内容正文:
高2028届数学学科高一下4月月考
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,只有一个选项是符合题目要求的)
1. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,,则边a的长为( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】根据正弦定理求解.
【详解】,
根据正弦定理,即.
2. 已知向量,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为,,,则,解得.
3. 如图,在中,设,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量的线性运算可得结果.
【详解】由,可得,
.
故选:A.
4. 已知的三边满足,则( )
A. 一定是锐角三角形 B. 一定是直角三角形
C. 一定是钝角三角形 D. 可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形
【答案】C
【解析】
【分析】可设,,,再借助余弦定理计算出即可得解.
【详解】由的三边,,满足,
可设,,(),
则,
所以角是钝角,故是钝角三角形.
故选:C.
5. 已知点、、在所在平面内,且,,,则点、、依次是的( )
A. 重心、外心、垂心 B. 重心、外心、内心
C. 外心、重心、垂心 D. 外心、重心、内心
【答案】C
【解析】
【分析】根据到三角形三个顶点的距离相等,得到为外心;根据中线的性质,可得为重心;根据向量垂直,即得到是垂心.
【详解】
因为,所以到定点的距离相等,
所以为的外心;
由,则,
取的中点,则,
所以,即为靠近的三等分点,
所以是的重心;
由,得,即,
所以,同理,,所以点为的垂心.
6. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,的面积为,则的最小值为( )
A. 3 B. C. 6 D.
【答案】C
【解析】
【分析】结合题设利用正弦定理及两角和的正弦公式化简可得,再结合的面积为可得,进而根据基本不等式求解即可.
【详解】由,
根据正弦定理得,,
则,
在中,,则,即,
又,则,
又,则,
所以,当且仅当时等号成立,
则的最小值为6.
7. 在中,,若,则
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,由向量线性运算法则可得=,即可得P为△ABC的重心,则有++=,由正弦定理分析sinB•+2sinA•+3sinC•=可得b•+2a•+3c•=,由向量减法法则可得b(﹣)+2a•+3c•=,即b•+(2a﹣b)+3c•=,由平面向量基本定理可得,解可得a=b=3c,由余弦定理计算可得答案.
【详解】:根据题意,如图,在△ABC中,设D为BC的中点,
有+=2,
又由=(+),则=,
则P为△ABC的重心,则有++=,
若sinB•+2sinA•+3sinC•=,则b•+2a•+3c•=,
而=﹣,
则b(﹣)+2a•+3c•=,
b•+(2a﹣b)+3c•=,
又由++=,
则有,解可得a=b=3c,
则cosC==;
故选D.
【考点】向量、三角形重心性质、余弦定理.
【点睛】本题考查余弦定理和正弦定理的应用,涉及平面向量基本定理,关键是明确a、b、c的具体关系.
8. 如图,设的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,且,若点D是外一点,,,则四边形面积可能为( )
A. B. C. D. 5
【答案】B
【解析】
【详解】由正弦定理得,
,又因为,
所以,得,又因为,
所以,则,故,
,,
所以,面积取值范围为.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 关于平面向量,,,下列说法中正确的是( )
A. ,,则
B. 若向量与不共线,则与都是非零向量
C. 若向量与同向,且,则
D. 若,则
【答案】AB
【解析】
【分析】A选项,根据向量模的三角不等式判断;B选项,根据共线向量和零向量的定义判断;C选项,根据向量定义判断;D选项,整理得到,然后判断.
【详解】A选项, ,则,故A正确;
B选项,零向量与任意向量共线,若,中存在零向量,则二者一定共线;因此不共线的两个向量必然都是非零向量,B正确;
C选项,向量有方向,不能直接比较大小,只有模长可以比较大小,C错误;
D选项,由只能推出,即或或,则不一定成立,D错误.
10. 已知点P是所在平面内一点,且, ,则下列说法正确的是( )
A. 若,则点P是边BC的中点
B. 若点P是边BC上靠近B点的三等分点,则
C. 若,则
D. 若点P在BC边的中线上,且,则点P是的重心
【答案】BD
【解析】
【分析】利用平面向量基本定理逐一判断各选项即可.
【详解】对于A,因,P为边BC的中点等价于,
即,,故A错误;
对于B,如图1,点P是边BC上靠近B点的三等分点,
则,
即,,即,故B正确;
对于C,若,则,且,
如图2,设,即,则点在边上,
点为的中点,所以,即C错误;
对于D,若,所以,且,
如图3,设,即,则点在上,
又因为P在BC边的中线上,则即为中线,从而点P为的重心,故D正确.
