内容正文:
专题01 高一下学期期末真题精选(考题猜想,常考27大题型)
19 / 19
学科网(北京)股份有限公司
· 题型一 任意角与弧度制(易错)
· 题型二 三角函数定义(易错)
· 题型三 同角三角函数基本关系
· 题型四 诱导公式化简问题(易错)
· 题型五 两角和差公式(易错)
· 题型六 二倍角公式(高频)
· 题型七 利用正、余弦定理解三角形
· 题型八 判断三角形形状
· 题型九 三角形个数问题
· 题型十 三角形周长问题(重点)
· 题型十一 三角形面积问题 (易错)
· 题型十二 三角形的实际应用(高频)
· 题型十三 三角函数的图象与性质(难点)
· 题型十四 三角函数图象变化(难点)
· 题型十五 求三角函数解析式(重点)
· 题型十六 生活中的三角函数模型
· 题型十七 平面向量的概念
· 题型十八 平面向量的加减数乘运算(高频)
· 题型十九 平面向量的数量积(重点)
· 题型二十 向量的模(易错)
· 题型二十一 向量的夹角(重点)
· 题型二十二 利用向量解决几何问题(重点)
· 题型二十三 向量中新定义题(重点)
· 题型二十四 复数的四则运算(重点)
· 题型二十五 复数的模(高频)
· 题型二十六 复数的类型(高频)
· 题型二十七 实系数一元二次方程(难点)
题型一 任意角与弧度制
1.(24-25高一上·上海·期末)已知角,则的终边在第 象限
2.(24-25高一上·上海·期末)已知扇形的弧所对的圆心角大小为,且半径为 2,则扇形的面积为 .
3.(24-25高一上·上海·期末)已知扇形的圆心角为,且面积为,则该扇形的半径为 .
4.(24-25高一上·上海·期末)已知一个扇形的周长是16,面积是12,则其圆心角的弧度 .
5.(24-25高一上·上海杨浦·期末)已知某扇形的半径为2,弧长为8,则该扇形的面积为 .
6.(24-25高一上·上海·期末)经过5分钟,分针的转动角为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高一上·上海·期末)勒洛三角形是一种定宽曲线,它是德国机械工程专家勒洛首先进行研究的,其画法是:先画一个正三角形,再以正三角形每个顶点为圆心,以边长为半径,在另两个顶点间作一段弧,三段弧围成的曲边三角形就是勒洛三角形,如图所示,若正三角形的边长为2,则勒洛三角形的面积为( )
A. B. C. D.
题型二 三角函数定义
1.(23-24高一下·上海·期末)已知角的终边经过点,则 .
2.(23-24高一上·上海杨浦·期末)已知角的终边经过点则 .
3.(23-24高一上·上海·期末)函数(且)的图象都过定点P,且点P在角的终边上,则 .
4.(24-25高一上·上海普陀·期末)已知是角终边上一点,且,则
5.(23-24高一上·上海·期末)已知点在角的终边上,且,则 .
6.(23-24高一下·上海宝山·期末)已知角终边上一点,若,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.
7.(23-24高一上·上海·期末)已知角的终边过点,求角的正弦、余弦,正切及余切值.
题型三 同角三角函数基本关系
1.(24-25高一上·上海宝山·期末)已知,则 .
2.(24-25高一上·上海·期末)已知,则 .
3.(23-24高一上·上海·期末)已知,则 .
4.(23-24高一上·上海浦东新·期末)若.则 .
5.(22-23高一上·上海浦东新·期末)已知,,则的值为 ;
6.(24-25高一上·上海·期末)已知及是关于的方程的两个实根,求的值.
7.(21-22高一上·上海黄浦·期末)(1)已知,求的值;
(2)已知,,求的值.
题型四 诱导公式化简问题
1.(24-25高一上·上海·期末)已知角α的终边经过点,则= .
2.(24-25高一上·上海·期末)已知,,则 .
3.(24-25高一上·上海·期末)已知,则 .
4.(23-24高一下·上海黄浦·期末)若,则 .
5.(23-24高一上·湖南·期末)化简: .
6.(24-25高一上·上海杨浦·期末)已知是角终边上一点,且
(1)求:实数的值
(2)求:
7.(24-25高一上·上海奉贤·期末)在平面直角坐标系中,角的顶点在坐标原点,角的始边在正半轴上,角的终边在第二象限,设终边上有一点,且.
(1)若点坐标为,求的值;
(2)化简并求值.
8.(23-24高一上·上海宝山·期末)已知.
(1)求;
(2)若角为第二象限角,且,求的值.
9.(23-24高一上·上海奉贤·期末)已知平面直角坐标系中,角的顶点与坐标原点重合,角始边与轴的正半轴重合,终边与一次函数的图像交于点.
(1)当时,求的值;
(2)若,求点的坐标.
10.(23-24高一上·上海·期末)(1)已知,若、是关于x的一元二次方程的两实根,求的值;
(2)已知,且,求及的值.
题型五 两角和差公式
1.(24-25高一上·上海·期末)已知 ,且 的终边与 的终边关于 轴对称,则 .
2.(24-25高一上·上海·期末)已知,则 .
3.(23-24高一下·上海·期末)已知,,则 .
4.(23-24高一下·上海黄浦·期末)若,则 .
5.(23-24高一上·上海·期末)已知为锐角,,则 .
6.(23-24高三上·上海松江·期末)已知,,则的值为
7.(23-24高一下·上海·期末)在中,,则( )
A. B. C.或 D.以上答案均不正确
8.(24-25高一上·上海·期末)在平面直角坐标系中,角、的终边分别与单位圆交于,两点,,两点的纵坐标分别为,.
(1)求的值:
(2)求的值.
题型六 二倍角公式
1.(23-24高一下·上海静安·期末)已知角的终边经过点,则 .
2.(23-24高一下·上海黄浦·期末)若,则 .
3.(23-24高三上·湖南长沙·阶段练习)已知,则 .
4.(23-24高三上·山东潍坊·期中)若,则 .
5.(23-24高一上·上海·期末)若,则( )
A. B. C. D.
6.(23-24高一下·上海黄浦·期末)已知,且.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
7.(23-24高一下·上海·期末)已知,,且.
(1)求的值;
(2)求.
题型七 利用正、余弦定理解三角形
1.(24-25高二上·上海·期末)的内角,,的对边分别为,,,,,, 则等于 .
2.(24-25高三上·上海浦东新·期末)在中,,,,则 .
3.(23-24高一下·上海黄浦·期末)某林场为了及时发现火情,设立了两个观测点A和B.某日两个观测点的林场人员都观测到C处出现火情.在A处观测到火情发生在北偏西方向,而在B处观测到火情在北偏西方向.已知B在A的正东方向处,那么火场C与A距离约为 .(结果精确到)
4.(2024·山西·模拟预测)已知分别为三个内角的对边,且,则 .
5.(23-24高一下·上海·期末)在中,如果三条边,那么角 .(用反三角形式表示角)
6.(23-24高一下·上海·期末)在中,,则 .
7.(23-24高一下·上海·期末)在中,已知、、分别为角、、的对边,且,若,且,则边的长等于 .
题型八 判断三角形形状
1(23-24高一上·上海·期末)对于,角A、B、C的对边分别为a、b、c,有如下判断:①若,则为等腰三角形;②若,则;③若,,,则符合条件的有两个:④若,则是钝角三角形.其中正确的个数是( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2023·上海普陀·模拟预测)已知点为的外心,且,则为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.不能确定
3.(22-23高三下·上海杨浦·开学考试)在中,“”是“为钝角三角形”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分 C.充分必要 D.既非充分又非必要
4.(2024·上海宝山·二模)在中,角、、的对边分别为、、,已知.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的最小值,并判断此时的形状.
5.(2023·上海虹口·一模)设的内角 所对的边分别为 ,已知.
(1)求角A;
(2)若,求证:是直角三角形.
6.(22-23高一下·上海青浦·期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边为a,b,c
(1)若,求∠B;
(2)若,试判断△ABC的形状.
题型九 三角形个数问题
1.(2024高一·上海·专题练习)中,角,,的对边分别是,,,,,若这个三角形有两解,则的取值范围是
2.(2024·上海闵行·模拟预测)已知中,,,的对边分别为,,,若,,给出下列条件中:①,②,③,能使有两解的为 .(请写出所有正确答案的序号)
3.(24-25高一上·上海·单元测试)已知的外接圆半径为5, ,,则此三角形( )
A.有一解 B.有两解 C.无解 D.不能确定
4.(23-24高一·上海·课堂例题)在中,已知,,分别根据下列条件求B:
(1)①,②,③,④,⑤;
(2)根据上述计算结果,讨论使B有一解、两解或无解时a的取值情况.
题型十 三角形周长问题
1.(23-24高一下·上海·期末)在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,且的面积为,求的周长.
2.(22-23高一下·上海普陀·期末)在中,已知.
(1)求角的大小;
(2)设角、、的对边分别为、、.若,且边上的高为,求的周长.
3.(22-23高一下·上海闵行·期末)剪纸又叫刻纸,是一种镂空艺术,是中国汉族最古老的民间艺术之一,如图,纸片为一圆形,直径,需要剪去四边形,可以经过对折,沿裁剪,展开就可以得到.
已知点在圆上,且,记.
(1)求在上的投影;
(2)若,求镂空四边形的周长.
4.(2023·上海松江·一模)在三角形中,内角所对边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,三角形的面积为,求三角形的周长.
题型十一 三角形面积问题
1.(23-24高一上·上海宝山·期末)在中,角A,B,C所对边的边长分别为a,b,c,且.
(1)求;
(2)若,的周长为3,求的面积S.
2.(22-23高一下·上海闵行·期末)上海花博会的成功举办离不开对展览区域的精心规划.如图所示,将展区中扇形空地分隔成三部分建成花卉观赏区,分别种植玫瑰花、白玉兰和菊花.知扇形的半径为米,,动点在扇形的弧上,点在半径上,且.
(1)当米时,求分隔栏的长;
(2)综合考虑到成本和美观等原因,希望使白玉兰种植区的面积尽可能的大,求该种植区三角的面积的最大值.
3.(24-25高二上·上海宝山·期末)对于函数,其中.
(1)求函数的单调增区间;
(2)在锐角三角形中,若,求的面积.
4.(23-24高二上·上海·期末)设的内角、、的对边长分别为、、,.
(1)若,求角的大小;
(2)若,求的值和的面积.
5.(2023·上海奉贤·一模)在中,设角、、所对边的边长分别为、、,已知.
(1)求角的大小;
(2)当,时,求边长和的面积.
6.(22-23高一下·上海普陀·期末)已知.
(1)求函数的单调增区间;
(2)设方程在上的两解为和,求的值;
(3)在中,角的对边分别为.若,,且,求的面积.
题型十二 三角形的实际应用
1.(23-24高一下·上海松江·期末)在滴水湖公园湖畔拟建造一个四边形的露营基地,如图所示.为考虑露营客人娱乐休闲的需求,在四边形区域中,将三角形区域设立成花卉观赏区,三角形区域设立成烧烤区,边修建观赏步道,边修建隔离防护栏,其中米,米,,其中.
(1)若米,求烧烤区的面积?
(2)为了保证烧烤区的占地面积最大,那么需要修建多长的隔离防护栏?
(3)在(2)条件下,为了使得花卉观赏区的面积也尽可能大,则应如何设计观赏步道?
2.(23-24高一下·上海·期末)某新能源汽车公司计划建设一个锂电池工厂,工厂必须建在河边,锂电池需要锂和钴两种矿产资源.如图,是锂矿,是钴矿,直线是一条河流.两点在直线上的投影分别为两点.已知,.假设工厂建在线段上(包含端点)的点处,设.
(1)求的长.
(2)若沿线段与建两条公路用于矿产运输,且要求是钝角,求的取值范围.
(3)若要建设公路连接三点,假设公路建设成本和公路长度成正比,请你运用数学建模的思想设计一个最佳的工厂选址和公路建设方案.(已知的最大值约为.)
3.(23-24高一下·上海闵行·期末)如图,某快递小哥从A地出发,沿小路以平均时速20km/h,送快件到C处,已知,,,,.
(1)求的面积.
(2)快递小哥出发25分钟后,公司发现快件有重大问题,由于通讯不畅,公司只能派车沿大路追赶,若汽车平均时速50km/h,问汽车能否先到达C处?
4.(2023·上海杨浦·一模)某数学建模小组研究挡雨棚(图1),将它抽象为柱体(图2),底面与全等且所在平面平行,与各边表示挡雨棚支架,支架、、垂直于平面.雨滴下落方向与外墙(所在平面)所成角为(即),挡雨棚有效遮挡的区域为矩形(、分别在、延长线上).
(1)挡雨板(曲面)的面积可以视为曲线段与线段长的乘积.已知米,米,米,小组成员对曲线段有两种假设,分别为:①其为直线段且;②其为以为圆心的圆弧.请分别计算这两种假设下挡雨板的面积(精确到0.1平方米);
(2)小组拟自制部分的支架用于测试(图3),其中米,,,其中,求有效遮挡区域高的最大值.
题型十三 三角函数的图象与性质
1.(23-24高一下·上海·期末)已知函数,则当时,函数的值域为 .
2.(23-24高一下·上海·期末)函数,的单调增区间为 .
3.(23-24高一下·上海宝山·期末)若函数的定义域为,值域为,则的取值范围是 .
4.(24-25高一上·上海宝山·期末)已知,,则角为 .
5.(23-24高一下·上海宝山·期末)函数的最小正周期为 .
6.(23-24高一下·上海静安·期末)已知函数,且,则( )
A.11 B.14 C.17 D.20
7.(23-24高一下·上海·期末)下列函数为奇函数,且在上是严格增函数的是( )
A. B. C. D.
8.(23-24高一下·上海·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求在区间上的最小值.
9.(23-24高一下·上海闵行·期末)已知函数的最大值为2.
