内容正文:
专题05 期末解答压轴题
题型概览
题型01三角函数零点问题
题型02新定义——三角函数零点问题
题型03平面向量的几何应用
题型04新定义—平面向量
题型05平面向量与三角函数
题型06复数
题型07 其他问题
(
题型01
) 三角函数零点问题
1.(23-24高一下·上海·期末)已知.
(1)求函数的单调增区间;
(2)求函数在区间上的最大值与最小值.
(3)若函数在内有且只有一个零点,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)运用二倍角公式,辅助角公式化简成正弦型函数,令函数,函数可以看作向下平移个单位,则的单调增区间与相同,用五点法作图解题即可;
(2)将在图像留下来,直接看图求出来即可;
(3)将在图像留下来,转化为交点问题即可.
【解析】(1)
,
令,最小正周期为.可以运用五点法画出的图像.
五点分别为:
由图像,结合函数周期性,可知道的单调递增区间为:
函数可以看作向下平移个单位,则的单调增区间与相同,
故的单调递增区间为:
(2)先求出在区间上的最大值与最小值,由图知.
,
函数可以看作向下平移个单位,则
(3)若函数在内有且只有一个零点,
等价于在内有且只有一个根,
等价于在内有且只有一个根,
等价于在内有且只有一个根,
等价于与在内有且只有一个交点.
且,图像如下
则或者,解得或.
2.(23-24高一下·上海黄浦·期末)设.
(1)当时,用函数单调性的定义证明:函数在区间上是严格增函数.
(2)①根据a的不同取值,讨论函数在区间上零点的个数;
②若函数在区间(k为正整数)上恰有7个零点,求k的最小值及此时a的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)①见解析;②的最小值为3,此时.
【分析】(1)根据单调函数的定义,结合三角函数的性质和不等式的性质,判断的正负,即可证明;
(2)①根据三角函数的性质,将函数的零点转化为图象的交点个数问题,即可判断;
②根据①的结果以及分析过程,判断当时的交点情况,以及得到取值.
【解析】(1)设,
,
,
,
因为,所以,
且,所以,所以,
则,
所以,
即,所以,
所以函数在区间上是严格增函数.
(2)①,则,
当时,即,,,
所以不管为何值,和是函数的零点,
当,即或时,,如图画出函数的图象,
若或时,与无交点,没有零点,
若或时,与有1个交点,为和,需舍去,所以没有零点,
当或时,与有2个交点,
当时,与有3个交点,
综上可知,或时,有2个零点,
当或时,有4个零点,
当时,有个5零点.
②由①可知,时,最多有5个零点,
时,区间为,不管为何值,函数的零点包含,3个零点,
当时,与在区间有4个交点,
如图,
当时,在区间有4个交点,此时交点的横坐标为函数的零点,
所以的最小值为3,此时.
【点睛】关键点点睛:本题第2问考察函数零点问题,关键是讨论和两种情况.
(
题型02
) 新定义——三角函数零点问题
3.(23-24高一下·上海松江·期末)已知为坐标原点,对于函数,称向㝵为函数的互生向量,同时称函数为向量的互生函数.
(1)设函数,试求的互生向量;
(2)记向量的互生函数为,求函数在上的严格增区间;
(3)记的互生函数为,若函数在上有四个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用诱导公式化简,接着结合互生向量定义即可得解.
(2)求出并化简得到的解析式,再结合正弦函数的单调性以及变量范围求解即可得解.
(3)分离参数得,将函数在上有四个零点 转化成
则函数与在上的图象有四个交点,利用三角函数性质数形结合作出函数图象,则由图象即可得解.
【解析】(1)因为,所以的互生向量.
(2)由题意可得,所以,
令,解得,
因为,所以,
所以函数在上的严格增区间为.
(3)由题,则,
若函数在上有四个零点,则在上有四个实数根,
则函数与在上的图象有四个交点,
因为,
所以,
则由三角函数性质作其函数图象如图所示,
由三角函数图象及性质可知k的取值范围为.
【点睛】思路点睛:分离参数和数形结合是解决函数零点问题基本方法,所以对于函数在上有四个零点求参数k,先分离参数得,从而将零点问题转化成函数与在上的图象有四个交点,再数形结合利用三角函数性质作出函数图象,由图象即可得解.
