文档内容
弋横铅高一数学参考答案
一、单选题
1.a3,2,bt,1,若a//b,则实数t为( )
3 3 2 2
A. B. C. D.
2 2 3 3
【答案】B
【详解】因为a3,2,bt,1,
3
由a//b,可得2t31,解得t .
2
故选:B.
2.某个弹簧振子在完成一次全振动的过程中的位移y(单位:mm)与时间t(单位:s)之
10π π
间满足关系式y20sin t ,t0,,则开始计时后,该弹簧振子运动的最小正周
3 2
期为( )
A.0.6s B.0.5s C.0.4s D.0.3s
【答案】A
2
T 0.6s
【详解】由已知可得该弹簧振子振动的最小正周期 10
3
故选:A.
3.如图,这是一块扇形菜地,C是弧AB的中点,O是该扇形菜地的弧AB所在圆的圆心,
D为AB和OC的交点,若AB2 3CD6米,则该扇形菜地的面积是( )
A.4π平方米 B.4 3π平方米 C.6 3π平方米 D.3π平方米
【答案】A
1
【详解】如图,连接BC.因为C是弧AB的中点,所以ABCD,BD AB3米.
2
π π
因为AB2 3CD,所以CBD ,所以AOCBOC ,
6 3
试卷第1页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}2π
所以△OBC是等边三角形,则AOB .
3
因为AB2 3CD6米,所以CD 3米,OBBC BD2CD2 2 3米,
1 2π
则该扇形菜地的面积是 (2 3)2 4π平方米.
2 3
故选:A.
4.如图,在平面直角坐标系内,角的始边与x轴非负半轴重合,终边与单位圆交于点
3 4 π
P , .若线段OP 绕点O逆时针旋转 得OP n2,nN,则点P 的纵坐标为( )
1 5 5 n1 4 n 2025
4 3 3 4
A. B. C. D.
5 5 5 5
【答案】D
3 4 4 3
【详解】因为角的终边与单位圆交于点P , ,所以sin ,cos ,
1 5 5 5 5
π
设点P 为角的终边与单位圆的交点,则2024 ,
2025 4
π 4
所以sinsin2024 sin506πsin ,
4 5
4
所以点P 的纵坐标为 .
2025 5
故选:D
5.在 ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若bcosCccosB4,b5,且
sinBsinC
3,则 ABC的面积S ( )
sinA
A.2 6 B.4 6 C.6 6 D.8 6
试卷第2页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}【答案】B
【详解】因为bcosCccosB4,由余弦定理有
a2b2c2 a2c2b2
bcosCccosB=b c a4a4,
2ab 2ac
sinBsinC bc
由正弦定理有 = 3c7,
sinA a
b2c2a2 254916 29 8 6
所以cosA sinA 1cos2 A ,
2bc 257 35 35
1 1 8 6
所以 ABC的面积S bcsinA 57 4 6.
2 2 35
故选:B.
1 1
6.已知cos ,sin ,则cos2cos2( )
2 3
5 5 5 5
A. B. C. D.
6 36 6 36
【答案】B
1 1
【详解】已知cos ,sin ,
2 3
1 2 3 1 2 8
所以sin21cos21 ,cos21sin21 ,
2 4 3 9
所以cos2cos2cos
cos
cos2cos2sin2sin2
8 1 1 3 5
.
9 4 9 4 36
故选:B.
π π
7.已知函数 f x满足 f x f πx,且当x , 时, f xxtanx,则( )
2 2
A. f 1 f 2 f 3 B. f 2 f 3 f 1
C. f 3 f 2 f 1 D. f 3 f 1 f 2
【答案】D
【详解】因为 f x f πx,
所以 f 2 f π2, f 3 f π3,
π π
因为函数yx,ytanx在 , 上都单调递增,
2 2
试卷第3页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#} π π
所以函数 f xxtanx在 , 上单调递增,
2 2
π
又0π31π2 ,
2
所以 f π3 f 1 f π2,
所以 f 3 f 1 f 2,
故选:D.
8.已知平面向量a,b,c满足c ab 0,ac c 1,若ab0,则 ab 的最小值为( )
A.1 B. 2 C.2 D.3
【答案】C
【详解】①由于ac· bc a·bc· ab 2a?cc2 00211,故
所以 ab 2 ac bc 2 ac2 bc 2 2ac? bc
ac bc 2 4ac? bc 4ac? bc 4.
