2014-2015学年上海市实验学校高一(下)期中数学试卷 (解析版)(4)

2021-09-24 16:44

【解答】解(1)A ={α|2cos 2α﹣3cos α+1≤0,α∈R }

={α|(2cos α﹣1)(cos α﹣1)≤0,α∈R }

={α|12≤cos α≤1,α∈R } ={α|2k π?π3≤α≤2k π+π3,α∈R },

B ={α|2sin α>1,α∈R }={α|sin α>0}={α|2k π<α<2k π+π},

∴A ∩B ={α|2k π<α≤2k π+π3,k ∈Z },

(2)由cos2x ?4sin(π4+x 2)sin(π4?x 2)+m >0

?cos2x ﹣4sin (π4

+x 2)cos (π4+x 2)+m >0 ?cos2x ﹣2sin (π2+x )+m >0

?cos2x ﹣2cos x +m >0

?2cos 2x ﹣1﹣2cos x +m >0

?m >32?2(cos x ?12)2

∴若对任意x ∈A ∩B ,都有cos2x ?4sin(π4+x 2)sin(π4?x 2)+m >0恒成立,

即对任意x ∈A ∩B ,都有m >32?2(cos x ?12)2恒成立,

∵x ∈(2k π,2k π+π3],∴cos x ∈[12,1),

∴0≤2(cos x ?12)2≤12

, ∴m >3

2

【点评】本题考查了集合的运算,考查三角函数的运算,考查函数恒成立问题,本题是一道中档题.

四、附加题(本大题共2小题,满分20分)

19.(10分)已知△ABC 三个内角A 、B 、C 满足A +C =2B ,1cosA

+

1cosC

=?

√2

cosB ,求cos A?C 2

的值.

【分析】先根据A ,B ,C 的关系求出B 的值,再代入到

1cosA

+

1

cosC =?

√2

cosB

中得到cos A ,cos C 的关系,根据和差化积及积化和差公式化简,再将cos A+C

2

,cos (A +C )的值代入

整理后因式分解,即可求出cos A?C

2的值. 解:A +C =π﹣B =2B , ∴B =60°,A +C =120°. ∵?√2cos60°

=?2√2,

1cosA

+

1cosC

=?2√2

将上式化为cosA +cosC =?2√2cosAcosC

利用和差化积及积化和差公式,上式可化为2cos A+C 2cos A?C

2=?√2[cos(A +C)+cos(A ?C)]

将cos A+C

2=cos60°=1

2,cos(A +C)=?1

2代入上式得cos(A?C

2)=√2

2?√2cos(A ?C) 将cos(A ?C)=2cos 2(A?C 2)?1代入上式并整理得4√2cos 2(A?C 2)+2cos(A?C

2

)?3√2=0(2cos

A?C 2?√2)(2√2cos A?C

2+3)=0, ∵2√2cos A?C

2+3≠0, ∴2cos A?C

2?√2=0. 从而得cos A?C

2=√2

2.

【点评】本小题考查三角函数基础知识,利用三角公式进行恒等变形和运算的能力.

20.(10分)在△ABC中,三内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若满足tan B=

cos(C?B) sinA+sin(C?B),

(1)判断△ABC的形状,并加以证明;

(2)当a=2,∠B=x时,将y=b+c+1

bc表示成y=f(x)的形式,并求此函数的定义域,

当x为何值时,y=f(x)有最值?并求出最值.

【分析】(1)切和弦共同存在的等式中,一般要切化弦,根据两外项之积等于两内项之积,把分式化为整式,移项,逆用两角和的余弦公式,把脚C化为A+B用两角和的余弦公式展开,合并同类项,得到两角余弦乘积为零,则两角中必有一个直角.

(2)由题意及(1)可得:A=π

2,由正弦定理可解得b=2sin x,c=2cos x,从而可得y=

b+c+1

bc

=

2(sinx+cosx)+1

4sinxcosx,(0<x<π

2 ).

设sin x+cos x=t,y=2t+1

2t2?2

,设u=2t+1,t=

u?1

2,y=

2u

u2?2u?3

=2

u?3u?2

,由x的范围,

可求t,u的范围,利用基本不等式的解法即可得解.解:(1)△ABC是直角三角形.

证明:由已知得:sinB

cosB =

cos(C?B) sinA+sin(C?B)

∴sin A sin B+sin B sin(C﹣B)=cos B cos(C﹣B),

移项,逆用两角和的余弦公式得:sin A sin B=cos C,∵在△ABC中,cos C=﹣cos(A+B),

∴sin A sin B=﹣cos(A+B),

∴cos A cos B=0,

∴cos A=0或cos B=0(舍去),

∴△ABC是直角三角形.

(2)∵当a=2,∠B=x时,由(1)可得:A=π

2,由正弦定理可得:2=

b

sinx

=c sinC,sin C

=cos x.

∴解得:b=2sin x,c=2cos x,

∴y=b+c+1

bc

=2(sinx+cosx)+1

4sinxcosx,(0<x<

π

2

).

设sin x+cos x=t,y=2t+1

2t2?2

,设u=2t+1,t=

u?1

2,y=

2u

u2?2u?3

=2

u?3u?2

∵x∈(0,π

2

),t∈(1,√2],u∈(3,1+2√2],当u=1+2√2时,y min=1+2√2

2.

【点评】本题主要考查了三角函数中的恒等变换应用,正弦定理的应用,函数的定义域及其求法,不等式的解法及应用,考查了换元法和转化思想,属于难题.


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