内容正文:
赤峰二中高一年级下学期第二次月考数学试题
一、单项选择题(本大题共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. 1 B. 2 C. D. 5
2. 设是空间中的一个平面,是两两不重合的三条直线,则下列命题中,真命题的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,,则
3. 已知向量满足,则( )
A. B. C. 0 D. 1
4. 已知是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
6. 已知圆台的上底面半径为,母线长为,表面积为,则该圆台的高为( )
A. B. C. D.
7. 一个正六棱柱的底面边长为,侧棱长为,其所有顶点都在一个球面上,则此球的体积为( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论中错误的是( )
A.
B. 点是函数的图象的对称中心
C. 函数在区间上是增函数
D. 将函数的图象向右个单位后所得的函数为偶函数,则的最小值为
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题求的,全部选对的得6分,有选错的得0分)
9. 用一个平面去截正方体,得到的截面图形可以是三角形,四边形,……,若得到的截面图形是四边形,那么这个截面四边形可能是( )
A. 平行四边形 B. 菱形
C. 梯形 D. 对边都不平行的四边形
10. 在中,,,,则( )
A. B. 边上的中线长
C. 边上的角平分线长 D. 外接圆的面积为
11. 如图,已知圆锥的底面直径,母线,则下列说法正确的有( )
A. 圆锥的体积为 B. 圆锥的侧面积为
C. 圆锥展开图中圆心角为 D. 若,一只蚂蚁沿着表面从A爬到C,则最短距离为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12. 已知正方形的边长为2,点为中点,则__________.
13. 中国南北朝时期数学家、天文学家祖冲之、祖暅父子提出介于两个平行平面之间的两个几何体,被任一平行于这两个平面的平面所截,如果两个截面的面积相等,则这两个几何体的体积相等.一个上底面边长为1,下底面边长为2,高为3的正四棱台与一个不规则几何体如图所示,则该不规则几何体的体积为_________.
14. 在圆的内接四边形中,已知,,,则四边形的面积的最大值是__________.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知向量.
(1)若,求的值;
(2)记,求函数的最大值和最小值及对应的的值.
16. 在锐角中,角的对边分别为,已知且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积;
(3)求的取值范围.
17. 已知函数 ,,
(1)当时,求关于不等式的解集
(2)当时,若对任意1,不等式 恒成立,求实数k的取值范围
(3)若对任意 恒成立,则实数的取值范围
18. 如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,,,为中点,平面,,为中点.
(1)证明:平面;
(2)证明:平面;
(3)求直线与平面所成角的余弦值.
19. 已知函数,若存在实数,,使得对于定义域内的任意实数,均有成立,则称函数为“可平衡”函数;有序数对称为函数的“平衡”数对.
(1)若,求函数的“平衡”数对;
(2)若,判断是否为“可平衡”函数,并说明理由;
(3)若,且、均为函数的“平衡”数对,求的取值范围.
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赤峰二中高一年级下学期第二次月考数学试题
一、单项选择题(本大题共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. 1 B. 2 C. D. 5
【答案】C
【解析】
【分析】由题意首先化简,然后计算其模即可.
【详解】由题意可得,
则.
故选:C.
2. 设是空间中的一个平面,是两两不重合的三条直线,则下列命题中,真命题的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,,则
【答案】D
【解析】
【分析】利用线面垂直判定定理可判断A;结合线面垂直与线线垂直的性质分析可判断B;由线面垂直性质可判断C、D.
【详解】对于A,由,,只有直线与相交时,可得,故A错误;
对于B,由,知或,故B错误;
对于C,由,则,故C错误;
对于D,由,可得,又因为,所以,故D正确.
故选:D.
3. 已知向量满足,则( )
A. B. C. 0 D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】利用平面向量数量积的运算律,数量积的坐标表示求解作答.
【详解】向量满足,
所以.
故选:B
4. 已知是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据周期性和奇偶性把待求自变量转化为的范围中求解.
【详解】由题知对一切成立,
于是.
故选:A
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】因为,所以,
可知,由,可知,
所以,
所以.
6. 已知圆台的上底面半径为,母线长为,表面积为,则该圆台的高为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用圆台的表面积公式求出该圆台的下底面半径,即可得出该圆台的高.
【详解】设圆台的下底面半径为,则该圆台的表面积为,
整理可得,因为,解得.
故该圆台的高为.
