
第Ⅰ卷(選擇題共58分)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求的)
1. 集合,,則( )
A. B. C. D.
2. 設(shè),則“”是“”的( )
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C 充要條件D. 既不充分也不必要條件
3. 《九章算術(shù)》是我國算術(shù)名著,其中有這樣的一個(gè)問題:“今有宛田,下周三十步,徑十六步.問為田幾何?”意思是說:“現(xiàn)有扇形田,弧長30步,直徑16步,問面積是多少?”在此問題中,扇形的圓心角的弧度數(shù)是( )
A B. C. D. 120
4. 已知函數(shù),則函數(shù)減區(qū)間是( )
A. B.
C. D.
5. 函數(shù)的圖象大致是( )
A B. C. D.
6. 設(shè),,,則( )
A. B. C. D.
7. 已知實(shí)數(shù),且,則的最小值是( )
A. 21B. 25C. 29D. 33
8. 已知,,是函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),且的最小值為,若將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長度后得到的圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱,則的最大值為( )
A. B. C. D.
二、選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得3分,有選錯(cuò)的得0分)
9. 已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B.
C. D. ,
10. 已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào),且,恒成立,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 存在,使得是偶函數(shù)B.
C. 為奇數(shù)D. 最大值為7
11. 已知函數(shù)滿足對任意的都有,,若函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱,且對任意的,,都有,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 是偶函數(shù)B. 的圖象關(guān)于直線對稱
C. D.
第Ⅱ卷(非選擇題共92分)
三、填空題(本大題共3小題,每小題5分,共15分)
12. 將函數(shù)的圖像向左平移個(gè)單位后得到的圖像關(guān)于y軸對稱,則m的最小值是______.
13. (1)______.
(2)若,且,,則______.
14. 對于給定的區(qū)間,如果存在一個(gè)正的常數(shù),使得都有,且對恒成立,那么稱函數(shù)為上的“成功函數(shù)”.已知函數(shù),若函數(shù)是上的“4成功函數(shù)”,則實(shí)數(shù)的取值范圍是______.
四、解答題(本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
15. 如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,銳角和鈍角的頂點(diǎn)與原點(diǎn)重合,始邊與軸的非負(fù)半軸重合,終邊分別與單位圓交于,兩點(diǎn),且.
(1)求的值;
(2)若點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,求的值.
16. 已知函數(shù) .
(1)求函數(shù)的最小正周期和對稱中心;
(2)設(shè)是銳角,且,求 的值.
17. 某醫(yī)院發(fā)熱門診改造,如圖,原發(fā)熱門診是區(qū)域,可利用部分為扇形區(qū)域,,米,米,區(qū)域?yàn)槿切?,區(qū)域?yàn)橐詾榘霃降纳刃?,?
(1)若需在區(qū)域外輪廓設(shè)置隔離帶,求隔離帶的總長度;
(2)在區(qū)域中,設(shè)置矩形區(qū)域作為便民門診,求便民門診面積最大值.
18. 已知函數(shù),.
(1)判斷函數(shù)的奇偶性,并說明理由;
(2)若存在兩不相等的實(shí)數(shù)a,b,使,且,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
19. 復(fù)數(shù)是由意大利米蘭學(xué)者卡當(dāng)在十六世紀(jì)首次引入,經(jīng)過達(dá)朗貝爾、棣莫弗、歐拉、高斯等人的工作,此概念逐漸為數(shù)學(xué)家所接受.形如的數(shù)稱為復(fù)數(shù),其中稱為實(shí)部,稱為虛部,i稱為虛數(shù)單位,.當(dāng)時(shí),為實(shí)數(shù);當(dāng)且時(shí),為純虛數(shù).其中,叫做復(fù)數(shù)的模.設(shè),,,,,,如圖,點(diǎn),復(fù)數(shù)可用點(diǎn)表示,這個(gè)建立了直角坐標(biāo)系來表示復(fù)數(shù)的平面叫做復(fù)平面,軸叫做實(shí)軸,軸叫做虛軸.顯然,實(shí)軸上的點(diǎn)都表示實(shí)數(shù);除了原點(diǎn)外,虛軸上的點(diǎn)都表示純虛數(shù).按照這種表示方法,每一個(gè)復(fù)數(shù),有復(fù)平面內(nèi)唯一的一個(gè)點(diǎn)和它對應(yīng),反過來,復(fù)平面內(nèi)的每一個(gè)點(diǎn),有唯一的一個(gè)復(fù)數(shù)和它對應(yīng).一般地,任何一個(gè)復(fù)數(shù)都可以表示成的形式,即,其中為復(fù)數(shù)的模,叫做復(fù)數(shù)的輻角,我們規(guī)定范圍內(nèi)的輻角的值為輻角的主值,記作.叫做復(fù)數(shù)的三角形式.
