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【期末检测】人教版高一下学期期末数学试题12(原卷版+解析版)
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【期末检测】人教版高一下学期期末数学试题12(解析版)
高一数学
本试卷共4页,满分150分,考试时间120分钟.
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的,把答案填在答题卡上.
1. 已知的值等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
利用两角和与差的正弦公式求得答案.
【详解】.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了两角和与差的正弦函数公式.属于基础题.
2. 若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由两角差的正切公式直接计算.
【详解】由,
故选:A
【点睛】本题考查两角差的正切公式,直接利用公式计算即可,本题属于基础题.
3. 与角终边相同的角为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据终边相同角的概念,可写出与终边相同角,调整参数即可求解答案.
【详解】与角终边相同的角可写成
令,则
故选:C
【点睛】本题考查终边相同角的概念,属于基础题.
4. 已知向量,,满足,则( )
A. 1B. C. 4D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由向量平行的坐标运算求解即可.
【详解】向量,,
,
故选:D
【点睛】本题主要考查了由向量平行求参数,属于基础题.
5. 若角终边经过点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据角度终边上点的坐标,即可容易求得结果.
【详解】因为角终边经过点,
则.
故选:C.
【点睛】本题考查由角度终边上的一点求三角函数值,属基础题.
6. 已知向量,,且,则的坐标可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
设的坐标,然后根据以及,简单计算,可得结果.
【详解】设
由,且,所以①
又,所以②
由①②可知:或
故向量或
故选:B
【点睛】本题考查向量的坐标运算,重在计算,属基础题.
7. 棱长为3的正方体的8个顶点均在同一个球面上,则此球的体积为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
先求得正方体的对角线长为,根据球的直径等于长方体的对角线长,求得球的半径,结合体积公式,即可求解.
【详解】由题意,棱长为3的正方体的对角线长为,
设外接球的半径为,
根据组合体的性质,可得,即,
所以球的体积为.
故选:D.
【点睛】本题主要考查球的体积的计算,以及组合体的性质,其中解答中熟记组合体的性质,求得球的半径是解答的关键,着重考查推理与运算能力.
8. 非零向量满足且与夹角为,则“”是“”的( )
A. 必要而不充分条件B. 充分而不必要条件
C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】
由题意,若,根据向量的数量积和模的计算公式,可得,得到,;反之也可求得,即可得到答案.
【详解】由题意,非零向量满足且与夹角为,
若,即,
解得,又因为,可得,即充分性是成立的;
若,由,可得,即必要性是成立的,
所以“”是“”的充分必要条件.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了充分条件、必要条件的判定,其中解答中熟记向量的数量积的运算,以及向量的模的运算公式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.
9. 若函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,若函数在区间上单调递增,则的最大值为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
由题意利用函数的图象变换规律,正弦函数的单调性,求出的最大值.
【详解】解:把函数的图象向右平移个单位长度得到函数的图象,
若函数在区间,上单调递增,
在区间,上,,,
则当最大时,,求得,
故选:C.
【点睛】本题主要考查函数的图象变换规律,正弦函数的单调性,属于基础题.
10. 已知一个正方体和一个圆柱等高,并且侧面积相等,则这个正方体和圆柱的体积之比为( )
A. B.
C D.
【答案】B
【解析】
【分析】
设正方体的棱长为,根据侧面积相等,可得圆柱的底面半径为,再根据体积公式可得答案.
【详解】设正方体的棱长为,则圆柱的高为,设圆柱的底面半径为,
则正方体的侧面积为,圆柱的侧面积为,
所以,所以,
所以正方体和圆柱的体积之比为.
故选:B.
【点睛】本题考查了正方体和圆柱的侧面积与体积公式,属于基础题.
二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在答题卡上.
11. 一个圆锥的母线长为,母线与轴的夹角为,则圆锥底面半径为________.
【答案】;
【解析】
【分析】
作出圆锥的轴截面图,结合直角三角形边角关系,即可求解.
【详解】解:如图所示为圆锥的轴截面,,
所以圆锥底面半径,
故答案为:5.
【点睛】本题考查圆锥的结构特征,属于基础题.
12. 已知单位向量,的夹角为,则与的夹角为________.
【答案】;
【解析】
【分析】
根据平面向量的夹角公式计算可得.
【详解】因为单位向量,的夹角为,
所以,
所以,
设与的夹角为,则.
又,所以.
故答案为:.
【点睛】本题考查了平面向量的夹角公式,属于基础题.
13. 已知函数的部分图象如图所示,则的最小正周期为______.
【答案】
【解析】
【分析】
观察图象,可列式,解得结果即可.
【详解】设的最小正周期为,
由图可知,,解得.
故答案为:.
【点睛】本题考查了由三角函数的图象求最小正周期,属于基础题.
14. 在△中,已知,则的形状为______.
【答案】直角三角形
【解析】
【分析】
设,则,,由勾股定理可判断出三角形的形状.
【详解】解:设,则,,因为,所以为直角三角形,
故答案为: 直角三角形.
【点睛】本题考查了勾股定理的应用,属于基础题.
15. 若两个函数的图象经过若干次平移后能够重合,则称这两个函数为“同形”函数.给出下列三个函数:
①;②;③.
其中,为“同形”函数的序号是_______.
