高中數學北師版必修四全冊知識點講解加例題分析

2022-11-15 02:42:04 字數 5456 閱讀 1189

(時間120分鐘,滿分150分)

一、選擇題(本大題共10小題,每小題5分,共50分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)

1.(2013·江西高考)若sin=,則cos α=(  )

ab.-

c. d.

【解析】 cos α=1-2sin2=1-2×2=1-=.

【答案】 c新-課 -標- 第-一-網

2.已知向量a=(1,k),b=(2,2),且a+b與a共線,那麼a·b的值為(  )

a.1 b.2

c.3 d.4

【解析】 a+b=(3,k+2),∵a+b與a共線,

∴k+2-3k=0,得k=1.

∴a·b=(1,1)·(2,2)=4.

【答案】 d

3.sin(x+27°)cos(18°-x)+sin(18°-x)cos(x+27°)=(  )

a. b.-

c.- d.

【解析】 原式=sin[(x+27°)+(18°-x)]=sin 45°=.

【答案】 d

4.下列各向量中,與a=(3,2)垂直的是(  )

a.(3,-2) b.(2,3)

c.(-4,6) d.(-3,2)

【解析】 因為(3,2)·(-4,6)=3×(-4)+2×6=0,

所以選c.

【答案】 c

5.若向量a=(1,2),b=(1,-1),則2a+b與a-b的夾角等於(  )

a.- b.

c. d.

【解析】 2a+b=2(1,2)+(1,-1)=(3,3),

a-b=(1,2)-(1,-1)=(0,3),

(2a+b)·(a-b)=9,

|2a+b|=3,|a-b|=3.

設所求兩向量夾角為α,則cos α==,

∴α=.

【答案】 c

6.若α是第四象限的角,則π-α是(  )

a.第一象限的角 b.第二象限的角

c.第三象限的角 d.第四象限的角

【解析】 ∵2kπ+<α<2kπ+2π(k∈z),

∴-2kπ->-α>-2kπ-2π(k∈z).

∴-2kπ->π-α>-2kπ-π(k∈z).故應選c.

【答案】 c

7.在△abc中,若sin acos b<0,則此三角形必是(  )

a.銳角三角形 b.任意三角形

c.直角三角形 d.鈍角三角形

【解析】 ∵sin acos b<0,a、b為△abc內角,

∴sin a>0,cos b<0.

因此【答案】 d

8.若實數x滿足log2x=3+2cos θ,則|x-2|+|x-33|等於(  )

a.35-2x b.31

c.2x-35 d.2x-35或35-2x

【解析】 ∵-2≤2cos θ≤2,

∴1≤3+2cos θ≤5,

即1≤log2x≤5,

∴2≤x≤32

∴|x-2|+|x-33|=x-2+33-x=31.

【答案】 b

9.已知△abc和點m滿足++=0.若存在實數m使得+=m成立,則m=(  )

a.2 b.3

c.4 d.5

【解析】 ∵++=0.

∴m為△abc的重心.

連線am並延長交bc於d,則d為bc的中點.

∴=.又=(+),

∴=(+),即+=3,比較得m=3.

【答案】 b

10.(2013·山東高考)函式y=xcos x+sin x的圖象大致為(  )

【解析】 當x=時,y=1>0,排除c.

當x=-時,y=-1,排除b;或利用y=xcos x+sin x為奇函式,圖象關於原點對稱,排除b.

當x=π時,y=-π<0,排除a.故選d.

【答案】 d

二、填空題(本大題共5小題,每小題5分,共25分,將答案填在題中的橫線上)

11.若tan α=3,則的值等於________.

【解析】 ==2tan α=2×3=6.

【答案】 6

12.(2012·江西高考)設單位向量m=(x,y),b=(2,-1).若m⊥b,則|x+2y

【解析】 設單位向量m=(x,y),則x2+y2=1,若m⊥b,則m·b=0,即2x-y=0,解得x2=,所以|x|=,|x+2y|=5|x|=.

【答案】

13.要得到函式y=3cos(2x-)的影象,可以將函式y=3sin(2x-)的影象沿x軸向____平移____個單位.

【解析】 y=3sin(2x-)y=3sin 2x=3cos(2x-).

【答案】 左

14.已知向量=(k,12),=(4,5),=(10,k),若a、b、c三點共線,則實數k

【解析】 =(4-k,-7),=(6,k-5),

∵a,b,c三點共線,∴∥,

∴(4-k)(k-5)-(-7)×6=0,

即k=-2或11.

【答案】 -2或11

圖115.如右圖,在平面斜座標系xoy中,∠xoy=60°,平面上任一點p在斜座標系中的斜座標是這樣定義的:若=xe1+ye2(其中e1,e2分別為與x軸,y軸方向相同的單位向量),則p點的斜座標為(x,y).若p點的斜座標為(3,-4),則點p到原點o的距離|po

【解析】 由點的斜座標的定義可知=3e1-4e2,

∵2=9e-24e1·e2+16e

=9|e1|2-24|e1||e2|×cos 60°+16|e2|2

=9-24×+16=13.

