内容正文:
高一下学期第一次月考押题重难点检测卷(培优卷)
(满分150分,考试时间120分钟,共19题)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上;
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效;
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效;
4.测试范围:人教A版必修第二册第六章、第七章;
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第I卷(选择题)
1、 选择题(8小题,每小题5分,共40分)
1.如图,分别是射线上的点,给出下列以为起点的向量:①;②;③;④;⑤其中终点落在阴影区域内的向量的序号有( )
A.①③ B.①②④ C.②③ D.①③⑤
【答案】A
【分析】利用向量共线的充要条件可得: 当点 在直线上时, 存在唯一的一对有序实数 , 使得 成立, 且 . 可以证明 当点位于阴影区域内的充要条件是: 满足 , 且 . 据此即可判断出答案.
【详解】由向量共线的充要条件可得: 当点 在直线上时, 存在唯一的一对有序实数使得 成立, 且 . 可以证明当点位于阴影区域内的充要条件是: 满足 , 且 , .
证明如下: 如图所示,
点 是阴影区域内的任意一点, 过点 作, 分别交于点,;
交于点, 过点作 交于点,
则存在唯一一对实数 , 使得 , 且 唯一;
同理存在唯一一对实数 使得
,
而,
即可判断出①,因为,所以点 位于阴影区域内, 故①正确; 同理③正确;
而②④不正确;
⑤原式, 而, 故不符合条件. ⑤不正确;
综上可知:只有①③正确.
故选:A.
【点睛】本题考查向量共线的问题,熟练掌握向量共线的充要条件是解题的关键.属于较难题.
2.若向量,,满足,,且,则的最小值是
A. B. C.2 D.
【答案】C
【解析】根据向量数量积为零几何意义得对应点轨迹,再根据向量加法与减法几何意义以及圆的性质求最值.
【详解】设向量,,,则由得,即C的轨迹为以AB为直径的圆,圆心为AB中点M,半径为,
因此
从而,选C.
【点睛】本题考查向量数量积、向量加法与减法几何意义以及圆的性质,考查综合分析判断与求解能力,属较难题.
3.设O是的外心,满足,,若,则的面积是
A.4 B. C.8 D.6
【答案】B
【分析】取AC中点D,由以及题设条件得到,计算,得到,由三角形面积公式求解即可.
【详解】取AC中点D,因为O是的外心,所以
则 ,解得:
所以
即
故选:B
4.在坐标平面内,横、纵坐标均为整数的点称为整点.点从原点出发,在坐标平面内跳跃行进,每次跳跃的长度都是且落在整点处.则点到达点所跳跃次数的最小值是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,结合向量分析运算,列出方程求解,即可得到结果.
【详解】每次跳跃的路径对应的向量为,
因为求跳跃次数的最小值,则只取,
设对应的跳跃次数分别为,其中,
可得
则,两式相加可得,
因为,则或,
当时,则次数为;
当,则次数为;
综上所述:次数最小值为10.
故选:B.
5.平面向量,,,其中,则下列正确的是( )
① ②若,则
③ ④若,则
A.①② B.③④ C.①②④ D.①③④
【答案】D
【分析】根据向量坐标运算及三角恒等变换逐项判断即可得到答案.
【详解】对于①,
因为,所以.
同理,,
,①正确;
对于②,由,两边平方得.
因为,所以,即.
当时,,不满足等式,故②不正确;
对于③,
,,
由和差化积公式得,
所以,③正确;
对于④,由得.
结合③的结论得,,因为为非零向量,故,
所以又,所以,故④正确.
综上,①③④正确.
故选:D.
6.点在所在平面内,满足,,,.则点依次为的( )
A.重心、外心、内心、垂心 B.外心、重心、内心、垂心
C.重心、垂心、外心、内心 D.外心、重心、垂心、内心
【答案】D
【分析】根据模长相等可判断为的外心,利用重心性质以及向量共线定理可判断为重心;由垂直关系的向量表示可得点为垂心;再结合角平分线性质可判断点为内心.
【详解】由可知,点到三点的距离相等,
可知为的外接圆圆心,即为的外心,
取的中点为,如下图所示:
易知,又,可知;
即在中线上靠近的三等分点,
同理可得为三条中线的交点,即为重心;
由可得,即,
可得,同理可得,
所以点为三条高的交点,因此点为垂心;
易知为沿方向上的单位向量,即;
令,所以,且为等腰三角形,,如下图:
由可得,即,
此时为角的平分线,
同理由可得为角的平分线,
因此可知为三条角平分线的交点,因此点为内心.
