宣城六校 2020~2021 学年度高一下学期第一次月考
数学试卷
一、选择题:本题共 12 小题,每小题 5 分,共 60 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. AB AC CD BD ( )
A.0 B. AD
C. AC
D. BC
2.下列命题正确的是( )
A.若 ,a b
都是单位向量,则 a b
B.若 AB DC ,则四点 A,B,C,D 构成平行四边形
C.若两向量 ,a b
相等,则它们是始点、终点都相同的向量
D. AB
与 BA
是两平行向量
3.在 ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,若sin 2 sinB b A ,则 a ( )
A. 2 B 2
2
C.1 D. 2 2
4.在下列各组向量中,可以作为基底的是( )
A. 1 (0,0)e , 2 (4,1)e B. 1 ( 1,2)e , 2 (2, 4)e
C. 1 (3,5)e , 2 ( 3, 5)e D. 1 (2, 3)e , 2
32, 4e
5.已知两个单位向量 a
和b
的夹角为120 ,则 a b 在 a
上的投影向量的模为( )
A. 1
2
B. 3
2
C. 1 D.1
6.已知向量 1 ,sin2a
, 1cos , 2b
,若 //a b
,锐角 ( )
A.
12
B.
12
或 5
12
C.
6
D 5
6
7.已知三角形的边长分别为 1, 2 , 5 ,则它的最大内角的度数是( )
A.90 B.120 C.135 D.150
8.在 ABC 中,已知 2 3AB , 2AC , ABC 的面积为 3,则 ·AB AC
的值为( )
A. 3 B. 3 C. 4 D. 2 3
9.在 ABC 中,“sin sinA B ”是“ A B ”的
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
10.在 ABC 中, 2BD DC ,E 是 AD 的中点,则 EA ( )
A. 1 1
6 3AB AC
B. 1 1
3 6AB AC
C. 1 1
6 3AB AC
D. 1 1
3 6AB AC
11.在 ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c, 2 2 2 2 3 sina b c ab C ,则 ABC
的形状是( )
A.正三角形 B.等腰直角三角形 C.钝角三角形 D.不等腰的直角
三角形
12.如图,将 2 个全等的三角板拼成一个平面四边形 ABCD ,若 1AB , 2AC ,AD CD ,
点 P 为 AB 边的中点,连接CP , DP ,则 ·DP CP ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。
13.已知向量 a
与b
的不共线,若向量 ka b 与向量 a b 共线,则实数 k ______
14.在 ABC 中,若 2 2sin (sin sin ) sin sinA B C B C ,则 A ______
15.若向量 a
与b
的夹角为 45 , 4a , 2b ,则 a b ______
16. ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,已知 cos cos 2 sinb C B a A ,
2 2 2 12b c a ,则bc ______.
三、解答题:共 70 分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
17.(本小题满分 10 分)
已知 1,0A , 3, 1B , 1,2C ,且 1
3AE AC , 1
3BF BC
.
(1)求点 E,F 的坐标;
(2)求证: //EF AB
.
18.(本小题满分 12 分)
在平面直角坐标系内,已知三点 2,0A , 1,1B , 3,5C ,求:
(1) AB
, AC
的坐标;
(2) AB AC 的值;
(3) cos BAC 的值.
19.(本小题满分 12 分)
如图,在 ABC 中,
6B ,D 是 BC 边上一点, 4 2AD , 7CD , 5AC .
(1)求 ADC 的大小;
(2)求 AB 的长.
20.(本小题满分 12 分)
在 ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c, sin cos 6b A a B
.
(1)求角 B 的大小;
(2)若 2 3b ,求 ABC 面积的最大值.
21.(本小题满分 12 分)
已知 2a , 1b , a
与b
的夹角为 2
3
,设 2 7m ta b , n a tb
.
(1)求 · 2a a b 的值;
(2)若 m
与 n
的夹角是锐角,求实数 t 的取值范围.
22.(本小题满分 12 分)
已知海岛 B 在海岛 A 北偏东 45 ,A,B 相距 10 海里,游船甲从海岛 B 以 1 海里/小时的速度
沿直线向海岛 A 行驶,同时游船乙从海岛 A 沿着北偏西15 方向以 2 海里/小时的速度行驶.
