内容正文:
第六、七、八章章末综合检测
参考答案
选择题
题号
1
2
3
4
6
>
8
9
10
11
答案
B
A
y
A
ABD
ABD
ACD
一,单项选择题:本大题共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蜘复故:名则:=《)
A.-2
B.2
c.2
D.-V2
2
【解析】Bz=
21+i
1-i(1-i)(1+i
=1+i,
则z=1-i,
所以z·z=(1+i(1-i)=2
2.已知a=(-1,1),b=(1,-2),若2a+b1(a-kb),则实数k的值为()
A.-1
B.-2
C.1
D.2
【解析】A因为a=-1,1),b=1,-2),
所以2a+6=2(-1,1)+(1,-2)=(-1,0),
a-kb=(-1,1-k1,-2=-1-k,1+2k),
若(2a+b1(a-kb),则2a+ba-kb)=1+k=0,
解得k=-1
3.已知圆锥的表面积为8元,且它的侧面展开图是一个圆心角
2π的扇形,则这个圆锥的
体积为()
A5元
3
B.2π
C
3
D.3π
【解析1C设圆锥的每线为1,底面半径为r,高为,所以有2-2解得1=3,
13
又圆锥的表面积为S=π1+πr2=4π2=8π,解得2=2,即r=√2,
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所以h=VP-产=22r=4,所以圆锥的体积为P=号rh=}x×2×4=8π
1
3
3
3
4在ABC中,角A,B,C对边分别为a,b,C,若a=2V5,b=6,A=30,则
C=()
A.30°
B.60
C.30或90°
D.60°或120°
2W36
【解析】C因为a=2√3,b=6,A=30°,由正弦定理得1sinB,
2
所以sinB=
2
,所以B=60°或120°,
则C=30°或90°
5图,在ABC,∠BMC-牙A0=2DB,P内CD上一点,且满起
AP=m4C+AB,若AC=3,AB=22,则AP.CD值为()
17
A.
12
B21
4
13
12
D、19
12
【解析】D由条件可知,AP=mAC+AB=mAC+三AD,
湖m+}1,即m-子则亚-C+分西。
CD-AD-AC-2AB-AC.
所以亚.D-传c+号-衣-6-4c号花。
×8一×9一
4
-×3x22x5-19
212
6.在正三棱柱ABC-AB,C中,AA=V3,AB=L,M是BB,中点,N是CC的中点,则
第2页共19页
异面直线AN与AM所成角的余弦值为()
A
B.
c分
D.
7
3
4
7
【解析】A因为ABC-AB,C是正三棱柱,且A4=V5,AB=1
取AA,中点为E,连接BC,则EC∥AN,EB,∥AM,
B
B
则异面直线AN与AM所成角为∠BEC或补角
又EB,
2
cC..
7.716
由余弦定理知:cos∠BEC=EB+EC2-BC
=444
1
2.V7V7
7
三一
2EB,·EC
22
因异面直线的夹角是锐角或直角,所以异直线4N与4M所成角的余弦值为
7.如图,一个正三棱柱形容器中盛有水,且底面边长和侧棱长都为,若侧面AAB,B水平
放置时,液面高为√,若底面ABC水平放置时,液面高为3,则a=()
B
A
A.1
B.2
C.3
D.4
【解析】D记侧面AA,B,B水平放置时,液面与AC,BC,AC,BC分别交于
D,E,F,G,
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AB的中点为H,连接C,H交GF于点I,△A,B,C,的面积为S,
由题可知,=√3,则
CI CH-32
a-v3
a-2
CH CH
2
所以S.cr
S,则梯形ABFG的面积为
s(s
所以直棱柱ABED-A,B,FG的体积为
--
又底面ABC水平放置时,液面高为3,所以液体体积为3S,
a-2
所以a-aa)
=3S,解得a=4
E
B
B
8.在等边三角形ABC的三边上各取一点D,E,F,满足DE=3,DF=2√5,
∠DEF=90°,则三角形ABC的面积的最大值是()
A.73
B.133
c
D.
