内容正文:
2025级高一年级下学期期中考试
数学试题
考试时间:120分钟,满分:150分
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. 已知角的终边经过点,则的值等于
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由三角函数的定义可求出的值.
【详解】由三角函数的定义可得,故选A.
【点睛】本题考查三角函数的定义,解题的关键在于三角函数的定义进行计算,考查计算能力,属于基础题.
2. 已知向量,,且,则实数的值为( )
A. B. 2 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由向量垂直的坐标表示求解即可.
【详解】由,得,即,解得.
3. 要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A. 向左平移个单位长度 B. 向右平移个单位长度
C. 向左平移个单位长度 D. 向右平移个单位长度
【答案】D
【解析】
【分析】把变为就可以看出怎么平移.
【详解】∵,∴把函数的图象向右移个单位就可得到函数的图象.
故选D.
【点睛】本题考查三角函数的图象变换,属于基础题.
4. 已知,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求出,即可得出的值.
【详解】由题意,,
,
∵,
∴,
∴,
∴.
5. 已知函数,的部分图象如图所示,两点之间的距离为10,且,则函数的值为( )
A. B. 3
C. D. 0
【答案】B
【解析】
【分析】结合图象及已知条件得到,结合求出解析式,得到,再根据图象及周期分析判断即可.
【详解】因为,两点之间的距离为10,所以周期,则.
又,,所以,则.
又,所以,所以,,解得,.
又,所以或.
当时,,
当时,.
结合图象及周期可知,应在上升图象上,所以应取最大值,即.
6. 下列四个函数:①;②;③;④,其中既是偶函数且最小正周期为的函数个数为()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】逐一分析4个函数的奇偶性与最小正周期:①:定义域为,,是奇函数,不符合条件.
②:定义域为,,是偶函数;由正弦函数图像及其对称特征知最小正周期,符合条件.
③:由,得,定义域为,,是偶函数;最小正周期,符合条件.
④:定义域为,关于原点对称,,是偶函数;最小正周期,符合条件.综上,符合条件的函数为②③④,共个.
7. 已知函数在区间上单调递增,且在区间上只取得一次最大值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据正弦函数的单调性可知,当时,;在区间上只取得一次最大值,可得,列出不等式求解可得.
【详解】由于函数在上单调递增,
,,
且,
解得且,所以;
又因为在区间上只取得一次最大值,
即时,;
所以,解得;
综上知,的取值范围是.
故选:B.
8. 已知函数是定义域为R的奇函数,,且当时, ,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定信息,确定函数的周期,再求出在上的解析式及单调性,再逐项分析判断.
【详解】函数是定义域为R的奇函数,由,得,
即,
则,函数周期为4.
当时,,则,
因此当时,,函数在上单调递增.
对于AB,,而,
则,因此,AB错误;
对于C,,
而,因此,C错误;
对于D,,
而,因此,D正确.
二、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( )
A. B. 边上的中线长
C. 边上的角平分线长 D. 外接圆的面积为
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A:根据向量的数量积求解即可;对于B:根据向量加法的平行四边形法则、向量数量积的运算律及向量的模求解即可;对于C:根据三角形面积关系及三角形面积公式求解即可;对于D:根据正余弦定理求解即可.
【详解】选项A:向量与的夹角为,
所以,A错误.
选项B:设中点为,则,则
,
故边上的中线长,B正确.
选项C:设角的角平分线交于,利用面积关系,
即,
也即,解得,C正确.
选项D:由余弦定理得,即,
设外接圆半径为,由正弦定理,则.
所以外接圆的面积,D错误.
10. 在中内角A,B,C的对边分别为a,b,c,则下列说法正确的是( )
A. 若,则为直角三角形
B. 若为锐角三角形,则
C. 若,,,则符合条件的有两个
D. 若,则为等腰直角三角形
【答案】BC
【解析】
【分析】对于AD:举反例说明即可;对于B:根据正弦函数单调性分析判断;对于C:利用余弦定理运算求解.
【详解】对于选项A:例如,,满足,
但此时不是直角三角形,故A错误;
对于选项B:因为为锐角三角形,则,即,,
且,则,,
又因为在内单调递增,
则,,
两式相加得 ,故B正确;
选项C:由余弦定理得,即,
整理可得,解得,
所以符合条件的三角形有两个,故C正确;
对于选项D:例如,满足,
但不是等腰直角三角形,故D错误.