4.(20-21高一下·上海宝山·期末)若定义域为的函数满足:对于任意,都有,则称函数具有性质.
(1)设函数,的表达式分别为,,判断函数与是否具有性质,说明理由;
(2)设函数的表达式为,是否存在以及,使得函数具有性质?若存在,求出,的值;若不存在,说明理由;
(3)设函数具有性质,且在上的值域恰为;以为周期的函数的表达式为,且在开区间上有且仅有一个零点,求证:.
【答案】(1)函数具有性质,不具有性质,理由见解析;(2)不具备,理由见解析;(3)证明见解析.
【分析】(1)根据具有性质的定义依次讨论即可得答案;
(2)假设函数具有性质,则有,即,进而得,再根据并结合函数的值域为得,故,此时,在验证不具有性质,进而得到答案;
(3)结合(2),并根据题意得,进而得在的值域为,当时,与零点唯一性矛盾得或,再讨论当时不成立得,即.
【解析】(1)函数具有性质,不具有性质,说明如下:
,
,
对任意,都有,
所以具有性质,
,,
所以,
所以不具有性质;
(2)若函数具有性质,
则有,即,
于是,结合知,
因此;
若,不妨设
由可知:
(记作*),其中
只要充分大时,将大于1
考虑到的值域为为,等式(*)将无法成立,
综上所述必有,即;
再由,,从而,而
当时,,
而,显然两者不恒相等(比如时)
综上所述,不存在以及使得具有性质;
(3)由函数具有性质以及(2)可知,
由函数是以为周期的周期函数,有,
即,也即
由,及题设可知
在的值域为
当时,当及时,均有,
这与零点唯一性矛盾,因此或,
当时,,在的值域为
此时
于是在上的值域为,
由正弦函数的性质,此时当时和的取值范围不同,
因而,即.
【点睛】本题考查函数的新定义问题,考查逻辑推理能力,运算求解能力,是难题.本题解题的关键在于正确理解具有性质P的函数的定义,利用定义,结合反证法,分类讨论思想等讨论求解.
(
题型03
) 平面向量的几何应用
5.(23-24高一下·上海·期末)如图,已知是边长为2的正三角形,点是边的四等分点.
(1)求的值;
(2)若为线段上一点,且,求实数的值;
(3)若为边上的动点,求的最小值,并指出当取最小值时点的位置.
【答案】(1)6
(2)
(3)
【分析】(1)利用平行四边形法则化简表达式,然后利用已知条件及向量数量积公式计算即可;
(2)利用三点共线定理建立等式,得出方程组求出参数即可;
(3)根据为边上一点,所以可设,再利用向量的加减法与数乘运算,求出,进而得出,从而可求的最小值.
【解析】(1)由于为边的中点,所以,
故.
由于,故.
因此.
(2)由于,故.
由于为线段上一点,设,
所以,
由向量基本定理得,解得,因此.
(3)因为为边上一点,所以可设,
,
因为,,
所以,
当时,取得最小值为.
所以点的四等分点靠近的分点,即处.
6.(23-24高一下·上海徐汇·期末)平面直角坐标系中,设点是线段的等分点,其中.
(1)当时,试用表示;
(2)当时,求的值;
(3)当时,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由条件得,,由向量的线性运算即可求解;
(2)由基底表示出,再求出,最后求模即可;
(3)由基底表示出,,从而表示出,再利用求函数的最值的知识求出最小值.
【解析】(1)由题意可得:,
当时,所以,.
(2)因为,则,
由(1)可得:,
当时,则,,
所以
因为,
所以,
所以
(3)当时,,,
则,同理,
令,
当,2,3时,,
当时,上式有最小值为;
当 时,,
当,6,7时,,当时,上式有最小值为,
综上,的最小值为.
【点睛】关键点点睛:根据向量的线性运算得,即可结合数量积的运算求解.
(
题型04
) 新定义—平面向量
7.(23-24高一下·上海·期末)已知为等腰直角三角形,且,.点是的内部(包括的三条边)不同的点.记集合,若集合是集合的一个非空子集,向量表示集合中所有元素的和.
