内容正文:
数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教B版必修第三册占,必修第四册占.
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. 复数的虚部为( )
A. B. 2 C. 11 D.
2. 在中,,则外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
3. 已知向量满足,且,则在上的投影的数量为( )
A. B. C. D. 1
4. 已知,,,,则( )
A. B. C. D.
5. 如图,水平放置的的斜二测直观图为,若,,则( )
A. B. C. D.
6. 若点在角的终边上,则( )
A. B. C. D.
7. 若,,分别表示,的面积,则( )
A. B. C. D.
8. 如图,这是一副直角三角板组成的平面图形,从中抽象出四边形,其中,,,,.现将沿着折起,连接,得到三棱锥,取的中点分别为,连接.若,则直线与平面所成的角为( )
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,,则( )
A. 是纯虚数 B. 在复平面内对应的点位于第二象限
C. D.
10. 下列关于向量的说法中,正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,则
C. 若同向,则
D. 若不共线,则
11. 已知函数的最小正周期为,且,则( )
A.
B.
C. 在上恰有4个零点
D. 将的图象向右平移个单位长度后得到一个偶函数的图象
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 一扇形的圆心角为,半径为4,则弧长为______,该扇形的面积为______.
13. 某圆台的上、下底面半径和高的比为,若母线长为15,则该圆台的侧面积为______.
14. 如图,在圆(为圆心)中,弦的长度为8,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. 已知函数.
(1)求曲线的对称轴方程;
(2)求在上的值域.
16. 如图,在直三棱柱中,分别是的中点.
(1)证明:∥平面.
(2)设,.
①证明:平面.
②求点到平面的距离.
17. 的内角的对边分别为,已知.
(1)求.
(2)已知点在线段上,且,.
①求;
②求的面积.
18. 如图,在中,分别为边上的点,且,与交于点,记,,,.
(1)求和的值,并用表示;
(2)若,,,求与夹角的余弦值.
19. 如图1,在中,,,的垂直平分线与,分别交于点,,且,沿将折起至的位置,得到四棱锥,如图2.
(1)设.
①证明:.
②已知,是否存在实数,使得平面?若存在,请求出;若不存在,请说明理由.
(2)若与平面所成的角为,求二面角的余弦值.
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数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教B版必修第三册占,必修第四册占.
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. 复数的虚部为( )
A. B. 2 C. 11 D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据虚部定义求解.
【详解】复数的虚部为.
故选:D.
2. 在中,,则外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,求得,设 外接圆的半径为,结合正弦定理,即可求解.
【详解】由,且,所以,
设 外接圆的半径为,
因为,所以,所以,故外接圆的面积为.
故选:A.
3. 已知向量满足,且,则在上的投影的数量为( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】根据投影数量的定义求解即可.
【详解】在上的投影的数量为.
故选:B.
4. 已知,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据的范围求出,然后根据和差倍角的余弦公式求出结果.
【详解】由题意可知,,,
所以.
故选:C.
5. 如图,水平放置的的斜二测直观图为,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用斜二测画法还原,再解三角形计算即可.
【详解】因为,,所以.
因为,所以,,所以.
还原直观图得到,如图所示.
因为,,所以.
故选:B
6. 若点在角的终边上,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先由三角函数的定义,得到,再化简原式为,代入计算,即可求解.
【详解】由点在角的终边上,可得,
则.
故选:A.
7. 若,,分别表示,的面积,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】作出辅助线,得到,所以三点共线,根据面积关系得到.
【详解】如图,设分别是的中点.
因为,所以,
即,所以三点共线,
又,故,
为的中位线,故,故,
又,,
所以.
故选:D
8. 如图,这是一副直角三角板组成的平面图形,从中抽象出四边形,其中,,,,.现将沿着折起,连接,得到三棱锥,取的中点分别为,连接.若,则直线与平面所成的角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】过点作的平行线,并与的延长线交于点,进而由平面得到为直线与平面所成的角,借助余弦定理及三角函数的定义即可求出线面角.
【详解】由题意易得
又因为且面,
所以平面.
如图过点作的平行线,并与的延长线交于点,
所以平面.
连接,则直线与平面所成的角为.
在中,,
由,,可得.
由,可得.
则,则.
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,,则( )
A. 是纯虚数 B. 在复平面内对应的点位于第二象限
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】根据复数的概念可判定A,利用复数的除法运算及几何意义可判定B,根据共轭复数的定义可判定C,利用复数的模长公式可判定D.
【详解】因为是纯虚数,所以A正确;
因为,所以在复平面内对应的点位于第三象限,故B不正确;
因为的共轭复数为,所以C正确;
因为,所以D不正确.
故选:AC
10. 下列关于向量的说法中,正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,则
C. 若同向,则
D. 若不共线,则
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,易知时不成立;对于B,由垂直的向量表示可得;对于C,由向量的模长的线性运算可得;对于D,易知不共线,但模长可能相等.
【详解】若都是非零向量,,则显然满足已知条件,但是结论不一定成立,故A错误;
当 时,若或 为零向量,根据规定,零向量与任意向量垂直,结论成立;
若和 均为非零向量,则两向量的夹角为,即 ,综上,B正确;
若同向,不妨设,则,故C正确;
因为不管是否共线,,都有可能相等,所以D错误.
故选:BC.
11. 已知函数的最小正周期为,且,则( )
A.
B.
C. 在上恰有4个零点
D. 将的图象向右平移个单位长度后得到一个偶函数的图象
【答案】BD
【解析】
【分析】由函数的周期及最值求得,进而逐项判断即可.
