【文档说明】山东省潍坊市2020-2021学年高一下学期期末考试数学试卷 【精准解析】.docx,共(20)页,188.189 KB,由小赞的店铺上传
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山东省潍坊市2020-2021学年高一下学期数学期末考试试卷一、单选题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的.)1.已知角𝛼的终边经过点𝑃(3,−4),则tan𝛼=()A.−34B.−43C.−45D.−54
2.在复平面内,若复数𝑧=3−2i(其中i是虚数单位),则复数𝑧对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.敲击如图1所示的音叉时,在一定时间内,音叉发出的纯音振动可以用三角函
数表达为𝑦=𝐴sin𝜔𝑡(其中𝐴>0,𝑡表示时间,𝑦表示纯音振动时音叉的位移).图2是该函数在一个周期内的图像,根据图中数据可确定𝐴和𝜔的值分别为()A.1500和800𝜋B.1500和400𝜋C.11000和800𝜋D
.11000和400𝜋4.若𝑎=sin𝜋12,𝑏=log2(sin𝜋12),𝑐=tan𝜋12,则𝑎、𝑏、𝑐的大小关系为()A.𝑎<𝑏<𝑐B.𝑐<𝑏<𝑎C.𝑏<𝑎<𝑐D.𝑏<𝑐<𝑎5.已知水平放置的四边形𝑂𝐴
𝐵𝐶按斜二测画法得到如图所示的直观图,其中𝑂′𝐴′//𝐵′𝐶′,∠𝑂′𝐴′𝐵′=90°,𝑂′𝐴′=1,𝐵′𝐶′=2,则原四边形𝑂𝐴𝐵𝐶的面积为()A.3√22B.3√2C.4√2D.5√26.设𝛼为锐角,若cos(𝛼+
𝜋4)=12,则tan𝛼=()A.√6−√2B.√6+√2C.2−√3D.2+√37.南宋时期的数学家秦九韶独立发现的计算三角形面积的“三斜求积术”,其求法是:“以少广求之,以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂减上,为实;一为从隅,开平方得积.”若把以
上这段文字写成公式,即𝑆=√14[𝑐2𝑎2−(𝑐2+𝑎2−𝑏22)2],其中𝑎、𝑏、𝑐是△𝐴𝐵𝐶内角𝐴、𝐵、𝐶的对边.若𝑎𝑐=4,𝐵=60∘,则△𝐴𝐵𝐶的面积为()A.√3B.
2√2C.4D.4√28.如图所示,一条河两岸平行,河的宽度为400米,一艘船从河岸的𝐴地出发,向河对岸航行.已知船的速度𝑣1⃗⃗⃗⃗的大小为|𝑣1⃗⃗⃗⃗|=8km/h,水流速度𝑣2⃗⃗⃗⃗的大小为|𝑣2⃗⃗⃗⃗|=2km/h,船的速度与水流速度的合速度为𝑣,那么当航程最短
时,下列说法正确的是()A.船头方向与水流方向垂直B.cos<𝑣1⃗⃗⃗⃗,𝑣2⃗⃗⃗⃗>=−14C.|𝑣|=2√17km/hD.该船到达对岸所需时间为3分钟二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)9.如果一个复数的实部和虚部相等,则称这个复数为“等部复数”.若复数𝑧
=𝑎+i(𝑎∈𝑅,i为虚数单位)为“等部复数”,则下列说法正确的是()A.𝑎=1B.|𝑧|=1C.𝑧̅=1−𝑖D.复数(𝑎−1)+(𝑎2−1)𝑖是纯虚数10.如图,若𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹−𝐴1𝐵1𝐶1𝐷1𝐸1𝐹1为正六棱台,则下列说法正确的是()A.直线�
�𝐵与𝐶1𝐷1是异面直线B.直线𝐴𝐵与𝐷1𝐸1平行C.线段𝐵𝐵1与𝐹𝐹1的延长线相交于一点D.点𝐹1到底面𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹的距离大于点𝐵1到底面𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹的距离11.
如图,已知点𝐺是边长为1的等边△𝐴𝐵𝐶内一点,满足𝐺𝐴⃗⃗⃗⃗⃗+𝐺𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+𝐺𝐶⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗,过点𝐺的直线𝑙分别交𝐴𝐵,𝐴𝐶于点𝐷,𝐸.设𝐴𝐷⃗⃗⃗⃗⃗=𝜆𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗,𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗=𝜇𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗,则下
列说法正确的是()A.𝐴𝐺⃗⃗⃗⃗⃗=13𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+14𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗B.点𝐺为△𝐴𝐵𝐶的重心C.1𝜆+1𝜇=2D.|𝐴𝐺⃗⃗⃗⃗⃗|=√3312.已知函数𝑓(𝑥)=sin(2𝑥+𝜑)(|𝜑|<𝜋2)满足𝑓(5𝜋8−𝑥)=𝑓(5𝜋8+𝑥
