
時量:120分鐘 滿分:150分
一、選擇題(本題共8小題,每小題5分,共40分.在每個小題給出的四個選項中,只有一項符合題目要求.)
1. 已知,則( )
A. 3B. 4C. D. 10
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)的模的計算公式,即可求得答案.
【詳解】因為,所以.
故選:C.
2. 的三內(nèi)角所對邊分別為,若,則角的大?。? ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)余弦定理直接求解即可.
【詳解】解:由余弦定理得,
因為,所以.
故選:B
3 已知平面向量,若,則( )
A. B. C. 2D.
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)向量共線得,則.
【詳解】,,顯然,,
故選:A.
4. 函數(shù)的圖象大致為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)給定的函數(shù),利用奇偶性可排除兩個選項,再利用當(dāng)時,函數(shù)值的正負(fù)即可判斷作答.
【詳解】函數(shù)的定義域為R,,即函數(shù)是奇函數(shù),排除CD;
當(dāng)時,,即當(dāng)時,函數(shù)的圖象在x軸的上方,顯然A不滿足,B滿足.
故選:B
5. 已知正實數(shù)滿足,則的最小值為( )
A. 8B. 17C. 20D. 25
【答案】D
【解析】
【分析】利用,展開后通過基本不等式求最小值.
【詳解】
,
當(dāng)且僅當(dāng),即時等號成立.
故選:D.
6. 如圖,半球內(nèi)有一內(nèi)接正四棱錐,該四棱錐的體積為,則該半球的體積為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】設(shè)半球的半徑為,連接交于點,連接,利用四棱錐的體積公式求出半徑,再代入球的體積公式即可求解.
【詳解】依題意,設(shè)半球的半徑為,
連接交于點,連接,如圖所示:
則有,易得,
所以正四棱錐的體積為:
,
解得:,
所以半球的體積為:.
故選:C.
7. 已知是偶函數(shù)且在上單調(diào)遞增,則滿足的一個值的區(qū)間可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)偶函數(shù)的單調(diào)性的性質(zhì),結(jié)合余弦二倍角公式、余弦函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行求解即可.
【詳解】因為是偶函數(shù),故,由,得,由函數(shù)在上單調(diào)遞增,得,則,即,所以,,
即,
當(dāng)時,,當(dāng)時,,
當(dāng)時,,當(dāng)時,,
所以不合題意,選項B符合.
故選:B
8. 已知定義域為R的函數(shù)滿足是奇函數(shù),是偶函數(shù),則下列結(jié)論錯誤的是( )
A. 的圖象關(guān)于直線對稱B. 的圖象關(guān)于點對稱
C. D. 的一個周期為8
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)是奇函數(shù),可得,判斷B;根據(jù)是偶函數(shù),推出,判斷A;繼而可得,可判斷D;利用賦值法求得,根據(jù)對稱性可判斷C.
【詳解】由題意知是奇函數(shù),即,
即,即,
故的圖象關(guān)于點對稱,B結(jié)論正確;
又是偶函數(shù),故,
即,故的圖象關(guān)于直線對稱,A結(jié)論正確;
由以上可知,即,
所以,則,
故的一個周期為8,D結(jié)論正確;
由于,令,可得,
而的圖象關(guān)于直線對稱,故,C結(jié)論錯誤,
故選:C
【點睛】方法點睛:此類抽象函數(shù)的性質(zhì)的判斷問題,解答時一般要注意根據(jù)函數(shù)的相關(guān)性質(zhì)的定義去解答,比如奇偶性,采用整體代換的方法,往往還要結(jié)合賦值法求得特殊值,進(jìn)行解決.
二、選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項中,有多項符合要求.全部選對的得5分,部分選對的得2分,有選錯的得0分.)
9. 下列結(jié)論正確的是( ).
A. 模等于1個單位長度的向量是單位向量,所有單位向量均相等
B. 已知平面內(nèi)的一組基底,,則向量,也能作為一組基底
C. 已知單位向量,滿足,則在方向上的投影向量為
D. 已知,i虛數(shù)單位,若復(fù)數(shù)為純虛數(shù),則
【答案】BC
【解析】
【分析】結(jié)合單位向量、向量的基底、投影向量、虛數(shù)等知識對選項進(jìn)行分析,從而確定正確選項.
【詳解】對于A,雖然單位向量模長相等,但方向可以不同,故不是所有單位向量均相等,A錯誤;
對于B,∵,為一組基底,∴,不共線,
∴,也不共線,∴,也可以作為一組基底,B正確;
對于C選項,,兩邊平方得,,
所以在方向上的投影向量為,C選項正確;
對于D選項,復(fù)數(shù)為純虛數(shù),
則,解得,D選項錯誤,故選BC.
10. 計算下列各式,結(jié)果為的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【分析】運用輔助角公式、誘導(dǎo)公式、和差角公式的逆用、特殊角的三角函數(shù)值、三角恒等變換中“1”的代換化簡即可.
