北京市顺义区杨镇第一中学2021-2022学年高一下学期期中考试数学试卷(解析版)
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(考试时间120分钟,满分150分)
一、选择题:共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.
1.的值为( )
A.B.C.D.
2.向量( )
A.B.C.D.
3.在复平面内复数Z=i(1﹣2i)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
4.已知某圆柱底面的半径为1,高为2,则该圆柱的表面积为( )
A.B.C.D.
5.函数的图象中,相邻两条对称轴之间的距离是( )
A.B.C.D.
6.若向量满足,则向量夹角的大小为( )
A.B..C.D.
7.函数的图像,向右平移个单位长度后得到函数,则函数的解析式为( )
A.B.
C.D.
8.已知,其中在一个周期内的图象如图所示.则( )
A.B.
C.D.
9.在中,,则角( )
A.B.C.D.
10.已知向量,,在正方形网格中的位置如图所示.若网格纸上小正方形的边长为,则的最小值是( )
A.B.C.D.
二、填空题:共5小题,每小题5分,共25分.
11.已知向量,若,则 .
12.若,则= .
13.已知复数满足(其中为虚数单位),则复数 ,复数的虚部为 .
14.已知向量,(),且,,则向量的坐标可以是 .(写出一个即可)
15.如图,平面内有三个向量、、,其中与与的夹角为,与的夹角为,且,,若,则的值为 .
三、解答题:本大题共6个小题,共85分.
16.已知为虚数单位,复数.
(1)若是纯虚数,求实数的值;
(2)若,求的值.
17.已知函数.
(1)求函数的最小正周期;
(2)求函数的单调递增区间;
(3)设是第三象限角,且,求的值.
18.已知.
(1)求向量的坐标;
(2)设向量的夹角为,求的值;
(3)若向量与互相垂直,求的值.
19.在中,角所对的边分别为,已知.
(1)若,求角的大小;
(2)若,求边上的高.
20.已知函数.
(1)求的值;
(2)求函数在区间的最大值和最小值.
21.的内角的对边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积;
(3)若角为钝角,直接写出的取值范围.
1.B
【分析】运用诱导公式化简角,再由特殊角的三角函数值即得.
【详解】
故选:B.
2.C
【分析】利用向量加减法则化简即可.
【详解】由.
故选:C
3.A
【详解】试题分析:根据复数乘法的运算法则,我们可以将复数Z化为a=bi(a,b∈R)的形式,分析实部和虚部的符号,即可得到答案.
解:∵复数Z=i(1﹣2i)=2+i
∵复数Z的实部2>0,虚部1>0
∴复数Z在复平面内对应的点位于第一象限
故选A
点评:本题考查的知识是复数的代数表示法及其几何意义,其中根据复数乘法的运算法则,将复数Z化为a=bi(a,b∈R)的形式,是解答本题的关键.
4.C
【解析】根据圆柱表面积的计算公式直接求解即可.
【详解】解:因为圆柱的底面半径为1,高为2,
所以圆柱的表面积.
故选:C.
【点睛】本题考查了圆柱表面积的求法,属基础题.
5.C
【分析】求出最小正周期可得.
【详解】函数的最小正周期是,因此相邻两条对称轴之间的距离是.
故选:C.
6.D
【分析】利用向量的模长公式展开可求得,再结合向量夹角的范围即得夹角.
【详解】由两边取平方,,
设向量夹角为,则有,则,
因,故.
故选:D.
7.A
【分析】根据函数图象平移“左加右减,上加下减”的原则,整理后即得所求.
【详解】由函数向右平移个单位长度得:
故选:A.
8.B
【分析】根据图象最值,可求得A值,根据图象的周期性,结合公式,即可求得值,根据五点作图法,代入数据,即可得值,即可得答案.
【详解】观察可得图象最大值为2,最小值为-2,所以A=2,
因为,所以,解得,
根据五点作图法可得:,解得,
所以.
