内容正文:
高一年级5月阶段测试
数学试题
命题人:何思源 审核人:黄俊
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 向量,,若,则( )
A. B. C. D.
2. 在中,,则( )
A. B. C. D.
3. 向量在向量方向上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
4. 如图,无弹性的细绳,的一端分别固定在A,B处,同样的细绳下端系着一个秤盘,且,绳子受力的大小为40 N,受力的大小为30 N,则绳子受力的大小为( )
A. B. C. D.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
6. 已知,则的值域为( )
A. B. C. D.
7. 已知,则的值为( )
A. B. C. D.
8. 在中,内角的对应边分别为且满足,则的最大值为( )
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.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. 在正中,边长为3,为边的中点,则下列结论正确的有( )
A.
B. 在上的投影向量为
C.
D.
10. 下列各式结果为1的有( )
A. B.
C. D.
11. 在中,内角的对应边分别为,已知,则下列说法正确的是( )
A. 若,则有两解
B. 面积的最大值为
C. 的平分线长度的取值范围是
D. 的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 写出一个同时满足下列条件①,②的的值__________.
①;②
13. 在平行四边形中,分别是线段的中点,延长交于点,且,则平行四边形面积的最大值为__________.
14. 在中,内角的对应边分别为,满足且的面积为,则的值为______.
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. 已知向量满足,且与的夹角为.
(1)若,求实数的值;
(2)求与的夹角.
16. 已知,.
(1)求的值;
(2)求的值.
17. 已知向量,设函数.
(1)求函数的周期及单调递增区间;
(2)在中,内角的对边分别为,且,求的面积.
18. 如图半圆的直径为为直径延长线上一点,为半圆上任意一点,以为边作等边三角形.设.
(1)当时,求;
(2)求四边形面积的最大值;
(3)求面积的最大值.
19. 如图1所示,一直角走廊的宽度分别为和.
(1)若一根铁棒水平通过直角走廊上点与两墙分别交于点(图2),其中点分别为直角走廊内侧、外侧直角拐点,且.
(i)设,求之间满足的等量关系;
(ii)求的最小值;
(2)若直角走廊的宽度均设计为(图3),现有一车宽为,长为(车高忽略),转动灵活的矩形平板车,求该平板车能通过此直角走廊时的最大值.
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高一年级5月阶段测试
数学试题
命题人:何思源 审核人:黄俊
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用平面向量平行的坐标表示得到三角关系式,化弦为切,即可得到的值;
【详解】因为,,,
所以,所以.
故选:A.
2. 在中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】直接利用余弦定理计算可得.
【详解】在中,,
所以,又,
所以.
故选:A.
3. 向量在向量方向上的投影向量的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接由投影向量的公式求解即可.
【详解】在方向上投影向量的坐标为.
故选:B.
4. 如图,无弹性的细绳,的一端分别固定在A,B处,同样的细绳下端系着一个秤盘,且,绳子受力的大小为40 N,受力的大小为30 N,则绳子受力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设,,三根绳子所受的力分别为,则,
因为的合力,所以,
如图,在平行四边形中,,
因为,所以,
所以绳子受力的大小为.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意利用二倍角公式,同角三角函数基本关系式可求的值,进而利用二倍角的正切公式即可求解的值.
【详解】因为,
所以,
则.
故选:A.
6. 已知,则的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用二倍角公式转化为二次函数问题求解最值即可.
【详解】解:由
设,
,
,
,
,,
即的值域为,.
故选:B.
7. 已知,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
利用两角和与差的正弦公式,诱导公式化简已知等式可得,进而利用诱导公式,二倍角公式化简所求即可求解.
【详解】因为
,
所以,
故选:D
8. 在中,内角的对应边分别为且满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用正余弦定理化边为角,结合和角公式与同角三角函数关系推得,由展开代入后,利用基本不等式即可求得其最大值.
【详解】由可得,由余弦定理,,
又由正弦定理,,因,
代入整理得,因,,
两边同除以,可得,
于是,
又因,则角为钝角,则角必为锐角,则,
则,当且仅当,即时取等,
故的最大值为.
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. 在正中,边长为3,为边的中点,则下列结论正确的有( )
A.
B. 在上的投影向量为
C.
D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用向量的运算法则计算各个选项可判断.
【详解】,
故选项A正确;
在上的投影向量为:
,
,
故选项B错误;
因为为边的中点,
所以,
又因为,所以,
所以 .
故选项C正确;
因为为等边三角形,且为边的中点,
所以,,,,
所以:.
故选项D正确.
故选:ACD
10. 下列各式结果为1的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】应用二倍角正弦公式及余弦二倍角公式计算判断A,C;应用两角和与差正弦及正切公式化简判断B,D.
【详解】,A选项错;
,B选项正确;
,C选项错误;
,D选项正确;
故选:BD.
11. 在中,内角的对应边分别为,已知,则下列说法正确的是( )
A. 若,则有两解
B. 面积的最大值为
C. 的平分线长度的取值范围是
D. 的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用正、余弦定理与三角恒等变换,结合基本不等式与函数的单调性,以及三角形的面积公式计算逐一判断即可.
【详解】对于A,因角为锐角,且,故角为锐角,即有唯一解,故A错误;
对于B,由余弦定理,,即,
因,即,当且仅当时取等,
此时面积,故B正确;
对于C,设的平分线,由面积相等可得,
化简得,由可得,因,解得,
设,则,
因函数在上单调递增,故,则,故C正确;
对于D,由正弦定理,,则,
于是
,其中为锐角,且满足,
故当时,的最大值为,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 写出一个同时满足下列条件①,②的的值__________.
