【文档说明】宁夏回族自治区银川一中2021-2022学年高一下学期期中考试数学试题 含解析.docx,共(16)页,676.365 KB,由小赞的店铺上传
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银川一中2021/2022学年度(下)高一期中考试数学试卷一、选择题:每小题5分,满分60分.1.与2022°终边相同的角是()A.112−B.72−C.222°D.142°【答案】C【解析】【分析
】终边相同的角,相差360°的整数倍,据此即可求解.【详解】∵2022°=360°×5+222°,∴与2022°终边相同的角是222°.故选:C.2.已知第二象限角的终边上一点()sin,tanP,则角的终边在A第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四
象限【答案】C【解析】【分析】根据第二象限横纵坐标的正负值判断得sin0,tan0,再判断角的象限即可.【详解】因为点()sin,tanP在第二象限,所以有sin0,tan0,所以
是第三象限角.故选:C【点睛】本题考查各象限三角函数值的正负.属于基础题.3.在四边形ABCD中,若0,0ABCDACBD+==,则四边形为()A.正方形B.矩形C.等腰梯形D.菱形【答案】D【解析】【分析】依据向量相等的几何意义和向量数量积的几何意义
去判断四边形的形状.【详解】由0ABCD+=,可得ABDC=,即//ABCD,则四边形ABCD为平行四边形;又由0ACBD=,可得ACBD⊥,则平行四边形四边形ABCD为菱形故选:D.4.22π3πcoscos88−=()A.22−B.2
2C.-1D.1【答案】B【解析】【分析】由诱导公式和余弦的二倍角公式计算.详解】2222π3ππππ2coscoscossincos888842−=−==.故选:B.5.已知||||1ab==,向量a与b的夹角为60,则|34|a
b−=()A.5B.13C.32D.13【答案】D【解析】【分析】利用向量的数量积去求|34|ab−的值.详解】()222221|34|3491624911612411132abababab−=−=+−=+−=故选:D6.函数()tan214fxx
=−−的定义域为()A.3,48xkxkkZ++B.,44xkxkkZ−+C.3,2428kkxxkZ++D.,2424kkxxkZ
−+【答案】C【解析】【分析】利用关于正切型函数的不等式去求函数()tan214fxx=−−的定义域【详解】由πtan(2)14x-?,可得ππππ2π442kxk+?<+,则π3πππ2428kkx+?+【【则函数()tan214fxx=−−
的定义域为3,2428kkxxkZ++故选:C7.已知23PAPBtPC=+,若A、B、C三点共线,则||||ABAC为()A.12B.13C.23D.2【答案】A【解析】【分析】先求得t的值,再去求||||ABAC的值【详解】由23PAPBtPC=+,若A、B、C三
点共线,可得213t+=,则13t=则2133PAPBPC=+,()1133BAPAPBPCPBBC=−=−=,()2233PCPAPCAPCBBC=−=−=,则||||12||||ABBAACAC==故选
:A8.若,,2,且25sin5=,()10sin10−=−,则sin=A.7210B.22C.12D.110【答案】B【解析】【分析】利用两角和差的正弦公式将β=α-(α﹣β)进行转化求解即可.【详解】β=α-(α﹣β),∵2<απ<,2<βπ<,π−−<
β<2−,∴2−<αβ2−<,∵sin(αβ−)1010=−<0,∴αβ2−−<<0,则cos(αβ−)()2210903101αβ1()1010010sin=−−=−−==,∵sinα255=,∴cosα22255511()5255sin=−−=−−=−=−,则s
inβ=sin[α-(α﹣β)]=sinαcos(α﹣β)-cosαsin(α﹣β)2531055105=−−(1010−)30252252250502−===,故选B【点睛】本题主要考查利用两角和差的正弦公式,同角三角函数基本关系,将β=α-(α﹣β)进行转化是解决
