内容正文:
高一数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:北师大版必修第一册、必修第二册第一章~第四章第2节.
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. 已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出集合在全集中的补集,再计算该补集与集合的交集即可得解.
【详解】已知 , ,
因此 ,又 ,因此 .
2. 已知扇形的周长为16cm.圆心角为2rad,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用扇形周长公式、弧长公式求出半径和弧长,再代入扇形面积公式计算即可.
【详解】设扇形的半径为 ,弧长为,已知圆心角 ,
由题意可得 , ,解得 , ;
代入扇形面积公式,计算得.
3. ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用诱导公式和两角和的正弦公式即可求解.
【详解】由题意得:
.
4. 若角的终边上有一点,且,则( )
A. 1 B. C. 或1 D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】根据三角函数的定义即可求解.
【详解】由题意得:,
所以,解得.
5. 已知向量,向量在向量上的投影向量的坐标为,则 ( )
A. B. C. 5 D. 13
【答案】A
【解析】
【分析】先根据投影向量的定义求出的值,再展开所求数量积代入计算即可
【详解】因为 ,所以,由向量模的计算公式得 ,
因为向量在上的投影向量为,向量在向量上的投影向量的坐标为,
所以 ,对比等式左右两边的横坐标,可得,解得 ,
所以 .
6. 如图,一块三角形铁皮,其一角已破裂,小明为了了解原铁皮的规格,现测得如下数据:,,,,则破裂点C,D两点间的距离为( )
A. 28cm B. C. 26cm D.
【答案】A
【解析】
【分析】考查正弦定理和余弦定理的应用,解题的关键是先将AC与BD延长交于点P,由正弦定理可求出其他边长度,最后在中用余弦定理可求出CD.
【详解】
如图,将AC与BD延长交于点P
在中,由正弦定理可知,,则,即,解得:,则,,在中,由余弦定理得:,则.
7. 若定义在上的偶函数在区间上单调递减,且,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,将不等式转化为不等式组,再结合偶函数及函数单调性求解.
【详解】由上的偶函数满足,得,
不等式 ,化为或,
而函数在区间上单调递减,则或,
解得或,所以原不等式的解集为 .
8. 已知函数的最大值为,若存在实数,,使得对任意实数,都有,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用诱导公式和辅助角公式化简函数为,得到最大值,结合图象性质分析知为图象上相邻最高点最低点的横坐标符合题意,进而得解.
【详解】,
结合辅助角公式,于是,
,则最大值,
根据正弦函数周期公式,的周期,
由于,存在,使得,
则,
当为图象上相邻的最高点和最低点的横坐标时,最小,最小值,
则的最小值为.
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. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】根据不等式的基本性质、幂函数与指数函数的单调性或可通过举反例判断各选项即可.
【详解】选项A:若取,,满足,但,故A错误;
选项B:由可得,
则 ,故 ,B正确;
选项C:幂函数在上单调递增,
当时,必有,故,C正确;
选项D:因为,指数函数单调递增,故等价于,
取,,满足,
但 ,此时,故D错误.
10. 已知,且,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】考查三角恒等变换的核心知识点,选项A确定范围后由同角三角函数平方关系即可算出;选项B和C把正切的条件转化为正弦余弦的等量关系,即可判断;选项D首先算出,通过判断角的范围即可判断.
【详解】对于A:已知,则,则,A正确;
对于B:已知,则,即,
由选项A可知,,
将可得,则,B错误;
对于C:因,则,C正确;
对于D:,,则,D正确.
11. 如图,已知正八边形的边长为2,点是正八边形边上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 存在点,使得
C. 的最大值为
D. 若函数,则函数的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】先建立直角坐标系,对于A,需要将用、表示出来,进而求出的值;对于B,可取中点,通过极化恒等式判断;对于C,根据向量数量积的坐标运算求的最大值;对于D,利用坐标进行化简,再根据模的坐标计算公式求出其最小值.
【详解】我们先建立平面直角坐标系,根据正八边形边长为2的性质,得到各顶点坐标:
, , , , , , .
