2019-2020年高一下学期期中数学试卷 Word版含解析.doc
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2019-2020年高一下学期期中数学试卷 Word版含解析 一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.sin(﹣1920)的值为( ) A. B. C. D. 2.在空间直角坐标系中,点A(1,2,﹣3)关于x轴的对称点为( ) A.(1,﹣2,﹣3) B.(1,﹣2,3) C.(1,2,3) D.(﹣1,2,﹣3) 3.已知向量=(1,﹣2),=(x,2),若⊥,则=( ) A. B. C.5 D.20 4.已知sin(π+α)=,则cos(α﹣)的值是( ) A. B.﹣ C. D.﹣ 5.方程|y|﹣1=表示的曲线是( ) A.两个半圆 B.两个圆 C.抛物线 D.一个圆 6.在△ABC中,C=90,且CA=CB=3,点M满足等于( ) A.2 B.3 C.4 D.6 7.函数y=xcosx+sinx的图象大致为( ) A. B. C. D. 8.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,|φ|<)的图象如图所示,为了得到g(x)=sin2x的图象,则只要将f(x)的图象( ) A.向右平移个单位长度 B.向右平移个单位长度 C.向左平移个单位长度 D.向左平移个单位长度 9.已知在函数f(x)图象上,相邻的一个最大值点与一个最小值点恰好在圆x2+y2=R2上,则f(x)的最小正周期为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 10.已知直线l:ax﹣y+2=0与圆M:x2+y2﹣4y+3=0的交点为A、B,点C是圆M上的一动点,设点P(0,﹣1),的最大值为( ) A.12 B.10 C.9 D.8 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11.已知向量=(,1),=(0,﹣1),=(k,).若与共线,则k= . 12.已知圆C1:x2+y2﹣6x﹣7=0与圆C2:x2+y2﹣6y﹣27=0相交于A、B两点,则线段AB的中垂线方程为 . 13.函数y=3sin(2x+)的图象向左平移φ(0<φ<)个单位后,所得到函数图象关于原点对称,则φ= . 14.在平面直角坐标系xOy中,圆C的方程为x2+y2﹣8x+15=0,若直线y=kx﹣2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,则k的最大值是 . 15.将函数f(x)=sin(2x﹣)+1的图象向左平移个单位长度,再向下平移1个单位长度后,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)具有的性质 .(填入所有正确的序号) ①最大值为,图象关于直线x=对称;②在(﹣,0)上单调递增,且为偶函数;③最小正周期为π;④图象关于点(,0)对称,⑤在(0,)上单调递增,且为奇函数. 三、解答题:本大题共6小题,满分75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.如图,以向量为邻边作平行四边形OADB,,用表示. 17.已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25及直线l:(2m+1)x+(m+1)y=7m+4.(m∈R) (1)证明:不论m取什么实数,直线l与圆C恒相交; (2)求直线l与圆C所截得的弦长的最短长度及此时直线l的方程. 18.已知过点A(0,1)且斜率为k的直线l与圆C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=1交于点M、N两点. (1)求k的取值范围; (2)若•=12,其中O为坐标原点,求|MN|. 19.设x∈R,函数f(x)=cos(ωx+φ)(ω>0,)的最小正周期为π,. (Ⅰ)求ω和φ的值; (Ⅱ)在给定坐标系中作出函数f(x)在[0,π]上的图象; (Ⅲ)若的取值范围. 20.