内容正文:
2025学年第二学期高一数学期末试卷
总分:150分 考试时间:120分钟
一、填空题(本大题共12小题,1~6每题4分,7~12每题5分,共54分)
1. 扇形的半径为2,弧长为2,则该扇形的面积为______.
【答案】2
【解析】
【分析】根据扇形的面积公式即可求解.
【详解】解:因为扇形的半径为2,弧长为2,
所以该扇形的面积为,
故答案为:2.
2. 已知,则与同向的单位向量坐标为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先计算向量的模长,再将除以其模长即可得到与同向的单位向量。
【详解】已知,
根据同向单位向量的定义,与同向的单位向量为:
3. 已知,则______.
【答案】1
【解析】
【分析】直接求导,再根据导数含义即可得到答案.
【详解】,,则 .
故答案为:1.
4. 若角的终边经过,则__________.
【答案】##
【解析】
【详解】根据三角函数的定义得,又因为,所以.
5. 已知,则函数的最大值为__________.
【答案】
【解析】
【详解】可知函数定义域为,且,
当时,,函数在上单调递增,
当时,,函数在上单调递减,
所以当时,函数取得最大值,.
6. ,则向量在向量方向上的数量投影为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量投影的计算公式计算即可.
【详解】,,.
向量在向量方向上的数量投影为.
7. 已知平面向量,,满足,,且,的夹角为,则________.
【答案】
【解析】
【分析】首先根据数量积的定义求出,再根据及数量积的运算律计算可得;
【详解】解:因为,,且,的夹角为,
所以,
所以
故答案为:
8. 已知函数在区间上是严格减函数,则的最大值为________.
【答案】
【解析】
【详解】因为,所以,
因为函数在区间上是严格减函数,
所以,因此的最大值为.
9. 已知函数 , 和函数的图像交于 三点,则 的面积为 ______.
【答案】##
【解析】
【详解】由题:,
,所以,,
所以,
.
10. 若函数在区间存在最大值,则的取值范围为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先求函数导数判断单调性与极值点,结合开区间存在最大值的约束条件列不等式组,求解得到的取值范围。
【详解】因为,所以,令,得或,
所以函数在和上单调递增,在上单调递减,
所以函数在处取到极大值4.
要使函数在区间存在最大值,则,解得,
所以满足条件的.
11. 正六边形在中国传统文化中象征着“六合”与“六顺”,这种形状常被用于各种传统装饰和建筑中,如首饰盒,古建筑的窗户,古井口等.已知个边长均为的正六边形的摆放位置如图所示,为正六边形的顶点,是这个正六边形内部(包括边界)的动点,则的最大值为______________
【答案】
【解析】
【分析】过C作交延长线于E点,则,结合图象,当位于点时,取得最大值,求此时的数量积即可.
【详解】
如图,过作交延长线(或反向延长线)于点,
则,
因为个正六边形的边长均为,如图,当位于点时,取得最大值,
此时,,,
则此时,即.
12. 已知定义在上的函数满足,且,是的导数,则使得不等式成立的x的范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据给定条件,构造函数,再利用导数确定单调性并求解不等式.
【详解】由题意得,令函数,而,
求导得,
则函数在上单调递增,,
不等式,因此,
所以x的范围为.
二、选择题(本题满分18分,13、14每小题满分4分,15、16每小题满分5分)
13. 是或的( )
A. 充分非必要条件
B. 必要非充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【详解】若或,则必有,故必要性成立;
若,不一定有或,例如方向不同但模相等的向量,故充分性不成立;
因此是或的必要非充分条件.
14. 已知中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由已知结合同角三角函数的基本关系求出,,然后结合诱导公式以及和差角公式进行化简即可求解.
【详解】因为在中,,,
所以,,
因为,为锐角,所以,
若,则为钝角,又可知,,此时,矛盾,
故,则.
15. 在△ABC中,若,则△ABC的形状一定是( )
A. 等边三角形 B. 直角三角形 C. 等腰三角形 D. 等腰直角三角形
【答案】C
【解析】
【分析】取AB的中点D,连接CD,由已知向量等式可得AB与CD垂直,从而得到三角形为等腰三角形.
【详解】若,取AB的中点D,连接CD,则,
即AB与CD垂直且D为AB的中点,所以可得CB=CA,即三角形为等腰三角形.
故选:C
16. 函数是定义在上的偶函数.其图象如图所示,.设是的导函数,则关于的不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】借助函数图象与导数的关系计算即可得.
【详解】由,且为偶函数,故,
由导数性质结合图象可得当时,,
当时,,当时,即,
则由,有,解得,
亦可得,或,或,或,
由可得或,解得,
由可得,即,
由,可得,即或(舍去,不在内),
由,可得,
综上所述,关于x的不等式的解集为.
三、解答题(本大题共5题,满分78分)
17. 已知向量,.
(1)若,求的值;
(2)若,求与夹角的大小.(用反三角表示)
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由 得 ,解得 ,则 ,.
【小问2详解】
.
由 得 ,解得 ,即 .
设 与 夹角为 ,则 . 又 ,故 .
18. 记的内角的对边分别为已知.
(1)求;
(2)若,点是边上一点,且,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由和正弦定理,可得,
得,
又,
代入得,整理得 ,
因为,故,即,又,得.
