【精品解析】湖南省三湘名校联盟2024-2025学年高一下学期期中考试数学试题

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湖南省三湘名校联盟2024-2025学年高一下学期期中考试数学试题
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025高一下·湖南期中)已知集合,则(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】交集及其运算;其他不等式的解法
【解析】【解答】解:因为,故.
故答案为:D.
【分析】先解绝对值不等式得到集合A,再求其与整数集Z的交集。
2.(2025高一下·湖南期中)下列命题中为真命题的是(  )
A.圆柱的侧面展开图是一个正方形
B.用一个平面去截圆锥,圆锥底面和截面之间的部分为圆台
C.有两个面互相平行,其余各面都是四边形的多面体是棱柱
D.球体是旋转体的一种类型
【答案】D
【知识点】棱柱的结构特征;旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征
【解析】【解答】解:A,圆柱的侧面展开图是一个矩形,不一定为正方形,故A错误;
B,根据圆台的定义,用一个平行于底面的平面去截圆锥,圆锥底面和截面之间的部分为圆台,故B错误;
C,有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的多面体叫做棱柱,故C错误;
D,球体是半圆绕着其直径所在直线旋转一周得到的封闭几何体,故D正确,
故答案为:D.
【分析】A:根据圆柱侧面展开图的定义,判断其形状为矩形,只有当底面周长等于高时才是正方形,并非必然为正方形。
B:依据圆台的定义,只有用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,才能得到圆台,否则不满足圆台的结构特征。
C:对照棱柱的完整定义,除了 “两个面平行、其余面为四边形” 外,还需满足相邻四边形的公共边互相平行,否则不是棱柱。
D:根据旋转体的定义,球体可由半圆绕其直径旋转而成,属于旋转体的一种。
3.(2025高一下·湖南期中)设外接圆的半径为,若,则的形状为(  )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.不确定
【答案】B
【知识点】解三角形;三角形的形状判断
【解析】【解答】解:设外接圆的半径为,
若,由正弦定理,可得,所以,
因为,可得,所以为直角三角形.
故答案为:B.
【分析】利用正弦定理,将已知的边长与外接圆半径的关系转化为对应角的正弦值,进而求出该角的大小,判断三角形形状。
4.(2025高一下·湖南期中)在复平面内,所对应的点位于(  )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】B
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:由题意可得,其在复平面内所对应的点为,位于第二象限,
故答案为:B.
【分析】先对复数z进行化简,得到其代数形式a+bi,再根据实部a和虚部b的符号判断其在复平面内的象限。
5.(2025高一下·湖南期中)在中,,记,则(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】平面向量的线性运算;平面向量的基本定理
【解析】【解答】解:由题意可得,其中,
所以.
故答案为:C
【分析】利用向量的线性运算,将 用已知向量 和 表示,关键是先将 转化为 的倍数,再用 、 表示 。
6.(2025高一下·湖南期中)已知是实系数一元二次方程的一个复数根,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系;共轭复数
【解析】【解答】解:将代入方程可得,
即,故,解得,故.
故答案为:B
【分析】利用实系数一元二次方程的复数根共轭成对的性质,或直接将根代入方程,根据复数相等的充要条件(实部、虚部分别为 0)求解系数 m,n。
7.(2025高一下·湖南期中)已知平面上四个点,,,,则向量在向量上的投影向量为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量数量积的坐标表示;平面向量的投影向量
【解析】【解答】解:根据题意,可得,,则,
所以在向量上投影数量等于,
可得向量在向量上的投影向量为.
故答案为:A.
【分析】 先求出向量 和 的坐标,再计算投影数量,最后将投影数量与 方向的单位向量相乘,得到投影向量。
8.(2025高一下·湖南期中)如图,四边形的斜二测画法的直观图为直角梯形,其中,,,则四边形的周长为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】斜二测画法直观图;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:由斜二测画法知,,
所以由余弦定理得,
,代入上式解得,,

,,
还原平面图如图,
即,,

四边形的周长为.
故答案为:C.