【詳解】對于選項A,由輔助角公式得.故選項A正確;
對于選項B,,故選項B錯誤;
對于選項C,,故選項C錯誤;
對于選項D,,故選項D正確.
故選:AD.
11. 的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,則下列命題為真命題的是( ).
A. 若,則
B. 若,則是鈍角三角形
C. 若,則為等腰三角形
D. 若,,,則滿足條件的三角形有且只有一個
【答案】ABD
【解析】
【分析】由正弦定理結(jié)合結(jié)論大角對大邊可判斷A;由余弦定理結(jié)合正弦定理的邊角互換可判斷B;由正弦定理的邊角互換結(jié)合二倍角的正弦公式可判斷C;由余弦定理求出可判斷D.
【詳解】對A選項,根據(jù)結(jié)論大角對大邊,則有,
又因為正弦定理,所以,故A正確;
對B選項,由可得,
∴,為鈍角三角形,故B正確;
對C選項,由可得,∴,
∴或,是直角三角形或等腰三角形,故C錯誤;
對D選項,由,
則,解得,
故,滿足條件的三角形有且只有一個,故D正確.
故選:ABD.
12. “奔馳定理”是平面向量中一個非常優(yōu)美的結(jié)論,因為這個定理對應(yīng)的圖形與“奔馳”轎車,(Mercedesbenz)的lg很相似,故形象地稱其為“奔馳定理”,奔馳定理:已知O是△ABC內(nèi)一點,△BOC,△AOC,△AOB的面積分別為,,,且.設(shè)O是銳角△ABC內(nèi)的一點,∠BAC,∠ABC,∠ACB分別是的△ABC三個內(nèi)角,以下命題正確的有( )
A. 若,則
B. 若,,,則
C. 若O為△ABC的內(nèi)心,,則
D. 若O為△ABC的垂心,,則
【答案】ACD
【解析】
【分析】對A,由奔馳定理即可判斷;
對B,由面積公式求出,結(jié)合奔馳定理即可求;
對C,由奔馳定理,結(jié)合內(nèi)心性質(zhì)可得,即可得;
對D,由垂心性質(zhì)及向量數(shù)量積垂直表示可得,
結(jié)合奔馳定理結(jié)合三角形面積公式,可得,
如圖所示分別為垂足,可設(shè),,即可由幾何關(guān)系列式解出,最后由正切求出余弦值,則由可求
【詳解】對A,由奔馳定理可得,,又不共線,故,A對;
對B,,由得,故,B錯;
對C,若O為△ABC的內(nèi)心,,則,又(為內(nèi)切圓半徑),三邊滿足勾股定律,故,C對;
對D,若O為△ABC的垂心,則,,
又,
同理,∴,
∵,則,
且
如圖,分別為垂足,
設(shè),,則,
又,故,
由,解得,
由,故,D對故選:ACD
三、填空題(本題共4小題,每小題5分,共20分.)
13. 設(shè)函數(shù)?, 則?_________.
【答案】
【解析】
【分析】利用函數(shù)解析式由內(nèi)到外逐層計算可得的值.
【詳解】由已知可得,則.
故答案為:.
14. 如圖,用斜二測畫法畫一個水平放置的平面圖形的直觀圖為一個正方形,則原來圖形的面積是________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)斜二測畫法的過程把給出的直觀圖還原回原圖形,再利用斜二測畫法的特點及平行四邊形的面積公式即可求解.
【詳解】由直觀圖可知,在直觀圖中,正方形的對角線長為,由斜二測畫法的特點,知該平面圖形的直觀圖的原圖形如圖所示
所以原圖圖形為平行四邊形,底面邊長為,位于軸的對角線長為,
所以原來圖形的面積為.
故答案為:.
15. 已知命題是假命題,則實數(shù)的取值范圍是___________.
【答案】
【解析】
【分析】將問題等價轉(zhuǎn)化為,恒成立,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
【詳解】命題是假命題,
即命題,是真命題,
也即在上恒成立,
令,
因為,所以當(dāng)時函數(shù)取最小值,
即,所以,
故答案為:.
16. 設(shè)銳角的內(nèi)角,,的對邊分別為,,,若,則的取值范圍是___.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)已知條件,利用正弦定理將目標(biāo)式由邊化為角的函數(shù)關(guān)系,再求的取值范圍,根據(jù)函數(shù)值域即可求得結(jié)果.
【詳解】因為,則,,
又,
故由正弦定理可得:
又為銳角三角形,故可得,
解得,則,故,
即.
故答案為:.
四、解答題(本題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.)
17. 已知,,.
(1)求與的夾角;
(2)若,且,求實數(shù)t的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由題意可求出,再由向量的夾角公式代入即可得出答案.
(2)由題意可得,代入化簡即可得出答案.
【小問1詳解】
因為,
所以,即,所以,
所以,
又,所以.
