内容正文:
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专题10期中复习填选压轴题综合(4
目目
考点01
三角恒等变换
1.D
2.B
3.B
4.ABD
5.ABD
6.ACD
7.5
6
8.10
5
9.
V155
3
目目
考点02
解三角形
10.B
11.D
12.A
13.D
14.D
15.BCD
16.ABD
17.-6
5
18.4V5+6
19.13V5
20.
V5+1
5-1
4
21.
3020
5
5
目目
考点03
平面向量
22.BCD
1/2
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大考点29题)
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23.72
24.专02
25.35
2
26.26
目目
考点04
立体几何
27.AC
28.BCD
29.ABD
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让教与学更高效
专题10期中复习填选压轴题综合(4大考点29题)
☆4大高频考点概览
考点01三角恒等变换
考点02解三角形
考点03平面向量
考点04立体几何
目目
考点01
三角恒等变换
一、单选题
1.(23-24高一下·江苏海门中学·期中)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若c-b=2 bcosA,则
的取值范围是()
a-b
A.(-1,2)
3
B
D.(2,3
2.(24-25高一下-江苏南京金陵中学期中若函数fx)=2 coswx+-sin2ax+}-5
62
(其中0>0)在(0,2)
上恰有1个零点,则ω的值可能是()
A.4
B.
C.2
D.4
3.(23-24高一下江苏无锡惠山区锡山高级中学期中)在ABC中,角LA,LB,LC的对边分别为a,b,c.己
知a2-b2=bc,sin Csin(A-B)=sin Bsin(C-A),则角A的大小为()
B.
4
c
D.
二、多选题
4.(24-25高一下江苏南京鼓楼区南京第二十九中学期中)在锐角三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别是
a,b,c,sinC-sinA=2sinAcosB,(
A.B=2A
B.b2=a2+ac
C.Issind+cos4<+
D.22<,4sin2A。<1
2
34sinA-sinC
5.(24-25高一下·江苏镇江徐州七校期中)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若
2cos24
=cos BcosC+1,则()
A.tan B tan C =2
B.
ABC为锐角三角形
C.A<
3
D.a2>bc
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6.(24-25高一下江苏盐城五校·期中)在锐角ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,且
c+b=2 a cos B.则下列说法正确的是()
A.A=2B
B.角5的范国足(0到
若∠BAC的平分线交BC于D,AD=2,sinB=,则+了
6+e5
D.C的取值范围是
√22W3
a
2’3
三、填空题
7.(24-25高一下·江苏盐城五校·期中)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=120°,∠CAD=30°,BC⊥CD,
DC=2W5BC,ABC,6ACD的面积分别为S,S,则冬
S
B
8425商-一下江苏镇江徐州七技期刊已知m0-君引-写0eQ引则m0:一
9.(24-25高一下·江苏南京外国语学校·期中)如图,已知线段AB是直角△ACB与直角△ADB的公共斜边,
且满足AB=6,AC-AD=4,BD-BC=2,则CD=
B
目目
考点02
解三角形
一、
单选题
10.(2425高一下·江苏连云港东海县·期中)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,C,c=3,
√3sinC+cosC=2.N是边BC上一点,且满足BN=AC,M是AC中点,则MN的最小值为()
A.②
B.
3V3-3
C.3
D.
2W2-1
2
2
3
3
11.(24-25高一下·江苏苏州中学校期中)在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,C,且
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bcosC=1
二a+ccos B,b=2,则ABC的面积的最大值为()
A2
3
B号
c
D.3
4
12.(24-25高一下·江苏南通、镇江·期中)密铺,即平面图形的镶嵌,用形状、大小完全相同的几种或几十
种平面图形进行拼接,彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片,这就是平面图形的密铺,又称做平面图形
的镶嵌.皇冠图形(图1)是一个密铺图形,它由四个完全相同的平面凹四边形组成.在平面凹四边形
ABCD(图2)中,测得AD=1,AB=CD=2,BC=3,凹四边形ABCD的面积为√3,则∠ADC-∠ABC的余
弦值为()
D
B
图1
图2
A.2
B.v2
C.2
D.3
4
13.(24-25高一下江苏沭阳高级中学等四校期中)在锐角ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若
a 1+cosA
则1.1
+2sinA的取值范围为()
b
cOs B
tan B tan A
5V
,+00
B.(22,3
5N3
2W2,
5v3
D
3
3
3
14、425高一下江苏常州期书在4BC中,4B=3,正=2历,∠4CE=于,则8C的最大雀为()
A.2V3
B.√13
c.25+v13
D.
