内容正文:
2023-2024学年度(下)高2026届5月月考
数学试题
(满分150分,120分钟完成)
一、单选题(共8个小题,每小题5分,共40分.每小题的四个选项中,只有一个符合题目要求)
1. 已知复数(i为虚数单位),则在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
2. 已知向量,则与向量方向相反的单位向量是( )
A. B. C. D. 或
3. 如图,用斜二测画法得到的直观图为等腰直角三角形,其中,则的面积为( )
A. B. C. 2 D. 1
4. 已知是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下面四个命题中,正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D 若,则
5. 如图,某人在点处测得某塔在南偏西的方向上,塔顶仰角为,此人沿正南方向前进30米到达处,测得塔顶的仰角为,则塔高为
A. 20米 B. 15米 C. 12米 D. 10米
6. 已知某圆台的上、下底面半径分别为,,且,若半径为的球与圆台的上、下底面及侧面均相切,则该圆台的体积为( )
A. B. C. D.
7. 《九章算术》中将底面为直角三角形且侧棱垂直于底面的三棱柱称为“堑堵”;底面为矩形,一条侧棱垂直于底面的四棱锥称之为“阳马”;四个面均为直角三角形的四面体称为“鳖臑”.如图,在堑堵中,,且.下列说法错误的是( )
A. 四棱锥为“阳马”
B. 四面体为“鳖臑”
C. 四棱锥体积的最大值为
D. 过A点作于点E,过E点作于点F,则面AEF
8. 古希腊数学家特埃特图斯(Theaetetus)利用如图所示的直角三角形来构造无理数. 已知与交于点,若,则( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 已知非零复数,,其共轭复数分别为 则下列选项正确的是( )
A.
B
C. 若,则 的最小值为2
D
10. 如图,在正方体ABCD−A1B1C1D1中,点P在线段BC1上运动时,下列命题正确的是( )
A. 三棱锥A−D1PC的体积不变
B. 直线CP与直线AD1的所成角的取值范围为
C. 直线AP与平面ACD1所成角的大小不变
D. 二面角P−AD1−C的大小不变
11. 已知函数,则( )
A. 的图象关于点中心对称
B. 的值域为
C. 满足在区间上单调递增的的最大值为
D. 在区间上所有实根之和为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知向量,且在上的投影向量的坐标为,则与的夹角为__________.
13. 将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,若最小正周期为,则__________.
14. ,,,为球面上四点,,分别是,的中点,以为直径的球称为,的“伴随球”,若三棱锥的四个顶点在表面积为的球面上,它的两条边,的长度分别为和,则,的伴随球的体积的取值范围是________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知的角、、所对的边分别是,,,设向量,,.
(1)若,判断的形状;
(2)若,边长,,求的面积.
16. 如图,四棱锥中,底面为平行四边形,,平面,E为的中点.
(1)证明:平面;
(2)设,,求点D到平面的距离.
17. 在中,内角,,所对的边分别是,,,且,.
(1)若,求边上角平分线长;
(2)求边上的中线的取值范围.
18. 如图,在多面体中,平面,且是边长为2的等边三角形,.
(1)若是线段的中点,证明:直线面;
(2)求二面角的平面角的余弦值.
19. 若A,B,C是平面内不共线的三点,且同时满足以下两个条件:①;②存在异于点A的点G使得:与同向且,则称点A,B,C为可交换点组.已知点A,B,C是可交换点组.
(1)求∠BAC;
(2)若,,,求C的坐标;
(3)记a,b,c中的最小值为,若,,点P满足,求的取值范围.
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2023-2024学年度(下)高2026届5月月考
数学试题
(满分150分,120分钟完成)
一、单选题(共8个小题,每小题5分,共40分.每小题的四个选项中,只有一个符合题目要求)
1. 已知复数(i为虚数单位),则在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】利用复数的运算法则进行化简,求出共轭复数,根据复数的几何意义进行求解.
【详解】复数,则,即在复平面内对应的点为,位于第四象限.
故选:D.
2. 已知向量,则与向量方向相反的单位向量是( )
A. B. C. D. 或
【答案】B
【解析】
【分析】借助单位向量与反向向量的定义计算即可得.
【详解】.
故选:B.
