内容正文:
2024~2025学年度第二学期期中考试
高一数学试题
(考试时间120分钟 试卷满分150分)
一、单项选择题:本大题共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. 复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数的除法运算求出,进而求出其共轭的虚部.
【详解】衣题意,,,
所以的虚部为.
故选:B
2. 已知向量则两向量之间的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用平面向量的夹角公式求解.
【详解】解:因为,
所以,
,
所以,
因为,
所以,
故选:C
3. 在中,内角的对边分别为,已知,则的形状为( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 等腰直角三角形 D. 等腰或直角三角形
【答案】B
【解析】
【分析】在中利用余弦定理化简题干信息即可.
【详解】在中利用余弦定理,则,
得,则为直角三角形.
故选:B
4. 下列关于向量,说法正确是()
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则与夹角为钝角 D.
【答案】D
【解析】
【分析】对于,当时与不一定共线;对于,当时不一定等于;对于,当时,满足;对于,根据向量的运算性质即可判断.
【详解】对于,当时,满足,但与不一定共线,故错误;
对于,当时,,但不一定等于,故错误;
对于,当时,满足,此时与夹角不钝角,故错误;
对于,根据向量的运算性质可知,故正确.
故选:D.
5. 已知函数,则的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用二倍角公式化简函数,再利用余弦函数及二次函数求出值域.
【详解】函数,而,
则当时,有;当时,有,
所以的值域为.
故选:C
6. 如图,在矩形中,均为边长2的等边三角形,为六边形边上的动点(含端点),则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定的几何图形,求出在方向上投影的数量,再利用数量积的定义求出范围.
【详解】令在方向上投影的数量为,
当点在线段上时,;当点在线段上(不含点)时,;
当点在线段上(不含点)时,,
则当点在折线上时,,
同理当点在折线上时,,
因此点为六边形边上运动时,,
于是,
所以的取值范围为.
故选:B
7. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分别平方后相加即可求,再用二倍角公式求解即可.
【详解】
①
②
①+②得:
,
,
故选:
8. 在中,角的对边分别为的面积为,且满足条件,为边上一点,,则的边长为( )
A. 2 B. C. 3 D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用余弦定理及三角形面积公式求出,再利用直角三角形边角关系及差角的正弦、正弦定理求解.
【详解】在中,由及余弦定理、面积公式得:
,则,而,故,
在中,,
则,,
在中,,
由正弦定理得.
故选:D
二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,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. 已知复数,其中为实数,为虚数单位,则( )
A. 若为纯虚数,则或
B. 若复平面内表示复数的点位于第四象限,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】BD
【解析】
【分析】由纯虚数的定义,求出的值,即可判断A;由复数表示的点所在象限,求出的范围,即可判断B;由题意求得,求出的值,即可判断C;由题意可得,再求出,即可判断D.
【详解】对于A,因为为纯虚数,
所以,解得,故A错误;
对于B,因为复平面内表示复数的点位于第四象限,
所以,解得,故B正确;
对于C,当时,,
所以,故C错误;
对于D,因为,
所以,解得,所以,
所以,故D正确.
故选:BD.
10. 如图,在矩形中,,点满足,其中,设,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据给定条件,建立平面直角坐标系,利用向量的坐标运算逐项求解判断.
【详解】在矩形中,以点为原点,射线分别为轴非负半轴建立平面直角坐标系,
则,设,由,得,
由,得,,
对于AB,,,A正确,B错误;
对于CD,,C错误,D正确.
故选:AD
11. 尺规作图是一种传统的几何作图方法,这种方法仅使用无刻度直尺和圆规这两种工具,通过有限次的操作步骤完成几何图形的构造.已知中,,现需用尺规作图作出该三角形,下列说法正确的有( )
A. 可以作出两个不同的三角形
B. 作出的三角形中没有锐角三角形
C. 作出的三角形中,三角形的面积不变
D. 作出的三角形中,可能为锐角,也可能为钝角
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据给定条件,利用正弦定理确定三角形的个数,再逐项判断.
【详解】在中,,由正弦定理得,
由,得,由,得或,
因此可以作出两个不同的三角形,可能为锐角,也可能为钝角,AD正确;
当时,,是钝角三角形;当时,是钝角三角形,B正确;
当时,;当时,,
的面积有两个不同值,C错误.
故选:ABD
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,则在上的投影向量的坐标为_______.
【答案】
【解析】
【分析】先求出,再由投影向量的坐标表示求出即可.
【详解】由题意可得,
在上的投影向量为,
所以在上的投影向量的坐标为,
故答案为:.
13. 已知,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用平方关系及正余弦齐次式法求得目标值.
【详解】由,得.
故答案为:
14. 在中,是边上靠近的四等分点,过点的直线分别交直线于不同的两点,设,其中,则的最大值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件可得,再利用共线向量定理的推论及基本不等式求出最大值.
【详解】在中,由是边上靠近四等分点,得,则,
而,则,由共线,得,
又,因此,当且仅当时取等号,
因此,,
所以当时,取得最大值.
故答案为:
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知向量满足与的夹角为.
(1)求;
(2)当为何值时,向量与垂直?
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用数量积的定义求出,再利用数量积的运算律求出模.
(2)利用垂直关系的向量表示列式,再利用数量积的运算律求解.
【小问1详解】
由与的夹角为,得,
所以.
【小问2详解】
由向量与垂直,得
,解得,
所以当时,向量与垂直.
