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教材习题答案
第一章 三角函数 写方式不唯一 ° ° °. .
)-585 ,-225 ,135 -8π
4. ° 一. 4. β β k k Z .
80 ; { | = π, ∈ }
§1 周期变化 习题1-2
5. 3. 3. . . . .
A组 (1) (2) (3)03624(4)08415
练习(第 页) 2 3
3
1.是周期变化.
1.三.
6.约 . 2π .
209 cm; cm
2.不是. 2. { α | α = k ·360 ° -457 ° , k ∈ Z } . 3
3. . y x k x k k 3.第一或第三象限. 7. β 11π β是第四象限角.
(1)2 (2) = | -2 |, ∈[2 -1,2 + (1) = +2π,
4. α α k ° k Z . 6
k Z. { | = ·90 , ∈ }
1], ∈ 5.三. β 2π β是第二象限角.
习题1-1 (2) = -10π,
3
因为β第四象限角 所以k ° °
A组 , ·360 -90 β 10π β是第三象限角.
β k ° k Z 则 k ° β (3) = -4π,
1.右边. < < ·360 , ∈ , - ·360 <- < 7
k ° ° k Z 所以 k °
2. . - ·360 +90 , ∈ , - ·360 + β 7π β是第一象限角.
18 s ° ° β k ° ° k Z (4) = +4π,
3. 图象略 单调递增区间为 180 <180 - <- ·360 +270 , ∈ , 36
(1) , [-2,-1] ° β是第三象限角. 8. 2.
和 单调递减区间为 和 180 - 108 cm
[0,1]; [-1,0] 6.三 三 四 四 一 三 习题1-3
零点为 最大值为 最 ; ; ; ; ;
[1,2]; -2,0,2; 1, 7. °. A组
小值为 . -480
0 B组 1.三.
(2) 1 4 . 1. { α | α =45 ° + k ·180 ° , k ∈ Z } . 2. -1845 ° = 7π -12π .
(3) 设x ∈[2 n -1,2 n +1], 则x -2 n ∈[-1, 2. (1){ α |45 ° + k ·360 ° ≤ α ≤210 ° + k · 3.二. 4
° k Z .
所以f x f x n x n 2 x 360 , ∈ }
1], ( )= ( -2 )=( -2 ) , ∈
α ° k ° α k ° k 4. 5 .
n n n Z. (2){ |-30 + ·180 ≤ ≤ ·180 , - π;288
[2 -1,2 +1], ∈ Z . 3
B组 ∈ } 5.第一象限角的集合是
α ° k ° α ° k
1.是周期函数 周期为 . (3){ |-120 + ·360 ≤ ≤30 + · { }
由题意知 顶 , 点 P x 4 y 滚动过程中的 360 ° , k ∈ Z } . α 2 k π< α <2 k π+ π , k ∈ Z ;
, ( , ) 2
轨迹在一个周期内的图象如图所示 无 3. ∵ 角α与 100 °角的终边相同 , 第二象限角的集合是
,
α ° k ° k Z { }
论正方形沿x轴正方向还是负方向滚 ∴ =100 + ·360 , ∈ , α k π α k k Z
α 2 π+ < <2 π+π, ∈ ;
动 再次使点P与x轴接触时的位移为 ° k ° k Z. 2
, ∴ =50 + ·180 , ∈ 第三象限角的集合是
所以f x 的最小正周期为 . 2
4, ( ) 4 当k n n Z时 { }
① =2 +1, ∈ , α k α k 3π k Z
α 2 π+π< <2 π+ , ∈ ;
° n ° ° n 2
=50 +(2 +1)·180 =230 + · 第四象限角的集合是
2
° n Z { }
360 , ∈ , α k 3π α k k Z .
α 2 π+ < <2 π+2π, ∈
为第三象限角 2
∴ ; l l l
2 6.因为α 1 α 2 且 α α 故 1
§2 任意角 当k n n Z时 1= r , 2= r , 1= 2, r
② =2 , ∈ , 1 2 1
α l
练习(第 页) ° n ° ° n ° n 2 .
7 =50 +2 ·180 =50 + ·360 , = r
1. 真. 假. 真. 假. 假. 2 2
(1) (2) (3) (4) (5) Z B组
真. 假. 假. ∈ ,
(6) (7) (8) α 1.如图所示 因为圆心角为 的扇形
2. ° ′ 第四象限角. ° ′ 第 为第一象限角. , 1 rad
(1)305 42 , (2)35 8 , ∴ r2
一象限角. ° ′ 第三象限角. 2 的面积为π 1 r2 而弧长为l的扇形
(3)249 30 , α = ,
° 第二象限角. 综上所述 为第一或第三象限角. 2π 2
(4)123 , , 2 的圆心角的大小为 l 所以它的面
3. β β ° k ° k Z r rad,
(1) { | = 60 + ·360 , ∈ };
° ° °. §3 弧度制 l r2
-660 ,-300 ,60 积S 1 lr.
β β ° k ° k Z = r · =
(2){ | = -45 + ·360 , ∈ }; 练习(第 页) 2 2
12
° ° °.
-405 ,-45 ,315
1. 3π. π. π. 7π.
β β ° ′ k ° k Z (1) (2) (3) (4)-
(3){ | =1 303 18 + ·360 , ∈ }; 4 2 3 3
书 写 方 式 不 唯 一 ° ′ 2. °. °. °. °.
( ) -496 42 , (1)30 (2)-120 (3)220 (4)570
° ′ ° ′.
-136 42 ,223 18 3.时针转 ° 2π 分针转 °
β β ° k ° k Z 书 -120 =- , -1 440 =
(4){ | =-225 + ·360 , ∈ };( 3
1
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2.2πR . α α k π k Z . 2. α 5 α 2 .
;4 (2) ≠2 π- , ∈ (1)sin = ,cos =
3 2 3 3
3. 或 . [ ]
4. 4 R2
(1
1
-sin1cos1)
. (3) 2 k π- π
3
,2 k π+ π
3
, k ∈ Z. (2)sin α =
5
4 ,cos α =-
5
3 .
[ ]
4. 1 . .
§4 正弦函数和余弦函数 (1) -1, (2)[-3,3] α 1 α 3.
2 (3)sin =- ,cos =-
2 2
的概念及其性质 4.3 诱导公式与对称
α 12 α 5 .
(4)sin =- ,cos =
4.1 单位圆与任意角的正弦 练习(第 22 页) 3. 负. 负 13 . 正. 13 正. 正.
(1) (2) (3) (4) (5)
函数、余数函数定义 1. 2. 3. 3. 3. 负.
(1)- (2) (3) (4) (6)
2 2 2 2
练习(第 页)
16 4.4 34.
1 . 2. 1 . 3.
(5) (6)- (7) (8) 17
1. 3 ; 1 . 2 2 2 2 5.
2 2
2. 3 2.
- α α α
2. 10 3 10. 16 sin cos
- ;- ( )
10 10
3. (1) 正. (2) 负. (3) 负. (4) 正. 3.点 P - 1 1 3 2 , 1 5 3 关于 x 轴的对称点为 9 8 π -0 . 3827 -0 . 9239
æ ö ( )
4. 略. ç 1 3÷. P 12 5 关于 y 轴的对称点为
(1) (2)è- , ø 1 - ,- , 5π 2 2
2 2 13 13 - -
( ) 4 2 2
5. 1 . 3. 3. 1 . P 12 5 关于原点的对称点为
(1)-
2
(2)-
2
(3)-
2
(4)-
2
2
( 13
,
13 )
,
11π -0 . 9239 -0 . 3827
(5)-1 . (6)-1 . P 12 -5 . 8
3 ,
13 13 3π
6. 2. -1 0
± 所以 α 5 α 12. 2
2 sin(π- )= ,cos(π- )=
13 13
7. 1 . 13π . .
± α 5 α 12. -09239 03827
5 sin(- )=- ,cos(- )=- 8
13 13
4.2 单位圆与正弦函数、
α 5 α 12. 7π 2 2
余弦函数的基本性质
sin(π+ )=-
13
,cos(π+ )=
13 4
-
2 2
练习(第 页) α 5 α 12. 15π . .
19 sin(2π- )=- ,cos(2π- )=- -03827 09239
[ ] 13 13 8
{ }
1. 单调递减区间为 π
(1) -π,- 2 , 4. (1) α α =2 k π± 3π , k ∈ Z . 2π 0 1
[ ] [ ] 4
{ }
π 单调递增区间为 π π . 17π . .
,π , - , α k 7π α k π k Z . 03827 09239
2 2 2 (2) 2 π- ≤ ≤2 π+ , ∈ 8
6 6
单调递增区间为 单调递
减 (2 区 ) 间为 . [-π,0], 4.4 诱导公式与旋转 9π 2 2
[0,π] 4 2 2
[ ] 练习(第 页)
单调递减区间为 π 单调 25
(3) -π,- , ( ) 19π . .
2 1. α 4 α 3 π α 09239 03827
[ ] sin =- ,cos =- ,sin + = 8
递增区间为 π π . 5 5 2
- , ( ) ( )
2 6 [ ] - 3 ,cos π + α = 4 ,sin π - α = 5 2 π 1 0
单调递增区间为 π 单调递 5 2 5 2
(4) - ,0 , ( )
3 3 π α 4 . 21π . .
[ ] - ,cos - =- 09239 -03827
减区间为 5π . 5 2 5 8
0, 2. . . . . . . . .
6 (1)-0 3 (2)0 3 (3)-0 3 (4)-0 3
11π 2 2
2. (1) 当α = 25π时 , y min=1; 当α = 9π时 , (5)-0 . 3 . 4 2 - 2
6 2 3. 1 .
y . 23π . .
max=2 3 03827 -09239
当 α 时 y 当 α 时 8
(2) =π , min=-3; =0 , 4. 1 1 .
y max=3 . - 3 ,- 3 3π 0 -1
5. . . 6.
(1)0(2)1
(3) 当α =- 2
3
π时 , y max=
4
3 ; 当α =- 5
6
π 习题1-4
α α α
A组 sin cos
时 y 1 .
, min= 4 1. 2 2. - 4π 3 - 1
3. R. - , 3 2 2
(1) 2 2
2
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( )
5π π .
5π 2 2 ∴ sin <sin -
- - 4 6
4 2 2
7π 1 3
- -
6 2 2
-π 0 -1
5π 1 3
- - -
6 2 2 5.因为角α 的终边在直线 y = x 上 , 所以
角 α 的终边与单位圆的交点坐标为
3π 2 2
- - - 如图 所示 13π 5π的终边与单位 æ ö æ ö
4 2 2 (2) 2 , 3 , 6 è ç 2 , 2 ø ÷或 è ç - 2 ,- 2 ø ÷.
圆 的 交 点 坐 标 分 别 为 2 2 2 2
- 2 3 π - 2 3 - 2 1 æ ç 1 3 ö ÷ æ ç 3 1 ö ÷ 当交点为 æ è ç 2 , 2 ö ø ÷时 ,sin α +cos α = 2
è , ø,è- , ø, 2 2 2
π 2 2 2 2
- -1 0 2 .
2 13π 3 5π 1 + = 2
∴ sin = ,sin = , 2
π 3 1 3 2 6 2 æ ö
- - 当交点为ç 2 2÷时 α α
3 2 2 13π 5π. è- ,- ø ,sin +cos =
∴ sin >sin 2 2
3 6
π 2 2 2 2 .
- - - - =- 2
4 2 2 2 2
6.因为角α的终边经过点P b 所以
(-3, ),
π 1 3
- -
6 2 2 | OP |= 9+ b2.由 cos α = O - P 3 =- 3 得
| | 5
0 0 1 OP 即 b2 所以 b .
| | =5, 9+ =5, =±4
π 1 3 当b 时 α 4
=4 ,sin = ;
6 2 2 5
当b 时 α 4 .
π 2 2 如图 所示 5π 25π的终边与单 =-4 ,sin =-
(3) 3 , ,- 5
4 2 2 3 6 7.提示 如图 可以按阴影区域讨论.答
位 圆 的 交 点 坐 标 分 别 为 : ,
π 3 1 案略.
æ ö æ ö
3 2 2 ç 1 3÷ ç 3 1 ÷
è ,- ø,è ,- ø,
2 2 2 2
π
1 0 ( )
2 5π 1 25π 3
∴ cos = ,cos - = ,
3 2 6 2
7. 5 2 5. ( )
- ,- 5π 25π .
5 5 ∴ cos <cos -
8. . 3 6
(-2,3)
9. 2α. . k. p q 2. §5 正弦函数、余弦函数的
(1)cos (2)2(3) (4)( - )
(5)(
a
-
b
)
2.
图象与性质再认识
B组
5.1 正弦函数的图象与
1. 1 .
3 性质再认识
( )
2. k π k 11π k Z . 练习(第 页)
2 π+ ,2 π+ ( ∈ ) 33
6 6 1.略.
3. 2 . 2 . 2 . 2. .
(1) (2) (3)- (1)C;(2)B;(3)B
3 3 3 如图 所示 7π 7π的终边与单
(4) 4 , ,- 3. 4 π .
4. 如图 所示 5π π的终边与单位 6 6 (1) π;(2) ;(3)4π
(1) 1 , ,- 位 圆 的 交 点 坐 标 分 别 为 3 2
4 6 ( ) ( )
4. π π .
æ ö æ ö æ ö sin - >sin -
圆的交点坐标分别为ç 2 2÷ ç 3 1 ÷ ç 3 1 ÷ 18 10
è- ,- ø, è- ,- ø,è- , ø, 5. k k k Z .
2 2 2 2 2 2 (2 π,2 π+π)( ∈ )
æ ö æ ö ( ) [ ]
ç 3 1 ÷ 5π 2 ç π ÷ 7π 1 7π 3 6.在区间 k π k π k Z 上
è ,- ø,∴sin =- ,sin è- ø ∴ sin =- ,cos - =- , 2 π- ,2 π+ ( ∈ )
2 2 4 2 6 6 2 6 2 2 2
1 7π ( 7π ) . 单调递增 在区间 é ê ê k π k 3π ù ú ú
=- , ∴ sin >cos - , ë2 π+ ,2 π+ û
2 6 6 2 2
3
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等k Z 上单调递减 最小值 . ù
( ∈ ) ; 0 π k π ú ú k Z.
6.在区间 上单调递增 在区间 ,2 π+ û, ∈
当x k π k Z 时 y取最大值 [-π,0] , [0, 2 2
=2 π+ 2 ( ∈ ) , 3, π] 上单调递减 ; 当x =0 时 , y取最大值 (3) 单调递增区间是 [2 k π+π,2 k π+
当x k 3π k Z 时 y取最小值 . 3, 当x =-π 或 π 时 , y取最小值 -3 . k Z 单调递减区间是 k k
=2 π+ ( ∈ ) , 1 习题1-5 2π], ∈ , [2 π,2 π
2 k Z.
[ ] +π], ∈
7.在区间 π π 上单调递增 在区间 A组 单调递增区间是 k k k
- , , (4) [2 π,2 π+π],
2 2 1.略. Z 单调递减区间是 k k
[ ] [ ] ∈ , [2 π+π,2 π+
{ }
-π,- π 2 和 π 2 ,π 上单调递减 ; 当 2. (1) 当 x ∈ x x =2 k π+ 3 2 π , k ∈ Z 时 , 5. 2π] 非 , k 奇 ∈ 非 Z. 偶函数. 奇函数. 偶
(1) (2) (3)
x
=
π时
,
y取最大值
4;
当x
=-
π时
,
y y max=4;
{ }
函数.
(4)
偶函数.
2 2 当x x x k π k Z 时 y ( )
取最小值
-4
. ∈ =2 π+
2
, ∈ , min= 6.
(1) sin -
π
= -sin
π
,sin
5π
=
. 7 7 4
5.2 余弦函数的图象与 -4
{ } π.
性质再认识 (2) 当 x ∈ x x =2 k π+ 3π , k ∈ Z 时 , -sin 4
2 ( )
练习(第 页) y x在 π 上单调递增 且
38 y 4 ∵ =sin 0, , 0
1. . max= ; 2
(1)C;(2)B;(3)D;(4)A 3
( ) ( ) { } π π π
2. 23π 17π . 当 x x x k π k Z 时 y < < < ,
cos - <cos - ∈ =2 π+ , ∈ , min 7 4 2
5 4 2
( ) π π
3. 2 k π+ π ,2 k π+ 3π ( k ∈ Z ) . = 3 2 . ∴ sin 7 <sin 4 ,
2 2
4. (1) y =cos x -1, x ∈ R的图象如图所示. (3) 当x ∈{ x | x =2 k π+π, k ∈ Z } 时 , y max ∴ -sin π >-sin π ,
7 4
2 ( )
= ; π 5π.
3 ∴ sin - >sin
7 4
当x x x k k Z 时 y 2 . ( )
∈{ | =2 π, ∈ } , min=- y x在 π 上单调递减
3 (2)∵ =sin ,π ,
当 x x x k k Z 时 y 2
(4) ∈{ | =2 π, ∈ } , max
且π 5π
7 < <3<π,
= ; 2 6
4
当 x x x k k Z 时 y 5π.
函数 y x ∈{ | =2 π+π, ∈ } , min ∴ sin3<sin
=cos -1 6
1 . ( )
定义域 R = 11π π π
4 (3)∵ cos =cos 4π- =cos >
{ 3 3 3
值域 3. x x x k 7π且 x k ( )
[-2,0] (1) ∈ ≠2 π+ ≠2 π+
奇偶性 偶函数 } 6 0,cos - 5 π <0,
6
11π k Z . ( )
, ∈
周期性 周期为 6 11π 5π .
2π { ∴ cos >cos -
3 6
当x k k x x k π x k 7π ( )
∈[(2 -1)π,2 π] (2) ∈ 2 π- ≤ ≤2 π+ ,
k Z 时 函数单调 } 6 6 (4)sin 10π =-cos 3π - 10π =-cos 7π ,
( ∈ ) , k Z . 9 2 9 18
递增 ∈ ( ) æ ö
单调性 ;
10π 10π ç π ÷
当x ∈[2 k π,(2 k +1)π] (3) x ∈{ x | x ≠2 k π, k ∈ Z } . cos - 9 =cos 9 =cos èπ+ 9 ø
k Z 时 函数单调 {
递 ( 减 ∈ ) , (4) x ∈ x 2 k π+ π ≤ x ≤2 k π+ 3π , =-cos π ,
} 2 2 9
当x k k Z 时 函 k Z . ( )
=2 π( ∈ ) , ∈ y x在 π 上单调递减 且
数取得最大值 最大值 ∵ =cos 0, , 0
, [ 2
最大值与 为 4. 单调递增区间是 k π k
0; (1) 2 π- ,2 π+ π 7π π
最小值 当x =(2 k +1)π( k ∈ Z ) ] 2 [ < 9 < 18 < 2 ,
时 函数取得最小值 最 π k Z 单调递减区间是 k
, , 2 , ∈ , 2 π+ ∴ cos π >cos 7π ,
小值为 ] 9 18
-2 π k 3π k Z. ( )
,2 π+ , ∈ 10π 10π .
略. 2 2 ∴ sin >cos -
(2) é 9 9
5.在区间 [2 k π+π,2 k π+2π]( k ∈ Z ) 上单 单调递增区间是 ê ê k π k 7.略.
(2) ë2 π+ ,2 π+
调递增 在区间 k k k Z 2 B组
, [2 π,2 π+π]( ∈ )
上单调递减 ; 当x =2 k π( k ∈ Z ) 时 , y取 3π ù ú ú k Z 单调递减区间是 é ê ê k 1. x { x k 5π x k π k
最大值 当x k k Z 时 y取 û, ∈ , ë2 π- (1) ∈ 2 π- ≤ ≤2 π+ , ∈
2, =2 π+π( ∈ ) , 2 4 4
4
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} 先将正弦曲线上各点的横坐标伸长为
Z . 图略.周期 T 4π 定义域为 R 函
(2) = ; ;
3 原来的 倍 纵坐标缩短为原来的 3
(2 } ) x ∈ { x 2 k π- π 3 < x <2 k π+ 4 3 π , k ∈ 数y =sin 3 2 x 在区间 é ë ê ê4 k 3 π - π 3 , 4 k 3 π + 倍 得到 5 函数 , y 3 1 x的图象 再 4
, = sin ,
Z . π ù ú ú k Z 上单调递增 在区间 é ê ê4 k π 4 5
{ 3 û( ∈ ) , ë 3 将图象向左平移5π个单位长度 , 得到
x x k π x k 5π k 7
(3 Z ) } ∈ . 2 π+ 3 ≤ ≤2 π+ 3 , + π 3 , 4 k 3 π +π ù û ú ú ( k ∈ Z ) 上单调递减 ; 当x 函数y = 3 sin ( 1 x - π ) 的图象.