已知某海滨浴场的海浪高度y(m)是时间t(0≤t≤24,单位:h)的函数,记作y=f(t),如表是某日各时的浪高数据: t/时 0 3 6 9 12 15 18 21 24 y/米 1.5 1.0 0.5 1.0 1.5 1.0 0.5 0.99 1.5 经长期观测,y=f(t)的曲线可近似地看成是函数y=Acosωt+b. (1)求函数y=Acosωt+b的最小正周期T,振幅A及函数表达式. (2)依据规定:当海浪高度高于1m时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,一天内的上午8:00时至晚上20:00时之间,有多少时间可供冲浪者进行运动. 21.已知=(2+sinx,1),=(2,﹣2),=(sinx﹣3,1),=(1,k)(x,k∈R) (1)若x∈[﹣,],且∥(+),求x的值; (2)若函数f(x)=•,求f(x)的最小值; (3)是否存在实数k,使得(+)⊥(+)?若存在,求出k的取值范围,若不存在,请说明理由. xx学年山东省济宁市泗水中学高一(下)期中数学试卷 参考答案与试题解析 一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.sin(﹣1920)的值为( ) A. B. C. D. 【考点】诱导公式的作用. 【专题】计算题. 【分析】直接利用诱导公式,通过特殊角的三角函数值求解即可. 【解答】解:sin(﹣1920)=sin(240﹣6360)=sin(180+60), 即原式=﹣sin60=, 故选A. 【点评】本题考查诱导公式的应用,负角化正角,大角化小角,是解此类题目的一般规律. 2.在空间直角坐标系中,点A(1,2,﹣3)关于x轴的对称点为( ) A.(1,﹣2,﹣3) B.(1,﹣2,3) C.(1,2,3) D.(﹣1,2,﹣3) 【考点】空间中的点的坐标. 【专题】计算题;转化思想;分析法;空间向量及应用. 【分析】先根据空间直角坐标系对称点的特征,点(x,y,z)关于x轴的对称点的坐标为只须将横坐标、竖坐标变成原来的相反数即可,即可得对称点的坐标. 【解答】解:∵在空间直角坐标系中, 点(x,y,z)关于x轴的对称点的坐标为:(x,﹣y,﹣z), ∴点(1,2,﹣3)关于x轴的对称点的坐标为:(1,﹣2,3). 故选:B. 【点评】本小题主要考查空间直角坐标系、空间直角坐标系中点的坐标特征等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想.属于基础题. 3.已知向量=(1,﹣2),=(x,2),若⊥,则=( ) A. B. C.5 D.20 【考点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角. 【专题】计算题. 【分析】由题意可得=0,求得x的值,可得的坐标,根据向量的模的定义求出. 【解答】解:由题意可得=(1,﹣2)•(x,2)=x﹣4=0,解得x=4. 故==2, 故选B. 【点评】本题主要考查两个向量垂直的性质,两个向量的数量积公式的应用,两个向量坐标形式的运算,属于基础题. 4.已知sin(π+α)=,则cos(α﹣)的值是( ) A. B.﹣ C. D.﹣ 【考点】同角三角函数基本关系的运用. 【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值. 【分析】利用同角三角函数的基本关系,诱导公式,求得cos(α﹣)的值. 【解答】解:∵sin(π+α)=﹣sinα=,∴sinα=﹣,则cos(α﹣)=sinα=﹣, 故选:D. 【点评】本题主要考查同角三角函数的基本关系,诱导公式的应用,属于基础题. 5.方程|y|﹣1=表示的曲线是( ) A.两个半圆 B.两个圆 C.抛物线 D.一个圆 【考点】曲线与方程. 【专题】综合题;直线与圆. 【分析】方程|y|﹣1=可化为(x﹣1)2+(|y|﹣1)2=1(|y|≥1),即可得出结论. 【解答】解:方程|y|﹣1=可化为(x﹣1)2+(|y|﹣1)2=1(|y|≥1), y≤﹣1时,(x﹣1)2+(y+1)2=1;y≥1时,(x﹣1)2+(y﹣1)2=1; ∴方程|y|﹣1=表示的曲线是两个半圆. 故选:A. 【点评】本题考查曲线与方程,考查圆的方程,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题. 6.在△ABC中,C=90,且CA=CB=3,点M满足等于( ) A.2 B.3 C.4 D.6 【考点】平面向量数量积的运算. 【专题】计算题. 【分析】由•=()•,再利用向量和的夹角等于45,两个向量的数量积的定义,求出• 的值. 