),则下列说法正确的是()A.函数𝑦=𝑓(𝑥)的最小正周期为𝜋B.函数𝑓(𝑥)的图像向右平移𝜋6个单位得到函数𝑔(𝑥)=sin(2𝑥−𝜋12)的图像C.若𝜔>0时,函数𝑓(𝜔�
�)在区间[𝜋2,𝜋]上单调递减,则实数𝜔的取值范围是(0,18]D.函数𝑦=𝑓(𝑥)+𝑓(2𝑥−𝜋8)的值域为[−98,2]三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知𝑎⃯=(1,𝑚),𝑏⃯
=(3,−2),𝑎⃯⊥𝑏⃯,则𝑚=________.14.能够说明“设𝛼∈(0,𝜋),𝛽∈(0,𝜋),若𝛼>𝛽,则sin𝛼>sin𝛽”是假命题的一组角𝛼,𝛽的值依次为________.15.如图,测量河对岸的塔高𝐴𝐵时,可以选与塔底�
�在同一水平面内的两个观测点𝐶与𝐷.现测得∠𝐵𝐶𝐷=75°,∠𝐵𝐷𝐶=60°,𝐶𝐷=10√2m,并在点𝐶测得塔顶𝐴的仰角𝜃为30°,则塔高𝐴𝐵为________m.16.如图,已知圆锥
𝑃𝑂的底面半径𝑂𝐴的长度为1,母线𝑃𝐴的长度为2,半径为𝑅1的球𝑂1与圆锥的侧面相切,并与底面相切于点𝑂,则𝑅1=________;若球𝑂2与球𝑂1、圆锥的底面和侧面均相切,则球𝑂2的表面积为___
_____.四、解答题(本大题共6小题,共70分)17.已知复数𝑧1=1+i,𝑧2=3+4i.(1)求𝑧1+𝑧2和𝑧1𝑧2的值;(2)若𝑧1=1+i是关于𝑥的实系数方程𝑥2+𝑚𝑥
+𝑛=0的一个根,求实数𝑚,𝑛的值.18.在△𝐴𝐵𝐶中,𝑎、𝑏、𝑐分别是角𝐴、𝐵、𝐶的对边,_______________,从①(𝑏+𝑐)2−𝑎2=3𝑏𝑐,②𝑎sin𝐵=𝑏sin(𝐴+𝜋3)
这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.(1)求角𝐴的大小;(2)若𝑏=4,△𝐴𝐵𝐶的面积𝑆=6√3,求△𝐴𝐵𝐶的周长.19.某同学在劳动实践课上制作了一个如图所示的容器,其上半部分是一个正四棱锥,下半部分是一个长方体,已知正四棱
锥𝑆−𝐴𝐵𝐶𝐷的高是长方体𝐴𝐵𝐶𝐷−𝐴1𝐵1𝐶1𝐷1高的12,且底面正方形𝐴𝐵𝐶𝐷的边长为4,𝐴𝐴1=2.(1)求𝐴𝐶1的长及该长方体的外接球的体积;(2)求正四棱锥的斜高和体积.20.在△𝐴
𝐵𝐶中,𝑎,𝑏,𝑐分别是角𝐴,𝐵,𝐶的对边,𝑏=2√6,√3sin𝐵−2cos2𝐵2=1.(1)求角𝐵的大小及△𝐴𝐵𝐶外接圆的半径𝑅的值;(2)若𝐴𝐷是∠𝐵𝐴𝐶的内角平分线,当△𝐴𝐵𝐶面积最大时,求𝐴𝐷的长.21.如图1,
在直三棱柱𝐴𝐵𝐶−𝐴1𝐵1𝐶1中,𝐴𝐵=𝐵𝐶=5𝑘,𝐴𝐶=8𝑘,𝐴𝐴1=2𝑘(𝑘>0),𝐷,𝐷1分别为𝐴𝐶,𝐴1𝐶1的中点,平面𝐵𝐵1𝐷1𝐷将三棱柱分成两个新的直三棱柱(如图2,3所示).
(1)若两个新直三棱柱的表面积之和为72,求实数𝑘的值;(2)将图2和图3两个直三棱柱重新组合成一个直四棱柱,若组成的所有直四棱柱的表面积都小于132,求实数𝑘的取值范围.22.已知向量𝑚⃗⃗=(sin2𝑥,cos2𝑥),𝑛⃗=(√32,12),
函数𝑓(𝑥)=𝑚⃗⃗⋅𝑛⃗.(1)求函数𝑓(𝑥)的解析式和单调递增区间;(2)若𝑎,𝑏,𝑐分别为△𝐴𝐵𝐶三个内角𝐴,𝐵,𝐶的对边,𝑓(𝐴)=1,𝑏=2,𝑎∈[12,52],试判断这个三角形解的个数,并说明理由;(3)若𝑥
∈[−𝜋6,2𝜋6]时,关于𝑥的方程𝑓(𝑥+𝜋6)+(𝜆+1)sin𝑥=𝜆恰有三个不同的实根𝑥1,𝑥2,𝑥3,求实数𝜆的取值范围及𝑥1+𝑥2+𝑥3的值.答案解析部分一、单选题1.已知角𝛼的终边经过点𝑃(3,−4),则tan𝛼=()A.−34B.−43C.
−45D.−54【答案】B【考点】任意角三角函数的定义【解析】【解答】因为角𝛼的终边经过点𝑃(3,−4),所以tan𝛼=𝑦𝑥=−43=−43。故答案为:B.【分析】利用已知条件结合正切函数的定义,从而求出角𝛼的正切值。2.在复平面内,若复数𝑧=3
−2i(其中i是虚数单位),则复数𝑧对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D【考点】复数的代数表示法及其几何意义【解析】【解答】根据复数的几何意义,可得复数𝑧=3−2i在复平面内
对应的点为(3,−2),位于第四象限。故答案为:D.【分析】利用已知条件结合复数z的几何意义,从而求出复数z对应的点的坐标,再利用点的坐标确定点所在的象限。3.敲击如图1所示的音叉时,在一定时间内,音叉发出的
纯音振动可以用三角函数表达为𝑦=𝐴sin𝜔𝑡(其中𝐴>0,𝑡表示时间,𝑦表示纯音振动时音叉的位移).图2是该函数在一个周期内的图像,根据图中数据可确定𝐴和𝜔的值分别为()A.1500和800𝜋B.1500和400𝜋C.11000和800𝜋D.11000和400𝜋【答案
】D【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,y=Asin(ωx+φ)中参数的物理意义【解析】【解答】解:由题意得𝐴=11000,𝑇4=1800则𝑇=1200则𝜔=2π𝑇=400π.故答案为:D【分析】根据函数𝑦=