【答案】①③
【解析】
【分析】
将①③中的函数解析式化简,根据“同形”函数的定义可知,两个函数的振幅相等,最小正周期也相等,由此可得出结论.
【详解】根据“同形”函数的定义可知,若两个函数互为“同形”函数,则两个函数的振幅相等,最小正周期也相等,
对于①中的函数,该函数的振幅为,最小正周期为;
对于②中的函数,该函数的振幅为,最小正周期为;
对于③中的函数,该函数的振幅为,最小正周期为.
将函数的图象向右平移个单位长度可得到函数的图象.
因此,为“同形”函数的序号是①③.
故答案为:①③.
【点睛】本题考查“同形”函数概念的理解,考查三角函数图象的平移变换,属于基础题.
16. 如图,四面体的一条棱长为,其余棱长均为,记四面体的表面积为,则函数的定义域为_______;最大值为_______.
【答案】 (1). (2).
【解析】
【分析】
设,取的中点为,连接,则,且,在中可得,取的中点为,连接,则, ,即得到函数的定义域,由,,表示出,求出其最大值即可.
【详解】设,取的中点为,连接,则,且.
中可得.
取的中点为,连接,则,
又,所以
则,则定义域为
由,则(当且仅当,即时等号成立)
所以当时,有最大值
故答案:8; .
【点睛】本题考查四面体的表面积的最大值问题,表示出表面积的表达式是关键,属于中档题.
三、解答题:本大题共5小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
17. 已知函数
(1)求函数的定义域及最小正周期;
(2)求函数的单调增区间.
【答案】(1)最小正周期为;定义域为;(2)单调递增区间是.
【解析】
【分析】
(1)将切化弦,并利用二倍角的正弦公式与余弦公式,可得,利用周期公式,可得最小正周期,然后根据正切函数需满足的条件可得函数的定义域.
(2)根据(1)的结论,使用整体法,,简单计算可得结果.
【详解】(1)因为
所以
所以
所以的最小正周期为.
要使有意义,则得,
所以的定义域为
(2)令得,
,
所以.
所以单调递增区间是
【点睛】本题考查切弦转化以及辅助角公式,还考查了使用整体法求解正弦型函数的单调区间,掌握基础的三角函数,熟练使用整体法,化繁为简,考验分析能力以及计算能力,属中档题.
18. 如图,在中,,,,点在边上,且.
(1)求;
(2)求线段的长.
【答案】(1);(2)4.
【解析】
【分析】
(1)直接根据余弦定理即可求出;
(2)根据同角的三角函数的关系和正弦定理即可求出.
【详解】(1)根据余弦定理:;
(2)因为,所以,,
,
,
根据正弦定理得:,
.
【点睛】本题考查利用正余弦定理,同角的三角函数的关系,同时考查了学生的逻辑推理、数学运算等数学核心素养.属于中档题.
19. 已知函数满足下列3个条件:
①函数的周期为;②是函数的对称轴;③.
(1)请任选其中二个条件,并求出此时函数的解析式;
(2)若,求函数的最值.
【答案】(1)答案见解析,;(2)最大值;最小值.
【解析】
【分析】
(1)由①知,由②知,由③知,结合即可求出的解析式.
(2)由可得,进而可求出函数最值.
【详解】解:(1)选①②,则,解得,
因为,所以,即;
选①③,,由得,
因为,所以,即;
选②③,,由得,
因为,所以,即.
(2)由题意得,因为,所以.
所以当即时,有最大值,
所以当即时,有最小值.
【点睛】本题考查了三角函数的周期,考查了三角函数的对称轴,考查了三角函数的值域,考查了三角函数表达式的求解,意在考查学生对于三角函数知识的综合应用.
20. 已知在中,,,.
(1)求;
(2)若是钝角三角形,求的面积.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)利用正弦定理,简单计算可得结果
(2)利用余弦定理可得或,然后根据 是钝角三角形以及余弦定理进行验证可确定,最后使用三角形面积公式,可得结果.
【详解】(1)在中,
根据正弦定理得,则,
所以
(2)因为,
所以.
解得或.
当时,
所以为钝角,所以△的面积
当时,.
此时为锐角,不满足题意
所以△的面积.
【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理以及面积公式解三角形,重在熟悉公式,考验分析能力以及计算能力,属基础题.
21. 对于集合.
.集合中的元素个数记为.规定:若集合满足,则称集合具有性质.
(1)已知集合,,写出,并求出此时的值;
(2)已知均有性质,且,求的最小值.
【答案】(1),,,
所以;(2).
【解析】
【分析】
(1)根据的定义求得,根据的定义求得.
(2)集合具有性质,等价于任意两个元素之和均不相同,则任意两个不同元素之差的绝对值均不相同,由此构造并求得.求得的表达式,结合绝对值的性质求得的最小值.
【详解】(1)由题意知,,,
所以.
(2)由题意,集合具有性质,等价于任意两个元素之和均不相同.
如,对于任意的,有,
等价于,即任意两个不同元素之差的绝对值均不相同.
令,
由具有性质.
因为集合均有性质,且,
所以,当且仅当时等号成立.
所以的最小值为.
【点睛】本小题主要考查新定义集合的理解和应用,属于难题.
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