内容正文:
高2024级第二期3月月考数学试卷
一、单选题(每小题5分,共40分)
1. 关于平面向量,下列说法正确的是( )
A. 零向量没有方向
B. 若两个非零向量的和为零向量,则它们互为相反向量
C. 起点相同的单位向量,终点必相同
D. 向量的模是一个正实数
【答案】B
【解析】
【分析】根据零向量和单位向量以及相反向量的定义即可判断.
【详解】大小为零的向量为零向量,方向任意,故A错误,
大小相等,方向相反的向量为相反向量,故B正确;
大小为1的向量为单位向量,方向任意,故C错误,
零向量的模为0,故D错误.
故选:B.
2. 要得到函数的图像,只需要将函数的图像( )
A. 向左平移个单位长度 B. 向右平移个单位长度
C. 向左平移个单位长度 D. 向右平移个单位长度
【答案】A
【解析】
【分析】利用诱导公式和三角函数平移原则即可得到答案.
【详解】,
则将其往左平移个单位长度即可得.
故选:A.
3. 已知平面向量且,则一定共线的三点是( )
A. ,, B. ,, C. ,, D. ,,
【答案】A
【解析】
【分析】先考虑向量共线时,的位置关系,再考虑向量不共线时,利用向量共线定理和平面向量基本定理逐项判断即可.
【详解】若向量共线,则共线,此时共线,
当向量不共线时,
对于A选项, ,所以三点共线,A正确;
对于B选项,设 ,则 ,即 无解,B错误;
对于C选项,设 ,则 ,即 ,无解,C错误;
对于D选项, ,设 ,
即 ,即 ,无解,D错误.
故选:A
4. 不等式在上的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】结合余弦函数图象分析运算,即可得结果.
【详解】∵,则,
注意到,结合余弦函数图象解得.
故选:D.
5. 函数的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据诱导公式变形后,利用正弦函数的递减区间可得结果.
【详解】因为,
由,得,
所以函数的单调递增区间是.
故选:C.
6. 在中,设,,那么动点的轨迹一定通过的( )
A. 重心 B. 内心 C. 垂心 D. 外心
【答案】A
【解析】
【分析】用向量的线性运算,结合中线向量和共线向量性质即可作答.
【详解】因为,,
则
若设中的的中点为,有,
则.
所以在三角形的中线上,因此动点的轨迹必通过的重心.
故选:A.
7. 已知设,求:的值(用a表示).针对这一问题,有两位同学给出了不同的解答.小张同学的答案:;小姚同学的答案:;对此你的判断是( )
A. 小张对,小姚错 B. 小张错,小姚对 C. 两人都错 D. 两人都对
【答案】D
【解析】
【分析】根据诱导公式、同角三角函数的基本关系、两角差的正切公式及二倍角公式求解判断即可.
【详解】由,
则小张同学正确;
由,即,
则,
则小姚同学正确.
故选:D.
8. 定义,设函数,若 在区间 上单调递减,则ω的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【分析】先找出与的交点,确定的表达式,求得单调区间,再结合给定区间的单调性列出关于的不等式组求解.
【详解】令,即,则,解得.
与的周期均为.
当时,在一个周期内,根据与的大小关系来确定:
当时,,,单调递增;
当时,,,单调递减区间为;
当时,,,单调递减区间为.
所以函数的单调递减区间为和.
因为在区间上单调递减,对其进行分类讨论:
情形1.,解得.
由得,.
由,解得,
所以或,
所以或;
情形2.,解得,
由得,解得,
由,解得,
所以,
所以.
综上,的取值范围是,
故选:A.
二、多选题(每小题6分,选对部分选项得部分分,选错得0分,共18分)
9. 《易经》是中华民族智慧的结晶,易有太极,太极生二仪,二仪生四象,四象生八卦,其中八卦深邃的哲理解释了自然、社会现象.如图1所示的是八卦模型图,其平面图形如图2中的正八边形ABCDEFGH,其中O为正八边形的中心,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】根据正八边形的结构性质及向量的共线、线性运算逐项判断即可得解.
【详解】对于A,易得在正八边形中,,
但方向不同,所以不正确,故A错误;
对于B,由,所以正确,故B正确;
对于C,由正八边形的性质知,,且,
根据向量加法法则可知:
为以为邻边的正方形中以为始点的一条对角线所对应的向量,
所以,
又与以为邻边的正方形中以为始点的一条对角线所对应的向量共线,
所以,故C正确;
对于D,在正八边形中,,,
不妨设,又,
所以,
所以,故D错误.
故选:BC.
10. 将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则下列结论正确的是( )
A. 是奇函数 B. 的图象关于对称
C. 在上单调递增 D. 在上的值域为
【答案】BD
【解析】
【分析】由三角函数的平移变换即可判断A,结合正弦型函数的性质,分别代入检验计算,即可判断BC,由正弦型函数的值域即可判断D.
【详解】将函数的图象向右平移个单位长度得到
,显然不是奇函数,故A错误.
因为,
所以的图象关于对称,故B正确.
