,它们之间不能比较大小,故选项D错误.
答案:C
2.解析:由图知,选项A,C,D均正确,选项B应该为=.
答案:B
3.解析:如图,连接OF,OE,则=-=(+)-(+)=(c+d)-(a+b)=(c+d-a-b).故选C.
答案:C
4.解析:∵=,
∴四边形ABCD是梯形.
又∵||=||,
∴四边形ABCD是等腰梯形.
答案:D
5.解析:由向量的运算法则,可得=+.又点P在对角线AC上,所以与同向,且||<||,故=λ=λ(+),λ∈(0,1).
答案:A
6.解析:==(-)=(-)=(6e2-4e1)=3e2-2e1.
答案:3e2-2e1
7.解析:由=+
=+=(-+)+
=+.
答案:+
8.解析:①②正确;③当p=0时不正确;④可化为(p-q)a=0,
∵a≠0,∴p-q=0,即p=q,∴④正确.
答案:①②④
9.证明:∵++=+++++
=(++)+(++)
=(++)+(++)
=(++)+0
=++,
∴原式成立.
10.解:是.理由:如图,以,为邻边作ABDC,设对角线AD,BC交于点E,
则==(a+b).
由=+λa+λb,得
-==2λ·(a+b)=2λ·,λ∈[0,+∞).
∴与共线.
由λ∈[0,+∞)可知,动点P的轨迹是射线AE,
∴动点P的轨迹必过△ABC的重心.
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1诱导公式(2)
1.若sin(π+α)=,α∈,则tan
α等于(  )
A.
B.
C.
D.
2.如果角α与β的终边关于y轴对称,则下列等式恒成立的是(  )
A.sin(α+π)=sin
β
B.sin(α-π)=sin
β
C.sin(2π-α)=-sin
β
D.sin(-α)=sin
β
3.化简tan(27°-α)·tan(49°-β)·tan(63°+α)·tan(139°-β)的结果为(  )
A.1
B.-1
C.2
D.-2
4.已知,则的值为(  )
A.
B.
C.k
D.-k
5.已知,那么的值等于(  )
A.
B.
C.
D.
6.如果,且α是第四象限的角,那么__________.
7.将,,按从小到大的顺序排列是__________.
8.若,则f(1)+f(3)+f(5)+…+f(2
011)+f(2
013)=__________.
9.在△ABC中,A,B,C是三个内角.
求证:(1)cos
A=-cos(B+C);
(2).
10.已知sin
α,cos
α是关于x的二次方程2x2+(+1)x+m=0的两个根,试求的值.
参考答案
1.解析:由条件可知,,α∈,
所以.
所以.
答案:D
2.解析:由对称性可知存在k∈Z,使得α=2kπ+π-β.故sin(α+π)=sin(2kπ+2π-β)=-sin
β,sin(α-π)=sin(2kπ-β)=-sin
β,sin(2π-α)=sin(2π-2kπ-π+β)=-sin
β,sin(-α)=sin(-2kπ-π+β)=-sin
β.
答案:C
3.解析:原式=tan(27°-α)·tan(49°-β)·tan[90°-(27°-α)]·tan[90°+(49°-β)]=tan(27°-α)·cot(27°-α)·tan(49°-β)·[-cot(49°-β)]=-1.
答案:B
4.解析:设+α=θ,则sin
θ=k.
=·cos(2π-θ)=·cos
θ
=-sin
θ=-k.
答案:D
5.解析:∵,
∴.



=.
答案:A
6.解析:∵,且α是第四象限的角,
∴.
∴.
答案:
7.解析:因为,
所以.
而,
因为,
所以.
故.
答案:
8.答案:
9.证明:(1)∵A+B+C=π,
∴A=π-B-C.
∴cos
A=cos[π-(B+C)]=-cos(B+C).
(2)∵A+B+C=π,
∴,
∴.
10.解:利用诱导公式可得,



=.
由韦达定理得sin
α+cos
α=,①
,②
且Δ=(+1)2-8m≥0.③
①2-2×②得1=-m,
解得符合③式.
于是,.
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1三角函数的定义
1.(2012·天津测试)若sin
α<0且tan
α>0,则α的终边在(  )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
2.下列说法中,正确的个数是(  )
①与角的终边相同的角有有限个;
②sin
20°<0;
③cos
260°>0;
④tan
120°>0.
A.0
B.1
C.2
D.3
3.当(k∈Z)时,的取值为(  )
A.M≥0
B.M>0
C.M<0
D.M可正可负
4.已知cos
α=m,0<|m|<1,且,则角α的终边在(  )
A.第一或第二象限
B.第三或第四象限
C.第一或第四象限
D.第二或第三象限
5.若α是第二象限的角,则sin
2α,,tan
2α,中必取正数的个数是(  )
A.0
B.1
C.2
D.3
6.sin
0°+cos
90°+tan
180°+2
010cos
0°+2tan
45°=__________.
7.函数的定义域是__________.
8.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x轴的正半轴,若P(4,y)是角θ终边上一点,且,则y=__________.
9.已知角α的终边所在的直线与函数y=3x的图象重合,求α的六个三角函数值.
10.证明恒等式.
参考答案
1.答案:C
2.答案:A
3.解析:因为,k∈Z,所以角α的终边不落在坐标轴上.设角α终边上任意一点的坐标为P(x,y),xy≠0,OP=r(r>0),由任意角的三角函数的定义,知,,,,故.
答案:B
4.解析:因为cos
α=m,0<|m|<1,所以角α的终边不会落在坐标轴上.又因为,所以cos
α与tan
α同号,所以角α的终边在第一或第二象限.
答案:A
5.解析:∵2kπ+<α<2kπ+π,k∈Z,∴4kπ+π<2α<4kπ+2π,kπ+<<kπ+,k∈Z,∴2α是第三或第四象限的角,是第一或第三象限的角,∴只有.故选B.
答案:B
6.解析:原式=0+0+0+2
010×1+2=2
012.
答案:2
012
7.解析:依题意得即
故x的取值范围是2kπ+≤x≤2kπ+π(k∈Z).
答案:(k∈Z)
8.解析:因为,
所以y<0,且y2=64,所以y=-8.
答案:-8
9.解:函数y=3x的图象是过原点O和一、三象限的直线.
若α的终边在第一象限的射线上,
∵三角函数值与点在终边上的位置无关,
∴可在射线上取点P(1,3),,
∴,,tan
α=3,
,,.
若α的终边落在第三象限的射线上,同理可取点P(-1,-3),
又,得,,tan
α=3,,,.
10.证明:设M(x,y)为角α终边上异于原点O的一点,OM=r,由三角函数的定义,有,,,.
∴原式左边=


=1+1=2=等式右边.
∴原等式成立.
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1用平面向量坐标表示向量共线条件
1.已知a=,b=,若a∥b,则锐角α为(  )
A.30°
B.60°
C.45°
D.75°
2.以下命题错误的是(  )
A.若将=(x0,y0)平移,使起点M与坐标原点O重合,则终点N的坐标一定为(x0,y0)
B.=(x0,y0)的相反向量的坐标为(-x0,-y0)
C.若=(x0,y0)与y轴垂直,则必有y0=0
D.若=(x0,y0)是一个单位向量,则x0必小于1
3.与a=(12,5)平行的单位向量为(  )
A.
B.
C.或
D.
4.已知a=(1,2),b=(-2,3),若ma-nb与a+2b共线(其中m,n∈R,且n≠0),则等于(  )
A.
B.2
C.
D.-2
5.平面上有A(-2,1),B(1,4),D(4,-3)三点,点C在直线AB上,且=,连接DC并延长,取点E,使=,则点E的坐标为(  )
A.(0,1)
B.(0,1)或
C.
D.
6.已知A,B,C三点的坐标分别为(0,-1),(2,3),(-1,-3),则A,B,C三点的位置关系是________.
7.(2012·福建三明联考)已知两向量a=(2,sin
θ),b=(1,cos
θ),若a∥b,则__________.
8.已知点A(1,-2),若与a=(2,3)同向,||=,则点B的坐标为__________.
9.已知a=(1,2),b=(-3,2).
(1)求证:a和b是一组基底,并用它们表示向量c=(x0,y0);
(2)若(k2+1)a-4b与ka+b共线,求k的值.
10.如图所示,已知点A(4,0),B(4,4),C(2,6),求AC和OB的交点P的坐标.
参考答案
1.解析:∵a∥b,∴=sin
α·sin
α.
∴或.
∵α为锐角,∴舍去,
即,∴α=30°.
答案:A
2.解析:∵(x0,y0)为单位向量,∴x02+y02=1.
∴-1≤x0≤1.故选项D错误.
答案:D
3.解析:利用平行与单位向量两个条件求解.
答案:C
4.解析:ma-nb=m(1,2)-n(-2,3)=(m+2n,2m-3n).a+2b=(1,2)+2(-2,3)=(-3,8).
∵(ma-nb)∥(a+2b),
∴(m+2n)×8=-3×(2m-3n),即14m=-7n.
∴.
答案:A
5.解析:设点C(x,y),由=,
得(x+2,y-1)=(x-1,y-4),
即解得
即C(-5,-2).
又=,
设点E(a,b),则(a+5,b+2)=(a-4,b+3),解得a=-8,b=.
故E.
答案:D
6.解析:∵=(2,4),=(-1,-2),
∴=-2.
∴∥,且AB,AC有公共点A.
∴A,B,C三点共线.
答案:共线
7.答案:4
8.解析:设点B(x,y),则=(x-1,y+2),又与a=(2,3)同向,
故可设=λa=(2λ,3λ)(λ>0).
由||=,知,
解得λ=2.
又=(x-1,y+2)=(4,6),
所以即点B的坐标为(5,4).
答案:(5,4)
9.解:(1)证明:∵1×2≠2×(-3),
∴a与b不共线.
∴a和b是一组基底,可设c=ma+nb,
则(x0,y0)=m(1,2)+n(-3,2).
∴(x0,y0)=(m,2m)+(-3n,2n).