𝐴sin(𝜔𝑥+𝜑)的图象与性质求解即可.4.若𝑎=sin𝜋12,𝑏=log2(sin𝜋12),𝑐=tan𝜋12,则𝑎、𝑏、𝑐的大小关系为()A.𝑎<𝑏<𝑐B.𝑐<𝑏<
𝑎C.𝑏<𝑎<𝑐D.𝑏<𝑐<𝑎【答案】C【考点】同角三角函数间的基本关系【解析】【解答】∵𝑎=sin𝜋12∈(0,1),则𝑏=log2(sin𝜋12)<0,因为cos𝜋12∈(0,1),故𝑐=tan𝜋12=sin𝜋12cos𝜋12>sin𝜋12=𝑎,故
𝑏<𝑎<𝑐。故答案为:C.【分析】利用正弦函数的图像、余弦函数的图像、同角三角函数基本关系式和对数函数的单调性,从而比较出a,b,c的大小。5.已知水平放置的四边形𝑂𝐴𝐵𝐶按斜二测画法得到如图所示
的直观图,其中𝑂′𝐴′//𝐵′𝐶′,∠𝑂′𝐴′𝐵′=90°,𝑂′𝐴′=1,𝐵′𝐶′=2,则原四边形𝑂𝐴𝐵𝐶的面积为()A.3√22B.3√2C.4√2D.5√2【答案】B【考点】斜二测画法直观图【解析】【解答】根据直观图知𝑆𝑂′𝐴′𝐵′𝐶′=12
×(1+2)×1=32,又因为𝑆𝑂𝐴𝐵𝐶𝑆𝑂′𝐴′𝐵′𝐶′=1√24,所以𝑆𝑂𝐴𝐵𝐶=𝑆𝑂′𝐴′𝐵′𝐶′√24=32√24=3√2。故答案为:B.【分析】利用已知条件结合斜二测画法画直观图的方法,从而利用三角形的面积和直角梯形
的面积的关系,从而求出原四边形𝑂𝐴𝐵𝐶的面积。6.设𝛼为锐角,若cos(𝛼+𝜋4)=12,则tan𝛼=()A.√6−√2B.√6+√2C.2−√3D.2+√3【答案】C【考点】两角和与差的正切公式【解析】【解答】因为0<𝛼<𝜋2,可得𝜋4<𝛼+�
�4<3𝜋4,由cos(𝛼+𝜋4)=12,所以𝛼+𝜋4=𝜋3,可得𝛼=𝜋12,所以tan𝛼=tan𝜋12=tan(𝜋3−𝜋4)=tan𝜋3−tan𝜋41+tan𝜋3tan𝜋4=√3−11+√3=2
−√3。故答案为:C.【分析】因为0<𝛼<𝜋2,可得𝜋4<𝛼+𝜋4<3𝜋4,由cos(𝛼+𝜋4)=12,可得𝛼=𝜋12,再利用两角差的正切公式,从而求出tan𝛼的值。7.南宋时期的数学家秦九韶独立发现的计算三角形面积
的“三斜求积术”,其求法是:“以少广求之,以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂减上,为实;一为从隅,开平方得积.”若把以上这段文字写成公式,即𝑆=√14[𝑐2𝑎2−(𝑐2+𝑎2−𝑏22)2],其
中𝑎、𝑏、𝑐是△𝐴𝐵𝐶内角𝐴、𝐵、𝐶的对边.若𝑎𝑐=4,𝐵=60∘,则△𝐴𝐵𝐶的面积为()A.√3B.2√2C.4D.4√2【答案】A【考点】余弦定理,三角形中的几何计算【解析】【解答】由
余弦定理可得cos𝐵=𝑐2+𝑎2−𝑏22𝑎𝑐,所以,𝑐2+𝑎2−𝑏2=2𝑎𝑐cos𝐵,所以,𝑆=√14[𝑐2𝑎2−(𝑐2+𝑎2−𝑏22)2]=12√𝑐2𝑎2−(𝑎𝑐cos𝐵)2=12𝑎𝑐sin𝐵=
12×4×√32=√3。故答案为:A.【分析】利用已知条件结合余弦定理得出𝑐2+𝑎2−𝑏2=2𝑎𝑐cos𝐵,再利用计算三角形面积的“三斜求积术”,从而求出三角形△𝐴𝐵𝐶的面积。8.如图所示,一条河两岸平行,河的宽度为400米,一艘船从河岸的𝐴地出发,向
河对岸航行.已知船的速度𝑣1⃗⃗⃗⃗的大小为|𝑣1⃗⃗⃗⃗|=8km/h,水流速度𝑣2⃗⃗⃗⃗的大小为|𝑣2⃗⃗⃗⃗|=2km/h,船的速度与水流速度的合速度为𝑣,那么当航程最短时,下列说法正确的是()A.船头方向与水流方向垂直B.cos<𝑣1⃗
⃗⃗⃗,𝑣2⃗⃗⃗⃗>=−14C.|𝑣|=2√17km/hD.该船到达对岸所需时间为3分钟【答案】B【考点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角,平面向量数量积的运算,数量积表示两个向量的夹角【解析】【解答】由题意可知,𝑣
=𝑣1⃗⃗⃗⃗+𝑣2⃗⃗⃗⃗,当船的航程最短时,𝑣⊥𝑣2⃗⃗⃗⃗,而船头的方向与𝑣1⃗⃗⃗⃗同向,由𝑣⋅𝑣2⃗⃗⃗⃗=(𝑣1⃗⃗⃗⃗+𝑣2⃗⃗⃗⃗)⋅𝑣2⃗⃗⃗⃗=𝑣1⃗⃗⃗⃗⋅𝑣2⃗⃗⃗⃗+𝑣2⃗⃗⃗⃗2=0,可得𝑣1⃗⃗⃗⃗⋅𝑣2⃗⃗⃗⃗=−𝑣2⃗
⃗⃗⃗2=−4,cos<𝑣1⃗⃗⃗⃗,𝑣2⃗⃗⃗⃗>=𝑣1⃗⃗⃗⃗⋅𝑣2⃗⃗⃗⃗|𝑣1⃗⃗⃗⃗|⋅|𝑣2⃗⃗⃗⃗|=−14,A选项错误,B选项正确;|𝑣|=|𝑣1⃗⃗⃗⃗+𝑣2⃗⃗⃗⃗|=√(𝑣1⃗⃗⃗⃗+𝑣2⃗⃗⃗⃗)2=√𝑣1⃗⃗⃗⃗2+2𝑣1⃗
⃗⃗⃗⋅𝑣2⃗⃗⃗⃗+𝑣2⃗⃗⃗⃗2=√4−2×4+64=2√15(kmh⁄),C选项错误;该船到达对岸所需时间为60×0.42√15=4√155(分钟),D选项错误.故答案为:B.【分析】利用已知条件结合平行四边形法则和数量积求向量夹角公式,再结
合数量积求向量的模的公式和数量积的定义,从而找出说法正确的选项。二、多选题9.如果一个复数的实部和虚部相等,则称这个复数为“等部复数”.若复数𝑧=𝑎+i(𝑎∈𝑅,i为虚数单位)为“等部复数”,则下列说法正确的是()A.𝑎=1B.|𝑧|=1C.𝑧̅=1−𝑖D.复数(𝑎−1)+(�
�2−1)𝑖是纯虚数【答案】A,C【考点】复数的基本概念,复数的代数表示法及其几何意义,复数求模【解析】【解答】因为复数𝑧=𝑎+i(𝑎∈𝑅,i为虚数单位)为“等部复数”,根据“等部复数”的定义
