内容正文:
2025年4月高一数学月考试题
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 已知复数(是虚数单位),则( )
A. B. C. D. 2
2. 已知,,则( )
A. B. C. D.
3. 已知向量不共线,,且,则实数( )
A. 1或4 B. 1或 C. 或1 D. 或1
4. 非零向量,满足,若,则,夹角为( )
A. B. C. D.
5. 已知,,且,的夹角为,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
6. 已知,,且,则在上的投影向量为( )
A B. C. D.
7. 已知,,则右图表示的函数可能是( )
A. B. C. D.
8. 如图,四边形ABCD是直角梯形,其中AB=1,CD=2,AD⊥DC,O是AD的中点,以AD为直径的半圆O与BC相切于点P.以AD为旋转轴旋转一周,可以得到一个球和一个圆台.给出以下结论,其中正确结论的个数是( )
①圆台的母线长为4;②球的直径为;③将圆台的母线延长交DA的延长线于点H,则得到的圆锥的高为;④点P的轨迹的长度是.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、多选题(共20分)
9. 已知平面向量,下列说法不正确的有( )
A. 若,,则 B.
C. D. 若,则
10. 已知平面向量,,则( )
A. B. 与可作为一组基底向量
C. 与夹角的余弦值为 D. 在方向上的投影向量的坐标为
11. 如图所示,已知正方体的棱长为分别是,的中点,P是线段上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 平面截正方体所得的截面可能是五边形
B. 一定是锐角三角形
C. 当点P与A点重合时,平面截正方体所得的截面面积为
D. 的最小值是
12. 在中,设角所对的边分别为,则下列命题一定成立的是( )
A. 若,则是锐角三角形
B. 若,,,则有唯一解
C. 若是锐角三角形,,,设面积为S,则
D. 若是锐角三角形,则
三、填空题(共20分)
13. 已知函数在上是减函数,则实数a的取值范围是______.
14. 设向量的夹角的余弦值为,且,则_____
15. 若“”是“”的必要条件,则实数的取值范围是__________.
16. 已知函数,且,则的最小值为__________.
四、解答题(共70分)
17. 已知复数满足和均为实数.
(1)求复数;
(2)若在复平面内对应点在第四象限,求实数的取值范围.
18. 已知集合,集合.
(1)求;
(2)已知,若是的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
19. 已知.
(1)求;
(2)若,求的最小值.
20. 三棱台中,若平面,,,,,分别是,中点.
(1)求与所成角的余弦值;
(2)求平面与平面所成角的余弦值;
(3)求证与平面平行.
21. 在①;②;③向量与平行,这三个条件中任选一个,补充在下面题干中,然后解答问题.已知内角的对边分别为,且满足______.
(1)求角;
(2)若为锐角三角形,且,求周长的取值范围;
(3)在(2)条件下,若边中点为,求中线取值范围.
(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)
22. 已知函数.
(1)当时,求函数的零点;
(2)若,求在区间上的最大值.
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2025年4月高一数学月考试题
一、单选题(每题5分,共40分)
1. 已知复数(是虚数单位),则( )
A. B. C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】先利用复数的除法化简复数,再求得其共轭复数,然后求模.
【详解】复数,
所以,,
故选:C
2. 已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】解方程组,结合交集的定义可求得集合.
【详解】解方程组得或,
因为,,
则.
故选:C.
3. 已知向量不共线,,且,则实数( )
A. 1或4 B. 1或 C. 或1 D. 或1
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件,利用向量的共线的充要条件建立方程组,即可求出结果.
【详解】因为,且,
所以,即,
又向量不共线,得到,
消得到,解得或,
故选:B.
4. 非零向量,满足,若,则,的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意利用求向量的模的方法,求得,从而利用向量的夹角公式求解即可.
【详解】∵非零向量,满足,且,
设,的夹角为,
则,且,
所以.
∴.
∵,∴.
故选:B.
5. 已知,,且,的夹角为,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用投影向量的定义求解.
【详解】因为,,且,的夹角为,
所以在上的投影向量为,
,
故选:C
6. 已知,,且,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知算出,根据投影向量的定义即可求解.
【详解】因为,所以,即,
又因为,设的夹角为,所以,在上的投影为:,
所以在上的投影向量为.
故选:C.
7. 已知,,则右图表示的函数可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据函数图象的对称性可排除CD,根据函数值的符号可排除A,故可得正确的选项.
【详解】由图象可得题设中图象对应的函数为奇函数,
而,故为偶函数;
的定义域为,该定义域关于原点对称,
而,故为定义域上的偶函数,故CD错误;
当时,,故A错误;
故选:B.
