内容正文:
石嘴山市第一中学2024-2025学年第二学期高一年级3月月考
数学 试题
考试时间:120分钟 全卷总分:150分
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 下列说法正确的是( )
A. 向量与向量是相等向量
B. 若两个向量是共线向量,则向量所在的直线可以平行,也可以重合
C. 与实数类似,对于两个向量有三种关系
D. 向量的模是一个正实数
【答案】B
【解析】
【分析】选项A,由向量相等、相反定义可判断;
选项B,由向量共线的定义可判断;
选项C,由向量定义可判断;
选项D,零向量的模长为0,故可判断.
【详解】向量与向量模长相等,方向相反,为相反向量,故选项A不正确;
由向量共线的定义可知,选项B正确;
由向量的定义,向量有模长和方向两个要素,不可比较大小,故选项C不正确;
零向量的模长为0,因此向量的模不一定为正数,故选项D不正确.
故选:B
【点睛】本题考查了向量的定义、模长、共线向量、相等向量、相反向量等基本概念,考查了学生概念理解的能力,属于基础题
2. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,如果a=2,A=45°,B=30°,那么b=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据在△ABC中,a=2,A=45°,B=30°,直接利用正弦定理求解.
【详解】因为在△ABC中,a=2,A=45°,B=30°,
所以由正弦定理得,
解得,
故选:A.
【点睛】本题在考查正弦定理的应用,属于基础题》
3. 已知平面向量,,若存在实数,使得,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由已知条件即可得,进而可求出实数的值.
【详解】∵,∴,则,解得或,
又,∴,∴,
故选:D.
【点睛】本题考查了由向量共线求参数的值,属于基础题.
4. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据数量积求出,再根据向量夹角的坐标公式求解即可.
【详解】因为,,,即,解得,所以,
所以.
故选:C.
5. 在中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c.若,则的形状一定是( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等腰直角三角形 D. 等腰三角形或直角三角形
【答案】A
【解析】
【分析】
由余弦定理得,代入化简得,故可得答案.
【详解】由余弦定理得,所以,
所以,得,故是等腰三角形.
故选:A
【点睛】本题考查余弦定理的应用,考查同角三角函数的基本关系,考查学生的逻辑推理能力,属于基础题.
6. 已知平面内的向量在向量上的投影数量为,且,则的值为( )
A. B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
分析】根据向量投影概念和模长公式进行推算即可求出结果.
【详解】由题意可得向量在向量上的投影数量为:,又,,
所以,所以,
故选:A.
7. 在中,角所对的边分别为,若,则的值是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据余弦定理,化简可得,联立题目给出的等式可算出,接着根据同角三角函数的基本关系可得到,.
【详解】在中,由余弦定理得,,
根据题意,,可得,A为锐角,则,因此,故选C.
【点睛】本题主要考查根据三角形中的边角关系式求三角函数值,利用余弦定理等价变形是解决本题的关键.
8. 如图,扇形的半径为,圆心角,点在弧上运动,,则的最大值是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】以为原点可建立坐标系,设,;根据可求得,从而得到,利用三角函数值域求解方法可求得结果.
【详解】以为轴,以为原点,建立坐标系,如下图所示:
设,,则,,
,,
,解得:
,即的最大值为
本题正确选项:
【点睛】本题考查利用圆的参数方程求解最值的问题,关键是能够建立坐标系,利用圆的参数方程将问题转化为三角函数最值的求解问题.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分
9. 下列结论恒为零向量的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用平面向量的线性运算逐个选项直接求解判断即可.
【详解】对于A,,A错;
对于B,,B正确;
对于C,,C正确;
对于D,,D正确.
故选:BCD
10. 已知中,角的对边分别为,,,则以下四个命题正确的有( )
A. 当,,时,满足条件的三角形共有1个
B. 若,则
C. 若,,则为等腰直角三角形
D. 若,则一定是等边三角形
【答案】CD
【解析】
【分析】对于A:利用余弦定理分析运算;对于B:利用正弦定理结合倍角公式分析判断;对于C:利用余弦定理分析运算;对于D:根据角的范围结合余弦函数分析判断.
【详解】对于选项A:由余弦定理,
可得,则,
因为,
所以该方程无解,即不存在满足条件的三角形,故A错误;
对于选项B:因为,由正弦定理可得,
则,
且,则,
可得,整理得,
可得或,即或,
所以或,故B错误;
对于选项C:由余弦定理,则,
因为,可得,
则,则,
所以为等腰直角三角形,故C正确;
对于选项D:因为,则,
可得,
若,则,
可得,即,
所以一定是等边三角形,故D正确;
故选:CD.
