内容正文:
深圳外国语学校(集团)龙华高中部 2025 级高一年级下学期
数学期中考试模拟(一)
一、单选题
1. 若复数满足,其中为虚数单位,则为( )
A. B. C. 1 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】利用复数的四则运算求得,再由复数的模的定义计算即得.
【详解】由可得,
则.
故选:C.
2. 下列命题中正确的是( )。
A. 若,则与的方向相同或相反
B. 若,,则
C. 若,则A,B,C,D是一个平行四边形的四个顶点
D. 若,则
【答案】D
【解析】
【详解】若,则与的模长相等,但未说明方向,故A错误;
若,则,成立,但不一定成立,故B错误;
若,则四点可能共线,故C错误;
由相等向量的定义可知,D正确.
3. 如图,D是的边AC的中点,点E在BD上,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据平面向量的线性运算求解即可.
【详解】由题意,
.
故选:D
4. 已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则的形状为( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形
C. 等腰三角形 D. 等腰直角三角形
【答案】C
【解析】
【分析】由正弦定理边角互化,以及两角和差正弦公式,化简可得结果.
【详解】因为,由正弦定理可得,
则,即,
所以,即,
又因为,则,即,
所以是等腰三角形.
5. 下列命题中,正确命题的个数是( )
①如果是两条平行直线,那么平行于经过的任何一个平面;
②如果直线和平面满足,那么与平面内的任何一条直线平行;
③如果直线满足,,则;
④如果直线和平面满足,,,那么;
⑤如果平面的同侧有两点到平面的距离相等,则.
A. 0 B. 1
C. 2 D. 3
【答案】C
【解析】
【分析】根据正方体的几何结构特征,结合线面位置关系的判定,可得判定①②③都不正确;根据线面平行的判定定理,可得判定④⑤都正确,即可求解.
【详解】对于①中,如图(1)所示,在正方体中,可得,
此时在过的平面内,所以命题①不正确;
对于②中,在正方体中,可得平面,
但与为异面直线,所以命题②不正确;
对于③中,在正方体中,可得平面,平面,
但和为相交直线,所以③不正确;
对于④中,如图(2)所示,在平面任取一点,过直线和点的平面为,
设平面平面,因为,可得,
又因为,所以,因为,所以,所以④正确;
对于⑤中,如图(3)所示,过点分别作,可得,
因为,所以四边形为平行四边形,所以,
又因为,所以,所以⑤正确.
故选:C.
6. 非零向量满足,且向量在向量上的投影向量为,若,则实数的值为( )
A. B. C. D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】先利用投影向量求出,再利用向量垂直关系计算向量数量积构造关于实数的方程,最后结合及解方程求出实数.
【详解】向量在向量上的投影向量为,
,
,
,
又,
,
是非零向量,,
,解得,
故选:A.
7. 甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为,侧面积分别为和,体积分别为和.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设母线长为,甲圆锥底面半径为,乙圆锥底面圆半径为,根据圆锥的侧面积公式可得,再结合圆心角之和可将分别用表示,再利用勾股定理分别求出两圆锥的高,再根据圆锥的体积公式即可得解.
【详解】解:设母线长为,甲圆锥底面半径为,乙圆锥底面圆半径为,
则,
所以,
又,
则,
所以,
所以甲圆锥的高,
乙圆锥的高,
所以.
故选:C.
8. 如图,在中,点是的中点,过点的直线分别交直线,于不同的两点,若,,,则的最小值( )
A. 2 B. 8 C. 9 D. 18
【答案】C
【解析】
【分析】由向量加法及数乘的几何意义得,再由向量共线的结论有,最后应用“1”的代换及基本不等式求最小值.
【详解】由题意,,又共线,则,
且,所以,
当且仅当时取等号,即的最小值为9.
故选:C
二、多选题
9. 设复数在复平面内对应的点为,原点为,为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A. 若,则或
B. 若点的坐标为,则对应的点在第三象限
C. 若,则的模为
D. 若,则点的集合所构成的图形的面积为
【答案】BD
【解析】
【分析】由复数的模判断AC;由复数的基本概念和几何意义判断BD.
【详解】对A,由,可得,且,故A错误;
对B,若点的坐标为,则故对应的点的坐标为,在第三象限,故B正确;
对C,若,则的模为,故C错误;
对D,设,若,则,
则点的集合所构成的图形的面积为,故D正确.
故选:BD.
10. 已知的内角,,的对边分别为,,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则为钝角三角形
C. 若,则为等腰三角形
D. 若,的三角形有两解,则的取值范围为
【答案】AB
【解析】
【分析】利用正弦定理判断A、D,利用余弦定理判断B,利用正弦定理将边化角,再由二倍角公式判断C.
【详解】对于A,因为,由正弦定理可得,所以,故A正确;
对于B,由余弦定理,可知为钝角,即为钝角三角形,故B正确;
对于C,因为,所以,即,
又,所以,所以或,即或,
即为等腰三角形或直角三角形,故C错误;
对于D,因为三角形有两解,所以,即,即的取值范围为,故D错误.