解得
∴c=a+b.
(2)由题意知,(k2+1)a-4b与ka+b平行,
故有,
即k2+4k+1=0,解得,
因此k的值为.
10.解:设=λ·=(4λ,4λ),=(4λ-4,4λ-0)=(4λ-4,4λ),=(2-4,6-0)=(-2,6).
由与共线,
可得(4λ-4)×6-4λ×(-2)=0,解得.
所以=(4λ,4λ)=(3,3),
所以点P的坐标为(3,3).
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1向量的正交分解与向量的直角坐标运算
1.若M(3,-2),N(-5,-1),且=,则点P的坐标为(  )
A.(-8,-1)
B.
C.
D.(8,-1)
2.若向量a=(1,1),b=(1,-1),c=(-1,2),则c等于(  )
A.
B.
C.
D.
3.已知点A(3,-4),B(-1,2),点P在直线AB上,且||=2||,则点P的坐标为(  )
A.
B.(-5,8)
C.或(-4,7)
D.或(-5,8)
4.在ABCD中,=(3,7),=(-2,3),对角线AC,BD交于点O,则的坐标为(  )
A.
B.
C.
D.
5.△ABC的两个顶点分别为A(4,8),B(-3,6),若AC的中点在x轴上,BC的中点在y轴上,则点C的坐标为(  )
A.(-8,3)
B.(-3,4)
C.(3,-8)
D.(-4,3)
6.设点A,B,C,D的坐标依次为(-1,0),(3,1),(4,3),(0,2),则四边形ABCD的形状为________.
7.已知边长为1的正方形ABCD,若点A与坐标原点重合,边AB,AD分别落在x轴,y轴的正方向上,则向量4+-3的坐标为__________.
8.已知点A(2,3),B(5,4),C(7,10),若=+λ(λ∈R),则λ=__________时,点P在第一、三象限的角平分线上;当λ__________时,点P在第三象限内.
9.(1)已知2a+b=(-4,3),a-2b=(3,4),求向量a,b的坐标.
(2)x轴的正方向与向量a的夹角为60°,且|a|=2,求向量a的坐标.
10.已知O是△ABC内一点,∠AOB=150°,∠BOC=90°,设=a,=b,=c,且|a|=2,|b|=1,|c|=3,试用a和b表示c.
参考答案
1.解析:由题意知,P为线段MN的中点,则点P的坐标为.
答案:B
2.解析:设c=ma+nb(m,n∈R),
则(-1,2)=m(1,1)+n(1,-1)=(m+n,m-n).
所以解得
故c=.
答案:B
3.解析:由题意,知=±2,设P(x,y),
则(3-x,-4-y)=±2(-1-x,2-y),
即或
解得或
答案:D
4.解析:如图所示,=+=(-2,3)+(3,7)=(1,10),
所以==.
所以=.
答案:C
5.解析:设点C的坐标为(x,y),则
解得所以点C的坐标为(3,-8).
答案:C
6.
解析:如图所示,∵=(0,2)-(-1,0)=(1,2),=(4,3)-(3,1)=(1,2),∴=.
又∵=(3,1)-(-1,0)=(4,1),
∴||=,||=,
∴||≠||,∴四边形ABCD为平行四边形.
答案:平行四边形
7.解析:如图,各顶点的坐标分别为A(0,0),B(1,0),C(1,1),D(0,1),故=(1,0),=(0,1),=(1,1).于是4+-3=(1,-2).
答案:(1,-2)
8.解析:设点P的坐标为(x,y),
则=(x,y)-(2,3)=(x-2,y-3),
+λ·=[(5,4)-(2,3)]+λ[(7,10)-(2,3)]
=(3,1)+λ(5,7)=(3+5λ,1+7λ).
∵=+λ,


若点P在第一、三象限的角平分线上,
则5+5λ=4+7λ,∴.
若点P在第三象限内,则∴λ<-1.
∴当时,点P在第一、三象限的角平分线上;
当λ<-1时,点P在第三象限内.
答案: <-1
9.解:(1)
①×2+②得,5a=(-8+3,6+4)=(-5,10),
∴a=(-1,2),
∴b=(-4,3)-2(-1,2)=(-4,3)-(-2,4)=(-2,-1).
(2)设a=(x,y).
∵x=|a|·cos
60°=2×=1,
y=±|a|·sin
60°=±2×=,
∴a=(1,).
10.解:以O为坐标原点,OA所在的直线为x轴建立如图所示的坐标系.由||=2,得=(2,0).
设点B的坐标为(x1,y1),点C的坐标为(x2,y2).
由∠AOB=150°,根据三角函数的定义可求出点B的坐标x1=1·cos
150°=,,
所以B,即=.
同理,点C的坐标为,即=.
设=m+n,
则=m(2,0)+n,
即解得
所以=-3-,即c=-3a-b.
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1半角的正弦、余弦和正切
1.tan
15°+cot
15°等于(  )
A.2
B.
C.4
D.
2.设α∈(π,2π),则等于(  )
A.
B.
C.
D.
3.若,则sin
α+cos
α的值是(  )
A.
B.
C.1
D.
4.若sin
2α=,且α∈,则cos
α-sin
α的值是(  )
A.
B.
C.
D.
5.(  )
A.tan

B.cot

C.tan

D.cot

6.已知α为三角形的内角,sin
α=,则________.
7.若<α<2π,且cos
α=,则的值是________.
8.已知0°<α<β<90°,sin
α与sin
β是方程x2-(cos
40°)x+cos240°-=0的两根,则cos(2α-β)=________.
9.已知,α∈,求2sin2α+tan
α--1的值.
10.(2011·北京模拟)已知函数f(x)=sin
2x-2sin2x.
(1)求的值;
(2)若x∈,求f(x)的最大值和最小值.
参考答案
1.解析:原式==2-+2+=4.
答案:C
2.解析:∵α∈(π,2π),∴∈,∴.
∴.
答案:A
3.解析:由,①
得,整理得.②
由①得.③
②+③得,解得sin
α=.
又由①得cos
α=2sin
α-1=2×-1=.
故sin
α+cos
α=.
答案:A
4.解析:∵(cos
α-sin
α)2=1-sin
2α=1-=,
∴|cos
α-sin
α|=.由α∈,知cos
α<sin
α,∴cos
α-sin
α=.
答案:C
5.解析:由,得
tan
4θ=,
所以=tan
4θ.
答案:C
6.解析:由条件,得cos
α=,
则或.
答案:3或
7.解析:∵<α<2π,∴<<π.又cos
α=,
∴.
∴=.
答案:
8.解析:由已知得Δ=2cos240°-4cos240°+2=2sin240°,
∴x=cos
40°±sin
40°.
∴x1=sin
45°cos
40°+cos
45°sin
40°=sin
85°,
x2=sin
45°cos
40°-cos
45°sin
40°=sin
5°.
又由0°<α<β<90°,
知β=85°,α=5°,
∴cos(2α-β)=cos(-75°)=cos
75°
=cos(45°+30°)=.
答案:
9.解:∵,
∴,
即.∴.
而2sin2α+tan
α--1=-cos
2α+=.
∵α∈,∴2α∈.
∴cos
2α=,
tan
2α=.
∴,
即2sin2α+tan
α--1的值为.
10.解:(1)=.
(2)f(x)=sin
2x+cos
2x-1=2-1.
因为x∈,所以,
所以≤≤1,
所以f(x)的最大值为1,最小值为-2.
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1向量数量积的坐标运算与度量公式
1.已知a=(2,-3),b=(1,-2),且c⊥a,b·c=1,则c的坐标为(  )
A.(3,-2)
B.(3,2)
C.(-3,-2)
D.(-3,2)
2.已知m=(a,b),向量n与m垂直,且|m|=|n|,则n的坐标为(  )
A.(b,-a)
B.(-a,b)
C.(-a,b)或(a,-b)
D.(b,-a)或(-b,a)
3.已知a=(m-2,m+3),b=(2m+1,m-2),且a与b的夹角大于90°,则实数m的取值范围为(  )
A.m>2或m<
B.<m<2
C.m≠2
D.m≠2且m≠
4.设向量a=(1,0),b=,则下列结论中正确的是(  )
A.|a|=|b|
B.a·b=
C.a-b与b垂直
D.a∥b
5.已知a=(-3,2),b=(-1,0),向量λa+b与a-2b垂直,则实数λ的值为__________.
6.已知O为坐标原点,=(3,1),=(-1,2),⊥,∥,则满足+=的向量的坐标为__________.
7.(2012·天津期末)定义平面向量之间的一种运算“ ”如下,对任意的a=(m,n),b=(p,q),令ab=mq-np,给出下面五个判断,其中正确的有__________.(填正确的序号)
①若a与b共线,则ab=0;②若a与b垂直,则ab=0;③ab=ba;④对任意的λ∈R,有(λa)b=λ(ab);⑤(ab)2+(a·b)2=|a|2|b|2.
8.(2012·山东济宁期末)已知a=(1,2),b=(-3,1).
(1)求a-2b;
(2)设a,b的夹角为θ,求cos
θ的值;
(3)若向量a+kb与a-kb互相垂直,求k的值.
9.已知a=(cos
α,sin
α),b=(cos
β,sin
β),且|ka+b|=|a-kb|(k>0).
(1)用k表示数量积a·b;
(2)求a·b的最小值,并求此时a,b的夹角θ.
参考答案
1.解析:设c=(x,y),
∵c⊥a,
∴2x-3y=0.①
又b·c=1,
∴x-2y=1.②
综合①②知x=-3,y=-2.
∴c的坐标为(-3,-2).
答案:C
2.解析:设向量n的坐标为(x,y).
由|m|=|n|,得a2+b2=x2+y2.①
由m⊥n,得ax+by=0.②
解①②组成的方程组,得或
所以n的坐标为(b,-a)或(-b,a).
答案:D
3.解析:a与b的夹角大于90°a·b<0,
而a·b=(m-2)(2m+1)+(m+3)(m-2)=3m2-2m-8.
解不等式3m2-2m-8<0,得<m<2.
答案:B
4.答案:C
5.解析:向量λa+b=(-3λ-1,2λ),a-2b=(-1,2).
因为λa+b与a-2b垂直,
所以3λ+1+4λ=0,解得λ=.
答案:
6.解析:设=(x,y),则=+=(x+3,y+1),
∴=-=(x+4,y-1).
∵⊥,
∴-(x+3)+2(y+1)=0,即x-2y+1=0.①
又∵∥,
∴3(y-1)-(x+4)=0,即x-3y+7=0.②
由①②,解得x=11,y=6.
∴=(11,6).
答案:(11,6)
7.答案:①④⑤
8.解:(1)a-2b=(1,2)-2(-3,1)=(1+6,2-2)=(7,0).
(2)cos
θ==.
(3)因为向量a+kb与a-kb互相垂直,所以(a+kb)·(a-kb)=0,即a2-k2b2=0.因为a2=5,b2=10,所以5-10k2=0k=.
9.解:(1)由|ka+b|=|a-kb|,
得(ka+b)2=3(a-kb)2,
∴k2a2+2ka·b+b2=3a2-6ka·b+3k2b2,
即(k2-3)a2+8ka·b+(1-3k2)b2=0.
∵|a|=1,|b|=1,
∴k2-3+8ka·b+1-3k2=0,
∴a·b=.
(2)由(1),得a·b=,由函数的单调性的定义,易知f(k)=在(0,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,
∴当k=1时,a·b的最小值为f(1)=×(1+1)=.
此时a,b的夹角为θ,
则cos
θ==,
又∵θ∈[0,π],
∴θ=60°.
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1已知三角函数值求角
1.若sin
x=,,则x等于(  )
A.
B.
C.
D.
2.在△ABC中,sin
A=cos
B,则下列等式:①A=B;②A+B=;③A+B=π;④A-B=中,可能成立的有(  )
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
3.已知角α终边上的一点的坐标为,则角α的最小正值为(  )
A.
B.
C.
D.
4.已知函数y=2sin(ωx+φ)的图象如图所示,则有(  )
A.,
B.,
C.ω=2,
D.ω=2,
5.函数y=+π-arccos(2x-3)的定义域是__________.
6.若是方程2cos(x+α)=1的解,其中α∈(0,2π),
则α=__________.
7.下列说法正确的为__________(只填序号).
①若点P(a,2a)(a≠0)为角α终边上一点,则;
②同时满足,的角α有且只有一个;
③方程的解集为{x|x=kπ,k∈Z}.
8.已知集合,集合,求A∩B.
9.已知△ABC的三个内角A,B,C满足sin(180°-A)=cos(B-90°),cos
A=cos(180°+B),求角A,B,C的大小.
参考答案
1.答案:C
2.答案:C
3.答案:D
4.解析:当x=0时,y=2sin
φ=1,则.
又由|φ|<,得.故.把点代入,解得ω=2.
答案:C
5.答案:
6.答案:
7.解析:对于①,;
对于②,α=+2kπ,k∈Z,有无数个;
对于③,由,得x+=kπ+(k∈Z),
∴x=kπ(k∈Z).
综上所述,仅有③正确.
答案:③
8.解:∵,
∴.
∵,