3. 如图,用斜二测画法得到直观图为等腰直角三角形,其中,则的面积为( )
A. B. C. 2 D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】根据所给直观图是一个等腰直角三角形且直角边长是,求出直观图的面积,根据平面图形的面积是直观图的倍,得到结果.
【详解】因为是的直观图,且直角边长是,
所以的面积为,
因为平面图形与直观图的面积的比为,
所以的面积为,
故选:A
4. 已知是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下面四个命题中,正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间直线与平面位置关系结合线面平行的判定定理、性质定理及面面垂直的判定定理逐项判断即可.
【详解】对于A,由题意也有可能,若要,则需,故A错误;
对于B,若,则与没有交点,与没有交点,因为,
则与关系不能确定,故与可能相交、异面也可能平行,故B错误;
对于C,如图:在正方体中,
若平面为平面,平面为平面,为,为,则,
故C错误;
对于,因为,所以,又,记且,
则,所以,所以,故D正确.
故选:D
5. 如图,某人在点处测得某塔在南偏西的方向上,塔顶仰角为,此人沿正南方向前进30米到达处,测得塔顶的仰角为,则塔高为
A. 20米 B. 15米 C. 12米 D. 10米
【答案】B
【解析】
【分析】设塔底为,塔高为,根据已知条件求得以及角,利用余弦定理列方程,解方程求得塔高的值.
【详解】设塔底为,塔高为,故,由于,所以在三角形中,由余弦定理得,解得米.
故选B.
【点睛】本小题主要考查利用余弦定理解三角形,考查空间想象能力,属于基础题.
6. 已知某圆台的上、下底面半径分别为,,且,若半径为的球与圆台的上、下底面及侧面均相切,则该圆台的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据圆台的轴截面图,结合圆台和球的结构特征求解,然后代入圆台体积公式求解即可.
【详解】如图,
设圆台上、下底面圆心分别为,
则圆台内切球的球心O一定在的中点处,
设球O与母线切于M点,
所以,
所以,
所以与全等,
所以,同理,所以,
过A作,垂足为G,
则,,
又,
所以,
所以,所以,
所以该圆台的体积为.
故选:D.
7. 《九章算术》中将底面为直角三角形且侧棱垂直于底面的三棱柱称为“堑堵”;底面为矩形,一条侧棱垂直于底面的四棱锥称之为“阳马”;四个面均为直角三角形的四面体称为“鳖臑”.如图,在堑堵中,,且.下列说法错误的是( )
A. 四棱锥为“阳马”
B. 四面体为“鳖臑”
C. 四棱锥体积的最大值为
D. 过A点作于点E,过E点作于点F,则面AEF
【答案】C
【解析】
【分析】根据“阳马”和“鳖膈”的定义,可判断A,B的正误;当且仅当时,四棱锥体积有最大值,求值可判断C的正误;根据题意可证平面,进而判断D的正误.
【详解】底面为直角三角形且侧棱垂直于底面的三棱柱称为“堑堵”,
∴在堑堵中,,侧棱平面,
A选项,∴,又,且,则平面,
∴ 四棱锥为“阳马”,故A正确;
B选项,由,即,又且,
∴平面,∴,则为直角三角形,
又由平面,得为直角三角形,由“堑堵”的定义可得为直角三角形,为直角三角形,∴ 四面体为“鳖膈”,故B正确;
C选项,在底面有,即,当且仅当时取等号,
,最大值为,故C错误;
D选项,因为,,,所以平面,故D正确;
故选:C
8. 古希腊数学家特埃特图斯(Theaetetus)利用如图所示的直角三角形来构造无理数. 已知与交于点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,求得相关点坐标,求得相关向量坐标,根据,结合向量坐标运算,即可求得答案.
【详解】以为坐标原点,所在直线分别为轴建立如图所示的坐标系,
由题意得,
则,.
因为,故,
因为,所以(负值舍去),
所以,
故.又,则,
因为,所以,
解得,所以,
故选:A.
【点睛】方法点睛:注意到题目中的垂直关系,由此可以建立直角坐标系,利用向量的坐标运算来解决平面向量基本定理中的参数求解问题.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 已知非零复数,,其共轭复数分别为 则下列选项正确的是( )
A.
B.
C. 若,则 最小值为2
D.
【答案】BD
【解析】
【分析】设,对A根据复数的乘法运算即可判断,对B根据共轭复数的概念和复数的加减即可判断;对C根据复数表示的几何意义即可判断;对D,根据复数的除法运算和复数模的计算即可判断.
