2021-2022高中数学必修四期末模拟试题及答案.pdf
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1、一、选择题一、选择题1已知0,,2sin 2cos21,则cos()2A15B552C35D2 552已知tan,tan是方程x 5xa 0的两个实数根,且tan1,则实数6512712a()A16B116CD3已知、均为锐角,满足sinA53 10,则(),cos510C6,则B4的值为()3D344若ABCD5如图,B 是AC的中点,BE 2OB,P 是平行四边形BCDE内(含边界)的一点,且OP xOA yOBx,yR,则下列结论正确的个数为()当x 0时,y2,351当 P 是线段CE的中点时,x ,y 22若x y为定值 1,则在平面直角坐标系中,点P 的轨迹是一条线段x y的最大值
2、为1A1B2C3D46如下图,四边形OABC是边长为 1 的正方形,点 D 在OA的延长线上,且OD2,点P 为BCD内(含边界)的动点,设OP OC OD(,R),则的最大值等于()A3B2C521a b2D321b27在ABC 中,M 是 BC 的中点若ABa,BCb,则AM()A1(a b)2B1(a b)2CDa 8ABC是边长为 1 的等边三角形,CD 为边 AB 的高,点 P 在射线 CD 上,则APCP的最小值为()A18B116C316D09已知函数f(x)Asin(x)(A0,0,f(x)的解析式为()2)的部分图像如图所示,则Af(x)2sin2xCf(x)3sin2x6B
3、f(x)2sin2xDf(x)3sin66 1x6210将函数fx sin2x的图象向右平移(0 2)个单位,得到函数gx的图象.在同一坐标系中,这两个函数的部分图象如图所示,则()A6B4C3D211设函数fx sinxfx关于fx在551N,上单调递减,则下述结论:在61262,0中心对称;fx关于直线x 轴对称;1233,上的值域为0,;方程fx1在0,2有4个不相同的根.22BCD其中正确结论的编号是()A12当,2,52时,若,则以下不正确的是()Bcostan costanDtansin tansinAsinsin tantansintanCsintan二、填空题二、填空题13已知
4、f(x)2cos x(sin xcos x),若对任意x0,不等式2m 2 f(x)m 2恒成立,则实数m的取值范围是_.14在ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b 则ac的取值范围为_.15已知,0,最小值为_.16在ABC中,AB AC,E,F 是边BC的三等分点,若3,2ca 2bcos A,2,且cos2cos2cos22,则coscoscos的sinsinsinAB AC 3 AB AC,则cosEAF_17不共线向量a,b满足|a|b|,且a (a 2b),则a与b的夹角为_.18如图,在ABC 中,AN 值为_.12NC,P 是 BN 上的一点,若AP=mABA
5、C,则实数 m 的31119若函数f(x)sinxf(x)在4(0)取得最值的点到y轴的最近距离小于,且6 711,2020单调递增,则的取值范围为_.20已知函数f(x)3sin(2 x)cos(2x)(|)的图象关于y轴对称,则f(x)在区256 12,上的最大值为_.三、解答题三、解答题21已知0(1)求cos((2)求sin(24,2 0,cos3 103,cos()42310)的值;2)的值3.222已知函数f(x)sin x(cos x3sin x)f(1)求的值及函数f(x)的单调增区间;3(2)若x,,不等式m f(x)m2恒成立,求实数 m 的取值集合.12 223(1)已知
6、非零向量e1、e2不共线,欲使ke1e2和e1ke2共线,试确定实数 k 的值.(2)已知向量a 1,b 2,a2b 3ab,求a与b夹角的大小.24已知非零向量a,b满足a 1且a b a b()若ab 121,求向量a,b的夹角;2()在()的条件下,求a 2b的值25已知函数f(x)Asin(x)A 0,0,|的部分图像如图所示.2(1)求函数 f(x)解析式;(2)求函数 f(x)单调增区间;(3)若 x,求 f(x)的值域.26函数fx Asin(x)(A 0,0,0,2)的图象如图所示:(1)求fx的解析式;(2)fx向左平移(3)若x12个单位后得到函数gx,求gx的单调递减区间