4 5 7
∈
k
{ 4 π π k Z时 y取得最大值 当 振幅是 周期是π 初相是π.
(4) x ∈ x 2 k π- 5π < x <2 k π+ 5π , k ∈ = 3 + 3 , ∈ , 1; (3) 8, 2 , 3
6 6 k
} x 4 π π k Z时 y取得最小值 先将正弦曲线向左平移 π 个单位长
Z . = - , ∈ , -1;
3 3 3
值域为 . ( )
[-1,1] 度 得到y x π 的图象 再把各
2. π 5π. π x 5π. x π 练习(第 页) , =sin + ,
(1) , (2) < < (3)0≤ < 47 3
4 4 4 4 4
1.将函数y x的图象向右平移5π个 点的横坐标缩短为原来的 1 倍 纵坐
和5π x . =sin ,
< ≤2π 12 4
4 ( ) 标伸长为原来的 倍 得到函数 y
{ } 单位 得到函数y x 5π 的图象. 8 , =
当x x k π k Z 时 , =sin - ( )
(4) ∈ = π+ , ∈ , 12 x π 的图象.
4 2.略. 8sin 4 +
x x 3
sin =cos ;
{ 3. (1)B;(2)D . 振幅是 1 周期是2π 初相是 π.
当x x k π x k 5π k (4) , , -
∈ 2 π+ < <2 π+ , ∈ 练习(第 页) 2 3 10
4 4 51
} 1.图略.周期T 定义域为R 单增区 先将正弦曲线向右平移 π 个单位长
Z 时 x x =6π; ;
,sin >cos ; 间 k k k Z 单减区间 10
:[-3π+6 π,6 π], ∈ , : ( )
{
k k k Z 当x k k 度 得到函数y x π 的图象 再
当x x k 5π x k 9π k [6 π,3π+6 π], ∈ , =6 π, ∈ , =sin - ,
∈ 2 π+ 4 < <2 π+ 4 , ∈ Z时 y取最大值 当x k k 10
} , 1; =3π+6 π, ∈
Z 时 x x. Z时 y取最小值 值域为 . 把各点的横坐标缩短为原来的 1 倍
,sin <cos , -1, [-1,1] ,
3
2.图略.周期T 定义域为R 单增区
3.略. =4π; ;
[ ] 纵坐标伸长为原来的 1 倍 得到函数y
,
间 π k 5π k k Z 单减 2
§6 函数 y A ωx φ : - 3 +4 π, 3 +4 π , ∈ , ( )
= sin( + ) [ ] = 1 sin 3 x - π 的图象.
的性质与图象 区间 5π k 8π k k Z 当 x 2 10
: +4 π, +4 π , ∈ , [ ]
3 3
练习(第
44
页)
5π k k Z时 y取最大值 当x
4.
(1)
单调递增区间是
5
k
- 1
5
2 ,5
k
+ 1
2
2
5
,
= +4 π, ∈ , 3,
1. . 4 . 3 k Z
(1)8π(2) ∈ ,
3 π k k Z时 y取最小值 值 [ ]
=- +4 π, ∈ , -3; 单调递减区间是 k 25 k 55 k
2.周期为8π 将正弦曲线上各点的横坐 3 5 + ,5 + ,
, 域为 . 12 12
3 [-3,3] Z.
∈
习题1-6
标伸长为原来的 4 3 倍 , 纵坐标不变 , 得 A组 (2) 单调递增区间是 é ë ê ê8 k π + 10π , 8 k π +
3 9 3
到函数y 3 x的图象. 1. .
=sin (1)D;(2)D;(3)A ù
4 2.略. 22π ú ú k Z
û, ∈ ,
3. 图略.周期T π 定义域为R 函数 9
(1) = 2 [k ; k ; ] 3. (1) 振幅是 5, 周期是3 2 π , 初相是π 8 . 单调递减区间是 é ê ê8 k π 2π 8 k π
y x 在区间 π π π π k ë - , +
=sin 4 - , + ( 先将正弦曲线向左平移 π 个单位长 3 9 3
2 8 2 8 ù
Z 上单调递增 在区间 é ê ê k π π k π ( ) 8 10π û ú ú , k ∈ Z.
∈ ) , ë + , 度 得到y x π 的图象 再把各 9
2 8 2 , =sin + ,
3π ù ú ú k Z 上单调递减 当 x k π 点的横坐标缩短为 8 原来的 3 倍 纵坐 (3) 单调递增区间是 é ë ê ê2 k π - 5π , 2 k π -
+ û( ∈ ) ; = + , 3 12 3
8 2 4
ù
π k Z时 y取得最大值 当x k π 标伸长为原来的 5 倍 , 得到函数 y = π ú ú k Z
, ∈ , 1; = ( ) û, ∈ ,
8 2 3 x π 的图象. 12
5sin + [ k k ]
π k Z时 y取得最大值 值域为 4 8 单调递减区间是 2 π π 2 π π
- , ∈ , -1; - , + ,
8 振幅是3 周期是 初相是 π. 3 12 3 4
. (2) , 10π, - k Z.
[-1,1] 4 7 ∈
5
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等é §8 三角函数的简单应用
(4) 单调递增区间是 ë ê ê 4 k π- 2 3 π ,4 k π+ 3. (1) { - 3 1 ;(2)- 3;(3) π 3 . } 练习(第 67 页)
ù 4. x k x k π k Z ( )
4 3 π û ú ú , k ∈ Z , (1) x x π k < < k π+ Z 2 , ∈ ; 1. (1) y =800+100sin π 6 t - 2 3 π .
(2){ | = π, ∈ }; 略.
é { } (2)
单调递减区间是 ê ê k 4π k x k π x k k Z . 习题1-8
ë4 π+ ,4 π+ (3) π- < < π, ∈
3 2
{ k } A组
ù ú 5.定义域是 x R x π π k Z
10π û ú , k ∈ Z. ∈ ≠ 6 + 3 , ∈ , 1. T 1 .
3 (1) =
5. 使 y 取得最小值的 x 的集合是 周期为π 5
(1) 3 , 当 t 时 I 当 t 1 时 I
{ } (k k ) (2) =0 , =0; = , =
x x k 11 k Z 最小值是 3. 单调递增区间是 π π π π k 200
= - , ∈ , - - , + ,
12 2 3 6 3 6 π 当t 1 时 I π
{ Z. 5sin ; = , =5sin ;
使y取得最大值的x的集合是 x x ∈ 20 100 10
=
6. ° °
(1)tan138 <tan143 ; 当t 3 时 I 3π 当t 1 时 I
} ( ) ( ) = , =5sin , = , =
k 5 k Z 最大值是 3 11π 13π . 200 20 50
- , ∈ , ; (2)tan - <tan -
12 2 4 5 π.
使 y 取得最小值的 x 的集合是 习题1-7 5sin
(2) 5
{ k } A组
x x 4 π k Z 最小值是 2. 1 1 .
= 5 , ∈ , -6, 1. . (1) 2 ;(2) π ;(3)5π
1
{ 3.画图略. t 时 h 所以开
使y取得最大值的x的集合是 x x (1) =0 , (0)= 2,
= 2. α 4 17 α 17 α .
sin = ,cos =- ,tan =-4 始时 小球在 处
k } 17 { 17 } , (0, 2) ;
B 4 组 5 π - 2 5 π , k ∈ Z , 最大值是 6 . 3.定 周期 义 是 域是 . x ∈ R x ≠ π 3 + k π, k ∈ Z , 低 (2 位 ) 小 置 球 时 位 h = 于 - 最 2 高 cm 位 ; 置时 h =2 cm, 最
π T
{ } (3) =2π s;
1.A ω 1 φ 5π. 4.定义域是 x R x 3π k k Z
=4, = , = ∈ ≠ + π, ∈ , 1 次/ .
2 4 10 (4) s
( ) ( ) 2π
2.先将函数 y πx 1 图象上各 单调递增区间是 k 7π k 3π k Z. B组
=2cos + π- , π+ , ∈
3 2 10 10 ( )
5.无数个. 1.y πx 9π 周期为 振幅
点的横坐标变为原来的 3 倍 纵坐标 =6sin - +21, 14,
, [ ) 7 14
π 6. k π k π k Z 为 当x 时 平均气温达到最大值
æ (1) π- , π+ , ∈ ; 6, =8 ,
变为原来的一半 , 得到函数 y =cos ç è x + [ k π 4 k π 2 ) k Z. 27 ℃, . 当 答 x 案 = 不 1 时 唯 , 一 平均气温达到最小值
(2) π+ , π+ , ∈ 15 ℃ ( )
ö ( 3 ) 2 ( ) 复习题一
1 ÷的图象 再将图象向右平移 1 个
2 ø , 2 7. (1)tan - π >tan - 3π ; A组
5 7
单位长度 , 得到函数y =cos x的图象. (2)tan1519 ° >tan1493 °. 1. 2 . 62 rad;32 . 71 cm 2 ;13 . 08 cm .
3. . B组 2.
C (1)cos2-sin2<0;
4. .理由略. 1.略. .
A (2)sin3cos4tan5>0
{ }
2. θ k π θ k π k Z
§7 正切函数 (1) π- < < π+ , ∈ ; 3.当α为第二象限角时 α 5 α
4 2 ,sin = ,cos
{ } 5
练习(第 页) θ k π θ k 11π k Z
64 (2) 2 π+ < <2 π+ , ∈ ; 2 5 α 1 当 α为第四象限
6 6 =- ,tan =- ;
1. 3 . { 5 2
(1) 3;(2)- 3;(3)- ;(4)1 θ k π θ k π或 k
{ 3 } (3) 2 π- 6 < ≤2 } π+ 3 2 π+ 角时 ,sin α =- 5 ,cos α = 2 5 ,tan α =
2. (1) 定义域是 x x ≠ k π+ 5π , k ∈ Z , 2π ≤ θ <2 k π+ 7π , k ∈ Z . 5 5
6 3 6 1 .
周期是 3. -
π; (1)(0,0),(π,0),(2π,0); 2
{ k }
定义域是 x x π π k Z x π和 x 3π 4. . 3+ 3 .
(2) ≠ + , ∈ , (2)0< < π< < ; (1)0;(2)1077;(3)- ;(4)-1
4 8 2 2 6
{
周期是π (3){0,π,2π}; 5. x x k π 且 x k π x
; (1) ≠ π+ ≠ π+ , ∈
4 π x 和3π x 2 4
{ (4) < <π < <2π; }
定义域是 x x k 2π k 2 2 R k Z .
(3) ≠2 π+ , ∈ [ ) ( ] , ∈
3 在区间 π 和 3π 上都是
} (5) 0, ,2π {
Z 周期是 . 2 2 x x k π且x k 5π x
, 2π 增函数. (2) ≠2 π- ≠2 π- ,
6 6
6
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} ( ) ( ) ( )
R k Z . 12. y x π A T 2π φ f 2π f π 的示意图如图
∈ , ∈ (1) =sin 5 - , =1, = , = =- :
6 5 3 6
{ }
x x k π x R k Z . π 说明略.
(3) ≠ π+ , ∈ , ∈ - ,
3 6
R. ( x )
(4) y π A T
6. 不成立 不成立 成立 (2) =2sin + , =2, =12π,
(1) ;(2) ;(3) ; 6 4 ( )
(4)
不成立.
φ = π , 说明略.
所以 f π
3 =0,
且周期大于2
3
π.因为
7. 使 y 取得最大值的 x 的集合是 4 ( ) ( )
(1)
{ x x = k π+ π , k ∈ Z } , 最大值是 13. (1)sin 32 5 π >sin 27 4 π ; f π 2 = f 2 3 π , 所以函数的最大值在
2 ° °
1 使y取得最小值的x的集合是 (2)cos( ( -203 ) 7 )>c ( os852 ) ; π + 2π T
{ 2+ π , } (3)tan - 18 7 π >tan - 43 8 π . 两点的中点 , 即 2 2 3 = 7 1 π 2 , 所以 4 =
x x = k π- π 2 , k ∈ Z , 最小值是 14. (1) 第二象限或第四象限 ; 7π - π , 即T =π .
第三象限或第四象限或 y 轴负 12 3
1 . (2) 2. 提示 画出数据的散点图 观察发
2- 半轴 (1) : ,
π ; 现y f x 可以近似看成y A ωt K.
使y取得最大值的x的集合是 x x 第二象限或第三象限或第四 = ( ) = sin +
(2) { | (3) 由题表中数据可以看到 水深最大
象限 (2) ;
k k Z 最大值是 7 . ; 值为 最小值为 且间隔 达到
=2 π-π, ∈ }, 第二象限或第三象限或第四象限 13, 7, 12 h
2 (4)
使y取得最小值的 x 的集合是 x x 或x轴负半轴或y轴负半轴. 一次最大值.所以 K 13+7 A
{ | = = =10, =
B组 2
k k Z 最小值是 1 .
2 π, ∈ }, - 13-7 T 2π 解得ω π.
2 1. 5 . =3, = ω =12, =
使 y 取得最大值的 x 的集合是 rad 2 6
(3) 2
{ k } [ ] 所以f t πt t .
x x 8 π k Z 最大值是 2. y y 2 . ( )=3sin +10(0≤≤24)
= +π, ∈ , 3, (1) ∈[-1,5];(2) ∈ -4, 6
3 { { 3 } 要想船舶安全 深度 f t . 即
, ( )≥4 5+7,
使y取得最小值的x的集合是 x x 3. x k 3π x k 5π k Z
= (1) 2 π+ ≤ ≤2 π+ , ∈ ; f t . .
4 6 ( )≥115
k } { }
8 π π k Z 最小值是 . x k π x k π k Z . 所以 π t . 即 π t
- , ∈ , -3 (2) π- ≤ ≤2 π+ , ∈ 3sin +10≥11 5, sin ≥
3 3 3 2 6 6
{ } 4.略.
8. x 3π x 7π 1 所以 k t k k Z .
(1) < < ; 5.略. , 12 +1≤≤12 +5( ∈ )
4 4 2
{ } 因为 t 所以当k 时 t
x π x 或3π x . 6. 最小正周期为2π . 0≤ ≤24, =0 ,1≤ ≤
(2) < <π < <2π (1) =π 当k 时 t .
2 2 2 5; =1 ,13≤≤17
[ ]
故船 舶 安 全 进 港 的 时 间 段 为
9. 当x π 时 y x y x 令 k π x π k π k
(1) ∈ ,π , =sin , =cos (2) 2 π- ≤2 + ≤2 π+ , ∈
2 2 4 2 .又
1:00~5:00,13:00~17:00 17-1=
都是单调递减
; Z 解得k 3π x k π k Z 所以船欲当天安全离港 在港内停
[ ] , π- ≤ ≤ π+ , ∈ , 16, ,
当x π 时 y x 单调递 8 8 留的时间最多不能超过 小时.
(2) ∈ 0, , =sin 故函数 f x 的单调递增区间为 16
2 ( ) é ù
增 y x单调递减. [ ] 3.êê 2úú.
, =cos k 3π k π k Z. ë-1, û
( x ) π- , π+ , ∈ 2
10. (1) 函数 y = 3cos + π 在区间 8 8 [ ] 提 示 : ① 化 简 , 得 f ( x )
[ ] 2 4 (3) 当 x ∈ 0, π 时 , 2 x + π ∈ { x x x
4 k π- π ,4 k π+ 3π ( k ∈ Z ) 上单调 [ ] 2 4 = cos x ,sin x ≥cos x. ,
2 2 π 5π 故当 x π 5π 即 x π sin ,sin <cos
[ ] , , 2 + = , = 数形结合.
递减 在区间 k 5π k π k 4 4 4 4 2 ②
, 4 π- ,4 π- ( 时 函数取得最小值 且最小值为
2 2 , , 2× 第二章 平面向量及其应用
Z 上单调递增 æ ö
∈ ) ; ç 2÷
( ) è- ø=-1;
函数 y 1 x 4π 在区间 2 §1 从位移、速度、力到向量
(2) = sin 3 -
5 3 当 x π π 即x π时 函数取得最
[ k k ] 2 + = , = , 思考交流(第 页)
2 π 5π 2 π 11π k Z 上单调 4 2 8 78
+ , + ( ∈ ) 1.情境 反映的物理量是位移 情境 反
3 18 3 18 大值 且最大值为 . 1 , 2
, 2
递增 在区间 é ê ê2 k π 11π 2 k π 17π ù ú ú C组 映的物理量是速度 , 情境 3 反映的物理
, ë + , + û 量是力 这三个物理量的共同特点是既
3 18 3 18 1. . ,
π
k Z 上单调递减. 提示 满 足 条 件 f x 在 区 间 有大小 又有方向.
( ∈ ) : ( ) ,
11. 偶函数 偶函数 奇函数 [ ] ( ) 2.具有类似性质的物理量还包括 加速
(1) ;(2) ;(3) ; π π 上具有单调性 且 f π :
非奇非偶函数. , , = 度 力矩 动量等.
(4) 6 2 2 、 、
7
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等练习(第 页) 3. 2.
79
1.
3. →AC 0.
(1) ;(2)
4.如图所示.→AB表示小船向正东方向行驶
2. 了 B→C表示小船向正北方向行驶
4. 与向量O→A相等的向量为E→F C→B 10 km,
(1) , , 了 . 则→AC表示小船两次位移的
D→O 与向量O→B相等的向量为D→C →FA 173 km,
; , , 合位移.
E→O 与向量O→C相等的向量为E→D
, ,
→AB F→O.
,
练习(第 页) 与向量O→D共线的向量为D→O E→F
81 (2) , ,
1.不一定. F→E C→B B→C O→A A→O A→D D→A 与向量O→E
, , , , , , ;
2.
(1)✕
.
(2)✕
.
(3)√
.
(4)√
.
(5)✕
. 共线的向量为E→O
,
O→B
,
B→O
,
D→C
,
C→D
,
→AF
,
3.依题意 连接MN AN BN MC MD 则
, , , , , , →FA E→B B→E 与向量O→F共线的向量为
相等的向量共有 对 模长为 的向 , , ;
24 ; 1 F→O O→C C→O E→D D→E →AB →BA F→C C→F. 在 ABC中 →AB B→C .
量有 对 其中与A→M同向的共有
5.
, , , , , , , , Rt△ ,| |=10,| |=173,
18 ; 6
所以 →AC →AB 2 →AB 2
对 与A→M反向的也有 对 与A→D同向的 | |= | | +| | ≈20,
, 6 ;
B→C
共有 对 与A→D反向的也有 对 模为 CAB | |
3 , 3 ; tan∠ = ≈ 3,
→AB
的向量共有 对 模为 的向量有 | |
2 4 ; 2 CAB °.
对. ∴ ∠ ≈60
2 答 合位移为小船向北偏东 °方向行
4. ° °. : 30
120 ,90 驶 .
因为 ABC为正三角形 所以 ABC 20 km
△ , ∠ =
° 延长边AB至点 D 使 AB BD 所
5.如图所示.→AB表示其中一个人用了
60 , , = ,
以→AB
=
B→D.所以
∠
DBC 为向量→AB与B→C
450 N
的拉力
,
→AC 表示另一人用了
的夹角 且 DBC ° 又因为 E 为 的拉力 以 AB AC 为邻边作
, ∠ =120 , 600 N , ,
BC中点
,
所以AE
⊥
BC
,
所以→AE与E→C所
▱
ABDC
,
则A→D表示两人的合力.
成角为 °. 说明 答案不唯一 满足题目要
90 :(3)(4) ,
习题2-1 求即可.
A组 B组
1. 1.
B.
2.
