内容正文:
数学试题
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5m的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
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. 如图,一个三棱柱形容器中盛有水,则盛水部分的几何体是( )
A. 四棱台 B. 四棱锥 C. 四棱柱 D. 三棱柱
【答案】C
【解析】
【分析】根据几何体结构特征直接判断即可.
【详解】记水面与三棱柱四条棱的交点分别为,如图所示,
由三棱锥性质可知,和是全等的梯形,
又平面平面,
平面分别与平面和相交于,
所以,同理,
又,所以互相平行,
所以盛水部分的几何体是四棱柱.
故选:C
2. 已知,复数,则
A. -2 B. 1 C. 0 D. 2
【答案】D
【解析】
【详解】分析:先利用复数的除法法则化简等式的右边,再利用复数相等的定义得到相关值.
详解:因为,
所以,
即.故选D.
点睛:本题考查复数的除法法则、复数相等的概念等知识,意在考查学生的基本计算能力.
3. 已知平面向量,且,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】根据模的坐标运算得,根据垂直关系可得,再根据模长关系运算求解.
【详解】因为,所以,,
又因为,所以,则,
所以.
故选:C.
4. 在中,,,,则( )
A. 3 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据数量积的定义运算即可得解.
【详解】因为,,,
所以
故选:D.
5. 如图所示,矩形是水平放置的一个平面图形的直观图,其中,,则原图形的面积是( )
A. B. 12 C. 12 D. 24
【答案】A
【解析】
【分析】根据斜二测画法求出直观图的面积,进而即可得到原图形的面积.
【详解】由斜二测画法可知,
所以,
所以,
所以,
故选:A.
6. 在中,点D在BC上,且满足,点E为AD上任意一点,若实数x,y满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先根据平面向量基本定理及共线向量定理的推论,由三点共线得,且,再根据“1”的代换,运用基本不等式可得答案.
【详解】,
由三点共线可得,且,
所以,
当且仅当即时等号成立.
故选:D.
7. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据正弦定理及两角和的正弦公式化简可得,进而结合余弦定理可得,进而结合面积公式即可求解.
【详解】由,
根据正弦定理得,,
即,
即,
即,
因为,则,
所以,即,
所以,
又,
则,即,
又,
所以的面积为.
故选:A.
8. 长方体中,,,M为的中点,P为下底面ABCD上一点,若直线平面,则的面积的最小值为( )
A. B. C. D. 1
【答案】A
【解析】
【分析】取中点,证明平面平面,确定在上运动,当时面积最小,计算得到答案.
【详解】取中点,连接,
因为,所以四边形是平行四边形,
所以,平面,平面,故平面,
同理可证平面,
又,平面,
故平面平面,平面平面,
结合P为下底面ABCD上一点,故在上运动,且为直角三角形,
当时,最小,最小值为,
此时的面积最小,求得.
故选:A
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. 已知向量,,,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用平面向量的坐标运算可求出、的值,可得出向量、的坐标,利用平面向量共线的坐标表示可判断A选项;利用平面向量数量积的坐标运算可判断BCD选项.
【详解】因为向量,,,
所以,,解得,则,,
对于A选项,,
因为,则与不共线,A错;
对于B选项,,则,
故,B对;
对于C选项,,C对;
对于D选项,,,故,D对.
故选:BCD.
10. 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为AC、BD的交点,直线A1C交平面C1BD于点M,则下列结论正确的是( )
A. C1、O、A、M四点共面
B. 直线C1O与直线A1C为异面直线
C. 直线A1A与直线OM相交
D. D1、D、O、M四点共面
【答案】AC
【解析】
【分析】根据点与线,点与面,线与面的位置关系逐项判断即可求解.
【详解】对于A选项,如图,连接,
因为O为AC、BD的交点,直线A1C交平面C1BD于点M,
所以点在平面与平面的交线上,即三点共线,
则点、、、四点共面,故选项A正确;
对于B选项,由选项A的分析可知三点共线,所以直线与直线相交,故选项B错误;
对于C选项,因为为的中点,点为直线与平面的交点,所以不是的中点,
又因为平面,且与不平行,所以直线与直线相交,故选项C正确;
对于D选项,因为点、、均在平面内,点不在平面内,
且直线与直线没有交点,所以直线与直线异面,
则点、、、四点不共面,故选项D错误,
故选:AC.
