内容正文:
2024-2025学年高一数学下学期期末模拟测试卷01
一、填空题
1.角的终边经过点,则= .
2.已知复数满足,则
3.函数的最小正周期为 .
4.已知向量,,则在方向上的数量投影是 .
5.化简 .
6.已知复数是关于的实系数方程的一个根,则 .
7.已知与为单位向量,且满足,则与的夹角 .
8.在锐角 中,若 ,则 等于 .
9.已知,若,则 .
10.将函数的图象向左平移个单位长度,得到的新函数为偶函数,则的最小值为 .
11.一根长为的材料(材料粗细忽略不计)欲水平通过如图所示的直角走廊,已知走廊的宽,则能够通过这个直角走廊的材料的最大长度(即求的最小值)为 m.
12.中,,当时,的最小值为,则 .
二、单选题
13.已知,,,则p是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
14.都是复数,则下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.
C.
D.则
15.已知,点C在内,且.设,则等于( )
A. B.3 C. D.
16.对于实数,用表示不超过的最大整数,例如.已知,,则下列3个命题4,真命题的个数为( )
(1)函数是周期函数;(2)函数的图象关于直线对称;(3)方程有2个实数根.
A.0 B.1 C.2 D.3
三、解答题
17.已知向量,满足,,.
(1)求;
(2)设,若,求的值.
18.在中,设.
(1)求;
(2)若,求的面积.
19.已知函数,记,,,.
(1)若函数的最小正周期为,当时,求和的值;
(2)若,,函数有零点,求实数的取值范围.
20.如图,某小区有一块空地,其中米,,小区物业拟在中间挖一个小池塘,,在边上(,不与,重合,且在,之间),.设.
(1)若米,求的值;
(2)为节省投入资金,小池塘的面积需要尽可能的小.问:当为多大时的面积最小?并求出面积的最小值
21.我们把(其中)称为一元次多项式方程.代数基本定理:任何一元次复系数多项式方程(即为实数)在复数集内至少有一个复数根;由此推得,任何一元次复系数多项式方程在复数集内有且仅有个复数根(重根按重数计算).那么我们由代数基本定理可知:任何一元次复系数多项式在复数集内一定可以分解因式,转化为个一元一次多项式的积.即,其中,为方程的根.进一步可以推出:在实系数范围内(即为实数),方程有实数根,则多项式必可分解因式.例如:观察可知,是方程的一个根,则一定是多项式的一个因式,即,由待定系数法可知,.
(1)在复数集内解方程:;
(2)设,其中,且.
(i)分解因式:;
(ii)记点是的图象与直线在第一象限内离原点最近的交点.求证:当时,.
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2024-2025学年高一数学下学期期末模拟测试卷01
一、填空题
1.角的终边经过点,则= .
【答案】
【解析】试题分析:由三角函数定义可知
考点:三角函数定义
2.已知复数满足,则
【答案】
【分析】根据复数的乘除运算及复数的模的运算公式即可求解.
【解析】因为复数满足,所以,所以.
故答案为:.
3.函数的最小正周期为 .
【答案】/
【分析】根据条件,利用三角函数的周期公式,即可求出结果.
【解析】,所以函数的周期,
故答案为:.
4.已知向量,,则在方向上的数量投影是 .
【答案】
【分析】根据平面向量数量投影的定义计算即可.
【解析】由向量,,
则,,
又在方向上的数量投影为,
故答案为:.
5.化简 .
【答案】-1
【分析】根据诱导公式和同角的商数关系化简计算即可求解.
【解析】.
故答案为:
6.已知复数是关于的实系数方程的一个根,则 .
【答案】26
【分析】利用实系数一元二次方程的虚根成对原理可得方程的另一个根,再由根与系数的关系求解.
【解析】由题意,是方程的一个根,则是其另一个根,
所以.
故答案为:26.
7.已知与为单位向量,且满足,则与的夹角 .
【答案】/
【分析】根据向量垂直,即可得,即可求解.
【解析】因为与为单位向量,则,,
又,
,
,则,
又,所以与的夹角为.
故答案为:.
8.在锐角 中,若 ,则 等于 .
【答案】/
【分析】利用正弦定理将已知等式中的边化为角,然后求解角的值.
