内容正文:
广安加德学校高2025级2025--2026下期半期考试
数 学
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每个小题只有一个选项符合题目要求.
1. 复数的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据复数的定义判断即可.
【详解】复数的虚部为.
故选:C.
2. 在中,,,,则( )
A. B. 或 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由正弦定理得到,又,所以,故.
【详解】由正弦定理得,即,
所以,
又,所以,故.
故选:C
3. 下列关于平面向量的说法正确的是( )
A. 若是共线的单位向量,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】B
【解析】
【分析】由共线向量、相等向量和数量积的概念逐项判断即可.
【详解】选项A:共线单位向量可同向也可反向,反向时,A错误;
选项B:相等向量的定义是方向相同、模长相等,因此若,必有,B正确;
选项C:时,两向量夹角为或,夹角为时,C错误;
选项D:若是零向量,零向量与任意向量平行,此时与可以不平行,D错误.
4. 若为两条直线,为一个平面,则下列结论中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则与相交
【答案】C
【解析】
【分析】ABD选项,举出反例;C选项,根据线面平行的性质得到线线平行,进而由线面垂直得到线线垂直,故.
【详解】A选项,若,则或异面,A错误;
B选项,若,则或异面或相交,B错误;
C选项,因为,,,所以,
因为,,所以,故,C正确;
D选项,若,则与相交或异面,D错误.
故选:C
5. 已知某平面图形的直观图是如图所示的梯形,且,则原图形OABC的面积为( )
A. B. C. 12 D. 10
【答案】D
【解析】
【分析】求出梯形的面积,再利用斜二测画法直观图与原图形面积关系求解即得.
【详解】梯形中,,而,
则梯形的高,
因此梯形的面积,
而在斜二测画法中,直观图面积是原图形面积的,
所以原图形OABC的面积为.
故选:D
6. 如图,某校学生利用解三角形有关知识进行数学实践活动.A处有一栋大楼,某学生选B,C两处作为测量点,测得BC的距离为50m,,,在C处测得大楼楼顶D的仰角为.则大楼的高度为( )m.
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】在中,由正弦定理得到,进而由三角函数求出.
【详解】在中,,,,
故,
由正弦定理得,即,
故,
在Rt,,z则m.
故选:B.
7. 如图,在棱长为2的正四面体中,点D为边的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据给定条件,过作的平行直线,利用几何法求出异面直线夹角的余弦.
【详解】在正四面体中,取中点,连接,
由是的中点,得,则是异面直线与所成的角或其补角,
,则,
所以异面直线与所成角的余弦值为.
故选:A.
8. 已知的外接圆圆心为O,且,,点D是线段BC上一动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据条件,确定的形状,再以为原点,建立平面直角坐标系,利用平面向量数量积的坐标表示,再结合二次函数求最小值.
【详解】因为,所以为中点,
又为的外接圆圆心,所以为直角三角形,,
又,所以为等边三角形,
如图,以为原点,建立平面直角坐标系:
则,,设,,
则,,
所以
,(当时取“”).
故选:C
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知为虚数单位,复数,,则( )
A. 的共轭复数为 B.
C. 为实数 D. 的虚部为-5
【答案】BD
【解析】
【分析】求出的共轭复数判断A;求出、可判断B;由复数的加法,求出的值判断C;由复数的乘法运算,求出,可判断D.
【详解】因为的共轭复数为,所以A错误;
因为,,所以B正确;
因为,所以C错误;
因为,
所以虚部为,所以D正确.
10. 已知向量满足,则下列结论正确的有( )
A.
B. 若,则
C. 在方向上的投影向量为
D. 若,则与的夹角为
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用向量的数量积定义式和数量积运算律计算可依次判断A,B,D,利用投影向量概念和公式可判断C.
【详解】对于A:因为,所以,故A正确;
对于B:因为,所以,因为,故B正确;
对于C:在方向上的投影向量为,故C错误;
对于D:因为,所以,
因为,所以与的夹角为,故D正确.
故选:ABD.
11. 如图,在边长为2的正方形中,点E,F分别是,的中点,将,,分别沿,,折起,使A,B,C三点重合于点,得到三棱锥,下列关于该三棱锥的说法正确的有( )
A.
