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数学·广东省东莞市南城区南开实验学校2016-2017学年高二上学期开学数学考试试卷 Word版含解析x
2016-2017学年广东省东莞市南城区南开实验学校高二(上)开学 数学试卷 一、选择题 1.计算sin43°cos13°﹣sin13°cos43°的值等于( ) A. B. C. D. 2.一个单位有职工800人,期中具有高级职称的160人,具有中级职称的320人,具有初级职称的200人,其余人员120人.为了解职工收入情况,决定采用分层抽样的方法,从中抽取容量为40的样本.则从上述各层中依次抽取的人数分别是( ) A.12,24,15,9 B.9,12,12,7 C.8,15,12,5 D.8,16,10,6 3.已知向量,满足•=0,||=1,||=2,则|2﹣|=( ) A.0 B. C.4 D.8 4.△ABC中,已知(a+b+c)(b+c﹣a)=bc,则A的度数等于( ) A.120° B.60° C.150° D.30° 5.如果执行如图的程序框图,若输入n=6,m=4,那么输出的p等于( ) A.720 B.360 C.240 D.120 6.已知||=||=2,与的夹角为60°,则+在上的正射影的为( ) A.3 B.2 C.1 D.0 7.若,α是第三象限的角,则=( ) A. B. C.2 D.﹣2 8.在某项体育比赛中,七位裁判为一选手打出的分数如下: 90 89 90 95 93 94 93 去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数的平均值和方差分别为( ) A.92,2 B.92,2.8 C.93,2 D.93,2.8 9.下列函数中,周期为π,且在上为减函数的是( ) A. B. C. D. 10.在△ABC中,sinA•sinB<cosA•cosB,则这个三角形的形状是( ) A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.等腰三角形 11.为了得到函数y=sin(2x﹣)的图象,可以将函数y=cos2x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 12.已知向量,满足||=,||=1,且对任意实数x,不等式|+x|≥|+|恒成立,设与的夹角为θ,则tan2θ=( ) A.﹣ B. C.﹣ D. 二、填空题 13.tan80°+tan40°﹣tan80°tan40°的值等于 . 14.已知在矩形ABCD中,AB=5,BC=7,在其中任取一点P,使满足∠APB>90°,则P点出现的概率为 . 15.如图,已知OPQ是半径为1,圆心角为的扇形,C是扇形弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形.记∠COP=α,则矩形ABCD的面积最大是 . 16.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其中A=120°,b=1,且△ABC的面积为,则 = . 三、解答题 17.(12分)(1)已知cos(+x)=,(<x<),求的值. (2)若,是夹角60°的两个单位向量,求=2+与=﹣3+2的夹角. 18.(12分)已知函数f(x)=2cos(ωx+)(其中ω>0,x∈R)的最小正周期为10π. (1)求ω的值; (2)设α,β∈[0,],f(5α+)=﹣,f(5β﹣)=,求cos(α+β)的值. 19.(12分)从某学校高三年级共800名男生中随机抽取50名测量身高,据测量被测学生身高全部介于155cm和195cm之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组[155,160)、第二组[160,165);…第八组[190,195],如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分,已知第六组比第七组多1人,第一组和第八组人数相同. (I)求第六组、第七组的频率并补充完整频率分布直方图; (Ⅱ)若从身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两名男生,记他们的身高分别为x、y,求满足|x﹣y|≤5的事件概率. 