内容正文:
上海市进才中学2025学年第二学期期末考试
高一数学试卷
(时间120分钟,满分150分)
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1~6题每题4分,第7~12题每题5分)
1. 已知,,则_________.
2. 已知向量,,则在上的数量投影为_____.
3. 已知复数(为虚数单位),则___________.
4. 已知,,则与的夹角为_______________.
5. 已知函数,则曲线在处的切线斜率为_________.
6. 已知锐角中,,则的值是__________.
7. 已知函数,,则的极大值点为__________.
8. 已知是首项为、公差为的等差数列,是首项为、公比为的等比数列.若数列 的前三项和为,记数列的前项的和为 ,则_______
9. 已知函数.若在区间上的最大值为,则___________.
10. 已知点,点,点,点满足,其中,由所有点组成的线段为,则的最大值为_________
11. 已知数列的首项,且满足对任意都成立,则能使成立的正整数的最小值为________.
12. 已知平面向量,,满足:,,则的最小值是_________.
二、选择题(本大题共有4题,满分18分,第13、14题每题4分,第15、16每题5分)
13. 设,是平面内两个不共线的向量,则下列向量组中不能作为基底的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
14. 复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
15. 某厂2025年投资额和利润都逐月增加,投资额逐月增长的百分率相同,利润逐月增加值相同.已知1月份的投资额与利润值相等,12月份投资额与利润值相等,则全年的总投资额N与总利润值W的大小关系为( )
A. B. C. D. 无法确定
16. 已知函数的定义域为,定义集合,在使得的所有中,下列成立的是( )
A. 存在是偶函数 B. 存在在处取最大值
C. 存在是增函数 D. 存在在处取到极小值
三、解答题(本大题共有5题,满分78分)
17. 分别求下列函数的导数:
(1);
(2).
18. 记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, 已知
(1)求C;
(2)若D在AB边上, 且AD=2DB, CD =2, 求△ABC面积的最大值.
19. 已知某企业生产一种产品的固定成本为400万元,每生产万件,需另投入成本万元,假设该企业年内共生产该产品万件,并且全部销售完,每1件的销售收入为100元,且
(1)求出年利润(万元)关于年生产零件(万件)的函数关系式(注:年利润年销售收入年总成本);
(2)将年产量定为多少万件时,企业所获年利润最大.
20. 已知,,函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求函数在上的最大值和最小值,以及使取得这些值时的值;
(3)将图象上的所有点向左平移个单位长度,得到函数的图象,若函数的图象关于点对称,求当取最小值时,不等式的解集.
21. 已知函数,点在函数的图象上.且.
(1)设,求在的最大值;
(2)判断数列的单调性并严格证明;
(3)设.证明:;
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上海市进才中学2025学年第二学期期末考试
高一数学试卷
(时间120分钟,满分150分)
一、填空题(本大题共有12题,满分54分,第1~6题每题4分,第7~12题每题5分)
1. 已知,,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】通过特殊角三角函数值即可求解.
【详解】由且,可得,
因此.
2. 已知向量,,则在上的数量投影为_____.
【答案】
【解析】
【详解】已知向量,,
,,
所以在上的数量投影为.
3. 已知复数(为虚数单位),则___________.
【答案】
【解析】
【详解】因为,则.
4. 已知,,则与的夹角为_______________.
【答案】
【解析】
【分析】利用向量垂直,数量积为零,再利用数量积求夹角余弦值,即可求解.
【详解】由可得:.
又因为,所以,
即,
又因为,所以,
故答案为:.
5. 已知函数,则曲线在处的切线斜率为_________.
【答案】##
【解析】
【详解】因为,则,所以,
解得,所以曲线在处的切线斜率为.
6. 已知锐角中,,则的值是__________.
【答案】##
【解析】
【分析】将已知的两式相减,利用两角和的余弦公式化简求值,即可求得的值.
【详解】由题意,可得,
又因为,
所以,
在锐角中,,
所以,
则,即,.
7. 已知函数,,则的极大值点为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】求得函数导数,令其等于0,结合极值点的判断,即可得答案.
【详解】因为,所以,
令,
由于,故,则或,
故或,
当以及时,,在和上单调递增,
当时,,在上单调递减,
故为的极大值点,
故答案为:
8. 已知是首项为、公差为的等差数列,是首项为、公比为的等比数列.若数列 的前三项和为,记数列的前项的和为 ,则_______
【答案】
【解析】
【分析】首先表示出、的通项公式,依题意求出,再根据等比数列求和公式求出,再计算极限即可.
