内容正文:
重庆市兼善中学高2024级高一(下)第二阶段考试数学试卷
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知复数,则的虚部为( )
A. B. 1 C. D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】根据虚部的概念即可得到答案.
【详解】因为,则其虚部为.
故选:A.
2. 平面向量与的夹角为,则
A. B. 12 C. 4 D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由题意可得,由数量积的定义,代入已知数据可得答案.
【详解】由题意可得
故选:D.
【点睛】本题考查向量的模的计算,涉及向量的夹角,以及向量的数量积运算,属于常考题型.
3. 中,三边之比,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】设,利用正弦定理角化边,即可求得答案.
【详解】中,三边之比,设,
则由正弦定理得,
故选:D
4. 已知奇函数的图象的一条对称轴为直线,那么的解析式可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据三角函数的奇偶性和对称性逐一分析判断即可.
【详解】对于A,函数的定义域为,
因为,所以为奇函数,
因为,所以是的图象的一条对称轴,故A符合题意;
对于B,函数的定义域为,
因为,所以函数不是奇函数,故B不符题意;
对于C,函数的定义域为,
因为,
所以函数不奇函数,故C不符题意;
对于D,函数的图象不是轴对称图形,故D不符题意.
故选:A.
5. 已知平面向量,则 在 上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据投影向量的定义结合题意直接求解即可.
【详解】因为,
所以在上的投影向量为
,
故选:C
6. 如图所示,在矩形中,,点在边上运动(包含端点),则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】以为坐标原点建立直角坐标系,设,得,根据的范围即可求出的范围.
【详解】
以为坐标原点,建立如图所示直角坐标系,
因为在矩形中,,
则,
又点在边上运动(包含端点),
设,则,
,
则,
因,所以,
故选:D.
7. 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.
8. 已知等边的边长为3,点,为边的两个三等分点,点靠近点,点在线段上运动,设的最大值为,最小值为,则( )
A. 8 B. 10 C. 19 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知结合向量的线性表示及向量的模长公式先表示出,然后结合二次函数的性质即可求解.
【详解】设,,则,,
设,
又点,为边的两个三等分点,点靠近点,
所以,,
所以,,
①,
因为,令,
所以,即,
①式可化为,,
根据二次函数的性质可知,时①取得最小值,当时①取得最大值,
当时, 取得最大值,当时,取得最小值,
即,,
所以.
故选:B.
二、多选题:本题共3小题,每题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. 若复数,则( ).
A. B. z在复平面内对应的点位于第三象限
C. D. 复数满足,则的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】应用复数的除法化简求,即可判断A、B、C;再由复数模的几何意义确定复数对应点轨迹,结合圆的性质求最值判断D.
【详解】由,则,,A、C对;
又对应点为在第四象限,B错;
由,即复数对应点在圆心为原点,半径为1的圆上,
所以的最大值为,D对.
故选:ACD
10. 已知函数图象的一条对称轴为直线,函数,则( )
A. 将的图象向左平移个单位长度得到的图象
B. 方程的相邻两个实数根之差的绝对值为
C. 函数在区间上单调递增
D. 在区间上的最大值与最小值之差的取值范围为
【答案】BD
【解析】
【分析】根据对称轴得到解析式.根据图像平移判断A选项,利用两角和的正余弦公式及特殊角的三角函数值,得到B选项,利用整体代入的方法,结合正弦函数图像对CD两个选项进行判断.
【详解】因为函数图象的一条对称轴为直线,所以,得,因为,所以,从而.
选项A:将的图象向左平移个单位长度得到
而,所以平移后得不到函数的图象,故A错误.
选项B:令,即,所以,故B正确.
选项C:由,令,根据正弦函数单调性知在上单调递增,在定义域上单调递减,根据复合函数单调性,在上单调递减,故C错误.
选项D:由得,区间长度为.
根据正弦函数图象和性质,当区间关于对称轴对称时,最大值与最小值的差取得最小值,为;
当区间关于对称中心对称时,最大值与最小值的差取得最大值,为,
所以最大值与最小值之差的取值范围为,故D正确.
故选:BD.
【点睛】方法点睛:整体代入解决三角函数问题:将看成一个整体,根据的范围得到的范围,结合正余弦函数值域、单调性、对称性等性质可以得到正余弦型函数的性质.
11. 在中,角所对的边分别是且,则下列说法正确的是( )
A.