7. 一个正六棱柱的底面边长为,侧棱长为,其所有顶点都在一个球面上,则此球的体积为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】作出六棱柱的最大对角面与外截球的截面,设正六棱柱的上下底面中心分别为,球心为O,一个顶点为A,可根据题中数据结合勾股定理算出球的半径OA,再用球的体积公式即可得到外接球的体积.
【详解】作出六棱柱的最大对角面与外接球的截面,如下图,
则该截面矩形分别以底面外接圆直径和六棱柱高为两边,
设球心为,正六棱柱的上下底面中心分别为,
则球心是的中点,
由正六棱柱底面边长为,侧棱长为,
所以中,,
可得,
因此,该球的体积为.
8. 已知函数的部分图象如图所示,则下列结论中错误的是( )
A.
B. 点是函数的图象的对称中心
C. 函数在区间上是增函数
D. 将函数的图象向右个单位后所得的函数为偶函数,则的最小值为
【答案】C
【解析】
【分析】利用函数图象先求,再利用三角函数的性质逐项验证即可求解.
【详解】由图可知:,所以,
所以,所以,又,
所以,所以,又,
当,所以,故A正确,
又,故B正确;
令,解得,
所以在单调递增,在单调递减,故C错误;
由
函数的图象向右个单位后所得的函数为偶函数,
所以,所以,当时,,故D正确.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题求的,全部选对的得6分,有选错的得0分)
9. 用一个平面去截正方体,得到的截面图形可以是三角形,四边形,……,若得到的截面图形是四边形,那么这个截面四边形可能是( )
A. 平行四边形 B. 菱形
C. 梯形 D. 对边都不平行的四边形
【答案】ABC
【解析】
【分析】画出正方体的相关截面判断A、B、C,结合平面的基本性质判断D.
【详解】如下图,正方体中均为中点,
所以四边形为平行四边形,也是菱形,四边形为梯形,A、B、C对;
用任意平面截正方体,所得截面为四边形,必有一对边在一对平行的侧面上,
所以四边形必有一对边平行,D错.
故选:ABC
10. 在中,,,,则( )
A. B. 边上的中线长
C. 边上的角平分线长 D. 外接圆的面积为
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A:根据向量的数量积求解即可;对于B:根据向量加法的平行四边形法则、向量数量积的运算律及向量的模求解即可;对于C:根据三角形面积关系及三角形面积公式求解即可;对于D:根据正余弦定理求解即可.
【详解】选项A:向量与的夹角为,
所以,A错误.
选项B:设中点为,则,则
,
故边上的中线长,B正确.
选项C:设角的角平分线交于,利用面积关系,
即,
也即,解得,C正确.
选项D:由余弦定理得,即,
设外接圆半径为,由正弦定理,则.
所以外接圆的面积,D错误.
11. 如图,已知圆锥的底面直径,母线,则下列说法正确的有( )
A. 圆锥的体积为 B. 圆锥的侧面积为
C. 圆锥展开图中圆心角为 D. 若,一只蚂蚁沿着表面从A爬到C,则最短距离为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题意,求出圆锥的底面半径r、母线长l和高h,利用圆锥体积公式及侧面积公式可判断A、B;利用弧长公式求出侧面展开图中圆心角判断C;把侧面沿展开,利用余弦定理计算即可判断D.
【详解】选项A:由题意可知,圆锥底面半径,母线长,
则圆锥的高,所以圆锥的体积,故A正确;
选项B:圆锥的侧面积,故B错误;
选项C:圆锥底面周长为, 设侧面展开图的圆心角为α,
则,即,解得,故C正确;
选项D:将圆锥侧面沿母线展开,如图所示,
最短距离为,
因为为底面直径,所以点为弧的中点, 则,
在中,,,,
由余弦定理得,
解得, 即最短距离为,故D正确.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12. 已知正方形的边长为2,点为中点,则__________.
【答案】3
【解析】
【详解】在边长为2的正方形,点为中点,,
所以.
13. 中国南北朝时期数学家、天文学家祖冲之、祖暅父子提出介于两个平行平面之间的两个几何体,被任一平行于这两个平面的平面所截,如果两个截面的面积相等,则这两个几何体的体积相等.一个上底面边长为1,下底面边长为2,高为3的正四棱台与一个不规则几何体如图所示,则该不规则几何体的体积为_________.
【答案】7
【解析】
【分析】利用台体的体积公式求正四棱台的体积,再根据祖暅原理即可得结果.
【详解】由题意可知:正四棱台的体积为,
根据祖暅原理可知该不规则几何体的体积为7.