(1)求a的值,并求的最小正周期;
(2)求在上的单调递增区间.
10.(23-24高一下·上海·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期,对称中心;
(2)求的单调区间,最值以及取得最值时的值.
题型十四 三角函数图象变化
1.(23-24高一下·上海·期末)设,,.如图所示,函数的图象与坐标轴依次交于、、三点,直线交函数的图象于点.若,且坐标原点为的重心,则 .
2.(23-24高一下·上海静安·期末)函数的部分图像的示意图如图所示,已知,且,则 .
3.(23-24高一下·上海·期末)已知,顺次连接函数与的任意三个相邻的交点都构成一个等边三角形,则( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一下·上海·期末)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式与单调增区间;
(2)若将的图象向右平移个单位,再向上平移1个单位得到的图象,写出图象的对称中心的坐标,并求当时,的最值.
5.(23-24高一下·上海宝山·期末)已知函数的部分图像如图所示:
(1)求函数的表达式;
(2)当时,求方程的所有根的和.
6.(23-24高一下·上海·期末)已知函数 的图象与轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为,且图象上一个最低点为.
(1)求的解析式和周期.
(2)当 时,求的值域.
题型十五 求三角函数解析式
1.(22-23高一下·上海黄浦·期中)设是某地区平均气温(摄氏度)关于时间(月份)的函数.下图显示的是该地区1月份至12月份的平均气温数据,函数近似满足.下列函数中,最能近似表示图中曲线的函数是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高三上·上海宝山·开学考试)函数(其中,)的图像如图所示,为了得到的图像,则需将的图象向右最小平移 个长度单位.
3.(22-23高一下·上海松江·期中)已知函数(,,)的部分图象如图所示,则此函数的表达式为 .
4.(24-25高一下·上海·阶段练习)函数的图象的一部分如图所示,则的初相为 .
题型十六 平面向量的概念
1.(22-23高一下·上海浦东新·期末)下列说法正确的是( )
A.若,则与的长度相等且方向相同或相反;
B.若,且与的方向相同,则
C.平面上所有单位向量,其终点在同一个圆上;
D.若,则与方向相同或相反
2.(22-23高二下·上海杨浦·期末)在长方体中,与相等的向量是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一下·上海浦东新·期末)下列结论中,正确的是( )
A.零向量只有大小没有方向 B.
C.对任一向量,总是成立的 D.与线段的长度不相等
4.(2024高一下·上海·专题练习)下列说法错误的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若与是非零向量且,则与的方向相同或者相反
D.若,都是单位向量,则
题型十七 平面向量的加减数乘运算
1.(23-24高一下·上海·期末)向量化简后等于
2.(23-24高一下·上海·期末)若A、B、C三点共线,对任意一点O,有成立,则 .
3.(23-24高一下·上海嘉定·期末) .
4.(23-24高一下·上海·期末)如图,在平行四边形ABCD中,E是对角线AC上靠近点C的三等分点,点F在BE上,若,则 .
5.(23-24高一下·上海·期末)若不平行,则下列向量中不能作为平面的一个基底是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
题型十八 平面向量的数量积
1.(24-25高二上·上海宝山·期末)若向量满足,且的夹角为,则 .
2.(23-24高一下·上海松江·期末)如图,直径的半圆,为圆心,点在半圆弧上,,线段上有动点,则的最小值为 .
3.(23-24高一下·上海·期末)北京冬奥会开幕式上的“雪花”元素惊艳了全世界(如图②),顺次连接图中各顶点可近似得到正六边形(如图①).已知这个正六边形的边长为1,且P是其内部一点(包含边界),则的取值范围是 .
4.(23-24高一下·上海·期末)在平面内,若有,,,则的最大值为 .
5.(23-24高一下·上海·期末)已知是边长为6的等边三角形,是的内切圆上一动点,则的最大值为 .
6.(23-24高一下·上海·期末)已知是边长为3的正方形内(包含边界)的一点,则的最大值是 .
7.(23-24高一下·上海静安·期末)已知向量,则 .
8.(23-24高一下·上海·期末)如图,正六边形的边长为,半径为1的图的圆心为正六边形的中心,若点在正六边形的边上运动,动点,在圆上运动且关于圆心对称,则的取值范围为
9.(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.
题型十九 向量的模
1.(23-24高一下·上海松江·期末)已知,且,则 .
2.(23-24高二下·上海松江·期末)已知向量满足,则 .
3.(22-23高一下·上海闵行·期末)已知平面向量,其中,则的取值范围是 .
4.(23-24高一下·上海·期末)设是单位向量,且,向量满足,则的取值范围是 .
5.(23-24高一下·上海·期末)已知向量,
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
6.(22-23高一下·上海闵行·期末)已知是平面上一点,,且.
(1)若,求;
(2)若,求实数的值;
(3)求的最小值.
题型二十 向量的夹角
1.(23-24高一下·上海·期末)已知平面向量,满足:.若对区间内的三个任意实数,都有,则向量与夹角的最大值的余弦值为 .
2.(23-24高一下·上海·期末)已知,,则 .
3.(23-24高一下·上海黄浦·期末)若向量,则 .
4.(23-24高一下·上海·期末)已知向量,,若与的夹角是锐角,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高一下·上海静安·期末)已知一元二次方程.
(1)在复数范围内解该方程;
(2)设这个方程的两个复数根在复平面上所对应的向量分别为(为坐标原点),求与夹角的大小.(结果用反三角函数值表示)
6.(23-24高一下·上海·期末)已知为虚数单位,是实系数一元二次方程的两个虚根.
(1)设满足方程,求;
(2)设,复数所对的向量分别是与,若向量与的夹角为钝角,求实数的取值范围.
题型二十一 利用向量解决几何问题
1.(23-24高一下·上海闵行·期末)中国文化中的太极八卦图蕴含了现代哲学中的矛盾对立统一规律,如图1是八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八边形,其中,若点P是其内部任意一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(22-23高一下·上海徐汇·期末)已知为所在平面内一点,是的中点,动点满足,则点的轨迹一定过的( )
A.内心 B.垂心 C.重心 D.边的中点
3.(23-24高一下·上海青浦·期末)在边长为1的正六边形中,记以为起点,其余顶点为终点的向量分别为,,,,,以为起点,其余顶点为终点的向量分别为,,,,.记,为的两个三元子集,则的最小值为 .
4.(21-22高一下·上海浦东新·期末)已知平面向量,,且,,向量满足,则取最小值时, .
5.(22-23高一下·上海闵行·期末)已知平面向量、、、、、两两互不相等,且.若对任意的,均满足,则当且时,的值为 .
题型二十二 向量中新定义题
1.(23-24高一下·上海·期末)平面向量与是单位向量,夹角为,那么,向量、构成平面的一个基.若,则将有序实数对称为向量的在这个基下的斜坐标,表示为.设,,则 .
2.(2023·上海杨浦·三模)对任意两个非零的平面向量和,定义,若平面向量、满足,与的夹角,且和都在集合中,则
3.(22-23高一下·上海静安·期末)如图,平面向量与是单位向量,夹角为,那么,向量、构成平面的一个基.若,则将有序实数对称为向量的在这个基下的斜坐标,表示为.
(1)记向量,,求向量在这个基下的斜坐标;
(2)设,,求;
(3)请以(2)中的问题为特例,提出一个一般性的问题,并解决问题.
4.(21-22高一下·上海奉贤·期末)对于一个向量组,令,如果存在,使得,那么称是该向量组的“好向量”
(1)若是向量组的“好向量”,且,求实数的取值范围;
(2)已知,,均是向量组的“好向量”,试探究的等量关系并加以证明.
题型二十三 复数的四则运算
1.(24-25高三上·上海松江·期末)若复数满足(其中是虚数单位),则复数的共轭复数 .
2.(23-24高一下·上海松江·期末)已知复数满足,则复数 .
3.(23-24高一下·上海·期末)复数(是虚数单位)的虚部是 .
4.(23-24高一下·上海·期末)设是虚数单位,若复数满足,则 .
5.(23-24高一下·上海·期末)“”是“是纯虚数”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.既不充分也不必要 D.充要
6.(23-24高一下·上海黄浦·期末)已知(i是虚数单位)是实系数一元二次方程的一个根,那么p,q的值分别是( ).
A. B.
C. D.
7.(23-24高一下·上海松江·期末)已知为虚数单位,复数.
(1)当实数取何值时,是纯虚数;
(2)当时,复数是关于的方程的一个根,求实数与的值.
8.(23-24高一下·上海·期末)已知关于的实系数一元二次方程.
(1)若方程有一个根(是虚数单位),求的值;
(2)若方程有两虚根,且,求的值.
9.(23-24高一下·上海·期末)实系数一元二次方程有虚根,另一根为.
(1)求实数的值;
(2)求的值.
题型二十四 复数的模
1.(24-25高二上·上海·期末)已知实系数一元二次方程的两个根、满足,,其中i是虚数单位,则的取值范围是 .
2.(24-25高三上·上海金山·期末)已知复数,其中为虚数单位,则的值为 .
3.(23-24高一下·上海·期末)已知复数的模长都为1,且复数的实部为,则的最大值为 .
4.(23-24高一下·上海·期末)若复数是方程的一个根,则 .
5.(23-24高一下·上海·期末)已知复数,(i是虚数单位),则 .
6.(23-24高一下·上海松江·期末)复数满足(为虚数单位),则 .
7.(23-24高一下·上海·期末)都是复数,则下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.
C.
D.则
8.(23-24高一下·上海·期末)若复数满足,则复数在复平面上对应的点的轨迹图形是( ).
A.直线 B.圆 C.椭圆 D.双曲线的一支
9.(23-24高一下·上海·期末)已知复数满足,的取值范围为( )
A. B. C. D.
10.(23-24高一下·上海·期末)已知复数,其中为虚数单位,
(1)若,求实数的值;
(2)求的最小值,并指出取到最小值时实数的值.
题型二十五 复数的类型
1.(22-23高一下·上海长宁·期末)若复数是纯虚数,则实数 .
2.(22-23高一下·上海杨浦·期末)若是纯虚数(其中是虚数单位),则正整数的最小值为 .
3.(22-23高一下·上海浦东新·期末)已知复数(为虚数单位),若,则实数的值为 .
4.(23-24高一下·上海·期末)已知为虚数,且为实数.
(1)求证:;
(2)若为纯虚数,求.
5.(23-24高一下·上海闵行·期末)设复数,.
(1)若在复平面上所对应的点在第一象限,求a的取值范围;
(2)若为纯虚数,求.
6.(22-23高一下·上海宝山·期末)已知复平面上有点、,向量与向量对应的复数分别为和.
(1)求点的坐标;
(2)设点对应的复数为,复数满足,,且为纯虚数,求复数.
题型二十六 实系数一元二次方程
1.(23-24高一下·上海·期末)在复数范围内因式分解: .
2.(23-24高一下·上海·期末)计算: .
3.(23-24高一下·上海·期末)已知复数是实系数二次方程的一根,则b= .
4.(23-24高一下·上海·期末)在复数范围内方程的解为 .
5.(23-24高一下·上海·期末)已知复数,(,i是虚数单位)
(1)若在复平面内对应的点落在第二象限,求实数a的取值范围;
(2)若是实系数一元二次方程的根,且是实数,记,求的值.
6.(23-24高一下·上海·期末)设复数满足:
(1)若,求与.
(2)若是实系数一元二次方程的两个根,求实数的值.
7.(22-23高一下·上海嘉定·期末)已知关于的实系数一元二次方程有两个虚根和,且,求的值.
8.(22-23高一下·上海杨浦·期末)设常数,已知关于的方程.
(1)若,求该方程的复数根;
(2)若方程的两个复数根为、,且,求的值.
9.(22-23高一下·上海普陀·期末)设、,已知(为虚数单位)是方程的一个根.
(1)求、的值;
(2)设方程的另一根为,复数、对应的向量分别是、.若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
$$专题01 高一下学期期末真题精选(考题猜想,常考27大题型)
19 / 19
学科网(北京)股份有限公司
· 题型一 任意角与弧度制(易错)
· 题型二 三角函数定义(易错)
· 题型三 同角三角函数基本关系
· 题型四 诱导公式化简问题(易错)
· 题型五 两角和差公式(易错)
· 题型六 二倍角公式(高频)
· 题型七 利用正、余弦定理解三角形
· 题型八 判断三角形形状
· 题型九 三角形个数问题
· 题型十 三角形周长问题(重点)
· 题型十一 三角形面积问题 (易错)
· 题型十二 三角形的实际应用(高频)
· 题型十三 三角函数的图象与性质(难点)
· 题型十四 三角函数图象变化(难点)
· 题型十五 求三角函数解析式(重点)
· 题型十六 生活中的三角函数模型
· 题型十七 平面向量的概念
· 题型十八 平面向量的加减数乘运算(高频)
· 题型十九 平面向量的数量积(重点)
· 题型二十 向量的模(易错)
· 题型二十一 向量的夹角(重点)
· 题型二十二 利用向量解决几何问题(重点)
· 题型二十三 向量中新定义题(重点)
· 题型二十四 复数的四则运算(重点)
· 题型二十五 复数的模(高频)
· 题型二十六 复数的类型(高频)
· 题型二十七 实系数一元二次方程(难点)
题型一 任意角与弧度制
1.(24-25高一上·上海·期末)已知角,则的终边在第 象限
【答案】一
【知识点】确定已知角所在象限
【分析】把角化成到间角表示即可求出所在象限.
【详解】,即角与角终边相同,而角是第一象限,
所以的终边在第一象限.
故答案为:一
2.(24-25高一上·上海·期末)已知扇形的弧所对的圆心角大小为,且半径为 2,则扇形的面积为 .
【答案】/
【知识点】扇形面积的有关计算
【分析】利用扇形面积公式计算得解.
【详解】依题意,扇形面积为.