11. 已知,下列说法正确的是( )
A. 若,在区间上单调
B. 若关于直线对称,则
C. 若,且为的一个对称中心,则
D. 若,当时,函数取得最大值,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】本题逐一分析四选项,A,代入换元判断区间内单调性判定错误,B,利用对称轴处函数取最值列等式平方求解参数得结果正确,C,由对称中心函数值为零求出正切值,再用齐次式算出二倍角正弦值成立,D,借助辅助角公式结合最值条件推导出与关系,利用三角恒等变换与角范围取舍正切值判定正确.
【详解】选项A:时,
令,得
该范围横跨正弦函数减区间与增区间,故在此区间不单调,A错误;
选项B:关于对称,则为最值.
代入得,即.
两边平方化简得,B正确;
选项C:当时,,是对称中心,则.
即,.
,C正确;
选项D:当时,,时取最大值.
由辅助角公式,其中,
且,即.
取最大值时,,,
则,,
所以,
故.
由正切二倍角公式
整理得,解得.
因为,所以,因此选项D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的单调递减区间为_____________.
【答案】
【解析】
【分析】以为整体,利用正弦函数的标准单调递减区间构造不等式求解即可.
【详解】令,解得,
所以函数的单调递减区间为.
13. ______.
【答案】
【解析】
【分析】利用两角差的正切公式化简求值即可.
【详解】解:
.
故答案为:.
14. 已知为圆心,点是圆上一点,点是圆内部一点.若,且,则的取值范围是___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据点是圆内部一点及,结合向量数量积公式求出的范围,再根据模长公式求出的表达式,进而求解即可.
【详解】因为点是圆上一点,,所以,
因为,
所以,
设与的夹角为,,
则,所以,
又,所以,
又点是圆内部一点,所以,
综上;
,
因为,所以,则,
所以.
故答案为:.
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,.
(1)求的值;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用,两边平方,即可求出的值,再根据同角三角函数的平方关系可求;
(2)求出的范围,得出的值,利用,结合两角差的余弦公式可求的值.
【小问1详解】
∵,
∴,
解得:,又,所以,
∴.
【小问2详解】
由题意及(1)得,
,,,,
∴ ,
∵,
∴,
∴
.
16. 中,角、、的对边分别为、、,.
(1)若为锐角三角形,其面积为,,求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】(1)结合已知条件和正弦定理先求解出的值,再根据三角形的面积公式求解出的值,最后根据余弦定理求解出的值;
(2)根据已知条件先用表示出,然后利用余弦定理表示出,由此求解出之间的倍数关系,结合倍数关系即可计算出的值,即可求得的值.
【详解】解:∵,∴,或
(1)∵,
,
(2),
,,∴,
∴,,,
17. 如图,已知是半径为1,圆心角为的扇形,点在上(异于点,),过作,,垂足分别为,,记,四边形的周长为,面积为.
(1)分别求出和l关于的函数解析式,并将解析式化简为的形式,其中;
(2)当为何值时,有最大值?并求出最大值.
【答案】(1),;
(2)当为时,面积S有最大值,最大值为.
【解析】
【分析】(1)根据给定的几何图形,求出面积及周期的函数关系,再利用三角恒等变换化成指定形式.
(2)由(1)的结论,利用正弦函数的性质求出指定区间上的最大值.
【小问1详解】
由,扇形是半径为1,得,
则的面积,
由,得,
同理,
因此
,
所以S关于的函数解析式为;
,
所以关于的函数解析式为.
【小问2详解】
由(1)知,由,得,
则当,即时,取得最大值,
所以当为时,面积有最大值,最大值为.
18. 已知向量,.
(1)若向量在向量上的投影向量为,求实数的值;
(2)若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围;
(3)对,求证:当取得最小值时,.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)利用投影向量公式,向量在向量上的投影向量为,代入坐标列出等式,即可求出参数;
(2)因为向量夹角范围为:,因为夹角为锐角,故范围为,代入夹角公式计算即可;
(3)根据模长公式得到关于的解析式,当取最小值时,的取值,进而根据向量数量积为0得到两向量垂直进行证明.
【小问1详解】
向量在向量上的投影向量为,
因为,,代入可得:;
故,化简得:,解得;
【小问2详解】
因为向量与的夹角为锐角,等价于,且向量与不共线,
故需满足:,解得:;
故的取值范围为;
【小问3详解】
为关于的二次函数,
因为,所以时,取到最小值,
即在时取最小值;
此时;
故.