【小問2詳解】
因為,且,
所以.
即,解得.
18. 已知函數(shù).
(1)求最小正周期;
(2)將的圖象向左平移個單位長度,得到函數(shù)的圖象,求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由降冪公式和輔助角公式化簡,結(jié)合周期公式即可求解;
(2)結(jié)合平移法則和誘導(dǎo)公式化簡得,由余弦函數(shù)圖象特征解不等式即可求解.
【小問1詳解】
,故;
【小問2詳解】
因為,向左平移個單位長度,
得到,
故要使,需滿足,解得,故的解集為
19. 在中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,且滿足.
(1)求角B;
(2)若D為AC的中點,且,b=3,求的面積.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由余弦定理得出角B;
(2)由向量的運算得出,由余弦定理得出,進(jìn)而得出,最后得出面積.
【小問1詳解】
因為,所以.
即,即
又,所以.
【小問2詳解】
由,得,則由平行四邊形法則可得,
則,即①
又,即②
由①②可得.
則.
20. 噪聲污染已經(jīng)成為影響人們身體健康和生活質(zhì)量的嚴(yán)重問題.實踐證明, 聲音強度(分貝)由公式(為非零常數(shù))給出,其中為聲音能量.
(1)當(dāng)聲音強度滿足時,求對應(yīng)的聲音能量滿足的等量關(guān)系式;
(2)當(dāng)人們低聲說話,聲音能量為時,聲音強度為30分貝;當(dāng)人們正常說話,聲音能量為時,聲音強度為40分貝.當(dāng)聲音能量大于60分貝時屬于噪音,一般人在100分貝~120分貝的空間內(nèi),一分鐘就會暫時性失聰.問聲音能量在什么范圍時,人會暫時性失聰.
【答案】(1)見解析;(2)
【解析】
【詳解】分析:(1)將對應(yīng)的聲音能量I1,I2,I3代入公式D=algI+b,根據(jù)滿足D1+2D2=3D3建立等量關(guān)系,最后根據(jù)指數(shù)的運算性質(zhì)可求出所求;
(2)根據(jù)聲音能量為10-13W/cm2時,聲音強度為30分貝,聲音能量為10-12W/cm2時,聲音強度為40分貝,建立關(guān)于a,b的方程組,解之即可求出公式D=algI+b的解析式,最后根據(jù)一般人在100分貝~120分貝的空間內(nèi)建立不等式,解之即可.
詳解:
(1)
,
(2)由題意得 .解得:
,
答:當(dāng)聲音能量時,人會暫時性失聰.
點睛:該題屬于應(yīng)用函數(shù)去解決實際問題,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)來源于生活且服務(wù)于生活,在做題的過程中,找準(zhǔn)關(guān)鍵點,從而得知往哪個方向思考,本題的關(guān)鍵是利用題中的解析式建立關(guān)系.
21. 如圖,直三棱柱中,,,,P為線段上的動點.
(1)當(dāng)P為線段上的中點時,求三棱錐的體積;
(2)當(dāng)P在線段上移動時,求的最小值.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)由余弦定理求出,即可求出的面積,再由等體積法求解即可;
(2)根據(jù)平面展開圖可確定的最小值即長,由三角形余弦定理求解即可.
【小問1詳解】
由已知可得,
由余弦定理有,得到.
在中,有,
.
【小問2詳解】
將繞旋轉(zhuǎn)到與同一平面(如圖所示),
連接交于點,此時取得最小值,最小值即長.
在中,,,,
故,故,即,
又易知,故,
由余弦定理得,所以,
(或者在中由勾股定理得)
故的最小值為.
22. 定義非零向量的“相伴函數(shù)”為,向量稱為函數(shù)的“相伴向量”(其中為坐標(biāo)原點).記平面內(nèi)所有向量的“相伴函數(shù)”構(gòu)成的集合為.
(1)設(shè),請問函數(shù)是否存在相伴向量,若存在,求出與共線的單位向量;若不存在,請說明理由.
(2)已知點滿足:,向量的“相伴函數(shù)”在處取得最大值,求的取值范圍.
【答案】(1)存在,或
(2)
【解析】
【分析】(1)由題知,進(jìn)而根據(jù)相伴向量的定義求解即可;
(2)根據(jù)三角函數(shù)的性質(zhì)得,進(jìn)而結(jié)合二倍角公式得,再令,進(jìn)而結(jié)合函數(shù)值域求解即可.
【小問1詳解】
因為
,
所以,函數(shù)存在相伴向量,,
所以,與共線的單位向量為或
.
小問2詳解】
的“相伴函數(shù)”,
因為在處取得最大值,
所以,當(dāng),即時,有最大值,
所以,,
所以,
因為,,
所以,
所以,
令,則,
因為均為上的單調(diào)遞減函數(shù),
所以在上單調(diào)遞減,
所以,
所以,,
所以,的取值范圍為.
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