内容正文:
2023-2024学年高一数学下学期期末模拟试卷03
考试时间:120分钟 满分:150分 测试范围:必修二
一、填空题(满分54分,1-6题每题4分,7-12题每题5分)
1.是虚数单位,若,则 .
【分析】根据复数的模即可求出.
【解答】解:,
则.
故答案为:.
【点评】本题考查了复数的模的运算,属于基础题.
2.已知为虚数单位,,则的辐角主值为 .
【分析】由复数的辐角主值直接可求.
【解答】解:复数对应复平面内的点为,
设的辐角主值为,
,,
,.
故答案为:.
【点评】本题考查复数的辐角主值的求法,属于基础题.
3.在中,,,,则 .
【分析】直接代入数量积计算公式求解即可.
【解答】解:在中,,,,
.
故答案为:.
【点评】本题主要考查向量的数量积,考查计算能力,属于基础题.
4.在中,点在直线上,且,点在直线上,且,若,则 .
【分析】根据三角形法则可得,从而,结合即可用与表示出,进一步即可得出的值.
【解答】解:由,得,故,
所以,
故,,所以.
故答案为:.
【点评】本题考查平面向量的基本定理及其意义,考查学生的逻辑推理和运算求解的能力,属于基础题.
5.已知虚数是1的一个四次方根,复数,,用列举法表示满足条件的组成的集合为 ,, .
【分析】由题意得或,从而可得,从而代入的不同值求出即可.
【解答】解:虚数是1的一个四次方根,或,
故,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
故满足条件的组成的集合为,,,
故答案为:,,.
【点评】本题考查了复数的代数形式的运算,同时考查了复数的周期性,属于基础题.
6.已知,,,则 .
【分析】由题意可得范围,,进而根据同角三角函数基本关系式,诱导公式即可求解.
【解答】解:因为,,,
所以,,,
则.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了同角三角函数基本关系式,诱导公式在三角函数化简求值中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题.
7.已知,,若,则点的坐标为 .
【分析】设利用分点坐标公式表示出向量,即可求出结果.
【解答】解:设,,
又由、,,,
可得,解得,,解得;
所以点的坐标为.
故答案为:.
【点评】本题考查平面向量的坐标运算,属于基础题.
8.已知复数在复平面上所对应的向量是,将绕原点顺时针旋转得到向量,则向量所对应的复数为 (结果用复数的代数形式表示).
【分析】把绕原点按顺时针方向旋转得到,可知与所对应的复数为,代入三角函数值,再由复数代数形式的乘除运算化简得答案.
【解答】解:向量与复数对应,把绕原点按顺时针方向旋转得到,
可得与对应的复数为
,
故答案为:.
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.
9.已知函数,,的部分图象如图所示,则的解析式为 .
【分析】由图象可知,可求周期,利用周期公式可求,从而可求,代入点,,结合范围,可求,即可得解解析式.
【解答】解:(1)由图象可知,,周期,
,,则,
从而,代入点,,
得,则,,即,,
又,则,
,
故答案为:.
【点评】本题主要考查了函数的图象变换,考查了正弦函数的图象和性质的应用,考查了数形结合思想,属于基础题.
10.已知函数,对于任意,都有成立,则 .
【分析】对于任意,都有成立,则是的最大值,由两角和的正弦公式化简函数式,由正弦函数的最大值求得,再计算其正弦值.
【解答】解:,
对于任意,都有成立,则是的最大值,
所以,,,,.
故答案为:.
【点评】本题主要考查两角和的正弦公式,诱导公式的应用,考查运算能力,属于基础题.
11.设函数的最小正周期为,且其图象关于直线对称,则在下面四个结论中:
(1)图象关于点对称;
(2)图象关于点对称;
(3)在上是增函数;
(4)在上是增函数,
那么所有正确结论的编号为 (2)(4) .
【分析】首先由三角函数周期公式和对称轴方程,求出和,然后再由三角函数图象关于对称性的规律:对称轴处取最值,对称中心为零点.由此再结合函数的最小正周期,则不难从(1)、(2)中选出.再解一个不等式:,取适当的值,就可以从(3)、(4)中选出是(4)正确的.
【解答】解:因为函数最小正周期为,故
再根据图象关于直线对称,得出
取,得
所以函数表达式为:
当时,函数值,因此函数图象关于点对称
所以(2)是正确的
解不等式:
得函数的增区间为:
所以(4)正确的.