20.(12分)在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,且(2a﹣c)cosB=bcosC. (Ⅰ)求角B的大小; (Ⅱ)若cosA=,a=2,求△ABC的面积. 21.(12分)已知向量=(cos,sin),=(cos,﹣sin),且x∈[,π]. (1)求•及|+|; (2)求函数f(x)=•+|+|的最大值,并求使函数取得最大值时x的值. 22.(10分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,设向量=(a,),=(cosC,c﹣2b),且⊥. (Ⅰ)求角A的大小; (Ⅱ)若a=1,求△ABC的周长l的取值范围. 2016-2017学年广东省东莞市南城区南开实验学校高二(上)开学数学试卷 参考答案与试题解析 一、选择题 1.计算sin43°cos13°﹣sin13°cos43°的值等于( ) A. B. C. D. 【考点】两角和与差的正弦函数. 【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值. 【分析】由条件利用两角和差的正弦公式求得要求式子的值. 【解答】解:sin43°cos13°﹣sin13°cos43°=sin(43°﹣13°)=sin30°=, 故选:A. 【点评】本题主要考查两角和差的正弦公式的应用,属于基础题. 2.一个单位有职工800人,期中具有高级职称的160人,具有中级职称的320人,具有初级职称的200人,其余人员120人.为了解职工收入情况,决定采用分层抽样的方法,从中抽取容量为40的样本.则从上述各层中依次抽取的人数分别是( ) A.12,24,15,9 B.9,12,12,7 C.8,15,12,5 D.8,16,10,6 【考点】分层抽样方法. 【分析】先求得比例,然后各层的总人数乘上这个比例,即得到样本中各层的人数. 【解答】解:因为=,故各层中依次抽取的人数分别是=8,=16,=10,=6, 故选D. 【点评】本题主要考查分层抽样方法. 3.已知向量,满足•=0,||=1,||=2,则|2﹣|=( ) A.0 B. C.4 D.8 【考点】向量的模. 【专题】计算题. 【分析】利用题中条件,把所求|2|平方再开方即可 【解答】解:∵=0,||=1,||=2, ∴|2|====2 故选B. 【点评】本题考查向量模的求法,考查计算能力,是基础题. 4.△ABC中,已知(a+b+c)(b+c﹣a)=bc,则A的度数等于( ) A.120° B.60° C.150° D.30° 【考点】余弦定理. 【专题】计算题. 【分析】由条件可得 b2+c2﹣a2=﹣bc,再由余弦定理可得 cosA==﹣,以及 0°<A<180°,可得A的值. 【解答】解:∵△ABC中,已知(a+b+c)(b+c﹣a)=bc,∴b2+c2﹣a2=﹣bc. 再由余弦定理可得 cosA==﹣, 又 0°<A<180°,可得A=120°, 故选A. 【点评】本题主要考查余弦定理的应用,根据三角函数的值求角,是一个中档题目. 5.如果执行如图的程序框图,若输入n=6,m=4,那么输出的p等于( ) A.720 B.360 C.240 D.120 【考点】程序框图. 【专题】算法和程序框图. 【分析】执行程序框图,写出每次循环得到的k,ρ的值,当有k=4,ρ=360时不满足条件k<m,输出p的值为360. 【解答】解:执行程序框图,有 n=6,m=4 k=1,ρ=1 第一次执行循环体,ρ=3 满足条件k<m,第2次执行循环体,有k=2,ρ=12 满足条件k<m,第3次执行循环体,有k=3,ρ=60 满足条件k<m,第4次执行循环体,有k=4,ρ=360 不满足条件k<m,输出p的值为360. 故选:B. 【点评】本题主要考察程序框图和算法,属于基础题. 6.已知||=||=2,与的夹角为60°,则+在上的正射影的为( ) A.3 B.2 C.1 D.0 【考点】平面向量数量积的运算. 【专题】转化思想;综合法;平面向量及应用. 