C.
3. ° .
120 ; 3
4.略.
在 ABD 中 →AB B→D
Rt△ ,| | =450,| | =
§2 从位移的合成到
所以 A→D →AB 2 B→D 2 .
600, | |= | | +| | =750
向量的加减法 答 合力的大小为 .
: 750 N
2. 思考交流(第 页) 6.分析略.
(1) 85
一般地 我们有 a b a b a λ
, | |-| |≤| + |≤| |+ 7.合力大小为 方向北偏东 θ 且
b . 50 N, - ,
| | 2
当向量a与b共线且反向时 a b a
,| + |=| | θ 3 .
b 或 b a . tan =
-| |( | |-| |) 4
当向量a与b共线且同向时 a b a 练习(第 页)
,| + |=| | 89
b . 1.略.
+| |
图示略. 2. C→B →BA C→D D→C.
(1) ;(2) ;(3) ;(4)
(2) 练习(第 页) 习题2-2
87
1.
A组
1.a b的意义是向北 b b的意义是
+ 5 km, +
向南 a c的意义是向北偏西 °
10km, + 45
方向 a b b的意义是原地不
10 2 km, + +
动 a d d的意义是向北偏东 °方向
, + + 45
.
10 2 km
8
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2.如图所示.O→A表示电线AO所受拉力F 1 在 Rt△ ABC中 ,| →AB |=3,| B→C |=4,
度的
2
倍.
=24 N, O→B表示绳 BO 所受拉力 F 2 = 所以 | →AC |= | →AB | 2 +| B→C | 2 =5, (2) E→F与a方向相反 , 长度是向量a长
以 OA OB 为邻边作 OACB 则
12 N, , ▱ , B→C 度的 2 倍.
CAB | | 4 CAB °.
O→C表示F 和F 的合力. tan∠ = = ,∠ ≈53 3
1 2 →AB 3
| | O→P 7 a O→P与 a 方向相同 长度
雨滴将以 . 的速度着地 方向是 (3) = , ,
50 m/s , 6
斜向下 与地面所成角的正切值是 4 . 是向量a长度的 7 倍.
,
3 6
3.
(1)
如图所示.A→D表示小汽艇在静水中 2.
(1)4(2
a
+3
b
)+3(
a
-
b
)-
b
a b a b b
的速度 →AB表示河水的流速 以AD AB =8 +12 +3 -3 -
, , , a b.
根据勾股定理的逆定理知 BOC为直 为邻边作 ABCD 则→AC表示小汽艇在 =11 +8
,△ ▱ ,
角三角形 在 BOC 中 O→B 河水中的实际运动速度. (2) 1 ( a +2 b )- 2 (3 a -2 b )- a
, Rt△ ,| | =12, 4 3
| B→C |=24, 所以 | O→C |= | B→C | 2 -| O→B | 2 1 a 1 b a 4 b a
= + -2 + -
. 4 2 3
=12 3
3.略.
11a 11b.
=- +
4.略. 4 6
3. x x a 0 即 x x a 0
5. c f f g. (1)3 -2( - )= , 3 -2 +2 = ,
(1) ;(2) ;(3) ;(4)
所以x a.
6. A→D →AF 0 A→A . =-2
(1) ;(2) ;(3) ;(4) 1 n a b b x 0 即 x a
7.不一定 有可能 A B C 三点在一条直 在 ABC中 →AB B→C 所 (2)3( +2 )-4( - )= , 4 =-3 -
, , , Rt△ ,| |=6,| |=12,
线上 此时 构不成三角形. b 所以x 3 a 1 b.
, , 以 →AC →AB 2 B→C 2 2 , =- -
| |= | | +| | =6 5, 4 2
8.
(1)
如图所示.A→D表示船速
,
→AB表示水
B→C 4.在 ACB中 M为边AB的中点 N为边
CAB | | . △ , ,
速
表示 ,
以
船
A
实
D
际 ,
A
航
B
行
为
的
邻
速
边
度
作
. ▱
ABCD
,
则→AC tan∠ =
| →AB |
=2 AC的中点
,
答 小汽艇在河水中的实际运动速度是
:
方向与水流方向成α角 其中
65 km/h, ,
α .
tan =2
如图所示.A→D表示小汽艇在静水中
(2)
的速度 →AB表示河水的流速 以AD AB
, , ,
为邻边作 ABCD 则→AC表示小汽艇在
▱ ,
(2) 在 Rt△ ABC 中 ,| →AB | =2,| B→C | = 河水中的实际运动速度. 所以A→M = 1→AB , A→N = 1→AC.
2 2
2 3, 所以M→N A→N A→M 1 →AC 1 →AB
= - = - =
所以 | →AC |= | →AB | 2 +| B→C | 2 =4, 2 2
B→C 1 →AC →AB 1 B→C
CAB | | 故 CAB °. ( - )= ,
tan∠ = →AB = 3, ∠ =60 2 2
| |
船实际航行速度大小约为 方 所以M→N 1 B→C.
4 km/h, =
向与江水的流速方向的夹角为 °. 2
B组
60 在
Rt△
ABC中
,|
→AB
|=6,|
B→C
|=12, 5.如图 因为
→AB →AC
分别表示与→AB
, , ,
→AB →AB →AC
1. 足球的位移是→AB B→C →AC. ABC | | 1 | | | |
(1) + = cos∠ = = ,
(2)
中场队员的位移与球的位移相等
, |
B→C
|
2
→AC方向相同的单位向量 记
→AB
→AB′
所以 ABC °. , = ,
都等于→AC. ∠ =60
|
→AB
|
要使小汽艇沿垂直河岸方向到达对岸
2.如图所示.A→D表示无风时雨滴下落的速 →AC
码头 船头方向应该逆流向上 与水流 →AC′
, , = ,
度 , →AB表示风使雨滴以 3 . 0 m/s 的速度 成 °角. | →AC |
120
水平向东移动 以 AD AB 为邻边作
, , 4.向量→AB是向量A→D与D→B的和 向量D→B与
ABCD 则→AC表示雨滴的实际运动 ,
▱ , D→A的差 答案不唯一 .
速度. ( )
5. . °.
(1)3;1(2)90
§3 从速度的倍数到
→AB →AC
则 →AB′ →AC′ A→Q′ A→Q′表
向量的数乘 →AB + →AC = + = ,
| | | |
练习(第
94
页)
示以单位向量→AB′ →AC′为邻边的平行四
,
1. →AB与a方向相同 长度是向量a长 边形的对角线 AC′Q′B′是菱形 则
(1) , ,▱ ,
9
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等A→Q′平分 ∠ B′AC′ , 即A→Q′平分 ∠ BAC. →AD = b , b )- 2 b =2 a - 5 b.
由A→Q′与→AQ同向共线可得
,
→AQ
=
λA→Q′
(
λ M→C
=
M→B
+
B→C
=
1 a
+
b
,
3 3
æ →AB →AC ö 2 §4 平面向量基本定理及
≥0), 于是有→AQ = λ è ç →AB + →AC ø ÷ ( λ ≥ M→N = M→B + B→N = 1 a - 1 a + 1 b = 坐标表示
| | | | 2 3 3
. ( ) 练习(第 页)
0) 1 1 a b 101
命题得证. + , 1.略.
3 2
思考交流(第 页)
97 所以M→N 1 M→C M→N M→C 又 M 为公 2.→AB e e C→D e e
= , ∥ , =2 2-2 1; =3 1+3 2;
当 练习 t = (第 2 1 时 , P 页 是 ) AB的中点. B 共 组 点 , 故M , 3 N , C三点共线. 3. { E→ 3 F x = = 2 4 e y 2 + - 4 3 , e 解 1; G 得 →H { = x 6 = e 4 1 . -3 e 2 .
97
1. a b 向量共线. a b 向量共线. 1.不一定能构成三角形 当三个向量不共 10- y =2 x , y =2 .
(1) , (2) , ,
a b向量不共线. 线时能构成三角形 当三个向量中有两 4.O→C a O→D b D→C b a B→C a b.
(3) , , =- , =- , = - , =- -
2. 点M在直线AB上. N不在直线 个向量共线时不能构成三角形. 练习(第 页)
(1) (2) 104
AB上. 点G不在直线AB上. 1. a b a b
(3) 2.因为E为AD的中点 所以→AE 1 A→D. (1) + =(0,7), - =(-4,1);
3. 若A B C三点共线 , = a b a b
(1) , , , 2 (2) + =(2,11), - =(6,-5);
又F是BC的中点 a b a b
则→AB λC→B λ , (3) + =(0,0), - =(4,6);
= ( ≠0), a b a b .
所以 e ke λ e e 所以→AF 1 →AB →AC . (4) + =(2,7), - =(2,1)
2 1+ 2= ( 1+3 2), = ( + ) 2. a b a b .
所以 λ k λ 所以k . 2 2 -3 =(7,5),4 +2 =(6,18)
(2) 若 2= A , B , , D =3 三点 , 共线 , =6 又→AC = A→D + D→C , 3. (1) →AB =(-1,-4), →BA =(1,4);
则→AB = λB→D ( λ ≠0), 所以→AF = 1 ( →AB + A→D + D→C )= 1 ( →AB + (2) →AB =(9,-1), →BA =(-9,1);
2 2
B→D = C→D - C→B =2 e 1- e 2- e 1-3 e 2= e 1-4 e 2, D→C 1 A→D. (3) →AB =(0,2), →BA =(0,-2);
所以 e ke λ e e )+ →AB →BA .
2 1+ 2= ( 1-4 2), 2 (4) =(-1,0), =(1,0)
所以 λ k λ 所以k . 4.F .
2= , =-4 , =-8 故E→F →AF →AE 1 →AB D→C . =(1,2)
习题2-3 = - = 2 ( + ) 5.因为→AB B→C B→C
=(1,2), =(2,4), =
A组
→AB 所以B→C与→AB共线.
2 ,
1. a表示沿东北方向行驶 1 a表 习题2-4
3 6 km,-
2 A组
示沿西南方向行驶 .
1 km 1. 如图所示 延长AD至点E 使DE
(1) , , =
2.
AD 连接BE CE.
, ,
3. (1) x =3 a - b. 3. (1) 因为→AB = e 1+ e 2, B→C =2 e 1+8 e 2, C→D = 因为BD = DC ,
x 7 a. e e 所以四边形ABEC为平行四边形
(2) = 3( 1- 2), ,
8 所以B→D B→C C→D e e e e 故→AE →AB →AC
(3)
x
=2
b
+
c
-
a. = + =2 1+8 2+3 1-3 2= = + ,
4.
(1)
共线
;(2)
共线
;(3)
共线.
5(
e
1+
e
2)=5
→AB. 即
2
A→D
=
a
+
b
,
A→D
=
1
(
a
+
b
)
.
5.
(1)
因为B→C
=6
e
1+23
e
2,
C→D
=4
e
1-8
e
2,
所以→AB
,
B→D共线
,
2
又有公共点B 故A B D三点共线.
所以B→D B→C C→D e e e , , ,
= + =(6 1+23 2)+(4 1- ke e 与e ke 共线
e e e . (2) 1+ 2 1+ 2 ,
8 2)=10 1+15 2 存在λ 使ke e λ e ke λe λke
又→AB
=2
e
1+3
e
2,
所以B→D
=5
→AB
, 则
(
k
-
,
λ
)
e
1=
1+
(
λ
2
k
=
-1
(
)
e
1+
2
.
2)= 1+ 2,
又→AB B→D共线 且有公共点B {k λ
, , , 由于e 与e 不共线 所以 - =0,
故A B D三点共线. 1 2 , λk
, , -1=0,
(2 b ) 因为→AB = O→B - O→A =( a +2 b )-( a + b ) 4. 故 因为 k = F ±1 G . 分别是AB AC的中点 则 (2) | A 点 G | G ∶ 是 | G △ D A | B = C 2 的 ∶ 1 重 , 心 ,
, , ,
= , 所以 AG AD
→AC O→C O→A a b a b b 所以F→G 1 B→C.同理E→H 1 B→C. | | ∶ | |=2 ∶ 3,
= - =( +3 )-( + )=2 , = 2 = 2 故→AG 2 A→D 1 a b .
故有→AC →AB. = = ( + )
=2 所以F→G E→H. 3 3
=
因为→AC →AB 且有公共点A 所以A B 所以四边形EFGH为平行四边形. →AG 1 →AB →AC
∥ , , , , (3) = ( + ),
C三点共线. 5.由题意 得A是BC的中点 3
, ,
同理B→G 1 →BA B→C
6.设→AB a A→D b 由平行四边形法则 得O→B O→C O→A. = ( + ),
= , = , , + =2 3
则B→D
=
→BA
+
A→D
=-
a
+
b
,
故O→C
=2
O→A
-
O→B
=2
a
-
b.
C→G
=
1
(
C→B
+
→CA
),
3
B→N 1B→D 1 a 1 b M→B 1 a →BC 又O→D 2 O→B 所以D→C O→C O→D a
= =- + , = , = = , = - =(2 - 所以→GA G→B G→C 0.
3 3 3 2 3 + + =
10
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2.如图所示 在 ABCD中 °
, ▱ , =30 , ∴ O→A =(0,5), O→B =(4,3) .
可得 FCG °. ( )
∠ =60
O→C 1 O→A 5
∴ = = 0, ,
所以 C→E C→G ° 3 4 4
| | = | |cos 30 =100× = ( )
2 点C的坐标为 5 .
∴ 0,
50 3(N), 4 ( )
→AB
=
A→O
+
O→B
=
1→AC
-
1 B→D
=
1
(
a
-
b
),
|
C→F
|=|
C→G
|cos60
°
=100×
2
1
=50(N)
. 同理可得点D的坐标为
2,
3
2
.
2 2 2 所以A处所受力大小为 B 处 设点M ( x , y ),
50 3 N,
B→C = →AC - →AB = a - 2 1 ( a - b )= a - 2 1 a + 所受力大小为 50 N . 则A→M ( =( x , y -5), ) ( )
6. .
2 1 b = 2 1 ( a + b ) . 7. ( - 0 4 , 0 0 i + ) 2 , 6 ( j - . 2,4),(-5,10) A→D = 2-0, 3 2 -5 = 2,- 2 7 .
3.如图 设→AC表示飞机速度 →AB A→D分别
8.
(-6,2)
. 因为A
,
M
,
D共线
,
所以A→M与A→D共线
,
, , , 9.如图所示 设a a a b b b
表示飞机水平方向和竖直方向的速度 , c c c , d = d ( 1 d , 2 . ), =( 1, 2), 则 - 7 x -2( y -5)=0, 即 7 x +4 y =20 . ①
则
|
→AC
|=80,
且→AC
=
→AB
+
A→D
,
=( 1, 2), =( 1, 2) 2
( )
易得C→M x y 5
= , - ,
4
( ) ( )
C→B 5 7
= 4-0,3- = 4, ,
4 4
因为C M B共线 所以C→M与C→B共线.
, , ,
( )
故 7 x y 5
在 ABC中 BAC ° →AB -4 - =0,
Rt△ ,∠ =30 ,| | =80 4 4
即 x y .
3 7 -16 =-20②
× =40 3, a a ° 3 3 3
2 (1) 1=| |cos30 =3× 2 = 2 , 联立 ①② 解得x = 12 , y =2 .
|
A→D
|=|
B→C
|=80×
1
=40
.
a a ° 1 3 (
7
)
2 2=| |sin30 =3× 2 = 2 , 故点M的坐标为 12 .
故飞机起飞时沿水平和垂直方向的速 ,2
æ ö 7
所以a ç3 3 3 ÷.
度分别为 和 . =è , ø 4. →AB
40 3 m/s 40 m/s 2 2 (1) =(4,1)-(0,1)=(4,0),
4.B→D A→D →AB b a æ ö →AC
= - = - , b b ° ç 2÷ =(-1,2)-(0,1)=(-1,1),
(2) 1=| |cos135 =4×è- ø=-2 2,
2 因为 所以→AB与→AC不
4×1-(-1)×0≠0,
共线 即A B C三点不共线.
b b ° 2 , , ,
2=| |sin135 =4× =2 2,
2 D→E D→F
所以b . (2) =(-1,5)-(1,1)=(-2,4),
=(-2 2,2 2)
( ) =(3,-3)-(1,1)=(2,-4),
因为O是BD的中点
,
G是DO的中点
, (3)
c
1=|
c
|cos240
°
=3× -
1
=-
3
,
因为
-2×(-4)-2×4=0,
所以D→E
∥
D→F
,
2 2
即D E F三点共线.
所以B→G 3 B→D 3 b a æ ö , ,
= = ( - ), c c ° ç 3÷ 3 3
4 4 2=| |sin240 =3×è-
2
ø=-
2
,
(3)
G→H
=(3,5)-(1,1)= (2,4),
→GL
=
所以→AG
=
→AB
+
B→G
=
a
+
3
(
b
-
a
)=
1 a
+ æ ö (-2,-5)-(1,1)=(-3,-6),
4 4 所以c ç 3 3 3÷.
=è- ,- ø 因为 故G→H →GL
3 b. 2 2 2×(-6)-(-3)×4=0, ∥ ,
即G H L三点共线.
4 d d ° 2 , ,
5.如图所示 设C→E C→F分别表示A B处所 (4) 1=| |cos(-45 )=4×
2
=2 2,
, , , §5 从力的做功到
æ ö
受的力 重力用C→G G 与 W 重合 表示 d d ° ç 2÷
, ( ) 2=| |sin(-45 )=4×è- ø=-2 2, 向量的数量积
为 则C→E C→F 2
10 kg×10 N/kg=100 N, + 所以d . 练习(第 页)
=(2 2,-2 2) 109
=
C→G.
B组 1. 或 .
2 -2
1.a b λ λ 2. 或 .
+2 =(1,2)+2( ,1)=(1+2 ,4), (1)-4;(2)0;(3)8 -8
a b λ λ 3.钝角三角形.
2 -2 =2(1,2)+2( ,1)=(2-2 ,2),
又a b与 a b共线 [ (a a) ]
+2 2 -2 , 4.因为 a c a a · b a2
· = · - a b = -
λ λ λ 1 . ·
∴2(1+2 )-4(2-2 )=0,∴ = (a a)
2 · a b a2 a a 而且a b c
a b · = - · =0, , ,
2.因为→AC →AB A→D ·
因为 ACG ° BCG ° = + , a c
所以
∠
∠ BCE =
=
1
∠
50 AC , B ∠
=360
° =
-
1
1
2
5
0
0
° ,
-120
° 所以A→D = →AC - →AB =(-1,-1), 均为非零向量 , 所以 cos a , c =
|
a ·
||
c
|
° B→D A→D →AB .
=90 , = - =(-3,-5) .即向量 a 与 c 的夹角为 π 所以
故 ECG BCG BCE ° ° 3. O A B =0 ,
∠ =∠ -∠ =120 -90 ∵ (0,0), (0,5), (4,3), 2
11
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等a c. 7.略. 思考交流(第 页)
⊥ 119
练习(第 页) B组 略.
111
1. 不垂直 垂直 不垂直 1. °. 通过画图 直观判断 练习(第 页)
(1) ;(2) ;(3) ; 30 ( , ) 120
垂直. 2.两向量的数量积大于 时 它们的夹角
(4) 0 , 1.π.
2. °. 在 ° 之间 两向量的数量积等于
60 [0,90 ) , 0 6
时 它们的夹角为 ° 两向量的数量积 2. .
3.→AB =(-1,1), →AC =(-3,3), →AB · →AC =3 , 90 , D
小于 时 它们的夹角在 ° ° . 3.边长为 R 半径为R.
所以→AB →AC 即 AB BC 所以 0 , (90 ,180 ] 3 ,
-3=0, ⊥ , ⊥ , 可以利用平面向量的数量积求功等.
ABC为直角三角形. 4.31.
△
2
4 练 . 习 2 (第 113 页) 3 4 . . ( 令 1) μ - 3 2 a ;( b 2) 1 3 υ 1 ;(3 c ) 3 d ± 2 θ 1 为 3. 向量 μ υ 1 练 .证 习 明 (第 略 1 . 22 页)
1. 120 °. 的夹 = 角 ( , ), =( , ), , 提示 : 分别在 △ ABD ,△ ABC 中使用余
2.