①;②
【答案】(答案不唯一)
【解析】
【分析】由以及化简可以得到,再由两角差的余弦公式化简求解即可.
【详解】因为,所以,
因为,即,
所以,即,所以的值可以为.
13. 在平行四边形中,分别是线段的中点,延长交于点,且,则平行四边形面积的最大值为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】设,,先利用中点与共线条件,将点的位置用参数表示,并通过向量共线建立方程解出与,从而确定与,设,,再结合平面向量的数量积的运算律可得,根据基本不等式得到,进而得到平行四边形面积的最大值.
【详解】如图,设,,因为 是 中点, 是 AE 中点,
所以,
则.
设,则.
由共线,则存在唯一非零实数,使得,
即,则,解得,,故,
又,
设,,则,
由,得,
则,即,
由基本不等式,当且仅当时等号成立,
则,
即,当且仅当时等号成立,
则平行四边形面积,
即平行四边形面积的最大值为.
14. 在中,内角的对应边分别为,满足且的面积为,则的值为______.
【答案】##
【解析】
【分析】利用余弦定理根据已知的三边关系式建立与的关系,再通过三角形面积公式建立与的关系,通过同角的平方关系得到的关系,代入即可计算.
【详解】因为,根据余弦定理;
又因为,解得:;
因为,故,
化简得:,即,
即,解得或(舍去);
代入可得,因为,故.
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. 已知向量满足,且与的夹角为.
(1)若,求实数的值;
(2)求与的夹角.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题设可得,进而根据平面向量的数量积的运算律求解即可;
(2)根据平面向量夹角余弦公式求解即可.
【小问1详解】
已知,与的夹角为,
则,
由,得
则,
即,解得.
【小问2详解】
由,
,
,
则,
又,所以与的夹角为.
16. 已知,.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由平方关系得到,最后根据即可求解;
(2)由平方关系得到,最后根据即可求解.
【小问1详解】
因为,所以,故,
由,得,
.
【小问2详解】
由,且,故,从而,
则.
17. 已知向量,设函数.
(1)求函数的周期及单调递增区间;
(2)在中,内角的对边分别为,且,求的面积.
【答案】(1);
(2)或.
【解析】
【分析】(1)由平面向量的坐标运算求解,由二倍角公式以及辅助角公式化简,即可求解函数的周期及单调递增区间;
(2)由求解,方法一:由正弦定理求解,再由三角形的面积公式求解即可;方法二:由余弦定理求解,再由三角形的面积公式求解即可.
【小问1详解】
所以函数的周期;
解得,
函数的单调递增区间为
【小问2详解】
由得.因为,解得或.
若,由正弦定理得,无解,舍去,
(方法1)若,由正弦定理得,
因为,所以有两解:或,
当时,,
当时,,
因此三角形的面积为或.
(方法2)若,由余弦定理得
解得:或
当时,
当时,
因此三角形的面积为或.
18. 如图半圆的直径为为直径延长线上一点,为半圆上任意一点,以为边作等边三角形.设.
(1)当时,求;
(2)求四边形面积的最大值;
(3)求面积的最大值.
【答案】(1)4 (2)
(3).
【解析】
【分析】(1)先利用余弦定理求出,继而得到,然后利用数量积公式求解即可.
(2)利用余弦定理和等边三角形的性质,将线段的长度用含的式子表示,再将四边形的面积表示成和面积和,然后转化成正弦型函数,求出其最大值.
(3)将的面积用含的三角函数式表示,然后转化成正弦型函数,求出其最大值.
【小问1详解】
当时
在中,.
由余弦定理得.
由正弦定理得,
故(锐角),则,即.
因此.
【小问2详解】
在中,由余弦定理得
四边形面积
,所以当时,取得最大值为.
【小问3详解】
在中,.
在中,由余弦定理.
在中,由正弦定理,
所以
因为,
代入得
,
,所以当时,取得最大值为.
19. 如图1所示,一直角走廊的宽度分别为和.
(1)若一根铁棒水平通过直角走廊上点与两墙分别交于点(图2),其中点分别为直角走廊内侧、外侧直角拐点,且.
(i)设,求之间满足的等量关系;
(ii)求的最小值;
(2)若直角走廊的宽度均设计为(图3),现有一车宽为,长为(车高忽略),转动灵活的矩形平板车,求该平板车能通过此直角走廊时的最大值.
【答案】(1)(i);(ii)
(2)
【解析】
【分析】(1)(i)过点分别作垂直于为垂足,即可得,根据相似三角形的性质计算可得;(ii)利用基本不等式结合(i)的结论即可求解;
(2)延长分别交于点,设,根据锐角三角形推导出,通过令,得到新函数,利用新函数的单调性即可求解.
【小问1详解】
如图,过点分别作垂直于为垂足,
(i)因为,所以,所以,
因为,
所以,即.
(ii)由得,于是,
由基本不等式,当时取等号,
所以.即的最小值为.
【小问2详解】
如图,延长分别交于点,
设,则,
因为在直角三角形中,,所以,
同理,在中,,
所以,
因为,得,
设,令,
因为,所以,所以,
所以,且,
令,
因为函数在上单调递增,
所以当,即时,
.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
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