内容正文:
数学试题
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.
4.本试卷主要考试内容:人教A版必修第二册第六章至第八章第三节.
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,只有一项是符题目要求的.
1. 与三棱台的顶点数相同的几何体可以是( )
A. 三棱锥 B. 四棱锥
C. 四棱柱 D. 五棱锥
【答案】D
【解析】
【分析】先确定三棱台的顶点数,再判断各选项中几何体的顶点数即可得结论.
【详解】三棱台的顶点数为6,三棱锥的顶点数为4,
四棱锥的顶点数为5,四棱柱的顶点数为8,五棱锥的顶点数为6.
2. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】 ,则,
则.
3. 已知的内角的对边分别为,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】A
【解析】
【分析】借助正弦定理边角互化及二倍角公式,结合充分条件与必要条件定义讨论即可得.
【详解】由,得 ,即;
由,得 ,则 ,不一定满足;
故“”是“”的充分不必要条件.
4. 已知是同一平面内的两个不共线的向量,若,且,则( )
A. . B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由,设,则,
故,消去得.
5. 欧拉公式是由数学家欧拉发现的,被誉为数学上最优美的公式之一.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】,即,,
故,则 ,解得,则.
6. 已知是的重心,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为是的重心,所以,
则在上的投影向量为.
7. 如图,测量河对岸的塔高时,可以选择与塔底在同一水平面内的两个测量点与,先测得米,并在点处测得塔顶的仰角为,则塔高( )
A. 米 B. 米
C. 米 D. 米
【答案】C
【解析】
【详解】由题可知,由正弦定理得,
其中
,
则米.
因为,所以米.
8. 如图,在直三棱柱中,,侧面是正方形,是线段上的动点,当取得最小值时,的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】通过将沿翻折至与共面,把空间中求最小值的问题,转化为平面内三点共线时的线段最短问题,结合已知边长与正方形性质,计算出相关线段长度,利用勾股定理求得等腰 的高,进而算出其面积.
【详解】如图,将沿着翻折,使其与共面,
可知当三点共线时,取得最小值.
过作,因为,侧面是正方形,
所以 ,
因为在直三棱柱中,,,,所以平面,
又平面,所以,翻折之后两者的垂直关系不变,
则为的中点,则,
则的边上的高为,
则的面积为.
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. 关于平面向量,下列结论不正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则或
C. 若,则
D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】由向量模长概念、垂直关系可判断AB,通过反例可判断CD.
【详解】由,得,则,A正确.
由,得或或不正确.
取,满足,此时不相等,C不正确.
取,满足,此时不相等,D不正确.
10. 如图,封闭图形由线段和曲线组成,其中三点共线,,曲线是以为圆心,为半径的一段弧,且所对的圆心角为,将该图形绕着所在的直线旋转一周得到旋转体,则( )
A. 该旋转体由个球体和1个圆锥体组成
B. 该旋转体由个球体和1个圆锥体组成
C. 该旋转体的表面积为
D. 该旋转体的体积为
【答案】BC
【解析】
【详解】由题知,该旋转体由个球体和1个圆锥体组成,半球体的半径为3,圆锥体的底面半径为3,高为6,母线长为,
则该旋转体的表面积为,体积为.
11. 已知的内角的对边分别为,若,且的面积,则( )
A.
B.
C.
D. 关于的方程存在2个不相等的实数根
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用三角形的面积公式并结合正弦定理判断A,利用余弦定理结合基本不等式判断B,利用两角差的余弦公式结合辅助角公式判断C,结合题意得到,进而求出角度判断D即可.
【详解】对于A,因为,由,解得,
由两角和的正弦公式得,
由正弦定理得,故A正确;
对于B,由余弦定理,,
即,
由基本不等式得,当且仅当时,等号成立,
得到,即,解得,故B错误;
对于C,由题意得
,由,得,则
因为,所以,故有,即C正确;
对于D,由题意得
,则,
由,得,则 或 ,
解得或,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则的虚部为__________.
【答案】
【解析】
【详解】由题意得,则,可得虚部为.
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,且,则在中,___________.
【答案】9
【解析】
【详解】由题可知,,
则在原图中, ,则
14. 已知向量满足 ,且 ,则的最大值为__________.
【答案】5
【解析】
【分析】求出向量的夹角及,设,取的中点,利用数量积运算可得点是以为圆心,2为半径的圆上的动点,结合圆的几何性质可求得的最大值.
【详解】如图,记,
则,,
可得
则.
取的中点,则
,
则,
则,
故是以为圆心,2为半径的圆上的动点,
.
易得 ,所以.
所以的最大值为5.
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. 已知向量,
(1)求;
(2)求向量与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)借助向量坐标运算及模长公式计算即可得;
(2)借助向量坐标运算、模长公式与夹角公式计算即可得.
【小问1详解】
因为,所以,
则;
【小问2详解】
因为,所以,
则.
设与的夹角为,
则.
16. 已知复数是关于的方程的一个复数根.
(1)求的值;
(2)若复数在复平面内对应的点位于第二象限,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由题可得,
则
解得
【小问2详解】
由(1)可得
,
则
解得 ,即的取值范围为.
17. 一个有盖的圆柱体容器的轴截面是边长为2的正方形,容器内部装满了水,容器壁厚度忽略不计.
