
一、單選題:(每小題5分)
1. 設(shè)是兩個不平行的向量,則下列四組向量中,不能組成平面向量的一個基底的是( )
A. 和B. 和
C. 和D. 和
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)基底的知識確定正確答案.
詳解】依題意,不共線,
A選項,不存在使,
所以和可以組成基底.
B選項,不存在使,
所以和可以組成基底.
C選項,,
所以和不能構(gòu)成基底.
D選項,不存在使,
所以和可以組成基底.
故選:C
2. 已知向量,滿足,,則在上的投影向量的坐標(biāo)為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用投影向量的計算公式,可得答案.
【詳解】解:在上的投影向量的坐標(biāo)為
故選:B.
3. 在中,內(nèi)角,,的對邊分別為,,,若的面積為,且,,則外接圓的半徑為( )
A. 2B. C. 1D.
【答案】D
【解析】
【分析】由三角形的面積公式和余弦定理結(jié)合已知條件可求出角,再利用正弦定理可求得結(jié)果
【詳解】解:因為,所以,
因為,,
所以,所以,
因為,所以,
因為,所以,
設(shè)外接圓的半徑為
則由正弦定理得,得,
故選:D
4. 已知函數(shù)圖像的一個對稱中心為,則為了得到函數(shù)的圖像,只需將函數(shù)的圖像( )
A. 向左平移1個單位長度B. 向左平移個單位長度
C. 向右平移1個單位長度D. 向右平移個單位長度
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)函數(shù)圖像的一個對稱中心為,求得,進而得到,然后再利用平移變換求解.
【詳解】因為函數(shù)圖像的一個對稱中心為,
所以,,
所以,,
又,
所以,
所以,
因為,
所以為了得到的圖像,只需將函數(shù)的圖像向左平移1個單位長度,
故選:A.
【點睛】易錯點睛:將三角函數(shù)的圖像進行平移的時候,要注意對平移的影響.
5. 已知向量均為單位向量,且,則與的夾角為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】將條件等式變形,再結(jié)合數(shù)量積公式,即可求解.
【詳解】因為,且,則,
兩邊平方可得,即,
所以,,又,
所以與的夾角為.
故選:C
6. 已知函數(shù)在區(qū)間上有且僅有1個零點,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】應(yīng)用三角恒等變換化簡,結(jié)合正弦型函數(shù)的性質(zhì)及區(qū)間零點個數(shù)求參數(shù)范圍即可.
【詳解】,
在上,,即有且僅有1個零點,
所以,則.
故選:D
7. 隨著冬天的到來,越來越多的旅客從全國各地來到“爾濱”賞冰樂雪,今年冰雪大世界以“冰雪同夢,亞洲同心”為主題,一睹冰雕雪雕風(fēng)采的同時還能體驗各中冰上項目,如抽尜,大滑梯,摩天輪等.如圖所示,某地摩天輪最高點離地面高度128m,最低點離地面高度8m,設(shè)置若干個座艙,游客從離地面最近的位置進艙,開啟后按逆時針勻速旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)一周的時間約為24min,游客甲坐上摩天輪的座艙,開始轉(zhuǎn)動tmin后距離地面高度為hm,下列說法正確的是( )
A. 摩天輪的輪盤直徑為60m
B. h關(guān)于t的函數(shù)解析式為
C. h關(guān)于t的函數(shù)解析式為
D. 在游客乘坐一周的過程中,游客有16min時間距地面高度超過38m
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)摩天輪離地最高距離和最低距離的差值,求出直徑判斷A;依題意,分別求出得解析式,判斷B,C;根據(jù)提議,令,求出的取值范圍,判斷D.
【詳解】對于A,因為摩天輪最高點離地面高度128m,最低點離地面高度8m,所以摩天輪的輪盤直徑為,故A錯誤;
對于B,設(shè),則,
令時,則,,
又,解得,
所以,故B,C錯誤 ;
對于D,,
當(dāng)距地面高度超過38m時,即,即,
即,解得,
又因為,所以,所以游客有16min時間距地面高度超過38m,故D正確,
故選:D.
8. 如圖,在邊長為2的等邊中,點為中線的三等分點(靠近點),點為的中點,則( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知可推得,,,進而根據(jù)平面向量數(shù)量積的運算求解即可得出結(jié)果.
【詳解】由已知,,,,
所以.
由已知是的中點,所以,
,.
所以,
,
所以,.
故選:B.
二、多選題(每小題6分)
9. 在中,,角所對的邊,下列結(jié)論正確的為( )
A. 若,有一個解B. 若,無解
C. 若,有兩個解D. 若,有一個解
【答案】BCD
【解析】
【分析】根據(jù)題意,由正弦定理求得,結(jié)合選項中的取值范圍,分類討論,即可求解.
