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江油中学2025级高一下5月 教学质量检测
数 学 试 题
考试时间: 120分钟 总分:150
一、单选题: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. 在复平面内,复数对应的点的坐标是,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意得,所以.
2. 如图,在中,,,,是边上靠近点的三等分点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为是边上靠近点的三等分点,
所以,
又因为,
所以.
3. 若平面内的两个向量满足,且,则( )
A. B. C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】应用数量积运算律计算得出,再应用夹角余弦公式计算求解.
【详解】因为,所以
所以,所以.
4. 已知某平面图形的直观图是如图所示的梯形,且,则原图形OABC的面积为( )
A. B. C. 12 D. 10
【答案】D
【解析】
【分析】求出梯形的面积,再利用斜二测画法直观图与原图形面积关系求解即得.
【详解】梯形中,,而,
则梯形的高,
因此梯形的面积,
而在斜二测画法中,直观图面积是原图形面积的,
所以原图形OABC的面积为.
故选:D
5. 已知圆锥的底面半径为,侧面展开图是圆心角为的扇形,则该圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由扇形的弧长公式与面积公式求解即可
【详解】设圆锥的底面半径为,侧面展开扇形的半径为,
因为底面周长,
所以扇形的弧长,
所以,
所以圆锥的侧面积为,
故选:D
6. 在中,若,则的形状一定是( )
A. 等腰三角形 B. 等腰或直角三角形
C. 等腰直角三角形 D. 不含的直角三角形
【答案】B
【解析】
【分析】利用正弦定理边化角,利用三角恒等变换可求得或,分类讨论可得结论.
【详解】由和正弦定理,可得,
因,代入上式,化简得:,
即,故得或,
当时,,所以,此时是直角三角形;
当时,,又,,
则或(舍去),此时为等腰三角形.
综上:可得的形状一定是等腰或直角三角形.
故选:B.
7. 在中,角所对的边长分别为.若,则这样的三角形解的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 不确定
【答案】C
【解析】
【分析】根据判断即可.
【详解】因为,所以
所以,即,
所以这样的三角形解的个数为2个,如图.
8. 已知正三棱锥的底面边长为6,二面角的余弦值为,则正三棱锥外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】作辅助线,找到二面角的平面角,利用相关线段长度,结合二面角的余弦值求出的长度,再利用勾股定理求出正三棱锥的高,设外接球半径为,根据外接球的性质,结合勾股定理列出关于的方程,求解出,最后利用球的表面积公式计算出外接球的表面积.
【详解】如图所示,正三棱锥,作平面于点,则为正三角形的中心,
取的中点,连接,设外接球心为,则在上,连接.
由已知的边长为6,由于,即二面角的平面角,则.
因为,所以,
所以,.
设外接球的半径为,则,,
又,,
所以,解得.
故正三棱锥外接球的表面积.
故选:C.
二、多选题:本大题共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.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知为虚数单位,以下四个说法中正确的是( )
A.
B. 的虚部为1
C. 若,则的最大值为2
D. 若是关于的方程的根,则
【答案】ABC
【解析】
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,对于复数,叫做复数的实部,叫做复数的虚部;则复数的虚部为1,故B正确;
对于C, 设
,,即的轨迹是以为圆心,1为半径的圆;
,其几何意义是圆上的点到的距离.
圆心到点的距离为1,圆的半径为1,
圆上的点到点的最大距离为1+1=2,即的最大值为2,故C正确;
对于D,是关于的方程的根,,整理得;
,解得,;
,故D错误.
10. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,则( )
A. B. 外接圆的面积为
C. 面积的最大值为 D. 周长的最大值为
【答案】BC
【解析】
【分析】A. 利用正弦定理将边转化为角,结合三角恒等变换求解;B.利用正弦定理求解;C.利用余弦定理,结合基本不等式求解;D.利用余弦定理,结合基本不等式求解.
【详解】因为,由正弦定理得,
因为,所以,则,即,故A错误;
由正弦定理得外接圆的半径为,即,
所以外接圆的面积为,故B正确;
由余弦定理得,即,则,
当且仅当时,等号成立,所以三角形的面积为:,故C正确;
由,得,
则,当且仅当时,等号成立,
所以三角形的周长为,故D错误,
故选:BC
11. 已知点在所在的平面内,,则下列命题正确的是( )
A. 若,且,则
B. 若,则
C. 若,则动点的轨迹经过的内心
D. 若,则动点的轨迹经过的外心
【答案】ABD
【解析】
【分析】A选项,根据得到,同理得到,故;B选项,取的中点,故,故⊥,取的中点,同理可得⊥,点P是的外心,故;C选项,由正弦定理得到,故,点P在的中线上,C错误;D选项,作出辅助线,结合向量数量积运算法则得到,从而得到,点在的中垂线上,故动点的轨迹经过的外心.
