内容正文:
新余一中高一年级下学期第二次段考
数学试题
命题人:欧阳志 审题人:周楠
考试时间:120分钟 试卷分值:150分
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知某扇形的半径为3,弧长为,则该扇形的面积是( )
A. 1 B. C. D.
2. 已知平面上四点互不重合,则下列向量的运算结果不正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 已知角的终边与单位圆的交点为,则( )
A. B. C. D.
4. 函数的部分图象大致是( )
A. B.
C. D.
5. 若,则( )
A. B. C. D.
6. 如图,已知,,,,则( )
A. B. C. D.
7. 已知,则( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数,,是平面内三个不同的单位向量,若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,有选错的得0分.若只有2个正确选项,每选对一个得3分;若只有3个正确选项,每选对一个得2分)
9. 下列说法中正确的说法为( )
A. 为平面内一定点,若,则、、三点共线且
B.
C. 两个非零向量,,若,则与共线且反向
D. 将函数的图象向左平移单位得到函数的图象
10. 如图,在边长为2的正方形中,为以为圆心、为半径的圆弧(包含,)上的任意一点,且,则下列结论正确的是( )
A. 的最大值为
B. 的最小值为
C. 的最大值为4
D. 过作交于,则的最大值为5
11. 已知在中,.设函数,则( )
A.
B. 在区间上单调递增
C.
D. 在区间上有且仅有3个零点
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.把正确但填在答题卡中的横线上)
12. 已知向量,不共线,实数x,y满足,则_______.
13. 已知,,,,则________.
14. 已知对恒成立,则的最小值为______.
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. 已知向量.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求与的夹角的值.
16. 如图,已知满足,,、、…是线段上的等分点,且满足.
(1)当时,求的值;
(2)当时,若为线段上的动点,求的最小值.
17. 设向量,(,)函数,.
(1)若,求的值;
(2)已知在区间上单调增,,请从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,使函数存在,并求出的解析式.
条件①:;
条件②:在区间上单调减.
(3)在(2)的条件下,若锐角满足,求的值.
18. 已知函数.
(1)求函数图象的对称轴方程;
(2)已知函数的最小值为1,求的值;
(3)若,且,,求,的值.
19. 如图,设,且,当时,定义平面坐标系为的斜坐标系.在的斜坐标系中,任意一点P的斜坐标这样定义:设分别为正方向同向的单位向量,若向量,记向量.在的斜坐标系中.
(1)若向量,求;
(2)若向量的斜坐标分别为和,,设函数,,.
①若,的根从小到大依次为,求;
②比较与的大小,并说明理由.(参考数据:,)
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新余一中高一年级下学期第二次段考
数学试题
命题人:欧阳志 审题人:周楠
考试时间:120分钟 试卷分值:150分
一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知某扇形的半径为3,弧长为,则该扇形的面积是( )
A. 1 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据扇形的面积公式计算即可求解.
【详解】由题可得.
故选:C.
2. 已知平面上四点互不重合,则下列向量的运算结果不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由向量的加法法则可判断A、B;由数量积的运算判断C、D.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,由数乘向量可得,故C正确;
对于D,由数乘向量运算律可得,故D正确.
故选:B.
3. 已知角的终边与单位圆的交点为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用三角函数的定义求出,再根据诱导公式将原式化简代入计算即得.
【详解】由三角函数定义知,
根据诱导公式可得.
故选:
4. 函数的部分图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性排除D;根据时,由的取值情况排除A,B.
【详解】,其定义域为.
对于任意.
所以函数是奇函数,图象关于原点对称,故排除D选项;
当时,,所以,则;
当时,,所以,则,故排除B选项;
当时,,所以排除选项A.
故选:C.
5. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】,
.
6. 如图,已知,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据平面向量线性运算法则计算可得.
【详解】因为,,
所以,,
所以,
又,,
所以.
故选:A.
7. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】借助同角三角函数基本关系及降幂公式计算即可得解.
【详解】,
又,则,
即,整理得,
故,故A正确、C错误;
则,整理得,
故B、D错误.
8. 已知函数,,是平面内三个不同的单位向量,若,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题目条件平面建系设出、、并判断所在象限,再用辅助角公式化简并结合所在象限求解即可.
【详解】由题意可知,且和中,一个大于0,另一个小于0,
不妨设,由函数可知.
不妨设,,,,
所以,,所以
所以,
则有,
因为,所以,
所以,可得,
所以.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,有选错的得0分.若只有2个正确选项,每选对一个得3分;若只有3个正确选项,每选对一个得2分)
9. 下列说法中正确的说法为( )
A. 为平面内一定点,若,则、、三点共线且
B.
C. 两个非零向量,,若,则与共线且反向
D. 将函数的图象向左平移单位得到函数的图象
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据线性运算法则,分析可判断A的正误;根据诱导公式及两角差的余弦公式,整理计算,可判断B的正误;根据向量运算法则及数量积公式,可判断C的正误;根据平移的原则,可判断D的正误.
【详解】选项A:对,移项得 ,即,
变形得,说明与共线且有公共点,故三点共线,A正确.
选项B:由诱导公式得 ,
原式可化为 ,
由余弦和角公式得,B正确.
选项C:对 ,两边平方得,
化简得 ,即夹角满足,,故与共线且反向,C正确.
选项D:将向左平移单位,将替换为,得 ,D错误.
10. 如图,在边长为2的正方形中,为以为圆心、为半径的圆弧(包含,)上的任意一点,且,则下列结论正确的是( )
A. 的最大值为
B. 的最小值为
C. 的最大值为4
D. 过作交于,则的最大值为5
【答案】ACD
【解析】
【分析】以A为原点建系,求得各点坐标,设,可得点P坐标,根据向量运算法则,可得x,y的表达式,根据三角函数的性质,判断AB;利用向量的坐标运算及正弦函数的性质判断C;利用向量的坐标运算及二次函数的性质判断D.