=.
∴A∩B=.
9.解:∵sin(180°-A)=cos(B-90°),
∴sin
A=sin
B.①
又∵cos
A=cos(180°+B),
∴cos
A=cos
B.②
①2+②2得sin2A+3cos2A=2(sin2B+cos2B)=2,
又∵sin2A+cos2A=1,∴,
即.
∵A∈(0,π),∴或.
当时,有,
又∵B∈(0,π),∴,.
当时,
由②得cos
B=<0,
可知B为钝角,在一个三角形中不可能出现两个钝角,此种情况无解.
综上可知,A,B,C的大小分别为,,.
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1两角和与差的正弦
1.设a=2sin
24°,b=sin
85°-cos
85°,c=2(sin
47°sin
66°-sin
24°sin
43°),则(  )
A.a>b>c
B.b>c>a
C.c>b>a
D.b>a>c
2.如果α∈,且,那么等于(  )
A.
B.
C.
D.
3.已知sin(α+β)=,sin(α-β)=,则(  )
A.2
B.3
C.4
D.6
4.当时,函数f(x)=sin
x+cos
x的(  )
A.最大值为1,最小值为-1
B.最大值为1,最小值为
C.最大值为2,最小值为-2
D.最大值为2,最小值为-1
5.若函数f(x)=sin
ax+cos
ax(a>0)的最小正周期为1,则它的图象的一个对称中心为(  )
A.
B.(0,0)
C.
D.
6.已知tan(α+β)=2,则________.
7.要使得sin
α-cos
α=有意义,则m的取值范围是________.
8.已知13sin
α+5cos
β=9,13cos
α+5sin
β=15,那么sin(α+β)的值为________.
9.已知,,其中,0<β<,求sin(α+β)的值.
10.已知函数f(x)=,x∈R.
(1)求f(x)的最小正周期和最大值;
(2)已知cos(β-α)=,cos(β+α)=,求证:[f(β)]2-2=0.
参考答案
1.解析:b=sin
85°-cos
85°=2=2sin(85°-60°)=2sin
25°,c=2(sin
47°sin
66°-sin
24°sin
43°)=2(sin
47°cos
24°-cos
47°sin
24°)=2sin(47°-24°)=2sin
23°,又函数y=sin
x在上是增函数,所以b>a>c.
答案:D
2.解析:-cos
α=sin
α=×=.
答案:A
3.答案:C
4.解析:f(x)=
==.
∵,∴.
∴-1≤f(x)≤2,故选D.
答案:D
5.解析:先将函数化为f(x)=Asin(ωx+θ)的形式,再讨论其对称中心.f(x)=sin
ax+cos
ax=(a>0),∴T==1,∴a=2π.∴f(x)=(a>0).
又∵f(x)与x轴的交点是其对称中心,经验证,仅有是函数f(x)的对称中心,故选C.
答案:C
6.解析:.
答案:3
7.解析:利用三角函数的值域求m的取值范围.
sin
α-cos
α=2
=,
即.∵-1≤≤1,
∴-1≤≤1.解不等式,可得-1≤m≤.
答案:
8.答案:
9.解:∵α+β+=+β-,
∴sin(α+β)=

=.
又∵,0<β<,
∴,.
∴,.
∴sin(α+β)=.
10.解:(1)f(x)=sin
x++cos
x+sin
x
=sin
x-cos
x=,
所以T=2π,f(x)max=2.
(2)证明:由已知得cos(β-α)=cos
αcos
β+sin
αsin
β=,①
cos(β+α)=cos
αcos
β-sin
αsin
β=,②
①+②得cos
αcos
β=0.
因为0<α<β≤,所以cos
β=0,可得β=,
则f(β)=,所以[f(β)]2-2=0,即得证.
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1弧度制和弧度制与角度制的换算
1.某扇形的半径为r,圆心角α所对的弧长为2r,则α的大小是(  )
A.30°
B.60°
C.1弧度
D.2弧度
2.下列各对角中,终边相同的是(  )
A.和2kπ(k∈Z)
B.和
C.和
D.和
3.已知角α的终边经过点P(-1,-1),则角α为(  )
A.α=kπ+(k∈Z)
B.α=2kπ+(k∈Z)
C.α=kπ+(k∈Z)
D.α=2kπ-(k∈Z)
4.若,N={α|-π<α<π},则M∩N是(  )
A.
B.
C.
D.
5.扇形的周长为6,面积为2,则其圆心角的弧度数是(  )
A.1或4
B.1或2
C.2或4
D.1或5
6.如图所示,点A,B,C是圆O上的点,且AB=4,∠ACB=,则劣弧的长为__________.
7.已知数集A={x|x=4kπ,k∈Z},B={x|x=2kπ,k∈Z},,D={x|x=kπ,k∈Z},则A,B,C,D四个数集之间的关系是__________.
8.(2012·江苏盐城期末)若2弧度的圆心角所对的弧长为4
cm,则这个圆心角所在的扇形面积为__________
cm2.
9.用弧度制表示,并分别写出:
(1)终边在x轴上的角的集合;
(2)终边在y轴上的角的集合.
10.(1)已知某扇形的圆心角为75°,半径为15
cm,求扇形的面积.
(2)如果一扇形的周长为60
cm,那么当它的半径和圆心角各为多少时,扇形面积最大?并求其最大值.
参考答案
1.答案:D
2.答案:C
3.解析:由终边过点P(-1,-1),知α为第三象限角,故由终边相同的角,得α=2kπ-(k∈Z).
答案:D
4.解析:k=0,∈N;k=-1,∈N;k=1,∈N;k=2,α=π-=∈N,故C项正确.
答案:C
5.解析:设此扇形的半径为r,圆心角的弧度数是α(0<α<2π),则有解得α=1或α=4.
答案:A
6.解析:连接OA,OB,因为∠ACB=,
所以∠AOB=.
又OA=OB,
所以△AOB为等边三角形,
故O的半径r=AB=4,
所以劣弧的长为.
答案:
7.解析:对于B中元素x=2kπ,令k=2n(n∈Z),得x=2kπ=4nπ(n∈Z),显然AB,同理,BD,DC.
故可得ABDC.
答案:ABDC
8.答案:4
9.解:(1)终边在x轴上的角的集合为A={α|α=2kπ,k∈Z}∪{α|α=2kπ+π,k∈Z}={α|α=kπ,k∈Z}.
(2)终边在y轴上的角的集合为
∪=.
10.解:(1)因为扇形的圆心角为,扇形半径为15
cm,
所以扇形面积S=|α|r2=××152=(cm2).
(2)设扇形半径为r
cm,圆心角为θ,弧长为l
cm,面积为S
cm2.
由l+2r=60,得l=60-2r.
S=lr=(60-2r)r=-r2+30r=225-(r-15)2.
当r=15
cm时,面积Smax=225
cm2.
此时,.
所以,当半径为15
cm,圆心角为2
rad时,扇形面积最大,最大面积为225
cm2.
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1正切函数的图象与性质
1.已知,则(  )
A.f(1)>f(0)>f(-1)
B.f(0)>f(1)>f(-1)
C.f(0)>f(-1)>f(1)
D.f(-1)>f(0)>f(1)
2.与函数的图象不相交的一条直线是(  )
A.
B.
C.
D.
3.若将函数(ω>0)的图象向右平移个单位长度后,与函数的图象重合,则ω的最小值为(  )
A.
B.
C.
D.
4.在区间内,函数y=tan
x与函数y=sin
x的图象交点的个数为(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
5.函数在区间[-π,π]内的大致图象是下列图中的(  )
6.比较tan
1,tan
2,tan
3的大小:__________.
7.函数f(x)=tan
ωx(ω>0)的图象的相邻两支截所得的线段长为,则的值是__________.
8.下面五个命题中,正确命题的序号是__________.
①的最小正周期是;
②终边在坐标轴上的角的集合是;
③的图象向右平移个单位长度,可得y=4tan
2x的图象;
④函数在区间内是增函数.
9.已知函数.
(1)求f(x)的定义域、值域;
(2)讨论f(x)的周期性、奇偶性和单调性.
10.若x∈,求函数y=+2tan
x+1的最值及取得最值时相应的x的值.
参考答案
1.答案:C
2.答案:C
3.解析:将函数(ω>0)的图象向右平移个单位长度,得.
又∵平移后函数的图象与的图象重合,
∴(k∈Z),即(k∈Z).
∴当k=0时,ωπ=,即ω的最小值为.
故选D.
答案:D
4.答案:C
5.解析:当x∈时,f(x)=tan
x,
当x∈时,f(x)=-tan
x,
当x∈时,f(x)=-tan
x.故选C.
答案:C
6.解析:tan
2=tan(2-π),tan
3=tan(3-π),
∵<3<π,∴<3-π<0.
显然,<2-π<3-π<1<.
又∵y=tan
x在内是增函数,
∴tan(2-π)<tan(3-π)<tan
1,
即tan
2<tan
3<tan
1.
答案:tan
2<tan
3<tan
1
7.解析:由题意知T=,∴,即ω=4,从而f(x)=tan
4x,
∴=tan
π=0.
答案:0
8.答案:②③④
9.解:(1)由≠+kπ,k∈Z,
解得x≠+2kπ,k∈Z.
故f(x)的定义域为,值域为R.
(2)f(x)为周期函数,周期T==2π.
f(x)的定义域不关于原点对称,故f(x)为非奇非偶函数.
由+kπ<<+kπ,k∈Z,
解得+2kπ<x<+2kπ,k∈Z.
故函数的单调递增区间为
(k∈Z).
10.分析:先化为关于tan
x的一元二次函数,再求值.
解:y=+2tan
x+1=+2tan
x+1=tan2x+2tan
x+2=(tan
x+1)2+1.
∵x∈,
∴tan
x∈[,1].
故当tan
x=-1,即时,y取最小值1;
当tan
x=1,即时,y取最大值5.
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1角的概念的推广
1.已知A={小于90°的角},B={第一象限的角},则A∩B等于(  )
A.{锐角}
B.{小于90°的角}
C.{第一象限的角}
D.以上都不正确
2.已知角α,β的终边相同,那么α-β的终边在(  )
A.x轴的非负半轴上
B.y轴的非负半轴上
C.x轴的非正半轴上
D.y轴的非正半轴上
3.集合A={α|α=k·90°-36°,k∈Z},B={β|-180°<β<180°},则A∩B等于(  )
A.{-36°,54°}
B.{-126°,144°}
C.{-126°,-36°,54°,144°}
D.{-126°,54°}
4.已知角α与-60°角的终边相同,则是(  )
A.第一或第三象限的角
B.第二或第三象限的角
C.第一或第四象限的角
D.第二或第四象限的角
5.终边在第一、三象限的角平分线上的角的集合为__________.
6.时针走过2小时40分,则分针转过的角度是__________.
7.角α和β的终边关于直线y=-x对称,且α=30°,则β=__________.
8.已知角β的终边落在经过点(,-1)和原点的直线上,写出角β的集合A,并把A中满足不等式-360°<β<360°的元素写出来.
参考答案
1.解析:小于90°的角由锐角、零角、负角组成,而第一象限的角指锐角及其他终边落在第一象限的角,所以A∩B是由锐角和终边落在第一象限的负角组成.
答案:D
2.解析:∵角α,β的终边相同,∴α=k·360°+β,k∈Z.
∴α-β=k·360°+β-β=k·360°,k∈Z,
∴α-β的终边在x轴的非负半轴上.
答案:A
3.解析:根据集合B的范围,确定集合A中的k的值.k=-1,0,1,2时,求得相应α的值为-126°,-36°,54°,144°.
答案:C
4.解析:(方法一)∵角α与-60°角的终边相同,
∴α=k·360°-60°,k∈Z,
∴=k·180°-30°,k∈Z.
当k=2n,n∈Z时,=n·360°-30°,
此时是第四象限的角.
当k=2n+1,n∈Z时,=n·360°+150°,
此时是第二象限的角.
综上知,是第二或第四象限的角.
(方法二)∵角α与-60°角的终边相同,
∴α是第四象限的角.
如图所示,先将各象限2等分,然后从x轴正方向上方第一个区域起,按逆时针方向顺次标上1,2,3,4;1,2,3,4;…,依此循环,直至标完所有区域,其中出现数字4的区域即为角的终边所在区域,因此是第二或第四象限的角.
答案:D
5.解析:在0°~360°范围内满足条件的角为45°和225°,
所以所求角的集合为{α|α=k·360°+45°,k∈Z}∪{α|α=k·360°+225°,k∈Z}={α|α=2k·180°+45°,k∈Z}∪{α|α=(2k+1)·180°+45°,k∈Z}={α|α=n·180°+45°,n∈Z}.
答案:{α|α=n·180°+45°,n∈Z}
6.解析:2小时40分=小时,分针按顺时针方向转动,则转过的角是负角,为-360°×=-960°.
答案:-960°
7.解析:如图,OA为角α的终边,OB为角β的终边,由α=30°,得∠AOC=75°.根据对称性知∠BOC=75°,因此∠BOx=120°,故β=k·360°-120°,k∈Z.
答案:k·360°-120°,k∈Z
8.解:∵β的终边落在经过点(,-1)和原点的直线上,
∴在0°到360°范围内的角为150°和330°.
∴β的集合A={β|β=k·360°+150°,k∈Z}∪{β|β=k·360°+330°,k∈Z}={β|β=(2k+1)180°-30°,k∈Z}∪{β|β=(2k+2)180°-30°,k∈Z}={β|β=n·180°-30°,n∈Z},
即满足要求的角β的集合A={β|β=n·180°-30°,n∈Z}.
令-360°<n·180°-30°<360°,n∈Z,
即,n∈Z,∴n=-1,0,1,2.
∴当β∈(-360°,360°)时,β=-210°,-30°,150°,330°.
PAGE
1同角三角函数的基本关系式
1.已知,且<θ<2π,那么的值为(  )
A.
B.
C.
D.
2.化简的值为(  )
A.1
B.-1
C.2
D.-2
3.(2012·黑龙江哈尔滨期末)已知cos
α=3sin
α,则(  )
A.
B.
C.
D.
4.设,且α是第二象限的角,则等于(  )
A.
B.
C.
D.
5.已知α∈,且,则sin
α+cos
α的值是(  )
A.
B.
C.
D.
6.化简的结果是__________.
7.已知sin
θ+cos
θ=,θ∈(0,π),则cot
θ的值是__________.
8.若,且tan
α>0,则__________.
9.化简:.
10.已知sin
θ,cos
θ是关于x的方程x2-ax+a=0的两个根(a∈R),求tan
θ+的值.
参考答案
1.解析:由sin2θ+cos2θ=1,得.
因为<θ<2π,故sin
θ<0,
所以,
所以.
答案:B
2.解析:原式====-1.
答案:B
3.答案:B
4.解析:∵α是第二象限的角,∴2kπ+<α<2kπ+π(k∈Z),∴kπ+<<kπ+(k∈Z),∴是第一或第三象限的角.而,∴是第一象限的角.
由,得,
∴.
答案:A
5.解析:因为(sin
α+cos
α)2=,且sin
α+cos
α<0,
所以sin
α+cos
α=,故选B.
答案:B
6.解析:因为,所以是第二象限的角,
所以,
故.
答案:
7.解析:因为sin
θ+cos
θ=,①
两边平方,得1+2sin
θcos
θ=,
所以2sin
θcos
θ=.
因为θ∈(0,π),所以cos
θ<0<sin
θ.
由于(sin
θ-cos
θ)2=1-2sin
θcos
θ=,
所以sin
θ-cos
θ=.②
联立①②,解得,,
所以.
答案:
8.解析:


=sin
α(1+sin
α).
又由,tan
α>0,可知α为第三象限的角,
故,
因此sin
α(1+sin
α)=.
答案:
9.解:原式=·=·.
故当α为第一、三象限的角时,原式=4;当α为第二、四象限的角时,原式=-4.
10.解:依题意,知Δ≥0,即(-a)2-4a≥0,
解得a≤0或a≥4,且
由①2-②×2,得a2-2a-1=0,
解得a=1-或a=1+(舍).
故sin
θ+cos
θ=sin
θcos
θ=1-.
tan
θ+=,
因此tan
θ+=.
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1向量数量积的物理背景与定义
1.设向量a·b=40,|b|=10,则a在b方向上的数量为(  )
A.4
B.
C.
D.
2.对任意向量a和b,|a||b|与a·b的大小关系是(  )
A.|a||b|≤a·b
B.|a||b|>a·b
C.|a||b|≥a·b
D.|a||b|<a·b
3.设非零向量a,b,c满足|a|=|b|=|c|,a+b=c,则〈a,b〉等于(  )
A.150°
B.120°
C.60°
D.30°
4.已知①a·0=0;②0a=0;③0-=;④|a·b|=|a||b|;⑤若a≠0,则对任一非零向量b有a·b≠0;⑥若a·b=0,则a与b中至少有一个为0;⑦a与b是两个单位向量,则a2=b2.
以上命题正确的是(  )
A.①②③⑥⑦
B.③④⑦
C.②③④⑤
D.③⑦
5.(2012·黑龙江大庆期末)已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,AH为BC边上的高,以下结论:
①·(-)=0;
②·<0 △ABC为钝角三角形;
③·=csin
B;
④·(-)=a2.
其中正确的个数是(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
6.在△ABC中,,,则AB的长为__________.
7.若O是△ABC所在平面内一点,且满足|-|=|+-2|,则△ABC的形状为__________.
8.若四边形ABCD满足+=0,且·=0,试判断四边形ABCD的形状.
9.已知在△ABC中,=c,=a,=b,若|c|=m,|b|=n,〈b,c〉=θ.
(1)试用m,n,θ表示S△ABC;
(2)若c·b<0,且S△ABC=,|c|=3,|b|=5,则〈c,b〉为多少?
参考答案
1.答案:A
2.答案:C
3.解析:如图所示,∵|a|=|b|=|c|,
∴△OAB是正三角形.
∴〈a,b〉=120°.
答案:B
4.解析:对于①,两个向量的数量积是一个实数,应有a·0=0,故①错误;
对于②,应有0a=0,故②错误;
对于③,很明显正确;
对于④,由数量积的定义,有|a·b|=|a|·|b|·|cos
θ|≤|a||b|,这里θ是a与b的夹角,只有θ=0或θ=π时,才有|a·b|=|a|·|b|,故④错误;
对于⑤,若非零向量a,b垂直,则有a·b=0,故⑤错误;
对于⑥,由a·b=0可知a⊥b,即a,b可以都是非零向量,故⑥错误;
对于⑦,a2-b2=|a|2-|b|2=1-1=0,故⑦正确.
答案:D
5.答案:C
6.解析:由已知,得||cos
A=,||cos
B=.
又∵||=||cos
A+||cos
B,∴AB=2.
答案:2
7.答案:直角三角形
8.解:∵+=0,∴=,即AB∥DC且AB=DC,
∴四边形ABCD为平行四边形.
又∵·=0,∴⊥,即AB⊥BC.
∴四边形ABCD为矩形.
9.解:(1)S△ABC=AB·AC·sin∠CAB=mnsin
θ.
(2)∵S△ABC==|b||c|sin
θ,
∴=×3×5sin
θ,∴sin
θ=.
∵c·b<0,∴θ为钝角,∴θ=150°,即〈c,b〉=150°.
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1正弦函数的图象与性质
1.在下列四个函数中,在区间上为增函数,且以π为最小正周期的偶函数是(  )
A.y=|sin
2x|
B.y=sin|x|
C.y=sin
2x
D.y=|sin
x|
2.在[0,2π]上,满足的x的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
3.已知f(x)=-1,则下列命题中正确的是(  )
A.f(x)是周期为1的奇函数
B.f(x)是周期为2的偶函数
C.f(x)是周期为1的非奇非偶函数
D.f(x)是周期为2的非奇非偶函数
4.(x∈[-π,0])的单调递增区间是(  )
A.
B.
C.
D.
5.已知函数f(x)=2sin
x,对任意的x∈R都有f(x1)≤f(x)≤f(x2),则|x1-x2|的最小值为(  )
A.
B.
C.π
D.2π
6.若f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=x2-sin
x,则当x<0时,f(x)=__________.
7.函数y=sin
x-|sin
x|的值域为__________.
8.(2012·江苏南通期末)设f(x)是定义域为R,最小正周期为的周期函数,若则__________.
9.求函数f(x)=cos2x-sin
x的最值.
10.设函数,ω>0,x∈(-∞,+∞),且以为最小正周期.
(1)求f(0);
(2)求f(x)的解析式;
(3)已知,求sin
α的值.
参考答案
1.答案:D
2.解析:由正弦函数y=sin
x的图象,知当x∈时,.
答案:B
3.解析:∵

=-cos
πx-1,
∴周期为2,且f(x)是偶函数,故选B.
答案:B
4.解析:的单调递增区间:
2kπ-≤x-≤2kπ+(k∈Z),
即x∈(k∈Z).
又x∈[-π,0],从而x∈.
答案:D
5.解析:由不等式f(x1)≤f(x)≤f(x2)对任意x∈R恒成立,
不难发现f(x1),f(x2)分别为f(x)的最小值和最大值,故|x1-x2|的最小值为函数f(x)=2sin
x的半个周期.
∵f(x)=2sin
x的周期为2π,
∴|x1-x2|的最小值为π.
答案:C
6.解析:设x<0,则-x>0,
∴f(-x)=(-x)2-sin(-x)=x2+sin
x.
又∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x).
∴f(x)=-x2-sin
x.
答案:-x2-sin
x
7.解析:∵(k∈Z),
∴y∈[-2,0].
答案:[-2,0]
8.解析:由题意,得

=.
答案:
9.解:f(x)=1-sin2x-sin
x=.
因为,
所以,
所以当,
即sin
x=时,f(x)取得最大值;
当,
即sin
x=时,f(x)取得最小值.
10.解:(1)由题设可知f(0)=.
(2)∵f(x)的最小正周期为,ω>0,
∴ω==4.∴.
(3)∵
=,
∴.
∴.
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1三角函数的积化和差与和差化积
1.若cos(α+β)cos(α-β)=,则cos2α-sin2β=(  )
A.
B.
C.
D.
2.直角三角形的两个锐角分别为A和B,则sin
Asin
B(  )
A.有最大值和最小值0
B.有最大值,但无最小值
C.既无最大值,也无最小值
D.有最大值1,但无最小值
3.化简的结果为(  )
A.
B.
C.
D.
4.已知α-β=,且cos
α-cos
β=,则cos(α+β)等于(  )
A.
B.
C.
D.
5.如果,那么等于(  )
A.
B.
C.
D.
6.cos
20°+cos
60°+cos
100°+cos
140°的值为________.
7.若cos2α-cos2β=m,则sin(α+β)sin(α-β)=________.
8.若x为锐角三角形的内角,则函数y=+sin
x的值域为________.
9.求的值.
10.已知△ABC的三个内角A,B,C满足A+C=2B,,求的值.
参考答案
1.解析:cos(α+β)cos(α-β)=
(cos
2α+cos
2β)
=[(2cos2α-1)+(1-2sin2β)]=cos2α-sin2β,
∵cos(α+β)cos(α-β)=,
∴cos2α-sin2β=.
答案:C
2.解析:因为A+B=,sin
Asin
B=[cos(A-B)-cos(A+B)]=cos(A-B),
又<A-B<,则0<cos(A-B)≤1,
故0<cos(A-B)≤,即sin
Asin
B有最大值,无最小值.
答案:B
3.解析:

=.
答案:C
4.解析:由cos
α-cos
β=得
,又α-β=,
∴,
∴cos(α+β)=1-2
=1-2×=.
答案:C
5.解析:
=.
答案:B
6.解析:cos
20°+cos
60°+cos
100°+cos
140°
=cos
20°++2cos
120°cos
20°
=cos
20°+-cos
20°=.
答案:
7.解析:sin(α+β)sin(α-β)=(cos
2α-cos
2β)=[(2cos2α-1)-(2cos2β-1)]=cos2β-cos2α=-m.
答案:-m
8.解析:y=+sin
x=2
=,
由已知得,所以<≤1.
所以y∈.
答案:
9.解:


=8cos
10°sin
20°sin
40°=4(sin
30°+sin
10°)sin
40°
=2sin
40°+4sin
40°sin
10°
=2sin
40°-2(cos
50°-cos
30°)=.
10.解:由题设条件知B=60°,A+C=120°,∴,∴.
将上式化简为cos
A+cos
C=cos
Acos
C,
则=[cos(A+C)+cos(A-C)].
将=cos
60°=,cos(A+C)=cos
120°=代入上式,得=-cos(A-C).
将cos(A-C)=2-1代入上式并整理,得,
即.
∵+3≠0,
∴.∴.
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1向量数量积的运算律
1.以下等式中恒成立的有(  )
①|a·b|=|a||b|;②(a·b)2=a2·b2;③|a|=;
④a2-2b2=(a-b)·(a+b).
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
2.已知向量a与b的夹角为,|a|=2,|b|=1,那么(a-4b)2等于(  )
A.
B.2
C.6
D.12
3.已知|a|=3,|b|=4,且(a+kb)⊥(a-kb),则实数k的值为(  )
A.
B.
C.
D.
4.已知a,b是非零向量,满足(a-2b)⊥a,(b-2a)⊥b,则a与b的夹角是(  )
A.
B.
C.
D.
5.已知非零向量与满足且,则△ABC为(  )
A.三边均不相等的三角形
B.直角三角形
C.等腰非等边三角形
D.等边三角形
6.已知a·b=,|a|=4,则b在a方向上的射影的数量为__________.
7.已知a+b=2i-8j,a-b=-8i+16j,其中i·j=0,|i|=|j|=1,则a·b=__________.
8.设O,A,B,C为平面上的四个点,=a,=b,=c,且a+b+c=0,a·b=b·c=c·a=-1,则|a|+|b|+|c|=__________.
9.已知a,b是两个非零向量,同时满足|a|=|b|=|a-b|,求a与a+b的夹角.
10.设a⊥b,且|a|=2,|b|=1,k,t是两个不同时为零的实数.
(1)若x=a+(t-3)b与y=-ka+tb垂直,求k关于t的函数关系式k=f(t);
(2)求出函数k=f(t)的最小值.
参考答案
1.解析:对于①,|a·b|=|a||b||cos
θ|≤|a||b|,仅当θ=0°或180°时或b=0或a=0时等号成立;对于②,实质上是依据乘法结合律进行的变形,对于向量的数量积运算不适用;③和④均符合运算法则,故只有③④正确.
答案:B
2.答案:D
3.解析:(a+kb)·(a-kb)=|a|2-k2|b|2=0,所以9=k2×16,所以k2=.所以k=.
答案:A
4.解析:设所求夹角为θ,则由(a-2b)⊥a,(b-2a)⊥b,
得a·(a-2b)=0,b·(b-2a)=0.
∴a2=2a·b,b2=2a·b.
∴2|a||b|cos
θ=|a|2=|b|2.
∴cos
θ==,又∵θ∈[0,π],∴θ=.
答案:B
5.解析:由可知,∠BAC的平分线与边BC垂直.
又cos∠BAC=,所以∠BAC=.所以△ABC为等边三角形.
答案:D
6.解析:∵|a||b|cos〈a,b〉=,又∵|a|=4,
∴|b|cos〈a,b〉=.
答案:
7.解析:由解得
∴a·b=(-3i+4j)·(5i-12j)=-15|i|2-48|j|2+56i·j=-63+56×0=-63.
答案:-63
8.解析:∵a·(a+b+c)=a·0=0,
∴a·a+a·b+a·c=0.
又∵a·b=b·c=c·a=-1,
∴a·a-1-1=0,∴|a|=.同理|b|=|c|=,
∴|a|+|b|+|c|=.
答案:
9.解:∵|a|=|a-b|,
∴|a|2=|a-b|2=|a|2-2a·b+|b|2.
又∵|a|=|b|,∴a·b=|a|2.
又|a+b|=,
设a与a+b的夹角为θ,
则cos
θ=.
又∵θ∈[0,π],∴,
即a与a+b的夹角为.
10.解:(1)∵a⊥b,∴a·b=0.
又∵x⊥y,∴x·y=0,
即[a+(t-3)b]·(-ka+tb)=0,
∴-ka2-k(t-3)a·b+ta·b+t(t-3)b2=0.
∵|a|=2,|b|=1,
∴-4k+t2-3t=0,∴k=(t2-3t)(t≠0),
即k=f(t)=(t2-3t)(t≠0).
(2)由(1)知k=f(t)=(t2-3t)=,
故函数k=f(t)的最小值为.
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1两角和与差的余弦
1.sin
75°cos
45°+sin
15°sin
45°的值为(  )
A.
B.
C.
D.-1
2.若sin(π+θ)=,θ是第二象限角,,φ是第三象限角,则cos(θ-φ)的值是(  )
A.
B.
C.
D.
3.若sin
α-sin
β=1-,cos
α-cos
β=,则cos(α-β)=(  )
A.
B.
C.
D.1
4.下列四个命题中的假命题是(  )
A.存在这样的α和β的值,使得cos(α+β)=cos
αcos
β+sin
αsin
β
B.不存在无穷多个α和β的值,使得cos(α+β)=cos
αcos
β+sin
αsin
β
C.对任意的α和β,有cos(α+β)=cos
αcos
β-sin
αsin
β
D.不存在这样的α和β的值,使得cos(α+β)≠cos
α
cos
β-sin
αsin
β
5.向量a=(2cos
α,2sin
α),b=(3cos
β,3sin
β),a与b的夹角为60°,则直线xcos
α-ysin
α=与(x-cos
β)2+(y+sin
β)2=的位置关系是(  )
A.相切
B.相交
C.相离
D.随α,β的值而定
6.在△ABC中,若sin
Asin
B<cos
Acos
B,则△ABC为________角三角形.
7.已知α,β均为锐角,且sin
α=,cos
β=,则α-β的值为________.
8.已知cos(α+β)=,cos(α-β)=,<α+β<2π,<α-β<π,求cos
2α.
9.已知,cos(α+β)=,α,β均为锐角,求cos
β
的值.
参考答案
1.解析:先由诱导公式sin
α=cos(90°-α),得sin
75°=cos
15°.再由两角差的余弦公式,得
sin
75°cos
45°+sin
15°sin
45°=cos
15°cos
45°+sin
15°sin
45°=cos(45°-15°)=cos
30°=.
答案:C
2.解析:由sin(π+θ)=,得.又由θ是第二象限角,得.
由,得.又由φ是第三象限角,得,则cos(θ-φ)=cos
θcos
φ+sin
θsin
φ=.
答案:B
3.解析:将两式平方后相加,可得2-2(cos
αcos
β+sin
αsin
β)=2-,即有cos(α-β)=.
答案:B
4.解析:由于选项C是公式,故选项C,D显然正确;对于选项A,当α=2kπ(k∈Z),β=2kπ+(k∈Z)时,,cos
2kπ·+sin
2kπ·=0,因此存在无穷多个α,β的值,使得cos(α+β)=cos
αcos
β+sin
αsin
β,但不是对任意的α,β均成立,所以选项A正确,选项B错误.
答案:B
5.解析:由已知易求得|a|=2,|b|=3,则cos〈a,b〉==cos(α-β)=,
所以cos
αcos
β+sin
αsin
β=.所以圆心(cos
β,-sin
β)到直线的距离为,
所以圆心在直线上,即圆与直线相交.
答案:B
6.解析:∵sin
Asin
B<cos
Acos
B,
∴cos(A+B)>0.又A+B+C=π,
∴cos(π-C)>0,可得cos
C<0,则角C为钝角.
∴△ABC为钝角三角形.
答案:钝
7.解析:∵α,β均为锐角,
∴cos
α=,sin
β=.
又sin
α<sin
β,∴α<β.∴<α-β<0.
∴cos(α-β)=cos
αcos
β+sin
αsin
β=.
∴α-β=.
答案:
8.解:cos
2α=cos[(α+β)+(α-β)]=cos(α+β)cos(α-β)-sin(α+β)sin(α-β),
∵<α+β<2π,
∴sin(α+β)=.
又∵<α-β<π,
∴sin(α-β)=.
∴cos
2α=.
9.解:∵,α为锐角,
∴,则有sin2α=48cos2α=48(1-sin2α).
解得.∴.
又cos(α+β)=,且0<α+β<π,
∴sin(α+β)=.
∴cos
β=cos[(α+β)-α]=cos(α+β)cos
α+sin(α+β)sin
α=.
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1平面向量基本定理
1.已知向量e1,e2不共线,实数x,y满足(3x-4y)e1+(2x-3y)e2=6e1+3e2.则x-y的值等于(  )
A.3
B.-3
C.0
D.2
2.设e1,e2是一个平面内所有向量的一组基底,则下面四组向量中,不能作为基底的是(  )
A.e1+e2和e1-e2
B.3e1-2e2和4e2-6e1
C.e1+2e2和e2+2e1
D.e2和e1+e2
3.在ABCD中,与交于点M.若设=a,=b,则以下各选项中,与-a+b相等的向量有(  )
A.
B.
C.
D.
4.设e1,e2是两个不共线的向量,若向量a=e1+λe2(λ∈R)与b=-(e2-2e1)共线,则有(  )
A.λ=0
B.λ=-1
C.λ=-2
D.λ=
5.如图所示,已知在△ABC中,M,N,P是线段AB的四等分点,=e1,=e2,则下列正确的是(  )
A.=e1+e2,=e1+e2
B.=e1-e2,=e1+e2
C.=e1+e2,=(e1+e2)
D.=(e1-e2),=e1+e2
6.设e1,e2为一组基底,a=-e1+2e2,b=e1-e2,c=3e1-2e2,以a,b为基底可以将c表示为c=pa+qb,则实数p,q的值分别为__________.
7.起点相同的三个非零向量a,b,3a-λb的终点在一条直线上,则λ=__________.
8.平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知点A(1,1),B(-1,2),若点C满足=α+β,其中,α,β∈R,且α+β=1,则点C的轨迹方程为__________.
9.如图所示,在△ABC中,点M是BC的中点,点N在边AC上,且AN=2NC,AM与BN相交于点P,求AP∶PM.
10.已知向量a=-e1+3e2+2e3,b=4e1-6e2+2e3,c=-3e1+12e2+11e3,问a能否表示成a=λb+μc(λ,μ∈R)的形式?若能,写出表达式;若不能,请说明理由.
参考答案
1.答案:A
2.答案:B
3.解析:a+b=(b-a)=(-)===.
答案:D
4.解析:∵a与b共线,且b≠0,∴存在实数μ,使得a=μb,
即e1+λe2=-μ(e2-2e1),则(2μ-1)e1=(μ+λ)e2.
∴解得
答案:D
5.解析:由题意得,N为线段AB的中点,所以=(+)=(e1+e2)=e1+e2,又M为AN的中点,
所以=(+)==e1+e2,故选项A正确.
选项B中=e1+e2,选项C中=(e1-e2),选项D中=e1-e2.
答案:A
6.解析:c=pa+qb,即3e1-2e2=(-pe1+2pe2)+(qe1-qe2)=(q-p)e1+(2p-q)e2,
所以解得
答案:1,4
7.解析:设=a,=b,=3a-λb=3-λ,
∵A,B,C三点共线,∴3+(-λ)=1,∴λ=2.
答案:2
8.解析:由α+β=1,可知点C的轨迹是直线AB,通过直线的两点式求解直线AB的方程即可.
答案:x+2y-3=0
9.解:设=e1,=e2,则=+=-3e2-e1,=+=2e1+e2.
∵A,P,M与B,P,N分别共线,∴存在实数λ,μ,使=λ=-λe1-3λe2,=μ=2μe1+μe2,
∴=-=(λ+2μ)e1+(3λ+μ)e2,而=+=2e1+3e2,
∴由平面向量基本定理,得
∴∴=,∴AP∶PM=4∶1.
10.解:能.假设a=λb+μc(λ,μ∈R),将a,b,c代入a=λb+μc,得-e1+3e2+2e3=(4λ-3μ)e1+(-6λ+12μ)e2+(2λ+11μ)e3,则解得
所以a=b+c.所以a能表示成a=λb+μc(λ,μ∈R)的形式,表达式为a=b+c.
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1两角和与差的正切
1.在△ABC中,已知tan
A,tan
B是方程3x2+8x-1=0的两根,则tan
C等于(  )
A.2
B.-2
C.4
D.-4
2.如果tan(α+β)=,,则的值为(  )
A.
B.
C.
D.2
3.在锐角△ABC中,tan
Atan
B的值(  )
A.不小于1
B.小于1
C.等于1
D.大于1
4.设tan
α和tan
β是方程mx2+(2m-3)x+(m-2)=0的两根,则tan(α+β)的最小值是(  )
A.
B.
C.
D.不确定
5.求值:tan
20°+tan
40°+tan
20°tan
40°=________.
6.如图所示,三个相同的正方形相接,则图中的α+β=__________.
7.在△ABC中,若(1+cot
A)(1+cot
C)=2,则log2sin
B=________.
8.已知α为第二象限的角,,β为第一象限的角,,求tan(2α-β)的值.
9.如图所示,在矩形ABCD中,AB=a,BC=2a,在BC上取一点P,使AB+BP=PD,求tan∠APD的值.
参考答案
1.解析:∵tan
A,tan
B是3x2+8x-1=0的两根,

