内容正文:
石嘴山市第一中学2025-2026学年高一年级下5月阶段检测
数学试题
(本卷共150分,时间120分钟.)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 若复数满足,则( )
A. -2 B. 0 C. D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数乘除法运算规则和共轭复数概念即可求解.
【详解】由题复数,所以,
所以,
故选:D.
2. 已知点D是所在平面上一点,且满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量的加法、减法法则运算即可得到答案.
【详解】解:由题意:为所在平面内的一点,
,所以
所以
故选:.
3. 已知m,n是两条不同的直线,是两个不同的平面,下列说法正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】C
【解析】
【分析】根据线面平行和线面垂直,面面垂直的性质判断即可.
【详解】A选项,若,则或异面,故A选项错误;
B选项,若,则或,故B选项错误;
C选项,由直线与平面垂直的性质可得,故C选项正确;
D选项,若,则或,故D选项错误.
故选:C
4. 在中,内角的对边分别为.已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由正弦定理得:,
,
或,
若,则,
由,由三角形大角对大边的性质可得,不合题意;
故.
5. 德国著名的天文学家开普勒说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割,如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿”黄金三角形有两种,其中底与腰之比为黄金分割比的黄金三角形被认为是最美的三角形,它是两底角为的等腰三角形(另一种是两底角为的等腰三角形),例如,五角星由五个黄金三角形与一个正五边形组成,如图所示,在其中一个黄金中,.根据这些信息,可得( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
在,由正弦定理可知可得,进而根据诱导公式得.
【详解】在,由正弦定理可知:
,
,
由诱导公式,
所以.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了根据正弦定理和诱导公式求三角函数值,解题关键是掌握正弦定理公式和熟练使用诱导公式,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.
6. 底面半径为2,母线长为4的圆锥的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用圆锥的表面积公式即得.
【详解】由圆锥的底面半径为2,母线长为4,
则圆锥的表面积为.
故选:B.
7. 已知一个正四棱台的上、下底面边长分别为2,8,侧棱长为,则该正四棱台的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先求出正四棱台的高,再利用正四棱台的体积公式计算求解即可.
【详解】作出如图所示正四棱台,其中为正四棱台的高,为其斜高,
因为正四棱台的上、下底面边长分别为2,8,侧棱长为,
则,,,
则该正四棱台的体积为.
故选:C.
8. 函数, ,且,则 的最小值为( )
A. 8 B. 10 C. 14 D. 16
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,设,可得为奇函数,由条件可得,然后结合基本不等式代入计算,即可得到结果.
【详解】设,其定义域为,
且,所以为奇函数,
,
设,则,
设,则
设,则,
设,则,
故在上为递增函数,而,
故当时,,当时,,
故在上为减函数,在上为增函数,故,
依次同理可得在上为递增函数,
,
又,即,
所以,所以,即,
则,
当且仅当时,即时,等号成立.
所以的最小值为.
故选:D
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 中,,边上的中线,则下列说法正确的有( )
A. 为定值 B.
C. D. 的最大值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】选项A利用求值;选项B利用向量等式,两边平方求值;选项C利用数量积求夹角,利用基本不等式求范围;选项D利用余弦定理列等式和基本不等式求的范围.
【详解】先作出一个符合题意的三角形.
选项A:由图知,,,
又为的中点,所以,,,
为定值,故选项A正确;
选项B:因为,所以,
展开得,,
把,,代入可得,,
即,故选项B正确;
选项C:因为,所以.
由基本不等式可得,,
所以,有,
又为的内角,有,.
综上可知,,故选项C正确;
选项D:在中,由余弦定理得,
,
所以,故选项D错误;
故选:ABC.
10. 已知的内角所对的边分别为,下列四个命题中正确的命题是( )
A. 若,,,则符合条件的有两个
B. 若,,,则符合条件的有且只有一个
C. 若,则一定是锐角三角形
D. 若,则一定是等腰三角形
【答案】AB
【解析】
【分析】对于A,解出可能的即可;对于B,求出可能的即可;对于C,给出反例即可;对于D,给出反例即可.
【详解】对于A,由余弦定理可知,即.
所以或,经验证和均满足条件,从而的三边共有两种可能的取值情况,所以A正确;
对于B,由余弦定理可知,即,且经验证符合条件,从而的三边有唯一的取值情况,所以B正确;
对于C,若,则是直角三角形,但,所以C错误;
对于D,若,则不是等腰三角形,但此时由可知,故,所以D错误.
故选:AB.
【点睛】关键点点睛:本题的关键点在于利用余弦定理确定三角形的三边取值情况数量,进而确定满足条件的三角形数量.
