内容正文:
数学月考
一、单选题
1. 若复数,则( )
A. 2 B. C. 10 D.
2. 已知平面向量, 若, 则实数的值为( )
A. 10 B. 8 C. 5 D. 3
3. 用斜二测画法画水平放置的的直观图,得到如图所示的等腰直角三角形,已知点是斜边的中点,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
4. 在图示正方体中,O为BD的中点,直线平面,下列说法错误的是( )
A. A,C,,四点共面 B. ,M,O三点共线
C. 平面 D. 与BD异面
5. 为了得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A. 向左平移个单位长度 B. 向左平移个单位长度
C. 向右平移个单位长度 D. 向右平移个单位长度
6. 若圆柱内有一个内切球,这个球的直径恰好与圆柱的高相等,记圆柱与球的体积之比为,表面积之比为,则( )
A. B.
C. D. 的大小不确定
7. 下图为抗战胜利纪功碑暨人民解放纪念碑,简称“解放碑”,位于重庆市渝中区,是抗战胜利的精神象征,是中国唯一一座纪念中华民族抗日战争胜利的纪念碑.如图:在解放碑的水平地面上的点A处测得其顶点P的仰角为45°、点B处测得其顶点P的仰角为30°,若米,且,则解放碑的高度为( )
A. 米 B. 55米 C. 米 D. 米
8. 在中,的平分线交于点,,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知复数,则( )
A.
B.
C. 为纯虚数
D. 在复平面内对应的点位于第四象限
10. 设向量,,则下列叙述错误的是( )
A. 若与的夹角为钝角,则且
B. 的最小值为2
C. 与共线的单位向量只有一个为
D. 若,则或
11. 设的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若,,则下列选项正确的是( )
A. 外接圆的半径为 B. 面积的最大值为
C. 的最大值为2 D. 的最小值为32
三、填空题
12. 在平行四边形中,已知点E在线段上,且,设向量,用表示,则_________.
13. 已知角终边上一点,则_____;
14. 在中,角,,的对边分别为,,,若为钝角,,
,点是的重心,且,则______.
四、解答题
15. 在中,,,且△ABC的面积为.
(1)求a的值;
(2)若D为BC上一点,且________,求的值.
从①;②这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.
16. 已知两个非零向量与不共线.
(1)若与平行,求实数的值;
(2)若,,且,求.
17. 已知函数.
(1)求的最小正周期和单调区间;
(2)若,,求的值.
18. 已知圆锥的轴截面面积为,侧面展开图为半圆.
(1)求其母线长;
(2)在此圆锥内部挖去一个正四棱柱,形成几何体,其中正四棱柱的底面边长为,上底面的四个顶点在圆锥侧面上,下底面落在圆锥底面内,求几何体的体积;
(3)求此圆锥外接球的表面积.
19. 在中,,,对应的边分别为,,,.
(1)求A;
(2)若为边中点,,求的最大值;
(3)奥古斯丁·路易斯·柯西(Augustin Louis Cauchy,1789年-1857年),法国著名数学家,柯西在数学领域有非常高的造诣,很多数学的定理和公式都以他的名字来命名,如柯西不等式、柯西积分公式.其中柯西不等式在解决不等式证明的有关问题中有着广泛的应用.现在,在(1)的条件下,若,是内一点,过作,,垂线,垂足分别为,,,借助于三维分式型柯西不等式:,,,,当且仅当时等号成立.求的最小值.
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数学月考
一、单选题
1. 若复数,则( )
A. 2 B. C. 10 D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的除法运算求得,再根据复数的模长公式求解即可.
【详解】由题知,所以.
故选:B.
2. 已知平面向量, 若, 则实数的值为( )
A. 10 B. 8 C. 5 D. 3
【答案】A
【解析】
【分析】先判断出,利用坐标运算即可求出t.
【详解】若,则若,
平面向量,所以,
所以,解得:.
故选:A.
3. 用斜二测画法画水平放置的的直观图,得到如图所示的等腰直角三角形,已知点是斜边的中点,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由等腰直角三角形的性质,可得各线段的长,根据斜二测画法,可得答案.
【详解】因为为等腰直角三角形且,所以,,
由斜二测画法可知,,且三角形为直角三角形,,
所以三角形ABC的面积为.
故选:D.
4. 在图示正方体中,O为BD的中点,直线平面,下列说法错误的是( )
A. A,C,,四点共面 B. ,M,O三点共线
C. 平面 D. 与BD异面
【答案】C
【解析】
【分析】根据点与线、点与面、线与面的位置关系判断即可.
【详解】对于A选项,且,所以共面,故A正确;
对于B选项,直线平面,所以平面,
因为直线,又平面,所以平面,
因为为中点,平面,所以平面,
底面为正方形,所以为中点,平面,所以底面,
又平面,平面,
所以平面与平面相交,且在交线上,即三点共线,故B正确;
对于选项C,平面平面,平面,但直线,
所以平面,故C错误;
对于选项D,直线平面,直线平面,,
所以直线与为异面直线,故D正确.