【详解】以A为原点,AB、AD为x,y轴正方向建立平面直角坐标系,如图所示,
则,设,则,
由,得,
所以,则,
选项A、B:,
由,得,
所以时,的最大值为,故A正确;
当或时,的最小值为1,故B错误;
选项C:,
当时,的最大值为4,故C正确;
选项D:由题意,
所以
令,,
所以当时,有最大值5,则的最大值为5,故D正确.
11. 已知在中,.设函数,则( )
A.
B. 在区间上单调递增
C.
D. 在区间上有且仅有3个零点
【答案】AC
【解析】
【分析】A根据求出;B、D利用辅助角公式化简,结合正弦函数的性质判断;C计算即可.
【详解】因为,所以,
所以,
因为,所以,
则在中,,故A正确;
,
若,则,
因为正弦函数在上不单调,所以在区间上不单调,故B错误;
因为,
所以,故C正确;
若,则,
因为正弦函数在上存在个零点,
所以在区间上有且仅有2个零点,故D错误.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.把正确但填在答题卡中的横线上)
12. 已知向量,不共线,实数x,y满足,则_______.
【答案】9
【解析】
【分析】根据向量在同一组的基底下的表示唯一,即可列方程求解.
【详解】由可得,解得
所以,
故答案为:9
13. 已知,,,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,利用和角的正切公式求出,再结合角的范围及同角公式求解.
【详解】由及,得,
由,得,而,则,
由,,得.
故答案为:
14. 已知对恒成立,则的最小值为______.
【答案】6
【解析】
【分析】首先分析函数在区间的零点和正负区间,再根据不等式分析函数的零点,利用韦达定理表示 关系,再结合基本不等式,即可求解.
【详解】当,,则,
当,,
当,,,
当,,
当,,,
若对恒成立,
则,并且函数的两个零点分别是1和7,
则,则,,,
所以,
当,,即时,等号成立,
所以的最小值为6.
故答案为:6
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.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求与的夹角的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由,得,
因为,所以,解得.
【小问2详解】
由,,
则,因为,
所以,解得,则,
所以,
因为,所以.
16. 如图,已知满足,,、、…是线段上的等分点,且满足.
(1)当时,求的值;
(2)当时,若为线段上的动点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据数量积公式,可得,则为等边三角形,取BC中点O,连接AO,求出AO的长,根据向量线性运算法则,即可求得答案.
(2)设,根据线性运算法则,可得,的表达式,根据数量积公式及运算律,整理化简,结合二次函数的性质,即可得答案.
【小问1详解】
因为,所以,
解得,因为,所以,则为等边三角形,
取BC中点O,连接AO,则,
所以.
【小问2详解】
当时, ,
设,则,
又,
所以
,
所以当时,有最小值.
17. 设向量,(,)函数,.
(1)若,求的值;
(2)已知在区间上单调增,,请从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,使函数存在,并求出的解析式.
条件①:;
条件②:在区间上单调减.
(3)在(2)的条件下,若锐角满足,求的值.
【答案】(1);
(2)选条件②,;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据三角恒等变形化简得,再代值求即可;
(2)由,则不存在,故选条件②,由单调性可知时取最小值,再代入结合求参数即可;
(3)由题可知,再得到,根据,结合二倍角及正弦和角公式求解.
【小问1详解】
,
若,则有,因为,则;
【小问2详解】
由(1)知,则不存在,
故选条件②,则可知时取最小值,故有,
即,即,
又由得,即,
解得,,所以;
【小问3详解】
由得,因为是锐角,所以,
因此,所以,
所以
.
18. 已知函数.
(1)求函数图象的对称轴方程;
(2)已知函数的最小值为1,求的值;
(3)若,且,,求,的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用两角差的正弦,二倍角的余弦,辅助角公式结合正弦函数的对称轴方程可得;
(2)结合二次函数和诱导公式讨论对称轴的范围可得;
(3)由两角差的余弦和二倍角的余弦公式结合题意可得.
【小问1详解】
,
令.
【小问2详解】
,
令,则 ,
对称轴,开口向上,
当时,最小值为 ,舍去;
当时,最小值 ,负值舍去;
综上.
【小问3详解】
,
,
令,
则,即,
即,①
因为,所以 ,即得 ,
又因 ,所以,即,因,故,
代入①可得 ,解得,
又,所以,即,故.
19. 如图,设,且,当时,定义平面坐标系为的斜坐标系.在的斜坐标系中,任意一点P的斜坐标这样定义:设分别为正方向同向的单位向量,若向量,记向量.在的斜坐标系中.
(1)若向量,求;
(2)若向量的斜坐标分别为和,,设函数,,.
①若,的根从小到大依次为,求;
②比较与的大小,并说明理由.(参考数据:,)
【答案】(1)
(2)①;②,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据题意,得到,,结合向量的运算公式,即可求解;
(2)①求得,得到,转化为的根,画出两个函数的图象,得到一个周期内方程根的个数为3,进而得到答案;②令,得到,根据,得到,结合函数的单调性,即可求解.
【小问1详解】
解:因为向量,所以,
又因为,为单位向量,且夹角为,可得,,
所以,所以.
【小问2详解】
解:①因为向量,,所以,,
所以,
化简得,
又因为的斜坐标分别为和,
可得
所以,
则方程的根等价于的根,
如图所示,在和的一个周期内,方程根的个数为3,
因为,则当,根的个数;
②,理由如下:
令,,则,
又因为,,所以,
又因为,所以,由零点存在定理可得,
由①可知在上单调递减,
所以,即,所以.
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