内容正文:
上海市青浦高级中学2025学年第二学期期中考试
高一数学试卷
考试时间:90分钟 满分:100分
一、填空题(本大题满分36分,本大题共有12小题,每小题3分)
1. 函数的最小正周期是________.
2. 某同学提出一个命题:是奇函数,该命题是________命题(填“真”或“假”).
3. 已知点,,若,则点的坐标是______.
4. 已知,则________.
5. 已知角的顶点是坐标原点,始边与轴的正半轴重合,它的终边过点,则________.
6. 向量在向量方向上的数量投影为________.
7. 设向量满足,,且,则______.
8. 在中,,,,则________.
9. 已知函数在区间上是严格减函数,则的最大值为________.
10. 若复数和复数满足,,,则________.
11. 在直角三角形中,点是斜边的中点,点为线段上靠近点的三等分点,则________.
12. 如图,海面上有三座灯塔,,,其中在的正东方向,在的正北方向,且,到的距离相等.现探测到该海域内有一艘货船,满足,,,四点按逆时针排列,且,,则的大小为________.(精确到0.1°)
二、选择题(本大题满分12分,本大题共有4小题,每小题3分)
13. 设平面向量,,若与不能作为平面向量的一组基底,则( )
A. 2 B. C. D. 0
14. 已知为虚数单位,若复数为正实数,则实数的值为( )
A. 2 B. 1 C. 0 D. -1
15. 已知,函数在区间上最小值为,在区间上的最小值为变化时,下列不可能的是( )
A. 且 B. 且 C. 且 D. 且
16. 如图,在直角三角形中,,,.为边上的动点,圆与圆分别是三角形与三角形的外接圆,现有如下两个命题.
①当点在边中点时,圆与圆的公共部分面积最小.
②圆与圆的公共部分面积的最小值约为1.66.
则( )
A. ①成立②成立 B. ①成立②不成立 C. ①不成立②成立 D. ①不成立②不成立.
三、解答题(本大题满分52分,本大题共有5题)
17. 已知复数
(1)如果复数是纯虚数,求的值
(2)如果复数在复平面上所对应的点在第四象限,求的取值范围
18. 如图,在中,,,,且,.
(1)若,求的值:
(2)若向量与向量平行,求的值;
19. 已知在中,、、所对边分别为、、,且,.
(1)若,求的面积;
(2)若且为锐角,求的周长.
20. 青浦高级中学在学校嘉年华主题活动中,计划将如图所示的扇形空地分隔成三部分分别作为团队游戏区、运动区及签到区.已知扇形的半径为60米,,动点在扇形的弧上(不包含端点).点在半径上,且.
(1)当米时,求团队游戏区的面积;
(2)综合考虑到运动的安全性等原因,希望运动区的面积尽可能的大,求该区的面积的最大值.
21. 对于函数,若在其定义域内存在实数,使得成立,称是“跃点”函数,并称是函数的“跃点”.
(1)若函数,是“跃点”函数,求实数的取值范围;
(2)若函数,,求证:“”是“对任意,为‘跃点’函数”的充分非必要条件;
(3)是否同时存在实数和正整数使得函数在上有个“跃点”?若存在,请求出所有符合条件的和的值;若不存在,请说明理由.
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上海市青浦高级中学2025学年第二学期期中考试
高一数学试卷
考试时间:90分钟 满分:100分
一、填空题(本大题满分36分,本大题共有12小题,每小题3分)
1. 函数的最小正周期是________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,利用余弦型函数的性质,即可求解.
【详解】由函数,可得,即函数的最小正周期为.
2. 某同学提出一个命题:是奇函数,该命题是________命题(填“真”或“假”).
【答案】假
【解析】
【分析】根据题意,化简得到,结合函数的奇偶性的定义与判断方法,即可求解.
【详解】由函数,可得函数的定义域为,关于原点对称,
且,所以函数为偶函数,
所以该命题为假命题.
3. 已知点,,若,则点的坐标是______.
【答案】
【解析】
【分析】设,表示出、,再根据向量相等得到方程组,解得即可.
【详解】设,则,,
因为,所以,即,解得,
所以.
故答案为:
4. 已知,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,化简得到,代入计算,即可求解.
