广西防城港高级中学2023-2024学年高一下学期4月月考数学试题(原卷版+解析版)
展开一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求.
1. 若复数,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数加法的运算法则,准确计算,即可求解.
【详解】由复数,则.
故选:A.
2. 已知在三角形中,,且,则角所对边的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由余弦定理求解.
【详解】由余弦定理可得:,
所以.
故选:C
3. 如图,已知是的边上的中线,若,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据平面向量线性运算法则计算可得.
【详解】因为是的边上的中线,
所以,所以
.
故选:C
4. 在平面直角坐标系中,已知角的顶点与坐标原点重合,始边与轴的非负半轴重合,终边经过点,下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用三角函数的定义与角的定义即可得解.
【详解】根据三角函数的定义可知,
,,故C错误,BD正确;
从而可得,则,故A正确.
故选:C.
5. 已知向量满足满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用向量数量积,求夹角的余弦.
【详解】,,
,
因此.
故选:D
6. 若函数的部分图象如图所示,则和的值是( )
A. ,B. ,C. ,D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】根据图象求得的值.
【详解】由图象可知,
所以,
,
由于,所以.
故选:C
7. 镇国寺塔亦称西塔,是一座方形七层楼阁式砖塔,顶端塔刹为一青铜铸葫芦,葫芦表面刻有“风调雨顺、国泰民安”八个字,是全国重点文物保护单位、国家3A级旅游景区,小胡同学想知道镇国寺塔的高度MN,他在塔的正北方向找到一座建筑物AB,高为7.5,在地面上点C处(B,C,N在同一水平面上且三点共线)测得建筑物顶部A,镇国寺塔顶部M的仰角分别为15°和60°,在A处测得镇国寺塔顶部M的仰角为30°,则镇国寺塔的高度约为( )(参考数据:)
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由已知,在中应用正弦定理得,再由倍角余弦公式求,进而求镇国寺塔的高度.
【详解】在中,则,
所以,而,,
所以,又,
则.
故选:C
8. 在中,角、、的对边分别为、、,且的面积,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据已知条件,结合余弦定理,以及三角形的面积公式,即可求解.
【详解】解:的面积,
,
,
则,
,
,
,
,,,
,
.
故选:D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,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i为虚数单位,则以下四个说法中正确的是( )
A. B. 复数的虚部为
C. 若复数为纯虚数,则D.
【答案】AD
【解析】
【分析】根据复数的运算可得A,C,D的正误,根据复数虚部的概念可知B的正误.
【详解】因为,A正确;
复数的虚部为,B不正确;
若,则,,C不正确;
设,所以,
,D正确.
故选:AD.
10. 已知的内角、、所对的边分别为、、,下列说法正确的是( )
A. 若,则钝角三角形
B. 若,则
C. 若,则是锐角三角形
D. 若,,,则只有一解
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,利用正弦定理及大边对大角,结合余弦定理的推论即可求解;
对于B,利用正弦定理的角化边即可求解;
对于C,利用向量的数量积的定义即可求解;
对于D,利用正弦定理及三角函数的特殊值对应特殊角即可求解.
【详解】对于A,因为三个角满足,所以由正弦定理化简得,设,为最大边,由余弦定理得,所以为钝角,所以是钝角三角形,故A正确;
对于B,由及正弦定理,得,解得,故B正确;
对于C,因为,所以,所以,所以为锐角,但无法确定和是否为锐角,故C错误;
对于D,由正弦定理得,解得,因为,所以,所以只有一解,故D正确.
故选:ABD.
11. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】由同角三角函数的平方关系计算和验证AB选项;,由两角和的正弦公式计算验证C选项;由和算出和,计算验证D选项.
【详解】,
则,
,A选项正确;
,B选项错误;
,
C选项正确;
由,有,
,D选项正确.
故选:ACD
12. 已知是边长为2的等边三角形,分别是上的两点,且,与交于点,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
D. 在方向上的投影向量的模长为
【答案】BD
【解析】
【分析】利用题设条件建立直角坐标系,写出相关点坐标,求出相关向量坐标,利用向量坐标的加减法和数乘积运算,依次检验A,B,C项,利用投影向量的模的定义表达式检验D项即得.
【详解】
由题意可知:为中点,则,
以为原点,分别为轴,轴正方向建立平面直角坐标系,如图所示:
所以,,
设
由,可得,
即是中点,,故选项正确;
,故选项错误;
又因为则,故选项错误;
易知在方向上的投影向量的模长为,故选项D正确.
