内容正文:
高一数学期中
命题人:吴坚、龚卓
审题人:张自力、命题研究中心
时量:120分钟
满分:150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.已知集合A={x|(x十2)(x-1)≤0},集合B={x|y=√x十1),则
A∩B=
A.[-1,1]
B.{0,1}
C.{-1,0,1}
D.[0,1]
圜
2.已知复数之满足(2十i)z=1一2i,其中i为虚数单位,则|z=
地
A.2
B.√2
C.1
D.√3
郎
3.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在[0,十∞)上单调递减,f(一4)
长
=0,则不等式f(x)<0的解集是
B
A.(-4,0)U(4,+∞)
B.(-∞,-4)U(0,4)
邪
C.(-∞,-4)U(4,十∞)
病
D.(-4,4)
4.已知平面a,两条不重合的直线l,m,则“存在直线mCa,使1∥m”是“1,∥
相
a”的
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
5.如图,在各棱长都为1的平行六面体ABCD-AB1C1D1中,棱AA1,
AB,AD两两之间的夹角均为,则异面直线BA1与CB,所成的角为
A.
B.
6
c
D.
高一数学试题(Q)第1页(共8页)
6.将函数f(a)=sin(分x一的图象向右平移受个单位长度后,得到的图
象关于y轴对称,则φ的一个可能取值为
A.0
B一
C.
D.圣
7.已知a=(),6=(学),c=1g3,则
A.bac
B.ac>b
C.c>ab
D.a>b>c
8.如图1,“六芒星”是由两个边长为3的正三角形组成,中心重合于点O
且三组对边分别平行.如图2,点A,B是“六芒星”的两个顶点,动点P
在“六芒星”内(包含边界),则OB·AP的取值范围是
图2六芒星
图1
A[o,]
[-别
c.[-3w3]
D.[0w3]
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选
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.已知函数f(x)=|sinx一1|,则
A.f(x)的最小正周期为2π
B.f(x)的值域为[0,1]
C.f(x)的单调递减区间为[-罗+2k元,受+2km],k∈Z
D.f(x)的图象关于点(π,1)对称
10.已知复数之1,2,i为虚数单位,则下列说法正确的是
A若1,互为共轭复数岛则的虚部为-)
B若,互为共轭复数,1=吉,则m=”
C.若1,x2互为共轭复数,则·2=|之2=212
D.若好十吃=0,则1=2=0
11.如图,在正方体ABCD-A1B,C1D中,AB=2,点E是正方形D1DCC
内的动点(包含边界),点F为AB的中点,则下列结论正确的是
A.若点E在线段CD上,则AE⊥BO
B.若点E在线段DC上,则AE十EB1的最小值为2√3
C若点E是线段CC的中点,则点E到平面DFC,的距离为号
D若EF=6,则点E的轨迹长度为
2元
选择题答题卡
题号
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
得分
答案
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.已知二次函数f(x)=ax2+2x十c(a>0)有且仅有一个零点,则名+
1十的最小值为
13.如图,已知三棱台ABC-A1B1C的体积为V,上、下底面边长之比为
1:3,若截去三棱锥C-A1B1B,则剩余部分的体积为
·(用
V表示)
14.若3sina+cosB+sin(a十B)=1,则sina的最小值为
、胼答题: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.(本小题满分13分)
已知函数f(x)=a-1一2,其中a>0且a≠1
(1)若a=2,g(x)=f(2x)一2f(x),求g(x)的最小值;
(2)当x≥-1时,f(x)≤2恒成立,求实数a的取值范围.
16.(本小题满分15分)
如图,在△ABC中,已知AB=2,AC=6,∠BAC=60°,N为AC边的
中点
(1)求BN.AC;
(2)求cos∠NBC.
B
A
C
17.(本小题满分15分)
如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面四边形ABCD
为直角梯形,AD∥BC,AD⊥AB,PA=AD=AB=2,BC=1,N为PB
的中点,PC∩平面AND=M.
(1)求证:MN∥BC;
(2)求BD与平面ANMD所成角的余弦值
M
B
18.(本小题满分17分)
如图,已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c且
sin 2A=
62
2B动点D在△ABC的外接圆上,月点C和点D位于边AB的两
侧,连接CD,已知AC=3,AD=2BD
(1)判断△ABC的形状;
C
(2)若BD=2,求四边形ADBC的面积S;
B
(3)求号的最大值
19.(本小题满分17分)
已知正四面体A-BCD的棱长为2√6.
