
1.(5分)坐標(biāo)平面內(nèi)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(sin5,cs5),則點(diǎn)P位于( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
2.(5分)在△ABC中,BD→=23BC→,E為AD的中點(diǎn),則CE→等于( )
A.16AB→?23AC→B.23AB→?16AC→C.13AB→?56AC→D.56AB→?13AC→
3.(5分)已知A(2,﹣1),B(1,4),C(sin3π2,cs5π3),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.AB→=(1,﹣5)B.A,O,C三點(diǎn)共線
C.A,B,C三點(diǎn)共線D.OA→+OB→=3OC→
4.(5分)下列說(shuō)法正確的是( )
A.用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法從含有50個(gè)個(gè)體的總體中抽取一個(gè)容量為5的樣本,則個(gè)體m被抽到的概率可能是0.2
B.已知一組數(shù)據(jù)1,2,m,6,7的平均數(shù)為4,則這組數(shù)據(jù)的方差是4
C.?dāng)?shù)據(jù)27,12,14,30,15,17,19,23的第70百分位數(shù)是27
D.若數(shù)據(jù)x1,x2,…,x10的方差為4,則數(shù)據(jù)2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x10﹣1的標(biāo)準(zhǔn)差是4
5.(5分)如圖,一艘船向正北方向航行,航行速度為每小時(shí)1039海里,在A處看燈塔S在船的北偏東θ(sinθ=34)的方向上.1小時(shí)后,船航行到B處,在B處看燈塔S在船的北偏東3θ的方向上,則船航行到B處時(shí)與燈塔S之間的距離為( )
A.103海里B.203海里C.1013海里D.2013海里
6.(5分)若cs(α﹣β)=55,cs2α=1010,且α,β均為銳角,α<β,則α+β=( )
A.π6B.π4C.3π4D.5π6
7.(5分)函數(shù)y=3sinx+12cs2x?94(x∈R)的最小值是( )
A.14B.12C.?234D.?414
8.(5分)將函數(shù)y=sin2x+3cs2x的圖象向右平移φ(0<φ<π2)個(gè)單位長(zhǎng)度后得到f(x)的圖象,若f(x)在(π,4π3)上單調(diào)遞增,則φ的取值范圍為( )
A.(π8,3π8)B.(π4,π2)C.[π4,5π12]D.[π4,π2)
二、多選題(共3小題,每題6分,全選對(duì)6分,選對(duì)但不全得部分分,選錯(cuò)0分,共18分)
(多選)9.(6分)若復(fù)數(shù)z=2+i,則下列命題是真命題的是( )
A.z?z=5
B.zi2024=?2?i
C.5|?i|=|z|
D.若z是關(guān)于x的方程x2+mx+n=0(m,n∈R)的根,則mn=﹣20
(多選)10.(6分)已知f(x)=sin2x+2cs2x﹣1,下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)f(x)在區(qū)間[?3π8,π8]上是增函數(shù)
B.點(diǎn)(3π8,0)是函數(shù)f(x)圖象的一個(gè)對(duì)稱中心
C.函數(shù)f(x)的圖象可以由函數(shù)y=2sin2x的圖象向左平移π4個(gè)單位長(zhǎng)度得到
D.若x∈[0,π2],則f(x)的值域?yàn)閇?1,2]
(多選)11.(6分)在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,已知c=6,點(diǎn)D滿足AD→=2DB→,且csinA=3acsC,O是△ABC外心,則下列判斷正確的是( )
A.C=π3
B.△ABC的外接圓半徑是23
C.OD=2
D.CD的最大值為27
三、填空題(本小題共3題,每題5分,共15分)
12.(5分)已知角α的終邊經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(2,﹣3),則sin(π?α)+cs(α?π)sin(π2+α)+cs(π2?α)= .
13.(5分)在△ABC中,AB=36,∠ABC=45°,∠ACB=60°,延長(zhǎng)BC到D,使得CD=10,則AD的長(zhǎng)度為 .
14.(5分)記△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,若O為△ABC的重心,OB⊥OC,3b=4c,則csA= .
四、解答題(本題共5題,共77分)
15.(13分)已知向量a→=(?1,0),b→=(m,1),且a→與b→的夾角為π4.
(1)求m及|a→+2b→|;
(2)若a→+λb→與a→+2b→所成的角是銳角,求實(shí)數(shù)λ的取值范圍.
16.(15分)在△ABC中,角A,B,C所對(duì)的邊分別是a,b,c,已知bcsC=(2a﹣c)csB.