(1)若点是斜边的等分点,试求(用含的式子表示)
(2)证明对于任意的集合,存在的两个非空子集满足以下条件:①,;②且.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)直接使用等分点的向量性质即可;
(2)设,然后分和两种情况证明结论.
【解析】(1)
记的中点为,则由已知有.
所以.
(2)对,设,则,.
同时,由于,.
故,.
若,取,,则,.
若,不妨设.
由于,,
故我们可以找到正整数,使得,.
(换言之,是满足的正整数的最大值)
由于,故.
取,,则
,且
.
综上,结论成立.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对数量积的运算律的运用.
8.(21-22高二上·上海徐汇·阶段练习)已知集合,为坐标原点,若,,、,定义点、之间的距离为.
(1)若,,,求的值;
(2)记,若(为常数),求的最大值,并写出一组此时满足条件的向量、;
(3)若,试判断“存在,使”是“”的什么条件?并证明.
【答案】(1)、、;(2)的最大值为,可取,;(3)充分不必要条件,证明见解析.
【分析】(1)根据的定义可得出关于的不等式,解出的取值范围,结合可得结果;
(2)设、,利用绝对值三角不等式可求得的最大值,结合已知条件可取符合条件的一组向量、的坐标;
(3)判断出“存在,使”是“”的充分不必要条件,利用题中定义、绝对值的运算性质以及特殊值法、充分条件和必要条件的定义证明即可.
【解析】(1)因为,,则,即,
解得,因为,所以,的值为、、;
(2)设、,
,,
所以,
,
可取,;
(3)“存在,使”是“”的充分不必要条件,证明如下:
取,.
充分性:若存在,使,即,
则,,
所以,
,充分性成立;
必要性:因为,可取,,,
则,
,则满足,
但,,
,则、不共线,必要性不成立.
综上所述,“存在,使”是“”的充分不必要条件.
【点睛】关键点点睛:本题考查距离的新定义,在求的最大值,充分利用绝对三角不等式结合定值条件可求得,同时在证明时,要充分利用绝对值的运算性质化简求解.
(
题型05
) 平面向量与三角函数
9.(20-21高一下·上海浦东新·期末)已知,向量,,、、是坐标平面上的三点,使得,.
(1)若,的坐标为,求;
(2)若,,求的最大值;
(3)若存在,使得当时,△为等边三角形,求的所有可能值.
【答案】(1);(2)12;(3).
【分析】利用向量线性运算的坐标表示,(1)可得代入,即可求的坐标;(2)可得代入,即可求其的最值;(3)求、的坐标,进而可得、,结合题设有,应用三角恒等变换及三角函数的性质,可得、,由分类讨论的方式求的所有可能值.
【解析】(1)由题意,,
∴,
,
∴由,则、,故;
(2)由题意,,
∴,
,
∴由,则、,即,
∴当时,的最大值为12;
(3),
,
∴,,
∵△为等边三角形,
∴,
∴,
, 整理得:且,
∴或,
综上, 当,时,或;
当,时,或;
所以的所有可能值为.
【点睛】关键点点睛:第三问,首先求出、的坐标,再由,结合三角恒等变换、三角函数性质求出的可能值,进而求对应值.
10.(23-24高一下·上海·期中)定义向量的“对应函数”为;函数的“对应向量”为(其中为坐标原点),记平面内所有向量的“对应函数”构成的集合为
(1)设,求证:
(2)已知且,是函数的“对应向量”,,求
(3)已知,向量的“对应函数”在处取得最大值,当变化时,求的取值范围
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意,得到对应的向量为,即可得证;
(2)化简函数,得到,进而求得的值;
(3)根据题意,由函数 在处取得最大值,得到,求得,结合三角函数的有界性求得,结合单调性,即可求解.
【解析】(1)证明:因为,
根据题意,可得函数对应的向量为,
又因为平面内所有向量的“对应函数”构成的集合为,所以;
(2)由函数
,
因为,所以,
又因为,所以,
可得.
(3)由函数
,其中,
因为在处取得最大值,所以,
即,此时,
令,可得,
即,其中,
可得,所以,所以,
当时,单调递减,;
当时,单调递减,.
综合可得的取值范围为.