【解答】解:由题意得 AB=3,△ABC是等腰直角三角形, •=()•=+=0+||•||cos45=33=3, 故选B. 【点评】本题考查两个向量的数量积的定义,注意向量和的夹角等于45这一条件的运用. 7.函数y=xcosx+sinx的图象大致为( ) A. B. C. D. 【考点】函数的图象. 【专题】三角函数的图像与性质. 【分析】给出的函数是奇函数,奇函数图象关于原点中心对称,由此排除B,然后利用区特值排除A和C,则答案可求. 【解答】解:由于函数y=xcosx+sinx为奇函数, 故它的图象关于原点对称,所以排除选项B, 由当x=时,y=1>0, 当x=π时,y=πcosπ+sinπ=﹣π<0. 由此可排除选项A和选项C. 故正确的选项为D. 故选:D. 【点评】本题主要考查了函数的图象,考查了函数的性质,考查了函数的值,属于基础题. 8.函数f(x)=Asin(ωx+φ)(其中A>0,|φ|<)的图象如图所示,为了得到g(x)=sin2x的图象,则只要将f(x)的图象( ) A.向右平移个单位长度 B.向右平移个单位长度 C.向左平移个单位长度 D.向左平移个单位长度 【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换. 【专题】三角函数的求值;三角函数的图像与性质. 【分析】首先根据函数的图象现确定函数解析式,进一步利用平移变换求出结果. 【解答】解:根据函数的图象:A=1 又 解得:T=π 则:ω=2 当x=,f()=sin(+φ)=0 解得: 所以:f(x)=sin(2x+) 要得到g(x)=sin2x的图象只需将函数图象向右平移个单位即可. 故选:A 【点评】本题考查的知识要点:函数图象的平移变换,函数解析式的求法.属于基础题型 9.已知在函数f(x)图象上,相邻的一个最大值点与一个最小值点恰好在圆x2+y2=R2上,则f(x)的最小正周期为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 【考点】三角函数的周期性及其求法. 【专题】计算题. 【分析】先用R表示出周期,得到最大值点和最小值点的坐标后,代入到圆的方程可求出R的值,最后可得答案. 【解答】解:∵x2+y2=R2,∴x∈[﹣R,R]. ∵函数f(x)的最小正周期为2R, ∴最大值点为(),相邻的最小值点为(), 代入圆方程,得R=2,∴T=4. 故选D. 【点评】本题主要考查三角函数的性质﹣﹣周期性.属基础题.三角函数两相邻的最大值与最小值正好等于半个周期. 10.已知直线l:ax﹣y+2=0与圆M:x2+y2﹣4y+3=0的交点为A、B,点C是圆M上的一动点,设点P(0,﹣1),的最大值为( ) A.12 B.10 C.9 D.8 【考点】平面向量数量积的性质及其运算律;直线与圆的位置关系. 【专题】计算题;方程思想;综合法;平面向量及应用;直线与圆. 【分析】由题意,圆M:x2+y2﹣4y+3=0可化为x2+(y﹣2)2=1,利用=|2+|≤|2|+||,即可得出结论. 【解答】解:由题意,圆M:x2+y2﹣4y+3=0可化为x2+(y﹣2)2=1. =|2+|≤|2|+||=23+4=10, 故选:B. 【点评】本题考查圆的方程,考查向量知识的运用,考查学生的计算能力,属于中档题. 二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. 11.已知向量=(,1),=(0,﹣1),=(k,).若与共线,则k= 1 . 【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示. 【专题】平面向量及应用. 【分析】利用向量的坐标运算求出的坐标;利用向量共线的坐标形式的充要条件列出方程,求出k的值. 【解答】解: ∵与共线, ∴ 解得k=1. 故答案为1. 【点评】本题考查向量的坐标运算、考查向量共线的坐标形式的充要条件:坐标交叉相乘相等. 12.已知圆C1:x2+y2﹣6x﹣7=0与圆C2:x2+y2﹣6y﹣27=0相交于A、B两点,则线段AB的中垂线方程为 x+y﹣3=0 . 【考点】圆与圆的位置关系及其判定. 【专题】直线与圆. 【分析】由题意可知所求线段AB的中垂线方程就是两个圆的圆心连线方程,求出两个圆的圆心坐标,二行求解直线方程. 