内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)、老校(文化街校区)
2025-2026学年高一下期04月测试(一)
数学试题
一、单选题: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,若(i为虚数单位),则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,,
所以,所以,所以,
解得或,所以实数a的取值范围是.
2. 设是单位向量,,则四边形一定是( )
A. 梯形 B. 菱形 C. 矩形 D. 正方形
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,利用共线向量及向量模的意义判断即得.
【详解】由,得,,
所以四边形一定是菱形.
故选:B
3. 为所在平面上动点,点满足, ,则射线过的
A. 外心 B. 内心 C. 重心 D. 垂心
【答案】B
【解析】
【分析】将变形为,因为和的模长都是1,根据平行四边形法则可得,过三角形的内心.
【详解】
因为和分别是和的单位向量
所以是以和为邻边的平行四边形的角平分线对应的向量
所以的方向与的角平分线重合
即射线过的内心
故选B
【点睛】本题主要考查平面向量的平行四边形法则、单位向量的性质以及三角形四心的性质,属于中档题.
4. 在平行四边形ABCD中,为AB中点,为BC上一点,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为是的中点,,
因为,所以,又,
由题意得,故B正确.
5. 已知向量.若,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先根据向量垂直求得,再根据投影向量公式求解即可.
【详解】由,又,
所以,解得,
所以,
所以向量在向量上的投影向量的坐标为,
6. 下列说法正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,则
C. 对任意非零向量,是和它同向的一个单位向量
D. 零向量没有方向
【答案】C
【解析】
【分析】结合共线向量、单位向量、零向量的定义逐项判断即得.
【详解】对于A,当时,任意向量都与共线,则不一定共线,A错误;
对于B,向量不能比较大小,B错误;
对于C,对任意非零向量,是和它同向的一个单位向量,C正确;
对于D,零向量有方向,其方向是任意的,D错误.
7. 已知三点共线,不共线且在线段上(不含端点),若,则的最小值为( )
A. 7 B. 4 C. 9 D. 11
【答案】C
【解析】
【分析】首先根据三点共线的充要条件得,然后运用均值定理求最值.
【详解】因为三点共线, 不共线且在线段上,
由可得且,
则,
当且仅当且,解得时,等号成立.
8. 在锐角中,角的对边分别为,为的面积,,且,则的周长的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用面积公式和余弦定理可得,然后根据正弦定理及三角变换可得,再根据三角形是锐角三角形,得到的范围,转化为三角函数求值域的问题.
【详解】,
,
∴,即,为锐角,
∴,又,
由正弦定理可得,
所以
,其中,,
因为为锐角三角形,
所以,则,
即:,
所以,又,
∴,即,
故的周长的取值范围是.
故选:C.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,部分选的得部分分,有选错的得0分.
9. 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,,则面积的最大值为
D. 若为钝角三角形,则
【答案】ABC
【解析】
【详解】对于A,若,则,
根据正弦定理(是外接圆半径),
可得,
所以,即,A正确;
对于B,由正弦定理,
代入得,
因为,且,(即),
所以可以是锐角或钝角,两种情况均符合三角形内角和为,
所以有两解,B正确;
对于C,由余弦定理得,,
所以,
由基本不等式得,,
则,即,
当且仅当时,等号成立,
所以面积,C正确;
对于D,若为钝角,则由余弦定理得,,
所以,即,D错误.
10. 设,,是非零向量,则下列说法中不正确的是( )
A. B.
C. 若,则 D. 若,,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据向量的数量积、向量乘法、向量的模、相等向量及向量平行逐项分析判断即可.
【详解】选项A:表示与共线的向量,表示与共线的向量,故不正确.
选项B:当时,,所以不正确.
选项C:若,此时与不一定是相等向量,如,故不正确.
选项D:因为,,是非零向量,若,,则,故正确.
11. 下列关于非零复数、的结论正确的有( )
A. 若,则、互为共轭复数
B.
C. 在复平面内对应的点为,且满足,则点所在的区域的面积为
D. 若,则
【答案】BC
【解析】
【分析】利用特殊值法可判断AD选项;利用共轭复数的定义和复数的运算可判断B选项;利用复数模的几何意义可判断C选项.
