内容正文:
江苏省木渎高级中学2025-2026学年第二学期阶段性考试高一数学试题
总分150分 考试时间120分钟 命题人:高一数学备课组
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知向量,,,若A,B,D三点共线,则( )
A. B. 62 C. 28 D.
2. 设D为所在平面内一点,则( )
A. B.
C. D.
3. 在中,分别是三内角的对边,若满足条件的三角形的解有两个,则的长度范围是( )
A. B. C. D.
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
5. 下列命题正确的是( )
A.
B. 若向量,把向右平移2个单位,得到的向量的坐标为
C. 在中,是为锐角三角形的充要条件
D. 在中,若为任意实数,且,则P点的轨迹经过的内心
6. 如图,一块三角形铁皮,其一角已破裂,小明为了了解原铁皮的规格,现测得如下数据:,则破裂的断点两点间距离为( )
A. B. C. D.
7. 已知中,是外接圆的圆心,则的最大值为( )
A. 1 B. C. 2 D.
8. 已知的两个内角都是关于x的方程的解,其中,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 对于,下列说法正确的有( )
A. 若,则符合条件的有两个
B. 若,则
C. 若,则是钝角三角形
D. 若,则为等腰三角形
11. 在中,,,,AD是三角形的中线.E,F分别是AB,AC边上的动点,,(x,),线段EF与AD相交于点G.已知的面积是的面积的2倍,则( )
A. B. x+y的取值范围为
C. 若,则的取值范围为 D. 的取值范围为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上.
12. 已知平面向量满足,且,则向量的夹角大小为__________.
13. 的三个内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若,角的平分线交于,则_____.
14. 在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,S为的面积,且,则的取值范围为______.
四、解答题:本题共5小题,共78分.
15. 已知向量满足,且.
(1)求向量的夹角;
(2)求的值.
16. 如图,在平面直角坐标系中,已知点和单位圆上的两点,,点是劣弧上一点,,.
(1)若,求的值;
(2)设,当的最小值为时,求的值.
17. 已知、、分别为内角的对边,已知且.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的值;
(3)求周长的取值范围.
18. 如图,设中角,,所对的边分别为,,,为边上的中线,已知且,.
(1)求边的长度;
(2)求的面积;
(3)点为上一点,,过点的直线与边,(不含端点)分别交于,.若,求的值.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题,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120°时,使得的点O即为费马点;当有一个内角大于或等于120°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,且设点P为的费马点.
(1)若,且面积为.
(i)求角B;
(ii)求;
(2)若,,,的面积为,,,求的最小值.
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江苏省木渎高级中学2025-2026学年第二学期阶段性考试高一数学试题
总分150分 考试时间120分钟 命题人:高一数学备课组
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 已知向量,,,若A,B,D三点共线,则( )
A. B. 62 C. 28 D.
【答案】C
【解析】
【分析】由平面向量加法的坐标运算求得,再根据向量共线的坐标表示列出方程即可求解.
【详解】由题可知,,
因为A,B,D三点共线,所以,
所以,
故选:C.
2. 设D为所在平面内一点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用平面向量基本定理,把作为基底,再利用向量的加减法法则把向量用基底表示出来即可.
【详解】因为,所以,
所以.
故选:C.
3. 在中,分别是三内角的对边,若满足条件的三角形的解有两个,则的长度范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据三角形的解有两个,可得,然后求出的范围.
【详解】因为满足条件,的三角形的解有两个,
所以,所以,
所以的取值范围为.
故选:C.
【点睛】本题考查三角形中正弦定理的应用,考查运算能力,属基础题.
4. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由,而,可得,
所以.
5. 下列命题正确的是( )
A.
B. 若向量,把向右平移2个单位,得到的向量的坐标为
C. 在中,是为锐角三角形的充要条件
D. 在中,若为任意实数,且,则P点的轨迹经过的内心
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量减法法则判断A,根据向量的定义判断B,根据数量积的定义判断C,根据单位向量及向量加法的平行四边形法则判断D.
【详解】对于A:,故A错误;
对于B:向量平移后,不改变方向和模长,故平移后与平移前为相等向量,
故把向右平移2个单位,得到的向量的坐标为,故B错误;
对于C:由,即,即,
又,所以为锐角,不能得到为锐角三角形,故充分性不成立,
故C错误;
对于D:由,可得
又表示方向上的单位向量,表示方向上的单位向量,
根据向量加法的几何意义知,以和为邻边的平行四边形为菱形,
点在该菱形的对角线上,又菱形的对角线平分一组对角,
故点在的平分线上,所以点的轨迹经过的内心,故D正确.
