内容正文:
武汉十一中高一下学期四月月考数学试卷
时间:2026.4.22
一、单选题
1. 已知(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
2. 已知向量,,,若,则( )
A. B. C. 5 D. 6
3. 在中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若,则最大角的余弦值为( )
A. B. C. D.
4. 雷峰塔是“西湖十景”之一,中国九大名塔之一,为中国首座彩色铜雕宝塔.如图,某同学为了测量雷峰塔的高度,在地面C处时测得塔顶A在东偏北45°的方向上,向正东方向行走50米后到达D处,测得塔顶A在东偏北75°的方向上,仰角为45°,则可得雷峰塔离地面的高度值为( )
A. 米 B. 50米
C. 米 D. 米
5. 设,,且,则( )
A. B.
C. D.
6. 在中,分别是内角所对的边,若
(其中,且则的形状是
A. 有一个角为的等腰三角形 B. 正三角形
C. 直角三角形 D. 等腰直角三角形
7. 如图,在中,是的中点,在边上,,与交于点.若,则的值是( )
A. B. C. D.
8. 已知,,其中的内角的对边分别是,则线段长度的最小值为( )
A. 2 B. C. 3 D.
二、多选题
9. 已知,函数的最小正周期为,则下列结论正确的是( )
A. 点是函数的一个对称中心
B. 函数在区间上单调递增
C. 将函数的图象向左平移个单位长度可得函数的图象
D. 函数的图象关于直线对称
10. 下列说法正确的是( )
A. 已知向量,则“与共线”是“”的充要条件
B. 若,、分别表示、的面积,则
C. 若为的外心,且,则是等边三角形
D. 已知单位向量满足,则
11. 已知,,分别是的三个内角,,的对边,其中正确的命题有( )
A. 已知,,,则有两解
B. 若,,要使满足条件的三角形有且只有两个,则
C. 若,,,内有一点使得与夹角为,与夹角为,则
D. 已知,,设,若是钝角三角形,则的取值范围是
三、填空题
12. 已知,如果与的夹角为钝角,则的取值范围是_____.
13. 在中,,,,则______,则______.
14. 已知等腰直角的斜边长为,其所在平面上两动点、满足(且、、),若,则的最大值为____________.
四、解答题
15. 已知复数,,其中是虚数单位,.
(1)若为纯虚数,求的值;
(2)若,求的取值范围.
16. 在中,内角所对的边分别是,且,.
(1)求角;
(2)若,求边上的角平分线长;
17. 已知函数.
(1)求函数的解析式及对称中心;
(2)若,且,求的值.
(3)在锐角中,角、、分别为、、三边所对的角,若,求周长的取值范围.
18. 已知函数在上为奇函数,,.
(1)求实数的值;
(2)指出函数的单调性(说明理由,不需要证明);
(3)设对任意,都有成立;请问是否存在的值,使最小值为,若存在求出的值.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题,该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答,当的三个内角均小于120°时,使得的点O即为费马点;当有一个内角大于或等于120°时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A;
(2)若,设点P为的费马点,求;
(3)设点P为的费马点,,求实数t的最小值.
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武汉十一中高一下学期四月月考数学试卷
时间:2026.4.22
一、单选题
1. 已知(为虚数单位),则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用复数相等的条件可求.
【详解】,而为实数,故,
故选:B.
2. 已知向量,,,若,则( )
A. B. C. 5 D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】先利用向量坐标运算法则求出,再由,利用向量夹角余弦公式列方程,求出实数的值.
【详解】向量,,,
,又,
,即,
解得实数.
故选:.
3. 在中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若,则最大角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先由正弦定理得到,进而确定最大角为C,利用余弦定理求出.
【详解】由正弦定理得:,可知:,设,则最大角为C,,
故选:B
4. 雷峰塔是“西湖十景”之一,中国九大名塔之一,为中国首座彩色铜雕宝塔.如图,某同学为了测量雷峰塔的高度,在地面C处时测得塔顶A在东偏北45°的方向上,向正东方向行走50米后到达D处,测得塔顶A在东偏北75°的方向上,仰角为45°,则可得雷峰塔离地面的高度值为( )
A. 米 B. 50米
C. 米 D. 米
【答案】A
【解析】
【分析】由题意画出简图,运用正弦定理和锐角的正切函数的定义,可得所求值.
【详解】由题可得,,,
则,,
由正弦定理可得:,即,解得,
在中,.
故选:A
5. 设,,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定等式,利用同角公式及和角的正弦公式化简变形,再利用正弦函数性质推理即得.
【详解】由,得,
于是,即,
由,,得,
则或,即或(不符合题意,舍去),
所以.
故选:D
6. 在中,分别是内角所对的边,若
(其中,且则的形状是
A. 有一个角为的等腰三角形 B. 正三角形
C. 直角三角形 D. 等腰直角三角形
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:在边AB,AC上分别取点D,E,使,以AD,AE为邻边作平行四边形ADFE,则:四边形ADFE为菱形,连接AF,DE,AF⊥DE,且;∵;
∴;∴AF⊥BC;又DE⊥AF;∴DE∥BC,且AD=AE;∴AB=AC,即b=c;
∴延长AF交BC的中点于O,则:S△ABC=,b=c;
∴;∴;∴;
∴∠BAC=90°,且b=c;∴△ABC的形状为等腰直角三角形.
