内容正文:
高一数学
1答卷前,考生务必将自已的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改
动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在
本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为120分钟,满分150分
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.已知一个弹簧振子的运动方程为y=4sin3x-)】
则该弹簧振子的振幅、初相分别是
A振幅是4,初相是牙
B振幅是3初相是一晋
C振幅是4,初相是-无
D振幅是3,初相是一是
2.已知m,n是两条不同的直线,a,B是两个不同的平面,则下列命题错误的是
A.若a∥B,n⊥B,则n⊥a
B.若mCa,nCB,a∥B,则m与n平行或异面
C.若m⊥a,n⊥a,则m∥n
D.若m⊥n,m⊥a,n∥B,则a⊥B
3.已知平面向量a,b满足a|=√3,b|=√2,且(a一2b)⊥(a十b),则向量a在向量b上
的投影向量为
A-2动
B.2b
0号
4.如图,一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是直角梯形O'A'B'C',且O'A'∥B'C',
O'A'=2,A'B=1,将该平面图形绕其直角腰OC边旋转一周得到一个圆台,则该圆台的
体积为
A.142
14
7√2
3
B37
C.
3π
D
3
2+x
3
cos
·sin(3rπ-x)
5.已知
tan(x-π)
8x∈(0,m),则sinx-cosx=
A.
2
£⑥
2
C.-
32
3√2
D
2
2
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6.已知{a,b,c}是空间的一组基底,则不能与a十b构成另一组基底的是
A.b,a-c
B.b+c,a+c
C.c;a+b-2c
D.b-c;a+b+c
7,在正三棱锥A一BCD中,棱AB的中点为E,棱AC的中点为F,棱BD的中点为G,经过
点E,F,G的截面一定是
A.三角形
B.矩形
C.梯形
D,菱形
8.如图,为了测量两山顶M,N间的距离,飞机沿水平方向在A,B两点进行测量,A,B,M,
N在同一个铅垂平面内.测得A到M,N的俯角∠BAM和∠BAN分别为a1=75°,B1
30°,B到M,N的俯角分别为a2=45°,B2=60°,同时测得AB=30km.则山顶M,N之间
的距离为
M
A.105 km
B.30 km
C.20√3km
D.10√/15km
二、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,有多项
符合题目要求。全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.已知平面向量m=(3,4),n=(2,a),则
A.当mLn时,a=-3
B.存在a∈R,使|m+2n=√17
C.与向量m共线的单位向量是(号,写)
34
D当向量m与向量m的夹角为锐角时a∈(名,号)U(?十)
10.已知函数f(x)=Asin(十p)A>0,w>0,lg<)的部分图象如图所示,且图中阴
影部分的面积为4π,则
A.一π是函数f(x)的一个周期
B.f(x)=2sin
2z+
C不等式f(z)≥1的解集为2kx,音+2k],k∈Z
D将了(x)的图象向右平移个单位长度得到的图象所对应的函数是偶函数
11.如图,在正方体ABCD一A1B,C1D1中,点P在线段B,C上运动(包括端点),则下列结
论正确的是
0
A.直线B1D与BD1是异面直线
B.异面直线AP与A,D所成角的取值范围是
ππ]
3'2
C.若AB=1,则BP+十PA1的最小值为√2十√2
D.当直线AP与直线BD,相交时,交点在靠近B的三等分点处
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三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
,1-1an15°,2n15°
12-1+1nn15十1-1a215°
13.已知点P为△A1BC所在平面内一点,若A产-)A店+子AC,则m
14.如图,一块边长为4m的正方形铁片上有四块阴影邵分,将这些阴影部分下来,然后用
余下的四个个等的等樱三角形加工成一个正四棱维形容器,当x=22m时,正四棱维外
接球的休积为
m3.
4m
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.(13分)如图,在平行六面体ABCD-A'B'C'D'中,AB=AD=2,AA'=4,∠BAD=
∠BAA'=∠DAA'=60°
(1)以AB,AD,AA为基底向量,表示向量BD,AC;
(2)求证:BD⊥AC';
(3)求AC的长.
D
D
16.(15分)已知△ABC的三内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
3b_2-cosB
sin A
(1)求角B的大小;
(2)若△ABC的面积等于2√3,D为线段BC的中点,当中线AD最短时,求△ABC的
周长.
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17.(15分)如图,在正四核锥S一ABCD中,P为侧楼SD上的点,且.SP=3PD.
(1)记平而面SAB∩平面SCD=l,证明:l∥CD.
(2校C上是香行在一点B,使得BE∥平面PAC?若作在,求瓷的价:若不作在,
试说明理由.
18.(17分)已知函数f(x)=cosx十2√3 sin xcos x-sin2x,
(1)求函数∫(x)的解析式及单调递增区间;
(2)若方程∫(x)=1在[0,2π]上的根从小到大依次为x1,x2,,xm,求x1+2x2十
2x3十…十2xn-1十xn的值;
π
(3)设a∈0,2,i记fx)在[0,a]上的最小值为ga,求g(a).