【点睛】关键点睛:解答本题的关键时理解对应向量以及对应函数的定义,明确其内涵,能根据该定义结合向量的坐标运算进行求解.
11.(23-24高一下·上海·名校期末)已知为坐标原点,对于函数,称向量为函数的相伴特征向量,同时称函数为向量的相伴函数.
(1)记向量的相伴函数为,求当且时,的值;
(2)设函数,试求的相伴特征向量,并求出与共线的单位向量;
(3)已知,,为的相伴特征向量,,请问在的图象上是否存在一点,使得.若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)和
(3)存在,
【分析】(1)利用相伴特征向量的定义、函数定义域及三角恒等变换公式即可求解;
(2)利用相伴特征向量的定义,求出相伴特征向量,根据共线单位向量的定义即可求解;
(3)利用向量的数量积和垂直的充要条件的应用,即可求解.
【解析】(1)由已知可得:,
所以,
因为,
所以,所以,
所以,
所以
,
,
(2),
,
,
,
所以,,
,
所以与共线的单位向量为和.
(3),
因为为的相伴特征向量,
所以,解得,
所以,
所以,
,
假设在的图象上是否存在一点,使得,
所以,,
所以,
所以,
所以,
所以,
令,
令,
所以,
,
当时,;当时,,,
所以,
因为,
所以当且仅当且时,成立,
此时,且,即点,
所以的图象上是存在一点,使得.
(
题型06
) 复数
12.(23-24高一下·上海宝山·期末)已知集合(其中是虚数单位),定义:,.
(1)计算的值;
(2)记,若,且满足,求的最大值,并写出一组符合题意的、;
(3)若,且满足,,记,求证:当时,函数必存在唯一的零点,且当时,.
【答案】(1)
(2)的最大值为4,符合题意的一组解:
(3)证明见解析
【分析】(1)结合所给定义计算即可得;
(2)设出的实部与虚部,结合绝对值三角不等式放缩即可得解;
(3)设,结合函数单调性与零点的存在性定理,分、与进行讨论即可证明函数必存在唯一的零点,并可得的范围,从而可结合模长定义计算得到结果.
【解析】(1);
(2)设,
由,得,
所以
,
当,时等号成立,所以的最大值为4,
符合题意的一组解:;
(3)由条件可知,
所以,设,
当时,和是单调递增函数,
则在上单调递增,
又,,
所以在上有唯一的零点,即在上有唯一的零点,
当时,是单调递增函数,
得,先增后减,且,
因此,即在上没有零点,
当时,是单调递增函数,
则,而,
因此,即在上没有零点,
综上,当时, 必存在唯一的零点,
当时,,
且得,
所以, 其中,
此时是单调递增函数,所以,
从而,
所以当时,.
【点睛】关键点点睛:最后一问关键点在于设出函数,从而可借助函数单调性与零点的存在性定理进行分类讨论.
13.(22-23高一下·上海徐汇·期末)利用平面向量的坐标表示,可以把平面向量的概念推广为坐标为复数的“复向量”,即可将有序复数对(其中)视为一个向量,记作.类比平面向量可以定义其运算,两个复向量,的数量积定义为一个复数,记作,满足,复向量的模定义为.
(1)设,,为虚数单位,求复向量、的模;
(2)设、是两个复向量,
①已知对于任意两个平面向量,,(其中),成立,证明:对于复向量、,也成立;
②当时,称复向量与平行.若复向量与平行(其中为虚数单位,),求复数.
【答案】(1),
(2)①证明见解析;②
【分析】(1)根据题目中复向量的模长公式计算即可;
(2)①利用模长公式和复数的三角不等式,以及的坐标表示,即可证明结论成立;
②根据①中等号成立的条件,结合题意即可求出和的值.
【解析】(1)因为,所以,
可得的模为;
因为,所以,
所以的模为;
(2)因为,所以,
由复数的三角不等式,
由,得,所以,
所以,
综上所知,
②考虑①中等号成立的条件知,对于复数的三角不等式,复向量各分量均不为零时,其等号成立的条件是存在非负实数,使得,
若复向量与平行,则,
根据中等号成立的条件,应有,
则,
结合,得,解得;
所以,所以.
14.(20-21高一下·上海浦东新·期末)对于一组复数,,,…,,令,如果存在,使得,那么称是该复数组的“复数”.
