内容正文:
攀枝花市三中2028届高一(下)第一次调研检测数学试题
时间:120分钟 满分:150分
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本题共8个小题,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,,且,夹角为,则( )
A. 3 B. 6 C. D.
2. 在中,,,,则的长为( )
A. 3 B. C. D.
3. 给出下列四个说法:①若,则;②若,则或;③若,则;④若,,则.其中正确的说法有( )个.
A. B. C. D.
4. 若点是所在平面内的一点,且满足,则与的面积之比为( )
A. B. C. D.
5. 已知在所在平面内,满足,且,,则点依次是的( )
A. 垂心,外心,内心 B. 重心,外心,内心
C. 重心,垂心,外心 D. 重心,垂心,内心
6. 点A,B在圆心为O的圆上,且,则( )
A. 8 B. C. D. 条件不足,无法计算
7. 在平行四边形中,点是边上的点,,点是线段的中点,若,则( )
A. B. 1 C. D.
8. 在中,且,,,若动点P满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3个小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知向量,,,则下列说法正确的有( )
A. B. 若,则
C. 若,则 D. 在上的投影向量坐标为
10. 函数的部分图象如图,下列说法正确的有( )
A.
B. 函数的图象关于对称
C. 函数在上的值域为
D. 要得到函数的图象,只需将函数的图象向左平移个单位
11. 设的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,,下列结论正确的是( )
A. 外接圆的面积为 B. 若,则满足条件的三角形只有1个
C. 面积的最大值为 D. 周长的最大值为
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 已知空间向量,的夹角为,且,,则与的夹角___________.
13. 如图,一艘船以每小时20km的速度向东航行,船在处观测灯塔在北偏东方向,行驶2h后,船到达处,观测个灯塔在北偏东方向,此时船与灯塔的距离为_________km.
14. 如图,在中,,,,E为AC中点,且BE与CD交于点F,若,则________.
四、解答题:本题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. (1)化简:;
(2)已知平行四边形的顶点,,,求D的坐标.
16. 已知函数,先将函数的图象所有的点纵坐标伸长为原来的两倍,横坐标缩短为原来的,再向右平移个单位长度后,得到函数的图象.
(1)求函数的解析式;
(2)若关于的方程在区间上恰有两个实数根,求实数的取值范围.
17. 某游乐场的摩天轮示意图如图,已知该摩天轮的半径为30米,轮上最低点与地面的距离为2米,沿逆时针方向匀速旋转,旋转一周所需时间为24分钟.在圆周上均匀分布12个座舱,标号分别为1至12(可视为点),在旋转过程中,座舱与地面的距离h与时间t的函数关系符合正弦函数模型即(其中,,),现从图示位置,即1号座舱(可视为A点)位于圆周最右端时开始计时,旋转时间为t分钟.
(1)求1号座舱(A点)与地面的距离h与时间t的函数关系的解析式;
(2)求旋转2分钟后1号座舱(A点)离地面的距离;
(3)在前24分钟内,求1号座舱(A点)与地面的距离为17米时t的值.
18. 已知的内角所对的边分别为,向量,,且.
(1)求角的值;
(2)若为锐角三角形.
(ⅰ)求角的范围;
(ⅱ)已知,求的取值范围.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出的,该问题是在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.意大利数学家托里拆利给出了解答:当的三个内角均小于时,使得的点O即为费马点;当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)设点P为的费马点,若,求的面积;
(3)设点P为的费马点,,求实数t的取值范围.
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攀枝花市三中2028届高一(下)第一次调研检测数学试题
时间:120分钟 满分:150分
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题:本题共8个小题,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,,且,夹角为,则( )
A. 3 B. 6 C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,夹角为,且,,
所以,解得:.
2. 在中,,,,则的长为( )
A. 3 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】在中,由余弦定理得:
,
,
.
3. 给出下列四个说法:①若,则;②若,则或;③若,则;④若,,则.其中正确的说法有( )个.
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据零向量定义、向量模长、平行的定义等知识依次判断各个选项即可.
【详解】对于①,模长为零的向量为零向量,①正确;
对于②,的模长相同,但方向不确定,未必同向或反向,②错误;
对于③,若,则同向或反向,但模长未必相同,③错误;
对于④,当时,,成立,但此时未必平行,④错误.
故选:A.
4. 若点是所在平面内的一点,且满足,则与的面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据平面向量的线性运算可得为线段的中点,再结合三角形面积公式以及边长比例关系可得结果.
【详解】取的中点为,如下图所示:
易知,又可得;
因此可得,即三点共线,且为线段的中点,
所以;
又,所以;
所以与的面积之比为.
