内容正文:
华师大浦东临港高中2025学年高一下期中
一、填空题(本大题满分36分)本大题共有12题.
1. 已知,若,则______.
【答案】
【解析】
【详解】已知,,且,即.
, 化简得, 解得.
2. 函数的最小正周期是__________.
【答案】;
【解析】
【分析】利用余弦函数的最小正周期公式即可求解.
【详解】因为函数,
所以,
故答案为:
【点睛】本题考查了含余弦函数的最小正周期,需熟记求最小正周期的公式,属于基础题.
3. 已知,,,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用结合已知条件求解即可.
【详解】因为,,,
所以
.
故答案为:
4. 函数的值域是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,利用三角函数辅助角公式化简得,再利用正弦函数的性质求解即可.
【详解】由已知,
因为,
所以 的值域为.
5. 已知向量与不平行,与平行,则实数__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据向量平行可列出方程组,即可求解.
【详解】由于与平行,故设,
即,而向量与不平行,
故,解得,
故答案为:
6. 若,,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【详解】由于,当且仅当同向时等号成立,
故的最小值为4;
又,当且仅当反向时等号成立,
故的最大值为8;
即得的取值范围是.
7. 已知函数的部分图象如图所示,则__________.
【答案】0.5##
【解析】
【详解】由题意可得:,
又因为,所以,解得:,
8. 把函数的图像向右平移个单位,再将横坐标缩短到原来的,所得函数的解析式为____________.
【答案】
【解析】
【分析】把函数的图象向右平移个单位,只需用替换原函数中的,整理后把的系数乘以2,就是把所得图象上各点的横坐标缩短到原来的,则变化后的函数解析式可求.
【详解】解:把函数的图象向右平移个单位,
所得图象的函数解析式为.
再把所得图象上各点的横坐标缩短到原来的,
所得图象的函数解析式为.
故答案为.
【点睛】本题考查了函数的图象变换,关键是明确先改变周期还是先平移,顺序不同,平移的单位不同,是中档题,也是易错题.
9. 已知,若,则向量与的夹角的余弦值为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】设向量与的夹角为,根据向量垂直运算可得答案.
【详解】设向量与的夹角为,
若,则,
所以,
可得.
故答案为:.
10. 已知向量,且,则在方向上的数量投影的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】代入数量投影公式,转化为三角函数值域问题求解.
【详解】因,
则在方向上的数量投影为,
因,则,故,
故在方向上的投影的取值范围是
11. 已知函数和函数的图象交于三点,则的面积为__________.
【答案】
【解析】
【分析】画出两个函数图像,求出三个交点的坐标,由此计算出三角形的面积.
【详解】画出两个函数图像如下图所示,由图可知,对于点,由,解得,所以.
【点睛】本小题主要考查正弦函数和正切函数的图像,考查三角函数图像交点坐标的求法,考查三角函数面积公式,属于中档题.
12. 如图,在锐角中,,,,,且、、是常数,是的外心,于,于,于,设,,,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】连接,设,利用三角形外接圆的性质以及平面向量数量积的运算可求得,同理可得,进而求出结果.
【详解】
连接,
设,可得
,,,
同理可得,
所以,
故答案为:.
二、选择题(本大题满分12分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案.
13. 在中,,则是( )三角形.
A. 等腰 B. 等腰直角 C. 等腰或直角 D. 等边
【答案】D
【解析】
【详解】因为,
所以该三角形是等边三角形.
14. 设是非零向量,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据充分必要条件的概念分析即可.
【详解】由题,若,则,解得,即;
反之,若,则有,得,即,
因此“”是“”的充分必要条件,故C正确.
15. 已知是平面向量的一组基底,则下列各组向量中,不能作为平面向量的一组基的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用平面向量基底的定义及共线的充要条件,对各个选项逐一分析判断,即可求解.
【详解】A选项,是平面向量的一组基底,故为不共线的非零向量,
设,故,无解,故为不共线的非零向量,
故可以作为一组基底,A错误;
B选项,设,解得,无解,故为不共线的非零向量,B错误;
C选项,设,故,无解,故为不共线的非零向
量,C错误;
D选项,,故共线,故不能作为基底,D正确.
16. 已知为所在平面内的一点,则下列命题中正确的个数为( )
①若,则为内心
②若,则为等腰三角形
③若,则为的外心
④若,则点的轨迹一定经过的重心
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用重心向量公式判断①;利用数量积运算律及定义求解判断②;利用数量积的运算律及垂直关系的向量表示判断③;设的中点为,再根据正弦定理结合平面向量共线定理即可判断④.
【详解】对于①:由得为重心,故①错误;
对于②:由得,
又,所以,所以为等腰三角形,故②正确;
对于③:由得,同理得,
所以为的垂心,故③错误;
对于④:取的中点为,所以,由正弦定理得,令,
则,所以,点的轨迹经过的重心,故④正确.
故选:B.
三、解答题(本大题满分52分)本大题共有5题.
17. 已知,与的夹角,求:
(1);
(2)向量和的夹角余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据数量积的定义可得,再根据模长与数量积的关系求解即可;
(2)根据平面向量夹角余弦公式求解即可.
【小问1详解】
因为,与的夹角,
所以,
则
所以;
【小问2详解】
.
18. 设两个向量满足与的夹角为,若向量与向量的夹角为锐角,求实数的取值范围.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量与向量的夹角为锐角,得其数量积大于0,展开后得到关于的不等式求解的范围,然后除掉两向量共线同向时的的值.
【详解】解:由向量与向量的夹角为锐角,得
,
即,
,
,
化简即得,
解得或,
当夹角为0°时,也有,
但此时夹角不是锐角,
设,,
则,∴,
∴所求实数的范围是.
