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1、2023年春“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高一期中联考数学试题考试时间:2023年4月18日 考试用时:120分钟 试卷满分:150分祝考试顺利一、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的1. 一条弦的长等于半径,则这条弦所对的圆心角为( )A. 1B. 2C. D. 2. 已知在复平面内,是原点,向量,对应的复数分别为,那么向量对应的复数的虚部是( )A. B. C. D. 3. 已知,则( )A. B. C. D. 4. 已知,为单位向量,当向量的夹角为,则向量在向量上的投影向量为( )A. B. C. D. 5. 设是定义在上的
2、奇函数,对任意的满足且,则不等式的解集为( )A. B. C. D. 6. 宜昌奥林匹克体育中心了迎接4月12日湖北省第十六届运动会开幕式,将中心内一块平面四边形区域设计灯带已知灯带米,米, 米,且,则( ) A. B. C. D. 7. 在中,已知,外接圆半径为,点分别是的三等分点( ),与相交于点,则的余弦值为( )A. B. C. D. 8. 已知在上的最小值为,则的解有( )个A. 1B. 2C. 3D. 4二、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. 已知平面内四点可构成平行四边形,其
3、中,则点的坐标可能为( )A. B. C. D. 10. 下列函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递增的是( )A B. C. D. 11. 在所在的平面上存在一点,则下列说法错误的是( )A. 若,则点的轨迹不可能经过的外心B. 若,则点轨迹不可能经过的垂心C. 若,则点的轨迹可能经过的重心D. 若,则点的轨迹可能经过的内心12. 已知是边长为的等边三角形,平面内有两动点满足 若,则的值可能为( )A. B. C. D. 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13. 已知,则_14. 若平面内不共线的三个向量两两的夹角相等,且,则_15. 在中,已知是的一元二次方程的两个实根,则_
4、16. 已知函数,若函数有5个零点,则实数的取值范围是_四、解答题:本题共6小题,共70分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17. 已知,(1)若,且三点共线,求的值(2)当实数为何值时,与垂直?18. 要得到函数的图象,可以从正弦函数或余弦函数图象出发,通过图象变换得到,也可以用“五点法”列表、描点、连线得到(1)由图象变换得到函数图象,写出变换的步骤和函数;(2)用“五点法”画出函数在区间上的简图 19. 已知函数在区间上的最大值为5(1)求常数的值;(2)求函数的单调递减区间20. 已知函数为奇函数,(1)求实数;(2)求函数在区间上的最小值;21. 宜昌卷桥河湿地公园是一幅美丽的田
5、园湿地画卷,它将自然山体、阳光草坪、亲水草滩、芒草湿地、溪谷密林等有机融合,设计的十分精致优美为了迎接2023年的春天,公园里开辟了一块等腰直角三角形农田种植七彩油菜,其斜边米为了方便游客观光,欲在上选择一点,修建两条观赏小径,点分别在边上,且小径与边的夹角都是区域和区域种植粉色油菜,区域种植黄色油菜(1)随着春天到来,油菜均已开花,为了游客深度体验观赏,准备在种植黄色油菜区域内修建小径,当点在何处时,三条小径()的长度之和最小?(2)种植粉色油菜的成本是100元/平方米,求种植粉色油菜的最少费用22. 定义非零向量的“伴随函数”为,非零向量为函数的“伴随向量”(其中为坐标原点)(1)设,求出
6、与的“伴随向量”共线的单位向量;(2)已知点满足,向量“伴随函数”在处取得最小值,求的取值范围;(3)向量,其“伴随函数”为,已知,求的取值范围2023年春“荆、荆、襄、宜四地七校考试联盟”高一期中联考数学试题考试时间:2023年4月18日 考试用时:120分钟 试卷满分:150分祝考试顺利一、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的1. 一条弦的长等于半径,则这条弦所对的圆心角为( )A. 1B. 2C. D. 【答案】C【解析】【分析】如图所示,根据弦长得到为等边三角形,得到答案.【详解】根据题意:作出如下图形,则为等边三角形,故.
