内容正文:
育才中学校高2028届高一下数学联考复习题2
数学试题
(满分:150分;考试时间:120分钟)
注意事项:
1.答卷前,请考生先在答题卡上准确工整地填写本人姓名、准考证号;
2.选择题必须使用2B铅笔填涂:非选择题必须使用0.5mm黑色签字笔答题;
3.请在答题卡中题号对应的区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效;
4.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、损毁;考试结束后,将答题卡交回.
第Ⅰ卷
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,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知复数(为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用虚数单位的幂的运算及除法运算法则计算化简后,根据虚部的定义得到答案.
【详解】∵,
∴的虚部为-1,
故选:A.
2. 平面向量,满足,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用投影向量的公式即可求解.
【详解】由在上的投影向量为,
故选:B.
3. 设是两条不同的直线,是三个不同的平面 则下列选项正确的为( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【答案】B
【解析】
【分析】结合空间中直线、平面平行的判定定理与性质定理,逐项分析即可.
【详解】对于A,若,则或,故A错误;
对于B,根据平面平行的传递性可知,若,则,故B正确;
对于C,由,当相交时,可得,当时,可能相交,故C错误;
对于D,若,则或与异面,故D错误.
4. 如图,在中,.设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】依题意有.
5. 已知圆锥的轴截面为正三角形,且侧面积是,则该圆锥的高为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】设圆锥的底面半径为,根据侧面积求出,进而求出圆锥的高即可.
【详解】设圆锥的底面半径为,
则轴截面边长为,圆锥的高,
由侧面积是,
则,
解得,即.
故选:C
6. 将长、宽分别为和的长方形沿对角线折成直二面角,得到四面体,则四面体的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】取的中点,说明为四面体的外接球的球心,求出球的半径,利用球体的表面积公式可求得结果.
【详解】取的中点,连接、,如下图所示:
由题意,
因为,为的中点,所以,,
所以,为四面体的外接球的球心,且球的半径为,
因此,四面体的外接球的表面积为.
故选:A.
【点睛】方法点睛:求空间多面体的外接球半径的常用方法:
①补形法:侧面为直角三角形,或正四面体,或对棱二面角均相等的模型,可以还原到正方体或长方体中去求解;
②利用球的性质:几何体中在不同面均对直角的棱必然是球大圆直径,也即球的直径;
③定义法:到各个顶点距离均相等的点为外接球的球心,借助有特殊性底面的外接圆圆心,找其垂线,则球心一定在垂线上,再根据带其他顶点距离也是半径,列关系求解即可.
7. 在锐角中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据余弦定理,正弦定理,三角恒等变换得,进而得,再结合锐角三角形求得,最后求解范围即可.
【详解】因为,所以.
因为,所以,
所以,所以.
因为,
所以,即,
所以.
因为是锐角三角形,,,
所以,即.
因为,
所以,所以.
因为,所以,
所以.
8. 已知非零向量与满足,且,,点是的边上的动点,则的最小值为( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先确定,取的中点,连接,以为坐标原点,建立直角坐标系,通过向量数量积的坐标表示即可求解.
【详解】因为分别表示与方向上的单位向量,
所以向量所在直线与的平分线重合,
又,即与垂直,
由三线合一可知,,如图,取的中点,连接,则⊥,
又,
其中,
所以,,故,
以为坐标原点,建立直角坐标系,
则,, ,设,
,
,
,
当时 的最小值为,故的最小值为.
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. 设,是关于的方程的两根,其中,.若为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据虚根成对原理可得,再由韦达定理求出、,最后计算模即可.
【详解】因为,是关于的方程的两根,其中,且,
所以,
所以,所以,
,所以,
则,故A错误,B正确,C正确;
,故D正确.
故选:BCD
10. 软木锅垫一般用于餐厅、咖啡厅、酒店等公共饮食场所,可作广告饰品以提高形象.如图,这是一个边长为10厘米的正六边形的软木锅垫,则下列选项正确的是( )
A. 向量与向量是相等向量 B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】根据相等向量的定义判断A,根据数量积的定义判断B,C,根据向量的线性运算定义求,再解三角形求其大小,判断D.
对于A,由图可得向量与向量方向相同,大小相等,
所以向量与向量相等向量,A正确.
对于B,由图易得,,则向量与向量的夹角为,
则,B错误.
如图,因为,,
则,C正确.
为正三角形,连接交于点,由对称性可知,,
且,,则,,
故,D正确.
