内容正文:
大连王府高级中学2025-2026学年下学期第二学段考试
高一数学试题
命题人:王中华 审题人:袁庆祝 考试时间:120分钟
一、单选题: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. 设,则复数的虚部为( )
A. B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】求得,即可得答案.
【详解】因为,所以,
所以的虚部为
2. 已知向量与的夹角为,,,则( )
A. 3 B. C. 7 D.
【答案】B
【解析】
【分析】由向量模长公式,向量数量积定义结合题设可得答案.
【详解】
3. 若一个三棱锥的底面是边长为3的正三角形,高为,所有侧棱均相等,则侧棱长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
设在平面的投影为,则,根据是的重心求出,即可求出侧棱长.
【详解】如图所示三棱锥中,由题可得,
设在平面的投影为,则,
则是的重心,
,
则在中,.
故选:C.
4. 已知,,则( )
A. B. C. 1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题设及两角和的正切公式可得答案.
【详解】
5. 已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用同角关系得到,进而利用配角法与两角差余弦公式可得结果.
【详解】∵,∴,
又,∴,
∴
.
故选:A
6. 已知,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据平面向量的加减法坐标运算得出,再结合,最后利用向量垂直的坐标运算得出,即可求出的值.
【详解】解:由题可知,,
,
由于,则,
解得:.
故选:B.
7. 已知菱形的边长为,.将沿对角折起,折起后,两点的距离为,则折起后所得三棱锥的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题可知三棱锥为正四面体,由的截面圆半径、球心到截面圆距离和球半径构成的直角三角形求出球的半径,进而得到表面积.
【详解】已知菱形边长为,,
可得,折叠后,
因此三棱锥的所有棱长均为,即该三棱锥是正四面体.
设的外接圆圆心为,连接,则平面,三棱锥的外接球球心必在上,
连接并延长交于,则为中点,则,
则,
设三棱锥的外接球半径为,由,得,
解得,所以外接球的表面积.
8. 在等边三角形的三边上各取一点,,,满足,,,则三角形的面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先求出,设,,在、分别利用正弦定理表示出、,由,利用三角恒等变换公式及辅助角公式求出的最大值,即可求出三角形面积最大值.
【详解】因为,,,所以,
设,,
则,,,
在中由正弦定理,即,
所以,
在中由正弦定理,即,
所以,
所以
(其中),
所以,
则,
即三角形的面积的最大值是.
故选:A
【点睛】关键点点睛:本题关键是用含的式子表示出、,再利用三角恒等变换公式及辅助角公式求出的最大值,进而求出三角形面积最大值.
二、多选题:本小题共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,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. 已知集合,其中 为虚数单位,则下列元素属于集合的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】先利用虚数单位幂的周期性确定集合的全部元素,再逐一化简四个选项的复数,判断化简结果是否属于.
【详解】由虚数单位的幂次周期性,时:
,,,,,
得集合.
分别化简各选项:
A.,
B.,
C.,
D.,
10. 下列命题中,正确的是( )
A. 若向量,则与的夹角为
B. 若非零向量与的夹角为,则” “是”为锐角”的充分不必要条件
C. 若平面向量,,,若,则的最小值为
D. 已知向量,则向量在向量上的投影向量的坐标为
【答案】ACD
【解析】
【分析】分别利用向量夹角余弦公式、向量数量积与夹角逻辑关系、垂直条件结合二次函数求模长最小值、投影向量公式逐项验证命题真假.
【详解】选项A,由,,
则,
,,
设与的夹角为,所以,
而,则,命题A正确;
选项B,时,,即,
当时,同向共线,满足,但不是锐角.
因此“”是“为锐角”的必要不充分条件,命题B错误;
选项C,由,,,
则,化简得,
而,则,
令,二次函数开口向上,对称轴,
则,即,命题C正确;
选项D,由,,
则,,
则在上的投影向量为,命题D正确.
11. 下列说法正确的有( )
A.
B. 已知,则
C.
D. 在中,角的对边分别为,若,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】对A,利用诱导公式化简原式各项,再用两角差的正弦公式计算结果验证等式;对B,将目标角变形为已知角的二倍加,结合诱导公式和二倍角公式计算结果验证;对C,利用诱导公式化简各正切项,结合两角和的正切公式变形计算结果验证等式;对D,根据判断三个内角均为锐角,结合三角形正切恒等式证明不等式成立.
【详解】对于A:,A正确;
对于B:,B正确;
对于C:因为,所以,
所以
.C错误;
对于D:在中,因为,所以,
又,
所以,
由,可知均为锐角(若一个为钝角,乘积为负,不满足不等式),因此,又,可得,即也为锐角,
设,由均值不等式,
则,
令,
因为,
所以,即,所以,因此恒成立, D正确.