19.(17分)如图,在直三棱柱ABC-A1B,C1中,D为线段BC的中点,AB=AC,且
AB⊥AC
(1)证明:AD⊥平面BCC1B1.
(2)若CC,=2,二面角C-AC,-D的平面角为号
①求AC与平面ADC,所成角的正弦值;
4
②点E在侧面ABB,A,内,且三核锥E一ADC,的体积为了,求点E轨迹的长度。
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参考答案及评分意见
1.C【解析】由弹簧振子的运动方程为y=4si3x一),得A=4,w=3,p=一不,即该弹簧振子的报幅是4,初韧
相是-不故选C
2.D【解析】对于A,若a∥3,n⊥B,则n上a,故A正确;
对于B,若mCa,nCB,a∥B,则m∥n或m,n异面,故B正确;
D
对于C,若m⊥a,n⊥a,则m∥n,故C正确;
对于D,如图,在正方体ABCD-AB1C1D1中,AB⊥BC1,
AB⊥平面BB1C1C,BC1∥平面AB1D1,
而平面BB1C1C与平面AB1D1不垂直,故D错误.故选D.
3.A【解析】因为(a-2b)⊥(a十b),所以(a-2b)·(a+b)=0,即a|2-a·b-2|b|2=0.
又a=√3,b=√2,所以a·b=-1.则向量a在向量b上的投影向量为
1aosa6·合=1语·合-6品0=0核途A
4.A【解析】在直观图中,因为O'A'=2,A'B'=1,∠C'O'A'=45°,所以B'C'=1,O'C'=√1+1=√2,
在原图中,BC=1,OA=2,OC=2√2,即圆台的高为2√2.
所以圆台的体积为号x(1+1×2+2)X22=142元
3元,故选A
5B【解析]co2十x·sin3πx)
-sin a sin =sin cos
tan(x-π)
tan x
8
因为x∈(0,π),所以sinx>0,又因为sin xcos x<0,所以cosx<0,所以sinx-cosx>0.
所以(sinx-cosx)2=sinx+cosx-2 sin xcos=1十=4,故sinx-cosz马
5
故选B.
6.C【解析】对于A,假设存在实数入,μ,使得a十b=λb十μ(a一c)=ua十λb一ac,
[u=1,
则a=1,方程组无解,即不存在实数入,4使得上式成立,所以a十b,b,a一c不共面,能构成一组基底.
一4=0,
对于B,假设存在实数入,u,使得a十b=入(b十c)十u(a十c)=ua十Ab十(A十)c,
[μ=1,
则入=1,方程组无解,即不存在实数入,4使得上式成立,所以a十b,b十c,a十c不共面,能构成一组基底.
2十4=0,
对于C,假设存在实数入,,使得a十b=ac十u(a十b一2c)=a十ub+(a-2μ)c,
数学答案第1页(共7页)
则/1,
0解得=1,
即存在实数入,4使得上式成立,所以a十b,c,a十b一2c共面,不能构成一组基底.
a-2μ=0,a=2,
对于D,假设存在实数入,4,使得a十b=入(b-c)十u(a十b+c)=a十(+u)b十(u-λ)c,
μ=1,
则入十=1,方程组无解,即不存在实数入,4使得上式成立,所以a+b,b一c,a十b十c不共面,能构成一组基
4-λ=0,
底故选C.
7.B【解析】如图,取CD的中点P,连接PF,PG,EF,EG.因为棱AB的中点为E,棱AC的中点为F,所以EF∥
BC.同理,GP∥BC,所以EF∥GP,所以四边形EFPG为经过点E,F,G的截面.
因为棱AB的中点为E,棱AC的中点为F,棱BD的中点为G,所以EG∥AD,FP∥AD,所以EG∥FP,所以
四边形EFPG是平行四边形.因为三棱锥A一BCD是正三棱锥,所以AD⊥BC,所以EF⊥EG,所以四边形
EFPG是矩形,即经过点E,F,G的截面一定是矩形.故选B.
8.D【解析】在△ABN中,∠ANB=B2-B1=30°,∠ABN=180°-B2=120°,所以AB=BN=30.
由余弦定理,得AN2=AB2+BN2-2AB·BNcos.∠ABN,即AN=√900+900+900=30√5.
在△ABM中,∠AMB=180°-(a,十a)=60,由正弦定理,得AB
AM
sin∠AMB sin∠ABM'
所以AM=30sin45°
sin60°
=10√6.
在△AMN中,∠MAN=a1-B1=45°,由余弦定理得,MN2=AM2+AN2-2AM·ANcos∠MAN,
即MN2=(10W6)2+(30√3)2-2×10√6×30√3×cos45°=1500,即MN=10√15.
所以M,N之间的距离为10√15km.故选D.