故答案为:7.
14. 在圆的内接四边形中,已知,,,则四边形的面积的最大值是__________.
【答案】
【解析】
【分析】应用正余弦定理求得、外接圆的半径,再由四边形的面积最大,只需的面积最大,结合即可求.
【详解】由题设,即(负数舍去),
又外接圆的半径,
要使四边形的面积最大,只需的面积最大,
由到的距离,则中边上的最大高为,
所以最大.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知向量.
(1)若,求的值;
(2)记,求函数的最大值和最小值及对应的的值.
【答案】(1)
(2)时,,时,
【解析】
【分析】(1)根据向量共线的坐标公式即可求解;
(2)根据向量数量积的坐标公式结合辅助角公式,然后利用正弦型函数的性质即可求解.
【小问1详解】
由向量.
因为,所以 ,解得,
又因为,所以;
【小问2详解】
由,
因为,所以,
当时,即时,;
当时,即时, .
16. 在锐角中,角的对边分别为,已知且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积;
(3)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)借助两角和的余弦公式计算即可得;
(2)借助余弦定理计算可得,再利用面积公式计算即可得的面积;
(3)利用正弦定理可用角表示边,再利用三角函数性质计算即可得解.
【小问1详解】
,
则,
即,又,故,
则,即,又,故;
【小问2详解】
由余弦定理,可得,
即,解得(负值舍去),
故;
【小问3详解】
由正弦定理可得,
则,,
故
,
由,可得,则,
则,即.
17. 已知函数 ,,
(1)当时,求关于不等式的解集
(2)当时,若对任意1,不等式 恒成立,求实数k的取值范围
(3)若对任意 恒成立,则实数的取值范围
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)对进行分类讨论求解不等式;
(2)利用分离参数法求k的取值范围;
(3)把看作自变量,构造函数,求解实数的取值范围.
【小问1详解】
因为,.
①当时,不等式为,解集为;
②当时,,不等式可化为,解集为;
③当时,,不等式可化为,解集为;
④当时,,不等式可化为,解集为,
综上,当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为.
【小问2详解】
当时,,
知不等式对任意恒成立,只需.
因为,且,
所以,
当且仅当,即时,等号成立,
所以,,
故实数的取值范围为
【小问3详解】
设,则若对任意,恒成立,
即,解得.
18. 如图,在四棱锥中,底面为平行四边形,,,为中点,平面,,为中点.
(1)证明:平面;
(2)证明:平面;
(3)求直线与平面所成角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)作出辅助线,由中位线得到线线平行,进而证明出线面平行;
(2)由余弦定理求出,从而由勾股定理逆定理得到,由线面垂直得到,从而证明出结论;
(3)作出辅助线,得到直线与平面所成角,求出各边长,求出余弦值.
【小问1详解】
连接,因为底面为平行四边形,
为中点,故与相交于,
因为为的中点,则,
因为平面,平面,
所以平面.
【小问2详解】
因为,,
由余弦定理得,
即,解得,
因为,所以,
因为平面,平面,所以,
因为平面,且交于,
所以平面.
【小问3详解】
取的中点,连接,则,
因为平面,所以平面,
则为直线与平面所成角,
其中,故,
因为,,
由勾股定理得,故,
由勾股定理得,所以,
即直线与平面所成角的余弦值为.
19. 已知函数,若存在实数,,使得对于定义域内的任意实数,均有成立,则称函数为“可平衡”函数;有序数对称为函数的“平衡”数对.
(1)若,求函数的“平衡”数对;
(2)若,判断是否为“可平衡”函数,并说明理由;
(3)若,且、均为函数的“平衡”数对,求的取值范围.
【答案】(1);
(2)是“可平衡”函数,理由见解析;
(3)
【解析】
【分析】(1)根据“平衡”数对的定义建立方程,根据恒成立求解即可;
(2)时,假设是 “可平衡”函数,列出等式,利用三角函数化简,即可求解;
(3)根据“平衡”数对的定义将用关于的三角函数表达,然后求解即可.
【小问1详解】
因为为“可平衡”函数,
所以对于任意实数,均有成立,
即对于定义域内的任意实数恒成立,
故只有,符合题意,所以函数的“平衡”数对为.
【小问2详解】
时,,,
若是“可平衡”函数,则,
所以,解得,
所以存在,所以是“可平衡”函数.
【小问3详解】
,,
因为,所以,,
,
令,则,在上单调递增,
所以.
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