故答案为(2)(4)
【点评】本题着重考查了三角函数的周期性、对称性和单调性,属于中档题.熟悉三角函数的图象与性质,能对正余弦曲线进行合理地变形,找出其中的规律所在,是解决本题的关键.
12.在中,角,,的对边分别为,,,,则 .
【分析】由正弦定理可得,再利用化简可得,再结合两角差的正弦公式求解即可.
【解答】解:,
,
由正弦定理得,,
,
,
,
又,,
,
即,
,
,
又,,,
,即.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了正弦定理的应用,考查了两角和与差的三角函数的应用,属于中档题.
二、选择题(共18分,第13、14题每题4分,第15、16题每题5分)
13.设为虚数单位,,“复数是纯虚数”是“”的
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【分析】先化简,求出,根据充分必要条件的定义再判断即可.
【解答】解:复数是纯虚数,
则,,
所以是的必要不充分条件,
故选:.
【点评】考查了复数的运算及其定义,充分必要条件的判断,属于基础题.
14.的三角形式是
A. B.
C. D.
【分析】提取复数的模,结合三角函数的值即可化代数形式为三角形式.
【解答】解:.
故选:.
【点评】本题考查化复数的代数形式为三角形式,考查三角函数值的求法,是基础题.
15.现有下列四个结论:
①对任意向量、,有;
②对任意向量,有;
③对任意复数,有;
④对任意复数,有.
其中正确的个数为
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】对于①和②,由平面向量数量积的运算法则,即可判断;
对于③和④,设复数,分别计算,和,即可判断.
【解答】解:①,,只有当,时,才有,即①错误;
②,即②正确;
对于③和④,设复数,则,,
所以与不一定相等,即③错误;
而,所以与相等,即④正确.
故选:.
【点评】本题考查平面向量与复数,熟练掌握平面向量的数量积,复数的乘法运算法则和模的计算方法是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于基础题.
16.已知的外心是,且,,则在方向上的投影向量为
A. B. C. D.
【分析】设,先证四边形是矩形,再得,然后由投影向量的计算方法,得解.
【解答】解:设,
因为,所以,
所以四边形是平行四边形,且为圆的直径,
所以,即四边形是矩形,
因为,所以为等边三角形,所以,
所以在方向上的投影向量为.
故选:.
【点评】本题考查平面向量的投影向量的求法,熟练掌握平面向量的加法和数量积的运算法则是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
三、解答题(共78分,第17、18、19题每题14分,第20、21题每题18分).
17.已知向量,,.
(1)求向量与的夹角的大小;
(2)若,求实数的值.
【分析】(1)根据题意,设向量与的夹角为,由、的坐标可得、以及的值,计算可得的值,结合的范围,分析可得答案;
(2)根据题意,求出的坐标,由向量垂直的判断方法可得,解可得的值,即可得答案.
【解答】解:(1)根据题意,设向量与的夹角为,
向量,,
则,,,
则,
又因为,,故;
(2)向量,,,
则,因为,
,
解可得;
故;
故答案为:(1);(2).
【点评】本题考查向量数量积的计算,涉及向量的坐标计算以及数量积的坐标计算,属于基础题.
18.已知,其中是虚数单位,为实数.
(1)当为纯虚数时,求的值;
(2)当复数在复平面内对应的点位于第二象限时,求的取值范围.
【分析】(1)直接由实部为0且虚部不为0列式求解值;
(2)利用复数代数形式的乘除运算化简,再由实部小于0且虚部大于0联立不等式组求解.
【解答】解:(1)为纯虚数,
,解得;
(2)在复平面内对应的点位于第二象限,
,解得或.
的取值范围是,,.
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,考查复数的代数表示法及其几何意义,是基础题.
19.(1)指出函数的最大值,及函数取得最大值时所对应的的值,并画出该函数在一个最小正周期内的大致图像;
(2)指出正弦函数的单调性,并以此为依据证明:余弦函数在区间,是严格增函数.
【分析】(1)首先利用倍角公式化简,再根据正弦函数的图象和性质求最值,五点作图法作图.
(2)利用正弦函数的单调性,结合诱导公式直接化为余弦函数,即可证明.
【解答】解:(1)由题意,,
当,即时,函数取得最大值2.
取,,列表如下:
0
0
2
0
0
该函数在一个最小正周期内的大致图象如右图所示.