(1)求角B的大小;
(2)設(shè)a=2,c=3.
①求b的值;
②求sin(2A+B)的值.
17.(15分)文明城市是反映城市整體文明水平的綜合性榮譽(yù)稱號(hào),某市為提高市民對(duì)文明城市創(chuàng)建的認(rèn)識(shí),舉辦了“創(chuàng)建文明城市”知識(shí)競(jìng)賽,從所有答卷中隨機(jī)抽取100份作為樣本,將樣本的成績(jī)(滿分100分,成績(jī)均為不低于40分的整數(shù))分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]得到如圖所示的頻率分布直方圖.
(1)求頻率分布直方圖中a的值及樣本成績(jī)的第75百分位數(shù);
(2)求樣本成績(jī)的眾數(shù),中位數(shù)和平均數(shù);
(3)已知落在[50,60)的平均成績(jī)是54,方差是7,落在[60,70)的平均成績(jī)?yōu)?6,方差是4,求兩組成績(jī)合并后的平均數(shù)z和方差s2.
18.(17分)已知a→=(?1,23),b→=(sin2x?cs2x,sinxcsx),函數(shù)f(x)=a→?b→.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式及對(duì)稱中心;
(2)若f(π12+α2)=?233,且5π6<α<π,求sinα的值.
(3)在銳角△ABC中,角A,B,C分別為a,b,c三邊所對(duì)的角,若b=3,f(B)=1,求△ABC周長(zhǎng)的取值范圍.
19.(17分)如圖是函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<|φ|<π2)圖象的一部分.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(3)記方程f(x)=?34在x∈[?π12,17π12]上的根從小到大依次為x1,x2,x3,…,xn(n∈N*),若m=x1+x2+x3+?+xn,試求n與m的值.
答案與試題解析
一、單選題(本題共8小題,每題5分,共40分)
1.(5分)坐標(biāo)平面內(nèi)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(sin5,cs5),則點(diǎn)P位于( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
【分析】利用角的范圍,得出三角函數(shù)值的正負(fù),判斷出點(diǎn)所在的象限.
解:∵3π2<5<2π,
∴sin5<0,cs5>0,
平面內(nèi)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(sin5,cs5),則點(diǎn)P位于第二象限.
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了象限角的概念,屬于基礎(chǔ)題.
2.(5分)在△ABC中,BD→=23BC→,E為AD的中點(diǎn),則CE→等于( )
A.16AB→?23AC→B.23AB→?16AC→C.13AB→?56AC→D.56AB→?13AC→
【分析】運(yùn)用向量的加減運(yùn)算和向量中點(diǎn)的表示,計(jì)算可得所求向量.
解:BC→=AC→?AB→,
BD→=23BC→=23(AC→?AB→),
AD→=AB→+BD→=AB→+23(AC→?AB→)=13AB→+23AC→,
AE→=12AD→=16AB→+13AC→,
CE→=AE→?AC→=16AB→+13AC→?AC→=16AB→?23AC→.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查向量的加減運(yùn)算和向量中點(diǎn)表示,考查運(yùn)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
3.(5分)已知A(2,﹣1),B(1,4),C(sin3π2,cs5π3),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則下列說(shuō)法正確的是( )
A.AB→=(1,﹣5)B.A,O,C三點(diǎn)共線
C.A,B,C三點(diǎn)共線D.OA→+OB→=3OC→
【分析】先求出點(diǎn)C的坐標(biāo),再利用平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算判斷選項(xiàng)A,D的正誤,把三點(diǎn)共線問(wèn)題轉(zhuǎn)化為向量共線問(wèn)題,可判斷選項(xiàng)B,C的正誤.
解:∵sin3π2=?1,cs5π3=12,∴C(﹣1,12),
對(duì)于選項(xiàng)A:AB→=(1﹣2,4﹣(﹣1))=(﹣1,5),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,
對(duì)于選項(xiàng)B:OA→=(2,﹣1),OC→=(﹣1,12),則OA→=?2OC→,所以A,O,C三點(diǎn)共線,故選項(xiàng)B正確,
對(duì)于選項(xiàng)C:AB→=(﹣1,5),BC→=(﹣2,?72),不存在實(shí)數(shù)k,使得AB→=kBC→,則A,B,C三點(diǎn)不共線,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,
對(duì)于選項(xiàng)D:OA→+OB→=(3,3),OC→=(﹣1,12),所以:OA→+OB→≠3OC→,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤,
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算,考查了三點(diǎn)共線問(wèn)題,是基礎(chǔ)題.
