内容正文:
高一数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4,本卷命题范围:北师大版必修第二册第一章~第六章第5节.
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. 若实数a,b满足(i是虚数单位),则( )
A. 3 B. C. 5 D.
2. 若角的终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
3. 在中,为的中点,点E满足,则( )
A B. C. D.
4. 若,是两个不同的平面,直线,则“”是“”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
5. 如图,是由斜二测画法得到的水平放置的的直观图,其中,那么原平面图形中,OA边上的高为( )
A. B. C. D.
6. 在直四棱柱中,底面是矩形,,E,F,G分别是棱,,的中点,则直线与所成的角的大小为( )
A. B. C. D.
7. 任何一个复数(其中a,,i为虚数单位)都可以表示成(其中,)的形式,通常称之为复数z的三角形式,法国数学家棣莫弗发现,我们称这个结论为棣莫弗定理.若复数为纯虚数,则正整数m的最小值为( )
A 4 B. 6 C. 8 D. 10
8. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,若,,均为正整数,则的值为( )
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. 已知复数z满足,则下列结论正确的是( )
A.
B. z的虚部为
C. 在复平面内对应的点位于第二象限
D. 若复数满足,则的最小值为1
10. 已知函数,若函数为偶函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
11. 如图,在棱长为的正方体中,、分别是、的中点,是线段上的一动点,则下列说法正确的是( )
A.
B. 过点、、的平面截该正方体所得的截面面积为
C. 点到平面的距离为定值
D. 当直线与平面所成角的正弦值取得最大值时,
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,且,则实数m的值为__________.
13. 已知平面与平面间的距离为3,A是平面内的定点,B,C是平面内的动点,且满足,,则的取值范围是__________.
14. 在中,是边AB上的一点,且满足,,,则的面积为__________;若是边的中点,则__________.
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,且.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
16. 已知,为单位向量,向量,.
(1)若,求;
(2)若,求与夹角.
17. 已知函数(,,)的部分图象如图所示.
(1)求的解析式及单调递减区间;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象.若对任意的,,都有,求实数的取值范围.
18. 如图,在四棱锥中,平面ABCD,,,,,,点E是棱CD上的一点(不同于C,D两点).
(1)求证:平面平面PCD;
(2)若,求二面角的正切值;
(3)若直线PB与平面PAE所成角的正弦值为,求DE的长.
19. “费马点”是三角形内到三个顶点距离之和最小的点,具体位置取决于三角形的形状.当的三个内角均小于时,使得的点即为费马点;当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.在中,内角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求值;
(3)若的面积为,设点为的费马点,求的最小值.
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高一数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4,本卷命题范围:北师大版必修第二册第一章~第六章第5节.
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. 若实数a,b满足(i是虚数单位),则( )
A. 3 B. C. 5 D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据等式求出值,然后即可求出结果.
【详解】因为,
所以,,所以.
故选:A.
2. 若角的终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用三角函数的定义进行求解
【详解】因为角的终边经过点,所以.
故选:D.
3. 在中,为的中点,点E满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据平面向量的线性定理和几何图形求出向量.
【详解】因为是的中点,,
由题意知.
故选:B.
4. 若,是两个不同的平面,直线,则“”是“”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】A
【解析】
【分析】由面面垂直的判定定理得到充分性成立,再举出反例得到必要性不成立,得到答案.
【详解】,,由面面垂直的判定定理可知,,充分性成立,
,,则或,必要性不成立,
则“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
5. 如图,是由斜二测画法得到的水平放置的的直观图,其中,那么原平面图形中,OA边上的高为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据等式确定,然后作辅助线,利用正弦定理求出的值,进而可求出边上的高.
【详解】因为,易知,
过作轴的平行线交轴于点,则,
由正弦定理可知,则,
由斜二测画法知原平面图形中,边上的高为.
故选:C.
6. 在直四棱柱中,底面是矩形,,E,F,G分别是棱,,的中点,则直线与所成的角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】连接,,,得出直线与所成的角为,再利用勾股定理求解.
【详解】如下图:连接,,,
分别是,的中点,
所以,
又,
四边形为平行四边形,
,所以为直线与所成的角或其补角,
不妨设,则,
,
,
所以,所以,
所以直线与所成的角的大小为.
故选:D.
