内容正文:
北京育才学校2025-2026学年度第二学期
高一数学期中试卷
(120分钟)
一、选择题:(本大题共10小题,每小题4分,共40分.)
1.
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分析:根据终边相同的角正弦值相等,将的正弦化成的正弦,,即可求出结果.
详解:由诱导公式可得,,,故选A.
点睛:本题着重考查了终边相同的角、诱导公式,特殊角的三角函数值等知识,属于简单题.
2. 已知平面向量满足,且,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意,得,
而,则.
3. 平面直角坐标系中,角的顶点与原点重合,始边与轴的非负半轴重合,终边过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】借助三角函数定义及二倍角公式计算即可得.
【详解】由题意可得,,
则.
4. 中,“”是“”的( )
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C. 充分必要条件 D. 既非充分又非必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据余弦函数在上的单调性、充分和必要条件等知识确定正确答案.
【详解】因为是三角形的内角,所以,
函数在上单调递减,
所以,
所以“”是“”的充分必要条件.
5. 已知向量,,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据共线向量的坐标关系,求出,再由两角差的正切公式,即可求解.
【详解】因为向量,,,
所以,,
所以.
故选:A.
【点睛】本题以共线向量为背景,考查应用同角间的三角函数关系、两角差的正切公式求值,考查计算求解能力,属于基础题.
6. 已知平面向量,满足,,则向量在向量上投影数量为( )
A. B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由,得,而,
则向量在向量上投影数量为.
7. 设,则
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题设,根据两角差余弦公式,得,
根据二倍角公式,得,又,
因为,所以,故正确答案为A.
8. 在中,若,则的形状一定是( )
A. 等腰直角三角形 B. 直角三角形
C. 等腰三角形 D. 等腰或直角三角形
【答案】D
【解析】
【分析】利用余弦定理可得边的关系,故可得正确的选项.
【详解】因为,故,
整理得到,
故,故或,
即或,故的形状为等腰或直角三角形,
故选:D.
9. 函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|)在[,]的图象如图所示,为了得到这个函数的图象,只要将f(x)=sinωx的图象( )
A. 向右平移个单位长度 B. 向右平移个单位长度
C. 向左平移个单位长度 D. 向左平移个单位长度
【答案】D
【解析】
【分析】根据函数图象求出函数解析式,即可得到平移方式.
【详解】由函数图象可得:T)=π,故,
由点(,0)在函数图象上,可得:0=sin(φ),解得:φ=kπ,k∈Z,
又|φ|,φ,
为了得到f(x)=sin(2x+),只需将f(x)=sin2x,向左平移个单位.
故选:D.
【点睛】此题考查根据函数图象求解函数解析式,根据平移前后的解析式确定平移方式.
10. 函数在区间(,)内的图象是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】解:函数y=tanx+sinx-|tanx-sinx|=
分段画出函数图象如D图示,
故选D.
二、填空题:(本大题共5小题,每小题5分,共25分.)
11. 在中, ,,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】利用正弦定理和大角对大边即可求解.
【详解】在中, ,,,
由正弦定理得:,即,
解得:.
因为,,所以A>B,
所以B=30°
故答案为:.
12. 《九章算术》是中国古代数学名著,其对扇形田面积给出“以径乘周四而一”的算法与现代数学的算法一致,根据这一算法解决下列问题:现有一扇形田,下周长(弧长)为20米,径长(两段半径的和)为24米,则该扇形田的面积为______平方米.
【答案】120
【解析】
【详解】扇形的半径为,故面积为(平方米),填.
13. 已知正方形的边长为1,点满足.当时,______;当______时,取得最大值.
【答案】 ①. ②. ##0.5
【解析】
【分析】第一空建立如图所示坐标系,用坐标分分别表示出,再计算数量积即可;第二空建立如图所示坐标系,用坐标表示出,,结合二次函数的性质计算数量积的最大值即可.
【详解】根据题意,建立以为原点的平面直角坐标系,如图
则
因为正方形的边长为1,
当时,,所以,
所以,
所以;
如图,
因为,所以,
所以,,
所以,
所以当时,取得最大值.
故答案为:;.
14. 已知,,且在区间上有最小值,无最大值,则______.
【答案】
【解析】
【分析】由题意可得函数的图象关于直线对称,再根据在区间上有最小值,无最大值,可得,由此求得的值.
【详解】依题意,当时,y有最小值,即,
则,所以.
因为在区间上有最小值,无最大值,所以,
即,令,得.
