【文档说明】北京市陈经纶中学2023-2024学年高一下学期阶段性诊断(3月)数学试卷 Word版含解析.docx,共(10)页,660.125 KB,由小赞的店铺上传
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北京市陈经纶中学2023-2024学年高一下学期阶段性诊断(3月)数学试卷2024.3(考试时间60分钟满分100分)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.已知复数(2i)(1i)z=+−,i为虚数单位,则复数z的虚部为()A.iB.i−
C.1D.-1【答案】D【解析】【分析】根据复数的乘法运算,可得复数的虚部.【详解】因为222iiiz=−+−22ii1=−++3i=−,所以复数z的虚部为:1−.故选:D2.已知向量(2,8)a=,(4,2)b=−.若2cab=−,则向量c=()A.(0,14)B.(8,14
)C.(12,12)D.(4,20)−【答案】B【解析】【分析】利用平面向量的坐标运算直接求解可得结果.【详解】因为2cab=−()()22,84,2=−−()8,14=,故选:B3.在ABC中,若105,45,2ABb==
=,则c=()A.1B.3C.2D.6【答案】A【解析】【分析】由题意可得C,再由正弦定理即可得到结果.【详解】因为105,45AB==,所以30C=,由正弦定理可得12sin21sin22bCcB===.故选:A4.如图,在平行四边
形ABCD中,已知8AB=,5AD=,3CPPD=,2APBP=,则ABAD的值是()A.8B.12C.22D.24【答案】C【解析】【分析】以,ABAD为基底,表示出向量AP,BP,再根据向量数
量积运算可得结果.【详解】易知:14APABAD=+,34BPABAD=−+,且264AB=,225AD=.由2APBP=13244ABADABAD+−+=22312162ABABADAD−−+=11225
22ABAD−−+=22ABAD=.故选:C5.在ABC中,若20ABBCAB+=,则ABC的形状一定是()A.等边三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等腰直角三角形【答案】B【解析】【分析】先利用数量积运算化简得到2cosacBc=,再利用余弦定理化简得解.【详解】因为
20ABBCAB+=,所以2cos()0acBc−+=,所以2cosacBc=,所以22222acbaccac+−=,所以222bca+=,所以三角形是直角三角形.故选:B的6.已知向量a,b是两个单位向量,则“a与b的夹角为锐
角”是“||2ab−”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】根据向量的夹角得出差向量的模长判断充分条件,举反例判断是不是必要条件即得【详解】由向量a,b是
两个单位向量,且a与b的夹角为锐角,可设,θab=.则()2abab−=−=222aabb−+=12cosθ1−+=()21cosθ−,因为πθ0,2,所以0cosθ<1,所以()21cosθ
2−,故“a与b的夹角为锐角”是“||2ab−”的充分条件;若ab=,则0ab−=,但此时,0ab=,不锐角,所以“a与b的夹角为锐角”是“||2ab−”的不必要条件.总之,“a与b的夹角为锐角”是“||2ab−”的充分不必要条件.故选:A7.已知a,b是两个夹角为3
的单位向量,则kba−的最小值为()A.14B.12C.34D.32【答案】D【解析】【分析】根据复数的数量积运算求向量的模.【详解】因为()2kbakba−=−()222kbkbaa=−+21212kk=−+21kk=−+21324k=−+32(
当且仅当12k=时取“=”).故选:D8.在ABC中,42ABAC==,当R时,ABBC+的最小值为4.若AMMB=,是22sincosAPABAC=+,其中ππ,63,则MP的最大值为()A.2B.4C.25D.42【答案】C【解析】【分析
】由ABBC+的最小值为4可得ABC的形状为等腰直角三角形,建立平面直角坐标系将向量坐标化,利用平面向量共线定理以及的取值范围表示出MP的表达式,再由二次函数单调性即可求得max25MP=.【详解】如下图所示:在直线BC上取一点D,使得BDBC=,所以ABBCABBDAD+=
+=,当ADBC⊥时,ABBC+取得最小值为4,即4AD=;又42ABAC==,所以可得ABC是以A为顶点的等腰直角三角形,建立以A为坐标原点平面直角坐标系,如下图所示:又AMMB=可得M为AB的中点,由22sincosAPABAC=+以及22sin
cos1+=可得P在BC上,可得()()()()0,0,0,42,42,0,0,22ABCM,所以()()0,42,42,0ABAC==,可得()2242cos,42sinP,则()2242cos,42sin22
MP=−,的令2cost=,由ππ,63可得213cos,44t=,所以()42,2242MPtt=−,()()22242224264328MPtttt=+−=−+,由二次函数264328ytt=−+13,44t上单调递增可得,2ma
x33643282544MP=−+=.故选:C【点睛】关键点睛:本题关键在于利用ABBC+的最小值为4判断出ABC的形状,将向量坐标化并表示出模长表达式利用函数单调性可求得结果.二、填空题共6小题,每小题5分,
共30分.9.已知复数z满足(1i)13iz+=+,则||z=______________.【答案】5【解析】【分析】利用复数的模的性质进行计算.【详解】由13i1iz+=+()()()()13i1i1i1iz+−=+−42i2i2
+==+2215z=+=.故答案为:510.已知向量a,b,c在坐标纸中的位置如图所示,若每个小方格的边长为1,则()abc+=____________;ab=____________.【答案】①.0②.3【解析】【分析】建立平面直角坐标系,用坐标表示向量,
再用坐标运算求值.【详解】如图:建立如图坐标系.在则()2,1a=,()2,1b=−,()0,1c=.则()abc+=()()()()2,12,10,1+−=()()4,00,10=.()()2,12,14
13ab=−=−=故答案为:0;311.已知两灯塔A和B与海洋观测站C的距离都为100km,灯塔A在观测站C的北偏东20方向上,灯塔B在观测站C的南偏东40方向上,则灯塔A与灯塔B的距离为_________km.【答案】1003【解析】【分析】易得角C,再利用余
弦定理即可得解.【详解】如图,由题意得120,100CACBC===,则2222cos10000100001000030000ABACBCACBCC=+−=++=,所以1003AB=,即灯塔A与灯塔B的距离为1003km.故答案为:1003.12.在ABC中,4a=,5b=,
6c=,则sin2sinAC=__________.【答案】1【解析】【详解】试题分析:222sin22sincos2cos44cos1sinsin332AAAaAbcaACCcbc+−=====考点:正余弦定理解三角形13.