【分析】先在直观图A'B'C'D' 中利用余弦定理求出各边长度,再根据斜二测画法的规则还原出原四边形ABCD的各边长度,最后计算周长。
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,选错得0分.
9.(2025高一下·湖南期中)已知向量,则(  )
A.是的充要条件
B.是与的夹角为锐角的必要不充分条件
C.是的充要条件
D.是的充要条件
【答案】A,C
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量数量积的坐标表示;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:A,由,故A正确;
B,由为锐角且不共线且,故B错误;
C,由或,故C正确;
D,时,可得:,,此时,仍满足,故D错误,
故答案为:AC.
【分析】A:利用向量垂直的充要条件(数量积为0),通过坐标运算建立等式,验证与的等价性。
B:明确向量夹角为锐角的充要条件(数量积>0且不共线),判断是必要不充分还是充分不必要条件。
C:利用向量平行的坐标表示,推导与的等价关系。
D:通过举反例,验证能否推出夹角为,从而判断充要性是否成立。
10.(2025高一下·湖南期中)设复数满足,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,C
【知识点】复数的模;共轭复数
【解析】【解答】解:设,
由,则,
所以,即,故A正确;
代入可得,,所以,故B错误;
由,故C正确;
由,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】通过设复数的模为实数参数,将复数表示为代数形式,利用复数模的定义列方程求解模长,再结合共轭复数的性质逐一验证选项。
11.(2025高一下·湖南期中)记的内角的对边分别为,已知,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,C,D
【知识点】正弦定理的应用;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:A,因为,由正弦定理可知,
即,故A正确;
B,在边上取一点,使得,则,
,故,
在中,由正弦定理可得,
即,
故,故B错误;
C,由射影定理可得,
故,
因为,所以,
由余弦定理可得,
故,即,故C正确;
D,由B知,,可得,
故,
即,故,即,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】A:核心思路是利用角度关系将转化为,结合正弦定理完成边与角的互化,验证等式是否成立。
B:核心思路是通过角度推导将转化为,结合正弦定理对等式变形,对比原式判断正误。
C:核心思路是先利用选项A的结论和余弦定理化简,再通过代数变形推导与的等量关系。
D:核心思路是对选项B的正确等式进行通分变形,推导线段比例关系,验证结论是否成立。
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高一下·湖南期中)在中,,则   .
【答案】
【知识点】解三角形;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:在中,由余弦定理可得,
故答案为:.
【分析】已知两边及其夹角,直接使用余弦定理计算第三边。
13.(2025高一下·湖南期中)已知函数,则的图象经过定点   ;的值域为   .
【答案】;
【知识点】指数型复合函数的性质及应用
【解析】【解答】解:因为恒成立,所以令得,
故的图象经过定点;
函数的定义域为R,所以函数的值域为,
因为在上单调递增,值域为,
所以函数的值域为.
故答案为;.
【分析】定点:令指数部分为 0,消除参数a的影响,求出对应的x和y;值域:先确定内层函数∣ax 1∣的值域,再根据外层指数函数的单调性求f(x)的值域。
14.(2025高一下·湖南期中)菱形中,,点在线段上,且,则   .
【答案】
【知识点】平面向量的基本定理;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:因为,所以,
所以,
因为点在线段上,
可设

而,所以,解得,
所以,
则,
所以,故.
故答案为:.
【分析】先利用向量线性运算,将 、 用 、 表示,再根据点 在线段 上,设 ,与已知 对比求出 ,最后计算 并求和。
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(2025高一下·湖南期中)已知中,.
(1)求;
(2)证明:.
【答案】(1)解:由辅助角公式可得,
即,则,
又,故.
(2)证明:设中角的对边分别为,
由余弦定理且,
可得,
当且仅当时取等,
故.
由正弦定理可得,
又,故,即.
【知识点】解三角形;正弦定理的应用;辅助角公式
【解析】【分析】(1)利用辅助角公式将化简为,再结合的取值范围求解。
(2)由得,将用三角恒等变换化简为,再根据正弦函数的有界性证明不等式。
(1)由辅助角公式可得,
即,则,
又,故.
(2)设中角的对边分别为,
由余弦定理且,
可得,
当且仅当时取等,
故.