11. 如图,在棱长为的正方体中,为的中点,为线段上动点(包括端点),则下列说法中正确的是( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 直线与直线所成角的余弦值为
C. 的最小值为
D. 点在正方体表面上运动(包含边界),且,则点的轨迹长度为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据体积桥可确定A正确;作出异面直线所成角,结合余弦定理可求得B正确;将与沿直线展开到同一平面内,根据可求得C错误;过作出平面的平行平面截正方体所得的截面,根据线面垂直关系可确定点轨迹即为正六边形,知D正确.
【详解】对于A,连接,
四边形为正方形,,
平面,平面,,
平面,,平面,
点到平面的距离,
又,
,即三棱锥的体积为定值,A正确;
对于B,延长至点,使得,连接,
,,又,
四边形为平行四边形,,
异面直线与所成角即为(或其补角),
,,,
,
直线与直线所成角的余弦值为,B正确;
对于C,将与沿直线展开到同一平面内,如下图所示,
(当且仅当为线段与交点时取等号),;
,,;
,为等边三角形,,
,
,
的最小值为,C错误;
对于D,,,,平面,
平面,又平面,;
同理可证得:,
,平面,平面;
取中点,连接,
,平面,平面,平面,
,平面,平面,平面,
,平面,平面平面,
作出平面截正方体所得的截面,其中分别为的中点,则截面平面;
平面,平面,
则当平面时,,
点的轨迹即为正六边形,点的轨迹长度为,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.第14题第一空2分,第二空3分.
12. 已知向量,.且,则实数______.
【答案】
【解析】
【分析】由的坐标,求得的坐标,利用向量垂直的坐标表示式列出方程求解即得.
【详解】由向量,,得.
由,得,即,解得.
故答案为:
13. 已知锐角三角形的三边长分别为,则的取值范围为____.
【答案】
【解析】
【详解】由题意得,,解得
14. 以正四棱锥的侧棱与底面所成角的正弦值为自变量,则相邻两侧面所成角的正弦值与的关系是________________.
【答案】
【解析】
【分析】作出辅助线,找到为相邻两侧面所成角,设,得到,,由勾股定理和三角形面积相等得到,表达出,,利用求出答案.
【详解】不妨设,如图,作⊥,连接,
正四棱锥中,⊥底面,平面,
所以⊥,
则,
,
由≌得⊥,故即为相邻两侧面所成角,
故,
因为⊥,⊥,,平面,
所以⊥平面,
因为平面,所以⊥,
由勾股定理得,
在中,.
因为,故,
即,
.
,
,
,
.
故答案为:
三、解答题:本题共5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,
(1)若,求与夹角的余弦值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出坐标,由,求得,根据向量夹角公式求解;
(2)由两向量平行的坐标关系求得,又,结合诱导公式和二倍角余弦公式求解.
【小问1详解】
由题:,
所以 ,解得,
所以,
所以.
【小问2详解】
,解得,
,
故.
16. 如图,在平面四边形中,,.
(1)若,,求的值;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用余弦定理可求出的长,然后利用正弦定理可求得的值;
(2)利用余弦定理结合可求出的长,即可得出的值,再利用同角三角函数的基本关系以及三角形的面积公式求解即可.
【小问1详解】
在中,,,
由余弦定理得,
所以,
在中,,,,
所以由正弦定理得,得,
,得.
【小问2详解】
在中,,
由余弦定理得,
在中,,,
则余弦定理得,
因为,所以,解得,
所以,
因为,所以,
所以的面积.
17. 在如图所示的几何体中,平面平面ABCD,四边形ADNM是矩形,四边形ABCD为梯形,,,.
(1)求证:平面MBC;
(2)已知直线AN与BC所成角为60°,求点C到平面MBD的距离
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【解析】
【分析】取CD的中点E,连接BE、NE,根据题意可得平面,平面,利用面面平行的判定定理和性质即可证明;
(2)根据题意知四边形为菱形,可得直线AN与BC所成角为,利用余弦定理求出AM,进而求出,结合三棱锥等体积法即可求出点C到平面MBD的距离.
【小问1详解】
由题意得,
取CD的中点E,连接BE、NE,则且,
故四边形是平行四边形,所以,
又平面,所以平面,
又且,且,
则且,故四边形是平行四边形,
所以,又平面,所以平面,
由得,平面平面,
因为平面,所以平面;
【小问2详解】
因为矩形平面,所以平面,
又,所以四边形为菱形,
则,直线AN与AE所成角为,
设AM的长为x,则,
在中,由余弦定理,得,
即,由解得,
所以,得,
在中,,
所以的高为,故,
设点C到平面MBD的距离为h,
则,
由,得,解得.
即点C到平面MBD的距离为.
【点睛】
18. 如图,在三棱柱中,底面中角为直角,,侧面底面.
(1)求证:;
(2)当,直线与平面所成角为时,
(i)求证:平面平面;
(ii)求二面角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)(i)证明见解析;(ii)
【解析】
【分析】(1)先求证平面,进而得,接着由是菱形得,从而得平面,进而得证.
