内容正文:
高2024级数学开学考试
一、选择题:
1. 在中,内角的对边分别为,,,且,则( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】利用正弦定理化边为角即可.
【详解】因为,
由正弦定理得,
又,所以,
又,所以或.
2. 若,则化简的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】.
则.
3. 已知,都是锐角,,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据,结合同角三角函数关系,余弦的差角公式求解即可.
【详解】因为,都是锐角,所以,
因为,,
所以,,
所以.
4. 已知函数的最小正周期是, 则下列区间中,函数f(x)单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先由最小正周期求,根据求,再结合余弦函数的单调递增区间推导的增区间,结合选项得出结果.
【详解】由于函数最小正周期,得,
由,且,得,因此,
令,解得:,
当时,一个递增区间为,而,
所以函数在上单调递增.
5. 在中,内角的对边分别为,若,且的面积为,则外接圆的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用正弦定理和余弦定理即可求得,结合面积公式及正弦定理可求外接圆的半径,进而可求周长;
【详解】由和正弦定理得,即,
因为,所以,又因,则,
由余弦定理,,因,所以,;
在中,由解得,
由正弦定理得的外接圆的半径为,
所以外接圆的周长.
6. 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,当角有两解时,的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】法一:根据余弦定理和角C有两解,可得关于c的一元二次方程有两个正根,从而求解.
法二:根据角C有两解可知三角形存在两解的情形,利用其条件即可得出a的范围.
【详解】法一:由余弦定理可得,,所以.
因为角C有两解,所以关于c的一元二次方程有两个正根,所以,
解得,所以a的取值范围为.
法二:因为,,所以,
因为角C有两解,A为锐角,所以,即.
所以a的取值范围为.
7. 已知定义在上的函数满足,且为奇函数,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据已知条件可得到的一个周期为,赋值法可求得的值,结合周期性可求解.
【详解】因为为奇函数,所以,所以,用替换得.
又,所以,用替换得,所以,的一个周期为.
因为,在中令可得,
所以,因此.
8. 已知中,角的对边分别为,,且,则面积的最大值为( )
A. 3 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用三角形三边关系确定参数的取值范围,再结合余弦定理和三角形面积公式,通过二次函数求最值的方法即可得到面积的最大值.
【详解】因为,,由余弦定理:,
即,所以,
因为在中,,所以,
所以,
令,因为,得,即,
则 ,
这是关于的二次函数,开口方向向下,所以当时,二次函数取到最大值为144,
此时.
二、选择题:
9. 下列值为的式子有( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】利用诱导公式可判断A,根据两角和的正切公式可判断B;利用两角差的正弦,余弦,正切公式化简即可判断C,根据辅助角公式可判断D.
【详解】对于A,,故A不符合题意;
对于B,因为,
所以,
所以
,故B符合题意;
对于C,,
由于,故C不符合题意;
对于D,
,故D符合题意.
10. 下列关于函数的说法正确的是()
A. 直线是函数图象的一条对称轴
B. 在区间上单调递增
C. 的图象可通过的图象上所有点向左平移个单位长度得到
D. 若函数在区间上恰有三个零点,则实数m的取值范围为
【答案】AB
【解析】
【分析】先把通过三角恒等变换化简为,再分别对选项A利用对称轴方程求解验证符合条件,对选项B求出函数单调递增区间并判断给定区间为其子集从而确定递增,对选项C依据三角函数平移规则验证平移结果与原式不符,对选项D求出零点表达式后列出内三个零点,进而确定的取值范围,最终判断各选项正误。
【详解】
选项A:令,解得,当时,,A正确.
选项B:即,令,
因为,所以在区间上单调递增,B正确.
选项C:左移得,C错误.
选项D:令,得,函数在区间上恰有三个零点,
则三个零点只能为:,故,D错误.
