内容正文:
高一数学试题
考试时间:120分钟满分:150分
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,每小题只有一个选项符合要求.
1. 已知为虚数单位,且复数满足,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【详解】由,得,所以.
2. 已知向量 , 若与垂直,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】∵ 与垂直, ∴ .
∵ ,,∴ ,解得.
∴ ,∴ .
3. 在中,角,,所对的边分别为,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在中,,则,
因为,
则.
4. 已知,则( )
A. B. 7 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用二倍角公式和降幂公式进行化简,利用商数关系转化为求值即可,注意“1”可以转化为进行计算.
【详解】
5. 函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,分和两种情况讨论求解即可.
【详解】当时,;
当时,,
所以的值域为.
6. 一辆汽车在一条水平的公路上行驶,如图,在处时测得公路右侧一座楼阁屋顶仰角为,向前行驶60米到达处时又测得楼阁屋顶仰角为,继续向前行驶60米到达处时再次测得楼阁屋顶仰角为.则该楼阁的高度( )
A. 米 B. 米 C. 米 D. 米
【答案】D
【解析】
【分析】设该楼阁的高度米,根据题意得,,,,再结合,根据余弦定理求得即可得答案.
【详解】设该楼阁的高度米,
根据题意,,,
所以,,,
因为,
所以,
因为,
,
所以,即,
整理得,解得米,即该楼阁的高度米.
7. 设函数,若恒成立,且在上存在零点,则的最小值为( )
A. 6 B. 4 C. 3 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据最小正周期公式及条件,可得的表达式,根据x的范围,可得,根据存在零点,可得的范围,即可得答案.
【详解】函数,设函数的最小正周期为T,
由可得,(),
所以,即,
又函数在上存在零点,
且当时,,所以≥,解得,
综上,的最小值为4.
8. 已知中为直角,分别以,,所在直线为轴,其余各边旋转一周形成的曲面围成3个几何体,体积分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据圆锥的体积公式求解即可.
【详解】以所在直线为轴,旋转一周形成的圆锥的体积为:;
以所在直线为轴,旋转一周形成的圆锥的体积为:;
以所在直线为轴,旋转一周形成的几何体的体积为:.
因为,
所以,所以.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.
9. 将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A. B. 为奇函数
C. 的最小正周期为 D. 是图象的一个零点
【答案】BC
【解析】
【分析】根据平移规则可得,即A错误,根据解析式可得其奇偶性和周期,可得BC正确,结合零点的含义可判断D.
【详解】由题意知,即,即A错误,
由于,且,
知函数为奇函数,B正确,
函数的最小正周期为,C正确,
,则是图象的一个零点,零点不是一个点,D错误.
10. 在中内角的对边分别为,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则为直角三角形
C. 若为锐角三角形,则
D. 若,,且有两解,则的取值范围是
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,利用正弦定理和正弦函数、余弦函数的单调性,结合选项,逐项分析、判断,即可求解.
【详解】设外接圆的半径为,
对于A,若,由正弦定理得,则,所以A正确;
对于B,若,可得,
因为,可得或,
即或,所以是直角三角形或钝角三角形,所以B不正确;
对于C,若为锐角三角形,可得,所以,
因为,可得,
则且,
所以,所以C正确;
对于D,若,,可得,
要使得有两解,则满足,即的取值范围是,所以D正确.
11. 如图,在正方体中,,点是正方形内的动点(包含边界),点为的中点,则下列结论正确的是( )
A. 若点在线段上,则的最小值为
B. 若,则点的轨迹长度为
C. 若点是棱的中点,则过,,的平面截正方体所得的截面图形的周长为
D. 若点是线段的中点,则点到平面的距离为
【答案】ABD
【解析】
【分析】将空间折线最值通过翻折转化为平面共面线段,利用余弦定理求解;空间动点轨迹则借助投影和勾股定理转为截面圆上的弧长;截面与体积问题通过实际作图、计算边长和等体积法逐一验证.
【详解】正方体棱长为,为中点,故.
选项A.将沿翻折,使它与共面,的最小值为翻折后到的线段长.
和均为等边三角形,边长,
翻折后.
由余弦定理得,
即最小值为,正确.
选项B.在面内,到面的距离为,设满足,
由勾股定理,到在面的垂足(中点)的距离满足,即.
的轨迹是以为圆心、为半径的圆弧.
该圆与正方形的交点为中点和中点,对应圆心角为,
故轨迹弧长为,正确.
选项C.当是中点时,为上的点,.
取的中点,的中点,连接,则.
因为,则四边形为为平行四边形,则.
