内容正文:
高一数学试题
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. 已知i为虚数单位,复数,复数的虚部为( )
A. 1 B. 3 C. i D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的乘法运算及复数的定义即可求解.
【详解】∵,∴复数的虚部为3.
故选:B.
2. 已知向量,满足,且,则的值为( )
A. 4 B. 2 C. 8 D. 3
【答案】D
【解析】
【详解】由,得,所以.
由,得,
又,得,
所以,则.
3. 如图,在中,,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,结合向量的线性运算法则,准确化简、运算,即可求解.
【详解】在中,,
,
又,,,
,
,.
故选:D.
4. 设,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用二倍角的正弦公式及辅助角公式化简,再利用正弦函数单调性比较大小.
【详解】依题意,,,,
又,则,所以.
5. 如图,在半径为的圆中,有一条长度为2的弦,则( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 12
【答案】A
【解析】
【分析】取的中点,连接,则,再根据数量积的运算律计算可得.
【详解】取的中点,连接,则,
所以.
6. 函数,若在区间上单调递减,则实数m的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】;
,;
在区间上单调递减,,解得,
实数的最小值为.
7. 如图所示,一半径为4米的水轮,水轮圆心O距离水面2米,已知水轮每60秒逆时针转动一圈,如果当水轮上点P从水中浮现时(图中点)开始计时,则下列说法错误的是( )
A. 点P距离水面的高度h(米)与时间t(秒)之间的函数解析式为
B. 点P第一次到达最高点需要20秒
C. 当水轮转动95秒时,点P距离水面1米
D. 当水轮转动50秒时,点P在水面下方,距离水面2米
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意求出点距离水面的高度(米)与时间(秒)之间的函数解析式为,结合选项依次判断即可.
【详解】设点距离水面的高度为(米)与时间(秒)之间的函数解析式为,,
由题意,,
所以,解得,
因为,所以,
则,
当时,,所以,则,
又,则,
综上,,故A正确;
令,则,
令,得秒,故B正确;
当秒时,米,故C错误;
当秒时,米,故D正确.
8. 在锐角中,角的对边分别为,记的面积为,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用余弦定理、正弦定理、三角形面积的正弦表示以及三角恒等变换化简得出,利用是锐角三角形求出角的取值范围,由正弦定理结合三角恒等变换可得出,利用二次函数的基本性质即可求解.
【详解】由题意得,得,又,得,
由余弦定理得:,化简得,
由正弦定理得:,
由于,
代入化简得,
因为,则,
又因为正弦函数在上单调递增,所以,即,则,
因为是锐角三角形,所以有解得,则,
,
令,则有二次函数,
由于二次函数的对称轴,因此函数在上单调递增,
因此,故,故D正确.
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.
9. 下列说法中正确的说法为( )
A. 若,,则
B. 在中,若,则
C. 两个非零向量,,若,则与共线且反向
D. 若,则存在唯一实数使得
【答案】BC
【解析】
【分析】利用共线向量的意义判断选项A和D;利用正弦定理判断选项B;利用数量积的运算律及性质判断选项C.
【详解】对于A,当时,对任意向量均有,因此向量不一定共线,A错误;
对于B,在中,,B正确;
对于C,由,得,
整理得,且向量是非零向量,因此与共线且反向,C正确;
对于D,当时,满足,对,均有,即的值有无数个,D错误.
10. 已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 函数的最小正周期为
B.
C. 函数在上单调递增
D. 方程的解为,
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据给定的函数图象,求出周期及、、,进而求出解析式,再根据正切函数的性质逐项判断即可.
【详解】对于A,由图可知,函数的最小正周期为,故A正确;
对于B,由,所以,
因为,则,则,
因为,则,所以,故B正确;
对于C,,由,得,
而,即时,没有意义,故C错误;
对于D,,则,
方程,得,
即,即,
所以或,因为,,
所以或,解得或,故D正确.
故选:ABD.