16. 已知向量,函数.
(1)求函数的周期,最大值,最小值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)周期为,最大值为2,最小值为;
(2).
【解析】
【分析】(1)利用数量积的坐标表示求出,再利用二倍角公式及辅助角公式化简,结合正弦函数的性质求解.
(2)由(1)求得,再利用诱导公式及二倍角余弦公式求解.
【小问1详解】
向量,
则,
所以函数的周期为,最大值为2,最小值为.
【小问2详解】
由,得,
所以.
17. 在中,角的对边分别为,已知.
(1)若,求角;
(2)若的平分线与边交于点,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据条件限制出的范围,并求出,然后在中利用正弦定理即可;
(2)先证明角平分线定理并得出,,再利用余弦定理得出的值,即可利用面积公式求解.
【小问1详解】
因,且,
则且,
在中利用正弦定理得,,即,得,
因,则或,
若,则,不符合题意;若,则,
故.
小问2详解】
因是的角平分线,且,
则,则,
在中利用余弦定理得,,
得,则,
则的面积.
18. 在中,角的对边分别为为锐角三角形,已知,且满足条件.
(1)求的大小;
(2)求取值范围;
(3)求的内切圆半径的最大值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,利用余弦定理求出.
(2)利用正弦定理,结合和差角的正余弦公式求出的范围.
(3)利用三角形面积公式可得,结合(2)中信息求出最大值即可.
【小问1详解】
由,得,
在锐角中,由余弦定理得,而,
所以.
【小问2详解】
由(1)知,,则,令,由锐角,得,
由正弦定理得,则,
因此
,
由,得,则,,
所以的取值范围是.
【小问3详解】
由(2)得,
又,则,由,
得,
则当,即时,,
所以的内切圆半径的最大值.
19. 设是平面内相交成的两条射线,分别是与同向的单位向量,定义平面坐标系为仿射坐标系,在仿射坐标系中,若,则记.
(1)在仿射坐标系中
①若,求;
②若且与的夹角为,求;
(2)如图所示,在仿射坐标系中,分别在轴、轴正半轴上,且,点分别为的中点,求的最大值.
【答案】(1)①;②
(2).
【解析】
【分析】(1)①利用数量积的定义及运算律求出;②由表示出和及,再利用夹角公式建立方程求解.
(2)设出点的坐标,用表示,利用数量积的运算律,结合正余弦定理及三角恒等变换求出最大值.
【小问1详解】
①由,得,
则,
所以;
②由,即,
得,
,
,
由与的夹角为,得,得,而,
所以.
【小问2详解】
依题意,设,,
,在中,由余弦定理得,
由为中点,得,
由为中点,得,
则
,
在中,由正弦定理得,
设,则,
,其中锐角由确定,
由,得,则当时,,
所以的最大值为.
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2024~2025学年度第二学期期中考试
高一数学试题
(考试时间120分钟 试卷满分150分)
一、单项选择题:本大题共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. 复数满足,则的虚部为( )
A. B. C. D. 1
2. 已知向量则两向量之间的夹角为( )
A. B. C. D.
3. 在中,内角的对边分别为,已知,则的形状为( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 等腰直角三角形 D. 等腰或直角三角形
4. 下列关于向量,说法正确的是()
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则与夹角为钝角 D.
5. 已知函数,则的值域为( )
A. B. C. D.
6. 如图,在矩形中,均为边长2的等边三角形,为六边形边上的动点(含端点),则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 已知,则( )
A. B. C. D.
8. 在中,角的对边分别为的面积为,且满足条件,为边上一点,,则的边长为( )
A. 2 B. C. 3 D. 4
二、多选题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,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. 已知复数,其中为实数,为虚数单位,则( )
A. 若为纯虚数,则或
B. 若复平面内表示复数的点位于第四象限,则
C. 若,则
D. 若,则
10. 如图,在矩形中,,点满足,其中,设,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
11. 尺规作图是一种传统的几何作图方法,这种方法仅使用无刻度直尺和圆规这两种工具,通过有限次的操作步骤完成几何图形的构造.已知中,,现需用尺规作图作出该三角形,下列说法正确的有( )
A. 可以作出两个不同的三角形
B. 作出三角形中没有锐角三角形
C. 作出的三角形中,三角形的面积不变
D. 作出的三角形中,可能为锐角,也可能为钝角
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,则在上的投影向量的坐标为_______.
13. 已知,则__________.
14. 在中,是边上靠近的四等分点,过点的直线分别交直线于不同的两点,设,其中,则的最大值为__________.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知向量满足与的夹角为.
(1)求;
(2)当为何值时,向量与垂直?
16. 已知向量,函数.
(1)求函数的周期,最大值,最小值;
(2)若,求值.
17. 在中,角的对边分别为,已知.
(1)若,求角;
(2)若的平分线与边交于点,且,求的面积.
18. 在中,角的对边分别为为锐角三角形,已知,且满足条件.
(1)求大小;
(2)求取值范围;
(3)求的内切圆半径的最大值.
19. 设是平面内相交成两条射线,分别是与同向的单位向量,定义平面坐标系为仿射坐标系,在仿射坐标系中,若,则记.
(1)仿射坐标系中
①若,求;
②若且与的夹角为,求;
(2)如图所示,在仿射坐标系中,分别在轴、轴正半轴上,且,点分别为的中点,求的最大值.
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