内容正文:
高一年级数学学科试卷
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 下列物理量中,不是向量的是( )
A. 力 B. 位移
C. 质量 D. 速度
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量的定义判断求解.
【详解】四个物理量:“质量”、“速度”、“位移”、“力”,
“速度”、“位移”、“力”它们既有大小、又有方向为向量,
因此其中不能称为向量的是“质量”.
2. 设为平面内的一个基底,则下面四组向量中不能作为基底的是( )
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
【答案】C
【解析】
【分析】根据基底的定义,结合共线向量的性质判断即可.
【详解】平面向量的基底由两个不共线的非零向量组成,
C选项中,,即和为共线向量,
所以它们不能作为基底.
其他选项中的两个向量都不共线,所以可以作为基底.
故选:C
3. 已知,,,,且四边形ABCD为平行四边形,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据向量的线性运算法则,可得,,根据平行四边形的性质,可得,化简即可得答案.
【详解】由题意,,
因为四边形ABCD为平行四边形,
所以,即,
整理得.
故选:B
4. 2025年10月,某国产汽车完成一场百年汽车工业史上的创举——横渡长江,以硬核技术惊艳亮相,彰显中国汽车品牌创新实力.如图,此段长江的两岸近似看作平行,宽度约为1000米.若汽车从地出发,以的静水速度向对岸航行,水流速度为,要使航程最短,大约需要( )时间(单位:min)
A. B. C. 6 D. 12
【答案】D
【解析】
【分析】由汽车实际行驶方向应与两岸垂直,结合向量加法的平行四边形法则,即可求解.
【详解】设点B是长江对岸一点,与江岸垂直,当汽车实际沿方向行驶时,航程最短.
设汽车的速度,水流的速度,实际速度.
由图可知,
.
则航行时间为(min).
5. 若向量,记,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据向量数量积的坐标运算公式得,再代入余弦的倍角公式即得.
【详解】因为,所以,
所以.
6. 设向量绕点顺时针旋转得到向量,且,则向量( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设,若以所在射线为终边的一个角为,则以所在射线为终边的角为.由此可得的坐标,根据列出方程,求得,即可得到的坐标.
【详解】设,
若以所在射线为终边的一个角为,则以所在射线为终边的角为.
因为,
所以.
又,所以.
所以.
即,解得.
所以.
故选:B.
7. 已知在中,,则的外接圆半径为( )
A. 2 B. C. D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】利用余弦定理可求出,进而求出,再利用正弦定理即可求得答案.
【详解】由于在中,,
故,即,
故,结合,得,
故的外接圆半径为.
8. 在中,分别为的内角的对边,为边上一点,满足,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由已知条件求出,由余弦定理求出,再由正弦定理求出,进而求出,在中,由余弦定理即可求出
【详解】
由已知,,则,
因为,所以,
又,,代入,解得,
因为为边上一点,满足,所以,
由正弦定理,即,解得,所以,
设,则在中,由余弦定理,
得,解得,即.
故选:A.
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 如图,点,分别是长方形的边,上两点且,,,则下面结论正确的是( )
A. 当时,是钝角三角形
B. 若,,则的值是
C. 当时,的面积最小值是
D. 当时,向量数量积的最小值是
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意建立平面直角坐标系,利用向量的坐标运算求出向量或点的坐标,根据数量积的符号判断A,根据数量积的坐标运算判断B,根据三角形的面积利用配方法判断C,根据向量数量积的坐标运算,配方后判断D.
【详解】以为坐标原点,建立如图所示平面直角坐标系,
则,
当时,,,,,
所以,所以为钝角,故A正确;
当,时,,
,则,故B错误;
当时,,
,即,,
所以
,当时,有最小值,故C正确;
当时,,,,
则,故当时,的最小值是,故D正确.