(2)(i)求证平面即可由面面垂直的判定定理得证平面平面;
(ii)分别作交于,作交于,连接,进而得平面,从而得是二面角的平面角,接着由等面积法求出和即可由得解.
【小问1详解】
因为,所以,
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,
因为平面,所以,
由三棱柱性质得四边形是平行四边形,又因为,
所以是菱形,所以,
因为,、平面,所以平面,
因为平面,所以.
【小问2详解】
(i)当时,因为,
所以,所以,
由(1)平面,平面,所以,
因为,、平面,所以平面,
因为平面,所以平面平面;
(ii)因为平面,平面,
所以直线与平面所成的角为,所以,
因为,且,,,故,
作交于,
因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,又平面,所以,
作交于,连接,
因为,、平面,所以平面,
因为平面,所以,
所以是二面角的平面角,
因为即,所以,
因为即,所以,
所以,
所以二面角的正弦值为.
【点睛】思路点睛:本题在求二面角时采用的方法是定义法,通过作交于和作交于,从而作出二面角的棱的垂面,进而得到二面角的平面角,再由等面积法求出和即可得解.
19. 在中,角、、所对的边分别为、、,且.
(1)求角的大小;
(2)若点是上一点,且平分
①用,表示的长;
②求的取值范围.
【答案】(1)
(2)①②
【解析】
【分析】()由已知条件,利用正弦定理边角互化及两角和的正弦公式化简即可;
(2)①利用 化简即可求得;② 由①可得,根据角平分线的性质求得,利用三角恒等变换将转化为正切型函数,结合正切函数单调性即可求得.
【小问1详解】
由和正弦定理,可得,
又,所以,
代入式得,因为,所以,
可得,即,又,所以;
【小问2详解】
如下图:①因为平分,则,
由,可得
化简得,则;
②因为平分,所以,即,解得,
则由正弦定理,
,
因,则,,则,即,
故的取值范围是.
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2.选择题必须使用2B铅笔填涂:非选择题必须使用0.5mm黑色签字笔答题;
3.请在答题卡中题号对应的区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效;
4.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、损毁;考试结束后,将答题卡交回.
第Ⅰ卷
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,只有一个选项是符合题目要求的.
1. 已知复数(为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. 1 C. D.
2. 平面向量,满足,,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
3. 设是两条不同的直线,是三个不同的平面 则下列选项正确的为( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
4. 如图,在中,.设,则( )
A. B.
C. D.
5. 已知圆锥的轴截面为正三角形,且侧面积是,则该圆锥的高为( )
A. B. C. D.
6. 将长、宽分别为和的长方形沿对角线折成直二面角,得到四面体,则四面体的外接球的表面积为( )
A. B. C. D.
7. 在锐角中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8. 已知非零向量与满足,且,,点是的边上的动点,则的最小值为( )
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. 设,是关于的方程的两根,其中,.若为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
10. 软木锅垫一般用于餐厅、咖啡厅、酒店等公共饮食场所,可作广告饰品以提高形象.如图,这是一个边长为10厘米的正六边形的软木锅垫,则下列选项正确的是( )
A. 向量与向量是相等向量 B.
C. D.
11. 如图,在棱长为的正方体中,为的中点,为线段上动点(包括端点),则下列说法中正确的是( )
A. 三棱锥的体积为定值
B. 直线与直线所成角的余弦值为
C. 的最小值为
D. 点在正方体表面上运动(包含边界),且,则点的轨迹长度为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.第14题第一空2分,第二空3分.
12. 已知向量,.且,则实数______.
13. 已知锐角三角形的三边长分别为,则的取值范围为____.
14. 以正四棱锥的侧棱与底面所成角的正弦值为自变量,则相邻两侧面所成角的正弦值与的关系是________________.
三、解答题:本题共5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,
(1)若,求与夹角的余弦值;
(2)若,求的值.
16. 如图,在平面四边形中,,.
(1)若,,求的值;
(2)若,,求的面积.
17. 在如图所示的几何体中,平面平面ABCD,四边形ADNM是矩形,四边形ABCD为梯形,,,.
(1)求证:平面MBC;
(2)已知直线AN与BC所成角为60°,求点C到平面MBD的距离
18. 如图,在三棱柱中,底面中角为直角,,侧面底面.
(1)求证:;
(2)当,直线与平面所成角为时,
(i)求证:平面平面;
(ii)求二面角的正弦值.
19. 在中,角、、所对的边分别为、、,且.
(1)求角的大小;
(2)若点是上一点,且平分
①用,表示的长;
②求的取值范围.
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