则过截面为四边形,
则,,,,总周长为,错误.
选项D.是中点,三边为,则;
由等体积法,结合得,正确.
第Ⅱ卷(非选择题共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 复数是纯虚数,则实数__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据复数的概念求解即可.
【详解】由题意知,,解得.
13. 如图,已知三棱台的体积为,上、下底面边长之比为,若截去三棱锥,则剩余部分的体积为__________.(用表示)
【答案】
【解析】
【分析】利用棱台性质及棱台与棱锥体积公式计算即可得.
【详解】由相似可知,三棱台上、下底面的面积之比为,
设棱台的高为,上底面的面积为,则点到平面的距离也是,
从而有,
则剩余部分的体积为.
14. 希腊数学家海伦在其所著的《度量术》中给出了用三角形的三条边长表示三角形的面积的公式,即三角形的三条边长分别为,,,则它的面积,其中,这个公式称之为海伦公式.若,,求面积的最大值______.
【答案】.
【解析】
【分析】根据正弦定理和面积公式即可得答案.
【详解】已知,所以,
化简得,所以.
由三角形内角和,得,因此.
根据正弦定理,所以,因为,所以.
则半周长,进而.
展开整理,因此.
由基本不等式,时,,当且仅当时取等号,
故.
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,求
(1)的值;
(2)的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由, ,,
即,,又
即
【小问2详解】
易知,,则,又
从而,,由(1)知
又,,从而,
则
从而
16. 如图,直三棱柱有外接圆柱,点,分别在棱和上,.
(1)若,且三棱柱有一个内切球,求三棱柱的体积;
(2)若,连接,,将三棱柱的侧面和展开成一个平面图形,求展开图形中面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由圆柱上下底面的圆心位置结合棱柱内切球的性质即可得解;
(2)由(1)的结论结合基本不等式即可得解.
【小问1详解】
,是圆柱的上下底面圆心,而且点,分别在棱和上,由此可知是为斜边的直角三角形. ,
设的内切圆的半径为,则由等面积法,可知:,,故三棱柱的内切球的半径也是,故三棱柱的高,进而三棱柱的体积.
【小问2详解】
三棱柱的侧面和展开成一个平面图形,
设,则,,,所以.
17. 已知函数的一系列对应值如下表:
(1)根据表格提供的数据求函数的解析式;
(2)求函数的单调递增区间和对称中心;
(3)将图像向右平移单位后,将得到图像纵坐标不变,横坐标缩小为原来的一半,再将得到的图像横坐标不变,将得到的图像向下平移一个单位,再纵坐标变为原来的倍后得到,若,方程存在4个不相等的实数根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)递增区间为,对称中心为
(3)
【解析】
【分析】(1)根据函数在表格中的对应数据,结合正弦型函数的性质,即可求解;
(2)由(1)知:,结合正弦函数的性质,即可求解;
(3)先利用三角函数的图象变换,求得,令,把方程化为,求得方程的解,转化为与的图象有两个公共点,结合图象,列出不等式,即可求解.
【小问1详解】
根据函数在表格中的对应数据,
设的最小正周期为,可得,则,
由,解得,可得,
又由,可得,可得,解得,
所以函数的解析式为.
【小问2详解】
由(1)知:.
令,解得,
所以函数的单调递增区间为,
再令,解得,
所以函数的对称中心为.
【小问3详解】
先将图像向右平移单位后,得到,
再将图像纵坐标不变,横坐标缩小为原来的一半,得到,
最后将图像向下平移一个单位,纵坐标变为原来的倍后,得到,
令,方程,即为,
解得或,
因为,设,可得,
要使方程存在4个不相等的实数根,
当,即在上存在两解,
所以,即有两个根,且,
即与的图象有两个公共点,且,
画出函数与的图象,
结合图象,可得或或,
解得或或,
所以所求的的取值范围是.
18. 在中,,设分别为.
(1)若.
(i)求的值;
(ii)求的最小值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)(i)0;(ii)3
(2)
【解析】
【分析】(1)(i)由可得答案;(ii)方法一:由得,利用基本不等式得,再由的范围可得答案;方法二:设,由正弦定理得,再利用弦花切,再利用基本不等式可得答案;
(2)设,由正弦定理得,由余弦定理得,求出,,再由余弦的二倍角公式可得答案.
【小问1详解】
(i)因为,
所以.
(ii)方法一:
由得,
即
,
所以,
,当且仅当时等号成立,即,
因为,所以,即,
所以,所以的最小值为3.