【详解】对于A选项,不妨取,,则,但、不互为共轭复数,A错;
对于B选项,取,,
所以,
,B对;
对于C选项,因为,
所以表示以点为圆心,半径为的圆及其内部,
表示以点为圆心,半径为的圆及其外部,
所以点所在的区域如下图所示:
故点所在的区域的面积为,C对;
对于D选项,不妨取,,则,
但,,即,D错.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在中,,则的最小内角的余弦值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由正弦定理可得是最小的角,设,再由余弦定理可得答案.
【详解】由正弦定理可得,
可得是最小的角,设,则,
由余弦定理得.
13. 已知复数,为虚数单位,则的共轭复数__________.
【答案】
【解析】
【分析】法一:根据已知化简分子约分得出,即可求解共轭复数;法二:应用分母实数化结合复数的乘法得出,即可求解共轭复数.
【详解】法一,所以的共轭复数为.
法二,所以的共轭复数为.
故答案为:.
14. 已知的面积为分别是的中点,若,则BC长度的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用余弦定理结合辅助角公式得到,再结合正弦函数的有界性求解即可.
【详解】连接相交于点,则为的重心,连接并延长交于点,
则由重心的性质得为的中点,则,
而,且,得到,
设,则,
由三角形面积公式得,
则,解得,
由余弦定理得,
解得,化简可得,
由辅助角公式得,
则,解得,即长度的最小值为.
故答案为:
四、解答题:本大题共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,,,.
(1)若,求的值;
(2)若与的夹角为,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由向量坐标运算即可求解;
(2)由数量积的坐标运算以及定义,列方程即可化简求解.
【小问1详解】
若,则,,所以,
所以.
【小问2详解】
, .
即,平方得:,
∴或, .
由于,所以不符合要求,故舍去;
∴.
16. 已知向量,
(1)若,求的值;
(2)当时,求;
(3)若向量,夹角为锐角,求的取值范围
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)条件可转化为,解方程即可;
(2)根据向量加法坐标运算公式求,再由向量的模的坐标公式求解;
(3)条件可转化为,且需排除同向共线情况,解不等式可得结论.
【小问1详解】
由题设,得,即,
所以.
【小问2详解】
当时,,
所以
故.
【小问3详解】
由题设,,故,
当,同向共线时,有且,此时,
可得,不满足,夹角为锐角,
综上,或.
所以的取值范围为.
17. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若角是锐角,,求的面积.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边角关系转化为三角函数关系,通过三角恒等变换求出的值;
(2)利用余弦定理结合完全平方式求出,进而求出三角形面积.
【小问1详解】
由,
得,
.
因为,所以,
所以,可得或.
【小问2详解】
因为角是锐角,所以,则,
由余弦定理可得,
则,
因为,
所以,得,
故的面积为.
18. 如图,半圆O的直径为2,A为直径延长线上一点,,B为半圆上任意一点,以为一边作等边三角形.
(1)当时,
①求三角形的面积.
②若,求m、n.
(2)若,求的最小值.
【答案】(1)①;②,
(2)
【解析】
【分析】(1)依据已知条件先求出、和,进而求出,则①由即可求解;②法一(坐标法):作于点M,由得,依次求出和进而求出,则以所在直线分别为x轴,y轴建立平面直角坐标系,求出、和即可由求出;法二(向量法):先求得,,作于点M,接着又由数量积定义公式和投影几何意义得,,进而得,,再利用和求出和即可求解.
(2)设与相交于点Q,得,过点C作直线的平行线l,作垂直l于点F,交于点E,有,设,,由余弦定理以及等面积法,结合三角恒等变换可得关于的表达式,再利用基本不等式可求得最值.
【小问1详解】
当时,由条件知,,,
所以,,
所以
,
①三角形的面积为.
②方法一(坐标法):作交于点M,
由①知,同理,
所以,
,
所以,
以所在直线分别为x轴,y轴建立平面直角坐标系,
则,,,
因为,所以,
所以,.