4.(5分)下列說(shuō)法正確的是( )
A.用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法從含有50個(gè)個(gè)體的總體中抽取一個(gè)容量為5的樣本,則個(gè)體m被抽到的概率可能是0.2
B.已知一組數(shù)據(jù)1,2,m,6,7的平均數(shù)為4,則這組數(shù)據(jù)的方差是4
C.?dāng)?shù)據(jù)27,12,14,30,15,17,19,23的第70百分位數(shù)是27
D.若數(shù)據(jù)x1,x2,…,x10的方差為4,則數(shù)據(jù)2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x10﹣1的標(biāo)準(zhǔn)差是4
【分析】A由題意可得m被抽到的概率;B由平均數(shù)可得m,后由方差計(jì)算公式可得方差;C由百分位數(shù)概念可得答案;D由方差性質(zhì)可得新數(shù)據(jù)的方差及標(biāo)準(zhǔn)差.
解:對(duì)于A,用簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣的方法從含有50個(gè)個(gè)體的總體中抽取一個(gè)容量為5的樣本,
則個(gè)體m被抽到的概率可能是550=0.1,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,因1,2,m,6,7的平均數(shù)為4,
則1+2+m+6+75=4?m=4,
則數(shù)據(jù)方差為:15[(4?1)2+(4?2)2+(4?6)2+(4?7)2]=265,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,對(duì)數(shù)據(jù)從小到大排序得:12,14,15,17,19,23,27,30.
因8×0.7=5.6,則第70百分位數(shù)為第6個(gè)數(shù)據(jù)23,故C錯(cuò)誤;
對(duì)于D,因x1,x2,…,x10的方差為4,則2x1﹣1,2x2﹣1,…,2x10﹣1的方差為16,
標(biāo)準(zhǔn)差為4,故D正確.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查概率與統(tǒng)計(jì)的知識(shí),屬于基礎(chǔ)題.
5.(5分)如圖,一艘船向正北方向航行,航行速度為每小時(shí)1039海里,在A處看燈塔S在船的北偏東θ(sinθ=34)的方向上.1小時(shí)后,船航行到B處,在B處看燈塔S在船的北偏東3θ的方向上,則船航行到B處時(shí)與燈塔S之間的距離為( )
A.103海里B.203海里C.1013海里D.2013海里
【分析】由題意可知△ABS的角和邊,再由正弦定理可得BS的值.
解:由題意可知AB=1×1039=1039海里,∠SAB=θ,∠SBA=π﹣3θ,
所以∠ASB=π﹣θ﹣(π﹣3θ)=2θ,
所以sinθ=34,csθ=134,所以sin2θ=2sinθcsθ=398,
在△ABS中,由正弦定理可得BSsinθ=ABsin2θ,
即BS34=1039398,解得BS=203海里,
故選:B.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查正弦定理的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
6.(5分)若cs(α﹣β)=55,cs2α=1010,且α,β均為銳角,α<β,則α+β=( )
A.π6B.π4C.3π4D.5π6
【分析】利用兩角和差的余弦公式進(jìn)行轉(zhuǎn)化求解即可.
解:∵α+β=2α﹣(α﹣β)
∴cs(α+β)=cs[2α﹣(α﹣β)]=cs2αcs(α﹣β)+sin2αsin(α﹣β),
∵α,β均為銳角,α<β,
∴0<2α<π,?π2<α﹣β<0,
則sin2α=1?10100=90100=31010,
sin(α﹣β)=?255,
則cs(α+β)=1010×55?31010×255=5250?30250=?22,
則α+β=3π4,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查三角函數(shù)值的計(jì)算,結(jié)合兩角和差的三角公式進(jìn)行轉(zhuǎn)化是解決本題的關(guān)鍵.考查學(xué)生的運(yùn)算能力,難度中等.
7.(5分)函數(shù)y=3sinx+12cs2x?94(x∈R)的最小值是( )
A.14B.12C.?234D.?414
【分析】將函數(shù)化簡(jiǎn),由自變量的范圍求出函數(shù)的最小值.
解:y=3sinx+12cs2x?94=3sinx+12(1﹣2sin2x)?94=?sin2x+3sinx?74=?(sinx?32)2+12,
因?yàn)閟inx∈[﹣1,1],所以當(dāng)sinx=﹣1時(shí),函數(shù)值最小,且ymin=?234,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)求最值的方法,屬于基礎(chǔ)題.
