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侯集中学2024-2025高一年级6月月考数学试题
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. 在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的几何意义先求出复数,然后利用共轭复数的定义计算.
【详解】在复平面对应的点是,根据复数的几何意义,,
由共轭复数的定义可知,.
故选:D
2. 已知三个单位向量满足,则向量的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】对等式两边同时平方即可得到,再利用向量数量积定义和向量夹角的范围即可得到答案.
【详解】,即,
,即,则,
因为,的夹角为,
故选:C.
3. 在中,边上的高等于,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据三角函数,结合图形,即可求解.
【详解】如图,边上的高为,,且,
所以,则,
则,,
所以,则.
故选:B
4. 设是两个平面,是两条直线,则的一个充分条件是( )
A. B.
C. 与相交 D.
【答案】D
【解析】
【分析】通过举反例可判定ABC,利用线面垂直的判定定理及面面平行的判定定理可判定D.
【详解】对于A:当满足时,可能相交,
如图:用四边形代表平面,用四边形代表平面,故A错误;
对于B:当满足时,可能相交,
如图:用四边形代表平面,用四边形代表平面,故B错误;
对于C:当满足与相交时,可能相交,
如图:用四边形代表平面,用四边形代表平面,故C错误;
对于D: 因为,又,所以,
故是的一个充分条件,故D正确;
故选:D
5. 如图,三棱锥中,均为正三角形,为直角三角形,斜边为,为的中点,则直线所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】取的中点,连接,可得,所成的角即为直线所成的角,设,利用余弦定理可求解.
【详解】取的中点,连接,易得,
则,所成的角即为直线所成的角.
设,因为均为正三角形,为直角三角形,斜边为,
则,,,
在中,由余弦定理,得,
所以直线所成角的余弦值为.
故选:B.
6. 降雨量是指从天空降落到地面上的雨水,未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的水层深度,一般以毫米为单位,它可以直观地表示降雨的多少,目前,测定降雨量常用的仪器有雨量筒和量杯.测量时,将雨量筒中的雨水倒在量杯中,根据杯上的刻度就可知道当天的降雨量.某兴趣小组同学为测量降水量,自制了一种圆台形的雨量器(如图).某次降水,这种容器收集到的雨水高度为150mm,则该次降水的降雨量最接近( )
A. 60mm B. 65mm C. 70mm D. 75mm
【答案】B
【解析】
【分析】如图,根据相似三角形的性质求得mm,由圆台的体积公式求出收集到的雨水量,利用等体积法,结合圆柱的体积公式建立关于h的方程,解之即可求解.
【详解】如图,分别为上底面、下底面的半径,且,,
则,
当mm时,在中,,即,
解得mm,所以mm,所以圆的面积为,
又圆的面积为,
所以收集到的雨水量为,
设此时量杯的刻度为,
则,解得.
故选:B
7. 已知是边长为1的等边三角形,D在边BC上,且,E为AD的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】建立直角坐标系,利用坐标求解.
【详解】
如图,以BC中点为坐标原点,直线为轴建立平面直角坐标系,
则,由,得
而为AD的中点,则,
所以
故选:B
8. 已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若A=2B,则的最小值为( )
A. -1 B. C. 3 D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据正弦定理,结合三角形内的隐含条件及三角恒等变换得出,从而利用均值不等式求最小值.
【详解】因为A=2B,,所以由正弦定理,得
,
因为A=2B,所以,
所以 ,所以,
当且仅当时,即时等号成立,
所以的最小值为.
故选:C.
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,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据给定条件,确定、的关系及范围,再利用同角三角函数的基本关系、二倍角公式及诱导公式求解即得.
【详解】由,得,由,所以,即,
显然,而,则,
对于A:,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,,故C错误;
对于D:,故D正确.
故选:ABD
10. 在棱长为2的正方体中,为中点,为四边形内一点(含边界),若平面,则下列结论正确的是( )
A. B. 三棱锥体积为
C. 线段最小值为2 D. 的取值范围为
【答案】BD
【解析】
【分析】根据正方体的性质得出平面平面,则根据已知得出点在线段上(含端点).
【详解】取中点分别为,连接,如下图:
因为是正方体,所以所以,
因为平面平面,且,所以平面平面,
因为为四边形内一点(含边界),且平面,所以点在线段上(含端点).
当为时,则与的夹角为,此时,则,则与不垂直,A错误;
因为为四边形内一点(含边界),所以到平面的距离为,
所以三棱锥的体积为,B正确;
因为点在线段上(含端点),所以当时,线段最小,
因为,所以在边上的高为,
则,则当时,即,C错误;
因为是正方体,所以平面,因为平面,所以,
所以为直角三角形,且直角为,所以,
因为点在线段上(含端点),则当最大时,即点为点时,此时,此时最小为,
当最小时,即,此时,此时最大,
为,则的取值范围为,D正确.