(1)設(shè)復(fù)數(shù),,求、的三角形式;
(2)設(shè)復(fù)數(shù),,其中,求;
(3)在中,已知、、為三個(gè)內(nèi)角對應(yīng)邊.借助平面直角坐標(biāo)系及閱讀材料中所給復(fù)數(shù)相關(guān)內(nèi)容,證明:
①;
②,,.
注意:使用復(fù)數(shù)以外的方法證明不給分.
哈師大附中2023級高一下學(xué)期開學(xué)考試數(shù)學(xué)試卷
第Ⅰ卷(選擇題共58分)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要求的)
1. 集合,,則( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出集合中元素范圍,再求交集即可.
【詳解】,,
則.
故選:C.
2. 設(shè),則“”是“”的( )
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C. 充要條件D. 既不充分也不必要條件
【答案】A
【解析】
【分析】解不等式得的范圍,依據(jù)小范圍推出大范圍的原則判定充分必要條件.
【詳解】由,解得或,
故由能夠推出;由不能夠推出,
故“”是“”的充分不必要條件,
故選:A.
3. 《九章算術(shù)》是我國算術(shù)名著,其中有這樣的一個(gè)問題:“今有宛田,下周三十步,徑十六步.問為田幾何?”意思是說:“現(xiàn)有扇形田,弧長30步,直徑16步,問面積是多少?”在此問題中,扇形的圓心角的弧度數(shù)是( )
A. B. C. D. 120
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)扇形面積公式得到面積為120步,設(shè)出扇形圓心角,根據(jù)求出扇形圓心角.
【詳解】因?yàn)橹睆?6步,故半徑為步,
(平方步),
設(shè)扇形的圓心角為,則,
即.
故選:A
4. 已知函數(shù),則函數(shù)的減區(qū)間是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)復(fù)合函數(shù)單調(diào)性的規(guī)則來解答.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)在定義域上單調(diào)遞減,
故函數(shù)的減區(qū)間即為函數(shù)的增區(qū)間,
所以,解得,
即函數(shù)的減區(qū)間是.
故選:D.
5. 函數(shù)的圖象大致是( )
A B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
先求函數(shù)定義域得,再根據(jù)定義域分,,三種情況分別討論即可得答案.
【詳解】解:函數(shù)的定義域?yàn)椋海?br>當(dāng)時(shí),函數(shù),故排除CD選項(xiàng);
當(dāng)時(shí),,故函數(shù),故排除B選項(xiàng);
當(dāng)時(shí),函數(shù),該函數(shù)圖象可以看成將函數(shù)的圖象向右平移一個(gè)單位得到.
故選:A.
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:函數(shù)圖象的辨識可從以下方面入手:
(1)從函數(shù)的定義域,判斷圖象的左右位置;從函數(shù)的值域,判斷圖象的上下位置.
(2)從函數(shù)的單調(diào)性,判斷圖象的變化趨勢;
(3)從函數(shù)的奇偶性,判斷圖象的對稱性;
(4)從函數(shù)的特征點(diǎn),排除不合要求的圖象.
6. 設(shè),,,則( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用冪函數(shù),指數(shù)函數(shù)以及對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性以及中間值法即可比較大小.
【詳解】因?yàn)椋?,?br>所以.
故選:A
7. 已知實(shí)數(shù),且,則的最小值是( )
A. 21B. 25C. 29D. 33
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)基本不等式即可求解.
【詳解】∵,等式恒成立,
∴,
由于,所以
∵,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),即時(shí)取等號.
∴,∴,故的最小值為21.
