内容正文:
2024年春学期高一期中考试
数学试卷(A卷)
时间:120分钟 分值:150分
一、单项选择题(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,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列复数中,满足方程x2+2=0的是( )
A ±1 B. ±i
C ±i D. ±2i
2. cos 295°sin 70°-sin 115°cos 110°的值为( )
A. B. -
C. D. -
3. 在三角形中,,则的大小为
A. B. C. D.
4. 已知、是平面内所有向量的一组基底,则下列四组向量中不能作为基底的一组是( )
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
5. 在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
6. 如图所示,在坡度一定的山坡A处测得山顶上一建筑物CD的顶端C对于山坡的斜度为15°,向山顶前进100 m到达B处,又测得C对于山坡的斜度为45°,若CD=50 m,山坡对于地平面的坡度为θ,则cos θ等于
A. B. C. -1 D. -1
7. 化简值为( )
A B. C. D.
8. 公元前6世纪,古希腊毕达哥拉斯学派研究过正五边形和正十边形的作图方法,发现了“黄金分割”.“黄金分割”是工艺美术、建筑、摄影等许多艺术门类中审美的要素之一,它表现了恰到好处的和谐,其比值为,这一比值也可以表示为,若,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分;三个正确选项时,选对一个的得2分,选对二个的得4分;两个正确选项时,选对一个的得3分;有选错的得0分)
9. 已知向量,,,则( )
A. B.
C. D.
10. 已知的内角,,所对的边分别为,,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则.
B. 若,,则三角形有一解.
C. 若,则一定为等腰直角三角形.
D. 若面积为,,则.
11. 已知是所在平面内一点,以下说法正确的是( )
A. 若动点满足,则点的轨迹一定通过的重心.
B. 若点满足,则点是的垂心.
C. 若为的外心,且,则是的内心.
D. 若,则点为的外心
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知为虚数单位,则复数的模为__________.
13. 设 , 且的夹角为钝角,实数的取值范围是___________.
14. 若关于的不等式的解集为,则的取值范围是_______.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知平面向量
(1)若,求x的值:
(2)若,求
16. 已知复数和它的共轭复数满足.
(1)求z;
(2)若z是关于x的方程的一个根,求复数的模.
17 平行四边形ABCD中,,求:
(1)的值;
(2).
18. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若,求的面积的最大值.
19. 已知向量,函数,.
(1)当时,求的值;
(2)若的最小值为﹣1,求实数m的值;
(3)是否存在实数m,使函数,有四个不同的零点?若存在,求出m的取值范围;若不存在,说明理由.
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2024年春学期高一期中考试
数学试卷(A卷)
时间:120分钟 分值:150分
一、单项选择题(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,只有一项是符合题目要求的)
1. 下列复数中,满足方程x2+2=0的是( )
A. ±1 B. ±i
C. ±i D. ±2i
【答案】C
【解析】
【分析】根据方程的解法求得方程的根.
【详解】.
故选:C
2. cos 295°sin 70°-sin 115°cos 110°的值为( )
A. B. -
C. D. -
【答案】A
【解析】
【分析】利用诱导公式以及两角差的余弦公式的逆应用即可求解.
【详解】原式=-cos 115°cos 20°+sin 115°sin 20°
=cos 65°·cos 20°+sin 65°sin 20°=cos(65°-20°)=cos 45°=.
故选:A
3. 在三角形中,,则的大小为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:,选A
考点:余弦定理
4. 已知、是平面内所有向量的一组基底,则下列四组向量中不能作为基底的一组是( )
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
【答案】B
【解析】
【分析】根据基底向量的定义,结合共线向量的判定定理逐项分析判断.