(1)设,若是复数组,,的“复数”,求实数的取值范围;
(2)已知,,是否存在复数使得,,均是复数组,,的“复数”?若存在,求出所有的,若不存在,说明理由;
(3)若,复数组,,,…,是否存在“复数”?给出你的结论并说明理由.
【答案】(1);(2)存在,;(3)不存在,答案见解析.
【分析】(1),,,由是复数组,,的“复数”,从而,由此能求出结果.
(2)由,,存在复数使得,,均是复数组,,的“复数”,列不等式组求出结果.
(3)严格减.推导出当为奇数时,复数组,,,,存在“复数”,当为偶数时,复数组,,,,不存在“复数”.
【解析】解:(1),,,∵是复数组,,的“复数”,
∴,代入得,化简得,∴.
(2)若,,均是复数组,,的“复数”,则,设,,2,3,则,
相加得,所以,所以.
(3)因为严格递减
当为奇数时,,
,∴,
所以当为奇数时,复数组,,,…,存在“复数”,是复数组,,,…,的“复数”.
为偶数时,,
,
∴,所以当为偶数时,复数组,,,…,不存在“复数”.
15.(22-23高一下·上海杨浦·期末)设是一个关于复数z的表达式,若(其中x,y,,为虚数单位),就称f将点“f对应”到点.例如将点“f对应”到点.
(1)若点“f对应”到点,点“f对应”到点,求点、的坐标;
(2)设常数,,若直线l:,,是否存在一个有序实数对,使得直线l上的任意一点“对应”到点后,点Q仍在直线上?若存在,试求出所有的有序实数对;若不存在,请说明理由;
(3)设常数,,集合且和且,若满足:①对于集合D中的任意一个元素z,都有;②对于集合A中的任意一个元素,都存在集合D中的元素z使得.请写出满足条件的一个有序实数对,并论证此时的满足条件.
【答案】(1)
(2)
(3),证明见解析
【分析】(1)根据题中的新定义求解即可;
(2)由题意可得,进而由条件得出关于的方程组,求解即可;
(3)满足条件的一个有序实数对为,即,,结合复数模的求法及复数的运算证明即可.
【解析】(1)由知,则,故;
设,则,
由知,则,即.
(2)直线l上的任意一点“对应”到点,
,且,
,即,
由题意,点仍在直线上,则,又,
则,
展开整理得,
则,解得,
所以,所求的有序实数对为.
(3)满足条件的一个有序实数对为,即,,证明如下:
设,则,,
∵,∴,
,即,满足条件①;
设,且,即,得,
由得,
则
,
则,满足条件②,
综上,满足条件的一个有序实数对为.
【点睛】方法点睛:新定义题型的特点是:通过给出一个新概念,或约定一种新运算,或给出几个新模型来创设全新的问题情景,要求考生在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的:遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决.
(
题型07
) 其他问题
16.(22-23高一下·上海宝山·期末)在数学中,双曲函数是与三角函数类似的函数,最基本的双曲函数是双曲正弦函数与双曲余弦函数,其中双曲正弦函数:,双曲余弦函数:.(e是自然对数的底数,).
(1)计算的值;
(2)类比两角和的余弦公式,写出两角和的双曲余弦公式:______,并加以证明;
(3)若对任意,关于的方程有解,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)
【分析】(1)求出,代入化简即可求出答案;
(2)类比推理可得出展开式中含有两项,展开即可得出结论;证明时,分别从左右两边化简,均可得出;
(3)代入整理可得有解.令,,,根据的单调性以及基本不等式得出,.然后即可得出关于的不等式,求解即可得出答案.
【解析】(1)由已知可得,,,
所以,,
所以,.
(2).
证明如下:
左边,
右边.
所以,左边=右边,
所以,.
(3)原题可转化为方程有解,即有解.
令,,,
因为在上单调递增,,,
所以,.
又,当且仅当,即时等号成立,
所以,即有最大值,
又当,
则要使有解,应有,
即,所以.
【点睛】思路点睛:小问3,由已知得出有解,构造函数,,,,然后分别求出的值域,即可得出关系式.