故选:BD.
11. 在中,已知,AD为的内角平分线且,则下列选项正确的有( ).
A. B.
C. D. 的面积最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用等面积法得到,即可判断A,再利用基本不等式求出的最小值,即可判断D,利用余弦定理判断B、C.
【详解】依题意,即,
所以,所以,故A正确;
,所以,当且仅当时取等号,
所以或(舍去),
则,当且仅当时取等号,故D正确;
又,,
即,,
所以,
又,即,
所以,
所以,
即,所以,故C正确;
由余弦定理,
即
,
所以,由于由已知条件无法得知的值,
故无法确定的值,故B错误.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在中,若,是的方程的两个实根,则____.
【答案】
【解析】
【分析】列出韦达定理,再由诱导公式及两角和的正切公式计算可得.
【详解】因为,是的方程的两个实根,
所以,
所以.
故答案为:
13. 已知平面向量是非零向量,向量在向量方向上的投影向量为,则______.
【答案】
【解析】
【分析】根据投影向量的求法有,可得,即可求值.
【详解】由题设,所以,则.
故答案为:
14. 已知等腰直角的斜边分别为上的动点,将沿折起,使点到达点的位置,且平面平面.若点均在球的球面上,则球表面积的最小值为______
【答案】
【解析】
【分析】由题设共圆,进而确定,找到△,四边形外接圆圆心,由棱锥外接球、面面垂直的性质确定球心位置,设且,求外接球半径最小值,即可得结果.
【详解】由点均在球的球面上,且共圆(不与重合),
所以(不与重合),
又为等腰直角三角形,为斜边,即有,
如上图,、、都为直角三角形,且,
由平面图到立体图知:,,
又平面平面,平面平面,平面,
所以平面,同理可得面平,
将翻折后,的中点分别为△,四边形外接圆圆心,
过作平面,过作面,它们交于,即为外接球球心,如下图示,
再过作平面,交于,连接,则为矩形,
综上,,,则为中点,
所以,而,,
令且,则,故,,
所以球半径,
当时,,故球表面积的最小值为.
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸.
15. 记的内角的对边分别为,已知的面积为,为中点,且.
(1)若,求;
(2)若,求.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)方法1,利用三角形面积公式求出,再利用余弦定理求解作答;方法2,利用三角形面积公式求出,作出边上的高,利用直角三角形求解作答.
(2)方法1,利用余弦定理求出a,再利用三角形面积公式求出即可求解作答;方法2,利用向量运算律建立关系求出a,再利用三角形面积公式求出即可求解作答.
【小问1详解】
方法1:在中,因为为中点,,,
则,解得,
在中,,由余弦定理得,
即,解得,则,
,
所以.
方法2:在中,因为为中点,,,
则,解得,
在中,由余弦定理得,
即,解得,有,则,
,过作于,于是,,
所以.
【小问2详解】
方法1:在与中,由余弦定理得,
整理得,而,则,
又,解得,而,于是,
所以.
方法2:在中,因为为中点,则,又,
于是,即,解得,
又,解得,而,于是,
所以.
16. 在正三棱柱中,D为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求证:
【答案】(1)证明:连接交于,连接,
由侧面为矩形,易知是的中点,
由D为的中点,则,
由平面,平面,所以平面;
(2)证明:由D为的中点,为等边三角形,则,
由平面,平面,则,
都在平面内,则平面,
由平面,所以.
【解析】
【分析】(1)连接交于,连接,易得,利用线面平行的判定证明结论;
(2)由已知及线面垂直的性质得,,再由线面垂直的判定和性质定理证明结论.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
略.
17. 已知向量满足,,的夹角为.
(1)若,求实数;
(2)若与的夹角为钝角,求实数k的取值范围.
【答案】(1)
(2),且
【解析】
【分析】(1)根据向量垂直关系列方程,结合数量积运算律化简方程可求入;
(2)根据数量积性质由条件列不等式求的范围.
【小问1详解】
,
,
,
,
即,
解得
【小问2详解】
由已知,且与不共线,
由可得,
即,解得,
若与共线,则可得,
即,解得,
所以由与不共线可得,
综上所述,若与的夹角为钝角,则且.
18. 如图,设中角A,B,C所对的边分别为为边上的中线,已知且.
(1)求的面积;
(2)设点,分别为边上的动点,线段交于,且的面积为面积的一半,求的最小值.
【答案】(1)
(2)2
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将角化边,再由余弦定理将角化边,即可得到,从而求出,再由,设的夹角为,根据数量积的运算及夹角公式得到,解得,即可求出,再由面积公式计算可得;
(2)设,,依题意可得,设,,根据平面向量基本定理得到,从而表示出、,根据数量积的运算律得到,再根据的范围计算可得.