(1)证明:ADI BC;
(2)某几何体是由正四面体A-BCD按如下规则得
到:在每个三角形面上,以各边中点为顶点的小三
D
角形为底面,向外补一个小正四面体记为第1次
操作;继续以新生的小正四面体各边中点为顶点的小三角形为底
面,向外补一个小正四面体记为第2次操作;以此类推,如图所示
(ⅰ)求第3次操作后几何体的体积;
(ⅱ)现有n(n≥3)次操作后生成的几何体石材,求打磨出的最大球
的体积.
第1次操作
第2次操作
第3次操作
高一数学期中参考答案
一、二、选择题
题号
y
2
34
5
6
8
9
10
11
答案
A
C
D
C
B
ACD
BC
ACD
1.A
【解析】因为A={x(x十2)(x-1)≤0}={x-2≤≤1),B={xy=√x+T)={xz≥-1),故A∩B=[-1,1]
2c【解折]内道意-8器骨-i则-1
3.C【解析】由已如f(x)是定义在R上的偶函数,且在0,十o∞)上单调递减,
则函数f(x)在(一∞,0)上单调递增,文f(一4)=0,所以(4)=f(一4)=0,
即当-4<x<4时,f(x)>0,当x<-4或x>4时,f(x)<0,
所以不等式f(x)<0的解集为(-∞,一4)U4,十o).
4.B【解析】如果lCa,此时也能找到mC&且∥m,但1并不平行于a,而是在a内,所以充分性不成立:
根据线面平行的性质定理,如果直线l平行于平面a,那么过l作一个平面与a相交,交线m就满足1∥m,且mCa,所
以必要性成立。
即“存在直线mCa,使l∥m”是“L∥a”的必要不充分条件.
5.CK解析】如图所示,在平行六面体ABCD-A:B,CD,中,连接AD,BD.由AB,∥AB∥CD,
AB,=AB=CD,得四边形A1B,CD是平行四边形,则B,C∥AD,故∠BAD或其补角是异面
直线BA,与CB所成的角.
由AA=AB=AD=1,棱AA,AB,AD两两之间的夹角均为受,得△ABD,△ABA1,△ADA
都是正三角形,即BA,=BD=AD=1,则∠BAD=哥,所以异面直线BA与CB所成的角为于
6.D《解析】将函数f红)=sm(号x一g)的图象向右平移受个单位长度后,
对应的画数解折式为8)=sn[x一受)-9]=血(号x一冬-,
因为g(x)的图象关于y抽对称,则一晋-p-受十x,E2,即p=一经-如,∈乙
当k=0时,p=-要;当二-1时,9=吾}当k=-2时,g=平,
综上,9的一个可能取值为交。
.C【解析】因为罩函数y=x在(0,十∞)上单调递增,所以1>(是)>(号)》,即1>>b,
又因为对数函数)=1cg4x在(0,+o。)上单调递减,所以log4寻>1cg4号=1,即>1,
所以c>a>b.
8.B【解析】如图,作A应=O殖,由向量数量积的几何意义可知,当点P与点C或点D童合时,
(Oi·A)=Ai.At-M∠CAM=AM1AN,而AM=OBl=号×号-
1,AN=X3=是,所以o.=是由对称性可知Oi,咖=一是
所以Oi·市的取值范国是[-是,是]
9.ACD【解析】因为f(x)=|sinx一1|=一sinx十1,所以fx)的最小正周期为2π,A正确;
因为sinx∈[-1,1],所以f(x的值域为[0,2],B错误;
f八)的单调递减区间为[一受+2km,受+2kx],∈Z,C正确;
f(x)的图象关于点(x,1)对称,D正确.故选ACD,
高一数学秀考答案(Q)一1
a配【得标时千么一告石超一登=利=一i意为的盒来考一1成A骨适
对于B,1=21=%X+=的=一i=名,故B正确;
对于C,设名=a十i(a,b∈R),则台=a-i,所以名·名=|名2=|22=a十,故C正确;
对于D,取=i,名2=1,则十=0,但名≠2,故D错误.故选BC
11.ACD【解析】选项A,当点E在线段C,D上时,连接BC,在正方形BCCB1中,对角线B,C⊥BC,
又AB⊥平面BCCB,所以AB⊥BC,于是B,C垂直于平面ABC,D内的两条相交直线AB和BC1,
故B,C⊥平面ABCD,而AEC平面ABCD,因此AE⊥B,C,A正确,
选项B,当点E在线段D,C上时,如图1,将平面DB,C沿直线DC翻折,使得A,D,B,C四点共面,
如图2,△AD,C和△CD,B均是边长为2W2的等边三角形,易知AE十EB≥AB=2W6,B错误;
图1
图2
选项C,当点E是骏及CC中点时,中国3,最点E到平面D℃的距离为,对ra一5匹·AD=号,
而V=x=Ve=吉Sae·h,DF=-5,DC=2V2,FC=3,由余弦定理得c0s∠CDF=
0
所以sin∠CDF=