故答案为:
3.(24-25高一上·上海·期末)已知扇形的圆心角为,且面积为,则该扇形的半径为 .
【答案】
【知识点】扇形面积的有关计算
【分析】利用扇形面积公式列方程求半径.
【详解】令扇形的半径为,则,可得.
故答案为:6.
4.(24-25高一上·上海·期末)已知一个扇形的周长是16,面积是12,则其圆心角的弧度 .
【答案】6或
【知识点】弧长的有关计算、扇形面积的有关计算
【分析】直接利用扇形的周长公式和面积公式建立方程组,进一步求出圆心角的大小.
【详解】设扇形的半径为,扇形的弧长为,所以,解得或;
当,时,利用,解得;
当,时,利用,解得.
故答案为:6或.
5.(24-25高一上·上海杨浦·期末)已知某扇形的半径为2,弧长为8,则该扇形的面积为 .
【答案】8
【知识点】扇形面积的有关计算
【分析】根据扇形的面积公式运算求解即可.
【详解】由题意可得:该扇形的面积为.
故答案为:8.
6.(24-25高一上·上海·期末)经过5分钟,分针的转动角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】任意角的概念
【分析】根据任意角的概念计算可得;
【详解】经过5分钟,则分针顺时针转过,则分针转动角为.
故选:B.
7.(24-25高一上·上海·期末)勒洛三角形是一种定宽曲线,它是德国机械工程专家勒洛首先进行研究的,其画法是:先画一个正三角形,再以正三角形每个顶点为圆心,以边长为半径,在另两个顶点间作一段弧,三段弧围成的曲边三角形就是勒洛三角形,如图所示,若正三角形的边长为2,则勒洛三角形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】扇形面积的有关计算
【分析】勒洛三角形的面积为3个圆心角为 60°的扇形面积减去2个正三角形面积,即可得解.
【详解】如图:,以为圆心的扇形面积是,
的面积是,
∴勒洛三角形的面积为3个扇形面积减去2个正三角形面积,
即.
故选:B.
题型二 三角函数定义
1.(23-24高一下·上海·期末)已知角的终边经过点,则 .
【答案】
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】根据正切定义即可得到答案.
【详解】由题意得.
故答案为:.
2.(23-24高一上·上海杨浦·期末)已知角的终边经过点则 .
【答案】
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】根据正弦函数值的定义求解即可.
【详解】依题意,.
故答案为:
3.(23-24高一上·上海·期末)函数(且)的图象都过定点P,且点P在角的终边上,则 .
【答案】/
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、指数型函数图象过定点问题
【分析】由题意先求出定点,然后结合三角函数定义即可得解.
【详解】因为,所以令,得,且此时,即点,
所以.
故答案为:.
4.(24-25高一上·上海普陀·期末)已知是角终边上一点,且,则
【答案】/
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、由三角函数值求终边上的点或参数
【分析】由角终边上的点及余弦值可得,再由定义求.
【详解】由题设,则,
所以.
故答案为:
5.(23-24高一上·上海·期末)已知点在角的终边上,且,则 .
【答案】/
【知识点】由三角函数值求终边上的点或参数
【分析】由三角函数的定义可求得的值.
【详解】因为点在角的终边上,且,则,
且有,解得.
故答案为:.
6.(23-24高一下·上海宝山·期末)已知角终边上一点,若,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【知识点】由三角函数值求终边上的点或参数
【分析】由三角函数定义计算即可得.
【详解】由三角函数定义可得,解得.
故选:C.
7.(23-24高一上·上海·期末)已知角的终边过点,求角的正弦、余弦,正切及余切值.
【答案】答案见解析
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】根据三角函数的定义,求得角的正弦、余弦和正切值及余切值.
【详解】根据三角函数的定义可知,,
若时,,,
,,
同理若时,,,,
题型三 同角三角函数基本关系
1.(24-25高一上·上海宝山·期末)已知,则 .
【答案】/
【知识点】正、余弦齐次式的计算
【分析】根据得到的值,然后根据和构造齐次式计算.
【详解】,
原式
.
故答案为:.
2.(24-25高一上·上海·期末)已知,则 .
【答案】
【知识点】正、余弦齐次式的计算
【分析】根据同角三角函数的基本关系式来求得正确答案.
【详解】.
故答案为:
3.(23-24高一上·上海·期末)已知,则 .
【答案】/
【知识点】正、余弦齐次式的计算
【分析】根据同角三角函数的基本关系计算可得.
【详解】因为
所以,解得
故答案为:
4.(23-24高一上·上海浦东新·期末)若.则 .
【答案】8
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】对等式两边同时平方,由同角的平方关系可得,结合同角的三角函数关系化简计算即可求解.
【详解】由,得,
解得,
所以.
故答案为:8
5.(22-23高一上·上海浦东新·期末)已知,,则的值为 ;
【答案】/
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系
【分析】由求得,从而判断出的范围,进而可求出的值,得到的值.
【详解】将平方得,
所以,
因为,所以,所以,
而
所以
所以
故答案为:
6.(24-25高一上·上海·期末)已知及是关于的方程的两个实根,求的值.
【答案】.
【知识点】sinα±cosα和sinα·cosα的关系、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】由,可得,求出的值,再化简为即可求解.
【详解】因为 与 是关于 的方程 的两个实根,
,
将 两边平方可得:
即
整理得: ,
解得或,
当时原方程化为无解,舍去,
经检验符合题意,
7.(21-22高一上·上海黄浦·期末)(1)已知,求的值;
(2)已知,,求的值.
【答案】(1);(2)
【知识点】正、余弦齐次式的计算、sinα±cosα和sinα·cosα的关系
【分析】(1)根据题意,构造齐次式求解即可;
(2)根据,并结合求解即可.
【详解】解:(1)因为
所以,
(2)因为,所以,
因为,所以,
所以
所以
所以
题型四 诱导公式化简问题
1.(24-25高一上·上海·期末)已知角α的终边经过点,则= .
【答案】
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】利用三角函数的定义可求得,结合诱导公式可求值.
【详解】因为角α的终边经过点,所以,
则.
故答案为:.
2.(24-25高一上·上海·期末)已知,,则 .
【答案】
【知识点】诱导公式二、三、四、诱导公式五、六、已知弦(切)求切(弦)
【分析】由诱导公式及同角三角函数的关系得,即可解出.
【详解】由,则,
又,则,
所以.
故答案为:
3.(24-25高一上·上海·期末)已知,则 .
【答案】/
【知识点】诱导公式五、六
【分析】根据诱导公式求解即可.
【详解】由诱导公式得.
故答案为:
4.(23-24高一下·上海黄浦·期末)若,则 .
【答案】/0.5
【知识点】三角函数的化简、求值——诱导公式
【分析】利用诱导公式即可得到答案.
【详解】,
则,
故答案为:.
5.(23-24高一上·湖南·期末)化简: .
【答案】
【知识点】三角函数的化简、求值——诱导公式、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】根据诱导公式化简,结合商数关系得解.
【详解】原式.
故答案为:.
6.(24-25高一上·上海杨浦·期末)已知是角终边上一点,且
(1)求:实数的值
(2)求:
【答案】(1)
(2)
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、三角函数的化简、求值——诱导公式、由三角函数值求终边上的点或参数
【分析】(1)根据任意角三角函数值的定义运算求解即可;
(2)先求得,再利用诱导公式运算求解即可.
【详解】(1)因为,解得
又,所以.
(2)由(1)可知:,则,
所以.
7.(24-25高一上·上海奉贤·期末)在平面直角坐标系中,角的顶点在坐标原点,角的始边在正半轴上,角的终边在第二象限,设终边上有一点,且.
(1)若点坐标为,求的值;
(2)化简并求值.
【答案】(1)2;
(2),.
【知识点】由三角函数值求终边上的点或参数、三角函数的化简、求值——诱导公式、由终边或终边上的点求三角函数值、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】(1)利用正弦函数的定义求出.
(2)由(1)求出,再利用诱导公式、同角公式化简并求值.
【详解】(1)依题意,,,,所以.
(2)由(1)知,
所以.
8.(23-24高一上·上海宝山·期末)已知.
(1)求;
(2)若角为第二象限角,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】三角函数的化简、求值——诱导公式、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】
(1)利用诱导公式整理得,进而代入求解即可;
(2)根据同角三角关系可得,进而可得结果.
【详解】(1)因为,
所以.
(2)若角为第二象限角,且,则,
可得,
所以.
9.(23-24高一上·上海奉贤·期末)已知平面直角坐标系中,角的顶点与坐标原点重合,角始边与轴的正半轴重合,终边与一次函数的图像交于点.
(1)当时,求的值;
(2)若,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、三角函数的化简、求值——诱导公式、正、余弦齐次式的计算
【分析】(1)根据题意可得,结合齐次式问题分析求解;
(2)根据诱导公式结合同角三角关系可得,结合三角函数的定义分析求解.
【详解】(1)由题意可得:,可得
若,则,
所以.
(2)因为,
可得,即,解得或,
所以点的坐标为或.
10.(23-24高一上·上海·期末)(1)已知,若、是关于x的一元二次方程的两实根,求的值;
(2)已知,且,求及的值.
【答案】(1);(2);
【知识点】三角函数的化简、求值——诱导公式、sinα±cosα和sinα·cosα的关系
【分析】(1)利用韦达定理可得,同角三角关系分析求解,注意;
(2)根据之间的关系结合诱导公式运算求解.
【详解】(1)由题意可知:,解得或,
且,
又因为,即,
整理得,解得或(舍去),
所以;
(2)因为,且,
即,可得,
且,可知,则,
又因为,且,
可得,
所以.
题型五 两角和差公式
1.(24-25高一上·上海·期末)已知 ,且 的终边与 的终边关于 轴对称,则 .
【答案】
【知识点】已知两角的正、余弦,求和、差角的正弦、已知正(余)弦求余(正)弦
【分析】先根据角的范围,结合平方关系求出的余弦值与的正弦值,从而可求,可得,再利用 的终边与 的终边关于 轴对称可得结果.
【详解】 ,
,
.
因为 的终边与 的终边关于 轴对称,
所以,
故答案为:
2.(24-25高一上·上海·期末)已知,则 .
【答案】
【知识点】对数的运算性质的应用、用和、差角的余弦公式化简、求值
【分析】利用两角和、差的余弦公式可求的值,从而可求的值,利用对数的运算性质可求的值.
【详解】因为,所以,
所以,故,
所以.
故答案为:
3.(23-24高一下·上海·期末)已知,,则 .
【答案】/
【知识点】用和、差角的余弦公式化简、求值、已知弦(切)求切(弦)
【分析】利用两角和差的余弦公式展开,即可求出,,再由同角三角函数的基本关系计算可得.
【详解】因为,
,
所以,,
所以.
故答案为:
4.(23-24高一下·上海黄浦·期末)若,则 .
【答案】3
【知识点】用和、差角的正切公式化简、求值、用和、差角的余弦公式化简、求值、正、余弦齐次式的计算
【分析】根据两角和与差的余弦公式,再进行弦化切即可得到答案.
【详解】.
故答案为:3.
5.(23-24高一上·上海·期末)已知为锐角,,则 .
【答案】/
【知识点】已知角或角的范围确定三角函数式的符号、已知正(余)弦求余(正)弦、已知两角的正、余弦,求和、差角的余弦、给值求值型问题
【分析】根据题意得到,进而结合同角三角函数关系得到的值,利用配角法求得答案即可.
【详解】因为为锐角,所以,所以,
所以,
又因为,所以,
所以
.
故答案为:
6.(23-24高三上·上海松江·期末)已知,,则的值为
【答案】
【知识点】已知弦(切)求切(弦)、用和、差角的正切公式化简、求值
【分析】先求得,然后利用两角差的正切公式求得正确答案.
【详解】由于,,
所以,
所以,所以.
故答案为:
7.(23-24高一下·上海·期末)在中,,则( )
A. B. C.或 D.以上答案均不正确
【答案】B
【知识点】用和、差角的余弦公式化简、求值
【分析】由求解.
【详解】解:因为,所以,则,
又因为,所以或,
若,则,与三角形内角和定理相矛盾,
所以,则,
所以
,
故选:B
8.(24-25高一上·上海·期末)在平面直角坐标系中,角、的终边分别与单位圆交于,两点,,两点的纵坐标分别为,.
(1)求的值:
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】由终边或终边上的点求三角函数值、三角函数的化简、求值——诱导公式、用和、差角的正弦公式化简、求值
【分析】(1)先求得两点的横坐标,然后求得.
(2)利用诱导公式、两角和的正弦公式求得正确答案.
【详解】(1)依题意,角、的终边分别与单位圆交于,两点,
且,两点的纵坐标分别为,,
所以.
所以.
(2)由(1)得,
,
.
题型六 二倍角公式
1.(23-24高一下·上海静安·期末)已知角的终边经过点,则 .
【答案】/0.28
【知识点】二倍角的余弦公式、由终边或终边上的点求三角函数值
【分析】根据三角函数定义以及余弦倍角公式即可计算求解.
【详解】由题得,
故由三角函数定义得,
所以.
故答案为:.
2.(23-24高一下·上海黄浦·期末)若,则 .
【答案】/
【知识点】二倍角的正弦公式、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】将条件等式两边平方,再根据二倍角的正弦公式,即可求解.
【详解】由,两边平方后得,
即,则.
故答案为:
3.(23-24高三上·湖南长沙·阶段练习)已知,则 .
【答案】
【知识点】二倍角的正切公式、诱导公式二、三、四
【分析】利用诱导公式将化简,求出,再利用二倍角公式求值.
【详解】因为,所以,所以,
所以.
故答案为:
4.(23-24高三上·山东潍坊·期中)若,则 .
【答案】/
【知识点】诱导公式二、三、四、二倍角的余弦公式、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】根据可求出,从而求出,再根据即可求解.
