【精品解析】广东省惠州市光正实验学校2024-2025学年高一下学期5月期中数学试题

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广东省惠州市光正实验学校2024-2025学年高一下学期5月期中数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025高一下·惠州期中)复数(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:.
故答案为:B
【分析】利用分子、分母同时乘以分母的共轭复数结合除法运算可得.
2.(2025高一下·惠州期中)圆柱的轴截面是一个边长为2的正方形,则此圆柱的侧面积为(  )
A.4 B.6 C. D.
【答案】D
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用
【解析】【解答】解:由题意可知,圆柱的底面直径和高均为2,
所以圆柱的底面周长为,
则圆柱的侧面积为.
故答案为:D.
【分析】利用圆柱的轴截面的结构特征,从而得出圆柱的底面直径和高,再利用圆的周长公式可得底面圆的周长,再乘以高,从而得出此圆柱的侧面积.
3.(2025高一下·惠州期中)已知向量,若,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【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
【解析】【解答】解: ,解得

故选:A.
【分析】先根据向量共线的坐标运算求出x,进而求得,再根据模长公式求得即可.
4.(2025高一下·惠州期中)已知某平面图形用斜二测画法画出的直观图为如图所示的三角形,其中,则该平面图形的面积为(  )
A. B.2 C. D.4
【答案】D
【知识点】斜二测画法直观图
【解析】【解答】解:作出原图形如下图所示:
则,
所以,该平面图形的面积为.
故答案为:D.
【分析】利用斜二测画法作出原图形,从而得出原图形中的线段长度,再由三角形的面积公式可得该平面图形的面积.
5.(2025高一下·惠州期中)下列正确的是(  )
A.过球面上两点与球心有且只有一个平面
B.用一个平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台
C.正棱锥的侧面是全等的等腰三角形
D.有两个面平行且相似,其他各个面都是梯形的多面体是棱台
【答案】C
【知识点】棱锥的结构特征;棱台的结构特征;旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;平面的基本性质及推论;三角形的形状判断
【解析】【解答】解:对于选项A:当球面上两点与球心在一条直线上时,这样的平面有无数多个,如下图:
故A错误;
对于选项B: 若平面与圆锥底面不平行,则此时截出来的不是圆台,如下图:
故B错误;
对于选项C:由正棱锥的定义与性质知,正棱锥的所有侧棱均相等,底面是正多边形,
所以侧面是全等的等腰三角形,故C正确;
对于选项D:棱台要求侧棱的延长线交于一点,反例如下:
故D错误.
故答案为:C.
【分析】举反例结合平面确定条件、圆台的结构特征、正棱锥的侧面的结构特征、棱台的结构特征,从而逐项判断找出正确的选项.
6.(2025高一下·惠州期中)已知,内角的对边分别是,则等于(  )
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【知识点】正弦定理的应用
【解析】【解答】解:∵,,,
∴,,
由正弦定理,
得,
∴.
故答案为:A.
【分析】利用已知条件和正弦定理,从而得出角A的正弦值,再利用三角形中角A的取值范围,从而得出角A的值.
7.(2025高一下·惠州期中)若一个复数的实部与虚部互为相反数,则称此复数为“理想复数”.已知(,)为“理想复数”,则
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】解:因为,
所以.
故答案为:.
【分析】利用“理想复数”定义结合复数的混合运算法则,从而得出.
8.(2025高一下·惠州期中)在中,,为边的中点,则为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解: 在中,,为边的中点,
则,
平方可得,
则,即为.
故答案为:C.
【分析】由题意可得,两边平方,结合数量积的运算律计算即可.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9.(2025高一下·惠州期中)已知复数(为虚数单位),则下列说法正确的是(  )
A.
B.复数的虚部为
C.若对应的向量为对应的向量为,则向量对应的复数为
D.若复数是关于的方程的一个根,则
【答案】A,C,D
【知识点】复数的模;复数运算的几何意义;方程在复数范围内的解集
【解析】【解答】解:A、,故A正确;
B、,故复数的虚部为,故B错误;
C、由题意,
又,则向量,
故向量对应的复数为,故C正确;
D、若复数是关于的方程的一个根,
则,故和均为方程的根,
