内容正文:
广安加德学校2025~2026学年度高一(下)领航班第一次月考
数学试题
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. 复数满足(i为虚数单位),则( )
A. 2 B. 4 C. D.
2. 一个水平放置的三角形的斜二测直观图是等腰直角三角形,若,那么原的面积是( )
A. 1 B. C. D.
3. 已知向量,满足,,,,则实数( )
A. B. 1 C. D.
4. 用、、表示三条不同的直线,,表示两个不同的平面,则下列命题为真命题的是( )
A. 若,,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
5. 已知正三棱柱中,,点为中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
6. 在复平面内,复数对应向量(O为坐标原点),设,以射线Ox为始边,OZ为终边逆时针旋转的角为,则,法国数学家棣莫弗发现棣莫弗定理:,,则,由棣莫弗定理导出了复数乘方公式:,则复数所对应的点位于( ).
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
7. 在中,角,,的对边分别为,,,满足,若,则( )
A. B. C. D.
8. 已知函数的部分图象如下,将沿翻折至,使得二面角为.若,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3个小题,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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知向量,,则( )
A. 若与垂直,则 B. 若,则的值为
C. 若,则 D. 若,则在方向上的投影向量坐标为
10. 若的内角,,对边分别是,,,,且,则( )
A. 外接圆的半径为 B. 的周长的最小值为
C. 的面积的最大值为 D. 边的中线的最小值为
11. 棱长为2的正方体中,,,,则( )
A. 三棱锥的外接球半径为
B. 直线与直线所成角的余弦值的最小值为
C. 时,过点作直线的垂面,则平面截正方体所得截面面积为
D. 若,则三棱锥的体积为
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 圆锥的母线与底面所成角为60°,高为,则该圆锥的侧面积为__________.
13. 等腰直角中,,,,与交于点,若,则__________.
14. 已知中内角对的边分别为,,平分交于点,,则面积的最小值为________.
四、解答题.本题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 设,是两个向量,
(1)若,不共线,且,求实数的值;
(2)已知向量,满足,,,求.
16. 在中,角,,的对边分别为,,.已知.
(1)求角的大小;
(2),延长CA至,使点是线段CD的中点,,求边的长度.
17. 如图,在四棱锥中,平面,.
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)求证:;
(Ⅲ)设点E为AB的中点,在棱PB上是否存在点F,使得平面?说明理由.
18. 记的内角,,的对边分别为,,,已知,,,是线段上的一点,满足,过作一条直线分别交射线、射线于、两点.
(1)求b,并判断的形状;
(2)求的长;
(3)求的最小值.
19. 正方形中,,为的中点,,.将沿翻折到,沿翻折到,连接.
(1)求证::
(2)当时,求二面角的正弦值;
(3)设直线与平面所成角为,问是否存在,使得能取得最大值,若存在,求出最大值,若不存在,请说明理由.
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广安加德学校2025~2026学年度高一(下)领航班第一次月考
数学试题
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. 复数满足(i为虚数单位),则( )
A. 2 B. 4 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的除法法则求得,再利用模长公式即可求解.
【详解】由可得,
所以.
故选:D
2. 一个水平放置的三角形的斜二测直观图是等腰直角三角形,若,那么原的面积是( )
A. 1 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据斜二测画法可得原三角形的底边及高,进而可求原三角形的面积.
【详解】因为三角形的斜二侧直观图是等腰直角三角形,
所以的底.
腰,在中为直角三角形,高.
所以直角三角形的面积是.
故选:D.
3. 已知向量,满足,,,,则实数( )
A. B. 1 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据平面向量数量积的定义先求出的值,再由得到,将,,代入计算即可求出.
【详解】因为,,,
所以.
因为,所以,
所以.
故选:A
4. 用、、表示三条不同的直线,,表示两个不同的平面,则下列命题为真命题的是( )
A. 若,,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
【答案】A
【解析】
【分析】对于A,由,,所以或,结合面面垂直的判定定理即可判断;对于BCD,在正方体中举反例即可判断错误.
【详解】对于A,因为,,所以或,
当时,,所以,
当时,由线面平行的性质定理可得内有一条直线与平行,
则,所以,故A正确;
对于B,在正方体中,平面,平面,
但与相交,故B错误;
对于C,在正方体中,, 但与相交,故C错误;
对于D,在正方体中,平面,,但平面,故D错误.
故选:A
5. 已知正三棱柱中,,点为中点,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】根据异面直线所成角的定义,取中点为,则为异面直线和所成角或其补角,再解三角形即可求出.
【详解】如图所示:
设中点为,则在三角形中,为中点,为中位线,所以有,
,所以为异面直线和所成角或其补角,在三角形中,,所以由余弦定理有,
故选:A.