7. 任何一个复数(其中a,,i为虚数单位)都可以表示成(其中,)的形式,通常称之为复数z的三角形式,法国数学家棣莫弗发现,我们称这个结论为棣莫弗定理.若复数为纯虚数,则正整数m的最小值为( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 10
【答案】A
【解析】
【分析】根据复数新定义计算,再结合纯虚数定义列式求解.
【详解】,
由棣莫弗定理可得,
因为复数为纯虚数,
所以且,所以,,得,,
所以正整数m的最小值为4.
故选:A.
8. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,若,,均为正整数,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据,,均为正整数,利用正切函数的单调性,则得到,进而分析得,对和分情况讨论即可得到结果.
【详解】在中,,所以,所以,
因为,在上单调递增,,,均为正整数,
所以A,B,C均锐角,所以,,即,
所以,所以,又,
即,解得或(舍去),
所以,若,则,则,
此时,显然不符合题意,所以,则,所以,,
此时,符合题意,
所以,
所以.
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. 已知复数z满足,则下列结论正确的是( )
A.
B. z的虚部为
C. 在复平面内对应的点位于第二象限
D. 若复数满足,则的最小值为1
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据复数的除法乘法运算结合模长公式判断A,根据复数定义判断B,应用复数对应点判断C,应用模长关系计算判断D.
【详解】由,得,所以,,A正确;
z的虚部为,B错误;
,在复平面内对应的点为,位于第二象限,C正确;
因为,D正确.
故选:ACD.
10. 已知函数,若函数为偶函数,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【分析】利用二倍角公式、辅助角公式、两角和的正弦公式,即可化简原式,又函数为偶函数,列出等式即可求得结果.
【详解】由题意知
,
所以,又函数为偶函数,
所以,,即,,
所以当时,;当时,.
故选:BD.
11. 如图,在棱长为的正方体中,、分别是、的中点,是线段上的一动点,则下列说法正确的是( )
A.
B. 过点、、的平面截该正方体所得的截面面积为
C. 点到平面的距离为定值
D. 当直线与平面所成角的正弦值取得最大值时,
【答案】AC
【解析】
【分析】证明出平面,结合线面垂直的性质可判断A选项;取的中点,连接、、、,分析可知过点、、的平面截该正方体所得的截面为梯形,计算出其面积,可判断B选项;证明出平面,可判断C选项;分析可知当时,直线与平面所成角的正弦值取最大值,结合等腰三角形三线合一可求出的长,可判断D选项.
【详解】对于A选项,连接、、,
因为平面,平面,所以,
因为四边形为正方形,所以,
因为,、平面,所以平面,
又平面,所以,A正确;
取中点,连接、、、,
因为、分别为、的中点,所以,且,
因为,,故四边形为平行四边形,所以,
所以,所以过点、、的平面截该正方体所得的截面为梯形,
又,,,同理得,
过点、在平面内分别作,,垂足分别为点、,
由等腰梯形的几何性质可知,
又因为,,故,故,
在等腰梯形内,因为,,,
故四边形为矩形,故,所以,
故,
故,故B错误;
对于C选项,连接、、、,
因为、分别为、的中点,所以,
因为,,故四边形为平行四边形,所以,
所以,因为平面,平面,故平面,
所以点到平面的距离等于点到平面的距离,为定值,C对;
对于D选项,设点到平面的距离为定值,设直线与平面所成角为,
则,故当取最小值时,即当时,的长取最小值,此时取最大值,
连接、,则,同理可得,,
故当为的中点时,,此时,D错.
故选:AC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,且,则实数m的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量平行得到方程,求出答案.
【详解】因为,,且,则,解得.
故答案为:
13. 已知平面与平面间的距离为3,A是平面内的定点,B,C是平面内的动点,且满足,,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【详解】
设A在平面内的射影为O,则平面,,
因为,,所以,,,,
,
,
显然,
所以.
故答案为:.
14. 在中,是边AB上的一点,且满足,,,则的面积为__________;若是边的中点,则__________.
【答案】 ①. ②. ##
【解析】
【分析】根据条件,利用正弦定理得,再利用余弦定理得,求得,,即可求解;利用等面积法得,再利用向量的中线公式得,即可求解.
【详解】在中,由正弦定理得,
在中,由正弦定理得,
又,,所以,,
又,,所以.
在中,由余弦定理可得,
即,解得,,
所以的面积为.
又,所以.
因为,所以,
所以,所以
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,且.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用诱导公式和同角三角函数关系得到,,利用余弦和角公式得到答案;
(2)先求出,利用正切和角公式得到方程,求出.
