内容正文:
数学练习题
全卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
一、选择题:本题共8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. 已知直线和平面,则“”是“直线与平面无公共点”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
【答案】B
【解析】
【分析】根据直线与平面的位置关系,结合充分,必要条件关系判断.
【详解】因为包含和直线与平面相交两种情况,因此若,则直线可以与平面无公共点也可以与平面有一个公共点,
因此“”是“直线与平面无公共点”的必要不充分条件.
故选:B.
2. 已知复数满足(其中为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意求出,即可得到,得出虚部.
【详解】,.,,的虚部为.故选:B.
【点睛】此题考查复数的运算和概念辨析,易错点在于没能弄清虚部的概念导致选错.
3. 如图,在三角形中,是线段上的一点,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用向量线性运算,用基底向量表示出即可求解作答.
【详解】在中,设,
则
,
因为,则有,解得,
所以实数的值为.
故选:A
4. 若棱台的上、下底面面积分别为,高为,则该棱台的体积为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】所求棱台的体积为
故选B
5. 已知,,若与夹角为钝角,则的取值范围为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】可求出,根据与的夹角为钝角即可得出,且不平行,从而得出,解出的范围即可.
【详解】;
的夹角为钝角;
,且不平行;
;
解得,且;
的取值范围为:.
故选B.
【点睛】考查向量坐标的数量积运算,向量数量积的计算公式,向量平行时的坐标关系.
6. 如图,在平行四边形中,、分别为、的中点,设,,则向量=( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知可得出,,将等式相加结合向量加法的平行四边形法则可得出关于、的表达式.
【详解】由向量加法的平行四边形法则可得,
由已知,
同理可得,
所以,,因此,.
故选:B.
7. 已知半球内有一个内接正方体,正方体的一个面在半球的底面圆内,若正方体的棱长为,则半球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意可知,球心为正方形的中心,由正方体的性质与勾股定理算出球的半径,再利用求的表面积公式计算,即可得到该半球的表面积.
【详解】设正方体的底面在半球的底面圆上,
则球心为正方形的中心,连结,
正方体的棱长为,,,
即半球的半径为, 半球的表面积为.
故选:D
8. 在中,点满足,过点的直线与、所在的直线分别交于点、,若,,则的最小值为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意得出,再由,,可得出,由三点共线得出,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求出的最小值.
【详解】如下图所示:
,即,,
,,,,
,、、三点共线,则.
,
当且仅当时,等号成立,因此,的最小值为,故选:B.
【点睛】本题考查三点共线结论的应用,同时也考查了利用基本不等式求和式的最小值,解题时要充分利用三点共线得出定值条件,考查运算求解能力,属于中等题.
二、选择题:本题共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. 下列命题正确的是( )
A. 若,则存在唯一实数使得
B. “”是“”的必要不充分条件
C. 已知为平面内两个不共线的向量,则可作为平面的一组基底
D. 若点为的重心,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】A注意、为零向量,则不唯一,即可判断;B根据充分、必要性的定义,结合条件间的推出关系判断;C根据基底的性质判断;D由重心是中线的交点,应用向量加法、数乘的几何意义判断.
【详解】A:若、为零向量,满足前提,但不唯一,错;
B:对于,如非零向量,显然此时不成立;
对于,必有,故“”是“”的必要不充分条件,对;
C:由为不共线的向量,若,,显然无解,
所以也不共线,故可作为平面的一组基底,对;
D:由重心是中线的交点,如下图示为平行四边形,过的中点,
则,且,故,对.
故选:BCD
10. 如图,四边形的斜二测画法的直观图为等腰梯形,已知,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 四边形的面积为 D. 四边形的周长为
【答案】BC
【解析】
【分析】A选项,作出辅助线,得到各边长,结合,求出;B选项,由斜二测法可知;C选项,作出原图形,求出各边,由梯形面积公式得到C正确;D选项,在C基础上,求出各边长,得到周长.
【详解】A选项,过点作⊥轴于点,
因为等腰梯形中,,
所以,
又,所以,A错误;
B选项,由斜二测法可知,B正确;
C选项,作出原图形,可知,,,⊥,
故四边形的面积为,C正确;
D选项,过点作⊥于点,
则,
由勾股定理得,
四边形的周长为,D错误.
故选:BC
11. 在中,角所对的边分别为,设的面积为,下列命题中正确的是( ).
A. 若,则是等边三角形
B. 若,则是等腰三角形
C. 若,则是直角三角形
D. 若,且,则是等边三角形
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A:利用正弦定理边化角,即可得结果;对于B:举反例说明即可;对于C:利用余弦定理角化边,即可得结果;对于D:根据数量积结合面积公式可得,在结合余弦定理分析判断.
