内容正文:
2025学年第二学期位育中学期末考试试卷
高一年级数学学科
(考试时间:100分钟 总分:100分)
一、填空题(本大题共有12题,满分42分,第1-6题每题3分,第7-12题每题4分)考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果
1. 2026°是第___________象限角
【答案】三
【解析】
【详解】,所以为第三象限角
2. 设 是虚数单位,则复数 的虚部为_________.
【答案】3
【解析】
【详解】根据复数的概念,的虚部为 ,所以的虚部为3.
3. 已知半径为2的扇形的圆心角为,则扇形面积是__________.
【答案】
【解析】
【详解】因为扇形的半径为2,圆心角为,所以扇形面积是.
4. 已知一简谐振动满足函数,则该振动的振幅为______.
【答案】
2
【解析】
【详解】因为正弦型简谐振动函数()的振幅为 ,
所以满足函数的简谐振动的振幅为2.
5. 已知数列的通项公式为,则数列是严格_________数列.(填“增”或“减”)
【答案】
增
【解析】
【分析】利用作差法比较相邻两项与的大小,根据差的正负判断数列单调性.
【详解】对任意,计算相邻两项的差:
,
由且,可得,因此,
所以,
即对所有满足条件的 恒成立,
因此数列是严格增数列.
6. 已知向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标为______.
【答案】
【解析】
【详解】,,得,,
所以向量在向量上的投影向量为.
7. 在等比数列中,,,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据等比数列的性质求解.
【详解】因为等比数列中,,,
所以,即,
所以,
所以.
8. 已知,则______________.
【答案】
【解析】
【分析】对已知分式左边分子分母同时除以,转化为只含的式子,由此解方程求得的值.
【详解】对左边分式的分子分母同时除以得,解得.
故填:.
【点睛】本小题主要考查同角三角函数的基本关系式,考查齐次方程的计算,属于基础题.
9. 设是虚数单位,且复数满足,则的最大值为_________.
【答案】3
【解析】
【分析】根据复数模长的几何意义进行求解
【详解】,故复数的几何意义为以原点为圆心,1为半径的圆,
其中,
几何意义为以原点为圆心,1为半径的圆上的点到点的距离,
显然最大值为圆心到点的距离加上半径,
即.
10. 在中,已知, .若此三角形有两解,则 的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用正弦定理建立关系, 分析三角形有两解的条件, 解不等式求 的范围.
【详解】在中,由正弦定理得:,
整理得:,
三角形有两解,说明存在两个不同的取值(一个锐角、一个钝角),且都满足三角形内角和为:
,因此必须满足;
要使有两解,需满足:;
由,结合,得:,
由,得;
由,得,即;
因此, 的取值范围是.
11. 若函数在上恰好存在 个不同的满足,则 的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由可求得的取值范围,根据题意得出关于 的不等式,解之即可.
【详解】因为,当时,所以,
由可得,
函数在区间上从大到小第二个最小值点为,第三个最小值点为,
因为函数在上恰好存在 个不同的满足,
所以,解得,即正实数 的取值范围是.
12. 已知平面向量,,满足,,且,则的最小值为_________.
【答案】
【解析】
【分析】变形得到,将问题转化为求的最大值,由,建立的关系式并换元求解.
【详解】,
因为,所以,
,,则求的最小值等价于求的最大值,
因为,所以,
令, ,
则,
整理得,
令,则,该方程有正实数解,
故,
解得,故 的最大值为,
即的最大值为,
此时,
故的最小值为.
二、选择题(本大题共有4题,满分16分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得4分,否则一律得零分
13. 下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递减的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据正弦、余弦以及正切函数的周期以及单调性求解即可.
【详解】选项A.的最小正周期为,不符.
选项B.的最小正周期为,但当时,,
在上单调递增,因此在区间内单调递增,不符.
选项C.,周期,不符合.
选项D.,是将轴下方部分翻折到上方,最小正周期为.
当时,,在上单调递减,因此在区间内单调递减,符合.
14. 若复数(为虚数单位),则在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【详解】复数在复平面对应的点为,所以复数对应的点在第一象限.
15. 已知向量和都是非零向量,则“”是“为锐角”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】先由及向量夹角范围推断充分性,再由数量积定义以及“为锐角”即可推断必要性.