7、;3,且fx,求 x 的取值范围22【参考答案】*试卷处理标记,请不要删除一、选择题一、选择题1D解析:D【分析】先利用二倍角公式化简整理得到sin范围解出cos 即可.1cos,再利用同角三角函数的平方关系,结合2【详解】由2sin 2cos21,0,,得2sin 21cos2,cos0,2所以4sincos 2cos2,即2sin cos,故sin代入sin2cos21得,1cos,254cos21,故cos2,542 5.5因为cos0,所以cos故选:D.【点睛】关键点点睛:本题解题关键在于熟记公式并准确运算,还要注意角的范围的限制,才能突破难点.2A解析:A【分析】5,tantan
8、a,再结合tan1,利6用两角和正切公式得到关于a的等量关系式,求得结果.【详解】首先利用韦达定理求得tan tan因为tan,tan 是方程x 所以有tan tan25xa 0的两个实数根,65,tantan a,651因为tan1,所以有6,所以a,161a故选:A.【点睛】思路点睛:该题考查的是有关两角和正切公式,解题思路如下:(1)先利用韦达定理,写出两根和与两根积;(2)利用两角和正切公式,结合题中条件,得到等量关系式,求得结果.3B解析:B【分析】依题意,求 cos(+),结合角的范围可求得+的值【详解】由已知、均为锐角,sin53 10,,cos510cos2 510,,sin5
9、10又 cos(+)coscossinsin 0+,2,24故选 B【点睛】+解答给值求角问题的一般思路:求角的某一个三角函数值,此时要根据角的范围合理地选择一种三角函数;确定角的范围,此时注意范围越精确越好;根据角的范围写出所求的角4C解析:C【解析】试题分析:因考点:同角三角函数的关系及运用,故应选 C5C解析:C【分析】利用向量共线的充要条件判断出错,正确;利用向量的运算法则求出OP,求出 x,y 判断出正确,利用三点共线解得正确【详解】当x 0时,OP yOB,则P在线段BE上,故1 y 3,故错当P是线段CE的中点时,OP OE EP 3OB1(EB BC)21115 3OB(2OB
10、 AB)3OBOBOBOA OAOB,故对2222x y为定值 1 时,A,B,P三点共线,又P是平行四边形BCDE内(含边界)的一点,故P的轨迹是线段,故对如图,过P作PM/AO,交OE于M,作PN/OE,交AO的延长线于N,则:OP ON OM;又OP xOA yOB;x 0,y 1;由图形看出,当P与B重合时:OP 0OA1OB;此时x取最大值 0,y取最小值 1;所以x y取最大值1,故正确所以选项正确.故选:C【点睛】结论点睛:若OC xOA yOB,则A,B,C三点共线 x y 1.6D解析:D【分析】以O为原点,边OA和OC所在的直线分别为x和y轴建立如图所示的平面直角坐标系,设
11、Px,y,易得 y,目标函数11x,则x y,再将原问题转化为线性规划问题,求221x y在可行域BCD内(含边界)的最大值,即可求出结果2【详解】以O为原点,边OA和OC所在的直线分别为x和y轴建立如图所示的平面直角坐标系,则C0,1,D2,0,如下图所示:设Px,y,OP OC OD(,R),x,y0,12,0(2,),1x 2,y,即 y,x,2令z 1x y,21x y,则y211 x z,其中z为直线y x z在y轴上的截距,22由图可知,当该直线经过点B1,1时,其在y轴上的截距最大为的最大值为故选:D【点睛】3,232本题考查平面向量在几何中的应用,建立坐标系后,可将原问题转化为
12、线性规划中的最值问题,考查学生的转化思想、逻辑推理能力和运算能力,属于中档题7D解析:D【分析】根据向量的加法的几何意义即可求得结果.【详解】在ABC中,M 是 BC 的中点,又AB a,BC b,所以AM AB BM AB故选 D.【点睛】该题考查的是有关向量的问题,涉及到的知识点有向量的加法运算,属于简单题目.11BC ab,228C解析:C【分析】建立平面直角坐标系,P0,t,t 可求最小值.【详解】以 D 点为坐标原点,DC 所在直线为 y 轴,DA 所在直线为 x 轴建立直角坐标系,33233,则APCP t2t (t),进而241621133A(,0),B(,0),C(0,),设P