,可得𝑎=1,即𝑧=1+i,所以A符合题意;由|𝑧|=√12+12=√2,所以B不正确;由𝑧=1+i,可得𝑧̅=1−i,所以C符合题意;由(𝑎−1)+(𝑎2−1)i=(1−1)+(12−1)i=0,所以D不正确
.故答案为:AC.【分析】利用“等部复数”的定义求出a的值;再利用复数求模公式求出复数的模;再利用复数与共轭复数的关系,从而求出复数z的共轭复数;再结合复数为纯虚数的判断方法,从而选出说法正确的选项。10.如图,若𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹−𝐴1𝐵1𝐶1𝐷1𝐸1𝐹1为
正六棱台,则下列说法正确的是()A.直线𝐴𝐵与𝐶1𝐷1是异面直线B.直线𝐴𝐵与𝐷1𝐸1平行C.线段𝐵𝐵1与𝐹𝐹1的延长线相交于一点D.点𝐹1到底面𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹的距离大于点𝐵1到底面𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹的距离【答案】A,B,C【考点
】异面直线的判定,空间中直线与直线之间的位置关系,点、线、面间的距离计算【解析】【解答】解:若𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹−𝐴1𝐵1𝐶1𝐷1𝐸1𝐹1为正六棱台,对于A,由不共线的三点𝐴,𝐵,𝐶1共面,𝐷1不在这个面内,故直线𝐴𝐵与𝐶1𝐷1是异面直线,正确;
对于B,因为直线𝐴𝐵与𝐷𝐸平行,直线𝐷𝐸与𝐷1𝐸1平行,则直线𝐴𝐵与𝐷1𝐸1平行,B符合题意;对于C,因为𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹−𝐴1𝐵1𝐶1𝐷1𝐸1𝐹1为正六棱台,则侧棱𝐵𝐵1与𝐹𝐹1的延长线相交于一点,正确;
对于D,点𝐹1到底面𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹的距离和点𝐵1到底面𝐴𝐵𝐶𝐷𝐸𝐹的距离都等于棱台的高,故应该相等,D不符合题意;故答案为:ABC.【分析】利用正六棱台的结构特征结合已知条件,
再利用异面直线的判断方法、两直线平行的判断方法、点到平面的距离求解方法和比较法,从而找出说法正确的选项。11.如图,已知点𝐺是边长为1的等边△𝐴𝐵𝐶内一点,满足𝐺𝐴⃗⃗⃗⃗⃗+𝐺𝐵⃗⃗⃗
⃗⃗+𝐺𝐶⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗,过点𝐺的直线𝑙分别交𝐴𝐵,𝐴𝐶于点𝐷,𝐸.设𝐴𝐷⃗⃗⃗⃗⃗=𝜆𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗,𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗=𝜇𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗,则下列说法正确的是()A.𝐴𝐺⃗⃗⃗⃗⃗=13𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+14𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗B
.点𝐺为△𝐴𝐵𝐶的重心C.1𝜆+1𝜇=2D.|𝐴𝐺⃗⃗⃗⃗⃗|=√33【答案】B,D【考点】向量的模,平面向量的基本定理及其意义,三点共线,三角形五心【解析】【解答】解:取𝐴𝐵的中点𝑀,𝐵𝐶的
中点𝑁,则𝐺𝐴⃗⃗⃗⃗⃗+𝐺𝐵⃗⃗⃗⃗⃗=2𝐺𝐷⃗⃗⃗⃗⃗,∵𝐺𝐴⃗⃗⃗⃗⃗+𝐺𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+𝐺𝐶⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗,∴𝐺𝐶⃗⃗⃗⃗⃗=−2𝐺𝑀⃗⃗⃗⃗⃗⃗,∴𝐶,𝑀,𝐺三点共线,同理𝐴,𝐺,𝑁三点共
线,∴𝐺是𝛥𝐴𝐵𝐶的重心,B符合题意;∴𝐴𝑁=32𝐴𝐺,∴𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗=2𝐴𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3𝐴𝐺⃗⃗⃗⃗⃗,即𝐴𝐺⃗⃗⃗⃗⃗=13𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+
13𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗,A不符合题意;所以|𝐴𝐺⃗⃗⃗⃗⃗|=23|𝐴𝑁⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=23×√32=√33,D符合题意;因为𝐴𝐷⃗⃗⃗⃗⃗=𝜆𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗,𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗=𝜇𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗,所以𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗=1𝜆𝐴𝐷⃗⃗⃗⃗⃗,𝐴𝐶⃗