【详解】因为,向量和都是非零向量,
则由得,
所以由向量夹角范围为,得“”或“为锐角”;
反之,若为锐角,则,
故“”是“为锐角”的必要不充分条件.
故选:B.
16. 对于数列,若存在,使得对任意,有,则称为“有界变差数列”有以下两个结论:
①若各项均为正数的等比数列为“有界变差数列”,则其公比的取值范围是;
②若数列均为“有界变差数列”,且,则数列是“有界变差数列”.
则以下选项正确的是( )
A. ①是假命题,②是真命题
B. ①是假命题,②是假命题
C. ①是真命题,②是假命题
D. ①是真命题,②是真命题
【答案】A
【解析】
【详解】对于命题①,因为的各项均为正数,所以,,
又,
当时,,,
任取即可,所以为有界变差数列.
当时,,
若,则,
令即可,所以为有界变差数列,
若,则,
当时,,
显然不存在符合条件的,故不是有界变差数列.
综上,的取值范围是,故命题①是假命题;
对于命题②,因为,
因为,所以,所以,
又数列为“有界变差数列”,则存在,使得对任意,有,
又,
所以,故命题②是真命题,
综上,①是假命题,②是真命题.
三、解答题(本大题共有5题,满分42分)解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤
17. 已知点,,,.若 , , 三点共线,求 的值.
【答案】
【解析】
【分析】设,根据题目条件得到方程组,求出答案
【详解】设,则,
其中,
因为,所以,
所以,故
因为三点共线,所以,
故,即,
故,解得.
18. 已知复数,其中 是正实数,是虚数单位.
(1)如果,求实数 的值;
(2)如果,是关于 的方程()的一个复根,求 , 的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用复数共轭相乘的运算规则,算出化简后为,结合已知等式列方程求解,再根据 为正实数确定 的取值.
(2)先把代入求出,再通过分母实数化化简得到复根,将其直接代入一元二次方程,展开分离实部与虚部,利用复数相等条件列方程组,进而解出 和 的值.
【小问1详解】
复数的共轭复数,
所以
由题设,故,解得.
因为 是正实数,所以.
【小问2详解】
当时,,化简.
因为是方程的根.
所以将直接代入方程:.
展开计算得
整理得.
所以解得
19. 在数列中, , , , .
(1)证明数列为等比数列,并求的通项公式;
(2)求.
【答案】(1)因为 ,
所以数列是以 为首项, 为公比的等比数列,
所以 ,即 ;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据等比数列的定义,结合等比数列的通项公式进行运算证明即可;
(2)结合等比数列前 项和公式,根据分组求和法进行求解即可.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
由(1)知,
所以.
20. 如图1所示,一直角走廊的宽度分别为 和.
(1)若一根长为 的铁棒水平通过该直角走廊,铁棒过 点且与两墙分别交于 , 两点(如图2),其中点 , 分别为直角走廊内侧、外侧直角拐点,且,.为了求能通过该直角走廊的铁棒的最大长度,小明同学想了两种方法.
方法1:设 ,得到 关于 的函数:
方法2:设 ,得到 关于的函数;
请你选择其中一种方法,求出相应的函数,并指出铁棒的最大长度是函数的最小值还是最大值.
(2)若直角走廊的宽度均设计为(如图3),现有矩形平板车 ,宽 为1,长 为 (车高忽略),平板车可以灵活转动,并过 点且与两墙分别交于 , 两点.为了求能通过该直角走廊的平板车长 的最大值,请自行引入一个变量,并求出 关于该变量的函数.(只求函数,不用求函数最值).
【答案】(1)方法1:;
铁棒的最大长度是函数的最小值;
方法2:;
铁棒的最大长度是函数的最小值;
(2)设 与底边夹角为,..
【解析】
【分析】(1)利用直角三角形边角关系,建立函数关系式;利用函数解析式可知,求铁棒的最大长度即是函数的最小值;
(2)利用第一问结果,将直线变成了板车,根据直角三角形关系,设出一角,根据三角函数可得函数解析式.
【小问1详解】
如图所示,做 , ;
方法1:因为 , , ,则 ,
根据勾股定理可知;
由图可知 ,则,解得;
则
,
故;
铁棒的最大长度是函数的最小值;
方法2:设 ,则,,
则;
铁棒的最大长度是函数的最小值;
【小问2详解】
设 与底边夹角为,,
由图可知,,
则,,;
,,;
则,
故.