【详解】因为、是平面内所有向量的一组基底,则、不共线,
对于选项A:若、共线,则,
可得,无解,
所以、不共线,可以作为基底向量,故A错误;
对于选项B:因为,
可知和共线,不能作为基底向量,故B正确;
对于选项C:若、共线,则,
可得,无解,
所以、不共线,可以作为基底向量,故C错误;
对于选项D:若、共线,则,
可得,无解,
所以、不共线,可以作为基底向量,故D错误;
故选:B.
5. 在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【分析】首先根据复数代数形式的除法运算化简,再根据复数的几何意义判断即可;
【详解】解:,所以复数在复平面内对应的点为,在第一象限.
故选:A.
6. 如图所示,在坡度一定的山坡A处测得山顶上一建筑物CD的顶端C对于山坡的斜度为15°,向山顶前进100 m到达B处,又测得C对于山坡的斜度为45°,若CD=50 m,山坡对于地平面的坡度为θ,则cos θ等于
A. B. C. -1 D. -1
【答案】C
【解析】
【分析】在ABC中,由正弦定理得AC=100,再在ADC中,由正弦定理得解.
【详解】在ABC中,由正弦定理得,
∴AC=100.
在ADC中,,
∴cos θ=sin(θ+90°)=.
故选:C
【点睛】结论点睛:解一个三角形需要已知三个几何元素(边和角),且至少有一个为边长,对于未知的几何元素,放到其它三角形中求解.
7. 化简值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用两角差的余弦公式计算可得.
【详解】
.
故选:B
8. 公元前6世纪,古希腊的毕达哥拉斯学派研究过正五边形和正十边形的作图方法,发现了“黄金分割”.“黄金分割”是工艺美术、建筑、摄影等许多艺术门类中审美的要素之一,它表现了恰到好处的和谐,其比值为,这一比值也可以表示为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由题知,再根据二倍角公式化简整理即可得答案.
【详解】解:因为,,
所以,
所以
故选:C
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分;三个正确选项时,选对一个的得2分,选对二个的得4分;两个正确选项时,选对一个的得3分;有选错的得0分)
9. 已知向量,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】根据向量平行的判定方法可判定A是否正确;根据向量垂直的判定方法可判定B是否正确;根据向量的坐标运算方法可判定C、D是否正确.
【详解】由题意, ,A错误;
,,所以B正确,C错误;
,D正确.
故选:BD.
10. 已知的内角,,所对的边分别为,,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则.
B. 若,,则三角形有一解.
C. 若,则一定为等腰直角三角形.
D. 若面积为,,则.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用正弦定理判断A、B,利用正弦定理将边化角,再由二倍角公式即可判断C,由面积公式及余弦定理判断D.
【详解】对于A,由正弦定理得,因,所以,则,故A正确;
对于B,因为,,由正弦定理得,
则,因为,所以,则,所以只有一解,则三角形只有一解,故B正确;
对于C,因为,所以,即,
又,所以,
所以或,即或,所以为等腰三角形或直角三角形,故C错误;
对于D,因为面积为,,又,
所以,
所以,显然,则,因为,所以,故D正确.
故选:ABD.
11. 已知是所在平面内一点,以下说法正确的是( )
A. 若动点满足,则点的轨迹一定通过的重心.
B. 若点满足,则点是的垂心.
C. 若为的外心,且,则是的内心.
D. 若,则点为的外心
【答案】AD
【解析】
【分析】由正弦定理结合共线向量可判断A;将题设转化可得出点的位置,从而可判断B;依题意结合共线向量可得出点的位置,进而可判断C;由数量积的运算可得,由此可判断D.
【详解】对于选项A:由正弦定理得(为外接圆半径),设的中点为,则由条件可得,所以与共线,因为是中线,所以点的轨迹一定通过的重心. 故A正确;
对于选项B:由得,则是的角平分线;同理,由得是的角平分线,所以点是的内心. 故B错误;
对于选项C:设的中点为点,由得,所以,由是外心可得,所以,所以;同理,,所以点是的垂心. 故C错误;
对于选项D:由得,则,即,同理,由得,故点是的外心. 故D正确.