故选:C
5. 已知在所在平面内,满足,且,,则点依次是的( )
A. 垂心,外心,内心 B. 重心,外心,内心
C. 重心,垂心,外心 D. 重心,垂心,内心
【答案】D
【解析】
【分析】根据中线的性质,可得为重心;根据向量垂直,即得到是垂心. 利用数量积的定义可判断为内心.
【详解】
由,则,
取的中点,则,
所以,所以是的重心;
由,得,即,
所以,同理,所以点为的垂心.
由,得,则,
而点在内,则,即,因此平分角,
同理分别平分,从而点是的内心,
故选:D
6. 点A,B在圆心为O的圆上,且,则( )
A. 8 B. C. D. 条件不足,无法计算
【答案】B
【解析】
【详解】令弦中点为,则,而,
所以.
7. 在平行四边形中,点是边上的点,,点是线段的中点,若,则( )
A. B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用向量的加法法则和数乘向量的运算法则即可求出.
【详解】由点是线段的中点,得,
由,且四边形为平行四边形,得,
则
,
故.
故选:A
8. 在中,且,,,若动点P满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】取中点,由数量积的运算律得,而的最大值等于,计算后可得.
【详解】取中点,连接,
则
,
因为,所以点在以为圆心,1为半径的圆上,如图,
则,
所以的最大值是.
二、多选题:本题共3个小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知向量,,,则下列说法正确的有( )
A. B. 若,则
C. 若,则 D. 在上的投影向量坐标为
【答案】BCD
【解析】
【详解】解:选项,由向量的模长公式,所以错误;
选项,由,可得,因为,则由向量共线的坐标公式,
可得,所以,因此正确;
选项,由,,当时,由向量垂直的坐标公式,
可得,所以,因此正确;
选项,由投影向量坐标公式可得在上的投影向量为,又,,
代入得投影向量,所以正确.
10. 函数的部分图象如图,下列说法正确的有( )
A.
B. 函数的图象关于对称
C. 函数在上的值域为
D. 要得到函数的图象,只需将函数的图象向左平移个单位
【答案】AD
【解析】
【分析】根据函数图象求函数 的解析式,即可得到选项 A 正确; 利用 可知选项 B 错误; 根据 可得 ,结合函数的单调性可知选项 C 错误;利用函数图象平移的原则可知选项 D 正确.
【详解】选项 A :设函数的最小正周期为 ,由图可知,,故 .
因为所以.
因为函数图象最高点为 ,所以,
所以,故 ,
因为,所以,选项 A 正确.
选项 B :由 A 可得 ,
故直线 不是函数 的对称轴,选项 错误.
选项 C :当 时,,,,
故函数 在 上的值域为 ,选项C错误.
选项 D :由题意得,,
将函数 的图象向左平移 个单位后的函数表达式为:
,选项D正确.
11. 设的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,,下列结论正确的是( )
A. 外接圆的面积为 B. 若,则满足条件的三角形只有1个
C. 面积的最大值为 D. 周长的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用正弦定理求解判断AB;利用余弦定理,结合基本不等式求解判断CD.
【详解】对于A,外接圆半径,该圆面积为,A正确;
对于B,由正弦定理得,而,因此有两解,B错误;
对于C,由余弦定理,得,
当且仅当时取等号,因此面积的最大值为,C正确;
对于D,由选项C得,,
当且仅当时取等号,则,因此周长的最大值为.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 已知空间向量,的夹角为,且,,则与的夹角___________.
【答案】
【解析】
【分析】先由数量积的定义式结合运算律求出与的点积,再计算其模长,然后由夹角公式计算可得.
【详解】由,的夹角为,且,得,
,
设与的夹角为,则,
由于,故.
故答案为:.
13. 如图,一艘船以每小时20km的速度向东航行,船在处观测灯塔在北偏东方向,行驶2h后,船到达处,观测个灯塔在北偏东方向,此时船与灯塔的距离为_________km.
【答案】
【解析】
【分析】利用正弦定理即可求解.
【详解】由图知知,,
由正弦定理有.
故答案为:
14. 如图,在中,,,,E为AC中点,且BE与CD交于点F,若,则________.
【答案】4
【解析】
【分析】设,利用共线,共线,求得后把用表示,然后由数量积的运算律求解.
【详解】由题可知,,
设,则,,
因为共线,共线,
所以,解得,
所以,
,
所以.
四、解答题:本题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. (1)化简:;
(2)已知平行四边形的顶点,,,求D的坐标.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(1)利用向量加减法化简计算;
(2)设点坐标,利用平行四边形的性质得出,进而利用向量相等列方程组求解.
【详解】(1)
.
(2)设,则,,
已知四边形是平行四边形,则,即,解得,
点D的坐标为.
16. 已知函数,先将函数的图象所有的点纵坐标伸长为原来的两倍,横坐标缩短为原来的,再向右平移个单位长度后,得到函数的图象.