19. 如图,游客从某旅游景区的景点A处下至C处有两种路径.一种是从A沿直线步行到C,另一种是先从A沿索道乘缆车到B,然后从B沿直线步行到C.现有甲、乙两位游客从A处下山,甲沿AC匀速步行,速度为50米/分钟.在甲出发2分钟后,乙从A乘缆车到B,在B处停留1分钟后,再从B匀速步行到C,假设缆车匀速直线运动的速度为130米/分钟,山路AC长为1260米,经测量,,其中A,C均为锐角.
(1)求索道AB的长;
(2)问:乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?
(3)为使两位游客在C处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在什么范围内?
【答案】(1);
(2);
(3)(单位:m/min).
【解析】
【分析】(1)在中,已知两角及其夹边,可求出第三个角通过正弦定理计算AB的长;
(2)甲乙最短距离时所在位置可以与A构成三角形,根据速度,可以求得路程,即三角形边长,利用余弦定理解三角形即可;
(3)通过路程除以速度计算时间,根据两人到达时间,列不等式,计算范围即可.
【小问1详解】
在中,因为,,
所以,,从而:
,
由正弦定理,得.
【小问2详解】
设乙在D处时,与E处的甲距离最近:
假设乙出发后,甲、乙两游客距离为,
此时,甲行走了,乙走了,
所以由余弦定理得:
,
即,
因为乙还在缆车上,故,即,
故当时,甲、乙两游客距离最短.
【小问3详解】
由正弦定理,得.
乙从出发时,甲已走了,还需走710才能到达.
设乙步行的速度为,由题意得,
即,解得,
所以为使两位游客在处互相等待的时间不超过,
乙步行的速度应控制在(单位:)范围内.
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2025级高一年级下学期期中考试
数学试题
考试时间:120分钟,满分:150分
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. 已知角的终边经过点,则的值等于
A. B. C. D.
2. 已知向量,,且,则实数的值为( )
A. B. 2 C. D.
3. 要得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A. 向左平移个单位长度 B. 向右平移个单位长度
C. 向左平移个单位长度 D. 向右平移个单位长度
4. 已知,且,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 已知函数,的部分图象如图所示,两点之间的距离为10,且,则函数的值为( )
A. B. 3
C. D. 0
6. 下列四个函数:①;②;③;④,其中既是偶函数且最小正周期为的函数个数为()
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
7. 已知函数在区间上单调递增,且在区间上只取得一次最大值,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知函数是定义域为R的奇函数,,且当时, ,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
二、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( )
A. B. 边上的中线长
C. 边上的角平分线长 D. 外接圆的面积为
10. 在中内角A,B,C的对边分别为a,b,c,则下列说法正确的是( )
A. 若,则为直角三角形
B. 若为锐角三角形,则
C. 若,,,则符合条件的有两个
D. 若,则为等腰直角三角形
11. 已知,下列说法正确的是( )
A. 若,在区间上单调
B. 若关于直线对称,则
C. 若,且为的一个对称中心,则
D. 若,当时,函数取得最大值,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的单调递减区间为_____________.
13. ______.
14. 已知为圆心,点是圆上一点,点是圆内部一点.若,且,则的取值范围是___________.
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,.
(1)求的值;
(2)若,,求的值.
16. 中,角、、的对边分别为、、,.
(1)若为锐角三角形,其面积为,,求的值;
(2)若,求的值.
17. 如图,已知是半径为1,圆心角为的扇形,点在上(异于点,),过作,,垂足分别为,,记,四边形的周长为,面积为.
(1)分别求出和l关于的函数解析式,并将解析式化简为的形式,其中;
(2)当为何值时,有最大值?并求出最大值.
18. 已知向量,.
(1)若向量在向量上的投影向量为,求实数的值;
(2)若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围;
(3)对,求证:当取得最小值时,.
19. 如图,游客从某旅游景区的景点A处下至C处有两种路径.一种是从A沿直线步行到C,另一种是先从A沿索道乘缆车到B,然后从B沿直线步行到C.现有甲、乙两位游客从A处下山,甲沿AC匀速步行,速度为50米/分钟.在甲出发2分钟后,乙从A乘缆车到B,在B处停留1分钟后,再从B匀速步行到C,假设缆车匀速直线运动的速度为130米/分钟,山路AC长为1260米,经测量,,其中A,C均为锐角.
(1)求索道AB的长;
(2)问:乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?
(3)为使两位游客在C处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在什么范围内?
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