内容正文:
高一数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. ( )
A. B. C. D.
2. 六棱台的顶点数和棱的条数分别为( )
A. 6, B. ,6 C. , D. ,
3. 复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
4. 下列向量组中,可以把向量表示出来的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
5. 如图,在梯形ABCD中,,,,,将梯形绕着AD所在的直线旋转一周,得到的旋转体的体积为( )
A. B. C. D.
6. 如图,位于点A处的渔船观测到点C处的灯塔在渔船的北偏东53°方向上,当渔船沿着正东方向航行14海里后,观测到灯塔在渔船的北偏东37°方向上,则此时渔船与灯塔的距离为(参考数据:取)( )
A. 25海里 B. 30海里 C. 40海里 D. 45海里
7. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若满足,的有两解,则b的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. ( )
A. 1 B. C. D.
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. 下列几何体中为棱柱的是( )
A. B. C. D.
10. 已知向量,满足,则( )
A. B.
C. D. 对任意实数,都有
11. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,的平分线与AB交于点D,,且,则( )
A. B.
C. D. 面积的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. ______.
13. 如图,是用斜二测画法画出的水平放置的的直观图,,分别在,轴上,与重合,且,,则的面积为______.
14. 已知P,Q分别是的外心和重心,且,,则______.
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. 已知点,,,.
(1)若,求点的坐标;
(2)若A,C,P三点共线,求的值.
16. 已知复数.
(1)若,求m,n的值;
(2)若z是方程的一个复数根,求m,n的值.
17. 如图,在中,,,,D是BC边上的点,且.
(1)求;
(2)求.
18. 一个圆锥体石膏如图所示,其中S是圆锥的顶点,AB是圆锥底面的一条直径,C是SA的中点,且该圆锥的轴截面是边长为8的等边三角形.
(1)求该圆锥体石膏的体积;
(2)若有一只昆虫绕着圆锥体石膏的侧面从B点爬行至C点,求昆虫爬行的最短距离;
(3)将该圆锥体石膏打磨成一个球体石膏(损耗忽略不计),求打磨的球体石膏表面积的最大值.
19. 如图,在菱形ABCD中,,,E是AB的中点,,,H为BD与FG的交点.
(1)当时,用,表示,.
(2)是否存在,使得?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
(3)求的取值范围.
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高一数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】.
2. 六棱台的顶点数和棱的条数分别为( )
A. 6, B. ,6 C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】由六棱台的性质可知,上、下底面各有6个顶点,共计个,
上、下底面各有6条边,侧棱有6条,共计条.
3. 复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【详解】,
复数在复平面内对应点为,位于第二象限.
4. 下列向量组中,可以把向量表示出来的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】对于A:因为,所以向量和不共线,它们可以构成平面的一组基底,因此可以表示向量;
对于B:因为,所以向量和共线,不能构成基底,所以不能表示向量;
对于C:因为,所以向量和共线,不能构成基底,所以不能表示向量;
对于D:因为是零向量,零向量与任何向量共线,不能构成基底,所以不能表示向量.
5. 如图,在梯形ABCD中,,,,,将梯形绕着AD所在的直线旋转一周,得到的旋转体的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得所得旋转体为圆台,利用圆台体积公式计算即可得解.
【详解】所得旋转体为圆台,该圆台上底面半径为、下底面半径为,
高为 ,故 .
6. 如图,位于点A处的渔船观测到点C处的灯塔在渔船的北偏东53°方向上,当渔船沿着正东方向航行14海里后,观测到灯塔在渔船的北偏东37°方向上,则此时渔船与灯塔的距离为(参考数据:取)( )
A. 25海里 B. 30海里 C. 40海里 D. 45海里
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意画出图形,利用方位角求出三角形的相关角度,通过作辅助线构造直角三角形,利用三角函数定义列方程求解即可.