本题的关键,是基础题9.化简1111cos22222++3()2的结果为()A.sin2B.sin2−C.cos2D.cos2−【答案】A【解析】【分析】利用给定角的范围确定出cos与sin2的正负,再利用二倍角的余弦公式化
简变形即得.【详解】因32,则cos0,且3224,即有sin02,所以2211111111cos2coscos(2)sinsin22222222222++=+=−==.故选:A10.已知,,ABC是平面上不共线的三点,O是ABC的重心,动点P满足:1112
322OPOAOBOC=++,则P一定为ABC的A.重心B.AB边中线的三等分点(非重心)C.AB边中线的中点D.AB边的中点【答案】B【解析】【详解】如图所示:设AB的中点是E,O是三角形ABC的重心,()1111223223OPOAOBOCOEOC=++=+2
EOOC=()143OPEOOEEO=+=P在AB边的中线上,是中线的三等分点,不是重心故选B11.17世纪德国著名的天文学家开普勒曾经这样说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割.如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿.”黄金三角形有两种,其中底
与腰之比为黄金分割比的黄金三角形被认为是最美的三角形,它是一个顶角为36°的等腰三角形(另一种是顶角为108°的等腰三角形).例如,五角星由五个黄金三角形与一个正五边形组成,如图所示,在其中一个黄金ABC中,512BCAC−=.根据这些信息,可得cos216=()A.4
58+B.514+−C.358+−D.1254−【答案】B【解析】【分析】先求出72ACB=,51cos4ACB−=,再根据二倍角余弦公式求出cos36,然后根据诱导公式求出cos216.【详解】由题意可得:72ACB=,且1512co
s4BCACBAC−==,251cos722cos3614−=−=,解得:225351cos3684++==,解得:51cos364+=,()51cos216cos18036cos364+=+=−=−故选:B12.已知函数()222sincossin(0)24
xfxxx=−−在区间2π5π,36−上是增函数,且在区间0,π上恰好取得一次最大值,则的取值范围是()A.30,5B.13,25C.15,22D
.50,2【答案】B【解析】【分析】先化简函数()fx的解析式,再依据题意列出关于的不等式组,即可求得的取值范围.详解】222ππ()2sincossinsin2cossin2424xxfxxxxx=−−=−−
πsincos1sinsin(sin1sin)sin2xxxxxxx=−+−=+−=由π2π2xk=+,可得π2π,Z2kxk=+由()fx在区间0,π上恰好取得一次最大值,可得π0π2π2ππ2+,解之得1522
【又()fx在区间2π5π,36−上是增函数,则5ππ622ππ32−−,解之得35综上,的取值范围是1325故选:B二.填空题:每题5分,共20分.13.已知扇形
的圆心角为2rad,扇形的周长为8cm,则扇形的面积为_____2cm.【答案】4【解析】【分析】设扇形的半径为r,弧长为l,根据扇形周长和弧长公式列式,解之得r=2,l=4,再由扇形面积公式可得扇形的面积S.【详解】设扇形的半径为r,弧长为l,则282lrlr+==解得r=2,l
=4由扇形面积公式可得扇形面积S12=lr12=2×4=4故答案为4【点睛】本题给出扇形的周长和圆心角的大小,求扇形的面积,着重考查了扇形的面积公式和弧长公式等知识,属于基础题.14.已知2sin()3+=,1sin()3−=,则tant
an的值为_______.【答案】3【解析】【分析】由两角和差的正弦公式,即可得出结果.【详解】由题可得21sincoscossinsincos3211cossinsincoscossin63+===−=所以1
sincostan231cossintan6===故答案为:315.已知当0xx=时函数()sin2cosfxxx=+取得最大值,则0sinx=__________.【答案】55##155【解析】【分析】12cos,sin55
==,为锐角,由两角和的正弦公式变形函数式,利用正弦函数的最大值可得结论.【详解】12()5(sincos)55fxxx=+,令12cos,sin55==,为锐角,则()5sin()fxx=+,0(