故选:D
7.已知个两两互不相等的复数,满足,且,其中;,则的最大值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【分析】设从而可得即对应平面内距离为的点,从而利用数学结合求解即可.
【详解】设
,,
即
化为
故对应平面内距离为的点,如下图中,
,
与对应点的距离为或
构成了点共个点,
故的最大值为
故选:
【点睛】方法点睛:(1)本题是复数的综合应用,考查的主要是复数的模的几何意义的应用.
(2)解决这类问题的关键是利用数形结合的思想方法,利用复数的模的几何意义进行求解.
8.已知复数满足且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先根据条件求得复数,再利用三角函数表示复数,以及结合欧拉公式,计算复数的值.
【详解】设,
,即,
,解得:
,
当时,
,
则
,
当时,
则
,
故选:D
二、多选题(3小题,每小题6分,共18分)
9.在中,角的对边分别为,已知,以下说法正确的是( )
A.
B.若为的外心,则
C.若,则
D.若点为所在平面内一动点,且,则的最小值为
【答案】ACD
【分析】根据余弦定理和条件计算判断A,建立坐标系,先计算外心的坐标,再结合向量的数量积坐标公式计算判断B,根据向量关系计算得到点坐标,进而计算向量的模判断C,根据条件和两点间距离公式,结合三角函数计算得到最值判断D.
【详解】因为,结合余弦定理的推论可得
,
对于A,由余弦定理推论,因为,所以,A正确.
对于B,以点为原点,为轴建立坐标系,,
外心在垂直平分线上,代入的垂直平分线方程
得,,,B错误.
对于C,设,因为,,
,所以,
解得,C正确.
对于D,设满足则
,
由圆的方程得代入化简得,
设,得
,其中,
因为,得的最小值为,D正确.
故选:ACD.
10.下列命题正确的( )
A.已知,若与的夹角是钝角,则
B.△ABC中,已知,,若三角形有唯一解,则整数可以为1,2,4.
C.在中,为常数,若,且,则的面积取最大值时,
D.在中,,,设是的内心,若,则
【答案】BCD
【分析】根据数量积为负结合两个向量不共线反向计算后可判断A,根据正弦定理结合的范围计算后可判断B的正误,对于C,根据余弦定理可得,再根据求得,结合面积公式计算后可判断C的正误,对于D,利用坐标法计算后可判断其正误.
【详解】对于A,因与的夹角是钝角,则,即,得,
又当与共线时,有,得,不合题意,则,
故的取值范围为.故A错误
对于B,由正弦定理,得,则,
由于有唯一解,则或,解得或,
所以整数可以为1,2,4.故B正确
对于C,在中,由及余弦定理,得,
即,则,又,则有,
即,又,因此,
则,当时取等号
∴面积取最大值时.故C正确
对于D,以的中点为坐标原点,建立如下图所示的坐标系,则,
设内切圆的半径为,则,解得,
故,则,
因为,所以,
即,解得,故. 故D正确.
故选:BCD
11.长江某段南北两岸平行,如图,江面宽度.一艘游船从南岸码头A点出发航行到北岸.已知游船在静水中的航行速度的大小为,水流速度的大小为.设和的夹角为θ(),则( ).
A.当船的航行时间最短时, B.当船的航行距离最短时,
C.当时,船的航行时间为12分钟 D.当时,船的航行距离为
【答案】AB
【分析】对于A,首先,从而要船的航行时间最短时,则只需最大,由此即可判断;对于B,当船的航行距离最短时,的方向与河岸垂直,由此即可验算;对于C,由公式即可验算;对于D,由题意,根据向量模的运算公式以及数量积的运算律即可验算.
【详解】对于A,船的航行时间为(),若要船的航行时间最短时,则最大,也就是说当且仅当时,船的航行时间最短时,故A正确;
对于B,当船的航行距离最短时,的方向与河岸垂直,从而,故B正确;
对于C,当时,船的航行时间为小时,也就是6分钟,故C错误;
对于D,由题意设位移分量为,位移为,
则,其中(小时),
又因为,,和的夹角为,
从而,故D错误.
故选:AB.
第II卷(非选择题)
三、填空题(3小题,每小题5分,共15分)
12.若为虚数单位,复数满足,则的最大值为_______.
【答案】
【分析】利用复数的几何意义知复数对应的点到点的距离满足,表示复数对应的点到点的距离,数形结合可求得结果.
【详解】复数满足,即
即复数对应的点到点的距离满足
设,表示复数对应的点到点的距离
数形结合可知的最大值
故答案为:
13.已知复数,且,则______.
