上海市浦东新区川沙中学2021-2022学年高一下学期期中数学试题 Word版含解析.docx

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上海市川沙中学2021-2022学年高一下期中考试数学试卷一、填空题（本大题满分36分，本大题共有12题）1.函数定义域为_____________________．【答案】【解析】【分析】由，可得，结合正弦函数的性质，即可得到所求定义域．【详解】解：依题意可得，可得，解得，，所以函数的定义域为.故答案为：．2.已知向量，若向量，则实数_____.【答案】【解析】【分析】直接根据向量平行得到，解得答案.【详解】向量，由得，所以.故答案为：3.已知复数，则复数的虚部为_____.【答案】【解析】【分析】根据复数乘法和除法运算法则化简，即可得到复数的虚部.【详解】，则复数虚部为.故答案为：. 4.若，则角_____.【答案】【解析】【分析】利用反三角函数解方程即可.【详解】由于表示上正弦值等于的一个锐角，且，故.故答案为：.5.在中，，则的形状为_____.(填“锐角三角形”、“钝角三角形”或“直角三角形”)【答案】钝角三角形【解析】【分析】利用正弦定理和余弦定理求出，即可得到答案.【详解】在中，，由正弦定理得，所以，，由余弦定理得，因为，所以.故的形状是钝角三角形.故答案为：钝角三角形6.已知，，向量在上的投影向量为__.【答案】【解析】【分析】直接根据投影向量的概念计算得到答案.【详解】向量在上的投影向量为.故答案为： 7.已知两个单位向量、的夹角为，若向量，则__.【答案】【解析】分析】计算，，计算得到答案.【详解】由题意得，所以.故答案为：8.已知函数，且，则__.【答案】0【解析】【分析】计算得到，代入计算得到答案【详解】，则.故答案为：9.我国古代数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”，用现代式子表示即为：在中，、、所对的边长分别为、、，则的面积.根据此公式，若，且，则的面积为__.【答案】【解析】【分析】根据正弦定理结合三角恒等变换得到，利用余弦定理得到，代入公式计算得到答案.【详解】由于，所以，故， 即，因为，，故.由余弦定理得，整理得，所以.故答案为：10.在中，，是的中点，若，在线段上运动，则的最小值为____________．【答案】【解析】【分析】先判断是等腰直角三角形，，以所在的直线为轴，以的中点为坐标原点建立直角坐标系，写出点的坐标，设且，求出和的坐标，计算再求最值即可.【详解】在中，，，所以，，是等腰直角三角形，，如图以所在的直线为轴，以的中点为坐标原点建立直角坐标系，则，设则， 所以，所以时，取得最小值为，故答案为：【点睛】关键点点睛：本题的关键点是判断是等腰直角三角形，易于建坐标系，设出动点坐标且，求出定点坐标，即可用坐标表示数量积，再计算最值.11.定义在区间上的函数与的图象的交点个数为____.【答案】16【解析】【分析】画出时的图像，根据图像结合函数的奇偶性得到答案.【详解】由于，故为偶函数，因为也为偶函数，故考虑的情况，画出图像，如图所示：共有个交点，且时，没有交点，故共有16个交点.故答案为：1612.已知平面向量满足，则的最大值是__.【答案】【解析】【分析】计算得到，平方化简得到，，计算得到最值.【详解】由，得，所以，当和共线时等号成立，所以，即，所以， 又，当时取等号.所以的最大值是.故答案为：二、选择题（本大题满分12分，本大题共有4题）13.下列命题一定成立的是（）A.若，则B.若，则C.若，则是纯虚数D.若且，则且【答案】D【解析】【分析】根据复数的概念和性质逐项进行检验即可判断.【详解】对于，当时，，故选项错误；对于，当时，，但并不相等，故选项错误；对于，若，则并不是纯虚数，故选项错误；对于，因为且，所以为正实数，则且，故选项正确，故选：.14.已知向量,则下列能使成立的一组向量是(　　)A.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】根据平面向量基本定理，只要不共线即可．【详解】A中是零向量，与任何向量共线，B中，，D中，，只有C中不共线，根据平面向量基本定理，存在使得．故选：C. 【点睛】本题考查平面向量基本定理，掌握平面向量基本定理是解题基础．