内容正文:
2024-2025学年度下学期高一年级4月份阶段测试
数学试题
(满分:150分,考试时间:120分钟)
一、单选题(本题共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. 的终边在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 已知某扇形的周长是24,面积为36,则该扇形的圆心角(正角)的弧度数是( )
A. 2 B. 1 C. D.
3. 下列函数中,在既是奇函数且最小正周期为的是( )
A. B. C. D.
4. 已知平面向量与的夹角为,则( )
A B. C. 4 D. 2
5. 已知,是方程的两根,则的值为( )
A B. C. D.
6. 已知向量,则向量在上的投影向量为( )
A B. C. D.
7. 已知函数若方程在上恰有4个不同实根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 在中,,若O为外心,则的值为( )
A. 4 B. 6 C. D.
二、多选题(本题共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,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 若角终边在第三象限,则下列三角函数值中大于零的是( )
A. B.
C. D.
10. 在物理学中,把物体受到的力(总是指向平衡位置)正比于它离开平衡位置的距离的运动称为“简谐运动”.在适当的直角坐标系下,某个简谐运动可以用函数(,,)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. ,频率为,初相为
B. 函数的图象关于直线对称
C. 函数在上的值域为
D. 若在上恰有4个零点,则m的取值范围是
11. 下列命题正确的是( )
A. 已知角x的终边上一点的坐标为,则角x的最小正值为
B. 已知是第二象限角,则
C. 函数向左平移个单位得到,若是偶函数,则
D. 已知与是两个互相垂直的单位向量,若向量与的夹角为锐角,则k的取值范围是
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 将函数,图象上每个点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的倍,再将得到的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则函数___________
13. 如图,在中,,为上点,且,若,,则的值为___________.
14. 设函数,其中表示不超过的最大整数,如,,,则________,集合中所有元素之积为________
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. 已知函数.
(1)用“五点法”填表并作出函数在一个周期上的图象;
x
(2)解不等式.
16. 已知向量,其中.
(1)若,求角;
(2)若,求的值.
(3)在(2)的条件下,求值.
17. 已知函数是上的偶函数,其图象关于点对称,且在区间上是单调函数.求和的值.
18. 函数的部分图像如图所示.
(1)求的解析式;
(2)若,求的值;
(3)若恒成立,求的取值范围.
19. 在第六章平面向量初步中我们学习了向量的加法、减法和数乘向量三种运算,以及由它们组合成的线性运算那向量乘法该怎样运算呢?数学中向量的乘法有两种:数量积和向量积(又称为“·乘”,“×乘”).向量与的向量积记作:.其中的运算结果是一个向量,其方向垂直于向量与所在平面,它的长度.现在我们定义一种运算规则“”.设平面内两个非零向量而,元的夹角为,规定示.试求解下列问题:
(1)已知向量,满足,,,求的值;
(2)已知向量,,,求的最小值.
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2024-2025学年度下学期高一年级4月份阶段测试
数学试题
(满分:150分,考试时间:120分钟)
一、单选题(本题共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. 的终边在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【分析】根据终边相同的角判断即可.
【详解】且角是第二象限角,
角的终边在第二象限.
故选:B
2. 已知某扇形的周长是24,面积为36,则该扇形的圆心角(正角)的弧度数是( )
A. 2 B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据周长和面积列方程组求得扇形的半径和弧长,代入求角公式即可得解.
【详解】设扇形的半径为r,所对弧长为l,则有解得故.
故选:A
3. 下列函数中,在既是奇函数且最小正周期为的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据三角函数的最小正周期的计算公式,可得答案.
【详解】对于A,函数的最小正周期,且为奇函数,故A正确;
对于B,函数的最小正周期,且为奇函数,故B错误;
对于C,函数最小正周期,且为偶函数,故C错误;
对于D,函数的最小正周期,且为偶函数,故D错误.
故选:A.
4. 已知平面向量与的夹角为,则( )
A. B. C. 4 D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】根据条件计算,,由计算可得结果.
【详解】∵,∴,
∵与的夹角为,,∴,
∴.