由正弦定理可得,
又,故,即,得证.
16.(2025高一下·湖南期中)已知函数.
(1)求的定义域;
(2)证明:曲线关于直线对称;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)解:由,解得或,
故的定义域为.
(2)证明:因为,
所以,
又,
所以,即曲线关于直线对称.
(3)解:对于函数,其在上单调递减,在上单调递增,
且在上单调递增,
故在上单调递减,在上单调递增,
由(2)知,曲线关于直线对称,
要使,需满足,且,
解得.
【知识点】奇偶函数图象的对称性;正弦函数的性质;辅助角公式
【解析】【分析】(1) 对数函数的定义域要求真数大于0,因此需解不等式,确定自变量的取值范围。
(2) 证明函数图象关于直线对称,需验证,利用对数的运算性质化简等式两边即可。
(3) 求解的取值范围,需先分析函数的单调性和对称性,结合定义域列出不等式组,通过解绝对值不等式和定义域约束得到最终范围。
(1)由,解得或,
故的定义域为.
(2)因为,
所以,
又,
所以,即曲线关于直线对称.
(3)对于函数,其在上单调递减,在上单调递增,
且在上单调递增,
故在上单调递减,在上单调递增,
由(2)知,曲线关于直线对称,
要使,需满足,且,
解得.
17.(2025高一下·湖南期中)已知复数,(,且,),且.
(1)求的值;
(2)证明:;
(3)设,在复平面上对应的向量分别为,,若,求的值.
【答案】(1)解:由已知,则,,
所以,
又,则,
所以,
化简可得,
又,所以,即;
(2)证明:由(1)得,
所以,
又,
所以;
(3)解:设在复平面上对应的向量为,
在复平面上对应的向量为,
所以,
故,解得.
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;复数的模;复数运算的几何意义
【解析】【分析】(1)先求出,再根据复数模的公式列出的等式,化简后求解。
(2)利用(1)中的结论,分别计算和,证明二者相等。
(3)将复数对应到复平面的向量,利用向量数量积公式建立方程,求解。
(1)由已知,则,,
所以,
又,则,
所以,
化简可得,
又,所以,即;
(2)由(1)得,
所以,
又,
所以;
(3)设在复平面上对应的向量为,
在复平面上对应的向量为,
所以,
故,解得.
18.(2025高一下·湖南期中)已知将函数的图象向左平移个单位后所得函数的图象关于轴对称.
(1)求;
(2)求的相位及其最小正周期;
(3)当时,求使得不等式恒成立的对应的取值范围.
【答案】(1)解:将的图象向左平移个单位,得到函数的图象,
由题意该函数为偶函数,所以,
解得,
又因为,解得.
(2)解:由(1)可得,
故的相位为,
最小正周期为.
(3)解:令,因为,所以,
则原题等价于求使得不等式恒成立时,对应的取值范围,
注意到当或时,,
当时,单调递增,单调递减,又因为,
所以时,,不符合题意;
当时,,符合题意;时,单调递减,单调递增,
所以时,,符合题意.
综上,满足题意,此时.
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【分析】(1)先写出平移后的函数解析式,再利用“图象关于y轴对称”这一条件,即函数为偶函数,其相位需满足,从而解出。
(2)将(1)中求得的代入,直接得到相位;再根据周期公式计算最小正周期。
(3)通过换元法将不等式转化为,结合的取值范围,利用三角函数的性质求解。
(1)将的图象向左平移个单位,得到函数的图象,
由题意该函数为偶函数,所以,
解得,
又因为,解得.
(2)由(1)可得,
故的相位为,
最小正周期为.
(3)令,因为,所以,
则原题等价于求使得不等式恒成立时,对应的取值范围,
注意到当或时,,
当时,单调递增,单调递减,又因为,
所以时,,不符合题意;
当时,,符合题意;时,单调递减,单调递增,
所以时,,符合题意.
综上,满足题意,此时.
19.(2025高一下·湖南期中)已知海面上两点处置有距离为海里的两个灯塔,游船在点时,与两点处灯塔的距离均为2海里.游船航行一段距离后,从两灯塔间穿过并抵达点,此时在点处灯塔测得.