故选:AB.
11. 如图,在正方体中,点,,,分别为棱,,,的中点,则下列结论正确的是( )
A. 异面直线与所成角的正弦值为
B. 平面
C. 直线与是异面直线
D. 过,,三点的平面截正方体所得的截面形状为菱形
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用定义法作出异面直线所成的角,然后求解即可判断A,利用线面平行的判定定理即可判断B,利用平面的性质判断C,作出截面利用菱形的定义判断D.
【详解】对于A,如图所示,
取的中点,连接,因为,
所以四边形为平行四边形,所以,
故或其补角即为异面直线与所成角,
设正方体的棱长为,
在中,,所以,
即异面直线与所成角的正弦值为,故A正确;
对于B,由选项A可知,,平面,平面,
所以平面,故B正确;
对于C,如图所示,
连接,因为,,所以,所以四点共面,
所以直线与直线共面,故C错误;
对于D,如图所示,
取的中点,连接,连接,
因为,所以四边形为平行四边形,
所以,同理,所以,
所以四边形为平行四边形,
则过,,三点的平面截正方体所得的截面为四边形,
又,所以四边形为菱形,故D正确,
故选:ABD
三、填空题
12. 水平放置的的斜二测直观图是如图中的,已知,,则边的实际长度是 _____.
【答案】5
【解析】
【分析】结合斜二测画法的性质将图还原后计算即可得.
【详解】把直观图还原为原图形,如图所示,
则,
所以.
故答案为:5.
13. 如图所示,将一个圆心角为的扇形纸板剪掉扇形,得到扇环,现将扇环围成一个圆台侧面.若,则该圆台的体积为______.
【答案】##
【解析】
【分析】利用圆台的体积为一个大圆锥的体积减去一个小圆锥的体积,利用母线长可求得大圆锥的底面圆半径,进而求得圆锥的高,可求大圆锥的体积,同理求得小圆锥的体积,可求圆台的体积.
【详解】圆台的体积为一个大圆锥的体积减去一个小圆锥的体积,
扇形所围成的大圆锥的弧长为,所围成底面圆的半径为,
所以圆锥的高为,
故扇形所围成的大圆锥的体积为.
同理可得扇形所围成的小圆锥的体积为,
所以则该圆台的体积为.
故答案为:.
14. 设正方形的边长为4,动点在以为直径的上,如图,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】取的中点,连结,根据极化恒等式求解即可.
【详解】取的中点,连结,
在内使用极化恒等式得
易知,故.
故答案为:
四、解答题
15. 已知向量.
(1)若,求的值;
(2)若,求实数的值;
(3)若与的夹角是锐角,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】
【分析】(1)利用向量共线列方程,由此求得,进而求得.
(2)利用向量垂直列方程,由此求得.
(3)利用与的夹角是锐角列不等式,由此求得的取值范围.
【详解】(1)由于,所以,
则.
(2),
由于,所以.
(3)设与的夹角为,依题意为锐角,
所以.
16. 已知是虚数单位,表示的共轭复数,复数满足
(1)求的值;
(2)在复平面内,若对应的点在第三象限,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)令且,根据已知等量关系得,进而求复数的模;
(2)由已知有,结合其所在象限列不等式组求参数范围.
【小问1详解】
令且,则,
所以,则,可得,
所以,则;
【小问2详解】
由,
故对应点在第三象限,则,
所以,即.
17. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,,求周长.
(3)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)6 (3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边转化为角,再结合三角形内角和定理与三角恒等变换公式,推导出角的三角函数值,进而确定角的大小;
(2)先利用三角形面积公式求出边的长度,再结合余弦定理求出边的长度,最后将三边相加得到周长;
(3)利用正弦定理将另外两边用角表示,再结合锐角三角形的条件确定角的取值范围,最后代入三角形面积公式,利用三角恒等变换与三角函数的性质求出面积的取值范围.
【小问1详解】
由正弦定理,得:
,
代入原等式:,
整理得,
因为,
所以,
由于,所以,所以,
又,所以;
【小问2详解】
因为且,所以,
由余弦定理可得,
则,解得,
所以,即的周长为;
【小问3详解】
,
因为是锐角三角形,又,
所以,解得,
所以,则,
从而.
18. 由直四棱柱截去三棱锥后得到的几何体如图所示,四边形ABCD为平行四边形,O为AC与BD的交点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)设平面与底面ABCD的交线为l,求证:.
【答案】(1)
取的中点,连接,,
是四棱柱,平行且等于,
四边形为平行四边形,,
又平面,平面,
平面;
(2)
平行且等于,平行且等于,
平行且等于,
四边形是平行四边形,,
平面,平面,
平面,
由(1)得平面且,、平面,
平面平面;
(3)
由(2)得,平面,平面,
则平面,
又平面,平面平面,
.