选项A:
由 得 ,
解得 ,故A正确;
选项B:取的中点, ,故B错误;
选项C: ,
当点在上时,,故C正确;
选项D:则 ,当横坐标为0时其模取得最小值,等于纵坐标的绝对值,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知平面向量,满足 ,,且,则向量与的夹角为_______.
【答案】
【解析】
【详解】由,,得 ,
因此 ,,
而,所以.
13. 已知函数的部分图象如图所示.则_______;若将函数图象上的点向右平移个单位长度得到点,且点仍在函数的图象上,则的最小值为______.
【答案】 ①. ## ②.
【解析】
【分析】由图可计算出,再将代入计算可得空一;求出点后,可表示出点,再将点坐标代入函数解析式计算即可得.
【详解】由题可得,则,又,故,
且有,解得,又,故,
则,故;
,则,则,
则,故或,
解得或,则的最小值为.
14. 已知是的外心,点为的中点,满足,,若,则面积的最大值为_______.
【答案】3
【解析】
【分析】通过外心的性质和向量的线性运算得到向量之间的关系,进而求解三角形面积的最大值.
【详解】因为是的外心,点为的中点,所以,所以,所以,
因为,所以 ,即 ,
因为,所以 ,即,因为 ,
因为 ,又因为,
所以,因为,
所以,
令,则,
对于二次函数,其二次项系数,图象开口向下,对称轴为,
所以当时,取最大值,则,
则的最大值为.
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. 某校为了解高一学生的体能情况,进行了一次体能测试,共1000人参加本次测试(测试成绩均在内),将所得数据分成5组:,,,,,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求的值,并估计这次体能测试成绩的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(2)在某项体能测试中,甲、乙两人各自体能测试成绩为满分的概率分别是和,求至少有一人的体能测试成绩为满分的概率.
【答案】(1)
,平均数为
(2)
【解析】
【小问1详解】
因为组距为,所以 ,
解得.
平均数为 .
【小问2详解】
没人满分的概率为,
所以至少一人满分的概率为.
16. (1)已知,,求;
(2)若,求的值.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)借助两角差的正切公式计算即可得;
(2)借助诱导公式与同角三角函数基本关系求出后,借助同角三角函数将目标二次齐次式弦化切代入计算.
【详解】(1);
(2),即,
则.
17. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角B的大小;
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,结合三角形内角和性质、两角和的正弦公式化简得 的值,结合角B的范围求角B;
(2)先由正弦定理结合已知 的值求,再由余弦定理求,进而得三角形周长,
【小问1详解】
由正弦定理(为外接圆半径),得,,
代入已知等式: 因为,故 ,
两边约去 得: 又 ,
故 ,
代入上式: ,
展开左边消去两边同类项 得: 由 ,
得,又,故
【小问2详解】
由正弦定理得: 故 , ,则 ,
代入得。;由余弦定理,
代入已知值: 化简得,结合 ,
代入得: 解得 ,因故,
因此的周长为.
18. 已知向量,,函数.
(1)若,且,求的值;
(2)若函数.
(ⅰ)求的最小正周期和单调递增区间;
(ⅱ)设函数 ,若对任意的,总存在,使得成立,求的取值范围.
【答案】(1);
(2)(ⅰ)的最小正周期为,单调递增区间为;
(ⅱ).
【解析】
【分析】(1)将向量坐标代入计算结合三角恒等变换得到正弦函数,代入已知条件求值,再通过两角和的余弦公式计算即可;
(2)(ⅰ)利用正弦函数的性质得出最小正周期,利用整体法解不等式得到单调递增区间;
(ⅱ)由已知条件可知问题转化为,利用整体法结合正弦函数性质可得,通过换元将化为含参的二次函数,结合二次函数性质求最大值,最后解不等式即可.
【小问1详解】
由已知, ,
因为,所以,因为,所以,
.
【小问2详解】
(ⅰ) ,最小正周期,
令,因为的单调递增区间为,
所以,解得,
所以的单调递增区间为.
