内容正文:
广安二中2026年春高2025级第二次月考
数学试题
一、单选题: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. 已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
2. 设向量,且,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
3. 如图,在平行四边形中,分别是线段的中点,则( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,矩形是水平放置一个平面图形的直观图,其中,则原图形的面积为( )
A. 12 B. C. 24 D.
5. 如图是某个正方体的侧面展开图,是侧面的两条对角线,则在正方体中,与( )
A. 互相平行 B. 相交且夹角为
C. 异面且夹角为 D. 异面且互相垂直
6. 已知的内角,,所对的边分别为,,,且,三角形面积为,则的周长为( )
A. B.
C. D.
7. 若圆锥的高与球的直径相等,圆锥的体积与球的体积也相等,则圆锥与球的表面积之比为( )
A. B. C. D.
8. 正多面体也称柏拉图立体,被誉为最有规律的立体结构,其所有面都只由一种正多边形构成的多面体(各面都是全等的正多边形,且每一个顶点所接的面数都一样,各相邻面所成二面角都相等).数学家已经证明世界上只存在五种柏拉图立体,即正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体,如图所示为一个棱长为1的正八面体,则其内切球的表面积为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得3分,选错或不选得0分.
9. 已知在中,角所对的边分别为,则根据下列条件能确定为钝角的是( )
A. B.
C. 均为锐角,且 D.
10. 如图,在等边三角形ABC中,,点是靠近的三等分点,过的直线分别交射线AB,AC于不同的两点M,N,,则下列选项中正确的是( )
A.
B.
C.
D. 的最小值是
11. 如图,在三棱锥中,二面角的大小为,且,分别为的中点,则( )
A. 异面直线与所成角为. B. .
C. D. 三棱锥的体积为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若复数,则实数的取值为__________.
13. 已知,是夹角为的两个单位向量,则与的夹角是________.
14. 已知三棱锥中三组相对的棱长分别相等,长度分别为,,,其中,则三棱锥的外接球的表面积的最小值为________.
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. 已知平面向量,且,
(1)求在方向的投影向量的坐标;
(2)若,且,求向量的坐标;
(3)若与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
16. 已知复数.
(1)若复数在复平面上对应点落在第四象限,求实数m的范围;
(2)为的共轭复数,,且是关于x的方程的一个根,求a,b的值,并求出该一元二次方程的另一复数根.
17. 如图,已知正三棱柱中,,点P为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求点B到平面的距离.
18. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且与共线.
(1)求C;
(2)若,求周长的取值范围;
(3)若,且为锐角三角形,角A与角B的内角平分线交于点D,求面积的取值范围.
19. 如图,是的直径,垂直于所在的平面,点是圆周上的点且,在线段上且,是的中点.
(1)求证:直线平面;
(2)已知,求直线与平面所成角的正弦值;
(3)线段上是否存在点,使得平面?若存在,则求的值;若不存在,请说明理由.
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广安二中2026年春高2025级第二次月考
数学试题
一、单选题: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. 已知复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】,
,
.
2. 设向量,且,则( )
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3
【答案】A
【解析】
【详解】向量,且,
所以,,得,则.
3. 如图,在平行四边形中,分别是线段的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量的线性运算求解即可.
【详解】连接,
因为是线段的中点,所以,
则.
因为是线段的中点,
所以.
4. 如图所示,矩形是水平放置一个平面图形的直观图,其中,则原图形的面积为( )
A. 12 B. C. 24 D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求出直观图面积,根据直观图面积和原图面积之间的关系即可得答案.
【详解】由题意得,所以矩形的面积为,
由原图形面积与直观图面积的比例关系,可知原图形的面积是,故D正确.
5. 如图是某个正方体的侧面展开图,是侧面的两条对角线,则在正方体中,与( )
A. 互相平行 B. 相交且夹角为
C. 异面且夹角为 D. 异面且互相垂直
【答案】B
【解析】
【分析】先将平面展开图还原成正方体,结合正方体的性质再判断求解.
【详解】将平面展开图还原成正方体如图所示,
则B,C两点重合,可知与相交,连接,
则,可知为正三角形,所以与的夹角为.
故选:B.
6. 已知的内角,,所对的边分别为,,,且,三角形面积为,则的周长为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用三角形面积公式和余弦定理即可求解.
【详解】根据三角形面积公式 ,代入已知,;
,解得:,
根据余弦定理 ,代入, ,
对式子变形: ,代入,
得: ,即 ,所以,
三角形周长为.