故选:BD.
11. 已知的面积为,角的对边分别是,,,则( )
A. B.
C. D. 边的中线长为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用条件化简判断A;根据正弦定理及三角恒等变换判断B;根据正弦定理求判断C;根据余弦定理求出中线长判断D.
【详解】因为,
所以,即,
所以,由可知,即为钝角,
又,所以,
又为锐角,所以,故A正确;
因为,由正弦定理可得,
所以,
由和差化积公式可得,
即,即,
由可得,所以或(舍去),
即,故B正确;
由AB可知,,所以,故.
因为,所以.
由正弦定理,,即,
解得,所以,故C错误;
由可知,
,
设边的中线长为,则,
所以,故D正确.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知向量,则与的夹角为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用平面向量的夹角的坐标公式直接求解即可.
【详解】因为,
所以,
因为,所以.
故答案为:.
13. 已知向量是单位向量,向量在上的投影向量为,向量在上的投影向量为,则的最小值为__________.
【答案】1
【解析】
【分析】根据平面向量减法的几何意义,结合投影向量的定义进行求解即可.
【详解】令,过作的垂线,在上任取一点,则,过作的垂线,在上任取一点,则,则.
故答案为:1
14. 已知梯形面积为,,,为上靠近点的四等分点,为线段上一点,且满足,则___________.的最小值为___________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】借助平面向量线性运算可用、表示,再利用、、三点共线即可得;利用平面向量夹角公式可得,再借助模长与数量积关系,结合基本不等式计算即可得的最小值.
【详解】,则,
故,
由、、三点共线,可得,解得;
则,
由,则,
故,
则,故
,
当且仅当,即,时,等号成立,
故的最小值为.
四、解答题(本题共25小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 如图,某货轮在A处看灯塔B在货轮的北偏东,距离为,在A处看灯塔C在货轮的北偏西,距离为,货轮由A处向正北航行到D处时,再看灯塔B在南偏东.
求:
(1)A处与D处之间的距离;
(2)灯塔C与D处之间的距离.
【答案】(1).
(2).
【解析】
【分析】(1)在中,利用正弦定理,通过已知的角和边直接求出的长度;
(2)在中,利用余弦定理,根据已知的两边和夹角求出的长度.
【小问1详解】
在中,,,由正弦定理得.
即A处与D处之间的距离为.
【小问2详解】
在中,由余弦定理得
,
解得.
即C处与D处的距离为.
16. 在平行四边形中,.
(1)求点的坐标;
(2)若为的中点,向量,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意画出图形,根据题意设点,然后写出的坐标,根据求出即可;
(2)根据题意分别写出的坐标,再利用向量共线建立方程求出即可.
【小问1详解】
如图所示:
因为,所以,
设,则,
因为四边形是平行四边形,所以,
所以,
所以点D的坐标为.
【小问2详解】
因为为的中点,所以,
由,
且,
所以,
所以,
因为,所以,
解得.
17. 如图,在平行四边形中,E为的中点,,与,分别相交于M,N两点.
(1)若,求的值;
(2)若,,求;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据几何图形,以及向量的线性运算,即可求解;
(2)根据向量的线性运算,以及,,共线,,,共线,利用待定系数法求,,并求得,再根据向量的数量积公式求,即可求解.
【小问1详解】
因为四边形是平行四边形,
所以,
所以,,所以.
【小问2详解】
因为为中点,四边形为平行四边形,
所以.
因为,所以.
设,,
则,
,
因为,,共线,,,共线,
所以,
解得,,
所以,
因为,,,
所以,
所以.
18. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,.
(1)求A;
(2)若,求的周长最大值.
(3)若为锐角三角形,其外接圆圆心为O,.记和的面积分别为,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)首先利用向量数量积的坐标公式得到一个等式,然后利用正弦定理和和差的正弦函数公式对等式进行化简,最后根据角的范围求出.
(2)利用正弦定理将边转化为角,再结合三角函数性质得到其值域即可.
(3)首先利用正弦定理列出外接圆半径与的关系,然后根据圆心角、圆周角的关系列出的大小,然后根据三角形面积公式列出的表达式,最后根据角的范围求出其范围即可.
【小问1详解】
,即,
由正弦定理得,,
因为,所以,
又,所以,即,
因为,所以,所以,即.