)fx是最大值,所以05sin()5x+=,0sin()1x+=,0π2π,2xkkZ+=+,0π2π2xk=+−,所以00π5sinsin(2π)cos25xkx=+−==.故答案为:55.16.已知ABC为等边三角形,2AB=,ABC所在
平面内的点P满足1,APABACAP−−=的最小值为____________.【答案】231−##123−+【解析】【分析】构造不等式去求AP的最小值【详解】22221222222232ABACABACABAC+=++=++=则()()231APAPABACABACAPABACABAC=−
−++−−−+=−(当且仅当APABAC−−与ABAC+方向相反时等号成立)故答案为:231−三.解答题:(共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.若角的终边上有一点(),8Pm−,且3cos5=−.(1)求m的值;(2)求()()()s
incos2tancos++−−−的值.【答案】(1)6−;(2)45.【解析】【分析】(1)根据三角函数的概念,由题中条件,列出方程组求解,即可得出结果;(2)先将原式化简,再由三角函数的定义求出sin,进而可得出结果.【详解】(1)点P
到原点的距离为()222864rmm=+−=+,根据三角函数的概念可得23cos564mm==−+,解得6m=−,6m=(舍去).(2)原式()()()sincos(sin)(sin)2sintancos(tan)cos++−−==−−−−−,由(1)
可得26410rm=+=,84sin5r−==−,所以原式4sin5=−=.【点睛】本题主要考查由三角函数的定义求参数,以及根据诱导公式化简求值,属于常考题型.18.已知函数()1sincos2fxxx=233cos24x−+.(1)求()fx的最小正周期;(2)若00,2x
,且()012fx=,求()02fx的值.【答案】(1)T=(2)34−【解析】【分析】(1)直接化简函数,再利用三角函数的周期公式求解.(2)先解方程()012fx=得到0x的值,再求()02fx的值.【详解】(1)()1sincos2fxxx
=233cos24x−+13sin244x=−()311cos2sin2423xx++=−.所以()fx的最小正周期T=.(2)因为00,2x,所以022,333x−−,又()001sin223fxx=−12=,所以
0232x−=,解得0526x=,所以()0526fxf=15sin2263=−143sin234==−.【点睛】把形如y=asinx+bcosx的函数化为()22s
inyabx+=+的形式,可进一步研究函数的周期、单调性、最值与对称性,这是解决类似问题的必备步骤.根据三角函数值求角时,必须先求出角的范围,然后在该范围内求解.19.已知向量()()()sin1cos10axbxcm
=−=,,=,,,,其中04x,.(1)若的35ab=−,求tanx的值;(2)若ac+与ac−rr垂直,求实数m的取值范围.【答案】(1)12;(2)661122−−,,.【解析】【分析】(1)根据平面向量的数量积
列方程求出tanx的值,再根据x的范围确定tanx的值;(2)根据平面向量的数量积和模长公式求出m的解析式,再求m的取值范围.【详解】(1)因为3sincos15abxx=−=−,即2sincos5xx=,所以222si
ncostan2sincostan15xxxxxx==++,所以22tan5tan20xx−+=即tan2x=或1tan2x=.因为04x,,所以tan01x,,即1tan2x=;(2)因为ac+与ac−rr垂直,()()2
20acacac+−=−=,ac=,所以221sinmx=+,因为04x,,所以2231sin12mx=+,,即661122m−−,,.【点睛
】本题考查了平面向量的数量积与模长应用问题,也考查了三角函数的应用问题,是中档题.20.如图,在平面直角坐标系xOy中,以x轴的非负半轴为始边的锐角和钝角的终边与单位圆分别交于点A,B,单位圆与x轴的正半轴交