8.(5分)將函數(shù)y=sin2x+3cs2x的圖象向右平移φ(0<φ<π2)個(gè)單位長(zhǎng)度后得到f(x)的圖象,若f(x)在(π,4π3)上單調(diào)遞增,則φ的取值范圍為( )
A.(π8,3π8)B.(π4,π2)C.[π4,5π12]D.[π4,π2)
【分析】根據(jù)輔助角公式和圖象的平移變換得到f(x)=2sin(2x?2φ+π3),再根據(jù)正弦函數(shù)的單調(diào)性求出函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間,然后根據(jù)條件給出的區(qū)間建立不等式關(guān)系進(jìn)行求解即可.
解:由y=sin2x+3cs2x=2sin(2x+π3),
將函數(shù)y=2sin(2x+π3)的圖象向右平移φ(0<φ<π2)個(gè)單位長(zhǎng)度后得到f(x)的圖象,
則f(x)=2sin[2(x?φ)+π3]=2sin(2x?2φ+π3),
由?π2+2kπ≤2x?2φ+π3≤π2+2kπ,k∈Z,
得kπ?5π12+φ≤x≤kπ+π12+φ,k∈Z,
又f(x)在(π,4π3)上單調(diào)遞增,
則kπ+π12+φ≥4π3kπ?5π12+φ≤π,k∈Z,
解得φ≤17π12?kπφ≥5π4?kπ,
即5π4?kπ≤φ≤17π12?kπ,k∈Z,
又0<φ<π2,
則當(dāng)k=1時(shí),π4≤φ≤5π12,
即φ的取值范圍是[π4,5π12].
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的圖象變換,考查三角函數(shù)的性質(zhì),考查運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.
二、多選題(共3小題,每題6分,全選對(duì)6分,選對(duì)但不全得部分分,選錯(cuò)0分,共18分)
(多選)9.(6分)若復(fù)數(shù)z=2+i,則下列命題是真命題的是( )
A.z?z=5
B.zi2024=?2?i
C.5|?i|=|z|
D.若z是關(guān)于x的方程x2+mx+n=0(m,n∈R)的根,則mn=﹣20
【分析】根據(jù)共軛復(fù)數(shù)的定義及復(fù)數(shù)乘法運(yùn)算可判定A;根據(jù)復(fù)數(shù)乘法和除法運(yùn)算可判定B;根據(jù)復(fù)數(shù)的??膳卸–;根據(jù)方程的根及復(fù)數(shù)相等的條件可判定D.
解:對(duì)于A,復(fù)數(shù)z=2+i,
∴z?z=(2+i)(2﹣i)=4﹣i2=5,故A正確;
對(duì)于B,∵i2024=(i2)1012=(﹣1)1012=1,
∴zi2024=z=2+i,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,∵|z|=4+1=5,|﹣i|=1,
∴5|﹣i|=|z|,故C正確;
對(duì)于D,若z是關(guān)于x的方程x2+mx+n=0(m,n∈R)的根,
則(2+i)2+m(2+i)+n=0,
∴3+2m+n+(m+4)i=0,
∴3+2m+n=0m+4=0,∴m=?4n=5,
∴mn=﹣20,故D正確.
故選:ACD.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查共軛復(fù)數(shù)的定義、復(fù)數(shù)運(yùn)算法則、復(fù)數(shù)的模、方程的根及復(fù)數(shù)相等等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.
(多選)10.(6分)已知f(x)=sin2x+2cs2x﹣1,下列結(jié)論正確的是( )
A.函數(shù)f(x)在區(qū)間[?3π8,π8]上是增函數(shù)
B.點(diǎn)(3π8,0)是函數(shù)f(x)圖象的一個(gè)對(duì)稱中心
C.函數(shù)f(x)的圖象可以由函數(shù)y=2sin2x的圖象向左平移π4個(gè)單位長(zhǎng)度得到
D.若x∈[0,π2],則f(x)的值域?yàn)閇?1,2]
【分析】根據(jù)三角函數(shù)中的恒等變換即可求解.