21. 已知函数的定义域为.若存在周期均为的两个不同的偶函数,,使得,则称具有性质P.
(1)判断,是否具有性质P,并说明理由;
(2)已知具有性质P,且不恒为0.设.证明:若M为有限集,则M中的元素个数为偶数.
【答案】(1)答案见详解 (2)证明见详解
【解析】
【分析】(1)对,由性质 得定义举例说明;对,结合的周期为,利用反证法证明;
(2)若,结合的周期为,可得也是的周期,且,利用反证法证明,由此得证.
【小问1详解】
具有性质 ,理由如下:
令,,显然和是两个周期均为的不同的偶函数,
且,所以具有性质 .
不具有性质 ,理由如下:
假设具有性质 ,由性质 的定义可得的周期为,
但,,
所以,矛盾.
所以不具有性质 .
【小问2详解】
若,则,
所以,又的周期为,即,
,
所以也是的周期,且,
所以,
假设,则对任意,,
则
,
所以,即,
故对任意,成立,矛盾.
所以,
故若为有限集,则中的元素个数为偶数.
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一、填空题(本大题共有12题,满分42分,第1-6题每题3分,第7-12题每题4分)考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果
1. 2026°是第___________象限角
2. 设 是虚数单位,则复数 的虚部为_________.
3. 已知半径为2的扇形的圆心角为,则扇形面积是__________.
4. 已知一简谐振动满足函数,则该振动的振幅为______.
5. 已知数列的通项公式为,则数列是严格_________数列.(填“增”或“减”)
6. 已知向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标为______.
7. 在等比数列中,,,则________.
8. 已知,则______________.
9. 设是虚数单位,且复数满足,则的最大值为_________.
10. 在中,已知, .若此三角形有两解,则 的取值范围为__________.
11. 若函数在上恰好存在个不同的满足,则的取值范围是__________.
12. 已知平面向量,,满足,,且,则的最小值为_________.
二、选择题(本大题共有4题,满分16分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得4分,否则一律得零分
13. 下列四个函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递减的是( )
A. B. C. D.
14. 若复数(为虚数单位),则在复平面内,复数对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
15. 已知向量和都是非零向量,则“”是“为锐角”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件
16. 对于数列,若存在,使得对任意,有,则称为“有界变差数列”有以下两个结论:
①若各项均为正数的等比数列为“有界变差数列”,则其公比的取值范围是;
②若数列均为“有界变差数列”,且,则数列是“有界变差数列”.
则以下选项正确的是( )
A. ①是假命题,②是真命题
B. ①是假命题,②是假命题
C. ①是真命题,②是假命题
D. ①是真命题,②是真命题
三、解答题(本大题共有5题,满分42分)解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤
17. 已知点,,,.若 , , 三点共线,求 的值.
18. 已知复数,其中 是正实数,是虚数单位.
(1)如果,求实数 的值;
(2)如果,是关于 的方程()的一个复根,求 , 的值.
19. 在数列中, , , , .
(1)证明数列为等比数列,并求的通项公式;
(2)求.
20. 如图1所示,一直角走廊的宽度分别为 和.
(1)若一根长为 的铁棒水平通过该直角走廊,铁棒过 点且与两墙分别交于 , 两点(如图2),其中点 , 分别为直角走廊内侧、外侧直角拐点,且,.为了求能通过该直角走廊的铁棒的最大长度,小明同学想了两种方法.
方法1:设 ,得到 关于 的函数:
方法2:设 ,得到 关于的函数;
请你选择其中一种方法,求出相应的函数,并指出铁棒的最大长度是函数的最小值还是最大值.
(2)若直角走廊的宽度均设计为(如图3),现有矩形平板车 ,宽 为1,长为 (车高忽略),平板车可以灵活转动,并过 点且与两墙分别交于 , 两点.为了求能通过该直角走廊的平板车长 的最大值,请自行引入一个变量,并求出 关于该变量的函数.(只求函数,不用求函数最值).
21. 已知函数的定义域为.若存在周期均为的两个不同的偶函数,,使得,则称具有性质P.
(1)判断,是否具有性质P,并说明理由;
(2)已知具有性质P,且不恒为0.设.证明:若M为有限集,则M中的元素个数为偶数.
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