二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,将答案填写在题中横线上.)
13.(2013·北京西城一模)在△ABC中,内角A,B,C的对边长分别为a,b,c,且==.若c=10,则△ABC的面积是________.
[答案] 24
[解析] 由=得acosA=bcosB,
由正弦定理得sin2A=sin2B,
由=知A≠B,∴2A=π-2B,
∴A+B=,∴C=,
又=,c=10,∴b=6,a=8,S=ab=24.
14.(文)(2013·北京东城区模拟)函数f(x)=sin(x-)的图象为C,有如下结论:
①图象C关于直线x=对称;
②图象C关于点(,0)对称;
③函数f(x)在区间[,]内是增函数.
其中正确的结论序号是________.(写出所有正确结论的序号)
[答案] ①②③
(理)(2013·江西八校联考)已知函数f(x)=cosxsinx,给出下列四个结论:
①若f(x1)=-f(x2),则x1=-x2;
②f(x)的最小正周期是2π;
③f(x)在区间[-,]上是增函数;
④f(x)的图象关于直线x=对称.
其中正确的结论是________.
[答案] ③④
[解析] f(x)=sin2x最小正周期T=π,对称轴x=+,k∈Z,令k=1得x=;由2kπ-≤2x≤2kπ+得,kπ-≤x≤kπ+,取k=0知,f(x)在区间[-,]上为增函数,f(x)为奇函数,当x1=-x2时,有f(x1)=f(-x2)=-f(x2),但f(x1)=-f(x2)时,由周期性知不一定有x1=-x2,故正确选项为③④.
15.(2013·重庆一中月考)在△ABC中,M是BC的中点,AM=1,点P在AM上且满足=2,则·(+)等于________.
[答案] -
[解析] AM=1,=2,∴||=,||=,
∴·(+)=·
(2)=-2××=-.
16.(文)关于平面向量a、b、c,有下列四个命题:
①若a∥b,a≠0,则∃λ∈R,使b=λa;
②若a·b=0,则a=0或b=0;
③存在不全为零的实数λ,μ,使得c=λa+μb;
④若a·b=a·c,则a⊥(b-c).
其中正确的命题序号是________.
[答案] ①④
[解析] 逐个判断.由向量共线定理知①正确;若a·b=0,则a=0或b=0或a⊥b,所以②错误;在a,b能够作为基底时,对平面上任意向量,存在实数λ,μ使得c=λa+μb,所以③错误;若a·b=a·c,则a·(b-c)=0,所以a⊥(b-c),所以④正确.故正确命题序号是①④.
(理)(2012·浙江宁波模拟)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若A、B、C成等差数列,且b=1,则△ABC面积的最大值为________.
[答案]
[解析] 本题考查解三角形的相关知识.由题意得B=,根据余弦定理cosB==,
∴a2+c2-1=ac⇒a2+c2=1+ac≥2ac,∴ac≤1.
S=acsinB=ac≤.
三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分12分)(文)(2013·天津六校联考)△ABC中,已知A=45°,cosB=.
(1)求sinC的值;
(2)若BC=10,D为AB的中点,求AB、CD的长.
[解析]
(1)∵三角形中,cosB=,所以B为锐角,
∴sinB=
所以sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB
=.
(2)三角形ABC中,由正弦定理得=,
∴AB=14,
又D为AB中点,所以BD=7,
在三角形BCD中,由余弦定理得CD2=BC2+BD2-2BC·BD·cosB=37,∴CD=.
(理)设△ABC的内角A、B、C所对应的边分别为a、b、c,cosB=,b=2.
(1)当A=时,求a的值;
(2)当△ABC面积为3时,求a+c的值.
[解析]
(1)∵B是△ABC的内角,且cosB=,(0
∴sinB===.
由正弦定理得:
=,
∴a===.
(2)由题意得:
S=acsinB,
∴ac=3,ac=10,
又由余弦定理得:
b2=a2+c2-2accosB,
∴a2+c2-ac=b2,∴a2+c2=b2+ac=20,
∴(a+c)2=a2+c2+2ac=40,
∴a+c=2.
18.(本小题满分12分)(文)(2013·德阳市二诊)函数f(x)=sinωxcosφ-cosωxsinφ(ω>0,0<φ<π)的图象过点(,0),且相邻两条对称轴间的距离为.
(1)求f(x)的表达式;
(2)试求函数y=f2(x)+的单调增区间.
[解析]
(1)由题意y=sin(ωx-φ),
∵相邻两条对称轴间的距离为,
∴T=π=,∴ω=2,
故f(x)=sin(2x-φ),
又y=f(x)的图象过点(,0),
∴2×-φ=kπ,k∈Z,
∴φ=-kπ,
又0<φ<π,∴φ=,
f(x)=sin(2x-).
(2)y=f2(x)+=sin2(x-)+
=+=1-cos(2x-),
由2kπ≤2x-≤2kπ+π,
解之得kπ+≤x≤kπ+,
∴y=f2(x)+的增区间为[kπ+,kπ+],(k∈Z).
(理)(2013·重庆一中月考)已知函数f(x)=sin(x+)+2sin2.
