2019-2020学年西安市西工大附中高一(下)第一次测试数学试卷(3月份)(含解析)

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2019-2020学年西安市西工大附中高一(下)第一次测试数学试卷(3月份)(含解析)

2019-2020学年西安市西工大附中高一(下)第一次测试数学试卷(3月

份)

一、单项选择题(本大题共12小题,共36.0分) 1. 在△ABC 中,若

c 2?a 2b 2+ab

=1,则∠C 的大小为( )

A. π

6

B. π

3 C. 2π

3

D. 5π

6

2. 已知点A(1,0),B(2,1),向量a ? =(2,λ),若a ? //AB ????? ,则实数λ的值为( ).

A. ?2

B. 2

C. ?1

2

D. 1

2

3. 已知△ABC 中,a =10,b =5√6,A =45°,则B 等于 ( )

A. 60°

B. 120°

C. 30°

D. 60°或120°

4. 设向量a ? =(x,x +2),b ? =(2,3),且a ? ⊥b ? ,则x =( )

A. 1

B. ?1

C. 6

5

D. ?6

5

5. 某船开始看见灯塔A 时,灯塔A 在船南偏东30°方向,后来船沿南偏东60°的方向航行45km 后,

看见灯塔A 在船正西方向,则这时船与灯塔A 的距离是( )

A. 15√2km

B. 30km

C. 15km

D. 15√3km

6. 在△ABC 中,已知a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,若a

b =cosB

cosA ,则△ABC 的形状为( )

A. 等腰三角形

B. 直角三角形

C. 等腰直角三角形

D. 等腰三角形或直角三角形

7. 设M 是△ABC 边BC 上任意一点,且2AN ?????? =NM ??????? ,若AN ?????? =λAB ????? +μAC

????? ,则λ+μ的值为( ) A. 1

4

B. 1

3

C. 1

2

D. 1

8. 在平行四边形ABCD 中,AB =2,AD =4,则AC ????? ?BD

?????? =( ) A. 8 B. 12 C. ?12 D. ?8

9. 已知O 是△ABC 所在平面内一点,且满足BA ????? ?OA ????? +|BC ????? |2=AB ????? ?OB ?????? +|AC

????? |2,则点O( ) A. 在AB 边的高所在的直线上 B. 在∠C 平分线所在的直线上 C. 在AB 边的中线所在的直线上

D. 是△ABC 的外心

10. 在△ABC 中,∠B =30°,b =10,c =16,则sin C 等于( )

A. 3

5

B. ±3

5

C. ±4

5

D. 4

5

11. 已知平面向量a ? =(1,3),b ? =(?3,x),且a ? //b ? ,则a ? ?b ? =( )

A. ?30

B. 20

C. 15

D. 0

12. 已知△ABC 的面积为S ,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若4S =a 2?(b ?c)2,

bc =4,则S =( )

A. 2

B. 4

C. √3

D. 2√3

二、填空题(本大题共6小题,共18.0分)

13. 在△ABC 中,若C =30°,AC =3√3,AB =3,则△ABC 的面积为______ .

14. 已知点A(?1,1)、B(1,2)、C(?2,1)、D(3,4),则向量AB ????? 在CD ????? 方向上的投影为______ . 15. 已知a ? =i ?2j ,b ? =i +k j ,且a ? 与b ? 的夹角为锐角,则实数k 的取值范围是______. 16. 在△ABC 中,sin A =3

4,a =10,则边长c 的取值范围是_______. 17. 在ΔABC 中,若b =5,B =π

4,sinA =1

3,则a =___________.

18. 如图,在平面四边形ABCD 中,∠CAD =π

2,AD =2,AB =BC =CA =4,E ,F 分别为边BC ,

CD 的中点,则AE

????? ?AF ????? = __________.

三、解答题(本大题共5小题,共46.0分)

19. 如图在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别是BC ,DC 的中点,AB ????? =a ? ,AD ?????? =b ? ,

(1)a ? ,b ? 表示BF ?????

