【文档说明】上海市虹口高级中学2021-2022学年高一下学期期末数学试题 含解析.docx,共(15)页,650.903 KB,由小赞的店铺上传
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高一第二学期数学线上教学质量监控测试2022年6月一、填空题:(4*10=40分)1.设复数z满足i32iz=+,其中i是虚数单位,则Imz=___________.【答案】-3【解析】【分析】利用复数除法运算化简复数z,即可求解.【详解】由i32iz=+可得:()()()
32ii32i23iiiiz+−+===−−,所以Im3z=−,故答案为:3−.2.已知向量()1,1a=−,(),2bm=,若存在实数,使得ab=,则m=___________.【答案】2−【解析】【分析】由于ab=,所以//ab,从而列方程可得m的值
.【详解】因为ab=,则//ab,所以120m−−=,得2m=−.故答案为:2−.3.已知||2,4bab==−,则向量a在向量b方向上的数量投影为___________.【答案】2−【解析】【
分析】利用向量的数量积转化求解向量a,b在方向上的数量投影即可.【详解】解:设向量a与b的夹角是,则向量a在b方向上的数量投影为:4||cos22||abab−===−.故答案为:2−4.将边长为2的正方形ABCD水平放置,得到的直观图ABCD的面
积为___________.【答案】2【解析】【分析】画出直观图ABCD,根据直观图可得答案.的【详解】以D¢为原点,DA所在的直线为x轴,DC所在的直线为y轴建立坐标系,如图所示,则边长为2的正方形ABCD的直观图为ABCD,做⊥CEAD
于E,所以1,45==CDCDE,可得22=CE,2AD=,所以ABCD的面积为2222?.故答案为:2.5.已知复数13iz=−+,若复数z满足12izz=,则复数z的辐角主值为___________.【答案】3##60【解析】【分析】根据复数的除法运算求出复数
z,再化为三角形式,即可得出答案.【详解】解:因为13iz=−+,12izz=,所以()()()3ii3i13icossini2i2ii2233z−+−−+===+=+−,所以复数z的辐角主值为3.故答案为:3.6.已知复数z满足:2ii0z++=
(i为虚数单位),则||z=___________.【答案】5【解析】【分析】根据复数代数形式的乘除运算及共轭复数定义求出z,再根据复数模的公式计算可得;【详解】解:因为2ii0z++=,所以2iiz+=−,所以()22ii2i12iiiz++===−+−−,所以
12iz=−−,所以()()22125z=−+−=故答案为:57.边长为3的等边三角形ABC中,设,,ABcBCaCAb===,则abbcca++=___________.【答案】92−##-4.5【解析】【分析】利用平面向量的数量积的定义求解.
【详解】解:在边长为3的等边三角形ABC中,因为,,ABcBCaCAb===,所以abbcca++,33cos12033cos12033cos120=++,92=−,故答案:92−8.已知一元二次方程220xpx++=的两个虚根分别为12,xx,且满足122xx−=,则实数
p的值为___________.【答案】2或-2.【解析】【分析】可设12i,ixabxab=+=−,利用根与系数的关系可解得:1b=,1a=.即可求出p.【详解】因为一元二次方程220xpx++=的两个虚根12,xx为共轭虚根,
所以可设12i,ixabxab=+=−(其中2,R,i=-1ab).所以由根与系数的关系可得12221222xxapxxab+==−=+=.而122i2xxb−==,解得:1b=,1a=所以当1a=时,2p=−;当1a=−时,2p=.故实数p的值为2或-2.故答案为:2或-