,所以SAr6=3,枚h=了,C正确;
w10
D
B
B
图3
图4
选项D,如图4,取DC,CC,DD的中点O,N,M,连接OF,OM,ON,MF,
易知OF⊥OM,OF=2,OM=√2,则MF=√6,
由EF=√6得点E在以O为圆心、√瓦为半径的圆上,点E的轨迹为國孤MN,
易知LMON=受,所以.点E的轨远长为竖元D正流,散选ACD,
三、填空题
12.2W2+1【解析】由题意知,a>0,A=4一4ac=0,.ac=1,c>0,
期2+中-名++12√层+12万+1,当且收当名-,即a-E,e一号时取孝号
c a c
18.爵【解折】由相似可知,三接台上、下底西的西积之比为1·9,设技台的离为,上底面的面积为S,则点B到早面
A8G的距离也是h,从西79V%
VGABB VEABG
s
1
(S+9S+5X95)h
则制余南分的体积为影
14.一号【解析】由3sina十coa叶i血a6o3计-1得,
1-3sin a=(sin a++1)cos 8+cos asin B,
由捕助角公式得|(sima+1)cos叶cos asin=√/1十sina)2+cosa·|sin(grp)川≤√2+2sina,
高一数学参考签案(Q)一2
cos a
计9)=主1时取等号,其中sing=+0a,cosp一√2开2
√2+2sina
所以(1-3sina2≤2+2sna,即9sina一8sina一1<0,解得-号≤n≤1,所以sina的最小值为一分
四、解答题
15.【解析】(1)当a=2时,f(x)=2-1一2,
则g(x)=f2x)-2fx)=221-2-2X(21-2)=号×2-25+2…
…2分
=号(2*-1+是,
4分
六当2=1时,g(2)a-号,
明2=0时,g(x)a=是.6分
(2)当a>1,x≥一1时,f(x)的值域为[f(一1),十∞),不符合条件;…9分
.0<a<1,且f(x)=f-1)=a2-2,
由题意得a1-22,得d≥},
舒得号<a<1,即实数a的取值范周为分小
……13分
16.【解析】方法一:以A为原点,AC所在直线为x抽建立如图所示的平面直角坐标系,
则A(0,0),B(1W3),N(3,0),C(6,0).
…………2分
(1)B=(2,-√3),AC=(6,0),…
…4分
所以Bi,AC=2X6十(-3)X0=12.…7分
(2)因为BC=(5,一√5),…9分
所以B衣.BC=2X5+(-)X(-√3)=13,
…11分
Bδ|=√/4+3=√7,|BC=√25+3=2W万,…13分
则co8∠NBC=
B成.或13=13
BBC7×2厅-
…15分
方法二:(1)图为B衣=A衣-A遮,
…2分
所以B成.A花=(-).AC-.AC-店.C-3×6-2X6×号=12.…7分
(2)因为BC=AC-AB,
…8分
所以B前.武=(市-A).(4花-)=A市.A花-店.AC-.A范+A廊=18-6-3+4=13,…10分
|Bi=√AN-AB)2=√AWP+AB-2AN·AB=√9+4-2X3=7,…12分
|BC=√/(AC-AB)2=√AC+AB2-2AC·AB=√36+4-2X6=27,
…14分
所以∠NBC=或:亮=99
BN BCI 7X27 14
…15分
方法三:(1)在△ABN中,由余弦定理可得,
BN2=AB2+AN2-2AB·ANcos∠BAN=7,即BN=√7,
…2分
COSLANB-AN+BN-AB_2/7
7
…4分
2AN·BN
所以Bi.AC=BNACI cos∠ANB=12.…
…7分
(2)在△ABC中,由余弦定理可得,BC=AB+AC-2AB·AC05∠BAC=4+36-2X2X6X号=28,
所以BC=2√万,…
…11分
所以NBC--BC益C-装7发-行9
…15分
2BC·BN
高一数学参考答案(Q)一3
17.【解析1(1)因为AD∥BC,ADC平面ANMD,BC女平面ANMD,
所以BC∥平面ANMD,…3分
而BCC平面PBC,平面PBC∩平面ANMD=MN,…5分
所以N∥BC.a…6分
(2)如图,连接DN,…
…7分
因为PA⊥平面ABCD,ADC平面ABCD,所以PA⊥AD,…8分
又因为ADLAB,AB∩PA=A,且AB,PAC平面PAB,所以ADL平面PAB.…9分
由(1)得MN∥BC,且AD∥BC,则MN∥AD,
所以MN⊥平面PAB,又PBC平面PAB,所以MN LPB.…10分
因为N为PB的中点,且PA=AB,所以AN⊥PB,…11分