(1)求函数的解析式;
(2)若关于的方程在区间上恰有两个实数根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据图象变换规律得到的解析式;
(2)作出在上的图象,借助图象求出的范围.
【小问1详解】
将函数的图象的点纵坐标伸长为原来的两倍,得,
再把横坐标缩短为原来的,得,
再向右平移个单位长度,得,
则.
【小问2详解】
函数,当时,
,,
函数的图象如下:
要使方程在区间上恰有两个实数根,
等价于函数在区间的图象与函数的图象有两个交点,
由图可知.
17. 某游乐场的摩天轮示意图如图,已知该摩天轮的半径为30米,轮上最低点与地面的距离为2米,沿逆时针方向匀速旋转,旋转一周所需时间为24分钟.在圆周上均匀分布12个座舱,标号分别为1至12(可视为点),在旋转过程中,座舱与地面的距离h与时间t的函数关系符合正弦函数模型即(其中,,),现从图示位置,即1号座舱(可视为A点)位于圆周最右端时开始计时,旋转时间为t分钟.
(1)求1号座舱(A点)与地面的距离h与时间t的函数关系的解析式;
(2)求旋转2分钟后1号座舱(A点)离地面的距离;
(3)在前24分钟内,求1号座舱(A点)与地面的距离为17米时t的值.
【答案】(1)
(2)47 (3)或时,1号座舱与地面的距离为17米
【解析】
【分析】(1) 根据实际情境确定振幅、平衡位置和周期求,再利用时的初始条件结合的限制求出,从而确定的解析式;
(2) 将直接代入已求得的的解析式中,计算出对应的函数值即为号座舱离地面的距离;
(3) 令建立三角方程,求解的值,结合的取值范围确定的可能取值,进而反解出的具体数值.
【小问1详解】
依题意1号座舱与地面的距离h与时间t的函数关系的解析式为
依题意可得,,则.又,∴,
当时,,又,所以,
所以.
【小问2详解】
所以旋转2分钟后1号座舱(A点)离地面的距离米;
【小问3详解】
令,即,∴,
∵,∴,
∴或,解得或,
故或时,1号座舱与地面的距离为17米.
18. 已知的内角所对的边分别为,向量,,且.
(1)求角的值;
(2)若为锐角三角形.
(ⅰ)求角的范围;
(ⅱ)已知,求的取值范围.
【答案】(1)或
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【解析】
【分析】(1)根据向量垂直的性质得到等式,再利用正弦定理将边化角,最后结合三角函数的性质,即可求出角的值;
(2)(ⅰ)根据三角形内角和定理以及锐角三角形的性质,即可求出角的范围;
(ⅱ)利用正弦定理将表示为关于角的三角函数,再结合角的范围,即可求出的范围.
【小问1详解】
由题意,向量,,且,
所以,即,
由正弦定理,可得,
即,
所以,
由于,则,,
代入得:,
因为中,,所以,
则,即,又是三角形内角,所以或.
【小问2详解】
(ⅰ)因为为锐角三角形,所以,
所以,所以,
所以,解不等式得,
所以的范围为;
(ⅱ)由正弦定理(为外接圆半径),
又,,则,,,
因为,,所以,则,
化简可得
,
所以
,
又由(ⅰ)得,,所以,
又根据正切函数的图象性质,在上单调递增,
所以,即.
所以,所以,所以,
即,即.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出的,该问题是在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.意大利数学家托里拆利给出了解答:当的三个内角均小于时,使得的点O即为费马点;当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)设点P为的费马点,若,求的面积;
(3)设点P为的费马点,,求实数t的取值范围.
【答案】(1)
(2)1 (3)
【解析】
【分析】(1) 利用正弦函数在区间内的特殊值,结合的范围,直接求解角的大小;
(2) 利用费马点的角度性质,通过三个小三角形面积和等于大三角形面积得到,再结合向量数量积公式与已知条件,求出,进而计算的面积;
(3) 设、将线段比转化为参数,结合费马点角度用余弦定理表示三边平方,利用勾股定理建立的关系,再通过基本不等式与二次不等式求解的取值范围.
【小问1详解】
因为,又,所以,
所以,所以.
【小问2详解】
由(1),所以三角形ABC的三个角都小于,
则由费马点定义可知:,
设,,,由,
得:,整理得,
则,
又,所以,所以,
故的面积为.
【小问3详解】
由(1)知,所以三角形ABC的三个角都小于,
故由点P为的费马点得,
设,,,,,,则由
得;
由余弦定理得,
,
,
故由得,
即,
而,,故,
当且仅当,结合,解得时,等号成立,
又,即有,解得或(舍去),
故实数t的取值范围为.
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