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 当,时,函数仅有一个零点
B. ,,都存在极值点
C. 若恒成立,则
D. 当时,若在上单调递增,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,根据零点的概念求解即可;对于B,求出导函数的取值范围,结合极值点的定义判断即可;对于C,由恒成立及函数的单调性得到,即,结合不等式求解即可;对于D,根据导数与单调性及最值的关系求解即可.
【详解】对于A,当,时,,
由得或,解得,
故函数仅有一个零点,A正确.
对于B,,
当时,;当时,,
所以在上一定有变号零点,所以一定存在极值点,B正确.
对于C,由得与同号.
令,解得;令,解得.
因为与均单调递增,所以,即.
所以,当且仅当时,等号成立,C错误.
对于D,当时,,,
若在上单调递增,则在上恒成立,
所以.
因为在上单调递增,
所以,即,D正确.
三、填空题.
12. 已知命题“,”,则为____________________________________.
【答案】
【解析】
【分析】根据全称量词命题的否定为存在量词命题的规则,更换量词并否定原命题结论即可求解.
【详解】 根据全称量词命题的否定规则:全称量词命题的否定是存在量词命题,需将全称量词替换为存在量词,
同时否定原命题的结论, 结论的否定为,
因此为。
13. 如图,两点都在河对岸(不可到达),某测量队测得米,,,,求两点的距离__________.
【答案】
【解析】
【分析】在中,先利用正弦定理求出,然后在中,利用余弦定理求得结果.
【详解】在中,,
所以.
所以根据正弦定理得,即,解得.
因为,所以是等边三角形,所以.
在中,,
根据余弦定理得,代入数据得
,解得,
即.
14. 在锐角中,角的对边分别是,若,则的取值范围是_________.
【答案】
【解析】
【分析】由正余弦定理与和角的正弦公式化简计算得到,利用三角形内角范围推得,由锐角三角形求出,将所求式进行恒等变换为,利用正弦函数的性质与对勾函数的单调性即可求得其范围.
【详解】解:由余弦定理,和,
可得,化简得,
因,即,由正弦定理,(*),
因,
代入(*)化简得:,即,
因,则,所以,即,
因是锐角三角形,故,解得,
由
,
令,因函数 在上单调递增,
则,故的取值范围是.
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.
(1)化简;
(2)若是第三象限角,且,求的值;
(3)若,求的值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)由诱导公式即可化简;
(2)由诱导公式结合计算即可得解;
(3)结合诱导公式将代入计算可得解.
【小问1详解】
.
【小问2详解】
因为,所以,
又因为是第三象限角,所以,
所以.
【小问3详解】
当时,.
16. 已知分别为三个内角的对边,满足
(1)求;
(2)若的周长为,面积为 求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理得,得到,再由辅助角公式求出答案;
(2)根据题中条件得到的关系式,结合余弦定理解得的值
【小问1详解】
由正弦定理得,
其中,
故,
因为,所以,故,
即,所以,
因为,所以,
故,解得;
【小问2详解】
因为的周长为,面积为
所以,即
由余弦定理得,即
结合方程化简得,解得
17. 已知函数.
(1)求的最小正周期和单调递增区间;
(2)若任意的,均满足,求的取值范围;
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)先利用三角恒等变换将化为,再根据正弦型函数的周期公式和单调性求解.
(2)先求出时的值域,再将不等式转化为关于的不等式组求解.
【小问1详解】
由题意知
,
所以的最小正周期.
令,,
解得,,
即的单调递增区间为.
【小问2详解】
因为,所以,
所以.
因为,所以 ,
所以,解得,
即a的取值范围是.
18. 已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)若,.
①求;
②角的内角平分线交于,求线段的长;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)①;②
(2)
【解析】
【分析】(1)①由已知条件结合三角恒等变换化简得,得解;
②由正弦定理求得,再由求得答案;
(2)由结合内角和定理可得,,将所求式子由正弦定理边化角结合二倍角公式化简得,令,利用函数单调性求解.
