本册综合测评(原卷版+解析版)高中数学 人教B版(2019)必修第三册

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本册综合测评(原卷版+解析版)高中数学 人教B版(2019)必修第三册

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数学 必修 第三册 RJ
本册综合测评
 时间:120分钟  满分:150分
一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.sin480°=(  )
A.- B.
C.- D.
2.已知扇形的周长为7,面积为3,则该扇形的圆心角的弧度数为(  )
A. B.或
C. D.或
3.若|a|=1,|b|=2,|a+b|=,则a与b的夹角θ的余弦值为(  )
A.- B.
C. D.-
4.设向量a=,该向量的模为,则cos2α=(  )
A.- B.-
C. D.
5.已知锐角α的终边上一点P(sin40°,1+cos40°),则锐角α=(  )
A.80° B.70°
C.20° D.10°
6.设角α=-,则的值为(  )
A. B.
C. D.
7.已知向量=(2,2),=(4,1),在x轴上有一点P,使·取得最小值,则点P的坐标是(  )
A.(3,0) B.(-3,0)
C.(2,0) D.(4,0)
8.已知平面直角坐标系xOy中,||=||=,||=2,设C(3,4),则|2+|的取值范围是(  )
A.[6,14] B.[6,12]
C.[8,14] D.[8,12]
二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.下列各式的值为的是(  )
A.cos2-sin2 B.
C.- D.
10.△ABC中,=c,=a,=b,则下列命题中,是真命题的是(  )
A.若a·b>0,则△ABC为锐角三角形
B.若a·b=0,则△ABC为直角三角形
C.若a·b=c·b,则△ABC为等腰三角形
D.若c·a+c2=0,则△ABC为直角三角形
11.已知f(x)=1-2cos2(ω>0),则下列结论正确的是(  )
A.若f(x1)=1,f(x2)=-1,且|x1-x2|的最小值为π,则ω=2
B.存在ω∈(1,3),使得f(x)的图象向右平移个单位后得到的图象关于y轴对称
C.若f(x)在[0,2π]上恰有7个零点,则ω的取值范围是
D.若f(x)在上单调递增,则ω的取值范围是
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.将答案填在题中的横线上)
12.设向量a=(3,3),b=(1,-1).若(a+λb)⊥(a-λb),则实数λ=________.
13.已知<α<,0<β<,cos=-,sin=,则sin(α+β)的值为________.
14.若函数f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,A(0,),C(2,0),并且AB∥x轴,则cos∠ACB的值为________.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)设向量c=ma+nb(m,n∈R),已知|a|=2,|c|=4,a⊥c,b·c=-4,且b与c的夹角为120°,求m,n的值.
16.(本小题满分15分)设向量a=(cos(α+β),sin(α+β)),b=(cos(α-β),sin(α-β)),且a+b=.
(1)求tanα的值;
(2)求的值.
17.(本小题满分15分)已知A(2,0),B(0,2),C(cosα,sinα)(0<α<π).
(1)若|+|=(O为坐标原点),求与的夹角;
(2)若⊥,求tanα的值.
18.(本小题满分17分)已知函数f(x)=Asin+b(A>0).若f(x)的最大值为4,最小值为2,
(1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)先将函数y=f(x)图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩小到原来的,然后将横坐标不变,纵坐标伸长为原来的2倍,再将所得的图象向右平移个单位得到y=g(x)的图象,求方程g(x)=4在区间上的所有根之和.
19.(本小题满分17分)已知A,B,C为△ABC的三个内角,向量m=(2-2sinA,sinA+cosA)与n=(sinA-cosA,1+sinA)共线,且·>0.
(1)求角A的大小;
(2)求函数y=2sin2+cos的值域.
本册综合测评
 时间:120分钟  满分:150分
一、选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.sin480°=(  )
A.- B.
C.- D.
答案:D
解析:sin480°=sin(360°+120°)=sin120°=.故选D.
2.已知扇形的周长为7,面积为3,则该扇形的圆心角的弧度数为(  )
A. B.或
C. D.或
答案:B
解析:设扇形的半径为R,弧长为l,由题意得解得或故扇形的圆心角的弧度数α==或.故选B.
3.若|a|=1,|b|=2,|a+b|=,则a与b的夹角θ的余弦值为(  )
A.- B.
C. D.-
答案:B
解析:由|a+b|=,得7=(a+b)2=a2+b2+2a·b=1+4+2×1×2cosθ,所以cosθ=.故选B.
4.设向量a=,该向量的模为,则cos2α=(  )
A.- B.-
C. D.
答案:B
解析:由题意,知=,∴cos2α=,∴cos2α=2cos2α-1=-1=-.故选B.
5.已知锐角α的终边上一点P(sin40°,1+cos40°),则锐角α=(  )
A.80° B.70°
C.20° D.10°
答案:B
解析:点P到坐标原点的距离为===2cos20°,由三角函数的定义可知cosα===sin20°.∵点P在第一象限,且角α为锐角,∴α=70°.故选B.