2V3+√39
3
二、多选题
15.(24-25高一下,江苏南通、镇江·期中)在斜三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若
sinA=cosB,则()
A.ABC为锐角三角形
B.若a=1,则b=tanB
C.2tanB+tanC的最小值为√5
D.I<cos4+cos B+cosCs5
4
16.(24-25高一下·江苏沭阳高级中学等四校·期中)如图,已知⊙O内接四边形ABCD中,AB=BC=5,
D=5m4-4e(臣小则)
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D
y
A.AD=2
B.S图边形4BcD=18
C.sin∠BDC=(
D.sin(2∠BDC+∠CBD)=
2v5
25
三、填空题
17.(24-25高一下江苏南京协同体十校期中)在ABC中,∠BAC为锐角,AC=2AB,且对于1∈R,
AB-1AC的最小值为A丽,则cos ZABC=
18.(24-25高一下江苏句容期中)已知平面向量a,万,c分别满足d=lb-=V5,a-b=0,c-a与c-b的夹角是
吾,则e-a(e-列的最大值为
19.(24-25高一下,江苏天一中学期中)在等边三角形ABC的三边上各取一点D,E,F,满足DE=3,
DF=√21,∠DEF=90°,则三角形ABC的面积的最大值是
20.(24-25高一下江苏沭阳如东中学期中)已知在△ABC中,AB=AC,∠ABC的角平分线与边AC交于M
点,线段AB的中垂线过点M,则4B
AM
,c0sC=
21.Q425高-下江苏徐州铜山区期中)在等腰4BC中,AB=4C,cos∠B4C=号,在4BC内一点P满
足∠PAB=∠PBC=∠PCA,AP=√5,则BC的值为:
目目
考点03
平面向量
一、多选题
22.(24-25高-下江苏盐城五校期中)已知0M=0N=2,OM与0N夹角为买,若0=2且
OP=xOM+yON(x≥0,y≥0),则下列说法正确的是()
A.当y=0时,OP在ON上的投影向量为5ONB.当x=y时,OP.M不=0
2
C.当x=时,y=压
D.PM.PN的最大值为O
4
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二、填空题
23.(24-25高一下·江苏无锡宜兴期中)如图,三个边长均为2的等边三角形有一条边在同一条直线上,
P,2是边B,C,的两个三等分点,AP分别交B,CBC2于PP2,AQ3分别交BCBC2于2、Q2,则
∑(AB,A+AB·AO)=
∑a,=a+a,+…+a)
i-1
B
B
Cn
C3
24.(2425高一下·江苏新海高级中学开发区校区·期中)在ABC中,N为AB中点,BC=3BM,设AM与
NC交于点P,则
NP
NC
25.(24-25高一下·江苏泰州中学期中)已知a,b,e是平面向量,e是单位向量,若非零向量ā与e的夹角为
子,向量6满足不2-65-+8=0,则-的最小省是
26.(24-25高一下·江苏连云港灌南县·期中)已知ABC中,点G,0分别是知ABC的重心和外心,且
AG.A0=5,AG=2,则边BC的长为
目目
考点04
立体几何
27.(24-25高一下·江苏无锡第一中学期中)如图,在棱长为2的正方体ABCD-A,B,C,D,中,点M为线段
CC上的动点,动点P在平面ABD中,则下列说法中正确的是()
D
B
A
M
A.当M为线段CC,中点时,平面BMD,截正方体所得的截面为平行四边形
B.当四面体ABMD的顶点在一个体积为36π的球面上时,CM=1
C.当P∈A,B时,PA+PC取得最小值2W2+√2
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D.C,P+PM的最小值为名VB
9
28.(24-25高一下·江苏南通如皋·调研)在棱长为2的正方体ABCD-A,B,C,D,中,P是AC上的动点(包含
两端点),则下列结论正确的是()
A.存在点P,使BP与平面ADC相交B.BP⊥BD
C.DP与平面4BC所成角的正弦最大值为25D.AP+BP的最小值为2V3+石
3
29.(24-25高一下江苏天一中学期中)如图,在棱长为1的正方体ABCD-AB,CD,中,点F,G分别是
CB,CD的中点,E在棱CC上满足CE=kCC,,k∈[O,,P为线段AD,上的一个动点,平面a∥平面
EFG,则下列命题中正确的是()
D
B
G
B
A当k=时,0∥平面EFG
B.当3<k<1时,过点A,F,E的平面截该正方体所得的截面为五边形
4
C.当k=时,平面a截该正方体所得截面面积的最大值为
2
D.当k=时,PF+PG的最小值为8+3W6
2
专题10 期中复习填选压轴题综合(4大考点29题)
4大高频考点概览
考点01三角恒等变换
考点02解三角形
考点03平面向量
考点04 立体几何
地 城
考点01
三角恒等变换
一、单选题
1.(23-24高一下·江苏海门中学·期中)在中,角所对的边分别为,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用正弦定理将边化角,再结合三角恒等变换公式得到,从而,再由正弦定理将边化角,转化为的三角函数,由的范围计算可得.