故选:D
6. 如图,一块三角形铁皮,其一角已破裂,小明为了了解原铁皮的规格,现测得如下数据:,则破裂的断点两点间距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】延长交于点,求得,根据正弦定理即可求得,进而可求得,在中,由余弦定理即可求解.
【详解】如图,延长交于点,因为,所以,
在中,由正弦定理,得,
由题意得20,
在中,由余弦定理,得,
故两点之间的距离为.
故选:D.
7. 已知中,是外接圆的圆心,则的最大值为( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【分析】过点作,利用向量的减法运算和数量积化简,将问题转化为求的最值,再利用正弦定理和三角函数范围即可求最值.
【详解】过点作,垂足分别为,
因为是外接圆的圆心,则为的中点,
则,
由正弦定理得,
等号当且仅当时成立,
则,
所以的最大值为.
故选:C
8. 已知的两个内角都是关于x的方程的解,其中,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意,进一步,,进一步结合三角恒等变换即可求解.
【详解】因为,所以方程可化为:,
又根据题意由韦达定理有,,
则,整理可得,
又根据
,
又因为,所以,
所以在中,
,
则.
故选:B.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 下列等式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】拆角后由两角差的正切公式可判断A;由二倍角的余弦公式结合余弦值可得B错误;由二倍角的正弦公式和诱导公式可得C正确;由二倍角的正弦和辅助角公式可得D错误.
【详解】对于A,
,故A正确;
对于B,因为,所以,故B错误;
对于C,,
故C正确;
对于D,,故D错误;
故选:AC
10. 对于,下列说法正确的有( )
A. 若,则符合条件的有两个
B. 若,则
C. 若,则是钝角三角形
D. 若,则为等腰三角形
【答案】BC
【解析】
【分析】对A,利用余弦定理即可判断;对B,根据大角对大边并结合正弦定理即可判断;对C,根据正、余弦定理即可判断;对D,分类讨论即可判断.
【详解】对于选项A:由余弦定理可得:
,
即,只有一解,故A错误;
对于选项B:若,则,由正弦定理可得成立.故B正确;
对于选项C:若,由正弦定理得,
由余弦定理,且
所以为钝角,即是钝角三角形,故C正确;
对于选项D:因为在三角形中,,
故若,则或,可得或,
所以为等腰三角形或直角三角形,故D不正确,
故选:BC.
11. 在中,,,,AD是三角形的中线.E,F分别是AB,AC边上的动点,,(x,),线段EF与AD相交于点G.已知的面积是的面积的2倍,则( )
A. B. x+y的取值范围为
C. 若,则的取值范围为 D. 的取值范围为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用三角形面积公式即可得到,利用对勾函数的性质和基本不等式即可判断B,利用共线向量定理的推论即可判断C,利用转化法计算即可判断D.
【详解】对A,,
,
又因为,即,
解得,故A正确,
对B,因为,,则,解得,则,
则,
当且仅当时等号成立,
根据对勾函数的图象与性质可知当或1时,,则,故B错误,
对C,因为,,所以,
因为点三点共线,
则存在,使得
则有,则,,故C正确;
对D,,,
则
,
因为,则,则,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点睛:本题较难的CD选项的判定,需要利用共线向量定理的推论,从而得到,然后解出,从而得到其范围;对于D选项,则利用转化法来计算,最后得到,再进行消元转化为单变量表示即可得到其范围.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上.
12. 已知平面向量满足,且,则向量的夹角大小为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用平面向量数量积与向量的运算律以及向量夹角公式计算即可.
【详解】设向量的夹角,因为,
所以,
即解得:,
因为,所以.
13. 的三个内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若,角的平分线交于,则_____.
【答案】2
【解析】
【分析】根据余弦定理,先计算出边的长度,然后利用面积等于与的面积的和计算角平分线的长度,或者求出各个角的大小,用正弦定理求出的长度.
【详解】由图可知,记,
方法一:由余弦定理可得,,因为,解得:,
由可得,,
解得:.
方法二:由余弦定理可得,,
因为,解得:,
由正弦定理可得,,
解得:,因为,
所以,又,
所以,即.
故答案为:.
14. 在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,S为的面积,且,则的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】由余弦定理结合面积公式化简得,利用辅助角公式求出,由正弦定理得,根据正切函数的性质求得,,最后利用对勾函数的单调性求解即可.