【詳解】因為且,由正弦定理,即,
當(dāng)時,可得,所以,此時有一個解,故A不正確;
當(dāng)時,可得,不成立(舍去),此時無解,故B正確;
當(dāng)時,即,則,由,此時有兩解,即有兩解,故C正確;
當(dāng),即,則,由,此時只有一解,故D正確.
故選:BCD.
10. 下列命題中正確的是( )
A. 非零向量 滿足 ,則 與 的夾角為
B. 已知非零向量 ,若 ,則 的夾角為銳角
C. 若 是 所在平面上的一點,且滿足 ,
則 為等腰三角形
D. 在 中,若點 滿足 ,則 為 的垂心
【答案】ACD
【解析】
【分析】對于A,根據(jù)向量的加法與減法法則,易判斷是等邊三角形即可求解;
對于B,根據(jù)向量的數(shù)量積定義即可求解;
對于C,根據(jù)向量的數(shù)量積判斷得 ,又根據(jù)E為AB中點,即可判斷;
對于D,根據(jù)題意,結(jié)合向量的運算得 , ,即可判斷.
【詳解】對于A,如圖,作 ,則,又 ,則由題意知是等邊三角形,則可設(shè)與的夾角為 ,所以A正確;
對于B,設(shè) 與的夾角為,則由得 ,又因為 ,所以 ,所以B錯誤;
對于C,如圖,
取AB中點為E,連接CE,
因為,
所以CE⊥BA,又E為AB中點,所以CA =CB, 故三角形ABC的形狀一定是等腰三角形,所以C正確;
對于D,由
同理可得 ,所以P為的垂心,故D正確.
故選ACD.
11. 對于非零向量,定義變換以得到一個新的向量.關(guān)于該變換,下列說法正確的是( )
A. 若,則
B. 若,則
C. 存在,使得
D. 設(shè),,,...,,則
【答案】ABD
【解析】
【分析】根據(jù)新定義,結(jié)合向量平行的坐標(biāo)運算可得選項A正確;根據(jù)向量垂直的坐標(biāo)公式可得選項B正確;根據(jù)向量夾角的坐標(biāo)公式可得選項C錯誤;根據(jù)條件可得,計算,結(jié)合數(shù)量積的坐標(biāo)運算可得選項D正確.
【詳解】設(shè),由得, ,,
A.∵,∴,
∴,
∴,故A選項正確;
B.∵,∴,
∴,
∴,故B選項正確;
C.∵ ,
,
∴,故C選項錯誤;
D.當(dāng)時,,,故,
∵,∴,
∴,
∴,故D選項正確.
故選:ABD.
三、填空題(每小題5分)
12. 向量與向量的夾角為鈍角,則的取值集合為__.
【答案】
【解析】
【分析】
由題意可得,且與 不共線,由此求得取值集合.
【詳解】解:∵向量,,若向量與向量夾角為鈍角,
∴,且與 不共線,
即 且,即 且.
故答案為:.
【點睛】本題主要考查兩個向量的夾角,兩個向量共線的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.
13. 在中,是邊上一點,的面積為,為銳角,則__________.
【答案】##.
【解析】
【分析】由題意得出,再有余弦定理求出,由正弦定理可求出,即可求出.
【詳解】∵在中,,D是AB邊上一點,CD=2,
的面積為,為銳角,
∴,解得:,
∴,
由余弦定理有:,∴,
由正弦定理,
又因為
故答案為:.
14. 中,角,,對邊分別為,,,點是所在平面內(nèi)的動點,滿足.射線與邊交于點.若,,則角的值為 _____,面積的最小值為 _______.
【答案】 ①. ②. ##
【解析】
【分析】判斷出是三角形的角平分線,利用余弦定理求得,根據(jù)三角形面積公式以及基本不等式求得三角形面積的最小值.
【詳解】表示方向的單位向量,表示方向的單位向量,
根據(jù)向量加法的幾何意義可知在三角形的角平分線上,
即是三角形的角平分線,
由可得,,
得,
則為銳角,所以,
依題意,
根據(jù)三角形的面積公式有,
整理得,
所以,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,
所以三角形面積的最小值為.
故答案為:①;①.
四、解答題
15. (1)已知,是夾角為的兩個單位向量,,.求與的夾角;
(2)已知,,求與的夾角
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意,由向量的夾角公式代入計算,即可得到結(jié)果;
(2)根據(jù)題意,由向量坐標(biāo)運算,結(jié)合向量的夾角公式代入計算,即可得到結(jié)果.
【詳解】(1)因為,是夾角為的兩個單位向量,故,
則.
則.
,
故,而,故.
(2)因為向量,,所以,
則,
所以,
又,
所以與的夾角為
16. 已知的內(nèi)角,,的對邊分別是,,,且.
