
注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。
2.測試范圍:人教版2019必修第二冊第六章、第七章
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回。
一、選擇題:本題共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)是符合題目要求的。
1.已知為虛數(shù)單位,若復(fù)數(shù)滿足,則( )
A.B.C.D.
2.在中,,,若點(diǎn)滿足,以作為基底,則等于( )
A.B.
C.D.
3.在中,,則( )
A.B.C.D.
4.已知,且,則向量在向量上的投影向量為( )
A.B.C.D.
5.棣莫弗公式(其中i為虛數(shù)單位)是由法國數(shù)學(xué)家棣莫弗(1667-1754)發(fā)現(xiàn)的,根據(jù)棣莫弗公式可知,復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D(zhuǎn).第四象限
6.如圖,在菱形中,,,分別為上的點(diǎn),,.若線段上存在一點(diǎn),使得,則等于( )
A.B.C.D.
7.已知點(diǎn)O是平面上一定點(diǎn),A,B,C是平面上不共線的三個(gè)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)P滿足,則點(diǎn)P的軌跡一定通過的( )
A.外心B.內(nèi)心C.重心D.垂心
8.如圖,一塊三角形鐵片,已知,現(xiàn)在這塊鐵片中間發(fā)現(xiàn)一個(gè)小洞,記為點(diǎn).過點(diǎn)作一條直線分別交于點(diǎn),并沿直線裁掉,則剩下的四邊形面積的最大值為( )
A.B.C.D.
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,部分選對的得部分分,有選錯(cuò)的得0
9.已知為非零向量,則下列說法正確的是( )
A.若,則B.若,則共線且方向相反
C.若,則D.,則
10.設(shè)復(fù)數(shù)對應(yīng)的向量分別為(為坐標(biāo)原點(diǎn)),則( )
A.
B.若,則
C.若且,則
D.若,則的最大值為.
11.在中,內(nèi)角,,所對的邊分別為,,.若,內(nèi)角的平分線交于點(diǎn),,,以下結(jié)論正確的是( )
A.B.C.D.
三.填空題 本題共3小題,每小題5分,共15分
12.若向量,滿足,,,則,的夾角為 .
13.在中,角所對的邊分別為,已知,若為邊上的中線,且,則的面積等于 .
14.已知五個(gè)點(diǎn),滿足:,,則的最小值為 .
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.(13分)已知復(fù)數(shù),i為虛數(shù)單位.
(1)求;
(2)若復(fù)數(shù)z是關(guān)于x的方程的一個(gè)根,求實(shí)數(shù)m,n的值.
16(15分).已知向量,,且.
(1)求的值;
(2)求的取值范圍;
(3)記函數(shù),若的最小值為,求實(shí)數(shù)的值.
17.(15分) 中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且滿足.
(1)求證:;
(2)若為銳角三角形,求的取值范圍.
18.(17分)互相垂直且有公共原點(diǎn)的兩條數(shù)軸構(gòu)成平面直角坐標(biāo)系.如果坐標(biāo)系中兩條坐標(biāo)軸不垂直,那么這樣的坐標(biāo)系稱為斜坐標(biāo)系.如圖,設(shè)Ox,Oy是平面內(nèi)相交成60°角的兩條數(shù)軸,,分別是與x軸、y軸正方向同向的單位向量.若向量,則把有序數(shù)對叫做向量在斜坐標(biāo)系xOy中的坐標(biāo).
(1)設(shè),求;
(2)已知,,求;
(3)若,,與的夾角記為,求的余弦值.
19. (17分)“費(fèi)馬點(diǎn)”是由十七世紀(jì)法國數(shù)學(xué)家費(fèi)馬提出并征解的一個(gè)問題.該問題是:“在一個(gè)三角形內(nèi)求作一點(diǎn),使其與此三角形的三個(gè)頂點(diǎn)的距離之和最小.”意大利數(shù)學(xué)家托里拆利給出了解答,當(dāng)?shù)娜齻€(gè)內(nèi)角均小于時(shí),使得的點(diǎn)即為費(fèi)馬點(diǎn);當(dāng)有一個(gè)內(nèi)角大于或等于時(shí),最大內(nèi)角的頂點(diǎn)為費(fèi)馬點(diǎn).試用以上知識(shí)解決下面問題:已知的內(nèi)角所對的邊分別為,
(1)若,
①求;
②若,設(shè)點(diǎn)為的費(fèi)馬點(diǎn),求;
(2)若,設(shè)點(diǎn)為的費(fèi)馬點(diǎn),,求實(shí)數(shù)的最小值.
參考答案:
1.C
【分析】
根據(jù)復(fù)數(shù)的乘法以及除法運(yùn)算即可化簡求解.