【详解】,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
5.(23-24高一上·上海·期末)若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】二倍角的正弦公式、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】结合同角三角函数的商数关系及二倍角公式即可求解.
【详解】由题知,
解得,
故选:C.
6.(23-24高一下·上海黄浦·期末)已知,且.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】二倍角的余弦公式、二倍角的正弦公式、用和、差角的正切公式化简、求值、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】(1)利用平方关系可求得,再由二倍角公式计算可得结果;
(2)由(1)求得,再利用两角和的正切公式即可计算出.
【详解】(1)由,且,
可得;
由二倍角公式可得;
;
所以;
(2)由(1)可得,
所以
7.(23-24高一下·上海·期末)已知,,且.
(1)求的值;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【知识点】用和、差角的余弦公式化简、求值、二倍角的正切公式、三角函数的化简、求值——同角三角函数基本关系
【分析】(1)根据同角的三角函数关系和二倍角公式,求出和的值;
(2)由同角的三角函数关系和三角恒等变换,即可求出的值.
【详解】(1)由,,得,
,于是.
(2)由,得,又,
,
由得:
.
题型七 利用正、余弦定理解三角形
1.(24-25高二上·上海·期末)的内角,,的对边分别为,,,,,, 则等于 .
【答案】
【知识点】正弦定理解三角形
【分析】利用正弦定理可得边长.
【详解】在中,
由正弦定理,
即,解得,
故答案为:.
2.(24-25高三上·上海浦东新·期末)在中,,,,则 .
【答案】
【知识点】正弦定理解三角形
【分析】根据给定条件,利用正弦定理列式计算即得.
【详解】在中,由,,得,
由正弦定理得,.
故答案为:
3.(23-24高一下·上海黄浦·期末)某林场为了及时发现火情,设立了两个观测点A和B.某日两个观测点的林场人员都观测到C处出现火情.在A处观测到火情发生在北偏西方向,而在B处观测到火情在北偏西方向.已知B在A的正东方向处,那么火场C与A距离约为 .(结果精确到)
【答案】14.6
【知识点】正弦定理解三角形、距离测量问题
【分析】根据题意,由正弦定理代入计算,即可得到结果.
【详解】由题意可得,,,,则,
在中,由正弦定理可得,
即,
所以,
故答案为:14.6.
4.(2024·山西·模拟预测)已知分别为三个内角的对边,且,则 .
【答案】
【知识点】余弦定理解三角形
【分析】利用余弦定理即可得解.
【详解】因为在中,,
所以,
则.
故答案为:.
5.(23-24高一下·上海·期末)在中,如果三条边,那么角 .(用反三角形式表示角)
【答案】.
【知识点】反三角函数、余弦定理解三角形
【分析】先设,然后结合余弦定理可求,进而可求.
【详解】解:在中,,
设,
根据余弦定理得,,
故.
故答案为:.
6.(23-24高一下·上海·期末)在中,,则 .
【答案】
【知识点】余弦定理解三角形
【分析】由余弦定理结合配方法就可以求解.
【详解】由余弦定理得:,
又因为,
所以,即,
故答案为:.
7.(23-24高一下·上海·期末)在中,已知、、分别为角、、的对边,且,若,且,则边的长等于 .
【答案】
【知识点】三角形面积公式及其应用、余弦定理解三角形、正弦定理边角互化的应用
【分析】根据正弦定理角化边,再结合三角形的面积公式,求,再结合余弦定理求的值.
【详解】若,由正弦定理可知,,
,所以,得,
根据余弦定理,
所以.
故答案为:
题型八 判断三角形形状
1(23-24高一上·上海·期末)对于,角A、B、C的对边分别为a、b、c,有如下判断:①若,则为等腰三角形;②若,则;③若,,,则符合条件的有两个:④若,则是钝角三角形.其中正确的个数是( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】逆用和、差角的余弦公式化简、求值、正、余弦定理判定三角形形状、余弦函数图象的应用、正弦定理边角互化的应用
【分析】根据余弦函数单调性判断①;根据正弦定理判断②;根据余弦定理判断③;根据两角和的余弦公式和余弦函数相关知识判断④.
【详解】对于①,若,由单调递减可知,,则为等腰三角形,故①正确;
对于②,若,则,由正弦定理可知,故②正确;
对于③,若,,,由余弦定理得,,则,
所以符合条件的有一个,故③错误;
对于④,若,则,
所以,因为,所以,所以是钝角三角形,故④正确.
综上所述,①②④正确,③错误,正确的个数为3.
故选:C
2.(2023·上海普陀·模拟预测)已知点为的外心,且,则为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.不能确定
【答案】C
【知识点】正、余弦定理判定三角形形状、向量在几何中的其他应用、三角形的心的向量表示
【分析】取的中点,的中点,的中点,可得,,,分别利用,,和余弦定理可得答案.
【详解】三个角所对的三边分别为,
取的中点,的中点,的中点,
连接,,,则,,,
所以,
,
,
因为,
所以,即,
由余弦定理得,因为,所以,
即为钝角三角形.
故选:C.
3.(22-23高三下·上海杨浦·开学考试)在中,“”是“为钝角三角形”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分 C.充分必要 D.既非充分又非必要
【答案】A
【知识点】判断命题的充分不必要条件、正、余弦定理判定三角形形状
【分析】根据三角函数线,充分与必要条件概念即可求解.
【详解】因为为的内角,所以,
又,由单位圆中三角函数线,可得,
所以是钝角三角形,则充分性成立;
反过来,若是钝角三角形,则不一定是钝角,所以必要性不成立,
所以“”是“为钝角三角形”的充分非必要条件,
故选:.
4.(2024·上海宝山·二模)在中,角、、的对边分别为、、,已知.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的最小值,并判断此时的形状.
【答案】(1)
(2)4,为等边三角形
【知识点】正弦定理边角互化的应用、正、余弦定理判定三角形形状、求三角形中的边长或周长的最值或范围、基本不等式求和的最小值
【分析】(1)由正弦定理角化边可得,进而根据余弦定理可求;
(2)由三角表面积可求得,根据均值不等式可求得的最小值,根据取得最小值可判断三角形的形状.
【详解】(1)由正弦定理得,
又由余弦定理得,
因为是三角形内角,所以;
(2)由三角形面积公式得:
,
解得,
因为,当且仅当时取等号,
所以的最小值为,此时为等边三角形.
5.(2023·上海虹口·一模)设的内角 所对的边分别为 ,已知.
(1)求角A;
(2)若,求证:是直角三角形.
【答案】(1)
(2)证明见解析.
【知识点】二倍角的余弦公式、正、余弦定理判定三角形形状、三角函数的化简、求值——诱导公式、正弦定理边角互化的应用
【分析】(1)根据三角函数诱导公式以及二倍角公式,化简,即可求得答案;
(2)利用正弦定理边化角可得,结合两角和差的正余弦公式化简,求值,可得答案.
【详解】(1)由条件,得,
即,亦即,
故,因为,所以.
(2)证明:由正弦定理及得,
由(1)知,故,于是,
则,即,
因,故,又,
从而,
所以,则,
因此是直角三角形.
6.(22-23高一下·上海青浦·期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边为a,b,c
(1)若,求∠B;
(2)若,试判断△ABC的形状.
【答案】(1)
(2)△ABC是等腰三角形
【知识点】二倍角的正弦公式、正、余弦定理判定三角形形状、特殊角的三角函数值、余弦定理边角互化的应用
【分析】(1)由二倍角正弦公式及三角形内角的性质可得,进而确定其大小;
(2)由余弦边角关系可得,整理化简即可确定形状.
【详解】(1)由,而,故,
又,故.
(2),故,即,
所以△ABC是等腰三角形.
题型九 三角形个数问题
1.(2024高一·上海·专题练习)中,角,,的对边分别是,,,,,若这个三角形有两解,则的取值范围是
【答案】
【知识点】正弦定理判定三角形解的个数
【分析】根据求解即可得答案.
【详解】因为这个三角形有两解,故满足,
即,解得.
故答案为:
2.(2024·上海闵行·模拟预测)已知中,,,的对边分别为,,,若,,给出下列条件中:①,②,③,能使有两解的为 .(请写出所有正确答案的序号)
【答案】②③
【知识点】正弦定理判定三角形解的个数、三角形面积公式及其应用、余弦定理解三角形
【分析】对于①,利用余弦定理即可求解;对于②,利用大边对大角及正弦定理即可求解;对于③,利用三角形的面积公式及三角函数的特殊值对应的特殊角即可求解.
【详解】选择①,由余弦定理,得,解得,所以只有一解.故①错误;
选择②,因为,所以,由正弦定理,得,解得,
所以,所以有两解,故②正确;
选择③,由,得,解得,因为,
所以或,所以有两解,故③正确;
故答案为:②③.
3.(24-25高一上·上海·单元测试)已知的外接圆半径为5, ,,则此三角形( )
A.有一解 B.有两解 C.无解 D.不能确定
【答案】B
【知识点】正弦定理判定三角形解的个数
【分析】利用正弦定理即可判断此三角形解的情况.
【详解】根据正弦定理,得,
因为的外接圆半径为5,,,所以,
所以,
因为,所以为锐角,
又因为,
所以,
则或,故此三角形有两解.
故选:B.
4.(23-24高一·上海·课堂例题)在中,已知,,分别根据下列条件求B:
(1)①,②,③,④,⑤;
(2)根据上述计算结果,讨论使B有一解、两解或无解时a的取值情况.
【答案】(1)答案见解析;
(2)当时,无解;当或时,有一个解;当时,有两个解
【知识点】正弦定理解三角形、正弦定理判定三角形解的个数
【分析】(1)由条件利用正弦定理求得,再结合大边对大角,判断角的个数;
(2)结合(1)的结果,讨论使有一解、两解、无解时的取值情况.
【详解】(1)根据正弦定理,得,
①当,时,,无解;
②当,时,,
而,所以;
③当,时,,
而,所以或;
④当,时,,
而,所以;
⑤当,时,,
而,由,得,.
(2)由(1)得,,
当,即时,无解;
当或且,即或时,有唯一解;
当且,即时,有两解,
所以当时,无解;当或时,有唯一解;当时,有两解.
题型十 三角形周长问题
1.(23-24高一下·上海·期末)在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,且的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【知识点】二倍角的余弦公式、余弦定理解三角形、辅助角公式、三角形面积公式及其应用
【分析】(1)根据题意,利用三角函数关系式和恒等变换,求得,进而求得的值;
(2)根据题意,利用正弦定理和三角形的面积公式,求得和,结合余弦定理,列出方程,求得的值,进而得到三角形的周长.
【详解】(1)解:由题意知,
因为,可得,
所以,可得,即
由于,可得,所以,解得.
(2)解:因为,由正弦定理得,
又因为的面积为,可得,解得,
所以,解得,
由余弦定理,
即,可得,所以的周长为.
2.(22-23高一下·上海普陀·期末)在中,已知.
(1)求角的大小;
(2)设角、、的对边分别为、、.若,且边上的高为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【知识点】二倍角的余弦公式、余弦定理解三角形、诱导公式五、六、三角形面积公式及其应用
【分析】(1)利用诱导公式结合二倍角的余弦公式可得出关于的方程,结合角的取值范围先得出的值,进而可得出角的值;
(2)设,则,利用余弦定理求得,利用三角形的面积公式求出的值,即可得出的周长.
【详解】(1)解:因为,
所以,,即.
因为,则,所以,,解得,
所以,,因此,.
(2)解:因为,设,则,
由余弦定理可得,所以,,
因为边上的高为,则,
即,解得,
因此,的周长为.
3.(22-23高一下·上海闵行·期末)剪纸又叫刻纸,是一种镂空艺术,是中国汉族最古老的民间艺术之一,如图,纸片为一圆形,直径,需要剪去四边形,可以经过对折,沿裁剪,展开就可以得到.
已知点在圆上,且,记.
(1)求在上的投影;
(2)若,求镂空四边形的周长.
【答案】(1)
(2)
【知识点】余弦定理解三角形、平面向量数量积的几何意义、三角形面积公式及其应用
【分析】(1)连接,因为是直径,所以,结合直角,利用投影的公式,即可求解;
(2)作,利用面积公式,求得,再由余弦定理求得的值,即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,连接,因为是直径,所以,
在直角中,,
所以在上的投影是.
(2)解:如图所示,作于,得.
由面积公式,可得.
由余弦定理,
即,
整理得,
所以镂空四边形的周长.
4.(2023·上海松江·一模)在三角形中,内角所对边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,三角形的面积为,求三角形的周长.
【答案】(1)
(2)
【知识点】正弦定理解三角形、余弦定理解三角形、正弦定理边角互化的应用、三角形面积公式及其应用
【分析】(1)由正弦定理进行边角互化可得,结合两角差的余弦公式及同角三角函数的基本关系可求出,即可求出.
(2)由三角形的面积公式可得,结合及余弦定理即可求出,即可得出结果.
【详解】(1)由正弦定理得,所以
所以,整理得,
因为,所以,因此,所以,
所以.
(2)由的面积为,得,解得,
又,则,.
由余弦定理得,解得,,
所以的周长为.
题型十一 三角形面积问题
1.(23-24高一上·上海宝山·期末)在中,角A,B,C所对边的边长分别为a,b,c,且.
(1)求;
(2)若,的周长为3,求的面积S.
【答案】(1)
(2)
【知识点】余弦定理解三角形、三角形面积公式及其应用、二倍角的余弦公式
【分析】(1)根据倍角公式结合三角形内角和关系分析求解;
(2)由(1)可知:,由题意可知,利用余弦定理可得,代入面积公式即可得结果.
【详解】(1)因为,则,
即,解得.
(2)由(1)可知:,且,可得,
由题意可知,即,
由余弦定理可得,
即,解得,
所以的面积.
