内容正文:
高一数学
一、单项选择题: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. 已知复数,其中 为虚数单位,则复数在复平面内对应的点的坐标为( )
A. B. C. D.
2. 已知向量,,且,则( )
A. B. C. D.
3. 在 中,内角, , 所对的边分别是, , .已知,,,则 的大小为( )
A. B. C. 或 D. 或
4. 如图,是水平放置的 用斜二测画法画出的直观图,其中,,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
5. 在直四棱柱中,底面为矩形,点为的中点,,且,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
6. 已知直线 ,三个不同的平面 ,, ,则下列能推出 的条件是( )
A. , B. , C. , D. ,
7. 圆O是边长为的等边三角形ABC的内切圆,其与BC边相切于点D,点M圆上任意一点,(x,),则的最大值为( )
A. B. 2 C. D.
8. 在长方体中,直线与平面所成角为 ,与平面所成角为,与平面所成角为 ,若,,( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,至少有两项是符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对的得部分,有选错的得0分.
9. 下列说法正确的有( )
A. 有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体叫做棱柱
B. 平行六面体中相对的两个面是全等的平行四边形
C. 正棱锥的侧面是全等的等腰三角形
D. 相等的角在直观图中仍然相等.
10. 设、、为复数,.下列命题中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
11. 如图,正方形的棱长为1,线段有两个动点, ,且,则下列结论正确的是( )
A.
B. 异面直线所成角为定值
C. 直线与平面所成角为定值
D. 以为顶点的四面体的体积不随 位置的变化而变化
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设,为单位向量,在上的投影向量为,则_____
13. 已知二面角的大小为,二面角内一点 到平面的距离分别为3和5,则 到 的距离为__________.
14. 设Ox,Oy是平面内的两条数轴,分别是与x轴、y轴正方向同向的单位向量.若,则把有序数对叫做向量在坐标系Oxy中的坐标.已知,,对任意,恒成立,则的取值范围为________.
四、解答题:本题共6小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 中,角所对的边分别为,已知.
(1)求的大小;
(2)若 的面积,求的值.
16. 如图,在四棱锥中,平面,底面为梯形,,平面平面,且 ,.
(1)若平面与平面相交于直线 ,求证:;
(2)求证:.
17. 已知复数均为锐角,且.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
18. 如图所示,在三棱柱中,侧棱底面 ,为棱 的中点., , .
(1)求证:平面;
(2)求证:平面;
(3)在棱上是否存在点,使得平面平面?如果存在,求此时的值;如果不存在,请说明理由.
19. 在 中,,设分别为.
(1)若.
(i)求的值;
(ii)求的最小值;
(2)若,求的值.
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高一数学
一、单项选择题: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. 已知复数,其中 为虚数单位,则复数在复平面内对应的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意得,再分析求解即可.
【详解】根据题意得:,
所以复数在复平面内对应的点的坐标为:.
故选:C.
2. 已知向量,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】直接由向量的数量积的坐标运算及向量垂直的条件可得.
【详解】因为向量,,且,由数量积的坐标运算,
所以 ,即,解得.
3. 在 中,内角, , 所对的边分别是,,.已知,,,则 的大小为( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】
【详解】在 中,,,,
由正弦定理,得,解得,
因为,所以,所以,
所以,故选项A正确.
4. 如图,是水平放置的 用斜二测画法画出的直观图,其中,,则( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【详解】斜二测画法画出的直观图中,已知中,,,
则,
还原直观图,则,
.
5. 在直四棱柱中,底面为矩形,点 为的中点,,且,则异面直线与 所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用平移法得到异面直线与 所成角为,求出的三边长,推出 ,即可求得的余弦值.
【详解】如图,直四棱柱中,底面 为矩形,
则 ,异面直线与 所成角为.连接 ,
因平面,平面,则,又点 为的中点,
则 ,
易得, 平面,
则平面,因平面,则,同理可得 ,
在中,因,则 ,
即异面直线与 所成角的余弦值为.
6. 已知直线 ,三个不同的平面 ,, ,则下列能推出 的条件是( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】对于A,当, ,根据直线与平面的位置关系可得,故A不能推出 ;
对于B,当,,可得 与可能平行,可能相交,故B不能推出 ;
对于C,当,,可得 ,故C能推出 ;
对于D,当,,可得 与可能平行,可能相交,故D不能推出 .
