内容正文:
2024年春期高2023级高一期末联合考试数学试题
数学试卷分为第1卷(选择题)和第I1卷(非选择题)两部分,共4页,满分150分.
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卷上相应位置.
2.选择题答案使用2B铅笔填涂在答题卷对应题目号的位置上,填涂在试卷上无效.
3.非选择题答案请使用黑色签字笔填写在答题卷对应题目号的位置上,填写在试卷上无效.
第一卷 选择题(58分)
一、选择题(本大题共8个小题,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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】对集合B求补集,应用集合的并运算求结果;
【详解】由,而,
所以.
故选:A
2. 关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可得出,由此可解得实数的取值范围.
【详解】不等式的解集为,所以,即,解得.
因此,实数的取值范围是.
故选:D.
【点睛】本题考查利用一元二次不等式恒成立求参数,考查计算能力,属于基础题.
3. 设非零向量,满足,,则向量的夹角等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先将等式两边平方,可得,再用平面向量的夹角公式计算即可.
【详解】由等式,两边平方得:,
则,且,所以.
,即.
故选:B.
4. 已知,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】用二倍角的余弦公式,将已知方程转化为关于的一元二次方程,求解得出,再用同角间的三角函数关系,即可得出结论.
【详解】,得,
即,解得或(舍去),
又.
故选:A.
【点睛】本题考查三角恒等变换和同角间的三角函数关系求值,熟记公式是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题.
5. 函数=的部分图像如图所示,则的单调递减区间为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由五点作图知,,解得,,所以,令,解得<<,,故单调减区间为(,),,故选D.
考点:三角函数图像与性质
6. 已知圆柱的上、下底面的中心分别为,,过直线的平面截该圆柱所得的截面是面积为8的正方形,则该圆柱的表面积为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】分析:首先根据正方形的面积求得正方形的边长,从而进一步确定圆柱的底面圆半径与圆柱的高,从而利用相关公式求得圆柱的表面积.
详解:根据题意,可得截面是边长为的正方形,
结合圆柱的特征,可知该圆柱的底面为半径是的圆,且高为,
所以其表面积为,故选B.
点睛:该题考查的是有关圆柱的表面积的求解问题,在解题的过程中,需要利用题的条件确定圆柱的相关量,即圆柱的底面圆的半径以及圆柱的高,在求圆柱的表面积的时候,一定要注意是两个底面圆与侧面积的和.
7. 如图,在中,M为线段的中点,G为线段上一点,,过点G的直线分别交直线,于P,Q两点,,,则的最小值为( ).
A. B. C. 3 D. 9
【答案】B
【解析】
【分析】先利用向量的线性运算得到,再利用三点共线的充要条件,得到,再利用基本不等式即可求出结果.
【详解】因为M为线段的中点,所以,又因为,所以,
又,,所以,
又三点共线,所以,即,
所以,
当且仅当,即时取等号.
故选:B.
8. 将函数的图象向左平移个单位长度得到如图所示的奇函数的图象,且的图象关于直线对称,则下列选项不正确的是( )
A. 在区间上为增函数 B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据三角函数平移变换原则可知;根据图象、的对称轴和对称中心可确定最小正周期,从而得到;由为奇函数可知,由此可得,从而确定的解析式;利用代入检验法可确定A正确;根据特殊角三角函数值可知B正确;结合的单调性可判断出CD正误.
【详解】由题意知:,
由图象可知:,则与是相邻的对称轴和对称中心,
,即,
为奇函数,,
解得:,又,,;
对于A,当时,,则在上为增函数,A正确;
对于B,,B正确;
对于C,,,
上单调递减,,,C正确;
对于D,,,
在上单调递减,,
,,即,D错误.
故选:D.
二、多项选择题(每小题6分,共3小题,共18分.在每个小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知、都是复数,下列正确的是( )
A. 若,则
B.
C. 若,则
D.
【答案】BD
【解析】
【分析】利用特殊值判断A、C,根据复数代数形式的运算法则及复数的模判断B、D.
【详解】对于A:令、,则,显然不满足,故A错误;
对于C:令、,则,,
所以,但是,故C错误;
设,,
所以,
则
,
又,
所以,故B正确;
,又,
所以,故D正确.
故选:BD
10. 在中,角的对边分别为.根据下列条件,判断三角形解的情况,其中正确的是( )
A. ,有唯一解
B. ,无解
C. ,有两解
D. ,有唯一解
【答案】AD
【解析】
【分析】根据三边确定可判断A选项;由正弦定理,在结合大边对大角可判断B,C,D选项.
【详解】解:选项A,,已知三边三角形确定,有唯一解,A正确;
选项B,由正弦定理得:,则,再由大边对大角可得,故可以为锐角,也可以为钝角,故三角形有两解,B错误;
选项C,由正弦定理得:,则,且,由大边对大角可得,则只能为锐角,故三角形有唯一解,C错误;
选项D,由正弦定理得:,,由于,则是锐角,有唯一解,D正确.
故选:AD.