2.(22-23高一下·上海闵行·期末)上海花博会的成功举办离不开对展览区域的精心规划.如图所示,将展区中扇形空地分隔成三部分建成花卉观赏区,分别种植玫瑰花、白玉兰和菊花.知扇形的半径为米,,动点在扇形的弧上,点在半径上,且.
(1)当米时,求分隔栏的长;
(2)综合考虑到成本和美观等原因,希望使白玉兰种植区的面积尽可能的大,求该种植区三角的面积的最大值.
【答案】(1)米
(2)平方米
【知识点】几何图形中的计算、余弦定理解三角形、三角形面积公式及其应用、三角恒等变换的化简问题
【分析】(1)首先求出,在中,利用余弦定理求出;
(2)在中,先利用正弦定理求出,再根据三角形的面积公式,利用三角恒等变换化简结合三角函数的性质即可得解.
【详解】(1)因为,所以,
在中,,,
由余弦定理得,
即,解得或(舍去),
所以的长为米;
(2)因为,,
设,,则,
在中,由正弦定理得,
所有,
则
,
当,即时,面积取得最大值,最大值为平方米.
3.(24-25高二上·上海宝山·期末)对于函数,其中.
(1)求函数的单调增区间;
(2)在锐角三角形中,若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、用定义求向量的数量积、三角形面积公式及其应用、辅助角公式
【分析】(1)由二倍角正弦、余弦公式及辅助角公式化简,结合正弦函数的单调性解不等式求出结果;
(2)由(1)及求出角A,根据数量积的定义求出,再利用三角形面积公式可得结果.
【详解】(1)
由,
可得,
所以函数的单调增区间是.
(2)由已知,所以,
因为,所以,即,所以,
又,所以,
所以的面积.
4.(23-24高二上·上海·期末)设的内角、、的对边长分别为、、,.
(1)若,求角的大小;
(2)若,求的值和的面积.
【答案】(1)
(2),的面积为
【知识点】三角形面积公式及其应用、正弦定理边角互化的应用、用和、差角的余弦公式化简、求值、已知三角函数值求角
【分析】(1)当时,求出的值,结合角的取值范围可得出角的值;
(2)利用诱导公式结合两角和与差的余弦公式可得出的值,利用正弦定理可得出的值,再利用三角形的面积公式可求得的面积.
【详解】(1)解:因为,当时,则有,可得,
因为,故.
(2)解:因为
,
所以,,
因为,由正弦定理可得,
因为,则,可得,
所以,的面积为.
5.(2023·上海奉贤·一模)在中,设角、、所对边的边长分别为、、,已知.
(1)求角的大小;
(2)当,时,求边长和的面积.
【答案】(1)
(2),
【知识点】用和、差角的正弦公式化简、求值、正弦定理解三角形、正弦定理边角互化的应用、三角形面积公式及其应用
【分析】(1)借助正弦定理将边化为角,结合及两角和的正弦公式计算化简即可得;
(2)根据正弦定理即可计算出,结合可求出,再使用正弦定理即可得到,再使用面积公式即可得到面积.
【详解】(1)由正弦定理得,
由于,则,
展开得,
化简得,
则,
所以;
(2)由正弦定理,得,即有,
因为,所以是锐角,即,
因为,
所以,
,
所以
.
6.(22-23高一下·上海普陀·期末)已知.
(1)求函数的单调增区间;
(2)设方程在上的两解为和,求的值;
(3)在中,角的对边分别为.若,,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、余弦定理解三角形、正弦定理解三角形、反三角函数
【分析】(1)利用辅助角公式及正弦函数的性质即求;
(2)由题得,可解得,,再利用两角差的余弦公式及二倍角公式即求;
(3)由题可求,再结合正余弦定理及面积公式即求.
【详解】(1)由题意知,
由,得到,
所以函数的单调增区间为
(2)令,化简得,
解得或.
由于,故,.
于是.
令,则,
因此.
(3)由题意知,
由于,解得.
在中,由正弦定理知,
故,,又
所以,
在中,由余弦定理知,
所以,解得,
因此的面积.
题型十二 三角形的实际应用
1.(23-24高一下·上海松江·期末)在滴水湖公园湖畔拟建造一个四边形的露营基地,如图所示.为考虑露营客人娱乐休闲的需求,在四边形区域中,将三角形区域设立成花卉观赏区,三角形区域设立成烧烤区,边修建观赏步道,边修建隔离防护栏,其中米,米,,其中.
(1)若米,求烧烤区的面积?
(2)为了保证烧烤区的占地面积最大,那么需要修建多长的隔离防护栏?
(3)在(2)条件下,为了使得花卉观赏区的面积也尽可能大,则应如何设计观赏步道?
【答案】(1)
(2)修建的隔离防护栏长米时,烧烤区的占地面积最大
(3)设计观赏步道米时,花卉观赏区的面积最大
【知识点】三角形面积公式及其应用、求三角形面积的最值或范围、正弦定理边角互化的应用、余弦定理解三角形
【分析】(1)先由余弦定理求出,即可由面积公式求解.
(2)设米,先由余弦定理求出与的关系式,进而得,进而代入面积公式结合一元二次函数的性质研究最值即可得解.
(3)先利用正弦定理求得,接着代入结合三角恒等变换公式计算即可求解.
【详解】(1)若,则,
又,所以,
所以烧烤区的面积为.
(2)设米,则,
又,所以,
所以烧烤区的面积为,
所以当即时,烧烤区的面积最大为,此时米,
所以修建的隔离防护栏长米时,烧烤区的占地面积最大.
(3)由(2)得米,
所以在中由题意得,即,
所以,
所以
,
又,所以,
所以当即时,有最大值为,
此时,,
所以在(2)条件下,设计观赏步道米时,花卉观赏区的面积最大.
【点睛】思路点睛:对求花卉观赏区的面积最大值,先在中利用正弦定理得,接着代入结合三角恒等变换公式计算化简得,再利用三角函数值的有界性即可求出解.
2.(23-24高一下·上海·期末)某新能源汽车公司计划建设一个锂电池工厂,工厂必须建在河边,锂电池需要锂和钴两种矿产资源.如图,是锂矿,是钴矿,直线是一条河流.两点在直线上的投影分别为两点.已知,.假设工厂建在线段上(包含端点)的点处,设.
(1)求的长.
(2)若沿线段与建两条公路用于矿产运输,且要求是钝角,求的取值范围.
(3)若要建设公路连接三点,假设公路建设成本和公路长度成正比,请你运用数学建模的思想设计一个最佳的工厂选址和公路建设方案.(已知的最大值约为.)
【答案】(1);
(2);
(3)答案见解析.
【知识点】几何图形中的计算、距离测量问题、余弦定理解三角形
【分析】(1)作于,利用直角三角形结合已知求出.
(2)利用余弦定理建立不等式求解即得.
(3)根据给定条件,可得公路连接点到点的距离和最小,推得,通过旋转确定点位置并计算得解.
【详解】(1)依题意,,则,由,得,
作于,则,,
所以.
(2)在中,,
由是钝角及余弦定理,得,
即,于是,整理得,
解得,所以的取值范围是.
(3)最佳方案:工厂建在处,,中间有一个三岔路口,,且.
由公路建设成本和公路长度成正比,得当且仅当公路长度最短时,公路建设成本最低,
即三岔路口到点的距离和最小,此时必有,否则令点在上的投影为,
则有与最小矛盾,
将绕点逆时针旋转得,则为正三角形,
,显然,
则,当且仅当点共线时取等号,
此时必有,,
显然,由(1)得,
,而,
令交直线于点,则,,
,
所以工厂建在处,,中间有一个三岔路口,,且.
3.(23-24高一下·上海闵行·期末)如图,某快递小哥从A地出发,沿小路以平均时速20km/h,送快件到C处,已知,,,,.
(1)求的面积.
(2)快递小哥出发25分钟后,公司发现快件有重大问题,由于通讯不畅,公司只能派车沿大路追赶,若汽车平均时速50km/h,问汽车能否先到达C处?
【答案】(1)
(2)汽车先到达C处,理由见解析
【知识点】正弦定理解三角形、余弦定理解三角形、三角形面积公式及其应用、距离测量问题
【分析】(1)由余弦定理求出,利用三角形面积公式求出答案;
(2)由正弦定理求出,得到汽车所需时间,由余弦定理求出,进而得到快递小哥出发25分钟的路程和剩余时间,作差比较后得到结论.
【详解】(1)因为,,,
由余弦定理得,
即,故,
解得,负值舍去,
故
(2)在中,由正弦定理得,
又,故,
因为,所以,
,
故汽车所需时间为h,
因为,由余弦定理得
,
故,
故,
快递小哥出发25分钟,骑行路程为,
剩余路程为,到达C处所需时间为,
其中,
故,所以汽车先到达C处.
4.(2023·上海杨浦·一模)某数学建模小组研究挡雨棚(图1),将它抽象为柱体(图2),底面与全等且所在平面平行,与各边表示挡雨棚支架,支架、、垂直于平面.雨滴下落方向与外墙(所在平面)所成角为(即),挡雨棚有效遮挡的区域为矩形(、分别在、延长线上).
(1)挡雨板(曲面)的面积可以视为曲线段与线段长的乘积.已知米,米,米,小组成员对曲线段有两种假设,分别为:①其为直线段且;②其为以为圆心的圆弧.请分别计算这两种假设下挡雨板的面积(精确到0.1平方米);
(2)小组拟自制部分的支架用于测试(图3),其中米,,,其中,求有效遮挡区域高的最大值.
【答案】(1)①平方米②平方米
(2)0.3米
【知识点】正弦定理解三角形、正、余弦定理的其他应用、三角函数与解三角形综合
【分析】(1)分别按照直线段与圆弧计算BC的长,代入面积公式即可得解;
(2)根据正弦定理求出,再由三角恒等变换求最大值即可得解.
【详解】(1)①其为直线段且时, 米,
所以在中,,即(米).
所以(平方米);
②其为以为圆心的圆弧时,此时圆的半径为(米),
圆心角,所以圆弧的长,
所以(平方米)
(2)由题意,,,
由正弦定理可得:,
即
,其中,
当,即时,(米).
即有效遮挡区域高的最大值为米.
题型十三 三角函数的图象与性质
1.(23-24高一下·上海·期末)已知函数,则当时,函数的值域为 .
【答案】
【知识点】求含sinx(型)函数的值域和最值、二倍角的正弦公式、辅助角公式
【分析】先利用二倍角公式和辅助角公式得到,利用整体思想得到的值域.
【详解】,
,,,,故的值域为.
故答案为:.
2.(23-24高一下·上海·期末)函数,的单调增区间为 .
【答案】
【知识点】求sinx型三角函数的单调性
【分析】由的取值范围求出的范围,再令,求出的范围,即可得解.
【详解】由,可得,
令,解得,
所以函数,的单调增区间为.
故答案为:
3.(23-24高一下·上海宝山·期末)若函数的定义域为,值域为,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】余弦函数图象的应用、由cosx(型)函数的值域(最值)求参数、求cosx(型)函数的值域
【分析】观察在上的图象,从而得到的取值范围.
【详解】观察在上的图象,
当时,或,
当时,,
所以的最小值为:,
的最大值为:,
所以的取值范围为.
故答案为:
4.(24-25高一上·上海宝山·期末)已知,,则角为 .
【答案】/
【知识点】已知三角函数值求角
【分析】根据条件,利用在区间上的单调性和的周期性,即可求解.
【详解】因为在区间上单调递增,
当时,由,得,又的最小正周期为,
又,所以角为,
故答案为:.
5.(23-24高一下·上海宝山·期末)函数的最小正周期为 .
【答案】/
【知识点】求正切(型)函数的周期
【分析】由正切型函数周期性定义计算即可得.
【详解】由正切型函数性质可知.
故答案为:.
6.(23-24高一下·上海静安·期末)已知函数,且,则( )
A.11 B.14 C.17 D.20
【答案】B
【知识点】求函数值、函数奇偶性的应用、由正弦函数的奇偶性求函数值
【分析】根据可求的值.
【详解】因为,故,
而,故,
故选:B.
7.(23-24高一下·上海·期末)下列函数为奇函数,且在上是严格增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】求含tanx的函数的单调性、求正切(型)函数的奇偶性、求正弦(型)函数的奇偶性、求余弦(型)函数的奇偶性
【分析】根据正弦函数、余弦函数和正切函数的奇偶性和单调性依次判断各个选项即可.
【详解】对于A,因为定义域为,其在上是严格减函数,A错误;
对于B,定义域为,,为偶函数;B错误;
对于C,定义域为,,
为奇函数,由正切函数性质知在上是严格增函数,C正确;
对于D,定义域为,,为偶函数;D错误.
故选:C.
8.(23-24高一下·上海·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求在区间上的最小值.
【答案】(1);
(2).
【知识点】辅助角公式、sin2x的降幂公式及应用、求正弦(型)函数的最小正周期、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)根据二倍角的正弦公式、降幂公式以及辅助角公式化简解析式,即可求得周期.
(2)由的范围求得的范围,再利用正弦函数的性质可得结果.
【详解】(1)依题意,,
所以的最小正周期.
(2)由,得,
则当,即时,,
所以在区间上的最小值是.
9.(23-24高一下·上海闵行·期末)已知函数的最大值为2.
(1)求a的值,并求的最小正周期;
(2)求在上的单调递增区间.
【答案】(1),最小正周期为
(2)
【知识点】求正弦(型)函数的最小正周期、求sinx型三角函数的单调性、二倍角的正弦公式、辅助角公式
【分析】(1)先根据二倍角公式和辅助角公式将原式化简整理,得到,根据函数最值,即可求出,再由正弦函数的周期,即可求出周期;
(2)先由正弦函数的单调递增区间列出不等式求解,得出函数的单调递增区间,再由给定区间,即可得出结果.
【详解】(1)
,
所以,
因为函数的最大为2,所以,
解得;
所以,因此最小正周期为;
(2)由,得,
所以的单调递增区间为,
又,取,
得在上的单调递增区间为.