3
【解析】A因为DE=3,DF=2√3,∠DEF=90°,所以
EF=DF2-DE2=3
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D
E
则∠BDE=
2π-9,∠CEF=T-0,∠CFE=
元_(元-0
32
+0,
2
6
BE
3
BE DE
=2V3
在BDE中由正弦定理
3
sin∠BDE sin B
,即sin2r-0
sin
3
2
所以BE=2√3si
(2r-0,
3
CE
CE
EF
5
在△CEF中由正弦定
=2
sin∠CFE-sinC,即
sin
3
6
2
所以CE=2sin
+0
6
所以BC=BE+CE=23sin1
=25smw0-cs号
sin0+2 sin-cos0+cossin0
π
6
6
=25sin0+4cos0=2V7sin(0+p)(其中tan0
25)
3
所以BCmx=2V7,
则Se-号Bcsm-5aCs51=75.
34
4
即三角形ABC的面积的最大值是7√3
二,多选题: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
题月要求.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Z1,22,其共轭复数分别是,三2,下列说法正确的有()
第5页共19页
A.2=z2
B.若=Va,则=+a(a>0)是实数
C=,则,=
D.z=的充分不必要条件是乙是实数
【解析】ABD对于A项,设z,=x+i,z2=a+bi,其中x,y,a,b∈R,所以
2,=a-bi,2=x-yi,
所以z,22=x+yia-bi)=ax+by+ay-bx)i,
可得
=Max+by)'+(ay-bx)2=Va'x2+by+a'y+b'x2 =Ma+b)(x2+y2),
而国=V2+y严,=a2+B2,因此满足3=国小,所以A正确
对于B项,设=x+yix,y∈R),则
=x+i+a.=x+
ax
y
x++y2
x+y
又因z=Va,则x2+y2=a,则z2=2x,所以B正确
对于C项,因为2=2云=22,若=0,不成立,故C错
对于D项,设z1=x+yi(x,y∈R),则=x-i
因为z2=2,所以x2+2yi-y2=x2-2i-y2,即xyi=0,所以y=0
所以y=0时,z=z2,因此充分性成立;
当=,满足z=,但此时乙为纯虚数,即必要性不成立;故D正确
10.如图,在直三棱柱ABC-ABC,中,AA=3,AB=BC=2,AB⊥BC,AC与AC相
交于点O,点E是侧棱BB,上的动点,则下列结论正确的是()
第6页共19页
A.直三棱柱ABC-ABC的体积是6
B.三棱锥O-AA,E的体积为定值
C.AE+EC的最小值为V13
D.直三棱柱ABC-AB,C的外接球
表面积是17π
【解析】ABDA选项,直三棱柱ABC-AB,C中,AA=3,AB=BC=2,AB⊥BC,
1
所以SA4Bc=AB·BC=2,直三棱柱ABC-AB,C的体积是
S4Bc·AA=2×3=6,A正确:
B选项,矩形ABB,A,的面积为S=2×3=6,
当E是侧棱8B,上运动时,S44=S=3为定值。
2
又点O到平面ABB,A的距离为定值,故三棱锥O-AA,E的体积为定值,B正确:
C选项,将矩形BCCB与矩形ABB,A,展开到同一平面内,如图所示,
连接AC,与BB,相交于点E,
故AC的长即为AE+EC的最小值,故最小值为
VA,A2+AC=V32+(2+22=5,
B
B
AE+EC的最小值为5,C错误:
D选项,将直三棱柱ABC-AB,C,补形为长方体ABCD-AB,CD,
第7页共19页
则长方体ABCD-ABCD,的外接球即为直三棱柱ABC-ABC的外接球,
C
D
D
----B
故外接球的半径为)V22+22+3-
2
表面积为4π
17
)3
=17π,D正确,
、2
11.在ABC中,已知∠A=60°,AB=3,AC=2,且D为BC边上一点,则下列说法
正确的是()
AABC的外接圆半径R=V
3
B.若AD是BC边上的高,则AD=2V2
C若AD是∠A的平分线,则AD=V5
D若BD=2DC,则4D=37
3
【解析】ACD对于A,由余弦定理得BC2=AB2+AC2-2AB·ACc0SA
=32+22-2×3×2c0s60°=7,
所议BC=7,散正弦定理4BC的外接圆半径R三.C=V7V21
2sin B
2x53,故
2
A正确:
对于B,若AD是BC边上的高,则片AB.ACsin=BCAD,
2
第8页共19页
所以HD=4 :ACsind.3×2x5
2=3V21,故B错误;
BC
7
7
对于C,若AD是∠A的平分线,则∠BAD=∠CAD=
则由SBc=SBD+S.can得)AB.ACsin A=}
AB.AD sin 2 AC.4Dsin
A
型Lx3x2xn093x0sm30f2×40s0→069,亚