故选:B
9.D
【分析】将代入条件,整理得,再由和正弦定理推得,消去得的方程,求解即得.
【详解】由可得,展开化简得:,①
又由和正弦定理可得:,②
将②代入①,可得:,即,
由可知是锐角,则,故有或,即或.
当时,由可得,符合题意;
当时,由可得,显然不合题意,故.
故选:D.
10.C
【分析】利用向量的几何意义,结合平面直角坐标系进行求解
【详解】如图以向量的起点为原点建立平面直角坐标系,设的终点为A,的终点为B,根据向量的几何意义可知的最小值,表达是A点到向量的距离,即图中虚线段的长度,
故可设向量所在的直线方程为,即,点,故
故选:C
11.2
【分析】根据向量共线的充要条件的坐标表示式计算即得.
【详解】由可得,解得.
故答案为:2.
12.3
【详解】试题分析:.
考点:恒等变换公式.
13. ##
【分析】利用复数的乘除法运算法则求出复数,即得其虚部.
【详解】由可得,
故复数的虚部为.
故答案为:;
14.(答案不唯一)
【分析】根据已知条件列关于,的方程组,解方程组即可求解.
【详解】向量,(),且,,
所以,取符合题意,
所以向量的坐标可以是,
故答案为:(答案不唯一)
15.6
【详解】
故答案为:6
16.(1)
(2)
【分析】(1)根据纯虚数的定义,列出方程组,解之即得;
(2)先求出复数,代入所求式,利用复数乘除运算的相关性质计算即得.
【详解】(1)由是纯虚数,
可知解得,;
(2)时,,则
17.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据周期公式计算即得;
(2)将看成整体,利用正弦函数的递增区间列出不等式组,求解即得;
(3)结合的范围,求出,利用二倍角公式求得和的值,最后利用差角公式代入计算即得.
【详解】(1)由可得,故函数的最小正周期为;
(2)由可得,,
则函数的单调递增区间为:;
(3)由,且是第三象限角可得,,
则
于是,.
18.(1)
(2)
(3)1
【分析】(1)利用向量的坐标线性运算计算即得;
(2)利用向量的数量积的定义式和坐标式列出方程求解即得;
(3)利用向量垂直的充要条件列出方程,求解即得.
【详解】(1)由可得,,
即向量的坐标为:;
(2)因,
则;
(3)依题意,,即,解得.
19.(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理求得,再判断角的范围,即可求得角;
(2)先由余弦定理求出角,再借助于直角三角形中三角函数的定义计算即得.
【详解】(1)由正弦定理,,即,
因,故,即是锐角,故;
(2)
如图,由余弦定理,,
知角是锐角,则,
作于点,在中,,
即边上的高是.
20.(1)
(2),
【分析】(1)将自变量的值代入函数式,计算即得;
利用三角恒等变换将化简成,将看成整体,求得的范围,结合正弦函数的图象即可判断函数的最值与对应的值.
【详解】(1)因,则;
(2)由
,
因,则令,则,
而在上单调递增,在上上单调递减,
故当时,即时,;当时,即时,.
21.(1);
(2);
(3).
【分析】(1)由正弦定理化边为角,整理化简得,由推得,求得角;
(2)由余弦定理和题设条件,求出,代入三角形面积公式计算即得;
(3)由正弦定理化边为角,再消去角,整理得,利用时正切函数的值域即可求得的取值范围.
【详解】(1)由和正弦定理得,,
因,
则有,因,则得,
又,故.
(2)由余弦定理,,代入得,,
因,则有,即得,
故的面积为.
(3)由正弦定理,可得,
因,代入化简得:,
因为钝角,故由可得,
则,,即,故的取值范围是.
【点睛】思路点睛:本题主要考查正弦定理、余弦定理在求角、面积和解析式范围上的应用,属于难题.
解题思路即是遇到与三角形中的边相关的解析式求范围问题时,一般运用正、余弦定理将其化成内角的三角函数式,利用三角函数的有界性求其范围.
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