(1)20;(2)84
.
则μ υ
,
μ υ θ
弦定理.
3. a b 已知平行四边形两条对角 · =| || |cos , 练习(第 页)
(1) · =1, ac bd a2 b2 c2 d2 θ 123
线的长. ∴ + = + · + ·cos , 1. . .
ac bd 2 a2 b2 c2 d2 2θ. 5982
a b 已知平行四边形两条对角 ∴ ( + ) =( + )( + )·cos 练习(第 页)
(2) · =2, 2θ 125
线的长之比为 所以对角线互相 ∵ cos ≤1, 1. 约 . 约 . 约
3, ac bd 2 a2 b2 c2 d2 (1) 10 4 cm;(2) 27 5 cm;(3)
垂直. ∴ ( + ) ≤( + )( + ), . 约 . .
当且仅当 2θ 即θ 或θ 即 439 cm;(4) 225 cm
a b 矩形对角线互相相等. cos =1, =0 =π, 2. .
(3) · =0, μ υ时等号成立. 15 km
习题2-5 ∥ 练习(第 页)
127
A组
§6 平面向量的应用
1.已知
:
EF为梯形ABCD的中位线.求证
1. 不一定.
因 (1 为 ) a b a c 所以 a b α 思考交流(第 116 页) EF = 2 1 ( AB + DC ) .
· = · , | | | |cos = 延长DC交AB的延长线于E. 证明 如图所示.
a c β 其中α β分别为a与b a :
| || |cos ( , ,
与c的夹角 .
)
如果 a 那么无论 b c 是否相
① | | =0, ,
等 等式均成立
, ;
如果 a 那么 b α c
② | |≠0, | |cos =| |·
β.
cos E→B →EA →AB E→C E→D D→C.
因为 α与 β不一定相等 因为BC ABC ° BEC °. = + , = +
cos cos , =1,∠ =90 ,∠ =45 因为E为AD的中点 →EA E→D 0
所以 b 与 c 不一定相等. 所以BE CE . , + = ,
| | | | =1, = 2
故b与c也不一定相等. BD2 BE2 DE2 BE DE ° 所以E→B + E→C = →AB + D→C ,
= + -2 · ·cos45
(2)
若三个向量中至少有一个为零向
=1+1+2 2+2- 2×( 2+1)
F为BC的中点
,
故E→F
=
1
(
E→B
+
E→C
)=
量 那么等式成立 2
, ;
若三个向量均为非零向量 设向量a与 =4+2 2-2- 2 1 →AB D→C .
, . ( + )
b夹角为α 向量b与c的夹角为β =2+ 2 2
由向量数量
,
积运算公式得 a b
, 所以BD
≈1
.
8,
AB
∥
DC
,cos
→AB
,
D→C
≥1
.
(| | | |·
在 ACD 中 AC DC AD
cos α ) c = a (| b || c |·cos β ), A △ CD ° , = 2, =1, = 3, E→F = 1 (| →AB | 2 +| D→C | 2 +2| →AB || D→C |)
所以 a α c a c β . ∠ =90 , 4
(| |cos ) = (| |cos )
上式相等只有两种可能 , ACD 1 3 . = 1 (| →AB |+| D→C |) 2 ,
c向量与a向量共线且方向相同 假 cos∠ = = ≈05574, 4
① , 3 3
设c λa λ 所以 ADC ° 所以E→F 1 →AB D→C
= , >0, ∠ ≈55 , = (| |+| |),
则左边 a b c a b α 所以 DAB ° ADC AEC °. 2
=( · )· =(| || |cos )· ∠ =180 -∠ -∠ ≈80
λa 右边 a b λa α 练习(第 页) 即EF = 1 ( AB + DC ) .
, = (| |·| |·cos ), 116 2
故左边 右边 1. . 2.因为M为BC的中点
= ; 3 ,
α 且 β 即向量a与 b 2.最大角为 °.
②cos =0, cos =0, 120 所以A→M 1 →AB →AC
垂直 同时向量b与c垂直. 3.a . B ° ′ C ° ′. = ( + ),
, ≈3696, ≈39 2 , ≈82 88 2
2. (1) a · b =2,88 ° ;(2) a · b =0,90 °. 练习(第 118 页) 又B→C = →AC + →AB , 在等腰三角形ABC中 ,
3. ABC是直角三角形. 1.c . . AB AC
(1)△ ≈11139 = ,
ABC是锐角三角形.
(2)△ 2. 2. 所以A→M →BC 1 →AB →AC →AC →AB
ABC是直角三角形. · = ( + )·( - )=
(3)△ 4 2
4.D 或D . 思考交流(第 页)
(-2,3) (2,1) 119 1 →AC 2 →AB 2
5. . 对于锐角三角形 钝角三角形结论仍然 (| | -| | )=0,
-5 、 2
6. . 成立. 故A→M B→C 即AM BC.
( 5,2 5),(- 5,-2 5) ⊥ , ⊥
12
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3.选 →AB A→D 为基. -8+9=1(J) . 由 B D 得40- AC2 32- AC2
{ , } 即力F对物体所做的功为 . cos +cos =0 +
设→AR m→AC AT n→AC 1 J 24 32
= , →= , 5. . W F s F s F s
300 = · =| || |cos , =6× =0,
则B→R
=
→AR
-
→AB
=
m→AC
-
→AB
° .
100×cos60 =300(J) 即AC2 256 B 1 B 4 3
m →AB A→D →AB 习题2-6 = ,cos = ,sin = ,
= ( + )- 7 7 7
m →AB mA→D A组
=( -1) + , D 4 3.
1. . sin =
B→E →AE →AB →AB 1 A→D. C 7
= - =- + 2. .
2 C 所以 S S S 1 BA
四边形ABCD= △ ABC+ △ ADC= (
因为B→R与B→E共线 所以 m 1 3.AB 5 6. 2
, ( -1)× - = BC DA DC B .
2 2 · + · )sin =8 3
(-1)× m =0, 4.AC = 2-1 . 3.约 28 km/h .
解得m 1 . 4.设O→A a O→B b O→C c
= 5.BC 6 5 ACB 2 5. = , = , = ,
3 = ,cos∠ =
5 5 则B→C c b →CA a c →AB b a
同理解得n 2 .故AR RT TC. 6.S . = - , = - , = - ,
= 3 = = 7. △ . ABD=3 2 因为 | O→A | 2 +| B→C | 2 = | O→B | 2 +| →CA | 2 =
练习(第 129 页) 8. B . ° . °. | O→C | 2 +| →AB | 2 ,
1. | G |=2×5cos 30 ° =5 3(N), 即物体的 9. 6 高 6 约 55 为 ,679 . 即a2 +( c - b ) 2 = b2 +( a - c ) 2 = c2 +( b -
质量为 5 3 N . 10.因为P 4 为 68 m ABC中线AM上任意一点 a ) 2 ,
2.如图 设水的速度为v 风的速度为v △ , 展开得a2 c2 c b b2 b2 a2 a c
, 1, 2, 则→AP与A→M共线. + -2 · + = + -2 ·
v
1+
v
2=
a.
+
c2
=
c2
+
b2
-2
b
·
a
+
a2
,
所以c b a c b a.
· = · = ·
由c b a c得 b a c
· = · ( - )· =0,
所以 b a c 即→AB O→C
( - )⊥ , ⊥ ,
同理可得C→B O→A →CA O→B
⊥ , ⊥ ,
设→AP
=
tA→M
,0≤
t
≤1, 所以点O是三条高线的交点.
易求得a的方向是北偏东
30
°
,
a的大小 即→AP
=
t
(
O→M
-
O→A
)
5.
(1)
木块受三个力作用
,
重力G
,
拉力F
是 .设船的实际航行速度为v 方 [ ] 和支持力F 如图所示.
3 km/h , t 1 O→B O→C O→A N,
向由南向北 大小为 船本身 = ( + )-
, 2 3 km/h, 2
的速度为v 则a v v 即v v a 数 t
形结合知v
3,
的方向
+
是
3=
北
,
偏西
3=
°
-
大
,
小 = 2 (
O→B
+
O→C
)-
tO→A
,0≤
t
≤1
.
3 60 , 11.设物体下落和反弹时重力所做的功分
是 . .
3 km/h≈173 km/h 别为W 和W 则在整个过程中重力
3.如图所示 依题意 得→AB的方向是北偏 1 2,
, , 对球所做的功为W W W .
= 1+ 2
西 ° →AB →AC的方向是南 因为 G h G h ° .
60 ,| |=1000 km; W1= · 1=| || 1|cos0 =01
偏 =6 西 0 ° 6 , 0 过 ° , 点 | →AC B | 作 =2 东 0 西 00 方 km 向 , 所 的 以 垂 ∠ 线 B , A 交 C W ×9 2 . = 8× G 1 · . 8 h × 2 1 = = | 0 G . 9 | 8 | × h 1 2 . 8 |c , os 180 ° =0 . 1× 拉 块 力 做的 F 功 与位 W F 移 = F s的 · 方 s = 向 | F 相 || 同 s | , c 拉 os 力 0 ° 对 = 木 10
A B C D 于 = C 点 D = D , 1 则 00 △ 0 A k B m D , 为 ∠ 正 CB 三 D 角 =∠ 形 B , C 所 D 以 = 所 9 . 8 以 ×1 W . 25 = × 0 ( . - 98 1) × = (1 - . 0 8 . 9 - 8 1 × . 1 2 . 5 2 ) 5, = 0 . 98× 支 ×2 持 . 0 力 =2 F 0( N J 与 ) . 位移 s的方向垂直 , 支持
. . .
1 ∠ BDA =30 ° , 所以 ∠ ABC =90 ° , 故 故 05 在 5= 整 0 个 53 过 9( 程 J) 中重力对球所做的功为 力不做功 , 即W N= F N· s =0 .
2 重力G与位移s的夹角α ° θ
. . =90 + ,
| B→C |=| →AC |·sin60 ° =2 000 km× 3 = B组 0539 J 则重力做的功 W G= G · s = | G | | s |·
2 ° θ
1.因为S S S cos (90 + )
1000 3 km, 即飞机从 B 地到 C 地的 △ PAB= △ PAC+ △ PBC, =-| G || s |sin θ
位移大小是 方向是南偏 所以 1 PA PB α β 1 PA
1 000 3 km, · sin( + )= · . . . 1
西 °. 2 2 =-20×98×20×
30 α β 2
PC α 1 PB PC β 即sin( + ) . .
sin + · sin , PC =-196(J)
2 在这一过程中 物体所受各个力对
α β (2) ,
sin sin . 物体做功的代数和为W W W W
= PB + PA = F+ N+ G=
. .
BA2 BC2 AC2 04(J)
2. 连 接 AC B + - 物体所受合外力大小为 F F
, cos = BA BC (3) | 合|=| |
2 ·
=
40- AC2
, -|
G
1|=10-2
.
0×9
.
8×
1
=0
.
2(N)
.
2
4.→AB 24 其方向沿斜面向上 合外力对物体所做
=(-4,3), D AD2 + DC2 - AC2 32- AC2 ,
W = F · s = F · →AB =(2,3)·(-4,3)= cos = 2 AD · DC = 32 , 的功为W = F 合· s =| F 合|| s |cos θ =0 . 2
13
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等×2. . . 由正弦定理可得 A B { x y { x y
0×1=04(J) (6) sin ∶ sin ∶ 所以 -2 +3 =0, 即 2 =3 ,
上述计算表明 , 物体所受合外力对物体 sin C = a ∶ b ∶ c , x2 + y2 =2 13, x2 + y2 =52,
所做的功
,
与物体所受各个力对物体做
∴
a
∶
b
∶
c
=7 ∶ 8 ∶ 13, 解得
{x
=6,或
{x
=-6,
功的代数和是相等的. 设a
=7
k
,
b
=8
k
,
c
=13
k
(
k
>0), y =4 y =-4 .
6 7 . . 略 略 . . 由余弦定理的推论得 cos C = a2 + b a 2 b - c2 所以 ( a =(6,4 ) ) 或 (-6,-4) .
2
10.c 3 22 .
复习题二 49 k2 +64 k2 -169 k2 1 . = ,
A组
=
112
k2 =-
2 设向量
7
c
7
的坐标为 x y .
( , )
° C °
1. . ∵0 < <180 , 因为a c b c
(1)√ · =4, · =9,
C °.
(2)✕, 向量是矢量 , 不可以比较大小 , ∴ =120 ì ïx 3
它的模可以比较大小. 4.从点D向南偏西 °飞行 .作 { x y ï = ,
30 50 3 km 所以 2 + =4, 即í 7
质量 功是标量 动量 加速度 出平面直角坐标系 上北右东 依次作 x y ï
( 是 3 矢 )✕ 量 , . 、 , 、 出图象. , , - +3 =9, î ïy = 2 7 2.
( ) ( )
(4)✕,“ 向量共线 ” 是 “ 这四点共线 ” 的 5. (3 a -2 b )-2 a + 1 b =3 a -2 a -2 b - b = 所以c = 3 , 22 .
必要不充分条件. 2 7 7
零向量的方向是任意的 零向 a -3 b.作图 , 选取平面内任意一点O , 作 11. 100 2 N .
(5)✕, ,
量与任意向量共线. O→A a O→B b O→C b 利用向量的减 12.m 作用在O→B方向上的力为
= , = , =-3 , =5000 g,
(6)√
. 法法则作出→CA
=
a
-3
b即可.
50 3 N
.
答案是 a b 考查向量减法的 6. .设 ABCD的顶点D的坐标是 分析 竖直方向上的分力大小是
(7)✕, : - , (-4,2) ▱ : 50 N,
三角形法则. x y 所以砝码受到的重力也是 由G
( , ), 50 N,
(8)√ . 还有可能a b. 则由→AB ∥ D→C得→AB = D→C , 方 = m 向 g = 的 50 分 可 力 得 大 , m 小 = 是 5 kg=5000 g .水 ° 平
(9)✕, ⊥ 又因为→AB D→C x y 100×cos 30 =
还有可能b c. =(1,-2), =(-3- ,- ),
(10)✕,
向量a在b
⊥
方向的射影是下个 则得
{
-3-
x
=1,所以
{x
=-4, 100×
3
=50 3(N),
所以作用在O→B方
(11)✕, y y . 2
标量 可正 可负 可为零. - =-2, =2
, 无 、 论a与 、 b是不是零向量 左 所以顶点D (-4,2) . 向的力的大小是 50 3 N .
( 边 12 可 )√ 以 , 推证右边 , 右边也可以推 , 证 7. æ è ç 5 ,- 2 5 ö ø ÷或 æ è ç - 5 , 2 5 ö ø ÷. 1 1 3 4 . . 3 直 6 角 N . 三角形.
左边. 5 5 5 5
设与a垂直的单位向量e x y 易得 →AB →AC
2. =( , ), : =(3,4), =(-8,6),
3.
(
(
1
7
)
)A 圆
D
.
.
( .
(
分 8
2
)
)
析 C
D
.
.
单
(3
位
)D
向
.(
量
4
起
)B
点
.(
相
5)
同
B.
时
(6
终
)
点
C.
所
因
以
为
y
a
⊥ =-
e
2 , x
所
, 又
以
因
a
· 为
e
= e 0 是 ,
即
单位 4
x
+ 向 2 量
y
= , 0 所 , 所
因
以
为→
△
AB
A · BC
→AC
是 = 直 0, 角三角形.
(1) : 以x2 y2 . B组
的轨迹 即是单位圆 半径是一个单位 + =1
长度 圆
,
心是点O.
, {y
=-2
x
, 代入消元可得
1.物体所受力有竖直方向的重力G
,
斜面
, x2 y2 . 给物体的摩擦力f 以及斜面给物体的
.B→C →AC →AB + =1 ,
(2)(-6,2) . = - =(-4,1)-(2, ì ï x 5 ì ï x 5 支持力 N , 受力分析后 , 可得到 : W G=
-1)=(-6,2) ï = , ï =- , mgh
í 5 或í 5 =5×10×2=100(J),
1 b a .作图 根据向量减法的三 ï ï h
(3) ( - ) , ïy 2 5 ïy 2 5 W G °
2 î =- î = , f= ×cos37 × °×(-1)=-5×10
角形法则可得. 5 5 sin37
所以与 a 垂直的单位向量的坐标是
4 10 200
2π. æ ö æ ö × × =- (J),
( a 4) b 3 2 a b 2 a2 a b è ç 5 5 ,- 2 5 5 ø ÷或 è ç - 5 5 , 2 5 5 ø ÷. W N 5 =0 3 (J) . 3
| +
a
|
b
=(
b2
+ ) = +2| |·| |· 8.
(1)①
当a与b同向共线时
,
a
·
b
=|
a
|·
2.因为A→D
=
→AB
+
B→C
+
C→D
=(6,1)+(
x
,
y
)+
cos , + b ° x y
a 2 a b b 2 | |·cos0 =2×4=8; (-2,-3)=(4+ ,-2+ ),
=| | +2×2×1×cos , +| | 当a与b反向共线时 a b a
=4+4cos a , b +1 ② b ° , · =| |· 所以D→A =(-4- x ,2- y ),
=5+4cos
a
,
b
=3,
| |·
当
c
a
os
与
18
b
0
垂
=
直
2×
时
4×(
a
-1)
b
=-8
a
;
b
又因为B→C
∥
D→A
,
B→C
=(
x
,
y
),
所以 a b 所以 a b (2) , · =| |·| | 所以 x y x y
4cos , =-2, cos , = ° (-4- ) - (2- )=0,
·cos90 =2×4×0=0; 所以 y xy x xy
1 所以 a b 2π. 当a与b的夹角为 °时 a b -4 - -2 + =0,
- , , = (3) 135 , · = 所以x y.
2 3 æ ö =-2
(5)±3 .由向量垂直的坐标表示 , 得a ⊥ | a |·| b |·cos 135 ° =2×4×è ç - 2 ø ÷ = 3.因为 ( a + k · b )⊥( a - k · b ), 所以 ( a + k
b x x y y . 2 b a k b
⇔ 1· 2+ 1· 2=0 · )·( - · )=0,
( a + λb )⊥( a - λb )⇔(3+ λ ,3- λ )⊥(3- -4 2 . 即a2 - k2 · b2 =0,
λ ,3+ λ )⇔(3+ λ )(3- λ )+(3- λ )(3+ λ ) 9. (6,4) 或 (-6,-4) . 所以 | a | 2 - k2 ·| b | 2 =0,
=2×(9-
λ2
)=0
设向量a的坐标为
(
x
,
y
),
因为 a
⊥
b
, 所以 k2 所以k 3 .
λ2 λ . a 9- ·16=0, =±
⇔9- =0⇔ =±3 | |=2 13, 4
14
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4.证法一 几何法 2θ 2θ
( ): 因为 2α 2α 所以 25 2α cos -sin .
设E F G H分别为AB BC CD DA的 sin +cos =1, cos + 2θ 2θ=1
, , , , , , 144 cos -sin
中点
, 2α 即 2α 144
2.
(1)
等式左边
=(sin
2α
+cos
2α
)(sin
2α
-
证明
:
如图
,
连接BD
,
AC
,
cos =1, cos =
169
,
cos
2α
)
H
,
E
,
G
,
F 分别是 AD
,
AB
,
DC
,
BC 的
因为α为第二象限角
, =1·(sin
2α
-cos
2α
)
中点 , 所以 cos α =- 12 ,sin α =cos α ·tan α =sin 2α -cos 2α = 等式右边 ,
13 所以等式成立.
5 . 等式左边 2x 2x 2x
= (2) = sin (sin +cos )
13 2x
+cos
2.因为 α 1 所以 2α 2α 2x 2x 等式右边
sin =- , cos =1-sin = =sin +cos =1= ,
3 所以等式成立.
8 故 α 2 2. 等式左边
HE是 ABD的中位线 , cos =± (3)
△ , 9 3 α α α α
cos (1+cos )-sin (1+sin )
故HE BD HE 1 BD. 当 α 2 2时 α 2 = α α
∥ , = cos = ,tan =- ; (1+sin )(1+cos )
2 3 4 α 2α α 2α
cos +cos -sin -sin
同理GF BD GF 1 BD. = α α
∥ , = 当 α 2 2时 α 2. (1+sin )(1+cos )
所以HE GF HE G 2 F. cos =- 3 ,tan = 4 (cos α -sin α )(1+cos α +sin α ).