考点:平面向量数量积的运算
7. 如图,在中,是的中点,在边上,,与交于点.若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用向量的线性表示,表示出向量和向量,再由向量的数量积的运算律化简可得选项.
【详解】由已知得:,设,所以,
又点C、O、E三点共线,所以,解得,所以,
又,
所以,
所以,即,所以.
故选:A.
【点睛】本题主要考查平面向量的线性表示和向量的数量积的应用,属于中档题.
8. 已知,,其中的内角的对边分别是,则线段长度的最小值为( )
A. 2 B. C. 3 D.
【答案】D
【解析】
【分析】先利用正弦定理进行边角互化,再由余弦定理求出角,再把变形然后平方,转化成边的关系,再利用基本不等式求出的最小值即可.
【详解】因为,
所以由正弦定理可得,即,
由余弦定理可知,因为,所以.
因为,所以,
将上式两边平方可得,
即
,
当且仅当,即时等号成立,
所以线段长度的最小值为.
故选:D.
【点睛】关键点睛:本题有两个关键点:
关键一:把变形为然后再平方,转化成边的关系;
关键二: 把转化成.
二、多选题
9. 已知,函数的最小正周期为,则下列结论正确的是( )
A. 点是函数的一个对称中心
B. 函数在区间上单调递增
C. 将函数的图象向左平移个单位长度可得函数的图象
D. 函数的图象关于直线对称
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用二倍角公式与辅助角公式整理函数解析式,根据整体思想,结合三角函数的对称性以及周期性,可得ABD的正误;根据函数图象的变换,可得C的正误.
【详解】由题可知,最小正周期为,
,,令,
点是的一个对称中心,A正确;
,
函数在区间上单调递增,B正确;
,C错误;
,
当,函数的图象关于直线对称,D正确.
故选:ABD.
10. 下列说法正确的是( )
A. 已知向量,则“与共线”是“”的充要条件
B. 若,、分别表示、的面积,则
C. 若为的外心,且,则是等边三角形
D. 已知单位向量满足,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,令,即可举出反例判断;对于B,由向量的线性运算结合三角形重心的性质即可判断;对于C,由分解向量后,由向量模的平方展开结合外接圆半径相等有,注意到,从而即可进一步判断;对于D,注意到,平方可得,而,由此结合数量积的运算律即可求解.
【详解】对于A,若,则有与共线,但不可能成立,故A错误;
对于B,如图设,,由,得,
取的中点,连接,则有,所以,
即,则点为的重心,
设,,的面积分别为,则,,的面积分别为,
由重心的性质可知,所以,则,故B正确;
对于C,因为为的外心,所以,而,同理有,
,
又因为,
所以,即,
也就是说是等边三角形,故C正确;
对于D,因为,所以,
所以,,解得,
从而
,故D正确.
11. 已知,,分别是的三个内角,,的对边,其中正确的命题有( )
A. 已知,,,则有两解
B. 若,,要使满足条件的三角形有且只有两个,则
C. 若,,,内有一点使得与夹角为,与夹角为,则
D. 已知,,设,若是钝角三角形,则的取值范围是
【答案】CD
【解析】
【分析】对于A,利用余弦定理即可判断;对于B,根据余弦定理得到,根据方程有两个不相等正根列不等式即可求出判断;对于C,根据即可判断;对于D,分为为钝角和为钝角两种情况,分别讨论即可判断.
【详解】对于A,,故有唯一解,故A错误;
对于B,由余弦定理可得,即,
整理可得,
由题意可知,关于的方程有2个不相等的正根,
则,解得,且,可得,故B错误;
对于C:设,则在直角三角形中,,,
在中,有,即,
即有,整理可得,
即,故C正确;
对于D:若为钝角,如图,作于点,
有,即,即,
若为钝角,如图,作于点,
有,即,即,
综上所述, 的取值范围是,故D正确.
三、填空题
12. 已知,如果与的夹角为钝角,则的取值范围是_____.
【答案】
【解析】
【分析】利用向量夹角为钝角可得其数量积小于零,且不共线,解不等式即可.
【详解】向量与的夹角为钝角,则,
解得或;
又向量与不共线,所以,解得且;
故所求的取值范围是.
故答案为:
13. 在中,,,,则______,则______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】利用面积公式得到,利用余弦定理得到,再利用正弦定理得到答案.
【详解】,
,.
.
故答案为:;.
【点睛】本题考查了正弦定理,余弦定理,面积公式,意在考查学生的计算能力.
14. 已知等腰直角的斜边长为,其所在平面上两动点、满足(且、、),若,则的最大值为____________.
【答案】##
【解析】
【分析】分析可知点在内或其边界上,取线段的中点,可得,求出的最大值,即可得解.