故选:ACD
10. 在中,角的对边分别是,若,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 若,角的平分线交于点,则
D. 若为锐角三角形,则的取值范围是
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A;由已知条件结合正弦定理可推出,利用三角恒等变换公式化简可得结论;对于B,利用余弦定理进行判断即可;对于C,由条件可推出,再利用等面积法即可求得;对于D,由,结合正弦定理可得,结合可推出,进而根据为锐角三角形,确定角B的范围,即可求出的取值范围.
【详解】由于,利用正弦定理得,
而,
又,故,
结合,则可知,可得或,
即或(舍),选项A正确;
由余弦定理知,代入得,
即,选项B正确;
若,由得,
从而,
由,得,
从而,即,
解得,选项C错误;
对于D,由上面分析知,
因为,两边同除以,所以,
因为为锐角三角形,故,
所以,设,
则,即可设为,该函数在上单调递增,
则,即,选项D正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
11. ____.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量运算法则,化简整理即可.
【详解】由题意.
12. 在中,点满足,若对任意,均有,则的最小值是_____.
【答案】##0.8
【解析】
【分析】根据给定条件,结合向量的几何意义可得,确定点的轨迹,进而求出的最小值.
【详解】在直线上取点,令,不等式,
依题意,是点与直线上任意点距离的最小值,则,
点在以为直径的圆上(除点外),当与圆相切时,最大,最小,
令,则,圆半径,,
所以的最小值为.
故答案为:
13. 已知是边长为1的等边三角形,为平面内一点,则的最小值是___________.
【答案】
【解析】
【分析】建立直角坐标系,结合向量数量积求解即可.
【详解】以线段的中点为坐标原点,所在直线为轴建立如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.
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.
14. 已知向量,满足,,且与的夹角为.
(1)分别求与的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)1,
(2)
【解析】
【分析】(1)根据向量数量积定义和向量模的公式求解即可.
(2)根据向量垂直,可得到其数量积为0,从而可列出等式求出的值.
【小问1详解】
.
.
【小问2详解】
因为,
所以,解得.
15. 如图,在山脚测得山顶的仰角为,沿倾斜角为的斜坡向上走米到,在出测得山顶得仰角为,
(1)若,求坡面的坡比.(坡比是坡面的垂直高度与水平宽度的比值)
(2)求证:山高.
【答案】(1)
(2)
在中,
.
在中,根据正弦定理
,
所以山高为.
【解析】
【分析】(1)由题意利用坡面的坡比的定义计算可得;(2)求得的的长度和正弦定理可求得山的高度.
【小问1详解】
坡面的坡比为
.
【小问2详解】
略.
16. 在中,为直角,,,与相交于点M,连接,记,.
(1)试用,表示向量;
(2)在线段上取一点E,在线段上取一点F,使得直线过M,设,(,均为非零实数),求的值.
【答案】(1)
(2)7
【解析】
【分析】(1)设,利用,M,B三点共线和、M、A三点共线,分别用基底、表示向量得到关于的方程组即可求解;
(2)由、M、E三点共线用基底、表示向量,结合即可分析计算求解.
【小问1详解】
设,、M、B三点共线,
∴存在非零实数k使得,
,
,解得①,
又、M、A三点共线,∴存在非零实数t使得.
.
又,,解得②.
由①②解得,,
;
【小问2详解】
由(1)知,
、M、E三点共线,
∴存在非零实数h使得,
,所以
消去h得,.
17. 在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,的面积为,求:
①边长的值;②的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)根据题意,利用正弦定理和三角恒等变换的公式,求得,得到,即可求解;
(2)①由正弦定理得,利用三角形的面积公式,列出方程,求得的值,结合余弦定理,即可求解;②利用正弦定理,求得的值,结合三角函数的基本关系式和倍角公式,分别求得的值,结合两角差的余弦公式,即可求解.
【小问1详解】
解:因为,
由正弦定理,可得,
又因为,
可得,
所以,即
因为,可得,所以,即,
又因为,所以.
【小问2详解】
解:①因为,由正弦定理得,
所以的面积为
又因为的面积为,可得,解得,则,
由余弦定理得,所以;
②由正弦定理,可得,
因为,可得为锐角,所以,
则,
,
又因为,所以.