(1)求该容器的表面积与容积;
(2)若另一个圆锥体容器的底面半径为2,母线长为,将圆柱体容器内的水全部倒入圆锥体容器(水的损耗忽略不计),且圆锥体容器的底面水平放置,求圆锥体容器中水面的高度.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据圆柱表面积、体积公式求解;
(2)利用圆台体积公式求解.
【小问1详解】
因为圆柱的轴截面是边长为2的正方形,所以圆柱的底面半径为1,高为2,
则该容器的表面积为,
容积为.
【小问2详解】
由题可得圆锥体容器的高为2.
设水面的高度为,半径为,则,即,
则 ,
则 ,
整理得,
则,即圆锥体容器中水面的高度为.
18. 如图,在长方形中,是的中点,是线段上的点(含端点).
(1)若,用表示;
(2)求的取值范围;
(3)延长到点,使得,若,求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由向量基本定理可得答案;
(2)方法一:为基底,表达出,得到关于的关系式,求出最值;方法二:利用向量的投影进行求解,得到最值;
(3)以为基底,表达出,两边平方后可得,求出答案
【小问1详解】
因为,所以.
又是的中点,所以,
从而.
【小问2详解】
(方法一)因为是线段上的点,
所以.
又,所以
.
由,得,故的取值范围为.
(方法二),分别记在上的射影为.
由向量的投影可知,当运动到点处时,取得最小值,
当运动到点处时,取得最大值.
记的交点为,易得,
则,
则,
则,故的取值范围为.
【小问3详解】
由题可知,
因为,所以 .
又,所以,
则,从而,
,
则,
则.
19. 如图,在平面四边形中, .
(1)若,求;
(2)判断 是否为定值.若是,求出该定值;若不是,说明理由;
(3)若 ,设的面积分别为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)是,
(3)
【解析】
【分析】(1)直接根据余弦定理即可得结果;
(2)分别在和中,两次运用余弦定理即可得结果;
(3)根据三角形面积公式结合(2)中的结论,将表示为关于的函数,求其函数值域即可.
【小问1详解】
设,则 .
由,得.
在中,.
【小问2详解】
在中,
.
在中,
,
则 ,
得,
故 是定值,且该定值为.
【小问3详解】
,
,
则.
由(2)可知,
则,
则.
设 ,则.
由,得.
令 ,则.
易知函数在内单调递减,则 ,
则,
则,
故的取值范围为.
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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.
4.本试卷主要考试内容:人教A版必修第二册第六章至第八章第三节.
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,只有一项是符题目要求的.
1. 与三棱台的顶点数相同的几何体可以是( )
A. 三棱锥 B. 四棱锥
C. 四棱柱 D. 五棱锥
2. 已知,则( )
A. B.
C. D.
3. 已知的内角的对边分别为,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分又不必要条件
4. 已知是同一平面内的两个不共线的向量,若,且,则( )
A. . B.
C. D.
5. 欧拉公式是由数学家欧拉发现的,被誉为数学上最优美的公式之一.已知,则( )
A. B. C. D.
6. 已知是的重心,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
7. 如图,测量河对岸的塔高时,可以选择与塔底在同一水平面内的两个测量点与,先测得米,并在点处测得塔顶的仰角为,则塔高( )
A. 米 B. 米
C. 米 D. 米
8. 如图,在直三棱柱中,,侧面是正方形,是线段上的动点,当取得最小值时,的面积为( )
A. 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. 关于平面向量,下列结论不正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则或
C. 若,则
D. 若,则
10. 如图,封闭图形由线段和曲线组成,其中三点共线,,曲线是以为圆心,为半径的一段弧,且所对的圆心角为,将该图形绕着所在的直线旋转一周得到旋转体,则( )
A. 该旋转体由个球体和1个圆锥体组成
B. 该旋转体由个球体和1个圆锥体组成
C. 该旋转体的表面积为
D. 该旋转体的体积为
11. 已知的内角的对边分别为,若,且的面积,则( )
A.
B.
C.
D. 关于的方程存在2个不相等的实数根
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则的虚部为__________.
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,且,则在中,___________.
14. 已知向量满足 ,且 ,则的最大值为__________.
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. 已知向量,
(1)求;
(2)求向量与夹角的余弦值.
16. 已知复数是关于的方程的一个复数根.
(1)求的值;
(2)若复数在复平面内对应的点位于第二象限,求的取值范围.
17. 一个有盖的圆柱体容器的轴截面是边长为2的正方形,容器内部装满了水,容器壁厚度忽略不计.
(1)求该容器的表面积与容积;
(2)若另一个圆锥体容器的底面半径为2,母线长为,将圆柱体容器内的水全部倒入圆锥体容器(水的损耗忽略不计),且圆锥体容器的底面水平放置,求圆锥体容器中水面的高度.
18. 如图,在长方形中,是的中点,是线段上的点(含端点).
(1)若,用表示;
(2)求的取值范围;
(3)延长到点,使得,若,求.
19. 如图,在平面四边形中, .
(1)若,求;
(2)判断 是否为定值.若是,求出该定值;若不是,说明理由;
(3)若 ,设的面积分别为,求的取值范围.
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