7. 圆O是边长为的等边三角形ABC的内切圆,其与BC边相切于点D,点M圆上任意一点,(x,),则的最大值为( )
A. B. 2 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】建立坐标系,写出相应的点坐标,根据向量的坐标表示及圆的参数方程可得的表达式,然后利用三角函数的性质可得最大值.
【详解】以D点为原点,BC所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,建立坐标系,
因为圆O是边长为的等边三角形ABC的内切圆,
所以,即内切圆的圆心为,半径为1,
可设,又,
∴,,
∴,
故得到,
∴,
∴,
当时等号成立,即的最大值为2.
故选:B.
8. 在长方体中,直线与平面所成角为,与平面所成角为,与平面所成角为 ,若,,( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意得,,,设,,,根据,,可以得到,,而,再分析求解即可.
【详解】根据题意,画出如下示意图:根据长方体的性质, 平面,所以,
平面,所以,平面,所以,
所以,,,
设,,,所以,
所以,即,又,
所以,即,又,
所以,
联立,解得,
所以.
故选:D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,至少有两项是符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对的得部分,有选错的得0分.
9. 下列说法正确的有( )
A. 有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体叫做棱柱
B. 平行六面体中相对的两个面是全等的平行四边形
C. 正棱锥的侧面是全等的等腰三角形
D. 相等的角在直观图中仍然相等.
【答案】BC
【解析】
【分析】根据简单几何体的结构特征,逐项判断,即可得出结果.
【详解】对于A,如图所示,
由图知,该几何体上下底面平行,各个面都是平行四边形,此几何体不是棱柱,故A错误;
对于B,由平行六面体的概念和性质可知:平行六面体中相对的两个面是全等的平行四边形,故B正确;
对于C,根据正棱锥的概念和性质可知,正棱锥的侧面是全等的等腰三角形,故C正确;
对于D,相等的角在直观图中不一定相等,比如直角在直观图中可能变为或,故D错误.
10. 设、、为复数,.下列命题中正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】BC
【解析】
【分析】对AD选项直接举反例判断可得,对BC根据复数模的性质判断可得.
【详解】选项A ,复数的模相等不代表复数本身相等或互为相反数,如取 , ,
则满足,但,因此A错误;
选项B, 因为,所以 ,又由,所以,
由复数模的性质,,因为 ,所以,因此B正确;
选项C,根据复数模的性质:对任意复数,都有,
若,则,所以,等式成立,故C正确;
选项D, 举反例:,,则满足,但,因此D错误.
11. 如图,正方形的棱长为1,线段有两个动点 , ,且,则下列结论正确的是( )
A.
B. 异面直线所成角为定值
C. 直线与平面所成角为定值
D. 以为顶点的四面体的体积不随 位置的变化而变化
【答案】ACD
【解析】
【分析】A.连接BD交AC于O,连接OE,由正方体特征易证平面判断;B.易证是平行四边形,得到,则是异面直线所成的角求解判断;C.由平面,得到是直线与平面所成的角求解判断;D.由四面体的体积为判断.
【详解】如图所示:
连接BD交AC于O,连接OE,
由正方体特征知:,且,则平面,所以,故A正确;
因为,所以是平行四边形,则,所以是异面直线所成的角,又平面,则,因为OE变化,则变化,故B错误;
由平面,得是直线与平面所成的角,且为定值,故C正确;
以为顶点的四面体的体积为 为定值,故正确;
故选:ACD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 设,为单位向量,在上的投影向量为,则_____
【答案】
【解析】
【详解】因为在上的投影向量为,所以,又为单位向量,所以,
所以.
13. 已知二面角的大小为,二面角内一点 到平面的距离分别为3和5,则 到 的距离为__________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据给定条件,作出二面角的平面角,利用余弦定理、正弦定理求解即得.
【详解】令于,于 ,平面,则,
由,得,
又是平面 内的两条相交直线,则 平面,
又平面,于是,
是二面角的平面角,,
则,在中,由余弦定理得,
而 到 的距离 是四边形 外接圆直径,
所以.
故答案为:
14. 设Ox,Oy是平面内的两条数轴,分别是与x轴、y轴正方向同向的单位向量.若,则把有序数对叫做向量在坐标系Oxy中的坐标.已知,,对任意,恒成立,则的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意将,转化成用基底表示的形式,进一步可求出,根据恒成立求解的取值范围即可.