B. 点到平面的距离为
C. 三棱锥的外接球的体积为
D. 点G,H分别是,上的动点,则周长的最小值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用线面垂直可证判断A;利用等体积法可求到平面的距离判断B;求得外接球的半径,进而求得体积判断C;展开到一个平面,如图1,即的长为最小值,可判断D.
【详解】因为,,平面,
所以平面,又平面,所以,故A正确;
设点到平面的距离为,由,
得,解得,故B错误;
因为,
所以三棱锥的外接球即为以为同一顶点的长方体的外接球,
所以,所以,
所以三棱锥的外接球的体积为,故C正确;
将沿转动到与在同一平面内,图1所示:
则周长的最小值为,由勾股定理可得,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.将答案直接填在答题卷相应的横线上.
12. 已知向量,,若,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量平行的坐标公式即可得出答案.
【详解】因为,所以.
故答案为:
13. 已知正四棱台的上、下底面边长分别为2和4,侧棱长是,则它的体积是_____.
【答案】
【解析】
【分析】取正棱台的轴截面,利用勾股定理得到高,然后求体积即可.
【详解】
如图,截取棱台过侧棱的轴截面,为侧棱,,
则,,,
所以,即棱台的高为2,
所以棱台的体积.
故答案为:.
14. 在中,内角、、所对的边分别为、、,若,则的最大值为_________.
【答案】##
【解析】
【分析】由正弦定理结合两角和的正弦公式得出,分析可知,在等式两边同除,并令,可得出,结合二次函数的基本性质可求得的最大值.
【详解】因为,由正弦定理得,
即,
即,
两边同时除以,得,
即,
令,则,
故当时,即当时,取最大值为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,第15题13分,第16、17小题15分,第18、19小题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知复数.
(1)当时,求;
(2)设,在复平面内对应的点分别为,,若,求的值.
【答案】(1)1 (2)1或
【解析】
【分析】(1)根据共轭复数的定义及复数除法运算,复数模公式求解;
(2)由题,利用复数的几何意义求得,,利用两向量垂直的坐标关系求解.
【小问1详解】
当时,,则,
,
.
【小问2详解】
由题,,所以,,
则,
由,则,解得或.
16. 如图,已知在平面四边形中,.
(1)设,若,求;
(2)是否存在,使得平分,若存在,求的长;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析.
【解析】
【分析】(1)在中,利用余弦定理,求得,再在中,求得,即可求解;
(2)由平分,可得,利用余弦定理,列出方程,即可求解.
【小问1详解】
解:在中,因为,
由余弦定理得,
可得,
在中,因为,可得,
因为,所以.
【小问2详解】
假设存在,因为平分,可得,
由余弦定理,可得,解得,
所以,
但此时,所以假设不成立,不存在BD符合题意.
17. 如图,在边长为2的正方体中,为中点,
(1)证明:平面;
(2)证明:平面;
(3)求三棱锥的体积.
【答案】(1)在边长为2的正方体中,设交于点,则是中点,
连接,因为为中点,所以,
又平面平面,所以平面.
(2)在边长为2的正方体中,平面,
平面,
底面为正方形,,
平面平面,
平面.
(3)
【解析】
【分析】(1)由线面平行的判定定理可得;
(2)由线面垂直的判定定理及正方体的性质可得;
(3)根据棱锥的体积公式可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
在边长为2的正方体中,平面,
所以三棱锥的体积为.
18. 在中,内角的对边分别为,且,.
(1)求的大小;
(2)若,求的面积;
(3)求的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理边化角,结合两角和差正弦公式化简整理可得,由此可得;
(2)利用余弦定理可构造方程求得,由三角形面积公式可求得结果;
(3)利用余弦定理和基本不等式可求得的取值范围,令,将所求式子化为,由单调性可求得最大值.
【小问1详解】
由正弦定理得:,又,
,
即,又,,,
又,.
【小问2详解】
由余弦定理得:,解得:,
.
【小问3详解】
由余弦定理得:,
(当且仅当时取等号),,
又,;
,
令,,则在上单调递增,
,即,的最大值为.