B. 若,且有一解,则的取值范围为
C. 若,且为锐角三角形,则的取值范围为
D. 若,且,为的内心,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】选项A:根据条件求出;选项B:由余弦定理得,将此式看作关于的二次方程,由题意得此方程有一个正解,利用跟的判别式求得的取值范围;选项C:根据正弦定理得,利用为锐角三角形求角的范围,从而求边的范围;选项D:利用正弦定理求出角,从而判断出是直角三角形,利用等面积法求得内切圆半径,从而求的面积.
【详解】对于A,由可得,即,
因为,所以,且,所以,故A正确;
对于B,根据余弦定理可得,,即,
将此式看作关于的二次方程,由题意得此方程有一个正解,
因为,
所以或
解得或,因为,所以或,故B错误;
对于C,由正弦定理可得, ,即,
因为为锐角三角形,所以,即,解得,
所以,故C正确;
对于D,因为,所以.
因为,所以.
由正弦定理可得,,即,即,
所以,即,
因为,所以,又因为,所以为锐角,则.
所以,所以为直角三角形,
所以内切圆的半径满足,即,
所以,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每题5分,共15分.
12. 已知向量(m,3),(m,m﹣1).若//.则m=_____.
【答案】2
【解析】
【分析】
根据两个向量共线的坐标表示列方程,解方程求得的值.
【详解】由于//,所以,即,.
故答案为:
【点睛】本小题主要考查向量共线的坐标表示,属于基础题.
13. 已知,则的值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据,结合诱导公式可得结果.
【详解】∵,
∴.
故答案为:.
14. 已知,,函数的图象如图所示,是的图象与相邻的三个交点,与轴交于相邻的两个交点为,若在区间上有2027个零点,则的最大值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用图象过原点得,结合对称轴及图象确定,再利用三角函数的零点计算即可.
【详解】将原点坐标代入得,
则,又,所以,
故,
因为的中点横坐标为,
故,
又对应的点为轴左侧第一个最低点,所以,
解得,解得,
所以,
令得,
则或,
解得或,
所以相邻两个零点的距离有两种,可能为,
在上,有2027个零点,要求的最大值,
则当为个和1014个时,取得最大值,
最大值为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数.
(1)求单调减区间;
(2)若在区间上的最大值为,求的最小值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦函数单调减区间,即令,即可得解.
(2)根据正弦函数的性质,即可求出的范围,得到的最小值.
【小问1详解】
函数,
由,得
所以的单调减区间,.
【小问2详解】
若在区间上的最大值为,可得,
且当时,取得最大值,
即有,解得,则的最小值为.
16. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理化简得到,求得,即可求解;
(2)由余弦定理列出方程求得,结合三角形的面积公式,即可求解.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理,可得,
即,
化简得,
因为,可得,所以,
因为,所以.
【小问2详解】
因为且,
由余弦定理,可得,
即,解得或(舍去),
故的面积为.
17. 已知函数.
(1)已知,求的值;
(2)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)结合三角恒等变化化简得,得到,然后将利用诱导公式,余弦的倍角公式转化计算;
(2)根据(1)求出当时,进而,原不等式等价于,看成关于的一次函数,其端点函数值大于等于0,得,化简即可.
【详解】解:(1)
,
,
.
(2)当时,,可得,
由,不等式可化
,有.
令,,则,
若不等式恒成立,则等价于,解得:.
故实数的取值范围为.
【点睛】本题考查三角函数恒等变形和化简求值,与三角函数相关的不等式恒成立问题求参数取值范围问题,属中档题.
(1)三角函数知值求值是,要将已知中的角进行整体处理,将所求式子转化为已知角的三角函数的形式,然后综合利用公式计算;
(2)不等式恒成立问题要注意先进行等价转化,注意换元思想方法的应用,等价转化为二次函数在闭区间上恒成立问题,利用二次函数的图象和性质转化求解.
18. 在中,角所对的边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,,,求的值;
(3)设是边上一点,为角平分线且,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理,边化角,然后化简计算即可:
(2)先利用余弦定理解出,,然后利用正弦定理计算出角与角,然后利用两角和差公式计算即可;
(3)先利用等面积法得到,因为,再由正弦定理可知,然后计算出的值即可.
【小问1详解】
由题意及正弦定理可得:,
可得,即,
在中,,所以,
因为,所以;
【小问2详解】
因为,,,
由余弦定理得,
所以,即,
所以,,由正弦定理可得:,
可得,
因为,则,则,
可得,
且,
所以
;
【小问3详解】
因为,是角平分线,即,
因,
所以,由正弦定理可知,
所以,所以,
整理可得,即,
又因为,且,
即,解得.