已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=4,b=43,30A=,则该三角形的面积等于__________.【答案】43或83【解析】【分析】利用余弦定理求出c,再根据三角形面积公式可求出结果.【详解】由余弦
定理得2222cosabcbcA=+−,即231648832cc=+−,即212320cc−+=,解得4c=或8c=,当4c=时,111sin43443222ABCSbcA===!,当8c=时,111sin43883222ABCSbcA==
=!.所以该三角形的面积等于43或83.故答案为:43或8314.《数书九章》是中国南宋时期杰出数学家秦九韶的著作,全书十八卷共八十一个问题,分为九类,每类九个问题,《数书九章》中记录了秦九韶的许多创造性成就,其中在卷五“三斜求积”中提出了已知三角形三边a,b,c求面积的公式,这与古希腊的海伦公
式完全等价,其求法是:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上,以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实,一为从隅,开平方得积."若把以上这段文字写成公式,即222222142cabSca+−=−.现有ABC满足sin
:sin:sin2:3:7ABC=,且ABC的面积332ABCS=△.给出下列四个结论:①ABC周长为57+;②ABC三个内角A,C,B满足关系2ABC+=;③ABC外接圆半径为2213;④ABC中线CD的长为192,其中,所有正确结论的序号是___________.【答案】①②④【解析
】【分析】结合正弦定理,求出三边长之比,在根据已知三角形的面积,可求出三边长,再用正弦定理、余弦定理,向量的模的运算判断各选项.【详解】因为sin:sin:sin2:3:7ABC=,根据正弦定理可得:::2:3:7abc
=,可设:2ak=,3bk=,7ck=()0k.代入222222142cabSca+−=−得()()()()()22222272333127242kkkkk+−=−1k=.所以ABC周长:23757abc++=++=+,
故①正确;有余弦定理:222cos2abcCab+−=4971122+−==60C=,所以2ABC+=,故②正确;由2RsincC=(R为三角形外接圆半径)得:72R=sin6021R=3,故③错误;因为()12CDCACB=+且29CA=,24CB=,32cos603CACB=
=,所以()212CDCACB=+22122CACACBCB=++19642=++192=,故④正确.故答案为:①②④【点睛】方法点睛:用向量的方法求三角形中线长是一个常用的简单方法.三、解答题共
2小题,共30分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.15.如图,在平面四边形ABCD中,ABBC⊥,33AB=,3CD=,33sin14DBC=,3C=.(1)求sinBDC的值;的(2)求BD,AD的值.【答案】(1)437;(2)7BD=,7
AD=【解析】【分析】(1)由同角三角函数基本关系得13cos14DBC=,利用两角和的正弦及内角和定理展开求解即可(2)利用正弦定理得7BD=,再利用余弦定理求解【详解】(1)∵33sin14DBC=,22sincos1,02DBCDBCDBC+=,∴13cos14
DBC=在△BDC中,,3=CDBCCBDC++=,∴sinsin()BDCDBCC=+sincoscossinDBCCDBCC=+331133431421427=+=(2)在△BDC中,由正弦定理得sinsi
nCDBDDBCC=,即3333142BD=解得7BD=,∵2ABDDBC+=,33sin14DBC=,∴cosABD3314=,在△ABD中,33AB=,根据余弦定理,2222cosADABBDABBDABD=+−2233(33)723374914=+−=解得7AD
=【点睛】本题主要考查了余弦定理,正弦定理在解三角形中的综合应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.16.已知锐角ABC,同时满足下列四个条件中的三个:①3A=②13a=③15c=④1sin3C=(1)请指出这三个条件,并说明理由;(2)求ABC的面积.【答案】(1)ABC同时满足①,
②,③,理由见解析.(2)303【解析】【分析】(1)判断三角形的满足条件,推出结果即可.(2)利用余弦定理求出b,利用面积公式求解ABC的面积.【详解】(1)ABC同时满足①,②,③.理由如下:若ABC同时满足①,④,则在锐角A
BC中,11sin32C=,所以06C又因为3A=,所以32AC+所以2B,这与ABC是锐角三角形矛盾,所以ABC不能同时满足①,④,所以ABC同时满足②,③.因为ca所以CA若满足④.则6AC,则2B,这与ABC是锐
角三角形矛盾.故ABC不满足④.故ABC满足①,②,③.(2)因为2222cosabcbcA=+−,所以222113152152bb=+−.解得8b=或7b=.当7b=时,22271315cos02713
C+−=所以C为钝角,与题意不符合,所以8b=.所以ABC的面积1sin3032SbcA==.【点睛】本题主要考查解三角形中余弦定理的应用及面积公式的应用,属于中档题目.