【详解】因为是首项为、公差为的等差数列,所以;
又是首项为、公比为的等比数列,所以,
依题意,解得(舍去)或,
所以,则,
所以.
故答案为:
9. 已知函数.若在区间上的最大值为,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】先通过三角恒等变换将函数化简为正弦型函数,再结合正弦函数的单调性与最值特征,根据给定区间的最大值条件求解参数。
【详解】因为,
所以,
当时,,
若在区间上的最大值为,
则,,
则,即得.
10. 已知点,点,点,点满足,其中,由所有点组成的线段为,则的最大值为_________
【答案】##
【解析】
【分析】根据题目条件求出、、的坐标,再根据向量数量积的坐标运算求出的表达式,最后根据二次函数的性质求最大值
【详解】因为,
所以,
设点的坐标为,则,所以,即,
所以点坐标为
因为,当时,,此时点坐标为;当时,,此时点坐标为,不妨设,
两点间距离公式得,
由,,,,得,,,
所以,
所以,
令,,此为二次函数,对称轴,
所以当时取得最大值,,
故的最大值为
11. 已知数列的首项,且满足对任意都成立,则能使成立的正整数的最小值为________.
【答案】12
【解析】
【分析】由已知等式可得或,首先求出数列为等差数列或等比数列时正整数的值,然后再讨论为等差和等比交叉数列,要使的值最小,可利用递推关系式所满足的规律进行推导得出结果.
【详解】由,得或.
当时,数列是以1为首项,1为公差的等差数列,
则,即,解得;
当时,数列是以1为首项,2为公比的等比数列,
则,即,解得:(舍);
若数列是等差与等比的交叉数列,又,,
若要使最小,则,,,
,,,,
,,,,,
又,要使m最小,则,
此时,故的最小值为12.
故答案为:12.
12. 已知平面向量,,满足:,,则的最小值是_________.
【答案】##
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,,,依次求解点的轨迹, 再根据的几何意义求其最小值.
【详解】
如图在直角坐标系中,,
∵,∴点的轨迹是以C为圆心,1为半径的圆.
设,由可知,.
设,
则,
,
设,则
(*),
(**),
由(*)可得 ①
由(**)可得 ②
①+②得:,则点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,
则,因点,,
由图知,的最小值为,故的最小值是.
故答案为:.
二、选择题(本大题共有4题,满分18分,第13、14题每题4分,第15、16每题5分)
13. 设,是平面内两个不共线的向量,则下列向量组中不能作为基底的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,结合共线的向量的判定方法,以及基底的定义,逐项分析判断,即可求解.
【详解】对于A,设,可得,此时方程组无解,
所以与不共线,所以与能作为基底,所以A不符合题意;
对于B,设,显然不存在实数使得成立,
所以与不共线,所以与能作为基底,所以B不符合题意;
对于C,设,可得,此时方程组无解,
所以与不共线,所以与能作为基底,所以C不符合题意;
对于D,,可得,解得,即,
所以与共线,所以与不能作为基底,所以D符合题意.
14. 复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【详解】设,则,
复数在复平面内对应的点为,位于第二象限.
15. 某厂2025年投资额和利润都逐月增加,投资额逐月增长的百分率相同,利润逐月增加值相同.已知1月份的投资额与利润值相等,12月份投资额与利润值相等,则全年的总投资额N与总利润值W的大小关系为( )
A. B. C. D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,利用等比数列、等差数列的几何性质推理判断即得.
【详解】由投资额逐月增长的百分率相同,得各月投资额构成等比数列,公比,,
由利润逐月增加值相同,得各月利润值构成等差数列,公差,
可视为关于的指数型函数,而,该函数是增函数、凹函数,
可视为的一次型函数,该函数是增函数,
由,得两个函数图象有2个交点,而函数随的增大,增长逐渐变快,
因此两个函数图象在两个交点间的部分,图象上的点在的下方,
即,所以.
故选:A
16. 已知函数的定义域为,定义集合,在使得的所有中,下列成立的是( )
A. 存在是偶函数 B. 存在在处取最大值
C. 存在是增函数 D. 存在在处取到极小值
【答案】B
【解析】
【分析】A选项利用偶函数的性质找到矛盾即可;B选项找到合适函数即可;C选项由定义得到集合与已知条件矛盾;D选项由集合的定义找到矛盾.