∴||2=13,即||=.

故點p到原點o的距離|po|=.

【答案】

三、解答題(本大題共6小題,共75分.解答應寫出文字說明,證明過程或演算步驟)

16.(本小題滿分12分)(1)已知|a|=4,|b|=3,且(a+2b)·(a-3b)=0,求a·b;

(2)已知a與b的夾角為120°,且|a|=4,|b|=2.如果a+kb與5a+b互相垂直,求實數k的值.

【解】 (1)∵(a+2b)·(a-3b)

=a2-a·b-6b2

=|a|2-a·b-6|b|2

=16-a·b-54=0,

∴a·b=-38.

(2)由題意a·b=|a|·|b|·cos 120°

=4×2×(-)=-4.

∵(a+kb)⊥(5a+b),

∴(a+kb)·(5a+b)=0,

即5a2+(5k+1)a·b+kb2=0,

∴5|a|2+(5k+1)·(-4)+k·|b|2=0.

∴5×16-(20k+4)+4k=0,∴k=.

17.(本小題滿分12分)已知平面直角座標系內的rt△abc,∠a=90°,a(-2,-1),c(2,5),向量上的單位向量a=(,-),p在cb上,且=λ.

(1)求點b座標;

(2)當ap分別為三角形的中線、高線時,求λ的值及對應中點、垂足的座標.

【解】 (1)設b(x,y),=(x-2,y-5).

又=λa,

∴(x-2,y-5)=λ(,-).故x=2+λ,y=5-λ,

∴b(2+λ,5-λ).

=(4+λ,6-λ),=(4,6).

由·=(4+λ,6-λ)·(4,6)=0,得λ=13.

故點b(7,-7).

(2)若p是bc的中點,則=,

∴λ=,此時,點p的座標為(,),即(,-1).

若ap是bc邊的高,則⊥.

∴(+)·=0,

即·+λ·=0.

又=(5,-12),

代入上式有(4,6)·(5,-12)+λ(5,-12)·(5,-12)=0.

解之,得λ=.

設此時點p(m,n).

∵=λ,即=,

∴(m-2,n-5)=(5,-12).∴即

∴p(,).

圖218.(本小題滿分12分)如圖,已知opq是半徑為1,圓心角為的扇形,c是扇形弧上的動點,abcd是扇形的內接矩形.記∠cop=α,求當角α取何值時,矩形abcd的面積最大?並求出這個最大面積.

【解】 在直角三角形obc中,ob=cos α,bc=sin α,

在直角三角形oad中,=tan 60°=,

所以oa=da=sin α,

ab=ob-oa=cos α-sin α.

設矩形abcd的面積為s,則

s=ab·bc=(cos α-sin α)sin α

=sin αcos α-sin2α

=sin 2α-(1-cos 2α)

=sin 2α+cos 2α-

=(sin 2α+cos 2α)-

=sin(2α+)-.

因為0<α<,

所以當2α+=,

即α=時,s最大=-=.

因此,當α=時,矩形abcd的面積最大,最大面積為.

19.(本小題滿分13分)(2012·湖南高考)已知函式f(x)=asin(ωx+φ)(x∈r,ω>0,0<φ<)的部分影象如圖所示.

圖3(1)求函式f(x)的解析式;

(2)求函式g(x)=f(x-)-f(x+)的單調遞增區間.

【解】 (1)由題設影象知,週期t=2(-)=π,

所以ω==2.

因為點(,0)在函式影象上,所以asin(2×+φ)=0,

即sin(+φ)=0.

又因為0<φ<,

所以<+φ<.

從而+φ=π,即φ=.

又點(0,1)在函式影象上,所以asin=1,解得a=2.

故函式f(x)的解析式為f(x)=2sin(2x+).

(2)g(x)=2sin[2(x-)+]-2sin[2(x+)+]

=2sin 2x-2sin(2x+)=2sin 2x-2(sin 2x+cos 2x)=sin 2x-cos 2x=2sin(2x-).

由2kπ-≤2x-≤2kπ+,得kπ-≤x≤kπ+,k∈z.

所以函式g(x)的單調遞增區間是[kπ-,kπ+],k∈z.

20.(本小題滿分12分)(2013·湖南高考)已知函式f(x)=cos x·cos.

(1)求f的值;

(2)求使f(x)《成立的x的取值集合.

【解】 (1)f=cos·cos

=-cos·cos

=-2=-.

(2)f(x)=cos xcos

=cos x·

=cos2 x+sin xcos x

=(1+cos 2x)+sin 2x

=cos+.

f(x)《等價於cos+<,

即cos<0.

於是2kπ+<2x-<2kπ+,k∈z.解得kπ+故使f(x)《成立的x的取值集合為

.因為f(x)=

=2cos x(sin x-cos x)

=sin 2x-cos 2x-1

=sin(2x-)-1,

所以f(x)的最小正週期t==π.

(2)函式y=sin x的單調遞增區間為[2kπ-,2kπ+](k∈z).

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