内容正文:
绵阳中学2025级高一下期第一学月考试
数学试题
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的.
1. 截一个几何体,各个截面都是圆面,则这个几何体一定是( )
A. 圆柱 B. 圆锥 C. 球 D. 圆台
2. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. 1 B. C. i D.
3. 已知向量满足,=1,则向量的夹角为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 90°
4. 如图,在平行四边形ABCD中,E是BC的中点,F是线段AE上靠近点A的三等分点,则等于( )
A. B.
C. D.
5. 如图,的斜二测画法的直观图是腰长为1的等腰直角三角形,轴经过的中点,则( )
A. B. 2 C. D.
6. 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,的面积为,则( )
A. B. 4 C. 2 D.
7. 已知△ABC满足,则△ABC的形状为( )
A. 直角三角形 B. 等边三角形
C. 等腰直角三角形 D. 等腰三角形
8. 从正方体的八个顶点中选择四个顶点构成空间四面体,则该四面体不可能( )
A. 每个面都是等边三角形
B. 每个面都是直角三角形
C. 有一个面是等边三角形,另外三个面都是直角三角形
D. 有两个面是等边三角形,另外两个面是直角三角形
二、多项选择题: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. 在中,,,则角的可能取值为( )
A. B. C. D.
10. 设复数的共轭复数为,为虚数单位,则下列命题正确的是()
A.
B.
C. 若,则在复平面内对应的点位于第三象限
D. 若,则的最大值是6
11. 已知对任意平面向量,把绕其起点沿逆时针方向旋转角得到向量,叫做把点B绕点A沿逆时针方向旋转角得到点P.已知平面内点,点,点B绕点A沿逆时针方向旋转得到点P,点B绕点A沿顺时针方向旋转得到点Q,则下列结论正确的是( )
A. P的坐标为
B. Q的坐标为
C.
D. 在方向上的投影向量为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,且,则______.
13. 如图,设M,N为某海边相邻的两座山峰,到海平面的距离分别为 100米,50米.现欲在M、N之间架设高压电网,须计算 M,N之间的距离.勘测人员在海平面上选取一点 ,利用测角仪从P点测得的M,N点的仰角分别为,,并从P点观测到M,N点的视角(即角 )为,则 M,N之间的距离为________米.
14. 如图,在四边形中,,,,,.则的面积的最小值为______.
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. (1)已知p,q为实数,若在复数范围内,是关于的方程的一个根.求的值.
(2)若复数为纯虚数,求m的值.
16. 已知向量,的夹角为,且.
(1)若,求的坐标;
(2)若,,求的最小值.
17. 已知的内角A、B、C所对的边分别为a,b,c,设向量,,且.
(1)求角C;
(2)若,的面积为,D为边的中点,求的长.
18. 在中,P为的中点,O在边上,交于R,且,设,.
(1)求的值,并用,表示;
(2)若,,,求的余弦值;
(3)若点H在上,且,设,,,且.求的取值范围.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题,该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答,当的三个内角均小于时,使得的点O即为费马点;当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,设点为的费马点,求;
(3)设点为的费马点,求的最小值.
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绵阳中学2025级高一下期第一学月考试
数学试题
一、单项选择题: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,只有一项是符合题目要求的.
1. 截一个几何体,各个截面都是圆面,则这个几何体一定是( )
A. 圆柱 B. 圆锥 C. 球 D. 圆台
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:圆柱截面可能是矩形;圆锥截面可能是三角形;圆台截面可能是梯形,该几何体显然是球,故选C.
2. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. 1 B. C. i D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,由复数的运算即可得到结果.
【详解】由题意可得,所以z的虚部为,
故选:B.
3. 已知向量满足,=1,则向量的夹角为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 90°
【答案】C
【解析】
【分析】由向量夹角余弦公式可得答案.
【详解】由题可得,则,又,则向量的夹角为60°.
故选:C
4. 如图,在平行四边形ABCD中,E是BC的中点,F是线段AE上靠近点A的三等分点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用平面向量的线性运算求解.