19. 十七世纪法国数学家、被誉为业余数学家之王的皮埃尔·德·费马提出的一个著名的几何问题:“已知一个三角形,求作一点,使其与这个三角形的三个顶点的距离之和最小”它的答案是:“当三角形的三个角均小于时,所求的点为三角形的正等角中心,即该点与三角形的三个顶点的连线两两成角;当三角形有一内角大于或等于时,所求点为三角形最大内角的顶点.在费马问题中所求的点称为费马点.已知a,b,c分别是三个内角A,B,C的对边,且,点为的费马点.
(1)求角;
(2)若,求的值;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据三角恒等变换即可结合同角关系求解,
(2)根据余弦定义以及等面积法可得,即可根据数量积的定义求解,
(3)根据余弦定理,结合(2)的结论可得,进而根据三角形相似可得,由基本不等式以及三角形边角关系可得,即可由函数的单调性求解.
【小问1详解】
,
,
,
,
又,,
,,,
【小问2详解】
,
,又,
,
设,,,
,三角形的三个角均小于120,
根据题意可得,
又,
,
,
.
【小问3详解】
由 ,
,,
由余弦定理可得,
同理可得,,
相加可得,
又,
所以,
由于,
所以又
故,所以,
故,且
故,当且仅当时等号成立,
又,所以
,
令,则,
所以,
由于函数均为上的单调递增函数,故为的单调递增函数,
故,进而
【点睛】方法点睛:处理多变量函数最值问题的方法有:(1)消元法:把多变量问题转化单变量问题,消元时可以用等量消元,也可以用不等量消元.(2)基本不等式:即给出的条件是和为定值或积为定值等,此时可以利用基本不等式来处理,用这个方法时要关注代数式和积关系的转化. (3)线性规划:如果题设给出的是二元一次不等式组,而目标函数也是二次一次的,那么我们可以用线性规划来处理.
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重庆市兼善中学高2024级高一(下)第二阶段考试数学试卷
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单选题:本题共8小题,每个小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知复数,则的虚部为( )
A. B. 1 C. D. 3
2. 平面向量与的夹角为,则
A. B. 12 C. 4 D.
3. 中,三边之比,则等于( )
A B. C. D.
4. 已知奇函数的图象的一条对称轴为直线,那么的解析式可以为( )
A B.
C. D.
5. 已知平面向量,则 在 上投影向量为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,在矩形中,,点在边上运动(包含端点),则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 在中,设,,那么动点轨迹一定通过的( )
A. 重心 B. 内心 C. 垂心 D. 外心
8. 已知等边的边长为3,点,为边的两个三等分点,点靠近点,点在线段上运动,设的最大值为,最小值为,则( )
A. 8 B. 10 C. 19 D.
二、多选题:本题共3小题,每题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. 若复数,则( ).
A. B. z在复平面内对应的点位于第三象限
C. D. 复数满足,则的最大值为
10. 已知函数图象的一条对称轴为直线,函数,则( )
A. 将的图象向左平移个单位长度得到的图象
B. 方程的相邻两个实数根之差的绝对值为
C. 函数在区间上单调递增
D. 在区间上的最大值与最小值之差的取值范围为
11. 在中,角所对边分别是且,则下列说法正确的是( )
A.
B. 若,且有一解,则的取值范围为
C. 若,且为锐角三角形,则的取值范围为
D. 若,且,为的内心,则
三、填空题:本题共3小题,每题5分,共15分.
12. 已知向量(m,3),(m,m﹣1).若//.则m=_____.
13. 已知,则的值为______.
14. 已知,,函数的图象如图所示,是的图象与相邻的三个交点,与轴交于相邻的两个交点为,若在区间上有2027个零点,则的最大值为_____.
四、解答题:本题共5小题共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知函数.
(1)求的单调减区间;
(2)若在区间上的最大值为,求的最小值.
16. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
17. 已知函数.
(1)已知,求的值;
(2)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
18. 在中,角所对的边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,,,求的值;
(3)设是边上一点,为角平分线且,求的值.
19. 十七世纪法国数学家、被誉为业余数学家之王的皮埃尔·德·费马提出的一个著名的几何问题:“已知一个三角形,求作一点,使其与这个三角形的三个顶点的距离之和最小”它的答案是:“当三角形的三个角均小于时,所求的点为三角形的正等角中心,即该点与三角形的三个顶点的连线两两成角;当三角形有一内角大于或等于时,所求点为三角形最大内角的顶点.在费马问题中所求的点称为费马点.已知a,b,c分别是三个内角A,B,C的对边,且,点为的费马点.
(1)求角;
(2)若,求的值;
(3)若,求的取值范围.
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