解:函數(shù)f(x)=sin2x+2cs2x﹣1=sin2x+cs2x=2sin(2x+π4),
A項(xiàng),若x∈[?3π8,π8],則2x+π4∈[?π2,π2],
因此函數(shù)f(x)在區(qū)間[?3π8,π8]上是增函數(shù),因此A正確;
B項(xiàng),因?yàn)閒(3π8)=2sin(3π4+π4)=2sinπ=0,
因此點(diǎn)(3π8,0)是函數(shù)f(x)的圖象的一個(gè)對(duì)稱中心,因此B正確;
C項(xiàng),由函數(shù)y=2sin2x的圖象向左平移π4個(gè)單位長(zhǎng)度得到:
y=2sin[2(x+π4)]=2cs2x,
因此由函數(shù)y=2sin2x的圖象向左平移π4個(gè)單位長(zhǎng)度不能得到函數(shù)f(x)的圖象,因此C不正確;
D項(xiàng),若x∈[0,π2],則2x+π4∈[π4,5π4],所以sin(2x+π4)∈[?22,1],
所以f(x)的值域?yàn)閇?1,2],因此D不正確.
故選:AB.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了三角函數(shù)中的恒等變換的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
(多選)11.(6分)在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,已知c=6,點(diǎn)D滿足AD→=2DB→,且csinA=3acsC,O是△ABC外心,則下列判斷正確的是( )
A.C=π3
B.△ABC的外接圓半徑是23
C.OD=2
D.CD的最大值為27
【分析】根據(jù)正弦定理化簡(jiǎn)csinA=3acsC,可得sinC=3csC,從而求出tanC=3,結(jié)合C∈(0,π)算出角C,即可判斷A項(xiàng)的正誤;直接利用正弦定理算出△ABC的外接圓半徑大小,即可判斷出B項(xiàng)的正誤;取AB的中點(diǎn)M,連接OM,分別在Rt△AOM、Rt△DOM中利用勾股定理加以計(jì)算,可得OD的長(zhǎng),從而判斷出C項(xiàng)的正誤;根據(jù)三角形兩邊之和大于第三邊,結(jié)合圖形求出CD的最大值,即可判斷出D項(xiàng)的正誤.
解:對(duì)于A,在△ABC中,由正弦定理asinA=csinC,可得csinA=asinC,
結(jié)合csinA=3acsC,可得asinC=3acsC,所以sinC=3csC,
即tanC=sinCcsC=3,結(jié)合C∈(0,π),可知C=π3,故A項(xiàng)正確;
對(duì)于B,由C=π3且c=6,可得△ABC的外接圓半徑R滿足2R=csinC=6sinπ3=43,
解得R=23,故B項(xiàng)正確;
對(duì)于C,如圖所示,取AB的中點(diǎn)M,連接OM,則OM⊥AB,
在Rt△AOM中,OA=R=23,AM=12AB=3,可得OM=OA2?AM2=(23)2?(3)2=3,
在Rt△DOM,DM=AD﹣AM=23AB?12AB=16AB=1,可得OD=OM2+DM2=3+1=2,故C項(xiàng)正確;
對(duì)于D,根據(jù)題意,可得CD≤CO+OD=23+2,當(dāng)且僅當(dāng)圓心O在線段CD上時(shí),等號(hào)成立,
所以CD的最大值為23+2,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選:ABC.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查正弦定理、三角恒等變換公式、三角形外接圓的性質(zhì)與勾股定理等知識(shí),考查了計(jì)算能力、圖形的理解能力,屬于中檔題.
三、填空題(本小題共3題,每題5分,共15分)
12.(5分)已知角α的終邊經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(2,﹣3),則sin(π?α)+cs(α?π)sin(π2+α)+cs(π2?α)= 5 .
【分析】由題意利用任意角的三角函數(shù)的定義可求tanα的值,進(jìn)而利用誘導(dǎo)公式,同角三角函數(shù)基本關(guān)系式化簡(jiǎn)所求即可求解.
解:因?yàn)榻铅恋慕K邊經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(2,﹣3),
所以tanα=?32,
則sin(π?α)+cs(α?π)sin(π2+α)+cs(π2?α)=sinα?csαcsα+sinα=tanα?11+tanα=?32?11+(?32)=5.
故5.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了任意角的三角函數(shù)的定義,誘導(dǎo)公式以及同角三角函數(shù)基本關(guān)系式在三角函數(shù)求值中的應(yīng)用,屬于基礎(chǔ)題.
13.(5分)在△ABC中,AB=36,∠ABC=45°,∠ACB=60°,延長(zhǎng)BC到D,使得CD=10,則AD的長(zhǎng)度為 14 .