11. 下列结论正确的是( )
A. 若为锐角,则实数的取值范围是.
B. 已知 是单位向量,,若向量 满足,则的最大值为1.
C. 点 在 所在的平面内,若 分别表示 的面积,则 .
D. 点 在 所在的平面内,满足,且则点 是 的内心.
【答案】BCD
【解析】
【分析】A向量数量积的坐标表示列不等式求参数范围;B设、,,应用向量坐标表示将问题化为定点到圆上点距离的最值;C根据向量的线性关系确定O的位置,由此求三角形的面积关系;D根据已知条件确定是角平分线的交点,即可判断.
【详解】A:因为为锐角,所以,解得,
当,即时,故且,错误;
B:不妨设、,设,所以,
因为,则,
所以点到的距离恒为,又,所以,正确;
C:因为,取的中点,则,
所以为的中点,连接,因为是的中点,所以,
是的中点,所以,,
所以,正确;
D:平面内及一点满足,可得,所以在的平分线上,
,可得,所以在的平分线上,
则点是的内心,正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:应用向量的坐标表示及夹角的坐标公式,数形结合法求参数或最值,利用向量的线性关系确定O的位置,进而判断面积关系或哪种心.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设x,,向量、、且,,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】先利用向量共线和垂直求出的值,然后求出的坐标,最后用模长公式求解即可.
【详解】因为,,,
所以,即,所以,解得,
因为,,,
所以,解得
所以,,所以
所以
故答案为:.
13. 已知三角形的两个顶点、的坐标分别为、,且、所在直线的斜率之积等于,顶点的轨迹方程为______.
【答案】
【解析】
【分析】设点,根据可求出顶点的轨迹方程.
【详解】设点,则,,其中,
由题意可得,化简可得.
故顶点的轨迹方程为.
故答案为:.
14. 已知点,且平行四边形的四个顶点都在函数的图像上,设为原点,已知三角形的面积为,则平行四边形的面积为_____.
【答案】
【解析】
【分析】首先确定是奇函数,因此平行四边形的顶点关于原点对称,是平行四边形对角线的交点,从而面积易求.
【详解】由得或,
又∵
∴是奇函数,其图象关于原点对称,
平行四边形的四个顶点都在函数的图象上,则关于原点对称,关于原点对称,即是行四边形对角线的交点,
而,∴.
故答案为.
【点睛】本题考查函数的奇偶性,解题关键是确定函数为奇函数,从而坐标原点是行四边形对角线的交点,这样才能非常容易地求出面积.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 在中,内角所对的边分别为,的面积为,已知.
(1)求角;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】
【分析】(1)由题意,利用三角形的面积公式和余弦定理,求得,再利用同角三角函数的基本关系式,即可求解.
(2)由正弦定理,化简得,再利用三角函数的图象与性质,即可求解.
【详解】(1)∵,,
∴,
在中,由余弦定理得,
∴,
∴,
∵,
∴
(2)由正弦定理得
所以
因为,所以,
所以,即的取值范围为.
【点睛】本题主要考查了利用正弦定理、余弦定理解三角形问题,以及三角函数的图象与性质的应用,其中解答中合理利用正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式化简是解答本题的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.
16. 已知向量
(1)求的坐标
(2)若与共线,求实数
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)由已知条件直接利用两个向量的加减法的法则求出结果;(2)先计算出的坐标,由两个向量共线的坐标表示即可得出结果.
【详解】(1)由已知可知
(2)由得,
又因为与共线,
所以,解得.
【点睛】本题主要考查两个向量的加减法的法则,向量共线的坐标表示,属于基础题.
17. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求B的大小;
(2)若,求面积.
【答案】(1); (2).
【解析】
【分析】(1)由正弦定理和两角和的正弦函数公式,化简得,求得,即可求解;
(2)由余弦定理可得,结合,求得,利用三角形的面积公式,即可求解.
【详解】(1)因为,
由正弦定理可得,
又,
所以,
因为,则,所以,
因为,所以.
(2)因为,,
由余弦定理可得,整理得,
又,解得,
所以.
【点睛】本题主要考查了正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式的应用,其中在解有关三角形的题目时,要抓住题设条件和利用某个定理的信息,合理应用正弦定理和余弦定理求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.
18. 已知ABC中三个内角A,B,C所对的边为a,b,c,且,.