17.(22-23高一下·上海闵行·期末)定义在上的函数,已知其在内只取到一个最大值和一个最小值,且当时函数取得最大值为3;当,函数取得最小值为.
(1)求出此函数的解析式;
(2)是否存在实数,满足不等式,若存在求出的取值范围,若不存在,请说明理由;
(3)若将函数的图像保持横坐标不变,纵坐标变为原来的得到函数,再将函数的图像向左平移个单位得到函数,已知函数的最大值为10,求满足条件的的最小值.
【答案】(1)
(2)存在,
(3)
【分析】(1)先利用三角函数最值与周期的性质求得,再由求得,从而得解;
(2)先根据根号的性质求得的取值范围,再结合的单调性得到关于的不等式,由此得解;
(3)先利用三角函数平移的性质求得与,再利用复合函数的单调性确定满足条件时与的取值,从而求得的范围,由此得解.
【解析】(1),,
又在内只取到一个最大值和一个最小值,
,,
,,
则,又,,
.
(2)假设存在实数,满足题设不等式,
则满足,解得,
,,
同理,
当时,,故在上单调递增,
若有,
只需要,即成立即可,
存在,使成立.
(3)由题意得,
函数与函数均为单调增函数,且,
当且仅当与同时取得才有的最大值为,
由,得,
则由,得,
,则,
又,的最小值为.
【点睛】关键点睛:本题第3小问的解决关键是利用复合函数的单调性,结合三角函数的性质确定满足条件时与的取值,从而得解.
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专题05 期末解答压轴题
题型概览
题型01三角函数零点问题
题型02新定义——三角函数零点问题
题型03平面向量的几何应用
题型04新定义—平面向量
题型05平面向量与三角函数
题型06复数
题型07 其他问题
(
题型01
) 三角函数零点问题
1.(23-24高一下·上海·期末)已知.
(1)求函数的单调增区间;
(2)求函数在区间上的最大值与最小值.
(3)若函数在内有且只有一个零点,求实数m的取值范围.
2.(23-24高一下·上海黄浦·期末)设.
(1)当时,用函数单调性的定义证明:函数在区间上是严格增函数.
(2)①根据a的不同取值,讨论函数在区间上零点的个数;
②若函数在区间(k为正整数)上恰有7个零点,求k的最小值及此时a的取值范围.
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题型02
) 新定义——三角函数零点问题
3.(23-24高一下·上海松江·期末)已知为坐标原点,对于函数,称向㝵为函数的互生向量,同时称函数为向量的互生函数.
(1)设函数,试求的互生向量;
(2)记向量的互生函数为,求函数在上的严格增区间;
(3)记的互生函数为,若函数在上有四个零点,求实数的取值范围.
4.(20-21高一下·上海宝山·期末)若定义域为的函数满足:对于任意,都有,则称函数具有性质.
(1)设函数,的表达式分别为,,判断函数与是否具有性质,说明理由;
(2)设函数的表达式为,是否存在以及,使得函数具有性质?若存在,求出,的值;若不存在,说明理由;
(3)设函数具有性质,且在上的值域恰为;以为周期的函数的表达式为,且在开区间上有且仅有一个零点,求证:.
(
题型03
) 平面向量的几何应用
5.(23-24高一下·上海·期末)如图,已知是边长为2的正三角形,点是边的四等分点.
(1)求的值;
(2)若为线段上一点,且,求实数的值;
(3)若为边上的动点,求的最小值,并指出当取最小值时点的位置.
6.(23-24高一下·上海徐汇·期末)平面直角坐标系中,设点是线段的等分点,其中.
(1)当时,试用表示;
(2)当时,求的值;
(3)当时,求的最小值.
(
题型04
) 新定义—平面向量
7.(23-24高一下·上海·期末)已知为等腰直角三角形,且,.点是的内部(包括的三条边)不同的点.记集合,若集合是集合的一个非空子集,向量表示集合中所有元素的和.
(1)若点是斜边的等分点,试求(用含的式子表示)
(2)证明对于任意的集合,存在的两个非空子集满足以下条件:①,;②且.
8.(21-22高二上·上海徐汇·阶段练习)已知集合,为坐标原点,若,,、,定义点、之间的距离为.