【分析】在△ABC中,由正弦定理求出AC;再在△ACD中,利用余弦定理,即可求出結(jié)果.
解:在△ABC中,由正弦定理可得,ABsin∠ACB=ACsin∠ABC,
因?yàn)锳B=36,∠ABC=45°,∠ACB=60°,所以3632=AC22,所以AC=6,
在△ACD中,CD=10,AC=6,∠ACD=180°﹣∠ACB=120°,
由余弦定理可得,AD2=AC2+CD2?2AC×CD×cs120°=36+100?2×6×10×(?12)=196,
所以AD=14.
故14.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查利用正余弦定理解三角形,屬于基礎(chǔ)題.
14.(5分)記△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,若O為△ABC的重心,OB⊥OC,3b=4c,則csA= 56 .
【分析】根據(jù)∠ADB+∠ADC=π及余弦定理建立方程得出b2+c2=5a2,再由余弦定理求解,即可得出答案.
解:連接AO,延長(zhǎng)AO交BC于D,如圖所示:
∵O為△ABC的重心,
∴D為BC的中點(diǎn),
又OB⊥OC,
則OD=BD=CD=12a,AD=32a,
∵∠ADB+∠ADC=π,
∴由余弦定理得cs∠ADB+cs∠ADC=94a2+14a2?c22×32a×12a+94a2+14a2?b22×32a×12a=0,即b2+c2=5a2,
又3b=4c,則bc=43,
故csA=b2+c2?a22bc=b2+c2?15b2?15c22bc=25(bc+cb)=25×(43+34)=56.
故56.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查解三角形,考查轉(zhuǎn)化思想,考查邏輯推理能力和運(yùn)算能力,屬于中檔題.
四、解答題(本題共5題,共77分)
15.(13分)已知向量a→=(?1,0),b→=(m,1),且a→與b→的夾角為π4.
(1)求m及|a→+2b→|;
(2)若a→+λb→與a→+2b→所成的角是銳角,求實(shí)數(shù)λ的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)a→與b→的夾角列方程,由此求得m,進(jìn)而求得|a→+2b→|.
(2)根據(jù)a→+λb→與a→+2b→所成的角是銳角列不等式,由此求得實(shí)數(shù)λ的取值范圍.
解:(1)因?yàn)閍→=(?1,0),b→=(m,1),且a→與b→的夾角為π4,
所以cs<a→,b→>=csπ4=?m1×m2+1=22,?2m=m2+1,解得m=﹣1,
則a→=(?1,0),b→=(?1,1),a→+2b→=(?1,0)+(?2,2)=(?3,2),
所以|a→+2b→|=9+4=13;
(2)因?yàn)閍→=(?1,0),b→=(?1,1),
所以a→+2b→=(?3,2),a→+λb→=(?1,0)+λ(?1,1)=(?1,0)+(?λ,λ)=(?1?λ,λ),
由于a→+λb→與a→+2b→所成的角是銳角,
所以?3×(?1?λ)+2λ>0?3×λ≠2×(?1?λ),λ>?35λ≠2,
解得λ>?35且λ≠2,
所以實(shí)數(shù)λ的取值范圍為(?35,2)∪(2,+∞).
【點(diǎn)評(píng)】本題平面向量的數(shù)量積與夾角,屬于中檔題.
16.(15分)在△ABC中,角A,B,C所對(duì)的邊分別是a,b,c,已知bcsC=(2a﹣c)csB.
(1)求角B的大小;
(2)設(shè)a=2,c=3.
①求b的值;
②求sin(2A+B)的值.
【分析】(1)根據(jù)bcsC=(2a﹣c)csB,利用正弦定理化簡(jiǎn)得sinBcsC+sinCcsB=2sinAcsB,由此求得csB,結(jié)合B∈(0,π),算出角B的值.
(2)①利用余弦定理列式求得邊b的值;
②根據(jù)正弦定理求出sinA的值,然后利用同角三角函數(shù)的關(guān)系求出csA,根據(jù)二倍角公式算出sin2A、cs2A,進(jìn)而根據(jù)兩角和的正弦公式算出答案.
解:(1)∵bcsC=(2a﹣c)csB,即bcsC+ccsB=2acsB,
∴由正弦定理,可得sinBcsC+sinCcsB=2sinAcsB,即sin(B+C)=2sinAcsB,
∵sinA=sin(π﹣A)=sin(B+C),
∴sinA=2sinAcsB,結(jié)合sinA>0,化簡(jiǎn)得csB=12,
又∵B∈(0,π),∴B=π3.