于点M,且34MOBS=.,(Ⅰ)求cos22πβ−的值;(Ⅱ)求(2)OAOBOM+的取值范围.【答案】(Ⅰ)32−;(Ⅱ)3(,3]2.【解析】【分析】(Ⅰ)由三角形面积,结合三角形面积公式得23=,而cos2sin22ββ−=,
即可求值.(Ⅱ)由题设,应用辅助角公式可得(3sin(2))3OAOBOM+=+,根据π(0,)2,即可求范围.【详解】(Ⅰ)由题设知,131sin24MOBS==,即3sin2=,又为钝角,∴23=,∴313
cos2sin22sincos2()2222ββββ−===−=−.(Ⅱ)(22)OAOBOMOAOBOAOM=++,由AOM=,23BOA=−,∴33cos()2coscossin3sin()22(2)323OAOBOM
+=+=++=−,∵π(0,)2,即5(,)336+,∴33sin()(,3](2)32OAOBOM+=+.21.已知函数()()sin(0,0,)2fxAxA=+的部分图象如图所示.(1)求函数()yfx=在1,2上的单调递减区
间;(2)若函数()yfx=在区间,ab上恰有2022个零点,求ba−的取值范围.【答案】(1)111,6(2))2021,2023【解析】【分析】(1)先求得()fx解析式,再去求函数()yfx=在1,2上的单调递减区间;(2)依据函数()yfx=的周期
性及对称性去求ba−的取值范围.【小问1详解】由题可得1A=,412233T=−=,则2πωπT==,当56x=时,()fx取得最大值,则()5ππ2πZ62kk+=+,所以()πφ2πZ3kk=−+,又因为πφ2,
故πφ3=−∴()πsinπ3fxx=−,令ππ3π2ππ2π232kxk+−+,Zk,则5112266kxk++,Zk,故()fx的单调递减区间为()51122Z66kkk++,,则()fx在12,上的单调递减区间为11
16,;【小问2详解】因为()fx周期为2,若函数()yfx=在区间,ab上恰有2022个零点,则101021101121ba+−+,解得ba−的取值范围为)20212023,.22.某市为了改善居民的休闲娱乐活动场所,现
有一块矩形ABCD草坪如下图所示,已知:120AB=米,603BC=米,拟在这块草坪内铺设三条小路OE、EF和OF,要求点O是AB的中点,点E在边BC上,点F在边AD时上,且EOF90=.(1)设BOE=
,试求OEF的周长l关于的函数解析式,并求出此函数的定义域;(2)经核算,三条路每米铺设费用均为300元,试问如何设计才能使铺路的总费用最低?并求出最低总费用.【答案】(1)()60cossin1cossinl++=,定义域为,63;(2)当60B
EAF==米时,铺路总费用最低,最低总费用为()3600021+元.【解析】【分析】(1)利用勾股定理通过lOEOFEF=++,得出()60cossin1cossinl++=,结合实际情况得出该函数的定义域;(2)设sincost+=,由题意知,要使得铺路
总费用最低,即为求OEF的周长1201lt=−最小,求出t的取值范围,根据该函数的单调性可得出l的最小值.【详解】(1)由题意,在RtBOE中,60OB=,2B=,BOE=,60cosOE=,
RtAOF中,60OA=,2AFO=,60sinOF=,又2EOF=,2222606060cossincossinEFOEOF=+=+=,所以606060cossincos
sinlOEOFEF=++=++,即()60cossin1cossinl++=.当点F在点D时,这时角最小,求得此时6=;当点E在C点时,这时角最大,求得此时3=.故此函数的定义域为,63;
(2)由题意知,要求铺路总费用最低,只需要求OEF的周长l的最小值即可.由(1)得()60cossin1cossinl++=,,63,设sincos2sin4t=+=+,21sincos2t−=,则()()260cos
sin16011201cossin12tltt+++===−−,由,63,得5712412+,3122t+,则311212t+−−,从而121311t++−,当4=,即当60BE=时,()min12021l=+,答:当60BEAF==米时
,铺路总费用最低,最低总费用为()3600021+元.【点睛】本题考查三角函数模型的实际应用,同时也考查了正弦定理、勾股定理的应用,要根据题意构建函数解析式,并利用合适的方法求解,考查分析问题与解决问题的能力,属于中等题.