内容正文:
寒假结业综合检测卷(第六、七、八章)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。
第一部分(选择题 共58分)
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.已知复数,为的共轭复数,则( )
A. B. C. D.
2.已知向量,,若向量,则实数的值为( )
A. B.3 C. D.
3.已知圆锥的底面圆的直径为2,侧面展开图是一个半圆,则圆锥的表面积等于( )
A. B. C. D.
4.设是两个平面,是两条直线,则下列命题为真命题的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,,则
D.若,则
5.已知向量是两个单位向量,在上的投影向量为,则( )
A. B. C. D.
6.在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,则的面积为( )
A. B.1 C. D.
7.在平行四边形中,为的中点,,与交于点,过点的直线分别与射线,交于点,,,,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
8.已知菱形的边长为,,现将沿直线翻折,得到三棱锥,则当三棱锥体积最大时,三棱锥的外接球的表面积为( )
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.若复数,,则( )
A.的实部为1 B.的虚部为 C.为纯虚数 D.
10.已知中,角,,的对边分别为,,,则以下四个命题正确的有( )
A.当,,时,满足条件的三角形共有个
B.若则这个三角形的最大角是
C.若,则为锐角三角形
D.若,且,一定是等边三角形
11.如图,已知正方体的棱长为2,点是侧面上的一个动点(含边界),且分别是棱的中点,则( )
A.平面截该正方体所得的截面图形是正五边形
B.平面平面
C.若,则的最小值为
D.若,则点的轨迹长度为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知向量不共线,且向量与共线,则实数的值为 .
13.高原明珠又名浦宁之珠,于2008年10月13日在西宁市城西区西山山顶竣工,是集广播电视发射、城市规划展览、旅游观光为一体的西宁市标志性建筑..某校一项目学习小组开展数学建模活动,欲测量明珠塔AB的高度.选取与塔底在同一水平面内的两个观测点,.测得,在,两观测点处测得明珠塔顶部的仰角分别为,则明珠塔的高约为 m.
14.在正四棱锥中,为顶点在底面内的射影,为侧棱的中点,且,,则直线与平面所成角的正弦值为 .
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.(13分)
设,,.
(1)若,求.
(2)若与共线,求与夹角的余弦值.
16.(15分)
如图,已知四棱锥的底面是正方形,侧棱底面,,是的中点.
(1)证明:平面;
(2)证明:.
17.(15分)
锐角三角形的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求的周长的取值范围.
18.(17分)
如图,在三棱锥中,,点E为BD中点,,平面平面BCD,点O在BD上,且,,,点P在AD上,且满足平面
(1)求证:平面BCD;
(2)求的值;
(3)若二面角的大小为,求四面体的体积.
19.(17分)
如图所示,设Ox,Oy是平面内相交成角的两条数轴,,分别是与x轴,y轴正方向同向的单位向量,则平面坐标系xOy为仿射坐标系,若在仿射坐标系下,则把有序数对叫做向量的仿射坐标,记为.
(1)若,,求的模;
(2)若,,,有同学认为“”的充要条件是“”,你认为是否正确?若正确,请给出证明;若不正确,请说明理由;
(3)在仿射坐标系下,设,,,若对恒成立,求的范围及的最小值.
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寒假结业综合检测卷(第六、七、八章)
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。
第一部分(选择题 共58分)
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.已知复数,为的共轭复数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由复数的乘法运算和复数除法的模的运算即可得到答案.
【详解】,,
故选:C.
2.已知向量,,若向量,则实数的值为( )
A. B.3 C. D.
【答案】B
【分析】先利用向量坐标的加减运算求出和,然后利用向量模的坐标运算列式求解即可.
【详解】因为向量,,所以,
由得,即,
解得.
故选:B
3.已知圆锥的底面圆的直径为2,侧面展开图是一个半圆,则圆锥的表面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设母线长为,可得,再由圆锥的表面积公式计算可得.
【详解】因为圆锥的底面直径为2,即底面半径为,
设母线长为,则,则,
所以该圆锥的表面积为.
故选:B.
4.设是两个平面,是两条直线,则下列命题为真命题的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,,则
D.若,则
【答案】D
【分析】选项:根据线面平行的判定定理即可判断;
选项:根据线线平行的判定定理即可判断;
选项:根据面面平行的判定定理即可判断;
选项:根据线面平行的性质定理即可判断;
【详解】选项:若,则m可能平行于,也可能在内,A为假命题;
选项:若且,则;又,则,B为假命题;
选项:若、且,与可能相交或平行,C为假命题;
选项:若、且,根据线面平行的性质定理可得,D为真命题.
故选:.
5.已知向量是两个单位向量,在上的投影向量为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意知,由投影向量公式解得,然后由向量的数量积公式求得结果.
