内容正文:
太和中学高一实验部下学期第2次月考
数学试题
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、单项选择题:本大题共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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为集合,
,
所以.
2. 在中,,,且的面积为,则的周长为( )
A. 15 B. 12 C. 16 D. 20
【答案】A
【解析】
【分析】由面积公式求出,由余弦定理求出,即可得解.
【详解】因为,,且的面积为,
所以,解得,
由余弦定理,
所以,则.
故选:A
3. 如图,在测量河对岸的塔高时,可以选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点.现测得,在点测得塔顶的仰角为,则塔高( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用正弦定理和锐角三角函数定义求解即可.
【详解】在中,由正弦定理得,则,
在中,,所以.
故选:A
4. 在中,内角的对边分别为,若,则的形状为( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 等腰直角三角形 D. 直角三角形或等腰三角形
【答案】D
【解析】
【分析】将已知结合二倍角公式,两角和的正弦公式,化简可得,从而可以判断三角形的形状.
【详解】,,
,
化简得,,
,即,
或,
,或,即或,
是直角三角形或等腰三角形.
故选:D.
5. 如图,在中,设,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】结合图形由向量的线性运算可得.
【详解】因为,
所以,,
又因为,
所以,
所以,
故选:C.
6. 已知甲、乙两个医疗团队同时独立破解某一医学难题,甲独立攻克该难题的概率为.甲、乙中恰有一个团队攻克该难题的概率为,则该难题被攻克的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设相应事件,,根据题意结合互斥事件以及独立事件可得,结合事件的运算求解即可.
【详解】设A表示“甲独立攻克该难题”,B表示“乙独立攻克该难题”,
则,设,
由题意可得,即,
可得,解得,
所以该难题被攻克的概率.
故选:B.
7. 设,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据条件,利用平方关系和商数关系得到,利用正切的倍角公式得到,进而可得,再结合角的范围,即可求解.
【详解】因为,,则,所以,
则,又因为,则,
又,则,
又,,则,所以,
故选:D.
8. 已知函数,则函数的零点个数为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】A
【解析】
【分析】令,由可得,,,分类讨论结合函数图象分析求解即可.
【详解】求函数的零点个数,即求方程的不同实数根的个数,
如图,作出函数的大致图象,
令,则,解得,,.
当时,,则,此时方程无解;
当时,,则,此时方程有3个不同实数根;
当时,,则,此时方程有2个不同实数根.
综上可知,函数的零点个数为5.
故选:A.
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. 某环保监测站对某流域的个监测点的水质指数进行抽样检测,数据按、、、分组,得到频率分布直方图如图所示.已知数值越高水质越优,且水质指数不低于的被称为“I类优质水”,则下列说法正确的是( )
A.
B. 若每组数据均以中点值为代表,则估计样本水质指数的平均数为
C. 估计该流域水质指数不低于的监测点有个
D. 估计该流域水质为“I类优质水”的监测点的占比为
【答案】ABD
【解析】
【分析】在频率分布直方图中,所有矩形面积之和为,可得出关于的等式,可判断A选项;利用频率分布直方图可求出样本水质指数的平均数,可判断B选项;求出水质指数不低于的频率,再利用频数、频率和总容量的关系可判断C选项;求出水质指数不低于的频率,可判断D选项.
【详解】对于A,在频率分布直方图中,所有矩形面积之和为,
所以,解得,故A正确;
对于B,样本水质指数的平均数为
,故B正确;
对于C,由频率分布直方图可知,水质指数不低于的频率为,
则估计该流域水质指数不低于的监测点有个,故C错误;
对于D,第5组的频率为,
故水质指数不低于的频率为,
则估计该流域水质为“I类优质水”的监测点的占比为,故D正确.
10. 已知向量,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 向量与向量的夹角为 D. 在的投影向量是
【答案】AC
【解析】
【分析】利用平面向量垂直的坐标表示可判断A选项;利用平面向量的模长公式可判断B选项;利用平面向量夹角的坐标表示可判断C选项;利用投影向量的概念可判断D选项.
【详解】对于A选项,,则,故,A对;
对于B选项,,故,B错;
对于C选项,设向量、的夹角为,则,
因为,故,C对;
对于D选项,在方向上的投影向量为,D错.
故选:AC.
11. 定义一种向量运算“”:,其中是任意的两个非零向量,是与的夹角.对于同一平面内的非零向量,给出下列结论,其中不正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,则
C.
D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用的定义证明A选项正确,然后由可否定B和C选项,最后给出D选项的反例即可.