10.(23-24高一下·上海·期末)已知函数.
(1)求的最小正周期,对称中心;
(2)求的单调区间,最值以及取得最值时的值.
【答案】(1),;
(2)答案见解析
【知识点】求cosx型三角函数的单调性、三角恒等变换的化简问题、求余弦(型)函数的最小正周期、求cosx(型)函数的对称轴及对称中心
【分析】(1)利用二倍角公式以及两角和的余弦公式化简可得,利用余弦函数的周期公式以及对称性即可求解;
(2)利用余弦函数的性质即可求解.
【详解】(1)因为,
所以的最小正周期,
令,解得,
所以的对称中心为;
(2)令,解得,
令,解得,
所以的严格增区间为,严格减区间,
当,即时,取得最大值,
当,即时,取得最小值,
题型十四 三角函数图象变化
1.(23-24高一下·上海·期末)设,,.如图所示,函数的图象与坐标轴依次交于、、三点,直线交函数的图象于点.若,且坐标原点为的重心,则 .
【答案】
【知识点】已知弦(切)求切(弦)、由图象确定正(余)弦型函数解析式、余弦定理解三角形
【分析】由重心定义得为中点,且由重心性质求出,进而得,从而结合函数图像以及周期公式可求出的解析式,进而求出B点坐标,再利用B点坐标和余弦定理可求出,接着利用同角三角函数的基本关系即可得解.
【详解】由重心定义得为中点,且由重心坐标形式的性质得,
即,故,
所以函数周期满足,又,故,
所以,故,
所以由图以及正弦函数性质得即,
又,故,
所以,则,即,
所以,
故,
又,故,
又,所以,
.
故答案为:.
2.(23-24高一下·上海静安·期末)函数的部分图像的示意图如图所示,已知,且,则 .
【答案】
【知识点】三角函数图象的综合应用、由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】借助图象结合三角函数的周期性可计算出函数解析式,再由所给条件可得,代入计算即可得解.
【详解】由图可得,又,故,
,又,故,
则有,,即,,
又,则,即,
由,则,
即,
故或,,
即或,,
又,故,
则.
故答案为:.
3.(23-24高一下·上海·期末)已知,顺次连接函数与的任意三个相邻的交点都构成一个等边三角形,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】先大致画出正弦函数图像和余弦函数图像,通过观察可知,三角形左右两个顶点之间为一个周期,故只需求出等边三角形的边长即可,即边长即函数的周期,再由周期公式求得的值.
【详解】
如图所示,在函数与交点中,
令,不妨取,即,
因为三个相邻的交点构成一个等边三角形,
当时,函数值为,故等边三角形的高为,
由此得到边长为,边长即为函数的周期,
故.所以
故选:A.
4.(23-24高一下·上海·期末)已知函数的部分图象如图所示.
(1)求的解析式与单调增区间;
(2)若将的图象向右平移个单位,再向上平移1个单位得到的图象,写出图象的对称中心的坐标,并求当时,的最值.
【答案】(1),
(2)对称中心坐标为,,
【知识点】求sinx型三角函数的单调性、求图象变化前(后)的解析式、由图象确定正(余)弦型函数解析式、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)利用函数图象列出,解得,,结合函数的周期,求解,利用函数的最大值求解,然后得到函数的解析式,利用正弦函数的单调性求解函数的单调增区间即可;
(2)根据三角函数的变换规则求出解析式,根据正弦函数的性质求出对称中心坐标,通过的范围,求出的范围,结合正弦函数性质计算可得.
【详解】(1)由图象可知,解得,
又由于,可得,又,所以,
由图象知,,又因为,则,
所以,则,所以.
由,,解得,.
函数的单调递增区间是,.
(2)将的图象向右平移个单位,再向上平移1个单位得到:
,
令,解得,
所以的对称中心坐标为,
因为,所以,
所以当,即时;
当,即时.
5.(23-24高一下·上海宝山·期末)已知函数的部分图像如图所示:
(1)求函数的表达式;
(2)当时,求方程的所有根的和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】三角函数图象的综合应用、由图象确定正(余)弦型函数解析式、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)由函数的图象,得到,求得,再由,求得,即可求解;
(2)由,求得或,结合,分类讨论,结合三角函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:由函数的图象,可得,可得,所以,
因为,即,
可得,即,
又因为,可得,所以.
(2)解:由,可得或,
因为,可得,
当时,,设方程的解为,
则,可得;
当时,,则,可得,
综上所述,方程的所有根的和为.
6.(23-24高一下·上海·期末)已知函数 的图象与轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为,且图象上一个最低点为.
(1)求的解析式和周期.
(2)当 时,求的值域.
【答案】(1),周期为
(2)
【知识点】由正(余)弦函数的性质确定图象(解析式)、求含sinx(型)函数的值域和最值
【分析】(1)由函数的图象的顶点坐标求出,由周期求出,由特殊点的坐标求出的值,可得函数的解析式,即可求解;
(2)当时,得到,利用正弦型函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:由函数的图象与轴的交点中,相邻两个交点之间的距离为,
可得最小正周期,所以.
又由图象上一个最低点为,可得,
且,即,可得,
即,因为,所以,
所以函数的解析式为,且由最小正周期,可得的周期为.
(2)解:由(1)知,
当时,可得,
所以,当时,即时,函数取得最小值为;
当时,即,函数取得最大值为,
所以函数的值域为.
题型十五 求三角函数解析式
1.(22-23高一下·上海黄浦·期中)设是某地区平均气温(摄氏度)关于时间(月份)的函数.下图显示的是该地区1月份至12月份的平均气温数据,函数近似满足.下列函数中,最能近似表示图中曲线的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】结合题意和函数图象,结合三角函数的性质求解即可.
【详解】由题意,,即.
由图可知,,解得,,
此时,
将点代入解析式,
可得,即,
所以,,
即,取,,
所以.
故选:A.
2.(23-24高三上·上海宝山·开学考试)函数(其中,)的图像如图所示,为了得到的图像,则需将的图象向右最小平移 个长度单位.
【答案】/
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式、描述正(余)弦型函数图象的变换过程、相位变换及解析式特征
【分析】首先根据函数的图象确定、、的值,进一步确定解析式,然后利用函数图象的平移变换求得结果.
【详解】
根据函数的图象:,,所以,
由于,所以,故,
由于,取,得:
因此
要得到的图象,则需将的图象向右最小平移个单位即可.
故答案为:
3.(22-23高一下·上海松江·期中)已知函数(,,)的部分图象如图所示,则此函数的表达式为 .
【答案】
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式
【分析】由图求出,根据周期求出,代入点求出.
【详解】由图知,且,解得,即,解得.
则,所以当时,,
即,则,
又,所以当时,,即.
故答案为: .
4.(24-25高一下·上海·阶段练习)函数的图象的一部分如图所示,则的初相为 .
【答案】/
【知识点】由图象确定正(余)弦型函数解析式、由正(余)弦函数的性质确定图象(解析式)
【分析】由图象利用“五点法”求出函数的解析式,从而可求出初相.
【详解】由图可知,
周期,所以,所以,
因为点在函数图象上,
所以,所以,
所以,
因为,所以,
所以,
所以初相为,
故答案为:
题型十六 平面向量的概念
1.(22-23高一下·上海浦东新·期末)下列说法正确的是( )
A.若,则与的长度相等且方向相同或相反;
B.若,且与的方向相同,则
C.平面上所有单位向量,其终点在同一个圆上;
D.若,则与方向相同或相反
【答案】B
【知识点】相等向量、平行向量(共线向量)、向量的模、零向量与单位向量
【分析】对于A,利用向量的模的定义即可判断;对于B,利用向量相等的定义判断即可;对于C,考虑向量的起点位置判断即可;对于D,考虑特殊向量即可判断.
【详解】对于A,由只能判断两向量长度相等,不能确定它们的方向关系,故A错误;
对于B,因为,且 与同向,由两向量相等的条件,可得 =,故B正确;
对于C,只有平面上所有单位向量的起点移到同一个点时,其终点才会在同一个圆上,故C错误;
对于D,依据规定:与任意向量平行,故当时,与的方向不一定相同或相反,故D错误.
故选:B.
2.(22-23高二下·上海杨浦·期末)在长方体中,与相等的向量是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】相等向量
【分析】由向量相等的定义即可判断.
【详解】由相等向量的定义:方向相同且大小相等的两个向量是相等向量,
故在长方体中,与相等的向量是、、,
故选:C
3.(23-24高一下·上海浦东新·期末)下列结论中,正确的是( )
A.零向量只有大小没有方向 B.
C.对任一向量,总是成立的 D.与线段的长度不相等
【答案】B
【知识点】平面向量的概念与表示
【分析】根据平面向量的概念,逐一判断即可得出答案.
【详解】既有大小又有方向的量叫向量,则零向量既有大小又有方向,故A错误;
由于与方向相反,长度相等,故B正确;
因为零向量的模为0,故C错误;
与线段的长度相等,故D错误.
故选:B.
4.(2024高一下·上海·专题练习)下列说法错误的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若与是非零向量且,则与的方向相同或者相反
D.若,都是单位向量,则
【答案】A
【知识点】平行向量(共线向量)、零向量与单位向量、相等向量
【分析】举特例否定选项A;由向量相等定义判断选项B;由向量平行定义判断选项C;由单位向量定义判断选项D.
【详解】A.若,满足,,
但是不满足,所以该选项错误;
B.由向量相等定义可知,若,,则,所以该选项正确;
C. 若与是非零向量且,
则与的方向相同或者相反,所以该选项正确;
D. 若,都是单位向量,则,所以该选项正确.
故选:A
题型十七 平面向量的加减数乘运算
1.(23-24高一下·上海·期末)向量化简后等于
【答案】
【知识点】向量加法的法则
【分析】直接根据向量的加法法则写出结果即可.
【详解】由向量加法的运算法则,可得
.
故答案为:
2.(23-24高一下·上海·期末)若A、B、C三点共线,对任意一点O,有成立,则 .
【答案】或,.
【知识点】已知三角函数值求角、平面向量共线定理的推论
【分析】根据三点共线,系数和为1的结论即可得到答案.
【详解】因为A、B、C三点共线,则,
则,则或,.
故答案为:或,.
3.(23-24高一下·上海嘉定·期末) .
【答案】
【知识点】向量加法的法则
【分析】根据向量的加法法则求解即可.
【详解】
故答案为:.
4.(23-24高一下·上海·期末)如图,在平行四边形ABCD中,E是对角线AC上靠近点C的三等分点,点F在BE上,若,则 .
【答案】
【知识点】向量加法的法则、利用平面向量基本定理求参数
【分析】根据向量平行四边形法则及线性运算得,再利用平面向量基本定理建立方程即可求得参数.
【详解】由题意可知,因为点F在BE上,
所以,
所以,所以,所以.
故答案为:
5.(23-24高一下·上海·期末)若不平行,则下列向量中不能作为平面的一个基底是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】C
【知识点】已知向量共线(平行)求参数、基底的概念及辨析
【分析】利用向量共线的判断方法来推理,即可得到选项.
【详解】对于A,不存在实数,使得,所以与不共线,即选项A中两个向量能作为基底,故A错误;
对于B,不存在实数,使得,所以与不共线,即选项B中两个向量能作为基底,故B错误;
对于C,因为,所以与共线,即选项C中两个向量不能作为基底,故C正确;
对于D,不存在实数,使得,所以与不共线,即选项D中两个向量是能作为基底,故D错误;
故选:C.
题型十八 平面向量的数量积
1.(24-25高二上·上海宝山·期末)若向量满足,且的夹角为,则 .
【答案】1
【知识点】用定义求向量的数量积
【分析】根据向量数量积的定义运算得解.
【详解】由题,.
故答案为:1.
2.(23-24高一下·上海松江·期末)如图,直径的半圆,为圆心,点在半圆弧上,,线段上有动点,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】平面向量数量积的几何意义、用定义求向量的数量积
【分析】先分别过作、交于点和,求出,设,接着根据数量积定义以及题中所给条件求得,从而求出即可得解.
【详解】分别过作交于点,作交于点,
则,
设,则,
由题可知即,
所以,故的最小值为.
故答案为:.
3.(23-24高一下·上海·期末)北京冬奥会开幕式上的“雪花”元素惊艳了全世界(如图②),顺次连接图中各顶点可近似得到正六边形(如图①).已知这个正六边形的边长为1,且P是其内部一点(包含边界),则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】用定义求向量的数量积
【分析】由的几何意义表示向量在方向上的投影乘以,在借助图像可知当点在C点处时,有最大值,由此即可求出答案.
【详解】,
几何意义表示向量在方向上的数量投影乘以,
由图可知:当点P在点C处时,有最大值,
此时,,
所以的最大值是.
,所以取值范围为.
故答案为:.
4.(23-24高一下·上海·期末)在平面内,若有,,,则的最大值为 .
【答案】
【知识点】用定义求向量的数量积、数量积的运算律、已知数量积求模
【分析】根据题意,得到,所以,作,则,连接,取的中点,连接,作,连接,得到,得出点在以为直径的圆上,得到当运动到圆的最右侧时,在上的投影最大,此时最大,进而求得最大值.
【详解】由向量,,可得,
可得,所以,
如图所示,作,则,且,
连接,取的中点,连接,则,
因为,可得,所以,
作,连接,则,所以,
所以点在以为直径的圆上,
所以当运动到圆的最右侧时,在上的投影最大,此时最大,
由,,
因为,且,所以,
所以在上的最大投影为,
所以.
故答案为:.
5.(23-24高一下·上海·期末)已知是边长为6的等边三角形,是的内切圆上一动点,则的最大值为 .
【答案】
【知识点】数量积的坐标表示
【分析】取的中点,建立平面直角坐标系,设,,表示出,,根据数量积的坐标表示及余弦函数的性质计算可得.