(1)若两点的距离为海里,求的长度;
(2)求两点距离的取值范围.
【答案】(1)解:由题意知,,
故为以为直角顶点的等腰直角三角形,故,
又因为,且由题意得分布于直线两侧,所以,
有,
由余弦定理可得,
解得(海里).
(2)解:由题意知点始终位于以为起点的射线上,记该射线为.
注意到在(1)的条件下,故此时,即,
所以此时的长度即为两点距离的最小值;
由于游船从两灯塔间穿过,即与存在异于端点的交点,设为点.由正弦定理得,在中,,
其中为定值,故增大时,减小,
又因为,
因为,所以,故,
因为,
所以,
故(海里).
【知识点】解三角形;余弦定理的应用;解三角形的实际应用
【解析】【分析】(1)先在△PAB中用余弦定理求出∠PBA的大小,结合已知∠ABQ确定∠PBQ的度数,再在△PBQ中利用余弦定理列方程,求解BQ的长度。
(2)设BQ的长度为变量,结合∠PBQ的固定值,在△PBQ中用余弦定理表示PQ2,将其转化为二次函数,结合变量的取值范围,求PQ的取值范围。
(1)由题意知,,
故为以为直角顶点的等腰直角三角形,故,
又因为,且由题意得分布于直线两侧,所以,
有,
由余弦定理可得,
解得(海里).
(2)由题意知点始终位于以为起点的射线上,记该射线为.
注意到在(1)的条件下,故此时,即,
所以此时的长度即为两点距离的最小值;
由于游船从两灯塔间穿过,即与存在异于端点的交点,设为点.由正弦定理得,在中,,
其中为定值,故增大时,减小,
又因为,
因为,所以,故,
因为,
所以,
故(海里).
1 / 1湖南省三湘名校联盟2024-2025学年高一下学期期中考试数学试题
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025高一下·湖南期中)已知集合,则(  )
A. B. C. D.
2.(2025高一下·湖南期中)下列命题中为真命题的是(  )
A.圆柱的侧面展开图是一个正方形
B.用一个平面去截圆锥,圆锥底面和截面之间的部分为圆台
C.有两个面互相平行,其余各面都是四边形的多面体是棱柱
D.球体是旋转体的一种类型
3.(2025高一下·湖南期中)设外接圆的半径为,若,则的形状为(  )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.不确定
4.(2025高一下·湖南期中)在复平面内,所对应的点位于(  )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.(2025高一下·湖南期中)在中,,记,则(  )
A. B. C. D.
6.(2025高一下·湖南期中)已知是实系数一元二次方程的一个复数根,则(  )
A. B. C. D.
7.(2025高一下·湖南期中)已知平面上四个点,,,,则向量在向量上的投影向量为(  )
A. B.
C. D.
8.(2025高一下·湖南期中)如图,四边形的斜二测画法的直观图为直角梯形,其中,,,则四边形的周长为(  )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对得6分,部分选对得部分分,选错得0分.
9.(2025高一下·湖南期中)已知向量,则(  )
A.是的充要条件
B.是与的夹角为锐角的必要不充分条件
C.是的充要条件
D.是的充要条件
10.(2025高一下·湖南期中)设复数满足,则(  )
A. B.
C. D.
11.(2025高一下·湖南期中)记的内角的对边分别为,已知,则(  )
A. B.
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高一下·湖南期中)在中,,则   .
13.(2025高一下·湖南期中)已知函数,则的图象经过定点   ;的值域为   .
14.(2025高一下·湖南期中)菱形中,,点在线段上,且,则   .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(2025高一下·湖南期中)已知中,.
(1)求;
(2)证明:.
16.(2025高一下·湖南期中)已知函数.
(1)求的定义域;
(2)证明:曲线关于直线对称;
(3)若,求的取值范围.
17.(2025高一下·湖南期中)已知复数,(,且,),且.
(1)求的值;
(2)证明:;
(3)设,在复平面上对应的向量分别为,,若,求的值.
