内容正文:
2024—2025学年度下学期高一月考试题
一、单项选择题: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,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知向量是平面内所有向量的一组基底,则下面的四组向量中,不能作为基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】判断两个向量是否共线即可确定两个向量是否能作为一组基底.
【详解】对于A,假设共线,则存在,使得,
因为不共线,所以没有任何一个能使该等式成立,
即假设不成立,也即不共线,则能作为基底;
对于B,假设共线,则存在,使得,
即无解,所以没有任何一个能使该等式成立,
即假设不成立,也即不共线,则能作为基底;
对于C,因为,所以两向量共线,
不能作为一组基底,C错误;
对于D,假设共线,则存在,
使得,
即无解,所以没有任何一个能使该等式成立,
即假设不成立,也即不共线,则能作为基底,
故选:C.
2. 设是虚数单位,则复数 的虚部为
A. B. 1 C. 2 D.
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:,故虚部为1,故选B.
考点:复数的计算.
3. 已知直线为异面直线,为不重合的两个平面,则( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
【答案】C
【解析】
【分析】采用逐一验证法,结合线面以及线线之间的位置关系,可得结果.
【详解】若,,则可能,故A错误;
若,,则可能,故B错误;
若,,则,故C正确;
若,,则,故D错误.
故选:C .
4. 已知球O内切于一个边长为6的正方体,则球O的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据几何关系确定正方体内切球的半径,再根据球的表面积公式,即可求解.
【详解】正方体的棱长为6,所以其内切球的半径为3,
所以球的表面积为.
故选:C
5. 在中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则的面积为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据余弦定理求得,再根据三角形面积公式即可求解.
【详解】在中,,,
由余弦定理
代入可得,即
所以
则的面积
故选:B
【点睛】本题考查了余弦定理在解三角形中的应用,三角形面积公式的应用,属于基础题.
6. 已知向量,满足,其中是单位向量,则在方向上的投影向量是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由模的平方得数量积与的关系,再代入投影向量公式可得.
【详解】因为平方得,,
又,则化简得,
故在方向上的投影向量是.
故选:D.
7. 正方体 的棱长为 是棱 的中点, 是侧面 内一点,且 平面 ,则 长度的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】取的中点为,连接,确定平面平面 ,得到的轨迹是线段,即可求解.
【详解】取的中点为,
连接,
由中位线易知,
又在平面 内,不在平面 内,
所以平面 ,平面 ,
又是平面内两条相交直线,
所以平面平面 ,
又 平面 ,
所以在平面内,又 是侧面 内一点,
所以的轨迹是线段,
易知,
,
所以 长度的取值范围是.
故选:C
8. 达·芬奇的经典之作《蒙娜丽莎》举世闻名,画中女子神秘的微笑,数百年来让无数观赏者入迷,现将画中女子的嘴唇近似的看作一个圆弧,设嘴角、间的圆弧长为,嘴角间的距离为,圆弧所对的圆心角为(为弧度角),则、和所满足的恒等关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由三角函数定义得、、三者之间关系,另有弧长公式,两式相除即可.
【详解】
设该圆弧所对应的圆的半径为,则,,两式相除得
故选:.
【点睛】本题主要考查扇形弧长公式.
二、多项选择题: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. 若向量,则( )
A. B.
C. 在上的投影向量为 D. 与的夹角为
【答案】BC
【解析】
【分析】用坐标表示出向量,用模长公式求出模长即可判断A选项;用向量坐标求向量的数量积判断B选项;由向量的投影向量的公式判断C选项;由坐标求出模长和向量的数量积,求出向量的夹角判断D选项.
【详解】由题,
所以,故A错;
又,故B正确;
,所以在上的投影向量为:,故C正确;
因为,又,所以,故D错误.
故选:BC.
10. 如图所示,在棱长为2的正方体中,,分别为棱,的中点,则下列结论正确的是( )
A. 直线与是平行直线
B. 直线与所成的角为60°
C. 直线与平面所成的角为45°
D. 平面截正方体所得的截面面积为
【答案】BC
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用向量法可判断A、B、C,作出平面截正方体所得的截面即可求出面积判断D.
【详解】以为原点,为轴,为轴,为轴,建立空间直角坐标系,
则,,,,,.
∵,分别为棱,的中点,∴、,
则,,∴和不共线,故A错误;
∵,,∴,
∴,∴直线与所成的角为,故B正确.
