内容正文:
临澧一中高一下学期第一次阶段性考试
数学试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150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. 已知复数,,为虚数单位,若为纯虚数,则( )
A. B. 6 C. -6 D.
2. 复数满足,则的最大值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
3. 在中,角、、的对边分别为、、,若,,,则( )
A. B. C. D. 或
4. 已知三角形ABC满足,则三角形ABC的形状一定是( )
A. 正三角形 B. 等腰三角形 C. 直角三角形 D. 钝角三角形
5. 在中,,过点的直线分别交直线,于点,,设,,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
6. 任何一个复数 都可以表示成 的形式,通常称为复数的三角形式. 法国数学家棣莫弗发现: ,我们称这个结论为棣莫弗定理. 则 的值为( )
A. B.
C. D.
7. 已知是边长为的等边三角形,为平面内一点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
8. 在锐角中,角的对边分别为,的面积为S,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、选择题;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,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. 在复平面内对应的点位于第四象限 D. 是方程的一个复数根
10. 已知向量,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则的值为2
B. 当时,求与夹角为
C. 若在方向上的投影向量的模为,则或
D. 若与夹角为钝角,则的取值范围是
11. 已知分别为内角的对边,下面四个结论正确的是( )
A. 若,则为等腰三角形或直角三角形
B. 在锐角中,不等式恒成立
C. 若,,且有两解,则的取值范围是
D. 若,则为锐角三角形
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量满足,,且,则__________.
13. 在中的三个内角的对边分别为,重心为,若,则=________.
14. 已知是同一平面上的3个向量,满足,且向量与的夹角为,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. 已知向量.
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
16. 如图,观测站在目标的南偏西方向,经过处有一条南偏东走向的公路,在处观测到与相距31km的处有一人正沿此公路向处行走,走20km到达处,此时测得,相距21km.
(1)求;
(2)求,之间的距离.
17. 已知在中,为中点,,,.
(1)若,求;
(2)设和的夹角为,若,求证:;
(3)若线段上一动点满足,试确定点的位置.
18. 在中,角,,的对边分别为,,,,.
(1)求角;
(2)若是线段的中点,且,求;
(3)若为锐角三角形,求的周长的取值范围.
19. 如图,扇形ABC是一块半径(单位:千米),圆心角的风景区,点P在弧BC上(不与B,C重合).现欲在风景区规划三条商业街道,要求街道PQ与AB垂直于点Q,街道PR与AC垂直于点R,线段RQ表示第三条街道.记.
(1)若点P是弧的中点,求三条街道的总长度;
(2)通过计算说明街道的长度是否会随的变化而变化;
(3)由于环境的原因,三条街道每年能产生的经济效益分别为每千米300,200,400(单位:万元),求这三条街道每年能产生的经济总效益的最大值.
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临澧一中高一下学期第一次阶段性考试
数学试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150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. 已知复数,,为虚数单位,若为纯虚数,则( )
A. B. 6 C. -6 D.
【答案】C
【解析】
【分析】将复数化成复数的代数形式,根据纯虚数的定义即可求解.
【详解】依题意,复数,因为为纯虚数,所以且,解得.
故选:C.
2. 复数满足,则的最大值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数的模的几何意义可得复数在复平面内的轨迹为以点为圆心,以为半径的圆即可求解.
【详解】设复数,则对应点的坐标为,
所以
所以复数对应的点到的距离为,
故复数在复平面内的轨迹为以点为圆心,以为半径的圆,
故当点运动到与轴的交点,且向上的位置时,此时最大,最大值为
故选:C
3. 在中,角、、的对边分别为、、,若,,,则( )
A. B. C. D. 或
【答案】D
【解析】
【分析】分析可知,即,利用正弦定理求出的值,即可得出的大小.
【详解】在中,因为,,,且,故,
由正弦定理可得,
又因为,故或.
故选:D.
4. 已知三角形ABC满足,则三角形ABC的形状一定是( )
A. 正三角形 B. 等腰三角形 C. 直角三角形 D. 钝角三角形
【答案】B
【解析】
【分析】根据单位向量的定义及加法的几何意义有对应向量在的角平分线上,进而有的角平分线与边垂直,结合等腰三角形的性质即可得.
