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高二数学测试题:2012届高三数学第一轮复习阶段性测试题(含答案和解释)(2)


    [答案] 17
    [解析] tan(β-2α)=tan[(β-α)-α]
    =tanβ-α-tanα1+tanβ-α•tanα=3-21+3×2=17.
    15.(2011•安徽百校论坛联考)已知f(x)=2sin2x-π6-m在x∈[0,π2]上有两个不同的零点,则m的取值范围是________.
    [答案] [-1,2]
    [解析] f(x)在[0,π2]上有两个不同零点,即方程f(x)=0在[0,π2]上有两个不同实数解,
    ∴y=2sin2x-π6,x∈[0,π2]与y=m有两个不同交点,
    ∵0≤x≤π2,∴-π6≤2x-π6≤5π6,
    ∴-12≤sin(2x-π6)≤1,∴-1≤y≤2,∴-1≤m≤2.
    16.(2011•四川广元诊断)对于函数f(x)=2cos2x+2sinxcosx-1(x∈R)给出下列命题:①f(x)的最小正周期为2π;②f(x)在区间[π2,5π8]上是减函数;③直线x=π8是f(x)的图像的一条对称轴;④f(x)的图像可以由函数y=2sin2x的图像向左平移π4而得到.其中正确命题的序号是________(把你认为正确的都填上).
    [答案] ②③
    [解析] f(x)=cos2x+sin2x=2sin2x+π4,最小正周期T=π;由2kπ+π2≤2x+π4≤2kπ+3π2(k∈Z)得kπ+π8≤x≤kπ+5π8,故f(x)在区间[π2,5π8]上是减函数;当x=π8时,2x+π4=π2,∴x=π8是f(x)的图象的一条对轴称;y=2sin2x的图象向左平移π4个单位得到的图象对应函数为y=2sin2x+π4,即y=2sin2x+π2,因此只有②③正确.
    三、解答题(本大题共6个小题,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)(2011•烟台调研)向量m=(a+1,sinx),n=(1,4cos(x+π6)),设函数g(x)=m•n(a∈R,且a为常数).
    (1)若a为任意实数,求g(x)的最小正周期;
    (2)若g(x)在[0,π3)上的最大值与最小值之和为7,求a的值.
    [解析] g(x)=m•n=a+1+4sinxcos(x+π6)
    =3sin2x-2sin2x+a+1
    =3sin2x+cos2x+a
    =2sin(2x+π6)+a
    (1)g(x)=2sin(2x+π6)+a,T=π.
    (2)∵0≤x<π3,∴π6≤2x+π6<5π6
    当2x+π6=π2,即x=π6时,ymax=2+a.
    当2x+π6=π6,即x=0时,ymin=1+a,
    故a+1+2+a=7,即a=2.
    18.(本小题满分12分)(2011•四川资阳模拟)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,0<φ<π)在x=π6取得最大值2,方程f(x)=0的两个根为x1、x2,且|x1-x2|的最小值为π.
    (1)求f(x);
    (2)将函数y=f(x)图象上各点的横坐标压缩到原来的12,纵坐标不变,得到函数y=g(x)的图象,求函数g(x)在[-π4,π4]上的值域.
    [解析] (1)由题意A=2,函数f(x)最小正周期为2π,即2πω=2π,∴ω=1.
    从而f(x)=2sin(x+φ),∵fπ6=2,
    ∴sinπ6+φ=1,则π6+φ=π2+2kπ,即φ=π3+2kπ,
    ∵0<φ<π,∴φ=π3.故f(x)=2sinx+π3.
    (2)可知g(x)=2sin2x+π3,
    当x∈[-π4,π4]时,2x+π3∈[-π6,5π6],则
    sin2x+π3∈[-12,1],
    故函数g(x)的值域是[-1,2].
    19.(本小题满分12分)(2011•山西太原调研)在△ABC中,A、B、C的对边分别为a、b、c,已知a+b=5,c=7,且4sin2A+B2-cos2C=72.