【小问1详解】
①,
,即得,
又,所以,所以,
所以或,即或,
因为,所以,即,故,
因为,所以.
②由①得.
在中,由正弦定理,得,
因为,所以
所以,
.
【小问2详解】
,,,
、B、C为的内角,,
由正弦定理得
令,,
,在单调递增,
所以.
19. 已知.
(1)若,求的图象在处的切线方程.
(2)若有三个极值点,,.
(i)求的取值范围;
(ii)证明:.
【答案】(1)
(2)(i)
(ii)由(i)知,,且,即.
要证,即证,
即证,即证,即.
即证,即证.
设,
则.
则单调递增,而,则,即,,
即,即证毕.
【解析】
【分析】(1)根据导数的几何意义,通过求导得到切线斜率,结合切点坐标即可求得切线方程.
(2)(i)先对原函数求导,将极值点问题转化为导函数零点问题,分离参数后通过研究新函数的单调性与值域确定参数范围;
(ii)将待证不等式逐步等价转化,最终转化为极值点偏移问题,通过构造对称函数证明结论.
【小问1详解】
当时,,,故切点为.
,故.
切线斜率为2,得切线方程:,
所以的图象在处的切线方程为.
【小问2详解】
(i),设,
若,则单调递增,即其至多有一个零点,即至多有两个极值点,不可能有三个极值点,故.
当时,恒成立,故时;
当时,即为的一个极小值点.
又,则在上单调递减,在上单调递增,
即有最小值.
有三个极值点,即有两个变号零点,,即,解得.
(ii)略
【点睛】方法归纳:
1. 已知极值点个数求参数范围,可将问题转化为导函数零点个数问题,通过分离参数、研究辅助函数的单调性与值域求解.
2. 双变量不等式证明可通过等价转化,转化为极值点偏移问题,构造对称函数结合单调性证明.
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高2024级数学开学考试
一、选择题:
1. 在中,内角的对边分别为,,,且,则( )
A. B. C. 或 D. 或
2. 若,则化简的结果是( )
A. B. C. D.
3. 已知,都是锐角,,,则的值是( )
A. B. C. D.
4. 已知函数的最小正周期是, 则下列区间中,函数f(x)单调递增的区间是( )
A. B. C. D.
5. 在中,内角的对边分别为,若,且的面积为,则外接圆的周长为( )
A. B. C. D.
6. 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,当角有两解时,的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 已知定义在上的函数满足,且为奇函数,若,则( )
A. B. C. D.
8. 已知中,角的对边分别为,,且,则面积的最大值为( )
A. 3 B. C. D.
二、选择题:
9. 下列值为的式子有( )
A. B.
C. D.
10. 下列关于函数的说法正确的是()
A. 直线是函数图象的一条对称轴
B. 在区间上单调递增
C. 的图象可通过的图象上所有点向左平移个单位长度得到
D. 若函数在区间上恰有三个零点,则实数m的取值范围为
11. 已知函数,则下列说法正确的是( )
A. 当,时,函数仅有一个零点
B. ,,都存在极值点
C. 若恒成立,则
D. 当时,若在上单调递增,则
三、填空题.
12. 已知命题“,”,则为____________________________________.
13. 如图,两点都在河对岸(不可到达),某测量队测得米,,,,求两点的距离__________.
14. 在锐角中,角的对边分别是,若,则的取值范围是_________.
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.
(1)化简;
(2)若是第三象限角,且,求的值;
(3)若,求的值.
16. 已知分别为三个内角的对边,满足
(1)求;
(2)若的周长为,面积为 求.
17. 已知函数.
(1)求的最小正周期和单调递增区间;
(2)若任意的,均满足,求的取值范围;
18. 已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)若,.
①求;
②角的内角平分线交于,求线段的长;
(2)求的取值范围.
19. 已知.
(1)若,求的图象在处的切线方程.
(2)若有三个极值点,,.
(i)求的取值范围;
(ii)证明:.
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