方法二:
设,则,
因为,故,
所以,
在中,由正弦定理得,
即,所以,
所以,
因为,
所以,
所以,
因为,所以,
当且仅当时等号成立,
因为,所以,即,
所以,所以的最小值为3;
【小问2详解】
设,则,
在中,
由正弦定理得,
即,
因为,所以,①
在中,由余弦定理得,②
,③
由②③得,
由①②得,
故,即,所以,
所以,
所以.
19. 如图,正的边长为1,是边上的中线且点满足,过点的直线与边分别交于点(点可以和端点重合)
(1)设,试用表示;
(2)当时,求的值;
(3)设,请用表示,并求其取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【分析】(1)根据向量线性运算计算即可求解;
(2)根据,结合向量数量积运算律计算求解;
(3)根据正弦定理用表示出,,可得,令,根据三角恒等变换可得,多次利用换元法结合二次函数性质可得的值域,进而计算可解.
【小问1详解】
因为是边上的中线且点满足,
故 ,
则;
【小问2详解】
因为,,
,
所以;
【小问3详解】
由题意可知
在中,,,,
由正弦定理得:,即,
所以,
在中,,
由正弦定理得:,即,
所以,
则,
令
因为
,
,
所以,
因为,所以,,
令,则,
令,则,
所以,
令,则,
由二次函数性质可知,在上单调递增,
当时,有最小值,当时,有最大值,
所以的值域为,即的值域为,
所以的取值范围为.
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高一数学试题
考试时间:120分钟满分:150分
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分,每小题只有一个选项符合要求.
1. 已知为虚数单位,且复数满足,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
2. 已知向量 , 若与垂直,则 ( )
A. B.
C. D.
3. 在中,角,,所对的边分别为,,,,则( )
A. B. C. D.
4. 已知,则( )
A. B. 7 C. D.
5. 函数的值域为( )
A. B. C. D.
6. 一辆汽车在一条水平的公路上行驶,如图,在处时测得公路右侧一座楼阁屋顶仰角为,向前行驶60米到达处时又测得楼阁屋顶仰角为,继续向前行驶60米到达处时再次测得楼阁屋顶仰角为.则该楼阁的高度( )
A. 米 B. 米 C. 米 D. 米
7. 设函数,若恒成立,且在上存在零点,则的最小值为( )
A. 6 B. 4 C. 3 D. 2
8. 已知中为直角,分别以,,所在直线为轴,其余各边旋转一周形成的曲面围成3个几何体,体积分别为,若,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合要求.全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分.
9. 将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,则( )
A. B. 为奇函数
C. 的最小正周期为 D. 是图象的一个零点
10. 在中内角的对边分别为,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则为直角三角形
C. 若为锐角三角形,则
D. 若,,且有两解,则的取值范围是
11. 如图,在正方体中,,点是正方形内的动点(包含边界),点为的中点,则下列结论正确的是( )
A. 若点在线段上,则的最小值为
B. 若,则点的轨迹长度为
C. 若点是棱的中点,则过,,的平面截正方体所得的截面图形的周长为
D. 若点是线段的中点,则点到平面的距离为
第Ⅱ卷(非选择题共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12. 复数是纯虚数,则实数__________.
13. 如图,已知三棱台的体积为,上、下底面边长之比为,若截去三棱锥,则剩余部分的体积为__________.(用表示)
14. 希腊数学家海伦在其所著的《度量术》中给出了用三角形的三条边长表示三角形的面积的公式,即三角形的三条边长分别为,,,则它的面积,其中,这个公式称之为海伦公式.若,,求面积的最大值______.
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,求
(1)的值;
(2)的值.
16. 如图,直三棱柱有外接圆柱,点,分别在棱和上,.
(1)若,且三棱柱有一个内切球,求三棱柱的体积;
(2)若,连接,,将三棱柱的侧面和展开成一个平面图形,求展开图形中面积的取值范围.
17. 已知函数的一系列对应值如下表:
(1)根据表格提供的数据求函数的解析式;
(2)求函数的单调递增区间和对称中心;
(3)将图像向右平移单位后,将得到图像纵坐标不变,横坐标缩小为原来的一半,再将得到的图像横坐标不变,将得到的图像向下平移一个单位,再纵坐标变为原来的倍后得到,若,方程存在4个不相等的实数根,求实数的取值范围.
18. 在中,,设分别为.
(1)若.
(i)求的值;
(ii)求的最小值;
(2)若,求的值.
19. 如图,正的边长为1,是边上的中线且点满足,过点的直线与边分别交于点(点可以和端点重合)
(1)设,试用表示;
(2)当时,求的值;
(3)设,请用表示,并求其取值范围.
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