6.设角α=-,则的值为(  )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:因为α=-,所以
======.故选D.
7.已知向量=(2,2),=(4,1),在x轴上有一点P,使·取得最小值,则点P的坐标是(  )
A.(3,0) B.(-3,0)
C.(2,0) D.(4,0)
答案:A
解析:设P(x0,0),则=(x0-2,-2),=(x0-4,-1),∴·=(x0-2)(x0-4)+2=x-6x0+10=(x0-3)2+1,∴当x0=3时,·取得最小值,点P的坐标是(3,0).故选A.
8.已知平面直角坐标系xOy中,||=||=,||=2,设C(3,4),则|2+|的取值范围是(  )
A.[6,14] B.[6,12]
C.[8,14] D.[8,12]
答案:D
解析:解法一:由||=||=,||=2,=-,两边同时平方,可得·=0,所以〈,〉=.2+=2(-)+-=+-2,||==5,所以|2+|2=2+2+42-4(+)·=2+2+4×25-4(+)·=104-4(+)·,又|(+)·|≤|+|||=×5=10,即-10≤(+)·≤10,所以|2+|2∈[64,144],即|2+|∈[8,12].故选D.
解法二:因为||=||=,||=|-|=2,两边同时平方,可得·=0,所以〈,〉=.取AB的中点为D,则||=|+|=1,即点D在单位圆上,又C(3,4),所以|OC|=5,|2+|=|+|=2||∈[8,12].故选D.
二、选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.下列各式的值为的是(  )
A.cos2-sin2 B.
C.- D.
答案:AB
解析:对于A,cos2-sin2=cos=,故A符合题意;对于B,=×=tan30°=,故B符合题意;对于C,-=====,故C不符合题意;对于D,==-tan=-tan=-tan=,故D不符合题意.故选AB.
10.△ABC中,=c,=a,=b,则下列命题中,是真命题的是(  )
A.若a·b>0,则△ABC为锐角三角形
B.若a·b=0,则△ABC为直角三角形
C.若a·b=c·b,则△ABC为等腰三角形
D.若c·a+c2=0,则△ABC为直角三角形
答案:BCD
解析:如图所示,△ABC中,=c,=a,=b,若a·b>0,则∠BCA是钝角,△ABC是钝角三角形,A是假命题;若a·b=0,则⊥,△ABC为直角三角形,B是真命题;若a·b=c·b,则b·(a-c)=0,·(-)=0,·(+)=0,取AC的中点D,则·2=0,所以⊥,所以BA=BC,即△ABC为等腰三角形,C是真命题;因为c·a+c2=·+2=·(+)=0,所以·=0,所以⊥,D是真命题.故选BCD.
11.已知f(x)=1-2cos2(ω>0),则下列结论正确的是(  )
A.若f(x1)=1,f(x2)=-1,且|x1-x2|的最小值为π,则ω=2
B.存在ω∈(1,3),使得f(x)的图象向右平移个单位后得到的图象关于y轴对称
C.若f(x)在[0,2π]上恰有7个零点,则ω的取值范围是
D.若f(x)在上单调递增,则ω的取值范围是
答案:BCD
解析:∵f(x)=1-2cos2=-cos=sin,∴周期T==.对于A,由条件知,周期为2π,∴ω=,故A错误;对于B,函数图象向右平移个单位后得到函数y=sin的图象,所得函数图象关于y轴对称,则-+=+kπ(k∈Z),∴ω=-1-3k(k∈Z),当k=-1时,ω=2∈(1,3),故B正确;对于C,由f(x)=sin且f(x)在[0,2π]上恰有7个零点,可得7π≤4ωπ+<8π,解得≤ω<,故C正确;对于D,由条件,得∴ω≤,又ω>0,∴0<ω≤,故D正确.故选BCD.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.将答案填在题中的横线上)
12.设向量a=(3,3),b=(1,-1).若(a+λb)⊥(a-λb),则实数λ=________.
答案:±3
解析:因为a+λb=(3+λ,3-λ),a-λb=(3-λ,3+λ),又(a+λb)⊥(a-λb),所以(a+λb)·(a-λb)=(3+λ)(3-λ)+(3-λ)·(3+λ)=0,解得λ=±3.
13.已知<α<,0<β<,cos=-,sin=,则sin(α+β)的值为________.
答案:
解析:∵<α<,∴<+α<π.又cos=-,∴sin==.∵0<β<,∴<+β<π.又sin=,∴cos=-=-,∴sin(α+β)=-sin[π+(α+β)]=-sin=-=-=.
14.若函数f(x)=2sin(ωx+φ)的部分图象如图所示,A(0,),C(2,0),并且AB∥x轴,则cos∠ACB的值为________.