故,
所以,
故,,,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】利用模长公式进行计算即可判断A;利用复数除法法则和虚部的概念即可判断B;利用复数的几何意义来判断C;和均为方程的根,利用根与系数关系求解即可判断D.
10.(2025高一下·惠州期中)(多选题)下列四个命题中,真命题是(  )
A.若是两条直线,是两个平面, 且, 则是异面直线.
B.两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内.
C.若直线相交,是平面且,则直线不在平面内.
D.若是平面,直线,直线,则.
【答案】B,C
【知识点】命题的真假判断与应用;异面直线的判定;空间中直线与直线之间的位置关系;空间中直线与平面之间的位置关系
【解析】【解答】解:对于选项A,例如长方体对面的两条对角线就是共面的,不合题意,故A错误;
对于选项B,设,
因为不重合,易知可确定唯一平面,
又因为,所以,
又因为,所以,符合题意,故B正确;
对于选项C,设,,则,所以,直线不在平面内,符合题意;
对于选项D,因为直线,直线,所以,或与异面,不符合题意,故D错误.
故答案为:BC.
【分析】通过特例法和异面直线的定义,则可判断选项A;利用确定平面的条件和点、线、面的包含关系,则可判断选项B;利用直线与平面平行的性质定理和直线与平面的位置关系,则可判断选项C;利用直线与平面平行的性质定理和平面内两直线的位置关系,则可判断选项D,从而找出真命题的选项.
11.(2025高一下·惠州期中)在中,,,分别是内角,,的对边,下列说法正确的是(  )
A.若为锐角,则
B.若为锐角,则
C.若,则
D.若为锐角三角形,则
【答案】A,C,D
【知识点】正弦函数的性质;三角函数诱导公式二~六;解三角形;正弦定理;余弦定理
【解析】【解答】解:AB、若为锐角,由余弦定理可得,
故A正确、B错误;
C、若,由正弦定理,可得,则,由大边对大角,
可得,故C正确;
D、若为锐角三角形,则且,,
因为正弦函数在区间单调递增,所以,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】若为锐角,由余弦定理即可判断AB;由,结合正弦定理即可比较a,b大小,根据大边对大角即可判断C;若为锐角三角形,利用正弦函数性质结合诱导公式求解即可判断D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高一下·惠州期中)已知向量,若,则实数   .
【答案】
【知识点】空间向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:因为,所以,
则,
解得.
故答案为:.
【分析】利用平面向量垂直的坐标表示公式计算得出实数t的值.
13.(2025高一下·惠州期中)已知复数,则   .
【答案】
【知识点】虚数单位i及其性质;复数代数形式的混合运算;共轭复数
【解析】【解答】解:由虚数乘方的性质,
可得,其中,
则,
所以,
则.
故答案为:.
【分析】根据虚数单位乘方的性质,从而得出的值,再结合虚数单位i的周期性得出,再利用的值得到复数,再由共轭复数的概念,从而得出复数.
14.(2025高一下·惠州期中)已知过球面上三点的截面和球心的距离为球半径的一半,且,则球的体积是   .
【答案】
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;正弦定理的应用
【解析】【解答】解:在中,,
则,,
由正弦定理,得外接圆半径,
设球半径为,则,
解得,
所以球的体积是.
故答案为:.
【分析】根据已知条件和正弦定理得到的外接圆半径,利用球面的截面小圆的性质求出球的半径,再根据球的体积公式,从而得出球的体积.
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·惠州期中)如图,在正方体中,是棱的中点.
(1)证明:平面;
(2)若正方体棱长为2,求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明:连接交于,连接,如图所示:
因为在正方体中,底面是正方形,则是的中点,
又因为是的中点,所以是的中位线,所以,
又因为面,面,所以平面;
(2)解:因为正方体中,平面,
所以.
【知识点】直线与平面平行的判定;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)连接交于,连接,利用中位线性质结合线面平行的判定定理证明即可;
(2)易知平面,利用等体积法,结合锥体的体积公式求解即可.
(1)连接交于,连接,如图,
因为在正方体中,底面是正方形,则是的中点,
又是的中点,则是的中位线,故,
又面,面,所以平面.
(2)因为正方体中,平面,
所以.
16.(2025高一下·惠州期中)在中,已知,,点为线段中点,,设,.
(1)用向量,表示;
(2)若,求.
【答案】(1)解:如图所示,,
所以
所以.
(2)解:因为点为线段中点,
用三点共线的向量表达式结论得:
由(1)知,

