上海市实验学校2024-2025学年高一下学期期末考试数学试题(含解析)

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上海市实验学校2024-2025学年高一下学期期末考试数学试题(含解析)

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上实验2024-2025学年第二学期高一年级数学期末
2025.6
一、填空题(本大题满分40分,共有10题,每题填对得4分,否则一律得零分)
1.与的等差中项为 .
2.已知向量,,则在方向上的投影向量的坐标为 .
3.若是关于的方程的一个根,则 .
4.计算: .
5.已知平面向量,,若,则 .
6.将函数图象上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),再将图象向左平移个单位,得到偶函数的图象,则的最小值是 .
7.设两个等差数列的前项和分别为,若对任意正整数都有,则的值为 .
8.已知函数在处取得最小值,则 .
9.已知数列满足,,数列满足,若对任意正整数,都有,则的取值范围为 .
10.已知中,点分别是的重心和外心,且,则边的长为 .
二、选择题(本大题满分16分,共有4题,每题选对得4分,否则一律得零分)
11.已知向量,,则( )
A. B. C. D.
12.已知的内角所对的边分别为,若,则的形状
为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等腰或直角三角形
13.已知函数,是偶函数,则的最大值为( )
A. B. C.1 D.
14.已知数列为正项等比数列,且,则“”是“”的( )
A.必要而不充分条件 B.充分而不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
三、解答题(本大题满分44分,共有4题,解答下列各题必须写出必要的步骤)
15. (本题满分10分)
已知z是复数,若是实数,是纯虚数,其中i为虚数单位.
(1)求复数;
(2)设复数z,在复平面内所对应的向量分别是,若向量与的夹角为钝角,求实数的取值范围.
16.(本题满分10分)
已知是数列的前项和,且.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
17.(本题满分12分)
如图,扇形的面积为,且.
(1)求.
(2)若,且,求,的值.
(3)在弧上是否存在点(不与重合),使得.若存在,求的值;若不存在,请说出理由.
18. (本题满分12分)
已知是首项为1的等差数列,是其前项和,是等比数列,且,,.
(1)求与的通项公式;
(2)设是由数列及的公共项按照从小到大的顺序排列而成的数列,是其前项和,用直接写出的表达式;
(3)设数列满足,,,是数列的前项和,若对于任意的正整数,恒成立,求的最小值.
四、附加题
19.(本题满分10分)
对于一组向量(且),令,如果存在,使得,那么称是该向量组的“1向量”.
(1)若,,则向量组是否存在“1向量” 若存在,求出“1向量”;若不存在,请说明理由;
(2)已知均是向量组的“1向量”,其中,.设在平面直角坐标系中有一点列且)满足:为坐标原点,,且与关于点对称,与关于点对称,求的最大值.
20.(本题满分10分)
两个由实数组成的无穷数列和具有下述关系:对,,都有
已知,. 求的所有可能值.
上实验2024-2025学年第二学期高一年级数学期末
2025.6
一、填空题(本大题满分40分,共有10题,每题填对得4分,否则一律得零分)
1.与的等差中项为 .
【答案】
【详解】由等差中项的定义可知,与的等差中项为.
故答案为:
2.已知向量,,则在方向上的投影向量的坐标为 .
【答案】
【详解】因为,,所以在方向上的投影向量的坐标为.故答案为:.
3.若是关于的方程的一个根,则 .
【答案】
【详解】根据方程复数根互为共轭复数,可得为另外一个根.
利用韦达定理结合复数的加法和乘法运算可知,故答案为:.
4.计算: .
【答案】
【详解】,故.故答案为:
5.已知平面向量,,若,则 .
【答案】/
【详解】由,,且,得,所以,
所以.故答案为:.
6.将函数图象上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),再将图象向左平移个单位,得到偶函数的图象,则的最小值是 .
【答案】/
【详解】将函数图象上各点的横坐标变为原来的倍(纵坐标不变),
可得到函数的图象,再将所得图象向左平移个单位,
得到函数的图象,
因为函数为偶函数,则,可得,
故当时,取最小值.故答案为:.
7.设两个等差数列的前项和分别为,若对任意正整数都有,则的值为 .
【答案】
【详解】因为 为等差数列,所以
.故答案为:.
8.已知函数在处取得最小值,则 .
【答案】
【详解】因为, 其中
因为函数在处取得最小值,则
则 ,即 ,
所以 故答案为:
9.已知数列满足,,数列满足,若对任意正整数,都有,则的取值范围为 .
【答案】
【详解】因为,所以,即,
得到,而,则,
故是以3为首项,3为公比的等比数列,可得,即,
因为,所以,
则,
因为,所以,
则,即,
得到,且令,
我们对的取值进行分类讨论,易得,
当为奇数时,,当为偶数时,,
当为奇数时,可得,此时令,
由一次函数性质得在上单调递增,故,此时得到,
当为偶数时,可得,此时,
令,由一次函数性质得在上单调递减,
故,此时得到,综上可得,.故答案为:
10.已知中,点分别是的重心和外心,且,则边的长为 .
【答案】
【详解】延长交于点,连接,作于点,
则分别为的中点,如下图所示:
易知,
同理可得,由重心性质可知;
所以;又,即,可得;
所以,可得;
因此,即.故答案为:
二、选择题(本大题满分16分,共有4题,每题选对得4分,否则一律得零分)
11.已知向量,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】作出图形如图所示,令,,
则,而,,,
所以在中,,故.故选:A.
12.已知的内角所对的边分别为,若,则的形状
为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】C
【详解】由,可得,,,所以,,
因为,所以,即,所以是等腰三角形.故选:C.
13.已知函数,是偶函数,则的最大值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【详解】由是偶函数,得,
展开并整理得:,根据二倍角公式得:,
整理得:,结合,得,代入,,
则,
利用积化和差公式:
化简得:,当时,取得最大值.故选:B
14.已知数列为正项等比数列,且,则“”是“”的( )
A.必要而不充分条件 B.充分而不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】,,
当时,,所以不具有充分性;
,所以,
又,则,所以,
所以,不妨设
因为数列为正项数列,所以设公比为,则,,
当时,,,所以,,
当时,,;
当时,,,所以,,
所以,所以具有必要性,
综上,是的必要不充分条件.故选:A.
三、解答题(本大题满分44分,共有4题,解答下列各题必须写出必要的步骤)
15. (本题满分10分)
已知z是复数,若是实数,是纯虚数,其中i为虚数单位.
(1)求复数;
(2)设复数z,在复平面内所对应的向量分别是,若向量与的夹角为钝角,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2)且.
【详解】(1)设复数,由是实数知,即,
所以.又因为是纯虚数,则为纯虚数,
即且,所以,所以.
由(1)知,则,
所以,,
因为向量与的夹角为钝角,所以,
且与不共线,即,且
解得且.
16.(本题满分10分)
已知是数列的前项和,且.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析 (2)
【详解】(1)由数列满足,当时,可得,
两式相减,可得,即,即,
当时,,即,解得,
所以数列是首项为,公比的等比数列.
(2)由(1)可得数列的通项公式为,则,
令,可得数列的前项和为,
当时,可得;
当时,可得