【小问1详解】
,
由正弦定理可得,
由余弦定理:.
因为为的中点,所以,设的夹角为,
,
又,
,即,
解得或,又,所以,易得,
的面积为.
【小问2详解】
设,,的面积为面积的一半,,
设,则,又共线,
所以设,
则,
,解得.
,又,
,又,
化简得,又,,
即,解得,
所以当时,的最小值为.
19. 已知平面四边形,,,,现将沿边折起,使得平面平面,此时,点为线段的中点.
(1)求证:平面;
(2)若为的中点,求与平面所成角的正弦值;
(3)在(2)的条件下,求二面角的平面角的余弦值.
【答案】(1)
,,为等边三角形,
为的中点,,
取中点,连接,则,
平面平面,平面平面,平面,
平面,又平面,.
又,,、平面,平面.
平面ABD,.
又,、平面,
平面.
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)由等边三角形得到,取中点,结合平面平面得平面,从而,进而平面,再得到,平面;
(2)过点作,垂足为,则为与平面所成角,从而通过解三角形可得;
(3)取的中点为,连接,过点作,垂足为,连接,则为二面角的平面角,由此通过解三角形可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
过点作,垂足为.如图所示
由(1)知,平面.平面,.
又,平面,平面,
为与平面所成角.
由(1)知,平面ABD,平面,.
在中,,,,
为的中点,.
在中,,,
在中,,
在中,由余弦定理得,
.
与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
取的中点为,连接,
为线段的中点,,,
由(1)知,平面,平面.
又平面,所以.
过点P作,垂足为,连接.
,平面,平面.
又平面,,
为二面角的平面角.
在中,,
由(1)知,为等边三角形,为的中点,.
由(1)知,平面ACD.
又平面,所以.
在中,,
由(2)知,,即,解得.
平面,平面,.
在中,,.
所以二面角的平面角的余弦值为.
【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键是通过作辅助线找到二面角的平面角,再结合勾股定理、等面积法等求出相关长度,最后再利用三角函数定义即可.
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侯集中学2024-2025高一年级6月月考数学试题
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. 在复平面内,复数对应的点的坐标是,则的共轭复数( )
A. B.
C. D.
2. 已知三个单位向量满足,则向量的夹角为( )
A. B. C. D.
3. 在中,边上的高等于,则( )
A. B. C. D.
4. 设是两个平面,是两条直线,则的一个充分条件是( )
A. B.
C. 与相交 D.
5. 如图,三棱锥中,均为正三角形,为直角三角形,斜边为,为的中点,则直线所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
6. 降雨量是指从天空降落到地面上的雨水,未经蒸发、渗透、流失而在水平面上积聚的水层深度,一般以毫米为单位,它可以直观地表示降雨的多少,目前,测定降雨量常用的仪器有雨量筒和量杯.测量时,将雨量筒中的雨水倒在量杯中,根据杯上的刻度就可知道当天的降雨量.某兴趣小组同学为测量降水量,自制了一种圆台形的雨量器(如图).某次降水,这种容器收集到的雨水高度为150mm,则该次降水的降雨量最接近( )
A. 60mm B. 65mm C. 70mm D. 75mm
7. 已知是边长为1的等边三角形,D在边BC上,且,E为AD的中点,则( )
A. B. C. D.
8. 已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若A=2B,则的最小值为( )
A. -1 B. C. 3 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,且,,则( )
A. B. C. D.
10. 在棱长为2的正方体中,为中点,为四边形内一点(含边界),若平面,则下列结论正确的是( )
A. B. 三棱锥体积为
C. 线段最小值为2 D. 的取值范围为
11. 在中,已知,AD为的内角平分线且,则下列选项正确的有( ).
A. B.
C. D. 的面积最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在中,若,是的方程的两个实根,则____.
13. 已知平面向量是非零向量,向量在向量方向上的投影向量为,则______.
14. 已知等腰直角的斜边分别为上的动点,将沿折起,使点到达点的位置,且平面平面.若点均在球的球面上,则球表面积的最小值为______
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步棸.
15. 记的内角的对边分别为,已知的面积为,为中点,且.
(1)若,求;
(2)若,求.
16. 在正三棱柱中,D为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求证:
17. 已知向量满足,,的夹角为.
(1)若,求实数;
(2)若与的夹角为钝角,求实数k的取值范围.
18. 如图,设中角A,B,C所对的边分别为为边上的中线,已知且.
(1)求的面积;
(2)设点,分别为边上的动点,线段交于,且的面积为面积的一半,求的最小值.
19. 已知平面四边形,,,,现将沿边折起,使得平面平面,此时,点为线段的中点.
(1)求证:平面;
(2)若为的中点,求与平面所成角的正弦值;
(3)在(2)的条件下,求二面角的平面角的余弦值.
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