【詳解】由可得,
故選:C
2.A
【分析】
結(jié)合圖形,將和分別用和,和表示,代入方程即可求解.
【詳解】
如圖,因,則,即,
解得:.
故選:A.
3.B
【分析】由已知利用余弦定理可求的值,根據(jù)正弦定理可求的值.
【詳解】∵,
∴由余弦定理可得:,
∴解得:,或(舍去),
∴由正弦定理可得:.
故選:B
4.C
【分析】
根據(jù)向量在向量上的投影公式進(jìn)行計(jì)算即可.
【詳解】因?yàn)橄蛄吭谙蛄可系耐队跋蛄繛椋海?br>故選:C.
5.B
【分析】
由棣莫弗公式化簡結(jié)合復(fù)數(shù)的幾何意義即可得出答案.
【詳解】,
在復(fù)平面內(nèi)所對應(yīng)的點(diǎn)為,在第二象限.
故選:B.
6.A
【分析】
以為基底可表示出,由三點(diǎn)共線可構(gòu)造方程求得,將所求數(shù)量積化為,根據(jù)數(shù)量積的定義和運(yùn)算律可求得結(jié)果.
【詳解】
,,,,
,
,
三點(diǎn)共線,,解得:,,
.
故選:A.
7.B
【分析】
根據(jù)是以為始點(diǎn),向量與為鄰邊的菱形的對角線對應(yīng)的向量,可知點(diǎn)P軌跡,據(jù)此可求解.
【詳解】
為方向上的單位向量,為方向上的單位向量,
則的方向?yàn)椤螧AC角平分線對應(yīng)的的方向.又λ∈(0,+∞),
所以的方向與的方向相同.
而,所以點(diǎn)P在上移動(dòng),
所以點(diǎn)P的軌跡一定通過的內(nèi)心.
故選:B
8.A
【分析】
利用三角形面積公式和圖形面積關(guān)系,再結(jié)合基本不等式求出取等號(hào)的條件,最后求出面積的最值即可.
【詳解】設(shè),,,,
則,
即,平方得,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取得等號(hào),
故,又,
當(dāng)?shù)拿娣e最小時(shí),剩下的四邊形面積的最大為.
故選:A.
9.ABD
【分析】
利用平行的傳遞性判斷A;利用向量共線的幾何意義判斷B;舉反例排除C,利用向量數(shù)量積的運(yùn)算法則判斷D.
【詳解】
對于A,因?yàn)闉榉橇阆蛄?,所以由平行的傳遞性可得,故A正確;
對于B,若,則共線且方向相反,故B正確;
對于C,當(dāng)時(shí),有,但不一定成立,故C錯(cuò)誤;
對于D,由,得,即,
化簡可得,所以,故D正確.
故選:ABD.
10.ACD
【分析】
根據(jù)題意,結(jié)合復(fù)數(shù)的模,向量的位置關(guān)系,以及復(fù)數(shù)的幾何意義,逐項(xiàng)判定,即可求解.
【詳解】對于A中,由,可得,所以A正確;
對于B中,由,因?yàn)?,可得,所以B錯(cuò)誤;
對于C中,由,因?yàn)?,可得,?br>又因?yàn)?,可得?br>聯(lián)立方程組,可得,解得,所以C正確;
對于D中,由,可得,
因?yàn)椋傻?,即?br>表示以為圓心,半徑為的圓,
可得,則原點(diǎn)到圓上點(diǎn)的最大距離為,即的最大值為,所以D正確.
故選:ACD.
11.ABD
【分析】
根據(jù)由正弦定理化邊為角,經(jīng)分析化簡即得;作出圖形,設(shè)出邊長,利用表示出其他邊,由三角形角平分線定理和列出方程,求出各邊長,即可判斷B,C,D.
【詳解】對于A項(xiàng),因,由正弦定理,,即,則有,
因,,故,即得,故A正確;
對于B項(xiàng),如圖,由上分析,在中,設(shè),則,因平分,則有,
即① ,在中,,代入① 式,解得,即,故B項(xiàng)正確;
對于C項(xiàng),由上分析知故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
對于D項(xiàng),由易得,故D項(xiàng)正確.
故答案為:ABD.
12.
【分析】
利用向量垂直關(guān)系,結(jié)合數(shù)量積的運(yùn)算法則求得,從而得解.
【詳解】因?yàn)椋?,,設(shè),的夾角為,,
所以,
所以,則.
故答案為:
13./
【分析】將條件式,利用正弦定理角化邊,再根據(jù)余弦定理求得,以為鄰邊做平行四邊形,在中,利用余弦定理求得,所以,得解;方法二,設(shè),在中由余弦定理得,又,由余弦定理可得,解得,后面同解法一.
【詳解】由,得,
,
注意,得,得,
記,由,知,
如圖,以為鄰邊做平行四邊形,
在中:,即,
得,所以,
故答案為:.