故答案为:
15. 健康成年人的收缩压和舒张压一般为和.心脏跳动时,血压在增加或减小.血压的最大值、最小值分别称为收缩压和舒张压,血压计上的读数就是收缩压和舒张压,读数为标准值,记某人的血压满足函数式,其中为血压(单位:), 为时间(单位:),其函数图象如图所示,判断下列说法:
①
② 收缩压为
③ 舒张压为
④ 每分钟心跳次
以上说法中正确的是_____________________
【答案】②③④
【解析】
【详解】由图象可知,一个正周期,
,故①错误;
由题意知,血压的最大值、最小值分别称为收缩压和舒张压,
收缩压为,舒张压,故②③正确;
心跳次数等于血压函数的频率,频率次,
故每分钟心跳次,④正确.
三、解答题(本大题共5小题,共70分.应写出文字说明,演算步骤或证明过程.)
16. 已知向量,,.
(1) 若,求的值;
(2)当时,与共线,求的值;
(3)若,且与的夹角为,求.
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【分析】(1)利用向量垂直与数量积的关系即可得出;
(2)利用向量共线的充要条件即可得出;
(3)利用数量积、向量模的计算公式即可.
【详解】解:(1),,,解得;
(2),,又,.
与共线,,解得;
(3),.
又与的夹角为,.
,
.
17. 已知角的终边与单位圆交点的横坐标为且
(1)求;
(2)求的值;
(3)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用单位圆定义与同角三角函数关系求正弦值;
(2)利用两角和的正弦公式展开计算;
(3)通过角的拆分,结合两角差的余弦公式求解.
【小问1详解】
由题意得,
所以.
【小问2详解】
.
【小问3详解】
由,得,
,
,
又,故.
18. 已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)+1()的最小正周期为π,且.
(1)求ω和φ的值;
(2)函数f(x)的图象纵坐标不变的情况下向右平移个单位,得到函数g(x)的图象,
①求函数g(x)的单调增区间;
②求函数g(x)在的最大值.
【答案】(1) ; (2)① 增区间为;②最大值为3.
【解析】
【分析】(1)直接利用函数的周期和函数的值求出函数的关系式.
(2)利用函数的平移变换求出函数g(x)的关系式,进一步求出函数的单调区间.
(3)利用函数的定义域求出函数的值域.
【详解】(1)的最小正周期为,所以 ,即=2,
又因为,则,所以.
(2)由(1)可知,则,
① 由得,
函数增区间为.
② 因为,所以.
当,即时,函数取得最大值,最大值为.
【点睛】本题考查正弦型函数性质单调性,函数的平移变换,函数的值域的应用.属中档题.
19. 如图,在中,,,线段的垂直平分线交于点,连接.
(1)若的面积为,求的长;
(2)若,求角的大小.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)由的面积可得的值,然后在中由余弦定理得;(2)由条件得,CD=AD=;在中,由正弦定理,得,利用二倍角公式即可得出结果.
【详解】解:(1)由已知得=BC·BD·sin B=,
又BC=2,sin B=,
∴BD=,cos B=.
在中,由余弦定理,得
CD2=BC2+BD2-2BC·BD·cos B=22+-2×2××=.
∴CD=.
(2)∵CD=AD=,
在中,由正弦定理,得,
又∠BDC=2A,得,
,
解得cos A=,
所以A=.
【点睛】思路点睛:利用正余弦定理解决平面几何问题.
先引入变量,如边长,角度等,然后把要解三角形的边或角用所设变量表示出来,再利用正,余弦定理列出方程,解即可得出结果.
20. 已知函数.从下列四个条件中选择两个作为已知,使函数存在且唯一确定.
条件①:;
条件②:图像的一条对称轴是轴;
条件③:的最大值为1;
条件④:图象的相邻两条对称轴之间的距离为
(1)求的解析式;
(2)设,若函数在区间上恰有两个零点,求的取值范围.
【答案】(1)选择条件①④或③④,
(2)
【解析】
【分析】(1)先化简函数,排除矛盾条件,再分析可行条件组合,确定函数解析式;
(2)先化简,求出零点,结合区间限制确定的取值范围.
【小问1详解】
,
该函数为奇函数,图像关于原点对称,故条件②不成立,舍去.
若选①③:由③得,即;代入①得,
解得,不唯一,不符合题意.
若选①④:由④得,得;代入①得,得,
函数唯一确定,且.
若选③④:由③得,由④得,函数唯一确定,且.
综上所述,.
【小问2详解】
.
令,得,即.
在上,零点依次为.
要使在上恰有两个零点,需.
所以的取值范围是.
21. 定义向量的“相伴函数”为,函数的“相伴向量”为,其中为坐标原点,记平面内所有向量的“相伴函数”构成的集合为.
(1)设函数,求证: ;
(2)将(1)中函数的图象向右平移个单位长度,再把横坐标伸长为原来的倍(纵坐标不变)得到的图象.已知,,问在的图象上是否存在一点,使得.若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.