【详解】由题意可知,且,
∴,
∴.
故选:D.
6.在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,则的面积为( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,结合二倍角公式和正弦定理,可得,根据余弦定理,可得a值,根据勾股定理,可得角,代入面积公式,即可得答案.
【详解】因为,所以,
由正弦定理得,
又,则,所以,
由余弦定理得,
整理得,解得或(舍),
所以,即角,
所以的面积.
故选:C
7.在平行四边形中,为的中点,,与交于点,过点的直线分别与射线,交于点,,,,则的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平面向量基本定理,将用和表示,再利用,,三点共线,求得,再利用基本不等式求得最值.
【详解】由,,共线,可设,
由,,三点共线,故可设,
则有,解得:,
故,
由题意,,,三点共线,
故可设,
则,整理得,
故,
当且仅当,即时等号成立,则的最小值为;
故选:C
8.已知菱形的边长为,,现将沿直线翻折,得到三棱锥,则当三棱锥体积最大时,三棱锥的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】当三棱锥体积最大时,平面平面,分别取和的外接圆圆心,进而找到三棱锥的外接球的球心,求出外接球的半径,最后根据球的表面积公式即可得解.
【详解】当三棱锥体积最大时,平面平面,
取的中点,连接,
因为四边形为菱形,
所以,
因为平面平面,
所以,
如图,过上靠近的三等分点作平面的垂线,
过上靠近的三等分点作平面的垂线,
两条垂线的交点即为三棱锥的外接球的球心,连接,
因为,,
所以为等边三角形,
所以,
所以,
同理可得,
所以,
所以.
故选: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.若复数,,则( )
A.的实部为1 B.的虚部为 C.为纯虚数 D.
【答案】AC
【分析】根据复数的运算化简,再根据复数的概念,实部、虚部概念,复数模的定义依次判断.
【详解】对于A,因为,所以的实部为1,故A正确;
对于BC,,所以的虚部为2,为纯虚数,故B错误,C正确;
对于D,因为,,所以,故D错误.
故选:AC.
10.已知中,角,,的对边分别为,,,则以下四个命题正确的有( )
A.当,,时,满足条件的三角形共有个
B.若则这个三角形的最大角是
C.若,则为锐角三角形
D.若,且,一定是等边三角形
【答案】BD
【分析】结合正弦定理、余弦定理在解三角形中的应用,逐项分析即可.
【详解】选项A,,无解,故A错误;
选项B,根据已知条件,由正弦定理得:.
设,,(),则最大角为(大边对大角).
由余弦定理知:,
又,所以,故B正确;
选项C,因为,所以,即角为锐角,
但无法确定角,为锐角,故C错误;
选项D,,则,
因为,所以,又,所以,
因为,,
所以,
即,
整理得,即,
又因为,则,所以,
所以,即一定是等边三角形,故D正确.
故选:BD.
11.如图,已知正方体的棱长为2,点是侧面上的一个动点(含边界),且分别是棱的中点,则( )
A.平面截该正方体所得的截面图形是正五边形
B.平面平面
C.若,则的最小值为
D.若,则点的轨迹长度为
【答案】BD
【分析】作出过点的截面,判断截面形状,可判断A的真假;根据线面垂直判定面面垂直,可判断B的真假;确定点位置,根据,的取值范围,判断C的真假;确定点轨迹,求轨迹长度,判断D的真假.
【详解】对A:作出过的截面如下图:
延长和的延长线交于点,延长和交于点,
因为为中点,所以为中点,同理为中点.
则,即为的中位线,
连接,则过点,连接,则四边形为过点的截面,
所以平面截该正方体所得的截面是四边形,故A错误;
对B:连接,,如下图:
因为为正方体,分别为,中点,所以.
又,,平面,所以平面.
所以平面,又平面,所以平面平面.故B正确;
对C:当时,(),所以点在线段上,
所以,时取等号;,时取等号.
所以恒成立,而,
所以的最小值为不可能为,故C错误;
对D:因为,所以,
所以点轨迹是以为圆心,1为半径的圆周的.
所以点轨迹长度为:,故D正确.
故选:BD
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知向量不共线,且向量与共线,则实数的值为 .
【答案】或2
【分析】根据给定条件,利用共线向量定理及平面向量基本定理列式计算即得.
【详解】由向量不共线,得不是零向量,
由向量与共线,得,
即,而向量不共线,则,解得或,
所以实数的值为或2.
故答案为:或2
13.高原明珠又名浦宁之珠,于2008年10月13日在西宁市城西区西山山顶竣工,是集广播电视发射、城市规划展览、旅游观光为一体的西宁市标志性建筑..某校一项目学习小组开展数学建模活动,欲测量明珠塔AB的高度.选取与塔底在同一水平面内的两个观测点,.测得,在,两观测点处测得明珠塔顶部的仰角分别为,则明珠塔的高约为 m.