和DE ?????? . (2)e 1??? ,e 2??? 是两个不共线的向量,AB ????? =e 1??? +e 2??? ,BC ????? =2e 1??? ?3e 2??? ,CD ????? =2e 1??? ?k e 2??? ,且A ,C ,D 三点共线,求k 的值

20.已知向量a?=(√5,sin2α),b? =(cos2α,√15).

(1)若a?⊥b? ,且α∈(π

2

,π),求角α的值;

(2)若a??b? =?8√5

5,且α∈(5π

12

,2π

3

),求sin2α的值.

21.已知向量a?=(√3,?1),b? =(1

2,√3 2

).

(Ⅰ)求

(Ⅱ)求(a?+b? )?b? 的值;

(Ⅲ)求|2a?+3b? |的值.

22.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=2,acosC+ccosA+√2bcosB=0.

(1)求B;

(2)若BC边的中线AM长为√5,求△ABC的面积.

23.已知a,b,c分别为锐角△ABC三个内角A,B,C的对边,且(a+b)(sinA?sinB)=(c?b)sinC.

(1)求∠A的大小;

(2)求sin(π

2+B)?2sin2C

2

的取值范围.

【答案与解析】1.答案:C

解析:解:∵c2?a2

b2+ab

=1,即a2+b2?c2=?ab,

∴cosC=a2+b2?c2

2ab =?ab

2ab

=?1

2

∵∠C为三角形的内角,

∴∠C=2π

3

故选:C.

利用余弦定理表示出cos C,将已知等式变形后代入求出cos C的值,即可确定出C的度数.此题考查了余弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.2.答案:B

解析:

本题考查了向量共线的坐标表示,属于基础题.

利用向量共线定理即可得出.

解:AB

????? =(1,1).

∵a?//AB

????? ,∴λ?2=0.

∴λ=2,

故选:B.

3.答案:D

解析:

本题考查正弦定理的应用,注意特殊角的三角函数值的求法.

直接利用正弦定理求出B的三角函数值,然后求出角的大小.

解:因为△ABC中,a=10,b=5√6,A=45°,

由正弦定理可知,sinB=bsinA

a =5√6×

√2

2

10

=√3

2

又b>a,0°

所以B>A,

所以B=60°或120°.

故选D.

4.答案:D

解析:

本题主要考查两个向量垂直的性质,两个向量的数量积公式,属于基础题.由题意利用两个向量垂直的性质,两个向量的数量积公式,求得x的值.解:∵向量a?=(x,x+2),b? =(2,3),

且a?⊥b? ,

∴a?·b? =2x+3(x+2)=5x+6=0,

∴x=?6

5

故选D.

5.答案:D

解析:解:根据题意画出图形,如图所示,

可得∠DAB=60°,∠DAC=30°,AB=45km,

∴∠CAB=30°,∠ACB=120°,

在△ABC中,利用正弦定理得:45

sin120°=BC

sin30°

∴BC=15√3(km),

则这时船与灯塔的距离是15√3km.

故选:D.

根据题意画出图形,如图所示,求出∠CAB与∠ACB的度数,在三角形ABC中,利用正弦定理列出关系式,将各自的值代入即可求出BC的长.

此题考查了正弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握正弦定理是解本题的关键.

6.答案:D

解析:

本题考查正弦定理,三角形的形状的判断,属于基础题.

利用正弦定理化简acosA =bcosB ,通过二倍角公式,求出A 与B 的关系,得到三角形的形状. 解:在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 所对边分别为a ,b ,c ,若acosA =bcosB , 所以sinAcosA =sinBcosB ,即sin2A =sin2B , 所以2A =2B 或2A =π?2B , 所以A =B 或A +B =90°.

所以三角形是等腰三角形或直角三角形. 故选:D .

7.答案:B

解析:解:因为M 是△ABC 边BC 上任意一点,设AM ?????? =m AB ????? +n AC

????? ,且m +n =1, 又AN ?????? =13AM ?????? =1

3(m AB ????? +n AC ????? )=λAB ????? +μAC ????? ,所以λ+μ=13(m +n)=13

. 故选B .