【详解】设渔船航行路程为,所以海里,由已知,所以,
,延长,过点作延长线于,所以,
设,因为,所以,,,,
,所以,,所以,,所以,解得,
,所以(海里),此时渔船与灯塔的距离为海里.
7. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若满足,的有两解,则b的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据正弦定理得到边与角的关系,再结合三角形有两解的条件来确定b的取值范围.
【详解】在中,,,
由正弦定理可得: ,
因为,且时,时,
要使有两解,
则的取值有两个,一个锐角,一个钝角,
由于,且为三角形内角,
所以的取值范围是,
同时有两解时的取值要满足,
由,可得,
又因为 ,可得,
综上,的取值范围为 .
8. ( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】
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. 下列几何体中为棱柱的是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】本题考查空间几何体的结构特征,主要依据棱柱的定义进行判断。棱柱的定义是:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行。
【详解】选项A:前后两个面是互相平行的三角形,其余各面(侧面)都是四边形(矩形),且侧棱互相平行,符合棱柱的定义,是三棱柱,故A正确;
选项B:上下两个面是互相平行的四边形,其余各面(侧面)都是四边形(平行四边形),且侧棱互相平行,符合棱柱的定义,是四棱柱,故B正确;
选项C:侧棱不互相平行(有的长有的短,且方向不同),不符合棱柱侧棱互相平行的特征,故C错误;
选项D:上下底面平行但不全等(大小不同),侧棱延长后交于一点,符合棱台的定义,是四棱台,不是棱柱,故D错误.
10. 已知向量,满足,则( )
A. B.
C. D. 对任意实数,都有
【答案】ACD
【解析】
【分析】先利用向量模长与数量积的关系求出,再逐一验证各选项
【详解】首先由,两边平方得,
代入,解得.
对于A,,,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,,,故C正确;
对于D,,这是关于的二次函数,当时,取得最小值为,故,即,故D正确.
11. 已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,的平分线与AB交于点D,,且,则( )
A. B.
C. D. 面积的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】由正弦定理边化角,结合和差公式可求得;由,可得,结合基本不等式可得,再由余弦定理可求得的最小值为;由常值代换可求得;面积的最小值为.
【详解】如图:
由正弦定理得 ,
又,,
化简得 ,
即,
又 ,
故 ,又,
,
又,,故A正确;
由得,,
整理得,当且仅当时取等号.
由余弦定理得 ,
由函数的单调性知当时,取得最小值,取得最小值,故B错误;
由得,
所以,又,
当且仅当时,即时取等号,所以,故C正确;
,,当且仅当时取等号,
故D 正确
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. ______.
【答案】
【解析】
【详解】.
13. 如图,是用斜二测画法画出的水平放置的的直观图,,分别在,轴上,与重合,且,,则的面积为______.
【答案】
【解析】
【详解】已知,,则,
还原直观图得,,
.
14. 已知P,Q分别是的外心和重心,且,,则______.
【答案】
【解析】
【详解】已知,因此.
已知 是的重心,满足 ,且,代入得:
.
取中点,是外心,故,即 ,且,
是中点,故 ,代入得
.
因此 .
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. 已知点,,,.
(1)若,求点的坐标;
(2)若A,C,P三点共线,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设,先求得的坐标,再利用平面向量线性运算坐标表示计算求解;
(2)用表示点的坐标,再利用三点共线对应向量共线的坐标表示列方程求解即可.
【小问1详解】
设,则,
若,则,
即,
所以,解得,
所以点的坐标为;
【小问2详解】
设,,
则,
所以,解得,即,
则,
若A,C,P三点共线,则与共线,
所以,解得.
16. 已知复数.
(1)若,求m,n的值;
(2)若z是方程的一个复数根,求m,n的值.
【答案】(1),
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据复数相等的条件,列出关于的二元一次方程组求解;
(2)解一元二次方程求出复数根,分两个根分别讨论,分别利用复数相等构造方程组求解.
