内容正文:
2025学年第二学期高一年级3月阶段性测试数学试题
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知,则复数z为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】已知,化简得:,
分子分母同乘得:,
又因为,所以:.
2. 在中,,,,则角的大小为( )
A. B. 或 C. D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】直接利用正弦定理计算可得.
【详解】由题意知中,,,,
故,即,
由于,故,又,则或.
故选:D
3. 已知向量满足,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据投影向量的定义求解.
详解】由题意,,
所以在上的投影向量为,
故选:A.
4. 在中,若,则的形状是( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形
C. 钝角三角形 D. 等腰三角形
【答案】C
【解析】
【分析】由正弦定理得,再由余弦定理求得,得到,即可得到答案.
【详解】解:因为在中,满足,
由正弦定理知,代入上式得,
又由余弦定理可得,因为是三角形的内角,所以,
所以为钝角三角形,
故选:C
【点睛】本题主要考查了利用正弦定理、余弦定理判定三角形的形状,其中解答中合理利用正、余弦定理,求得角的范围是解答本题的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
5. 如图,为了测量河对岸的塔高,某测量队选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点与.现测量得,米,在点,处测得塔顶的仰角分别为,,则塔高( )
A. 15米 B. 米
C. 30米 D. 米
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,得到,在中,利用余弦定理,列出方程,即可求解.
【详解】在中,因为,可得
在中,因为,可得
在中,因为
由余弦定理得
即,可得
解得或(舍去),即塔的高度为30米.
故选:C.
6. 平面上、、三点不共线,设,,则的面积等于( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由三角形的面积公式可知,结合数量积公式可选出正确答案.
【详解】解:由三角形的面积公式知
.
故选:C.
【点睛】本题考查了三角形的面积公式,考查了平面向量的数量积.
7. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,为边上的中线,,且,则的面积为( )
A. 2 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由根据正弦定理边化角即可求出B,利用余弦定理可得a、c的一个方程,再利用三角形中线向量定理即可得第2个关于a、c的方程,联立两个方程求出ac,根据三角形面积公式即可求解三角形面积.
【详解】∵,
由正弦定理得:,
∴,
又,
∴,
又,
∴,
∵B是三角形内角,∴,
由余弦定理得:,
又,
∴,即,
解得,
∴,
故选:C.
8. 已知锐角的面积为,则边的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由为锐角三角形,得到,利用三角形面积公式以及正弦定理化简可得:,由,求出的范围,从而得到结果.
【详解】设锐角的三个内角,,所对的边分别为,,,
因为在锐角中,,则,
,则,
由正弦定理可得:,则,
所以,即
因为,所以
所以,
因为,则,则,即,
所以,所以,即,
故选:C
二、多选题:本题共3小题,每小题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. 已知复数,则下列结论正确的是( ).
A. B. z在复平面内对应的点位于第二象限
C. 的虚部为 D. z是方程的根
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据复数乘方运算化简复数,再根据复数的模长、几何意义、复数的运算及复数与方程的根逐项判断关系即可.
【详解】因为,所以,A正确;
z在复平面内对应的点为,位于第一象限,B错误;
,虚部为,C正确;
由得,即,
所以z是方程的根,D正确.
故选:ACD.
10. 已知是边长为2的等边三角形,D,E分别是AC、AB上的两点,且,,BD与CE交于点O,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D. 在方向上的投影向量为
【答案】BCD
【解析】
【分析】以E为原点建立平面直角坐标系,写出所有点的坐标求解,,所以选项A错误;再利用公式求出选项BCD正确.
【详解】解:由题E为AB中点,则,
以E为原点,EA,EC分别为x轴,y轴正方向建立平面直角坐标系,如图所示:
所以,,
设,∥,
所以,解得,
即O是CE中点,,所以选项B正确;
,所以选项C正确;
因为,,所以选项A错误;
,,
在方向上的投影向量为,所以选项D正确.