由于平面的一个法向量为,
,
∴,直线与平面所成的角为,故C正确;
连接,易知,则平面截正方体所得的截面为等腰梯形,
∵棱长为2,∴,,,
∴等腰梯形的高为,
∴,故D错误,
故选:BC.
11. “阿基米德多面体”也称半正多面体,是由两种或多种正多边形面组成,而又不属于正多面体的凸多面体,体现了数学的对称美.如图,某广场的一张石凳就是一个阿基米德多面体,它是由正方体截去八个一样的四面体得到的二十四等边体,若它所有的棱长都为2,则( )
A. 该石凳的表面积为
B. 该石凳的体积为
C. 直线与的夹角为
D. 平面
【答案】ABC
【解析】
【分析】将二十四等边体补全成一个棱长为的一个正方体,进而逐项判断即可.
【详解】对于A,由图可知,二十四等边体是由6个边长为2的正方形和8个边长为2的等边三角形围成,
所以表面积为,A正确;
对于B,补全八个角构成一个棱长为的一个正方体,则该正方体的体积为
,其中每个小三棱锥的体积为,
所以该二十四面体的体积为,所以B正确;
对于C,补全八个角构成一个棱长为的一个正方体,如图,
易知,与所成角为,所以直线与的夹角为,C正确;
对于D,由正方体易知:,
所成角为,所以所成角为,
又在平面内,
所以平面不成立,故D错误;
故选:ABC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知中角A、B、C对边分别为a、b、c,若,则中最大角的余弦值为_______.
【答案】
【解析】
【分析】根据大边对大角,结合余弦定理求解即可.
【详解】因为,不妨设,
在三角形中,大边对大角,所以最大角为,
根据余弦定理,.
故答案为:.
13. 如图,水平放置的的斜二测直观图为,已知,则的周长为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据斜二测画法结合题意还原,从而可求出其周长
【详解】由题意可知在中,,,
所以,
所以的周长为,
故答案为:.
14. 如图,已知点是的重心,过点作直线分别与两边交于两点,设,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,得到,由三点共线,得到,结合基本不等式,即可求得的最小值.
【详解】因为点G为重心,可得,
又因为三点共线,所以,
所以,
当时,等号成立,所以的最小值为.
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、证明过程或演算步骤.
15. 已知,,是同一平面内的三个向量,其中.
(1)若,且,求的坐标;
(2)若,且与垂直,求与的夹角.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)根据有的关系得到,从而得到的坐标;
(2)由与垂直得,根据向量夹角公式求解.
【小问1详解】
由,得,
又,所以
因为,所以,
所以或
【小问2详解】
因为与垂直,所以,
即,
将,代入,得,
所以,
又,得,即与的夹角为.
16. 在平面直角坐标系中,锐角,均以为始边,终边分别与单位圆交于点,,已知点的纵坐标为,点的横坐标为.
(1)求和的值;
(2)求的值;
【答案】(1);
(2)10
【解析】
【分析】(1)由三角函数的定义求出,,由同角三角函数的基本关系求出,,再由两角差的正切公式及二倍角公式计算可得;
(2)根据诱导公式化简得齐次式,再根据同角三角函数的商数关系及即可求解;
【小问1详解】
由锐角,,得点,都在第一象限,而点的纵坐标为,点的横坐标为,
所以,,
则点的横坐标为,
点的纵坐标为,
所以,,
所以,.
【小问2详解】
由(1)知,
所以.
17. 如图,直三棱柱中,,、分别为、的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【解析】
【分析】(1)要证平面,根据线面平行的判定定理在平面内找到一条直线与之平行即可;
(2)将线线垂直转化为与所在的某个平面垂直即可.
【小问1详解】
连接交于点,连接,
则直三棱柱中,四边形为平行四边形,
则为的中点,又为的中点,故,
平面,平面,故平面.
【小问2详解】
取中点为,连接,,为的中点,
故,而底面,
故底面,底面,故;
又为的中点,则,而,即,
故,
而,平面,平面,
故平面,
又平面,故,即.
18. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求;
(2)若,D为边AC上一点,且.求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)运用倍角公式化简即可;
(2)根据,利用余弦定理求解.
【小问1详解】
由倍角公式得
所以
即
即
【小问2详解】
不妨设,则
所以,由题知
设,则①
在中由余弦定理得
在中由余弦定理得
因为,所以
即②,联立①②,解得
所以
【点睛】关键点点睛:本题属于多三角形问题,关键要抓住多个三角形之间的联系.