【小问1详解】
已知复数 ,则
,解得.
【小问2详解】
,解得 ,
若,则,解得;
若,则,解得.
17. 如图,在中,,,,D是BC边上的点,且.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)利用线段关系求出的长,在中利用余弦定理求出即可.
(2)在中利用余弦定理求出,最后在中利用余弦定理及同角三角函数关系求解.
【小问1详解】
由题意可知, D是BC边上的点,且,所以,
在中,根据余弦定理,,所以.
【小问2详解】
在中,根据余弦定理,,
所以,在中,,
因为 ,所以.
18. 一个圆锥体石膏如图所示,其中S是圆锥的顶点,AB是圆锥底面的一条直径,C是SA的中点,且该圆锥的轴截面是边长为8的等边三角形.
(1)求该圆锥体石膏的体积;
(2)若有一只昆虫绕着圆锥体石膏的侧面从B点爬行至C点,求昆虫爬行的最短距离;
(3)将该圆锥体石膏打磨成一个球体石膏(损耗忽略不计),求打磨的球体石膏表面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据题目条件求得圆锥底面圆半径和高,进而根据圆锥体积公式进行求解;
(2)通过展开圆锥侧面,得到B到C的最短距离为线段BC的长度,结合弧长的公式进行求解;
(3)将圆锥内切球的半径等价为圆锥轴截面三角形内切圆的半径,结合球体的表面积公式进行求解.
【小问1详解】
设为底面圆的半径,为圆锥的高,
因为是边长为8的等边三角形,
所以,,
因此圆锥体石膏的体积 .
【小问2详解】
圆锥底面圆的周长,圆锥侧面展开图是扇形,扇形的弧长等于圆锥底面圆的周长,
设扇形圆心角为,扇形的半径就是圆锥的母线长为8,
所以 ,解得,即侧面展开图为半圆,如下图所示,
,
,,,
所以到的最短距离,
即昆虫爬行的最短距离为.
【小问3详解】
圆锥内可打磨出的最大球体就是圆锥的内切球,此时球的半径最大,表面积也最大,
因为圆锥的轴截面是等边三角形,所以等边三角形的内切圆半径就是圆锥内切球的半径,
设圆锥内切球的半径为,,
此时球的表面积 .
19. 如图,在菱形ABCD中,,,E是AB的中点,,,H为BD与FG的交点.
(1)当时,用,表示,.
(2)是否存在,使得?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
(3)求的取值范围.
【答案】(1),
(2)不存在,理由见解析
(3)
【解析】
【分析】(1)利用向量加减法的三角形法则,结合中点及共线向量的性质,将目标向量转化为用基底表示.
(2)假设存在满足题意,利用向量垂直的充要条件建立关于的方程,求解并检验是否符合题意.
(3)利用,,三点共线,设;利用,,三点共线,设,建立方程组,求出关于的表达式,进一步求出关于的表达式,进而计算数量积并求值域.
【小问1详解】
因为E是AB的中点,所以,,因此,
,
.
【小问2详解】
假设存在满足,则.
因为.
因为,,
所以
,
解得,不符合题意.
故不存在满足.
【小问3详解】
连接,如图所示:
因为,所以,,,三点共线及,,三点共线.
设,,则.
得.
由平面向量基本定理得,,解得,.
所以,.
所以,
.
由,得,,所以,,.
所以,的取值范围为.
【点睛】方法归纳:
1.利用平面向量基本定理,将目标向量转化为用基底表示,进而简化复杂的向量关系.
2.第(3)题,对于交点,通过两次三点共线条件建立参数关系,将数量积问题转化为单参数函数求值域.
易错归纳:
1.忽略参数范围,第(2)题,求出值,需要验证是否满足题意,否则容易误判存在满足题意.
2.基底数量积计算失误,计算时,需要正确熟记数量积公式,还要注意夹角为,避免用错余弦值.
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