【详解】因为,则由正弦定理得,
又,
所以,
则,
又,,则
所以或,即或(舍去),
则,
所以,解得,则,
所以
,
所以的取值范围是.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是利用正弦定理将边化角,得到、,最后将转化为关于的三角函数.
2.(24-25高一下·江苏南京金陵中学·期中)若函数(其中)在上恰有1个零点,则的值可能是( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【分析】先对函数化简变形为,令,解得或,由,求出范围,再由在上恰有1个零点,得,从而可得的取值范围.
【详解】
令,则,所以或,
因为,所以,
因为在上恰有1个零点,所以,解得.
故选:B
3.(23-24高一下·江苏无锡惠山区锡山高级中学·期中)在中,角的对边分别为a,b,c.已知,,则角A的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用余弦定理化简已知条件可得,再利用正弦定理化边为角,可得,进而化简,得,由三角形内角和可解角.
【详解】由余弦定理得,即,
∵,∴,∴,
由正弦定理得,
∴,
即,
∴,
∵,∴,∴,∴,
又,
即,由得,
∵,,所以,即,
由,即,
所以.
故选:B
【点睛】关键点点睛:分别化简两个条件得和,由三角形内角和可解角.
二、多选题
4.(24-25高一下·江苏南京鼓楼区南京第二十九中学·期中)在锐角三角形中,角所对的边分别是,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】对于A,根据条件,利用正弦和差角公式,即可求解;对于B,根据条件,利用正弦定理边转角和余弦定理,即可求解;对于C,根据条件得,再利用辅助角公式,即可求解;对于选项D,利用、和差角公式及倍角公式,得到,从而有,构造函数,,求出的取值范围,即可求解.
【详解】对于选项A,因为,又,
所以,得到,
又三角形为锐角三角形,所以,,
则,得到,所以选项A正确,
对于选项B,由,得到,
整理得到,所以选项B正角,
对于选项C,因为,又由选项A知,
所以,得到,所以,
又,所以,
则,所以选项C错误,
对于选项D,由选项C知,,
又
则,
设,令,
则,易知在上单调递增,
所以,即,
则,所以的取值范围是,故选项D正确,
故选:ABD.
5.(24-25高一下·江苏镇江徐州七校·期中)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则( )
A. B.为锐角三角形
C. D.
【答案】ABD
【分析】先根据二倍角公式化简已知条件,再结合三角函数,正余弦定理的性质逐一分析选项.
【详解】已知,根据二倍角公式,可得,则,即.
因为,所以,可得.
则,可得.
因为,所以,,两边同时除以,可得,故A选项正确.
由,可知与同号,又因为,所以B,C都是锐角.
,所以也是锐角,因此为锐角三角形,故B选项正确.
因为,所以(当且仅当时取等号).
,因为在上单调递增,且,所以,故C选项错误.
根据余弦定理,由,可得.
,因为(当且仅当时取等号),所以.
又因为,所以,当且仅当且时取等号,而不成立,所以,故D选项正确.
故选:ABD.
6.(24-25高一下·江苏盐城五校·期中)在锐角中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,且.则下列说法正确的是( )
A.
