重庆市万州第二高级中学2022-2023学年高一数学下学期3月第一次月考试题(Word版附解析)
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三月质量检测数学试题
(120分钟150分)
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知复数满足(为虚数单位),则复数在复平面上的对应点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】C
【解析】
【分析】先利用复数的除法运算化简复数,再判定象限.
【详解】因为,所以复数在复平面上的对应点为,在第三象限.
故选:C.
2. 已知平面向量,且,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:因为,,且,所以,,故选B.
考点:1、平面向量坐标运算;2、平行向量的性质.
3. 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知A=45°,a=6,b=3,则B的大小为( )
A. 30° B. 60°
C. 30°或150° D. 60°或120°
【答案】A
【解析】
【分析】先由正弦定理求出sinB=,可得B=30°或B=150°,再由a>b,得A>B,从而可求出B=30°.
【详解】由正弦定理得,
即,
解得sinB=,
又B为三角形内角,所以B=30°或B=150°,
又因为a>b,所以A>B,即B=30°.
故选:A.
4. 在中,若,则一定是( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形
C. 钝角三角形 D. 以上说法都不对
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量数量积的定义及三角形内角性质得,但B、C的大小不定,即可得答案.
【详解】由,即,
又,则,即为锐角,
但不能确定B、C的大小,它们中可能存在钝角或直角或都为锐角.
故选:D
5 若,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由已知,结合角的范围,即可得出,.然后根据两角差余弦公式,即可得出答案.
【详解】因为,,所以,
所以,.
又,所以.
所以,.
故选:C.
6. 小明同学为了估算位于哈尔滨的索菲亚教堂的高度,在索菲亚教堂的正东方向找到一座建筑物AB,高为m,在它们之间的地面上的点M(B,M,D三点共线)处测得楼顶A,教堂顶C的仰角分别是15°和60°,在楼顶A处测得塔顶C的仰角为30°,则小明估算索菲亚教堂的高度为( )
A. 20 m B. 30 m C. 20 m D. 30 m
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意结合正弦定理运算求解.
【详解】,
由题意知:∠CAM=45°,∠AMC=105°,所以∠ACM=30°,
在Rt△ABM中,AM==,
在△ACM中,由正弦定理得=,
所以CM==,
在Rt△DCM中,CD=CM·sin∠AMD==30.
故选:D
7. 已知平面向量,满足,,的夹角为,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】不妨设,,,,利用数量积和模长的坐标表示求得点的轨迹即可求解.
【详解】因为,,夹角为,
所以,
不妨设,,,则,,
则,解得或,
设,由得在以为圆心,1为半径的圆上,
或
所以的最小值为.
故选:C
8. 若平面向量,,满足,,,,则,夹角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用,与即可确定在上的投影与在上的投影,方向为x轴正方向建立平面直角坐标系,即可确定,的横坐标,设出坐标由得到两向量纵坐标的关系后,列出,夹角的余弦值的式子,利用基本不等式确定余弦值的范围,即可确定,夹角的范围,注意即,的夹角为锐角.
【详解】设,,,以O为原点,方向为x轴正方向建立平面直角坐标系,
,,,
,,三者直接各自的夹角都为锐角,
,,,
,,即在上的投影为1,在上的投影为3,
,,如图
,
即,且
则,
由基本不等式得,
,
与的夹角为锐角,
,
由余弦函数可得:与夹角的取值范围是,
故选:C.
二、多选题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9. 已知复数,则下列说法正确的是( )
A. 的共轭复数是
B. 的虚部是
C.
D. 若复数满足,则的最大值是
【答案】AD
【解析】
【分析】利用共轭复数的定义可判断A选项;利用复数的概念可判断B选项;利用复数的除法可判断C选项;利用复数模几何意义可判断D选项.
【详解】对于A选项,因为,则,A对;
对于B选项,复数的虚部为,B错;
对于C选项,,C错;
对于D选项,令,则,
即在圆心为半径为1的圆上,而表示圆上点到原点的距离,
由圆心到原点的距离为,结合圆上点到定点距离范围易知:的最大值为,D对.
故选:AD.
10. 下列说法错误的是( )
A. 若向量与向量共线,则
B. 在平行四边形中,有向线段与有向线段相等
C. 为平面中两个不共线的单位向量,若,则
D. 一个物体在力的作用下产生位移 ,那么力所做的功就是力与位移所对应的向量的内积
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据向量的共线,考虑与共线情况,可判断A;根据向量和有向线段的概念判断B;根据数量积的运算判断C;根据力做功的含义结合数量积(内积)定义判断D.
【详解】.向量与向量共线,若与共线,则,A错误;
B.有向线段与向量是不相同的概念,有向线段具有三要素:起点、方向、长度,
向量完全由模和方向确定,并且有向线段与有向线段的方向相反,二者不相等,B错误
C.当时,,此时,C错误;
D. 一个物体在力的作用下产生位移,那么力所做的功为为和的夹角,
则就是力与位移所对应的向量的内积,D正确,
故选:ABC
11. 在中,记角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若,,则( )
A. B. 向量,夹角的最小值为
C. 内角A的最大值为 D. 面积的最小值为
【答案】AC
【解析】
【分析】根据向量的运算法则结合余弦定理得到,根据均值不等式得到,计算,得到AC正确,B错误,利用面积公式得到,得到答案.
【详解】,,故A对;
,,当且仅当时取等,,,即,故B错,C对;
,故D错.
故选:AC
12. 已知分别为的外心和重心,为平面内一点,且满足,则下列说法正确的是( )
A.
B. 为内心
C.
D. 对于平面内任意一点,总有
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据三角形内心、外心、重心的几何性质及向量的几何关系得到相关向量的线性关系,判断各项的正误.