所以,
则,
则.
【知识点】平面向量的基本定理;平面向量的数量积运算;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【分析】(1)利用已知条件和向量共线定理以及三角形法则,则根据平面向量基本定理,从而用向量,表示.
(2)利用中点的性质和(1)中结论,从而将用基底表示出来,再用数量积运算律和两向量垂直数量积为0的等价关系,从而得出的值.
(1)如图所示,

所以,
所以.
(2)点为线段中点,用三点共线的向量表达式结论得,
由(1)知,则,
,则.则.
17.(2025高一下·惠州期中)已知复数,(,为虚数单位).
(1)若为纯虚数,求实数的值;
(2)若在复平面内所对应的点位于第四象限,求的取值范围.
【答案】(1)解:复数,,
则,
因为复数为纯虚数,所以,解得;
(2)解:由,
可得,
因为在复平面内所对应的点位于第四象限,可得,解得;
所以实数的取值范围为.
【知识点】复数的基本概念;复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算;复数代数形式的加减运算
【解析】【分析】(1)先根据复数的加法运算求得,再根据复数为纯虚数,列出方程组,求解即可;
(2)根据复数代数形式的乘除运算化简得到,再根据在复平面内所对应的点位于第四象限,列出不等式组,求解即可.
(1)解:由复数,,
可得,
因为复数为纯虚数,所以,解得.
(2)解:由,
可得,
因为在复平面内所对应的点位于第四象限,可得,解得
所以实数的取值范围为.
18.(2025高一下·惠州期中)已知的内角的对边分别为,且的周长为.
(1)求;
(2)若,,是的平分线,且交于点,求.
【答案】(1)解:因为的周长为,
可得,
由正弦定理,可得,
则,
整理得,
由余弦定理,
可得.
因为,
所以.
(2)解:在中,因为,,
由余弦定理,得,
则,
解得或(舍去),
又因为是的平分线,
可得,
又因为,
所以,
解得.

【知识点】正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)根据题意,利用正弦定理将化为,再结合余弦定理以及三角形中角A的取值范围可得角A的值.
(2)由余弦定理得到,解方程得出c的值,再由是的平分线以及列出方程求解得出AD的长.
(1)解:因为的周长为,可得,
由正弦定理,可得,即,
整理得,
又由余弦定理,可得.
因为,所以.
(2)解:在中,因为,,
由余弦定理得,即,
解得或(舍去),
又因为是的平分线,可得,,
所以,解得.
19.(2025高一下·惠州期中)设是直线外一点,点在直线上(点与点、任一点均不重合),我们称如下操作为“由点对施以视角运算”:若点在线段上,记;若点在线段外,记在中,角、、的对边分别是、、,点在射线上.
(1)若是的中点,由点对施以视角运算,求的值;
(2)若,,,由点对施以视角运算,,求的周长;
(3)若,由点对施以视角运算, 求的最小值.
【答案】(1)解:由定义可知:,
在三角形中,,
则,
在三角形中,,
则,
因为是的中点,且,
所以.
(2)解:因为点在射线上,,且,
所以在线段外,且,
则,
所以,
在中,由余弦定理,可得,
则,
解得(负值已舍去),
所以,
则的周长为.
(3)解:因为,
所以,则,
又因为,所以,
因为,
所以,
又因为,所以,则,
所以,
当且仅当时,即当,时等号成立,
则的最小值为.