故选:D.
5. 已知,是方程的两根,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用韦达定理得到,,由同角三角函数平方关系可构造方程求得,由的范围求得的范围,由此可得的取值.
【详解】由题意得:,
,
即,解得:;
,,即,
,.
故选:B.
6. 已知向量,则向量在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用数量积性质得到,然后求投影向量即可.
【详解】由,得,由,
得,则,
因此,在上的投影向量为.
故选:D.
7. 已知函数若方程在上恰有4个不同实根,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】解出方程的根,然后结合根的个数列不等式求解即可.
【详解】因为函数
所以当时,方程可化为,解得,
则当时,
当时,方程可化为,
解得,
则当时,
因为方程在上恰有4个不同实根,
所以这4个不同实根为,则.
故选:A
8. 在中,,若O为的外心,则的值为( )
A. 4 B. 6 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】连接,设分别是的中点,连接,根据垂径定理和向量投影即可计算.
【详解】
连接,设分别是的中点,连接,
因为,所以,
在上的投影为,,
同理在上的投影为,则,
,
故选:B.
二、多选题(本题共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,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 若角的终边在第三象限,则下列三角函数值中大于零的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】利用诱导公式化简选项即可判断正误.
【详解】因为角的终边在第三象限,
所以,A错误;
,B正确;
,C错误;
,D正确.
故选:BD
10. 在物理学中,把物体受到的力(总是指向平衡位置)正比于它离开平衡位置的距离的运动称为“简谐运动”.在适当的直角坐标系下,某个简谐运动可以用函数(,,)的部分图象如图所示,则下列结论正确的是( )
A. ,频率为,初相为
B. 函数的图象关于直线对称
C. 函数在上的值域为
D. 若在上恰有4个零点,则m的取值范围是
【答案】BD
【解析】
【分析】利用函数的图象求出,进而根据相关定义即可求解A,代入验证是否为最值即可求解B,利用整体法结合三角函数的性质即可求解CD.
【详解】根据函数的图象,,,故,所以;
当时,,
所以,,整理得,,
由于,所以当时,,故.
对于A,,频率为,初相为,故A错误;
对于B:当时,,故B正确;
对于C:由于,故,故,故C错误;
对于D:,则,若在上恰有4个零点,
则,解得,
故的取值范围是,D正确.
故选:BD.
11. 下列命题正确的是( )
A. 已知角x的终边上一点的坐标为,则角x的最小正值为
B. 已知是第二象限角,则
C. 函数向左平移个单位得到,若是偶函数,则
D. 已知与是两个互相垂直的单位向量,若向量与的夹角为锐角,则k的取值范围是
【答案】BCD
【解析】
【分析】结合三角函数的定义、三角函数的性质、判断A,B,根据平移规则可得C错误,根据向量夹角计算得出参数判断D.
【详解】对于A,因为角的终边上一点的坐标为,即,
所以角在第四象限,所以角是第四象限角,,
所以角的最小正值为,所以A项不正确;
对于B,当是第二象限角时,,
所以,,所以,所以B项正确;
对于C,将函数的图象向左平移个单位长度,得到的函数解析式为,
若是偶函数,则,所以,故C正确;
对于D:与是两个互相垂直的单位向量,则,
向量与的夹角为锐角,
则,且向量与不共线,所以,
则k的取值范围是,D选项正确.
故选:BCD
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 将函数,图象上每个点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的倍,再将得到的图象向左平移个单位长度后得到函数的图象,则函数___________
【答案】
【解析】
【分析】根据图象的伸缩平移变换法则得到函数,
【详解】函数,图象上每个点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的倍,得,再将得到的图象向左平移个单位长度,得.
故答案为:
13. 如图,在中,,为上点,且,若,,则的值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意,可得,又三点共线,可得,则,利用向量的线性运算可得,进而表示出,计算即可.