【详解】,.
,.
,,
.
对任意,恒成立.
.
.
,
.
解得:.
;.
即的取值范围为.
四、解答题:本题共6小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 中,角所对的边分别为 ,已知.
(1)求的大小;
(2)若 的面积,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据二倍角公式,三角形内角和定理以及诱导公式即可得,解出即可得到的大小;
(2)由可得 ,再根据余弦定理求出,然后根据正弦定理即可求出的值.
【小问1详解】
原式可化为:,解之得:或(舍去)
∵,∴
【小问2详解】
因为,∴.由余弦定理得:.
正弦定理得:,代入得.
16. 如图,在四棱锥 中, 平面,底面为梯形,,平面平面,且 ,.
(1)若平面与平面相交于直线 ,求证:;
(2)求证:.
【答案】(1)证明:由,平面,平面,得平面,
又平面,且平面与平面相交于直线 ,所以.
(2)证明:在平面内作于 ,
平面平面,平面 平面 ,平面,
平面,平面,则 ,
又 平面,平面,则 ,
又且都在平面内,故平面,
又 平面,则.
【解析】
【分析】(1)先由线面平行的判定定理推得平面,再由线面平行的性质即可证得结论;
(2)在平面内作于 ,利用面面垂直的性质可得平面,进而 ,再由线面垂直的性质得 ,根据线面垂直的判定定理推得平面,即可证得结论.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
17. 已知复数均为锐角,且.
(1)求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求出,利用即可求出的值;(2)利用平方关系求出,,再利用和差角公式即可求得.
【小问1详解】
因为复数,所以.
所以
因为,所以,解得:.
【小问2详解】
因为均为锐角,所以,
所以.
因为为锐角,,所以.
所以
.
18. 如图所示,在三棱柱中,侧棱底面 ,为棱 的中点., , .
(1)求证:平面;
(2)求证:平面;
(3)在棱上是否存在点,使得平面平面?如果存在,求此时的值;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析; (3)存在,.
【解析】
【分析】(1)连结交于O,连结,易得,再由线面平行的判定证明结论;
(2)应用线面垂直的性质及判断证明,再由已知得,最后由线面垂直的判定证明结论;
(3)当点N为中点时,即,设中点为D,连结DM, ,先证,再结合(2)平面及面面垂直的判定证明结论,即可得.
【小问1详解】
连结交于O,连结
在中,因为M,O分别为AC,中点,所以
又因为平面,平面,所以平面
【小问2详解】
因为侧棱底面ABC,平面ABC,所以
又M为棱AC中点,,所以
因为,,平面
所以平面, 平面,所以
因为M为棱AC中点, ,所以 ,又,
所以在和中,
所以,即,所以
因为,BM,平面,所以平面
【小问3详解】
当点N为中点时,即,平面平面
设中点为D,连结DM,
因为D,M分别为,AC中点,所以,且
又因为N为中点,所以,且,
所以四边形DMBN是平行四边形,所以,
结合(2)平面,则 平面,
又 平面,所以平面平面
19. 在 中,,设分别为.
(1)若.
(i)求的值;
(ii)求的最小值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)(i)0;(ii)3
(2)
【解析】
【分析】(1)(i)由可得答案;(ii)方法一:由得,利用基本不等式得,再由的范围可得答案;方法二:设,由正弦定理得,再利用弦花切,再利用基本不等式可得答案;
(2)设,由正弦定理得,由余弦定理得,求出,,再由余弦的二倍角公式可得答案.
【小问1详解】
(i)因为,
所以.
(ii)方法一:
由得,
即
,
所以,
,当且仅当时等号成立,即,
因为,所以,即,
所以,所以的最小值为3.
方法二:
设,则 ,
因为,故,
所以,
在中,由正弦定理得,
即,所以,
所以,
因为,
所以,
所以,
因为,所以,
当且仅当时等号成立,
因为,所以,即,
所以,所以的最小值为3;
【小问2详解】
设,则,
在中,
由正弦定理得,
即,
因为,所以,①
在中,由余弦定理得,②
,③
由②③得,
由①②得,
故,即,所以,
所以,
所以.
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