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模块综合检测(C)
(时间:120分钟 满分:160分)
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)
1.若角600°的终边上有一点(-4,a),则a的值是________.
2.若向量a=(3,m),b=(2,-1),a·b=0,则实数m的值为________.
3.已知α、β为锐角,且a=(sin α,cos β),b=(cos α,sin β),当a∥b时,α+β=________.
4.设向量a=(cos α,),若a的模长为,则cos 2α=________.
5.已知=2e1+ke2,=e1+3e2,=2e1-e2,若A、B、D三点共线,则k=________.
6.tan 17°+tan 28°+tan 17°tan 28°=________.
7.若向量a=(1,1),b=(2,5),c=(3,x),满足条件(8a-b)·c=30,则x=________.
8.已知cos4α-sin4α=,α∈(0,),则cos(2α+)=________.
9.已知A,B,C是锐角△ABC的三个内角,向量p=(sin A,1),q=(1,-cos B),则p与q的夹角是________.(填“锐角”、“直角”或“钝角”)
10.已知函数f(x)=(1+cos 2x)sin2x,x∈R,则f(x)是最小正周期为________的________(填“奇”、“偶”或“非奇非偶”)函数.
11.设0≤θ≤2π,向量=(cos θ,sin θ),=(2+sin θ,2-cos θ),则向量的模长的最大值为________.
12.若θ∈[0,],且sin θ=,则tan =________.
13.若向量=(3,-1),n=(2,1),且n·=7,那么n·=________.
14.若将函数y=tan(ωx+)(ω>0)的图象向右平移个单位长度后,与函数y=tan(ωx+)的图象重合,则ω的最小值为________.
二、解答题(本大题共6小题,共90分)
15.(14分)已知向量a=(sin θ,1),b=(1,cos θ),-<θ<.
(1)若a⊥b,求θ;
(2)求|a+b|的最大值.
16.(14分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ≤π)为偶函数,其图象上相邻的两个最高点之间的距离为2π.
(1)求f(x)的解析式;
(2)若α∈(-,),f(α+)=,求sin(2α+)的值.
17.(14分)设函数f(x)=a·b,其中向量a=(2cos x,1),b=(cos x,sin 2x),x∈R.
(1)若函数f(x)=1-,且x∈[-,],求x;
(2)求函数y=f(x)的单调增区间,并在给出的坐标系中画出y=f(x)在[0,π]上的图象.
18.(16分)已知x∈R,向量=(acos2x,1),=(2,asin 2x-a),f(x)=·,a≠0.
(1)求函数f(x)的解析式,并求当a>0时,f(x)的单调增区间;
(2)当x∈[0,]时,f(x)的最大值为5,求a的值.
19.(16分)已知函数f(x)=sin2(x+)-cos2x-(x∈R).
(1)求函数f(x)的最小值和最小正周期;
(2)若A为锐角,且向量m=(1,5)与向量n=(1,f(-A))垂直,求cos 2A的值.
20.(16分)已知向量a=(cos α,sin α),b=(cos x,sin x),c=(sin x+2sin α,cos x+2cos α),其中0<α<x<π.
(1)若α=,求函数f(x)=b·c的最小值及相应x的值;
(2)若a与b的夹角为,且a⊥c,求tan 2α的值.
模块综合检测(C)
1.-4
解析 ∵600°=360°+240°,是第三象限角.
∴a<0.
∵tan 600°=tan 240°=tan 60°==,
∴a=-4.
2.6
解析 a·b=6-m=0,∴m=6.
3.
解析 ∵a∥b,
∴sin αsinβ-cos αcos β=0即cos(α+β)=0.
∵0<α+β<π.∴α+β=.
4.-
解析 ∵|a|==,
∴cos2α=.
∴cos 2α=2cos2α-1=-.
5.-8
解析 若A、B、D三点共线,则∥,
设=λ.
∵=-=e1-4e2,
∴2e1+ke2=λ(e1-4e2)=λe1-4λe2.
∴∴k=-8.
6.1
解析 tan 17°+tan 28°+tan 17°tan 28°
=tan(17°+28°)(1-tan 17°tan 28°)+tan 17°tan 28°
=1-tan 17°tan 28°+tan 17°tan 28°=1.
7.4
解析 ∵a=(1,1),b=(2,5),
∴8a-b=(6,3),
∵(8a-b)·c=(6,3)·(3,x)=18+3x=30,
∴x=4.
8.-
解析 ∵cos4α-sin4α=(cos2α+sin2α)(cos2α-sin2α)
=cos 2α=.
又2α∈(0,π).∴sin 2α=.
∴cos(2α+)=cos 2α-sin 2α=-.
9.锐角
解析 ∵△ABC是锐角三角形,∴A+B>.