【分析】由题意可得,+与的夹角为30°,|+|==2,根据+在上的正射影的为|+|•cos30°,计算求得结果. 【解答】解:∵已知||=||=2,与的夹角为60°,∴+与的夹角为30°,|+|====2, 则+在上的正射影的为|+|•cos30°=2•=3, 故选:A. 【点评】本题主要考查两个向量的数量积的定义,求一个向量在另一个向量上的投影,属于基础题. 7.若,α是第三象限的角,则=( ) A. B. C.2 D.﹣2 【考点】半角的三角函数;弦切互化. 【专题】计算题. 【分析】将欲求式中的正切化成正余弦,还要注意条件中的角α与待求式中角的差别,注意消除它们之间的不同. 【解答】解:由,α是第三象限的角, ∴可得, 则, 应选A. 【点评】本题主要考查三角恒等变换中的倍角公式的灵活运用、同角的三角函数关系等知识以及相应的运算能力. 8.在某项体育比赛中,七位裁判为一选手打出的分数如下: 90 89 90 95 93 94 93 去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数的平均值和方差分别为( ) A.92,2 B.92,2.8 C.93,2 D.93,2.8 【考点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差. 【专题】概率与统计. 【分析】平均数就将剩余5个数的和除以5即可得到;方差就是将数据代入方差公式 s2=[(x1﹣)2+(x2﹣)2+(x3﹣)2+…+(xn﹣)2]即可求得. 【解答】解:由题意知,所剩数据为90,90,93,94,93, 所以其平均值为90+(3+4+3)=92; 方差为(22×2+12×2+22)=2.8, 故选B. 【点评】本题考查平均数与方差的求法,属基础题. 9.下列函数中,周期为π,且在上为减函数的是( ) A. B. C. D. 【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;正弦函数的单调性;余弦函数的单调性. 【专题】分析法. 【分析】先根据周期排除C,D,再由x的范围求出2x+的范围,再由正余弦函数的单调性可判断A和B,从而得到答案. 【解答】解:C、D中函数周期为2π,所以错误 当时,, 函数为减函数 而函数为增函数, 故选A. 【点评】本题主要考查三角函数的基本性质﹣﹣周期性、单调性.属基础题.三角函数的基础知识的熟练掌握是解题的关键. 10.在△ABC中,sinA•sinB<cosA•cosB,则这个三角形的形状是( ) A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.等腰三角形 【考点】三角形的形状判断;两角和与差的余弦函数. 【专题】计算题. 【分析】对不等式变形,利用两角和的余弦函数,求出A+B的范围,即可判断三角形的形状. 【解答】解:因为在△ABC中,sinA•sinB<cosA•cosB,所以cos(A+B)>0, 所以A+B∈(0,),C>, 所以三角形是钝角三角形. 故选B. 【点评】本题考查三角形的形状的判定,两角和的余弦函数的应用,注意角的范围是解题的关键. 11.为了得到函数y=sin(2x﹣)的图象,可以将函数y=cos2x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】计算题. 【分析】先根据诱导公式进行化简,再由左加右减上加下减的原则可确定函数y=sin(2x﹣)到y=cos2x的路线,确定选项. 【解答】解:∵y=sin(2x﹣)=cos[﹣(2x﹣)]=cos(﹣2x)=cos(2x﹣)= cos[2(x﹣)], ∴将函数y=cos2x的图象向右平移个单位长度. 故选B. 【点评】本题主要考查三角函数的平移.三角函数的平移原则为左加右减上加下减.注意变换顺序. 12.已知向量,满足||=,||=1,且对任意实数x,不等式|+x|≥|+|恒成立,设与的夹角为θ,则tan2θ=( ) A.﹣ B. C.﹣ D. 【考点】数量积表示两个向量的夹角. 【专题】计算题;数形结合;综合法;平面向量及应用. 【分析】由题意,当()时,对于任意实数x,不等式|+x|≥|+|恒成立,此时tanθ=,由此能求出tan2θ. 