故選:A
8. 已知,,是函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn),且的最小值為,若將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長度后得到的圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱,則的最大值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由已知得函數(shù)的周期,求出,再利用圖像的平移變換規(guī)律寫出函數(shù)平移后的解析式,再利用函數(shù)關(guān)于原點(diǎn)對稱,列出等式即可得到結(jié)果.
【詳解】由題意知函數(shù)的最小正周期,則,得,.
將函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長度,得到的圖象,
要使該圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱,則,,所以,,
又,所以當(dāng)時(shí),取得最大值,最大值為.
故選:A
【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:先根據(jù)正切函數(shù)圖象的特征求出函數(shù)的最小正周期,進(jìn)而求出,然后根據(jù)函數(shù)圖象的平移變換得到平移后的函數(shù)圖象的解析式,最后利用正切函數(shù)圖象的對稱中心建立方程求解即可,考查學(xué)生的邏輯思維能力、運(yùn)算求解能力,屬于中檔題.
二、選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得3分,有選錯(cuò)的得0分)
9. 已知函數(shù)的部分圖象如圖所示,則下列結(jié)論正確的是( )
A. B.
C. D. ,
【答案】AD
【解析】
【分析】先通過最高點(diǎn)和周期求出,再代入點(diǎn)求出,則函數(shù)的解析可求出,然后逐一計(jì)算判斷選項(xiàng)即可.
【詳解】對于A,由已知,
得,A正確,
對于C,所以,
又,且,解得,C錯(cuò)誤,
對于B,所以,
所以 ,B錯(cuò)誤
對于D,
,D正確.
故選:AD.
10. 已知函數(shù)在區(qū)間上單調(diào),且,恒成立,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 存在,使得是偶函數(shù)B.
C. 為奇數(shù)D. 最大值為7
【答案】BC
【解析】
【分析】對于A:通過求出來判斷;對于B:通過為的對稱軸來判斷;對于C:通過和分別求出,進(jìn)而可得;對于D:將和代入函數(shù),確定在的單調(diào)性即可判斷.
【詳解】對于A:若是偶函數(shù),則,得,又,所以無解,A錯(cuò)誤;
對于B:因?yàn)?,所以為的對稱軸,所以,B正確;
對于C: 因?yàn)?,可得,解得?br>又恒成立,即,可得,解得,
所以,得,C正確;
對于D,當(dāng)時(shí),,此時(shí),
當(dāng)時(shí),,函數(shù)在上不單調(diào),
即當(dāng)時(shí),函數(shù)在區(qū)間上不是單調(diào)函數(shù),D錯(cuò)誤.
故選:BC.
11. 已知函數(shù)滿足對任意的都有,,若函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱,且對任意的,,都有,則下列結(jié)論正確的是( )
A. 是偶函數(shù)B. 的圖象關(guān)于直線對稱
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】對于A選項(xiàng):根據(jù)函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱,則函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱,即可判斷;
對于B選項(xiàng):由A選項(xiàng)可知函數(shù)為奇函數(shù),可推得,即可判斷圖象關(guān)于直線對稱;
對于C選項(xiàng):由可推出函數(shù)是周期為4的周期函數(shù),結(jié)合函數(shù)奇偶性可推得,,即可判斷C;
對于D選項(xiàng): 由可得,推出函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,結(jié)合函數(shù)性質(zhì)求得,,即可得.
【詳解】A選項(xiàng):由函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱,
可得函數(shù)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱,所以函數(shù)為奇函數(shù),故A不正確.
B選項(xiàng):由函數(shù)為奇函數(shù)可得,
故函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,故B正確.
C選項(xiàng):由函數(shù)滿足對任意的都有,
可得,所以函數(shù)是周期為4的周期函數(shù).
因?yàn)闉槠婧瘮?shù),所以,由得,
故,則,
,
所以,故C正確.
D選項(xiàng):由對任意,,都有,
即對任意的,,都有,
可得函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增.
因?yàn)椋?br>,且,所以,即,故D正確,
故選:.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:對于此類關(guān)于函數(shù)圖象的對稱問題,要理解并能應(yīng)用以下常見結(jié)論:
(1)對于函數(shù),若其圖象關(guān)于直線對稱(當(dāng)時(shí),偶函數(shù)),則①;②;③.