【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)由新定义结合正弦定理,从而得出的值.
(2)根据新定义和已知条件,从而得到,再由余弦定理求出、的值,再利用三角形的周长公式,从而求出三角形的周长.
(3)依题意可得,由等面积法和三角形的面积公式,从而得到,进而得到,再由基本不等式可求得的最小值.
(1)由定义可知:,
在三角形中,,即,
在三角形中,,即,
因为是的中点,且,所以
(2)因为点在射线上,,且,
所以在线段外,且,
所以,所以,
在中,由余弦定理可得,
即,解得(负值已舍去),所以,
所以的周长为.
(3)因为,所以,则,
因为,所以,
又,所以,
又,所以,所以,
所以,
当且仅当,即,时等号成立,所以的最小值为.
1 / 1广东省惠州市光正实验学校2024-2025学年高一下学期5月期中数学试题
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025高一下·惠州期中)复数(  )
A. B. C. D.
2.(2025高一下·惠州期中)圆柱的轴截面是一个边长为2的正方形,则此圆柱的侧面积为(  )
A.4 B.6 C. D.
3.(2025高一下·惠州期中)已知向量,若,则(  )
A. B. C. D.
4.(2025高一下·惠州期中)已知某平面图形用斜二测画法画出的直观图为如图所示的三角形,其中,则该平面图形的面积为(  )
A. B.2 C. D.4
5.(2025高一下·惠州期中)下列正确的是(  )
A.过球面上两点与球心有且只有一个平面
B.用一个平面去截圆锥,底面与截面之间的部分叫做圆台
C.正棱锥的侧面是全等的等腰三角形
D.有两个面平行且相似,其他各个面都是梯形的多面体是棱台
6.(2025高一下·惠州期中)已知,内角的对边分别是,则等于(  )
A. B. C.或 D.或
7.(2025高一下·惠州期中)若一个复数的实部与虚部互为相反数,则称此复数为“理想复数”.已知(,)为“理想复数”,则
A. B. C. D.
8.(2025高一下·惠州期中)在中,,为边的中点,则为(  )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.
9.(2025高一下·惠州期中)已知复数(为虚数单位),则下列说法正确的是(  )
A.
B.复数的虚部为
C.若对应的向量为对应的向量为,则向量对应的复数为
D.若复数是关于的方程的一个根,则
10.(2025高一下·惠州期中)(多选题)下列四个命题中,真命题是(  )
A.若是两条直线,是两个平面, 且, 则是异面直线.
B.两两相交且不过同一点的三条直线必在同一平面内.
C.若直线相交,是平面且,则直线不在平面内.
D.若是平面,直线,直线,则.
11.(2025高一下·惠州期中)在中,,,分别是内角,,的对边,下列说法正确的是(  )
A.若为锐角,则
B.若为锐角,则
C.若,则
D.若为锐角三角形,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高一下·惠州期中)已知向量,若,则实数   .
13.(2025高一下·惠州期中)已知复数,则   .
14.(2025高一下·惠州期中)已知过球面上三点的截面和球心的距离为球半径的一半,且,则球的体积是   .
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·惠州期中)如图,在正方体中,是棱的中点.
(1)证明:平面;
(2)若正方体棱长为2,求三棱锥的体积.
16.(2025高一下·惠州期中)在中,已知,,点为线段中点,,设,.
(1)用向量,表示;
(2)若,求.
17.(2025高一下·惠州期中)已知复数,(,为虚数单位).
(1)若为纯虚数,求实数的值;
(2)若在复平面内所对应的点位于第四象限,求的取值范围.
18.(2025高一下·惠州期中)已知的内角的对边分别为,且的周长为.
(1)求;
(2)若,,是的平分线,且交于点,求.
19.(2025高一下·惠州期中)设是直线外一点,点在直线上(点与点、任一点均不重合),我们称如下操作为“由点对施以视角运算”:若点在线段上,记;若点在线段外,记在中,角、、的对边分别是、、,点在射线上.
(1)若是的中点,由点对施以视角运算,求的值;
(2)若,,,由点对施以视角运算,,求的周长;
(3)若,由点对施以视角运算, 求的最小值.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:.
故答案为:B
【分析】利用分子、分母同时乘以分母的共轭复数结合除法运算可得.
2.【答案】D
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用
【解析】【解答】解:由题意可知,圆柱的底面直径和高均为2,
所以圆柱的底面周长为,
则圆柱的侧面积为.
故答案为:D.
【分析】利用圆柱的轴截面的结构特征,从而得出圆柱的底面直径和高,再利用圆的周长公式可得底面圆的周长,再乘以高,从而得出此圆柱的侧面积.
3.【答案】A
【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
【解析】【解答】解: ,解得