【详解】如图取的中点,建立平面直角坐标系,则,,,
则内切圆的圆心在上,设圆心为,则为靠近的三等分点,即,
内切圆的半径,
因为点是的内切圆上一动点,设,,
则,,
所以,
因为,所以,
则,
则,当,即时取得最大值.
故答案为:
6.(23-24高一下·上海·期末)已知是边长为3的正方形内(包含边界)的一点,则的最大值是 .
【答案】9
【知识点】数量积的坐标表示
【分析】在正方形中建立平面直角坐标系,设,结合向量数量积的概念可得结果.
【详解】以点为原点建立如图所示的平面直角坐标系,
设,
可得,所以,
故,当时,最大,最大值为9.
故答案为:9.
7.(23-24高一下·上海静安·期末)已知向量,则 .
【答案】
【知识点】平面向量线性运算的坐标表示、数量积的坐标表示
【分析】根据向量数量积的坐标形式可求的值.
【详解】,故,
故答案为:.
8.(23-24高一下·上海·期末)如图,正六边形的边长为,半径为1的图的圆心为正六边形的中心,若点在正六边形的边上运动,动点,在圆上运动且关于圆心对称,则的取值范围为
【答案】
【知识点】数量积的坐标表示
【分析】根据题意,以为原点建立平面直角坐标系,设点,则,将表示为关于的表达式,结合正六边形的性质算出的取值范围.
【详解】以为原点,六边形的左、右顶点所在直线为轴,建立如图所示平面直角坐标系,
则圆的方程为,当在轴下方,且位于正六边形与轴平行的边上时,
的纵坐标为,可得,其中,
设,则,.
可得,,
所以,
结合,当时,有最小值5,
当时,有最大值7,可知,
根据图形的对称性,可知:当在正六边形其它的边上时,也成立.
综上所述,的取值范围为.
故答案为:
9.(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)
【知识点】用基底表示向量、数量积的坐标表示、向量模的坐标表示
【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.
【详解】(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.
题型十九 向量的模
1.(23-24高一下·上海松江·期末)已知,且,则 .
【答案】
【知识点】已知数量积求模、用定义求向量的数量积
【分析】由向量数量积定义以及模长公式即可计算得解.
【详解】由题,
所以.
故答案为:.
2.(23-24高二下·上海松江·期末)已知向量满足,则 .
【答案】1
【知识点】坐标计算向量的模、平面向量线性运算的坐标表示
【分析】根据,求出,进行计算
【详解】由,则可得,
则.
故答案为:.
3.(22-23高一下·上海闵行·期末)已知平面向量,其中,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】数量积的坐标表示、已知数量积求模
【分析】根据题目条件建立直角坐标系,分别求出坐标,进而求出结果.
【详解】
如图所示建立直角坐标系,,则,
,,
设,则,
所以,,
,
故答案为:.
4.(23-24高一下·上海·期末)设是单位向量,且,向量满足,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】数量积的运算律、已知数量积求模
【分析】利用数量积的运算律及性质建立不等式,再求解不等式即可得解.
【详解】单位向量满足,则,
由,得,
则,当且仅当同向时取等号,
因此,解得.
所以的取值范围是.
故答案为:
5.(23-24高一下·上海·期末)已知向量,
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1);
(2)
【知识点】利用向量垂直求参数、坐标计算向量的模、由向量共线(平行)求参数
【分析】(1)根据向量平行满足的坐标关系即可求解,
(2)根据向量垂直满足的坐标关系可得,由模长公式即可求解.
【详解】(1)由题意知
(2),,
6.(22-23高一下·上海闵行·期末)已知是平面上一点,,且.
(1)若,求;
(2)若,求实数的值;
(3)求的最小值.
【答案】(1),
(2)
(3).
【知识点】坐标计算向量的模、已知数量积求模、数量积的运算律
【分析】(1)根据题意,直接由平面向量数量积的定义即可得到结果;
(2)解法一,以为原点,方向为轴正向建立平面直角坐标系,通过平面向量的坐标运算即可得到结果;解法二,由平面向量的数量积运算,即可得到结果;
(3)解法一,设, 设表示出向量的模长,然后结合基本不等式即可得到结果;解法二,建立平面直角坐标系,由平面向量的坐标运算即可得到结果.
【详解】(1)
(2)解法一:
以为原点,方向为轴正向建立平面直角坐标系.
,得
由
解得(舍去)和.所以满足要求的实数.
解法二:
由
解得(舍去)和.所以满足要求的实数.
(3)解法一:
设,由题意可知,在之间,
设,
,
所以的最小值是,当且仅当时等号成立.
解法二:
因为,
以为原点,方向为轴正向建立平面直角坐标系,
设,满足
所以的最小值是.
题型二十 向量的夹角
1.(23-24高一下·上海·期末)已知平面向量,满足:.若对区间内的三个任意实数,都有,则向量与夹角的最大值的余弦值为 .
【答案】
【知识点】给值求值型问题、平面向量线性运算的坐标表示、向量垂直的坐标表示
【分析】设,如图,不妨设,设为AB的中点,为OC的中点,为BD的中点,为AD的中点. 设,,分析得到,,求出,再求出的值即得解.
【详解】设,如图,
不妨设.
设为AB的中点,为OC的中点,为BD的中点,为AD的中点.
则,则,
设,,点在平行四边形内(含边界),
所以,由题知恒成立.
为了使最大,则为钝角,即点在第一或第四象限.
不小于到直线的距离,所以为点到直线的距离,
所以.
即,即
即,
可得.所以.
所以
所以向量与夹角的最大值的余弦值为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:利用坐标处理向量问题,结合向量的几何意义分析可得为了使最大, 则,进而运算求解即可.
2.(23-24高一下·上海·期末)已知,,则 .
【答案】/
【知识点】向量夹角的计算
【分析】根据题意,由平面向量夹角公式代入计算,即可求解.
【详解】因为,,
则,又,
所以.
故答案为:
3.(23-24高一下·上海黄浦·期末)若向量,则 .
【答案】
【知识点】数量积的坐标表示、向量夹角的坐标表示
【分析】根据向量夹角的坐标表示即可计算得出结果.
【详解】由可得,且;
所以,又,
可得.
故答案为:
4.(23-24高一下·上海·期末)已知向量,,若与的夹角是锐角,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】由向量共线(平行)求参数、数量积的坐标表示、利用数量积求参数
【分析】因为与的夹角是锐角,所以且不共线,所以求出且即可得解.
【详解】因为与的夹角是锐角,
所以且,
所以且,
所以实数的取值范围是.
故选:D.
5.(23-24高一下·上海静安·期末)已知一元二次方程.
(1)在复数范围内解该方程;
(2)设这个方程的两个复数根在复平面上所对应的向量分别为(为坐标原点),求与夹角的大小.(结果用反三角函数值表示)
【答案】(1)
(2)
【知识点】数量积的坐标表示、复数范围内方程的根、向量夹角的坐标表示、复数的向量表示
【分析】(1)依题意可得,解得即可;
(2)由(1)可得,,再根据夹角公式求出,即可得解.
【详解】(1)因为,所以,
所以方程有一对虚数根,设为、,
又,
解得,.
(2)由(1)可得,,
所以,
所以与夹角的大小为.
6.(23-24高一下·上海·期末)已知为虚数单位,是实系数一元二次方程的两个虚根.
(1)设满足方程,求;
(2)设,复数所对的向量分别是与,若向量与的夹角为钝角,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【知识点】复数的相等、复数范围内方程的根、向量夹角的坐标表示、复数的向量表示
【分析】(1)设出的代数形式根据复数相等可得答案;
(2)求出与的坐标,根据向量夹角为钝角列出的不等式可得答案.
【详解】(1)不妨设,则,
因为满足方程,
所以,
可得,
所以,解得,
所以,或;
(2)设,则,
因为复数所对的向量分别是与,
所以,,
可得,
,
若向量与的夹角为钝角,
则,且,
即,且,
解得,,
实数的取值范围是.
题型二十一 利用向量解决几何问题
1.(23-24高一下·上海闵行·期末)中国文化中的太极八卦图蕴含了现代哲学中的矛盾对立统一规律,如图1是八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八边形,其中,若点P是其内部任意一点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】数量积的运算律、向量与几何最值
【分析】先根据向量模长可得,到的距离,再根据平面向量数量积的运算,结合平面向量数量积的几何意义求解即可.
【详解】由八卦图的对称性可得,
故
.
设到的距离为,则,
解得.
又
.
又即在上的投影,
其最大值为,
最小值为.
故,
即.
故选: C
2.(22-23高一下·上海徐汇·期末)已知为所在平面内一点,是的中点,动点满足,则点的轨迹一定过的( )
A.内心 B.垂心 C.重心 D.边的中点
【答案】C
【知识点】平面向量基本定理的应用、向量在几何中的其他应用
【分析】由动点满足,且,得到三点共线,进而得到答案.
【详解】由动点满足,且,
所以三点共线,
又因为为的中点,所以为的边的中线,
所以点的轨迹一定过的重心.
故选:C.
3.(23-24高一下·上海青浦·期末)在边长为1的正六边形中,记以为起点,其余顶点为终点的向量分别为,,,,,以为起点,其余顶点为终点的向量分别为,,,,.记,为的两个三元子集,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】向量的模、用定义求向量的数量积、余弦定理解三角形、向量与几何最值
【分析】由“两个向量模长越大、夹角越小则两个向量的和向量的模长越大”结合可知正六边形结构特征求出的最大值;由数量积概念可知对于,当与达到最大时与此时方向相反,故此时达到最小值.
【详解】根据向量加法平行四边形法则以及几何意义可知:
当两个向量夹角为锐角时,两个向量模长越大、夹角越小则两个向量的和向量的模长越大.
所以由正六边形结构特征可知的最大值为,
连接正六边形交于点,
则由正六边形结构特征可知为正三角形,为其边上的中线,
且由正六边形结构特征,,,
所以由题意以及余弦定理得:
,
即,
所以,,,
所以,
故由向量加法法则;
所以当时,最大,
同理时,最大,
与此时方向相反,
故此时达到最小值为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于明确的最大值为和的最大值为.
4.(21-22高一下·上海浦东新·期末)已知平面向量,,且,,向量满足,则取最小值时, .
【答案】
【知识点】已知数量积求模、向量夹角的计算、用定义求向量的数量积、向量在几何中的其他应用
【分析】先根据平面向量数量积的定义求出夹角,然后根据平面向量的加减法作出示意图,进而求出和,进而根据图形得出点C的几何意义,最后确定取最小值时的.
【详解】∵,,而,,
又,∴,∴,
,,
因为向量满足,所以,
如图所示,
若,,,,则,,
所以,所以在以为圆心,2为半径的圆上,
若,则,由图象可得当且仅当,,三点共线且时,最小,
即取最小值,此时,,又,,所以.
故答案为:.
5.(22-23高一下·上海闵行·期末)已知平面向量、、、、、两两互不相等,且.若对任意的,均满足,则当且时,的值为 .
【答案】
【知识点】向量在几何中的其他应用
【分析】作出图形,根据图形的几何意义求解即可.
【详解】因为,
所以向量、、分别看作以为起点,以为终点,
且是边长为2的正三角形,为正三角形的中心,
又因为,
所以向量、、则是以为起点,正三角形各边中点为终点,
因为,当时,的值为,
故答案为:.
题型二十二 向量中新定义题
1.(23-24高一下·上海·期末)平面向量与是单位向量,夹角为,那么,向量、构成平面的一个基.若,则将有序实数对称为向量的在这个基下的斜坐标,表示为.设,,则 .
【答案】1
【知识点】数量积的运算律、向量新定义、用定义求向量的数量积
【分析】由,,再结合平面向量的数量积公式得解;
【详解】由已知,有,,
.
故答案为:1.
2.(2023·上海杨浦·三模)对任意两个非零的平面向量和,定义,若平面向量、满足,与的夹角,且和都在集合中,则
【答案】
【知识点】用定义求向量的数量积、向量新定义
【分析】由题意可设,,,,得,对,进行赋值即可得出,的值,进而得出结论.
【详解】因为,故.
又由,则,,可设,,令,,且,
又夹角,所以,
对,进行赋值即可得出,所以.
故答案为:.
3.(22-23高一下·上海静安·期末)如图,平面向量与是单位向量,夹角为,那么,向量、构成平面的一个基.若,则将有序实数对称为向量的在这个基下的斜坐标,表示为.
(1)记向量,,求向量在这个基下的斜坐标;
(2)设,,求;
(3)请以(2)中的问题为特例,提出一个一般性的问题,并解决问题.
【答案】(1)
(2)1
(3)答案见解析
【知识点】数量积的坐标表示、向量新定义、向量垂直的坐标表示
【分析】(1)根据向量的线性运算、新定义运算可得答案;
(2)根据向量的数量积运算可得答案;
(3)设,,求的斜坐标表示公式,根据向量的数量积运算可得答案;或设,,的充要条件为.
【详解】(1),
所以,向量;
(2)由已知,有,,
;
(3)设,,求的斜坐标表示公式,
,,
,
或,设,,的充要条件为.
4.(21-22高一下·上海奉贤·期末)对于一个向量组,令,如果存在,使得,那么称是该向量组的“好向量”
(1)若是向量组的“好向量”,且,求实数的取值范围;
(2)已知,,均是向量组的“好向量”,试探究的等量关系并加以证明.
【答案】(1)
(2),证明见解析.
【知识点】已知数量积求模、向量新定义
【分析】(1)由题意,用坐标表示向量的模,解之可得;
(2)由“好向量”的定义得三个不等式,平方转化为向量的数量积,三式相加整理后可得.
【详解】(1)由题意,而,,,
,
所以,解得,
所以的范围是;
(2)的等量关系是,证明如下:
由题意是向量组的“好向量”,
所以,则,即,
所以,同理,,
三式相加并整理得,
所以,
所以.