11. 已知中,角所对的边分别是且,,,则下列结论正确的是( )
A. 是锐角三角形 B. C. 的面积为 D. AB的中线长为
【答案】BC
【解析】
【分析】根据大边对大角可知角为钝角,可得A错误;由余弦定理以及三角形面积公式计算可得BC正确,结合余弦定理判断D错误.
【详解】对于A,由题意可知边最大,所以角为的最大内角,
易知,因此角为钝角,可得A错误;
对于B,易知,又,可得,即B正确;
对于C,由,可得的面积为,即C正确;
对于D,设AB的中线为,易知,可得,即D错误.
故选:BC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 如图,飞机飞行的航线和地面目标在同一铅直平面内,在处测得目标的俯角为,飞行10千米到达处,测得目标的俯角为,这时处与地面目标的距离为________
【答案】
【解析】
【分析】将题意转化为解三角形问题,利用正弦定理计算即可.
【详解】根据题意可知,.
在中,由正弦定理得,即.
故答案为:.
13. 如图,平面内有三个向量,其中与的夹角为,与的夹角为,且,,若,则___________.
【答案】3
【解析】
【分析】对两边平方得出①,对两边同时点乘即可得出②,联立①②即可解出的值.
【详解】与的夹角为,与的夹角为,且,;
对两边平方得:①;
对两边点乘得:,两边平方得:②;
①②得:;根据图象知,,
,代入得,;
.
故答案为:3
14. 已知某圆台的侧面展开图如图所示,其中,若此圆台的上、下底面圆周都在球的球面上,则球的表面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】由对应关系可得圆台的上、下底面圆半径分别为,进而计算出圆台的高,设球心到点所在的底面的距离为,表示到点所在底面的距离,利用球半径相等建立等量关系,解方程即可得到结果.
【详解】设圆台的上、下底面圆半径分别为,
由题意得,,,解得.
如图,设圆台的上、下底面圆心分别为,则圆台的高为.
设球的半径为,球心到点所在的底面的距离为,
则到点所在的底面的距离为,
由题意得,,解得,
所以球的表面积为.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明,证明过程及演算步骤.
15. 已知复数,,且是实数.
(1)求;
(2)在复平面内,复数对应的点在第四象限,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题中条件及复数的乘法法则、复数的分类即可求解的值,再根据共轭复数的定义即可求解;
(2)由(1)知,根据复数的加法运算及复数的几何意义即可求解.
【小问1详解】
∵,,
∴.
∵是实数,∴,解得.
∴,∴.
【小问2详解】
由(1)知,∴.
∵复数对应的点在第四象限,
∴,解得,即实数m的取值范围为.
16. 已知向量.
(1)若单位向量与共线,求向量的坐标;
(2)若与垂直,求的值.
【答案】(1)或
(2)
【解析】
【分析】(1)根据单位向量的定义,结合共线向量的坐标运算公式求解即可;
(2)根据向量平方和数量积的坐标运算公式进行计算即可.
【小问1详解】
因为两向量共线,是单位向量,
所以设,
得到
解得或.
【小问2详解】
因为与垂直,
所以,
即,
解得.
17. 如图,在四棱锥中,平面,,,,为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)若二面角的大小为,求四棱锥体积.
【答案】(1)因为 为 的中点,且 ,所以 ,
又因为 且 ,所以 且 ,
因此,四边形 是平行四边形,故 ,
因为 平面 , 平面 ,
所以 平面 ;
(2)连接,由 且 ,,,可知四边形 是正方形,
因为,因此 ,且 ,
在 中,,故 ,
在 中,,故 ,
在 中,,所以 ,
即 ,
因为 平面 , 平面 ,所以 ,
又因为 ,且 平面 ,所以 平面 ,
因为 平面 ,所以平面 平面 。
(3)1
【解析】
【分析】(1)根据线面平行的判定定理求证;
(2) 根据面面垂直的判定定理求证;
(3)利用四棱锥的体积公式求解.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
略;
【小问3详解】
因为 平面 , 平面 ,所以 ,
又因为 ,且 , 平面 ,所以 平面 ,
因为 平面 ,所以 ,
因此 就是二面角 的平面角,即 ,
在 中,,,所以 ,
梯形 的上底 ,下底 ,高 ,
故梯形 面积为
所以四棱锥的体积为 .