∥ , = 3.因为 α m m 所以 2α = α α
故平行四边形EFGH是平行四边形. cos = ( ≠0), sin =1- (1+sin )(1+cos )
证法二 向量法 cos
2α
=1-
m2
,sin
α
=± 1-
m2. 要证左边
=
右边
,
( ): α α
m2 即证 1+cos +sin 2
由图可得 , E→H = A→H - →AE = 1 ( A→D - →AB )= 当 sin α = 1- m2时 ,tan α = 1 m - ; (1+sin α )(1+cos α ) = 1+sin α +cos α,①
2 α α 2 2α 2α
当 α m2 时 α (1+cos +sin ) =1+cos +sin +
1 B→D sin = - 1- , tan = α α α α α
, 2cos +2sin +2sin cos =2+2cos +
2 1- m2 . α α α
- m 2sin +2sin cos ,
F→G C→G C→F 1 C→D C→B 1 B→D α α α
= - = 2 ( - )= 2 , 思考交流(第 页) 2(1+sin )(1+cos )= 2(1+sin +
149 α α α
所以E→H F→G 所以顺次连接四边形 用最基本的方法即可. cos +sin cos )
= , α α α α
ABCD各边中点所得的四边形是平行 由 α 知α在第一象限或第三象限. =2+2sin +2cos +2sin cos ,
tan =3, 所以 α α 2 α
四边形. (1+cos +sin ) =2(1+sin )(1
若 α 在第一象限 得 α 3 α
5.略. (1) , sin = , +cos ),
10 即 式成立.
C组 ①
α 1 所以等式成立.
1.略. cos = ,
10 3.因为 α .
2.略. tan =15,
3 1 α
3.略. 则sin α α +cos α α +3 = - 10 + 10 +3 所以 c si o n s α= 2 3 ,
第四章 三角恒等变换 sin -cos 3 1
- 所以 α 3 α.
sin = cos
10 10 2
§1 同角三角函数的
4+3 10. 由 2α 2α 可得 9 2α 2α
= sin +cos =1, cos +cos
基本关系 2 4
练习(第 页) (2)
若 α 在第三象限
,
得
sin
α
=-
3
, =1,
所以
cos
2α
=
4 .
148 10 13
1. (1) 因为 α为第一象限角 ,sin α = 3 , cos α =- 1 , 故 cos α =± 2 13.
2 10 13
所以
cos
α
= 1-sin
2α
=
1 .
3 1 当 α 2 13时 α 3 13
2 α α - - +3 cos = ,sin = ;
α 则sin +cos +3 10 10 13 13
故 α sin . α α =
tan = cos α= 3 sin -cos 3 + 1 当 cos α =- 2 13时 ,sin α =- 3 13.
10 10 13 13
因为α为第三象限角 α 4 α
(2) ,cos =- , 4-3 10. 4. 原式 tan -1 -2-1 .
5 = (1) = α = =3
2 tan +1 -2+1
所以
sin
α
=- 1-cos
2α
=-
3 . 练习(第
150
页)
原式 sin
2α
-cos
2α
tan
2α
-1 4-1
故 α sin α 3 .
5 1.
(1)
原式
=cos
2α
+tan
2α
·cos
2α
=cos
2α
+
(2) =
sin
2α
+cos
2α=
tan
2α
+1
=
4+1
(3) ta 因 n 为 = t c a o n s α α = = - 4 5 , 所以sin α α=- 5 , c si o n s 2 2 α α 2 · α cos 2 2 α α . 习 = 题 5 3 4 . -1
12 cos 12 =cos +sin =1
2θ 2θ 2θ A组
α 5 α. 原 式 2cos -sin -cos
sin =- cos (2) = 2θ 2θ 2θ = 1. 因为α为第四象限角 所以 α
12 sin +cos -2sin (1) , cos =
15
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等α 所以 4x 4x 2x 2x 2 α.
2α 2 故 α sin . sin +cos = (sin +cos ) - (2)-cos
1-sin = , tan = α=-1 α.
2 cos 2x 2x 1 7 . (3)-sin
(2) 因为α为第二象限角 , 所以 sin α = 2sin cos =1-2× 16 = 8 5. tan15 ° =2- 3;tan105 ° =-2- 3 .
α 3.略.
1-cos
2α
=
15
,
故
tan
α
=
sin
α=-
15. 6.
(1) 3;(2)- 3
.
17 cos 8
§2 两角和与差的三角
7. α β 8-30 6
因为 α 4 cos( - )= ;
(3) tan =- , 函数公式 85
3
所以 sin α =- 4 cos α , 练习(第 154 页) tan( α + β )= 15-16 6.
3 8+30 6
1. 等式左边 π α π α
所以16
cos
2α
+cos
2α
=1,
(1) =cos
2
cos +sin
2
sin
α β
1
-2
9 α 等式右边 8. α β tan +tan 3
=sin = , tan( + )= α β=
所以 2α 9 所以 α 3 . 所以等式成立. 1-tan tan 1- 1 ×(-2)
cos = , cos =± 3
25 5
等式左边 π α π α
当 cos α = 3 时 ,sin α =- 4 ; (2) =cos 2 cos -sin 2 sin = 因 - 为 1, ° α ° ° β °
5 5 α 等式右边 所以等式成立. 0 < <90 ,90 < <180 ,
=-sin = , 所以 ° α β ° 故α β °.
当 α 3 时 α 4 . ( ) 90 < + <270 , + =135
cos =- ,sin = 2.因为 α 3 α π 所以 思考交流(第 页)
5 5 sin =- , ∈ - ,0 , 158
5 2 ( )
因为 α 2 1.f x x x x π
(4) cos = , α 2α 4 . ( )=sin +cos = 2sin + ,
3 cos = 1-sin = 4
5
( ) 当x k π k Z时 f x 取得最大
所以 α 2α 5. 所以 π α π α π =2 π+ , ∈ , ( )
sin =± 1-cos =± cos - =cos cos +sin · 4
3 4 4 4 值
α ( ) 2,
当 α 5时 α sin 5 α 2 4 2 3 2.
sin = 3 ,tan = cos α= 2 ; sin = 2 × 5 + 2 × - 5 = 10 当x =2 k π- 3π , k ∈ Z时 , f ( x ) 取得最小
α 4
当 sin α =- 3 5时 ,tan α = c si o n s α=- 2 5. 3.由已知得 sin θ = 1 1 7 5 , 值 - 2,
θ ( ) 周期为 .
2.
cos
θ
= ± 1-sin
2θ
,tan
θ
=
c
si
o
n
s
θ =
所以
cos
θ
+
π
3
=cos
θ
cos
π
3
-sin
θ
sin
π
3
2.f
(
x
)=
a
s
2
in
π
x
+
b
cos
x
=
a2
+
b2
sin(
x
+
φ
),
θ b
sin . 8 1 15 3 -8-15 3. φ
±
1-sin
2θ =-
17
×
2
-
17
×
2
=
34
tan = a ,
3. 等式左边
(1) = 4.由已知得 α 5 β 7 当x k π φ k Z时 f x 取得最
(sin x +cos x ) 2 cos =- 3 ,sin =- 4 , =2 π+ 2 - , ∈ , ( )
(cos
x
+sin
x
)(cos
x
-sin
x
)
所以
cos(
α
+
β
)=cos
α
cos
β
-sin
α
sin
β 大值 a2
+
b2
,
x x x ( ) æ ö
= sin x +cos x= 1+tan x= 等式右边 , =- 5 × 3 - - 2 ×è ç - 7 ø ÷ 当x =2 k π- π - φ , k ∈ Z时 , f ( x ) 取得最
cos -sin 1-tan 3 4 3 4 2
所以等式成立.
小值 a2 b2
(2)
等 式 左 边
= c
si
o
n
s
2
2
θ
θ - sin
2θ
= 思
=
考
-
交
3
流
5
12
-
(
2
第
7.
页) 练
周
习
期
(第
为 -
2π
. +
页)
,
155 159
sin 2θ -sin 2 2 θ θ cos 2θ = sin 2θ · 2 s θ in 2θ = 由诱导公式知 ( π α ) é ê ê π 1. cos18 ° cos72 ° -sin18 ° sin72 ° =cos(18 °
cos cos sin - =cos ë - ° ° .
t 所 an 以
2θ
等 · 式 sin 成
2θ
立 =
等
.
式右边
, ( π - α ) ù û ú ú =cos ( π + α
4
) .
2
2. ( 图
+
1
7
象 )
2
f ( 略
)
x
=
. )
c
的
os
最
90
大
=
值
0
为 13, 最小值为 -13,
(3)
等式左边
=cos
2α
-2cos
α
+1+sin
2α
=
4 4
f x 的最大值为 最小值为 图
2-2cos α = 等式右边 , 所以等式成立. 练习(第 156 页) 象 (2 略 ) ( . ) 2, -2,
(4) 因为 (sin 2x +cos 2x ) 2 =1, 1. 2- 6 6+ 2. f x 的最大值为 最小值为 图
所以
sin
4x
+cos
4x
+2sin
2x
cos
2x
=1
. (1)
4
;(2)
4 象
(3
略
) (
.
) 2, -2,
故 sin 4x +cos 4x =1-2sin 2x cos 2x. 2. 3 1 . ( )
B组 (1)
2
;(2)
2
3.f
(
x
)= |sin
x
+cos
x
|= 2sin
x
+
π
,
1.因 cos 为 x ) s 2 i = n m x 2 , - 1 c - o 2 s si x n = x c m os , 所 x = 以 m2 ( , sin x - 3. sin ( θ + π 4 ) = 3 2- 8 14 ; 4.f 最 x 小正周期为 ( x π . π ) 4
m2 ( ) ( )= 2cos + ,
所以 x x 1- . θ π 3 3- 7. 2 12
sin cos = cos - = x
2 3 8 当 π k k k Z 即
4. α α α + ∈[-π+2 π,2 π], ∈ ,
2.因为 x x 2 所以 x (1)sin(π- )=sinπcos -cosπsin = 2 12
sin +cos = , 1+2sin · α [ ]
2 sin , x 13π k π k k Z 时
α α α ∈ - +4 π,- +4 π , ∈ ,
x 1 所以 x x 1 . cos(π- )= cos πcos +sin πsin = 6 6
cos = , sin cos =- α. 函数单调递增.
2 4 -cos
16
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练习(第 页) 举例略. ° ° °
161 tan15 + 3 tan15 +tan60
1. (1)sin 54 ° +sin 66 ° =2sin 54 ° + 2 66 ° · 2. (1) 2 3 ;(2)- 2 1 ;(3)- 2 3 ;(4)- 2 3 ; ( ta 3 n ) ( 1 1 - 5 ° 3 + ta 6 n 0 ° 1 ) 5 ° = = ta 1 n -ta 7 n 5 ° 1 , 5 ° ta ta n n 7 6 5 0 ° ° = =
° °
54 -66 ° ° °.
cos =2sin60 cos6 = 3cos6 3. 3
2 (5)1;(6)- ° ° 1+
° ° 3 tan45 +tan30 3 3+ 3
° ° 40 +52 ° ° = = = 2
(2)cos 40 +cos 52 = 2cos 2 · 3. cos( α - β )= 63 ;cos( α + β )=- 33. 1-tan45 tan30 1- 3 3- 3
65 65
° ° 3
40 -52 ° °. ( ) ( )
cos 2 =2cos46 ·cos6 4. sin φ - π = 4 3-3 ;tan φ + π =-7 . + 3,
x x x x 6 10 4 所以原式 .
x x 3 +5 3 -5 ( ) ( ) =2+ 3
(3)sin3 -sin5 =2cos sin 5. π α 2 π α 2 ° ° ° °
2 2 cos - = ,sin + = , (4)sin200 sin310 +cos340 cos50
x x. 4 10 4 10 ° ° ° °
=-2cos4 sin ( ) =sin20 sin50 +cos20 cos50
° ° 50 ° +70 ° tan π - α =- 25 3+48. =cos(50 ° -20 ° )
(4)cos50 -cos 70 =-2sin · 3 11 °
2
6. α β .
=cos30
° ° tan( - )=7
50 -70 3 ° °. 3.
sin =2· sin10 = 3sin10 7. α 1 . =
2 2 tan =- 2
3 3.原式
2. ° ° 1 ° ° α α ( α )
(1)sin64 cos20 = [sin(64 +20 )+ 8. π 3 α β α β α β
2 sin +cos = 2sin + =- , tan( + )-tan( + )(1-tan tan )
sin(64
°
-20
°
)]
2
( α
2
)
2 4 5 =
tan
2β
tan(
α
+
β
)
所以 π 3 . α α β
1 ° 1 °. sin + =- tan sin cos .
= 2 sin84 + 2 sin44 2 4 10 = tan β= cos α sin β
α
(2)sin 84 ° cos 114 ° = 1 [sin(84 ° + 因为5π < α < 7π , 所以3π < + π <2π, 因为 sin( α + β )= 1 ,sin( α - β )= 1 ,
2 ( α 2 ) 2 2 2 4 2 3
114 ° )+sin(84 ° -114 ° )]= 1 (-sin 18 ° cos + π = 1 . 所以 sin α cos β = 1 [sin( α + β )+sin( α -
2 2 4 10 2
( α )
° 1 ° 1 . π β 5
-sin30 )=- sin18 - ( α ) sin + )]= ,
2 4 故 π 2 4 . 12
tan + = ( α ) =-3
π π 2 4 π α β 1 α β α β
(3)cos cos cos + cos sin = [sin( + )-sin( - )]
8 8 { 2 4 2
( )
1 π 3a 1 b 1 .
= cos +cos0 9. 由题意可知 + =0, =
2 4 (1) 2 2 12
a 故原式 .
2 1 .
=1, =5
= + 所以a b . 4.略.
4 2 . =1, =- 3 ( ) ( ) ( )
(4)sin2sin12 (2) f ( x )=sin x - 3cos x =2sin x - π , 5.I = I 1+ I 2=12sin ωt - π +4sin ωt + π =
1 . . 3 6 6
=- [cos(2+12)-cos(2-12)] æ ö
2 当x π π k k Z时 f x 取得 ç ωt π ωt π ÷
- = +2 π, ∈ , ( ) 12 èsin cos -cos sin ø +
1 . 1 . . 3 2 6 6
=- cos32+ cos08 æ ö
2 2 最大值 此时x 5π k k Z.
, = +2 π, ∈ ç ωt π ωt π ÷
3. (1) 1 -cos x =cos π -cos x B组 6 4èsin cos 6 +cos sin 6 ø
2 3 ωt ωt.
=8 3sin -4cos
π x π x 1. α 24 α 7 α 24
+ - sin2 = ,cos2 = ,tan2 = ,
3 3 25 25 7 §3 二倍角的三角函数公式
=-2sin sin
2 2 α α α
π+3 x π-3 x . sin 2 = 3 10 10 ,cos 2 =- 1 1 0 0 ,tan 2 练习(第 165 页)
=-2sin ·sin
6 6 =-3 . 1. 1 2 3 1
α β α β (1) ;(2) ;(3) ;(4) ;
+ - 2 2 2 2
(2)cos +cos cos α =- 4 ,tan α = 3 .
2 2
5 4 2 3.
α + β + α - β α + β - α + β æ (5) 2 ;(6)- 3
=2cos cos 2. α α ç 2 α 2
2 2 (1) 2cos - 2sin =2 è cos -
α β. 2 2 2.由已知 得 α 15 所以 α
=2cos cos ö ( ) , sin =- 8 , sin 2 =
习题4-2 α÷ α π . æ ö
A组 sin ø=2cos + 4 2sin α cos α = 2 × è ç - 15 ø ÷ × 7 =
æ 8 8
1.
(1)
6+ 2
;(2)
6+ 2
;(3)
2- 6
;
(2)sin α +cos α = 2 è ç
2
2 sin α +
2
2
-
7 15
,cos 2
α
=2cos
2α
-1=2×
( 7 ) 2
4 4 4 ö ( ) 32 8
2- 6 . α÷ α π . 17.
(4) ;(5)2- 3;(6)2+ 3 cos ø= 2sin + -1=
4 4 32
17
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等3. . α α 复习题四
1 因为 2
(3) cos =1-2sin , A组
2 4
4. A B 48 2-7
sin(2 + )= ; α 1.
75 α 1-cos (1)A;(2)D;(3)B;(4)B;(5)C.
A B 28+12 2. 所以 sin 2 = 2 . 2. α α 2 α 4 故
tan( +2 )= 4 2 (sin +cos ) = 1+sin 2 = ,
21-16 2 所以等式成立. 9
练习(第 页) ( ) α 5 .
α 167 α α (4) 等式右边 =1+cos π - α =1+sin α sin2 =- 9
1. 10 3 10 2 3. 原式 . 原式 .
sin = ;cos =- ;tan 等式左边 (1) =sin3-cos3(2) =-1
2 10 2 10 2 = ,
1 . 所以等式成立. 4. (1) 原式 = 1 . (2) 原式 =- 34.
=- ( ) 19 25
3 (5) 等式右边 =1+cos π + α =1-sin α 5. sin 4α -cos 4α =(sin 2α +cos 2α )(sin 2α -
2. cos π = 2+ 2 ;tan π = 2-1 . 等式左边
2
cos
2α
) ( =sin
2α
) -cos
2α
=-cos2
α
=-
a.
8 2 8 所 = 以等式成 , 立. 6. α π
3. . ∵ ∈ 0, ,
5-2 10.设这个三角形的底角为β. ( 4 )
习题4-3
π α π
∴ - ∈ 0, ,
A组 β 3 13 β 2 13 β 4 4
sin = ,cos = ,tan ( ) ( )
13 13
1. 1 3 2 2 ∴ cos π - α = 1-sin 2 π - α = 12 ,
(1) ;(2)- ;(3) ;(4)- ; 3 . 4 4 13
2 2 2 2 = 2 α 2α 2α
cos2 cos -sin
1 1 3. B组 ∴ ( ) =
(5)1;(6) ;(7) ;(8)- π α 2 α 2 α
4 2 3 1. (sin α +cos α ) 2 =1+sin 2 α = 7 , 因为 π cos 4 + 2 cos - 2 sin
2. α 120 α 119. 4 α α α α
sin2 =- ;cos2 =- (cos -sin )(cos +sin )
169 169 α 3π 所以 α α =
< < , sin <0,cos <0, 2 α α
3. α 161 α 240. 2 (cos -sin )
cos2 =- ;tan2 =- 2
289 161
故 α α 7. α α
α sin +cos =- = 2(cos +sin )
4. tan2 α = 1 2 - t t a a n n 2α= 3 4 . 2.因为 ( π θ ) 2 所以1+tan θ =2 ç æ è 2 cos α + 2 sin α ö ø ÷
( ) tan2 α +tan π tan 4 + =3, 1-tan θ=3, ( 2 2 )
tan 2 α + π 3 = 1-tan2 α tan 3 π 解得 tan θ = 2 1 . =2 co ( s π 4 cos ) α +sin π 4 sin α
3 θ θ 2θ π α 24.
故 θ 2θ 2sin cos -2cos =2cos - =
4 + 3 sin 2 -2cos = sin 2θ +cos 2θ = 7. 等式 4 左边 13 α β α β 等
3 4+3 3. θ (1) =tan( + - )=tan ,
= 1- 3 4 × 3 = 3-4 3 2 1 t + an tan - 2θ 2 =- 5 4 . 式右边 = 2si 2 n co β s c 2 o β s β =tan β , 等式左边 =
5.设 =- 顶 24 角 . 为β. sin β = 2 2 5 4 ,cos β =- 2 7 5 ,tan β 3.等 -1 式 +1 右 ) 边 2 = = 4 1 4 1 ( ( 2 co c s os 2 2 θ θ + ) 1 2 ) = 2 c = os 4 1 4θ ( = 2c 等 os 式 2θ ( 等 2s 2 i 式 ) n 等 右 θ c 式 o 边 s 2 左 , θ 所 = 边 s 以 in = 等 2 si θ 式 n co 成 θ s ( 立 θ 1 = + . 等 2c 式 os 2 右 θ - 边 1 , ) 所 =
7 左边 以等式成立.