B.角B的范围是
C.若的平分线交BC于D,,,则
D.的取值范围是
【答案】ACD
【分析】应用正弦边角关系及和差角正弦公式化简得,结合三角形内角的性质判断A;由A结论及三角形内角和列不等式判断B;设,则,,进而得到,应用三角恒等变换化简求值判断C;由,结合B分析即可得范围判断D.
【详解】由正弦边角关系有,
所以,又且,
所以,A对;
由上,可得,B错;
对于C,如下图示,设,则,,
由,则,且,则,
所以,
而,且,则,所以,C对;
由,
而,且在上单调递增,则值域为,D对.
故选:ACD
三、填空题
7.(24-25高一下·江苏盐城五校·期中)如图,在四边形ABCD中,,,,,,的面积分别为,,则_______.
【答案】
【分析】设,,根据已知构建合适的直角坐标系,得,若轴,,得,应用差角正切公式列方程求得,再应用余弦定理、三角形面积公式得,即可得.
【详解】设,,构建如下图示直角坐标系,其中为原点,
且,若轴,,如上图示,
易知,则,
由,
所以,整理得,解得,
所以,,
由,即,
,,
所以.
故答案为:
8.(24-25高一下·江苏镇江徐州七校·期中)已知,,则______.
【答案】
【分析】先根据的范围求出的范围,再利用三角函数的平方关系求出的值,最后结合二倍角公式和诱导公式求出的值.
【详解】已知,则,所以.
又因为,所以.
根据三角函数平方关系,可得:
可得:
因为,所以.
再根据二倍角公式,可得:
①
又因为 ②
联立①②求解,因为,所以,.
由①得,代入②可得:
设(),则,两边同时乘以得:
,解得或,即或.
由于,则可以再缩小,因此.
因此.由于,
而 ,
,
则.
故答案为:.
9.(24-25高一下·江苏南京外国语学校·期中)如图,已知线段是直角与直角的公共斜边,且满足,,,则______.
【答案】
【分析】取中点,连,,设,,有,,,,根据已知及和角正弦公式得,再应用平方关系、二倍角余弦公式得,最后用余弦定理求线段长度.
【详解】取中点,连,,易知,,
设,,故,,
则,,,,,
所以,,
平方后求和,得,,
所以,则,
.
故答案为:
地 城
考点02
解三角形
一、单选题
10.(24-25高一下·江苏连云港东海县·期中)在中,角,,所对的边分别为,,,,.是边上一点,且满足,是中点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据题设,结合辅助角公式求出,由余弦定理得到,由题干条件结合余弦定理表示出,对转化成,然后三角代换后即可求解.
【详解】根据,由辅助角公式,,即,
又,则,即,
在中,由余弦定理可得,
如图可知,,
在中,由余弦定理,,
由可得,
设,则,
不妨取,由图可知,
又,进而解得,
由代入的表达式中可得,
.
当时,,
则
故选:B
11.(24-25高一下·江苏苏州中学校·期中)在中,内角,,所对的边分别为,,,且,,则的面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用余弦定理将角化边得到,再由余弦定理得到,从而表示出,最后由面积公式及二次函数的性质计算可得.
【详解】因为,
由余弦定理可得,
所以,所以,
又,所以,
又,
所以,
所以
,
所以当,即时,取得最大值,且.
故选:D
12.(24-25高一下·江苏南通、镇江·期中)密铺,即平面图形的镶嵌,用形状、大小完全相同的几种或几十种平面图形进行拼接,彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片,这就是平面图形的密铺,又称做平面图形的镶嵌.皇冠图形(图1)是一个密铺图形,它由四个完全相同的平面凹四边形组成.在平面凹四边形(图2)中,测得,凹四边形的面积为,则的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】在图2中连接,在和中,分别利用余弦定理可得,利用三角形的面积公式可得,两式平方相加,由两角差的余弦公式,即可求出的余弦值.
【详解】如图,连接,
因为,
在中,由余弦定理得,
则,
在中,由余弦定理得,
则,
所以,
即,①
因为,
,
所以,②
则①式和②式分别平方并相加得:
,
则,所以,
即的余弦值为.
故选:A.
13.(24-25高一下·江苏沭阳高级中学等四校·期中)在锐角中,角所对的边分别为,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用正弦定理以及三角恒等变换可得,结合三角形形状可得,将所求表达式化简并利用对勾函数性质计算可得结果.