2 2 2
这就得到 ab ab 4a?b a2b22a?b ab 4,故 ab 2.
②另一方面,对a1,1,b 1,1,c 1,0,原条件全部满足,此时 ab 2.
综合①②两方面,可知|ab|的最小值为2.
故选:C.
二、多选题
9.设a,b 是两个非零向量,且 ab a b ,则下列结论中正确的是( )
A. ab a b B. ab a b
C.a,b 的夹角为钝角 D.若实数使得ab成立,则为负数
【答案】AD
【详解】由 ab a b 可知a,b 不会同向共线,因此:
对于A,当a,b 不共线时,根据向量的减法法则可得 ab a b ,
当a,b 反向共线时, ab a b ,即可得 ab a b ,即A正确,
对于B,由A中等号成立的条件,可得B错误;
试卷第4页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}对于C,当a,b的夹角为锐角时,根据向量加法的平行四边形法则可得 ab a b ,即
C错误;
对于D,若实数使得ab成立,则a,b 共线,
由于 ab a b ,则a,b 反向共线,所以为负数,即D正确.
故选:AD
π
10.函数 f xsin2x 1的部分图象可能为( )
6
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【详解】对于选项A,由图可知, f x的最小值为0,则1,
π π 1
当1时, f xsinx 1, f 0sin 1 1, f x的部分图象可以如选
6 6 2
项A所示.
对于选项B,当0时, f x1, f x的部分图象可以如选项B所示.
π 2π
对于选项C,由2T π,得T ,2 4,即2,
2 T
当2时, f x的部分图象可以如选项C所示.
2π
对于选项D,由T π,得2 2,即 2,
T
π
则 f x 2sin2x 1,此时 f π0,排除D.
6
故选:ABC
11.将锐角三角形 ABC置于平面直角坐标系中,B1,0,C1,0,A为x轴上方一点,设
ABC中A、B、C的对边分别为a、b、c且bccosA8,则 ABC的外心纵坐标可能落
在以下( )区间内.
试卷第5页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}1 7 7 27 3
A.0,1 B. , C.2, D. ,
2 5 2 20 2
【答案】BD
【详解】由题知,a2,bccosA8,由余弦定理得28b2c24b2c2 20,
a2b2c2 4b2 20b2
又cosC 0,解得b2 2,同理:c2 2,
2ab 4b
所以8b2 20c2 12,
所以b2c2 b2 20b2 b210 2 100,
由二次函数性质可得96b2c2 100,即4 6bc10,
8 4 6
又cosA 0,所以cosA , ,
bc 5 3
3 3
因为A为锐角,所以sinA 1cos2 A , ,
3 5
2 10 5
即外接圆半径为R,则2R
,2 3,即R
, 3,
sinA 3 3
由外心定义可知, ABC的外心在y轴上,
4
记 ABC的外心纵坐标为y
0
,则y
0
R21
3
, 2
,
4 1 7 27 3 7
因为
, 2与 , 和 , 交集非空,与0,1和2, 交集为空间,
3 2 5 20 2 2
所以BD正确,AC错误.
故选:BD
三、填空题
12.在正方形ABCD中,M 是BC的中点.若ACAM BD,则的值为 .
5 2
【答案】 /1
3 3
【详解】在正方形ABCD中,以点A为原点,直线AB,AD分别为x轴、y轴建立平面直
角坐标系,如图,
试卷第6页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}设正方形ABCD的边长为2,则B(2,0),C(2,2),D(0,2),M(2,1),
AC(2,2),AM (2,1),BD(2,2),AMBD(22,2),
因为ACAM BD,即(2,2)(22,2),
4
222 3
于是得 ,解得 ,
22
1
3
5
所以的值为 .
3
5
故答案为: .
3
tanC tanC
13.在 ABC中,若AC2BC2 5AB2,则 .
tanA tanB
1
【答案】 /0.5
2
【详解】
tanC tanC cosA cosB sinC sinAcosBcosAsinB sin2C
tanC .
tanA tanB sinA sinB cosC sinAsinB sinAsinBcosC
AC2BC2AB2 4AB2
由余弦定理得cosC .
2ACBC 2ACBC
2sin2C
由正弦定理得cosC ,从而sinAsinBcosC2sin2C.
sinAsinB
tanC tanC 1
所以 .
tanA tanB 2
1
故答案为: .