18. 布洛卡点是三角形内部的特殊点,由法国数学家亨利·布洛卡于19世纪提出,其定义如下:设P是内一点,若,则称点P为的布洛卡点,角为的布洛卡角.如图,在中,记它的三个内角分别为,其对边分别为的面积为S,点P为的布洛卡点,其布洛卡角为,请完成以下问题:
(1)若,求的大小及的值;
(2)已知的条件下,解下列两个问题:
①若,求的值;
②若,求S.
【答案】(1)
(2)①12;②
【解析】
【分析】(1)根据角的关系求得,在、中,分别由正弦定理可得,,由商数关系求的值;
(2)由,可得,对于①在、、中由余弦定理结合代数运算可得,再根据面积可求的值;②由面积公式结合余弦定理可得,结合①可得,平方展开运算得解.
【小问1详解】
在中,,
所以,而为锐角,故,所以,
所以,而,故.
又,故,
在中,由正弦定理有,所以,
在中,由正弦定理有,所以,
所以,故.
【小问2详解】
因为,所以,即,
①,所以
在中,,
在中,,
在中,,
三式相加得
,
整理得:.
②又
又由①知,
所以,
故,
整理得:,
即,
所以,即,
所以.
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高一年级数学学科试卷
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1. 下列物理量中,不是向量的是( )
A. 力 B. 位移
C. 质量 D. 速度
2. 设为平面内的一个基底,则下面四组向量中不能作为基底的是( )
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
3. 已知,,,,且四边形ABCD为平行四边形,则( )
A. B.
C. D.
4. 2025年10月,某国产汽车完成一场百年汽车工业史上的创举——横渡长江,以硬核技术惊艳亮相,彰显中国汽车品牌创新实力.如图,此段长江的两岸近似看作平行,宽度约为1000米.若汽车从地出发,以的静水速度向对岸航行,水流速度为,要使航程最短,大约需要( )时间(单位:min)
A. B. C. 6 D. 12
5. 若向量,记,则( )
A. B. C. D.
6. 设向量绕点顺时针旋转得到向量,且,则向量( )
A. B. C. D.
7. 已知在中,,则的外接圆半径为( )
A. 2 B. C. D. 3
8. 在中,分别为的内角的对边,为边上一点,满足,若,,,则( )
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 如图,点,分别是长方形的边,上两点且,,,则下面结论正确的是( )
A. 当时,是钝角三角形
B. 若,,则的值是
C. 当时,的面积最小值是
D. 当时,向量数量积的最小值是
10. 在中,角的对边分别是,若,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C. 若,角的平分线交于点,则
D. 若为锐角三角形,则的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
11. ____.
12. 在中,点满足,若对任意,均有,则的最小值是_____.
13. 已知是边长为1的等边三角形,为平面内一点,则的最小值是___________.
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.
14. 已知向量,满足,,且与的夹角为.
(1)分别求与的值;
(2)若,求的值.
15. 如图,在山脚测得山顶的仰角为,沿倾斜角为的斜坡向上走米到,在出测得山顶得仰角为,
(1)若,求坡面的坡比.(坡比是坡面的垂直高度与水平宽度的比值)
(2)求证:山高.
16. 在中,为直角,,,与相交于点M,连接,记,.
(1)试用,表示向量;
(2)在线段上取一点E,在线段上取一点F,使得直线过M,设,(,均为非零实数),求的值.
17. 在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,的面积为,求:
①边长的值;②的值.
18. 布洛卡点是三角形内部的特殊点,由法国数学家亨利·布洛卡于19世纪提出,其定义如下:设P是内一点,若,则称点P为的布洛卡点,角为的布洛卡角.如图,在中,记它的三个内角分别为,其对边分别为的面积为S,点P为的布洛卡点,其布洛卡角为,请完成以下问题:
(1)若,求的大小及的值;
(2)已知的条件下,解下列两个问题:
①若,求的值;
②若,求S.
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