18.(2025高一下·湖南期中)已知将函数的图象向左平移个单位后所得函数的图象关于轴对称.
(1)求;
(2)求的相位及其最小正周期;
(3)当时,求使得不等式恒成立的对应的取值范围.
19.(2025高一下·湖南期中)已知海面上两点处置有距离为海里的两个灯塔,游船在点时,与两点处灯塔的距离均为2海里.游船航行一段距离后,从两灯塔间穿过并抵达点,此时在点处灯塔测得.
(1)若两点的距离为海里,求的长度;
(2)求两点距离的取值范围.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】交集及其运算;其他不等式的解法
【解析】【解答】解:因为,故.
故答案为:D.
【分析】先解绝对值不等式得到集合A,再求其与整数集Z的交集。
2.【答案】D
【知识点】棱柱的结构特征;旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征
【解析】【解答】解:A,圆柱的侧面展开图是一个矩形,不一定为正方形,故A错误;
B,根据圆台的定义,用一个平行于底面的平面去截圆锥,圆锥底面和截面之间的部分为圆台,故B错误;
C,有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的多面体叫做棱柱,故C错误;
D,球体是半圆绕着其直径所在直线旋转一周得到的封闭几何体,故D正确,
故答案为:D.
【分析】A:根据圆柱侧面展开图的定义,判断其形状为矩形,只有当底面周长等于高时才是正方形,并非必然为正方形。
B:依据圆台的定义,只有用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,才能得到圆台,否则不满足圆台的结构特征。
C:对照棱柱的完整定义,除了 “两个面平行、其余面为四边形” 外,还需满足相邻四边形的公共边互相平行,否则不是棱柱。
D:根据旋转体的定义,球体可由半圆绕其直径旋转而成,属于旋转体的一种。
3.【答案】B
【知识点】解三角形;三角形的形状判断
【解析】【解答】解:设外接圆的半径为,
若,由正弦定理,可得,所以,
因为,可得,所以为直角三角形.
故答案为:B.
【分析】利用正弦定理,将已知的边长与外接圆半径的关系转化为对应角的正弦值,进而求出该角的大小,判断三角形形状。
4.【答案】B
【知识点】复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:由题意可得,其在复平面内所对应的点为,位于第二象限,
故答案为:B.
【分析】先对复数z进行化简,得到其代数形式a+bi,再根据实部a和虚部b的符号判断其在复平面内的象限。
5.【答案】C
【知识点】平面向量的线性运算;平面向量的基本定理
【解析】【解答】解:由题意可得,其中,
所以.
故答案为:C
【分析】利用向量的线性运算,将 用已知向量 和 表示,关键是先将 转化为 的倍数,再用 、 表示 。
6.【答案】B
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系;共轭复数
【解析】【解答】解:将代入方程可得,
即,故,解得,故.
故答案为:B
【分析】利用实系数一元二次方程的复数根共轭成对的性质,或直接将根代入方程,根据复数相等的充要条件(实部、虚部分别为 0)求解系数 m,n。
7.【答案】A
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量数量积的坐标表示;平面向量的投影向量
【解析】【解答】解:根据题意,可得,,则,
所以在向量上投影数量等于,
可得向量在向量上的投影向量为.
故答案为:A.
【分析】 先求出向量 和 的坐标,再计算投影数量,最后将投影数量与 方向的单位向量相乘,得到投影向量。
8.【答案】C
【知识点】斜二测画法直观图;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:由斜二测画法知,,
所以由余弦定理得,
,代入上式解得,,

,,
还原平面图如图,
即,,

四边形的周长为.
故答案为:C.
【分析】先在直观图A'B'C'D' 中利用余弦定理求出各边长度,再根据斜二测画法的规则还原出原四边形ABCD的各边长度,最后计算周长。
9.【答案】A,C
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量数量积的坐标表示;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:A,由,故A正确;
B,由为锐角且不共线且,故B错误;
C,由或,故C正确;
D,时,可得:,,此时,仍满足,故D错误,
故答案为:AC.