7. 若圆锥的高与球的直径相等,圆锥的体积与球的体积也相等,则圆锥与球的表面积之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设球的半径为,则球的直径为,由题意,圆锥的高,
所以球的体积为,
设圆锥底面半径为,则,
由,即,所以,
又因为圆锥的母线长,
所以,
又,所以.
8. 正多面体也称柏拉图立体,被誉为最有规律的立体结构,其所有面都只由一种正多边形构成的多面体(各面都是全等的正多边形,且每一个顶点所接的面数都一样,各相邻面所成二面角都相等).数学家已经证明世界上只存在五种柏拉图立体,即正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体、正二十面体,如图所示为一个棱长为1的正八面体,则其内切球的表面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据等体积法求出内切球的半径即可进一步求解.
【详解】如图,
正八面体的棱长为1,点为中点(显然根据对称性可知点也是内切球球心),显然平面,
因为直线平面,所以,
在正方形中,,
所以,
正八面体的表面积为,
设内切球半径为,
由等体积法有,,
解得,内切球的表面积为.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:关键是求出内切球的半径,由此即可顺利得解.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对得6分,部分选对得3分,选错或不选得0分.
9. 已知在中,角所对的边分别为,则根据下列条件能确定为钝角的是( )
A. B.
C. 均为锐角,且 D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用向量的数量积可判断A,利用切化弦,结合余弦的两角和公式可判断B,利用诱导公式,结合正弦函数的单调性可判断C,利用余弦定理可求角来判断D.
【详解】因为,所以,即,所以确定为钝角,故A正确;
由,
因为,所以有
,
即可以确定为钝角,故B正确;
因为均为锐角,且,根据正弦函数在上单调递增,
所以有,故C错误;
由,
得,所以,故D正确;
故选:ABD.
10. 如图,在等边三角形ABC中,,点是靠近的三等分点,过的直线分别交射线AB,AC于不同的两点M,N,,则下列选项中正确的是( )
A.
B.
C.
D. 的最小值是
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据平面向量基本定理、向量共线的定义、余弦定理、向量的模的计算、基本不等式的性质逐项计算判断即可.
【详解】对于A,
,故A正确;
对于B,由A选项知,
则
,
在中,利用余弦定理得
,故B错误;
对于C,因为点三点共线,所以存在实数使得,
因为,由A知,
所以,所以 ,即,故C正确;
对于D,由C可知,结合题意可知,
所以
当且仅当,即时,等号成立,
此时取最小值为,故D正确.
11. 如图,在三棱锥中,二面角的大小为,且,分别为的中点,则( )
A. 异面直线与所成角为. B. .
C. D. 三棱锥的体积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】取的中点,记为,则是二面角的平面角,所以.根据异面直线所成角的定义,是异面直线与所成的角.所以判断A正确;由线面垂直的判定定理,证明平面,从而判断B正确;由线面垂直的判定定理,结合勾股定理,求出,判断C;求出三棱锥的体积,即可得三棱锥的体积,判断D.
【详解】取的中点,记为,连接,则∥,∥,所以是异面直线与成的角.
因为,所以.
所以是二面角的平面角,所以.所以A正确.
由平面,得平面.
因为平面,所以,所以B正确.
因为,所以,所以是正三角形.
取的中点,连接,则,且.
平面,所以平面.
取的中点,连接,则三点共线,且.
中,,所以
所以.
所以,所以C错误;
三棱锥的体积.
所以D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若复数,则实数的取值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据复数可比较大小的充要条件为该复数是正实数,则条件转化为实部大于0,且虚部等于0,化简求解即可.
【详解】,
,解得,
故实数的取值为.
13. 已知,是夹角为的两个单位向量,则与的夹角是________.
【答案】
【解析】
【详解】.
,
.
所以,所以.
14. 已知三棱锥中三组相对的棱长分别相等,长度分别为,,,其中,则三棱锥的外接球的表面积的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据三棱锥的三组对棱分别相等,可得到三棱锥的顶点必是一个长方体的顶点,再由棱的长度可求得长方体同一个顶点发出的三条棱的长度,继而表示出外接球半径,借助于基本不等式即可求得.
【详解】由题设知,三棱锥的四个顶点是一个长方体的四个顶点,如图.
因三棱锥中三组相对应的棱长分别相等,
长度分别为,,,
故该长方体从同一个顶点出发的三条棱长分别为,
且三棱锥的外接球即为长方体的外接球,
故外接球的直径长为长方体的体对角线长,设外接球半径为,
则三棱锥的外接球表面积为,
因,则,当且仅当时等号成立.