【解答】解:圆C1:x2+y2﹣6x﹣7=0圆心坐标(3,0)与圆C2:x2+y2﹣6y﹣27=0的圆心坐标(0,3), 圆C1:x2+y2﹣6x﹣7=0与圆C2:x2+y2﹣6y﹣27=0相交于A、B两点, 线段AB的中垂线方程就是两个圆的圆心连线方程, 在AB的斜率为:﹣1,所求直线方程为:y=﹣(x﹣3). 即x+y﹣3=0. 故答案为:x+y﹣3=0. 【点评】本题考查两个圆的位置关系的应用,正确判断所求直线方程与圆的位置关系是解题的关键. 13.函数y=3sin(2x+)的图象向左平移φ(0<φ<)个单位后,所得到函数图象关于原点对称,则φ= . 【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换. 【专题】对应思想;综合法;三角函数的图像与性质. 【分析】利用图象平移规律得出平移后的函数解析式,根据新函数为奇函数和诱导公式列方程解出φ. 【解答】解:函数y=3sin(2x+)的图象向左平移φ(0<φ<)个单位后,得到函数解析式为y=3sin[2(x+φ)+]=3sin(2x+2φ+), ∵新函数的图形关于原点对称,∴y=3sin(2x+2φ+)是奇函数, ∴2φ+=π+2kπ,解得φ=,k∈Z. ∵0<φ<,∴φ=. 故答案为:. 【点评】本题考查了正弦函数的性质,函数图象的变换,属于中档题. 14.在平面直角坐标系xOy中,圆C的方程为x2+y2﹣8x+15=0,若直线y=kx﹣2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点,则k的最大值是 . 【考点】圆与圆的位置关系及其判定;直线与圆的位置关系. 【专题】直线与圆. 【分析】由于圆C的方程为(x﹣4)2+y2=1,由题意可知,只需(x﹣4)2+y2=1与直线y=kx﹣2有公共点即可. 【解答】解:∵圆C的方程为x2+y2﹣8x+15=0,整理得:(x﹣4)2+y2=1,即圆C是以(4,0)为圆心,1为半径的圆; 又直线y=kx﹣2上至少存在一点,使得以该点为圆心,1为半径的圆与圆C有公共点, ∴只需圆C′:(x﹣4)2+y2=1与直线y=kx﹣2有公共点即可. 设圆心C(4,0)到直线y=kx﹣2的距离为d, 则d=≤2,即3k2﹣4k≤0, ∴0≤k≤. ∴k的最大值是. 故答案为:. 【点评】本题考查直线与圆的位置关系,将条件转化为“(x﹣4)2+y2=4与直线y=kx﹣2有公共点”是关键,考查学生灵活解决问题的能力,属于中档题. 15.将函数f(x)=sin(2x﹣)+1的图象向左平移个单位长度,再向下平移1个单位长度后,得到函数g(x)的图象,则函数g(x)具有的性质 ①③⑤ .(填入所有正确的序号) ①最大值为,图象关于直线x=对称;②在(﹣,0)上单调递增,且为偶函数;③最小正周期为π;④图象关于点(,0)对称,⑤在(0,)上单调递增,且为奇函数. 【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换. 【专题】计算题;数形结合;数形结合法;三角函数的图像与性质. 【分析】由条件根据函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,可得g(x)=sin2x,利用正弦函数的图象和性质即可逐一判断得解. 【解答】解:将函数f(x)=sin(2x﹣)+1的图象向左平移个单位长度, 得到函数y=sin[2(x+)﹣]+1=sin2x+1的图象; 再向下平移1个单位长度后,得到函数g(x)=sin2x的图象, ∵g(x)=sin2x的最大值为,令2x=kπ,k∈Z,可得解得函数的对称轴方程为:x=+,k∈Z, 当k=1时,可得x=,即其图象关于直线x=对称,故①正确; ∵g(x)=sin2x为奇函数,故②错误; ∵最小正周期T==π,故③正确; ∵sin(2)=sin=,故④错误; ∵令2k≤2x≤2kπ+,k∈Z,可解得:kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z, 当k=0时,可得函数在(0,)上单调递增,又为奇函数,故⑤正确. 故答案为:①③⑤. 【点评】本题主要考查函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换规律,正弦函数的图象和性质,考查了数形结合思想的应用,属于基础题. 三、解答题:本大题共6小题,满分75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.如图,以向量为邻边作平行四边形OADB,,用表示. 