(2)對于函數(shù),若其圖象關(guān)于點(diǎn)對稱(當(dāng)時(shí),為奇函數(shù)),則①;②;③.
(3)對于函數(shù),若其圖象關(guān)于點(diǎn)對稱,則①;②;③.
第Ⅱ卷(非選擇題共92分)
三、填空題(本大題共3小題,每小題5分,共15分)
12. 將函數(shù)的圖像向左平移個(gè)單位后得到的圖像關(guān)于y軸對稱,則m的最小值是______.
【答案】##
【解析】
【分析】求得平移后的函數(shù)解析式,然后根據(jù)對稱性求得的取值范圍,進(jìn)而求得的最小值.
【詳解】函數(shù)的圖像向左平移個(gè)單位后,
得到,其圖像關(guān)于軸對稱,
所以,
由于,所以的最小值為.
故答案為:
13. (1)______.
(2)若,且,,則______.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】(1)通分,利用倍角公式以及利用展開化簡計(jì)算即可;
(2)先通過角的范圍求出,,再利用展開計(jì)算即可.
【詳解】(1)
;
(2)因?yàn)?,所以?br>又,所以,則,
因?yàn)?,,所以?br>又,所以,
所以,
因?yàn)?,?br>所以,
所以
,
所以.
14. 對于給定的區(qū)間,如果存在一個(gè)正的常數(shù),使得都有,且對恒成立,那么稱函數(shù)為上的“成功函數(shù)”.已知函數(shù),若函數(shù)是上的“4成功函數(shù)”,則實(shí)數(shù)的取值范圍是______.
【答案】
【解析】
【分析】方法一:先分析出為偶函數(shù),為奇函數(shù),所以為偶函數(shù),且在R上單調(diào)遞增,分,與三種情況,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性和對稱性,得到實(shí)數(shù)的取值范圍;
方法二:先得到在R上單調(diào)遞增,進(jìn)而得到,變形后得到在上恒成立,分和兩種情況,結(jié)合函數(shù)單調(diào)性得到答案.
【詳解】方法一:設(shè),則定義域?yàn)镽,
且,故為偶函數(shù),
所以為偶函數(shù),
定義域?yàn)镽,
且
故為奇函數(shù),
且在上單調(diào)遞增,
故在R上單調(diào)遞增,
若,則畫出的圖象如下:
即在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性滿足“同增異減”,可知:在單調(diào)遞減,
在上單調(diào)遞增,
因?yàn)闉榕己瘮?shù),所以有在上恒成立,
滿足4成功函數(shù),
若,畫出的圖象如下:
則在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性滿足“同增異減”,可知:在單調(diào)遞減,
在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
因?yàn)闉榕己瘮?shù),
所以只需任取,使得,
由對稱性可知,存在,使得,且,
故滿足,故滿足在上為4成功函數(shù),
若時(shí),畫出的圖象如下:
則在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
在上單調(diào)遞增,
由復(fù)合函數(shù)單調(diào)性滿足“同增異減”,可知:在上單調(diào)遞增,
在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
因?yàn)闉榕己瘮?shù),
故只需滿足任取,使得,
由對稱性可知:存在,使得,
所以要滿足,結(jié)合,解得:,
綜上:實(shí)數(shù)的取值范圍是.
方法二:定義域?yàn)镽,
且
故為奇函數(shù),
由于在上單調(diào)遞增,
故在R上單調(diào)遞增,
由題意得,即,
故,即在上恒成立,
當(dāng)時(shí),,
由于,故,
當(dāng)時(shí),恒成立,
當(dāng)時(shí),,故,
綜上,實(shí)數(shù)的取值范圍是.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性,先考慮函數(shù)的定義域,再拆分為內(nèi)層函數(shù)和外層函數(shù),利用同增異減來判斷復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性;
復(fù)合函數(shù)的奇偶性,先考慮函數(shù)定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對稱,再拆分為內(nèi)層函數(shù)和外層函數(shù),利用“內(nèi)偶則偶,內(nèi)奇同外”進(jìn)行判斷,即若內(nèi)層函數(shù)為偶函數(shù),則復(fù)合函數(shù)為偶函數(shù),若內(nèi)層函數(shù)為奇函數(shù),則復(fù)合函數(shù)的奇偶性取決于外層函數(shù)的奇偶性,若外層函數(shù)為奇函數(shù),則復(fù)合函數(shù)為奇函數(shù),若外層函數(shù)為偶函數(shù),則復(fù)合函數(shù)為偶函數(shù).