【详解】A:由为的重心,则,,,
所以,即,正确;
B:,由为外心,所以,
即,同理,故为垂心,错误.
C:,所以,
因,故,而,
所以,即,正确.
D:,所以,
因为,故,正确.
故选:ACD
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 已知点和向量,若,则点的坐标为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量线性运算的坐标表示,由求向量的坐标,由此可得点的坐标.
【详解】设为坐标原点,
因为,,
故,
故点的坐标为.
故答案为:.
14. 小明在整理笔记时发现一题部分字迹模糊不清,只能看到:在中,、、分别是角、、的对边,已知,,求边.显然缺少条件,若他打算补充的大小,并使得只有一解,则的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,由正弦定理可得, 如图所示, 因为只有一解,
以为圆心, 为半径的圆与射线有且仅有一个交点, 观察可得的取值范围.
【详解】
由正弦定理,可得 ,
,则,
因为只有一解,
所以 , 即 ;
故答案为:.
15. 已知为平面内任意两个非零向量,且他们夹角等于,若存在使得,则实数m的取值范围为___________.
【答案】
【解析】
【分析】由平面向量数量积的运算结合已知得出,参变分离根据二次函数值域得到,通过题意得出,即可得出答案.
【详解】为平面内任意两个非零向量,且他们夹角等于,
,
,
则,
,
,
,
,
,,
,
,
故答案为:.
16. 年,戴姆勒公司申请登记了“三叉星”做为奔驰轿车的标志,象征着陆上,水上和空中的机械化,而此圆环中的星形标志演变成今天的图案,沿用至今,并成为世界十大著名的商标之一(图一).已知为内一点,,,的面积分别为,,,则有,我们称之为“奔驰定理”(图二).已知的内角的对边分别为,且,为内的一点且为内心.若,则的最大值为___________.
【答案】##.
【解析】
【分析】根据内心特点可知,利用向量线性运算进行转化可求得,,则;利用余弦定理和基本不等式可求得,由此可得的最大值.
【详解】为的内心,,,
,
,,
即,,;
(当且仅当时取等号),
,,(当且仅当时取等号),
的最大值为.
故答案为:.
四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 已知向量,,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)计算出和的坐标,利用得出关于实数的等式,解出即可;
(2)求出坐标,由,可得出,利用向量数量积的坐标运算可得出关于实数的等式,解出即可.
【详解】,
,
,,解得;
(2),
,,解得.
【点睛】本题考查利用向量平行与垂直求参数,同时也考查了平面向量的坐标运算,考查运算求解能力,属于基础题.
18. 是平面直角坐标系的原点,,记.
(1)求在上的投影向量坐标;
(2)若向量,满足条件:与互补,求
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)结合向量的投影公式,即可求解.
(2)结合向量的夹角公式,即可求解.
【小问1详解】
由题意可得,,,
则在上的投影向量坐标为.
【小问2详解】
,
又与互补,
,
,化简整理可得,,
解得或,
显然时,,不符合题意,
故.
19. 某海域的东西方向上分别有,两个观测点(如图),它们相距海里.现有一艘轮船在点发出求救信号,经探测得知点位于点北偏东,B点北偏西,这时位于点南偏西且与相距海里的点有一救援船,其航行速度为海里/小时.
(1)求点到点的距离;
(2)若命令处的救援船立即前往点营救,求该救援船到达点需要的时间.
【答案】(1)海里;(2)小时
【解析】
【分析】(1)根据已知条件求出,在中利用正弦定理即可求解;
(2)求出,在中由余弦定理求出,再根据速度即可得所需要的的时间.
【详解】(1)由题意知:,,,
所以,
在中,由正弦定理可得:即,
所以海里,
(2)在中,,,,
由余弦定理可得:
,
所以海里,
所以需要的时间为小时,
所以点到点的距离海里,救援船到达点需要的时间为小时.
20. 在锐角中,分别是角所对的边,,且.
(1)求;
(2)若周长的范围
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理、诱导公式和二倍角正弦公式化简已知等式可求得,由此可得;
(2)利用正弦定理边化角,结合两角和差公式和辅助角公式可得,利用正弦型函数值域的求法可求得的范围.
【小问1详解】
由得:,
由正弦定理知:,又,,
,又,,,
,,,则,,解得:.
【小问2详解】
由正弦定理得:,,,
;
为锐角三角形,,解得:,
,,,
即周长的取值范围为.
21. △ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c.
(1)已知△ABC的面积为,求;
(2)若G为三角形的重心,且,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角形面积公式和正弦定理将其转化为角的形式,化简可得答案
(2)将作为基底,然后根据题意,把用基底表示,再利用可得,从而可得到的关系,利用基本不等到式可求出的范围,再利用三角函数的关系可求得的范围
【小问1详解】
因为的面积为,
所以
所以,
所以由正弦定理得,
因为,
所以,
【小问2详解】
延长交于,延长交于,
因为为的重心,
所以,
,
因为,所以,
所以,化简得,
所以,
所以,
当且仅当,即时取等号,
所以,
所以,
所以,所以,
所以,即的取值范围
22. 如图,A,B是单位圆上的相异两定点(为圆心),(为锐角),点C为单位圆上的动点,线段AC交线段于点M(点M异于点、B)
(1)求(结果用表示);
(2)若
①求的取值范围;
②设,记,求的最小值.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)由,再结合平面向量的数量积,得解;
(2)①设,,化简可得,再根据正弦函数的图象与性质,得解;
②设,由,结合,推出,再利用分离常数法和基本不等式,得解.
【小问1详解】
解:;
【小问2详解】
解:①设,,
则,
,,
又,则.
②设,则,
因为,
所以,
所以,
因为,所以,即,
化简得,,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
故的最小值为.
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