内容正文:
高一数学单元过关练习
命题:余其梅
2026.4.2
一、单项选择题(每题5分)
1.在复平面内,复数z满足(1+2)z=3-4i,则复数z的虚部为()
A.-1
B.-i
C.-2
D.-2i
2.已知向量a,b满足d=1,a+2=2,且6-21五,则b1=().
A号
B号
c号
D.1
3.己知△ABC中,a=1,b=V3,A=30°,则B等于()
A.30°
B.30°或150
C.60°
D.60°或120°
4.已知点A(1,0),B(0,2),C(3,2),则AB在AC上的投影向量的坐标为()
A(-)
B(经-)
c(吃)
D.(--)
5.如图是一个水平放置的直观图,它是一个底角为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面
积为()
B.1+W2
C.2+W2
D
A.2+V2
D.1+√2
2
45°
6如图,半圆的直径AB=8,O为圆心,C为半圆上不同于AB的任意一点,若P))
B文
为半径OC上的动点,则PA+PB·PC的最小值等于()
A.-16
B.-8
C.-4D.-2
7.如图所示,三棱柱ABC一A1B1C1中,若E、F分别为AB,AC靠近点A的三等分
点,平面EB1C1F将三棱柱分成左右两部分体积为V1和V2,那么V1:V2=()
A.7:5
B.14:13
C.5:7
D.13:14
/
8.已知直角梯形ABCD中,∠A=90°,AB//CD,且CD=3,AB=2,点P是梯形ABCD内(含边界)任意
一点,设AP=1AB+AD(),μ∈R),则1+的取值范围为()
A.[0,]
B.1,]
c.0,2]
D.o,]
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二、多项选择题(每题6分)
9.己知向量a=(-1,1),b=3,),则下列叙述正确的是()
A.若a1万,则1=3
B.若a与i的夹角为锐角,则2>3
C.若a//乃,则λ=3
D.与a共线的单位向量=(-受,受)
10如图所示的圆台O102:在轴截面ABCD中,AB=BC=AD=CD,CD=4,则()
A.该圆台的高为1
B.该圆台轴截面面积为3v3
C.该圆台的体积为3π
3
D.一只小虫从点C沿着该圆台的侧面爬行到AD的中点,所经过的最短路程为5
11.△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,S为△ABC的面积,且a=2,AB·AC=2V3S,
下列选项正确的是()
AA=写
B.若b=3,则△ABC有两解
C.若△ABC为锐角三角形,则b取值范围是(2√3,4)
D.若D为BC边上的中点,则AD的最大值为2+√3
三、填空题(每题5分)
12.已知圆锥的侧面积(单位:cm2)为2π,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面半径(单位:cm)
是
13.已知z=1,则z-1+√3的最大值是
14.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=1,
则4a+c的最小值为一
四、解答题
15.(13分)梯形ABCD中,AB/CD,DA=AB=BC=2,∠ADC=∠BCD=
3
(1)若AC∩DB=E,以AB,AD为基底表示AE;
(2)将梯形ABCD绕AB所在的直线旋转一周,求所得几何体的表面积.
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16.(15分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bcosAsinc+asinBcosC=b.
2
(1)求角B的大小:
(2)若△ABC为锐角三角形,其外接圆半径为V3,求△ABC周长的取值范围.
17.(15分)如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a截面A1DB将正方体分成两部分,其体积分别为V1,
V2,且V2>V1
D
(1)求V1,V2以及V1:V2:
(2)求点A到平面A1BD的距离d.
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18.(17分)在直角梯形ABCD中,AB//CD,∠DAB=90°,AB=2AD=2DC=4,点F是BC边上的中
点.(1)若点E满足DE=2EC,且EF=1AB+uAD,求入+的值:
(2)若点P是线段AF上的动点(含端点),求AP·DP的取值范围.