【详解】由几何意义知,对应向量在的角平分线上,
由,即的角平分线与边垂直,
所以三角形ABC的形状一定是等腰三角形.
故选:B
5. 在中,,过点的直线分别交直线,于点,,设,,则的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】利用基底表示向量,再由共线向量定理推论求得结果.
【详解】
由,得,
则,
又,,
则,
又共线,因此,即.
故选:C
6. 任何一个复数 都可以表示成 的形式,通常称为复数的三角形式. 法国数学家棣莫弗发现: ,我们称这个结论为棣莫弗定理. 则 的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,将化为三角形式,再根据棣莫弗定理化简求值,即得答案.
【详解】
,
故选:C
7. 已知是边长为的等边三角形,为平面内一点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】以线段的中点为坐标原点,所在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最小值.
【详解】以线段的中点为坐标原点,所在直线为轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
则、、,
设点,则,,,
所以,,
则,
当且仅当,时,取最小值.
故选:B.
8. 在锐角中,角的对边分别为,的面积为S,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,利用三角形的面积公式和余弦定理,求得,得到,再由为锐角三角形,求得,结合正弦定理,化简得到,结合三角函数的性质,即可求解.
【详解】因为,可得,且,
所以,由余弦定理可得,
又因为,所以,
因为为锐角三角形,则满足,可得,
由正弦定理得,
又因为,所以,可得,可得.
故选:B.
二、选择题;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,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. 在复平面内对应的点位于第四象限 D. 是方程的一个复数根
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据复数的乘除运算、共轭复数的概念、复数的几何意义等知识逐项计算判断即可.
【详解】对于A,,所以,故A正确;
对于B,,所以,故B正确;
对于C,复数在复平面内对应的点为,位于第四象限,故C正确;
对于D,将代入方程的左边,得,
所以不是该方程的根,故D错误.
故选:ABC.
10. 已知向量,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则的值为2
B. 当时,求与夹角为
C. 若在方向上的投影向量的模为,则或
D. 若与夹角为钝角,则的取值范围是
【答案】BC
【解析】
【分析】根据向量共线的坐标运算求解判断A,根据向量垂直的坐标运算求解判断B,根据投影向量的坐标公式列式求解判断C,根据向量夹角的坐标运算列不等式求解判断D.
【详解】对于A,向量,且,所以,则,故A错误;
对于B,时,,则,所以与的夹角为,故B正确;
对于C,由已知在方向上的投影向量的模为,
所以,解得或,故C正确;
对于D,若与夹角为钝角,则且与不共线,
所以且,故D错误.
故选:BC
11. 已知分别为内角的对边,下面四个结论正确的是( )
A. 若,则为等腰三角形或直角三角形
B. 在锐角中,不等式恒成立
C. 若,,且有两解,则的取值范围是
D. 若,则为锐角三角形
【答案】ABC
【解析】
【分析】由余弦定理角化边,因式分解得到或,从而判断的形状,得到A选项;根据正弦函数在的单调性得到B选项;根据三角形的个数判断C选项;利用正弦定理只能得到为锐角,无法证明D选项.
【详解】对于A,若,则由余弦定理得,
即,,
所以,所以或,
所以为等腰三角形或直角三角形,故A正确;
对于B,在锐角中,,故且,
故,所以不等式恒成立,故B正确;
对于C,若,且有两解,
则,故,即,故C正确;
对于D,若,则,
即,由正弦定理得,所以角为锐角,
但角未知,无法判断为锐角三角形,故D错误.
故选:ABC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量满足,,且,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】由可得,结合及题中条件即可求解.
【详解】∵,∴.
∵,,
∴,
∴,∴.
故答案为:.
13. 在中的三个内角的对边分别为,重心为,若,则=________.
【答案】
【解析】
【分析】先利用三角形重心性质,得出,再结合三边一角用余弦定理即可求出结果.
【详解】由三角形重心性质知,又,
所以,
,
.
故答案为:.
14. 已知是同一平面上的3个向量,满足,且向量与的夹角为,则的最大值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】向量最值问题,使用数形结合处理即可求解.