【答案】188
【分析】设,在和中,用表示出和,在中借助余弦定理求出的值,即的值.
【详解】设,在中,,则,
在中,,则,
在中,,,
由余弦定理得:,
即,解得,
所以明珠塔的高约为188m.
故答案为:188
14.在正四棱锥中,为顶点在底面内的射影,为侧棱的中点,且,,则直线与平面所成角的正弦值为 .
【答案】/
【分析】由题设利用求出点D到平面的距离为d,即可由线面角定义计算得解.
【详解】由题意可得点Q到平面的距离为2,,
且,即,
所以正四棱锥的侧棱长为,
所以,由正四棱锥结构特征可得,则,
所以,
设点D到平面的距离为d,
由,得,
则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
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.(13分)
设,,.
(1)若,求.
(2)若与共线,求与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量垂直的坐标运算可得,进而可得模长;
(2)根据向量共线的坐标运算可得,进而可求夹角余弦值.
【详解】(1)因为,,,
若,则,解得,即,
可得,所以.
(2)因为,
若与共线,则,解得,即
所以.
16.(15分)
如图,已知四棱锥的底面是正方形,侧棱底面,,是的中点.
(1)证明:平面;
(2)证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)根据三角形中位线性质可知,由线面平行的判定可证得结论;
(2)根据线面垂直性质和正方形特征可证得,,根据线面垂直的判定与性质可证得结论.
【详解】(1)连接,交于点,连接,
四边形是正方形,为中点,
又为中点,,
平面,平面,平面.
(2)平面,平面,;
四边形为正方形,,
,平面,平面,
平面,.
17.(15分)
锐角三角形的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求的周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理和三角恒等变换的公式,化简得到求解;
(2)由正弦定理和三角恒等变换公式,有,根据为锐角三角形,求得的范围,结合三角函数的性质求解.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,
又因为,所以,
所以,
因为为锐角三角形,可得,所以,
所以,可得.
(2)由正弦定理可得,
所以,
则
,
因为为锐角三角形,可得,解得,
可得,所以,则,
即,所以的周长,
所以的周长的取值范围为.
18.(17分)
如图,在三棱锥中,,点E为BD中点,,平面平面BCD,点O在BD上,且,,,点P在AD上,且满足平面
(1)求证:平面BCD;
(2)求的值;
(3)若二面角的大小为,求四面体的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)先根据勾股定理得出,进而应用平面平面BCD的性质定理证明线面垂直;
(2)先根据线面平行性质定理得出,结合边长关系得出比例关系;
(3)根据二面角定义得出即为二面角的平面角,再结合边长关系得出,最后应用三棱锥体积公式计算求解.
【详解】(1)在三角形ABO中,,,,
因此,可得
由于平面平面BCD,AO在平面ABD内,平面平面,
因此平面BCD;
(2)
连接PE,平面,平面ABD,平面平面,
因此因为,,
因此,,因此;
(3)设四面体的体积为V,
由(2)得,则,
由于平面平面BCD,平面平面,,平面BCD,
因此平面ABD,
又平面BCD,平面BCD,则,
过O作于点F,
,FO,平面AFO,则平面AFO,
又平面AFO,因此,
因此即为二面角的平面角,
因为,,,则,
又,在中由勾股定理得,又,
由,得,
因此
19.(17分)
如图所示,设Ox,Oy是平面内相交成角的两条数轴,,分别是与x轴,y轴正方向同向的单位向量,则平面坐标系xOy为仿射坐标系,若在仿射坐标系下,则把有序数对叫做向量的仿射坐标,记为.
(1)若,,求的模;
(2)若,,,有同学认为“”的充要条件是“”,你认为是否正确?若正确,请给出证明;若不正确,请说明理由;
(3)在仿射坐标系下,设,,,若对恒成立,求的范围及的最小值.
【答案】(1);
(2)不正确,理由见解析;
(3),的最小值为.
【分析】(1)利用向量的线性运算两边平方可求;
(2)根据条件,利用向量数量积的运算得到,再利用,即可求解;
(3)由,转化为对恒成立,求得,再由向量的夹角公式,得到,并求得的范围,即可得到的最小值.
【详解】(1)因为,,
所以两边平方得,
故;
(2)不正确,理由如下,
因为,则,
又,
则,
若,则,则,
所以“”的充要条件是“”,
故“”的充要条件是“”是不正确的.
(3)因为,则,
,
,
,
由,得,
所以,
即对恒成立,
又因为,所以,
解得,
因为,所以满足题意,
所以,
所以,
又因为,所以,
则,
所以
故的最小值为.
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