故选:AD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知为虚数单位,则复数的模为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据复数代数形式的乘法运算化简,再计算其模.
【详解】因为,
所以复数的模为.
故答案为:
13. 设 , 且的夹角为钝角,实数的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意可知且不共线,结合向量的坐标运算列式求解.
【详解】因为的夹角为钝角,则且不共线,
可得,解得且,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
14. 若关于的不等式的解集为,则的取值范围是_______.
【答案】
【解析】
【分析】令,将原问题转化为关于不等式在上恒成立,且解集不包含中的任意元素,结合二次函数的性质,即可求出结果.
【详解】令,
若关于的不等式的解集为,
等价于关于的不等式在上恒成立,且解集不包含中的任意元素,
即关于的不等式在上恒成立,且解集不包含中的任意元素,
所以,,
①当时,则,若,
则其解集为,不合题意;
若,的解集为,不合题意;
若,的解集为,
则,即,化简得,
所以;
②当时,则,若要使该不等式在上恒成立,
则,即,所以,所以,
综上,;
故答案为:
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知平面向量
(1)若,求x的值:
(2)若,求
【答案】(1)或
(2)或
【解析】
【分析】(1)直接利用向量垂直的坐标表示列方程求解;
(2)先通过向量平行的坐标公式求出,再通过向量的坐标运算求模.
【小问1详解】
,
,
解得或;
【小问2详解】
,
,即解得或,
当时,,,;
当时,,,,
或.
16. 已知复数和它的共轭复数满足.
(1)求z;
(2)若z是关于x的方程的一个根,求复数的模.
【答案】(1)
(2)1
【解析】
【分析】(1)设,根据复数代数形式的运算法则及复数相等的充要条件得到方程组,解得即可;
(2)将代入已知方程,利用复数代数形式的乘法运算及复数为的充要条件得到方程,即可求出、,再代入,利用复数除法运算法则化简,从而求出其模;
小问1详解】
解:设,则,
所以,
所以,即,所以;
【小问2详解】
解:将代入已知方程可得,
即,整理可得,
所以,解得,
所以,又,
故复数的模为1.
17. 平行四边形ABCD中,,求:
(1)的值;
(2).
【答案】(1)3 (2)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,结合数量积的运算律分析求解;
(2)先根据数量积的运算律可得,结合夹角公式分析求解.
【小问1详解】
由题意可得:,且,
所以=.
【小问2详解】
由(1)可知:,,
则,
所以.
18. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理边化角,再由内角和等于消去角A,然后通过和差公式展开化简可得;
(2)余弦定理结合基本不等式可得ac最大值,然后由面积公式可得.
【小问1详解】
因为,所以由正弦定理可得,
即,
整理得,
又,所以,所以,
即,又,
所以,即
【小问2详解】
中,由余弦定理可得
,
所以,当且仅当时取等号,
所以,故的面积的最大值为.
19. 已知向量,函数,.
(1)当时,求的值;
(2)若的最小值为﹣1,求实数m的值;
(3)是否存在实数m,使函数,有四个不同的零点?若存在,求出m的取值范围;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)利用向量数量积的公式化简函数即可.
(2)求出函数的表达式,利用换元法结合一元二次函数的最值性质进行讨论求解即可.
(3)由得到方程的根,利用三角函数的性质进行求解即可.
【小问1详解】
,
当时,,
则;
【小问2详解】
∵,
∴,
∴,
则,
令,则,
则,对称轴,
①当,即时,
当时,函数取得最小值,此时最小值,得(舍),
②当,即时,
当时,函数取得最小值,此时最小值,得或(舍去),
③当,即时,
当时,函数取得最小值,此时最小值,得(舍),
综上:若的最小值为﹣1,则实数.
【小问3详解】
令,得或,
∴方程或在上有四个不同的实根,
则,解得,则,
即实数m的取值范围是.
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