13、0,t,其中t 22221332333AP (,t),CP (0,t 时t (t),当t),APCP t22241642取最小值为故选:C【点睛】33,所以APCP的最小值为1616本题考查了平面向量的数量积运算,用坐标法求最值问题,考查了运算求解能力,属于一般题目.9C解析:C【分析】本题首先可根据T代入0,【详解】3434求出,然后根据当x 时函数f(x)取最大值求出,最后433,即可求出A的值.247333,所以T,T,3124442因为T,所以 2,f(x)Asin(2x),因为因为当x 所以24时函数f(x)Asin(2x)取最大值,342kkZ,2kkZ,632f(x)Asin 2
14、x因为,所以,626代入0,故选:C.【点睛】33f(x)3sin 2x Asin,解得,A 3,6226关键点点睛:本题考查根据函数图像求函数解析式,对于f(x)Asin(x),可通过周期求出,通过最值求出A,通过代入点坐标求出,考查数形结合思想,是中档题.10C解析:C【分析】由图可知,g17242,根据函数图象的平移变化法则可知f8217217gxsin2x,于是推出g,即sin22424217322k或2k,kZ,再结合0,解之即可得的值.21244【详解】由图可知,g17242,fsin2828因为fx的图象向右平移个单位,得到函数gx的图象,所以gxsin2x,所以g所以17242
15、1717,sin2sin2241221717322k,kZ,22k或1241247k或 k,kZ,312因为0,所以.32故选:C【点睛】解得本小题主要考查三角函数图象变换,属于中档题.11D解析:D【分析】fx sin 2x 利用题干中的已知条件求得 2,可得出1,利用正弦型函数的6对称性可判断的正误,利用正弦型函数的值域可判断的正误,求出方程fx1在0,2上的解,可判断的正误.【详解】5555x,x,可得N,由126666126由于函数fx sinx所以,551N,上单调递减,在6126355,2k,2kkZ,62212665 2k 1224k 812k 1062kZ,所以,解得555 2
16、k362 6由24k 812k 101,解得k,655N且kZ,k 0,可得8 2,2,则fx sin2x1.65f1,12sin 2 sin0 0,所以,对于,126所以,函数fx的图象关于点对于,,1成中心对称,错误;12271sin2 sin 1,错误;366251111 sin 2x2x,x,对于,当时,则,626662所以,0 fx33,即fx在,上的值域为0,,正确;222对于,当x0,2时,2x令fx1,可得sin2x23,,666 0,2x 0或2x或2x 2或66662x6 3.所以,方程fx1在0,2有4个不相同的根,正确.故选:D.【点睛】方法点睛:求函数fx Asinx
17、在区间a,b上值域的一般步骤:第一步:三角函数式的化简,一般化成形如y Asinxk的形式或y Acosxk的形式;第二步:由x的取值范围确定x的取值范围,再确定sinx(或cosx)的取值范围;第三步:求出所求函数的值域(或最值).12D解析:D【分析】对 A,由f(x)sin x tanx在2,52上单调递增可判断;对 B,由f(x)cosxtanx552,2,f(x)sin xtan xC在在上单调递减可判断;对,由上单调递增可判22断;对 D,由f(x)【详解】5tanx在2,2sin x上单调递增可判断.A设f(x)sin x tanx,则f(x)在2,52上单调递增,因为,所以f(
18、)f(),所以sintansintan,所以sinsin tantan,所以 A 对,不符合题意;B设f(x)cosxtanx,则f(x)在2,5上单调递减,2因为,所以f()f(),所以costan costan,所以costan costan,所以 B 对,不符合题意;C设f(x)sin xtan x,因为sin x,tan x在2,所以f(x)sin xtan x在2,52都为正数,且都单调递增,52上单调递增,因为,所以f()f(),所以sintansintan,所以sintan,所以 C 对,不符合题意;sintan5tanxtan x12,D设f(x),则f(x)在上单调递增,2s
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