2.为.9.已知向量,OAOB的夹角为π3,||5OA=,若||||OAOBOAtOB−−对一切tR恒成立,则||OB的值为___________.【答案】52##25【解析】【分析】由平面向量数量积的运算性质,可整理不等式||||OAOBOAtO
B−−为关于t的一元二次不等式,再由一元二次不等式恒成立,得到关于||OB的不等式,利用不等式的性质,从而确定||OB的值.【详解】解:||||OAOBOAtOB−−,平方得:2222222OAOAOBOBOtAtO
AOBOB+−+−又π55||cos||32OAOBOBOB==代入上式,整理得:2||55||0OBttOB−+−对一切tR恒成立可得:2(5)4(5||)||0OBOB=−−−,即2(2||5)0OB−又2(2||5)0OB−恒成立,所以2(2
||5)0OB−=得5||2OB=.故答案为:52.10.在复平面中,已知点(1,0)(0,3)AB−、,复数12zz、对应的点分别为12ZZ、,且满足12122,4zzZZ===,则12AZBZ的最
大值为___________.【答案】2104−【解析】【分析】根据复数的几何意义,由12122,4zzZZ===,分析得12,ZZ关于原点对称,所以确定12OZOZ=−,再利用平面向量的三角形法则与数量积的运算性质,将所求问题转化为平面向量数量积的最值问题.【详解】解:
因为复数12zz、对应的点为12,ZZ且122,zz==则可确定点12,ZZ在以O为圆心,2为半径的圆上又124ZZ=,所以12ZZ为圆的直径,即12,ZZ关于原点对称.所以12OZOZ=−因为1122,AZAOOZBZBOOZ=+=+所
以12122112()()AZBZAOOZBOOZAOBOAOOZOZBOOZOZ=++=+++111(1,0)(0,3)22cos(π)4AOOZOZBOOZBA=−++−=−+又22||131
0BA=+=,1||2OZ=,1,[0,π]OZBA则1cos,[1,1]OZBA−所以1111||||cos,210cos,OZBAOZBAOZBAOZBA==即1OZBA
的最大值为210,所以12AZBZ的最大值为2104−.故答案为:2104−.二、选择题:(5*420分)11.设zC,则0zz+=是z为纯虚数的()A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件【答案】B【
解析】【分析】根据共轭复数的特征,复数的概念,以及充分条件与必要条件的判断方法,即可得出结果.【详解】对于复数z,若0zz+=,则z不一定为纯虚数,可以为0;反之,若z为纯虚数,则0zz+=,所以0zz+=是z为
纯虚数的必要非充分条件.故选:B.12.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:B13.下列命题中
①空间中三个点可以确定一个平面.②直线和直线外的一点,可以确定一个平面.③如果三条直线两两相交,那么这三条直线可以确定一个平面.④如果三条直线两两平行,那么这三条直线可以确定一个平面.⑤如果两个平面有无数个公共点
,那么这两个平面重合.真命题的个数为()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】A【解析】【分析】根据空间位置关系可直接判断各命题.【详解】命题①:空间中不共线三个点可以确定一个平面,错误;命题②:直线和直线外的一点,可以确定一个平面,正确;命题③:三
条直线两两相交,若三条直线相交于一点,则无法确定一个平面,所以命题③错误;命题④:如果三条直线两两平行,那么这三条直线不能确定一个平面,所以命题④错误;命题⑤:两个平面有无数个公共点,则两平面可能相交,所以命题⑤错误;故
选:A.14.设函数()sin(2)fxx=+,其中R.若π()6fxf对任意的xR恒成立,则下列结论正确的是()A.2π,03为函数()fx的一个对称中心B.()fx的图像关于直线5π12x=对称C.()fx在π3π,24上为严格减函数D.