当时,,因为在上不单调,故C错误.
由,得,则,故D正确.
故选:BD
11. 已知函数的图象在上有且仅有两条对称轴,则下列结论正确的有( )
A. 的取值范围是
B. 若的图象关于点对称,则在上单调递增
C. 在上的最小值可能为
D. 若的图象关于直线对称,且函数,有奇数个零点,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】由题意可得,求得,即可判断A;利用三角函数的对称中心,结合求出,即可判断B;由和,结合三角函数的单调性即可判断C;由题意计算可得,画出函数与的图象计算即可判断D.
【详解】对于A:因为的图象在上有且仅有两条对称轴,
因为,所以,所以,
所以,即的取值范围是,故A正确;
对于B:因为的图象关于点对称,则有,
即,因为,所以,
当时,,则在上单调递增,故B正确;
对于C:当时,,因为,
所以,所以在上的最小值小于,故C错误.
对于D:因为的图象关于直线对称,则,
即,又,所以,所以,
令函数的根即为函数与的交点的横坐标,
作出图象如图所示,因为,,
要使有奇数个零点,则,
即有,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】思路点睛:求解正弦函数的对称轴、对称中心和值域的问题时,常利用整体代换法和验证法将问题转化到我们熟悉的正弦函数上,利用正弦函数的图象与性质解答,数形结合一种常用方法.
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 若,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据整式运算规则展开合并同类项即可求解.
【详解】,
,
整理得:.
13. 已知函数是R上的奇函数,在区间上单调递增,则ω的最大值是______.
【答案】
【解析】
【分析】利用奇函数性质求得,再由单调性求得的范围,从而得出结论.
【详解】因为是奇函数,所以,又,所以,
因为在上单调递增.所以⊆,
于是解得,所以ω的最大值为.
故答案为:
14. 已知为内切圆的圆心,且,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】取的中点,则,代入等式可证三点共线.设
,由直角三角形的性质以及三角形相似可求出各边长,从而求出比例关系.
【详解】如图,设的中点,圆与分别相切于点,由为的中点,知.
又,所以,即.则三点共线.
因为为的内切圆的圆心,所以.
不妨设,则.
在中,.
由,知,即,解得,且,
又,所以.
故答案为:
四、解答题
15. 设是两个不共线的向量,已知.
(1)求证:三点共线;
(2)若且,求实数的值.
【答案】(1)
由已知,得,
因为,
所以,又与有公共点,
所以三点共线.
(2).
【解析】
【分析】(1)根据,即可得证;
(2)利用共线向量定理即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1),知,若,且,
可设,
所以,
即.
又是两个不共线的向量,所以,
解得.
16. (1)已知函数.
补全下列表格,用“五点法”画出在区间的大致图象;
0
(2)将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,求的单调递增区间和对称中心的坐标.
【答案】(1)
0
0
0
2
0
(2)的单调递增区间为,对称中心的坐标为
【解析】
【分析】(1)完成表格,利用五点法作图即可;
(2)根据图像的变换得,令即可求单调增区间,令,即可求对称中心的横坐标,纵坐标为0.
【详解】(1)
0
0
0
2
0
(2)易知,
令,解得,
所以的单调递增区间为.
令,解得,
所以对称中心的坐标为
17. (1)已知,,,求的值.
(2)已知,,且,求的值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)由,,利用同角三角函数的平方关系求,又,利用两角差的余弦公式即可求解;
(2)由得,,利用两角差的余弦公式即可求解.
【详解】(1)因为,所以.又,
所以.
因为,
所以.
所以
(2)由,得,
由,得,
由,得,
由,得,
,
所以.
18. 已知函数的最小正周期为.
(1)求的值及函数图象的对称中心;
(2)若将函数图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向右平移个单位长度,再将图象向下平移个单位长度得到函数的图象,若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);,
(2).
【解析】
【分析】(1)利用二倍角公式和辅助角公式化简函数,根据正弦型函数的周期性和对称性求解;
(2)根据题意进行图象变换得到,通过分离参数得到不等式,利用半角公式将右侧函数变形求出值域,即可得到结果.
【小问1详解】
由题
.
∵最小正周期,∴,.
令,,解得,,
∴函数图象的对称中心,.
【小问2详解】
将函数图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象;
再向右平移个单位长度,得到函数的图象;再将图象向下平移个单位长度得到函数的图象.
所以
由题意对任意恒成立,
所以对任意恒成立.
令,
当时,;
当时,.令,则.
当时,,即;
当时,,由对勾函数性质可知,
所以
综上所述,的值域为,所以.
故实数的取值范围是.
19. 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢往上转,可以从高处俯瞰四周景色.位于滨海的“渤海之眼”摩天轮是世界上最大的无轴摩天轮,该摩天轮轮盘直径为124米,设置有36个座舱.游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,当到达最高点距地面145米时大约需要15分钟.当游客甲坐上摩天轮的座舱开始计时.