19.(17分)费马问题是著名的几何极值问题,它是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题.该
问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里
拆利给出了解答,当△ABC的三个内角均小于120°时,使得∠APB=∠BPC=∠CPA=120的点P就是它到
三个顶点距离之和最小的点,这个点P称为费马点,当△ABC的一个内角大于120时,最大内角的顶点为
费马点.试用以上知识解决下面问题:
在△ABC中,角AB,C所对的边分别是a么,c,若碧=二+1,a=2V区
(1)求A:
(2)设点P为△ABC的费马点,
①若PA·PB+PB.PC+PC.PA=-4,求AB.AC:
②设∠PBA=a,45<a<60”,米2的取值范围.
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数学答案和解析
1.C2.B3.D4.C5A6B解:设|P0|=x(0≤x≤4),则1PC1=4-x,
0是AB的中点,PA+PB·PC=2P0.P元=-2x(4-x)=2x2-8x=2(x-2)2-8,
·当x=2时,(PA+P)·PC取得最小值-8.故选:B.
7.D解:设三棱柱的高为h,底面的面积为S,体积为V,则V=V1+V2=Sh,
因为E、P分别为AB,AC靠近点A的三等分点,所以SAAF=号S,
则V1=6+5s+√5行Sh=号sh,所以2=V-V1=号sh,所以V1:V2=1314故选:D,
8A【解析】如图,以A为坐标原点,AB,AD分别为x,y轴建立平面直角坐标系,
D
设AD=b,P(x,y),则A(0,0),B(2,0),C(3,b),D(0,b),0≤x≤3,0≤y≤b,
可得AB=(2,0),AD=(0,b),因为AP=1AB+uAD(U,μ∈R),所以(x,y)=1(2,0)+u(0,b)=(2元,bW),
所以=艺H=常1+4=之+名当x=y=0时,1+取得最小值0:当x=3,y=b时,1+取得最大
值即1+ue[0,]
9.:AB.10.BCD11BCD解:对于A,因为AB.AC=2W3S,所以bccosA=2V3S=2√3×号bcsinA,tanA=
写,又AE(0,,所以A-名A错误:对于B,若b=3,且A-名则bsnA<Q<b,三角形有两解,B
正确:对于C,若△ABC为锐角三角形,则0<B<受A+B=若+B>受所以号<B<子号<sinB<1,
品-品b==4snB∈(2V3,利,C正确:对于D,若D为5C边上的中点,则D-a+A0,
b
sinA
AD=(AB+AC)2=(c2+2bccosA+b2)=(b2+c2+3bc).
a2 b2+c2-2bccosA b2+c2-3bc=4,b2+c2=4+3bc,
4=2+c2-V3bc≥2bc-V3bc=(2-V3)bc,bc≤24=42+V3),当且仅当b=c时等号成立,
所以AD2-[(4+V3bc)+V3b=1+号bc≤7+4W3,所以ADi≤2+V3,当且仅当b=c时等号成
12.113.314.9
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15.【答案】解:(1)油DA=AB=BC=2,LADC=LBCD=3,得CD=4,
由相似关系知DE:EB=2:1,
所以AE=AD+D正=AD+子DB=AD+AB-AD)=子A丽+3AD:
(2)旋转得到的几何体是一个圆柱挖去了两个圆锥,
则所得几何体的表面积等于一个圆柱与两个圆锥的侧面积之和,且圆柱和圆锥的底面半径为√3,
圆柱的高为4,圆锥的高为1,母线长为2,所以圆柱的侧面积为2π×√3×4=8v3π,
圆锥的侧面积为π×√3×2=2√3π,所以所得几何体的表面积为8√3π+2√3π×2=12√3π.