⃗⃗⃗⃗=1𝜇𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗,所以𝐴𝐺⃗⃗⃗⃗⃗=13𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+13𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗=13𝜆𝐴𝐷⃗⃗⃗⃗⃗+13𝜇𝐴𝐸⃗⃗⃗⃗⃗,又因𝐷,𝐺,𝐸三点共线,所以13𝜆+13𝜇=1,所以1𝜆+1𝜇=3,C不符合题意.故答案为:BD.【分析
】利用已知条件结合等边三角形的结构特征,再利用向量共线定理和平面向量基本定理,推出𝐴𝐺⃗⃗⃗⃗⃗=13𝐴𝐵⃗⃗⃗⃗⃗+13𝐴𝐶⃗⃗⃗⃗⃗;再利用重心的定义推出点𝐺为△𝐴𝐵𝐶的重心;再结合三点共线的判断方法,从而推出1�
�+1𝜇=3;再结合向量的模求解方法,从而求出|𝐴𝐺→|=√33,进而找出说法正确的选项。12.已知函数𝑓(𝑥)=sin(2𝑥+𝜑)(|𝜑|<𝜋2)满足𝑓(5𝜋8−𝑥)=𝑓(5𝜋8+𝑥),则下列说法正确的是()A.函数𝑦
=𝑓(𝑥)的最小正周期为𝜋B.函数𝑓(𝑥)的图像向右平移𝜋6个单位得到函数𝑔(𝑥)=sin(2𝑥−𝜋12)的图像C.若𝜔>0时,函数𝑓(𝜔𝑥)在区间[𝜋2,𝜋]上单调递减,则实数𝜔的取值范围是(0,18]D.函数𝑦=𝑓(𝑥
)+𝑓(2𝑥−𝜋8)的值域为[−98,2]【答案】A,B,D【考点】函数的值域,函数单调性的性质,三角函数的周期性及其求法,函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换【解析】【解答】由题意,函数𝑓(𝑥)=sin(2𝑥+𝜑)(|�
�|<𝜋2)满足𝑓(5𝜋8−𝑥)=𝑓(5𝜋8+𝑥),即函数𝑓(𝑥)的图象关于𝑥=5𝜋8对称,可得𝑓(𝑥)=sin(2×5𝜋8+𝜑)=±1,解得5𝜋4+𝜑=𝜋2+𝑘𝜋,𝑘∈𝑍,即𝜑=−3
𝜋4+𝑘𝜋,𝑘∈𝑍,因为|𝜑|<𝜋2,可得𝜑=𝜋4,所以𝑓(𝑥)=sin(2𝑥+𝜋4),可得函数𝑓(𝑥)的最小正周期为𝑇=2𝜋2=𝜋,所以A符合题意;函数𝑓(𝑥)的图像向右平移𝜋6个单位,可得函数𝑔(𝑥)=sin[2(𝑥−
𝜋6)+𝜋4]=sin(2𝑥−𝜋12),所以B符合题意;由𝜔=18时,可得函数𝑓(18𝑥)=sin(14𝑥+𝜋4)当𝑥∈[𝜋2,𝜋]时,可得14𝑥∈[𝜋8,𝜋4],则14𝑥+𝜋4∈[3𝜋8,𝜋2],因为函数𝑓(18𝑥
)=sin(14𝑥+𝜋4)在区间[𝜋2,𝜋]上单调递增,,所以C不符合题意;由𝑦=𝑓(𝑥)+𝑓(2𝑥−𝜋8)=sin(2𝑥+𝜋4)+sin[2×(2𝑥−𝜋8)+𝜋4]=sin(2𝑥+𝜋4)+sin(4𝑥)=√22(sin2�
�+cos2𝑥)+2sin2𝑥cos2𝑥,令𝑡=sin2𝑥+cos2𝑥∈[−√2,√2],则2sin2𝑥cos2𝑥=𝑡2−1,所以𝑦=𝑡2+√22𝑡−1,表示开口向上,且对称轴为𝑡
=−√24的抛物线,当𝑡=−√24时,可得𝑦min=−98;当𝑡=√2时,可得𝑦max=2,即函数𝑦=𝑓(𝑥)+𝑓(2𝑥−𝜋8)的值域为[−98,2]。故答案为:ABD.【分析】利用已知条件结合代入法,从而求出𝜑的值,
进而求出正弦型函数的解析式,再利用正弦型函数的最小正周期公式,从而求出正弦型函数的最小正周期;再利用正弦型函数的图象变换得出函数𝑓(𝑥)的图像向右平移𝜋6个单位得到函数𝑔(𝑥)=sin(2𝑥−𝜋12)的图像;再利用已知条件结合函数的单调性,从而利用已知条件函数𝑓(𝜔𝑥)在区
间[𝜋2,𝜋]上单调递减,进而求出实数𝜔的取值范围;再利用函数求值域的方法求出函数𝑦=𝑓(𝑥)+𝑓(2𝑥−𝜋8)的值域为[−98,2],进而找出说法正确的选项。三、填空题13.已知𝑎⃯=(1,𝑚),𝑏⃯=(3,−2)
,𝑎⃯⊥𝑏⃯,则𝑚=________.【答案】32【考点】数量积的坐标表达式,数量积判断两个平面向量的垂直关系【解析】【解答】由题𝑎=(1,𝑚),𝑏⃗=(3,−2),𝑎⊥𝑏⃗,则3−2𝑚=0,∴𝑚=32。故答案为:32。【分
析】利用已知条件结合向量垂直数量积为0的等价关系,再结合数量积的坐标表示,从而求出m的值。14.能够说明“设𝛼∈(0,𝜋),𝛽∈(0,𝜋),若𝛼>𝛽,则sin𝛼>sin𝛽”是假命题的一组角𝛼,𝛽的值依次为________.【答案】56𝜋;𝜋3
(答案不唯一)【考点】命题的真假判断与应用【解析】【解答】解:因为𝛼∈(0,𝜋),𝛽∈(0,𝜋),且𝛼>𝛽,如𝛼=56𝜋;𝛽=𝜋3,满足𝛼>𝛽,但是sin𝛼=sin56𝜋=12,sin𝛽=sin𝜋3=√32,不满足
