2014-2015学年上海市实验学校高一(下)期中数学试卷 (解析版)(3)

2021-09-24 16:44

A .sin (sin α)<sin (tan α)<sin α

B .sin (sin α)<sin α<sin (tan α)

C .sin (tan α)<sin α<sin (sin α)

D .sin α<sin (sin α)<sin (tan α)

【分析】由α∈(0,π4),得到0<sin α<α<tan α<1,利用三角函数的单调性解答. 解:因为α∈(0,π4),所以0<sin α<α<tan α<1,所以sin (sin α)<sin α<sin (tan α); 故选:B .

【点评】本题考查了三角函数的单调性;注意角度范围以及对应函数的单调性.

14.(4分)已知△ABC 中,AB =2,AC =√2BC ,则△ABC 的面积的最大值为 ( )

A .2√2

B .2√5

C .2

D .23√3

【分析】设BC =a ,则AC =√2a ,利用余弦定理可求得cos 2B =

1a 2+a 216?12,再利用三角形的面积公式可求得S △ABC =a sin B ,继而可求S △ABC 2=?116(a 2﹣12)2+8,从而可得△ABC

面积的最大值.

解:依题意,设BC =a ,则AC =√2a ,又AB =2,

由余弦定理得:(√2a )2=a 2+AB 2﹣2a ?AB cos B ,

即a 2+4a cos B ﹣4=0,

∴cos B =4?a 24a =1a ?a 4

, ∴cos 2B =12+a 216?12

, ∴sin 2B =1﹣cos 2B =32?a 216?1a 2. ∵S △ABC =12AB ?BC sin B =12×2a sin B =a sin B ,

∴S 2△ABC =a 2sin 2B =a 2(32?a 216?1

a 2)=?a 416+32a 2﹣1=?116(a 4﹣24a 2)﹣1=?116(a 2﹣12)2+8,

当a 2=12,即a =2√3时,2、2√3、2√6能组成三角形,

∴S 2max =8,

∴S max =2√2.

故选:A .

【点评】本题考查余弦定理与正弦定理的应用,着重考查转化思想与二次函数的配方法,求得S 2△ABC =?116

(a 2﹣12)2+8是关键,也是难点,属于难题. 三、解答题(本大题共4小题,满分44分)

15.(10分)在△ABC 中,√3tanC ?1=

tanB+tanC tanA , (1)求角B 的值;

(2)若b =3,sin C =2sin A ,求边长a 、c 的值.

【分析】(1)由已知式子和两角和的正切公式变形可得tan B ,可得B 值;

(2)由正弦定理和已知可得c =2a ,再由余弦定理可得a 值,可得c 值.

解:(1)∵在△ABC 中,√3tanC ?1=

tanB+tanC tanA

, ∴tan B +tan C =tan A (√3tan C ﹣1),

∴tan B =√3tan A tan C ﹣(tan A +tan C )

=√3tan A tan C ﹣tan (A +C )(1﹣tan A tan C ),

∴tan B =√3tan A tan C +tan B (1﹣tan A tan C ),

∴tan B ﹣tan B (1﹣tan A tan C )=√3tan A tan C ,

∴tan B tan A tan C =√3tan A tan C ,

∴tan B =√3,∴B =π3,

(2)∵sin C =2sin A ,∴由正弦定理得c =2a ,

由余弦定理b 2=a 2+c 2﹣2ac cos B ,

代入数据可得9=a 2+4a 2?2a ?2acos π3,

解得a =√3,∴c =2a =2√3.

【点评】本题考查解三角形,涉及正余弦定理的综合应用以及两角和与差的正切函数的变形应用,属中档题.

16.(10分)已知函数f (x )=2sin (13x ?π6),x ∈R (1)求f(5π4)的值;

(2)设0≤β≤π2≤α≤π,f(3α+π2)=1013,f (3β+2π)=65,求cos (α+β)的值. 【分析】(1)代值计算可得答案;

(2)由题意和同角三角函数的基本关系可得sin α和cos β的值,进而由两角和的余弦公式可得.

解:(1)由题意可得f(5π4)=2sin (13

×5π4?π6)=2sin π4=√2; (2)∵0≤β≤π2≤α≤π,f(3α+π2)=1013,f (3β+2π)=65,

∴f (3α+π2)=2sin (α+π6?π6)=2sin α=1013,∴sin α=513,

f (3β+2π)=2sin (β+2π3?π6)=2cos β=65,∴cos β=35,

∴cos α=?√1?sin 2α=?1213,sin β=45,

∴cos (α+β)=cos αcos β﹣sin αsin β

=?1213×35?513×45=?5665

. 【点评】本题考查两角和与差的三角函数公式,涉及同角三角函数的基本关系,属基础题.

17.(12分)在平面直角坐标系xOy 中,钝角α+π4

的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合.若α+π4的终边与单位元圆交于点(?35,t).

(1)求t 的值;

(2)求cos α和sin α的值;

(3)设f(x)=cos(πx 2+α),求f (1)+f (2)+…+f (2015)的值.

【分析】(1)根据题意和三角函数的定义求出cos (α+π4)的值,再由平方关系求出t 的值;

(2)根据两角和的正弦、余弦公式列出方程组,求出cos α和sin α的值;

(3)根据三角函数的周期公式求出f (x )的周期,再求出一个周期内的函数值,利用函数的周期性求出式子的值.

解:(1)∵钝角α+π4的终边与单位元圆交于点(?35,t),

∴根据三角函数的定义,cos (α+π4)=?35,

∴t =sin (α+π4)=√1?cos 2(α+π4)=45;

(2)由sin (α+π4)=45、cos (α+π4)=?35得,

√22

(sin α+cos α)=45,① √22(cos α﹣sin α)=?35,② 由①②解得,cos α=√210,sin α=7√210;

(3)∵f (x )=cos (

πx 2+α),∴函数f (x )的周期T =2ππ2=4, ∴f (1)=cos (π2+α)=﹣sin α=?

7√210,f (2)=cos (π+α)=﹣cos α=?√210, f (3)=cos (32

π+α)=sin α=7√210,f (4)=cos (2π+α)=cos α=√210, f (5)=cos (5π2+α)=﹣sin α,…,

则f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0;

∴f (1)+f (2)+…+f (2015)=f (1)+f (2)+f (3)

=?7√210?√210+7√210=?√210.

【点评】本题考查三角函数的定义,同角三角函数的基本关系,两角和的正弦、余弦公式,以及三角函数的周期性,属于中档题.

18.(12分)已知A ={α|2cos 2α﹣3cos α+1≤0,α∈R },B ={α|2sin α>1,α∈R },

(1)求集合A ∩B ;

(2)若对任意x ∈A ∩B ,都有cos2x ?4sin(π4+x 2)sin(π4?x 2)+m >0恒成立,求m 的取值范围.

【分析】(1)分别求出关于A 、B 中的α的范围,从而求出A ∩B ,(2)问题转化为对任意x ∈A ∩B ,都有m >32?12(cos x ?12)2恒成立,求出即可.

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