内容正文:
汉台中学2025级高一年级月考2数学试题
(第Ⅰ卷 选择题 共58分)
一、单选题: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. 下列说法正确的是( )
A. 单位向量有且仅有一个 B. 零向量的模长为零,方向任意
C. 模长为的两倍的向量是 D. 相反向量是与原向量方向相反的向量
2. 已知是角终边上一点,则( )
A. B. C. D. 3
3. 在中,若,则( )
A. B. C. D.
4. 记的内角,,的对边分别是,若,,,则( )
A. B. C. D.
5. 在平行四边形中,,,,,则( )
A. 1 B. C. 2 D. 3
6. 已知,,若,,则( )
A. B. C. D.
7. 已知非零向量,不共线,,,若与共线,则( )
A. B.
C. D.
8. 在中,内角的对边分别为,则一定为( )
A. 直角三角形 B. 等腰三角形
C. 等腰直角三角形 D. 钝角三角形
二、多选题: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. 已知向量,,,则下列说法正确的是( )
A. B. ,则
C. 在方向上的投影向量为 D. 若,的夹角为锐角,则
10. 在中,角所对的边分别为,下列命题中正确的是( )
A. 若,则
B. 若为锐角三角形,则
C. 若,则为等腰三角形
D. 若,则有两解
11. 如图所示,正方体中,给出以下判断,其中正确的有( )
A. 面 B.
C. 与是异面直线 D. 与平面夹角正弦为
(第Ⅱ卷 非选择题 共92分)
二、填空题.本大题共2小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数的部分图象如图所示,则该函数解析式为___________.
13. 的内角的对边分别为.已知,则的面积为__________.
14. 如图,正三棱锥的底边长为2,. 一只小虫从点出发,沿三个侧面爬行一周,回到点. 则爬行的路径最短为________.
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. 已知向量满足.
(1)若,求向量的坐标;
(2)求与夹角的余弦值;
(3)在(1)的条件下,若与垂直,求的值.
16. 在中,角所对的边分别是.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
17. 如图,在四棱锥中,,且.
(1)证明:平面平面;
(2)若,,且四棱锥的体积为,求该四棱锥的侧面积.
18. 已知的内角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积的最大值,并求此时的值;
(3)若,求.
19. 已知函数的相邻两对称轴间的距离为.
(1)求的解析式;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度,再把各点的横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,当时,求函数的值域;
(3)设,记方程在上的根从小到大依次为,,…,若,试求与的值.
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汉台中学2025级高一年级月考2数学试题
(第Ⅰ卷 选择题 共58分)
一、单选题: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. 下列说法正确的是( )
A. 单位向量有且仅有一个 B. 零向量的模长为零,方向任意
C. 模长为的两倍的向量是 D. 相反向量是与原向量方向相反的向量
【答案】B
【解析】
【分析】根据单位向量,零向量,平面向量及相反向量的定义逐一判断即可.
【详解】对于A,单位向量方向不确定故有无数个,故A错误;
对于B,零向量的模长为0,方向任意,故B正确;
对于C,模长为的两倍的向量可以是,故C错误;
对于D,相反向量是与原向量方向相反且长度相等的向量,故D错误.
2. 已知是角终边上一点,则( )
A. B. C. D. 3
【答案】D
【解析】
【详解】由已知得:.
3. 在中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量的加法、减法及数乘运算计算即可.
【详解】由,得.
.
4. 记的内角,,的对边分别是,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】中,由正弦定理,即,解得,
又,所以 ,所以为锐角,故.
5. 在平行四边形中,,,,,则( )
A. 1 B. C. 2 D. 3
【答案】D
【解析】
【分析】以为基底,表示,,结合向量数量积的概念和运算律可求的值.
【详解】如图:
以为基底,则,,.
且,,
所以.
故选:D
6. 已知,,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意得,利用同角关系式和两角差的余弦公式求解.
【详解】因为,,所以,
已知 ,所以,
因此,
已知,,所以,
则
.
7. 已知非零向量,不共线,,,若与共线,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据平面向量共线定理,结合不共线向量线性表示的系数唯一性列方程求解x.
【详解】因为与共线,由平面向量共线定理可知,存在实数λ,使得,
而,,故,
非零向量,不共线,可得方程组:,解得.