(1)问经过多长时间,游船甲在游船乙的正东方向;
(2)求游船甲从海岛 B 驶向海岛 A 的过程中,甲、乙两船间距离的最小值.
2020~2021 学年度高一下学期第一次月考· 数学试卷
参考答案、提示及评分细则
1.A 0AB AC CD BD CB CD BD DB BD .故选 A.
2.D 对于 A 项,单位向量长度相等,但方向不一定相同,故 A 项不对;对于 B 项,A,B,
C,D 四点可能共线,故 B 项不对;对于 C 项,只要方向相同且长度相等,则这两个向量就相
等,与始点、终点无关,故 C 项不对;对于 D 项,因 AB 与 BA 方向相反,是平行向量,故 D
项对.
3.b ∵ sin 2 sinB b A ,∴由正弦定理,得 2b ab ,解得 2
2a ,故选 B.
4.D 选项 A:因为 0 1 0 4 0 ,所以 1e
、 2e
共线,不能作为基底;
选项 B:因为 1 4 2 2 0 ,所以 1e
、 2e
共线,不能作为基底;
选项 C:因为 3 5 3 5 0 ,所以 1e
、 2e
共线,不能作为基底;
选项 D 因为 32 3 2 04
,所以 1e
、 2e
不共线,可以作为基底.故选 D.
5.B 因为 2 3· 2a b a a a b ,所以 a b 在 a
上的投影的模为 3
2
a b a
a
.故选 B.
6.B ∵ //a b
,∴ 1 1 1sin cos 2 2 4
,∴ 1sin 2 2
,∵ 0, 2
,∴ 2 6
或 5
6
,
∴
12
或 5
12
,故选 B.
7.C 由大边对大角得 1 2 5 2cos
2 1 2 2
,∴ 135 ,故选 C.
8.D 1
2ABCS AB sin 2 3sin 3AC A A ,所以 3sin 2A .又 0 A ,所以
3A 或 2
3
,则 · cos 2 3AB AC AB AC A .故选 D.
9 . C 由 正 弦 定 理 得 sin sina b A B , 又 a b A B , 故 在 ABC 中 ,
“sin sinA B ”是“ A B ”的充要条件,故选 C.
10.C 因为 2BD DC ,所以 2 2 2
3 3 3BD AC AB AC AB ,
2 2 1 2
3 3 3 3AD AB BD AB AC AB AB AC .因为 E 是 AD 的中点,所以
1 1 1
2 6 3EA AD ab AC .故选 C.
11 . A 因 为 2 2 2 2 3 sina b c ab C , 所 以
2 2 2
sin
2 3
a b cC
ab
, 余 弦 定 理 得
2 2 2
cos 2
a b cC ab
,所以
2 22 2 2 2 2 2
2 2sin cos 1
2 3 2 3
a b c a b cC C
ab ab
,所以
2 22 2 2 2 2 2 2 23 12a b c a b c a b ,所以 22 2 2 2 2 4 2 23a b a b c c a b ,所
以 4 4 4 2 2 2 2 2 2 2 22 0a b c a b a b a c c b ,即 2 2 22 2 2 2 2 2 0a b b c c a ,
所以 a b c ,所以 ABC 的形状是正三角形.故选 A.
12.A 连接 DB ,以 DB 所在边为 x 轴, AC 所在边为 y 轴,建立平面直角坐标系,则
30, 2C
, 3 ,02D
, 3 1,4 4P
,所以 3 3 1 3 7, , 14 4 4 4DP CP
.故
选 A.
13. 1 向量 ka b 与向量 a b 共线,可设 ka b a b ,于是 ,
1 ,
k
∴ 1k .
14.
3
2 2 2 2 2 2sin sin sin sin sin 1cos 2 2sin sin 2sin sin 2
b c a B C A B CA bc B C B C
.又 0,A ,
∴
3A .
15. 10
2 2 2 22 16 2 2 4 2 102
a b a b a b ,所以 10a b .
16 . 4 3 因 为 cos cos 2 sinb C c B a A , 由 正 弦 定 理 可 得
2sin cos sin cos 2sinB C C B A , 即 2sin 2sinA A , 可 得 1sin 2A . 因 为
2 2 2 12b c a ,结合余弦定理 2 2 2 2 cosa b c bc A ,可得 2 cos 12bc A ,所以 A 为
锐角,且 3cos 2A ,可得 4 3bc .