故选:A.
【分析】先根据向量共线的坐标运算求出x,进而求得,再根据模长公式求得即可.
4.【答案】D
【知识点】斜二测画法直观图
【解析】【解答】解:作出原图形如下图所示:
则,
所以,该平面图形的面积为.
故答案为:D.
【分析】利用斜二测画法作出原图形,从而得出原图形中的线段长度,再由三角形的面积公式可得该平面图形的面积.
5.【答案】C
【知识点】棱锥的结构特征;棱台的结构特征;旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;平面的基本性质及推论;三角形的形状判断
【解析】【解答】解:对于选项A:当球面上两点与球心在一条直线上时,这样的平面有无数多个,如下图:
故A错误;
对于选项B: 若平面与圆锥底面不平行,则此时截出来的不是圆台,如下图:
故B错误;
对于选项C:由正棱锥的定义与性质知,正棱锥的所有侧棱均相等,底面是正多边形,
所以侧面是全等的等腰三角形,故C正确;
对于选项D:棱台要求侧棱的延长线交于一点,反例如下:
故D错误.
故答案为:C.
【分析】举反例结合平面确定条件、圆台的结构特征、正棱锥的侧面的结构特征、棱台的结构特征,从而逐项判断找出正确的选项.
6.【答案】A
【知识点】正弦定理的应用
【解析】【解答】解:∵,,,
∴,,
由正弦定理,
得,
∴.
故答案为:A.
【分析】利用已知条件和正弦定理,从而得出角A的正弦值,再利用三角形中角A的取值范围,从而得出角A的值.
7.【答案】C
【知识点】复数的基本概念;复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】解:因为,
所以.
故答案为:.
【分析】利用“理想复数”定义结合复数的混合运算法则,从而得出.
8.【答案】C
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解: 在中,,为边的中点,
则,
平方可得,
则,即为.
故答案为:C.
【分析】由题意可得,两边平方,结合数量积的运算律计算即可.
9.【答案】A,C,D
【知识点】复数的模;复数运算的几何意义;方程在复数范围内的解集
【解析】【解答】解:A、,故A正确;
B、,故复数的虚部为,故B错误;
C、由题意,
又,则向量,
故向量对应的复数为,故C正确;
D、若复数是关于的方程的一个根,
则,故和均为方程的根,
故,
所以,
故,,,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】利用模长公式进行计算即可判断A;利用复数除法法则和虚部的概念即可判断B;利用复数的几何意义来判断C;和均为方程的根,利用根与系数关系求解即可判断D.
10.【答案】B,C
【知识点】命题的真假判断与应用;异面直线的判定;空间中直线与直线之间的位置关系;空间中直线与平面之间的位置关系
【解析】【解答】解:对于选项A,例如长方体对面的两条对角线就是共面的,不合题意,故A错误;
对于选项B,设,
因为不重合,易知可确定唯一平面,
又因为,所以,
又因为,所以,符合题意,故B正确;
对于选项C,设,,则,所以,直线不在平面内,符合题意;
对于选项D,因为直线,直线,所以,或与异面,不符合题意,故D错误.
故答案为:BC.
【分析】通过特例法和异面直线的定义,则可判断选项A;利用确定平面的条件和点、线、面的包含关系,则可判断选项B;利用直线与平面平行的性质定理和直线与平面的位置关系,则可判断选项C;利用直线与平面平行的性质定理和平面内两直线的位置关系,则可判断选项D,从而找出真命题的选项.
11.【答案】A,C,D
【知识点】正弦函数的性质;三角函数诱导公式二~六;解三角形;正弦定理;余弦定理
【解析】【解答】解:AB、若为锐角,由余弦定理可得,
故A正确、B错误;
C、若,由正弦定理,可得,则,由大边对大角,
可得,故C正确;
D、若为锐角三角形,则且,,
因为正弦函数在区间单调递增,所以,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】若为锐角,由余弦定理即可判断AB;由,结合正弦定理即可比较a,b大小,根据大边对大角即可判断C;若为锐角三角形,利用正弦函数性质结合诱导公式求解即可判断D.
12.【答案】
【知识点】空间向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:因为,所以,
则,
解得.
故答案为:.
【分析】利用平面向量垂直的坐标表示公式计算得出实数t的值.
13.【答案】
【知识点】虚数单位i及其性质;复数代数形式的混合运算;共轭复数
【解析】【解答】解:由虚数乘方的性质,
可得,其中,
则,
所以,
则.
故答案为:.
【分析】根据虚数单位乘方的性质,从而得出的值,再结合虚数单位i的周期性得出,再利用的值得到复数,再由共轭复数的概念,从而得出复数.
14.【答案】
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;正弦定理的应用
【解析】【解答】解:在中,,
则,,
由正弦定理,得外接圆半径,
设球半径为,则,
解得,
所以球的体积是.
故答案为:.
【分析】根据已知条件和正弦定理得到的外接圆半径,利用球面的截面小圆的性质求出球的半径,再根据球的体积公式,从而得出球的体积.
15.【答案】(1)证明:连接交于,连接,如图所示:
因为在正方体中,底面是正方形,则是的中点,
又因为是的中点,所以是的中位线,所以,
又因为面,面,所以平面;
(2)解:因为正方体中,平面,
所以.
【知识点】直线与平面平行的判定;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)连接交于,连接,利用中位线性质结合线面平行的判定定理证明即可;
(2)易知平面,利用等体积法,结合锥体的体积公式求解即可.
(1)连接交于,连接,如图,
因为在正方体中,底面是正方形,则是的中点,
又是的中点,则是的中位线,故,
又面,面,所以平面.
(2)因为正方体中,平面,
所以.
16.【答案】(1)解:如图所示,,
所以
所以.
(2)解:因为点为线段中点,
用三点共线的向量表达式结论得:
由(1)知,