8. 在中,内角的对边分别为,则一定为( )
A. 直角三角形 B. 等腰三角形
C. 等腰直角三角形 D. 钝角三角形
【答案】A
【解析】
【分析】先利用二倍角的余弦公式对等式进行化简,消去半角形式,化简后等式中含有边和角的混合形式,所以考虑利用正弦定理将边转化为角的正弦形式,再结合诱导公式对等式中的角进行转化,整理后得到角之间的关系,进而判断三角形的形状.
【详解】在中, ,
则,即,
则,即得,
由于,故,结合,可得,
即一定为直角三角形,
二、多选题: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. 已知向量,,,则下列说法正确的是( )
A. B. ,则
C. 在方向上的投影向量为 D. 若,的夹角为锐角,则
【答案】AC
【解析】
【分析】根据向量的和差运算、模长公式、垂直条件、投影向量公式以及向量夹角为锐角的充要条件逐一分析:选项A根据向量加法和模长公式验证;选项B根据向量垂直的点积为零列方程求解;选项C根据投影向量公式,先计算点积和模长平方再化简;选项D根据同时满足点积为正且向量不共线两个条件判断即可.
【详解】选项A:因为,
所以,故A 正确;
选项B:因为,
又因为,所以:,
即:,解得 ,故B 错误;
选项C:因为,
,
所以在方向上的投影向量为,故C 正确;
选项D:若 的夹角为锐角,则 ,且 与 不共线
因为,解得 ,
若 ,则 ,解得 ,
当 时, 与 同向共线,夹角为 ,不是锐角,故需排除 ,
因此,夹角为锐角的条件是 且 ,并非 ,故D 错误.
10. 在中,角所对的边分别为,下列命题中正确的是( )
A. 若,则
B. 若为锐角三角形,则
C. 若,则为等腰三角形
D. 若,则有两解
【答案】AD
【解析】
【分析】结合正弦定理、三角函数单调性与诱导公式、三角形解的个数判断等知识点,对各选项逐一分析即可.
【详解】选项A:在中,由大角对大边知,若,则,
由正弦定理得,故本选项正确;
选项B:若为锐角三角形,则,,
所以,即,
由于,正弦函数在上单调递增,
因此,故本选项错误;
选项C:若,由得,则有两种情况:
①即,为等腰三角形;
②即,为直角三角形,
因此可能为等腰三角形或直角三角形,故本选项错误;
选项D:由正弦定理得,
又,故,可为锐角或钝角,
当为钝角时,,所以,满足,因此有两解,故本选项正确.
11. 如图所示,正方体中,给出以下判断,其中正确的有( )
A. 面 B.
C. 与是异面直线 D. 与平面夹角正弦为
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据线面垂直的判定定理可判断A;根据正方体的几何性质可判断B;根据异面直线的定义可判断C;求出线面角可判断D.
【详解】对于A,因为,且,平面,
所以平面,故A正确;
对于B,因为,所以四边形是平行四边形,
所以,故B正确;
对于C,因为平面,平面,
且与无公共点,所以与是异面直线,故C正确;
对于D,连接,因为平面,
所以为 与平面的夹角,
设正方体的棱长为2,
则,
可得,故D错误.
(第Ⅱ卷 非选择题 共92分)
二、填空题.本大题共2小题,每小题5分,共15分.
12. 已知函数的部分图象如图所示,则该函数解析式为___________.
【答案】
【解析】
【详解】由图象得的最大值为3,最小值为,所以,
,解得,所以,
又过点,代入可得,所以,
则,解得,
因为,所以,所以.
13. 的内角的对边分别为.已知,则的面积为__________.
【答案】
【解析】
【详解】的内角的对边分别为.
,
利用正弦定理可得,
由于,
所以,
所以,则或
由于,故为锐角,所以,
由,得,解得,
所以.
14. 如图,正三棱锥的底边长为2,. 一只小虫从点出发,沿三个侧面爬行一周,回到点. 则爬行的路径最短为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据正三棱锥的侧面展开图求得正确答案.
【详解】正三棱锥的侧面展开图如下图所示,
因为为正三棱锥,所以,
依题意可知,所以三角形是等腰直角三角形,
在中,由余弦定理可得:,
所以,解得:,
所以.