11. 在四面体中,平面ABC,,点,Q为AC的中点,,垂足为H,连结BH,则正确的结论有( )
A. 平面平面PBC
B. 若平面平面PBC,则一定有
C. 若平面平面PBC,则一定有
D. 点R是平面PBC上的动点,,则当直线AR与BC所成角最小时,点R到直线AB的距离为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A、B、C:根据线面、面面垂直逐项分析判断;对于D:转化为圆锥.结合垂直关系分析运算.
【详解】易知三棱锥是“基本图”,它各个面均为直角三角形,且平面PAB,平面平面ABC,平面平面ABC,,平面PAC,
对于A:由平面PAC知,,
又因为,平面BQH,所以平面BQH,
又平面PBC,平面BQH平面PBC,故A正确;
对于B:过点C作,由于平面平面PBC,且两面的交线为MN,
由面面垂直的性质得平面AMN,平面AMN,
,
且平面PAB,平面PAB,,
又平面PBC,
平面PBC,平面PBC,,B正确;
对于C:在平面PBC条件下,N可以在直线PC上运动,C不正确.
对于D:由题意可得,则,
R点的轨迹是以M为圆心为半径的圆,动线段AR是圆锥的母线,
AR与平面PBC所成的角为定角,AR与BC所成的角最小时//.
过作平面ABC,,垂足为N,则为到直线AB的距离.
由四边形是矩形得,D正确.
故选:ABD.
第二卷 非选择题(92分)
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案直接填在答题卡中的横线上.)
12. 如图,已知由斜二测画法得到的水平放置的四边形ABCD的直观图是一个边长为1的正方形,则原图形的面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据斜二测画法求解.
【详解】∵四边形ABCD的直观图是一个边长为1的正方形,
∴原图形为平行四边形,一组对边长为1,且该边上的高为,
∴原图形的面积为.
故答案为:
13. 已知,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】先利用正切的和差公式求得,再结合二倍角公式与同角三角函数的基本关系式即可得解.
【详解】因为,
所以,
所以.
故答案为:.
14. 已知,函数,若存在最小值,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用分段函数的单调性及最值求解即可.
【详解】解:当,即时,在上单调递增,故无最小值,不符合题意;
当时,在上单调递减,所以,又在上的最小值为,要使存在最小值,还需,
解得,
故;
当时,要使存在最小值,
还需:,因为,所以无解
综上取值范围为.
故答案为:.
四、解答题(本大题共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. 已知,.
(1)若,且、、三点共线,求的值.
(2)当实数为何值时,与垂直?
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,由、、C三点共线,可得与共线,列出方程即可得到的值;
(2)根据题意,由平面向量垂直的坐标运算,代入公式,即可得到结果.
【小问1详解】
由题意可得,,
且、、三点共线,则可得,
即,
解得;
小问2详解】
由题意可得,,
因为与垂直,则可得,
解得.
16. 已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点P().
(Ⅰ)求sin(α+π)的值;
(Ⅱ)若角β满足sin(α+β)=,求cosβ的值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ) 或 .
【解析】
【分析】分析:(Ⅰ)先根据三角函数定义得,再根据诱导公式得结果,(Ⅱ)先根据三角函数定义得,再根据同角三角函数关系得,最后根据,利用两角差的余弦公式求结果.
【详解】详解:(Ⅰ)由角的终边过点得,
所以.
(Ⅱ)由角的终边过点得,
由得.
由得,
所以或.
点睛:三角函数求值的两种类型
(1)给角求值:关键是正确选用公式,以便把非特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数.
(2)给值求值:关键是找出已知式与待求式之间的联系及函数的差异.
①一般可以适当变换已知式,求得另外函数式的值,以备应用;
②变换待求式,便于将已知式求得函数值代入,从而达到解题的目的.
17. 已知函数
(1)求函数的最小正周期及对称轴方程;
(2)将函数的图象向左平移个单位,再将所得图象上各点的纵坐标不变、横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,求在[0,2π]上的单调递减区间.
【答案】(1)最小正周期为,对称轴方程为,
(2)
【解析】
【分析】(1)利用两角和差的正余弦公式与辅助角公式化简可得,再根据周期的公式与余弦函数的对称轴公式求解即可;
(2)根据三角函数图形变换的性质可得,再根据余弦函数的单调区间求解即可.
【小问1详解】
,
,
所以函数的最小正周期为,
令,,得函数的对称轴方程为,
【小问2详解】
将函数的图象向左平移个单位后所得图象的解析式为,
所以,
令,
所以.又,
所以在上的单调递减区间为.
18. 在中,.
(1)求A;
(2)若的内切圆半径,求的最小值.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)根据已知条件、三角形的内角和定理及两角和的正弦公式,再结合解三角方程即可求解.
(2)由题意可知,利用三角形的等面积法及余弦
定理得出含有和的关系式,再利用基本不等式的变形即可求得的最小值.
【小问1详解】
在中,,
整理得,即
,于是
所以,
因为,所以,即
,
所以,又因为,所以,
所以,解得.
所以.
【小问2详解】
令,(1)知.