∴tan(A+B)==-2.
∴tan
C=-tan(A+B)=2.
答案:A
2.解析:设,
则tan(α+β)=
=,解得,
即.
答案:B
3.解析:由于△ABC为锐角三角形,
∴tan
A,tan
B,tan
C均为正数.
∴tan
C>0,∴tan[180°-(A+B)]>0.
∴tan(A+B)<0,即.
而tan
A>0,tan
B>0,
∴1-tan
Atan
B<0,即tan
Atan
B>1.
答案:D
4.解析:∵tan
α和tan
β是mx2+(2m-3)x+(m-2)=0的两根,

∴,且m≠0.
又tan(α+β)=,
∴当时,tan(α+β)取最小值.
答案:C
5.解析:因为tan
60°=tan(20°+40°)==,所以原式=-tan
20°tan
40°+tan
20°tan
40°=.
答案:
6.解析:由题意,,,
∴tan(α+β)=.
∵0<α<,0<β<,∴0<α+β<π,∴α+β=.
答案:
7.解析:由(1+cot
A)(1+cot
C)=2,
得,
∴(tan
A+1)(tan
C+1)=2tan
Atan
C.
∴1+tan
A+tan
C=tan
Atan
C.
∴tan(A+C)=-1.
又A,B,C是△ABC的内角,
∴A+C=.
∴.∴.
∴log2sin
B=.
答案:
8.解:∵α为第二象限的角,且,
∴,
∴.
又∵β为第一象限的角,且,
∴,∴.
∴tan(α-β)=.
∴tan(2α-β)=tan[α+(α-β)]
==.
9.解:由AB+BP=PD,得a+BP=,解得.
设∠APB=α,∠DPC=β,
则tan
α=,tan
β=.
从而tan(α+β)==-18.
又∵∠APD+(α+β)=π,
∴tan∠APD=tan[π-(α+β)]=-tan(α+β)=18.
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1诱导公式(1)
1.sin(-390°)的值等于(  )
A.
B.
C.
D.
2.给出下列各函数值:
①sin(-1
000°);②cos(-2
200°);③tan(-10);④.
其中符号为负的是(  )
A.①
B.②
C.③
D.④
3.等于(  )
A.sin
2-cos
2
B.sin
2+cos
2
C.±(sin
2-cos
2)
D.cos
2-sin
2
4.已知780°角的终边上有一点P(a,3),则a的值为(  )
A.
B.
C.
D.
5.已知函数f(x)=,则下列等式成立的是(  )
A.f(2π-x)=f(x)
B.f(2π+x)=f(x)
C.f(-x)=f(x)
D.f(-x)=-f(x)
6.tan
2
010°=__________.
7.(n∈Z)的值为__________.
8.的值等于__________.
9.求证:.
10.设
求的值.
参考答案
1.答案:D
2.答案:C
3.答案:A
4.答案:A
5.解析:f(-x)===f(x).
答案:C
6.答案:
7.解析:.
答案:
8.解析:

=(-1)100×=.
答案:
9.证明:原式左边==tan
α=右边.
故原等式成立.
10.解:

=.
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1向量在几何中的应用、向量在物理中的应用
1.和直线3x-4y+7=0平行的向量a及与此直线垂直的向量b分别是(  )
A.a=(3,4),b=(3,-4)
B.a=(-3,4),b=(4,-3)
C.a=(4,3),b=(3,-4)
D.a=(-4,3),b=(3,4)
2.在△ABC中,有命题:
①-=;②++=0;③若(+)·(-)=0,则△ABC为等腰三角形;④若·>0,则△ABC为锐角三角形.
上述命题正确的是(  )
A.①②
B.①④
C.②③
D.②③④
3.一条渔船距对岸4
km,它以2
km/h的速度向垂直于对岸的方向划去,到达对岸时,船的实际航程为8
km,则河水的流速为(  )
A.km/h
B.2
km/h
C.km/h
D.3
km/h
4.已知△ABC的三个顶点A,B,C和平面内一点P,且++=,则点P与△ABC的位置关系是(  )
A.P在△ABC内部
B.P在△ABC外部
C.P在AB边上或其延长线上
D.P在AC边上
5.已知向量=(4,-5),=(-7,9)分别表示两个力f1,f2,则f1+f2的大小为__________.
6.在△ABC中,A(-1,2),B(3,1),C(2,-3),则AC边上的高所在的直线方程为__________.
7.若正方形ABCD的边长为1,点P在线段AC上运动,则·(+)的最大值是__________.
8.如图所示,若D是△ABC内一点,且AB2-AC2=DB2-DC2,求证:AD⊥BC.
9.在平面直角坐标系xOy中,已知点A(-1,-2),B(2,3),C(-2,-1).
(1)求以线段AB,AC为邻边的平行四边形的两条对角线的长.
(2)设实数t满足(-t)·=0,求t的值.
参考答案
1.答案:C
2.解析:对于①,应有-=,故①错误.对于④,由·>0,得||||cos
A>0,所以cos
A>0.所以A为锐角.但B或C是否为锐角,不能确定,故④错误.②③是正确的.
答案:C
3.解析:如图所示,设河水流速为|v1|,实际航向与水流方向的夹角为α,则sin
α=,所以α=30°,|v1|==(km/h),即水流速度为km/h.
答案:A
4.解析:∵++=,
∴+=+=,
即=2.
∴A,C,P三点共线,即点P在AC边上.
答案:D
5.解析:f1+f2=+=(-3,4),
所以|f1+f2|==5.
答案:5
6.解析:与AC边平行的向量为=(3,-5),设P(x,y)是所求直线上任意一点,则=(x-3,y-1),所以AC边上的高所在的直线方程为·(x-3,y-1)=0,即3x-5y-4=0.
答案:3x-5y-4=0
7.答案:
8.证明:设=a,=b,=e,=c,=d,
则a=e+c,b=e+d,
∴a2-b2=(e+c)2-(e+d)2=c2+2e·c-2e·d-d2.
由已知得a2-b2=c2-d2,
∴c2+2e·c-2e·d-d2=c2-d2,
∴e·(c-d)=0.
∵=+=d-c,
∴·=e·(d-c)=0.
∴⊥,
∴AD⊥BC.
9.解:(1)由题设知=(3,5),=(-1,1),则+=(2,6),-=(4,4).
所以|+|=2,|-|=4.
故所求的两条对角线长分别为4,2.
(2)由题设知=(-2,-1),-t=(3+2t,5+t).
由(-t)·=0,得(3+2t,5+t)·(-2,-1)=0.
化简得5t=-11,解得t=-,即t的值为-.
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1向量的减法
1.如图所示,D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,CA的中点,则-等于(  )
A.
B.
C.
D.
2.(2012·山东潍坊期末)已知平行四边形ABCD,O是平行四边形ABCD所在平面外任意一点,=a,=b,=c,则向量等于(  )
A.a+b+c
B.a-b+c
C.a+b-c
D.a-b-c
3.下列命题中,正确命题的个数为(  )
①|a|+|b|=|a+b|a与b的方向相同;②|a|+|b|=|a-b|a与b的方向相反;③|a+b|=|a-b|a与b有相等的模;④|a|-|b|=|a-b|a与b的方向相同.
A.0
B.1
C.2
D.3
4.已知|a|=|b|=1,|a+b|=1,则|a-b|=(  )
A.1
B.
C.
D.2
5.平面上有三点A,B,C,设m=+,n=-,若m,n的长度恰好相等,则有(  )
A.A,B,C三点必在同一直线上
B.△ABC必为等腰三角形,且∠ABC为顶角
C.△ABC必为直角三角形,且∠ABC=90°
D.△ABC必为等腰直角三角形
6.在边长为1的正方形ABCD中,设=a,=b,=c,则|a+b+c|=____________,|a+c-b|=____________,|c-a-b|=__________.
7.已知△ABC为等腰直角三角形,且∠A=90°,有下列命题:
①|+|=|-|;②|-|=|-|;③|-|=|-|;④|-|2=|-|2+|-|2.
其中正确命题的序号为__________.
8.如图,已知O为平行四边形ABCD内一点,=a,=b,=c,求.
9.如图所示的五边形ABCDE中,若=m,=n,=p,=q,=r,求作向量m-p+n-q-r.
10.三个大小相同的力a,b,c作用在同一物体P上,使物体P沿a方向做匀速运动,设=a,=b,=c,判断△ABC的形状.
参考答案
1.解析:由图可知=,则-=-=.又由三角形中位线定理,知=,故选D.
答案:D
2.解析:如图,有=+=+=+-=a+c-b.
答案:B
3.解析:当向量共线时,向量加法的平行四边形法则不适用,可考虑应用向量加法的三角形法则,其中①②是正确的;③由向量加减法的几何意义,知|a+b|=|a-b|等价于以a,b为邻边的平行四边形的对角线相等,此时a与b垂直,但a与b的模不一定相等,故③不正确;④不能判断|a|-|b|的符号,而|a-b|一定大于等于0,故④不正确.
答案:C
4.解析:如图所示,作平行四边形ABDC,根据向量加法的平行四边形法则可知,当|a|=|b|=1,|a+b|=1时,平行四边形ABDC为菱形.又|a+b|=1,
所以△ABD为正三角形,
所以∠ABD=60°.容易得出|a-b|=||=2||==2×=.
答案:B
5.解析:如图,作ABCD,
则m=+=,
n=-=-=.
∵|m|=|n|,
∴||=|D|,
∴ABCD为矩形.
∴△ABC为直角三角形,
∴∠ABC=90°.
答案:C
6.解析:|a+b+c|=2|c|=,|a+c-b|=|(c-b)+a|=2|a|=2,|c-a-b|=|c-(a+b)|=|c-c|=0.
答案: 2 0
7.解析:以AB,AC为邻边作平行四边形ABDC,由题意知其为正方形.
∵|+|=||,|-|=||,||=||,∴①正确.
②正确.
∵|-|=|+|=||,|-|=|+|=||,
又∵||=||,∴③正确.
∵|-|2=||2,|-|2+|-|2=|+|2+|+|2=||2+||2=||2,
∴④正确.
答案:①②③④
8.分析:所给图形是平行四边形,为了应用图形的性质,将向量,,,都转化到四条边上,由向量减法的三角形法则,得=-,=-.于是,根据与为相等向量的关系可得结论.
解:因为=,=-,=-,
所以-=-,=-+.
所以=a-b+c.
9.解:∵m-p+n-q-r=(m+n)-(p+q+r)=(+)-(++)=-=+,
∴延长AC至点F,使||=||(如图),则=,
∴=+,即向量即为所求作的向量m-p+n-q-r.
10.解:由题意得|a|=|b|=|c|,由于合力作用后做匀速运动,故合力为0,即a+b+c=0.∴a+c=-b.如图所示,APCD为菱形,=a+c=-b.∴∠APC=120°,同理∠APB=∠BPC=120°.
又∵|b|=|c|=|a|,
∴易知△ABC为正三角形.
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1单位圆与三角函数线
1.若角α的正切线位于第一象限,则角α是(  )
A.第一象限的角
B.第一、二象限的角
C.第三象限的角
D.第一、三象限的角
2.下列命题中,正确的是(  )
A.三角形的内角必是第一或第二象限的角
B.角α的终边在x轴上时,角α的正弦线、正切线分别变成了一个点
C.终边在第二象限的角是钝角
D.终边相同的角必然相等
3.若θ∈,则sin
θ+cos
θ的一个可能值是(  )
A.
B.
C.
D.1
4.如图,设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P(x,y),我们把叫做α的正割,记作sec
α;把叫做α的余割,记作csc
α,则(  )
A.
B.
C.
D.
5.已知sin
α>sin
β,那么下列命题成立的是(  )
A.若α,β是第一象限的角,则cos
α>cos
β
B.若α,β是第二象限的角,则tan
α>tan
β
C.若α,β是第三象限的角,则cos
α>cos
β
D.若α,β是第四象限的角,则tan
α>tan
β
6.利用三角函数线求cos
2
040°的函数值是__________.
7.设集合,集合,则M∩N=__________.
8.在(0,2π)内,使sin
x>cos
x成立的x的取值范围为__________.
9.当α=3
rad时,利用三角函数线分析点P(sin
3-cos
3,sin
3+cos
3)所在的象限.
10.已知关于x的方程(2sin
α-1)x2-4x+4sin
α+2=0有两个不相等的正根,试求角α的取值范围.
参考答案
1.解析:由正切线的定义知,当角α是第一、三象限的角时,正切线都在第一象限.
答案:D
2.解析:当三角形的一个内角为90°时,这个内角不是象限角,故选项A不正确;选项B正确;终边在第二象限的角的范围是,k∈Z,故选项C不正确;终边相同的角不一定相等,它们相差2π的整数倍,故选项D不正确.故选B.
答案:B
3.解析:由θ∈,结合三角函数线的知识知sin
θ+cos
θ>1,四个选项中仅有,故选C.
答案:C
4.答案:A
5.解析:利用三角函数线依次判断.
答案:D
6.答案:
7.解析:如图所示,画出单位圆,并分别作,两条直线,根据三角函数线的特点知,θ的终边与单位圆的交点坐标应满足且,只有图中阴影部分满足条件,故M∩N=.
答案:
8.解析:在单位圆中画三角函数线,如图所示,要使在(0,2π)内,sin
x>cos
x,则x∈.
答案:
9.
解:因为<3<π,所以作出单位圆及角α=3的正弦线和余弦线,如图所示.
设,的数量分别为a,b,
所以sin
3=a>0,cos
3=b<0.
所以sin
3-cos
3>0.
因为|MP|<|OM|,
即|a|<|b|,
所以sin
3+cos
3=a+b<0.
故当α=3
rad时,P(sin
3-cos
3,sin
3+cos
3)在第四象限.
10.解:设方程的两根为x1,x2,根据题意列方程组得