【详解】对于A选项:时,,
当时,, 任意的,恒成立,
若时偶函数,此时矛盾,故A选项错误;
对于B选项:若函数图像如下:
当时,,时,,当,,
∴存在在处取最大值,故B选项正确;
对于C选项:在时,若函数严格递增,则集合的取值不会是,
而是全体定义域,故C选项错误;
对于D选项:若存在在处取到极小值,则在在左侧存在,,与集合定义矛盾,故D选项错误.
故选:B
三、解答题(本大题共有5题,满分78分)
17. 分别求下列函数的导数:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由基本初等函数的导函数和导数的四则运算即可求解;
(2)由基本初等函数的导函数和导数的四则运算即可求解;
【小问1详解】
【小问2详解】
.
18. 记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, 已知
(1)求C;
(2)若D在AB边上, 且AD=2DB, CD =2, 求△ABC面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理进行边化角,得到利用两角和的正弦公式求解即可得解.
(2)由题意在边上一点,且,可得,将此式子两边平方,通过计算,结合基本不等式得到的最大值,从而得到的最大值.
【小问1详解】
(1)由题意,根据正弦定理得,
∵,∴,∴,
∵,即:,
∵,∴.
【小问2详解】
(2)由题意在边上一点,且,
可得,
∴,∴,
故,,
∴当且仅当时取到等号,故,
∴的最大值为,当且仅当时取到等号.
19. 已知某企业生产一种产品的固定成本为400万元,每生产万件,需另投入成本万元,假设该企业年内共生产该产品万件,并且全部销售完,每1件的销售收入为100元,且
(1)求出年利润(万元)关于年生产零件(万件)的函数关系式(注:年利润年销售收入年总成本);
(2)将年产量定为多少万件时,企业所获年利润最大.
【答案】(1)
(2)80万件
【解析】
【分析】(1)根据售价和成本,分段求出函数式即可;
(2)根据已求的利润表达式,结合导数和基本不等式的知识分段求最值并比较即可.
【小问1详解】
由题意得,总售价固定为,
当产量不足60万箱时,.
当产量不小于60万箱时,.
则
【小问2详解】
设,
当时,,令,得,
得在上单调递增,在上单调递减,
则;
当时,由基本不等式有
当且仅当,即时取等号;
又因为,所以当时,所获利润最大,最大值为1300万元
20. 已知,,函数.
(1)求的最小正周期;
(2)求函数在上的最大值和最小值,以及使取得这些值时的值;
(3)将图象上的所有点向左平移个单位长度,得到函数的图象,若函数的图象关于点对称,求当取最小值时,不等式的解集.
【答案】(1)
(2)当时,;当时,
(3),.
【解析】
【分析】(1)根据数量积的坐标形式和三角变换公式可得,最后根据公式求得周期;
(2)利用整体法可求函数的最值及对应的的值;
(3)根据平移变换求得的解析式,根据的图象的对称性可求的值,利用整体法可求不等式的解.
【小问1详解】
由已知,,
故,
所以.
【小问2详解】
因为,所以,故,
故,
当,即时,,
当,即时,.
【小问3详解】
将图象上的所有点向左平移个单位长度,得到函数,所以.
又函数的图象关于点对称,所以,
故,即时即时,
当取最小值且时,此时,
此时,即
解得,解得,其中,
即不等式解集为,.
21. 已知函数,点在函数的图象上.且.
(1)设,求在的最大值;
(2)判断数列的单调性并严格证明;
(3)设.证明:;
【答案】(1)
(2)数列的单调递减,证明如下:
因为点在函数的图象上,
所以,,且
由(1)知函数在内单调递减,
所以,即,
得到当时,,
因为,所以,
假设,则,
所以由数学归纳法知数列,
所以,
所以数列单调递减.
(3)由(2)知数列的单调递减,
所以
.
即.
【解析】
【分析】(1)对函数求导,得到函数的单调性,再求最大值即可;
(2)利用数学归纳法得到数列的单调性;
(3)利用三角函数的性质进行放缩即可证明.
【小问1详解】
由,得到,
在内,当且仅当时等号成立,
所以函数在内单调递减,
所以在内的最大值为 .
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
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