【点睛】本题考查了平面向量数量积的运算,两向量夹角为锐角,数量积大于0,夹角为钝角,数量积小于0,注意数量积大于0时夹角还有0°的情况,此题是中档题,也是易错题.
19. 如图所示:湖面上甲、乙、丙三艘船沿着同一条直线航行,某一时刻,甲船在最前面的点处,乙船在中间点处,丙船在最后面的点处,且.一架无人机在空中的点处对它们进行数据测量,在同一时刻测得,.(船只与无人机的大小及其他因素忽略不计)
(1)求此时无人机到甲、丙两船的距离之比;
(2)若此时甲、乙两船相距100米,求无人机到丙船的距离.(精确到1米)
【答案】(1);(2)米.
【解析】
【分析】如图:(1)因为,在两个三角形和中用正弦定理,即可求出;(2)因为,所以,在中,,设,则,由余弦定理即可求出的值,进而求出.
【详解】
(1)在中,由正弦定理,得,,
在中,由正弦定理,得,
又,,
故.
即无人机到甲、丙两船的距离之比为.
(2)由得,且,由(1),可设,则,
在中,由余弦定理,得,
解得,
即无人机到丙船的距离为 米.
20. 已知,设函数.
(1)当,求函数的值域;
(2)当且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用平面向量数量积的运算,两角和与差的正弦函数可得 ,由,可得:,利用正弦函数的图象和性质即可求得的值域.
(2)由,解得:,可求范围,可求,利用二倍角的正弦函数公式即可求值.
【小问1详解】
,
,
,可得:,
,可得:.
【小问2详解】
,
∴解得,
,
,
.
21. 定义:若非零向量,函数的解析式满足,则称为的伴随函数,为的伴随向量.
(1)若向量为函数的伴随向量,求;
(2)已知,,为函数的伴随向量,,请问在的图象上是否存在一点P,使得?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
(3)若函数为向量的伴随函数,关于x的方程在上有且仅有四个不相等的实数根,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)先将函数化简为的形式,从而得到伴随向量的坐标,再根据向量模长的计算公式即可求出;
(2)根据题意求出的解析式,并据此设,又由列出关于x的方程,最后借助三角函数值域及一元二次不等式解出该方程即可.
(3)先根据伴随函数的定义求出函数的表达式,再化简方程,原方程可等价为,令,分类讨论并画出的图象,然后将问题转化为两个函数有交点问题,最后根据函数图象的交点情况即可求出实数的取值范围.
【小问1详解】
,
所以,.
【小问2详解】
由伴随向量的定义可知,
又,
所以可得,解得,因此,
所以,
即,设点,
又,由,
得,
展开并化简可得(*),令,且,
方程变为,即,
解得,又,所以,此时且,
所以,对应,即.
【小问3详解】
函数为向量的伴随函数,所以,
又关于的方程为,
所以可得,
即,
记,
化简得,作出函数的图像,
方程在上有且仅有四个不相等的实数根,
等价于图象与直线有四个交点,故,
即.
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华师大浦东临港高中2025学年高一下期中
一、填空题(本大题满分36分)本大题共有12题.
1. 已知,若,则______.
2. 函数的最小正周期是__________.
3. 已知,,,则__________.
4. 函数的值域是______.
5. 已知向量与不平行,与平行,则实数__________.
6. 若,,则的取值范围是______.
7. 已知函数的部分图象如图所示,则__________.
8. 把函数的图像向右平移个单位,再将横坐标缩短到原来的,所得函数的解析式为____________.
9. 已知,若,则向量与的夹角的余弦值为__________.
10. 已知向量,且,则在方向上的数量投影的取值范围是__________.
11. 已知函数和函数的图象交于三点,则的面积为__________.
12. 如图,在锐角中,,,,,且、、是常数,是的外心,于,于,于,设,,,则__________.
二、选择题(本大题满分12分)本大题共有4题,每题有且只有一个正确答案.
13. 在中,,则是( )三角形.
A. 等腰 B. 等腰直角 C. 等腰或直角 D. 等边
14. 设是非零向量,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
15. 已知是平面向量的一组基底,则下列各组向量中,不能作为平面向量的一组基的是( )
A. B.
C. D.
16. 已知为所在平面内的一点,则下列命题中正确的个数为( )
①若,则为内心
②若,则为等腰三角形
③若,则为的外心
④若,则点的轨迹一定经过的重心
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
三、解答题(本大题满分52分)本大题共有5题.
17. 已知,与的夹角,求:
(1);
(2)向量和的夹角余弦值.
18. 设两个向量满足与的夹角为,若向量与向量的夹角为锐角,求实数的取值范围.
19. 如图所示:湖面上甲、乙、丙三艘船沿着同一条直线航行,某一时刻,甲船在最前面的点处,乙船在中间点处,丙船在最后面的点处,且.一架无人机在空中的点处对它们进行数据测量,在同一时刻测得,.(船只与无人机的大小及其他因素忽略不计)
(1)求此时无人机到甲、丙两船的距离之比;
(2)若此时甲、乙两船相距100米,求无人机到丙船的距离.(精确到1米)
20. 已知,设函数.
(1)当,求函数的值域;
(2)当且,求的值.
21. 定义:若非零向量,函数的解析式满足,则称为的伴随函数,为的伴随向量.
(1)若向量为函数的伴随向量,求;
(2)已知,,为函数的伴随向量,,请问在的图象上是否存在一点P,使得?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
(3)若函数为向量的伴随函数,关于x的方程在上有且仅有四个不相等的实数根,求实数m的取值范围.
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