【小问1详解】
因为,所以,
又,所以,
所以.
【小问2详解】
由(1)可知,
因,所以,
即,解得.
16. 已知,为单位向量,向量,.
(1)若,求;
(2)若,求与的夹角.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用,解出,再对平方即可求得结果.
(2)利用题干中的条件即可求出、以及,再利用两个向量的夹角公式即可求得结果.
【小问1详解】
因为,所以,解得,
所以
【小问2详解】
因为,
所以,
所以,
又,所以,
又,所以,
设与的夹角为,则,
因为,所以,即与的夹角为.
17. 已知函数(,,)的部分图象如图所示.
(1)求的解析式及单调递减区间;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再将所得图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数的图象.若对任意的,,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1),,
(2)
【解析】
【分析】(1)先根据图象确定的值,进而确定函数的解析式,然后根据正弦函数的性质求得单调递减区间.
(2)先根据图象的变换求出函数的解析式,然后根据的范围确定的最大值和最小值,要使得不等式恒成立,则最大值小于等于,从而求出的取值范围.
【小问1详解】
设的最小正周期为,所以,解得,
所以,解得.
由题意知,所以,
又,所以,,
即,,又,
所以,所以.
令,,解得,,
即的单调递减区间为,.
【小问2详解】
将函数的图象向左平移个单位长度,得到的图象对应的函数解析式为,
再将所得图象上各点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到的图象对应的函数解析式为.
当,,
所以,,
若对任意的,,都有,则,
解得,即的取值范围是.
18. 如图,在四棱锥中,平面ABCD,,,,,,点E是棱CD上的一点(不同于C,D两点).
(1)求证:平面平面PCD;
(2)若,求二面角的正切值;
(3)若直线PB与平面PAE所成角的正弦值为,求DE的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)3 (3)
【解析】
【分析】(1)根据余弦定理计算得,由勾股定理得,再由线面垂直性质定理证明,再由面面垂直判定定理证明即可;
(2)因为线面垂直判定定理得平面PCD,再证明平面AFG,因为,所以为二面角的平面角,计算即可;
(3)推导平面PAE,所以为直线PB与平面PAE所成的角,计算和,由正弦定理计算即可.
【小问1详解】
证明:因为,,,
所以,,
由余弦定理得,
所以,所以,
因为平面ABCD,平面ABCD,所以,
又,PA,平面PAC,因此平面PAC,
而平面PCD,所以平面平面PCD.
【小问2详解】
取PC的中点F,过点F作,垂足为G,连接AF,AG,如图所示.
因为,所以,,,
由(1)知平面PAC,而PC,平面PAC,所以,,
因为,CD,平面PCD,
所以平面PCD,又平面PCD,所以,
因为,,AF,平面AFG,
所以平面AFG,又平面AFG,所以,
所以为二面角的平面角.
因为,所以,,
所以,
所以,所以,
所以二面角的正切值为3.
【小问3详解】
在平面ABCD内,过点B作,垂足为O,连接PO,如图所示.
因为平面ABCD,平面ABCD,所以,
又,PA,平面PAE,所以平面PAE,
所以为直线PB与平面PAE所成的角.
所以,解得,
所以,所以,,
所以,
又中,由正弦定理得,
所以.
19. “费马点”是三角形内到三个顶点距离之和最小的点,具体位置取决于三角形的形状.当的三个内角均小于时,使得的点即为费马点;当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为费马点.在中,内角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求的值;
(3)若的面积为,设点为的费马点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理和和差的正弦公式将原等式化简,求出的值,即可求得.
(2)先由正弦定理求得,然后利用余弦定理和正弦定理求出,最后可求得的值.
(3)首先由三角形面积公式求出,然后利用正弦定理将向量表示出来,然后利用向量数量积的定义列出的表达式并化简,最后根据角度范围确定其最小值.
【小问1详解】
因为,由正弦定理得,
所以,
又,
整理得,
因为,所以,可得,即,
因为,所以.
【小问2详解】
因为,由正弦定理得.
由余弦定理得,即,
由正弦定理得,
所以,
因为为三角形的内角,则,则.
【小问3详解】
因为,所以的内角均小于,所以点在的内部,
且,由,得,
设,,则,
在中,由正弦定理得,即,
在中,由正弦定理得,即,
所以
,
因为,所以,所以,
所以,
所以的最小值为.
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