【详解】对于选项A:因为,由正弦定理可得,
即,可知,
所以是等边三角形,故A正确;
对于选项B:因为,由正弦定理可得,
则,
例如,则,
符合题意,但不等腰三角形,故B错误;
对于选项C:因为,由余弦定理可得,
整理可得,可知,
所以是直角三角形,故C正确;
对于选项D:因为,则,
整理可得,且,可得,
又因为,即,
由余弦定理可得,即,
整理可得,即,
所以是等边三角形,故D正确;
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 与向量方向相反的单位向量的坐标为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据单位向量求解得坐标公式直接计算.
【详解】因为,
所以与向量方向相反的单位向量的坐标为.
故答案为:
13. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a=2,B=45°,若三角形有两解,则b的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】由正弦定理可得,由有两解,可得,且,从而即可求解.
【详解】由正弦定理可得,即,又,
所以,
因为有两解,所以,且,
所以,
所以的取值范围为,
故答案为:.
14. 正三棱锥底面边长为3,侧棱长为,则该正三棱锥的高为________,侧面上的斜高为________.
【答案】 ①. 3 ②. ##
【解析】
【分析】运用正棱锥顶点和底面中心的连线即是棱锥的高,再用勾股定理可求棱锥的高,根据正棱锥侧面是等腰三角形可求斜高.
【详解】如图,正三棱锥,取的中心为O,连接PO,
由正三棱锥的定义得面ABC,
又为等边三角形,则,
所以正三棱锥的高,
作交AB于D,又,,
则正三棱锥的斜高,
所以该正三棱锥的高为3,侧面上的斜高为.
故答案为:3,.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字声明、证明过程及演算步骤.
15. 已知平面向量.
(1)若,求的值;
(2)若求的值;
(3)若向量,若与共线,求
【答案】(1)
(2)
(3)18
【解析】
【分析】(1)由垂直向量的数量积为零,建立方程求得向量坐标,利用向量的坐标运算,可得答案;
(2)由平行向量的坐标表示,建立方程求得向量坐标,利用向量的模长公式,可得答案;
(3)由向量的坐标运算,求得向量坐标,利用平行向量的坐标表示,建立方程,可得答案.
【小问1详解】
因为,所以,则,解得,
故,.
【小问2详解】
因为,所以,则,.
【小问3详解】
,,
若与共线,则,解得,即,
故.
16. 已知复数(是虚数单位,),且为纯虚数(是的共轭复数).
(1)设复数,求;
(2)设复数,且复数所对应的点在第一象限,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】(1)先根据条件得到,进而得到,由复数的模的求法得到结果;(2)由第一问得到,根据复数对应的点在第一象限得到不等式,进而求解.
【详解】∵,∴.∴.
又∵为纯虚数,∴,解得.∴.
(1),∴;
(2)∵,∴,
又∵复数所对应点在第一象限,
∴,解得:.
【点睛】如果是复平面内表示复数的点,则①当,时,点位于第一象限;当,时,点位于第二象限;当,时,点位于第三象限;当,时,点位于第四象限;②当时,点位于实轴上方的半平面内;当时,点位于实轴下方的半平面内.
17. 如图所示,某建筑物模型无下底面,有上底面,其外观是圆柱,底部挖去一个圆锥.已知圆柱与圆锥的底面大小相同,圆柱的底面半径为,高为,圆锥母线为.
(1)计算该模型的体积.(结果精确到)
(2)现需使用油漆对500个该种模型进行涂层,油漆费用为每平方米30元,总费用是多少?(结果精确到1元)
【答案】(1)
(2)(元)
【解析】
【分析】(1)利用勾股定理求出圆锥的高,再根据圆锥的体积公式即可得解;
(2)求出该模型的表面积,进而可得出答案.
【小问1详解】
设圆锥的高为,
由题意得圆锥母线为10cm,
则,
;
【小问2详解】
圆柱的侧面积为,圆柱的上底面的面积为,
圆锥侧面积为.
,
故总费用为(元).
18. 在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知R是该三角形外接圆的半径,且.
(1)求角C;
(2)若的面积为S,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理化简已知条件,由此求得.
(2)将转化为角的形式,由此求得取值范围.
【小问1详解】
依题意,,
,
由正弦定理得,
所以,
,
所以,所以为锐角,且.
【小问2详解】
,
由于三角形是锐角三角形,所以,
所以,所以,
所以的取值范围是.