四、解答題(本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
15. 如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,銳角和鈍角的頂點(diǎn)與原點(diǎn)重合,始邊與軸的非負(fù)半軸重合,終邊分別與單位圓交于,兩點(diǎn),且.
(1)求的值;
(2)若點(diǎn)橫坐標(biāo)為,求的值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根據(jù)給定條件可得,再利用誘導(dǎo)公式化簡計(jì)算作答.
(2)由給定條件求出,再利用和角公式、倍角公式計(jì)算作答.
【小問1詳解】
依題意,,所以.
【小問2詳解】
因點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,而點(diǎn)在第一象限,則點(diǎn),即有,
于是得,,
,,
所以.
16. 已知函數(shù) .
(1)求函數(shù)的最小正周期和對稱中心;
(2)設(shè)是銳角,且,求 的值.
【答案】(1),對稱中心為
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)誘導(dǎo)公式,結(jié)合正弦二倍角公式、余弦型函數(shù)的對稱性和周期進(jìn)行求解即可;
(2)根據(jù)特殊角的正弦和余弦值進(jìn)行求解即可.
【小問1詳解】
,
所以函數(shù)的最小正周期為,
令,
所以函數(shù)的對稱中心為;
【小問2詳解】
因?yàn)槭卿J角,所以,
所以由,
.
17. 某醫(yī)院發(fā)熱門診改造,如圖,原發(fā)熱門診是區(qū)域,可利用部分為扇形區(qū)域,,米,米,區(qū)域?yàn)槿切?,區(qū)域?yàn)橐詾榘霃降纳刃危?
(1)若需在區(qū)域外輪廓設(shè)置隔離帶,求隔離帶的總長度;
(2)在區(qū)域中,設(shè)置矩形區(qū)域作為便民門診,求便民門診面積最大值.
【答案】(1)(米)
(2)(平方米)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)已知求得,再利用弧長公式求出弧的長即可求解;
(2)連接,設(shè),結(jié)合已知條件分別求出的值,表示出矩形的面積,化簡后利用正弦函數(shù)的性質(zhì)即可求出最大值.
【小問1詳解】
因?yàn)?,,?br>所以,
則,
所以弧的長為,
所以隔離帶的總長度為(米).
【小問2詳解】
連接,如圖:
設(shè),
因?yàn)?,所以?br>因?yàn)?,所以?br>所以,
所以
,
因?yàn)椋?br>所以,
當(dāng)即時(shí)取得最大值.
所以便民門診面積最大值為(平方米).
18. 已知函數(shù),.
(1)判斷函數(shù)的奇偶性,并說明理由;
(2)若存在兩不相等的實(shí)數(shù)a,b,使,且,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
【答案】(1)奇函數(shù),理由見解析;
(2).
【解析】
【分析】(1)求得函數(shù)定義域,結(jié)合函數(shù)奇偶性的定義,即可判斷和證明;
(2)根據(jù)得到關(guān)系;再根據(jù)不等式有界,構(gòu)造函數(shù),轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題即可求得結(jié)果.
【小問1詳解】
,解得,
的定義域?yàn)?,其定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱.
又,
故為定義域內(nèi)的奇函數(shù).
【小問2詳解】
函數(shù)都是上的減函數(shù),
是定義域內(nèi)減函數(shù).
,且為定義在的奇函數(shù),
且,
原問題等價(jià)于不等式在有解,
而,
令,則,
令,可知,則,
構(gòu)造函數(shù)
根據(jù)對勾函數(shù)的單調(diào)性,可知在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,
由,可得,所以,
所以在上有解,
注意到當(dāng)時(shí),,因此在有解.
取,則,從而.
因此在上有解.