【小问2详解】
已知,,。
,则,
,
于是,
故.
19. 已知函数.
(1)时,求的单调区间;
(2)当时,若恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1)单调递增区间为,单调递减区间为.
(2) 的取值范围为
【解析】
【分析】(1)利用导数直接求单调区间.
(2)构造新函数,转化为恒成立问题,结合函数最值求参数的取值范围即可.
【小问1详解】
因为且,
令得.
当时 ,单调递增;当时,单调递减,
所以单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问2详解】
时,等价于.
令,则.
令,,令,得,所以在单调递增,
且,所以在时恒成立.
所以与同号,当时,时,所以函数在处取最小值. 因此,即.
20. 已知函数,且图象的相邻两个最高点间的距离为.
(1)求函数的所有零点;
(2)当时,且,求的值;
(3)设,将函数的图象向左平移单位,再将横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,若对任意,都有,求的取值范围.
【答案】(1)
(2).
(3).
【解析】
【分析】(1)由题意可得,根据正弦型函数性质列式计算求解;
(2)由同角三角函数的平方关系,及两角和的正弦公式即可求解;
(3)根据图象变换可得,若对任意,都有成立,则,结合正弦函数性质计算求解.
【小问1详解】
因为图象的相邻两个最高点间的距离为,
则函数的最小正周期,解得,
所以,
令,解得,
所以函数的所有零点可以表示为;
【小问2详解】
由,得 .
由 得 ,
又,则 ,.
故.
【小问3详解】
将函数的图象向左平移个单位可得,
再将横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,即,
当时,,故,
所以当时,函数有最大值为,
当时,函数有最小值为,
若对任意,都有,
则,即,
所以的取值范围为.
21. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若函数在定义域内有两个不同零点,求实数的取值范围;
(3)对任意,当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)通过求导,确定切线斜率,进而可求解;
(2)将问题转换成直线与交点问题,研究的单调性和最值,进而可求解;
(3)利用函数单调性,不等式等价于恒成立,令,由,得在上恒成立,利用导数求的最大值即可.
【小问1详解】
由,
得,,,
所以切线方程为 ,即.
【小问2详解】
有两个不同零点等价于直线 与 有两个交点,
由,得:
时 ,单调递减,
时 ,单调递增,此时
在处取最小值 ,
又 ,,
故直线与有两个交点时,故.
即函数在定义域内有两个不同零点,实数的取值范围是;
【小问3详解】
由,故 ,
原不等式化为 .
由,,
知在上单调递增,
又在上单调递增,
且,得,
即.
令,则在上单调递减,
即 恒成立,
即对恒成立.
令,求导得:,
当时,,在上单调递增,
时,,在 上单调递减,
,
故 ,得.
故实数的取值范围是.
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2025学年第二学期高一数学期末试卷
总分:150分 考试时间:120分钟
一、填空题(本大题共12小题,1~6每题4分,7~12每题5分,共54分)
1. 扇形的半径为2,弧长为2,则该扇形的面积为______.
2. 已知,则与同向的单位向量坐标为__________.
3. 已知,则______.
4. 若角的终边经过,则__________.
5. 已知,则函数的最大值为__________.
6. ,则向量在向量方向上的数量投影为__________.
7. 已知平面向量,,满足,,且,的夹角为,则________.
8. 已知函数在区间上是严格减函数,则的最大值为________.
9. 已知函数 , 和函数的图像交于 三点,则 的面积为 ______.
10. 若函数在区间存在最大值,则的取值范围为__________.
11. 正六边形在中国传统文化中象征着“六合”与“六顺”,这种形状常被用于各种传统装饰和建筑中,如首饰盒,古建筑的窗户,古井口等.已知个边长均为的正六边形的摆放位置如图所示,为正六边形的顶点,是这个正六边形内部(包括边界)的动点,则的最大值为______________
12. 已知定义在上的函数满足,且,是的导数,则使得不等式成立的x的范围为______.
二、选择题(本题满分18分,13、14每小题满分4分,15、16每小题满分5分)
13. 是或的( )
A. 充分非必要条件
B. 必要非充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分也不必要条件
14. 已知中,,则( )
A. B. C. D.
15. 在△ABC中,若,则△ABC的形状一定是( )
A. 等边三角形 B. 直角三角形 C. 等腰三角形 D. 等腰直角三角形
16. 函数是定义在上的偶函数.其图象如图所示,.设是的导函数,则关于的不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
三、解答题(本大题共5题,满分78分)
17. 已知向量,.
(1)若,求的值;
(2)若,求与夹角的大小.(用反三角表示)
18. 记的内角的对边分别为已知.
(1)求;
(2)若,点是边上一点,且,求的长.
19. 已知函数.
(1)时,求的单调区间;
(2)当时,若恒成立,求实数a的取值范围.
20. 已知函数,且图象的相邻两个最高点间的距离为.
(1)求函数的所有零点;
(2)当时,且,求的值;
(3)设,将函数的图象向左平移单位,再将横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象,若对任意,都有,求的取值范围.
21. 已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)若函数在定义域内有两个不同零点,求实数的取值范围;
(3)对任意,当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
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