【解析】已知,由正弦定理可得到,即
可得.因为是三角形内角,且为锐角,则 .
故答案为:.
9.已知,若,则 .
【答案】/0.4
【分析】根据已知,应用商数关系及平方关系可得,再应用二倍角正弦公式求函数值.
【解析】由,
所以,则.
故答案为:
10.将函数的图象向左平移个单位长度,得到的新函数为偶函数,则的最小值为 .
【答案】
【分析】求出平移后的函数的解析式,根据正弦型函数的奇偶性可得出关于的等式,即可解得的最小正值.
【解析】将函数的图象向左平移个单位长度,
得到函数的图象,且该函数为偶函数,
则,解得,
因为,则当时,取最小值.
故答案为:.
11.一根长为的材料(材料粗细忽略不计)欲水平通过如图所示的直角走廊,已知走廊的宽,则能够通过这个直角走廊的材料的最大长度(即求的最小值)为 m.
【答案】
【分析】利用三角函数定义可得,即可得,再利用换元法令,并由函数单调性求得最小值.
【解析】由题意,因为,,
所以,
所以,,
令,
因为,
所以,即,则,
所以,
易知在上单调递增,
则在上单调递减,
所以,
即能够通过这个直角走廊的材料的最大长度为.
故答案为:.
12.中,,当时,的最小值为,则 .
【答案】
【分析】令,取点使,则可可将所给条件借助向量的线性运算转化为两线段之和,从而可数形结合构造出点关于的对称点为,得到,再利用余弦定理计算出后即可得解.
【解析】令,则,
又,则点在线段上,
取上靠近点的三等分点,连接,则,
则,
令点关于的对称点为,则,
即有,设,则在中,
有,
即,即,
又,则,
则有,
即,即.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题关键点在于数形结合,在线段上取点,使,从而可将所给条件借助向量的线性运算转化为两线段之和.
二、单选题
13.已知,,,则p是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【分析】根据三角函数的定义结合充分、必要条件分析判断.
【解析】若,,则,即充分性成立;
若,则,,或,,则必要性不成立;
综上所述:p是q的充分不必要条件.
故选:A.
14.都是复数,则下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.
C.
D.则
【答案】C
【分析】举反例即可判断A,设,计算出和即可判断B,设,,分别计算和即可判断C,虚数不能比较大小,即可判断D
【解析】对于A,当时,,但,故A错误,
对于B,设,显然,,故B错误,
对于C,设,
所以,
所以
,
又
所以,故C正确
对于D选项,若,则虚数不能比较大小,故D错误,
故选:C
15.已知,点C在内,且.设,则等于( )
A. B.3 C. D.
【答案】B
【分析】由题意可得,建立坐标系,由已知条件可得,进而可得,即可得答案.
【解析】解:因为,
所以,
又因为点C在内,且,
建立如图所示的坐标系:
则,,
又因为,
所以,
所以,
所以.
故选:B.
16.对于实数,用表示不超过的最大整数,例如.已知,,则下列3个命题4,真命题的个数为( )
(1)函数是周期函数;(2)函数的图象关于直线对称;(3)方程有2个实数根.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】由题意可得、均为偶函数,作出两函数的图象,可判断(1),(2);分,,且及或,求解(3).
【解析】函数的定义域为,
因为,
所以为偶函数,
当时,,
当时,,
当时,,
因为为偶函数,所以函数的图像如下图所示:
因为,
所以为偶函数,
由可知,在,内,
当,时,,
当,且,时,,
当或,时,,
则函数的图像如下图所示:
显然不是周期函数,故(1)错误;
的图像不关于直线对称,故(2)错误;
因为当, 时,,
所以;
不存在,使,故无解;
当,且,时,,
所以;
如图所示,
此时有一个解;
当或,时,,
所以;
综上,方程有2个实数根,故(3)正确.
故选:B.
【点睛】方法点睛:求函数零点个数的常用方法:
(1) 直接法: 令则方程实根的个数就是函数零点的个;
(2) 零点存在性定理法:判断函数在区间上是连续不断的曲线,且再结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性、周期性、对称性) 可确定函数的零点个数;(3) 数形结合法:转化为两个函数的图象的交点个数问题,画出两个函数的图象,其交点的个数就是函数零点的个数,在一个区间上单调的函数在该区间内至多只有一个零点,在确定函数零点的唯一性时往往要利用函数的单调性,确定函数零点所在区间主要利用函数零点存在定理,有时可结合函数的图象辅助解题.