(1)求f(x)的单调增区间;
(2)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f(A)=1,a=1,c=,求b的值.
[解析]
(1)f(x)=sin(x+)+2sin2=sinx+cosx+1-cosx=sinx-cosx+1=sin(x-)+1,
由2kπ-≤x-≤2kπ+得,2kπ-≤x≤2kπ+,
∴增区间为[2kπ-,2kπ+](k∈Z).
(2)∵f(A)=sin(A-)+1=1,
∴sin(A-)=0,∴A=,
由余弦定理得,12=b2+3-2b··,
∴b2-3b+2=0,∴b=1或b=2.
19.(本小题满分12分)(文)(2013·西城二模)已知函数f(x)=sinx+acosx的一个零点是.
(1)求实数a的值;
(2)设g(x)=[f(x)]2-2sin2x,求g(x)的单调递增区间.
[解析]
(1)依题意,得f()=0,
∴sin+acos=-=0,
∴a=1.
(2)由
(1)得f(x)=sinx+cosx,
∴g(x)=[f(x)]2-2sin2x
=(sinx+cosx)2-2sin2x
=sin2x+cos2x=sin(2x+).
由2kπ-≤2x+≤2kπ+得,
kπ-≤x≤kπ+,k∈Z
∴g(x)的单调递增区间为[kπ-,kπ+](k∈Z).
(理)(2013·保定市一模)已知向量a=(sin,),b=(cos,-)(ω>0,x≥0),函数f(x)=a·b的第n(n∈N*)个零点记作xn(从左向右依次计数),则所有xn组成数列{xn}.
(1)若ω=,求x2;
(2)若函数f(x)的最小正周期为π,求数列{xn}的前100项和S100.
[解析] f(x)=a·b=sincos-=sinωx-.
(1)当ω=时,f(x)=sin(x)-,
令f(x)=0,得x=4kπ+或x=4kπ+(k∈Z,x≥0),取k=0,得x2=.
(2)因为f(x)最小正周期为π,则ω=2,故f(x)=sin2x-,
令f(x)=0得x=kπ+或x=kπ+(k∈Z,x≥0),
所以S100=(kπ+)+(kπ+)]
=(2kπ+)=2π(0+1+2+…+49)+50×
=50×49π+25π=2475π.
20.(本小题满分12分)(2013·江西八校联考)如图,D是直角△ABC斜边BC上一点,AB=AD,记∠CAD=α,∠ABC=β.
(1)证明:
sinα+cos2β=0;
(2)若AC=DC,求β.
[解析]
(1)证明:
∵AB=AD,∠ABC=β,∠CAD=α,
∴2β=+α,
∴sinα+cos2β=sinα+cos(+α)=sinα-sinα=0.
(2)在△ABC中,
∵AC=DC,∴sinβ=sinα,
∴sinβ=sinα=-cos2β=2sin2β-.
∵β∈(0,),∴sinβ=,
∴β=.
21.(本小题满分12分)(2013·惠州质检)已知向量m=(1,cosA),n=(sinAcosB,sinB),m·n=sin2C,且A、B、C分别是△ABC的三边a、b、c所对的角.
(1)求角C的大小;
(2)设sinA、sinC、sinB成等比数列,且·(-)=8,求边c的值.
[解析]
(1)由题知,m·n=sinAcosB+sinBcosA
=sin(A+B)=sin(π-C)=sinC.
又m·n=sin2C,∴sin2C=sinC,
∴sinC(2cosC-1)=0,∵0∴cosC=,∴C=.
(2)∵sinA,sinC,sinB成等比数列,
∴sin2C=sinA·sinB.
根据正弦定理得,c2=ab.
∵·(-)=·=8,∴bacosC=8.
∴ab=16,∴c2=16,∴c=4.
22.(本小题满分14分)(文)(2013·江西师大附中、鹰潭一中联考)已知点A(x1,y1),B(x2,y2)是函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<)图象上的任意两点,若|y1-y2|=2时,|x1-x2|的最小值为,且函数f(x)的图象经过点(0,).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2sinAsinC+cos2B=1,求f(B)的取值范围.
[解析]
(1)由题意知=,∴T=π,
又T=,∴ω=2,
∵f(0)=sinφ=且φ∈(0,),∴φ=,
从而f(x)=sin(2x+).
(2)∵2sinAsinC+cos2B=1,
∴2sinAsinC=1-cos2B=2sin2B,即sinAsinC=sin2B,
∴ac=b2,
由cosB==≥=,得B∈(0,].
∴2B+∈(,],从而f(B)=sin(2B+)的取值范围为[,1].
(理)(2013·江西八校联考)已知向量a=(sinωx,2cosωx),b=(cosωx,-cosωx)(ω>0),函数f(x)=a·(b+a)-1,且函数f(x)的最小正周期为.
(1)求ω的值;
(2)设△ABC的三边a、b、c满足:
b2=ac,且边b所对的角为x,若方程f(x)=k有两个不同的实数解,求实数k的取值范围.
[解析]
(1)∵f(x)=a·(b+a)-1
=(sinωx,2cosωx)·(sinωx+cosωx,0)-1
=sin2ωx-cos2ωx-
=sin(2ωx-)-.