【解答】解:由平面向量加法的几何意义,只有当()时,对于任意实数x,不等式|+x|≥|+|恒成立,如图所示, 设或, 斜边大于直角边恒成立, 则不等式|+x|≥|+|恒成立, ∵向量,满足||=,||=1, ∴tanθ=﹣2, ∴tan2θ=. 故选:D. 另:将不等式|+x|≥|+|两边平方得到不等式|+x|2≥|+|2,展开整理得得,恒成立, 所以判别式,解得cosθ=,sinθ=,所以tanθ=﹣2,tan2θ=; 故选D. 【点评】本题考查tan2θ的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意向量知识和数形结合思想的合理运用. 二、填空题 13.(2014春•牟定县校级期末)tan80°+tan40°﹣tan80°tan40°的值等于 ﹣ . 【考点】两角和与差的正切函数. 【专题】计算题. 【分析】根据和角的正切公式,可得tan120°=tan(80°+40°)=,作变形,化简即可得结论 【解答】解:根据和角的正切公式,可得tan120°=tan(80°+40°)= 所以tan40°+tan80°=﹣(1﹣tan40°×tan80°) 所以tan80°+tan40°﹣tan80°tan40°= 故答案为: 【点评】本题的考点是两角和与差的正切函数,考查和角公式的变形,解题的关键是正确运用和角的正切公式. 14.(2016秋•东莞市校级月考)已知在矩形ABCD中,AB=5,BC=7,在其中任取一点P,使满足∠APB>90°,则P点出现的概率为 . 【考点】几何概型. 【专题】计算题;概率与统计. 【分析】在矩形ABCD内以AB为直径作半圆,如图所示.由直径所对的圆周角为直角,可得当点P位于半圆内部满足∠APB>90°.因此,算出半圆的面积和矩形ABCD的面积,利用几何概型公式加以计算,即可得到P点出现的概率. 【解答】解:在矩形ABCD内,以AB为直径作半圆,如图所示. ∵P点在半圆上时,∠APB=90°, ∴当点P位于半圆内部满足∠APB>90°. ∵矩形ABCD中,AB=5,BC=7,∴矩形ABCD的面积S=AB×BC=35. 又∵半圆的面积S'=×π×()2=, ∴点P出现的概率为P===. 故答案为: 【点评】本题给出矩形ABCD,求矩形内部一点P满足∠APB>90°的概率.着重考查了半圆、矩形的面积公式和几何概型计算公式等知识,属于基础题. 15.(2016秋•东莞市校级月考)如图,已知OPQ是半径为1,圆心角为的扇形,C是扇形弧上的动点,ABCD是扇形的内接矩形.记∠COP=α,则矩形ABCD的面积最大是 . 【考点】扇形面积公式. 【专题】应用题;数形结合;数形结合法;三角函数的图像与性质. 【分析】如图先用所给的角将矩形的面积表示出来,建立三角函数模型,再根据所建立的模型利用三角函数的性质求最值. 【解答】解:如图,在Rt△OBC中,OB=cosα,BC=sinα, 在Rt△OAD中,=tan60°=, 所以OA=DA=BC=sinα. 所以AB=OB﹣OA=cosα﹣sinα. 设矩形ABCD的面积为S, 则S=AB•BC=(cosα﹣sinα)sinα=sinαcosα﹣sin2α =sin2α+cos2α﹣=(sin2α+cos2α)﹣ =sin(2α+)﹣. 由于0<α<,所以当2α+=,即α=时,S最大=﹣=. 因此,当α=时,矩形ABCD的面积最大,最大面积为. 故答案为:. 【点评】本题考查在实际问题中建立三角函数模型,求解问题的关键是根据图形建立起三角模型,将三角模型用所学的恒等式变换公式进行化简,属于中档题. 16.(2016•淮北一模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其中A=120°,b=1,且△ABC的面积为,则 = 2 . 【考点】正弦定理. 【专题】计算题;转化思想;分析法;解三角形. 【分析】先利用面积公式,求出边a=4,再利用正弦定理求解比值. 【解答】解:由题意,=×c×1×sin120° ∴c=4, ∴a2=b2+c2﹣2bccosA=1+16﹣2×1×4×(﹣)=21. ∴a= ∴==2. 故答案为:2. 【点评】本题的考点是正弦定理,主要考查正弦定理的运用,关键是利用面积公式,求出边,再利用正弦定理求解. 三、解答题 17.