广东省珠海市六校联考2023-2024学年高一下学期4月期中考试数学试题

试卷日期：2024-04-28 考试类型：期中考试

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一、单选题：本题共8小题，每小题5分，共40分.在每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求.

1. 已知复数 $z = (m + 2) + (m + 1) i$ 在复平面内对应的点在第四象限，则实数 $m$ 的取值范围是（）

A、 $(- 2, - 1)$ B、 $(- \infty, - 2) ∪ (- 1, + \infty)$ C、 $(- 1, + \infty)$ D、 $(- \infty, - 2)$

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2. 在 $△ A B C$ 中，若 $\vec{B A} = \vec{a}$ ， $\vec{B C} = \vec{b}$ ，则 $\vec{C A}$ 等于（）

A、 $\vec{a}$ B、 $\vec{a} + \vec{b}$ C、 $\vec{b} - \vec{a}$ D、 $\vec{a} - \vec{b}$

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3. 已知向量 $\vec{a} = (2, 4)$ ， $\vec{b} = (m, - 6)$ ，且 $\vec{a} / / \vec{b}$ ，则实数 $m$ 的值为（）

A、 $- 3$ B、3 C、8 D、12

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4. 已知向量 $\vec{a} = (3, 1)$ ， $\vec{b} = (2 k - 1, k)$ ，且 $(\vec{a} + \vec{b}) ⊥ \vec{a}$ ，则 $k$ 的值是（）

A、 $\frac{3}{7}$ B、 $- 1$ C、 $- 35$ D、 $\frac{3}{5}$

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5. 已知 $\vec{a}$ ， $\vec{b}$ 均为单位向量，它们的夹角为 $60 °$ ，那么 $| \vec{a} - 3 \vec{b} |$ 等于（）

A、 $\sqrt{10}$ B、 $\sqrt{7}$ C、 $\sqrt{13}$ D、4

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6. 已知 $\vec{a}$ ， $\vec{b}$ ， $\vec{c}$ 为非零平面向量，则下列说法正确的是（）

A、 $(\vec{a} \cdot \vec{b}) \cdot \vec{c} = \vec{a} \cdot (\vec{b} \cdot \vec{c})$ B、若 $\vec{a} \cdot \vec{c} = \vec{b} \cdot \vec{c}$ ，则 $\vec{a} = \vec{b}$ C、若 $\vec{a} / / \vec{b}$ ，则 $\exists λ \in R$ ， $\vec{b} = λ \vec{a}$ D、 $| \vec{a} \cdot \vec{b} | = | \vec{a} | \cdot | \vec{b} |$

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7. 在 $△ A B C$ 中，角A，B，C所对边分别为 $a, b, c$ ， $A = \frac{π}{3}$ ， $b = 2$ ， $c = 8$ ，则 $\frac{a - 2 b + c}{s i n A - 2 s i n B + s i n C}$ 值等于（）

A、 $\frac{16 \sqrt{3}}{3}$ B、 $4 \sqrt{3}$ C、 $\frac{4 \sqrt{39}}{3}$ D、 $\frac{52 \sqrt{3}}{3}$

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8. 在等边三角形 $A B C$ 的三边上各取一点D，E，F，满足 $D E = 3$ ， $D F = 2 \sqrt{3}$ ， $∠ D E F = 90 °$ ，则三角形 $A B C$ 的面积的最大值是（）

A、 $7 \sqrt{3}$ B、 $13 \sqrt{3}$ C、 $\frac{7}{3} \sqrt{3}$ D、 $\frac{13}{3} \sqrt{3}$

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二、多选题：本题共4小题，每小题5分，共20分.在每小题的四个选项中，至少有两项符合题目要求.

9. 已知向量 $\vec{a} = (1, - 2)$ ， $\vec{b} = (3, 4)$ ，则（）

A、 $(\vec{a} + \vec{b}) ⊥ \vec{a}$ B、 $(\vec{b} - \vec{a}) / / \vec{b}$ C、 $| \vec{a} + \vec{b} | = 20$ D、与向量 $\vec{a}$ 同向的单位向量是 $(\frac{\sqrt{5}}{5}, - \frac{2 \sqrt{5}}{5})$

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10. 已知复数 $z$ 的共轨复数为 $\bar{z}$ ，则下列说法正确的是（）

A、 $z + \bar{z}$ 一定是实数 B、 $z \cdot \bar{z}$ 一定是实数 C、 $z - \bar{z} -$ 定是纯虚数 D、 $z^{2} = | z |^{2}$

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11. 已知点 $O$ 是 $△ A B C$ 的重心，则下列说法中正确的有（）

A、 $\vec{O A} + \vec{O B} + \vec{O C} = \vec{0}$ B、 $\vec{A O} = \frac{1}{3} (\vec{A B} + \vec{A C})$ C、 $\vec{A O} = \frac{1}{2} (\vec{A B} + \vec{A C})$ D、 $\vec{O B} + \vec{O C} = \frac{1}{6} (\vec{A B} + \vec{A C})$

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12. 在 $△ A B C$ 中，角A，B，C所对的边分别为a，b，c，则下列结论正确的是（）

A、若 $a^{2} + c^{2} - b^{2} > 0$ ，则 $△ A B C$ 为锐角三角形 B、若 $△ A B C$ 为锐角三角形，则 $s i n A > c o s B$ C、若 $s i n 2 A = s i n 2 B$ ，则 $△ A B C$ 为等腰三角形或直角三角形 D、若 $c = a c o s B$ ，则 $△ A B C$ 是直角三角形

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三、填空題：本题共4小题，每小题5分，共20分.