,
6. α 6 α 30 α 所以等式成立. (3) 等式左边 = (sin 2α + cos 2α ) 2 -
sin = ,cos =- ,tan =
2 6 2 6 2 4. α 7 α 3 α 1 . 2α 2α 1 2 α 等式右边
cos = ,sin = ,tan = 2sin cos =1- sin 2 = ,
5. 25 2 5 4 3 2
- 5.如图 记 AOE θ θ . 所以等式成立.
5 , ∠ = ,0< <π
7. α 2 5 α 5 α . S 矩形ABCD=2 R sin θ ·2 R cos θ =4 R2 sin θ · ( π α ) ( π α )
sin 2 = 5 ,cos 2 =- 5 ,tan 2 =-2 cos θ =2 R2 sin2 θ. (4) 因为 tan 4 ( + - ) tan ( 4 - ) =
α π α π α
8. -1+ 5. 1+tan + tan -
tan = 4 4
2 2 α
2α 2α tan2 ,
9. 等式左边 tan -1 1-tan é æ
(1) = tan α = 2tan α · 所以等式左边 =tan 2 α · ë ê ê 1+tan ç è π +
4
1 2 等式
(-2)= α·(-2)= - α= ö æ öù
右边 tan2 tan2 当 2 θ = π 时 , S 矩形ABCD 取得最大值 2 R2 , α ø ÷ tanè çπ - α÷ øû ú ú
, 2 4
所以等式成立. 此时四边形ABCD为正方形. ( α α)
α 1+tan 1-tan
等式左边 θ 2θ =tan2 · 1+ α· α
(2) =sin (1+2cos -1)= 6. α α 11. 1-tan 1+tan
θ 2θ θ θ 等式右边 tan =-11,tan2 = α 等式右边.
2sin cos =sin2 cos = , 60 =2tan2 =
所以等式成立. 7.略. 所以等式成立.
18
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8. y 1 x 最大值为 1 最小值 34.
(1) = sin 6 , , =
2 2 25
因为 α α
为 1 周期为π. sin -cos <0,
- ,
2 3
所以 α α 34.
y 1 x 最大值为 1 最小值 sin -cos =-
(2) = cos 2 , , 5
2 2 2α 2α
1 1 sin -cos
为 1 周期为 . (2) 2α - 2α = 2α 2α =
- , π cos sin cos sin
2 α α
( ) -cos2 4cos2 400 34.
y 1 x π 3 最大值为 =- 2 α =- (3) = sin 2 - - , 1 2 α sin 2 81
2 3 4 sin 2
4
1 3 最小值为 1 3 周期为 . 3.
- , - - , π (1)C;(2)A.
2 4 2 4 4. θ.
B组 tan
5. .
( α α ) ( α 2
1.原式 6. .
= cos +sin cos - 0
2 2 2
7. .
( α α ) 2 2- 3
α ) sin -cos 8.令 ∠ AOC = θ , 则CF =sin θ , EF =cos θ -
sin · ( α 2 α 2 ) 2 + sin θ θ ( π ) 2 , ∈ 0, , sin 2 +cos 2 3 3
( θ)
α 所以 S θ θ sin
2 矩形CDEF =sin · cos - = α α sin 3 2 .
2sin ·cos · α ( ) ( )
2 2 2 3 θ π 3 θ 2π
cos sin 2 + - ,2 ∈ 0, ,
2 3 6 6 3
α [ ) 当 k π k k Z 即 α 当 θ π π 时 S 最大 此时
∈ π, + π , ∈ , ∈ 2 + = , 矩形CDEF ,
2 4 6 2 [ )
k π k k Z 时 原式 AOC θ π 点C平分AB
2 π, +2 π , ∈ , =2- ∠ = = ,
2 6
α α sin -cos ;
α [ )
当 π k π k k Z 即 α ∈ + π, + π , ∈ ,
2 4 2 [ )
π k k k Z时 原式 ∈ +2 π,π+2 π , ∈ , = 2
α α
sin -cos ; α [ )
当 π k 3π k k Z 即 α
∈ + π, + π , ∈ , 2 2 4 [ )
k 3π k k Z时 原式
∈ π+2 π, +2 π , ∈ , =
2
α α
-2+sin +cos ;
α [ )
当 3π k k k Z 即α
∈ + π,π+ π , ∈ , ∈
2 4
[ )
3π k k k Z 时 原式
+2 π,2π+2 π , ∈ , =
2
α α.
cos -sin
2.由已知 得 α α 2 16
, (sin +cos ) = ,1+
25
α 16 α 9 . sin2 = ,sin2 =-
25 25
因为3π α 且 α α
< <2π, sin +cos >0,
2 ( )
所以 α α α 7π α
sin -cos <0, ∈ ,2π ,2 4 ( )
7π .
∈ ,4π
2
故 α 2 α 4 34. cos2 = 1-sin 2 = 25
α α 2 α 9
(1)(sin -cos ) =1-sin2 =1+
25
19
(
( )
令 θ θ t 因为θ π 所
sin +cos = , ∈ 0, ,
2
以t θ θ .
=sin +cos ∈(1, 2)
因为 θ θ 2 θ θ t2
(sin +cos ) =1+2sin cos = ,
t2
所以 θ θ -1
sin cos = ,
2
故S t
矩形PQCR =10 000-9 000 +8 100·
t2
-1 t2 t
=4050 -9000 +5950, 2
当 t 时 S 取得最大值 为
= 2 , 矩形PQCR ,
2 此时θ π.
(14050-9000 2)cm , =
4
第五章 复数
§1 复数的概念及其几何意义
练习(第 页)
179 1.A z B z C z : =4+3i; : =-3+2i; : =-3-3i; D z E z .
: =-3i; : =3-2i
2. b a b a
(1) =0;(2) =0;(3) >0;(4) <0; a b .
(5) <0, >0
3.略.
4. z z z (1)| 1|=13, 1=12+5i;(2)| 2|= 3,
z z z
2= - 3 i;(3) | 3 | = 2, 3 = 3 +i;
z z . . (4)| 4|=6, 4=6
习题5-1
C组 A组
( )
1. m 或 m . m . m 1.f x a x π a b. (1) =4 =-1 (2) =3 (3) = ( )=2 cos 2 - -2 +
因为x ∈ [ 0, π ] ,
3
2.
-1 .
{x =-1,或 {x =7, 2 (1) y y .
[ ] =7 =-1
所以 x π π 2π . x 或 y 或 . 2 - ∈ - , (2) =5 -1, =-4 1
3 3 3 {x
若a =3, >0, (3) y .
=-2
当 x π 2π时 f x 取得最小值 3.略.
2 - = , ( ) ,
3 3
4. . 1 3 . .
a 2π a b (1)5,3+4i (2)1, + i (3)6,-6
2 cos -2 + =-5; 2 2
3 .
(4)5,5i
当 x π 时 f x 取得最大值 a 5. .
2 - =0 ,( ) ,2 · C
3 6.四.
a b .
1-2 + =1 B组
故a b .
=2, =1
1. 不在实轴上 即虚部不为 即m
若a (1) , 0, ≠
<0,
且m .
5 ≠-1
当 2 x - π 3 =0 时 , f ( x ) 取得最小值 ,2 a · (2) 在虚轴上 , 即实部为 0, 即m =1 .
在实轴下方 即虚部小于 即 1-2 a + b =-5; (3) , 0, -1<
m .
当 x π 2π时 f x 取得最大值 <5
2 - = , ( ) , 在虚轴右侧 即实部大于 即m . 3 3 (4) , 0, >1
在第三象限 即实部和虚部同时小
a 2π a b . (5) , 2 cos -2 + =1 于 即 m .
3 0, -1< <1
故a b . 2.若复数z 对应的点在复平面的第三象
=-2, =-5
综上 a b 或a b . 限 则 虚 部 和 实 部 同 时 为 负 即
, =2, =1 =-2, =-5 , ,
2.S 矩形PQCR=(100-90sin θ )(100-90cos θ ) { log1 2( x2 -3)<0, {x2 -3>1, x
θ θ x ⇒ x ⇒-3< <
= 10 000 - 9 000 (sin + cos ) + log2( +3)<0 0< +3<1
θ θ. .
8100sin cos -2
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等整理得 b c b ax by ay bx ax by ay
§2 复数的四则运算 { b c 2 + -(8+ { 2 b )i=0, ( bx - )+( + )i=( - )-( +
2 + =0,解得 =-4, )i,
练习(第 页) ∴ b c . z z a b x y a b x y
183 8+2 =0, =8 1· 2= + i· + i=( - i)( - i)=
1. (1)-10-i;(2)2;(3)0;(4)8 2-2i; 9.1+ m i
+
1
=
(1+ m i)(2+i)
+
1
=
2- m
+
( ax - by )-( ay + bx )i .
. 2-i 2 5 2 5 z z z z .
(5)4 5-6i;(6)15+3 3 m ∴ 1· 2= 1· 2
2.如教材第 页图 设复数z a c 1 2 +1 æz ö (a b ) a b x y
则 +( b z 3 + - d z ) 1 i = , 1 ( 7 a 0 + c )+( 5 b - + 6 d , )i-( a + b 3 i = )= + c 所 2 以 + 2- 5 5 m + i, 2 1 = 2 m 5 +1 ⇒ m = 6 7 . ( ( a 4 x ) + b è ç y z ) 1 2 + ø ÷ ( b = x - a x y + + ) y i i i = ( + x i 2 ) + ( y2 - i) =
+ d i . 10.若z 1· w ≠ z 2· w , 则z 1· w - z 2· w =( z 1 x2 + y2
z z 对应的向量为Z→Z 即复数的减法 z w . ax by bx ay
可 3- 以 1 按照向量的减法来 1 进 , 行. 又 - 2 z )· z ≠ 所 0 以z z 即 w . = ( + x ) 2 -( y2 - )i ,
1= 2, 1- 2=0, 0· ≠0 +
练习(第 页) 设w a b a b R a b 不同时为 z a b a b x y
186 = + i( , ∈ , , 1 - i ( - i)( + i)
1. 1 3 0),
则
0·(
a
+
b
i)= 0+0i=0,
与
0·
w z
2
= x
-
y
i
= x2
+
y2 =
(1)-3+11i;(2)-10i;(3)- - i; 矛盾. ax by ay bx
2 2 ≠0 ( + )+( - )i
(4)-13 . 所以z 1· w = z 2· w ( w 是任意的非零 x2 + y2
2. . 复数 . ax by bx ay
(1)-1;(2)0 ) ( + )-( - )i.
3. . 11. .
= x2
+
y2
(1)-5-12i;(2)-7-24i 41 æz ö z
4. (1) -3+2i ;(2) 7+19i. 12.设 R 复数 z 1 = a + b i, z 2 = c + d i, a , b , c , d ∴ è ç z 1 ø ÷ = z 1.
13 10 ∈ , 2 2
练习(第 189 页) 则z 1+ z 2= a + c +( b + d )i=8, 4.z = a -i = ( a -i)(1+i) = ( a +1)+( a -1)i.
1.O→Z 2 是由O→Z 1 逆时针旋转 π 2 , 再拉伸 2 b ∴ a d + c =8,① w 1 z - 2 i z 1+ a 2 a2 + a . 2
倍得到的 + =0,② = + i= + i
; z z a b c d ac bd ad 2 2
1· 2=( + i)( + i)=( - )+(
O→Z 是由O→Z 逆时针旋转 再拉伸 倍 bc 又虚部减去实部的差等于 3
3 1 π, 4 + )i=24, ,
得到的. ac bd 2
∴ - =24,③ a2 a a
ad bc 所以 + 1+ 3 可得a
2.O→Z 是由O→Z 逆时针旋转π 再压缩为 + =0,④ - = , =±2,
2 1 2 , 联立 解得a c b 又a 2 2 2
①②③④, = =4, =2 2, >0,
原来的 1 得到的 d 或a c b d 所以a
; =-2 2 = =4, =-2 2, =2 2, =2,
2
O→Z 是由O→Z 逆时针旋转 再压缩为 ∴ 这两个复数为 4+2 2i 和 4-2 2i . 故w = 3 +3i .
3 1 π, B组 2
5. x x a b a b
原来的 1 得到的. 1. . (1)( +2i)( -2i);(2)( + )( - )
0
习题5- 4 2 2. ∵ 关于x的实系数一元二次方程x2 + kx ( a + b i)( a - b i) .
k2 k 有两个虚根
6.若OA
=2
OB
,
则点B可由点A顺时针
A组 + -2 =0 ,
Δ 旋转 ° 并压缩 1 得到 所以z 1
1.
(1)3+5i;(2)-2i;(3)-1-2i;(4)3-5i
.
即
∴
k
<
2
0,
k2 k
90 ,
2
, 1=
2
2. . -4( -2 )<0,
(1)-1+7i;(2)5;(3)8-14i;(4)32+7i k k 1
3. . ∴ (3 -8)>0, ·(-i)=- i,
(1)0;(2)-1 2
解得k 或k 8 .
4. 3 4 <0 > 同理 z z 1 .
(1) -3-2i;(2)i;(3) - + i; 3 , 2=-2i, 3=- i
5 5 又x x k x x k2 k 2
1+ 2=- , 1 2= -2 , 点B对应的复数为z z
(4) 13+i. ∴ x2 1+ x2 2=( x 1+ x 2) 2 -2 x 1 x 2= k2 -2 k2 +4 k ( ) · 1=
5.
5
. =4
k
-
k2
=3, (6+8i)· -
1
i =4-3i;
6.
(1)
.
-3+4i;(2)-7-24i
∴
k2
-4
k
+3=0,∴
k
=1
或k
=3, 点C对应的复
2
数为z z z
-1 · 1· 2=(4-3i)
7. x2 又k 或k 8 k .
(1)∵4 +9=0, <0 > ,∴ =3 ·(-2i)=-6-8i;
3 点D 对应的复数为 z z z z
x2 9 3.设z a b a b R z x y x y · 1· 2· 3=
∴ =-
4
,
R .
1= + i( , ∈ ), 2= + i( , ∈ (
1
)
.
) (-6-8i)· - i =-4+3i
x 3 . 2
∴ =± 2 i ( 1 ) z 1+ z 2 = ( a + b i)+( x + y i) = 若OA 1 OB 则z z 1 z
(2)∵ x2 -4 x +13=0, ( a + x )+( b + y )i=( a + x )-( b + y )i, = 2 , 1=-2i, 2=- 2 i, 3
z z a b x y a b x y a .
x 4± (-4) 2 -4×13 4± -36 1+ 2= + i+ + i= - i+( - i)=( + =-2i
∴ = = = x b y . 点B对应的复数为z z
2 2 )-( + )i · 1=16-12i;
z z z z . 点C对应的复数为z z z
4±6i . ∴ 1+ 2= 1+ 2 · 1· 2=-6-8i;
=2±3i 同理 证明略. 点D 对应的复数为 z z z z
2 (2) (1), · 1· 2· 3=
8.由题知 (2-2i) 2 + b (2-2i)+ c =0, ( 3 ) z 1· z 2 = ( a + b i)( x + y i) = -16+12i .
20
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( ) é ( ) ( ) ù
*§3 复数的三角表示 (4)2 2 cos 7π +isin 7π . ë ê êb sin α + π - a sin θ + π û ú ú i, 且两复
6 6 3 3
练习(第 页) 2. 不是 辐角的主值不同
194 (1) , ; 数的模相等 易知→EA可由B→D逆时针旋
1. ° ° ,
(1)4(cos0 +isin0 ); 不是 r 1 模长应为非负数.
( ) (2) , =- <0, 转π得到
(2)2 cos 3 π+isin 3 π ; 3. ( π 2 π ) . 3 ,
( 2 2 ) (1)9 cos +isin =9i BFE π.
2 2 ∴ ∠ =
(3)2 2 cos 3 4 π+isin 3 4 π ; (2)2 ( cos π +isin π ) =1+ 3i . 2. (3-3i)[cos 3 (-60 ° )+isin (-60 ° )]
3 3
2π 2π. ( ) æ ö
(4)cos 3 +isin 3 (3)2 5 cos 3π +isin 3π = - 10 + =(3-3i)è ç 1 -i· 3 ø ÷
2. . 4 4 2 2
(1)2+2 3i;(2)3 3-3i . .
( ) 10i =-2 3i
3. 5 5 ( ) 3.如图.
(1)16 cos π+isin π =4 6-4 2 4π 4π .
12 12 (4)2 cos +isin =-1- 3i
3 3
.
+(4 6+4 2)i æ ö
(2)12 4 (cos π+isin π)=-12 4. (5)3 6 (cos60 ° +isin60 ° )=3 6 è ç 1 + 3 iø ÷.
2 2
( )
6 ° ° 6 π π .
(3) (cos 300 +isin 300 )= - (6)16 cos +isin =8 3+8i
2 4 6 6
4.O→Z′对应的复数为 °
3 2 . (-1+i)(cos 120 +
i
°
4
( ) isin120 ) 设 ABC的三个顶点A B C分别与复
æ ö △ , ,
7π 7π .
(4)2 cos +isin = 2- 2i ç 1 3÷ 平面内的复数 z z 对应 z c 辐
4 4 =(-1+i)è- +i· ø 0, 1, 2 ,| 1|= ,
4.如图 以点B为原点建立直角坐标系. 2 2 角为θ z b 辐角为θ 易得 z z
, 1;| 2|= , 2, | 2- 1|
1 3 1+ 3 BC a.
= - - i =| |=
2 2 2 设 BAC θ 则θ θ θ
∠ = , = 2- 1,
1- 3 1+ 3 . 这样z c θ θ
= - i 1= (cos 1+isin 1),
2 2 z b θ θ
逆时针旋转 ° 相当于乘一个辐角为 2= (cos 2+isin 2),
120 , 又z z b θ c θ b θ
° 模为 的复数. 2- 1=( cos 2- cos 1)+i( sin 2-
120 、 1 c θ
B组 sin 1),
a z z
=| 2- 1|,
设点C的坐标为 则点E的坐 1.设C→B对应的复数z a θ θ 所以a z z
(-1,0), 1= (cos +isin ), =| 2- 1|
标为 点A的坐标为 . é æ ö
点A
(
E
-1
所
,2
对
),
应的复数分别为
(-
z
1,3) 则C→E对应的复数为 a
ë
ê ê
cos è
çθ
+
π
ø
÷
+
= ( b cos θ 2- c cos θ 1) 2 +( b sin θ 2- c sin θ 1) 2
, A=-1+ 3 b2 c2 bc θ θ
z . æ ö ù = + -2 cos( 2- 1)
z 3 A i, 对 E 应 =- 的 1 辐 +2 角 i 的主值为 ∠ ABx , isinè çθ + π 3 ø ÷ û ú ú , = 即a2 b2 + b c 2 2 - c 2 2 bc c b o c s θ , BAC.
z 对应的辐角的主值为 EBx = + -2 cos∠
E ∠ , 设C→D对应的复数z b α α 4.设z θ θ θ 且z5
则 ABC EBC ABx 2= (cos +isin ), =cos +isin ( ∈[0,2π)), =
∠ +∠ =(π-∠ )+(π- é æ ö
∠ EBx )=2π-(∠ ABx +∠ EBx ) . 则→CA对应的复数为 b ë ê ê cos ç è α + π ø ÷ + -i, æ ö
而 ∠ ABx +∠ EBx应是复数z A· z E 的辐 ( ) ù 3 则 (cos θ +isin θ ) 5 =cos ç è 3π +2 k π ÷ ø+
角的主值. ú 2
z A· z E=(-1+3i)(-1+2i)= 1-6-5i= isin α + π 3 û ú , isin ( 3π +2 k π ) , k ∈ Z.
-5-5i, ∴
B→D
=
C→D
-
→CB对应的复数为b
(cos
α
+
2
( )
α a θ θ b α 所以 θ θ 3π k
所以z z 的辐角的主值为 5 . isin )- (cos +isin )= ( cos - cos 5 +isin 5 =cos +2 π +
A· E 4 π a cos θ )+( b sin α - a sin θ )i, ( ) 2
3π k k Z.