【详解】因为的最小正周期为,所以,A不正确.
由,得,则.
因为,所以,B正确.
所以,由,得,
由,
可得和,
得和,
则在上恰有2个零点,C不正确.
由,得,是偶函数,D正确.
故选:BD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 一扇形的圆心角为,半径为4,则弧长为______,该扇形的面积为______.
【答案】 ①. ## ②.
【解析】
【分析】根据扇形的弧长公式和面积公式计算即得.
【详解】因为圆心角为,半径为4,
所以弧长为,该扇形的面积为.
故答案为:
13. 某圆台的上、下底面半径和高的比为,若母线长为15,则该圆台的侧面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】设该圆台的上底面半径为,下底面半径为,高为,根据条件求出,再利用圆台的侧面积公式,即可求解.
【详解】设该圆台的上底面半径为,下底面半径为,高为,
则,其母线长,
所以,,故,
故答案为:.
14. 如图,在圆(为圆心)中,弦的长度为8,则______.
【答案】
【解析】
【分析】取线段的中点,得到,结合向量数量积的定义,即可求解.
【详解】如图所示,取线段的中点,连接,则,
所以,则.
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. 已知函数.
(1)求曲线的对称轴方程;
(2)求在上的值域.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,利用正弦型函数的图象与性质,即可求解;
(2)由,得到,结合正弦函数的性质,即可求解.
【小问1详解】
由函数,
令,得,
所以曲线的对称轴方程为.
【小问2详解】
因为,可得.
令,则,
因为,
所以在上的值域为.
16. 如图,在直三棱柱中,分别是的中点.
(1)证明:∥平面.
(2)设,.
①证明:平面.
②求点到平面的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)①证明见解析;②
【解析】
【分析】(1)连接交于点,连接,由中位线证得,再利用线面平行的判定定理即可得证;
(2)①先证得,,利用线面垂直的判定定理得平面,继而得.再利用平面图形的性质证得,进而利用线面垂直的判定定理即可得证;
②设点到平面的距离为,先由余弦定理求得,继而求得,,.再根据等体积法得,即可求得.
【小问1详解】
证明:连接交于点,连接,则为的中点.
因为是的中点,所以∥.
因为平面,平面,所以∥平面.
【小问2详解】
①因为是直三棱柱,所以.
因为,为的中点,所以.
因为,平面,所以平面.
∵平面,∴.
因为,,所以,所以.
因为,所以,,.
因为,所以.
因为,平面,所以平面.
②在中,,,,
则.
因为,所以.
设点到平面的距离为,
由①可知平面,
所以三棱锥的体积
.则,
即点到平面的距离为.
17. 的内角的对边分别为,已知.
(1)求.
(2)已知点在线段上,且,.
①求;
②求的面积.
【答案】(1)
(2)①;②
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理化边为角并结合两角和的正弦、二倍角的余弦公式得到,再进行两边平方利用同角的三角函数关系得到,即可得解;
(2)①由结合求得,继而求得,再利用余弦定理即可得;
②在中,先由利用同角三角函数关系求得,根据求得,再由三角形面积公式即可得解.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理得,.
所以,
因为,
所以,即,
两边平方可得,
所以,.
【小问2详解】
①,
因为,所以,
.
在中,,
所以.
②在中,,,
.
.
18. 如图,在中,分别为边上的点,且,与交于点,记,,,.
(1)求和的值,并用表示;
(2)若,,,求与夹角的余弦值.
【答案】(1),,
(2)
【解析】
【分析】(1)利用基底表示,结合以及平面向量基本定理求出即可表示;
(2)利用第一问求出,,再利用数量积的运算律以及向量夹角公式即可.
【小问1详解】
因为,,,
则,,
所以,,
所以,,
因为
,
所以,解得,
所以,
;
【小问2详解】
因为,,,
所以,,,
因为,,
所以.
,
.
因为,
所以与夹角的余弦值为.
19. 如图1,在中,,,的垂直平分线与,分别交于点,,且,沿将折起至的位置,得到四棱锥,如图2.
(1)设.
①证明:.
②已知,是否存在实数,使得平面?若存在,请求出;若不存在,请说明理由.
(2)若与平面所成的角为,求二面角的余弦值.
【答案】(1)①如图,在中,记的中点为,连接.
由题意,是的中位线,
因为,,所以,,
在中,由正弦定理得,
即,解得.
因为,且,所以.
因为是的垂直平分线,所以是等腰直角三角形,所以.
在翻折后,,.
因,有,所以是等腰直角三角形.
故,,与相交于,且平面,所以平面.
因为平面,平面,所以.
②存在,
(2).
【解析】
【分析】(1)①用正弦定理求得各边长度,再用勾股定理逆定理判定垂直;②构造平行四边形,进而求得;(2)构造出二面角的平面角,再通过解三角形求解角的余弦值
【小问1详解】
①略
②解:由①知在四棱锥中,,,两两垂直,
延长至点Q,使得,则.
延长至点P,使得,则.
因为,,所以,
不在平面内,平面,
所以平面,
因为,,所以,
不在平面内,平面,
所以平面,
因为与相交于,且平面,
所以平面平面.
因为平面,所以平面.
此时,即.
【小问2详解】
过作于,过作,交于,连接.
则即为二面角的平面角.
因为,,与相交于,且平面.所以平面.又因为平面,所以平面平面.
所以是直线在平面的投影,故即为与平面所成角,所以.
因为,所以.
因为,,且为的中点,所以.
因为,,故.
在中,,,,
所以,.
在中,,,,所以.
在中,,,,
由余弦定理得,
即二面角的余弦值为.
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