2
1
14.已知 ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,点D是AB的中点.若a ccosB
2
3
且AC1,CD ,则AB .
2
【答案】 7
1 1
【详解】根据题意,bAC1,由a ccosB,即为a bccosB,
2 2
试卷第7页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}由正弦定理得2sinAsinB2sinCcosB,
又因为sinAsinBCsinBcosCcosBsinC,
所以2sinBcosCsinB0,
1
因为B0,π,可得sinB0,所以cosC
2
1
又因为CD为 ABC的一条中线,可得CD CACB ,
2
2 1 2 2
所以CD CA CB 2CACB ,
4
3 1 1
即 1a221a ,解得a2或a1(舍).
4 4 2
1
由余弦定理得ABc a2b22abcosC 2212212 7.
2
故答案为: 7.
1 1
【点睛】关键点点睛:发现b1,从而a ccosB可变为a bccosB,利用正弦定理
2 2
可进行边化角.
四、解答题
15.已知点P6,3在角的终边上.
(1)求tan的值;
(2)求sinπcos2π的值.
1 2
【答案】(1) (2)
2 5
【详解】(1)因为点P6,3在角的终边上,
3 1
所以tan .
6 2
3 3 5
(2)因为sin ,
6232 3 5 5
6 6 2 5
cos ,
6232 3 5 5
5 2 5 2
所以sinπcos2πsincos .
5 5 5
试卷第8页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}1 π π
16.将 f(x)3sin( x)(|| )的图象向左平移 个单位长度得到函数gx的图象,且
3 2 2
π
当x 时gx取得最大值.
4
(1)求gx的解析式;
(2)若函数hx的图象与g2x的图象关于x轴对称,求函数hx在区间( π , π )内的值域.
4 2
1 5 3 2
【答案】(1)g(x)3sin( x ) (2)[3, ).
3 12 2
1 π
【详解】(1)依题意,gx3sin( x ),由当x 时,gx取得最大值,
3 6 4
π π π
得sin( )1,则 2kπ,kZ,解得 2kπ,kZ,而 ,则
12 6 12 6 2 4 2
π
,
4
1 5
所以gx的解析式是g(x)3sin( x ).
3 12
2 5 2 5
(2)由(1)得g2x3sin( x ),则hx3sin( x ),
3 12 3 12
π π 2 5 3 2 2 5
由 x ,得 x ,则 sin( x )1,
4 2 4 3 12 4 2 3 12
2 5 3 2
因此33sin( x ) ,
3 12 2
所以函数hx在区间( π , π )内的值域为[3, 3 2 ).
4 2 2
1 3
17.已知平面上的两个向量acos,sin(0π),b , .
2 2
(1)求证:向量ab与ab垂直;
(2)当向量 3ab与a 3b的模相等时,求的大小.
【答案】(1)证明见解析
π
(2) .
6
【分析】(1)根据已知计算 ab ab 0即可得证明.
(2)由| 3ab||a 3b|,两边平方求解.
【详解】(1)证明:
因为 ab ab a2b 2 cos2sin2 1 3 0,
4 4
试卷第9页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}所以ab与ab垂直.
(2)由 3ab a 3b ,
两边平方,得3a22 3ab b 2 a22 3ab3b 2 ,
整理,得2 a|2 b|2 4 3ab 0,
而 a b 1,所以ab 0,
1 3
即 cos sin0.
2 2
π
即sin 0,
6
π π
∴ kπ,即kπ ,kZ.
6 6
π
又0π,∴ .
6
18.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量mb,ac,nbc,ca,
且mn.
(1)若边a8,ABAC6,BAC的平分线交BC边于点D.求AD的长;
BE 2c
(2)若E为BC边上任意一点,AE1, .
EC b
(ⅰ)用AB,AC表示AE;
(ⅱ)求2bc的最小值.
6 3
【答案】(1)
5
2c b 9 7
(2)(i)AE AC AB;(ii)
2cb 2cb 7
【详解】(1)由mn得,mnbbcacca0,即bcb2c2a2,
b2c2a2 1 π
cosA ,由A0,π得,A ,
2bc 2 3
ABACbccosA6,bc12,
由余弦定理得,a2 b2c2bc,即64(bc)23bc,得bc10,
π
AD为BAC的平分线,BADCAD ,
6
1 1 π 1 π 1 5
S bcsin bADsin cADsin ,3 3 bcAD AD,
ABC 2 3 2 6 2 6 4 2
试卷第10页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}6 3
AD .