11. 正方形ABCD的边长为2,E在BC上,且,如图,点P是以AB为直径的半圆上任意一点,,则( )
A. 最大值为0.5 B. 最大值为1
C. 的最大值为 D. 最大值是
【答案】BD
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,设利用坐标表示出向量关系,得到,再利用辅助角公式和三角函数的取值逐项判断即可.
【详解】以线段AB所在直线为x轴,线段AB的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系,如图,
则,,,,.
设,,则,,,
由,得,则,
解得,
对于A,,
其中锐角由确定,,则当时,,A错误;
对于B,,,即,当且仅当时取等号,B正确;
对于C,,
则,
而,当时,取得最大值为,C错误.
对于D,,其中锐角由确定,
,则当时,取得最大值,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量不共线,且向量,,且,则_____________.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量共线得到方程组,解出即可.
【详解】,所以,
即,,.
故答案为:.
13. 已知复数在复平面内对应的点在第三象限,则实数的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】借助复数的几何意义计算即可得.
【详解】由题意知,所以,故.
所以实数的取值范围是
14. 已知函数,.若,,,则a的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】利用三角恒等变换及对勾函数的性质求得的值域,根据一次函数的单调性求得的值域,由题可得的值域是的值域的子集,由此列出不等式,求解可得a的取值范围.
【详解】函数.
令,
当时,,,所以.
当时,,当且仅当,即时等号成立.
所以由对勾函数的性质,得在上单调递增,
所以.
所以,.
函数是单调递增函数,
所以当时,.
若,,,则是的子集,
所以,解得.
故a的取值范围是.
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.
15. 如图,已知单位圆O与x轴正半轴交于点M,点A,B在单位圆上,其中点A在第一象限,且,记,.
(1)若,求点A,B的坐标;
(2)若点A的坐标为,求的值.
【答案】(1)点A坐标为,点B坐标为
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角函数的定义结合特殊角的三角函数值计算即可.
(2)利用三角函数的定义结合诱导公式计算即可.
【小问1详解】
因为,所以,,所以点坐标为,
又因为,所以,,所以点坐标为.
【小问2详解】
因为点在单位圆上,得,又因为点位于第一象限,则,
所以点的坐标为,即,,
由,得,因此,
由诱导公式得:,
又因为二倍角公式为:,
所以, 因此.
16. 已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)在中,,,的面积为,求边BC的长.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)利用辅助角公式,结合正弦函数的单调性即可求解;
(2)利用正弦定理角化边,结合面积公式和余弦定理即可求解.
【小问1详解】
,
令,,
解得,,
所以函数的单调递增区间为,
【小问2详解】
因为,
又A为的内角,则,故,
所以,所以
设角A,B,C所对边分别为a,b,c,
因为,由正弦定理得.①
因为三角形的面积为,所以.②
由①②解得:,
由余弦定理得 ,
所以
17. 已知在中,为中点,,,.
(1)设和的夹角为,若,求证:;
(2)若,求.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【解析】
【分析】(1)要证两向量垂直,则可以通过证明数量积为,从而得到对应的线段垂直;
(2)先把用,线性表示,再利用建立方程关系,从而解出夹角余弦值,进而求出角度.
【小问1详解】
因为N为AB中点,所以,则.
根据向量数量积的分配律可得.
已知,,,
则,,
代入可得,因为,所以,即.
【小问2详解】
因为,所以,
又因为,则,
所以,
而,,,,
所以代入得,解得,
因为,所以.
18. 已知的内角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若的面积为.
①已知为的中点,求底边上中线长的最小值;
②求内角A的角平分线长的最大值.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)根据题意由正弦定理可得,再利用余弦定理可得,即可得结果;
(2)①由面积公式可得,再根据中线性质结合基本不等式可得;②根据角平分线结合面积关系可得,利用倍角公式可得,结合基本不等式分析求解.
【小问1详解】
因为,由正弦定理可得,
整理得,则,
且,所以.
【小问2详解】
①由题意可得,解得,
由于,
则
,
当且仅当时取等号,所以,
②因为为角A的角平分线,则,
因为,则,
且,则,可得,
又因为,则,即,
且,则,
又因为,当且仅当时,等号取得到,
则,所以.
