内容正文:
南航苏州附中2025—2026学年第二学期
高一年级四月限时训练
命题人:史玉花 审核人:周慧玲
一、单选题
1. 在中,,,且的面积为5,则角的大小为( )
A. 30° B. 60° C. 30°或150° D. 60°或120°
【答案】C
【解析】
【详解】的面积,
所以,解得.
因为,
所以角的大小为30°或150°.
2. 已知,不共线,,,(),若A,B,C三点共线,则( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】求出,,根据共线得到方程,求出答案.
【详解】,
,
因为A,B,C三点共线,所以,即,
因为不共线,故,
解得.
故选:A
3. 已知向量满足,则在方向上的投影向量是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用数量积的运算律和投影向量公式求解即可.
【详解】因为向量满足,
所以,解得,
所以在方向上的投影向量是,
故选:D.
4. 如图,在平行四边形中,为线段的中点,,,,则( )
A. 20 B. 22 C. 24 D. 25
【答案】B
【解析】
【分析】用基底表示出目标向量,利用数量积运算可得答案.
【详解】由题意可得,,
所以
因为,,,所以,
所以.
故选:B
5. 在直角梯形中,已知,,,点是边靠近点的三等分点,点是边上一个动点.则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】如图,以点为原点,分别以,所在直线为,轴,建立平面直角坐标系,设,则,且,,从而得到,结合二次函数的性质即可求解.
【详解】如图,以点为原点,分别以,所在直线为,轴,建立平面直角坐标系,
依题意,有,,,,
设,则,且,,
,
因,当时,,当时,,
故.
故选:D.
6. 在中,内角的对边分别为,则一定为( )
A. 直角三角形 B. 等腰三角形
C. 等腰直角三角形 D. 钝角三角形
【答案】A
【解析】
【分析】先利用二倍角的余弦公式对等式进行化简,消去半角形式,化简后等式中含有边和角的混合形式,所以考虑利用正弦定理将边转化为角的正弦形式,再结合诱导公式对等式中的角进行转化,整理后得到角之间的关系,进而判断三角形的形状.
【详解】在中, ,
则,即,
则,即得,
由于,故,结合,可得,
即一定为直角三角形,
7. 已知,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据条件,利用正弦的和差角公式得到,从而得,再利用基本不等式,即可求解.
【详解】因为,即,
所以,
整理得到,又,,则,且易知,
所以,且
则,
又,当且仅当时取等号,
所以.
8. 已知的内角,,的对边分别为,,,若,则的最小值为( ).
A. 1 B. C. D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】先根据 与三角形内角和,利用正弦定理将 、 转化为关于 的表达式,再令 把原式化为对勾函数,最后用基本不等式求出最小值并验证等号成立条件.
【详解】在中,,由得,所以.
由正弦定理,,则,即.
由,,则,
.
故.
原式,
代入得:.
令,由得,故.
原式化为,.
由均值不等式得,当且仅当即时取等号
符合条件,故,即原式最小值为.
二、多选题
9. 已知非零向量,则下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若则
C. 若,则 D. 向量与向量垂直
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A,根据条件,利用数乘向量的定义得到,即可判断;对B,根据条件,利用数量积的运算律及模的定义,即可判断;对C,根据条件,利用数量积的定义,得到,即可判断;对D,根据条件,结合数量积的运算律,得到,即可求解.
【详解】对于A,因为为非零向量,若,则,故,故A正确;
对于B,若,
则,故,故В正确;
对于C,若,则,
得到,不能确定,故C错误;
对于D,,
所以,故D正确.
故选:ABD.
10. 已知,且,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】由正切关系得到正余弦关系,结合,分别求出和,判断出AB选项,再由二倍角公式和和差角公式判断出CD选项.
【详解】∵,即,
∴,
∴,
∴,B选项正确,
∴,A选项错误,
∴
,C选项正确
,
∵,∴,∴,D选项错误.
故选:BC
11. 的内角,,的对边分别为,,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,,则有两解
C. 若,且,则为等边三角形
D. 若,,则面积的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,由正弦定理即可判断,对于B,由正弦定理结合大边对大角可判断,对于C,根据向量线性关系及数量积的几何意义可判断,对于D,由余弦定理结合基本不等式求出最大值,即可判定.