【详解】依题意,由正弦定理可得,即;
所以,
又因为为锐角三角形,所以,即,
又,且,
可得,;
易知
;
显然,由对勾函数性质可知在上单调递增,
所以可得.
故选:D
14.(24-25高一下·江苏常州·期中)在中,,,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】在中,利用余弦定理与正弦定理可得、、,再借助向量线性运算及模长与数量积的关系可用、表示出,再利用三角形内角和与三角恒等变换公式可将表示为正弦型函数,再结合的范围计算即可得解.
【详解】
由,,则,,
在中,有,
即,即,
有,
故,,
,
则
,
其中,,
则当,即时,有最大值,
由,则,由,则,
故可取,故有最大值.
故选:D
【点睛】方法点睛:求三角形有关代数式最值是一种常见的类型,主要方法有两类:
(1)找到边与边之间的关系,利用基本不等式来求解;
(2)利用正弦定理,转化为关于某个角的三角函数,利用函数思想求解.
二、多选题
15.(24-25高一下·江苏南通、镇江·期中)在斜三角形中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若,则( )
A.为锐角三角形 B.若,则
C.的最小值为 D.
【答案】BCD
【分析】由诱导公式即可判断A,由正弦定理即可判断B,由条件可得,结合基本不等式代入计算,即可判断C,由条件可得,然后换元,结合二次函数的值域,即可判断D.
【详解】对于A,由可得,
则或,即或,
因为三角形为斜三角形,若,则,,
不符合斜三角形,所以,即为钝角,为钝角三角形,故A错误;
对于B,由正弦定理可得,则,
所以,故B正确;
对于C,由,可得,
且,则,
则
,
当且仅当时,即时,等号成立,故C正确;
对于D,由C可知,,
则,
令,
由可得,则,
所以,故,
且,
所以,
当时,取得最大值,
当或时,最小值为,
所以,故D正确;
故选:BCD
16.(24-25高一下·江苏沭阳高级中学等四校·期中)如图,已知⊙O 内接四边形中,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】在中利用余弦定理解方程可求得,即判断A正确,根据圆内接四边形的性质以及余弦定理可求得,分别求出即可得B正确,由余弦定理的推论计算可得C错误,利用三角恒等变换以及二倍角公式计算可得D正确.
【详解】对于A,在中,由可得;
由余弦定理可得,即;
整理可得,解得或(舍),即A正确;
对于B,由圆内接四边形的性质可知,
所以,
在中,由余弦定理可得,即,
整理可得,解得或(舍);
易知,所以,即B正确;
对于C,在中,易知,
所以,即C错误;
对于D,易知,所以;
由C可知;
;
所以,即D正确.
故选:ABD
【点睛】关键点点睛:本题关键在于利用圆内接四边形的性质以及余弦定理计算出线段长,再结合二倍角以及三角恒等变换计算即可.
三、填空题
17.(24-25高一下·江苏南京协同体十校·期中)在中,为锐角,,且对于,的最小值为,则______
【答案】
【分析】在三角形中过作于,求出,再利用余弦定理解出,进而可求解.
【详解】
如图,过作于,的最小值为,
,得到,
又为锐角,,
,不妨设,
则,
,.
故答案为:.
18.(24-25高一下·江苏句容·期中)已知平面向量分别满足与的夹角是,则的最大值为______.
【答案】
【分析】根据题意建系,设取,,由图可得,由题得,,由正弦定理可得,再利用向量数量积的定义将所求式化成关于角的正弦型函数,利用正弦函数的单调性即可求得答案.
【详解】
如图,建立平面直角坐标系,设点取,
满足则,取,连接,则,依题意,
记中角所对的边分别为,由正弦定理,,
则得,
由
,因,故,
故当,即当时,取得最大值1,
此时取得最大值为.
故答案为:.
19.(24-25高一下·江苏天一中学·期中)在等边三角形的三边上各取一点,,,满足,,,则三角形的面积的最大值是________.
【答案】
【分析】根据给定条件,设,利用正弦定理把表示成的函数,再利用正弦函数的性质及三角形面积公式求出最大值.
【详解】由,,,得,
设,,当时,重合,,;
当时,重合,,;
当时,,,,
在中由正弦定理,即,则,
在中由正弦定理,即,则,
于是
(其中锐角由确定),
当且仅当时取等号,而,
因此,,
所以三角形的面积的最大值是.
