1、必修四模块测试卷(150分,120分钟)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1易错题下列说法中正确的是( )一个平面内只有一对不共线的向量可作为基底;两个非零向量平行,则它们所在直线平行;ABC中,若0,则ABC为锐角三角形;ABC中,若0,则ABC为钝角三角形.A. B. C. D. 2在ABC中,sin(A+B)+sinC;cos(B+C)+cosA;tantan;cossin,其中恒为定值的是( )A. B. C. D.3赣州一模向量a,b满足=2,ab=, =2,则向量a,b夹角的余弦为( )A. B. C. D.4已知函数y=sinm在上有两个零点,则m的取值范围为(
2、 )A. B. C. D. 5创新题定义平面向量之间的一种运算“”如下,对任意的a=(m,n),b=(p,q),令ab=mqnp,下面说法错误的是( )A.若a与b共线,则ab=0 B.ab=baC.对任意的R,有(a)b=(ab) D.(ab)2+(ab)2=|a|2|b|26赣南冲刺训练平面上有四个互异的点A,B,C,D,满足()()0,则三角形ABC是( )A.直角三角形 B.等腰三角形C.等腰直角三角形 D.等边三角形7浙江能力提升训练 设ABC的三个内角为A,B,C,向量m(sin A,sin B),n(cos B,cos A),若mn1cos(AB),则C等于 ( )A. B. C
3、. D. 8名师预测已知点O为ABC所在平面内一点,且2+22222,则O一定为ABC的( )A.外心 B.内心 C.垂心 D.重心9北京召开的国际数学家大会会标如图1所示,它是由4个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形,若直角三角形中较小的锐角为,大正方形的面积是1,小正方形的面积是,则sin2cos2的值等于( ) 图1A.1 B. C. D.10使函数f(x)=sin(2x+)+ cos(2x+)是奇函数,且在上是减函数的的一个值是( ) A. B. C. D. 二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11重庆一轮复习已知向量a(1,3),b(3,4),则a在b方
4、向上的投影为_.12函数f(x)Asin(x) (xR,A0,0,0)的部分图像如图2所示,则f(x)的解析式为_. 图213山东师大附中高三第四次模拟测试在四边形ABCD中,=(1,1),+=,则四边形ABCD的面积为_.14江苏能力训练不等式sin2x+acosx+a21+cosx对一切xR成立,则实数a的取值范围为_.15给出下列命题:(1)存在实数x,使sinx+cosx; (2)若,是锐角ABC的内角,则sincos; (3)函数ysin是偶函数;(4)函数ysin2x的图像向右平移个单位,得到ysin的图像.其中正确命题的序号是_.三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答应写出文
5、字说明,证明过程或步骤)16求函数y=(sin+a)(cos+a)(0a)的最值.17(12分)徐州高一期末考设向量a,b满足|a|=|b|=1,|3ab|=.(1)求|a+3b|的值;(2)求3ab与a+3b夹角的正弦值. 18(12分)已知向量a=(sinx,1),b=.(1)当ab时,求cos2x3sin2x的值;(2)求f(x)=(a+b)b的最小正周期和单调递增区间.19(12分) 已知定义在R上的函数f(x)=asinx+bcosx(0)的周期为,且对一切xR,都有f(x)f =4 ; (1)求函数f(x)的表达式;(2)若g(x)=f ,求函数g(x)的单调增区间.20(13分)
6、江苏冲刺训练已知向量a=(mx2,1),b= (m是常数).(1)若f(x)=是奇函数,求m的值; (2)若向量a,b的夹角为中的值,求实数x的取值范围.21(14分)山东专训已知向量a,b,且x.(1)求ab及|ab|的值;(2)若f(x)ab2|ab|的最小值是,求的值.参考答案及点拨一、1D 点拨:平面内任意两个不共线向量都可以作为基底,故错;平行向量包含两向量在一条直线上的情况,故错;0,只能说明A是锐角,不能排除B或C是钝角,故错,;0说明A是钝角,故对.2B 点拨:sin(A+B)+sinC=2sinC;cos(B+C)+cosA=0;tantan=1;cossin=sin2,故选