故选:C
5. 为了得到函数的图象,只需将函数的图象( )
A. 向左平移个单位长度 B. 向左平移个单位长度
C. 向右平移个单位长度 D. 向右平移个单位长度
【答案】D
【解析】
【分析】运用函数图像平移规律“左加右减”即可解决.
【详解】运用函数图像平移规律“左加右减”, 为了得到函数的图象,只需将函数的图象向右平移个单位长度即可.
故选:D.
6. 若圆柱内有一个内切球,这个球的直径恰好与圆柱的高相等,记圆柱与球的体积之比为,表面积之比为,则( )
A. B.
C. D. 的大小不确定
【答案】A
【解析】
【分析】可先分别根据圆柱和球的体积公式、表面积公式求出和的值,再比较和的大小.
【详解】设球的半径为,因为球的直径恰好与圆柱的高相等,所以圆柱的高,
又因为球是圆柱的内切球,所以圆柱底面半径.
根据圆柱体积公式,可得圆柱体积.
根据球的体积公式.
已知圆柱与球的体积之比为,则.
根据圆柱表面积公式,可得圆柱表面积.
根据球的表面积公式.
已知圆柱与球的表面积之比为,则.
所以.
故选:A.
7. 下图为抗战胜利纪功碑暨人民解放纪念碑,简称“解放碑”,位于重庆市渝中区,是抗战胜利的精神象征,是中国唯一一座纪念中华民族抗日战争胜利的纪念碑.如图:在解放碑的水平地面上的点A处测得其顶点P的仰角为45°、点B处测得其顶点P的仰角为30°,若米,且,则解放碑的高度为( )
A. 米 B. 55米 C. 米 D. 米
【答案】A
【解析】
【分析】设,由直角三角形中三角函数定义可得,再在中利用余弦定理可解.
【详解】设,由已知,,,,
则,又,
在中:,则
解得或(舍去),所以解放碑的高度为米.
故选:A.
8. 在中,的平分线交于点,,则周长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据等面积法得,进而结合基本不等式得,,当且仅当时等号成立,再结合余弦定理得,当且仅当时等号成立,进而得周长最小值.
【详解】解:根据题意,设,
因为,,,
所以,即,
所以,
因为根据基本不等式有,
所以,,当且仅当时等号成立,
由余弦定理得
,当且仅当时等号成立,
所以,当且仅当时等号成立.
所以周长的最小值为.
故选:C
二、多选题
9. 已知复数,则( )
A.
B.
C. 为纯虚数
D. 在复平面内对应的点位于第四象限
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据复数的乘法求出复数,再根据复数的相关知识逐项判断即可.
【详解】,
,A正确;
,B正确;
不是纯虚数,C错误;
在复平面内对应的点位于第四象限,D正确.
故选:ABD.
10. 设向量,,则下列叙述错误的是( )
A. 若与的夹角为钝角,则且
B. 的最小值为2
C. 与共线的单位向量只有一个为
D. 若,则或
【答案】CD
【解析】
【分析】利用向量的夹角公式可判断A的正误;利用向量的模长公式及二次函数的性质可判断B的正误;利用向量共线的坐标表示可判断C的正误;利用模长公式可求出的值,进而判断D的正误.
【详解】A:若与的夹角为钝角,则有,且与不共线,
即且,故A正确;
B:,当且仅当时,有最小值为2,故B正确;
C:与共线的单位向量有和两个,故C错误;
D:若,则,解得,故D错误;
故选:CD.
11. 设的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若,,则下列选项正确的是( )
A. 外接圆的半径为 B. 面积的最大值为
C. 的最大值为2 D. 的最小值为32
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A,由正弦定理易得;对于B,利用余弦定理和基本不等式求出的最大值即可判断;对于C,利用正弦定理化边为角,根据三角恒等变换将所求式化成正弦型函数,利用其性质即得;对于D,利用B项结论易得.
【详解】对于A,因,,设外接圆的半径为,
由正弦定理,,解得,故A正确;
对于B,由余弦定理,,即,
由可得,当且仅当时取等号.
则的面积为,
即面积的最大值为,故B正确;
对于C,由正弦定理,,
可得
故
,
因,则,
故当时,即时,取得最大值2,故C正确;
对于D,由B项分析,可得,当且仅当时取等号,
故的最大值为32,故D错误.
故选:ABC.
三、填空题
12. 在平行四边形中,已知点E在线段上,且,设向量,用表示,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据平面向量的线性运算求解即可.
【详解】由题意.
故答案为:.
13. 已知角终边上一点,则_____;
【答案】##0.5
【解析】
【分析】运用三角函数定义求出,再结合二倍角公式化简计算即可.