故答案为:
20.(24-25高一下·江苏沭阳如东中学·期中)已知在△ABC中, AB=AC,∠ABC的角平分线与边AC交于M点, 线段AB的中垂线过点 M,则 =_______,_______
【答案】
【分析】设,,通过角平分线定理得出,再利用中垂线过点 M,可得出与相似,从而得出,结合三角形性质和余弦定理即可求解.
【详解】设,,根据角平分线定理得,
所以,,
因为线段AB的中垂线过点 M,所以,,
所以与相似,所以,即,化简为,
因为,所以,
所以,
.
故答案为:,
21.(24-25高一下·江苏徐州铜山区·期中)在等腰中,,在内一点满足,则的值为_______.
【答案】/
【分析】利用余弦定理求出,继而利用三角形相似求出,设,,在和中,利用余弦定理求出,在中,利用余弦定理即可求出t的值,即可求得答案.
【详解】在等腰中,,
则,
即,设,则;
,结合知,
可得,则∽,
故,而,,
故,
设,在和中,利用余弦定理可得:
,,
即,,
两式相减,则,
在中,利用余弦定理可得:,
即,
即得,则,
故答案为:
地 城
考点03
平面向量
一、多选题
22.(24-25高一下·江苏盐城五校·期中)已知,与夹角为,若且,则下列说法正确的是( )
A.当时,在上的投影向量为 B.当时,
C.当时, D.的最大值为0
【答案】BCD
【分析】根据已知得是边长为2的等边三角形,且,由投影向量的定义及向量的线性关系判断A;由题设在中边的中线上,进而有判断B;应用向量数量积的运算律及模长列方程求参数值判断C;化,进而得到,结合有,即可得判断D.
【详解】由题设,是边长为2的等边三角形,且,
A:当时,,又,即,故在上的投影向量为,错;
B:当时,,即在中边的中线上,
又为等边三角形,故,即,对;
C:当时,,则,
所以,
所以,即,又,故(负值舍),对;
D:,
由,即①,
所以,要使该值最大,只需最小,
由①得,则,所以,对.
故选:BCD
二 、填空题
23.(24-25高一下·江苏无锡宜兴·期中)如图,三个边长均为2的等边三角形有一条边在同一条直线上,是边的两个三等分点,分别交于分别交于、,则___________.(注:)
【答案】
【分析】根据题意,建立平面直角坐标系,分别表示出的坐标,再由相似表示出的坐标,结合向量的坐标运算,代入计算,即可得到结果.
【详解】
建立如图所示平面直角坐标系,则,
由是边的两个三等分点,可得,即,
则,即,
则,,
则,
,
结合图像可知,且,
则,同理可得,
则,
,
且,,
则,同理可得,
则,
,
则,
,
所以
.
故答案为:
【点睛】关键点睛:本题主考考查了向量的数量积运算,难度较大,解答本题的关键在于建立平面直角坐标系,结合向量的坐标运算解答.
24.(24-25高一下·江苏新海高级中学开发区校区·期中)在中,为中点,,设与交于点,则_____.
【答案】/
【分析】以、为基底表示出,再根据平面向量共线定理及推论求出,即可求出,,即可得解.
【详解】因为,
所以,
由三点共线,可设,
所以.
又三点共线,所以,
又、不共线,所以,解得,
所以,又,
,
所以,即.
故答案为:
25.(24-25高一下·江苏泰州中学·期中)已知是平面向量,是单位向量,若非零向量与的夹角为,向量满足,则的最小值是__________.
【答案】
【分析】根据已知可得出.进而作图推得,点的轨迹为以为圆心的圆.过点,作,垂足为,交圆于点,结合图象分析即可得出即为的最小值.根据已知条件计算即可得出答案.
【详解】由已知可得,所以.
设,,,,,,
则,,,
所以有,,则,
所以点的轨迹为以为圆心的圆.
过点,作,垂足为,交圆于点,
根据图象可得出即为的最小值.
在中,有,,
所以有.
又,所以.
故答案为:.
26.(24-25高一下·江苏连云港灌南县·期中)已知中,点,分别是知的重心和外心,且,,则边的长为_____.
【答案】
【分析】延长交于点,过点作于点,作于点.将用表示,根据向量数量积的几何意义化简已知式,推得,再由利用向量数量积的运算律求得,最后利用和已得结论求即可.