【详解】设,
对A,,,
当至少一个为0时,,当均不等于0,,故A错误;
对B,,则,
而,故,故B正确;
对C,若,即,即,
即,则在复平面上表示的是以为圆心,半径的圆,
的几何意义表示为点到点的距离,显然,
则点在圆外,则圆心到定点的距离,
则点与圆上点距离的最小值为,故C错误;
对D,,,
,
而,故,故D正确;
故选:BD.
10. 如图,在正方体ABCD−A1B1C1D1中,点P在线段BC1上运动时,下列命题正确的是( )
A. 三棱锥A−D1PC的体积不变
B. 直线CP与直线AD1的所成角的取值范围为
C. 直线AP与平面ACD1所成角的大小不变
D. 二面角P−AD1−C的大小不变
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于选项A,由已知可得平面,可得BC1上任意一点到平面AD1C的距离相等,由此可判断;
对于选项B,由,可得直线CP与直线AD1的所成角即为直线CP与直线BC1的所成角,由此可判断;
对于选项C,点P在直线BC1上运动时,直线AB与平面AD1C所成的角和直线AC1与平面AD1C所成的角不相等,可判断;
对于选项D,当点P在直线BC1上运动时,平面BAD1C1,即二面角P﹣AD1﹣C的大小不受影响,故D正确.
【详解】对于选项A,因为,面,面,所以平面,
所以BC1上任意一点到平面AD1C的距离相等,又,所以三棱锥A﹣D1PC的体积不变,故A正确;
对于选项B,因为,点P在直线BC1上运动,所以直线CP与直线AD1的所成角即为直线CP与直线BC1的所成角,因为为等腰直角三角形,故B项正确;
对于选项C,点P在直线BC1上运动时,直线AB与平面AD1C所成的角和直线AC1与平面AD1C所成的角不相等,故C错误;
对于选项D,当点P在直线BC1上运动时,平面BAD1C1,即二面角P﹣AD1﹣C的大小不受影响,故D正确.
故选:ABD.
11. 已知函数,则( )
A. 的图象关于点中心对称
B. 的值域为
C. 满足在区间上单调递增的的最大值为
D. 在区间上的所有实根之和为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用两角和差公式、二倍角和辅助角公式可化简得到;利用代入检验法可知A正确;根据正弦型函数值域可知B错误;根据函数单调递增,利用整体代换法可求得范围,知C正确;将问题转化为与交点横坐标之和的问题,由对称性可求得D正确.
【详解】;
对于A,当时,,此时,
的图象关于点中心对称,A正确;
对于B,,的值域为,B错误;
对于C,若在上单调递增,则,
解得:,又,,解得:,
,,则的最大值为,C正确;
对于D,令,则;
当时,,
作出与的图象如下图所示,
与的交点即为方程的根,
由对称性可知:,,
,D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:本题考查三角恒等变换与三角函数性质相关问题的求解;本题求解方程实根之和的关键是将问题转化为两函数交点的问题,采用数形结合的方式,结合正弦函数对称性可求得结果.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知向量,且在上的投影向量的坐标为,则与的夹角为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据投影向量公式得在上的投影向量为,结合已知可得结果.
【详解】设与的夹角为,且,,
则在上的投影向量为,
即,所以,所以,
故答案为:.
13. 将函数的图象向右平移个单位长度,得到函数的图象,若最小正周期为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】先化简为,由题意可得,根据周期公式,计算即可.
【详解】因为,右移得到,
所以最小正周期为,
故.
故答案为:
14. ,,,为球面上四点,,分别是,的中点,以为直径的球称为,的“伴随球”,若三棱锥的四个顶点在表面积为的球面上,它的两条边,的长度分别为和,则,的伴随球的体积的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】
由已知求出三棱锥的外接球半径,求出,进一步求出的范围,从而得出答案即可.
【详解】
由题意知,三棱锥的外接球半径为4,故,且,
由勾股定理由,
由题意知,,的伴随球是以,为切线,
故的最大值和最小值分别为5和1,
当三点共线且线段之间时取得最大值,
当三点共线且在线段之外,满足时取得最小值,
故球的半径的取值范围为
,的伴随球的体积的取值范围是
故答案为:
【点睛】与球有关的组合体问题,一种是内切,一种是外接.解题时要认真分析图形,明确切点和接点的位置,确定有关元素间的数量关系,并作出合适的截面图,如球内切于正方体,切点为正方体各个面的中心,正方体的棱长等于球的直径;球外接于正方体,正方体的顶点均在球面上,正方体的体对角线长等于球的直径.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知的角、、所对的边分别是,,,设向量,,.
