内容正文:
江西吉安市五所县二中2023-2024学年高一下学期第二次联考数学试卷
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.
1.一个扇形的弧长与面积的数值都是6,则这个扇形的圆心角的弧度数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
2.下列有四个结论,其中说法正确的结论是( )
A.平行向量不一定是共线向量 B.模为0的向量与任意向量共线
C.若,则 D.任一向量与它的相反向量不相等
3.已知角α终边上一点P的坐标是(2sin 2,-2cos 2),则sin α等于( )
A.sin 2 B.-sin 2
C.cos 2 D.-cos 2
4.已知,,若,则( )
A. B. C. D.
5.已知,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
6.设M为平行四边形ABCD对角线的交点,O为平行四边形ABCD所在平面内的任意一点,则+++等于( )
A. B.2 C.3 D.4
7.下列四个命题中,正确的是( )
①若、,则.
②若,则.
③若,,且,则与的夹角为
④已知向量,不共线,,,,则三点共线
A. B. C. D.
8.已知函数的最小正周期为,若对任意的恒成立,且在区间上单调递增,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.给出下列四个有关向量概念的命题,则不正确的命题是 ( )
A.单位向量都相等
B.若A,B,C,D是不共线的四点,且,则四边形ABCD为平行四边形
C.向量的充要条件是且
D.已知为实数,若,则与共线
10.在△ABC中,点D在线段BC的延长线上,且=,点O在线段CD上(不与点C,D重合),若=x+(1-x),则实数x的取值可以是( )
A.- B.- C.- D.-
11.若、、是锐角三角形的内角,下列结论一定成立的有( )
A. B.
C. D.
12.已知函数,若有个零点,记为,且,则下列结论正确的有( )
A. B.的取值范围
C.的取值范围是 D.
三.填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13.若=,=(λ+1),则λ= .
14.在△ABC中,A=60°,AC=4,BC=2,则△ABC的面积等于 .
15.已知函数在区间上恰有3个最小值点,则实数的取值范围为________.
16.已知O是三角形ABC所在平面内一定点,动点P满足,,则P点的轨迹一定通过三角形ABC的________心.
四.解答题:本题共6小题,17题10分,18、19、20、21、22题各12分,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.如图,已知角,的顶点与坐标原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,角,的终边与单位圆分别交于A,B两点,且,已知点.
(1)求,的值;(2)求的值.
18.在△ABC中,边a,b,c分别是角A,B,C的对边,且满足bcos C=(3a-c)cos B.(1)若·=4,求△ABC的面积S;(2)若,求cos A的值.
19.已知.
(1)若,求;(2)若的夹角为,求.
20.已知斜三角形的内角,,所对的边分别为,,;且.
(1)求角;(2)若的面积为,周长为15,求的值.
21.如图,一个半径为5米的筒车按逆时针每分钟转2圈,筒车的轴心距离水面的高度为2.5米.设筒车上的某个盛水筒到水面的高度为(单位:m)(在水面下为负数),若以盛水筒刚浮出水面时开始计算时间,则与时间(单位:s)之间的关系为.
(1)在筒车转动的一周内,求点距离水面高度关于时间的函数解析式;
(2)5分钟内,盛水筒在水面下的时间累计为多少秒?
(3)若盛水筒P在,时刻距离水面的高度相等,求的最小值.
22.(1)已知向量满足,且与的夹角为.若与的夹角为钝角,求实数的取值范围;(2)如图,半圆的直径为圆心,为半圆上不同于的任意一点,若为半径上的动点,求的最小值.
第二次联考数学试卷答案与解析
一、单选题
1.C 设扇形的圆心角的弧度数为θ,半径为R.由题意得解得R=2,θ=3,即扇形的圆心角的弧度数是3.故选C.
2.B 对于A,共线向量是两个方向相同或相反的非零向量,也叫平行向量,所以A错误;对于B,模为0的向量是零向量,而零向量和任意向量共线,所以B正确;对于C,当时,满足,但与不一定是平行向量,所以C错误;对于D,零向量与它的相反向量相等,所以D错误.综上,知选项B正确,故选B.
3.D因为r==2,由任意三角函数的定义,得sin α==-cos 2.故选D.
4.D 因为,所以.故选D.
5.B 由,得,而,因此,解得,所以.故选B.
6.D 如图,在△OAC中,M为AC中点,所以+=2,在△OBD中,+=2,则+++=(+)+(+)=2+2=4.故选D.
7.A 对命题①:当时,零向量与任意向量平行,此时、,但与不一定平行,知①错误;对命题②:对等式两边平方得,,
若,则,因此,即,知②正确;对命题③:
两边同时平方得:,代入,得,计算得,又,故,知③错误;对命题④:,即,又二者有公共点,故三点共线,知④正确.故选A.
8.D 因为,所以,又,所以,即,又在区间上单调递增,所以,
故,,解得,.令得,又,所以;令得;当时,,不合题意.综上,的取值范围为.故选D.