sin𝛼>sin𝛽。故答案为:56𝜋;𝜋3(答案不唯一)。【分析】利用已知条件结合命题真假的判断方法,从而得出一组角𝛼,𝛽的值。15.如图,测量河对岸的塔高𝐴𝐵时,可以选与塔底𝐵在同一水平面
内的两个观测点𝐶与𝐷.现测得∠𝐵𝐶𝐷=75°,∠𝐵𝐷𝐶=60°,𝐶𝐷=10√2m,并在点𝐶测得塔顶𝐴的仰角𝜃为30°,则塔高𝐴𝐵为________m.【答案】10【考点】正弦定理的应用【解析】【解答】在△𝐵𝐶𝐷中
,因为∠𝐵𝐶𝐷=75°,∠𝐵𝐷𝐶=60°,可得∠𝐶𝐵𝐷=180∘−75∘−60∘=45∘,由正弦定理,可得𝐵𝐶=10√2sin60∘sin45∘=10√3,在直角𝑅𝑡△𝐴𝐵𝐶中,可得𝐴𝐵=𝐵𝐶tan∠𝐴𝐵𝐶=10√3×√33=10,即塔高𝐴𝐵为
10(𝑚)。故答案为:10。【分析】利用已知条件结合三角形内角和为180度的性质,从而求出∠𝐶𝐵𝐷的值,再利用正弦定理求出BC的长,在直角𝑅𝑡△𝐴𝐵𝐶中结合正切函数的定义,从而求出塔高AB的长。16.如图,已知圆锥𝑃𝑂的底面半径𝑂𝐴的长度为1,母线�
�𝐴的长度为2,半径为𝑅1的球𝑂1与圆锥的侧面相切,并与底面相切于点𝑂,则𝑅1=________;若球𝑂2与球𝑂1、圆锥的底面和侧面均相切,则球𝑂2的表面积为________.【答案】√33;427𝜋【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台),球的体积和表面积【解析】【解答】解:该
几何体的轴截面如图所示,由题意可知△𝑃𝐴𝐵为等边三角形,且边长为2,圆𝑂1与三角形的三边都相切,圆𝑂1的半径等于球𝑂1的半径为𝑅1,则12(2+2+2)𝑅1=12×2×2sin60°,解得𝑅1
=√33,因为∠𝑂1𝐴𝑂=30°,所以𝐴𝑂2=2𝑂2𝐶=2𝑅2,𝐴𝑂1=2𝑂𝑂1=2𝑅1,因为𝐴𝑂1=𝐴𝑂2+𝑂2𝑂1,所以2𝑅1=2𝑅2+𝑅2+𝑅1,所以𝑅2=13𝑅1=√39,所以球𝑂2的表面积为4𝜋𝑅2⬚2=4𝜋(√3
9)2=427𝜋。故答案为:√33,427𝜋。【分析】由题意可知三角形△𝑃𝐴𝐵为等边三角形,且边长为2,圆𝑂1与三角形的三边都相切,圆𝑂1的半径等于球𝑂1的半径为𝑅1,再利用两三角形面积相等结合三角形的面积公式,解得𝑅1=√33,因为∠𝑂1𝐴𝑂=30°
,所以𝐴𝑂2=2𝑂2𝐶=2𝑅2,𝐴𝑂1=2𝑂𝑂1=2𝑅1,因为𝐴𝑂1=𝐴𝑂2+𝑂2𝑂1,所以2𝑅1=2𝑅2+𝑅2+𝑅1,所以𝑅2=13𝑅1=√39,再利用球的表面积公式,从而求出球𝑂2的表
面积。四、解答题17.已知复数𝑧1=1+i,𝑧2=3+4i.(1)求𝑧1+𝑧2和𝑧1𝑧2的值;(2)若𝑧1=1+i是关于𝑥的实系数方程𝑥2+𝑚𝑥+𝑛=0的一个根,求实数𝑚,𝑛的值.【答案】(1)由题意,复数𝑧1=1+i,𝑧2=3+4i.所以𝑧1+𝑧2
=1+i+3+4i=4+5i,𝑧1𝑧2=(1+i)(3+4i)=3+4i+3i+4i2=−1+7i.(2)因为𝑧1=1+i是关于𝑥的实系数方程𝑥2+𝑚𝑥+𝑛=0的一个根,所以(1+i)2+𝑚(1+i)+𝑛=0,整理得(𝑚
+𝑛)+(𝑚+2)i=0,可得{𝑚+𝑛=0𝑚+2=0,解得{𝑚=−2𝑛=2,所以𝑚=−2,𝑛=2.【考点】复数相等的充要条件,复数代数形式的乘除运算,复数代数形式的加减运算【解析】【分析】(1)利用已
知条件结合复数的加法和乘法运算法则,从而求出𝑧1+𝑧2和𝑧1𝑧2的值。(2)利用𝑧1=1+i是关于𝑥的实系数方程𝑥2+𝑚𝑥+𝑛=0的一个根结合代入法和复数的混合运算法则,再利用复数相等的等价关系,从而求出m,n
的值。18.在△𝐴𝐵𝐶中,𝑎、𝑏、𝑐分别是角𝐴、𝐵、𝐶的对边,_______________,从①(𝑏+𝑐)2−𝑎2=3𝑏𝑐,②𝑎sin𝐵=𝑏sin(𝐴+𝜋3)这两个条
件中任选一个,补充在上面问题中并作答.(1)求角𝐴的大小;(2)若𝑏=4,△𝐴𝐵𝐶的面积𝑆=6√3,求△𝐴𝐵𝐶的周长.【答案】(1)选①:∵(𝑏+𝑐)2−𝑎2=3𝑏𝑐,∴𝑏2+𝑐2−𝑎2=𝑏𝑐,∴cos𝐴=𝑏2+𝑐2−𝑎22𝑏𝑐=12,∵𝐴∈
(0,𝜋),∴𝐴=𝜋3;选②:由正弦定理得:sin𝐴sin𝐵=sin𝐵sin(𝐴+𝜋3),在△𝐴𝐵𝐶中,∵0<𝐵<𝜋,∴sin𝐵≠0,∴sin𝐴=sin(𝐴+𝜋3),∴sin𝐴=12sin𝐴+√32cos𝐴,∴12sin𝐴=√
32cos𝐴,可得tan𝐴=√3,∵𝐴∈(0,𝜋),∴𝐴=𝜋3;(2)由(1)知𝐴=𝜋3,𝑏=4,𝑆△𝐴𝐵𝐶=12𝑏𝑐sin𝐴=√3𝑐=6√3,∴𝑐=6,由余弦定理可得𝑎2=𝑏2+𝑐2−2𝑏𝑐cos
𝐴=16+36−2×4×6×12=28,则𝑎=2√7,因此,△𝐴𝐵𝐶的周长为𝑎+𝑏+𝑐=10+2√7.【考点】同角三角函数间的基本关系,正弦定理,余弦定理,三角形中的几何计算【解析】【分析】(1)从①(𝑏+𝑐)
2−𝑎2=3𝑏𝑐,②𝑎sin𝐵=𝑏sin(𝐴+𝜋3)这两个条件中任选一个,补充在问题中并作答。选①:利用已知条件结合余弦定理和三角形中角A的取值范围,从而求出角A的值。选②:利用已知条件
结合正弦定理得出sin𝐴sin𝐵=sin𝐵sin(𝐴+𝜋3),在△𝐴𝐵𝐶中,因为0<𝐵<𝜋,所以sin𝐵≠0,所以sin𝐴=sin(𝐴+𝜋3),再利用两角和的正弦公式结合同角三角函数基本关系式,从而结合三角形中角A的取值范围,进而求出角A的值。(2)由(1)知𝐴=