【详解】对于A,若,由的定义有或.
由于是非零向量,故前者不可能成立,从而,这得到,即.
所以,故,A正确;
对于B,设有非零向量,则,,故,B错误;
对于C,由于,故,C错误;
对于D,若,,,则,D错误.
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:本题的关键点在于构造反例否定一个命题,需要恰当选取反例方可得到结论.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在中,内角所对的边分别为,已知(为常数),若该三角形有两个解,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【详解】在中,,,,则,
由该三角形有两个解,可得,
即.
13. 已知非零向量与满足,且,点是的边上的动点,则的最小值为__________.
【答案】##-0.2
【解析】
【分析】根据向量的几何意义得到的平分线与垂直,并计算出,,建立平面直角坐标系,表达出,配方求出最小值.
【详解】分别表示与方向的单位向量,故所在直线为的平分线所在直线,
又,故的平分线与垂直,
由三线合一得到,取的中点,
因为,故,
以为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴,建立平面直角坐标系,
则,
设,,
则,
当时,取得最小值,最小值为.
故答案为:
14. 已知为函数相邻的两个零点,满足且,若在上有三个实数根,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据相邻零点距离求周期得,由对称性求确定函数表达式,再转化为正弦方程根的问题,最后通过分析解的个数确定的范围.
【详解】因为是的两个相邻零点,且,
所以的半周期,,即,
所以函数为 ,
由可知的一个对称中心为,
所以,解得,
又,取 ,所以,即,
因为,所以,
令,则问题转化为方程在上有三个实数根,
即的图象与直线有且仅有三个交点,
结合正弦函数图象可知,解得.
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. 已知角以轴的非负半轴为始边,点在角的终边上,且,
(1)求及的值;
(2)求的值.
【答案】(1);;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦函数的定义可求的值,再根据定义可求;
(2)利用诱导公式和弦切互化法可求三角函数式的值.
【小问1详解】
因为点角的终边上,且,
根据三角函数定义,则,
解得或(舍),
所以.
【小问2详解】
.
16. 如图,在中,D是线段上的点,且,O是线段的中点延长交于E点,设.
(1)求的值;
(2)若为边长等于2的正三角形,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据图形,利用向量的线性运算,化简求值;
(2)法一,根据平面向量基本定理的推论,确定,再以向量为基底,表示向量,利用数量积公式,即可求解;法二,首先设,以向量为基底,表示与,利用向量平行求,再利用数量积公式求的值.
【小问1详解】
因为O为的中点,,
又,故
【小问2详解】
法一,设,因为O为的中点,,
∴
∵B,O,E三点共线,所以,得
故
因为为边长为2的正三角形
故
(法二)设
又由(1)知与为非零的共线向量.
与为非零的共线向量,所以,得
∴
因为为边长为2的正三角形
故
.
17. 已知函数的图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在上的单调递增区间;
(3)求函数在区间上的值域.
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【分析】(1)根据函数图象确定函数最值与周期,再代入点坐标,可得函数解析式;
(2)利用整体代入法可得函数单调区间;
(3)可得在上的值域,再利用换元法结合二次函数性质可得值域.
【小问1详解】
由图象可知,
且,即,
又,所以;
所以,
又,
解得,,
又,则,
所以;
【小问2详解】
令,,
解得,,
所以函数的单调递增区间为,,
又,
所以函数在上的单调递增区间为和;
【小问3详解】
当,则,
即
设,
则,,
所以当时,取得最小值为;
当时,取得最大值为,
故在上的值域为.
18. 已知中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若是锐角三角形,且,求的周长的取值范围;
(3)若,,等边的顶点D,E,F分别在边,,上(不含端点),求的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)根据的具体表达式,结合正弦定理边化角化简已知等式,建立关于角A的方程,进而求解角;
(2)先利用正弦定理将边a、c用角B、C表示,结合锐角三角形的条件确定B的取值范围;将三角形周长转化为关于B的三角函数,再根据三角函数的性质求取值范围;
(3)可设,利用三角形内角和与正弦定理,将用含的三角函数形式表示,并确定相关参数的取值范围,继而写出面积表达式,即可求最小值.
【小问1详解】
因为,所以,
由正弦定理得,
而,
所以,
因为,所以,解得(舍去),
因为,所以,即.
【小问2详解】
由(1)知,由正弦定理得,所以,,
又,
所以的周长
,
因为是锐角三角形,所以,所以,所以,
又,所以,
所以.
即的周长的取值范围是.
【小问3详解】
设,,则,,,
在中,,所以,
在中,,所以,
因为,所以,
所以.