由,得
,即,
由余弦定理及(1)知,得
,
所以,
即,
于是
当且仅当时取等号
所以,
或
又的内切圆半径,, ,
,的最小值为.
19. 如图,在四棱锥中,平面,,且,是的中点.
(1)证明:;
(2)若,直线与直线所成角的余弦值为.
(ⅰ)求直线与平面所成角;
(ⅱ)求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析.
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【解析】
【分析】(1)取的中点,利用线面垂直的性质、异面直线垂直推理即得.
(2)(ⅰ)利用线面垂直判定性质证得,再由异面直线夹角余弦求出,确定线面角并求出大小;(ⅱ)过作于,过作交于,再借助图形求出二面角的余弦值.
【小问1详解】
取的中点,连接,由平面,,得平面,
而平面,则,由为的中点,得,
则四边形是平行四边形,因此,
所以.
【小问2详解】
(ⅰ)由为的中点,,则,而,
平面,于是平面,平面,
则,由,得直线与直线所成的角即为直线与直线所成的角,为,
在中,,而,
解得,则,由平面,得直线与平面所成角为,
显然,则,
所以直线与平面所成角为.
(ⅱ)过作于,由(ⅰ)可得,为等腰三角形,
,,由三角形面积法得,
由勾股定理得,过作交于,与延长线交于点,
在直角梯形中,,则,
,显然∽,则,
于是,,为线段的中点,
显然是二面角的平面角,在正中,,
由平面,平面,则,平面,
于是平面,而平面,则,,
所以二面角的余弦值.
【点睛】思路点睛:作二面角的平面角可以通过垂线法进行,在一个半平面内找一点作另一个半平面的垂线,再过垂足作二面角的棱的垂线,两条垂线确定的平面和二面角的棱垂直,由此可得二面角的平面角.
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2024年春期高2023级高一期末联合考试数学试题
数学试卷分为第1卷(选择题)和第I1卷(非选择题)两部分,共4页,满分150分.
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卷上相应位置.
2.选择题答案使用2B铅笔填涂在答题卷对应题目号的位置上,填涂在试卷上无效.
3.非选择题答案请使用黑色签字笔填写在答题卷对应题目号的位置上,填写在试卷上无效.
第一卷 选择题(58分)
一、选择题(本大题共8个小题,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. 已知集合,则( )
A. B. C. D.
2. 关于的不等式的解集为,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3. 设非零向量,满足,,则向量夹角等于( )
A. B. C. D.
4. 已知,且,则( )
A. B.
C D.
5. 函数=的部分图像如图所示,则的单调递减区间为
A. B.
C. D.
6. 已知圆柱的上、下底面的中心分别为,,过直线的平面截该圆柱所得的截面是面积为8的正方形,则该圆柱的表面积为
A. B. C. D.
7. 如图,在中,M为线段的中点,G为线段上一点,,过点G的直线分别交直线,于P,Q两点,,,则的最小值为( ).
A. B. C. 3 D. 9
8. 将函数的图象向左平移个单位长度得到如图所示的奇函数的图象,且的图象关于直线对称,则下列选项不正确的是( )
A. 在区间上为增函数 B.
C. D.
二、多项选择题(每小题6分,共3小题,共18分.在每个小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.)
9. 已知、都是复数,下列正确的是( )
A 若,则
B.
C. 若,则
D.
10. 在中,角的对边分别为.根据下列条件,判断三角形解的情况,其中正确的是( )
A. ,有唯一解
B. ,无解
C. ,有两解
D. ,有唯一解
11. 在四面体中,平面ABC,,点,Q为AC的中点,,垂足为H,连结BH,则正确的结论有( )
A. 平面平面PBC
B. 若平面平面PBC,则一定有
C. 若平面平面PBC,则一定有
D. 点R是平面PBC上动点,,则当直线AR与BC所成角最小时,点R到直线AB的距离为
第二卷 非选择题(92分)
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分,把答案直接填在答题卡中的横线上.)
12. 如图,已知由斜二测画法得到的水平放置的四边形ABCD的直观图是一个边长为1的正方形,则原图形的面积为______.
13. 已知,则______.
14. 已知,函数,若存在最小值,则的取值范围是__________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15. 已知,.
(1)若,且、、三点共线,求的值.
(2)当实数为何值时,与垂直?
16. 已知角α的顶点与原点O重合,始边与x轴的非负半轴重合,它的终边过点P().
(Ⅰ)求sin(α+π)的值;
(Ⅱ)若角β满足sin(α+β)=,求cosβ的值.
17. 已知函数
(1)求函数的最小正周期及对称轴方程;
(2)将函数的图象向左平移个单位,再将所得图象上各点的纵坐标不变、横坐标伸长为原来的2倍,得到函数的图象,求在[0,2π]上的单调递减区间.
18. 在中,.
(1)求A;
(2)若的内切圆半径,求的最小值.
19. 如图,在四棱锥中,平面,,且,是的中点.
(1)证明:;
(2)若,直线与直线所成角余弦值为.
(ⅰ)求直线与平面所成角;
(ⅱ)求二面角的余弦值.
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