化简得
故.
如图,利用三角函数线,可知α的取值范围是∪.
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11.3.1
正弦函数的图象与性质
1.函数的单调递增区间是(  )
A.(k∈Z)
B.(k∈Z)
C.(k∈Z)
D.(k∈Z)
2.要得到的图象,只需将y=sin
2x的图象(  )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
3.已知正弦型函数在一个周期内的图象如图所示,则它的表达式可以为(  )
A.
B.
C.
D.
4.已知函数y=f(x),f(x)图象上所有点的纵坐标保持不变,将横坐标伸长到原来的2倍,然后再将整个图象沿x轴向左平移个单位长度,得到的曲线与y=sin
x的图象相同,则y=f(x)的表达式为(  )
A.
B.
C.
D.
5.已知函数,其中k≠0,当自变量x在任何两个整数间(包括整数本身)变化时,至少含有1个周期,则最小的正整数k是(  )
A.60
B.61
C.62
D.63
6.已知函数f(x)=sin(2x+φ)(0≤φ≤π)是实数集R上的偶函数,则φ的值为__________.
7.已知函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)的图象中,最高点(距原点最近)的坐标是(2,),由这个最高点到相邻最低点的曲线与x轴交于点(6,0),则此函数的解析式应为__________.
8.关于函数f(x)=4
(x∈R)有下列命题:
①由f(x1)=f(x2)=0,可得x1-x2必是π的整数倍;
②y=f(x)的表达式可改写为;
③y=f(x)的图象关于点对称;
④y=f(x)的图象关于直线x=对称.
其中正确的命题的序号是__________(注:把你认为正确的命题的序号都填上).
9.(2012·山东济宁期末)函数f(x)=Asin(ωx+θ)的一系列对应值如下表:
x

0

f(x)