所以最短路程为.
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. 已知向量满足.
(1)若,求向量的坐标;
(2)求与夹角的余弦值;
(3)在(1)的条件下,若与垂直,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)使用向量的线性坐标运算求解即可;
(2)使用向量的夹角的坐标公式求解即可;
(3)将两个向量互相垂直转化为数量积等于零求解.
【小问1详解】
;
【小问2详解】
,所以夹角的余弦值为;
【小问3详解】
,由与垂直,得,
则,解得.
16. 在中,角所对的边分别是.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理即可解出;
(2)根据余弦定理即可解出;
(3)由正弦定理求出,再由平方关系求出,即可由两角差的正弦公式求出.
【小问1详解】
由正弦定理可得,,即,解得:;
【小问2详解】
由余弦定理可得,,即,
解得:或(舍去).
【小问3详解】
由正弦定理可得,,即,解得:,而,
所以都为锐角,因此,,
.
17. 如图,在四棱锥中,,且.
(1)证明:平面平面;
(2)若,,且四棱锥的体积为,求该四棱锥的侧面积.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
【详解】试题分析:(1)由,得,.从而得,进而而平面,由面面垂直的判定定理可得平面平面;(2)设,取中点,连结,则底面,且,由四棱锥的体积为,求出,由此能求出该四棱锥的侧面积.
试题解析:(1)由已知,得,.
由于,故,从而平面.
又平面,所以平面平面.
(2)在平面内作,垂足为.
由(1)知,面,故,可得平面.
设,则由已知可得,.
故四棱锥的体积.
由题设得,故.
从而,,.
可得四棱锥的侧面积为
.
18. 已知的内角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积的最大值,并求此时的值;
(3)若,求.
【答案】(1)
(2)面积最大值为,此时
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边化为角,结合三角形内角和与诱导公式化简,求出,再结合角的范围确定.
(2)先用余弦定理列出的关系式,借助基本不等式求出的最大值,代入三角形面积公式求得面积最值,最后根据取等条件算出的值.
(3)由正弦定理求出,根据大边对大角判断为锐角,算出;再用二倍角公式求,最后利用两角差的余弦公式计算.
【小问1详解】
由正弦定理,为外接圆半径.
所以有.
整理得.
在中,,故.
因为,所以,于是,即.
又,所以.
【小问2详解】
由余弦定理,代入,,得.
由基本不等式,可得,即.
当且仅当时等号成立.
三角形面积,因此.
当时,,解得.
综上,面积的最大值为,此时.
【小问3详解】
由正弦定理,结合,,得.
则.
由,得,故为锐角,.
由二倍角公式,,.
所以.
19. 已知函数的相邻两对称轴间的距离为.
(1)求的解析式;
(2)将函数的图象向右平移个单位长度,再把各点的横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),得到函数的图象,当时,求函数的值域;
(3)设,记方程在上的根从小到大依次为,,…,若,试求与的值.
【答案】(1);
(2);
(3),.
【解析】
【分析】(1)利用倍角公式和辅助角公式化简,再由函数的周期确定的值即得函数解析式;
(2)先根据平移伸缩变换求得的解析式,由求得整体角的范围,结合正弦函数的图象性质即得的值域;
(3)先求出函数的解析式,由求得整体角的范围,结合正弦函数的图象,即可判断方程的解的个数,求得,再根据图象的对称性化简计算即得参数的值.
【小问1详解】
由
,
因相邻两对称轴间的距离为,则,解得,
故.
【小问2详解】
函数的图象向右平移个单位长度即得,
再把各点的横坐标缩小为原来的(纵坐标不变),即得的图象.
当时,,
而函数在上单调递减,在上单调递增,
则当时,即时,取得最小值,
当时,即 时,取得最大值,
故函数的值域为.
【小问3详解】
,
由可得,
设,则有,作出正弦函数的图象,
由图可知在有5个解,即,
其中,,,,
即,,
,,
整理得,,,,
,
综上:,.
【点睛】关键点点睛:本题主要考查正弦型函数的图象性质的应用,属于较难题.
解决此类问题的关键是先利用三角恒等变换确定三角函数解析式,再将看成整体角,借助于正弦函数的图象的性质即可求解.
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