【详解】在中,因为,所以,
所以,
即,
因为,所以,
因为三点共线,所以,解得,
所以,
而,
所以,
又,
则
.
故答案为:.
14. 设函数,其中表示不超过的最大整数,如,,,则________,集合中所有元素之积为________
【答案】 ①. ②. ##
【解析】
【分析】代入计算求出函数值;分段求出函数的值域,进而求出集合中所有元素之积.
【详解】函数,则;
,因此函数周期为,
则,
当时,;当时,,;
当时,;当时,,;
当时,,;
当时,,,
因此,,
所以集合中所有元素之积为.
故答案为:;
【点睛】关键点点睛:分段讨论求出函数的值域是求得第2空答案的关键.
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. 已知函数.
(1)用“五点法”填表并作出函数在一个周期上的图象;
x
(2)解不等式.
【答案】(1)答案见解析;
(2).
【解析】
【分析】(1)利用"五点作图法"即可得解;
(2)利用整体代入法,结合正弦函数的性质即可得解.
【小问1详解】
列表:
0
0
1
0
-1
0
又当时,,当时,,
描点作图,如图所示:
【小问2详解】
因为,
所以,
解得,
故不等式的解集为.
16. 已知向量,其中.
(1)若,求角;
(2)若,求的值.
(3)在(2)的条件下,求值.
【答案】(1)或;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意得,根据数量积的坐标表示可求得,由此可求出答案;
(2)由题意得,则,由此可求出.
(3)先应用诱导公式化简,再弦化切代入计算求解.
【小问1详解】
∵,
∴,
∴,
即,
∴或;
【小问2详解】
∵,
∴,
又,
∴,
即为,
即有,
可得.
【小问3详解】
,
所以.
17. 已知函数是上的偶函数,其图象关于点对称,且在区间上是单调函数.求和的值.
【答案】或
【解析】
【分析】由 是偶函数可得 的值,图象关于点对称可得函数关系 ,得,结合函数的单调区间即可确定答案.
【详解】由是偶函数,得,
即 ,
所以 ,
对任意x都成立,且 ,不恒等于0,
所以得 .依题设 ,所以得;
由的图象关于点对称,得,
取 ,得,即 ,
又,得,, ,,
又在区间上是单调函数,故 ,
即当 时, ,当时, ,
所以,综合得 或
18. 函数的部分图像如图所示.
(1)求的解析式;
(2)若,求的值;
(3)若恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据图象中特殊点的坐标,结合余弦型函数的周期公式进行求解即可;
(2)根据诱导公式可求解;
(3)根据函数零点的定义,结合余弦型函数的有界性分类讨论进行求解即可.
【小问1详解】
由图可得,
函数过点,
所以,则,
解得,
又,则,所以;
【小问2详解】
若,即,
而;
【小问3详解】
因为,所以,
则,令,
设,则恒成立,
由二次函数的图象性质可知,只需,
解得,故的取值范围为.
19. 在第六章平面向量初步中我们学习了向量的加法、减法和数乘向量三种运算,以及由它们组合成的线性运算那向量乘法该怎样运算呢?数学中向量的乘法有两种:数量积和向量积(又称为“·乘”,“×乘”).向量与的向量积记作:.其中的运算结果是一个向量,其方向垂直于向量与所在平面,它的长度.现在我们定义一种运算规则“”.设平面内两个非零向量而,元的夹角为,规定示.试求解下列问题:
(1)已知向量,满足,,,求的值;
(2)已知向量,,,求的最小值.
【答案】(1)2 (2)9
【解析】
【分析】(1)借助新定义计算即可得;
(2)借助所给定义及三角函数间的关系,计算可得,代入数据,结合基本不等式计算即可得.
【小问1详解】
由已知,得,
所以,即,
又,所以,
所以;
【小问2详解】
法一:设,,则,,
所以,
,
所以,
故,
,
当且仅当,即时等号成立.
所以的最小值的最小是9.
法二:,故.故.
故
,
当且仅当,即时等号成立.
所以的最小值的最小是9.
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