19. 为了提高市民的业余生活质量,因地制宜地利用空置土地资源,某市规划管理局拟在交通便利的区域规划一个休闲区,由于该市三环路附近有一个便捷的停车场和一片三角形空置区域,该市规划管理局准备在三角形空置区域规划三个功能区:如图所示,区域规划为游客餐饮服务区,区域规划为微型游乐场,区域规划为网红打卡区. 已知,m,m,,
(1)若m,求的长;
(2)若,求的值;
(3)求微型游乐场面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)借助锐角三角函数定义,余弦定理计算即可;
(2)运用正弦定理,结合三角恒等变换公式化简计算即可;
(3)三角形的边长用表示,后用面积公式,转化为三角函数解题即可.
【小问1详解】
因为,
得,又,所以.
若,在中,由余弦定理,得,
解得,所以,所以,
所以为等边三角形,所以.
【小问2详解】
设,在中,由正弦定理,得,
同理,
又,所以,
所以,
即,又,所以,即,所以.
【小问3详解】
设,由(2)知,
又,
所以,
当且仅当,即当时,的面积取最小值为.
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2024—2025学年度下学期高一月考试题
一、单项选择题: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,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知向量是平面内所有向量的一组基底,则下面的四组向量中,不能作为基底的是( )
A. B.
C. D.
2. 设是虚数单位,则复数 的虚部为
A. B. 1 C. 2 D.
3. 已知直线为异面直线,为不重合的两个平面,则( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
4. 已知球O内切于一个边长为6的正方体,则球O的表面积为( )
A. B. C. D.
5. 在中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则的面积为
A. B. C. D.
6. 已知向量,满足,其中是单位向量,则在方向上的投影向量是( )
A. B. C. D.
7. 正方体 的棱长为 是棱 的中点, 是侧面 内一点,且 平面 ,则 长度的取值范围是( )
A. B. C. D.
8. 达·芬奇的经典之作《蒙娜丽莎》举世闻名,画中女子神秘的微笑,数百年来让无数观赏者入迷,现将画中女子的嘴唇近似的看作一个圆弧,设嘴角、间的圆弧长为,嘴角间的距离为,圆弧所对的圆心角为(为弧度角),则、和所满足的恒等关系为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题: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. 若向量,则( )
A. B.
C. 在上的投影向量为 D. 与的夹角为
10. 如图所示,在棱长为2的正方体中,,分别为棱,的中点,则下列结论正确的是( )
A. 直线与是平行直线
B. 直线与所成的角为60°
C. 直线与平面所成的角为45°
D. 平面截正方体所得的截面面积为
11. “阿基米德多面体”也称半正多面体,是由两种或多种正多边形面组成,而又不属于正多面体的凸多面体,体现了数学的对称美.如图,某广场的一张石凳就是一个阿基米德多面体,它是由正方体截去八个一样的四面体得到的二十四等边体,若它所有的棱长都为2,则( )
A. 该石凳的表面积为
B. 该石凳的体积为
C. 直线与的夹角为
D. 平面
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知中角A、B、C对边分别为a、b、c,若,则中最大角的余弦值为_______.
13. 如图,水平放置的的斜二测直观图为,已知,则的周长为________.
14. 如图,已知点是的重心,过点作直线分别与两边交于两点,设,则的最小值为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知,,是同一平面内的三个向量,其中.
(1)若,且,求的坐标;
(2)若,且与垂直,求与的夹角.
16. 在平面直角坐标系中,锐角,均以为始边,终边分别与单位圆交于点,,已知点的纵坐标为,点的横坐标为.
(1)求和的值;
(2)求的值;
17. 如图,直三棱柱中,,、分别为、的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:.
18. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求;
(2)若,D为边AC上一点,且.求的值.
19. 为了提高市民的业余生活质量,因地制宜地利用空置土地资源,某市规划管理局拟在交通便利的区域规划一个休闲区,由于该市三环路附近有一个便捷的停车场和一片三角形空置区域,该市规划管理局准备在三角形空置区域规划三个功能区:如图所示,区域规划为游客餐饮服务区,区域规划为微型游乐场,区域规划为网红打卡区. 已知,m,m,,
(1)若m,求的长;
(2)若,求的值;
(3)求微型游乐场面积的最小值.
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