(1)若,,,求的值;
(2)记,若(为常数),求的最大值,并写出一组此时满足条件的向量、;
(3)若,试判断“存在,使”是“”的什么条件?并证明.
(
题型0
5
) 平面向量与三角函数
9.(20-21高一下·上海浦东新·期末)已知,向量,,、、是坐标平面上的三点,使得,.
(1)若,的坐标为,求;
(2)若,,求的最大值;
(3)若存在,使得当时,△为等边三角形,求的所有可能值.
10.(23-24高一下·上海·期中)定义向量的“对应函数”为;函数的“对应向量”为(其中为坐标原点),记平面内所有向量的“对应函数”构成的集合为
(1)设,求证:
(2)已知且,是函数的“对应向量”,,求
(3)已知,向量的“对应函数”在处取得最大值,当变化时,求的取值范围
11.(23-24高一下·上海·名校期末)已知为坐标原点,对于函数,称向量为函数的相伴特征向量,同时称函数为向量的相伴函数.
(1)记向量的相伴函数为,求当且时,的值;
(2)设函数,试求的相伴特征向量,并求出与共线的单位向量;
(3)已知,,为的相伴特征向量,,请问在的图象上是否存在一点,使得.若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.
(
题型0
6
) 复数
12.(23-24高一下·上海宝山·期末)已知集合(其中是虚数单位),定义:,.
(1)计算的值;
(2)记,若,且满足,求的最大值,并写出一组符合题意的、;
(3)若,且满足,,记,求证:当时,函数必存在唯一的零点,且当时,.
13.(22-23高一下·上海徐汇·期末)利用平面向量的坐标表示,可以把平面向量的概念推广为坐标为复数的“复向量”,即可将有序复数对(其中)视为一个向量,记作.类比平面向量可以定义其运算,两个复向量,的数量积定义为一个复数,记作,满足,复向量的模定义为.
(1)设,,为虚数单位,求复向量、的模;
(2)设、是两个复向量,
①已知对于任意两个平面向量,,(其中),成立,证明:对于复向量、,也成立;
②当时,称复向量与平行.若复向量与平行(其中为虚数单位,),求复数.
14.(20-21高一下·上海浦东新·期末)对于一组复数,,,…,,令,如果存在,使得,那么称是该复数组的“复数”.
(1)设,若是复数组,,的“复数”,求实数的取值范围;
(2)已知,,是否存在复数使得,,均是复数组,,的“复数”?若存在,求出所有的,若不存在,说明理由;
(3)若,复数组,,,…,是否存在“复数”?给出你的结论并说明理由.
15.(22-23高一下·上海杨浦·期末)设是一个关于复数z的表达式,若(其中x,y,,为虚数单位),就称f将点“f对应”到点.例如将点“f对应”到点.
(1)若点“f对应”到点,点“f对应”到点,求点、的坐标;
(2)设常数,,若直线l:,,是否存在一个有序实数对,使得直线l上的任意一点“对应”到点后,点Q仍在直线上?若存在,试求出所有的有序实数对;若不存在,请说明理由;
(3)设常数,,集合且和且,若满足:①对于集合D中的任意一个元素z,都有;②对于集合A中的任意一个元素,都存在集合D中的元素z使得.请写出满足条件的一个有序实数对,并论证此时的满足条件.
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题型0
7
) 其他问题
16.(22-23高一下·上海宝山·期末)在数学中,双曲函数是与三角函数类似的函数,最基本的双曲函数是双曲正弦函数与双曲余弦函数,其中双曲正弦函数:,双曲余弦函数:.(e是自然对数的底数,).
(1)计算的值;
(2)类比两角和的余弦公式,写出两角和的双曲余弦公式:______,并加以证明;
(3)若对任意,关于的方程有解,求实数的取值范围.
17.(22-23高一下·上海闵行·期末)定义在上的函数,已知其在内只取到一个最大值和一个最小值,且当时函数取得最大值为3;当,函数取得最小值为.
(1)求出此函数的解析式;
(2)是否存在实数,满足不等式,若存在求出的取值范围,若不存在,请说明理由;
(3)若将函数的图像保持横坐标不变,纵坐标变为原来的得到函数,再将函数的图像向左平移个单位得到函数,已知函数的最大值为10,求满足条件的的最小值.
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