三、填空题:本小题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上.
12. 求值:______.
【答案】.
【解析】
【详解】分析:直接应用正弦函数的二倍角公式即可.
详解:
故答案为.
点睛:本题主要考查同角三角函数的基本关系、二倍角的正弦公式的应用,属于基础题.一般,,这三者我们成为三姐妹,结合,可以知一求三.
13. 如图,已知是某一棱长为2的正方体展开图中的两条线段,则原正方体中几何体的体积为______.
【答案】
【解析】
【分析】画出原图,根据锥体体积公式求得正确答案.
【详解】如下图所示,则.
14. 函数的图象向右平移个单位长度后,所得的函数为奇函数,则的最小值为______.
【答案】4
【解析】
【分析】由平移后为奇函数,展开式中的系数须为零,得,利用诱导公式和万能公式将目标式化为关于的分式,再换元并运用基本不等式确定新变量范围,最后根据函数单调性求最小值.
【详解】原函数平移后得,
整理得,
因为是奇函数,则,即.
利用诱导公式,则原式可化为
.
由万能公式,代入得,代入原式得
原式.
因为,令,由基本不等式,
当且仅当即时取等号,.
原式化为,对勾函数在上单调递增,
故最小值为.
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. 已知复数
(1)若,求实数的值;
(2)若复数对应的点在第四象限,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用复数的乘法运算与复数相等的条件可得的条件,计算即可.
(2)利用复数的除法运算化简,根据象限内实部虚部的符号建立不等式组求解.
【小问1详解】
由题意得,,
,;
【小问2详解】
由题意得,
复数对应的点在第四象限,,所以,
故的取值范围为.
16. 设.
(1)若,求实数的值;
(2)若,且,与的夹角为,求实数的值.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据向量垂直则它们的数量积为代入计算;
(2)根据向量模的坐标公式列第一个方程,利用向量夹角的数量积公式列第二个方程,联立两个方程求解.
【小问1详解】
已知,
计算得:,
由两向量垂直则数量积为0,
得:,解得;
【小问2详解】
已知,根据条件列方程:
由,对模长平方得:①;
由向量夹角公式,时,
代入,得:,
化简得:②;
将②代入①,得,解得,即或;
当时,代入②得;
当时,代入②得;
因此最终解为:或.
17. 已知的内角的对边分别为,且.
(1)求.
(2)若,且 边上的中线长为,求的面积.
(3)若角的平分线长为,求的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由余弦定理即可求解;
(2)在中使用余弦定理计算,再由面积公式即可求解;
(3)由,结合基本不等式即可求解.
【小问1详解】
由余弦定理,又,
代入可得: ,
又,故
【小问2详解】
记边上的中线为,则,
在中,由余弦定理得,
化简可得:,解得或(舍),
所以.
【小问3详解】
设角平分线交于,,
由得:
,
化简得 ,由基本不等式得,
解得: ,当且仅当 时等号成立,
故面积最小值.
18. 位于某小岛 的快艇要完成将一件物品送到一艘正在航行的货轮上的任务.在快艇出发时,货轮位于小岛 北偏东 且与该小岛相距10海里的 处,并正以20海里/时的速度沿正西方向匀速行驶.假设该快艇沿直线方向以 海里/时的航行速度匀速行驶,经过 小时与货轮相遇.
(1)若希望相遇时快艇的航行距离最小,则快艇的航行速度应为多少?
(2)若经过1小时快艇与货轮相遇,则快艇的航行速度应为多少?
(3)假设快艇的最高航行速度只能达到海里/时,试问快艇能否在1个小时内(包括一个小时)完成送货任务?如果能够完成任务,请确定航行方向与航行速度的大小.
【答案】(1)海里/时
(2)海里/时
(3)能完成任务,航行方向为北偏西 ,航行速度为海里/时,相遇时间为1小时.
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理可求最小距离,进而确定速度;
(2)由1小时可确定边,再利用余弦定理可得及速度;
(3)设相遇时间为 ,,在中,由余弦定理得到,再结合,求解即可.
【小问1详解】
货轮沿正西方向行驶,快艇的最短航行距离为小岛到货轮行驶航线的垂线段长度,
由题意得 海里,,最短航行距离海里,
此时货轮行驶路程 海里,行驶时间小时,
故快艇航速海里/时;
【小问2详解】
经过1小时,货轮行驶路程 海里,
在 中, ,,
由余弦定理得:
,
故海里,
故快艇航速海里/时;
【小问3详解】
设相遇时间为 ,在中 ,
由余弦定理得: ,
整理得,
若 且,则 ,
代入得: ,
仅当 时等号成立,此时海里/时,符合最高航速限制,
设航行方向为北偏西 ,即,
则,
得,
即能完成任务,航行方向为北偏西,航行速度为海里/时,相遇时间为1小时.