(1)若,求的值;
(2)当取得最大值时,求A的值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)由正弦定理求出,再利用两角和差的正弦公式求,求得;
(2)将化简,并用正弦定理将用解的三角函数式表示,再分析其求最值时的值.
【详解】(1)在中,由正弦定理得,
∴,∵,∴,
∴.
(2)
当且仅当,即时取到最大值
【点睛】本题考查了两角和差的正弦公式,正弦定理,平面向量数量积的定义,三角函数的最值,这是一道考查了多个基本知识的综合题,属于中档题.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题.该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答,当的三个内角均小于时,使得的点即为费马点;当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角所对的边分别为,
(1)若,
①求;
②若,设点为的费马点,求;
(2)若,设点为的费马点,,求实数的最小值.
【答案】(1)①;②
(2).
【解析】
【分析】(1)①利用正弦定理角化边,然后利用余弦定理来求解;②利用等面积法列方程,结合向量数量积运算求得正确答案;
(2)由(1)结论可得,设,推出,利用余弦定理以及勾股定理即可推出,再结合基本不等式即可求得答案.
【小问1详解】
①由正弦定理得,即,
所以,又,
所以;
②由①,所以三角形的三个角都小于,
则由费马点定义可知:,
设,由得:
,整理得,
则
;
【小问2详解】
因为,
所以,
所以,即,
所以或,
当时,,为直角三角形,
当,
则,
得,在三角形中不可能成立,
所以为的直角三角形,
因为点为的费马点,则,
设,
则由得;
由余弦定理得,
,
,
故由得,
即,而,故,
当且仅当,结合,解得时,等号成立,
又,即有,解得或(舍去),
故实数的最小值为.
【点睛】关键点点睛:解答本题首先要理解费马点的含义,从而结合(1)的结论可解答第二问,解答第二问的关键在于设,推出,结合费马点含义,利用余弦定理推出,然后利用基本不等式即可求解.
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石嘴山市第一中学2024-2025学年第二学期高一年级3月月考
数学 试题
考试时间:120分钟 全卷总分:150分
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 下列说法正确的是( )
A. 向量与向量是相等向量
B. 若两个向量是共线向量,则向量所在的直线可以平行,也可以重合
C. 与实数类似,对于两个向量有三种关系
D. 向量的模是一个正实数
2. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,如果a=2,A=45°,B=30°,那么b=( )
A. B. C. D.
3. 已知平面向量,,若存在实数,使得,则实数的值为( )
A. B. C. D.
4. 已知,,,则( )
A. B. C. D.
5. 在中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c.若,则的形状一定是( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等腰直角三角形 D. 等腰三角形或直角三角形
6. 已知平面内的向量在向量上的投影数量为,且,则的值为( )
A. B. 1 C. D.
7. 在中,角所对的边分别为,若,则的值是
A. B. C. D.
8. 如图,扇形的半径为,圆心角,点在弧上运动,,则的最大值是
A B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分
9. 下列结论恒为零向量的是( )
A B.
C. D.
10. 已知中,角的对边分别为,,,则以下四个命题正确的有( )
A. 当,,时,满足条件的三角形共有1个
B. 若,则
C. 若,,则为等腰直角三角形
D. 若,则一定是等边三角形
11. 下列结论正确的是( )
A. 若为锐角,则实数取值范围是.
B. 已知 是单位向量,,若向量 满足,则的最大值为1.
C. 点 在 所在平面内,若 分别表示 的面积,则 .
D. 点 在 所在的平面内,满足,且则点 是 的内心.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设x,,向量、、且,,则___________.
13. 已知三角形的两个顶点、的坐标分别为、,且、所在直线的斜率之积等于,顶点的轨迹方程为______.
14. 已知点,且平行四边形的四个顶点都在函数的图像上,设为原点,已知三角形的面积为,则平行四边形的面积为_____.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15. 在中,内角所对的边分别为,的面积为,已知.
(1)求角;
(2)若,求的取值范围.
16. 已知向量
(1)求的坐标
(2)若与共线,求实数
17. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求B的大小;
(2)若,求的面积.
18. 已知ABC中三个内角A,B,C所对的边为a,b,c,且,.
(1)若,求的值;
(2)当取得最大值时,求A的值.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题.该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答,当的三个内角均小于时,使得的点即为费马点;当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角所对的边分别为,
(1)若,
①求;
②若,设点为费马点,求;
(2)若,设点为的费马点,,求实数的最小值.
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