所以,
则,
则.
【知识点】平面向量的基本定理;平面向量的数量积运算;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【分析】(1)利用已知条件和向量共线定理以及三角形法则,则根据平面向量基本定理,从而用向量,表示.
(2)利用中点的性质和(1)中结论,从而将用基底表示出来,再用数量积运算律和两向量垂直数量积为0的等价关系,从而得出的值.
(1)如图所示,

所以,
所以.
(2)点为线段中点,用三点共线的向量表达式结论得,
由(1)知,则,
,则.则.
17.【答案】(1)解:复数,,
则,
因为复数为纯虚数,所以,解得;
(2)解:由,
可得,
因为在复平面内所对应的点位于第四象限,可得,解得;
所以实数的取值范围为.
【知识点】复数的基本概念;复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算;复数代数形式的加减运算
【解析】【分析】(1)先根据复数的加法运算求得,再根据复数为纯虚数,列出方程组,求解即可;
(2)根据复数代数形式的乘除运算化简得到,再根据在复平面内所对应的点位于第四象限,列出不等式组,求解即可.
(1)解:由复数,,
可得,
因为复数为纯虚数,所以,解得.
(2)解:由,
可得,
因为在复平面内所对应的点位于第四象限,可得,解得
所以实数的取值范围为.
18.【答案】(1)解:因为的周长为,
可得,
由正弦定理,可得,
则,
整理得,
由余弦定理,
可得.
因为,
所以.
(2)解:在中,因为,,
由余弦定理,得,
则,
解得或(舍去),
又因为是的平分线,
可得,
又因为,
所以,
解得.

【知识点】正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)根据题意,利用正弦定理将化为,再结合余弦定理以及三角形中角A的取值范围可得角A的值.
(2)由余弦定理得到,解方程得出c的值,再由是的平分线以及列出方程求解得出AD的长.
(1)解:因为的周长为,可得,
由正弦定理,可得,即,
整理得,
又由余弦定理,可得.
因为,所以.
(2)解:在中,因为,,
由余弦定理得,即,
解得或(舍去),
又因为是的平分线,可得,,
所以,解得.
19.【答案】(1)解:由定义可知:,
在三角形中,,
则,
在三角形中,,
则,
因为是的中点,且,
所以.
(2)解:因为点在射线上,,且,
所以在线段外,且,
则,
所以,
在中,由余弦定理,可得,
则,
解得(负值已舍去),
所以,
则的周长为.
(3)解:因为,
所以,则,
又因为,所以,
因为,
所以,
又因为,所以,则,
所以,
当且仅当时,即当,时等号成立,
则的最小值为.

【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;正弦定理的应用;余弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【分析】(1)由新定义结合正弦定理,从而得出的值.
(2)根据新定义和已知条件,从而得到,再由余弦定理求出、的值,再利用三角形的周长公式,从而求出三角形的周长.
(3)依题意可得,由等面积法和三角形的面积公式,从而得到,进而得到,再由基本不等式可求得的最小值.
(1)由定义可知:,
在三角形中,,即,
在三角形中,,即,
因为是的中点,且,所以
(2)因为点在射线上,,且,
所以在线段外,且,
所以,所以,
在中,由余弦定理可得,
即,解得(负值已舍去),所以,
所以的周长为.
(3)因为,所以,则,
因为,所以,
又,所以,
又,所以,所以,
所以,
当且仅当,即,时等号成立,所以的最小值为.
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