(2)①∵a=2,c=3,∴b2=a2+c2﹣2accsB=7,可得b=7(舍負(fù));
②根據(jù)正弦定理bsinB=asinA,得sinA=asinBb=2sinπ37=217,
根據(jù)a<c,可知A為銳角,csA=1?sin2A=277(舍負(fù)),
可得sin2A=2sinAcsA=2×217×277=437,cs2A=2cs2A﹣1=17,
∴sin(2A+B)=sin2AcsB+cs2AsinB=437×12+17×32=5314.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了正弦定理與余弦定理、三角函數(shù)恒等變換及其應(yīng)用,考查了計(jì)算能力和轉(zhuǎn)化思想,屬于中檔題.
17.(15分)文明城市是反映城市整體文明水平的綜合性榮譽(yù)稱號(hào),某市為提高市民對(duì)文明城市創(chuàng)建的認(rèn)識(shí),舉辦了“創(chuàng)建文明城市”知識(shí)競(jìng)賽,從所有答卷中隨機(jī)抽取100份作為樣本,將樣本的成績(jī)(滿分100分,成績(jī)均為不低于40分的整數(shù))分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]得到如圖所示的頻率分布直方圖.
(1)求頻率分布直方圖中a的值及樣本成績(jī)的第75百分位數(shù);
(2)求樣本成績(jī)的眾數(shù),中位數(shù)和平均數(shù);
(3)已知落在[50,60)的平均成績(jī)是54,方差是7,落在[60,70)的平均成績(jī)?yōu)?6,方差是4,求兩組成績(jī)合并后的平均數(shù)z和方差s2.
【分析】(1)根據(jù)頻率和為1求得a=0.030,結(jié)合百分?jǐn)?shù)定義求第75百分位數(shù);
(2)根據(jù)直方圖,及眾數(shù)、中位數(shù)、平均數(shù)求法求值;
(3)根據(jù)已知求樣本總均值,再由總方差公式求樣本總方差.
解:(1)根據(jù)題意可得0.05+0.1+0.2+10a+0.25+0.1=1,解得a=0.030;
∵前幾組的頻率依次為0.05,0.1,0.2,0.3,0.25,
∴第75百分位數(shù)m∈(80,90),由0.65+(m﹣80)×0.025=0.75,解得m=84,
所以第75百分位數(shù)為84;
(2)由70+802=75,得樣本成績(jī)的眾數(shù)為75,
成績(jī)落在[40,70)內(nèi)的頻率為0.05+0.1+0.2=0.35,
成績(jī)落在[40,80)內(nèi)的頻率為0.05+0.1+0.2+0.3=0.65,
故中位數(shù)在[70,80)內(nèi),由70+0.5??0.35×10=75,得樣本成績(jī)的中位數(shù)為75,
由45×0.05+55×0.1+65×0.2+75×0.3+85×0.25+95×0.1=74.
得樣本成績(jī)的平均數(shù)為74;
(3)由頻率分布直方圖知,成績(jī)?cè)赱50,60)的市民人數(shù)為100×0.1=10,成績(jī)?cè)赱60,70)的市民人數(shù)為100×0.2=20,
所以z=54×10+66×2030=62,
總方差為s2=110+20{10×[7+(54?62)2]+20×[4+(66?62)2]}=37.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查頻率分布直方圖的綜合應(yīng)用,屬中檔題.
18.(17分)已知a→=(?1,23),b→=(sin2x?cs2x,sinxcsx),函數(shù)f(x)=a→?b→.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式及對(duì)稱中心;
(2)若f(π12+α2)=?233,且5π6<α<π,求sinα的值.
(3)在銳角△ABC中,角A,B,C分別為a,b,c三邊所對(duì)的角,若b=3,f(B)=1,求△ABC周長(zhǎng)的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)向量數(shù)量積的定義,二倍角公式及輔助角公式化簡(jiǎn),再根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)求解即可;
(2)由f(π12+α2)=?233得出sin(α+π3)=?33,再根據(jù)兩角差的正弦公式計(jì)算即可;
(3)由f(B)=1得出B=π3,根據(jù)正弦定理邊化角,結(jié)合兩角和的正弦公式及輔助角公式,將a+c轉(zhuǎn)化為三角函數(shù),根據(jù)△ABC為銳角三角形得出A的范圍,結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)得出a+c范圍即可求解.