(1)经过分钟后游客甲距离地面的高度为米,已知关于的函数关系式满足(其中,,),求摩天轮转动一周的解析式;
(2)游客甲坐上摩天轮后多长时间,距离地面的高度第一次恰好达到52米?
(3)若游客乙在游客甲之后进入座舱,且中间间隔5个座舱,从游客甲坐上摩天轮后开始计时,多长时间游客乙和游客甲距离地面的高度首次恰好相同?
【答案】(1),;
(2)5分钟 (3)17.5分钟
【解析】
【分析】(1)理解题意依次求得,由公式计算出,代点求出即得;
(2)依题意,解三角方程即可求得;
(3)依题意可得,由此解得,,由(2)知,即得时,.
【小问1详解】
由题意知,,,解得,
又,所以,
时,,解得,
因为,所以,
所以,;
【小问2详解】
令,得,解得,
即,因,则,解得,
所以游客甲坐上摩天轮后5分钟,距离地面的高度第一次恰好达到52米;
【小问3详解】
由题意知,,
因中间间隔5个座舱,则有,
依题意,,即,
即,所以,解得,;
所以,;时,,不合题意;当时,,
即从游客甲坐上摩天轮后开始计时,17.5分钟游客乙和游客甲距离地面的高度首次恰好相同.
【点睛】思路点睛:正确理解题意,求出正弦型函数解析式中的参数,再根据题设要求,利用三角恒等变换等相关知识点,求解对应的三角方程或三角不等式即可.
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高2024级第二期3月月考数学试卷
一、单选题(每小题5分,共40分)
1. 关于平面向量,下列说法正确的是( )
A. 零向量没有方向
B. 若两个非零向量的和为零向量,则它们互为相反向量
C. 起点相同的单位向量,终点必相同
D. 向量的模是一个正实数
2. 要得到函数的图像,只需要将函数的图像( )
A. 向左平移个单位长度 B. 向右平移个单位长度
C. 向左平移个单位长度 D. 向右平移个单位长度
3. 已知平面向量且,则一定共线的三点是( )
A. ,, B. ,, C. ,, D. ,,
4. 不等式在上的解集为( )
A. B.
C. D.
5. 函数的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
6. 在中,设,,那么动点的轨迹一定通过的( )
A. 重心 B. 内心 C. 垂心 D. 外心
7. 已知设,求:的值(用a表示).针对这一问题,有两位同学给出了不同的解答.小张同学的答案:;小姚同学的答案:;对此你的判断是( )
A. 小张对,小姚错 B. 小张错,小姚对 C. 两人都错 D. 两人都对
8. 定义,设函数,若 在区间 上单调递减,则ω的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题(每小题6分,选对部分选项得部分分,选错得0分,共18分)
9. 《易经》是中华民族智慧的结晶,易有太极,太极生二仪,二仪生四象,四象生八卦,其中八卦深邃的哲理解释了自然、社会现象.如图1所示的是八卦模型图,其平面图形如图2中的正八边形ABCDEFGH,其中O为正八边形的中心,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则下列结论正确的是( )
A. 是奇函数 B. 的图象关于对称
C. 在上单调递增 D. 在上的值域为
11. 已知函数的图象在上有且仅有两条对称轴,则下列结论正确的有( )
A. 的取值范围是
B. 若的图象关于点对称,则在上单调递增
C. 在上的最小值可能为
D. 若的图象关于直线对称,且函数,有奇数个零点,则
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 若,则_____.
13. 已知函数是R上的奇函数,在区间上单调递增,则ω的最大值是______.
14. 已知为内切圆的圆心,且,则__________.
四、解答题
15. 设是两个不共线的向量,已知.
(1)求证:三点共线;
(2)若且,求实数的值.
16. (1)已知函数.
补全下列表格,用“五点法”画出在区间的大致图象;
0
(2)将的图象向左平移个单位长度得到函数的图象,求的单调递增区间和对称中心的坐标.
17. (1)已知,,,求的值.
(2)已知,,且,求的值.
18. 已知函数的最小正周期为.
(1)求的值及函数图象的对称中心;
(2)若将函数图象上所有点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向右平移个单位长度,再将图象向下平移个单位长度得到函数的图象,若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
19. 摩天轮是一种大型转轮状的机械建筑设施,游客坐在摩天轮的座舱里慢慢往上转,可以从高处俯瞰四周景色.位于滨海的“渤海之眼”摩天轮是世界上最大的无轴摩天轮,该摩天轮轮盘直径为124米,设置有36个座舱.游客在座舱转到距离地面最近的位置进舱,当到达最高点距地面145米时大约需要15分钟.当游客甲坐上摩天轮的座舱开始计时.
(1)经过分钟后游客甲距离地面的高度为米,已知关于的函数关系式满足(其中,,),求摩天轮转动一周的解析式;
(2)游客甲坐上摩天轮后多长时间,距离地面的高度第一次恰好达到52米?
(3)若游客乙在游客甲之后进入座舱,且中间间隔5个座舱,从游客甲坐上摩天轮后开始计时,多长时间游客乙和游客甲距离地面的高度首次恰好相同?
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