函数|()|fx的最小正周期为π2【答案】D【解析】【分析】由π()()6fxf„对任意的Rx恒成立得函数在π6x=取得最大值,从而可以求解,得到函数()fx的解析式,然后结合正弦函数的性质分析各选项即可判断.【详解】解:由π()()6fxf„对任意的Rx恒成立得函数在π6x=取得最
大值,所以πsin(2)16+=,则ππ2π32k+=+,kZ所以π+2π6k=,kZ整理得2ππ()sin(2)sin(26π)6fxxxk=++=+,对于A,2π2ππ9π()sin(2
)sin13366f=+==−,则2π,03不是函数()fx的对称中心,故A错误;对于B,5π5ππ()sin(2)sinπ012126f=+==,则5π12x=不是函数()fx的对称中轴,故B错误;对于C,令1π1π2π2π2π262kxk−+++剟,kZ,
解得,ππππ36kxk−++剟,kZ,显然不包含区间π3π,24,故C错误;对于D,πsin(2|()|)|=6|xxf+,所以|()|fx的最小正周期为2π2ππ242==,故D正确.故选:D.15.欧拉公
式iecosisinxxx=+(i为虚数单位,Rx,e为自然底数)是由瑞士著名数学家欧拉发明的,它将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,它在复变函数论里占有非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,现有以下两个结论:①i
e10+=;②2299cosisincosisincosisini101010101010+++=其中所有正确结论的编号是()A.①②均正确B.①②均错误C.①对②错D.①错②对【
答案】A【解析】【分析】对①,通过欧拉公式,iecosisin=+,算出即可;对②,先将欧拉公式逆用,将原式化简为29iii101010eee,再通过指数运算性质化简,最后再用欧拉公式展开,最后算出即可.【详解】对①,由题意,ie1cosisin1
1010+=++=−++=,正确;对②,原式=29iii101010eee=29999iii10101021010299eeecosisin22++++===+=cosisini22+=,正确.故选:A.三、
解答题(6+8+8+8+10=40分)16.已知向量xy、满足:1,2xy==,且()()2215xyxy−−=.(1)求向量x与向量y的夹角;(2)若()mxyy−⊥,求实数m的值.【答案】(1)23(2)4−【解析】【分析】(1)由(2)(2)15xy
xy−−=rurrur展开,可解出1xy=−rur,根据向量夹角公式即可求出夹角的大小;(2)根据两向量垂直,数量积为0,列出方程即可求出m的值.【小问1详解】∵(2)(2)15xyxy−−=rurrur∴22252151xxyyxy−+==−rrururrur∵1cos2xyx
y==−rurrur,且0,,∴23=.【小问2详解】∵()mxyy−⊥∴()0mxyy=−rrr,即20mxyy−=rurur∴404mm−−==−.17.已知复数()2123izaa=++−,()2231iza=−+(aR,i是虚数单位).
(1)若复数12zz−在复平面上对应点落在第一象限,求实数a的取值范围;(2)若虚数1z是实系数一元二次方程260xxm−+=的根,求实数m的值.【答案】(1)()4,+;(2)13.【解析】【分析】(1)由复数的减法求12zz−,根据其所在的象限
可得20340aaa−−,即可求a的范围;(2)由1z是实系数一元二次方程260xxm−+=的根,则1z也是它的根,进而可知11110{6zzzzm+==,即可求m.【详解】(1)()()()221223i231i34izzaaaaaa
−=++−−++=+−−.∵12zz−在复平面内对应的点落在第一象限,∴20340aaa−−,解得:4a.∴实数a取值范围是()4,+;(2)∵虚数()2123izaa=++−是实系数一元二次方程260xxm−+=的根,230a−
.∴()2123izaa=+−−也是实系数一元二次方程260xxm−+=的根,∴()()()1122221113640{22623mzzazzzaam=−+=+===++−=,可得()29191313mam==+−=.∴m的值为13.18.已
知xR,()2cos,sincosmxxx=+,()3sin,sincosnxxx=−,0,记函数()fxmn=,若函数()fx的图象相邻两条对称轴之间距离为2.(1)求函数()fx单调递增区间;的(2)设ABC的三个内角A、B、C对应