2
2
5
正确;
B
D
对于D,因为BD=2DC,所以
而=B+8D=B+号8cB+ac-+号C,
4
37
×32+-×22+×3×2c0s60°=
9
9
所以AD=37
故D正确。
三.填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若向量a=(1,2),万=(-1,1),则向量a在五上的投影向量为
【解析】因为向量a=(1,2),b=(-1,1,
则向量ā在b上的投影向量为
b1-1
13.已知正三棱台(由正三棱锥截得的棱台)的高为3,上、下底面边长分别为√3和2√3,其
第9页共19页
顶点都在同一球面上,则该球的表面积为
【解析】如下图所示:
B
B
在正三棱台ABC-ABC,中,取上、下底面中心分别为O,O,外接球球心为0,
由正三棱台性质可知0在OO,上,
易知上、下底面边长分别为√5和2√5的正三角形,其外接圆半径分别为r,R:
可得2r=
√3
,2R=23
即r=1,R=2;
sin60
sin60°
即AO2=1,A0=2,
又OO2=3,设00=x,则x2+22=(3-x)2+12,解得x=1:
所以外接球半径为V?+22=√5,
可得则该球的表面积为4πV5=20元
14.在锐角ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,S为ABC的面积,且
45=V5[a2-(b-c],则+c的取值范围为
bc
【解析】在锐角ABC,由余弦定理可知2 bccos A=b2+c2-a2,
由面积公式可得S。ABc=亏bcsin A,代入到已知条件可得
4x-be.sin 4=ab-e+2bc)2bc.sin A=-2be-cos 4+2bc],
因为bc≠0,化简可得sinA=-V3cosA+√5,所以sinA+√3cosA=√3,
,π√3
根据恒等变换可得sinA+。
1+3F2
,因为锐角ABC,
所以0<4<行则肾<4+子<所以可得4+于-经,耳A=号
3
36
33
3
第10页共19页
所以simA=
2.cos4=1
sin B _sin(4+C)sin AcosC+cos AsinC 11
c sinC
sin C
sinC
2 tan C 2
因为角48C,所以0<C<受,0<B-2-C<
3
则爱<C<分又ar在0号
单调递增,
2
则c0间.=名5日C+片所以:e
c 2 tanC 2
所以+c-b+=1+
bc c b
t
由对勾函数的单调性知y=1+二在
单调递减,在(1,2单调递增,
当t=1时,取到最小值y=2,当1=)或t=2时,最大值y=
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.已知复数z=3+bi(b∈R),且(1+3i)·z为纯虚数.
(1)求复数z;
(2)若0=
,求复数⊙的模回
2+i
【解析】(1)由题意得(1+3i)·(3+bi))=(3-3b)+(9+b)i,
:(1+3i)·z是纯虚数,
3-3b=0
9+b≠0’b=1,z=3+i.
2)0=,2=3+i-3+i0(2-0=7-i7
i.
2+i2+i(2+i)(2-i)555
第11页共19页
=+3=5
16.已知向量a=(m,1,b=(-1,2),c=(3,-1)
(1)求6与乙的夹角:
(2)若a⊥),求a-2b)c的值:
(3)若4a+c石,求实数m的值
6.c-1×3+2×-1_V2
【解析】(1)设6与C的夹角为0,则cosa=
羽
√5×V10
2,
因为0≤a≤元,所以a=3n
4
(2)因为a⊥b,所以ab=-m+2=0,所以m=2,
所以a-2b=(2,1)-2(-1,2)=(4,-3),
所以(a-2b)c=4×3+(-3)×-1=15.
(3)4a+c=4m,1+3,-1=4m+3,3).
因为4a+6,所以(4m+3)×2=3x-1),解得m=-9
17.如图,己知四棱锥A-BCDE中,底面BCDE是直角梯形,侧面ABC是正三角形,
BE∥CD,BE⊥平面ABC,CD=2EB,F是AC的中点
D
(1)求证:BF∥平面ADE;
2)若ABC的边长为,V0=3
-,求二面角B-DE-A的余弦值
4
【解析】(1)取AD的中点G,联接GE,FG
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1
因为F,G是中点,所以FG/CD,且FG=二CD
又因为BE/CD,CD=2EB,
所以平行公理四知FG//BE,且FG=BE
所以FGEB是平行四边形,所以BF//GE,
又BF丈平面ADE,GEc平面ADE,所以BF/I面ADE
(2)因为BE//CD,BE⊥平面ABC,BEC平面BCDE,所以平面ABC⊥平面
BCDE
取CB的中点H,连结AH
又因为正ABC的边长为1,且V4-BCDE=
3
,CD=2EB,设EB=a.