【考点】平面向量的基本定理及其意义;向量的加法及其几何意义;向量的减法及其几何意义. 【专题】计算题;平面向量及应用. 【分析】根据向量加法的平行四边形法则,得=+,从而得到=(+).由向量减法法则得=(﹣),从而得到==(﹣),进而算出=+=+,最后得到==﹣. 【解答】解:∵四边形OADB是平行四边形, ∴=+=+, ==(﹣)=(﹣) 可得==(﹣), 由向量加法法则,得=+=+(﹣)=+ ∵=, ==, ∴=+=+==(+) 由向量减法法则,得==(+)﹣(+)=﹣ 综上,可得=+, =(+),=﹣ 【点评】本题在平行四边形中求向量的线性表示式,着重考查了平面向量的基本定理、向量的加法和减法法则等知识,属于基础题. 17.已知圆C:(x﹣1)2+(y﹣2)2=25及直线l:(2m+1)x+(m+1)y=7m+4.(m∈R) (1)证明:不论m取什么实数,直线l与圆C恒相交; (2)求直线l与圆C所截得的弦长的最短长度及此时直线l的方程. 【考点】直线与圆的位置关系;直线和圆的方程的应用. 【专题】证明题;综合题. 【分析】(1)要证直线l无论m取何实数与圆C恒相交,即要证直线l横过过圆C内一点,方法是把直线l的方程改写成m(2x+y﹣7)+x+y﹣4=0可知,直线l一定经过直线2x+y﹣7=0和x+y﹣4=0的交点,联立两条直线的方程即可求出交点A的坐标,然后利用两点间的距离公式求出AC之间的距离d,判断d小于半径5,得证; (2)根据圆的对称性可得过点A最长的弦是直径,最短的弦是过A垂直于直径的弦,所以连接AC,过A作AC的垂线,此时的直线与圆C相交于B、D,弦BD为最短的弦,接下来求BD的长,根据垂径定理可得A是BD的中点,利用(1)圆心C到BD的距离其实就是|AC|的长和圆的半径|BC|的长,根据勾股定理可求出|BD|的长,求得|BD|的长即为最短弦的长;根据点A和点C的坐标求出直线AC的斜率,然后根据两直线垂直时斜率乘积为﹣1求出直线BD的斜率,又直线BD过A(3,1),根据斜率与A点坐标即可写出直线l的方程. 【解答】解:(1)直线方程l:(2m+1)x+(m+1)y=7m+4,可以改写为m(2x+y﹣7)+x+y﹣4=0,所以直线必经过直线2x+y﹣7=0和x+y﹣4=0的交点.由方程组解得即两直线的交点为A(3,1), 又因为点A(3,1)与圆心C(1,2)的距离, 所以该点在C内,故不论m取什么实数,直线l与圆C恒相交. (2)连接AC,当直线l是AC的垂线时,此时的直线l与圆C相交于B、D.BD为直线l被圆所截得的最短弦长.此时,,所以.即最短弦长为. 又直线AC的斜率,所以直线BD的斜率为2. 此时直线方程为:y﹣1=2(x﹣3),即2x﹣y﹣5=0. 【点评】本题考查学生会求两直线的交点坐标,会利用点到圆心的距离与半径的大小比较来判断点与圆的位置关系,灵活运用圆的垂径定理解决实际问题,掌握两直线垂直时斜率的关系,会根据斜率与一点坐标写出直线的方程,是一道综合题. 18.已知过点A(0,1)且斜率为k的直线l与圆C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=1交于点M、N两点. (1)求k的取值范围; (2)若•=12,其中O为坐标原点,求|MN|. 【考点】直线与圆的位置关系;平面向量数量积的运算. 【专题】开放型;直线与圆. 【分析】(1)由题意可得,直线l的斜率存在,用点斜式求得直线l的方程,根据圆心到直线的距离等于半径求得k的值,可得满足条件的k的范围. (2)由题意可得,经过点M、N、A的直线方程为y=kx+1,根据直线和圆相交的弦长公式进行求解. 【解答】(1)由题意可得,直线l的斜率存在, 设过点A(0,1)的直线方程:y=kx+1,即:kx﹣y+1=0. 由已知可得圆C的圆心C的坐标(2,3),半径R=1. 故由=1,解得:k1=,k2=. 故当<k<,过点A(0,1)的直线与圆C:(x﹣2)2+(y﹣3)2=1相交于M,N两点. (2)设M(x1,y1);N(x2,y2), 由题意可得,经过点M、N、A的直线方程为y=kx+1,代入圆C的方程(x﹣2)2+(y﹣3)2=1, 可得 (1+k2)x2﹣4(k+1)x+7=0, ∴x1+x2=,x1•x2=, ∴y1•y2=(kx1+1)(kx2+1)=k2x1x2+k(x1+x2)+1 =•k2+k•+1=, 由•=x1•x2+y1•y2==12,解得 k=1, 故直线l的方程为 y=x+1,即 x﹣y+1=0. 圆心C在直线l上,MN长即为圆的直径. 