8. 如图,四边形ABCD是直角梯形,其中AB=1,CD=2,AD⊥DC,O是AD的中点,以AD为直径的半圆O与BC相切于点P.以AD为旋转轴旋转一周,可以得到一个球和一个圆台.给出以下结论,其中正确结论的个数是( )
①圆台的母线长为4;②球的直径为;③将圆台的母线延长交DA的延长线于点H,则得到的圆锥的高为;④点P的轨迹的长度是.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,由球体、圆台的几何结构特征,以及已知条件确定圆台的母线长、高和球的半径,再根据圆锥与圆台的相关线段相似比求得圆锥的高,进而求得点的轨迹,由此得出结论是否正确,得到答案.
【详解】对于①中,由题意知,圆台的上下底面半径分别为,
设圆台的母线长为,高为,则球的直径为,
因为与半圆相切于点,则,
所以,所以①不正确;
对于②中,过点作于点,则,
所以,所以球的直径为,所以②不正确;
对于③中,因为,可得,
则,所以,所以③正确;
对于④中,过点作于点,延长与交于,
则点轨迹是以为圆心,为半径的圆,
作与点,可得,则,
即,解得,
所以点P的轨迹的长度是,所以④错误.
故选:A.
二、多选题(共20分)
9. 已知平面向量,下列说法不正确的有( )
A. 若,,则 B.
C. D. 若,则
【答案】AB
【解析】
【分析】利用平面向量共线、线性运算以及数量积定义即可逐个选项判断.
【详解】对于A,当时,
满足,,但不一定成立,选项A错误;
对于B,因为是常数,则表示与共线的向量;
同理表示与共线的向量,所以与关系不确定,选项B错误;
对于C,,选项C正确;
对于D,由得,,
即,
,即,选项D正确.
故选:AB
10. 已知平面向量,,则( )
A. B. 与可作为一组基底向量
C. 与夹角的余弦值为 D. 在方向上的投影向量的坐标为
【答案】BC
【解析】
【分析】对A:计算即可得;对B:借助基底向量的定义即可得;对C:借助平面向量夹角公式计算即可得;对D:借助投影向量定义计算即可得.
【详解】对A:,则,故A错误;
对B:易得与为不共线的向量,故与可作为一组基底向量,故B正确;
对C:,故C正确;
对D:,故D错误.
故选:BC.
11. 如图所示,已知正方体的棱长为分别是,的中点,P是线段上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 平面截正方体所得的截面可能是五边形
B. 一定是锐角三角形
C. 当点P与A点重合时,平面截正方体所得的截面面积为
D. 的最小值是
【答案】AD
【解析】
【分析】对于A:截面形状,依据平面与正方体各面的相交情况判断;对于B:三角形是否为锐角三角形,选取特殊位置通过余弦定理判断角的余弦值正负;对于C:截面面积,需确定截面形状并计算;对于D:的最小值,可转化为共平面结合将军饮马计算两点间距离.
【详解】对于A,如图,当点P与A,B两点不重合时,将线段向两端延长,
分别交的延长线于点,连接分别交,于R,S两点,
连接此时截面为五边形,所以A正确;
对于B,考虑,当点P与点A重合时,,,,
此时因为,故为钝角,所以B错误;
对于C,当点P与点A重合时,设的中点为,则,
所以当点与点重合时,平面截正方体所得的截面如图所示,其截面为矩形,
易知,所以其截面面积,故C错误;
对于D,取的中点H,连接,在的延长线上取使得
,连接与于P点,
此时,
故D正确.
故选:AD
12. 在中,设角所对的边分别为,则下列命题一定成立的是( )
A. 若,则是锐角三角形
B. 若,,,则有唯一解
C. 若是锐角三角形,,,设的面积为S,则
D. 若是锐角三角形,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】由余弦定理可判断;
由正弦定理可判断;
利用边化角结合面积公式可得,求的范围,结合正弦函数的性质可得的范围,即可判断;
由锐角三角形可得及,利用在上的单调性结合诱导公式可判断.
【详解】,
,
,
为锐角,但不能确定角是否为锐角,
故不一定是锐角三角形,故错误;
由正弦定理得,
,
,
有唯一解,故正确;
,
,,
,
又,解得,
,,
,
,
,即,故正确;
是锐角三角形,,
又,
,,
又在上单调递增,
,,
,故正确;
故选:.
三、填空题(共20分)
13. 已知函数在上是减函数,则实数a的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】令,则由题意可得在上是减函数,且在区间上恒成立,从而列不等式组可求得答案
【详解】令,因为在区间上减函数,且在上是增函数,
所以在区间上是减函数,且在区间上恒成立,
所以,解得,
所以实数a的取值范围是.
故答案为:.
14. 设向量的夹角的余弦值为,且,则_____
【答案】8
【解析】
【分析】由求解.