【详解】因为
,
所以,,所以,,
所以,,
因为且、、,所以,、、,
所以,点在内或其边界上,取线段的中点,
则,
故当最大时,取最大值,
如下图所示,当点与的顶点重合时,取得最大值,且最大值为,
因为,所以,,
当且仅当、、三点共线且在线段上时,等号成立,
故.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:求两个向量的数量积有三种方法:
(1)利用定义:
(2)利用向量的坐标运算;
(3)利用数量积的几何意义.
具体应用时可根据已知条件的特征来选择,同时要注意数量积运算律的应用.
四、解答题
15. 已知复数,,其中是虚数单位,.
(1)若为纯虚数,求的值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)z1为纯虚数,则其实部为0,虚部不为0,解得参数值;
(2)由z1=z2,实部、虚部分别相等,求得关于的函数表达式,根据的范围求得参数取值范围.
【小问1详解】
由z1为纯虚数,
则,解得m=-2.
【小问2详解】
由,得
∴
∵,
∴当时,,当时,,
∴实数的取值范围是.
16. 在中,内角所对的边分别是,且,.
(1)求角;
(2)若,求边上的角平分线长;
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据对式子进行整理可求得,即可求出答案;
(2)利用余弦定理求出,根据即可求出答案.
【小问1详解】
因为,
所以,
所以,
又,所以,
又,所以.
【小问2详解】
由及余弦定理得,即,
又因为,所以,
所以,
所以,即.
17. 已知函数.
(1)求函数的解析式及对称中心;
(2)若,且,求的值.
(3)在锐角中,角、、分别为、、三边所对的角,若,求周长的取值范围.
【答案】(1),对称中心为
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据向量数量积的定义,二倍角公式及辅助角公式化简,再根据三角函数的性质求解即可;
(2)由得出,再根据两角差的正弦公式计算即可;
(3)由得出,根据正弦定理边化角,结合两角和的正弦公式及辅助角公式,将转化为三角函数,根据为锐角三角形得出A的范围,结合三角函数的性质得出范围即可求解.
【小问1详解】
.
令,则,,
函数的对称中心为,.
【小问2详解】
由可知,,
化简得,
,,,
.
【小问3详解】
由可得, 即,
又,则,则,所以.
由正弦定理有
所以
,
因为为锐角三角形,所以,解得.
所以,则,
所以,则,
所以的周长的取值范围为.
18. 已知函数在上为奇函数,,.
(1)求实数的值;
(2)指出函数的单调性(说明理由,不需要证明);
(3)设对任意,都有成立;请问是否存在的值,使最小值为,若存在求出的值.
【答案】(1);
(2)减函数; (3).
【解析】
【分析】(1)因为为奇函数,所以恒成立,据此可求出的值;
(2)由(1)可求出,讨论,根据复合函数的单调性可判断的单调性;
(3)根据题意,结合(1)对原不等式变形可得,
又根据的单调性得,整理得,
从而转化为求的最小值,再解关于的不等式,
对函数换元讨论求最小值,得到关于的方程解之即可得到答案.
【小问1详解】
因为函数在上为奇函数,所以恒成立,
即恒成立,
所以,又,所以;
【小问2详解】
由(1)知
因为在是减函数,又,
所以在上为减函数;
【小问3详解】
因为对任意都有,
所以对任意都有,
由在上为减函数;
所以对任意都有,
所以对任意都有,
因为,
所以即,解得
因为,
令,则,
令,它的对称轴为,
当,即时,
在上是增函数,
,
解得舍去,
当即时,
此时,
解得,所以.
【点睛】小问(3)属于单调性和奇偶性综合应用问题,以及函数不等式恒成立问题,解决问题的关键是利用函数性质进行恒等变形,转化为不等式恒成立问题,求最值解不等式得到的范围,再通过换元把转化为二次函数闭区间上最值问题.本小题难度较大,对数学能力要求较高.
19. “费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题,该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答,当的三个内角均小于120°时,使得的点O即为费马点;当有一个内角大于或等于120°时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A;
(2)若,设点P为的费马点,求;
(3)设点P为的费马点,,求实数t的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据二倍角公式结合正弦定理角化边化简可得,即可求得答案;
(2)利用等面积法列方程,结合向量数量积运算求得正确答案;
(3)由(1)结论可得,设,推出,利用余弦定理以及勾股定理即可推出,再结合基本不等式即可求得答案.
【小问1详解】
由,得,
故.
由正弦定理可得,故直角三角形,即.
【小问2详解】
由(1)可得,所以三角形的三个角都小于,
则由费马点定义可知:,
设,
由,得,
整理得,
则.
【小问3详解】
如图,点为的费马点,则,
设,
则由,得;
由余弦定理得,
,
,
故由,得,
即,而,,故,
当且仅当,结合,解得时,等号成立.
又,即有,解得或(舍去),
故实数的最小值为.
【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是利用面积法得到,最后根据向量数量积的定义即可.
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