19. 已知向量,,函数.
(1)求函数的最小正周期及单调增区间;
(2)若,且,求的值.
(3)在锐角中,若,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据向量数量积的坐标表示,写出函数解析式,根据三角恒等变换对函数解析式进行化简,进而求出结果;
(2)根据函数解析式求出,进而根据同角三角函数关系,求出,再由两角和的正弦公式求出结果即可;
(3)根据函数关系式求出,根据三角恒等变换,对进行化简,进而根据三角形形状求出角的范围,再构造函数,根据函数单调性,判定函数值域求出结果.
【小问1详解】
可知
,
所以函数的最小正周期为,
可知,解得,
即函数的单调增区间为.
【小问2详解】
,
因为,所以,所以,
可知.
【小问3详解】
,因为为锐角三角形,所以,
则,所以,解得,
则
方法一:因为,
令,,
则,
因为因为为锐角三角形,,
所以,所以,
所以,
当时,即时,
取最大值,最大值为,
当趋近时,,
当趋近时,,
所以的取值范围为.
方法二:因为为锐角三角形,所以,即,即,
所以
,
因为,所以,即,解得,所以,
令,其中,
设,则
,
可知,
令,即,即,
得,
可知当时,,此时满足,即,
即当时,此时,即在上函数单调递增,
当时,此时,即在上函数单调递减,
当时,,
当时,,
可知,所以当时,,
所以,即,
即的取值范围为.
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大连王府高级中学2025-2026学年下学期第二学段考试
高一数学试题
命题人:王中华 审题人:袁庆祝 考试时间:120分钟
一、单选题: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. 设,则复数的虚部为( )
A. B. 1 C. D.
2. 已知向量与的夹角为,,,则( )
A. 3 B. C. 7 D.
3. 若一个三棱锥的底面是边长为3的正三角形,高为,所有侧棱均相等,则侧棱长为( )
A. B. C. D.
4. 已知,,则( )
A. B. C. 1 D.
5. 已知,,则( )
A. B. C. D.
6. 已知,若,则( )
A. B. C. D.
7. 已知菱形的边长为,.将沿对角折起,折起后,两点的距离为,则折起后所得三棱锥的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
8. 在等边三角形的三边上各取一点,,,满足,,,则三角形的面积的最大值是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本小题共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,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. 已知集合,其中 为虚数单位,则下列元素属于集合的是( )
A. B. C. D.
10. 下列命题中,正确的是( )
A. 若向量,则与的夹角为
B. 若非零向量与的夹角为,则” “是”为锐角”的充分不必要条件
C. 若平面向量,,,若,则的最小值为
D. 已知向量,则向量在向量上的投影向量的坐标为
11. 下列说法正确的有( )
A.
B. 已知,则
C.
D. 在中,角的对边分别为,若,则
三、填空题:本小题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上.
12. 求值:______.
13. 如图,已知是某一棱长为2的正方体展开图中的两条线段,则原正方体中几何体的体积为______.
14. 函数的图象向右平移个单位长度后,所得的函数为奇函数,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. 已知复数
(1)若,求实数的值;
(2)若复数对应的点在第四象限,求的取值范围.
16. 设.
(1)若,求实数的值;
(2)若,且,与的夹角为,求实数的值.
17. 已知的内角的对边分别为,且.
(1)求.
(2)若,且 边上的中线长为,求的面积.
(3)若角的平分线长为,求的面积的最小值.
18. 位于某小岛 的快艇要完成将一件物品送到一艘正在航行的货轮上的任务.在快艇出发时,货轮位于小岛 北偏东 且与该小岛相距10海里的 处,并正以20海里/时的速度沿正西方向匀速行驶.假设该快艇沿直线方向以 海里/时的航行速度匀速行驶,经过 小时与货轮相遇.
(1)若希望相遇时快艇的航行距离最小,则快艇的航行速度应为多少?
(2)若经过1小时快艇与货轮相遇,则快艇的航行速度应为多少?
(3)假设快艇的最高航行速度只能达到海里/时,试问快艇能否在1个小时内(包括一个小时)完成送货任务?如果能够完成任务,请确定航行方向与航行速度的大小.
19. 已知向量,,函数.
(1)求函数的最小正周期及单调增区间;
(2)若,且,求的值.
(3)在锐角中,若,求的取值范围.
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