7、故选:C2. 已知在复平面内,是原点,向量,对应的复数分别为,那么向量对应的复数的虚部是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】首先由向量的减法运算及复数的运算得出,根据虚部的定义即可得出答案【详解】对应复数,所以向量对应的复数的虚部是9,故选:D3. 已知,则( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】利用诱导公式可求得所求代数式的值.【详解】因为,所以,所以.故选:B.4. 已知,为单位向量,当向量的夹角为,则向量在向量上的投影向量为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】由投影向量的公式,代入计算即可【详解】向量在向量上的投影向量为:,故选:C
8、5. 设是定义在上的奇函数,对任意的满足且,则不等式的解集为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】判断出,构造,根据的奇偶性得到的奇偶性和单调性,从而对变形,得到不等式,根据单调性求出解集.【详解】不妨设,且,因为,所以,不等式两边同除以得,即,令,则,所以在上单调递减,定义域为,又是定义在上的奇函数,故,所以为偶函数,故在上单调递增,因为,所以,当时,变形得到,即,解得,所以解集为,当时,变形得到,即,解得,所以解集为,所以不等式的解集为.故选:D6. 宜昌奥林匹克体育中心为了迎接4月12日湖北省第十六届运动会开幕式,将中心内一块平面四边形区域设计灯带已知灯带米,米, 米,
9、且,则( ) A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】在和分别用余弦定理得到的等量关系,再由和平方关系将等量关系转化为关于C的三角方程,求出C的三角函数值即可【详解】 如图,连接 BD .在中,由余弦定理有:,在 中,由余弦定理有:,由得:,又,又. 或,若 ,则 (舍)故选:A .7. 在中,已知,外接圆半径为,点分别是的三等分点( ),与相交于点,则的余弦值为( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】由正弦定理可得,由余弦定理可得,以为原点,所在的直线为轴,过做的垂线,为轴,建立平面直角坐标系利用向量法可得.【详解】由正弦定理可得,所以,由余弦定理可得,解得,以为原
10、点,所在的直线为轴,过做的垂线为轴,建立平面直角坐标系,如下图,则,所以,所以,所以.故选:C. 8. 已知在上的最小值为,则的解有( )个A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】C【解析】【分析】分类讨论,和三种情况,结合余弦函数的图像和性质,进一步缩小的范围,再利用复合函数的单调性与零点存在定理,以及数形结合即可得解.【详解】当时,而,显然不满足题意;当时,因为,所以,要使在上的最小值为,则有,所以,此时在处取得最小值,即,令,因为,所以在上单调递减,又在上单调递减,所以函数在上单调递减,又因为,由函数零点存在性定理可知,此时函数有唯一的零点,也即当,函数在上的最小值为时,则的解只有一个;
11、当时,因为,所以,要使在上的最小值为,则有,解得,当时,则,结合余弦函数的图象可知,函数在上的最小值为,解得,满足题意;当时,则,此时在处取得最小值,即,从而将问题转化为与的图像有多少个交点,因为,所以在上单调递增,又,则与的大致图像如下, 所以与的图像有唯一交点,即当,函数在上的最小值为时,则的解只有一个;综上可知,的解有3个,故选:C.【点睛】关键点睛:本题解决的关键是分类讨论和时,要结合余弦函数的性质进一步缩小的范围,同时将问题转化为的零点个数问题,由此得解.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
12、错的得0分9. 已知平面内四点可构成平行四边形,其中,则点的坐标可能为( )A. B. C. D. 【答案】ACD【解析】【分析】根据平行四边形的性质,设点分情况讨论可分别根据,由此求得答案即可;【详解】因为四点可构成平行四边形,平行四边形有三种可能当四边形是平行四边形,所以,设点D的坐标为,所以,所以,即点D的坐标,A选项正确当四边形是平行四边形,所以,设点D的坐标为,所以,所以,即点D的坐标,D选项正确当四边形是平行四边形,所以,设点D的坐标为,所以,所以,即点D的坐标,C选项正确故选:ACD.10. 下列函数中,以为最小正周期,且在区间上单调递增的是( )A. B. C. D. 【答案】