【详解】A选项,因为,所以,
所以,同理可得,
故点是的垂心,
故,故A正确;
B选项,取的中点,则,故,故⊥,
取的中点,则,故,故⊥,
故点P是的外心,故,B正确;
C选项,由正弦定理得,故,
故,
取的中点,则,
故点P在的中线上,重心在其上,故C错误;
D选项,
,
设的中点,,
所以,
,
所以,
故点在的中垂线上,故动点的轨迹经过的外心,故D正确.
故选:ABD
【点睛】结论点睛:点为所在平面内的点,且,则点为的重心,
点为所在平面内的点,且,则点为的垂心,
点为所在平面内的点,且,则点为的外心,
点为所在平面内的点,且,则点为的内心,
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答卷中的横线上.
12. 如图,某湖泊沿岸有四个镇,已知镇与镇之间的距离为,镇与镇之间的距离为,测得,,,则两镇之间的距离为__________.
【答案】
【解析】
【详解】在中,由余弦定理得
,
所以,在中,,
在中,由正弦定理得,
所以,
所以,
在中,
,故.
13. 已知向量 ,若,向量在向量上的投影向量为__________.
【答案】
【解析】
【详解】,
由得,即,
解得 .
,
∴向量在上的投影向量为.
14. 在中,已知,则的形状为________.
【答案】等腰或直角三角形
【解析】
【分析】借助正弦定理与余弦定理可将原等式化简,即可得解.
【详解】由正弦定理及余弦定理可得:
,
即有,化简得,
故或,则为等腰或直角三角形.
故答案为:等腰或直角三角形.
四、解答题:15题13分,16、17题各15分,18、19题各17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知向量.
(1)若向量与垂直,求实数的值;
(2)若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用向量垂直的充要条件,通过坐标运算列方程求解参数;
(2)先根据数量积大于0列出不等式,再排除向量同向共线的情况,得到参数的取值范围
【小问1详解】
,解得;
【小问2详解】
若向量与的夹角为锐角,则 且与不同向共线,
且,解得且,
或.
16. 如图,在四棱锥P-ABCD中,,O,M分别是AD,AP中点,底面ABCD为菱形,平面平面ABCD,.
(1)证明:;
(2)求D到平面MOB的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)通过面面垂直得到,继而通过平面PAD,最终完成证明
(2)建系利用向量法求解或利用等体积法求解
【小问1详解】
连接PO,BD,如图一所示,
,,∵平面平面ABCD,
平面平面,平面,平面ABCD,
平面ABCD,,
又 平面PAD,平面PAD,
又平面PAD,.
【小问2详解】
由(1)得,又∵O为AD的中点,,
,是正三角形,, .
法一:以O为原点,OA,OB,OP所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立如图一所示的空间直角坐标系,
则 ,
,
设平面MOB的一个法向量为,
则即,
取,则, ,
∴点D到平面MOB的距离,
∴点D到平面MOB的距离为.
法二:连接MD,设点D到平面MOB的距离为h,
,
,M到平面ABCD的距离为P到平面ABCD距离的,
即,,,
,∴点D到平面MOB的距离为.
17. 在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,,的平分线交于点,求线段的长;
(3)若是锐角三角形,且,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由已知式展开后逆用和角公式和辅助角公式化简得到,借助于三角形内角范围即可求得角;
(2)由三角形面积公式和等面积建立方程,求解即得;
(3)方法一:作 于点,过点作,由题可得点在之间,根据图形得,推得,即可代入三角形面积公式求得其范围;方法二:由正弦定理可得,求出利用正切函数的单调性求得,代入三角形面积公式即可求得其范围
【小问1详解】
即
因 ,则,故,解得 .
【小问2详解】
由(1)已得 由为的平分线,可得
设,由可得 ,
即 解得 ,即.
【小问3详解】
方法一:如图,作 于点,过点作,交直线于点,
当点在之间时, 为锐角三角形
∴,即,因,则得,
的面积的取值范围为.
方法二:由正弦定理,可得
∵均为锐角 解得
故 可得 故
又 ,的面积的取值范围为
18. 如图所示,四棱锥,底面为正方形,,为正三角形,,点在上.
(1)若为中点,求证:平面;
(2)求异面直线与所成角的余弦值;
(3)若,在棱上是否存在一点,使平面?并证明你的结论.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)存在,证明见解析.
【解析】
【分析】(1)连接交于点,先证明,再由线面垂直判定定理证明结论;
(2)取的中点,结合异面直线夹角定义证明为异面直线与所成角(或其补角),解三角形求其余弦值;
(3)取中点,的中点为,根据线面平面判定定理证明平面,平面,再根据面面平行判定定理证明平面平面,由此证明平面.