19. 如图,设,且,当时,定义平面坐标系为的斜坐标系.在的斜坐标系中,任意一点P的斜坐标这样定义:设分别为正方向同向的单位向量,若向量,记向量.在的斜坐标系中.
(1)若向量,求;
(2)若向量的斜坐标分别为和,,设函数,,.
①若,的根从小到大依次为,求;
②比较与的大小,并说明理由.(参考数据:,)
【答案】(1)
(2)①;②,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据题意,得到,,结合向量的运算公式,即可求解;
(2)①求得,得到,转化为的根,画出两个函数的图象,得到一个周期内方程根的个数为3,进而得到答案;②令,得到,根据,得到,结合函数的单调性,即可求解.
【小问1详解】
解:因为向量,所以,
又因为,为单位向量,且夹角为,可得,,
所以,所以.
【小问2详解】
解:①因为向量,,所以,,
所以,
化简得,
又因为的斜坐标分别为和,
可得
所以,
则方程的根等价于的根,
如图所示,在和的一个周期内,方程根的个数为3,
因为,则当,根的个数;
②,理由如下:
令,,则,
又因为,,所以,
又因为,所以,由零点存在定理可得,
由①可知在上单调递减,
所以,即,所以.
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高一数学试题
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. 已知i为虚数单位,复数,复数的虚部为( )
A. 1 B. 3 C. i D.
2. 已知向量,满足,且,则的值为( )
A. 4 B. 2 C. 8 D. 3
3. 如图,在中,,,若,则( )
A. B. C. D.
4. 设,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
5. 如图,在半径为的圆中,有一条长度为2的弦,则( )
A. 2 B. 4 C. 8 D. 12
6. 函数,若在区间上单调递减,则实数m的最小值是( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,一半径为4米的水轮,水轮圆心O距离水面2米,已知水轮每60秒逆时针转动一圈,如果当水轮上点P从水中浮现时(图中点)开始计时,则下列说法错误的是( )
A. 点P距离水面的高度h(米)与时间t(秒)之间的函数解析式为
B. 点P第一次到达最高点需要20秒
C. 当水轮转动95秒时,点P距离水面1米
D. 当水轮转动50秒时,点P在水面下方,距离水面2米
8. 在锐角中,角的对边分别为,记的面积为,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9. 下列说法中正确的说法为( )
A. 若,,则
B. 在中,若,则
C. 两个非零向量,,若,则与共线且反向
D. 若,则存在唯一实数使得
10. 已知函数的部分图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 函数的最小正周期为
B.
C. 函数在上单调递增
D. 方程的解为,
11. 正方形ABCD的边长为2,E在BC上,且,如图,点P是以AB为直径的半圆上任意一点,,则( )
A. 最大值为0.5 B. 最大值为1
C. 的最大值为 D. 最大值是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量不共线,且向量,,且,则_____________.
13. 已知复数在复平面内对应的点在第三象限,则实数的取值范围是________.
14. 已知函数,.若,,,则a的取值范围是________.
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.
15. 如图,已知单位圆O与x轴正半轴交于点M,点A,B在单位圆上,其中点A在第一象限,且,记,.
(1)若,求点A,B的坐标;
(2)若点A的坐标为,求的值.
16. 已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)在中,,,的面积为,求边BC的长.
17. 已知在中,为中点,,,.
(1)设和的夹角为,若,求证:;
(2)若,求.
18. 已知的内角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若的面积为.
①已知为的中点,求底边上中线长的最小值;
②求内角A的角平分线长的最大值.
19. 如图,设,且,当时,定义平面坐标系为的斜坐标系.在的斜坐标系中,任意一点P的斜坐标这样定义:设分别为正方向同向的单位向量,若向量,记向量.在的斜坐标系中.
(1)若向量,求;
(2)若向量的斜坐标分别为和,,设函数,,.
①若,的根从小到大依次为,求;
②比较与的大小,并说明理由.(参考数据:,)
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