三、解答题
17.已知向量,满足,,.
(1)求;
(2)设,若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用数量积的定义求出,再利用数量积的运算律求解.
(2)利用垂直关系的向量表示及数量积的运算律列式计算.
【解析】(1)由,,,得,
所以.
(2)由,得,
则,即,所以.
18.在中,设.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用边化角与和两角和的正弦公式即可化简求值.
(2)利用余弦定理与三角形面积公式即可求得结果.
【解析】(1)
由正弦定理得
,
整理得:,
即:,又因为,
所以,又,所以;
(2),
解得:,
故
19.已知函数,记,,,.
(1)若函数的最小正周期为,当时,求和的值;
(2)若,,函数有零点,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用三角函数的周期公式求得,再利用三角函数的值域与周期性求得,从而得解;
(2)根据题意,利用换元法将问题转化为在有解,从而利用参变分离法或二次函数根的布分即可得解.
【解析】(1)因为函数的最小正周期,所以,
则当时,,
所以,得,
因为,所以取得,
(2)解法一:
当,时,,,
设,
由题意得,在有解,化简得,
又在上单调递减,
所以,则.
解法二:
当,时,,,
设,
由题意得,在有解,
记,对称轴为,
则由根的分布可得,即,解得,
所以.
20.如图,某小区有一块空地,其中米,,小区物业拟在中间挖一个小池塘,,在边上(,不与,重合,且在,之间),.设.
(1)若米,求的值;
(2)为节省投入资金,小池塘的面积需要尽可能的小.问:当为多大时的面积最小?并求出面积的最小值
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在中,利用余弦定理计算可求得,可得的值;
(2)利用正弦定理用表示出,再结合条件得到,根据三角函数性质求最值即可.
【解析】(1)由题意知为等腰直角三角形,且,
在中,由,,利用余弦定理可得:
,
即可得;
利用余弦定理的推论可得,
因此
(2)依题意可知,则;
在中由正弦定理,
可得;
在中,由正弦定理,
可得;
因此的面积为
,
因为,所以,即,
因此,
当且仅当时,即时,等号成立;
故面积的最小值为.
21.我们把(其中)称为一元次多项式方程.代数基本定理:任何一元次复系数多项式方程(即为实数)在复数集内至少有一个复数根;由此推得,任何一元次复系数多项式方程在复数集内有且仅有个复数根(重根按重数计算).那么我们由代数基本定理可知:任何一元次复系数多项式在复数集内一定可以分解因式,转化为个一元一次多项式的积.即,其中,为方程的根.进一步可以推出:在实系数范围内(即为实数),方程有实数根,则多项式必可分解因式.例如:观察可知,是方程的一个根,则一定是多项式的一个因式,即,由待定系数法可知,.
(1)在复数集内解方程:;
(2)设,其中,且.
(i)分解因式:;
(ii)记点是的图象与直线在第一象限内离原点最近的交点.求证:当时,.
【答案】(1)、
(2)(i);(i)证明见解析
【分析】(1)结合题意,观察可得是方程的一个根,借助待定系数法计算即可得;
(2)(i)结合题意,观察可得是方程的一个根,借助待定系数法计算即可得;(ii)借助所得因式分解,构造函数,借助二次函数的性质及韦达定理可得函数必有两个不同零点、,且满足.
【解析】(1)观察可知,是方程的一个根,
则一定是多项式的一个因式,
即,
即有,解得,
即,
令,则,
即该方程的根为:、;
(2)(i)观察可知,是方程的一个根,
则一定是多项式的一个因式,
即,
则有,即,
即;
(ii)令,即,
即,
设,由,
有,故函数必有两个不同零点,
设,且,则,故,
又,
故,则方程的根有、、,且,
故的图象与直线在第一象限内离原点最近的交点的横坐标为,即.
【点睛】关键点点睛:最后小问关键点在于借助所得因式分解,构造函数,借助二次函数的性质可得函数必有两个不同零点、,且满足.
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