【小问2详解】
因为,,所以,
所以周长
因为,所以
当时,周长取得最大值,此时.
【小问3详解】
设外接圆半径为,则,
且由正弦定理,即,
因为,,
所以,
,
所以,
由为锐角三角形知,,,令,
则,
∵,
∴.
19. 如图,若内一点P满足,则称P为的布洛卡点,α为布洛卡角.某同学对布洛卡点产生兴趣,对其进行探索并得到许多正确的结论,比如,若下列问题中的点P为的布洛卡点,请你和他一起解决如下问题:
(1)证明:;
(2)已知角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,求证:;
(3)在(2)的条件下,若的周长为6,试把表示为b的函数,并求的值域.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3),
【解析】
【分析】(1)根据布洛卡点的定义和三角形内角和为即可证明;
(2)在和中分别应用正弦定理后可得,然后再在中应用正弦定理得,两个式子相乘即可证明;
(3)由向量的数量积运算结合余弦定理、(2)的结论和的周长即可求得,根据基本不等式和三角形边的关系求出的范围,再由的单调性即可求得值域.
【小问1详解】
在中,,
因为点为布洛卡点,所以,
所以,
所以.
【小问2详解】
由,则,
在中,,
在中,由正弦定理得,
即,解得①,
在中,由正弦定理得,,
即,解得②,
联立①②得,即.
在中,由正弦定理有,
与两边相乘:,
所以.
【小问3详解】
由题意有,,
则
,
所以,
又因为,(当且仅当时,等号成立),解得,
又由三角形边的关系知,则,即,
,整理得,解得,即,
而时,单调递减,
,,
所以的值域为.
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高2028届数学学科高一下4月月考
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,只有一个选项是符合题目要求的)
1. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,,则边a的长为( )
A. B. C. D. 1
2. 已知向量,,,则( )
A. B. C. D.
3. 如图,在中,设,则( )
A. B. C. D.
4. 已知的三边满足,则( )
A. 一定是锐角三角形 B. 一定是直角三角形
C. 一定是钝角三角形 D. 可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形
5. 已知点、、在所在平面内,且,,,则点、、依次是的( )
A. 重心、外心、垂心 B. 重心、外心、内心
C. 外心、重心、垂心 D. 外心、重心、内心
6. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,的面积为,则的最小值为( )
A. 3 B. C. 6 D.
7. 在中,,若,则
A. B. C. D.
8. 如图,设的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,且,若点D是外一点,,,则四边形面积可能为( )
A. B. C. D. 5
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 关于平面向量,,,下列说法中正确的是( )
A. ,,则
B. 若向量与不共线,则与都是非零向量
C. 若向量与同向,且,则
D. 若,则
10. 已知点P是所在平面内一点,且, ,则下列说法正确的是( )
A. 若,则点P是边BC的中点
B. 若点P是边BC上靠近B点的三等分点,则
C. 若,则
D. 若点P在BC边的中线上,且,则点P是的重心
11. 已知的面积为,角的对边分别是,,,则( )
A. B.
C. D. 边的中线长为
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知向量,则与的夹角为__________.
13. 已知向量是单位向量,向量在上的投影向量为,向量在上的投影向量为,则的最小值为__________.
14. 已知梯形面积为,,,为上靠近点的四等分点,为线段上一点,且满足,则___________.的最小值为___________.
四、解答题(本题共25小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 如图,某货轮在A处看灯塔B在货轮的北偏东,距离为,在A处看灯塔C在货轮的北偏西,距离为,货轮由A处向正北航行到D处时,再看灯塔B在南偏东.
求:
(1)A处与D处之间的距离;
(2)灯塔C与D处之间的距离.
16. 在平行四边形中,.
(1)求点的坐标;
(2)若为的中点,向量,且,求的值.
17. 如图,在平行四边形中,E为的中点,,与,分别相交于M,N两点.
(1)若,求的值;
(2)若,,求;
18. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,.
(1)求A;
(2)若,求的周长最大值.
(3)若为锐角三角形,其外接圆圆心为O,.记和的面积分别为,,求的取值范围.
19. 如图,若内一点P满足,则称P为的布洛卡点,α为布洛卡角.某同学对布洛卡点产生兴趣,对其进行探索并得到许多正确的结论,比如,若下列问题中的点P为的布洛卡点,请你和他一起解决如下问题:
(1)证明:;
(2)已知角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,求证:;
(3)在(2)的条件下,若的周长为6,试把表示为b的函数,并求的值域.
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