所以 ABC EBC 5 3 . B→D 2 b α a θ 2 b α isin +2 π , ∈
∠ +∠ =2π- π= π ∴ | | =( cos - cos ) +( sin - 2
4 4 a θ 2 因为θ 所以 θ .
sin ) ∈[0,2π), 5 ∈[0,10π)
5.
(1)3+3i;(2)4 3-4i;(3)-9;(4)-3- a2 b2 ab α θ α θ
= + -2 (cos cos +sin sin ) 故有3π k 所以k
. a2 b2 ab α θ . +2 π∈[0,10π), =0,1,
3 3i = + -2 cos( - ) 2
习题5-3 .
同理 →AE 2 a2 b2 ab α θ . 2,3,4
| | = + -2 cos( - )
A组
BD AE. θ θ 3π 3π θ 3π
∴ = cos5 +isin5 =cos +isin , = ,
1. (1)6(cos0+isin0) . 由B→D对应的复数为 b α a θ 2 2 10
( ) ( cos - cos )+
z 3π 3π.
(2) 2 cos
π
+isin
π .
(
b
sin
α
-
a
sin
θ
)i,
→EA对应的复数为 1=cos
10
+isin
10
4 4
( ) é ê æ ö æ ö ù ú ( ) æ
5π 5π . êb çα π ÷ a çθ π ÷ ú θ θ 3π ç3π
(3)2 cos +isin ë cos è + ø - cos è + ø û + cos5 +isin 5 =cos +2π +isin è
3 3 3 3 2 2
21
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等ö ( ) {a2 b2
÷ θ 7π z 13π 13π 所以 + =1,①
+2πø, = , 3= 2 cos +isin ; a b .
10 12 18 2( + )=3②
( )
z 19π 19π 由 得a 3 b.
z
2=cos
7π
+isin
7π. 4= 2 cos
18
+isin
18
; ② =
2
- ③
10 10 ( ) ( )
2
同理 z 11π 11π z 3π
z
5= 2 cos
25π
+isin
25π
;
将
③
代入
①
得 3
-
b
+
b2
=1,
, 3=cos +isin , 4=cos + 18 18 2
10 10 2 ( )
3π z 19π 19π.
z
6= 2 cos
31π
+isin
31π . 即
2
b2
-3
b
+
9
=1,
isin , 5=cos +isin 18 18 4
2 10 10 B组
即 b2 b 5
复习题五 2 -3 + =0,
1. 3 2 . 12 i . 4
(1) + i(2) + 而Δ
A组 13 13 5 5 =9-10=-1<0,
故方程无解.
ì
1. { x = 1 , í ï ï x = 1 7 5 , (3)- 1 1 2 -3i . (4) 2 15 i . 2.设正方形的边长为 1, 以点B为坐标原
(1) y 4 . (2)ï ïy 3 . 2. z 2-4 z +8 ( z -2) 2 +4. 点 , BG所在直线为 x 轴 , BA 所在直线
=-2 î =- z = z 为y轴建立平面直角坐标系
7 -1 -1 ,
2. i 11 =-i,i 25 =i,i 26 =-1,i 36 =1,i 70 =i 2 = 将z =2+i 代入得
-1,i 101 =i,i 355 =-i,i 400 =1 . ( z -2) 2 +4 i 2 +4 3 3(1-i) 3
z = = = = -
3. . -1 1+i 1+i 2 2
(1)-2+i
. 3 .
(2)3-2i i
. 2
(3)4-2i 3.设z a b a b R 且a b不同时为
(4)10-3i
. = + i(
æ
, ∈
a
,
ö
,
æ b ö
0), 则点D所对应的复数
4. (1)-21+2 . 4i . 则z + 4 z =è ça +a2 4 + b2 ø ÷ +iè çb -a2 4 + b2 ø ÷. z D=1+i= 2(cos∠ DBC +isin∠ DBC ),
(2)-32-i b 点F所对应的复数
因为 z 4 是实数 所以 b 4 .
(3)- 1+ 3 + 3-1 i . + z , -a2 + b2 =0 z F=2+i= 5(cos∠ FBE +isin∠ FBE ),
2 2 点H所对应的复数
. ……①
5. (4)-25i . . . . 又 | z -2| = ( a -2) 2 + b2 =2, 所以 ( a - z H=3+i= 10(cos∠ HBG +isin∠ HBG ) .
(1)-11+2i (2)-46-9i (3)1 (4)-i 2) 2 + b2 =4 . ……② 因为z D· z F· z H=(1+i)(2+i)(3+i)=
(5)-1+i . ( [ 6) ( 2 5 - 5 1 i . ) ( ) ] 联立 ①②, 则有 {b a ( 2 a b 2 2 + b2 ) a -4 b =0, 10i=10 ( cos π 2 +isin π 2 ) , z D· z F· z H=
+ -4 =0,
6. (1)2 2 cos 7 1 π 2 + θ +isin 7 1 π 2 + θ . 即 {b ( a2 + b2 -4)=0, 2 (cos∠ DBC + isin∠ DBC ) · 5 ·
[ ( ) ( )] a2 b2 a. FBE FBE HBG
θ π θ π . + =4 (cos∠ +isin∠ )· 10(cos∠ +
(2)2 cos 2 - +isin 2 - 若b 则a2 a a a 舍 HBG DBC
12 12 =0, =4 ⇒ =4( =0 ); isin∠ )= 2· 5· 10·[cos(∠
θ θ. {a FBE HBG DBC FBE
(3)cos
(
+isin
)
若b
≠0,
则a2
+
b2
=4=4
a
⇒ b
=1,
.
+∠
HBG
+∠ )+i
D
si
B
n
C
(∠
FBE
+∠
HBG
+
7.
(1)16 cos
4
3
π
+isin
4
3
π
=-8-8 3i
.
故有z =4 或z =1- 3i 或z =1+
=±
3i
3
.
∠
+isin(∠
)]
D
=
B
1
C
0
+
[
∠
co
F
s
B
(∠
E +∠ H
+
B
∠
G )],
+∠ )
(2)-128+ ( 128 3i . ) 4.设z = a + b i( a , b ∈ R ), 所以 ∠ DBC +∠ FBE +∠ HBG = π.
z 6 7π 7π 则 z a2 b2 a b 2
(3) 1= 2 cos +isin ; | |= + =1+3i- - i, 3.略.
12 12 { b {b
( ) 所以 3- =0, 解得 =3, 4.略.
z 2= 6 2 cos 5 4 π +isin 5 4 π ; 1- a = a2 + b2 , a =-4 . 第六章 立体几何初步
( ) 故z
=-4+3i,
z 6 23π 23π .
3= 2 cos 12 +isin 12 所 以 (1+3i) 3 (3+4i) §1 基本立体图形
=
z π π z 7π -4+3i 练习(第 页)
(4) 1=cos
4
+isin
4
; 2=cos
12
+
(-26-18i)(3+4i)(-4-3i) . 1.
210
.理由略.
=-18+26i (1)√;(2)✕;(3)✕;(4)√
25
7π z 11π 11π z 2.A B C D.
isin ; 3 =cos +isin ; 4 = 5.略. ⫋ ⫋ ⫋
12 12 12 3. 圆锥 半个圆锥.
C组 (1) ;(2)
cos 5 4 π +isin 5 4 π ; z 5=cos 1 1 9 2 π +isin 1 1 9 2 π ; 1.设z = a + b i( a , b ∈ R ), 4. 10 3 cm .
z 6=cos 2
1
3
2
π +isin 2
1
3
2
π.
i
则
)(
| a z |
-
2 b +
i
(
)
1
-
-
(
i
1
)
+
z
i
-
)
(
(
1 a +
+
i b )
i
z
)
=( a2 + b2 )+(1- 5 6 . . 5
12
cm
cm
. .
( ) a2 b2 a b 习题6-1
z π π = + -2( + )i,
(5) 1= 2 cos +isin ; A组
18 18 而5-5i 5(1-i) 5(1-i)(2-i)
( ) = = = 1 1.矩形.
z 7π 7π 2+i 2+i 5
2= 2 cos +isin ; 2.不是 因为各侧棱的延长线没有交于
18 18 -3i, ,
22
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一点. B.a和 b 确定平面 α 因为点 A 直线 和BC分别是平面AC与平面α β的交
, ∈ ,
3.略. a 所以A 平面α 同理 B 平面α.而 线 所以AD BC.
, ∈ , , ∈ , ∥
4. . A 直线c B 直线c 因此直线c 平 所以四边形ABCD是平行四边形
C ∈ , ∈ , ⊂ ,
5.能.图略. 面α. 所以AB DC.
=
B组 6.设平面ABC 平面α 直线l 点P 直 练习(第 页)
∩ = , ∈ 234
略. 线AB 则P 平面ABC. 1. .
, ∈ B
又P 平面α 则P 交线l.同理点Q 2.平行.
∈ , ∈ ∈
§2 直观图
交线 l 点 R 交线 l 即 P Q R 三点 3. .
, ∈ , , , ①②③
练习(第 页) 共线. 习题6-4
216
略. A组
习题6-2 1.
(1)A.(2)D.(3)D.(4)B.
A组 2. 平行或相交. 相交或异面.
(1) (2)
1~3.略. .
(3)12
4. . 3.
①② (1)√;(2)✕;(3)✕;(4)√;(5)✕;
5.略. .
(6)√
B组 4.PR BC′.
B组
∥
1.略. PD PE
1. . 5.在 PAB 中 因为 所以 DE
2. . 2. D 略. △ , PA=PB, ∥
2+ 2
3.略. 3.由于点O 截面 AB D 点 O 对角 AB , 所以DE ∥ 平面ABC , 同理 , EF ∥ 平
1∈ 1 1, 1∈ 面ABC.又因为 DE EF E 所以平面
面A ACC 所以O 在截面AB D 与对 ∩ = ,
§3 空间点、直线、平面 1 1, 1 1 1 DEF 平面ABC.
角面 A ACC 的交线上 AO 是截面 ∥
之间的位置关系 1 1 , 1
AB
1
D
1
与对角面A
1
ACC
1
的交线.点P
∈
6.
(1)
等腰梯形.
(2)
3 33a2.
练习(第 页) 对角线 A C 点 P 对角面 A ACC .又 8
222 1 , ∈ 1 1 7.连接AC 交BD于O 连接OE OD 则
1.
(1)
A
∈
α
,
B
∈
α
,
A
∈
β
,
B
∈
β
⇒
α
∩
β
=
点P
∈
截面AB
1
D
1,
所以此截面与对角 , , , 1,
AB.图略. 线A C的交点P一定在AO 上. OE DC OE 1 DC.
1 1 ∥ , =
a α b α a b P.图略. 2
(2) ⊂ , ⊂ , ∩ =
a α b α a b M.图略. §4 平行关系
(3) ⊂ , ⊄ , ∩ =
2. 若点A在平面α内 点B在平面α 练习(第 页)
(1) , 229
外 则直线AB在平面α内 不正确.理 1. .图略 理由略.
, , (1)✕;(2)✕ ,
由略. 2. .
D
若点A在平面α内 点B在平面α 3. .
(2) , C
内 点C在直线AB上 则点C在平面α 练习(第 页)
, , 231
内.正确. 1. . 因为DC D C DC D C F 为 D C
3. (1)✕;(2)√;(3)√;(4)√ . ( 理 1 由 )✕ 略 ; . (2)✕;(3)✕;(4)√;(5)√ 的中点 ∥ 1 1, = 1 1, 1 1
,
练习(第 页) 2.设a b a 平面α 过a作平面β β
226 ∥ , ∥ , , ∩ 所以D F 1 DC 且D F DC.
1. (1)✕;(2)✕;(3)√;(4)√ . α = l , 则a ∥ l.由a ∥ b得b ∥ l , 又b ⊄ α , l 1 = 2 , 1 ∥
2. . α 则b 平面α. 所以OE D F OE D F.
3. ( B 2 D )(5) °.A C °.AA DD AD A D 3.因 ⊂ 为 , a b ∥ a β b β 所以a β 又a 所以四边 ∥ 形 1 OD , FE = 为平 1 行四边形.
习 4 题 5 ° , . 6 A 6 B 0 - , 3 A 1 1 B 1 1 , , C 6 1 0 D 1,90 1 ° , . 1, , 1 1, 练 ⊂ 习 α ( , 第 α ∩ ∥ β , = 页 l , ⊄ ) 则 , a ∥ ⊂ l.同 , 理b ∥ ∥ l. , 所 又 以 因为 EF ∥ EF D 1 O 平 . 1 面 BB D D D O 平
A组 1.略. 233 面BB D D ⊄ 1 1 , 1 ⊂
1.如图 直线l和两条异面直线a b分别 2. .理由略. 所以E 1 F 1 平 , 面BB D D.
相交于 , 点A
,
B
,
平面α过直线l , 和a
,
平 3. B 略. 8.略. ∥ 1 1
面β过直线l和b 即直线l和a确定平 4.已知 如图 平面α 平面β AB和DC B组
, : , ∥ ,
面α
,
直线l和b确定平面β. 为夹在α
,
β间的平行线段. 1.如图
,
连接AM
,
AN并延长交BC
,
CD于
求证 AB DC. P Q 连接PQ.
: = , ,
2~4.略.
5.这三条线共面.设这两条平行线分别为 证明 因为AB DC
: ∥ ,
a和b 直线c分别与a b交于点A 点 所以AB和DC确定平面AC.因为直线AD 因为 M N 分别是 ABC 和 ACD 的
, , , , △ △
23
关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等重心 因为α β 所以b β. 2.取BD的中点O 连接MO C O MC .设
, ⊥ , ⊥ , , 1 , 1
AM AN 又a β 所以a b 又b α a α
所以 2 所以PQ MN. ⊥ , ∥ , ⊂ , ⊄ ,
因为 M P P Q = 1 平 = 面 NQ B , CD MN ∥ 平面BCD 所以a ∥ α. 正方体的棱长为a , 可得C 1 O = 2 6a , MO
⊂ , ⊄ ,
所以MN 平面BCD. 3a MC 3 a
∥ = , 1= ,
2.略. 2 2
3.过AB , AC作平面交平面β于直线l , 在
则C
1
O2
+
MO2
=
MC2
1,∠
MOC
1=90
°.
l上取BE AC 又MO BD C O BD 则 MOC 是二
= , ⊥ , 1 ⊥ , ∠ 1
面角 M BD C 的平面角 因此平面
练习(第 页) - - 1 ,
247 MBD 平面BC D.
1~4.略. ⊥ 1
习题6-5
A组
1.略.
2.无数.类似的命题 过平面 α 的一条平
:
由α β 得 BE AC 则四边形 ABEC
∥ , ∥ ,
行线 可作一个平面与平面α垂直.
,
是平行四边形. DBE 是 AC 与 BD 所
∠
3.略.
成的角. DCE是AB与CD所成的角
∠ , 4. B . 3.因为平面 ABCD 平面 ACEF 四边形
故 DCE °. ⊥ ,
∠ =60 5. A . ACEF为矩形
由AB = CD =10, 知CE =10, 于是 △ CDE 6.AC ⊥ BD , 或任何能推导出这个条件的 所以FA 平面 , ABCD EC 平面ABCD.
为等边三角形 , 所以DE =10 . 其他条件.例如四边形 ABCD 是正方 又四边形 ⊥ ABCD为菱形 , ⊥
又因为BE = AC =6, BD =8, 形 菱形等. ,
所以 ∠ DBE =90 ° , 即 AC 与 BD 所成的 7.由 , AB为☉O的直径知 BC AC 又PA 所以 Rt△ DAF ≌Rt△ BAF ≌Rt△ BCE ≌
角为 90 °. ☉O所在的平面 BC , ☉ ⊥ O所 , 在的 Rt△ DCE , 则DE = DF = BE = BF.
4.连接AN并延长交BC于点G , 连接SG. 平 ⊥ 面 , 所以PA ⊥ BC. , ⊂ 设AC ∩ BD = O , 取 EF 的中点 M , 连接
因为PA AC A 所以BC 平面PAC. DM BM MO
∩ = , ⊥ , , ,
又因为BC 平面 PBC 所以平面 PAC 所以DM EF BM EF 则 DMB 是
⊂ , ⊥ , ⊥ , ∠
平面PBC. 二面角D EF B的平面角.
⊥ - -
8. 因为 APE APF ° PE PF 要使平面DEF 平面BEF 只需 DMB
(1) ∠ =∠ =90 , ∩ ⊥ , ∠
P ° 即 DMB是等腰直角三角形.
= , =90 , △
所以 PA 平面 PEF.因为 EF 平面 BD
⊥ ⊂ 当MO DO时 DMB ° 此时 .
因为四边形ABCD是平行四边形 PEF
,
所以PA
⊥
EF. = ,∠ =90 , AF=2
,
因为 APE EPF ° AP PF P
BN NG (2) ∠ =∠ =90, ∩ = , BD
所以 所以当 时 平面DEF 平面BEF.
ND=AN, 所以PE 平面APF. AF=2 , ⊥
⊥
SM BN NG SM 又PE 平面 PAE 所以平面 APE 平
因为 所以 ⊂ , ⊥
AM=ND, AN=AM, 面APF.
所以MN SG 9.略.
∥ ,
又MN 平面SBC SG 平面SBC 10.由EA 平面α 得EA CD 同理 EB
⊄ , ⊂ , ⊥ , ⊥ , ,
所以MN 平面SBC. CD.因为EA EB E
∥ ⊥ ∩ = ,
所以 CD 平面 ABE 又 AB 平面
⊥ , ⊂
§5 垂直关系 ABE , 所以CD ⊥ AB. 4.已知 : α ⊥ γ , β ⊥ γ , α ∩ β = l.
练习(第 页) B组 求证
:
l
⊥
γ.
241
1. .理由略. 1. 长方体中 图 如果有一个侧 证法一 如图 设α γ a β γ b
(1)√;(2)✕;(3)√;(4)✕ (1) ( (1)), : (1), ∩ = , ∩ = ,
2. .理由略. 面是正方形 那么这个正方形的一条对 在γ内任取一点P.过点P在γ内作直
(1)√;(2)✕;(3)√ ,
角线必垂直于与它异面的一条体对 线m a n b.
3.2 3. ⊥ , ⊥
角线. 因为α γ β γ 所以m α n β.
3 ⊥ , ⊥ , ⊥ , ⊥
练习(第 242 页) (2) 正四棱柱中 ( 图 (2)), 底面的一条 又α ∩ β = l , 所以l ⊥ m , l ⊥ n.
1.略. 对角线必垂直于与它异面的一条体对 又m n P m n γ 所以l γ.
2. .理由略. 角线. ∩ = , , ⊂ , ⊥
(1)✕;(2)✕;(3)√
3~4.略.
练习(第 页)
245
1. 理由略.
A.
2.略.
3.略.
4.设α β l 在α内作b l.
∩ = , ⊥
24
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2.设长方体从同一顶点出发的三条棱的 因为S 所以 t AA′
{xy {x 矩形ACC 1 A 1 =50, 25 · =50,
=6, =3, 所以AA′ 2 .
长分别为x y z 则 yz 解得 y = t
, , , =8, =2,
xz z .
=12, =4 所以S 侧=2(7 t +24 t )· 2 t =124 .
所以 长 方 体 的 体 对 角 线 长 为
8.由题意可得MC AC
2 2 2 . =3, =6,
2 +3 +4 = 29
3.设斜高为h′ 高为h 则BC = AC2 - AB2 = 6 2 -4 2 =2 5 .
证法二 如图 设α γ a β γ b , ,
: (2), ∩ = , ∩ = , ì
在α内作m ⊥ a , 在β内作n ⊥ b. ï ï 1 ×(4×3+4×6) h′ =3 2 +6 2 , 所以V 棱锥= 1 Sh = 1 ×4×2 5×4= 32 5
因为α γ β γ 所以 m γ n γ.所 则í2 3 3 3
以m ∥ ⊥ n. , ⊥ , ⊥ , ⊥ î ï ïh′ = h2 + [ 1 ×(6-3) ] 2 , 9. ( 已 c 知 m 3 ) 如 . 图 斜棱柱 AC′的侧棱长是 l
2 : , ,
又n ⊂ β , m ⊄ β , 所以m ∥ β , 又α ∩ β = l , {h 直截面HKlMN的周长是c .
m α 所以m l 解得 =2, 求证 S c l. 1
又 ⊂ m , γ 所以 ∥ l , γ. h′ = 5 . : 斜棱柱侧= 1
⊥ , ⊥ 2
5.四边形BFD E在正方体的面上的投影 4. . 元.