此时,,即时,.
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. 已知平面向量,且,
(1)求在方向的投影向量的坐标;
(2)若,且,求向量的坐标;
(3)若与的夹角为锐角,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)利用在上的投影向量为求解即可;
(2)设,然后根据已知条件列方程组求解即可;
(3)由题意可得且与不共线,从而可求出实数的取值范围.
【小问1详解】
,,
故,所以
所以在上的投影向量为
所以在上的投影向量为.
【小问2详解】
设,,
,又,
或,
或
【小问3详解】
因为,
所以,,
因为与的夹角为锐角,
所以且与不共线
即
解得且
即k的取值范围是
16. 已知复数.
(1)若复数在复平面上对应点落在第四象限,求实数m的范围;
(2)为的共轭复数,,且是关于x的方程的一个根,求a,b的值,并求出该一元二次方程的另一复数根.
【答案】(1)
(2),,
【解析】
【小问1详解】
复数,即复数在复平面上对应点坐标为,
对应点落在第四象限,即,解得.
【小问2详解】
为的共轭复数,所以,
,即,解得,即,
是关于的方程的一个根,
代入可得,化简可得,
即,解得,,所以原方程为,
利用求根公式可得,
所以该一元二次方程的另一复数根为.
17. 如图,已知正三棱柱中,,点P为的中点.
(1)证明:平面;
(2)求点B到平面的距离.
【答案】(1)
证明见解析 (2)
【解析】
【分析】(1)连接交于点,利用三角形中位线定理证明,再结合线面平行的判定定理即可得证.
(2)利用等体积法,通过计算三棱锥的体积和底面积求解点到平面的距离.
【小问1详解】
连接交于点,连接.
因为三棱柱为正三棱柱,所以侧面为矩形, 所以为的中点.
又因为点为的中点,所以在中,为中位线,故.
因为平面,平面,所以平面.
【小问2详解】
设点到平面的距离为.
因为为正三角形,为的中点,所以,且.
因为三棱柱为正三棱柱,所以平面.
又平面,所以.因为,平面,所以平面.
又平面,所以.
在中,.
所以的面积.
又的面积.
由可得,即,
解得.所以点到平面的距离为.
18. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且与共线.
(1)求C;
(2)若,求周长的取值范围;
(3)若,且为锐角三角形,角A与角B的内角平分线交于点D,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由向量共线的坐标运算可得,再根据正弦定理化简即可得出答案;
(2)应用余弦定理、基本不等式得,进而有,结合三角形三边关系求范围;
(3)设,,应用正弦定理、三角形面积公式及三角恒等变换得,再应用正弦函数的性质求范围.
【小问1详解】
在中,,
∵与共线,∴,
由正弦定理可得
∴,
∴,
∵,∴,又,所以;
【小问2详解】
由(1)知,又,由余弦定理,
得,
即,因为,当且仅当时等号成立,
所以,即,则,
由三角形三边关系知,所以,即,
所以周长的取值范围为;
【小问3详解】
因为角A与角B的角平分线交于点D,,,
所以,设,,
在中,由正弦定理,
所以,即,,
所以
,
因为,为锐角三角形,
所以,即,
所以,即,
则,
所以面积的取值范围为.
19. 如图,是的直径,垂直于所在的平面,点是圆周上的点且,在线段上且,是的中点.
(1)求证:直线平面;
(2)已知,求直线与平面所成角的正弦值;
(3)线段上是否存在点,使得平面?若存在,则求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的性质和判定证明即可;
(2)根据线面角的概念可知即为直线与平面所成角的平面角,利用勾股定理求出的边长即可得解;
(3)构造平行四边形,由线面平行的判定定理得平面,确定.
【小问1详解】
因为垂直于所在的平面,所在的平面,所以,
又是的直径,点是圆周上的点,所以,
因为,平面,
所以平面.
【小问2详解】
由(1)可知平面,
所以即为直线与平面所成角的平面角,
因为垂直于所在的平面,所在的平面,所以,
又因为,,所以,
因为,所以,
所以在中,
因为平面,所以,
在中,
所以,
即直线与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
在线段上存在点,使得平面,且,
理由如下:
取的三等分点为(靠近),在中过点作,,
则,且,
因为是中点,是中点,所以,且,
又,所以,
所以且,
所以四边形为平行四边形,
所以,
又平面,平面,
所以平面,
故线段上存在点,使得平面,且.
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