三边a、b、c,满足()2fB=,且3b=,求BABC的最大值.【答案】(1)(),63Zkkk−+(2)32【解析】【分析】(1)利用三角恒等变换化简函数解析式为()2sin26fxx=−,求出函数()fx的
最小正周期,可求得的值,可得出函数()fx的解析式,然后利用正弦型函数的单调性可求得函数()fx的单调递增区间;(2)由()2fB=结合角B的取值范围可求得角B的值,利用余弦定理结合基本不等式可求得ac的最大值,再利用平面向量数量积的定义可求得BABC的最大值.【小
问1详解】解:因为()2223sincossincos3sin2cos2fxmnxxxxxx==+−=−2sin26x=−,由题意可知,函数()fx的最小正周期为22T==,可得1=,()2sin26fxx=−,由()222Z262kxkk
−−+,解得()Z63kxkk−+,因此,函数()fx的单调递增区间为(),63Zkkk−+.【小问2详解】解:因为()2si2n26fBB−==,可得sin216B−=,0B
,则112666−−B,262B−=,可得3B=,由余弦定理可得2222232cos23bacacacacacacac==+−=+−−=,即3ac,当且仅当3ac==时,等号成立,故13cos32
2BABCcaac==,因此,BABC的最大值为32.19.已知向量()2(cos2,2),1,sin,2abmab=−=−=+,在复平面坐标系中,i为虚数单位.复数1i1imz+=−对应的点为1Z,(1)求1z;(2)若点Z为曲线121zz−=(1z为1z的共轭复数)上的动点,求
Z与1Z之间距离的取值范围.【答案】(1)5(2)371,371−+【解析】【分析】(1)根据数量积公式,化简计算,可得m,根据复数的除法运算,可得112zi=+,代入求模公式,即可得答案.(2)由(1)可得112iz=−,代入可得曲线可得()24i1z−−=,根
据其几何意义,可得曲线是复平面内以()02,4Z−圆心,半径为1的圆,根据点与圆的位置关系,即可得答案.【小问1详解】222222cos22sincossin2sincossin1.ab=+=−+=+=所以2123mab=
+=+=.所以()()()()13i1i3i33ii124i12i1i1i1i22z+++++−+=====+−−+.所以112i5.z=+=【小问2详解】由(1)可得112iz=−,1(1,2)Z,曲线121zz−=,即()24i1z−−=,因此
曲线是复平面内以()02,4Z−圆心,半径为1的圆,故0Z与1Z之间的距离为()()22(1224)37−−−+=所以Z与1Z之间的最小距离为371−,最大距离为371+,故Z与1Z之间距离的取值范围371,371−+20.如图,已
知正方形ABCD的边长为2,过中心O的直线l与两边ABCD、分别交于交于点M、N.(1)求BDDC的值;(2)若Q是BC的中点,求QMQN的取值范围;(3)若P的平面上一点,且满足()21OPOBOC=+−,求PMPN的最小值.【答案】(1)4−;(2)
1,0−;(3)74−【解析】【分析】(1)将向量BD分解为BCCD+,利用向量垂直和数量积的运算即可求解;(2)由O为MN、中点可得()()22QMQNQOOMQOONQOOM=++=−,再由QO和
OM的范围计算即可;(3)令2OTOP=,由向量共线的判断可得点T在BC上,即可得OP的范围,再由()()22PMPNPOOMPOONPOOM=++=−结合OM的范围计算即可.【详解】解:(1)由正方形可得0BCDC=所以()
24BDDCBCCDDCCD=+=−=−;(2)因为直线l过中心O且与两边ABCD、分别交于交于点MN、.所以O为MN、中点,所以OMON=−所以()()22QMQNQOOMQOONQOOM=++=−.因
为Q是BC的中点,所以1,12QOOM=剟,所以2210QOOM−−剟,即QMQN的取值范围为1,0−;(3)令2OTOP=,由()21OTOPOBOC==+−知点T在BC上,又因为O为MN、中点,所以1OT…,从而12OP…,()()22PMPNPOOMPOONP
OOM=++=−因为12OM剟,所以2217244PMPNPOOM=−−=−…,即PMPN的最小值为7.4−【点睛】本题考查了向量的几何应用,向量的数量积,向量的基本运算,向量的模及向量共线的判定与证明,向量的
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