
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. 已知平面上三點(diǎn),則的值為( )
A. B. 2C. D. 4
【正確答案】C
【分析】應(yīng)用向量的坐標(biāo)表示及數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算求.
【詳解】由題設(shè),則.
故選:C
2. 已知,則的虛部是( )
A. B. C. D.
【正確答案】D
【分析】根據(jù)復(fù)數(shù)除法運(yùn)算化簡(jiǎn),由共軛復(fù)數(shù)定義得到,由虛部定義得到結(jié)果.
【詳解】,,
的虛部為.
故選:D.
3. 下列說(shuō)法中,正確的是( )
A. 若,則
B. 若,則
C. 若,則
D. 若,則與不是共線向量
【正確答案】C
【分析】根據(jù)向量的模與向量的定義可判斷AB的正誤,根據(jù)共線向量的定義可判斷CD的正誤.
【詳解】對(duì)于A,向量的模為非負(fù)數(shù),它們可以比較大小,但向量不可以比較大小,故A錯(cuò)誤.
對(duì)于B,兩個(gè)向量的模相等,但方向可以不同,故B錯(cuò)誤.
對(duì)于C,若,則必定共線,故,故C成立.
對(duì)于D,當(dāng)時(shí),它們可以模長(zhǎng)不相等,但可以同向或反向,
故與可以為共線向量,故D錯(cuò)誤.
故選:
4. 在中,若,則的形狀為( )
A. 等腰直角三角形B. 直角三角形
C. 等腰三角形或直角三角形D. 等邊三角形
【正確答案】C
【分析】應(yīng)用正弦邊角關(guān)系及二倍角正弦公式有,結(jié)合三角形內(nèi)角的性質(zhì)得或,即可得答案.
【詳解】由已知及正弦邊角關(guān)系有,則,
三角形中,則或,
所以三角形為等腰三角形或直角三角形.
故選:C
5. 在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別是a,b,c.已知A=45°,a=6,b=3,則B的大小為( )
A. 30°B. 60°
C. 30°或150°D. 60°或120°
【正確答案】A
【分析】先由正弦定理求出sinB=,可得B=30°或B=150°,再由a>b,得A>B,從而可求出B=30°.
【詳解】由正弦定理得,
即,
解得sinB=,
又B為三角形內(nèi)角,所以B=30°或B=150°,
又因?yàn)閍>b,所以A>B,即B=30°.
故選:A.
6. 中,,,,PQ為內(nèi)切圓的一條直徑,M為邊上的動(dòng)點(diǎn),則的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【正確答案】C
【分析】易知是直角三角形,利用等面積法可得內(nèi)切圓半徑,設(shè)內(nèi)切圓圓心為,根據(jù)為直徑,可知,,整理,進(jìn)而根據(jù)的運(yùn)動(dòng)情況來(lái)求解.
【詳解】由題可知,,所以是直角三角形,,
設(shè)內(nèi)切圓半徑為,則,解得,
設(shè)內(nèi)切圓圓心為,因?yàn)槭莾?nèi)切圓的一條直徑,
所以,,
則,,
所以,
因?yàn)镸為邊上的動(dòng)點(diǎn),所以;當(dāng)與重合時(shí),,
所以的取值范圍是,
故選:C
7. 已知半徑為2的⊙O內(nèi)有一條長(zhǎng)度等于半徑的弦AB,若⊙O內(nèi)部(不含圓上)有一動(dòng)點(diǎn)P,則的取值范圍為( )
A. B. C. D.
【正確答案】C
【分析】由向量數(shù)量積的運(yùn)算律有,應(yīng)用坐標(biāo)法求向量數(shù)量積,結(jié)合即可得.
【詳解】由,
如下圖示,建立平面直角坐標(biāo)系,為邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,關(guān)于軸對(duì)稱,
則,設(shè),且,
則,
所以,而,故,
所以的取值范圍為.
故選:C
8. 古希臘數(shù)學(xué)家托勒密在他的名著《數(shù)學(xué)匯編》里給出了托勒密定理,即圓的內(nèi)接凸四邊形的兩對(duì)對(duì)邊乘積的和等于兩條對(duì)角線的乘積.已知為圓的內(nèi)接四邊形ABCD的兩條對(duì)角線,,,則面積的最大值為( ).
A. B. C. D.
【正確答案】C
【分析】由圓的性質(zhì)及正弦邊角關(guān)系得,從而設(shè),結(jié)合題設(shè)得到且,最后應(yīng)用三角形面積公式及基本不等式求面積的最大值.
【詳解】由題意,則,
所以,即,
設(shè),又,由題意,
所以,故,
又,故,則,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),故面積的最大值為.
故選:C
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(duì)的得6分,部分選對(duì)的得2分或4分.
9. 已知向量,,則( )
A.