利用平面向量基本定理可得,设AM ?????? =m AB ????? +n AC ????? ,且m +n =1,又AN ?????? =13AM ?????? =1

3

(m AB ????? +n AC ????? )=λAB ????? +μAC

????? ,即可解得结论. 本题主要考查平面向量基本定理的应用,属于基础题.

8.答案:B

解析:解:∵AB =2,AD =4,

则AC ????? ?BD ?????? =(AB ????? +BC ????? )(AD ?????? ?AB ????? )=(AB ????? +AD ?????? )(AD ?????? ?AB ????? )=AD ?????? 2

?AB ????? 2

=16?4=12, 故选:B .

根据向量的几何意义和向量的数量积计算即可. 本题考查了向量的几何意义和向量的数量积属于基础题.

9.答案:A

解析:

取AB 的中点D ,利用BA ????? ?OA ????? +|BC ????? |2=AB ????? ?OB ?????? +|AC ????? |2,化简可得BA ????? ?2OC ????? =0,从而可得点O 在AB 边的高所在的直线上.

本题考查向量知识的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.

解:取AB 的中点D ,则∵BA ????? ?OA ????? +|BC ????? |2=AB ????? ?OB ?????? +|AC

????? |2 ∴BA ????? ?(OA ????? +OB ?????? )=?|BC ????? |2+|AC ????? |2 ∴BA ????? ?2OD ?????? =AB ????? ?(?2CD ????? ) ∴BA ????? ?2OC ????? =0 ∴BA

????? ⊥OC ????? ∴点O 在AB 边的高所在的直线上 故选A .

10.答案:D

解析:解:△ABC 中,∠B =30°,b =10,c =16, 由正弦定理得,b

sinB =c

sinC , ∴sinC =

csinB b

=

16×1

2

10

=4

5

. 故选:D .

根据题意,利用正弦定理求得sin C 的值. 本题考查了正弦定理的应用问题,是基础题.

11.答案:A

解析:解:∵平面向量a ? =(1,3),b ? =(?3,x), 且a ? //b ? , ∴

?31

=x

3

,解得x =?9,

∴b ? =(?3,?9),

∴a ? ?b ? =?3?27=?30. 故选A .

由平面向量a ? =(1,3),b ? =(?3,x),且a ? //b ? ,知?31=x

3,解得x =?9,由此能求出a ? ?b ? .

本题考查平面向量的数量积的运算,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.

12.答案:A

解析:解:∵4S =a 2?(b ?c)2,bc =4,

∴4×1

2bcsinA =2bc ?(b 2+c 2?a 2),可得:8sinA =8?8cosA ,可得:sinA +cosA =1,

∴可得:sin(A +π4)=√2

2,

∵0

4

4<3π4

∴A +π

4=

4

,解得:A =π

2, ∴S =12bc =2. 故选:A .

由已知利用三角形面积公式,余弦定理,三角函数恒等变换的应用可求sin(A +π

4

)=√2

2

,结合A 的范

围可得:π4

3π4

,进而可求A 的值,利用三角形面积公式即可计算得解.

本题主要考查了三角形面积公式,余弦定理,三角函数恒等变换的应用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.

13.答案:9√32或9√3

4

解析:

本题主要考查了正弦定理,三角形的面积公式的应用,属于基本知识的考查.

由正弦定理可得sinB =√3

2 ,故可得B =60°或120°,由三角形面积公式分情况讨论即可得解.

解:∵由正弦定理可得:,

∴B =60°或120°, 当B =60°时, 那么A =90°,

△ABC 的面积=1

2×3√3×3=

9√32

当B =120°时,

A =180°?120°?30°=30°.