(12分)(2016秋•东莞市校级月考)(1)已知cos(+x)=,(<x<),求的值. (2)若,是夹角60°的两个单位向量,求=2+与=﹣3+2的夹角. 【考点】平面向量数量积的运算;数量积表示两个向量的夹角;三角函数的化简求值. 【专题】计算题;转化思想;三角函数的求值;平面向量及应用. 【分析】(1)由条件利用同角三角函数的基本关系求得 sin(x+)的值,可得tan(x+)的值,求出正弦函数与余弦函数值,即可求表达式的值. (2)利用向量的数量积公式以及向量的模的运算法则化简求解即可. 【解答】解:(1)∵<x<,∴x+∈(,2π),再结合cos(+x)=>0,可得sin(x+)=﹣,∴tan(x+)=﹣. 由(cosα﹣sinα)=,(sinα+cosα)=﹣,解得sinα=,cosα=﹣,tanα=9. ==﹣. (2),是夹角60°的两个单位向量,=2+与=﹣3+2, 可得cos====. =2+与=﹣3+2的夹角为:120°. 【点评】本题主要考查同角三角函数的基本关系、两角和差的三角公式的应用,向量的数量积的应用,属于中档题. 18.(12分)(2012•广东)已知函数f(x)=2cos(ωx+)(其中ω>0,x∈R)的最小正周期为10π. (1)求ω的值; (2)设α,β∈[0,],f(5α+)=﹣,f(5β﹣)=,求cos(α+β)的值. 【考点】两角和与差的余弦函数;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式. 【专题】三角函数的求值;三角函数的图像与性质. 【分析】(1)由题意,由于已经知道函数的周期,可直接利用公式ω==解出参数ω的值; (2)由题设条件,可先对,与进行化简,求出α与β两角的函数值,再由作弦的和角公式求出cos(α+β)的值. 【解答】解:(1)由题意,函数(其中ω>0,x∈R)的最小正周期为10π 所以ω==,即 所以 (2)因为,, 分别代入得及 ∵ ∴ ∴ 【点评】本题考查了三角函数的周期公式及两角和与差的余弦函数,同角三角函数的基本关系,属于三角函数中有一定综合性的题,属于成熟题型,计算题. 19.(12分)(2015秋•辽源校级期末)从某学校高三年级共800名男生中随机抽取50名测量身高,据测量被测学生身高全部介于155cm和195cm之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组[155,160)、第二组[160,165);…第八组[190,195],如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分,已知第六组比第七组多1人,第一组和第八组人数相同. (I)求第六组、第七组的频率并补充完整频率分布直方图; (Ⅱ)若从身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两名男生,记他们的身高分别为x、y,求满足|x﹣y|≤5的事件概率. 【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率;频率分布直方图. 【专题】概率与统计. 【分析】(1)由直方图求出前五组的频率,进一步得到后三组的频率,然后求出后三组的人数和,再由第八组的频率求出第八组的人数,设出第六组的人数m,求出m的值,则第六组、第七组的频率可求; (2)分别求出身高在[180,185)内和在[190,195)的人数,标号后利用列举法写出从中随机抽取两名男生的所有情况,查出满足|x﹣y|≤5的事件个数,然后利用古典概型概率计算公式求解 【解答】解:(1):由直方图知,前五组频率为(0.008+0.016+0.04+0.04+0.06)×5=0.82, 后三组频率为1﹣0.82=0.18,人数为0.18×50=9(人), 由直方图得第八组频率为:0.008×5=0.04,人数为0.04×50=2(人), 设第六组人数为m,则第七组人数为m﹣1,又m+m﹣1+2=9,所以m=4, 即第六组人数为4人,第七组人数为3人,频率分别为0.08,0.06, 频率除以组距分别等于0.016,0.012,见图, (2)由(1)知身高在[180,185]内的人数为4人,设为a,b,c,d.