【详解】解:,
,
,
,
故选:C
5. 如图,的斜二测画法的直观图是腰长为1的等腰直角三角形,轴经过的中点,则( )
A. B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,过点,分别作轴和轴的平行线,即可得到的坐标,再由两点间距离公式,即可得到结果.
【详解】
根据题意,如图,在直观图中,过点,分别作轴和轴的平行线,
与轴和轴分别交于点,,由于的直观图是腰长为1的等腰直角三角形,
则,,则的坐标为,则,,
故原图中,的坐标为,A的坐标为,
故,
故选:C.
6. 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,的面积为,则( )
A. B. 4 C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据三角形面积公式,结合已知条件求得,再利用余弦定理,即可求得.
【详解】由于,故,由于,的面积为,故,
整理得,解得;
由余弦定理可得,解得.
故选:A.
7. 已知△ABC满足,则△ABC的形状为( )
A. 直角三角形 B. 等边三角形
C. 等腰直角三角形 D. 等腰三角形
【答案】D
【解析】
【分析】根据已知得到,利用正弦定理可求得,结合三角形内角和为以及两角和的正弦公式可求得,即可确定三角形形状.
【详解】解:根据得到:,
由正弦定理,可得,
又C为三角形的内角,得到,
可得,
又,
∴,即,
∴,且A和B都为三角形的内角,
∴,
则的形状为等腰三角形.
故选:D.
8. 从正方体的八个顶点中选择四个顶点构成空间四面体,则该四面体不可能( )
A. 每个面都是等边三角形
B. 每个面都是直角三角形
C. 有一个面是等边三角形,另外三个面都是直角三角形
D. 有两个面是等边三角形,另外两个面是直角三角形
【答案】D
【解析】
【分析】根据正方体的性质和四面体的特征,结合图形逐个分析判断即可.
【详解】如图,
每个面都是等边三角形,A不选;
每个面都是直角三角形,B不选;
三个面直角三角形,一个面等边三角形,C不选,选D.
故选:D.
二、多项选择题: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. 在中,,,则角的可能取值为( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】由正弦定理,可得,又,所以,又,可得,可判断各个选项.
【详解】由正弦定理,可得,又,所以,又,所以,即角为锐角,所以角的取值范围为,故A,B正确.
故选:AB.
10. 设复数的共轭复数为,为虚数单位,则下列命题正确的是()
A.
B.
C. 若,则在复平面内对应的点位于第三象限
D. 若,则的最大值是6
【答案】BCD
【解析】
【分析】设,利用复数共轭、模的运算判断A、B,通过三角形式求出的实部虚部判定所在象限,再由复数模的几何意义看出对应点在定圆上,结合圆心到原点距离求出最大值,最终得出正确选项为BCD.
【详解】设复数,共轭复数,.
选项A:,,当时,,A错误.
选项B:,B正确.
选项C:,,对应点在第三象限,C正确.
选项D:表示在复平面上对应的点在以为圆心,1为半径的圆上,圆心到原点距离为,,D正确.
11. 已知对任意平面向量,把绕其起点沿逆时针方向旋转角得到向量,叫做把点B绕点A沿逆时针方向旋转角得到点P.已知平面内点,点,点B绕点A沿逆时针方向旋转得到点P,点B绕点A沿顺时针方向旋转得到点Q,则下列结论正确的是( )
A. P的坐标为
B. Q的坐标为
C.
D. 在方向上的投影向量为
【答案】AC
【解析】
【分析】根据新定义计算判断AB,利用向量的模计算判断C,根据投影向量计算判断D.
【详解】对A,,将点绕点逆时针旋转得到点,
则,设,则,所以,解得,则P的坐标为,故A正确;
对B,点B绕点A沿顺时针方向旋转得到点Q,即点B绕点A沿逆时针方向旋转得到点Q,即,
设,则,即,
解得,所以Q的坐标为,故B错误;
对C,因为P的坐标为,所以,
故,故C正确;
对D,在方向上的投影向量为,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,且,则______.
【答案】
【解析】
【详解】由.
所以.
13. 如图,设M,N为某海边相邻的两座山峰,到海平面的距离分别为 100米,50米.现欲在M、N之间架设高压电网,须计算 M,N之间的距离.勘测人员在海平面上选取一点 ,利用测角仪从P点测得的M,N点的仰角分别为,,并从P点观测到M,N点的视角(即角 )为,则 M,N之间的距离为________米.
【答案】
【解析】
【分析】先根据题目条件求出,,再在中,利用余弦定理求出.