【详解】A选项,在中,由得,即,所以;
B选项,由正弦定理得即,解得,
又因为,所以,所以只能是锐角,所以只有一解,B错误;
C选项,和分别表示与和同方向的单位向量,
以这两个单位向量为邻边的平行四边形是菱形,
又由结合菱形性质知的角平分线与垂直,
所以是等腰三角形且,
又因为,且,
所以,所以是等边三角形,C正确;
D选项,因为,,所以由余弦定理得,
当且仅当时取等号,即,
所以,D正确.
三、填空题
12. 已知,则________.
【答案】
【解析】
【分析】利用辅助角公式整理原式,再将所求角转化为已知角的形式,最后结合诱导公式和二倍角公式求解.
【详解】根据题意得.
由已知得,即,
故
.
13. 在,内角的对边分别为,若,则______.
【答案】2
【解析】
【分析】根据题意,利用正弦定理和三角恒等变换公式,化简得到,得到,即可求解.
【详解】因为,由正弦定理得,
整理得
可得,
所以,即,可得.
14. 在锐角三角形ABC中,若sinA=2sinBsinC,则tanAtanBtanC的最小值是______.
【答案】8.
【解析】
【详解】,又,因此
即最小值为8.
【考点】三角恒等变换,切的性质应用
【名师点睛】消元与降次是高中数学中的主旋律,利用三角形中隐含的边角关系作为消元依据是本题突破口,斜三角形中恒有,这类同于正、余弦定理,是一个关于切的等量关系,平时应多总结积累常见的三角恒等变形,提高转化问题能力,培养消元意识.此类问题的求解有两种思路:一是边化角,二是角化边.
四、解答题
15. (1)已知,,其中,.求角的正弦值.
(2)化简:.
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由,得,
又,故,
由同角三角函数关系得.
由,,得,.
(2)原式.
因为,所以原式
由辅助角公式可得,
代入得原式.
由和差化积公式可得:,
故原式.
16. 已知向量、满足,,且.
(1)若,求实数的值;
(2)求;
(3)求与的夹角.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据条件,利用向量的数量积的运算律,得到,再利用垂直的向量表示,即可求解;
(2)利用向量的模长计算公式,即可求解;
(3)先计算出,再利用向量的夹角公式,即可求解.
【小问1详解】
因为,又,,
所以,又,则,
得到,解得.
【小问2详解】
因为,所以.
【小问3详解】
因为,又,,
所以,又,所以.
17. 已知,,函数.
(1)求函数的解析式及周期;
(2)若,且,求的值.
(3)角、、分别为、、三边所对的角,若,,求周长的最大值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据向量数量积的定义,二倍角公式及辅助角公式化简,再根据三角函数的性质求解即可;
(2)由得出,再根据两角差的正弦公式计算即可;
(3)由得出,根据余弦定理结合基本不等式计算求解即可.
【小问1详解】
.
周期;
【小问2详解】
由可知,,化简得,
,,,
;
【小问3详解】
由可得,即,
又,则,则,所以.
由余弦定理知:
,
当且仅当时“”成立,
此时为等边三角形,
又所以的周长的最大值为.
18. 已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求.
(2)若,请再从条件①、②、③中选择一个合适的条件作为已知,使存在且唯一确定,求的面积.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
①边上的中线长为;②;③角的平分线长为.
【答案】(1)
(2)选① ;选②不合,因为三角形不唯一;选③ .
【解析】
【分析】(1)使用二倍角公式、余弦定理、正弦定理求解;
(2)选①,在中使用余弦定理计算并计算面积,选②,在中由余弦定理计算并计算面积,选③,在中,由余弦定理计算,并分析角的大小求解.
【小问1详解】
由二倍角公式得:,
整理得:,
由正弦定理得:,,,代入上式可得:
,即,
由余弦定理,可得,,
因为,所以.
【小问2详解】
若选条件①,记边上的中线为,则,
在中,由余弦定理得,
即,解得或(舍),
所以.