【详解】由,得,
又因为向量的夹角的余弦值为,
所以,
,
故答案为:8
15. 若“”是“”的必要条件,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据必要条件的定义直接求解即可.
【详解】由题意,“若,则”为真命题,
故实数的取值范围是.
故答案为:
16. 已知函数,且,则的最小值为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据可得,故可求的最小值.
【详解】因为,故,
所以,
故或,
所以或,而,故,
故答案为:
四、解答题(共70分)
17. 已知复数满足和均为实数.
(1)求复数;
(2)若在复平面内对应的点在第四象限,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设,化简和,根据其为实数列方程求解即可;
(2)化简,根据其在复平面内对应的点的位置列不等式求解.
【小问1详解】
设,则,
所以,
因为和均为实数,
所以,解得,
故;
【小问2详解】
,
因为在复平面内对应的点在第四象限,
所以,
解得或,
即实数的取值范围为.
18. 已知集合,集合.
(1)求;
(2)已知,若是的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)先求出集合,再求其并集即可;
(2)求出集合,再由题意可得是的真子集,从而可求出实数的取值范围.
【小问1详解】
解不等式,得,即,
解不等式,得,即,
所以;
【小问2详解】
由,
由是的充分不必要条件,可得是B的真子集,
所以,解得,
所以实数m的取值范围是.
19. 已知.
(1)求;
(2)若,求的最小值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)先求,然后直接求的平方即可得解;
(2)利用向量的运算律,将转化为关于的二次函数,然后求出最值即可.
【小问1详解】
因为,
,
因为
所以,
【小问2详解】
由(1)知,,
因为
所以当时,的最小值为
20. 三棱台中,若平面,,,,,分别是,中点.
(1)求与所成角的余弦值;
(2)求平面与平面所成角的余弦值;
(3)求证与平面平行.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)根据题意,证得和,得到为与所成角,在中,利用余弦定理,即可求解;
(2)确定即为平面与平面所成角的平面角,即可求解;
(3)通过四边形为平行四边形,即可求证.
【小问1详解】
解:连接.由分别是的中点,
根据中位线性质,得,且,
在三棱台中,可得,所以,
由,可得四边形是平行四边形,则,
所以为与所成角,
在中,由,
可得.
【小问2详解】
因为平面,在平面,
所以,
又又分别在平面与平面内,
平面与平面的交线为,
所以即为平面与平面所成角的平面角,
又,,分别是中点,
所以,
即平面与平面所成角的余弦值为;
【小问3详解】
由,,
由棱台的结构特征可知,又为的中点,
易知与平行且相等,
所以四边形为平行四边形,
所以,
又在平面外,在平面内,
所以平面
21. 在①;②;③向量与平行,这三个条件中任选一个,补充在下面题干中,然后解答问题.已知内角的对边分别为,且满足______.
(1)求角;
(2)若为锐角三角形,且,求周长的取值范围;
(3)在(2)条件下,若边中点为,求中线的取值范围.
(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)
【答案】(1)条件选择见解析,
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)选①根据正弦定理化简,然后转化成余弦值即可;选②根据正弦定理化简即可求到余弦值,然后求出角度; 选③先根据向量条件得到等式,然后根据正弦定理即可求到正切值,最后求出角度.
(2)根据(1)中结果和,把周长转化成,然后再求解范围.
(3)根据中线公式和正弦定理,把转化成三角函数求解即可.
【小问1详解】
选①:因为,
,即,
,,.
选②:,
,
,
,,.
选③:向量与平行,
,
,
,,.
【小问2详解】
,
,
.
为锐角三角形,
,
,
.
周长的取值范围为.
【小问3详解】
,
又由中线公式可得,
.
即,
为锐角三角形,
,
,.
.
22. 已知函数.
(1)当时,求函数的零点;
(2)若,求在区间上的最大值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)当时,解方程可得函数的零点;
(2)令,将问题转化为求函数在区间上的最大值,然后对实数的取值进行分类讨论,分析函数在区间上的单调性,进而可求得的表达式.
【详解】(1)当时,,
,由,可得,解得,
即当时,函数的零点为;
(2)令,即求在区间上的最大值.
当时,二次函数的图象开口向上,对称轴为直线.
①当时,即当时,函数在区间上单调递增,则;
②当时,即当时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
因为,,,则;
③当时,即当时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
此时,,则;
④当时,即当时,函数在区间上单调递减,
所以,.
综上所述,.
【点睛】方法点睛:“动轴定区间”型二次函数最值的方法:
(1)根据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论;
(2)根据二次函数的单调性,分别讨论参数在不同取值下的最值,必要时需要结合区间端点对应的函数值进行分析;
(3)将分类讨论的结果整合得到最终结果.
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