(3)已知点满足,向量的“相伴函数”在处取得最大值.当运动时,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)存在,且点坐标为
(3)
【解析】
【分析】(1)借助两角差的正弦公式化简后,利用定义即可得;
(2)设出点,表示出、后,借助数量积为计算即可得解;
(3)利用辅助角公式结合二倍角公式计算即可得.
【小问1详解】
,
故是向量的“相伴函数”,故;
【小问2详解】
,
设,则,,
则 ,
即 ,
由,则,故,
又,故当且仅当 且时,原式成立,
即有,解得,故,
即存在点,使得;
【小问3详解】
由题意可得,其中,
由在处取得最大值,则,
即,则,
由,则,
则,
由函数在上单调递减,故,
由,即,
则,
即的取值范围为.
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北京育才学校2025-2026学年度第二学期
高一数学期中试卷
(120分钟)
一、选择题:(本大题共10小题,每小题4分,共40分.)
1.
A. B. C. D.
2. 已知平面向量满足,且,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
3. 平面直角坐标系中,角的顶点与原点重合,始边与轴的非负半轴重合,终边过点,则( )
A. B. C. D.
4. 中,“”是“”的( )
A. 充分非必要条件 B. 必要非充分条件
C. 充分必要条件 D. 既非充分又非必要条件
5. 已知向量,,若,则( )
A. B.
C. D.
6. 已知平面向量,满足,,则向量在向量上投影数量为( )
A. B. 1 C. D.
7. 设,则
A. B. C. D.
8. 在中,若,则的形状一定是( )
A. 等腰直角三角形 B. 直角三角形
C. 等腰三角形 D. 等腰或直角三角形
9. 函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|)在[,]的图象如图所示,为了得到这个函数的图象,只要将f(x)=sinωx的图象( )
A. 向右平移个单位长度 B. 向右平移个单位长度
C. 向左平移个单位长度 D. 向左平移个单位长度
10. 函数在区间(,)内的图象是( )
A. B. C. D.
二、填空题:(本大题共5小题,每小题5分,共25分.)
11. 在中, ,,,则________.
12. 《九章算术》是中国古代数学名著,其对扇形田面积给出“以径乘周四而一”的算法与现代数学的算法一致,根据这一算法解决下列问题:现有一扇形田,下周长(弧长)为20米,径长(两段半径的和)为24米,则该扇形田的面积为______平方米.
13. 已知正方形的边长为1,点满足.当时,______;当______时,取得最大值.
14. 已知,,且在区间上有最小值,无最大值,则______.
15. 健康成年人的收缩压和舒张压一般为和.心脏跳动时,血压在增加或减小.血压的最大值、最小值分别称为收缩压和舒张压,血压计上的读数就是收缩压和舒张压,读数为标准值,记某人的血压满足函数式 ,其中为血压(单位: ), 为时间(单位:),其函数图象如图所示,判断下列说法:
①
② 收缩压为
③ 舒张压为
④ 每分钟心跳次
以上说法中正确的是_____________________
三、解答题(本大题共5小题,共70分.应写出文字说明,演算步骤或证明过程.)
16. 已知向量,,.
(1) 若,求的值;
(2)当时,与共线,求的值;
(3)若,且与的夹角为,求.
17. 已知角的终边与单位圆交点的横坐标为且
(1)求;
(2)求的值;
(3)若,求的值.
18. 已知函数f(x)=2sin(ωx+φ)+1()的最小正周期为π,且.
(1)求ω和φ的值;
(2)函数f(x)的图象纵坐标不变的情况下向右平移个单位,得到函数g(x)的图象,
①求函数g(x)的单调增区间;
②求函数g(x)在的最大值.
19. 如图,在中,,,线段的垂直平分线交于点,连接.
(1)若的面积为,求的长;
(2)若,求角的大小.
20. 已知函数.从下列四个条件中选择两个作为已知,使函数存在且唯一确定.
条件①:;
条件②:图像的一条对称轴是轴;
条件③:的最大值为1;
条件④:图象的相邻两条对称轴之间的距离为
(1)求的解析式;
(2)设 ,若函数在区间上恰有两个零点,求的取值范围.
21. 定义向量的“相伴函数”为,函数的“相伴向量”为,其中为坐标原点,记平面内所有向量的“相伴函数”构成的集合为.
(1)设函数,求证: ;
(2)将(1)中函数的图象向右平移个单位长度,再把横坐标伸长为原来的倍(纵坐标不变)得到的图象.已知,,问在的图象上是否存在一点,使得.若存在,求出点坐标;若不存在,说明理由.
(3)已知点满足,向量的“相伴函数”在处取得最大值.当运动时,求的取值范围.
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