(1)若,判断的形状;
(2)若,边长,,求的面积.
【答案】(1)为等腰三角形或直角三角形
(2)
【解析】
【分析】(1)根据垂直向量数量积为0,结合正弦定理与正弦二倍角公式与三角形内角关系判断即可;
(2)由向量平行公式可得,再结合余弦定理可得,进而求得面积.
【小问1详解】
因为,,,
所以,
由正弦定理,得,所以,
又为三角形内角,所以或,
即或.
所以为等腰三角形或直角三角形
【小问2详解】
因为,由题意,故,即.
由余弦定理,又,,
故,则,
故,则,或(舍),
所以
16. 如图,四棱锥中,底面为平行四边形,,平面,E为的中点.
(1)证明:平面;
(2)设,,求点D到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)借助线面平行的判定定理即可得;
(2)借助等体积法与体积公式计算即可得.
【小问1详解】
连接,交于点O,连接,
∵四边形是平行四边形,∴是的中点,
又∵E为的中点,∴是三角形的中位线,∴,
又∵平面,平面,∴平面;
.
【小问2详解】
∵平行四边形中,,,,
∴,
则,故,
又∵平面,∴,,都是直角三角形,
∵,∴,,,
∴,∴,∴,
因为是的中点,所以,且,
所以,
,
设点到平面的距离为,
由得:,
解得.
17. 在中,内角,,所对的边分别是,,,且,.
(1)若,求边上的角平分线长;
(2)求边上的中线的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据正弦定理结合两角和的正弦公式化简求,再依据余弦定理及已知得,然后利用面积分割法列方程求解即可;
(3)利用向量的加法运算及数量积模的运算得,利用正弦定理得,然后利用正弦函数的性质求解范围即可.
【小问1详解】
因为,根据正弦定理有,
所以,
即,
,
,
即,又,
所以,因为,所以,
由及余弦定理得,
即,
又因为,所以,
所以,
所以,即,
所以
【小问2详解】
因为是的中点,所以,
则,
因为,,由余弦定理有:,
即,所以
由正弦定理得:
,
即,
因为,所以,
所以,所以,
所以,所以,
所以,即边上的中线的取值范围为.
18. 如图,在多面体中,平面,且是边长为2的等边三角形,.
(1)若是线段的中点,证明:直线面;
(2)求二面角的平面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接,利用为三角形的中位线,,,说明四边形是平行四边形,因此,问题转化为证明平面,利用线面垂直的判定定理即可证明;
(2)首先找出二面角,连接,过在面内作的垂线,垂足为,连接.利用线面垂直的判定定理证明平面,可得为二面角的平面角,在直角中,求出的余弦即可.
【详解】解:(1)证明:取的中点,连接
,,平面,
又因为,,所以为平行四边形,
所以,所以平面.
(2)连接,过在面内作的垂线,垂足为,连接.
因为平面,平面,所以,
又因为,所以,而平面,
所以平面,而平面,故,
又因为,平面,
所以平面,而平面,故,
所以为二面角的平面角;
在中,,
所以,,
在直角中,,
所以,
所以二面角的平面角的余弦值为.
19. 若A,B,C是平面内不共线的三点,且同时满足以下两个条件:①;②存在异于点A的点G使得:与同向且,则称点A,B,C为可交换点组.已知点A,B,C是可交换点组.
(1)求∠BAC;
(2)若,,,求C的坐标;
(3)记a,b,c中的最小值为,若,,点P满足,求的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)根据与同向,设,利用夹角公式,结合,得到,再由,得到求解;
(2)由(1)知,,得到是正三角形,利用边长相等求解;
(3)设BC的中点为D,由,得到G为的重心,且为的中心,不妨设与的夹角为,,分别表示数量积求解.
【小问1详解】
解:因为与同向,设,
则,
,
又∠GAB,.
因为,所以,
所以,
由,得,
又,所以,.
【小问2详解】
由(1)知,.
所以,
因为,,,
所以,,,
则,解得
所以C的坐标为.
【小问3详解】
设BC中点为D,则,又,
所以,即G为的重心,又是正三角形,点G是的中心,
所以,,,
由对称性,不妨设与的夹角为,,
如图所示,
,
,
由图可知,与,与的夹角分别为,,
所以,的值分别为,,
当时,,
所以,其取值范围是.
所以的取值范围是.
第1页/共1页
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