又AN∩MN=N,AN,MNC平面ANMD,所以PB⊥平面ANMD,…
…12分
所以DN是BD在平面ANMD内的射影,∠BDN为BD与平面ANMD所成角。…13分
由PA=AB=2且PA⊥AB,N为PB的中点,得AN=√2,
因为ANC平面PAB,所以AD.1AN,故ND=AN2+A=2+4=6,即ND=√6,
又因为AD=AB=2且A乃LAD,所以BD=22,…14分
所以∠B0N=品须-号
所以BD与平面ANMD所成角的余孩值为
…15分
a2 b2
sinA
sinB
18.【解析】K1)由sn2A=sin2B得2 sin AcosA2 2sin BcosB'
因为A,B∈(0,x),所以sinA>0,sinB>0,
…2分
所以票会部器即AnB,所以A=B,
所以△ABC为等腰三角形.…
……5分
(2)由余弦定理得,iCDI2=|AC2+|AD-2|ACIAD|cos∠CAD=25-24cos∠CAD,
|CD12=|BC|2+|BD12-2|BC|BD|cos∠CBD=13+12cos∠CAD,…
…7分
所以25-24o8∠CAD=13+12cos∠CAD,则cos∠CAD=号,
…8分
所以sin∠CAD=2y2=sin∠CBD,
3
…9分
所以S=克ACIADI sin∠CAD+专|CBBD|sin∠CBD=6E.…
10分
(3)设BD=x,∠ADB=a,则AD=2x,∠ACB=元-a,∠CBA=∠CAB=号,
由余弦定理得,AB2=|AC+BC2-2引AC1 BCI cos(πa)=18(1+cosa),
AB2=AD2+BD12-21ADIBDI cos a=5x2-4x'cos a=(5-4cos a),
所以18(1十608)=2(5-4o0sa),即.=181叶cos2.
5-4cos a
…12分
又因为|CDI2=|ACI2+|ADI2-2 ACIADICOS∠CAD=9+4x2-12xeos∠CAD,
ICD1P=|BC+IBDI2-2BCI{BDI cos∠CBD=9+x2-6xcos(π-∠CAD),
所以9十4r-12xos∠CAD=9+x+6xco3∠CAD,解得cos∠CAD=若
…14分
所以cD-9+d+6ao∠CaD=9+2t-9+gA-写d
所以8号-181C=号1+os5-4cas0=-g(cos。广号》'+号,
CD
81
…16分
5-4cos a
,故首c0。一片时,(二)号则号的最大值为2
……17分
高一数学参考答案(Q)一4
19.【解析】(1)取BC中点F,由正四面体A-BCD知△ABC与△DBC均为正三角形,
故FD⊥BC,FAL⊥BC,又FA∩FD-F,FA,FDC平面ADF,
所以BC⊥平面ADF,又ADC平面ADF,故BCLAD.
。4分
(2)(i)设第i次操作后的体积为V,原四面体的棱长为l,体积为V;
第1次操作后,箭增四个小四面体,其检长为号,且前增的体积为骨VX4=受,…6分
第2次提作后,每个小回西体均新增三个更小的四面*,被长为子,共增如12个,故新增的体积为X12=是,
以…7分
第3次操作后,商增36个小四西条,发长为日藏新增体报为写品X36=品y…8分
225V,
因此操作3次后的体积为V叶V+是+品为V-资y
…9分
原正禹休r-A8C的体款V-8同,做=资-瓷万,
16¥
…10分
()最大球即初始正四面体的中心到各面中位线中点的距离为半径的球。
…11分
D色
过,点A作AG⊥平面BCD于点G,因为四面体ABCD为正四面体,
故G为△BCD外心,即重心,内心,垂心,则G在DE上,且DG=2GE,
同理得F在AE上,且AF=2FE,则O。为四面体ABCD的外接球球心和内切球球心,…13分
设A0,=D0,=R,G0,=F0,=%,则DG=号××2W6=2万,
所以AG=4,则由(4-R)十(2W2)2=R2,解得R=3,…
…14分
所以%=1,设点K为H1的中点,则KF=是AB=罗,
则aK-√+=,
《≥3)次漾作后K始终为新生几何条的一个项点,故≤号,
…15分
记第1次操作后构造的任一正四面体T(即四面体J-EIH)的外接球球心为O,连接QO.则JO⊥平面EHI,设
垂足为F,AE∩HI=K,则F为△EHI的外心,重心,垂心,
放F在EK上,且EF=号EK-号×号AB=子AB,故点F与点F重合,
所以D.Q,QR,J共线,剥Q0⊥平面EH,放Qa=1+号-号>
中以Q,为球心,写为半经的球,是以心3)次操作后生成的几何体石村打毫出的最大球,
此球体软为青x×()=后元
…17分