【详解】根据三角函数定义,可得,则.
故答案为:.
14. 在中,角,,的对边分别为,,,若为钝角,,
,点是的重心,且,则______.
【答案】
【解析】
【分析】利用三角恒等变换求出,借助重心的性质、向量数量积的运算律,建立关于的方程,再利用余弦定理求出a.
【详解】在中,由,得,
整理得,而,解得,
又为钝角,则,由点P是的重心,得,
,而,,
整理得,而,解得,
由余弦定理得.
故答案为:
四、解答题
15. 在中,,,且△ABC的面积为.
(1)求a的值;
(2)若D为BC上一点,且________,求的值.
从①;②这两个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.
【答案】(1)
(2)
选①,;
选②,.
【解析】
【分析】(1)根据三角形面积公式计算得到a的值;
(2)若选①,由正弦定理得,从而计算;若选②,由余弦定理得,结合三角内角和得.
【小问1详解】
由于,,
,解得;
由余弦定理得,解得;
【小问2详解】
若选①,则当时,在中,由正弦定理,
即,所以,∵,∴;
若选②,则当时,在中,由余弦定理知,
,解得或(舍),
,
∵,∴.
16. 已知两个非零向量与不共线.
(1)若与平行,求实数的值;
(2)若,,且,求.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】根据向量平行设出,从而得到方程组,求出;
(2)表达出,根据模长得到方程,求出的值.
【小问1详解】
因为与平行,且与不共线
所以
所以,解得
【小问2详解】
因为
所以,解得或.
经检验,均满足与不共线,故或
17. 已知函数.
(1)求的最小正周期和单调区间;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)的最小正周期,单调递增区间为,单调递减区间为.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用三角恒等变换整理可得,结合正弦函数性质求最小正周期和单调区间;
(2)由题意可得,根据角的关系结合三角恒等变换分析求解.
【小问1详解】
因为,
可得的最小正周期;
令,解得;
令,解得;
所以的单调递增区间为,单调递减区间为.
【小问2详解】
因为,即,
且,则,
可得,
所以.
18. 已知圆锥的轴截面面积为,侧面展开图为半圆.
(1)求其母线长;
(2)在此圆锥内部挖去一个正四棱柱,形成几何体,其中正四棱柱的底面边长为,上底面的四个顶点在圆锥侧面上,下底面落在圆锥底面内,求几何体的体积;
(3)求此圆锥外接球的表面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由圆锥的侧面展开图扇形的弧长即底面圆的周长,得,从而高为,由轴截面面积建立的方程求解即可.
(2)由轴截面图形中的对应比例关系求解正四棱柱的高,由此可求其体积,再由间接法可得所求几何体体积.
(3)画出图形,根据即可求得半径.
【小问1详解】
设圆锥底面圆的半径为r,母线长为,高为,
由题意知,侧面展开图的弧长,则,
则圆锥高,
由其轴截面的面积为,解得,则,
则其母线长为.
【小问2详解】
设正四棱柱的高为,棱长为,
则,则正四棱柱的底面对角线的长为,底面对角线的一半长为,
由图可得,所以,
故正四棱柱的体积为,
因圆锥体积为.
所以该几何体的体积为.
【小问3详解】
设底面圆周上一点为,底面圆心为,球心为,球的半径为,
则在中有,,
即,得,
则圆锥外接球的表面积为
19. 在中,,,对应的边分别为,,,.
(1)求A;
(2)若为边中点,,求的最大值;
(3)奥古斯丁·路易斯·柯西(Augustin Louis Cauchy,1789年-1857年),法国著名数学家,柯西在数学领域有非常高的造诣,很多数学的定理和公式都以他的名字来命名,如柯西不等式、柯西积分公式.其中柯西不等式在解决不等式证明的有关问题中有着广泛的应用.现在,在(1)的条件下,若,是内一点,过作,,垂线,垂足分别为,,,借助于三维分式型柯西不等式:,,,,当且仅当时等号成立.求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理角化边,再根据余弦定理即可求解;
(2)由余弦定理及基本不等式得出,再根据平面向量数量积的运算律即可求解;
(3)由三维分式型柯西不等式,余弦定理,基本不等式,函数的单调性即可求解.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理得,
由余弦定理,
所以,即,
若,等式不成立,则,可得,
因为,所以.
【小问2详解】
由余弦定理,即,
所以,当且仅当时取等号,
所以,当且仅当时取等号,
因为为边中点,所以,
所以,
所以,当且仅当时取等号,
所以的最大值为.
【小问3详解】
,
又,
所以,
由三维分式型柯西不等式有,
当且仅当,即时等号成立.
由余弦定理得,
所以,即,
则,
令,则,
因为,得,当且仅当时等号成立,
所以,则,
令,则在上递减,
当即时,有最大值,
此时有最小值(此时与可以同时取到).
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