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接,,结合四棱柱的几何性质,由线线平行证明即可;
(2)由线线平行证平面,结合平面即可证平面平面;
(3)由线面平行证线线平行即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
19. 我们知道,三角形中存在诸多特殊位置的点,并且这些特殊点都具备一定的特殊性质.意大利学者托里拆利在研究时发现:在三角形的三边分别向其外侧作等边三角形,这三个等边三角形的外接圆交于一点,该点即称为托里拆利点(以下简称“点”).通过研究发现三角形中的“点”满足到三角形三个顶点的距离和最小.当的三个内角均小于时, 使得的点即为“点”; 当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为“点”.试用以上知识解决下面问题: 已知的内角所对的边分别为.
(1)若,则
①求;
②若,设点为的“点”, 求;
(2)若,设点为的“点”,,求实数的最小值.
【答案】(1)①;②;
(2).
【解析】
【分析】(1)①由正弦定理,边化角,利用两角和的正弦公式化简,即可求解;
②由三角形面积公式及向量数量积求解;
(2)由三角恒等变换可知,再设,,,,得到,结合三个余弦定理表示,和,勾股定理确定等量关系,再结合基本不等式,即可求解;
【小问1详解】
①在 中,由正弦定理得,
,有,
,
,
,,又,
;
②由①知,则 的三个角都小于,
由“点”定义知:,
设,,,由得
,整理得,
所以
.
【小问2详解】
由,结合正弦定理,
有,均为三角形内角,
或(舍),即,,
由点为的“点”,得,
设, ,,,
由, 得, 由余弦定理得
,
,
,
相加得,得,
整理得,
于是,当且仅当,即时取等号,
又 因为 而 解得,所以实数的最小值为.
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数学期中考试模拟(一)
一、单选题
1. 若复数满足,其中为虚数单位,则为( )
A. B. C. 1 D. 2
2. 下列命题中正确的是( )。
A. 若,则与的方向相同或相反
B. 若,,则
C. 若,则A,B,C,D是一个平行四边形的四个顶点
D. 若,则
3. 如图,D是的边AC的中点,点E在BD上,且,则( )
A. B.
C. D.
4. 已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则的形状为( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形
C. 等腰三角形 D. 等腰直角三角形
5. 下列命题中,正确命题的个数是( )
①如果是两条平行直线,那么平行于经过的任何一个平面;
②如果直线和平面满足,那么与平面内的任何一条直线平行;
③如果直线满足,,则;
④如果直线和平面满足,,,那么;
⑤如果平面的同侧有两点到平面的距离相等,则.
A. 0 B. 1
C. 2 D. 3
6. 非零向量满足,且向量在向量上的投影向量为,若,则实数的值为( )
A. B. C. D. 2
7. 甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为,侧面积分别为和,体积分别为和.若,则( )
A. B. C. D.
8. 如图,在中,点是的中点,过点的直线分别交直线,于不同的两点,若,,,则的最小值( )
A. 2 B. 8 C. 9 D. 18
二、多选题
9. 设复数在复平面内对应的点为,原点为,为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A. 若,则或
B. 若点的坐标为,则对应的点在第三象限
C. 若,则的模为
D. 若,则点的集合所构成的图形的面积为
10. 已知的内角,,的对边分别为,,,则下列说法正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则为钝角三角形
C. 若,则为等腰三角形
D. 若,的三角形有两解,则的取值范围为
11. 如图,在正方体中,点,,,分别为棱,,,的中点,则下列结论正确的是( )
A. 异面直线与所成角的正弦值为
B. 平面
C. 直线与是异面直线
D. 过,,三点的平面截正方体所得的截面形状为菱形
三、填空题
12. 水平放置的的斜二测直观图是如图中的,已知,,则边的实际长度是 _____.
13. 如图所示,将一个圆心角为的扇形纸板剪掉扇形,得到扇环,现将扇环围成一个圆台侧面.若,则该圆台的体积为______.
14. 设正方形的边长为4,动点在以为直径的上,如图,则的取值范围是______.
四、解答题
15. 已知向量.
(1)若,求的值;
(2)若,求实数的值;
(3)若与的夹角是锐角,求实数的取值范围.
16. 已知是虚数单位,表示的共轭复数,复数满足
(1)求的值;
(2)在复平面内,若对应的点在第三象限,求实数的取值范围.
17. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,,求周长.
(3)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.
18. 由直四棱柱截去三棱锥后得到的几何体如图所示,四边形ABCD为平行四边形,O为AC与BD的交点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)设平面与底面ABCD的交线为l,求证:.
19. 我们知道,三角形中存在诸多特殊位置的点,并且这些特殊点都具备一定的特殊性质.意大利学者托里拆利在研究时发现:在三角形的三边分别向其外侧作等边三角形,这三个等边三角形的外接圆交于一点,该点即称为托里拆利点(以下简称“点”).通过研究发现三角形中的“点”满足到三角形三个顶点的距离和最小.当的三个内角均小于时, 使得的点即为“点”; 当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为“点”.试用以上知识解决下面问题: 已知的内角所对的边分别为.
(1)若,则
①求;
②若,设点为的“点”, 求;
(2)若,设点为的“点”,,求实数的最小值.
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