所以|MN|=2. 【点评】本题主要考查直线和圆的位置关系的应用,以及直线和圆相交的弦长公式的计算,考查学生的计算能力. 19.设x∈R,函数f(x)=cos(ωx+φ)(ω>0,)的最小正周期为π,. (Ⅰ)求ω和φ的值; (Ⅱ)在给定坐标系中作出函数f(x)在[0,π]上的图象; (Ⅲ)若的取值范围. 【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;余弦函数的图象;余弦函数的单调性. 【分析】 【解答】解:(I)周期,∴ω=2, ∵, 且,∴. (II)知,则列表如下: 2x﹣ ﹣ 0 π x 0 π π f(x) 1 0 ﹣1 0 图象如图: (III)∵, ∴ 解得, ∴x的范围是. 【点评】本题考查三角函数中ω、φ的确定方法、五点法作图及三角函数的单调性. 20.已知某海滨浴场的海浪高度y(m)是时间t(0≤t≤24,单位:h)的函数,记作y=f(t),如表是某日各时的浪高数据: t/时 0 3 6 9 12 15 18 21 24 y/米 1.5 1.0 0.5 1.0 1.5 1.0 0.5 0.99 1.5 经长期观测,y=f(t)的曲线可近似地看成是函数y=Acosωt+b. (1)求函数y=Acosωt+b的最小正周期T,振幅A及函数表达式. (2)依据规定:当海浪高度高于1m时才对冲浪爱好者开放,请依据(1)的结论,一天内的上午8:00时至晚上20:00时之间,有多少时间可供冲浪者进行运动. 【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;三角函数的周期性及其求法;正弦函数的定义域和值域. 【专题】计算题. 【分析】(1)由图表可知,函数的周期12,进而求出ω;根据最高和最低高度求得振幅A;根据当t=0时y=1.5代入解析式求出b,把A,b和ω代入函数,进而函数的解析式可得. (2)依题意,当y>1时,根据余弦函数的单调性求出t的范围,可得答案. 【解答】解:(1)由题意可得2T=24,∴,解得,而振幅A=(1.5﹣0.5)2=0.5, ∴,又当t=0时,y=1.5,∴0.5cos0+b=1.5,得b=1, ∴; (2)由,得,∴, 解得12k﹣3<t<12k+3,k∈Z,而8<t<20,取k=1,得9<t<15, ∴可供冲浪者进行运动的时间为上午9:00时至下午15:00,共6小时. 【点评】本题主要考查了根据函数的图象特征确定函数y=Asin(ωx+φ)+b的解析式的问题.常利用函数的最大值和最小值,周期,f(0)等特殊值来求解解析式中的参数的值. 21.已知=(2+sinx,1),=(2,﹣2),=(sinx﹣3,1),=(1,k)(x,k∈R) (1)若x∈[﹣,],且∥(+),求x的值; (2)若函数f(x)=•,求f(x)的最小值; (3)是否存在实数k,使得(+)⊥(+)?若存在,求出k的取值范围,若不存在,请说明理由. 【考点】平面向量数量积的运算;正弦函数的图象. 【专题】转化思想;转化法;平面向量及应用. 【分析】(1)根据向量关系的坐标公式进行化简求解即可. (2)根据向量数量积的公式进行化简,结合三角函数的性质进行求解即可. (3)利用向量垂直的等价条件进行化简求解. 【解答】解:(1)若x∈[﹣,],且∥(+), 则+=(sinx﹣1,﹣1), 则sinx﹣1﹣(﹣1)•(2+sinx)=0, 即2sinx=﹣1, 则sinx=﹣, 则x=﹣; (2)若函数f(x)=•, 则f(x)=(2+sinx,1)•(2,﹣2)=2(2+sinx)﹣2=2+2sinx, 则当sinx=﹣1时,函数f(x)取得最大值,此时最小值为2﹣2=0. (3)若存在实数k,使得(+)⊥(+), 则(+)•(+)=0, 即(3+sinx,1+k)•(sinx﹣1,﹣1)=0, 即(3+sinx)(sinx﹣1)﹣(1+k)=0 即sin2x+2sinx﹣3﹣1﹣k=0 即k=sin2x+2sinx﹣4=(sinx+1)2﹣5, ∵﹣1≤sinx≤1, ∴0≤(sinx+1)2≤4, 则﹣5≤(sinx+1)2﹣5≤﹣1, 即﹣5≤k≤﹣1 即存在,此时出k的取值范围是[﹣5,﹣1]. 【点评】本题主要考查向量数量积的应用以及向量与三角函数的综合,考查学生的运算和转化能力,利用向量数量积的公式进行转化是解决本题的关键.- 配套讲稿:
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