4
B
x(BE+CD)-BC.Mx(a+2a)x
所以VA-BcDE=4=32
3,所以a=1.
32
过点H作HK⊥DE与点K,
因为ABC为正三角形,所以AH⊥BC,
又平面ABC⊥平面BCDE,平面ABC∩平面BCDE=BC,AHC平面ABC,
所以AH⊥平面BCDE,又DEC平面BCDE,所以AH⊥DE,
所以∠AKH为二面角B-DE-A的平面角为O
第13页共19页
易知DE=V2-1+P-V5,4H=5,梯形面积
SBCDE=S.HBE +SHCD+SHDE
所以311
11
×1+
2
22
×2+2×V2HK,解得孤=3V2
22
2
4
,所以cos0=K-西
AK 5
18.在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,C,满足
a(3sin B+cosB)=b+c.
(1)求角A.
(2)D为边BC上一点,且AD=2.
①若BD=2DC,求当BC取最小值时S的值:
②若AD为角平分线,求AB+3BD的取值范围.
【解析】(1):a√3sinB+cosB=b+c,
∴.由正弦定理得:sin 43sinB+cosB=sinB+sinC,
展开得:V3 sin Asin B+sin Acos B=sinB+sinA+B),
V3 sin Asin B=sinB+sin BcosA,而B∈(0,π),sinB≠0,
故V3sinA-cosA=l,
2m4-1.m(4引
A∈(0,π,故∠A=
(2)①
B
第14页共19页
BD =2DC,
:AD=AB+BD=AB+名BC
=+c-西到
西号c.
-s+号cj
9
1
24
=。AB+AC+。ABAC
9
9
:AD=2,
:4=c2+4b+2bc,
4
2
9
9
9
根据余弦定理:BC2=b2+c2-2bc·cos
3
36b2+c2-bc
..BC2=b2+c2-bc=
4b2+c2+2bc
gj
b
令1=>0,
b
则BC
36(2-t+1
t2+2t+4
=361-
3
3
t+1+
-9
t+1
3
则当且仅当t+1=
时等号成立,
t+1
解得:t=√3-1时,
:=5-1时,BC取最小值。
b
第15页共19页
②
B
D
:AD为∠ADB的角平分线
AD
BD
AB
在△ABD中,由正弦定理得
sin B sin∠BAD sin∠ADB
BD
AB
即sinB
1
2
sinB
6
2sinB+
.BD=
sin B'AB=-
6
sin B
2sinB+r)
+3
6
4cosB+2sin
∴.AB+3BD=
3sin B+cosB+3=3+
2
2
sin B
sin B
2sin
2
2
B
3+2Rttan
tan
2·
2
x8号a引m2eo
2
tan-
B
221
tan
,当且仅当a
B=√2时等号成立,
2
故AB+3BD∈[2V2+V3,+∞
19.如图,三棱柱ABC-AB,C中,A在底面ABC内的射影为ABC的外心O,且
∠AAB=60°,AB=AC,BC=a,三棱柱的侧面积为2√5a2
第16页共19页
A
B
(1)求证:AA⊥BC;
(2)求三棱柱ABC-AB,C,的体积;
(3)分别求二面角B-AA-C和二面角A-BB,-C的大小
【解析】(1)连接AO并延长交BC于D.如图①所示,
因为A在底面ABC内的射影为ABC的外心O,
且AB=AC,即ABC为等腰三角形,
所以AO⊥平面ABC,AO⊥BC,D为BC的中点,
因为BCC平面ABC,
所以AO⊥BC,
因为AO,AOc平面AA0,且A,0∩A0=0,
所以BC⊥平面AAO,
因为AACAA0,
所以AA⊥BC
(2)由题意可知,BC⊥AA,∠AAB=60°,AB=AC,BC=a,
在三棱柱ABC-AB,C中,AB=AC=AB,=AC,AA=BB,=CC,
AA //BB /ICC,
所以四边形ABB,A,与四边形ACC,A全等,
所以∠AAC=60°,BC⊥BB,AB=AC=AA=BB=CC
设AB=AC=AA=BB,=CC=x,
第17页共19页
因为三棱柱的侧面积为2√3a2,
所以r'x
2a
2×2+ax=2V3a2,解得x=
2
5
即AB=AC=AM=BB=CC,万,
2a
4a24a2
在ABC中,由余弦定理得cOs∠CAB=4C+AB2-BC
=33
-a25
2AC·AB
2a.2a
2×
8
所以sin∠CAB=V39
BC
in∠CABV39,即0A=
BC
4a
由正弦定理得2OA=
sin∠CABV39
所以三棱柱的高A0=√A42-AO2=
4a216a2
6a
V33939
所以三棱柱ABC-ABC的体积为