【详解】
如图,延长交于点,过点作于点,作于点.
因点,分别是知的重心和外心,则,,
则,则
,
即得,
又由和,可得,
整理得,解得,
因,
则,
即边的长为.
故答案为:.
地 城
考点04
立体几何
27.(24-25高一下·江苏无锡第一中学·期中)如图,在棱长为2的正方体中,点M 为线段上的动点,动点P在平面中,则下列说法中正确的是( )
A.当为线段中点时,平面截正方体所得的截面为平行四边形
B.当四面体的顶点在一个体积为的球面上时,
C.当时,取得最小值
D.的最小值为
【答案】AC
【分析】A根据平面的基本性质画出截面,结合正方体的结构特征判断;B根据已知确定球心的位置并求得球体半径为3,再由几何关系判断的位置判断;C将面展开与面在同一平面上,利用平面上两点距离最短判断;D画出示意图,找到关于面对称的点在线段上,进而确定最小时对称点的位置,即可判断.
【详解】A:延长交于,连接并延长交于,连接交于,
连接,则平面截正方体的截面为,根据作图易知,
所以有,为线段中点,则为线段中点,
结合平面的基本性质及正方体的结构特征知且,则为平行四边形,对;
B:由外接球的球心必在正方体上下底面中心连线上,如下图示,
所以球体半径为,则,得,
则到下底面距离,又在线段上运动,
所以在下底面上方,则,显然不存在这样的点,错;
C:将面展开与面在同一平面上,如下图,
当为与的交点时,最小
,对;
D:如下图,线段关于面的对称线段为,它们的交点为,
则在平面中, 且,
则关于面对称的点在线段上,
若对称点为,连接,则,
若与的夹角为,则,所以,
若,则,此时不在线段上,不符;
所以,即最小为,错.
故选:AC
28.(24-25高一下·江苏南通如皋·调研)在棱长为2的正方体中,是上的动点(包含两端点),则下列结论正确的是( )
A.存在点,使与平面相交 B.
C.与平面所成角的正弦最大值为 D.的最小值为
【答案】BCD
【分析】证明平面平面,即可得平面判断A;应用线面垂直的性质和判断证明平面判断B;根据线面角的定义及平面,到平面的距离,可得与平面所成角的正弦值为,确定最小值判断C;将平面与平面沿展开为同一平面,应用平面两点间线段最短判断D.
【详解】由正方体知,则为平行四边形,故,
由平面,平面,则平面,
同理可得平面,且都在平面内,
所以平面平面,平面,则平面,A错;
由平面,平面,则,又,
由且都在平面内,则平面,平面,
所以,同理可证,而且都在平面内,
所以平面,平面,则,B对;
由上平面,而到平面的距离,
而,则到平面的距离,
所以与平面所成角的正弦值为,
要使正弦值最大,只需最小,当时,有最小,
所以最小正弦值为,C对;
将平面与平面沿展开为同一平面,如下图示,
当且仅当共线时,最小,
而,,故,D对.
故选:BCD
29.(24-25高一下·江苏天一中学·期中)如图,在棱长为1的正方体中,点,分别是,的中点,在棱上满足,,为线段上的一个动点,平面平面,则下列命题中正确的是( )
A.当时,平面
B.当时,过点,,的平面截该正方体所得的截面为五边形
C.当时,平面截该正方体所得截面面积的最大值为
D.当时,的最小值为
【答案】ABD
【分析】先证明所可得A正确,B,C作出截面图即可,D把立体几何展开形成平面的问题即可求解.
【详解】对A,当时,,为中点,
∵是中点,∴ ,又,所以,
即可得平面,故A正确;
对于B,如图延长交与H,连接交与I,
易知当时,I在线段上,截面如图为梯形,
当时,I在延长线上,截面如图为五边形,
所以当时,过点,,的平面截该正方体所得的截面为五边形,
故B正确;
对于C,当时,为中点,
∵平面平面,∴截面可以为如图正六边形,
正方体边长为1,故截面正六边形边长为,
面积,
故C错误;
对于D,当时, ,∴ 四点共面,
如图对平面和平面沿进行展开,
四边形为等腰梯形,,
∴高,
又三角形为等腰三角形,,
∴高,
∴,又,所以的最小值为,故D正确;
故选:A B D.
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