△ABC 的面积=1

2AC ?ABsinA =1

2×3√3×3×sin30°=

9√34

故答案为:

9√32

9√34

14.答案:13√34

34

解析:

利用平面向量的数量积、向量的投影定义即可得出. 本题考查了平面向量的数量积、向量的投影,属于基础题. 解:∵AB ????? =(2,1),CD ????? =(5,3). 设AB ????? 与CD ????? 夹角为θ, 则cosθ=

AB ?????? ?CD ????? |AB

?????? |?|CD ????? |=

√5×√34

∴向量AB ????? 在CD ????? 方向上的投影为AB ????? cosθ=√55×34=13√34

34

. 故答案为:

13√34

34

. 15.答案:(?∞,?2)∪(?2,1

2)

解析:解:a ? =i ?2j ,b ? =i +k j ,且a ? 与b ? 的夹角为锐角, ∴a ? ?b ? =1?2k >0,解得k <1

2, 又a ? 、b ? 不共线,∴k ≠?2,

∴实数k 的取值范围是(?∞,?2)∪(?2,1

2). 故答案为:(?∞,?2)∪(?2,1

2).

根据两向量的夹角为锐角知a ? ?b ? >0且a ? 、b ? 不共线,由此求出k 的取值范围. 本题考查了平面向量数量积与夹角的应用问题,是基础题.

16.答案:(0,40

3]

解析:

本题考查了正弦定理和正弦函数的图象与性质,由正弦定理得c =403

sinC ,再由正弦函数的图象与

性质即可得出结果.

解:∵c

sinC =a

sinA =

403

∴c =

403

sinC ,

∴0

403

故答案为(0,40

3].

17.答案:5√23

解析:

本题考查了运用正弦定理解三角形,正弦定理得a 13

=5

sin π4

,从而得出a 得值.

解:由正弦定理得a sinA =b

sinB , 又b =5,∠B =π4,sinA =1

3,

所以a 13

=5

sin π4

,解得a =5√2

3

故答案为

5√2

3

18.答案:6?√3

解析:

本题考查了两个向量的加减运算的应用问题,也考查了平面向量的几何意义以及平面向量的数量积的应用问题,是中档题.

选择AD ?????? ,AC ????? 作为基底,可得AF ????? =12(AC ????? +AD ?????? ),AE ????? =1

2

(AC ????? +AB ????? ),运用数量积的定义即可解题. 解:∵ ∠CAD =π

2,AD =2,AB =BC =CA =4, E ,F 分别为边BC ,CD 的中点,

∴AF ????? =12(AC ????? +AD ?????? ),AE ????? =12

(AC ????? +AB ????? ),

∴AE

????? ?AF ????? =14(AC ????? +AD ?????? )·(AC ????? +AB ????? )=14

(AC ????? 2

+AD ?????? ·AC ????? +AC ????? ·AB ????? +AD ?????? ·AB ????? ) =1

4

[16+0+4×4·1

2

+2·4(?

√3

2

)]=1

4

×(24?4√3)=6?√3.

故答案为6?√3.

19.答案:解:(1)BF ????? =BC ????? +CF ????? =AD ?????? ?1

2

AB ????? =b ? ?1

2a ? , DE ?????? =DC ????? +CE ????? =AB ????? ?12AD ?????? =a ? ?1

2b ? .

(2)AC ????? =AB ????? +BC ????? =3e 1??? ?2e 2??? , ∵A,C,D 三点共线,

∴CD ????? =λAC ????? ,2e 1??? ?k e 2??? =λ(3e 1??? ?2e 2??? ),

∴{3λ=2?2λ=?k

得{

λ=

2

3k =

43

, ∴k =4

3.

解析:本题考查了平面向量的线性运算及向量的共线定理,属于中档题.

(1)由BF ????? =BC ????? +CF ????? 即可得BF ????? =b ? ?12a ? ,由DE ?????? =DC ????? +CE ????? 可得DE ?????? =a ? ?1

2

b ? ; (2)由AC ????? =AB ????? +BC ????? =3e 1??? ?2e 2??? 及A,C,D 三点共线可得CD ????? =λAC ????? ,即2e 1??? ?k e 2??? =λ(3e 1??? ?2e 2??? ),从而可得结果.