【答案】或3
【分析】先求出,再利用复数模的公式列出a的方程,求解即得.
【详解】复数,
可得,则
整理得,,即
因为,所以且,
又因,故,解得,或.
故答案为:或3.
【点睛】思路点睛:在根据题意推得方程后,要根据条件,将看成整体,对右式进行相应分解,才能顺利求得值.
14.已知虚数使得和都是实数,则__________.
【答案】
【分析】设,根据条件结合复数的运算法则进行转化求解即可.
【详解】设,,,是实数),
因为和都是实数,
所以设和,
即,,
即,
则,即,即,①
由,得
即,
得,,即,②
由①②解得,,
即.
故答案为:.
四、解答题(5小题,共77分)
15.平面上的两个非零向量,满足.
(1)当时,求正实数t的值;
(2)用表示,夹角余弦值的取值范围.
【答案】(1)1;
(2)答案见解析.
【分析】(1)根据已知及向量数量积的运算律化简得,即可得求参数;
(2)设,,与的夹角为,应用向量数量积的定义和运算律得,讨论参数及基本不等式求余弦值的范围.
【详解】(1)因为,所以,
因为,所以,所以,
所以,所以正实数t的值为1.
(2)设,,与的夹角为,
由得,,
则有,
则有,即①,
若,由①式得,,
若,由①式得,当且仅当时等号成立,则(当向量,同向时可取1),
若,由①式得,当且仅当时等号成立,故(当向量,反向时可取),.
综上,
当时,;
当时,;
当时,.
16.如图,在菱形中,.
(1)用表示;
(2)求;
(3)若是菱形内(含边界)一动点,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3).
【分析】(1)由图先将用线性表示,再以为未知向量,求解方程即得;
(2)将(1)中求得的的表示式代入所求式,运用向量数量积的定义和运算律计算即得;
(3)将分别用表示,化简计算得,结合图形,得出当与重合时,取最小值;当与重合时,取最大值,利用余弦定理求出的长,即可求得的取值范围.
【详解】(1)因,则①,
②,
由,可得,化简即得:;
又由,可得,化简即得:.
(2)由(1)可知,,
则
.
因为,,则,
则,
故.
(3)由题可知,
则.
由图可知,当与重合时,,此时取得最小值为,
当与重合时,最大,取得最大值.
如图连接,在中,由余弦定理,
,
所以的最大值为,
故的取值范围为.
17.在锐角中,所对边分别为,满足且.
(1)求;
(2)若点为的垂心,,,则求线段的长度.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)先将进行角化边,整理得到,再利用余弦定理求出的值,从而得到;
(2)由点为的垂心,连接并延长交于,连接并延长交于,连接并延长交于,由得到,在中,由的长度和的大小得到的长度,在中,由和的长度得到的长度,在中,由的大小得到的长度,从而得到的长度.
【详解】(1),
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
是锐角三角形,
.
(2)点为的垂心,
连接并延长交于,连接并延长交于,连接并延长交于,
,,
在中,,,
,
在中,,,,
在中,,,
.
18.已知复数在复平面内对应的点分别为,其中在第一象限,且原点是的外心.
(1)求;
(2)记的内角的对边分别为,且.
①判断的形状,并说明理由;
②求的面积.
【答案】(1)1
(2)①直角三角形,理由见解析;②
【分析】(1)利用三角形的外心特点得到,结合复数的运算性质可得结果.
(2)①利用降幂公式和余弦定理推得,即可得到结果;
②设,则得,可得与复平面的实轴垂直,与复平面的虚轴垂直,求出的值,得到的长,即可求的面积.
【详解】(1)点是的外心,,即,
由,得,
在第一象限,,故.
(2)①,
,
.
由余弦定理知,两式相加可得,
,故是直角三角形.
②设,则,,
,
与复平面的实轴垂直,
由①得,,则与复平面的虚轴垂直,,
在第一象限,,故,
, .
,
,
的面积为.
19.定义“变换”如下:设是一个关于复数z的表达式,若,则称复平面内点经过“变换”得到点.例如当时,点经过“变换”得到.
(1)已知复数可以写成(),若(),求点经过“变换”得到的点的坐标;
(2)若(),设直线,是否存在,使得直线上的任意一点“变换”到点后,点都在函数(其中为的反函数)的图象上?若存在,试求出有序实数对及此时的值;若不存在,请说明理由;
(3)设(),其中.集合,,若对于集合中任意的复数在复平面内所对应的点经过“变换”后得到的点都是集合内的元素,求的取值范围.(分别为复数的实部与虚部)
【答案】(1);
(2)答案见解析;
(3)或.