13、AC【解析】【分析】依次判断选项的周期和单调性即可得到答案.【详解】对于A:的最小正周期,且在区间上单调递增,故A符合题意;对于B:,将在x轴下方的图象翻折到上方,可知最小正周期,在区间上单调递减,故B不符合题意;对于C,的最小正周期,则在区间上单调递增,故C正确;对于D,的最小正周期,则在区间上有增有减,故D不正确.故选:AC.11. 在所在的平面上存在一点,则下列说法错误的是( )A. 若,则点的轨迹不可能经过的外心B. 若,则点的轨迹不可能经过的垂心C. 若,则点的轨迹可能经过的重心D. 若,则点的轨迹可能经过的内心【答案】ABC【解析】【分析】由,结合向量共线的推论判断的轨迹,讨论形状
14、判断A、B正误;根据重心的性质得判断C;根据题设设等边三角形,确定,点的轨迹可能经过的内心判断D.【详解】若,根据向量共线的推论知:共线,即在直线上,中,当时,则的中点为三角形外心,故有可能为外心,A错;若,不妨取当时,此时的轨迹经过的垂心,B错;若为的重心,必有,此时,C错;若,设为等边三角形,结合,则点在的中线上,也在的平分线上,的轨迹可能经过的内心,D正确.故选:ABC12. 已知是边长为的等边三角形,平面内有两动点满足 若,则的值可能为( )A. B. C. D. 【答案】BCD【解析】【分析】由条件化简变形可得,根据的取值范围确定点的位置,再由转化思想得,求出的取值范围,即可得出答案
15、.【详解】因为,所以所以,即,因为,所以,所以点在的内部或边上取的中点,则,因为,所以,即,所以,所以,即,所以,.故选:BCD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分13 已知,则_【答案】【解析】【分析】由平方关系以及商数关系得出,即可得出.【详解】由,以及 得出故答案为:14. 若平面内不共线的三个向量两两的夹角相等,且,则_【答案】【解析】【分析】利用向量数量积的运算律,结合向量数量积的定义求解作答.【详解】因为平面向量两两的夹角相等,则,而,所以.故答案为:.15. 在中,已知是的一元二次方程的两个实根,则_【答案】#【解析】【分析】利用韦达定理,两角和的正切公式,求得的值,
16、可得的值,从而求得的值【详解】因为是的一元二次方程的两个实根,由题有,而,又,.故答案为:.16. 已知函数,若函数有5个零点,则实数的取值范围是_【答案】【解析】【分析】利用换元法,根据函数与方程的关系,转化为函数交点的问题,利用数形结合进行求解即可.【详解】设,则由得,若,作出函数的图象如图, 当或时,此时,无解;当时,由,得只有一个解且,此时,最多有3个零点,不满足条件,故,不成立;当时,作出函数的图象如图, ,则,由,得方程有3个不同的根,其中,其中,当时,只有一个根,当时,只有一个根,要使函数有5个零点,则必有,有3个零点,由,得,即,此时只要即可,得,即,得,则实数的取值范围是.故
17、答案为:.四、解答题:本题共6小题,共70分解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤17. 已知,(1)若,且三点共线,求的值(2)当实数为何值时,与垂直?【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)由A,B,C三点共线,则存在实数,使得,列出方程求解即可;(2)由平面向量垂直的坐标表示,列出方程求解即可【小问1详解】因为,所以,因为A,B,C三点共线,所以存在实数,使得,整理得,所以,解得,故的值为【小问2详解】由,得,因为与垂直,所以,即,解得18. 要得到函数的图象,可以从正弦函数或余弦函数图象出发,通过图象变换得到,也可以用“五点法”列表、描点、连线得到(1)由图象变换得到函数的图象,写
18、出变换的步骤和函数;(2)用“五点法”画出函数在区间上的简图 【答案】(1)答案见解析 (2)作图见解析【解析】【分析】(1)根据三角函数图象变换求解即可;(2)利用“五点法”画出图象.【小问1详解】步骤1:把图象上所有点向左平移个单位长度,得到函数的图象;步骤2:把图象上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象;步骤3:最后把函数的图象的纵坐标变为原来的2倍(横坐标不变),得到函数的图象或者步骤1:步骤1:把图象上所有点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),得到函数的图象;步骤2:把图象上所有点向左平移个单位长度,得到函数的图象;步骤3:最后把函数的图象的纵坐标变为原来的2倍(
