内容正文:
广安友谊中学高2024级高一下期3月月考数学试题
一.单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题的四个选项中,只有一项是符合要求的.
1. 下列命题中,正确的是( )
A. 若与都是单位向量,则
B. 若与是平行向量,则
C. 若用有向线段表示向量与不相等,则点M与N不重合
D. 若,则
2. ( )
A. B. C. D. 1
3. 函数的定义域是( )
A R B.
C. D.
4. 中,若点D满足,则( )
A. B. C. D.
5. 已知向量,满足,且,则在方向上的投影向量为( )
A B. C. D.
6. 函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
7. 数学里有一种证明方法叫做Proofwithoutwords,也被称为无字证明,是指仅用图象而无需文字解释就能不证自明的数学命题,由于这种证明方法的特殊性,无字证明被认为比严格的数学证明更为优雅与有条理.如下图,点为半圆上一点,,垂足为,记,则由可以直接证明的三角函数公式是( )
A. B. C. D.
8. 已知,记,,,则x,y,z的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
二.多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下面给出的关系式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
11. 已知函数()在区间上有且仅有条对称轴,给出下列四个结论,正确的是( )
A. 在区间上有且仅有个不同的零点
B. 的最小正周期可能是
C. 的取值范围是
D. 在区间上单调递增
三.填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 化简:___________.
13. 求值:________.
14. 如图,在半径为2、圆心角为的扇形的弧上任取一点A,作扇形的内接平行四边形,使点B在上,点C在上,则该平行四边形面积的最大值为________.
四.解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 已知,,且与的夹角为120°,求:
(1);
(2)若向量与平行,求实数的值.
16. 已知,,,,
(1)求的值;
(2)求角的值.
17. 已知函数.
(1)求函数的单调减区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位,再将所得的图象上各点的纵坐标缩短为原来的倍,横坐标不变,得到函数的图象,当,解不等式.
18. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2),若对,,使得,求实数m的取值范围.
19. 已知函数.
(1)求方程在上的解集;
(2)设函数;
(i)证明:在有且只有一个零点;
(ii)在(i)的条件下,记函数的零点为,证明:.
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广安友谊中学高2024级高一下期3月月考数学试题
一.单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题的四个选项中,只有一项是符合要求的.
1. 下列命题中,正确的是( )
A. 若与都是单位向量,则
B. 若与是平行向量,则
C. 若用有向线段表示的向量与不相等,则点M与N不重合
D. 若,则
【答案】C
【解析】
【分析】由平面向量的基本概念判断即可.
【详解】对于A:若与都是单位向量,则,故A错误;
对于B:与是平行向量,故B错误;
对于D:向量是既有大小又有方向的量,两个向量不能比较大小,故D错误;
故选:C
2. ( )
A B. C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】利用两角和的正弦公式可求答案.
【详解】
.
故选:A
3. 函数的定义域是( )
A. R B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用正切函数的定义域和整体角意识解不等式即得.
【详解】因函数的定义域为,
故由,可解得,
即函数的定义域是.
故选:C.
4. 在中,若点D满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用平面向量减法运算得,整理即可求解.
【详解】,
,
,
故选:B.
5. 已知向量,满足,且,则在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用计算,再利用投影向量的公式计算即可.
【详解】,,则,
得,
则在方向上的投影向量为.
故选:D
6. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定的函数,利用奇偶性可排除两个选项,再利用当时,函数值的正负即可判断作答.
【详解】函数的定义域为R,,即函数是奇函数,排除CD;
当时,,即当时,函数的图象在x轴的上方,显然A不满足,B满足.
故选:B
7. 数学里有一种证明方法叫做Proofwithoutwords,也被称为无字证明,是指仅用图象而无需文字解释就能不证自明的数学命题,由于这种证明方法的特殊性,无字证明被认为比严格的数学证明更为优雅与有条理.如下图,点为半圆上一点,,垂足为,记,则由可以直接证明的三角函数公式是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据直角三角形中的定义写出,用表示出,然后分析可得.
【详解】由已知,,则,
又,,,,
即,,
所以.
故选:B.
8. 已知,记,,,则x,y,z的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,结合三角函数的性质可得,再利用对数函数单调性结合“媒介数”判断作答.
【详解】依题意,,则有,且,
因此,
所以.
故选:D
二.多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 下面给出的关系式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据向量的数量积定义及运算性质逐一分析即可.
【详解】因为数与向量相乘为向量,所以,故正确;
向量的数量积满足交换律,所以,故正确;
根据数量积定义知,数量积为一实数,
所以为,表示与共线的向量,
而为,表示与共线的向量,
所以不一定成立,故错误;
根据数量积定义知,故正确;
故选:.
10. 已知,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据条件,逐一求出各选项的值,再进行判断.
【详解】由.故A正确;
,故C正确;
,故D错误;
因为,所以为第一或第三象限角.
若为第一象限角,则,所以;
若为第三象限角,则,所以.