5
2c 2c 2c
(2)(i)由已知得,BE BC,即AEAB AC AB,
2cb 2cb 2cb
2c b
AE AC AB.
2cb 2cb
(ii)易知(2cb)2AE 2 (2cACbAB)2,
π 1
ABACbccos bc,(2cb)2 4b2c22b2c2b2c2 7b2c2,
3 2
2 1
b0,c0,2cb 7bc,即 7,
b c
2 1 1 1 2c 2b 1 2c 2b 9 7
2bc2bc 5 52 ,当且仅当
b c 7 7 b c 7 b c 7
bc时等号成立,
9 7
2bc的最小值为 .
7
19.在 ABC中,A,B,C对应的边分别为a,b,c,bsinAatanAcosB2asinC.
(1)求A;
(2)奥古斯丁•路易斯・柯西,法国著名数学家.柯西在数学领域有非常高的造诣.很多数学的定
理和公式都以他的名字来命名,如柯西不等式、柯西积分公式.其中柯西不等式在解决不等式
证明的有关问题中有着广泛的应用.
①用向量证明二维柯西不等式:xx y y 2 x2y2 x2y2 ;
1 2 1 2 1 1 2 2
x2 x2 x2 x x x 2
②已知三维分式型柯西不等式:y,y ,y R*, 1 2 3 1 2 3 ,当且仅当
1 2 3 y y y y y y
1 2 3 1 2 3
x x x
1 2 3 时等号成立.若a3,P是 ABC内一点,过P作AB,BC,AC的垂线,垂足分别
y y y
1 2 3
AB 9 BC AC
为D,E,F,求T 的最小值.
PD PE PF
π
【答案】(1)A
3
50 3
(2)①证明见解析;②
3
【详解】(1)在 ABC中,bsinAatanAcosB2asinC,
由正弦定理得,sinBsinAsinAtanAcosB2sinAsinC,
因为A0,π,所以sinA0,
试卷第11页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}sinA
所以sinB cosB2sinC,
cosA
所以sinBcosAsinAcosB2sinCcosA,即sinBA2sinCcosA,
因为ABπC,
所以sinC2sinCcosA,
因为C0,π,所以sinC0,
1 π
故cosA ,又A0,π,所以A ;
2 3
(2)①设ax,y ,b x ,y ,由ab a b cosa,b,得 ab a b ,
1 1 2 2
从而 xx y y x2y2 x2y2 ,即xx y y 2 x2y2 x2y2 ;
1 2 1 2 1 1 2 2 1 2 1 2 1 1 2 2
AB 9 BC AC c 9a b c2 9a2 b2
②T .
PD PE PF PD PE PF c PD a PE b PF
1 1 1
又S c PD,S a PE ,S b PF ,S S S S ,
PAB 2 PBC 2 PAC 2 PAB PBC PAC ABC
c|PD|a|PE|b|PF|2S .
ABC
c2 932 b2 (bc9)2 2(bc9)2
由三维分式型柯西不等式有T .
c PD a PE b PF 2S 3bc
ABC
1 3 1
当且仅当 即 PE 3PD 3PF 时等号成立.
PD PE PF
由余弦定理a2 b2c22bccosA得9b2c2bc,
(bc)29
所以(bc)293bc,即bc ,
3
2(bc9)2 2 3(bc9)2
则T ,
3bc (bc)29
2 3t2 2 3
T
令tbc9,则 (t9)29 72 18 .
1
t2 t
bc29 bc 2
bc
因为 3 2 ,得3bc6,当且仅当bc时等号成立,
bca3
1 1 1
所以12t15,则 ,
15 t 12
72 18 1 1 1
令y 1,则y在
, 上递减,
t2 t t 15 12
试卷第12页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}1 1 3
当 即bc3时,y有最大值 ,
t 15 25
50 3
此时T有最小值 (此时 PE 3PD 3PF 与bc可以同时取到)
3
试卷第13页,共13页
{#{QQABIYIhxwgY0BZACZ66EQHsCgqQkIAQLYomQQAUKA4KgQFABAA=}#}