19. 如图1,在直角梯形中,,,,,为的中点.将沿翻折,使点到点的位置,且,得到如图2所示的四棱锥,若为的中点,是棱上动点.
(1)当为的中点时.
①求证:平面;
②求直线与平面所成角的正弦值.
(2)若,求二面角的正弦值的取值范围.
【答案】(1)①由题设,易知是边长为4的正方形,且,,
由平面,
则平面,因平面,则,
又,平面,
则平面,
由平面,则,
又,为的中点,则,
由平面,
则平面;
②
(2)
【解析】
【分析】(1)①由题设及线面垂直的判定和性质得,进而得平面,再由线面垂直的判定定理和性质定理即可得证;②先应用等体积法求到平面的距离,再根据线面角的定义求其正弦值;
(2)构建空间直角坐标系,标注相关点坐标,应用向量法求二面角正弦值的范围.
【小问1详解】
①略;
②由平面,平面,则,且,
同理可得,则,故,
由,
设到平面的距离为,由可得,
,而,
所以直线与平面所成角的正弦值为;
【小问2详解】
由上分析,平面,且,则可建立如下图所示的空间直角坐标系,
依题意,,因为的中点,则,
又因,则,
所以,
若是平面的一个法向量,
所以,故可取,
因为轴平面,则可取为平面的一个法向量,
则,
设,因,则,且,
令,因在上单调递增,故,
则,故,则,
也即,则,即,
因,故得
即二面角的正弦值的取值范围为.
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一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分.每个小题只有一个选项符合题目要求.
1. 复数的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 在中,,,,则( )
A. B. 或 C. D.
3. 下列关于平面向量的说法正确的是( )
A. 若是共线的单位向量,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
4. 若为两条直线,为一个平面,则下列结论中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则与相交
5. 已知某平面图形的直观图是如图所示的梯形,且,则原图形OABC的面积为( )
A. B. C. 12 D. 10
6. 如图,某校学生利用解三角形有关知识进行数学实践活动.A处有一栋大楼,某学生选B,C两处作为测量点,测得BC的距离为50m,,,在C处测得大楼楼顶D的仰角为.则大楼的高度为( )m.
A. B. C. D.
7. 如图,在棱长为2的正四面体中,点D为边的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
8. 已知的外接圆圆心为O,且,,点D是线段BC上一动点,则的最小值是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知为虚数单位,复数,,则( )
A. 的共轭复数为 B.
C. 为实数 D. 的虚部为-5
10. 已知向量满足,则下列结论正确的有( )
A.
B. 若,则
C. 在方向上的投影向量为
D. 若,则与的夹角为
11. 如图,在边长为2的正方形中,点E,F分别是,的中点,将,,分别沿,,折起,使A,B,C三点重合于点,得到三棱锥,下列关于该三棱锥的说法正确的有( )
A.
B. 点到平面的距离为
C. 三棱锥的外接球的体积为
D. 点G,H分别是,上的动点,则周长的最小值为
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.将答案直接填在答题卷相应的横线上.
12. 已知向量,,若,则_____.
13. 已知正四棱台的上、下底面边长分别为2和4,侧棱长是,则它的体积是_____.
14. 在中,内角、、所对的边分别为、、,若,则的最大值为_________.
四、解答题:本题共5小题,第15题13分,第16、17小题15分,第18、19小题17分,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 已知复数.
(1)当时,求;
(2)设,在复平面内对应的点分别为,,若,求的值.
16. 如图,已知在平面四边形中,.
(1)设,若,求;
(2)是否存在,使得平分,若存在,求的长;若不存在,说明理由.
17. 如图,在边长为2的正方体中,为中点,
(1)证明:平面;
(2)证明:平面;
(3)求三棱锥的体积.
18. 在中,内角的对边分别为,且,.
(1)求的大小;
(2)若,求的面积;
(3)求的最大值.
19. 如图1,在直角梯形中,,,,,为的中点.将沿翻折,使点到点的位置,且,得到如图2所示的四棱锥,若为的中点,是棱上动点.
(1)当为的中点时.
①求证:平面;
②求直线与平面所成角的正弦值.
(2)若,求二面角的正弦值的取值范围.
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