0
1
0
-1
0

(1)根据表中数据求出f(x)的解析式;
(2)指出函数f(x)的图象是由函数y=sin
x(x∈R)的图象经过怎样的变化而得到的.
10.已知f(x)=-2a+2a+b,x∈,是否存在常数a,b∈Q,使得f(x)的值域为{y|-3≤y≤}?若存在,求出a,b的值;若不存在,说明理由.
参考答案
1.解析:令2x-∈,k∈Z,
可解得x∈,k∈Z.
故选B.
答案:B
2.答案:A
3.解析:从图象中可以看出,曲线的振幅,周期T==π,
∴ω==2,则有y=sin(2x+φ)+,再将(0,1)代入,得sin
φ=1,
∴φ=2kπ+,k∈Z.当k=0时,,故选A.
答案:A
4.解析:采用逆向思维方式,由题意,y=sin
x的图象沿x轴向右平移个单位长度后,得到,再保持此函数图象上点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的,得到,即y=f(x)的解析式.
答案:D
5.解析:∵k≠0,
∴函数的周期.
又∵T≤1,
∴|k|≥20π>62.8.
∴最小的正整数k=63.
答案:D
6.解析:∵f(x)=sin(2x+φ)是实数集R上的偶函数,
∴当x=0时,sin
φ=±1.又∵0≤φ≤π,∴φ=.
答案:
7.解析:依题意,A=,T=4×(6-2)=16,,
∴.再将(2,)代入,有,故,则+φ=2kπ+,∴φ=2kπ+,k∈Z.
又∵0<φ<π,∴φ=.
故所求函数的解析式为.
答案:
8.解析:如下图为的图象.
函数图象与x轴的交点均匀分布,相邻的两个交点的距离为,故命题①不正确;与x轴的每一个交点,都是函数图象的一个对称中心,所以命题③正确;函数图象的对称轴都必须经过图象的最高点或最低点,所以直线不是对称轴,故命题④不正确;由诱导公式可知,所以命题②正确.故应填②③.
答案:②③
9.解:(1)由已知条件,可得,ω=2,
故f(x)=sin(2x+θ),
∴.
∴θ=+kπ(k∈Z).∵|θ|<,∴θ=.
∴.
(2)y=sin
x
.
10.解:因为,所以,
所以-1≤≤.若存在这样的有理数a,b,则
(1)当a>0时,
解得a=1,b=-5(舍去).
(2)当a<0时,
解得a=-1,b=1.
综上,a,b存在,且a,b的值分别为-1,1.
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1向量的概念
1.下列说法中,正确的是(  )
A.长度相等的两个向量一定是相等的向量
B.当且仅当两个向量所在的直线恰为同一条直线时,这两个向量为共线向量
C.零向量没有方向
D.零向量的方向是任意的
2.下列说法中,不正确的是(  )
A.向量的长度与向量的长度相等
B.任何一个非零向量都可以平行移动
C.长度不相等而方向相反的两个向量一定是共线向量
D.两个有共同始点且共线的向量,其终点必相同
3.如图所示,D,E分别是△ABC的边AB,AC的中点,则向量,,,,,中共线的向量有(  )
A.1组
B.2组
C.3组
D.4组
4.如下图所示,四边形ABCD为等腰梯形,则两腰上的向量与的关系是(  )
A.=
B.||=||
C.>
D.<
5.如图所示,点O是正六边形ABCDEF的中心,以A,B,C,D,E,F,O七点中的任一点为始点,与始点不同的另一点为终点的所有向量中,设与相等的向量个数为m,与的模相等的向量个数为n,则m,n的值分别是(  )
A.3,23
B.3,11
C.3,24
D.以上都不正确
6.下列说法中,正确的是__________.(填序号)
①相等的向量的始点必相同;
②平行向量就是共线向量;
③若|a|>|b|,则a>b;
④质量、能量、功都是向量;
⑤若a∥b,则a,b的方向相同或相反.
7.如图所示,四边形ABCD和ABDE都是平行四边形.
(1)与向量相等的向量为__________;
(2)若||=3,则向量的模等于__________.
8.已知飞机从甲地向北偏东30°的方向飞行2
000
km到达乙地,再从乙地向南偏东30°的方向飞行2
000
km到达丙地,再从丙地向西南方向飞行km到达丁地,则丁地在甲地的__________方向,丁地距甲地的距离为__________
km.
9.判断下列说法是否正确,并简要说明理由.
(1)与是共线向量,则P,Q,M,N四点共线;
(2)共线的向量,若表示它们的有向线段的始点不同,则终点一定不同;
(3)两个向量相等,则它们的始点和终点都相同;
(4)||=||.
10.如图,A1,A2,A3,…,A8是O上的八个等分点,则在以A1,A2,A3,…,A8及圆心O九个点中任意两点为始点与终点的向量中,模等于半径的向量有多少个?模等于半径的倍的向量有多少个?
参考答案
1.解析:相等的向量不仅长度相等,而且方向相同,故选项A错误;共线向量所在的直线可以相互平行,也可以是同一条直线,故选项B错误;零向量的方向是任意的,故选项C错误;选项D正确.
答案:D
2.解析:很明显,选项A,B,C正确,共线向量只与方向有关,方向相同或相反的向量都是共线向量,所以选项D不正确.
答案:D
3.解析:共线向量有与,与,与.
答案:C
4.解析:||与||表示等腰梯形两腰的长度,故相等.
答案:B
5.解析:(1)与相等的向量有,,,故m=3.
(2)与的模相等的向量有两类:一类是以O为始点,以正六边形的顶点为终点或以正六边形的顶点为始点,以O为终点的向量,有2×6-1=11(个);另一类是以正六边形的六条边为有向线段的向量,共有2×6=12(个),故n=11+12=23.
答案:A
6.答案:②⑤
7.答案:(1)
, (2)6
8.解析:如图,A,B,C,D分别表示甲地、乙地、丙地、丁地.
由题意知,△ABC是正三角形,
∴AC=2
000
km.
又∵∠ACD=45°,
CD=km,
∴△ACD是直角三角形.
∴AD=km,∠CAD=45°.
∴丁地在甲地的东南方向,丁地距甲地km.
答案:东南 
9.分析:根据共线向量、相等向量及向量的模的概念进行判断.
解:(1)不正确.与是共线向量,则直线MN与PQ可能重合,也可能平行,则P,Q,M,N四点不一定共线.
(2)不正确.共线的向量始点不同,但终点却可能相同.如图中的和共线,它们始点不同,但终点相同.
(3)不正确.两个向量只要长度相等、方向相同就是相等的向量,和始点、终点的位置无关.
(4)正确.与的长度均为线段AB的长度.
10.解:由于A1,A2,A3,…,A8是O上的八个等分点,所以八边形A1A2A3…A8是正八边形,正八边形的边及对角线长均与O的半径不相等.所以模等于半径的向量只可能是与(i=1,2,…,8)两类.一类是(i=1,2,…,8),共8个;另一类是(i=1,2,…,8),也有8个.两类合计16个.
O内接正方形的边长是半径的倍,所以考虑与圆心O形成90°圆心角的两点为端点的向量个数.以A1,A2,A3,…,A8为顶点的O的内接正方形有两个,一个是正方形A1A3A5A7;另一个是正方形A2A4A6A8.在题中所述的向量中,只有这两个正方形的边(看成有向线段,每一边对应两个向量)的长度为半径的倍.所以模为半径的倍的向量共有4×2×2=16(个).
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1余弦函数的图象与性质
1.函数y=-5cos(3x+1)的最小正周期为(  )
A.
B.3π
C.
D.
2.(2012·山东邹城质检)已知函数f(x)=cos
x在区间[a,b]上是减函数,且f(a)=1,f(b)=-1,则(  )
A.0
B.
C.1
D.-1
3.要得到函数的图象,只需将函数y=cos
2x的图象(  )
A.向左平移个单位长度
B.向右平移个单位长度
C.向左平移个单位长度
D.向右平移个单位长度
4.下图为下列某一函数图象的一部分,该函数为(  )
A.
B.
C.
D.
5.如果函数y=3cos(2x+φ)的图象关于点中心对称,那么|φ|的最小值为(  )
A.
B.
C.
D.
6.已知f(n)=,n∈N+,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(100)=__________.
7.若函数y=(cos
x-a)2+1在cos
x=1时取最大值,在cos
x=a时取最小值,则实数a应满足的范围为__________.
8.一个大风车的半径为8
m,12分钟旋转一周,它的最低点离地面2
m(如图所示),则风车翼片的一个端点离地面的距离h(米)与时间t(分钟)之间(h(0)=2)的函数关系式为____________.
9.已知函数f(x)=2cos
ωx(ω>0),且函数y=f(x)图象的两相邻对称轴间的距离为.
(1)求的值;
(2)将函数y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求g(x)的单调递减区间.
10.函数f(x)=+acos
x+sin2x的最大值为2,求实数a的值.
参考答案
1.解析:该函数的最小正周期.
答案:C
2.答案:C
3.解析:∵,∴将y=cos
2x的图象向右平移个单位长度,得到的图象.
答案:B
4.解析:(特殊值法)由于当时,y=1,故将分别代入各选项,可排除选项A,B;又当时,y=0,将分别代入选项C,D,可排除选项C.故选D.
答案:D
5.解析:∵y=3cos(2x+φ)的图象关于点中心对称知,,即.
∴+φ=kπ+(k∈Z).
∴φ=kπ+-(k∈Z).
∴|φ|min=.
答案:A
6.答案:-1
7.答案:-1≤a≤0
8.解析:首先考虑建立直角坐标系,以最低点的切线作为x轴,最低点作为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系.
那么,风车上翼片端点P所在位置可由函数x(t),y(t)来刻画,而且h(t)=y(t)+2,所以只需要考虑y(t)的解析式.又设P的初始位置在最低点,即y(0)=0.
在Rt△O1PQ中,,所以y(t)=-8cos
θ+8.
而,所以θ=t,
所以y(t)=-8t+8,
则h(t)=-8t+10.
故填h(t)=-8t+10.
答案:h(t)=-8t+10
9.解:(1)由题意知f(x)的周期T=π,故,解得ω=2.所以f(x)=2cos
2x.则.
(2)将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后,得到的图象,再将所得图象上各点的横坐标伸长到原来的4倍,纵坐标不变,得到的图象,
所以g(x)=.
当2kπ≤≤2kπ+π(k∈Z),
即4kπ+≤x≤4kπ+(k∈Z)时,g(x)单调递减,
因此g(x)的单调递减区间为(k∈Z).
10.解:,且0≤cos
x≤1.
(1)当0≤≤1,即0≤a≤2时,cos
x=,函数f(x)可取得最大值,此时f(x)max=.
由,解得a=3或a=-2,均不合题意,舍去.
(2)当,即a<0时,cos
x=0,函数f(x)可取得最大值,此时f(x)max=.由,解得a=-6.
(3)当>1,即a>2时,cos
x=1,函数f(x)可取得最大值,此时f(x)max=.由,解得.
综上,a的值为-6或.
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1倍角公式
1.(2012·广东揭阳测试)已知倾斜角为α的直线l与直线x-2y+2=0平行,则tan
2α的值为(  )
A.
B.
C.
D.
2.当cos
2α=时,sin4α+cos4α的值是(  )
A.1
B.
C.
D.
3.若sin2x>cos2x,则x的取值范围是(  )
A.
B.
C.
D.
4.函数y=2sin
x(sin
x+cos
x)的最大值为(  )
A.
B.
C.
D.2
5.已知,则________.
6.已知θ是第三象限角,且sin4θ+cos4θ=,则sin
2θ=________.
7.已知,则3cos
2θ+sin
2θ=________.
8.在△ABC中,,tan
B=2,求tan(2A+2B)的值.
9.(2012·福建三明联考)已知函数f(x)=sin
xcos
x+sin2x.
(1)求函数f(x)的最小正周期和单调递增区间;
(2)函数f(x)的图象可由函数y=sin
2x的图象经过怎样的变换得出?
参考答案
1.解析:依题意知,从而
tan
2α==,故选C.
答案:C
2.解析:由cos
2α=,得sin22α=.
所以sin4α+cos4α=(sin2α+cos2α)2-2sin2αcos2α=1-sin22α=.
答案:C
3.解析:由已知cos2x-sin2x<0,
∴cos
2x<0,
于是2kπ+<2x<2kπ+
(k∈Z).
∴kπ+<x<kπ+(k∈Z).
答案:D
4.解析:y=2sin
x(sin
x+cos
x)=2sin2x+2sin
xcos
x=1-cos
2x+sin
2x=sin
2x-cos
2x+1=+1,
所以y的最大值为.
答案:A
5.解析:
=-cos
2α=2sin2α-1=.
答案:
6.解析:由sin4θ+cos4θ=(sin2θ+cos2θ)2-2sin2θcos2θ=1-sin22θ=,即1-sin22θ=,解得sin22θ=,
所以sin
2θ=.
又θ为第三象限角,故2kπ+π<θ<2kπ+
(k∈Z),
所以4kπ+2π<2θ<4kπ+3π(k∈Z),
即2(2k+1)π<2θ<2(2k+1)π+π(k∈Z),
所以sin
2θ>0,
故sin
2θ=.
答案:
7.解析:由,得
2sin
θ+cos
θ=-5sin
θ+15cos
θ,
∴7sin
θ=14cos
θ.∴tan
θ=2.
∴3cos
2θ+sin
2θ=3(cos2θ-sin2θ)+2sin
θcos
θ=+=3·+==-1.
答案:-1
8.解:解法一:在△ABC中,由cos
A=得0<A<,则sin
A===.
∴tan
A=.
∴tan
2A=.
又tan
B=2,
∴tan
2B=.
于是,tan(2A+2B)==.
解法二:由解法一可知.
∴tan(A+B)==,
∴tan(2A+2B)=.
9.解:(1)f(x)=sin
xcos
x+sin2x
=sin
2x+
=.
∴函数f(x)的最小正周期为π;
由2kπ-≤2x-≤2kπ+
(k∈Z)
得kπ-≤x≤kπ+
(k∈Z),
∴f(x)的单调递增区间是(k∈Z).
(2)∵f(x)==,
∴先把函数y=sin
2x的图象向右平移个单位长度,再把所得的图象向上平移个单位长度即得到函数f(x)的图象.
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1向量共线的条件与轴上向量坐标运算
1.e为x轴上的单位向量,若=-2e,且B点的坐标为3,则A点的坐标和AB中点的坐标分别为(  )
A.2,1
B.5,4
C.4,5
D.1,-2
2.已知向量a,b不共线,c=ka+b(k∈R),d=a-b,如果c∥d,那么(  )
A.k=1,且c与d同向
B.k=1,且c与d反向
C.k=-1,且c与d同向
D.k=-1,且c与d反向
3.设a,b为不共线向量,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,则下列关系式中正确的是(  )
A.=
B.=2
C.=
D.=-2
4.已知a≠0,λ∈R,下列叙述中,正确的个数是(  )
①λa∥a;②λa与a的方向相同;③是单位向量;④若|λa|>|a|,则λ>1.
A.1
B.2
C.3
D.4
5.已知△ABC的三个顶点A,B,C及△ABC所在平面内一点P满足:++=0,若实数λ满足+=λ,则λ的值为(  )
A.
B.
C.2
D.3
6.已知数轴上点A,B的坐标分别是-8,-3,则的坐标为__________,长度为__________.
7.设a,b是两个不共线的非零向量,若向量ka+2b与8a+kb的方向相反,则k=__________.
8.如图,在△ABC中,点O是BC的中点,过点O的直线分别交直线AB,AC于不同的两点M,N,若=m,=n,则m+n的值为________.
9.如图所示,在ABCD中,点M是AB的中点,点N在BD上,且BN=BD.利用向量法证明M,N,C三点共线.
10.如图所示,已知△OAB中,点C是以A为中心的点B的对称点,OD=2DB,DC和OA交于点E,设=a,=b.
(1)用a和b表示向量,;
(2)若=λ,求实数λ的值.
参考答案
1.解析:设A点的坐标为xA,由题意,知AB=-2=3-xA,
∴xA=5,即A点的坐标为5,∴线段AB中点的坐标为.故选B.
答案:B
2.答案:D
3.解析:=++=-8a-2b=2(-4a-b)=2.
答案:B
4.答案:B
5.解析:由++=0知,P为△ABC的重心,
所以+=3,即λ=3,故选D.
答案:D
6.解析:AB=(-3)-(-8)=5,||=|5|=5.
答案:5 5
7.解析:设k′>0,则ka+2b=-k′(8a+kb),即ka+2b=-8k′a-k′kb,因为a,b不共线,所以k=-8k′,2=-k′k,所以k2=16,解得k=-4或k=4(舍去).
答案:-4
8.解析:∵在△AMN中,=-,=-,设=λ,∴-=λ(-).
∴=+.①
∵在△ABC中,
=(+)=m+n,②
∴由①②,可得,.
∴m+n=2.
答案:2
9.证明:设=a,=b,∵=+=a+(-a+b)=a+b,=+=a+b,∴=3.
∴∥,且与有公共点M,
∴M,N,C三点共线.
10.解:(1)依题意,A是BC的中点,
∴2=+,即=2-=2a-b,
∴=-=-=2a-b-b=2a-b.
(2)∵=λ,则=-=λa-(2a-b)=(λ-2)a+b.
∵与共线,且≠0,
∴存在实数k,使=k,
即(λ-2)a+b=k,解得λ=.
∴实数λ的值为.
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