17.(1)解:设点 ,E a b ,
∵ 1
3AE AC ,即 1 2 21, 2,2 ,3 3 3a b
,
∴
21 ,3
2 ,3
a
b
解得
1 ,3
2 ,3
a
b
故 1 2,3 3E
.……………………………………3 分
设点 ,F c d ,
∵ 1
3BF BC ,即 1 23, 1 2,3 ,13 3c d
,
∴
23 ,3
1 1,
c
d
解得
7 ,3
0,
c
d
故 7 ,03F
.…………………………………………6 分
(2)证明: 4, 1AB , 8 2,3 3EF
,故 3
2AB EF ,∴ //EF AB
.……10 分
18.解:(1) 1,1 2,0 1,1AB , 3,5 2,0 1,5AC .…………4 分
(2)因为 1,1 1,5 2, 4AB AC ,
所以 2 22 4 2 5AB AC .…………………………………………8 分
(3)因为 1,1 1,5 4AB AC , 2AB
26AC , 4 2 13cos 132 26
AB ACBAC
AB AC
.………………12 分
19.解:(1)在 ACD△ 中,∵ 4 2AD , 7CD , 5AC ,
由余弦定理可得:
2 2 2 32 49 25 2cos 2 22 4 2 7
AD DC ACADC AD DC
.……4 分
∵ 0,ADC ,∴
4ADC .……………………………………………………6 分
(2)∵
4ADC ,∴ 3
4ADB .………………………………………………8 分
在 ABD△ 中 , 由 正 弦 定 理 , 得
sin sin
AB AD
ADB ABD
, 即 4 2
3sin sin4 6
AB
, 解 得
8AB .………………………………………………………………………………12 分
20.解:(1)由正弦定理得 sin sin sin cos 6B A A B
,……………………2 分
由于 0 A ,sin 0A ,
所以 3 1sin cos cos sin6 2 2B B B B
,
即 1 3sin cos2 2B B ,4 分
则 tan 3B ,又 0 B ,所以
3B .……………………………………6 分
(2)由余弦定理,得 2 212 2c a ca ac ca ac (当且仅当 a c 时,取“=”),9 分
从而 1 sin 3 32 3S ca ,……………………………………………………10 分
所以 ABC△ 的面积取得最大值 3 3 .…………………………………………12 分
21.解:(1) 22 2 12 2 2 cos 4 2 2 1 23 2a a b a a b a a b
.3 分
(2)∵ m
与 n
的夹角是锐角,
∴ 0m n 且 m
与 n
不共线. ……………………………………………………5 分
∵ 2 22 22 7 2 2 7 7 8 2 7 7m n ta b a tb ta t a b tb t t t
22 15 7 0t t ,…………………………………………………………7 分
∴ 22 15 7 0t t ,解得 1 72 t .…………………………………………8 分
当 m
与 n
共线时,则存在实数 ,使 2 7ta b a tb ,
∴ 2 ,
7 ,
t
t
解得 14
2t .……………………………………………………10 分
综上,实数t 的取值范围是 1 14 14, ,72 2 2
.…………………………12 分
22.解:(1)设经过 0 10t t 小时,游船甲在游船乙的正东方向. …………1 分
如图所示,游船甲与海岛 A 的距离为 10AE t 海里,游船乙与海岛 A 距离为 2AF t 海
里,………………………………………………………………………………2 分
60EAF , 75AFE , 45AEF .
在 AEF△ 中,由正弦定理得
sin sin
AE AF
AFE AEF
, 10 2
sin 75 sin 45
t t
,…………5 分
解得 20 10 3t .
故经过 20 10 3 小时,游船甲在游船乙的正东方向. ……………………6 分
(2)由(1)题设, 10AE t , 2AF t ,
由余弦定理得: 2 2 2 2 cosEF AE AF AE AF EAF ,
即 2 2 2110 2 2 10 2 7 40 1002t t t t t t .………………10 分
∵ 0 10t ,
∴当 20
7t 时, min
10 21
7EF (海里). ……………………………………11 分
故甲、乙两船间距离的最小值为10 21
7
海里. ………………………………12 分