(2)正弦函数在上的单调增区间为,
单调减区间为,
证明:任取、,令,,则,,
由于是正弦函数的单调增区间,
所以,,即,
故余弦函数在区间,是严格增函数.
【点评】本题考查三角函数的化简,五点作图法,三角函数的图象和性质等知识,属中档题.
20.如图,某人位于临河的公路上,已知公路两个相邻路灯、之间的距离是,为了测量点与河对岸一点之间的距离,此人先后测得,.
(1)求、两点之间的距离;
(2)假设你只携带着量角器(可以测量以你为顶点的角的大小).请你设计一个通过测量角可以计算出河对岸两点、之间距离的方案,用字母表示所测量的角的大小,并用其表示出的长.
【分析】(1)在中,利用三角形内角和定理,诱导公式以及正弦定理即可求解的值.
(2)通过测量可得,,,在中,由正弦定理可得,在中,由余弦定理可求的值.
【解答】解:(1)在中,,,,
由正弦定理可得,
即.
答:、两点之间的距离为.
(2)通过测量可得,,.
在中,由正弦定理,有,
可得,
在中,由余弦定理有或.
【点评】本题考查了三角形内角和定理,诱导公式以及正弦定理,余弦定理在解三角形中的综合应用,属于中档题.
21.如图,平行四边形中,.
(1)若,为中点,求证:点,,共线;
(2)若,,求的最小值,及此时的值.
【分析】(1),可证明点,,共线;
(2)设,,根据,,可得,转化为关于、的不等式,利用基本不等式可解决此问题.
【解答】解:(1)平行四边形中,,,为中点,
,,,,共线;
(2)设,,根据,,可得,
,,
当且仅当且,即,时,取得最大值,此时的值.
【点评】本题考查平面向量数量积性质及运算、基本不等式、向量和,考查数学运算能力,属于中档题.
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一、填空题(满分54分,1-6题每题4分,7-12题每题5分)
1.是虚数单位,若,则 .
2.已知为虚数单位,,则的辐角主值为 .
3.在中,,,,则 .
4.在中,点在直线上,且,点在直线上,且,若,则 .
5.已知虚数是1的一个四次方根,复数,,用列举法表示满足条件的组成的集合为 .
6.已知,,,则 .
7.已知,,若,则点的坐标为 .
8.已知复数在复平面上所对应的向量是,将绕原点顺时针旋转得到向量,则向量所对应的复数为 (结果用复数的代数形式表示).
9.已知函数,,的部分图象如图所示,则的解析式为 .
10.已知函数,对于任意,都有成立,则 .
11.设函数的最小正周期为,且其图象关于直线对称,则在下面四个结论中:
(1)图象关于点对称;
(2)图象关于点对称;
(3)在上是增函数;
(4)在上是增函数,
那么所有正确结论的编号为 .
12.在中,角,,的对边分别为,,,,则 .
二、选择题(共18分,第13、14题每题4分,第15、16题每题5分)
13.设为虚数单位,,“复数是纯虚数”是“”的
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
14.的三角形式是
A. B.
C. D.
15.现有下列四个结论:
①对任意向量、,有;
②对任意向量,有;
③对任意复数,有;
④对任意复数,有.
其中正确的个数为
A.0 B.1 C.2 D.3
16.已知的外心是,且,,则在方向上的投影向量为
A. B. C. D.
三、解答题(共78分,第17、18、19题每题14分,第20、21题每题18分).
17.已知向量,,.
(1)求向量与的夹角的大小;
(2)若,求实数的值.
18.已知,其中是虚数单位,为实数.
(1)当为纯虚数时,求的值;
(2)当复数在复平面内对应的点位于第二象限时,求的取值范围.
19.(1)指出函数的最大值,及函数取得最大值时所对应的的值,并画出该函数在一个最小正周期内的大致图像;
(2)指出正弦函数的单调性,并以此为依据证明:余弦函数在区间,是严格增函数.
20.如图,某人位于临河的公路上,已知公路两个相邻路灯、之间的距离是,为了测量点与河对岸一点之间的距离,此人先后测得,.
(1)求、两点之间的距离;
(2)假设你只携带着量角器(可以测量以你为顶点的角的大小).请你设计一个通过测量角可以计算出河对岸两点、之间距离的方案,用字母表示所测量的角的大小,并用其表示出的长.
21.如图,平行四边形中,.
(1)若,为中点,求证:点,,共线;
(2)若,,求的最小值,及此时的值.
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