7、B.3D 点拨:设向量a,b的夹角为.|a+b|=2,a2+2ab+b2=8,|b|=1,cos= =.4C 点拨:问题等价于函数f(x)=sin的图像与直线y=m在上有两个交点,所以m的取值范围为.正确答案为C.5B 点拨:因为ba=pnqm,而ab=mqnp,所以abba,故选项B错误,选B.6B 点拨:由()()0,得()(+)0,即()0,()(+)0,即220,所以|,故三角形ABC为等腰三角形.7C 点拨:依题意得, sin Acos Bcos Asin B1cos(AB),sin(AB)1cos(AB),sin Ccos C1,2sin1,sin.又C,因此C,C,选C.8C 点
8、拨:由2+222,得2+222,得=.=0,O在边AB的高线上.同理O在边AC的高线上,即O为ABC的垂心.9D 点拨:(cossin)2=cossin=,,cossin=,2cossin=, sin2cos2=(sin+cos)(sincos)=(sin+cos)= =.10B 点拨:f(x)=sin(2x+)+ cos(2x+)=2sin是奇函数,f(0)=0,故A,C错误;又f(x)在上是减函数,当=时f(x)=2sin2x成立.二、11 点拨:a在b方向上的投影为.12 f(x)2sin 点拨:由题图知A2,则4,.又f 2sin2sin0,sin0,0,0,即,f(x)的解析式为f(
9、x)2sin.13 点拨:由=(1,1)可得|=|=且四边形ABCD是平行四边形,再由+=可知D在ABC的平分线上,且以及上单位向量为边的平行四边形的一条对角线(如答图1)是PB=,因此ABC=,AB=BC,所以S四边形ABCD=ABsinBC=sin=,该题由=(1,1)考查向量相等的概念,由+=考查向量的加法的几何意义.答图114a1或a2点拨:由题意,acosx+a2cos2x+cosx,即cos2x+(1a)cosxa20对任意xR成立.令f(t)=t2+(1a)ta2(t=cosx,1t1),解得a2或a1.15(1)(2)(3) 点拨:(1) sinx+cosx=sin,而,,故(
10、1)成立;(2)锐角ABC中,+sinsinsincos;(3) y=sin=sin=cos是偶函数;(4) y=sin2x的图像向右平移个单位为y=sin2=sin的图像,与ysin的图像不同;故其中正确命题的序号是:(1)(2)(3).三、16解: 设sin+cos=t(t),则sincos=,于是y= (t21)+at+a2=t2+at+a2= (t+a)2+a2.0a,a0,当t=a时,y最小=a2;当t=时,y最大=a2+a+.17解:(1)由|3ab|=,得(3ab)2=5,所以9a26ab+b2=5,因为a2=b2=1,所以ab=.因此(a+3b)2=a2+6ab+9b2=15,
11、所以|a+3b|=.(2)设3ab与a+3b的夹角为,因为(3ab)(a+3b)=3a2+8ab3b2=,则cos=,因为0180,所以sin= =,所以3ab与a+3b的夹角的正弦值为.18解:(1)由ab得sinx+cosx=0,即tanx=,所以cos2x3sin2x= = =.(2) 因为a=(sinx,1),b=;所以a+b=;f(x)=(a+b)b=(sinx+cosx)cosx+= (sin2x+cos2x)+ =sin+;所以最小正周期为;由2k2x+2k+得kx0,所以0,即x(mx1)0,当m=0时,x0时, x0;所以x;当m0时,x0,所以x0.综上, 当m=0时,实数x的取值范围是x0时, 实数x的取值范围是x;当m0时, 实数x的取值范围是x0.21解:(1)abcoscossinsincos2x.|ab|2.x,cosx0,|ab|2cosx.(2)f(x)cos2x4cosx,即f(x)2(cosx)2122.x,0cosx1.当1时,当且仅当cosx1时,f(x)取得最小值14,由已知得14,解得,这与1相矛盾.综上所述,即为所求.