∵T==,∴ω=2.
(2)由
(1)知,f(x)=sin(4x-)-,
∵在△ABC中,cosx=≥=,
∴0∴f(x)=sin(4x-)-=k有两个不同的实数解时,k的取值范围是(-1,).
一、选择题
1.(文)(2013·天津十二区县联考)将函数y=cos(x-)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图象向左平移个单位,则所得函数图象对应的解析式是( )
A.y=cos(-) B.y=cos(2x-)
C.y=sin2xD.y=cos(-)
[答案] D
[解析] y=cos(x-)y=cos(x-)y=cos(-).
(理)(2013·眉山市二诊)将函数y=cos(x+)的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再向左平移个单位,所得函数的最小正周期为( )
A.πB.2π
C.4πD.8π
[答案] C
[解析] y=cos(x+)y=cos(+)y=cos(+).
∴最小正周期为T==4π.
2.(文)已知向量a=(1,2),b=(x,-4),若a∥b,则a·b等于( )
A.-10B.-6
C.0D.6
[答案] A
[解析] 由a∥b得2x=-4,x=-2,a·b=(1,2)·(-2,-4)=-10,故选A.
(理)(2012·河南豫北六校精英联考)已知向量a=(1,1-cosθ)且b=(1+cosθ,),a∥b,则锐角θ等于( )
A.30°B.45°
C.60°D.75°
[答案] B
[解析] 本题主要考查向量平行的概念及特殊角的三角函数值.由两向量平行可得=1-cos2θ,
∴cosθ=±,
又θ为锐角,∴θ=45°,故选B.
3.在△ABC中,已知cosA=,sinB=,则cosC的值为( )
A.B.
C.或D.-或
[答案] A
[解析] 由cosA=>0得A为锐角,且sinA=,sinB=,sinA>sinB,因此B为锐角,于是cosB=,cosC=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=sinAsinB-cosAcosB=,选A.
4.(文)(2013·大兴区模拟)函数f(x)=( )
A.在(-,)上递增
B.在(-,0]上递增,在(0,)上递减
C.在(-,)上递减
D.在(-,0]上递减,在(0,)上递增
[答案] D
[解析] f(x)==∴选D.
(理)函数f(x)=tan(-x)的单调递减区间为( )
A.(kπ-,kπ+),k∈Z
B.(kπ-,kπ+),k∈Z
C.(kπ-,kπ+),k∈Z
D.(kπ,(k+1)π),k∈Z
[答案] B
[解析] f(x)=tan(-x)=-tan(x-),
所以f(x)的单调递减区间满足不等式
-+kπ-+kπ5.(2013·江西八校联考)设f1(x)=cosx,定义fn+1(x)为fn(x)的导数,即fn+1(x)=fn′(x),n∈N+,若△ABC的内角A满足f1(A)+f2(A)+…+f2013(A)=0,则sinA的值是( )
A.1B.
C.D.
[答案] A
[解析] f1(x)=cosx,f2(x)=f1′(x)=-sinx,f3(x)=f2′(x)=-cosx,f4(x)=f3′(x)=sinx,f5(x)=f4′(x)=cosx,…可见fn(x)关于n呈周期出现,周期为4.且f1(x)+f2(x)+f3(x)+f4(x)=0,
∴f1(A)+f2(A)+…+f2013(A)=503×0+f2013(A)=f1(A)=cosA=0,
∴sinA=1.故选A.
6.(2013·苍南求知中学月考)已知定义在R上的函数f(x)是周期为3的奇函数,当x∈(0,)时,f(x)=sinπx,则函数f(x)在区间[0,5]上的零点个数为( )
A.9 B.8
C.7 D.6
[答案] D
[解析] 由条件知,当x∈(-,)时,f(x)=sinπx.
∴f(-1)=f(0)=f
(1)=0.
又f(x)的周期为3,
∴f
(2)=f(3)=f(4)=f(5)=0.
∴f(x)在区间[0,5]上有6个零点.
7.函数y=sinx(3sinx+4cosx)(x∈R)的最大值为M,最小正周期为T,则有序数对(M,T)为( )
A.(5,π)B.(4,π)
C.(-1,2π)D.(4,2π)
[答案] B
[解析] 依题意得y=3sin2x+2sin2x=+2sin2x=sin(2x-θ)+(其中tanθ=),所以M=4,T==π,结合各选项知,选B.
8.(文)若向量a、b满足a+b=(2,-1),a=(1,2),则向量a与b的夹角等于( )
A.45°B.60°
C.120°D.135°
[答案] D
[解析] 依题意得b=(a+b)-a=(1,-3).
设a、b的夹角为θ,则
cosθ===-.
又0°≤θ≤180°,因此θ=135°,选D.
(理)(2012·新疆维吾尔自治区检测)已知向量|a|=2,|b|=3,a、b的夹角为120°,那么|a-b|等于( )
A.19B.
C.7D.
[答案] B
[解析] ∵|a|=2,|b|=3,〈a,b〉=120°,∴a·b=|a|·|b|·cos120°=-3,∴|a-b|2=|a|2+|b|