所以数列的前项和.
17.(本题满分12分)
如图,扇形的面积为,且.
(1)求.
(2)若,且,求,的值.
(3)在弧上是否存在点(不与重合),使得.若存在,求的值;若不存在,请说出理由.
【答案】(1) (2), (3)存在,,理由见解析;
【详解】(1)由题意可得,,则.
(2)因,则,则,
因,则,解得,.
(3)设存在,以为原点,所在直线为轴,和垂直的直线为轴,建立平面直角坐标系,则,设,
则由,可得,即
则,
即,得或,
因,则,则,则,
故存在,使得.
18. (本题满分12分)
已知是首项为1的等差数列,是其前项和,是等比数列,且,,.
(1)求与的通项公式;
(2)设是由数列及的公共项按照从小到大的顺序排列而成的数列,是其前项和,用直接写出的表达式;
(3)设数列满足,,,是数列的前项和,若对于任意的正整数,恒成立,求的最小值.
【答案】(1) (2) (3)627
【详解】(1)设的公差为,的公比为,则,
解得,所以,.
(2)设,则,

因为为正整数,所以能被4整除,所以为偶数,
即,.
(3)因为,所以,所以;
又,所以,


两式相减可得
.

.
因为,所以;所以,
时,令,则,
即为递增数列,所以,解得,
故的最小值为.
四、附加题
19.(本题满分10分)
对于一组向量(且),令,如果存在,使得,那么称是该向量组的“1向量”.
(1)若,,则向量组是否存在“1向量” 若存在,求出“1向量”;若不存在,请说明理由;
(2)已知均是向量组的“1向量”,其中,.设在平面直角坐标系中有一点列且)满足:为坐标原点,,且与关于点对称,与关于点对称,求的最大值.
【答案】(1)存在, (2)12144
【详解】(1)法1:,,
,,,…
向量组以4为周期.,
,不是该向量组的“1向量”;
,是该向量组的“1向量”;
,不是该向量组的“1向量”;
,不是该向量组的“1向量”;
存在“1向量”,“1向量”为.
法2:由题意可得,
因为,
所以向量组以4为周期,若存在“1向量”,只需使,
又,所以,
故只需使
,即,
当时,符合要求,
故存在“1向量”,且“1向量”为;
(2)由题意,,即,

同理,,
上述三式相加,得:,,
又.,
设,则依题意得,
得,
故,

所以,

当,即时,,,
.
20.(本题满分10分)
两个由实数组成的无穷数列和具有下述关系:对,,都有
已知,. 求的所有可能值.
【答案】
【详解】记, ,则有,
于是,数是函数的两个实数根.
可知,这表明的判别式4.
因为函数总有两个实数根,所以,进而.
由以及,知,进而.
依次倒推,结合,知.

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