【详解】由题意得,,,
,
在中,,在中,,
在中,由余弦定理得
,
故.
故答案为:
14. 如图,在四边形中,,,,,.则的面积的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用正弦定理把与表示为的表达式,再把的面积表示出来,从而计算出的面积的最小值.
【详解】
在四边形中,,,,,
所以,,
所以,
在中,,,
在中,,,
所以,
由于,所以,,
故,
所以,.
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. (1)已知p,q为实数,若在复数范围内,是关于的方程的一个根.求的值.
(2)若复数为纯虚数,求m的值.
【答案】(1)0;(2)
【解析】
【分析】(1)把代入方程,利用复数相等可得答案;
(2)利用纯虚数的限制条件可得答案.
【详解】(1)由题意,,
因为是实数,则,且,
∴.
(2)
为纯虚数,,
或(舍去),即.
16. 已知向量,的夹角为,且.
(1)若,求的坐标;
(2)若,,求的最小值.
【答案】(1)或;
(2).
【解析】
【分析】(1)设出的坐标,利用向量模的坐标表示及数量积的定义列式求解作答.
(2)利用垂直关系的向量表示求出,再利用数量积的运算律建立函数关系,求出最小值作答.
【小问1详解】
设,由,得,即,
而向量,的夹角为,则,又,
即,解得,于是,即有或,
所以的坐标是或.
【小问2详解】
由,得,即,因此,,
因此
,当且仅当时取等号,
所以当时,取得最小值.
17. 已知的内角A、B、C所对的边分别为a,b,c,设向量,,且.
(1)求角C;
(2)若,的面积为,D为边的中点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据得到,再利用正弦定理和余弦定理求解即可;
(2)先根据三角形的面积公式求出,再利用余弦定理求出即可.
【小问1详解】
因为,,且,
所以,
由正弦定理可得:,即,
由余弦定理得:,所以,
又,所以.
【小问2详解】
因为,
由三角形面积公式得:,解得,
因为D为边的中点,所以,
在中,,
即,所以.
18. 在中,P为的中点,O在边上,交于R,且,设,.
(1)求的值,并用,表示;
(2)若,,,求的余弦值;
(3)若点H在上,且,设,,,且.求的取值范围.
【答案】(1),且.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)以为基底,利用为中点得,设表示出的第一种形式.再由得,利用$B,R,O$三点共线设,得到的第二种形式.由平面向量基本定理比较系数,解方程组求出,即得比值与的表达式.
(2)由第一问得到的,先求出和,然后利用已知的模长和夹角条件,分别计算、以及,最后代入夹角公式求得结果.
(3)设,则所求比值即为.利用向量的线性运算,将用表示,进而得.由得,代入模长与夹角条件,化简得到关于的函数分析该函数在上的单调性,求得的取值范围即为所求.
【小问1详解】
已知为中点,则.
又,且在边上,故.
设,,则.
于是.
因为三点共线,设,则
.
由平面向量基本定理,比较两式中与的系数,得方程组
由第二式得,代入第一式:.
两边乘得,整理得,故.
代入得,因此,且.
【小问2详解】
已知,,,则.
由前知,故,
.
,故.
,故.
.
故.
【小问3详解】
由前知.
设,,则.
.
.
由得,其中.
代入已知,,:
,解得,
令,
由得,随增大而增大.
故随增大而减小.
当时,.
当时,.
故.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题,该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答,当的三个内角均小于时,使得的点O即为费马点;当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,设点为的费马点,求;
(3)设点为的费马点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理,可得三边的数量关系,再结合勾股定理的逆定理可得角.
(2)根据费马点的概念可分别表示,再利用,结合三角形面积公式,即可求出所需要的结果.
(3)结合费马点的概念及勾股定理,可得.
设,,再利用基本不等式,可求的最小值,即为所求.
【小问1详解】
因为,
根据正弦定理可得,所以是以角为直角的直角三角形.
所以.
【小问2详解】
因为为的费马点,
所以,
所以,,.
又,
所以,
所以.
【小问3详解】
因为为的费马点,
所以.
由余弦定理,,,.
又,所以.
设,,.
则,又,当且仅当时取等号.
所以 ,
由,所以.
即的最小值为,当且仅当时取等号.
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