    (1)求角C的大小;
    (2)求△ABC的面积.
    [解析] (1)∵A+B+C=180°,4sin2A+B2-cos2C=72.∴4cos2C2-cos2C=72,
    ∴4•1+cosC2-(2cos2C-1)=72,
    ∴4cos2C-4cosC+1=0,解得cosC=12,
    ∵0°(2)∵c2=a2+b2-2abcosC,
    ∴7=(a+b)2-3ab,解得ab=6.
    ∴S△ABC=12absinC=12×6×32=332.
    20.(本小题满分12分)(2011•辽宁大连联考)已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<π2)的部分图象如图所示.
    (1)求函数f(x)的解析式;
    (2)若fα2=45,0<α<π3,求cosα的值.
    [解析] (1)由图象知A=1
    f(x)的最小正周期T=4×5π12-π6=π,故ω=2πT=2
    将点π6,1代入f(x)的解析式得sinπ3+φ=1,
    又|φ|<π2,∴φ=π6
    故函数f(x)的解析式为f(x)=sin2x+π6
    (2)fα2=45,即sinα+π6=45,又0<α<π3,
    ∴π6<α+π6<π2,∴cosα+π6=35.
    又cosα=[(α+π6)-π6]
    =cosα+π6cosπ6+sinα+π6sinπ6=33+410.
    21.(本小题满分12分)(文)(2011•浙江宁波八校联考)A、B是单位圆O上的动点,且A、B分别在第一、二象限,C是圆O与x轴正半轴的交点,△AOB为等腰直角三角形.记∠AOC=α.
    (1)若A点的坐标为35,45,求sin2α+sin2αcos2α+cos2α的值;
    (2)求|BC|2的取值范围.
    [解析] (1)∵tanα=4535=43,
    ∴原式=tan2α+2tanα2-tan2α=20.
    (2)A(cosα,sinα),B(cos(α+π2),sin(α+π2)),且C(1,0)
    |BC|2=[cos(α+π2)-1]2+sin2(α+π2)=2+2sinα
    而A,B分别在第一、二象限,α∈0,π2,
    ∴|BC|2的取值范围是(2,4).
    (理)(2011•华安、连城、永安、漳平、龙海、泉港六校联考)A、B、C为△ABC的三个内角,且其对边分别为a、b、c,若m=-cosA2,sinA2,n=cosA2,sinA2,且m•n=12.
    (1)求角A的大小;
    (2)若a=23,三角形面积S=3,求b+c的值.
    [解析] (1)m•n=-cos2A2+sin2A2=-cosA=12,
    ∴cosA=-12,∵A∈(0°,180°),∴A=120°.
    (2)S△ABC=12bcsin120°=3
    ∴bc=4,
    又∵a2=b2+c2-2bccos120°
    =b2+c2+bc=(b+c)2-bc=12,
    ∴b+c=4.
    22.(本小题满分12分)(2011•黑龙江哈六中期末)在△ABC中,内角A,B,C对边的边长分别是a,b,c,已知c=2,C=π3.
    (1)若△ABC的面积等于3,求a,b;
    (2)若sinC+sin(B-A)=2sin2A,求△ABC的面积.
    [解析] (1)由余弦定理及已知条件得,a2+b2-ab=4,又因为△ABC的面积等于3,所以12absinC=3,得ab=4.联立方程组a2+b2-ab=4,ab=4,解得a=2,b=2.
    (2)由题意得sin(B+A)+sin(B-A)=4sinAcosA,即sinBcosA=2sinAcosA,
    当cosA=0时,A=π2,B=π6,a=433,b=233,
    当cosA≠0时,得sinB=2sinA,由正弦定理得b=2a,联立方程组a2+b2-ab=4,b=2a,
    解得a=233,b=433.
    所以△ABC的面积S=12absinC=233.
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