题型二十三 复数的四则运算
1.(24-25高三上·上海松江·期末)若复数满足(其中是虚数单位),则复数的共轭复数 .
【答案】
【知识点】复数的除法运算、共轭复数的概念及计算
【分析】利用复数的除法运算得到,根据共轭复数的定义即可得到结果.
【详解】由题意得,,
∴.
故答案为:.
2.(23-24高一下·上海松江·期末)已知复数满足,则复数 .
【答案】1
【知识点】求复数的实部与虚部、复数的除法运算
【分析】利用复数的除法运算和复数虚部的概念即可.
【详解】由,
则其虚部为1.
故答案为:1
3.(23-24高一下·上海·期末)复数(是虚数单位)的虚部是 .
【答案】/
【知识点】复数的除法运算、求复数的实部与虚部
【分析】分子和分母同时乘以分母的共轭复数,化简复数,即可求得虚部.
【详解】
复数的虚部是.
故答案为: .
4.(23-24高一下·上海·期末)设是虚数单位,若复数满足,则 .
【答案】5
【知识点】复数的除法运算、求复数的实部与虚部
【详解】由得,
故,故,
故答案为:5
5.(23-24高一下·上海·期末)“”是“是纯虚数”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.既不充分也不必要 D.充要
【答案】D
【知识点】充要条件的证明、已知复数的类型求参数
【分析】依题意得,即可求解.
【详解】解:是纯虚数,
则,得,
则“”是“是纯虚数”的充要条件,
故选:D
6.(23-24高一下·上海黄浦·期末)已知(i是虚数单位)是实系数一元二次方程的一个根,那么p,q的值分别是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】复数范围内方程的根
【分析】将代入方程,即可求解.
【详解】由题意可知,,
则,
即,得,.
故选:A
7.(23-24高一下·上海松江·期末)已知为虚数单位,复数.
(1)当实数取何值时,是纯虚数;
(2)当时,复数是关于的方程的一个根,求实数与的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】已知复数的类型求参数、复数加减法的代数运算、复数的乘方、复数范围内方程的根
【分析】(1)由是纯虚数得到实部为,虚部不为,解方程组得到的值;
(2)将代入方程,实部和虚部均为,解方程组得到和的值.
【详解】(1)由是纯虚数得,解得.
所以当时,是纯虚数.
(2)当时,,
因为是关于的方程的一个根,所以,
即,整理得,
所以,解得.
8.(23-24高一下·上海·期末)已知关于的实系数一元二次方程.
(1)若方程有一个根(是虚数单位),求的值;
(2)若方程有两虚根,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】根据复数乘法运算结果求参数、复数范围内方程的根、复数代数形式的乘法运算、由复数模求参数
【分析】(1)由已知条件得是方程的另一复数根,再结合韦达定理即可得解.
(2)先设,再结合韦达定理和复数模长公式即可求解.
【详解】(1)由题意可知是方程的另一复数根,
所以,
所以.
(2)设,
则由题意且,
所以,
所以,
解得.
9.(23-24高一下·上海·期末)实系数一元二次方程有虚根,另一根为.
(1)求实数的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】复数范围内方程的根、复数代数形式的乘法运算、复数的相等
【分析】(1)把代入方程中得,即,根据复数相等可得解得答案;
(2)由(1)利用一元二次方程韦达定理求解.利用复数代数形式的乘除运算化简得到答案;
【详解】(1)根据题意得,化简,
根据复数相等可得,解得.
(2)由(1)可知,
题型二十四 复数的模
1.(24-25高二上·上海·期末)已知实系数一元二次方程的两个根、满足,,其中i是虚数单位,则的取值范围是 .
【答案】
【知识点】求复数的模、复数范围内方程的根
【分析】根据虚根特点及模的几何意义,分两种情况分别求出参数范围即可.
【详解】若方程有两个虚数根,设(且),
所以,,,两个根、满足,,
复数分别对应的点在以为圆心2为半径的圆上以及圆的内部,
易知且,且点关于轴对称,所以且,
故.
若方程有两个实数根,由可得,,
同理可得,,所以,
即,
综上,的取值范围是.
故答案为:.
2.(24-25高三上·上海金山·期末)已知复数,其中为虚数单位,则的值为 .
【答案】
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算
【分析】先由,利用复数乘法求出,再用模长公式求其模长即得.
【详解】由,可得,
故.
故答案为:.
3.(23-24高一下·上海·期末)已知复数的模长都为1,且复数的实部为,则的最大值为 .
【答案】
【知识点】求复数的模
【分析】根据不等式求解.
【详解】因为,,的模长都为1,所以,
又的实部为,所以的虚部可能为,
所以,所以.
所以.
故答案为:
4.(23-24高一下·上海·期末)若复数是方程的一个根,则 .
【答案】
【知识点】求复数的模、复数范围内方程的根
【分析】求出方程的复数根即可求解.
【详解】(为虚数单位),
故,即,
所以,故.
故答案为:.
5.(23-24高一下·上海·期末)已知复数,(i是虚数单位),则 .
【答案】
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算
【分析】直接计算可得答案.
【详解】.
故答案为:.
6.(23-24高一下·上海松江·期末)复数满足(为虚数单位),则 .
【答案】
【知识点】根据复数乘法运算结果求复数的特征、求复数的模
【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简,然后利用复数模的公式计算即可.
【详解】因为复数满足,所以,所以,
故答案为:
7.(23-24高一下·上海·期末)都是复数,则下列命题中正确的是( )
A.若,则
B.
C.
D.则
【答案】C
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算
【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
【详解】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
8.(23-24高一下·上海·期末)若复数满足,则复数在复平面上对应的点的轨迹图形是( ).
A.直线 B.圆 C.椭圆 D.双曲线的一支
【答案】B
【知识点】求复数的模、与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】设,根据复数的几何意义可得,结合圆的一般方程即可下结论.
【详解】设,
由,得,
整理得,
所以复数在复平面上对应的点的轨迹图形为圆.
故选:B
9.(23-24高一下·上海·期末)已知复数满足,的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】与复数模相关的轨迹(图形)问题
【分析】根据题意,由复数的几何意义,代入计算,即可求解.
【详解】因为,所以在复平面对应的轨迹是以为圆心,为半径的圆,
且表示圆上的点到原点的距离,
则,,
所以的取值范围为.
故选:A
10.(23-24高一下·上海·期末)已知复数,其中为虚数单位,
(1)若,求实数的值;
(2)求的最小值,并指出取到最小值时实数的值.
【答案】(1)
(2)最小值为,此时
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算、求二次函数的值域或最值、共轭复数的概念及计算
【分析】(1)化简得到,求出;
(2),从而得到时,取得最小值,最小值为.
【详解】(1),,
解得,
经检验,满足要求;
(2)
,
当时,取得最小值,最小值为,
故最小值为,此时.
题型二十五 复数的类型
1.(22-23高一下·上海长宁·期末)若复数是纯虚数,则实数 .
【答案】
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】利用纯虚数的定义,列式计算作答.
【详解】复数是纯虚数,则有,解得,
所以实数.
故答案为:
2.(22-23高一下·上海杨浦·期末)若是纯虚数(其中是虚数单位),则正整数的最小值为 .
【答案】
【知识点】三角表示下复数的乘方与开方、已知复数的类型求参数
【分析】求得,根据复数的概念可得出的表达式,即可求得正整数的最小值.
【详解】因为
因为为纯虚数,则,可得,
可得,又因为,当时,正整数取最小值.
故答案为:.
3.(22-23高一下·上海浦东新·期末)已知复数(为虚数单位),若,则实数的值为 .
【答案】
【知识点】已知复数的类型求参数
【分析】根据复数类型可得出关于实数的等式,解之即可.
【详解】因为复数为实数,则,解得.
故答案为:.
4.(23-24高一下·上海·期末)已知为虚数,且为实数.
(1)求证:;
(2)若为纯虚数,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)或
【知识点】已知复数的类型求参数、求复数的模、复数的除法运算
【分析】(1)设(且),根据复数代数形式的除法、加法运算法则化简,再根据为实数,虚部为零,即可得到,从而得解;
(2)由(1)可得,再根据复数代数形式的除法运算化简复数,最后得到方程组,解出即可;
【详解】(1)解:设(且),
则
,
由题意可得,又可得,
所以
(2)由,
则
若为纯虚数,则,解得或,
所以或
5.(23-24高一下·上海闵行·期末)设复数,.
(1)若在复平面上所对应的点在第一象限,求a的取值范围;
(2)若为纯虚数,求.
【答案】(1)
(2)4.
【知识点】在各象限内点对应复数的特征、已知复数的类型求参数
【分析】(1)根据共轭复数的定义,并计算,由在复平面上对应的点在第一象限即可求解;
(2)根据为纯虚数得,即可得.
【详解】(1)由题意可知,因为,
所以,
所以,
又因为在复平面上对应的点在第一象限,
所以,
解得.
所以实数的取值范围为.
(2)因为为纯虚数,
所以,即,
所以,
故.
6.(22-23高一下·上海宝山·期末)已知复平面上有点、,向量与向量对应的复数分别为和.
(1)求点的坐标;
(2)设点对应的复数为,复数满足,,且为纯虚数,求复数.
【答案】(1);
(2).
【知识点】复数的向量表示、复数代数形式的乘法运算、已知复数的类型求参数、平面向量线性运算的坐标表示
【分析】(1)根据给定条件,求出向量、的坐标,再利用向量的坐标运算求解作答.
(2)求出,设出的代数形式,再结合已知求解作答.
【详解】(1)依题意,,,则,
所以点的坐标是.
(2)依题意,,设,由,得,
,而为纯虚数,则,
由,得,解得,
所以.
题型二十六 实系数一元二次方程
1.(23-24高一下·上海·期末)在复数范围内因式分解: .
【答案】.
【知识点】复数的平方根与立方根
【分析】根据已知条件,结合求根公式和复数的概念,即可求解.
【详解】令,
,由求根公式可知,,
故.
故答案为:.
2.(23-24高一下·上海·期末)计算: .
【答案】1000
【知识点】求复数的模、复数代数形式的乘法运算、复数的平方根与立方根
【分析】利用复数的运算性质化简即可求解.
【详解】原式
.
故答案为:1000.
3.(23-24高一下·上海·期末)已知复数是实系数二次方程的一根,则b= .
【答案】
【知识点】共轭复数的概念及计算、方程与不等式
【分析】由韦达定理、复数四则运算即可直接运算求解.
【详解】由二次方程求根公式可知虚根是成对出现的,故都是方程的解,
所以,.
故答案为:.
4.(23-24高一下·上海·期末)在复数范围内方程的解为 .
【答案】,
【知识点】复数范围内方程的根
【分析】配方可得,解得即可.
【详解】方程,即,
解得,.
故答案为:,
5.(23-24高一下·上海·期末)已知复数,(,i是虚数单位)
(1)若在复平面内对应的点落在第二象限,求实数a的取值范围;
(2)若是实系数一元二次方程的根,且是实数,记,求的值.
【答案】(1);
(2)
【知识点】求复数的模、复数的乘方、复数的除法运算、根据复数对应坐标的特点求参数
【分析】(1)先利用复数减法运算化简复数,再结合复数对应的点所在象限列不等式即可求解;
(2)根据韦达定理求得,然后利用复数运算法则化简得,利用该复数为实数列方程得,从而代入化简得,最后利用复数模的运算求解即可.
【详解】(1)因为复数,,所以,
其对应的点为,由题意,解得,
即实数a的取值范围为;
(2)由题意知的两根为,,
所以,所以,所以,
因为为实数,
所以,即,
所以,
所以.
6.(23-24高一下·上海·期末)设复数满足:
(1)若,求与.
(2)若是实系数一元二次方程的两个根,求实数的值.
【答案】(1)或
(2)或
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算、复数范围内方程的根、共轭复数的概念及计算
【分析】(1)先设,代入运算即可;
(2)由题意可设,则,代入运算即可.
【详解】(1)设,由得到,
因为,
则,
整理得,
可得,解得或,
所以或;
(2)若,是实系数一元二次方程的两个虚根,
则,且,互为共轭复数,
设,则,可得,,
因为,即
解得或,
所以或.
7.(22-23高一下·上海嘉定·期末)已知关于的实系数一元二次方程有两个虚根和,且,求的值.
【答案】
【知识点】由复数模求参数、复数范围内方程的根
【分析】由题意可得,求出的取值范围,求出实系数方程的两个虚根,结合可得出关于的等式,解之即可.
【详解】因为关于的实系数一元二次方程有两个虚根和,
则,解得,
由可得,可得,解得,
不妨取,,
所以,,解得,合乎题意.
因此,.
8.(22-23高一下·上海杨浦·期末)设常数,已知关于的方程.
(1)若,求该方程的复数根;
(2)若方程的两个复数根为、,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】由复数模求参数、复数范围内方程的根
【分析】(1)利用配方法计算可得;
(2)根据判别式的正负分类讨论后可得的值.
【详解】(1)若,则,即,
即,解得;
(2)因为方程的两个复数根为、,
所以,,
若,即或
则,
故.
若,设,,则,
所以,,
,
又因为,所以,解得,所以,
所以.
综上,
9.(22-23高一下·上海普陀·期末)设、,已知(为虚数单位)是方程的一个根.
(1)求、的值;
(2)设方程的另一根为,复数、对应的向量分别是、.若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
【答案】(1)、的值分别为、3
(2)
【知识点】复数的相等、复数代数形式的乘法运算、向量夹角的坐标表示、复数的向量表示
【分析】(1)根据复数的四则运算结合复数相等运算求解;
(2)根据题意分析可得,结合数量积的符号以及向量共线运算求解.
【详解】(1)因为(为虚数单位)是方程的一个根,
则,
可得,解得,
所以、的值分别为、3.
(2)由题意可知:,则,
可得,
若向量与的夹角为锐角,
可知且与不共线,
则,解得且,
所以实数的取值范围.
$$