方法二(向量法):因为,,,,
所以,,
作于点M,则,,
所以,
,
所以,.
由①知,同理,
所以,
,
所以,
所以,.
【小问2详解】
设与相交于点Q,则且,
所以,
又,所以,
所以,
所以,过点C作直线的平行线l,作垂直l于点F,交于点E,
则,设,,
由余弦定理知,
又在中由等面积法知,
所以,所以,
又正三角形的高为,所以,
所以,
即
,
当且仅当,即,即时,取得最小值为.
【点睛】思路点睛:对于求最小值,可先设与相交于点Q,由三点共线结合得,过点C作直线的平行线l,作垂直l于点F,交与点E,于是有,设,,接着由余弦定理得及在中由等面积法得,再由即可得,结合三角恒等变换公式可得关于的表达式,再利用基本不等式即可得最小值.
19. 在平面四边形中,,.
(1)若.
(i)若A,B,C,D四点共圆M,求;
(ii)求四边形面积S的最大值.
(2)若,,与交于点.记,求当为何值时,.
【答案】(1)(i);(ii)
(2)
【解析】
【分析】(1)设,,利用余弦定理可得.(i)由题意可得,进而可得和;(ii)根据面积公式可得,整理可得,进而分析最值;
(2)利用余弦定理可得,可知A,B,C,D四点共圆,且圆的半径,根据正弦定理已经圆的性质可得,运算求解即可.
【小问1详解】
设,,其中,
在中,由余弦定理可得;
在中,由余弦定理可得;
即,可得.
(i)若A,B,C,D四点共圆M,则,
可得,,
由可得,即,
则,即;
(ii)因为四边形面积,
即,且,
又因为,
当且仅当时,等号成立
即,解得,
所以四边形面积S的最大值为.
【小问2详解】
在中,由余弦定理可得,
即,
则,即,
因为,可知A,B,C,D四点共圆,且圆的半径,
则,
且,可知,
若,则,
即,可得,
又因为,则,可得,解得,
所以当时,.
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数学试题
一、单选题: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,若(i为虚数单位),则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2. 设是单位向量,,则四边形一定是( )
A. 梯形 B. 菱形 C. 矩形 D. 正方形
3. 为所在平面上动点,点满足, ,则射线过的
A. 外心 B. 内心 C. 重心 D. 垂心
4. 在平行四边形ABCD中,为AB中点,为BC上一点,且,则( )
A. B. C. D.
5. 已知向量.若,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
6. 下列说法正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,则
C. 对任意非零向量,是和它同向的一个单位向量
D. 零向量没有方向
7. 已知三点共线,不共线且在线段上(不含端点),若,则的最小值为( )
A. 7 B. 4 C. 9 D. 11
8. 在锐角中,角的对边分别为,为的面积,,且,则的周长的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,部分选的得部分分,有选错的得0分.
9. 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,,则面积的最大值为
D. 若为钝角三角形,则
10. 设,,是非零向量,则下列说法中不正确的是( )
A. B.
C. 若,则 D. 若,,则
11. 下列关于非零复数、的结论正确的有( )
A. 若,则、互为共轭复数
B.
C. 在复平面内对应的点为,且满足,则点所在的区域的面积为
D. 若,则
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在中,,则的最小内角的余弦值为___________.
13. 已知复数,为虚数单位,则的共轭复数__________.
14. 已知的面积为分别是的中点,若,则BC长度的最小值为__________.
四、解答题:本大题共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,,,.
(1)若,求的值;
(2)若与的夹角为,求实数的值.
16. 已知向量,
(1)若,求的值;
(2)当时,求;
(3)若向量,夹角为锐角,求的取值范围
17. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若角是锐角,,求的面积.
18. 如图,半圆O的直径为2,A为直径延长线上一点,,B为半圆上任意一点,以为一边作等边三角形.
(1)当时,
①求三角形的面积.
②若,求m、n.
(2)若,求的最小值.
19. 在平面四边形中,,.
(1)若.
(i)若A,B,C,D四点共圆M,求;
(ii)求四边形面积S的最大值.
(2)若,,与交于点.记,求当为何值时,.
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