∴>A>-B>0.
∵函数y=sin x,x∈(0,)是递增函数,
∴sin A>sin(-B).即sin A>cos B.
∴p·q=sin A-cos B>0.
∴p与q所成的角是锐角.
10. 偶
解析 f(x)=(1+cos 2x)
=(1-cos22x)=-×
=-cos 4x,
∴T==,f(-x)=f(x),为偶函数.
11.3
解析 ||=
=≤=3.
12.
解析 ∵sin θ=2sin cos =
==.
∴2tan2-5tan +2=0,
∴tan =或tan =2.
∵θ∈[0,],∴∈[0,].
∴tan ∈[0,1],∴tan =.
13.2
解析 n·=n·(-)=n·-n·
=7-(2,1)·(3,-1)=7-5=2.
14.
解析 由题意知
tan[ω(x-)+]=tan(ωx+),
即tan(ωx+-)=tan(ωx+).
∴-ω=kπ+,得ω=-6k+,
则ωmin=(ω>0).
15.解 (1)若a⊥b,则sin θ+cos θ=0.
由此得tan θ=-1(-<θ<),∴θ=-.
(2)由a=(sin θ,1),b=(1,cos θ)得
a+b=(sin θ+1,1+cos θ),
|a+b|=
==,
当sin(θ+)=1时,|a+b|取得最大值,
即当θ=时,|a+b|的最大值为+1.
16.解 (1)∵图象上相邻的两个最高点之间的距离为2π,∴T=2π,则ω==1.∴f(x)=sin(x+φ).
∵f(x)是偶函数,∴φ=kπ+(k∈Z).
又0≤φ≤π,∴φ=,∴f(x)=cos x.
(2)由已知得cos(α+)=.
∵α∈(-,).∴α+∈(0,).
∴sin(α+)=.
∴sin(2α+)=-sin(2α+)
=-2sin(α+)cos(α+)=-.
17.解 (1)依题设得f(x)=2cos2x+sin 2x
=1+cos 2x+sin 2x=2sin(2x+)+1.
由2sin(2x+)+1=1-得sin(2x+)=-.
∵-≤x≤,∴-≤2x+≤,
∴2x+=-,即x=-.
(2)-+2kπ≤2x+≤+2kπ(k∈Z),
即-+kπ≤x≤+kπ(k∈Z)
得函数单调增区间为[-+kπ,+kπ](k∈Z).
x
0
π
y
2
3
2
0
-1
0
2
18.解 (1)f(x)=2acos2x+asin 2x-a
=asin 2x+acos 2x=2asin(2x+).
当a>0时,由2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),
得kπ-≤x≤kπ+(k∈Z).
故函数f(x)的单调增区间为[kπ-,kπ+](k∈Z).
(2)由(1)知f(x)=2asin(2x+).
当x∈[0,]时,2x+∈[,].
若a>0,当2x+=时,
f(x)max=2a=5,则a=;
若a<0,当2x+=时,
f(x)max=-a=5,则a=-5.
所以a=或-5.
19.解 (1)f(x)=sin2(x+)-cos2x-
=[(sin x+cos x)]2-cos2x-
=sin xcos x-cos2x-
=sin 2x--=sin(2x-)-1,
所以f(x)的最小正周期为π,最小值为-2.
(2)由m=(1,5)与n=(1,f(-A))垂直,
得5f(-A)+1=0,
∴5sin[2(-A)-]-4=0,即sin(2A-)=-.
∵A∈(0,),∴2A-∈(-,),
∵sin(2A-)=-<0,
∴2A-∈(-,0),
∴cos(2A-)=.
∴cos 2A=cos[(2A-)+]
=×+×=.
20.解 (1)∵b=(cos x,sin x),c=(sin x+2sin α,cos x+2cos α),α=,
∴f(x)=b·c=cos xsin x+2cos xsin α+sin xcos x+2sin xcos α=2sin xcos x+(sin x+
cos x).
令t=sin x+cos x(0<x<π),则2sin xcos x=t2-1,
且-1<t≤.
则y=g(t)=t2+t-1=(t+)2-,-1<t≤.
∴t=-时,y取得最小值,且ymin=-,此时sin x+cos x=-.
由于0<x<π,故x=.
所以函数f(x)的最小值为-,相应x的值为.
(2)∵a与b的夹角为,
∴cos ==cos αcos x+sin αsin x=cos(x-α).
∵0<α<x<π,∴0<x-α<π.∴x-α=.
∵a⊥c,
∴cos α(sin x+2sin α)+sin α(cos x+2cos α)=0.
∴sin(x+α)+2sin 2α=0,sin(2α+)+2sin 2α=0.
∴sin 2α+cos 2α=0.∴tan 2α=-.
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