答案:
解析:由已知f(0)=2sinφ=,又|φ|<,所以φ=,所以f(x)=2sin,由f(2)=0,即2sin=0,所以2ω+=kπ,k∈Z,解得ω=-,k∈Z,而0<ω<,所以ω=,所以f(x)=2sin,令f(x)=,得x+=2kπ+或x+=2kπ+,k∈Z,所以x=6k或x=6k+1,k∈Z,由题图可知,B(1,),所以=(-2,),=(-1,),所以||=,||=2,所以cos∠ACB===.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)设向量c=ma+nb(m,n∈R),已知|a|=2,|c|=4,a⊥c,b·c=-4,且b与c的夹角为120°,求m,n的值.
解:∵a⊥c,∴a·c=0,
∵c=ma+nb,∴c·c=(ma+nb)·c,
即|c|2=ma·c+nb·c,
∴|c|2=nb·c,
∵|c|2=16,b·c=-4,
∴16=-4n,
∴n=-4,从而c=ma-4b,
∵b·c=|b||c|cos120°=-4,
∴|b|×4×=-4,∴|b|=2.
由c=ma-4b得a·c=ma2-4a·b,
∴8m-4a·b=0,即a·b=2m.①
再由c=ma-4b,得b·c=ma·b-4b2,
∴ma·b-16=-4,即ma·b=12.②
联立①②得2m2=12,即m2=6,
∴m=±,故m=±,n=-4.
16.(本小题满分15分)设向量a=(cos(α+β),sin(α+β)),b=(cos(α-β),sin(α-β)),且a+b=.
(1)求tanα的值;
(2)求的值.
解:(1)a+b=(cosαcosβ-sinαsinβ+cosαcosβ+sinαsinβ,sinαcosβ+cosαsinβ+sinαcosβ-cosαsinβ)=(2cosαcosβ,2sinαcosβ)=.
∴2cosαcosβ=,2sinαcosβ=,∴tanα=.
(2)===-.
17.(本小题满分15分)已知A(2,0),B(0,2),C(cosα,sinα)(0<α<π).
(1)若|+|=(O为坐标原点),求与的夹角;
(2)若⊥,求tanα的值.
解:(1)∵+=(2+cosα,sinα),|+|=,
∴(2+cosα)2+sin2α=7.
∴cosα=.
又α∈(0,π),∴α=,即∠AOC=.
又∠AOB=,∴与的夹角为.
(2)=(cosα-2,sinα),=(cosα,sinα-2).
∵⊥,
∴·=0,∴cosα+sinα=,①
∴(cosα+sinα)2=,
∴2sinαcosα=-.
又α∈(0,π),∴α∈,
∴(cosα-sinα)2=1-2sinαcosα=,cosα-sinα<0,
∴cosα-sinα=-.②
由①②得cosα=,sinα=,
从而tanα=-.
18.(本小题满分17分)已知函数f(x)=Asin+b(A>0).若f(x)的最大值为4,最小值为2,
(1)求函数f(x)的单调递增区间;
(2)先将函数y=f(x)图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩小到原来的,然后将横坐标不变,纵坐标伸长为原来的2倍,再将所得的图象向右平移个单位得到y=g(x)的图象,求方程g(x)=4在区间上的所有根之和.
解:(1)依题意A+b=4,-A+b=2,
解得A=1,b=3,
∴f(x)=sin+3.
由2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,
得kπ-≤x≤kπ+,k∈Z,
∴函数f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
(2)将函数y=f(x)图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩小到原来的,得到y=sin+3的图象,然后将横坐标不变,纵坐标伸长为原来的2倍,得到y=2sin+3的图象,再将所得的图象向右平移个单位得到y=g(x)的图象,
则g(x)=2sin+3=2sin+3,
由g(x)=4,即2sin+3=4,
得sin=,
解得4x-=2kπ+或4x-=2kπ+,k∈Z,
∴x=+或x=+,k∈Z,
又x∈,∴当k=0时,x=或,
∴方程g(x)=4在区间上的所有根之和为+=.
19.(本小题满分17分)已知A,B,C为△ABC的三个内角,向量m=(2-2sinA,sinA+cosA)与n=(sinA-cosA,1+sinA)共线,且·>0.
(1)求角A的大小;
(2)求函数y=2sin2+cos的值域.
解:(1)由题意,知(2-2sinA)(1+sinA)
=(sinA+cosA)(sinA-cosA),
整理,得2(1-sin2A)=sin2A-cos2A,
即2-2sin2A=2sin2A-1,解得sin2A=.
又A为△ABC的内角,所以sinA=.
由·>0,知A为锐角,所以A=.
(2)由(1)及题意知B+C=,
所以y=2sin2+cos=1-cosB+cos=1+sinB-cosB=1+sin.
又0所以-故函数y=2sin2+cos的值域为.
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