6. 在复平面内,复数对应向量(O为坐标原点),设,以射线Ox为始边,OZ为终边逆时针旋转的角为,则,法国数学家棣莫弗发现棣莫弗定理:,,则,由棣莫弗定理导出了复数乘方公式:,则复数所对应的点位于( ).
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【分析】由题意公式代入求解即可.
【详解】当时,,,
故.
显然在第二象限.
故选:B
7. 在中,角,,的对边分别为,,,满足,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由正弦定理边角互化及两角和差公式可得,从而,再由得到的值,最后由正弦定理及二倍角公式可求得结果.
【详解】,由正弦定理得,
,
,即,
,,,
,,.
故选:A.
8. 已知函数的部分图象如下,将沿翻折至,使得二面角为.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用可求得;作出二面角的平面角,结合余弦定理和勾股定理可求得点坐标,由此可得的最小正周期,进而得到.
【详解】,又,;
记点为,翻折后,连接,
,,即为二面角的平面角,,
,,
轴,,,又,平面,
平面,又平面,,
,,
的最小正周期,.
故选:B.
二、多项选择题:本题共3个小题,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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 已知向量,,则( )
A. 若与垂直,则 B. 若,则的值为
C. 若,则 D. 若,则在方向上的投影向量坐标为
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用向量垂直的坐标表示判断A;利用向量共线的坐标表示,结合数量积运算判断B;利用坐标计算模判断C;求出投影向量判断D.
【详解】向量,,
对于A,与垂直,则,解得,A错误;
对于B,,,,B正确;
对于C,,,,因此,C正确;
对于D,,,在方向上的投影向量,D正确.
故选:BCD
10. 若的内角,,对边分别是,,,,且,则( )
A. 外接圆的半径为 B. 的周长的最小值为
C. 的面积的最大值为 D. 边的中线的最小值为
【答案】AC
【解析】
【详解】A选项,,由正弦定理得:,
即,
所以,
即,
因为,所以,所以,则,
因为,则, 令外接圆的半径为,
所以,即,所以A选项正确;
B选项,,即:,则,
因为,,所以,
当且仅当时等号成立,此时的最大值为,所以B选项错误;
C选项,,,当且仅当时等号成立,
因为,所以的最大值为,所以C选项正确;
D选项,因为为边上的中线,
所以,,
得,因为,所以的最小值为,所以D选项错误.
11. 棱长为2的正方体中,,,,则( )
A. 三棱锥的外接球半径为
B. 直线与直线所成角的余弦值的最小值为
C. 时,过点作直线的垂面,则平面截正方体所得截面面积为
D. 若,则三棱锥的体积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】对于A,由三棱锥的外接球也是正方体的外接球,即可求得半径;对于B,在线段上取一点,使得,连接,则,所以(或其补角为)直线与直线所成角,不妨令与重合,从而可知当与重合时,此时最大,从而可判断;对于C,证明过点作直线的垂面即平面,求解即可判断;对于D,采用切割法求得体积,从而可判断.
【详解】对于A,因为三棱锥的外接球也是正方体的外接球,
所以三棱锥的外接球半径为,故A正确;
对于B,因为,,
所以点在线段上,点在线段上,
在线段上取一点,使得,连接,则,
所以(或其补角为)直线与直线所成角,
因为平面,所以平面,即,
所以,
不妨令与重合,所以当与重合时,此时最大,为,
所以最大,此时最小,为,故B错误;
、当时,点与重合,
则过点作直线的垂面即平面,证明如下:
连接,则,
因为平面,平面,所以,
又平面,
所以平面,又平面,所以,
同理可证,又平面,
所以平面,即平面,
所以平面截正方体所得截面为,
其面积为,故C正确;
对于D,当时, ,
在上取,在上取,连接,
则四边形为平行四边形,
则几何体的体积为正方体体积的一半,即,
令,则,
所以三棱锥的体积为,
又,
,
所以三棱锥的体积为,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:求多面体的外接球的面积和体积问题,常用方法有:
(1)三条棱两两互相垂直时,可恢复为长方体,利用长方体的体对角线为外接球的直径,求出球的半径;
(2)直棱柱的外接球可利用棱柱的上下底面平行,借助球的对称性,球心为上下底面外接圆的圆心连线的中点,再根据勾股定理求球的半径;
(3)如果涉及几何体有两个面相交,可过两个面的外心分别作两个面的垂线,垂线的交点为几何体的球心.
三、填空题:本题共3个小题,每小题5分,共15分.
12. 圆锥的母线与底面所成角为60°,高为,则该圆锥的侧面积为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据锐角的三角函数定义求出母线长和底面半径,然后由圆锥侧面积公式可得.