18. 在中,角的对边分别为,已知.
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)若的面积为,且,求的周长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据正弦定理,将边换成角,再根据两角和与差公式化简合并,即可求解;
(2)根据同三角函数关系可求出,再根据正弦定理求出,根据二倍角公式求出;
(3)根据三角形面积公式和余弦定理即可求解.
【小问1详解】
因为,
由正弦定理得,
则,
因为,则,
故.
【小问2详解】
∵,且,
∴,
∵,,
∴,解得,
∵,∴,
∴,
∴.
【小问3详解】
∵,∴,
由余弦定理得,
∴,
又,∴,则,
∴,
于是的周长.
19. 如图,在四棱锥中,底面为矩形,侧面底面,,,
(1)求证:平面;
(2)若,分别为棱,的中点,求证:∥平面;
(3)设为等边三角形,求直线与平面所成角的大小.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直的性质定理即可证明平面;
(2)易证四边形是平行四边形,进而根据线面平行的判断定理证明即可;
(3)由(1)可知平面平面,进而可知是直线与平面所成角,在三角形中求解即可.
【小问1详解】
因为底面为矩形,所以,
因为侧面底面,侧面底面,底面,
所以平面.
【小问2详解】
取中点,连接,,
因为是中点,所以,,
又因为矩形,所以,,且是中点,
所以,,
所以四边形是平行四边形,
所以,
又因为平面,平面,
所以平面.
【小问3详解】
由(1)可知平面,
因为平面,
所以平面平面,
又平面平面,
因为为等边三角形,
所以,平面,
所以平面,
连接,所以是直线与平面所成角,
在矩形中,,
在正中,,
所以,
因为,
因此,
即直线与平面所成角为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
数学试题
(试卷满分:150分,考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,用0.5m的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,请将答题卡上交.
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. 如图,一个三棱柱形容器中盛有水,则盛水部分的几何体是( )
A. 四棱台 B. 四棱锥 C. 四棱柱 D. 三棱柱
2. 已知,复数,则
A. -2 B. 1 C. 0 D. 2
3. 已知平面向量,且,则( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
4. 在中,,,,则( )
A. 3 B. C. D.
5. 如图所示,矩形是水平放置的一个平面图形的直观图,其中,,则原图形的面积是( )
A. B. 12 C. 12 D. 24
6. 在中,点D在BC上,且满足,点E为AD上任意一点,若实数x,y满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
8. 长方体中,,,M为的中点,P为下底面ABCD上一点,若直线平面,则的面积的最小值为( )
A. B. C. D. 1
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. 已知向量,,,则下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,O为AC、BD的交点,直线A1C交平面C1BD于点M,则下列结论正确的是( )
A. C1、O、A、M四点共面
B. 直线C1O与直线A1C为异面直线
C. 直线A1A与直线OM相交
D. D1、D、O、M四点共面
11. 已知中,角所对的边分别是且,,,则下列结论正确的是( )
A. 是锐角三角形 B. C. 的面积为 D. AB的中线长为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 如图,飞机飞行的航线和地面目标在同一铅直平面内,在处测得目标的俯角为,飞行10千米到达处,测得目标的俯角为,这时处与地面目标的距离为________
13. 如图,平面内有三个向量,其中与的夹角为,与的夹角为,且,,若,则___________.
14. 已知某圆台的侧面展开图如图所示,其中,若此圆台的上、下底面圆周都在球的球面上,则球的表面积为______.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明,证明过程及演算步骤.
15. 已知复数,,且是实数.
(1)求;
(2)在复平面内,复数对应的点在第四象限,求实数m的取值范围.
16. 已知向量.
(1)若单位向量与共线,求向量的坐标;
(2)若与垂直,求的值.
17. 如图,在四棱锥中,平面,,,,为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)若二面角的大小为,求四棱锥体积.
18. 在中,角的对边分别为,已知.
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)若的面积为,且,求的周长.
19. 如图,在四棱锥中,底面为矩形,侧面底面,,,
(1)求证:平面;
(2)若,分别为棱,的中点,求证:∥平面;
(3)设为等边三角形,求直线与平面所成角的大小.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$