【分析】A:利用向量垂直的充要条件(数量积为0),通过坐标运算建立等式,验证与的等价性。
B:明确向量夹角为锐角的充要条件(数量积>0且不共线),判断是必要不充分还是充分不必要条件。
C:利用向量平行的坐标表示,推导与的等价关系。
D:通过举反例,验证能否推出夹角为,从而判断充要性是否成立。
10.【答案】A,C
【知识点】复数的模;共轭复数
【解析】【解答】解:设,
由,则,
所以,即,故A正确;
代入可得,,所以,故B错误;
由,故C正确;
由,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】通过设复数的模为实数参数,将复数表示为代数形式,利用复数模的定义列方程求解模长,再结合共轭复数的性质逐一验证选项。
11.【答案】A,C,D
【知识点】正弦定理的应用;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:A,因为,由正弦定理可知,
即,故A正确;
B,在边上取一点,使得,则,
,故,
在中,由正弦定理可得,
即,
故,故B错误;
C,由射影定理可得,
故,
因为,所以,
由余弦定理可得,
故,即,故C正确;
D,由B知,,可得,
故,
即,故,即,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】A:核心思路是利用角度关系将转化为,结合正弦定理完成边与角的互化,验证等式是否成立。
B:核心思路是通过角度推导将转化为,结合正弦定理对等式变形,对比原式判断正误。
C:核心思路是先利用选项A的结论和余弦定理化简,再通过代数变形推导与的等量关系。
D:核心思路是对选项B的正确等式进行通分变形,推导线段比例关系,验证结论是否成立。
12.【答案】
【知识点】解三角形;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:在中,由余弦定理可得,
故答案为:.
【分析】已知两边及其夹角,直接使用余弦定理计算第三边。
13.【答案】;
【知识点】指数型复合函数的性质及应用
【解析】【解答】解:因为恒成立,所以令得,
故的图象经过定点;
函数的定义域为R,所以函数的值域为,
因为在上单调递增,值域为,
所以函数的值域为.
故答案为;.
【分析】定点:令指数部分为 0,消除参数a的影响,求出对应的x和y;值域:先确定内层函数∣ax 1∣的值域,再根据外层指数函数的单调性求f(x)的值域。
14.【答案】
【知识点】平面向量的基本定理;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:因为,所以,
所以,
因为点在线段上,
可设

而,所以,解得,
所以,
则,
所以,故.
故答案为:.
【分析】先利用向量线性运算,将 、 用 、 表示,再根据点 在线段 上,设 ,与已知 对比求出 ,最后计算 并求和。
15.【答案】(1)解:由辅助角公式可得,
即,则,
又,故.
(2)证明:设中角的对边分别为,
由余弦定理且,
可得,
当且仅当时取等,
故.
由正弦定理可得,
又,故,即.
【知识点】解三角形;正弦定理的应用;辅助角公式
【解析】【分析】(1)利用辅助角公式将化简为,再结合的取值范围求解。
(2)由得,将用三角恒等变换化简为,再根据正弦函数的有界性证明不等式。
(1)由辅助角公式可得,
即,则,
又,故.
(2)设中角的对边分别为,
由余弦定理且,
可得,
当且仅当时取等,
故.
由正弦定理可得,
又,故,即,得证.
16.【答案】(1)解:由,解得或,
故的定义域为.
(2)证明:因为,
所以,
又,
所以,即曲线关于直线对称.
(3)解:对于函数,其在上单调递减,在上单调递增,
且在上单调递增,
故在上单调递减,在上单调递增,
由(2)知,曲线关于直线对称,
要使,需满足,且,
解得.
【知识点】奇偶函数图象的对称性;正弦函数的性质;辅助角公式
【解析】【分析】(1) 对数函数的定义域要求真数大于0,因此需解不等式,确定自变量的取值范围。
(2) 证明函数图象关于直线对称,需验证,利用对数的运算性质化简等式两边即可。
(3) 求解的取值范围,需先分析函数的单调性和对称性,结合定义域列出不等式组,通过解绝对值不等式和定义域约束得到最终范围。
(1)由,解得或,
故的定义域为.
(2)因为,
所以,
又,
所以,即曲线关于直线对称.