1 883125
的形状可能是平行四边形
,
也可能是 5.
500 dm
3.
线段.
6.扇形弧长 1 所围成的圆
: ×44π=11π,
4
锥筒的底面周长 r 解得 r
2π =11π, =
. .
55 cm
所以 圆 锥 的 高 h 2 . 2
= 22 -55 ≈ 证明 延长侧棱AA′到H′ 使A′H′ AH.
. . : , =
213(cm) 设过H′平行于直截面 HKLMN 的平面
V 圆锥≈ 1 π×5 . 5 2 ×21 . 3≈6 . 7×10 2 (cm 3 ) . 与各侧棱的延长线交于 K′ , L′ , M′ , N′.
3
这样就得到一个以斜棱柱的直截面为
练习(第 页)
256
底 侧棱长为高的直棱柱Hl′.
,
1. V 1 S SS′ S′ h h
∵ = ( + + ) ,∴ = 因为底面H′L′ 底面HL 它们的公垂线
3 ∥ ,
V 段HH′ KK′ LL′ MM′ NN′ AA′ l
3 3×190000 . = = = = = = ,
S SS′ S′= =75(cm) 所以斜棱柱 AC′的各侧面的面积与直
+ + 3600+2400+1600
棱柱HL′中对应的侧面积相等.
6.略.
2.V = 7π ≈7 . 33(m 3 ) . 所以S S c HH′
7.
(1 P ) E ∵
P
B
D
D = .
PB且E为BD的中点
, 3. (1) S
3
地球=4π R2 =4π×6 370 2 ≈5 . 10×10 8 即S 斜棱
斜
柱
棱
侧
柱
=
侧
c
=
1 l.
直棱柱侧= 1· ,
∴ ⊥
又 平面 PBD 平面 BCD 平面 PBD 2 . 10.斜高 . 2 . 2 .
∵ ⊥ , (km ) = 21 -13 ≈165(m),
平面BCD BD PE 平面PBD
∩ = , ⊂ , V 地球= 4 π R3 = 4 π×6 370 3 ≈1 . 08×10 12 S = 1 ×4×2 . 6×1 . 65≈8 . 6(m 2 ) .
PE 平面BCD. 3 3 2
∴ 在 ⊥ 梯形 ABCD 中 AD BC 且 (km 3 ) . B组
(2) ,∵ ∥ 火星的直径是地球直径的一半 则 r h
BCD ° ADC °. (2) , 1. 所以 r 2 h.V 1 Sh
∠ =45 ,∴ ∠ =135 (1) = , = 水= =
又 ABD为等腰直角三角形 火星的体积是地球体积的 1 . 10 15 3 3
∵ △ ,
ADB ° BDC ° CD 8 1 r2h 4 h3 3 .
∴ ∠ =45 ,∴ ∠ =90 ,∴ 习题6-6 π = π (cm )
BD. 3 27
⊥ A组 æ
平面 PBD 平面 BCD 平面 PBD 由题意有 4 h3 1 ç 1 2
∵ ⊥ , ∩ 1.V V V . (2) π = × è π×10 ×
平面BCD BD 圆柱 ∶ 圆锥 ∶ 球=3 ∶ 1 ∶ 2 27 2 3
CD 平
=
面PB
,
D.
2.
2 2
倍.
÷
ö
解得h . .
∴
又BP
⊥
平面PBD
3.
48 cm
3. 15ø, ≈1191 cm
⊂ ,
∴ CD ⊥ BP. 4.正方体的体对角线长 : 4 2 +4 2 +4 2 = 2. (1) 设所求的圆柱的底面半径为 r , 则
∵ BP ⊥ PD , 且CD ∩ PD = D , 4 3 .所以球的半径R =2 3 . 有 r = 6- x , 即 r =2- x .S 圆柱侧=2π rx =
BP 平面PCD. 2 6 3
∴ ⊥ 所以V 4 R3 4π 3 ( x )
又 BP 平面PBC = π = ×(2 3) =32 3π x x 2πx2.
∵ ⊂ , 3 3 2π 2- =4π -
平面PBC 平面PCD. 3 . 3 3
∴ ⊥ (cm )
5. B . (2) 由 (1) 可知 , 当x =- ( 4π ) =3 时 ,
§6 简单几何体的再认识 6. 16 . 2 - 2π
3
练习(第
253
页) 7.设BC
=7
t
,
AB
=24
t
,
则AC
=
AB2
+
BC2 二次函数有最大值
6π
.
1. ah a2. t. 所以当圆柱的高为 时 它的侧面
6 +3 3 =25 3 cm ,
25
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,
为
6π cm
2.
æ ö2
平面PBD.
3.连接 EB EC.因为平面 FBC 平面 ∴ d = 1 2 -è ç 2 ø ÷ = 2 , 由 知AM 平面PBD 又BD
, ⊥ 2 2 (2) (1) ⊥ , ⊂
ABCD FH BC 所以FH 平面ABCD. 平面PBD 所以AM BD.
, ⊥ , ⊥ V 1 S d 1 1 , ⊥
又EF AB 所以 EF 平面 ABCD FH ∴ O - ABC= △ ABC· = × ×1×1× 在矩形ABCD中 设AD x x 则
∥ , ∥ , 3 3 2 , =2 ( >0),
为四棱锥E ABCD的高. 由 AM BD 可得 MAB ABD
- 2 2. ⊥ ∠ +∠ =
因为AB BC 平面FBC 平面ABCD = ° 而 ADB ABD ° 所以
⊥ , ⊥ , 2 12 90 , ∠ +∠ = 90 ,
所以 AB 平面 FBC 所以 EF 平 复习题六 ADB MAB.
⊥ , ⊥ ∠ =∠
面FBC. A组 在 ABM 和 DAB 中
Rt △ Rt △ ,
1. 无数 无数 BM x AB
所以 V = V E - ABCD+ V E - FBC= 3 1 S 四边形ABCD· (6 ( ) 1 1 ) 或 1; 无 (2 数 ) . ;(3)1;(4) ;(5)1; tan∠ MAB =AB = 1 ,tan∠ ADB =AD=
FH + 3 1 S △ FBC· EF = 3 1 ×3 2 ×2+ 3 1 × 2 3 . . C 正 .图 确 略 命 . 题 理由略. 1 x, 所以 x = 1 x, 即x = 2 , 所以AD =
( ) (1)(3), 2 1 2 2
1 2 15. 4. . 所以四棱锥 P ABCD 的体积
×3×2 × = B 2, -
2 3 2 5. 可能相交.图略.
4.如图 沿侧棱AB BC BD剪开 得到正 (1)✕, V 1 S PD 1
, , , , 若m n 可能相交.图略. P - ABCD= 矩形ABCD· = × 2×1×1
三棱锥的侧面展开图 则 B B 的长为 (2)✕, ∥ , 3 3
, 1 图略.
BEF的周长的最小值. (3)√, 2.
△ 如图 l γ l α α γ n 则 l =
(4)√, , ∥ , ⊂ , ∩ = , 3
n.同理 l m 所以m n. 15.略.
∥ ,∥ , ∥
B组
1. .
①③⑤
2. 连接OC.因为OA OC D是AC的
(1) = ,
中点 所以AC OD 又PO 底面☉O
, ⊥ , ⊥ ,
由平面几何知识可证 ABE AB F. 6. . AC 底面☉O 所以 AC PO 又 OD
△ ≌△ 1 BC ⊂ , ⊥ , ∩
于是AE AF 又AC AD 故EF CD. 7. . PO O 所以AC 平面POD.
= , = , ∥ A = , ⊥
可证 BCE ACD BEC ADC 8. .
∠ =∠ =∠ =∠ , 0.024
所以 BEC ACD 9. 球的直径是长方体的体对角线.设
△ ∽△ , B
BC EC 球的半径为r 则 r 2 a 2 a2 a2
所以 , (2 ) =(2 ) + +
AC=CD, a2.球的表面积是 r2 a2.故
=6 4π = 6π
a a 选 .
所以CE BE B F a AE a B
= , = 1 = , =2 - 10.略.
2 2
a 11.此棱台上底面积 S 下底
3 . : 上=3×4=12,
= 2 面积 : S 下=2×3=6, 高h =3 . (2) 由 (1) 知 , AC ⊥ OD , 又 AC ⊥ 平面
a POD 所以 AC PD 所以 PDO 是二
3 其体积为V 1 S S S S , ⊥ , ∠
由EF ∥ CD 得 C E D F = A A E C, 所以 E a F = 2 a, = 3 ( 上+ 上· 下+ 下)× 面角P - AC - O 的平面角.在 △ AOC 中 ,
2
h 1 . 立方 OA OC CAB ° 则OD 1 又
EF = 3 a. = 3 ×(12+ 12×6+6)×3≈265( = =1,∠ =30 , = 2 ,
4 丈 ), PO 故在 POD 中 PD
= 2, Rt △ , =
所以BB BE EF B F a 3 a a 又 立方丈 立方尺 故这个物
1= + + 1 = + 4 + = 体的 1 体积约为 =1000 立方尺 , . 1 3 所以 PDO 2
26500 +2 = , sin∠ = =
11a. 12.S2
△
ABC+
S2
△
ACD+
S2
△
ADB=
S2
△
BCD
. 4 2 3
2
4
13.设雨水的半径为x 则19-12 解得
所以 BEF周长的最小值为11a 此时 , x =7, 2 2.故二面角 P AC O 的正弦值
△ , -12 - -
4 3
x 所以V π 2 2
AE AF 3 a 即点E F分别在AC AD =13, = ×(13 +12 +13×12) 为2 2.
= = , , , 3
2 3
的四等分点处. ×5= 2345π , 3. 因为底面ABCD为直角梯形 AD
3 (1) , ∥
5. ∵ AC ⊥ BC , AC = BC =1, 所以降水量是 V . BC ,∠ BCD =90 ° , 所以 CD ⊥ AD.又 PD
∴ △ ABC为等腰直角三角形 , π×19 2 =22(mm) ⊥ CD , PD ∩ AD = D , 所以 CD ⊥ 平
AB 则 ABC 的外接圆的半径 14. 因为PD 底面ABCD AM 底面 面PAD.
∴ = 2, △ (1) ⊥ , ⊂
ABCD 所以PD AM. 由 知CD 平面PAD 所以 CD
为 2. , ⊥ (2) (1) ⊥ ,
又因为 PB AM PD PB P 所以 PA 又PA AB AB CD是梯形ABCD
2 ⊥ , ∩ = , ⊥ , ⊥ , ,
设O到平面ABC的距离为d AM 平面PBD. 的腰 所以PA 平面ABCD 又PA 平
, ⊥ , ⊥ , ⊂
球的半径为 又AM 平面 PAM 所以平面 PAM 面PAB 故平面PAB 平面ABCD.
∵ 1, ⊂ , ⊥ , ⊥
26
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4.首先计算氧气瓶中氧气的体积 V V
: = 其体积的值分别为 11 14 11. 到面DEF成为水平面 S - DEF 2 2
, , ,V = × ×
V 圆柱+ V 圆台=π×10 2 ×50+ 1 ×π×10×(4+ 6.图略. 12 12 12 S - ABC 3 3
3 1 4
100+20)≈5 413π≈16 997(cm 3 )≈ (1) 连接 AD 1, 易知 M 是 AD 1 的中点 , 3 = 27 ,
17(L) . 在正方形ADD 1 A 1 中 , AD 1⊥ A 1 D. 故最多可盛原来水的 1- 4 = 23.
然后计算用氧时间 设潜入水下a 过 AB 平 面 ADD A A D 平 27 27
: m ∵ ⊥ 1 1, 1 ⊂ 故选 .
程中的每分钟需氧量为Q 则Q kv2. 面ADD A B
, = 1 1, 10. .
因为当速度为l / 时 每分钟需氧 AB A D. B
m min , ∴ ⊥ 1
量 0 . 2 L, 所以k =0 . 2 .故来回途中需氧 又AB ∩ AD 1= A ,∴ A 1 D ⊥ 平面D 1 AB , 11. [2, 5] .
a . a D B 平面D AB A D D B.
量为
v ×0
.
2
v2
+
0
v
2
,
v
∈(0,
p
]
.则在湖 ∵ 1
在
⊂
D AB中
1
D
,∴
M
1
MA
⊥
D
1
N NB C组
(2) △ 1 , 1 = , 1 = ,
é æ MN AB. V
底的工作时间为 1 . ë ê ê 17- è ç 0 . 2 av + ∴ 又MN ∥ 平面ABCD AB 平面 ABCD 1. (1) V =π r2h , S =2π r2 +2π rh =2π r2 + 2 r ,
04 ⊄ , ⊂ ,
. a ö ù ú ∴ MN ∥ 平面ABCD. 当 2π r2 = V r 时 ,2π r2 =π rh , 即h =2 r时 ,
02 ÷ ú. 设 AA 的中点为 E BD 的中点为
v ø û (3) 1 , S有最小值.
P 连接NE NP AP 则AE DD 且AE
. a , , , , ∥ 1, 接缝线m r h r r h 所
因为 . av 02 . a 当且仅当v (2) =4π + =2π +2π + ,
02 + v ≥0 4 , =1 = 2 1 DD 1, 以当 2π r = h , 即底面周长等于高时 , S
时取等号 , 所以当 p ≥1 时 , 1 . é ë ê ê 17- 在 △ BDD 1 中 , BN = ND 1, BP = PD , 有最小值. a
04 NP 1 DD 且NP DD 2.木块露出水面部分的体积 1 2 1
æ
è
ç
0
.
2
av
+
0 .
v
2 a ö
ø
÷ ù
û
ú ú的最大值是
42
.
5-
a
; ∴
∴
NP
= 2
AE ,∴
1
四边形
∥
APN
1,
E 为平行四
(
a 2
a)
2 a3
: 3 × 3 × 2
× = ,
当p 时 v p . 边形 ,∴ NE ∥ AP. 3 27
因为
<1
1 [
, ∈
(
(0
.
,
a
]
v 0 . 2 a)] 1 é ê ê ∵ D
几
D
何体
平
A
面
BC
A
D
B - C
A
D 1
B
1 A
C
P 1
D
1 B
为
D
正方体
,
木块排开水的体积
:
2
2
5
7
a3.
. 17- 02 + v - . ë17 ∴ 1⊥ , ⊥ , 木块的质量 浮力 排开水的质量
04 04 AP 平面ABCD = = ,
- (
v
0 . 2
p
ap + 0
v
. p 2
p
a)
p2
ù û ú ú = 2 a ( p - v ) (vp v - p 1 ) ≤ 又 ∴ ∵
A
D A
P
D P ⊂ 1 ⊥ ⊥
平
B A D
面
P , , B
B
D
D
∩
D
D
B
, D
.
1= D , 木块的密度 : 2 2 5 7 a3 a3 =
2
2
7
5 ,
0( ≤ <1, ≤ <1), ∴ ⊥ 1 1 木块的密度与水的密度的比是 .
所以当v p时 在湖底的工作时间取最 又 NE AP NE 平面BDD B 又 25 ∶ 27
= , ∵ ∥ ,∴ ⊥ 1 1, æ ö2
[ ( . a)] MN NE N 3.容器剩余容积 V π ç 3÷ 2
大值 为 1 . ap 02 . ∩ = , : = ×1×è ø ×(6 +
, . 17- 02 + p 直线 MN 与平面 BDD B 相交但不 3 3
04 ∴ 1 1
因此 当p 时 潜水员在湖底最多能工 垂直. 2 127 . 3
, ≥1 , 7 +6×7)= π≈443(cm ),
作 . a 当p 时 潜水员在湖底 7.略. 9
(425- )min; <1 , 正方体位于容器口以下的高度 h
[ ( . a)] 8. 可证A C 平面B BDD : =7-
最多能工作1 . 17- 0 . 2 ap + 0 p 2 min . 所 (1 以 ) A C 1 B 1⊥ D. 1 1, 2 2× 3=7-2 6(cm),
5.由于三角形 0 的 4 两边之和大于第三边 , 所 同理 , B 1 C 1 1 ⊥ ⊥ B 1 1 D , 这一部分的体积 : V 1=4×4×(7-2 6)=
以组成四面体各个面的三角形中 , 或者 所以B 1 D ⊥ 平面A 1 C 1 B. 112-32 6≈33 . 6<44 . 3, 容器的水不会
只有一边长为 或者两边或三边长 连接 A H BH C H.在 A B H 溢出.
1, (2) 1 , , 1 Rt△ 1 1
为 . 和 C B H 中 A HB C HB 4. 设 ABC的重心为H 连接 OH.由
1 Rt△ 1 1 ,∠ 1 1=∠ 1 1, (1) △ ,
共三种情况 如下图. A B C B 题意可得 BH 设细钢管上 下
, 1 1= 1 1, , =10 3, 、
所以 A B H C B H 则A H 两段之比为 λ.已知架子的高度为
Rt△ 1 1 ≌Rt△ 1 1 , 1 =
C H.同理 A H BH 即A H C H BH. λ
1 , 1 = , 1 = 1 = 则OH 108 .
所以 A C B 是正三角形 故 H 是 108 cm, = λ
△ 1 1 , 1+
A C B的重心. 因为节点O与架面 ABC重心的连线
△ 1 1 △
与地面垂直 且架面与地面平行
, ,
所以 OBH就是 OB 与平面 ABC 所成
∠
的角 即 OBH °.
, ∠ =60
λ
所以BH 3OH 有108
= , λ =10 3× 3=
3 1+
解得λ 5 .即节点O分细钢管上
30, = 、
13
9.要使所盛的水最多 应把容器倾斜 直 下两段的比值约为 . .
, , 038
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关注精品公众号【偷着学】,免费获取更多高中精品资源、最新网课、讲义等三角形的 1 有一组对角为直角 余下 æ ö2
4 , , h 锥= 1-è ç 2 × 3 ø ÷ = 6 ,
部分按虚线折起 可成为一个缺上底的 3 2 3
,
正三棱柱 而剪出的三个相同的四边形 h 1 ° 3
, 柱= tan30 = ,
恰好拼成这个正三棱柱的上底. 2 6
( )
所以 V V 1 h h 3
锥 - 柱 = 锥- 柱 × =
3 4
æ ö
ç 6 3÷ 3 2 2-3 .
由节点O分细钢管上 下两段之比 è - ø× = <0
(2) 、 9 6 4 24
为
1 ∶ 2,
可知OH
=36,
所以V
锥<
V
柱
.
设过点 A B C 的细钢管分别为 AA′ 如图 分别连接三角形的内心与
, , , (3) ③,
BB′ CC′ 各顶点 得到 条线段 再以 条线段
, , , 3 , 3
则 AA′ BB′ CC′ OB 的中点为顶点作三角形.以新作的三角
= = = 3 = 3 ×
形为直三棱柱的底面 过新三角形的
36 2 +(10 3) 2 ≈119 . 8(cm) . (2) 依上面剪拼的方法 , 有V 柱> V 锥 . 个顶点向原三角形 边 , 作垂线 沿 条 3
三根细钢管长度都是 . . 推理如下 3 , 6
1198 cm : 垂线剪下 个四边形 可以拼接成直三
5.略. 设正三角形纸片的边长为 那么正三 3 ,
2,
棱柱的下底 余下部分按虚线折起 成
6. 如图 沿正三角形三边中点连线 棱锥与三棱柱的底面都是边长为 的 , ,
(1) ①, 1 为一个缺上底的直三棱柱 即可得到直
折起 可拼得一个正三棱锥. ,
, 正三角形 其面积为 3.计算它们的高 三棱柱模型.
如图 正三角形三个角上剪出三个相 , :
②, 4
同的四边形 其较长的一组邻边边长为
,
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