B. 若,則
C. 與的夾角余弦值為
D. 向量在向量上的投影向量為
【正確答案】BCD
【分析】應(yīng)用向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示得、判斷A、B;應(yīng)用向量夾角的坐標(biāo)運(yùn)算求夾角余弦值判斷C;根據(jù)投影向量的定義及坐標(biāo)運(yùn)算求投影向量判斷D.
【詳解】A:由,顯然,即,A錯(cuò);
B:由,則,對(duì);
C:由,則,對(duì);
D:向量在向量上的投影向量為,對(duì).
故選:BCD
10. 在復(fù)平面內(nèi),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 若復(fù)數(shù)(i為虛數(shù)單位),則
B. 若復(fù)數(shù)z滿足,則
C. 已知其中是虛數(shù)單位,則實(shí)數(shù)
D. 若關(guān)于的方程有實(shí)數(shù)解,則或
【正確答案】ACD
【分析】應(yīng)用復(fù)數(shù)除法化簡(jiǎn)復(fù)數(shù),再應(yīng)用復(fù)數(shù)的乘方運(yùn)算判斷A;特殊值判斷B;根據(jù)復(fù)數(shù)的性質(zhì)有判斷C;若實(shí)數(shù)解為,結(jié)合已知有求參數(shù)判斷D.
【詳解】A:,則,對(duì);
B:當(dāng)時(shí),,而,錯(cuò);
C:,則,對(duì);
D:若實(shí)數(shù)解為,則,
故,則,可得或,對(duì).
故選:ACD
11. 在中,角A、B、C所對(duì)的邊的長(zhǎng)分別為a、b、c.下列命題中正確的是( )
A. 若,則一定是鈍角三角形
B. 若,則一定是直角三角形
C. 若,則一定是銳角三角形
D. 若,,則一定是等邊三角形
【正確答案】BD
【分析】A B均利用等關(guān)系以及正弦定理化簡(jiǎn)即可;C先用降冪公式,再用化簡(jiǎn);D正弦定理化簡(jiǎn),再解方程組.
【詳解】A. 在中,
,
因,則得,故A錯(cuò)誤;
B 由正弦定理得,,
則,即,
因,則得,故 B正確;
C. 因,由正弦定理得,,即
,則,則,因,則得,故C錯(cuò)誤;
D ,由正弦定理得,因,則,即,得,故D正確.
故選:BD
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 已知,若A,B,C三點(diǎn)共線,則實(shí)數(shù)______________.
【正確答案】2
分析】
利用平面向量的共線定理求解即可.
【詳解】由得,因?yàn)锳,B,C三點(diǎn)共線,故.
故2
本題主要考查了共線向量的性質(zhì)運(yùn)用,屬于基礎(chǔ)題型.
13. 已知復(fù)數(shù)滿足方程,則的最小值為____________.
【正確答案】
【分析】設(shè)復(fù)數(shù)根據(jù)復(fù)數(shù)的幾何意義可知的軌跡為圓;再根據(jù)點(diǎn)和圓的位置關(guān)系,及的幾何意義即可求得點(diǎn)到圓上距離的最小值,即為的最小值.
【詳解】復(fù)數(shù)滿足方程,
設(shè)(),
則,在復(fù)平面內(nèi)軌跡是以為圓心,以2為半徑的圓;
,意義為圓上的點(diǎn)到的距離,
由點(diǎn)與圓的幾何性質(zhì)可知,的最小值為,
故答案為.
本題考查了復(fù)數(shù)幾何意義的綜合應(yīng)用,點(diǎn)和圓的位置關(guān)系及距離最值的求法,屬于中檔題.
14. 費(fèi)馬點(diǎn)是在三角形中到三個(gè)頂點(diǎn)距離之和最小的點(diǎn),具體位置取決于三角形的形狀,如果三角形的三個(gè)內(nèi)角均小于,費(fèi)馬點(diǎn)是三角形內(nèi)部對(duì)三邊張角均為的點(diǎn);如果三角形有一個(gè)內(nèi)角大于或等于,費(fèi)馬點(diǎn)就是該內(nèi)角所在的頂點(diǎn).已知中,角所對(duì)的邊分別為,為費(fèi)馬點(diǎn).若,則的值為______.
【正確答案】
【分析】根據(jù)已知求,進(jìn)而有且費(fèi)馬點(diǎn)在內(nèi)部,,再應(yīng)用三角形面積公式列方程得,再由向量數(shù)量積的定義求目標(biāo)式的值.
【詳解】由,顯然最大角為,且,
所以為小于的鈍角,且,
所以費(fèi)馬點(diǎn)在內(nèi)部,且,
所以,
則,
所以,
由.
故
四、解答題:本大題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟.
15. 已知向量,.
(1)若向量,且,求的坐標(biāo);
(2)若向量,求實(shí)數(shù)的值.
【正確答案】(1)或
(2)
【分析】(1)利用向量平行和模長(zhǎng)坐標(biāo)表示,列方程求解即可;
(2)根據(jù)向量數(shù)量積的概念和運(yùn)算律求解即可.