二、多选题
9.ACD 对于选项A,由于单位向量模都相等,但方向不一定相同,知A不正确.对于选项B,因为,所以,且;又A,B,C,D是不共线的四点,知四边形ABCD为平行四边形,知B正确.对于选项C,当向量且方向相反时,即使,也不能得到,从而知向量的必要不充分是且,知C不正确.对于选项D,当实数时,与可以为任意向量,满足,但与不一定共线,知D不正确.综上所述,知不正确的命题是ACD,故选ACD.
10.ACD 依题意,知B,C,D,O四点共线,可设=y,则=+=+y=+y(-)=-y+(1+y);因为=,点O在线段CD上,且不与C,D重合,所以y∈(0,2),又因为=x+(1-x),所以由平面向量基本定理,比较系数得x=-y∈(-2,0),知实数x的取值范围是(-2,0),而-,-,-∈(-2,0),故选ACD.
11.ABD 因为,,是锐角三角形的内角,则,且,对于A,因为,知A正确,
对于B,因为,知B正确,对于C,因为,,则,又在区间上单调递增,所以,知C错误;对于D,因为,
又,,则,
所以,即,知D正确.综上,故选ABD.
12.AC 将函数的图象关于轴对称,并将轴下方部分的图象翻折到轴上方,即可得到的图象,因的
最小正周期,故在上有个周期长,设,解得,故的图象的对称轴方程为,
由此作出函数的图象,如图:由图知,的零点个数问题,可转化为的图象与直线的交点个数问题,对于选项A,由有个零点,可知函数的图象与直线有个交点,即偶数个交点,由图象可知,当时,的图象与直线有个交点,不合题意;当时,的图象与直线有个交点,不合题意;当时,的图象与直线有个交点,不合题意;当时,的图象与直线有个交点,不合题意;当时,的图象与直线有个交点,符合题意;知A正确;对于选项B,由题意可知,,则,即,则,,易知函数在上单调递增,故的取值范围为,知B错误;对于选项C,当时,或,解得或,从图中可知,由选项A中的分析可知,故,从图可知关于直线对称,故,所以,则有,知C正确;对于选项D,与C项同理可得,,,,,,,因,则
,知D错误.故选AC.
三、填空题
13.- 由条件=,可知点P是线段AB上靠近点A的三等分点,则=-,又因=(λ+1),所以λ+1=-,解得λ=-.
14.2 设△ABC中的角A,B,C对应的边分别为a,b,c.依题意知b=4,a=2,
由余弦定理得cos A===,整理得(c-2)2=0,解得c=2.所以△ABC的面积S=bcsin A=×4×2×sin 60°=2.故填2.
15. 因为,则,因为在区间上恰有3个最小值点,所以结合余弦函数的性质可得,,得,则实数的取值范围为.故填.
16.重 由正弦定理可知:,R为三角形的外接圆的半径,所以动点P满足.则,
因为是以AB,AC为邻边的平行四边形的对角线以A为起点的向量,方向与边上的中线方向相同,所以P点的轨迹一定通过三角形ABC的重心.故填:重.
四、解答题
17.(1);;(2).
解:(1)由知,又,故.
所以同理.
(2).
18.解:(1)在△ABC中,将条件bcos C=(3a-c)cos B,化为bcos C+ccos B=3acos B,由余弦定理得bcos C+ccos B=+(或由射影定理知bcos C+ccos B=a),从而得a=3acos B,且a ≠0,得cos B=,于是知B为锐角,所以.又因·=4,即accos B=4,则得ac=12.故△ABC的面积.
(2)由(1)知,又因,知A<B,所以A为锐角;根据正弦定理,得,故.
19.(1)或;(2).
解:(1)若,则与的夹角为0或.
所以或.
(2)因为
,所以.
20.(1);(2)或.
解:(1)∵,∴,
即,得.∵,∴,∴.又,∴.
(2)由题可知,∴.由余弦定理得,
由,可得,∴,解得.
∴,结合,可解得或,所以或.
由正弦定理可得或.
21.(1),;(2)100秒;(3)20.
解:(1)由图可知,的最大值为,的最小值为,则,,因为筒车按逆时针每分钟转2圈,故,所以,
所以,当时,,所以,则,
因为,所以,所以,.
(2)由(1)得,令,则,得,则,解得,
5分钟秒,则令,,得,
故5分钟内,盛水筒在水面下的时间累计为秒.
(3)不妨设,由题意得,
故;①,,解得,,故,当且仅当,时,等号成立,
②,,解得,显然当时,取得最小值,最小值为,综上,的最小值为20.
22.(1);(2).
解:(1)由题意,
又,由题意,解得,
又当时,即时,与共线;所以与的夹角为钝角时,知且;故实数的取值范围为.
(2)由题意:由于为圆心,得,所以,
则,由,,所以,即,当且仅当时等号成立,所以,即的最小值为.
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