13. 复数 $z$ 满足 $z = \frac{3 + 4 i}{i}$ ，则 $z$ 的虚部为， $| z | =$ .

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14. 已知平面向量 $\vec{a} = (2 m - 1, 2)$ ， $\vec{b} = (- 2, 3 m - 2)$ ，且 $\vec{a} ⊥ \vec{b}$ ，则 $| 2 \vec{a} - 3 \vec{b} | =$ .

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15. 已知平面向量 $\vec{a}$ 与 $\vec{b}$ 的夹角为 $\frac{π}{3}$ ，若 $| \vec{a} | = 1$ ， $\vec{b} = (1, 2)$ ，则 $\vec{a}$ 在 $\vec{b}$ 上的投影向量的坐标为.

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16. 在 $△ A B C$ 中， $A B = 2$ ， $∠ C = \frac{π}{3}$ ，则 $\vec{A B} \cdot \vec{A C}$ 的最大值为.

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四、解答题

17. 已知复数 $z_{1} = 1 + a i$ （其中 $a \in R$ 且 $a < 0$ ， i为虚数单位），且 $z_{1}^{2}$ 为纯虚数.

(1)、求实数a的值：

(2)、若 $z_{2} = \frac{z_{1}}{1 + i} + 2$ ，求复数 $z_{2}$ 的共轭复数.

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18. 如图，已知 $A (- 2, 1)$ ， $B (1, 3)$ .

(1)、求线段AB的中点M的坐标；

(2)、若点P是线段AB的一个三等分点，求点P的坐标.

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19. 如图，斜坐标系 $x O y$ 中， ${\vec{e}}_{1}, {\vec{e}}_{2}$ 分别是与 $x$ 轴、 $y$ 轴正方向同向的单位向量，且 ${\vec{e}}_{1}, {\vec{e}}_{2}$ 的夹角为 $60 °$ ，定义向量 $\vec{O P} = x {\vec{e}}_{1} + y {\vec{e}}_{2}$ 在斜坐标系 $x O y$ 中的坐标为有序数对 $(x, y)$ .记为 $\vec{O P} = x {\vec{e}}_{1} + y {\vec{e}}_{2} = (x, y)$ .在斜坐标系 $x O y$ 中完成下列问题：

(1)、若 $\vec{a} = (2, 3)$ ， $\vec{b} = (2, - 1)$ ，求 $\vec{a} \cdot \vec{b}$ ；

(2)、若 $\vec{c} = (x_{0}, y_{0})$ ，求 $| \vec{c} |$ .

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20. 如图，A、B两点都在河的对岸(不可到达)，若在河岸选取相距20米的C、D两点，测得∠BCA＝60°，∠ACD＝30°，∠CDB＝45°，∠BDA＝60°，那么此时A ， B两点间的距离是多少？

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21. 在平面直角坐标系中，设向量 $\vec{p} = (c o s A, s i n A)$ ， $\vec{q} = (s i n B, c o s B)$ ，其中A，B分别是 $△ A B C$ 的两个内角.

(1)、若 $\vec{p} / / \vec{q}$ ，求 $C$ 的值：

(2)、若 $\vec{p} \cdot \vec{q} = s i n 2 C$ ， $A B = 2$ ，求 $△ A B C$ 的面积的最大值.

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22. 某校兴趣小组在如图所示的矩形区域 $A B C D$ 内举行机器人拦截挑战赛，在 $E$ 处按 $\vec{E P}$ 方向释放机器人甲，同时在 $A$ 处按 $\vec{A Q}$ 方向释放机器人乙，设机器人乙在 $M$ 处成功拦截机器人甲，两机器人停止运动，若点M在矩形区域 $A B C D$ 内（包含边界），则挑战成功，否则挑战失败.已知 $A B = 6$ 米， $E$ 为AB中点，比赛中两机器人均匀速直线运动方式行进，记 $\vec{E P}$ 与 $\vec{E B}$ 的夹角为 $θ (0 < θ < π)$ ， $\vec{A Q}$ 与 $\vec{A B}$ 的夹角为 $α (0 < α < \frac{π}{2})$ .

(1)、若两机器人运动方向的夹角为 $\frac{π}{3}$ ， $A D$ 足够长，机器人乙挑战成功，求两机器人运动路程和的最大值；

(2)、已知机器人乙的速度是机器人甲的速度的2倍.
①若 $α = θ = \frac{π}{3}$ ， $A D$ 足够长，求机器人乙能否挑战成功.
②如何设计矩形区域 $A B C D$ 的宽 $A D$ 的长度，才能确保无论 $θ$ 的值为多少，总可以通过设置机器人乙的释放角度 $α$ 使机器人乙挑战成功？

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