【详解】
如图,不妨设,则四点共圆.
由于,于是.
综上可知的最大值为.
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. 已知向量.
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据向量共线的坐标表示即可求解;
(2)根据向量减法的坐标表示和向量垂直的坐标表示即可求解.
【小问1详解】
∵向量,,
∴,解得.
【小问2详解】
∵向量,∴.
∵,
∴,解得.
16. 如图,观测站在目标的南偏西方向,经过处有一条南偏东走向的公路,在处观测到与相距31km的处有一人正沿此公路向处行走,走20km到达处,此时测得,相距21km.
(1)求;
(2)求,之间的距离.
【答案】(1)
(2)15km
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理求出,即可求;
(2)由正弦定理有求出,再由余弦定理有即可求解.
【小问1详解】
由题意知:,,
在中,由余弦定理
因为,
所以
【小问2详解】
,,,
由题意知:
在中,由正弦定理得:,所以
由余弦定理得:,
即,
解得:或(舍)
,之间的距离为
17. 已知在中,为中点,,,.
(1)若,求;
(2)设和的夹角为,若,求证:;
(3)若线段上一动点满足,试确定点的位置.
【答案】(1)
(2)证明如下:
∵为的中点,
∴,
由平面向量数量积的定义可得,
∴,
∵、均为非零向量,
∴,即.
(3)点为线段的中点
【解析】
【分析】(1)将用基底表示,利用平面向量数量积的运算性质可求出的值;
(2)将向量用基底表示,利用平面向量数量积的运算性质计算的值,即可证得结论成立;
(3)设,其中,将用基底表示,利用平面向量的基本定理可求出的值,即可得出结论.
【小问1详解】
因为,则,可得,
因为,,,
由平面向量数量积的定义可得,
所以,
.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
因为点在线段上的一点,设,其中,
则,所以,,
又因为,且、不共线,
所以,,解得,此时,点为线段的中点.
18. 在中,角,,的对边分别为,,,,.
(1)求角;
(2)若是线段的中点,且,求;
(3)若为锐角三角形,求的周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先应用正弦定理化边为角,再应用两角和的正弦公式计算化简得出角A;
(2)先根据向量关系,左右两边平方后结合余弦定理得出,进而得出面积即可;
(3)应用正弦定理边角转化应用辅助角公式化简,再根据角的范围应用正弦函数的性质求解.
【小问1详解】
由正弦定理可知,
∴,
∴,
又,,
∴,
∵,∴,
∵,∴.
【小问2详解】
由(1)及余弦定理得,即,①
又因为,则,
则,
即,
所以,②
由得,
所以.
【小问3详解】
由(1)得,则,即,
由正弦定理可知,,
所以
.
因为△ABC为锐角三角形,所以,,
即,,
则,即,
则,
故△ABC的周长的取值范围为.
19. 如图,扇形ABC是一块半径(单位:千米),圆心角的风景区,点P在弧BC上(不与B,C重合).现欲在风景区规划三条商业街道,要求街道PQ与AB垂直于点Q,街道PR与AC垂直于点R,线段RQ表示第三条街道.记.
(1)若点P是弧的中点,求三条街道的总长度;
(2)通过计算说明街道的长度是否会随的变化而变化;
(3)由于环境的原因,三条街道每年能产生的经济效益分别为每千米300,200,400(单位:万元),求这三条街道每年能产生的经济总效益的最大值.
【答案】(1)
(2),不会随的变化而变化.
(3)最大值为(万元)
【解析】
【分析】(1)易知平分,可得,即可得求得各街道长;
(2)写出,的表达式,利用余弦定理可得,为定值;
(3)结合各街道单位效益可得经济总效益为,利用辅助角公式可求出最大值.
【小问1详解】
根据题意可得若点P是弧的中点,可得,
此时,,
而,由余弦定理可得,
即可得;
所以三条街道的总长度为;
【小问2详解】
在中可得,同理,
利用余弦定理可得
;
可得
因此街道的长度为定值,不会随的变化而变化.
【小问3详解】
依题意可得这三条街道每年能产生的经济总效益为:
,其中;
当时,的取值最大,
最大值为(万元).
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