若选条件②,在中由余弦定理得,
即,解得或3,此时与题目中存在且唯一确定矛盾;
若选条件③,记角的角平分线为,,在中,由余弦定理得:,
,,,
,,
.
19. 如图所示,某区有一块空地,其中,,.当地区政府规划将这块空地改造成一个旅游景点,拟在中间挖一个人工湖,其中M,N都在边AB上,且,挖出的泥土堆放在地带上形成假山,剩下的地带开设儿童游乐场.为安全起见,需在人工湖的周围安装防护网.
(1)当时,求防护网的总长度;
(2)若要求挖人工湖用地的面积是堆假山用地的面积的倍,试确定的大小;
(3)为节省投入资金,人工湖的面积要尽可能小,问如何设计施工方案,可使的面积最小?最小面积是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)时,面积取最小值为
【解析】
【分析】(1)在中利用余弦定理可求得,可知为正三角形,由此可得结果;
(2)设,由可得;在中,利用正弦定理可得;由此可构造方程求得;
(3)设,由(2)知;在中,利用正弦定理可得,根据,结合三角恒等变换知识可化简得到,由正弦函数的最值可确定所求最小值.
【小问1详解】
在中,,,,则,
在中,由余弦定理得:,
即,则,可得,
可知为正三角形,其周长为,即防护网的总长度为.
【小问2详解】
设,
因为,即,可得,
在中,由得:,
即,可得,
又因为,则,
则,解得,所以.
【小问3详解】
设,由(2)知:,
在中,由得:,
则,
当且仅当,即时,面积取最小值为.
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高一年级四月限时训练
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一、单选题
1. 在中,,,且的面积为5,则角的大小为( )
A. 30° B. 60° C. 30°或150° D. 60°或120°
2. 已知,不共线,,,(),若A,B,C三点共线,则( )
A. B. C. 1 D. 2
3. 已知向量满足,则在方向上的投影向量是( )
A. B. C. D.
4. 如图,在平行四边形中,为线段的中点,,,,则( )
A. 20 B. 22 C. 24 D. 25
5. 在直角梯形中,已知,,,点是边靠近点的三等分点,点是边上一个动点.则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6. 在中,内角的对边分别为,则一定为( )
A. 直角三角形 B. 等腰三角形
C. 等腰直角三角形 D. 钝角三角形
7. 已知,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
8. 已知的内角,,的对边分别为,,,若,则的最小值为( ).
A. 1 B. C. D. 5
二、多选题
9. 已知非零向量,则下列结论正确的是( )
A. 若,则 B. 若则
C. 若,则 D. 向量与向量垂直
10. 已知,且,,则( )
A. B.
C. D.
11. 的内角,,的对边分别为,,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,,则有两解
C. 若,且,则为等边三角形
D. 若,,则面积的最大值为
三、填空题
12. 已知,则________.
13. 在,内角的对边分别为,若,则______.
14. 在锐角三角形ABC中,若sinA=2sinBsinC,则tanAtanBtanC的最小值是______.
四、解答题
15. (1)已知,,其中,.求角的正弦值.
(2)化简:.
16. 已知向量、满足,,且.
(1)若,求实数的值;
(2)求;
(3)求与的夹角.
17. 已知,,函数.
(1)求函数的解析式及周期;
(2)若,且,求的值.
(3)角、、分别为、、三边所对的角,若,,求周长的最大值.
18. 已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求.
(2)若,请再从条件①、②、③中选择一个合适的条件作为已知,使存在且唯一确定,求的面积.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
①边上的中线长为;②;③角的平分线长为.
19. 如图所示,某区有一块空地,其中,,.当地区政府规划将这块空地改造成一个旅游景点,拟在中间挖一个人工湖,其中M,N都在边AB上,且,挖出的泥土堆放在地带上形成假山,剩下的地带开设儿童游乐场.为安全起见,需在人工湖的周围安装防护网.
(1)当时,求防护网的总长度;
(2)若要求挖人工湖用地的面积是堆假山用地的面积的倍,试确定的大小;
(3)为节省投入资金,人工湖的面积要尽可能小,问如何设计施工方案,可使的面积最小?最小面积是多少?
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