故选:BCD
11. 我国南宋著名数学家秦九韶在《数书九章》中提出了已知三角形的三边长,求三角形的面积的问题,其求法是:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上.以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实;一为从隅,开平方得积.”若把以上这段文字写成公式,即,现有满足,且,则( )
A 三个内角A,B,C满足关系
B. 的周长为
C. 若的角平分线与AC交于D,则的长为
D. 若E为外接圆上任意一点,则的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A,利用正弦定理得出三边关系,结合余弦定理可判定;对B,由三角形面积公式计算可得三边长,从而判定;对C,利用三角形面积公式结合已知条件求解;对D,设,利用正弦定理表示出,由数量积定义求出,利用正弦函数性质求解最值.
【详解】对于A,由,得,
设,
由余弦定理,,又,所以,
则,故A正确;
对于B,由,解得,
所以,则其周长为,故B正确;
对于C,由,
所以,解得,故C错误;
对于D,当E在优弧AC上时,设,,则,
在中,,
由正弦定理,,
,
因为,所以,
当,即时,,即取得最大值;
又当点与点重合时,;
当点与点重合时,;
当E在劣弧AC上时,若相同时,此时小于E在优弧AC上;
综上,的最大值为,故D正确.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 如图,一个半径为的半圆,、两点为直径的三等分点,、两点为弧上的三等分点,则________.
【答案】##
【解析】
【分析】以线段的中点为坐标原点,所在直线为轴,过点且垂直于的直线为轴建立平面直角坐标系,利用平面向量数量积的坐标运算可求得的值.
【详解】以线段的中点为坐标原点,所在直线为轴,
过点且垂直于的直线为轴建立如下图所示的平面直角坐标系,连接、,
由题意可知,,,
则、、、,
所以,,,故.
故答案为:.
13. 若,则的最大值为________.
【答案】6
【解析】
【分析】设,由题设可得,由复数的几何意义求解最值即可.
【详解】设,
则,
得,
表示以为圆心,1为半径的圆上的点到原点的距离,
所以.
故答案为:6.
14. 设G为的重心,满足.若.则实数的值为________.
【答案】##0.5
【解析】
【分析】根据给定条件,利用和角的正弦公式,结合正弦定理角化边得,再利用三角形重心性质及向量数量积的运算律计算得即可得解.
【详解】在中,,
则,由正弦定理得,
由G为的重心,,得,
即,则,
即,因此,所以.
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. 在锐角中,角的对边分别为,,,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理求出,由求出,结合,求出;
(2)由余弦定理求出,从而利用三角形面积公式求出答案.
【小问1详解】
,由正弦定理得:,
因为,所以,
所以,即,
因为,所以;
【小问2详解】
由(1)知:,又因为,,
由余弦定理得:
解得:,
所以面积为.
16. 已知点,,,.
(1)若,,求的值;
(2)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)首先,写出相应向量的坐标形式,然后,根据共线的条件进行求解.
(2)写出相应向量的坐标形式,结合向量的模的计算公式转化为求二次函数最小值.
【小问1详解】
因,,
,则,,
由,可得,解得.
【小问2详解】
因为,,则,
所以,
则,
所以当时,.
17. 在锐角中,内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)点为线段的中点,且,,求的值.
【答案】(1)
(2)1
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理可得,即可求出角的大小;
(2)利用中点向量公式和余弦定理求解即可.
【小问1详解】
由得,
所以,
因为是锐角,所以;
【小问2详解】
点是的中点,且,
,平方得,
即,
由余弦定理:,
即,
联立解得:
的值为1.
18. 如图,半圆的直径为,为直径延长线上的一点,,为半圆上任意一点,以为一边作等边三角形.设,
(1)当时,求四边形的周长;
(2)用表示四边形的面积,并求其面积的最大值;
(3)求的最大值,并指出此时的值.
【答案】(1)
(2),最大值为
(3)最大值为,此时
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理求出,即可得解;
(2)利用余弦定理表示出,再由面积公式转化为的三角函数,用三角函数最值来解即可;
(3)依题意即求的最大值,利用正弦定理表示出,即可求出,从而求出,再由余弦定理表示出,利用三角恒等变换公式及正弦函数的性质求出的最大值,即可得解.
【小问1详解】
在中,,,,
由余弦定理得,
所以,于是四边形OACB的周长为.