20.答案:解:(1)∵a ? ⊥b ? ,∴a ? ?b ? =√5cos2α+√15sin2α=0,

变形可得tan2α=?√3

3

,∵α∈(π

2,π),∴2α∈(π,2π),

∴2α=

11π6

,∴α=

11π12

(2)∵a ? ?b ? =√5cos2α+√15sin2α=2√5cos(2α?π

3)=?8√5

5

, ∴cos(2α?π

3)=?4

5,∵α∈(5π12

,

3

),∴2α?π3∈(π

2,π), ∴sin(2α?π3)=√1?cos 2(2α?π

3)=3

5,

∴sin2α=sin[(2α?π3)+π3]=12sin(2α?π3)+√3

2cos(2α?π3

)

=1

2×3

5

?√3

2

×4

5

=3?4√3

10

解析:本题考查三角函数公式,涉及平面向量的数量积,属基础题.

21.答案:解:(Ⅰ)向量a?=(√3,?1),b? =(1

2,√3 2

).

则:a??b? =√3?1

2?√3

2

=0,

所以:cos=a? ?b?

|a? ||b?|

=0,由于:0≤≤π,

所以:

2

(Ⅱ)由于:a?=(√3,?1),b? =(1

2,√3 2

).

则:|a?|=2,|b? |=1,

所以:(a?+b? )?b? =a??b? +b? 2=1.

(Ⅲ)由于|a?|=2,|b? |=1,a??b? =0,

所以:|2a?+3b? |=√4a?2+12a??b? +9b? 2

=√16+9=5.

解析:本题考查的知识要点:向量的数量积的应用,向量的模的运算,及向量的夹角公式的应用,属于基础题型.

(Ⅰ)直接利用向量的数量积和夹角公式求出结果.

(Ⅱ)利用向量的运算法则计算即可.

(Ⅲ)利用向量的模的运算求出结果.

22.答案:解:(1)在△ABC中,a

sinA =b

sinB

=c

sinC

且acosC+ccosA+√2bcosB=0,

∴sinAcosC+sinCcosA+√2sinBcosB=0,∴sin(A+C)+√2sinBcosB=0,

∴sinB?(1+√2cosB)=0,

又∵sinB≠0,∴cosB=?√2

2

∵B是三角形的内角,∴B=3π

4

(2)在△ABM中,BM=1,AM=√5,B=3π

4

,AB=c,

由余弦定理得AM2=c2+(BM)2?2c·BM·cosB,∴c2+√2c?4=0,

∵c>0,∴c=√2.

在△ABC中,a=2,c=√2,B=3π

4

∴△ABC的面积S=1

2

acsinB=1.

解析:本题考查两角和的正弦公式,正余弦定理,三角形面积公式,属于中档题.

(1)根据正弦定理化简,求出cos B,得出角B;

(2)由余弦定理求出c,再利用面积公式求出面积即可.

23.答案:解:(1)因为(a+b)(sinA?sinB)=(c?b)sinC,

由正弦定理有(a+b)(a?b)=(c?b)c,

即有b2+c2?a2=bc,由余弦定理得

cosA=b2+c2?a2

2bc =bc

2bc

=1

2

又A为锐角,

∴A=π

3

(2)由题知,sin(π

2+B)?2sin2C

2

=cosB+cosC?1

=cosB+cos(

?B)?1

=sin(π

6

+B)?1,

又在锐角ΔABC中,有{0

2

0

3

?B<π

2

,

即π

6

2

所以π

3

6

<2π

3

,所以√3

2

6

+B)≤1,

∴sin(π

2+B)?2sin2?C

2

的取值范围是(√3

2

?1,0].

解析:本题主要考查解三角形以及三角函数的性质,基础题型.

(1)由(a+b)(sinA?sinB)=(c?b)sinC,由正弦定理可得:(a+b)(a?b)=(c?b)c,化为b2+ c2?a2=bc,再利用余弦定理即可解得答案.

(2)由(1)及sin(π

2+B)?2sin2C

2

利用A,B表示出C,再利用三角函数求出取值范围即可.

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