身高在[190,195]的人数为2人,设为A,B. 若x,y∈[180,185]时,有ab,ac,ad,bc,bd,cd共六种情况. 若x,y∈[190,195]时,有AB共一种情况. 若x,y分别在[180,185],[190,195]内时,有aA,bA,cA,dA,aB,bB,cB,dB共8种情况 所以基本事件的总数为6+8+1=15种, 事件|x﹣y|≤5所包含的基本事件个数有6+1=7种,故满足|x﹣y|≤5的事件概率p=. 【点评】本题考查了频率分布直方图,考查了古典概型及其概率计算公式,考查了学生的读图能力,是基础题 20.(12分)(2012•石景山区一模)在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,且(2a﹣c)cosB=bcosC. (Ⅰ)求角B的大小; (Ⅱ)若cosA=,a=2,求△ABC的面积. 【考点】正弦定理的应用. 【专题】计算题. 【分析】(Ⅰ)因为(2a﹣c)cosB=bcosC,由正弦定理可得. 又0<B<π,从而得到角B的大小. (Ⅱ)由正弦定理,求得b的值,再由求出sinC的值,根据△ABC的面积运算求得结果. 【解答】解:(Ⅰ)因为(2a﹣c)cosB=bcosC,由正弦定理得(2sinA﹣sinC)cosB=sinBcosC. …(2分) ∴2sinAcosB=sinCcosB+sinBcosC=sin(B+C)=sinA.…(4分) ∵0<A<π,∴sinA≠0, ∴. 又∵0<B<π,∴. …(6分) (Ⅱ)由正弦定理,得,…(8分) 由 可得,由,可得,…(11分) ∴. …(13分) 【点评】本题主要考查正弦定理,诱导公式的应用,已知三角函数值求角的大小,属于中档题. 21.(12分)(2012春•亳州期末)已知向量=(cos,sin),=(cos,﹣sin),且x∈[,π]. (1)求•及|+|; (2)求函数f(x)=•+|+|的最大值,并求使函数取得最大值时x的值. 【考点】平面向量数量积的运算. 【专题】三角函数的图像与性质;平面向量及应用. 【分析】(1)利用数量积的坐标运算、两角和差的余弦公式可得=cos2x,由==1.可得|+|=. (2)由(1)可得:函数f(x)=•+|+|=cos2x﹣2cosx=﹣,利用二次函数、余弦函数的单调性即可得出. 【解答】解:(1)=cos•cos﹣sin•sin=cos2x, ==1. |+|===2|cosx|, ∵x∈[,π],∴cosx≤0. ∴═2cosx. (2)由(1)可得:函数f(x)=•+|+| =cos2x﹣2cosx =2cos2x﹣2cosx﹣1 =﹣, 当x=π,cosx=﹣1时,f(x)取得最大值3. 【点评】本题考查了数量积的坐标运算、两角和差的余弦公式、二次函数、余弦函数的单调性,考查了计算能力,属于中档题. 22.(10分)(2014•黄冈模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,设向量=(a,),=(cosC,c﹣2b),且⊥. (Ⅰ)求角A的大小; (Ⅱ)若a=1,求△ABC的周长l的取值范围. 【考点】解三角形;数量积判断两个平面向量的垂直关系;三角函数的恒等变换及化简求值. 【专题】计算题. 【分析】(Ⅰ)利用向量的垂直,推出数量积为0,通过三角形内角和以及两角和的正弦函数,确定角A的大小; (Ⅱ)若a=1,利用正弦定理求出b、c的表达式,通过三角形的内角和以及两角和的正弦函数化简表达式,根据角的范围,确定三角函数的范围,然后求△ABC的周长l的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)由题意⊥.可知:, 即acosC+=b,得sinAcosC+sinC=sinB. 又sinB=sin(A+C)=sinAcosB+cosAsinC. ∴,∵sinC≠0,∴cosA=. 又0<A<π∴A=. (Ⅱ)由正弦定理得:b=,, l=a+b+c=1+=1+ =1+2() =1+2sin(B+). ∵A=. ∴B∈,∴B+, ∴sin(B+). 故△ABC的周长l的范围为(2,3]. 【点评】本题考查正弦定理,两角和的正弦函数,向量的数量积等知识的应用,考查计算能力.查看更多