(3)对于函数,其在上单调递减,在上单调递增,
且在上单调递增,
故在上单调递减,在上单调递增,
由(2)知,曲线关于直线对称,
要使,需满足,且,
解得.
17.【答案】(1)解:由已知,则,,
所以,
又,则,
所以,
化简可得,
又,所以,即;
(2)证明:由(1)得,
所以,
又,
所以;
(3)解:设在复平面上对应的向量为,
在复平面上对应的向量为,
所以,
故,解得.
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;复数的模;复数运算的几何意义
【解析】【分析】(1)先求出,再根据复数模的公式列出的等式,化简后求解。
(2)利用(1)中的结论,分别计算和,证明二者相等。
(3)将复数对应到复平面的向量,利用向量数量积公式建立方程,求解。
(1)由已知,则,,
所以,
又,则,
所以,
化简可得,
又,所以,即;
(2)由(1)得,
所以,
又,
所以;
(3)设在复平面上对应的向量为,
在复平面上对应的向量为,
所以,
故,解得.
18.【答案】(1)解:将的图象向左平移个单位,得到函数的图象,
由题意该函数为偶函数,所以,
解得,
又因为,解得.
(2)解:由(1)可得,
故的相位为,
最小正周期为.
(3)解:令,因为,所以,
则原题等价于求使得不等式恒成立时,对应的取值范围,
注意到当或时,,
当时,单调递增,单调递减,又因为,
所以时,,不符合题意;
当时,,符合题意;时,单调递减,单调递增,
所以时,,符合题意.
综上,满足题意,此时.
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【分析】(1)先写出平移后的函数解析式,再利用“图象关于y轴对称”这一条件,即函数为偶函数,其相位需满足,从而解出。
(2)将(1)中求得的代入,直接得到相位;再根据周期公式计算最小正周期。
(3)通过换元法将不等式转化为,结合的取值范围,利用三角函数的性质求解。
(1)将的图象向左平移个单位,得到函数的图象,
由题意该函数为偶函数,所以,
解得,
又因为,解得.
(2)由(1)可得,
故的相位为,
最小正周期为.
(3)令,因为,所以,
则原题等价于求使得不等式恒成立时,对应的取值范围,
注意到当或时,,
当时,单调递增,单调递减,又因为,
所以时,,不符合题意;
当时,,符合题意;时,单调递减,单调递增,
所以时,,符合题意.
综上,满足题意,此时.
19.【答案】(1)解:由题意知,,
故为以为直角顶点的等腰直角三角形,故,
又因为,且由题意得分布于直线两侧,所以,
有,
由余弦定理可得,
解得(海里).
(2)解:由题意知点始终位于以为起点的射线上,记该射线为.
注意到在(1)的条件下,故此时,即,
所以此时的长度即为两点距离的最小值;
由于游船从两灯塔间穿过,即与存在异于端点的交点,设为点.由正弦定理得,在中,,
其中为定值,故增大时,减小,
又因为,
因为,所以,故,
因为,
所以,
故(海里).
【知识点】解三角形;余弦定理的应用;解三角形的实际应用
【解析】【分析】(1)先在△PAB中用余弦定理求出∠PBA的大小,结合已知∠ABQ确定∠PBQ的度数,再在△PBQ中利用余弦定理列方程,求解BQ的长度。
(2)设BQ的长度为变量,结合∠PBQ的固定值,在△PBQ中用余弦定理表示PQ2,将其转化为二次函数,结合变量的取值范围,求PQ的取值范围。
(1)由题意知,,
故为以为直角顶点的等腰直角三角形,故,
又因为,且由题意得分布于直线两侧,所以,
有,
由余弦定理可得,
解得(海里).
(2)由题意知点始终位于以为起点的射线上,记该射线为.
注意到在(1)的条件下,故此时,即,
所以此时的长度即为两点距离的最小值;
由于游船从两灯塔间穿过,即与存在异于端点的交点,设为点.由正弦定理得,在中,,
其中为定值,故增大时,减小,
又因为,
因为,所以,故,
因为,
所以,
故(海里).
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