(1)求的大??;
(2)若的面積等于,,求的值.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)根據(jù)題意結(jié)合余弦定理得,進而得;
(2)結(jié)合(1),由的面積等于得,進而得,故由余弦定理得,再結(jié)合正弦定理求解即可.
【詳解】解:(1)∵,由余弦定理得,
∵,∴.
(2)因為,
所以,又,故,
于是,
∴,,
所以.
【點睛】本題考查正余弦定理解三角形,考查運算求解能力,是基礎(chǔ)題.本題第二問解題的關(guān)鍵在于利用正弦定理求解.
17. 已知函數(shù)的部分圖像如圖,,.
(1)若已知圖中點A的橫坐標(biāo).
(ⅰ)求的解析式;
(ⅱ)若,求x的取值范圍;
(2)求的值.
【答案】(1)(ⅰ);(ⅱ),
(2)
【解析】
【分析】(1)(i)由圖可知,求出,再求出,將點帶入即可求,進而知道的解析式;(ii)結(jié)合正弦函數(shù)的圖象解不等式即可.
(2)先由求出,再將點代入,求,再由列出等式,經(jīng)過變形求解即可.
【小問1詳解】
(?。﹫D中點A的橫坐標(biāo),,,.
,將點代入得:,所以,,
所以,,因為所以時,.
.
(ⅱ)若,則,
,,解得,,
即x的取值范圍為,.
【小問2詳解】
由圖可知,,又,
將點代入得:,所以,
解得,,因為,即,
所以所以當(dāng)時,,
,又,
,,
由圖可知
,
,
18. 如圖,在四邊形ABCD中,AD⊥AB,∠CAB=60°,∠BCD=120°,AC=2.
(1)若∠ABC=30°,求DC;
(2)記∠ABC=θ,當(dāng)θ為何值時,△BCD面積有最小值?求出最小值.
【答案】(1)(2)θ=75°時,面積取最小值.
【解析】
【分析】(1)由題意可求∠ADC=120°,在△ACD中,可得∠CAD=90°﹣60°=30°,∠ADC=120°,進而由正弦定理解得CD的值.
(2)由題意可得可得∠CAD=30°,可求∠ADC=150°﹣θ,在△ADC中,由正弦定理解得,在△ABC中解得,利用三角形的面積公式,三角函數(shù)恒等變換的應(yīng)用可求S△BCD,結(jié)合范圍0°<θ<150°,可得﹣60°<2θ﹣60°<240°,利用正弦函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
【詳解】解:(1)在四邊形ABCD中,因為AD⊥AB,∠BCD=120°,∠ABC=30°,
所以∠ADC=120°,
在△ACD中,可得∠CAD=90°﹣60°=30°,∠ADC=120°,
AC=2,由正弦定理得:,
解得:.
(2)因為∠CAB=60°,AD⊥AB可得∠CAD=30°,
四邊形內(nèi)角和360°得∠ADC=150°﹣θ,
∴在△ADC中,由正弦定理得:,解得:,
在△ABC中,由正弦定理得:,解得,
∴S△BCD
,
∵0°<θ<150°,
∴﹣60°<2θ﹣60°<240°,
∴當(dāng)2θ﹣60°=90°即θ=75°時,S取最小值為.
【點睛】本題主要考查了正弦定理,三角形的面積公式,三角函數(shù)恒等變換的應(yīng)用以及正弦函數(shù)的性質(zhì),考查了計算能力和轉(zhuǎn)化思想,考查了數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,屬于中檔題.
19. “費馬點”是三角形內(nèi)部與其三個頂點的距離之和最小的點.對于每個給定的三角形,都存在唯一的費馬點,當(dāng)?shù)娜齻€內(nèi)角均小于時,使的點即為費馬點.已知中,角的對邊分別為,點是的“費馬點”.
(1)求角;
(2)若,求的周長;
(3)若,求實數(shù)的值.
【答案】(1)
(2)
(3)6
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理將題目中的條件.轉(zhuǎn)換成僅含有角關(guān)系,再利用輔助角公式求解即可;
(2),由向量的數(shù)量積可得,由三角形的面積可得,結(jié)合余弦定理可求,可求周長;
(3)不妨設(shè),則.由余弦定理解方程組即可得解.
【小問1詳解】
因為,
由正弦定理得
即:,
所以
所以,即,所以,得;
【小問2詳解】
,
因為,
所以,
由得:
,即,
由余弦定理得,即,
則,解得.
所以的周長為;
【小問3詳解】
不妨設(shè),則.由余弦定理得:
,①
,②
,③
因為,所以,即,則,
由②③,,則
即
因為,所以,解得或(舍)
所以,得
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題關(guān)鍵是理解并應(yīng)用費馬點的定義,第三問關(guān)鍵是設(shè),從而推導(dǎo)出、,結(jié)合關(guān)系求得.
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