【小问1详解】
连接交于点,连接,
因为是正方形,所以为中点,
所以在中,为中位线,,
又平面,平面,平面;
【小问2详解】
取的中点,因为为中点,
所以在中,为中位线,所以,,
所以为异面直线与所成角(或其补角),
在中,,,,
由余弦定理可得,又,
所以为锐角,
所以异面直线与所成角的余弦值为;
【小问3详解】
当是棱中点时,平面
证明如下:取中点,连接,,则,
平面,平面,
平面,
在中,为中点,为中点,
平面,平面,所以平面;
,所以平面平面;
平面,平面
19. “费马点”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,当的三个内角均小于120°时,使得的点O即为费马点:当有一个内角大于或等于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:已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求;
(2)若,设点P为的费马点,求;
(3)设点在三角形内,到三角形的三个顶点的距离之和的最小值为,若,求实数的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由结合两角和与差的正弦公式以及、即可得解.
(2)由费马定义得,设,则由结合正弦定理形式的面积公式以及得,接着再结合数量积定义公式即可求解.
(3)由题意得P为费马点,,设,则由得,接着分别由、和结合余弦定理和得,进而结合基本不等式即可建立关于的不等式,从而求解关于的不等式即可得解.
【小问1详解】
因为,
所以由正弦定理有,
所以,又因为、,
所以,故,故.
【小问2详解】
由(1),所以的三个内角均小于120°,
所以由费马点定义有,
设,若
则由得,
即,
整理得,
所以
.
【小问3详解】
由题意P为费马点,,
设,
则,故,
在、和中由余弦定理分别得
,
,
,
又,所以,
所以,即,
因为,
所以,结合可得当且仅当等号成立,
又,所以,
整理得,解得或,
又,所以,
综上所述,实数的取值范围是,故实数的最小值为.
【点睛】关键点睛:求实数的最小值关键点1是利用得;关键点2是分别由结合余弦定理和得,进而由两式和结合基本不等式建立关于的不等式.
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数 学 试 题
考试时间: 120分钟 总分:150
一、单选题: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. 在复平面内,复数对应的点的坐标是,则( )
A. B. C. D.
2. 如图,在中,,,,是边上靠近点的三等分点,则( )
A. B. C. D.
3. 若平面内的两个向量满足,且,则( )
A. B. C. D. 1
4. 已知某平面图形的直观图是如图所示的梯形,且,则原图形OABC的面积为( )
A. B. C. 12 D. 10
5. 已知圆锥的底面半径为,侧面展开图是圆心角为的扇形,则该圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
6. 在中,若,则的形状一定是( )
A. 等腰三角形 B. 等腰或直角三角形
C. 等腰直角三角形 D. 不含的直角三角形
7. 在中,角所对的边长分别为.若,则这样的三角形解的个数为( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 不确定
8. 已知正三棱锥的底面边长为6,二面角的余弦值为,则正三棱锥外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共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.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知为虚数单位,以下四个说法中正确的是( )
A.
B. 的虚部为1
C. 若,则的最大值为2
D. 若是关于的方程的根,则
10. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,则( )
A. B. 外接圆的面积为
C. 面积的最大值为 D. 周长的最大值为
11. 已知点在所在的平面内,,则下列命题正确的是( )
A. 若,且,则
B. 若,则
C. 若,则动点的轨迹经过的内心
D. 若,则动点的轨迹经过的外心
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答卷中的横线上.
12. 如图,某湖泊沿岸有四个镇,已知镇与镇之间的距离为,镇与镇之间的距离为,测得,,,则两镇之间的距离为__________.
13. 已知向量 ,若,向量在向量上的投影向量为__________.
14. 在中,已知,则的形状为________.
四、解答题:15题13分,16、17题各15分,18、19题各17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知向量.
(1)若向量与垂直,求实数的值;
(2)若向量与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
16. 如图,在四棱锥P-ABCD中,,O,M分别是AD,AP中点,底面ABCD为菱形,平面平面ABCD,.
(1)证明:;
(2)求D到平面MOB的距离.
17. 在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,,的平分线交于点,求线段的长;
(3)若是锐角三角形,且,求面积的取值范围.
18. 如图所示,四棱锥,底面为正方形,,为正三角形,,点在上.
(1)若为中点,求证:平面;
(2)求异面直线与所成角的余弦值;
(3)若,在棱上是否存在一点,使平面?并证明你的结论.
19. “费马点”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,当的三个内角均小于120°时,使得的点O即为费马点:当有一个内角大于或等于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:已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求;
(2)若,设点P为的费马点,求;
(3)设点在三角形内,到三角形的三个顶点的距离之和的最小值为,若,求实数的最小值.
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