法(2):設(shè),在中:①
因?yàn)?,則,
由余弦定理可得,得②
聯(lián)立①②知:,即,解得,后面同上.
故答案為:
14.
【分析】根據(jù)題意設(shè)出合理的向量模,再將其置于坐標(biāo)系中,利用坐標(biāo)表示出,再用基本不等式求解出最值即可.
【詳解】因?yàn)椋?br>所以,,,
由題意設(shè),則,,
設(shè),如圖,因?yàn)榍蟮淖钚≈担?br>則,,,,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取等號(hào),
所以的最小值為.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:首先是對向量模的合理假設(shè),然后為了進(jìn)一步降低計(jì)算的復(fù)雜性,我們選擇利用坐標(biāo)法將涉及的各個(gè)點(diǎn)用坐標(biāo)表示,最后得到,再利用基本不等式即可求出最值.
15.(1);
(2);
【分析】
(1)利用復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算法則可得,即可求得;
(2)將z代入方程利用復(fù)數(shù)相等的概念即可求得.
【詳解】(1)因?yàn)閺?fù)數(shù),
所以
(2)因?yàn)閺?fù)數(shù)z是關(guān)于x的方程的一個(gè)根,
所以,
可得,即,
所以,解得.
16.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用數(shù)量積結(jié)合兩角和的余弦公式求的值;
(2)平方再開方,結(jié)合角的范圍求的取值范圍;
(3)把前面的結(jié)果代入,換元后得二次函數(shù),利用對稱軸和所得區(qū)間的關(guān)系討論得解.
【詳解】(1)向量,,
.
(2),
,
,,,
所以的取值范圍為.
(3)由(1)(2)可知,函數(shù),
令,則,
,其圖像拋物線開口向上,對稱軸方程為,
當(dāng),即時(shí),最小值為,解得(舍去);
當(dāng),即時(shí),最小值為,解得或(舍去);
當(dāng),即時(shí),最小值為.
綜上可知,.
17.(1)證明見解析
(2)
【分析】
(1)用正弦定理邊化角,再利用和差化積公式與誘導(dǎo)公式進(jìn)行化簡,得,從而用等量關(guān)系即可得證;
(2)由(1)知,銳角三角形中,利用角關(guān)系求得角的范圍,再把式子用角的三角函數(shù)來表示并利用兩角和差的正弦公式進(jìn)行化簡,進(jìn)而用三角函數(shù)的取值范圍即可求解.
【詳解】(1)證明:由條件,根據(jù)正弦定理可得,
,即,
,
又中,
進(jìn)行化簡得,
所以,即或,即(舍去),
所以.
(2)若為銳角三角形,根據(jù)(1),
則,得,
式子,,
由得,又易知函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞減,
所以,
因此.
18.(1)
(2)
(3)
【分析】
(1)由題意計(jì)算,再代入向量模的公式,即可求解;
(2)由向量的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為基底表示,再代入數(shù)量積公式,即可求解;
(3)首先求,和,再代入向量的夾角公式,即可求解.
【詳解】(1)
由題意可知,,,
所以,
;
(2),,
則,,
所以,
;
(3),,
根據(jù)(2)的結(jié)果可知,;
;
,
則.
19.(1)①;②
(2).
【分析】(1)①利用正弦定理角化邊,然后利用余弦定理來求解;②利用等面積法列方程,結(jié)合向量數(shù)量積運(yùn)算求得正確答案;
(2)由(1)結(jié)論可得,設(shè),推出,利用余弦定理以及勾股定理即可推出,再結(jié)合基本不等式即可求得答案.
【詳解】(1)①由正弦定理得,即,
所以,又,
所以;
②由①,所以三角形的三個(gè)角都小于,
則由費(fèi)馬點(diǎn)定義可知:,
設(shè),由得:
,整理得,
則
;
(2)因?yàn)椋?br>所以,
所以,即,
所以或,
當(dāng)時(shí),,為直角三角形,
當(dāng),
則,
得,在三角形中不可能成立,
所以為的直角三角形,
因?yàn)辄c(diǎn)為的費(fèi)馬點(diǎn),則,
設(shè),
則由得;
由余弦定理得,
,
,
故由得,
即,而,故,
當(dāng)且僅當(dāng),結(jié)合,解得時(shí),等號(hào)成立,
又,即有,解得或(舍去),
故實(shí)數(shù)的最小值為.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解答本題首先要理解費(fèi)馬點(diǎn)的含義,從而結(jié)合(1)的結(jié)論可解答第二問,解答第二問的關(guān)鍵在于設(shè),推出,結(jié)合費(fèi)馬點(diǎn)含義,利用余弦定理推出,然后利用基本不等式即可求解.
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