【详解】由,则
5. 已知角的顶点是坐标原点,始边与轴的正半轴重合,它的终边过点,则________.
【答案】##
【解析】
【详解】因为,所以点在单位圆上,
所以,
因此.
6. 向量在向量方向上的数量投影为________.
【答案】
【解析】
【详解】向量在向量方向上的数量投影为.
7. 设向量满足,,且,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由可得,根据向量的夹角公式求解.
【详解】由,可得,又,所以,
所以,又,
.
故答案为:.
8. 在中,,,,则________.
【答案】
【解析】
【详解】由余弦定理,得
.
9. 已知函数在区间上是严格减函数,则的最大值为________.
【答案】
【解析】
【详解】因为,所以,
因为函数在区间上是严格减函数,
所以,因此的最大值为.
10. 若复数和复数满足,,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,利用复数模的运算性质,准确化简、运算,即可求解.
【详解】因为,,,
由复数模的运算性质,可得
,
所以,所以,
又由,
所以.
11. 在直角三角形中,点是斜边的中点,点为线段上靠近点的三等分点,则________.
【答案】
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系, 利用向量的坐标使几何问题代数化,根据向量的坐标运算得到结果.
【详解】以为坐标原点,所在射线为轴,建立平面直角坐标系如图所示.
设,则,,
,
,
而,故.
12. 如图,海面上有三座灯塔,,,其中在的正东方向,在的正北方向,且,到的距离相等.现探测到该海域内有一艘货船,满足,,,四点按逆时针排列,且,,则的大小为________.(精确到0.1°)
【答案】
【解析】
【分析】根据正弦定理,结合积化和差公式、和差化积公式、计算器进行求解即可.
【详解】由题意可知:,,设为锐角,
由三角形内角和定理,得,
,
由正弦定理,得,
,
,得
,
由积化和差公式,得
由和差化积公式,得
,
利用计算器,得.
二、选择题(本大题满分12分,本大题共有4小题,每小题3分)
13. 设平面向量,,若与不能作为平面向量的一组基底,则( )
A. 2 B. C. D. 0
【答案】B
【解析】
【详解】因为与不能作为平面向量的一组基底,
所以与是共线向量,因此有,
所以.
14. 已知为虚数单位,若复数为正实数,则实数的值为( )
A. 2 B. 1 C. 0 D. -1
【答案】D
【解析】
【详解】,因为复数为正实数, ,即实数的值为 ,故选D.
15. 已知,函数在区间上最小值为,在区间上的最小值为变化时,下列不可能的是( )
A. 且 B. 且 C. 且 D. 且
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,举例说明,结合正弦函数的性质排除不可能的选项作答.
【详解】因为函数的最小正周期是,因此只需考查离原点最近的右侧一个周期内的区间即可,
当时,,,而,,
因此在上的最小值,在上的最小值,A可能;
当时,,,
因此在上的最小值,在上的最小值,B可能;
当时,,,
因此在上的最小值,在上的最小值,D可能;
对于C,若,则,
若,则区间的长度,并且且,
即且与矛盾,所以C不可能.
故选:C
【点睛】结论点睛:闭区间上的连续函数既有最大值,又有最小值.
16. 如图,在直角三角形中,,,.为边上的动点,圆与圆分别是三角形与三角形的外接圆,现有如下两个命题.
①当点在边中点时,圆与圆的公共部分面积最小.
②圆与圆的公共部分面积的最小值约为1.66.
则( )
A. ①成立②成立 B. ①成立②不成立 C. ①不成立②成立 D. ①不成立②不成立.
【答案】C
【解析】
【分析】根据扇形和三角形的面积公式,结合正弦定理、锐角三角函数定义、圆的几何性质,利用计算器进行求解即可.
【详解】在直角三角形中,,,,
所以,设,
设圆与圆的半径分别为,
在圆中,由正弦定理,得,
扇形的面积为,
三角形的面积为,
同理可得:,
扇形的面积为,
三角形的面积为,
所以圆与圆的公共部分面积为:
,
因为为定值,所以当最小时,圆与圆的公共部分面积最小,
此时,因为该直角三角形不是等腰直角三角形,
所以不是中线,因此①不成立;
由面积公式,得,
所以,
运用计算器,可得,,
代入上式,得,所以②成立.