【详解】如图,由题可知,,
所以该圆锥的侧面积为.
故答案为:
13. 等腰直角中,,,,与交于点,若,则__________.
【答案】##
【解析】
【分析】令,利用基底法表示,求得,再利用数量积的运算律即可求解.
【详解】等腰直角中,,
令,则,
又,
,解得,
所以,,
所以.
故答案为:.
14. 已知中内角对的边分别为,,平分交于点,,则面积的最小值为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用列方程,求得的关系式,然后利用基本不等式求得的最小值,进而求得面积的最小值.
【详解】由于,故,化简得,,故,,,故三角形面积.
【点睛】本小题主要考查三角形的面积公式,考查基本不等式的运用,属于中档题.
四、解答题.本题共5个小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 设,是两个向量,
(1)若,不共线,且,求实数的值;
(2)已知向量,满足,,,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据共线向量定理列出等式求解即可;
(2)由数量积为0可得,再由向量的模的计算公式求解即可.
【小问1详解】
是两个不共线的向量,,
,
,
,解得.
【小问2详解】
,
,
.
16. 在中,角,,的对边分别为,,.已知.
(1)求角的大小;
(2),延长CA至,使点是线段CD的中点,,求边的长度.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据正余弦定理边角互化,可得,利用余弦定理的推论可求角的余弦值,继而可得角.
(2)在中,分别表示出,,再利用的关系可得,结合(1)中建立方程组即可求,得到边的长度.
【小问1详解】
由正弦定理得
,
即
即,则,
又,所以.
【小问2详解】
由题知,,,
在中,
,,
又,
所以,
即
由(1)知,即,
所以,解得或(舍去),
即.
17. 如图,在四棱锥中,平面,.
(Ⅰ)求证:;
(Ⅱ)求证:;
(Ⅲ)设点E为AB的中点,在棱PB上是否存在点F,使得平面?说明理由.
【答案】(Ⅰ)见解析;(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)存在.理由见解析.
【解析】
【分析】(Ⅰ)利用线面垂直判定定理证明;(Ⅱ)利用面面垂直判定定理证明;(Ⅲ)取PB中点F,连结EF,则,根据线面平行的判定定理证明平面.
【详解】(Ⅰ)因为平面,
所以.
又因为,
所以平面.
(Ⅱ)因为,,
所以.
因为平面,
所以.
所以平面.
所以平面平面.
(Ⅲ)棱PB上存在点F,使得平面.证明如下:
取PB中点F,连结EF,,.
又因为E为的中点,
所以.
又因为平面,
所以平面.
18. 记的内角,,的对边分别为,,,已知,,,是线段上的一点,满足,过作一条直线分别交射线、射线于、两点.
(1)求b,并判断的形状;
(2)求的长;
(3)求的最小值.
【答案】(1),钝角三角形
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理和余弦定理进行求解;
(2)利用平面向量基本定理和向量的模长计算公式进行求解;
(3)利用平面向量基本定理和基本不等式进行求解.
【小问1详解】
由正弦定理得
又,,解得:,
又因为,故,
因为,故,所以是钝角三角形.
【小问2详解】
由平面向量基本定理,可作为一组基底向量,且有,
,
由于,所以,
故,
,代入化简得:
,所以=.
【小问3详解】
由题意可设,
由于三点共线,设,,
故,故,
所以,
由平面向量基本定理,解得,所以,
因此,
而,
其中,当且仅当,即时等号成立,
因此当时,为最小值.
19. 正方形中,,为的中点,,.将沿翻折到,沿翻折到,连接.
(1)求证::
(2)当时,求二面角的正弦值;
(3)设直线与平面所成角为,问是否存在,使得能取得最大值,若存在,求出最大值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)不存在,使得能取得最大值,理由见解析
【解析】
【分析】(1)根据线线垂直可证明线面垂直,即可求证.
(2)根据二面角的几何法可得即为二面角的平面角,即可由三角形的边角关系求解,
(3)理由等体积法求解点到平面的距离为,即可由线面角的定义求解,由换元法,结合基本不等式取等条件得矛盾,即可求解.
【小问1详解】
由于平面,
故平面,
又平面,
所以
【小问2详解】
过作于,连接,
由(1)知,平面,
所以平面,平面,
故,
因此即为二面角的平面角,
,则为中点,
,
由等面积法可得,解得,
在中,,
故二面角的正弦值为.
【小问3详解】
设点到平面的距离为,
由于,所以,,
则,
因此,
所以,
,
由等体积法可得,所以,
由于直线PM与平面AMN所成角为,则,
,令,则,
故,当且仅当时取等号,此时,这与矛盾,故不存在,使得能取得最大值,
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