(ⅱ) ,
因为对任意的,总存在,使得成立,
所以,
令,所以,
在上单调递增,在单调递减,
所以,所以,
令,所以,
函数可化为,开口向下,对称轴,
当,在上单调递增,,
即 ,由于,所以,解得,
所以;
当,在上单调递增,在上单调递减,
则,即 ,
由于,所以,解得,
所以;
当,在上单调递减,,
即 ,由于,所以,解得,
所以;
综上所述,的取值范围为.
19. 如图,在四边形中,,,点是的中点,点满足,且与交于点.
(1)求的值;
(2)已知,点在以为圆心,1为半径的圆上运动.
(ⅰ)求;
(ⅱ)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)①6 ②
【解析】
【分析】(1)通过平面向量基本定理以及向量共线求解即可;
(2)①由(1)设出的基底,由已知条件,再由向量积以及向量的模长求解即可;
②由(1)可得为线段的中点,再由向量的减法运算,通过向量的数量积转化为关于两向量夹角的函数即可求解.
【小问1详解】
设,,因为,所以,
因为在四边形中,,所以,
因为,
已知,所以,所以,,
因为,,共线,设,因为点是的中点,
所以,,
因为,,三点共线,设,
,
由平面向量基本定理可得,,解得,
因为,所以向量与方向相同,故.
【小问2详解】
①,因为,
所以 ,
所以 ,所以,
所以 ,所以.
②因为,所以为线段的中点,即有,
所以 ,
所以 ,进而得到 ,
因为点在以为圆心,1为半径的圆上运动,所以 ,设,
因为,,
所以 ,,
设与的夹角为,则 ,所以 ,
所以,
令,所以,
因为,所以,所以当时,取得最小值,所以最小值为 ,
当时,取得最大值,最大值为 ,
所以 ,所以,所以的取值范围为.
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2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:北师大版必修第一册、必修第二册第一章~第四章第2节.
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. 已知全集,集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知扇形的周长为16cm.圆心角为2rad,则该扇形的面积为( )
A. B. C. D.
3. ( )
A. B. C. D.
4. 若角的终边上有一点,且,则( )
A. 1 B. C. 或1 D. 或
5. 已知向量,向量在向量上的投影向量的坐标为,则 ( )
A. B. C. 5 D. 13
6. 如图,一块三角形铁皮,其一角已破裂,小明为了了解原铁皮的规格,现测得如下数据:,,,,则破裂点C,D两点间的距离为( )
A. 28cm B. C. 26cm D.
7. 若定义在上的偶函数在区间上单调递减,且,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数的最大值为,若存在实数,,使得对任意实数,都有,则的最小值为( )
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. 已知,则( )
A. B. C. D.
10. 已知,且,,则( )
A. B.
C. D.
11. 如图,已知正八边形的边长为2,点是正八边形边上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 存在点,使得
C. 的最大值为
D. 若函数,则函数的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知平面向量,满足 ,,且,则向量与的夹角为_______.
13. 已知函数的部分图象如图所示.则_______;若将函数图象上的点向右平移个单位长度得到点,且点仍在函数的图象上,则的最小值为______.
14. 已知是的外心,点为的中点,满足,,若,则面积的最大值为_______.
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. 某校为了解高一学生的体能情况,进行了一次体能测试,共1000人参加本次测试(测试成绩均在内),将所得数据分成5组:,,,,,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求的值,并估计这次体能测试成绩的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(2)在某项体能测试中,甲、乙两人各自体能测试成绩为满分的概率分别是和,求至少有一人的体能测试成绩为满分的概率.
16. (1)已知,,求;
(2)若,求的值.
17. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角B的大小;
(2)若,,求的周长.
18. 已知向量,,函数.
(1)若,且,求的值;
(2)若函数.
(ⅰ)求的最小正周期和单调递增区间;
(ⅱ)设函数 ,若对任意的,总存在,使得成立,求的取值范围.
19. 如图,在四边形中,,,点是的中点,点满足,且与交于点.
(1)求的值;
(2)已知,点在以为圆心,1为半径的圆上运动.
(ⅰ)求;
(ⅱ)求的取值范围.
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