𝜋3,𝑏=4,再利用三角形的面积公式结合已知条件,从而求出c的值,再利用余弦定理求出a的值,再结合三角形的周长公式,从而求出三角形△𝐴𝐵𝐶的周长。19.某同学在劳动实践课上制作了一个如图所示的容器,其上半部分是一个正四棱锥,下半部
分是一个长方体,已知正四棱锥𝑆−𝐴𝐵𝐶𝐷的高是长方体𝐴𝐵𝐶𝐷−𝐴1𝐵1𝐶1𝐷1高的12,且底面正方形𝐴𝐵𝐶𝐷的边长为4,𝐴𝐴1=2.(1)求𝐴𝐶1的长及该长方体的外接球的体积;(2)求正
四棱锥的斜高和体积.【答案】(1)∵几何体𝐴𝐵𝐶𝐷−𝐴1𝐵1𝐶1𝐷1为长方体且𝐴𝐵=𝐵𝐶=4,𝐴𝐴1=2,∴𝐴𝐶1=√𝐴𝐵2+𝐵𝐶2+𝐴𝐴1⬚2=√42+42+22=6,记长方体外接球的半径为𝑅,线段𝐴𝐶1就是其外接球直径,则2�
�=6,∴𝑅=3,∴外接球的体积为𝑉=43𝜋×33=36𝜋.(2)如图,设𝐴𝐶,𝐵𝐷交于点𝑂,连结𝑆𝑂,则𝑆𝑂为正四棱锥的高,∵𝑆−𝐴𝐵𝐶𝐷为正四棱锥,∴𝑆𝑂为正四棱锥的高,又长方体的高为𝐴𝐴1=2,∴𝑆𝑂=12×
2=1,取𝐴𝐵的中点𝐸,连结𝑂𝐸、𝑆𝐸,则𝑆𝐸为正四棱锥的斜高,在Rt△𝑆𝑂𝐸中,𝑆𝑂=1,𝑂𝐸=12𝐴𝐷=2,∴𝑆𝐸=√𝑆𝑂2+𝑂𝐸2=√1+4=√5,∵𝑆𝐴𝐵𝐶𝐷=4×4=1
6,𝑆𝑂=1,∴𝑉𝑆−𝐴𝐵𝐶𝐷=13𝑆𝐴𝐵𝐶𝐷×𝑆𝑂=13×16×1=163,∴正四棱锥的斜高为√5,体积为163.【考点】棱柱的结构特征,棱柱、棱锥、棱台的体积,球的体积和表面积【解析】
【分析】(1)因为几何体𝐴𝐵𝐶𝐷−𝐴1𝐵1𝐶1𝐷1为长方体且𝐴𝐵=𝐵𝐶=4,𝐴𝐴1=2,再利用勾股定理求出长方体的体对角线的长,进而求出𝐴𝐶1的长;记长方体外接球的半径为𝑅,线段𝐴𝐶1就是其外接球
直径,从而求出外接球的直径,进而求出外接球的半径,再利用外接球的体积公式,从而求出该长方体的外接球的体积。(2)设𝐴𝐶,𝐵𝐷交于点𝑂,连结𝑆𝑂,则𝑆𝑂为正四棱锥的高,因为𝑆−𝐴𝐵𝐶
𝐷为正四棱锥,所以𝑆𝑂为正四棱锥的高,又因为长方体的高为𝐴𝐴1=2,所以利用中点的性质求出𝑆𝑂=12×2=1,取𝐴𝐵的中点𝐸,连结𝑂𝐸、𝑆𝐸,则𝑆𝐸为正四棱锥的斜高,在Rt△𝑆𝑂𝐸中,𝑆𝑂=1,𝑂𝐸=12𝐴𝐷=2,利用勾股定理求出𝑆𝐸的长
,再利用四边形的面积公式结合四棱锥的体积公式,从而求出正四棱锥的斜高为√5,体积为163。20.在△𝐴𝐵𝐶中,𝑎,𝑏,𝑐分别是角𝐴,𝐵,𝐶的对边,𝑏=2√6,√3sin𝐵−2cos2𝐵2=1.(1)求角𝐵的大小及△𝐴𝐵𝐶外接圆的半径𝑅的值;(2)若𝐴𝐷
是∠𝐵𝐴𝐶的内角平分线,当△𝐴𝐵𝐶面积最大时,求𝐴𝐷的长.【答案】(1)由√3sin𝐵−2cos2𝐵2=1,得√3sin𝐵−cos𝐵=2,∴2(√32sin𝐵−12cos𝐵)=2,∴sin(𝐵−𝜋6)=1,∵0<𝐵<𝜋,∴−𝜋6<𝐵−𝜋
6<5𝜋6,∴𝐵−𝜋6=𝜋2,解得𝐵=2𝜋3,由正弦定理得,𝑏sin𝐵=2√6√32=4√2=2𝑅,解得𝑅=2√2.(2)在△𝐴𝐵𝐶中,由余弦定理得,𝑏2=𝑎2+𝑐2−2𝑎𝑐cos2𝜋3=𝑎2+𝑐2+𝑎𝑐=24,∴24
≥2𝑎𝑐+𝑎𝑐=3𝑎𝑐,∴𝑎𝑐≤8,当且仅当𝑎=𝑐=2√2时等号成立.此时𝑆△𝐴𝐵𝐶最大,且△𝐴𝐵𝐶为等腰三角形,∠𝐵𝐴𝐶=𝜋6,∴∠𝐵𝐴𝐷=𝜋12,∠𝐴𝐷𝐵=𝜋4,在△𝐴𝐵𝐷中,由正弦定理得:𝐴
𝐷sin2𝜋3=𝐴𝐵sin𝜋4,∴𝐴𝐷=2√2sin2𝜋3sin𝜋4=2√3.【考点】三角函数的恒等变换及化简求值,二倍角的余弦公式,正弦定理,余弦定理【解析】【分析】(1)利用已知条件结合二倍角的余弦公式和辅助角公式,化简函数为正弦型函数,
再利用三角形中角B的取值范围,进而求出角B的值,再结合正弦定理的性质,从而求出三角形△𝐴𝐵𝐶外接圆的半径𝑅的值。(2)在△𝐴𝐵𝐶中,由余弦定理和均值不等式求最值的方法得出𝑎𝑐≤8,当且仅当𝑎=𝑐=2√2时等号成立,此时𝑆
△𝐴𝐵𝐶最大,且△𝐴𝐵𝐶为等腰三角形,∠𝐵𝐴𝐶=𝜋6,所以∠𝐵𝐴𝐷=𝜋12,∠𝐴𝐷𝐵=𝜋4,在△𝐴𝐵𝐷中,由正弦定理求出AD的长。21.如图1,在直三棱柱𝐴
𝐵𝐶−𝐴1𝐵1𝐶1中,𝐴𝐵=𝐵𝐶=5𝑘,𝐴𝐶=8𝑘,𝐴𝐴1=2𝑘(𝑘>0),𝐷,𝐷1分别为𝐴𝐶,𝐴1𝐶1的中点,平面𝐵𝐵1𝐷1𝐷将三棱柱分成两个新
的直三棱柱(如图2,3所示).(1)若两个新直三棱柱的表面积之和为72,求实数𝑘的值;(2)将图2和图3两个直三棱柱重新组合成一个直四棱柱,若组成的所有直四棱柱的表面积都小于132,求实数𝑘的取值范围.【答案】(1)解:∵𝐴𝐵=𝐵𝐶,𝐷为𝐴𝐶的中点,∴𝐵𝐷⊥𝐴𝐶,又�
�𝐵=𝐵𝐶=5𝑘,𝐴𝐶=8𝑘,∴𝐵𝐷=3𝑘,易知三棱柱被平面𝐵𝐵1𝐷1𝐷分割成两个相同的直三棱柱,每个直三棱柱的表面积为:12×3𝑘×4𝑘+(3𝑘+4𝑘+5𝑘)×2
𝑘=12𝑘2+24,∴两个新直三棱柱的表面积之和𝑆=24𝑘2+48=72,解得:𝑘=1.(2)由题可知:图2、图3的两个直三棱柱重新组合成一个直四棱柱时,共有4种可能的情形:①当底面是边长为3𝑘,4𝑘的矩形,侧棱长为2�
�的直四棱柱时,表面积𝑆1=2×3𝑘×4𝑘+(3𝑘+4𝑘)×2×2𝑘=24𝑘2+28,②当底面是边长为5𝑘,4𝑘的平行四边形,侧棱长为2𝑘的直四棱柱时,表面积𝑆2=2×3𝑘×4𝑘+(5𝑘
+4𝑘)×2×2𝑘=24𝑘2+36,③当底面是边长为5𝑘,3𝑘的平行四边形,侧棱长为2𝑘的直四棱柱时,表面积𝑆3=2×3𝑘×4𝑘+(5𝑘+3𝑘)×2×2𝑘=24𝑘2+32,④当底面是
边长为3𝑘,4𝑘的四边形(非矩形),侧棱长为2𝑘的直四棱柱时,表面积𝑆4=2×3𝑘×4𝑘+(3𝑘+4𝑘)×2×2𝑘=24𝑘2+28,由上可知:表面积的最大值为24𝑘2+36,由题意得:24𝑘2+36<132,解得:0<𝑘<2.∴实数𝑘的取值
范围是(0,2).【考点】棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积【解析】【分析】(1)因为𝐴𝐵=𝐵𝐶,𝐷为𝐴𝐶的中点,再利用等腰三角形三线合一推出线线垂直,所以𝐵𝐷⊥𝐴𝐶,又因为𝐴𝐵=𝐵𝐶=5𝑘,𝐴𝐶=8𝑘,所以𝐵𝐷=3𝑘,易知三棱柱被平面𝐵𝐵1�
�1𝐷分割成两个相同的直三棱柱,再利用直三棱柱的表面积公式结合求和法和已知条件,从而求出k的值。(2)由题可知,图2、图3的两个直三棱柱重新组合成一个直四棱柱时,共有4种可能的情形,再利用分类讨论的方法结合直四棱
柱的表面积公式,从而得出表面积的最大值为24𝑘2+36,由题意得24𝑘2+36<132,再解一元二次不等式求出实数𝑘的取值范围。22.已知向量𝑚⃗⃗=(sin2𝑥,cos2𝑥),𝑛⃗=(√32,12),函数𝑓(𝑥)=𝑚⃗⃗⋅𝑛⃗.(1)求函数𝑓(𝑥)的
解析式和单调递增区间;(2)若𝑎,𝑏,𝑐分别为△𝐴𝐵𝐶三个内角𝐴,𝐵,𝐶的对边,𝑓(𝐴)=1,𝑏=2,𝑎∈[12,52],试判断这个三角形解的个数,并说明理由;(3)若𝑥∈[−𝜋6,2𝜋6]时,
关于𝑥的方程𝑓(𝑥+𝜋6)+(𝜆+1)sin𝑥=𝜆恰有三个不同的实根𝑥1,𝑥2,𝑥3,求实数𝜆的取值范围及𝑥1+𝑥2+𝑥3的值.【答案】(1)解:由题意知,𝑓(𝑥)=𝑚⃗⃗⋅𝑛⃗=(sin2𝑥,co
s2𝑥)⋅(√32,12)=√32sin2𝑥+12cos2𝑥=sin(2𝑥+𝜋6),令−𝜋2+2𝑘𝜋≤2𝑥+𝜋6≤𝜋2+2𝑘𝜋,解得:−𝜋3+𝑘𝜋≤𝑥≤𝜋6+𝑘𝜋,∴𝑓(�
�)的单调递增区间为[−𝜋3+𝑘𝜋,𝜋6+𝑘𝜋](𝑘∈𝑍).(2)∵𝑓(𝐴)=sin(2𝐴+𝜋6)=1,∴2𝐴+𝜋6=𝜋2+2𝑘𝜋,𝑘∈𝑍,即𝐴=𝜋6+𝑘𝜋,𝑘∈𝑍,又∵𝐴∈(0,𝜋),∴𝐴=
𝜋6.假设三角形存在,由正弦定理可得,𝑎sin𝐴=𝑏sin𝐵,∴sin𝐵=𝑏sin𝐴𝑎,①当𝑎∈[12,1)时,sin𝐵=1𝑎>1,∵sin𝐵∈(0,1],∴三角形无解.②当𝑎=1时,sin𝐵=1𝑎=1
,∴𝐵=𝜋2,三角形有唯一解.③当𝑎∈(1,2)时,sin𝐵=1𝑎∈(12,1),此时𝑏sin𝐴<𝑎<𝑏,∵𝐵∈(0,𝜋),∴𝐵有两个不同的值,故三角形有两解.④当𝑎∈[2,52]时,𝑎≥𝑏,∴𝐴≥𝐵,故三角形有唯一解.综上所述,当𝑎∈
[12,1)时,三角形无解;当𝑎=1或𝑎∈[2,52]时,三角形有唯一解;当𝑎∈(1,2)时,三角形有两解.(3)∵𝑓(𝑥)=sin(2𝑥+𝜋6),∴方程𝑓(𝑥+𝜋6)+(𝜆+1)sin𝑥=𝜆可化为sin(2(𝑥+𝜋6)+𝜋6)+(𝜆+1)s
in𝑥=𝜆,即cos2𝑥+(𝜆+1)sin𝑥=𝜆,化简得:2sin2𝑥−(𝜆+1)sin𝑥+𝜆−1=0(*),即(2sin𝑥−(𝜆−1))(sin𝑥−1)=0,∴sin𝑥=1或sin𝑥=𝜆−12,又𝑥∈[−
𝜋6,2𝜋3]时,方程(*)有三个不同的实根,且当sin𝑥=1时,𝑥1=𝜋2,∴sin𝑥=𝜆−12在[−𝜋6,2𝜋3]上有两个不同的实根为𝑥2,𝑥3,又∵𝑥∈[−𝜋6,2𝜋3],∴sin𝑥∈[√32,1),∴
√32≤𝜆−12<1,解得:√3+1≤𝜆<3,易知𝑥2,𝑥3关于𝑥=𝜋2对称,∴𝑥2+𝑥32=𝜋2,即𝑥2+𝑥3=𝜋,∴𝑥1+𝑥2+𝑥3=𝜋2+𝜋=3𝜋2.综上所述,𝜆的取值范围为√3+1≤𝜆<3,𝑥
1+𝑥2+𝑥3的值为3𝜋2.【考点】函数的单调性及单调区间,三角函数的恒等变换及化简求值,正弦定理【解析】【分析】(1)利用已知条件结合数量积的坐标表示和辅助角公式,从而化简函数为正弦型函数,再利用正弦型函数的图像判断出正弦型函数
的单调性,进而求出正弦型函数的单调递增区间。(2)利用已知条件结合正弦定理和分类讨论的方法,从而得出当𝑎∈[12,1)时,三角形无解;当𝑎=1或𝑎∈[2,52]时,三角形有唯一解;当𝑎∈(1,2)时,三角形有两解。(3)因为𝑓(𝑥)=sin(2𝑥+𝜋6),
所以方程𝑓(𝑥+𝜋6)+(𝜆+1)sin𝑥=𝜆可化为sin(2(𝑥+𝜋6)+𝜋6)+(𝜆+1)sin𝑥=𝜆,所以sin𝑥=1或sin𝑥=𝜆−12,又因为𝑥∈[−𝜋6,2𝜋3]时,方程(*)有三个不同的
实根,且当sin𝑥=1时,𝑥1=𝜋2,所以sin𝑥=𝜆−12在[−𝜋6,2𝜋3]上有两个不同的实根为𝑥2,𝑥3,又因为𝑥∈[−𝜋6,2𝜋3],所以sin𝑥∈[√32,1),∴所以√3+1≤
𝜆<3,易知𝑥2,𝑥3关于𝑥=𝜋2对称,再利用图形的对称性,所以𝑥2+𝑥3=𝜋,所以𝑥1+𝑥2+𝑥3=3𝜋2。