所以B错误.
故选:AC
11. 已知函数()在区间上有且仅有条对称轴,给出下列四个结论,正确的是( )
A. 在区间上有且仅有个不同的零点
B. 的最小正周期可能是
C. 的取值范围是
D. 在区间上单调递增
【答案】BC
【解析】
【分析】令 , 则 , 由函数 在区间 上有且仅有 4 条对称轴, 即 有 4 个整数符合, 可求出 判断 C, 再利用三角函数的性质可依次判断A B D.
【详解】由函数化简可得, 令 , 则 ,
函数 在区间 上有且仅有 4 条对称 轴, 即 有 4 个整数符合,
由 得,则 ,
即 ,, 故C正确;
对于A, ,,,当 时, 在区间 上有且仅有 3 个不同的零点;
当 时, 在区间 上有且仅有 4 个不同的零点; 故 A错误;
对于 B, 周期 , 由 , 则 ,,
又 , 所以 的最小正周期可能是,故 B 正确;
对于D ,,,,
,又, 所以 在区间 上不一定单调递增, 故 D 错误.
故选: BC.
三.填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 化简:___________.
【答案】
【解析】
【分析】利用向量的加减运算法则即可求解.
【详解】.
故答案为:.
13. 求值:________.
【答案】1
【解析】
【分析】由,切化弦,再由辅助角公式即可化简求值;
【详解】
.
故答案为:1
14. 如图,在半径为2、圆心角为的扇形的弧上任取一点A,作扇形的内接平行四边形,使点B在上,点C在上,则该平行四边形面积的最大值为________.
【答案】##
【解析】
【分析】首先连结,设,,利用三角函数表示四边形的面积,结合三角函数的性质即可求解.
【详解】过点分别作分别垂直于点,
则,,又,
所以,所以,
所以平行四边形的面积和长方形的面积相等,
设,,
则,,,
所以,
所以四边形的面积,
所以
,
因为,所以,
故当即时,面积取得最大值为.
故答案为:.
四.解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤.
15. 已知,,且与的夹角为120°,求:
(1);
(2)若向量与平行,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用平方的方法来求得正确答案.
(2)根据向量平行列方程来求得.
【小问1详解】
,
所以.
【小问2详解】
由于向量与平行,
所以存在实数,使得,
所以,解得.
16. 已知,,,,
(1)求的值;
(2)求角的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据、得到,利用同角的三角函数基本关系式即得;
(2)注意到,故只需分别求出的值,利用差角的正弦公式即可求得的值,利用即可求得角的值.
【小问1详解】
由得,因,则;
【小问2详解】
又由知,因,
则,
由
,
又因,故
17. 已知函数.
(1)求函数的单调减区间;
(2)将函数的图象向右平移个单位,再将所得的图象上各点的纵坐标缩短为原来的倍,横坐标不变,得到函数的图象,当,解不等式.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据三角恒等变换化简函数,再由正弦型函数的单调性求解即可;
(2)利用三角函数图象的变换求出的解析式,再由正弦型函数的图象与性质解不等式即可.
【小问1详解】
函数,
当,时,解得:,,
因此,函数的单调减区间为.
【小问2详解】
将函数的图象向右平移个单位,可得的图象,
再将所得的图象上各点的纵坐标缩短为原来的倍,横坐标不变,得到函数的图象,
由,即,得,,
解得, 令,可得,
令,可得,
又,所以,
即当时,不等式的解集为.
18. 已知函数的部分图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2),若对,,使得,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
分析】(1)由图依次根据最值点,周期和特殊点坐标计算确定即得解析式;
(2)设的值域为集合A,的值域为集合B,依题意,分别求集合,利用集合的包含关系即可求得参数范围.
小问1详解】
由图可得,函数的最小正周期为,
则,于是,
当时,取得最小值,则得,
所以,又因为,故;.
【小问2详解】
设的值域为集合A,的值域为集合B,
根据题意可得:,,,
,即的值域为,故.
又,在上恒成立,
易知在上单调递减,,,
,
由得,
解得,m的取值范围是.
19. 已知函数.
(1)求方程在上的解集;
(2)设函数;
(i)证明:在有且只有一个零点;
(ii)在(i)的条件下,记函数的零点为,证明:.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用余弦二倍角公式化简方程,再结合辅助角公式即可;
(2)(i)根据三角函数的性质分区间研究函数的性质,利用零点存在定理可证明;(ii)然后利用换元法求值域即可证明.
【小问1详解】
所以.
所以或
当时,,则,又,所以或,
当,则,又.
所以或,所以或,
所以方程在上的解集为.
【小问2详解】
(i)设.
当,则,
此时在区间上单调递增,
又在区间上也单调递增,所以在区间上单调递增,
又
所以在时有唯一零点,
当,所以,
所以上没有零点,
综上,在有唯一零点.
(ii)记函数的零点为,
所以,且,所以,
所以,
令,因为,所以,
又,则,
所以.
【点睛】
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