【详解】在锐角,由余弦定理可知,
由面积公式可得,代入到已知条件可得,
因为,化简可得,所以,
根据恒等变换可得,因为锐角,
所以,则,所以可得,即,
所以,
则,
因为锐角,所以,,
则,又在单调递增,
则,令,所以,
所以,
由对勾函数的单调性知在单调递减,在单调递增,
当时,取到最小值,当或时,最大值,
则.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共78分.
15. 已知向量满足,且.
(1)求向量的夹角;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据数量积的运算律求出,再由夹角公式计算可得;
(2)由及数量积的运算律计算可得.
【小问1详解】
设向量与的夹角为,则,
即,解得,
所以,,故,
故向量与的夹角为.
【小问2详解】
.
16. 如图,在平面直角坐标系中,已知点和单位圆上的两点,,点是劣弧上一点,,.
(1)若,求的值;
(2)设,当的最小值为时,求的值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)根据任意角三角函数定义可求得,利用可求得,结合诱导公式可化简求出结果;(2)利用向量坐标表示可得到,可求得,根据二次函数性质可求得,从而利用的最小值构造方程可求得,根据角的范围可求得和,进而根据数量积的坐标运算可求得结果.
【详解】(1)由可知:,
(2)由题意得: ,
当时,
,解得:
【点睛】本题考查利用诱导公式化简求值、平面向量数量积的求解,涉及到任意角三角函数定义、向量坐标运算、向量模长最值的求解等知识;本题的解题关键是能够通过求解模长平方,结合二次函数的性质求得模长的最值.
17. 已知、、分别为内角的对边,已知且.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的值;
(3)求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)2 (3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理边化角,再由三角恒等变换化简求解;
(2)由面积公式得,再根据余弦定理求的值;
(3)根据,,将周长化为三角函数求最值.
【小问1详解】
因为,由正弦定理可得
,
所以,
,则,所以,即,
,则,故,因此,.
【小问2详解】
由三角形的面积公式可得,
,由余弦定理可得:
,
即
因此.
【小问3详解】
由正弦定理可得,
故,
所以,
所以
,
,所以,则,所以,
所以,
因此,的周长的取值范围是.
18. 如图,设中角,,所对的边分别为,,,为边上的中线,已知且,.
(1)求边的长度;
(2)求的面积;
(3)点为上一点,,过点的直线与边,(不含端点)分别交于,.若,求的值.
【答案】(1)4 (2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据和正弦定理可得,由余弦定理可得,进而,即可求解;
(2)设,根据平面向量的线性运算可得,则结合数量积的运算律和定义可得,由得,化简得,利用同角三角函数关系和三角形面积公式计算即可求解;
(3)设,,、.由向量的线性运算可得.结合得,解得,,利用三角形面积公式计算即可求解.
【小问1详解】
由题意得:,
在中,由正弦定理,得,
在中,由余弦定理,所以,
得,又∵,∴.
【小问2详解】
设,∵AD为边上的中线,∴,
则,
,
,①
整理得,即,
得或,
由①,得,∴,∴,
∴,∴.
【小问3详解】
由(2)知,,
D为BC的中点,则,
设,,、.
所以,得,
又E、G、F三点共线,所以,即.
由,得,
又,所以,
化简得,解得,,
∴,,
∴.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题,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120°时,使得的点O即为费马点;当有一个内角大于或等于120°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,且设点P为的费马点.
(1)若,且面积为.
(i)求角B;
(ii)求;
(2)若,,,的面积为,,,求的最小值.
【答案】(1)(i);(ii)
(2).
【解析】
【分析】(1)(i)利用两角和的正弦公式和即可求解;
(ii)由(i)得P为内的费马点,即,利用面积为得,即可求解;
(2)由利用二倍角的余弦公式有,即,利用正弦定理有,即,从而求出角,利用面积公式得,再由正弦定理即可得,,最后利用均值不等式即可求解.
【小问1详解】
(i)∵,,
∴,
∴,
在中,,∴,∴,
又,∴.
(ii)∵,∴不存在大于等于120°的角,∴P为内的费马点.
所以,
∵,
∴,
∴
.
【小问2详解】
∵,∴,即,
在中有正弦定理得,,
∴,∴,
在中,,∴,
又,∴.
∴,
设,,则在由正弦定理得,,
在由正弦定理得,,
∴,
当且仅当,,时等号成立.
∴的最小值为.
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