故选:BD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,其中16题第一空2分,第二空3分,共20分.
13. __________.
【答案】
【解析】
【分析】利用向量的线性运算可得答案.
【详解】.
故答案为:.
14. 若复数满足,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】利用复数的除法运算即可得解.
【详解】因为,
所以.
故答案为:.
15. 已知角的终边经过点,则 ______.
【答案】
【解析】
【分析】利用任意角的三角函数的定义、诱导公式,计算即可.
【详解】的终边经过点,
.
则
.
故答案为:.
16. 如图所示,在中,点为边上一点,且,过点的直线与直线相交于点,与直线相交于点(,交两点不重合).若,则________,若,,则的最小值为________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】根据向量的加减运算,以为基底,表示出,和已知等式比较,即可得的值,求得的值;结合已知用表示,结合三点共线可得,将化为,展开后利用基本不等式,即可求得的最小值.
【详解】在中,,,则,
故
,
故;
又,而,,
所以,则,
又三点共线,所以,结合已知可知,
故,
当且仅当,结合,即时,取等号;
即最小值为,
故答案为:;
【点睛】结论点睛:若,则三点共线.
四、解答题:本小题共6小题,共70分,其中第17题10分,18-22题12分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 平面内给定两个向量,.
(1)求的坐标;
(2)若,且、、三点共线,求的值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据平面向量线性运算的坐标表示计算可得;
(2)首先求出,的坐标,依题意,根据平面向量共线的坐标表示得到方程,解得即可.
【小问1详解】
因为,,
所以,
.
【小问2详解】
由题意可得,,
,
又、、三点共线,则可得,
即,解得
18. 已知a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,.
(1)若,,求c;
(2)若的面积为,,求a.
【答案】(1)2 (2)
【解析】
【分析】(1)先求出角,结合正弦定理可得答案;
(2)先利用面积求出,结合余弦定理可得答案.
【小问1详解】
因为,,所以,
由正弦定理,可得.
【小问2详解】
因为的面积为,所以,
因为,,所以,解得.
由余弦定理可得,即.
19. 如图,平行四边形ABCD中,,,,分别是,的中点,为上一点,且.
(1)以,为基底表示向量与;
(2)若,,与的夹角为,求.
【答案】(1),;(2)
【解析】
【分析】(1)由题可得:,利用向量的加法法则和减法法则,以及向量的中点表示,即可得到;
(2)先求出,再由(1)得到的结论,化简即可得到所求向量的数量积.
【详解】(1)∵平行四边形中,,,,是,的中点,,
∴,
(2)∵,,与的夹角为,∴,
∴.
【点睛】本题考查了向量的加法,减法法则,考查了向量数量积的运算,属于较易题.
20. 在中,分别是角所对的边,且满足.
(1)求角的大小;
(2)设向量,向量,且,判断的形状.
【答案】(1);
(2)直角三角形.
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理求解即可;
(2)由,可得,即有,,即可得结论.
【小问1详解】
解:因为,
所以,
因为,
所以;
【小问2详解】
解:因为,,且,
所以,
所以,
所以或(舍),
当时,,
所以为直角三角形.
21. 设函数.
(1)求函数的最小正周期及其图象的对称轴;
(2)将函数的图象先向右平移个单位,再向上平移1个单位得到函数的图象,求函数在上的值域.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)先将函数化为形式,求函数的最小正周期及其图象的对称轴即可;
(2)利用三角函数图象变换的规则,得到函数的解析式,再求函数在上的值域即可.
【小问1详解】
由题可得:
,
所以的最小正周期为:.
由得:,
所以该函数图象的对称轴方程为:
【小问2详解】
由题可得
.
因为,所以,
得:,
所以值域为.
22. 在中,内角,,的对边分别为,,,.
(1)若,证明:;
(2)若,求周长的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)6
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理结合题设可得,再利用正弦定理边化角,即可证明结论;
(2)由可推出,利用基本不等式可推出,即可求得周长的最大值.
【小问1详解】
证明:由余弦定理知和,
得,
又,则,
结合正弦定理得,
;
【小问2详解】
由(1)知,又,
故,即,
,所以,
则,故,当且仅当,即时取等号,
故,即周长的最大值为6.
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