19、横坐标不变),得到函数的图象小问2详解】因为列表: 19. 已知函数在区间上的最大值为5(1)求常数的值;(2)求函数的单调递减区间【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)先应用二倍角公式及辅助角公式化简函数,再根据最值求出常数即可;(2)根据正弦函数的递减区间计算求解即得.【小问1详解】,因为,所以,则当时,取得最大值,故,即【小问2详解】的单调递减区间需要满足:,解得,所以的单调递减区间为:20. 已知函数为奇函数,(1)求实数;(2)求函数在区间上的最小值;【答案】(1) (2)答案见解析【解析】【分析】(1)根据奇函数的定义,可判断,求;(2)通过换元法,转化为二次函数求最小值问题
20、,要注意分类讨论.【小问1详解】解:因为奇函数,所以,所以在定义域内恒成立,整理,得在定义域内恒成立,所以,解得,当时,的定义域为,定义域不关于原点对称,此时没有奇偶性,当时,的定义域为,关于原点对称,且,符合题意,综上可得:;【小问2详解】,令,则上述函数化为,因为,则对称轴当,即时,函数在上单调递增,故;当,即时,函数在上单调递减,在上单调递增,故;当,即时,函数在上单调递减,故综上所述:当时,的最小值为;当时,的最小值为;当时,的最小值为21. 宜昌卷桥河湿地公园是一幅美丽的田园湿地画卷,它将自然山体、阳光草坪、亲水草滩、芒草湿地、溪谷密林等有机融合,设计的十分精致优美为了迎接2023年
21、的春天,公园里开辟了一块等腰直角三角形农田种植七彩油菜,其斜边米为了方便游客观光,欲在上选择一点,修建两条观赏小径,点分别在边上,且小径与边的夹角都是区域和区域种植粉色油菜,区域种植黄色油菜(1)随着春天到来,油菜均已开花,为了游客深度体验观赏,准备在种植黄色油菜区域内修建小径,当点在何处时,三条小径()的长度之和最小?(2)种植粉色油菜的成本是100元/平方米,求种植粉色油菜的最少费用【答案】(1) (2)【解析】【分析】(1)在中由正弦定理求得,同理可得,在中,由余弦定理结合基本不等式求出的最小值,即可得出当点是的中点时,三条小径(QM,QN,MN)的长度之和最小;(2)求出的面积和,利用
22、基本不等式求最小值,即可得出的结论.【小问1详解】在中,由正弦定理可得:,因为,即,同理可得,所以;在中,由余弦定理可得:,即,所以,又因为,故,当且仅当时等号成立故当点是的中点时,三条小径(QM,QN,MN)的长度之和最小,最小为(米); 【小问2详解】由(1)可知,故,同理可得:,所以(当且仅当时取得最小值,故最少费用为元22. 定义非零向量的“伴随函数”为,非零向量为函数的“伴随向量”(其中为坐标原点)(1)设,求出与的“伴随向量”共线的单位向量;(2)已知点满足,向量的“伴随函数”在处取得最小值,求的取值范围;(3)向量,其“伴随函数”为,已知,求的取值范围【答案】(1) (2) (3
23、)【解析】【分析】(1)根据降幂公式及两角和的余弦公式化简,根据“伴随向量”的定义即可得出,再求出与共线的单位向量即可;(2)由辅助角公式得出,由在处取得最小值,得出,再由得出,进而得出的范围,根据二倍角公式,范围及的单调性得出的范围,最后由两角差的正切公式及的单调性得出的取值范围;(3)由题意可知,根据两角和的余弦公式整理得,再根据辅助角公式及同角三角函数的平方关系得,其中,分类讨论,当时不合题意,当时,求出的范围即可得出的取值范围【小问1详解】因为,故的“伴随向量”,所以与共线单位向量为:【小问2详解】的“伴随函数”,因为在处取得最小值,所以当,即时,有最小值,所以,所以,因为,所以,解得,所以,则,令,则,因为和均为上的单调递减函数,所以在上单调递减,故,所以,又,令,因为在上单调递增,故,故的取值范围为【小问3详解】由题意知,则,即,化简得,所以,其中,即,当时,则,不成立,舍去;当时,设,则,令,因为和在上单调递增,所以在上单调递增,当时,即,解得或(,舍去),当时,即,解得或(,舍去),所以当,因为在上单调递减,且,所以,故【点睛】关键点点睛:第三问,应用三角恒等变换及辅助角公式得且,结合三角函数性质、研究的范围,进而得到范围.