15.若把函数的图象沿轴向左平移个单位，沿轴向下平移一个单位，然后再把图象上各个点的横坐标缩短为原来的，得到函数的图象，则的解析式为（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】根据图象的平移变换求即可.【详解】函数的图象上各个点的横坐标伸长为原来的2倍得到，然后向上平移一个单位得到，向右平移个单位得到，所以.故选：D.16.在△中，为中点，为中点，则以下结论：①存在△，使得；②存在三角形△，使得∥，则（）A.①成立，②成立B.①成立，②不成立C.①不成立，②成立D.①不成立，②不成立【答案】B【解析】【分析】建立坐标系，设出坐标，利用坐标关系表示出即可判断.【详解】不妨设，，，，，①，，若，∴，∴，满足条件的明显存在，∴①成立；②F为AB中点，，与交点即重心， ∵为三等分点，为中点，∴与不共线，即②不成立；故选：B三、解答题（本大题满分52分，本大题共有5题）17.已知，其中.（1）求的值；（2）求的值.【答案】（1）（2）【解析】【分析】利用同角三角函数基本公式和正弦的和差公式求值即可.【小问1详解】因为，，且，，所以，，，所以.【小问2详解】因为，，所以.18.已知平面向量，.（1）当为何值时，与垂直； （2）若与的夹角为锐角，求实数的取值范围.【答案】（1）；（2）.【解析】【分析】（1）由与的数量积为可得；（2）由与的数量积大于0，再去除两向量同向的情形．【详解】（1）由已知，，，与垂直，则．解得；（2），，又时，，两相向夹角为0，所以且．19.已知向量，，，设函数.（1）求函数最小正周期和严格单调增区间；（2）求函数在恒成立，其实数的取值范围.【答案】（1）；（2）【解析】【分析】（1）化简得到，得到周期，计算得到单调区间.（2）题目转化为在恒成立，根据范围计算函数的值域得到答案.【小问1详解】 ，最小正周期为，令，解得，严格单调增区间为；【小问2详解】恒成立，得在恒成立，当时，，，，所以.20.图所示，我国黄海某处的一个圆形海域上有四个小岛，小岛与小岛、小岛相距都为公里，与小岛相距公里（其中为常数），已知角为钝角，且．（1）求小岛与小岛之间的距离；（用表示）（2）求四个小岛所形成的四边形的面积；（用表示）（3）记为，为，求的值．【答案】（1）公里；（2）平方公里；（3）．【解析】【分析】（1）结合同角得平方关系求出的值，进而在中结合余弦定理即可求出结果；（2）结合（1）的结果求出的面积，再在中利用余弦定理求出 ，进而结合三角形的面积公式求出的面积，进而可以求出结果；（3）在利用余弦定理求出的值，进而结合同角的平方关系求出的值，然后结合两角和的正弦公式即可求出结果.【详解】（1）因为角为钝角，且，所以，在中，，即，因为，解得，所以小岛与小岛之间的距离公里；（2）由（1）知，所以，因为，所以，在中，，即，因为，解得，所以,所以，所以四个小岛所形成的四边形的面积为平方公里；（3）在中，，，因此，，则，,所以.21.已知函数，任取，若函数在区间上的最大值为，最小值为，记. （1）求函数的最小正周期及对称轴方程；（2）当时，求函数的解析式；（3）设函数，，其中为参数，且满足关于的不等式有解，若对任意，存在，使得成立，求实数的取值范围.【答案】（1），()；（2）.（3）.【解析】【分析】(1)根据正弦型函数的解析式求出它的最小正周期和对称轴方程；(2)分类讨论、、时，求出对应函数的解析式；(3)根据的最小正周期求出函数的最小正周期，研究函数在一个周期内的性质，求出的解析式，画出的部分函数图像，求出值域，利用不等式求出k的取值范围，再把“若对任意，存在，使得成立”转化为“在上的值域是在上的值域的子集”，从而求出k的取值范围.【详解】(1)函数的最小正周期为，令，解得对称轴为；(2)①当时，在区间上，，，所以 ②当时，在区间上，，，所以，③当时，在区间上，，，所以，所以当时，；(3)因为函数的最小正周期为4，所以，所以即函数的周期为4，由(2)可得，画出函数的部分图像如图所示，函数的值域为， 已知有解，即，则，若对任意，存在，使得成立，则在上的值域是在上的值域的子集，，当时，在上单调递减，在上单调递增，所以，因在上单调递增，所以，所以，即.【点睛】本题考查正弦型函数的图像与性质，涉及周期性、对称性与单调性，考查不等式恒成立问题，分段函数的单调性与值域，属于难题.