16【答案】解:(△ABc中,由bcos4 AsinC+-asincos-号b,
利用正弦定理可得sinBcosAsinc+simAsinBcosC=simB,因为sinB≠0,
所以cosAsinc+sin4 Acosc=sim(A+C)=sinB=,又B∈(0,),所以B=或号
2
b
(2②若△ABC为锐角三角形,由()知8=号且外接圆的半径为√3,由正弦定理得品=2×√3,可得b=3,
由正弦定理得品=c=2W3,所以a+c=2V3(sinA+sing)=2√3[sinA+sin(受-A】
=2V3x(号sinA+号cosA)=6sn(A+),又△ABC为锐角三角形,则0<A<受且0<C<号
又C=-A,则哈<A<克所以<A+若<所以号<sm(A+≤1,
所以3V3<a+c≤6,
即△ABC周长的取值范围是(3V3+3,9]:
17.【答案】(1)截面将正方体分为两个几何体,其中较小部分是三棱锥A1-ABD,
其中底面△ABD是腰长为a的等腰直角三角形,其面积S1=×AB×AD=2a2,
三棱锥A1-ABD的高为h=AA1=a所以其体积y1=S,h=专xa2×a=名a2.
又正方体的体积v=a3,所以V2=V-V1=a3-2a3=5a3,
6
61
所以V1:V2=1:5.
(2)三棱锥A1-ABD与三棱锥A-A1BD是同一个几何体.在△A1BD中,A1B=BD=A1D=√2Q,其面积
52-xV2axV2a×sin60°=号a2
2
因为A1-A5D=VA-A,8D,即ga3=言5d,所以a3-吉x号a2xd,
解得d=号a,即点A到平面A,BD的距离为号a
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18.【答案】解:(1)如下图所示:
D
E C
由D正-2BC可得元-D元,
所以厭=C+CF-DC+CB-名A丽+GA丽-AD)-是AE-AD,
又酥=A8+aD,可得入=品=-
所以+u=-高
(2)法1:以点A为坐标原点,分别以AB为x轴,AD为y轴建立平面直角坐标系,
y个
E
C
A
B衣
则A(0,0),D(0,2),B(4,0),C(2,2),则F(3,1):
由点P是线段AF上的动点(含端点),可令AP=tAF,t∈[O,1],
所以AP=tAF=(3t,t),则DP=AP-AD=(3t,t-2),
所以AP.Dp=10t2-2t,t∈[0,1],
由二次函数性质可得当t=品时取得最小值-。:当t=1时取得最大值8,
可得丽,丽∈【0
法2:取AD中点M,作MG1AF垂足为G,如下图所示:
则AP.DP=PA·PD=PM+MA·PM+MD=PM+PM.(MA+MD)+
MA.MD PM2-MA2=PM2-1,
显然当点P位于点F时,PM取到最大值3,当点P位于点G时,PM取到最小值品V0,
可得示.丽c[08
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19.【答案】解:(1)在△ABC中,2=an+1=sinAcosC+coAsinC
c tanc
cosAsinC
由正弦定理得:
2sinB
=sinB
sinc
cosAsinc
因为在△ABC中,sinB≠0,sinC≠0,
从而cosA=2且A∈(0,),
所以A=景
(2)①设PA=x,PB=y,PC=z
则PA:P丽+PB:P元+P元·PA=-2+x2+2)=-4,
则xy+xz+zy=8
由S△APB+S△cPB+S△APC=S△ABC
得:w+xz+2列-xbcx
2
,则bc=8
在△ABC中,由余弦定理得:a2=b2+c2-2 bccosA
代入b=8得:b2+c2=20,
则b=4,c=2或b=2,c=4,
则AB.AC=4.
②根据题意得:因为A=子,所以△ABC的三个内角均小于120°,
从而费马点P在△ABC的内部,设∠PBA=心,
则∠PAB=60°-a,∠PAC=,∠PCA=60°-,45<a<60
在△APB和△APC中,分别由正弦定理得:
PB
PA PC
PA
sin(60-a)sina'sina sin(60-a)
丙式相除得:器=也:2(停品一)
sin2a
因为45°<m<60,
所以1<aa<V3,号<<1,
则是的取值范围是(0,1-)
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