11. 如图,在棱长为2的正方体中,E是棱BC的中点,F是侧面上的动点,且平面,则( )
A. 点F到直线的距离为定值
B. 线段的长度最小值为
C. 二面角的余弦值为
D. 直线与平面所成角的余弦值为
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据正方体的几何性质,利用面面平行判定定理,明确动点的轨迹,
对于A,根据平行线的性质,可得其正误;
对于B,根据等腰三角形的性质,根据勾股定理,可得其正误;
对于C,求得平面的法向量,利用二面角的向量公式,可得其正误;
对于D,根据线面角正弦值的向量公式,利用同角三角函数的平方式,可得答案.
【详解】由题意,分别取的中点为,连接,
分别以为轴建立空间直角坐标系,作图如下:
易知,由平面,则平面,
因为,平面,平面,
所以平面,同理可得平面,
因为平面,,所以平面平面,
当时,平面,则平面,
对于A,由平行线的传递性知,故所求距离为定值,故A正确;
对于B,在中,设其高度为,则,解得,
在中,易知,为的中点时,取得最小值,
,故B正确;
对于C,由,则二面角与二面角的大小相同,
由图可知:,,,,
取,,,,
设平面的法向量,则,
令,则,,所以平面的一个法向量;
设平面的法向量,则,
令,则,,所以平面的一个法向量;
设二面角的大小为,则,故C正确;
对于D,由,则平面与平面为同一平面,
由C可知平面的一个法向量,
由图可知:,则,
直线与平面所成角的正弦值为,
则余弦值为,故D错误.
故选:ABC.
三、填空题
12. 设,若平面上点满足,对于任意,有,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可知,点到直线的距离为,建立坐标系,通过坐标运算求得的表达式,求最小值即可.
【详解】如图所示,以线段所在直线为轴,以线段的中点为坐标原点,建立直角坐标系,
则易知,,
因为表示与直线上某一点的距离,
对任意的,恒有,
所以点到直线的距离为,
设,则,
所以,
所以的最小值为.
故答案为:.
13. 如图,在梯形中,,,将沿直线翻折至的位置,,当三棱锥的体积最大时,则M到三棱锥的外接球的球心的距离为____________.
【答案】
【解析】
【分析】作出图形,易知当三棱锥的体积最大时,平面平面,即可判断的中点是三棱锥的外接球球心,利用三角形的边角关系和余弦定理即可求.
【详解】如图:
当三棱锥的底面上的高最大时,三棱锥的体积最大,此时平面平面,
又平面平面,取的中点,则,
则根据面面垂直的性质定理可得:平面,
取的中点,则,又,且,则,
又,故是三棱锥的外接球球心,且该外接球的半径;
在△中,,
故;
又,故,又,
所以由余弦定理可得,
故答案为:.
14. 如图,在直三棱柱中,E是的三等分点(靠近点A),D是的中点,则三棱锥的体积与三棱柱的体积之比是______.
【答案】
【解析】
【分析】根据,求得,再根据三棱锥的换底性可得,由此可得答案.
【详解】,
E是的三等分点(靠近点A),是的中点,
,,,
又∵,
,
.
三棱锥的体积与三棱柱的体积之比为.
故答案为:.
四、解答题:本题共77分.
15. 在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)由余弦定理得到,再根据题干中的关系可以得到,进而得到角的大小;
(2)根据得到,从而确定的值,由得到,由正弦定理得到,从而由面积公式得到的面积.
【小问1详解】
在中,由余弦定理得,又,则,
而,则.
【小问2详解】
因为,所以,所以,从而,
,
由正弦定理,得,
因此.
16. 如图,在三棱柱中,,,,.
(1)求证:平面平面ABC;
(2)求四棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)6
【解析】
【分析】(1)如图,根据全等三角形的性质可得,利用勾股定理的逆定理可得,结合线面和面面垂直的判定定理即可证明;
(2)由(1)可得,结合锥体的体积公式计算即可求解.
【小问1详解】
如图,取BC的中点M,连接AM,,
∵在三棱柱中,,,
∴,.又,,
∴,∴,∴,.
在中,,,,
∴,∴.
又,且,平面ABC,
∴平面ABC,又平面,
∴平面平面ABC.
【小问2详解】
由(1)可知平面ABC,又,
∴四棱锥的体积为:
.
17. 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a+b=6,c=4,且.
(1)求C;
(2)求△ABC的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先用正弦定理将边转化成对应角正弦值,再利用三角形内角和将化成,最后展开化简即可.
(2)先利用余弦定理求出,在利用面积公式求出△ABC的面积
【小问1详解】
因为,
所以在△ABC中由正弦定理可知:,
又因为,
所以,
所以,
所以,
即.
因为,所以,
即,
因为,
所以.
【小问2详解】
由(1)可知,所以,
由余弦定理可得,
因为
所以,
解得,
所以.
18. 如图,在四棱锥中,平面,,为等边三角形,,,分别是,的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面的夹角的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【解析】
【分析】(1)通过取中点构造辅助线,利用平行四边形证明线线平行,再结合线面平行的判定定理,证得平行于平面.
(2)建立空间直角坐标系,确定各点坐标后求出两个平面的法向量,利用法向量的夹角公式计算,得到平面与平面的夹角.