19. 如图,设、是平面内相交成的两条射线,、分别为、同向的单位向量,定义平面坐标系为仿射坐标系,在仿射坐标系中,若,则记.
(1)在仿射坐标系中,若,求;
(2)在仿射坐标系中,若,,且与的夹角为,求;
(3)如图所示,在仿射坐标系中,、分别在轴、轴正半轴上,,,、分别为、中点,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意可知,,利用平面向量数量积的运算性质可求得的值;
(2)计算出、、,利用平面向量的夹角公式可得出关于的方程,解之即可;
(3)设、,利用平面向量的线性运算得出、关于、的关系式,利用余弦定理可得出和平面向量数量积的运算性质化简得出,设,利用正弦定理可得出,,利用三角恒等变换以及正弦函数的有界性可求得的最大值.
【小问1详解】
由题意可知,、夹角为,
由平面向量数量积的定义可得,
因为,则,.
则,所以.
【小问2详解】
由,,得,,
且,
所以,,
,则,
,
因为与夹角为,则,解得.
【小问3详解】
依题意设、,
且,,,
因为为的中点,则,
因为为中点,同理可得,
所以,,
由题意可知,,,
则,
在中依据余弦定理得,所以,
代入上式得,.
在中,由正弦定理,
设,则,且,
所以,,,
,
为锐角,且,
因为,则,
故当时,取最大值,
则
【点睛】方法点睛:求两个向量的数量积有三种方法:
(1)利用定义:
(2)利用向量的坐标运算;
(3)利用数量积的几何意义.
具体应用时可根据已知条件的特征来选择,同时要注意数量积运算律的应用.
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全卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.选择题的作答:选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.非选择题的作答:用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.
一、选择题:本题共8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. 已知直线和平面,则“”是“直线与平面无公共点”( )
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
2. 已知复数满足(其中为虚数单位),则的虚部为( )
A B. C. D.
3. 如图,在三角形中,是线段上的一点,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
4. 若棱台的上、下底面面积分别为,高为,则该棱台的体积为( )
A. B.
C. D.
5. 已知,,若与的夹角为钝角,则的取值范围为
A. B.
C. D.
6. 如图,在平行四边形中,、分别为、的中点,设,,则向量=( )
A. B.
C. D.
7. 已知半球内有一个内接正方体,正方体的一个面在半球的底面圆内,若正方体的棱长为,则半球的表面积为( )
A. B. C. D.
8. 在中,点满足,过点的直线与、所在的直线分别交于点、,若,,则的最小值为
A. B. C. D.
二、选择题:本题共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. 下列命题正确的是( )
A. 若,则存在唯一实数使得
B. “”是“”必要不充分条件
C. 已知为平面内两个不共线的向量,则可作为平面的一组基底
D. 若点为的重心,则
10. 如图,四边形斜二测画法的直观图为等腰梯形,已知,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 四边形的面积为 D. 四边形的周长为
11. 在中,角所对的边分别为,设的面积为,下列命题中正确的是( ).
A. 若,则是等边三角形
B. 若,则是等腰三角形
C. 若,则是直角三角形
D. 若,且,则是等边三角形
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 与向量方向相反的单位向量的坐标为________.
13. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a=2,B=45°,若三角形有两解,则b的取值范围是______.
14. 正三棱锥底面边长为3,侧棱长为,则该正三棱锥的高为________,侧面上的斜高为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字声明、证明过程及演算步骤.
15. 已知平面向量.
(1)若,求的值;
(2)若求的值;
(3)若向量,若与共线,求
16. 已知复数(是虚数单位,),且为纯虚数(是的共轭复数).
(1)设复数,求;
(2)设复数,且复数所对应的点在第一象限,求实数的取值范围.
17. 如图所示,某建筑物模型无下底面,有上底面,其外观是圆柱,底部挖去一个圆锥.已知圆柱与圆锥的底面大小相同,圆柱的底面半径为,高为,圆锥母线为.
(1)计算该模型的体积.(结果精确到)
(2)现需使用油漆对500个该种模型进行涂层,油漆费用为每平方米30元,总费用多少?(结果精确到1元)
18. 在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知R是该三角形外接圆的半径,且.
(1)求角C;
(2)若的面积为S,求的取值范围.
19. 如图,设、是平面内相交成的两条射线,、分别为、同向的单位向量,定义平面坐标系为仿射坐标系,在仿射坐标系中,若,则记.
(1)在仿射坐标系中,若,求;
(2)在仿射坐标系中,若,,且与的夹角为,求;
(3)如图所示,在仿射坐标系中,、分别在轴、轴正半轴上,,,、分别为、中点,求的最大值.
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