解:(1)由a→=(?1,23),b→=(sin2x?cs2x,sinxcsx),
可得f(x)=a→?b→=(cs2x?sin2x)+23sinxcsx=3sin2x+cs2x=2sin(2x+π6),
令2x+π6=kπ,則x=?π12+kπ2,k∈Z,
故函數(shù)的對(duì)稱中心為(?π12+kπ2,0),k∈Z;
(2)由f(π12+α2)=?233可得,2sin[2(π12+α2)+π6]=?233,
化簡(jiǎn)得sin(α+π3)=?33,
因?yàn)?π6<α<π,所以7π6<α+π3<4π3,
所以cs(α+π3)=?63,
則sinα=sin[(α+π3)?π3]=sin(α+π3)csπ3?cs(α+π3)sinπ3=?33×12+63×32=32?36;
(3)由f(B)=1可得2sin(2B+π6)=1,即sin(2B+π6)=12,
又0<B<π,所以B=π3,
由正弦定理有bsinB=csinC=asinA=332=2,
所以a+c=2sinA+2sinC=2sinA+2sin(2π3?A)=2sinA+2(32csA+12sinA)
=3sinA+3csA=23sin(A+π6),
因?yàn)椤鰽BC為銳角三角形,所以0<A<π20<C<π2,解得A∈(π6,π2),
所以A+π6∈(π3,2π3),則23sin(A+π6)∈(3,23],
所以3<a+c≤23,則3+3<a+b+c≤33,
所以△ABC的周長(zhǎng)的取值范圍為(3+3,33].
【點(diǎn)評(píng)】本題考查正弦定理、余弦定理及三角恒等變換的綜合應(yīng)用,屬中檔題.
19.(17分)如圖是函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<|φ|<π2)圖象的一部分.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(3)記方程f(x)=?34在x∈[?π12,17π12]上的根從小到大依次為x1,x2,x3,…,xn(n∈N*),若m=x1+x2+x3+?+xn,試求n與m的值.
【分析】(1)根據(jù)圖像得出A,T,ω,再根據(jù)φ的取值范圍求出φ即可確定解析式.
(2)根據(jù)第一問(wèn)所求函數(shù)解析式求出單調(diào)增區(qū)間以及單調(diào)減區(qū)間即可.
(3)將f(x)=?34代入解析式并結(jié)合圖象判斷出在[0,6π]有6個(gè)解,再根據(jù)已知分別求解即可.
解:(1)由圖可得A=f(x)max=3,
函數(shù)f(x)的最小正周期為T(mén)=4×(π6?π24)=π2,
則ω=2πT=2ππ2=4,
所以f(x)=3sin(4x+φ),
因?yàn)閒(π24)=3sin(π6+φ)=3,則sin(π6+φ)=1,
因?yàn)?<|φ|<π2,所以φ+π6=π2,解得φ=π3,
所以f(x)=3sin(4x+π3).
(2)令2kπ?π2≤4x+π3≤2kπ+π2,k∈Z,解得kπ2?5π24≤x≤kπ2+π24,k∈Z,
令2kπ+π2≤4x+π3≤2kπ+3π2,k∈Z,解得kπ2+π24≤x≤kπ2+7π24,k∈Z.
因此函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為[kπ2?5π24,kπ2+π24],k∈Z,單調(diào)遞減區(qū)間為[kπ2+π24,kπ2+7π24],k∈Z.
(3)方程f(x)=?34,即3sin(4x+π3)=?34,即sin(4x+π3)=?34,
因?yàn)閤∈[?π12,17π12],所以4x+π3∈[0,6π],
設(shè)θ=4x+π3,其中θ∈[0,6π],即sinθ=?34,
結(jié)合正弦函數(shù)y=sinθ的圖象,可得方程sinθ=?34在區(qū)間[0,6π]有6個(gè)解,即n=6,
其中θ1+θ2=3π,θ3+θ4=7π,θ5+θ6=11π,
即4x1+π3+4x2+π3=3π,4x3+π3+4x4+π3=7π,4x5+π3+4x6+π3=11π,
解得x1+x2=7π12,x3+x4=19π12,x5+x6,=3112π.
所以m=x1+x2+x3+?+x6=19π4,
所以m=19π4,n=6.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查三角函數(shù)的應(yīng)用以及根據(jù)三角函數(shù)圖象確定解析式,屬于中檔題.
題號(hào)
1
2
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4
5
6
7
8
答案
B
A
B
D
B
C
C
C
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