在中,,,所以,
所以,,
所以,
因为,
其中,,
当,即时,等号成立,
所以,
所以,即的面积的最小值为.
19. 已知函数在内有且仅有2个对称中心和2条对称轴.
(1)求取最大值时的值;
(2)若将的图象向右平移个单位长度,得到,且在内有且仅有一个实数根.
①求的值;
②若,,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)将化简为形式,利用正弦函数在内对称中心和对称轴的个数,确定,再求最大值时的;
(2)①平移后得,将方程有唯一解转化为在对应区间内恰有一个解,求;
②将存在性条件转化为函数值域的包含关系,通过换元分析参数的范围.
【小问1详解】
已知函数,其中,,
则函数可写为,化简可得:.
设,令,
所以 ,
当时,,与条件矛盾,
令,由,,可得,
因为函数在内有且仅有2个对称中心和2条对称轴,
所以,结合,解得,
所以.
所以最大值为1,此时,化简得,
【小问2详解】
①将的图象向右平移个单位长度,得,
方程,化简得:.
令,当时,.
记,方程在上有且仅有一个解,
当时,唯一解;
当时,有两个解;
当时无解.
所以.
②当时,,,.
此时,
当时,设,则 ,
令,这是二次函数,开口向上,对称轴为,
由已知当时的取值范围需包含.
令,
解得,,因为,所以舍掉.
因此时,;当时,;当时,.
若,
当时,单调递减,,
当时,单调递增,,
所以当时的取值范围为,满足要求;
若,
当时,单调递减,,
当时,单调递增,,
所以当时的取值范围为,满足要求;
若,则对于,的最大值小于,与条件矛盾,
因此,又因为,取对数前,故,
当时,,的取值范围为,满足条件,
综上的取值范围为
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太和中学高一实验部下学期第2次月考
数学试题
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
一、单项选择题:本大题共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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 在中,,,且的面积为,则的周长为( )
A. 15 B. 12 C. 16 D. 20
3. 如图,在测量河对岸的塔高时,可以选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点.现测得,在点测得塔顶的仰角为,则塔高( )
A. B. C. D.
4. 在中,内角的对边分别为,若,则的形状为( )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 等腰直角三角形 D. 直角三角形或等腰三角形
5. 如图,在中,设,则( )
A. B. C. D.
6. 已知甲、乙两个医疗团队同时独立破解某一医学难题,甲独立攻克该难题的概率为.甲、乙中恰有一个团队攻克该难题的概率为,则该难题被攻克的概率为( )
A. B. C. D.
7. 设,且,则( )
A. B. C. D.
8. 已知函数,则函数的零点个数为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
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. 某环保监测站对某流域的个监测点的水质指数进行抽样检测,数据按、、、分组,得到频率分布直方图如图所示.已知数值越高水质越优,且水质指数不低于的被称为“I类优质水”,则下列说法正确的是( )
A.
B. 若每组数据均以中点值为代表,则估计样本水质指数的平均数为
C. 估计该流域水质指数不低于的监测点有个
D. 估计该流域水质为“I类优质水”的监测点的占比为
10. 已知向量,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 向量与向量的夹角为 D. 在的投影向量是
11. 定义一种向量运算“”:,其中是任意的两个非零向量,是与的夹角.对于同一平面内的非零向量,给出下列结论,其中不正确的是( )
A. 若,则
B. 若,,则
C.
D. 若,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在中,内角所对的边分别为,已知(为常数),若该三角形有两个解,则的取值范围是__________.
13. 已知非零向量与满足,且,点是的边上的动点,则的最小值为__________.
14. 已知为函数相邻的两个零点,满足且,若在上有三个实数根,则实数的取值范围是__________.
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. 已知角以轴的非负半轴为始边,点在角的终边上,且,
(1)求及的值;
(2)求的值.
16. 如图,在中,D是线段上的点,且,O是线段的中点延长交于E点,设.
(1)求的值;
(2)若为边长等于2的正三角形,求的值.
17. 已知函数的图象如图所示.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在上的单调递增区间;
(3)求函数在区间上的值域.
18. 已知中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若是锐角三角形,且,求的周长的取值范围;
(3)若,,等边的顶点D,E,F分别在边,,上(不含端点),求的面积的最小值.
19. 已知函数在内有且仅有2个对称中心和2条对称轴.
(1)求取最大值时的值;
(2)若将的图象向右平移个单位长度,得到,且在内有且仅有一个实数根.
①求的值;
②若,,使得成立,求实数的取值范围.
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