三、解答题(本大题满分52分,本大题共有5题)
17. 已知复数
(1)如果复数是纯虚数,求的值
(2)如果复数在复平面上所对应的点在第四象限,求的取值范围
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由复数为纯虚数,根据复数的定义,列出关系式,即可求解;
(2)先求得复数在复平面内对应的点为,根据题意,列出不等式组,即可求解.
【小问1详解】
解:由复数,
因为复数为纯虚数,则满足,解得.
【小问2详解】
解:由复数在复平面内对应的点为,
因为复数在复平面上所对应的点在第四象限,
则满足,解得,所以实数的取值范围为.
18. 如图,在中,,,,且,.
(1)若,求的值:
(2)若向量与向量平行,求的值;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由余弦定理,求得,得到,再由,结合向量数量积的运算律,即可求解;
(2)根据题意,求得,结合向量与向量平行,列出方程,即可求解.
【小问1详解】
解:在中,,,
由余弦定理得,
可得,
当时,可得,所以,
则,
所以.
【小问2详解】
解:因为,且,,
可得,所以,
又因为向量与向量平行,
所以,可得,即.
19. 已知在中,、、所对边分别为、、,且,.
(1)若,求的面积;
(2)若且为锐角,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,由余弦定理,列出方程,求得,得到,结合面积公式,即可求解;
(2)由和,结合,求得,结合正弦定理,求得的长,即可得到三角形的周长.
【小问1详解】
解:在中,因为,且,
由余弦定理得,即,
整理得,因为,所以,则,
所以的面积为.
【小问2详解】
解:因为,由正弦定理得,
又因为,可得,所以,则,
因为为锐角,可得,,
因为,可得,
所以,则
所以得周长为.
20. 青浦高级中学在学校嘉年华主题活动中,计划将如图所示的扇形空地分隔成三部分分别作为团队游戏区、运动区及签到区.已知扇形的半径为60米,,动点在扇形的弧上(不包含端点).点在半径上,且.
(1)当米时,求团队游戏区的面积;
(2)综合考虑到运动的安全性等原因,希望运动区的面积尽可能的大,求该区的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,求得,由正弦定理,求得,进而得到,结合扇形的面积公式,即可求解;
(2)设,在中,由正弦定理,求得,化简的面积为,结合三角函数的图象与性质,即可求解.
【小问1详解】
解:由,可得,
在中,,
由正弦定理,可得,
即,解得,则,
因为,所以,所以,
所以团队游戏区(扇形)的面积为(平方米).
【小问2详解】
解:设,则,
在中,,
由正弦定理得,
则的面积为:
,
因为,所以,
所以当时,即时,取得最大值1,
此时的最大值为平方米.
21. 对于函数,若在其定义域内存在实数,使得成立,称是“跃点”函数,并称是函数的“跃点”.
(1)若函数,是“跃点”函数,求实数的取值范围;
(2)若函数,,求证:“”是“对任意,为‘跃点’函数”的充分非必要条件;
(3)是否同时存在实数和正整数使得函数在上有个“跃点”?若存在,请求出所有符合条件的和的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)若,则,此时,
则对任意,令,即,
显然是此方程的解,所以对任意实数,为‘跃点’函数”;
反之,若对任意,为‘跃点’函数”,
即对任意,都有解,
即.
取,得,从而,
因此“”是“对任意,为‘跃点’函数”的充分非必要条件.
(3)存在,或.
【解析】
【分析】(1)根据跃点函数定义,解得,利用三角化简求值域即可;
(2)由跃点函数定义,解得,即可证明;
(3)由跃点函数定义,即在上个根,根据正弦函数的周期性和图像。讨论即可得到答案.
【小问1详解】
由已知得存在实数,
使得.
所以.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
假设存在,由,
得,,
,令,
即方程,有个根.
①当,即,有个根,不符合;
②当,即,有个根,不符合;
③当,即,有个根,所以;
④当,即,有个根,所以.
⑤当,即,有个根,不符合.
综上,存在实数和正整数使得函数在上有个“跃点”,
符合条件的和的值为或.
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