【分析】(1)根据给定定义及函数关系求解.
(2)根据变换的定义及点与直线关系,建立恒成立的方程,进而求得方程组的解.
(3)根据给定变换求出,再利用的几何意义建立不等式组,进而求出范围.
【详解】(1)依题意,点P对应的复数为,
,则点Q对应的复数为,所以.
(2)设点P对应的复数为,
则点Q对应的复数,
点Q坐标为,
由点P在直线上,得,
的反函数为,
将点Q的坐标带入中得,
代入并整理得到,
由对于任意的该方程都成立,得,
解得或,
所以有序实数对为,或,.
(3)设,则,
,
因此复数z经过“变换”后在复平面内得到的点的集合是一个圆心为、
内半径为、外半径为的一个圆环中辐角在内的部分,
又该部分点集是集合的子集,且,
则或,
解得或,
所以的取值范围是或.
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高一下学期第一次月考押题重难点检测卷(培优卷)
(满分150分,考试时间120分钟,共19题)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上;
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效;
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效;
4.测试范围:人教A版必修第二册第六章、第七章;
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第I卷(选择题)
1、 选择题(8小题,每小题5分,共40分)
1.如图,分别是射线上的点,给出下列以为起点的向量:①;②;③;④;⑤其中终点落在阴影区域内的向量的序号有( )
A.①③ B.①②④ C.②③ D.①③⑤
2.若向量,,满足,,且,则的最小值是
A. B. C.2 D.
3.设O是的外心,满足,,若,则的面积是
A.4 B. C.8 D.6
4.在坐标平面内,横、纵坐标均为整数的点称为整点.点从原点出发,在坐标平面内跳跃行进,每次跳跃的长度都是且落在整点处.则点到达点所跳跃次数的最小值是( )
A. B.
C. D.
5.平面向量,,,其中,则下列正确的是( )
① ②若,则
③ ④若,则
A.①② B.③④ C.①②④ D.①③④
6.点在所在平面内,满足,,,.则点依次为的( )
A.重心、外心、内心、垂心 B.外心、重心、内心、垂心
C.重心、垂心、外心、内心 D.外心、重心、垂心、内心
7.已知个两两互不相等的复数,满足,且,其中;,则的最大值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
8.已知复数满足且,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题(3小题,每小题6分,共18分)
9.在中,角的对边分别为,已知,以下说法正确的是( )
A.
B.若为的外心,则
C.若,则
D.若点为所在平面内一动点,且,则的最小值为
10.下列命题正确的( )
A.已知,若与的夹角是钝角,则
B.△ABC中,已知,,若三角形有唯一解,则整数可以为1,2,4.
C.在中,为常数,若,且,则的面积取最大值时,
D.在中,,,设是的内心,若,则
11.长江某段南北两岸平行,如图,江面宽度.一艘游船从南岸码头A点出发航行到北岸.已知游船在静水中的航行速度的大小为,水流速度的大小为.设和的夹角为θ(),则( ).
A.当船的航行时间最短时, B.当船的航行距离最短时,
C.当时,船的航行时间为12分钟 D.当时,船的航行距离为
第II卷(非选择题)
三、填空题(3小题,每小题5分,共15分)
12.若为虚数单位,复数满足,则的最大值为_______.
13.已知复数,且,则______.
14.已知虚数使得和都是实数,则__________.
四、解答题(5小题,共77分)
15.平面上的两个非零向量,满足.
(1)当时,求正实数t的值;
(2)用表示,夹角余弦值的取值范围.
16.如图,在菱形中,.
(1)用表示;
(2)求;
(3)若是菱形内(含边界)一动点,求的取值范围.
17.在锐角中,所对边分别为,满足且.
(1)求;
(2)若点为的垂心,,,则求线段的长度.
18.已知复数在复平面内对应的点分别为,其中在第一象限,且原点是的外心.
(1)求;
(2)记的内角的对边分别为,且.
①判断的形状,并说明理由;
②求的面积.
19.定义“变换”如下:设是一个关于复数z的表达式,若,则称复平面内点经过“变换”得到点.例如当时,点经过“变换”得到.
(1)已知复数可以写成(),若(),求点经过“变换”得到的点的坐标;
(2)若(),设直线,是否存在,使得直线上的任意一点“变换”到点后,点都在函数(其中为的反函数)的图象上?若存在,试求出有序实数对及此时的值;若不存在,请说明理由;
(3)设(),其中.集合,,若对于集合中任意的复数在复平面内所对应的点经过“变换”后得到的点都是集合内的元素,求的取值范围.(分别为复数的实部与虚部)
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