【小問(wèn)1詳解】
由,,設(shè),,
又因?yàn)?,所以,解得?br>所以或.
【小問(wèn)2詳解】
因?yàn)?,所以?br>又因?yàn)?,,所以?br>解得 .
16. 已知z為復(fù)數(shù),和均為實(shí)數(shù),其中是虛數(shù)單位.
(1)求復(fù)數(shù)z和|z|;
(2)若在第四象限,求m的取值范圍.
【正確答案】(1);
(2)
【分析】(1)設(shè),依據(jù)題設(shè),建立方程求出,即可求得z,再求其模;
(2)先求出,再根據(jù)題意建立不等式組求解即可.
【小問(wèn)1詳解】
設(shè),則,
由為實(shí)數(shù),得,則,
由為實(shí)數(shù),得,則,
∴,則;
【小問(wèn)2詳解】
,
由在第四象限,得,解得或,
故m的取值范圍為.
17. 在中,.
(1)若,的面積為,求;
(2)若,
①求的值:
②求面積的最大值;
③求周長(zhǎng)的取值范圍.
【正確答案】(1);
(2)①;②;③.
【分析】(1)應(yīng)用余弦邊角關(guān)系可得,應(yīng)用余弦定理有,進(jìn)而有,再由面積公式得,結(jié)合已知即可求邊長(zhǎng);
(2)①應(yīng)用正弦定理有,結(jié)合合比性質(zhì)即可得;②③應(yīng)用基本不等式求范圍,即可得面積最值和周長(zhǎng)范圍.
【小問(wèn)1詳解】
由題設(shè)及余弦邊角關(guān)系有,
所以,則,且,
在三角形中有,又,可得,
結(jié)合,則;
【小問(wèn)2詳解】
①由(1)有,則,所以;
②由,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),
所以,即面積最大值為;
③由,則,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),所以周長(zhǎng).
18. 在三角形中,,,,是線段上一點(diǎn),且,為線段上一點(diǎn).
(1)若,求x-y的值;
(2)求的取值范圍;
(3)若為線段的中點(diǎn),直線與相交于點(diǎn)M,求·.
【正確答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)將化成和后,與已知條件比較得,由此即可求出結(jié)果;
(2)設(shè),(),將用表示,根據(jù)數(shù)量積公式,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù),即可求出結(jié)果;
(3)先根據(jù)向量共線和三點(diǎn)共線可知存在實(shí)數(shù),使得,存在使得,化簡(jiǎn)整理,根據(jù)系數(shù)相等可得,再與進(jìn)行數(shù)量積運(yùn)算即可得到結(jié)果.
【小問(wèn)1詳解】
解:(1)∵,所以
∵,
又,
∴,∴;
【小問(wèn)2詳解】
解:設(shè),()
因?yàn)樵谌切沃?,,,?br>∴,
∴
;
又,所以,
故的取值范圍為
【小問(wèn)3詳解】
解:∵三點(diǎn)共線,
∴存在實(shí)數(shù),使得,
∵為的中點(diǎn),
∴,
又三點(diǎn)共線,∴存在使得,
∴,
∴,解得,
.
19. 如圖,某小區(qū)準(zhǔn)備將閑置的一直角三角形地塊開發(fā)成公共綠地,圖中.設(shè)計(jì)時(shí)要求綠地部分(如圖中陰影部分所示)有公共綠地走道,且兩邊是兩個(gè)關(guān)于走道對(duì)稱的三角形(和).現(xiàn)考慮方便和綠地最大化原則,要求點(diǎn)與點(diǎn)均不重合,落在邊上且不與端點(diǎn)重合,設(shè).
(1)若,求此時(shí)公共綠地的面積;
(2)為方便小區(qū)居民的行走,設(shè)計(jì)時(shí)要求的長(zhǎng)度最短,求此時(shí)綠地公共走道的長(zhǎng)度.
【正確答案】(1);(2).
【詳解】分析:(1)由題意可得,,則;
(2)由題意可得 ,由正弦定理有 ,記,結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)可得時(shí),取最大,最短,則此時(shí).
詳解:(1)由圖得: ∴,
又 ∴ ∴,
∴;
(2)由圖得:且 ,
∴ ,
在中,由正弦定理可得: ,
∴ ,
記
,
又 ,∴ ,
∴時(shí),取最大,最短,則此時(shí).
點(diǎn)睛:解三角形應(yīng)用題的一般步驟
(1)閱讀理解題意,弄清問(wèn)題的實(shí)際背景,明確已知與未知,理清量與量之間的關(guān)系.
(2)根據(jù)題意畫出示意圖,將實(shí)際問(wèn)題抽象成解三角形問(wèn)題的模型.
(3)根據(jù)題意選擇正弦定理或余弦定理求解.
(4)將三角形問(wèn)題還原為實(shí)際問(wèn)題,注意實(shí)際問(wèn)題中的有關(guān)單位問(wèn)題、近似計(jì)算的要求等.
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