12a2a
6a a'
VABC-ABG S.ABCX AO=x
-X
=xsin∠CAB×
2V3
V392
(3)取AA,中点M,连接MB,MC,如图②所示,
由(2)可知,AB=AC=AA=BB,=CC=
3’∠4AB=60°,
2a
所以△ABA,△ACA均为等边三角形,
所以BM⊥AA,CM⊥AA,AM=a
即BM=CM=a,
所以△MBC为等边三角形,
所以二面角B-AA-C即为∠BMC=60°,
延长BB至E点,过A作AE⊥BB,延长CC至F,使得CF=BE,连接
第18页共19页
AE,AF,EF,即四边形CBEF为矩形,EF⊥BB,
因为∠B,BA=∠CCA=120°,
所以∠ABE=∠ACF=60°,即AF=AE=a,
故△AEF为等边三角形,
所以二面角A-BB,-C为∠AEF=60°
C
A
B
2二---
D
A
A
图①
图②
E
第19页共19页
第六、七、八章章末综合检测
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第I卷(选择题58分)
一.单项选择题:本大题共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,则( )
A. B. 2 C. D.
2.
已知,若,则实数的值为( )
A. B. C. D. 2
3.
已知圆锥的表面积为,且它的侧面展开图是一个圆心角为的扇形,则这个圆锥的体积为( )
A. B. C. D.
4.
在中,角,,对边分别为,,,若,,,则( )
A. 30° B. C. 或 D. 60°或120°
5.
如图,在中,,,为上一点,且满足 ,若,,则值为( )
A. B.
C. D.
6.
在正三棱柱中,是中点,是的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7.
如图,一个正三棱柱形容器中盛有水,且底面边长和侧棱长都为,若侧面水平放置时,液面高为,若底面水平放置时,液面高为3,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
8.
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( )
A. B. C. D.
二.多选题: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,其共轭复数分别是,下列说法正确的有( )
A.
B. 若,则是实数
C. ,则
D. 的充分不必要条件是是实数
10.
如图,在直三棱柱中,与相交于点,点是侧棱上的动点,则下列结论正确的是( )
A. 直三棱柱的体积是6 B. 三棱锥的体积为定值
C. 的最小值为 D. 直三棱柱的外接球表面积是
11.
在中,已知,,,且为边上一点,则下列说法正确的是( )
A. 的外接圆半径
B. 若是边上的高,则
C. 若是的平分线,则
D. 若,则
3. 填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.
若向量,,则向量在上的投影向量为_________.
13.
已知正三棱台(由正三棱锥截得的棱台)的高为3,上、下底面边长分别为和,其顶点都在同一球面上,则该球的表面积为_________.
14.
在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,S为的面积,且,则的取值范围为_________.
4. 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.
已知复数,且为纯虚数.
(1)求复数;
(2)若,求复数的模.
16.
已知向量,,.
(1)求与的夹角;
(2)若,求的值;
(3)若, 求实数的值.
17.
如图,已知四棱锥中,底面是直角梯形,侧面是正三角形,平面是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若的边长为,求二面角的余弦值.
18.
在中,角,,所对的边分别为,,,满足.
(1)求角.
(2)为边上一点,且.
①若,求当取最小值时的值;
②若为角平分线,求的取值范围.
19.
如图,三棱柱中,在底面内的射影为的外心,且,,三棱柱的侧面积为.
(1)求证:;
(2)求三棱柱的体积;
(3)分别求二面角和二面角的大小.
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