根據(jù)對勾函數(shù)的性質(zhì),可知函數(shù)在上單調(diào)遞增,
所以,
所以,即
【點(diǎn)睛】本題考查指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)的性質(zhì),其中第二問中,處理不等式有解問題,往往要使用分離參數(shù)的手段,轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值的問題;本題中多次使用對勾函數(shù)的單調(diào)性,并進(jìn)行了多次換元,對學(xué)生處理問題的能力提出了較高的要求,屬綜合中檔題.
19. 復(fù)數(shù)是由意大利米蘭學(xué)者卡當(dāng)在十六世紀(jì)首次引入,經(jīng)過達(dá)朗貝爾、棣莫弗、歐拉、高斯等人的工作,此概念逐漸為數(shù)學(xué)家所接受.形如的數(shù)稱為復(fù)數(shù),其中稱為實(shí)部,稱為虛部,i稱為虛數(shù)單位,.當(dāng)時(shí),為實(shí)數(shù);當(dāng)且時(shí),為純虛數(shù).其中,叫做復(fù)數(shù)的模.設(shè),,,,,,如圖,點(diǎn),復(fù)數(shù)可用點(diǎn)表示,這個(gè)建立了直角坐標(biāo)系來表示復(fù)數(shù)的平面叫做復(fù)平面,軸叫做實(shí)軸,軸叫做虛軸.顯然,實(shí)軸上的點(diǎn)都表示實(shí)數(shù);除了原點(diǎn)外,虛軸上的點(diǎn)都表示純虛數(shù).按照這種表示方法,每一個(gè)復(fù)數(shù),有復(fù)平面內(nèi)唯一的一個(gè)點(diǎn)和它對應(yīng),反過來,復(fù)平面內(nèi)的每一個(gè)點(diǎn),有唯一的一個(gè)復(fù)數(shù)和它對應(yīng).一般地,任何一個(gè)復(fù)數(shù)都可以表示成的形式,即,其中為復(fù)數(shù)的模,叫做復(fù)數(shù)的輻角,我們規(guī)定范圍內(nèi)的輻角的值為輻角的主值,記作.叫做復(fù)數(shù)的三角形式.
(1)設(shè)復(fù)數(shù),,求、的三角形式;
(2)設(shè)復(fù)數(shù),,其中,求;
(3)在中,已知、、為三個(gè)內(nèi)角的對應(yīng)邊.借助平面直角坐標(biāo)系及閱讀材料中所給復(fù)數(shù)相關(guān)內(nèi)容,證明:
①;
②,,.
注意:使用復(fù)數(shù)以外的方法證明不給分.
【答案】(1),
(2)
(3)證明見解析
【解析】
【分析】(1)直接利用復(fù)數(shù)的乘除法計(jì)算即可;
(2)設(shè),的模為,的模為,,通過題意可得,發(fā)現(xiàn),從而無意義,再根據(jù)角的范圍求解即可;
(3)建立平面直角坐標(biāo)系,根據(jù),利用復(fù)數(shù)的向量表示,以及復(fù)數(shù)的定義列式計(jì)算即可.
【小問1詳解】
,
;
【小問2詳解】
設(shè),的模為,的模為,,
對于有,,
對于有,,
所以,
所以,
,
所以無意義,即的角的終邊在軸上,
又,
所以,
即
【小問3詳解】
如圖建立平面直角坐標(biāo)系,在復(fù)平面內(nèi),過原點(diǎn)作的平行線,過作的平行線,交于點(diǎn),則,
所以,
即,
即
根據(jù)復(fù)數(shù)的定義,實(shí)部等于實(shí)部,虛部等于虛部,可得,
所以,,
同理,,
,,
所以,,,.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:“新定義”主要是指即時(shí)定義新概念、新公式、新定理、新法則、新運(yùn)算五種,然后根據(jù)此新定義去解決問題,有時(shí)還需要用類比的方法去理解新的定義,這樣有助于對新定義的透徹理解.但是,透過現(xiàn)象看本質(zhì),它們考查的還是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識,所以說“新題”不一定是“難題”,掌握好三基,以不變應(yīng)萬變才是制勝法寶.
這是一份2023-2024學(xué)年黑龍江省哈爾濱實(shí)驗(yàn)中學(xué)高一(下)開學(xué)數(shù)學(xué)試卷(含解析),共11頁。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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