【小问1详解】
取的中点,连接,,因为为的中点,
所以,且,
又,且,所以,,
所以四边形为平行四边形,所以,
又平面,平面,所以平面.
【小问2详解】
分别取,的中点,,连接,,则,,
因为平面,,平面,所以,,
所以,,所以,,两两垂直.
以为坐标原点,直线,,分别为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
设,则,,,,
所以,,.
设平面的一个法向量,则即令,
解得,,所以,
设平面的一个法向量,则即令,
解得,,所以,
记平面与平面的夹角为,
则.
又,所以,即平面与平面的夹角的大小为.
19. 在中,,,,分别是角,,的对边,请在①;②两个条件中任选一个,解决以下问题:
(1)求角的大小;
(2)如图,若为锐角三角形,且其面积为,且,,线段与线段相交于点,点为重心,求线段的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)若选①,先由正弦定理的边角互化,然后结合余弦定理即可得到结果;
若选②,先由正弦定理的边角互化,再结合二倍角公式,即可得到结果.
(2)用、作为平面内的一组基底表示出,再根据平面向量共线定理及推论表示出,即可表示,利用面积公式求出,再由三角形为锐角三角形求出的取值范围,最后根据数量积的运算律及对勾函数的性质计算可得.
【小问1详解】
若选①,因为,由正弦定理可得,,化简可得
,又因为,则,,
故.
若选②,因为,由正弦定理可得,,
且,则,且,
所以,其中,
所以,则.
【小问2详解】
由题意可得,,
所以,
因为、、三点共线,故设,
同理、、三点共线,故设,
则,解得,
所以,
则,
因为,所以,
又因为为锐角三角形,
当为锐角,则,即,
即,所以;
当为锐角,则,即,
则,即,所以;
综上可得,
又因为,
则,
因为,则,
且在上单调递减,,
所以,即,
所以.
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石嘴山市第一中学2025-2026学年高一年级下5月阶段检测
数学试题
(本卷共150分,时间120分钟.)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.
1. 若复数满足,则( )
A. -2 B. 0 C. D. 2
2. 已知点D是所在平面上一点,且满足,则( )
A. B. C. D.
3. 已知m,n是两条不同的直线,是两个不同的平面,下列说法正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
4. 在中,内角的对边分别为.已知,且,则( )
A. B. C. D.
5. 德国著名的天文学家开普勒说过:“几何学里有两件宝,一个是勾股定理,另一个是黄金分割,如果把勾股定理比作黄金矿的话,那么可以把黄金分割比作钻石矿”黄金三角形有两种,其中底与腰之比为黄金分割比的黄金三角形被认为是最美的三角形,它是两底角为的等腰三角形(另一种是两底角为的等腰三角形),例如,五角星由五个黄金三角形与一个正五边形组成,如图所示,在其中一个黄金中,.根据这些信息,可得( ).
A. B. C. D.
6. 底面半径为2,母线长为4的圆锥的表面积为( )
A. B. C. D.
7. 已知一个正四棱台的上、下底面边长分别为2,8,侧棱长为,则该正四棱台的体积为( )
A. B. C. D.
8. 函数, ,且,则 的最小值为( )
A. 8 B. 10 C. 14 D. 16
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9. 中,,边上的中线,则下列说法正确的有( )
A. 为定值 B.
C. D. 的最大值为
10. 已知的内角所对的边分别为,下列四个命题中正确的命题是( )
A. 若,,,则符合条件的有两个
B. 若,,,则符合条件的有且只有一个
C. 若,则一定是锐角三角形
D. 若,则一定是等腰三角形
11. 如图,在棱长为2的正方体中,E是棱BC的中点,F是侧面上的动点,且平面,则( )
A. 点F到直线的距离为定值
B. 线段的长度最小值为
C. 二面角的余弦值为
D. 直线与平面所成角的余弦值为
三、填空题
12. 设,若平面上点满足,对于任意,有,则的最小值为__________.
13. 如图,在梯形中,,,将沿直线翻折至的位置,,当三棱锥的体积最大时,则M到三棱锥的外接球的球心的距离为____________.
14. 如图,在直三棱柱中,E是的三等分点(靠近点A),D是的中点,则三棱锥的体积与三棱柱的体积之比是______.
四、解答题:本题共77分.
15. 在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的面积.
16. 如图,在三棱柱中,,,,.
(1)求证:平面平面ABC;
(2)求四棱锥的体积.
17. 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a+b=6,c=4,且.
(1)求C;
(2)求△ABC的面积.
18. 如图,在四棱锥中,平面,,为等边三角形,,,分别是,的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面的夹角的大小.
19. 在中,,,,分别是角,,的对边,请在①;②两个条件中任选一个,解决以下问题:
(1)求角的大小;
(2)如图,若为锐角三角形,且其面积为,且,,线段与线段相交于点,点为重心,求线段的取值范围.
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