【小问2详解】
在中,由余弦定理得,
所以,,
于是四边形的面积
,
即,
当,即时,四边形的面积取得最大值为,
所以当满足时,四边形的面积最大,最大值为.
【小问3详解】
因为,
所以要求的最大值,即求的最大值,
因为,
在中由正弦定理得,
即,
所以,
所以
,
由余弦定理得
,
因为,所以当时,取得最大值.
所以的最大值为,此时.
19. 在锐角中,记的内角的对边分别为,,点为的所在平面内一点,且满足.
(1)若,求的值;
(2)在(1)条件下,求的最小值;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理、可得,再由求出,利用向量平行四边形法则解得,得为的外心,再由正弦定理对称答案;
(2)由向量的数量积公式可得,求出的范围可得的范围,从而求出最小值;
(3)取的中点,由向量的加法运算可得,,再由平面向量数量积的定义可得,代入、得、,联立两式求出,再由正弦定理、基本不等式可得答案.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理得,
因为,可得,所以,
又因为,可得,所以,即,
因为,所以,
又由,
可得,
解得,即,所以为的外心,
由正弦定理有,所以;
【小问2详解】
因为,所以,且,
,
因为,解得,
则,则,所以,
所以,
所以;
【小问3详解】
如图所示:取的中点,连接,则,
所以,
同理可得,
由平面向量数量积的定义可得,
因为,所以,,
即,所以,①
,即,
所以,②
联立①②可得,
所以,,
又因为,
因为,所以,可得,
可得,当且仅当等号成立,
令,,
函数,令,
,
因为,所以,
可得,所以在上单调递增,
所以,
所以.
【点睛】方法点睛:解三角形的基本策略:一是利用正弦定理实现“边化角”;二是利用余弦定理实现“角化边”.
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2025学年第二学期高一年级3月阶段性测试数学试题
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知,则复数z( )
A. B. C. D.
2. 在中,,,,则角大小为( )
A. B. 或 C. D. 或
3. 已知向量满足,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
4. 在中,若,则的形状是( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形
C 钝角三角形 D. 等腰三角形
5. 如图,为了测量河对岸的塔高,某测量队选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点与.现测量得,米,在点,处测得塔顶的仰角分别为,,则塔高( )
A. 15米 B. 米
C. 30米 D. 米
6. 平面上、、三点不共线,设,,则的面积等于( )
A. B.
C. D.
7. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,为边上的中线,,且,则的面积为( )
A. 2 B. C. D.
8. 已知锐角的面积为,则边的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题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. 已知复数,则下列结论正确的是( ).
A. B. z在复平面内对应的点位于第二象限
C. 的虚部为 D. z是方程的根
10. 已知是边长为2的等边三角形,D,E分别是AC、AB上的两点,且,,BD与CE交于点O,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D. 在方向上的投影向量为
11. 我国南宋著名数学家秦九韶在《数书九章》中提出了已知三角形的三边长,求三角形的面积的问题,其求法是:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上.以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实;一为从隅,开平方得积.”若把以上这段文字写成公式,即,现有满足,且,则( )
A. 三个内角A,B,C满足关系
B. 的周长为
C. 若的角平分线与AC交于D,则的长为
D. 若E为外接圆上任意一点,则的最大值为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 如图,一个半径为的半圆,、两点为直径的三等分点,、两点为弧上的三等分点,则________.
13. 若,则的最大值为________.
14. 设G为的重心,满足.若.则实数的值为________.
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. 在锐角中,角的对边分别为,,,且.
(1)求角A大小;
(2)若,,求的面积.
16. 已知点,,,.
(1)若,,求的值;
(2)求的最小值.
17. 在锐角中,内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)点为线段中点,且,,求的值.
18. 如图,半圆的直径为,为直径延长线上的一点,,为半圆上任意一点,以为一边作等边三角形.设,
(1)当时,求四边形的周长;
(2)用表示四边形的面积,并求其面积的最大值;
(3)求的最大值,并指出此时的值.
19. 在锐角中,记的内角的对边分别为,,点为的所在平面内一点,且满足.
(1)若,求的值;
(2)在(1)条件下,求的最小值;
(3)若,求的取值范围.
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