9AD【解析]对于A,因为mLn,所以3X2十4a=0,解得a=名放A正确;
对于B,m十2n=(7,4+2a),若m+2n|=√17,则49+16+4a2+16a=17,
即a2+4a+12=0,△=16-48<0,故不存在a∈R,使m十2n=√/17,故B错误;
对于C,与m关线的单位向量有两个,为日=士8是=±(得)放C错误,
√/25
对于D,当m与n的夹角为锐角时,m·n>0且m,n不共线,
即6+4u>0且3a≠2×4,解得a∈(2·8)U(8+,故D正确故选AD
10.ABD【解析】对于A,由题意及函数f(x)的图象可知,A=2.设函数f(x)的最小正周期为T,则阴影部分的面
积为4T=4π,则T=元.因为f(x)的最小正周期为元,所以一π也是f(x)的一个周期,故A正确.
对于B,因为w>0,所以w---2.因为f0)-1,即2sing=1,所以n=号因为-吾<g<受
Tπ
数学答案第2页(共7页)
所以g-音,所以f)-2sn2x+看),放B正确
不等式1x)1,即m2x+晋)≥2,所以晋+2<2x十晋<+2,∈Z解得x<≤行+,k∈z,
1
故C错误
将了x)的图象向右平移否个单位长度后,所得图象的函数解析式为8✉)=(-】
-2n[2(e-)十看】-2an2x-到)-2ao2红,为偶隔数放D正确故选ABD
11.BCD【解析】对于A,线段B1D与BD1是正方体ABCD一A1B1C1D1的对角面BDD1B1的两条对角线,所以
直线B1D与BD1共面,故A错误
对于B,在正方体ABCD一A1B1C1D1中,易知△ACB1为等边三角形,
则∠AB,C=子≤min∠APC,∠APB,≤
,A1D∥B,C,∴∠APC或其补角为异面直线AD与AP所成角,
则异面直线A1D与AP所成角的取值范围为,
L32
,故B正确.
对于C,如图,将面BB1C和面A1B1C沿着B1C展开至同一平面,
则当A1,P,B三点共线时,BP+PA1取得最小值.
B,B=BC=AB=1,且B,BLBC,∠BB,C-T,则∠A,B,B-3
又AB1=1,A1B=A1B+BB2-2·AB:·B:BCos
3π=√2+2,
即BP+PA1的最小值为√2十√2,故C正确.
对于D,如图,连接B1D1,记A1C1∩B1D1=E.
在正方体ABCD-A1BC1D1中,BB1⊥平面ABC1D1,A1CC平面A1BCD1,.BB1⊥AC1.
在正方形A1B1C1D1中,A1C1⊥B1D1,又BB1∩B1D1=B1,B1D1,BB1C平面
D
BBD1,∴AC1⊥平面BB:D1.
BD1C平面BB1D1,.A1C1⊥BD1,同理得DC1⊥BD1,
A1C1∩DC1=C1,A,C1,DCC平面A1CD,.BD1⊥平面ACD,
又平面AB1C∥平面A1C1D,.BD1⊥平面AB1C,设交点为O.
.直线AP与直线BD1相交,交点为O
又Ve-a=Va-Am,设正方体ABCD-A,BCD,的棱长为2,则写×B0X名×2,2X2E×s
π1
3=3×
1
2x2×2×2,
数学答案第3页(共7页)
解得B0-25又:BD,-十十-25-3B0,
∴.当直线AP与直线BD1相交时,交点在靠近B的三等分点处,故D正确.故选BCD.
12.23
3
【鲜折片1g+-m45-15+a2×15刊-2
3
18.;【解标]如图,过点A作正-号A,正-C,则A市-号店+AC-A店+A应
以AE,AF为邻边作平行四边形AEPF,
所以S△AFP=3S△PFC,S△ABP=2S△AEP=2S△AFP,所以S△ACP=4S△PFC,S△ABP=6S△PFC,
则△AP一3
SAACP2·
14.9√2π【解析】设加工成的正四棱锥形容器为P一ABCD,O为底面ABCD的中心,如图.
当x=2E时,由题意,得正四棱锥的底面边长AB=22,斜高PE=2,OE=AB=厄,
所以正四棱锥的高PO=√4一2=√2.
设正四棱锥外接球的半径为R,球心为M,则R≥2,点M在直线PO上,且在正四棱锥外,
所以(R一②)y2-R,解得R-3.所以正四棱维外接球的体积为号R=9,区元
15.(1)解:在△ABD中,由空间向量的减法运算,得BD=AD-AB.…2分
AC=AC+CC=AB+AD十AA7.…4分
(2)证明:因为AB=AD=2,AA'=4,∠BAD=∠BAA'=∠DAA'=60°,
所以AD.AB=2X2Xc0s60°=2,AD.AA-AB.AA7=2X4Xcos60°=4.…6分
由(1)得BD.AC=(AD-AB)·(AB+AD+AA)
=AD·AB+AD2+AD.AA-AB2-AD·AB-AB.AA
=2十4十4-4-2-4=0,…8分
所以BD⊥AC,即BD⊥AC.…9分
(3)解:由(1)知AC-AB+AD+AA,
所以AC?=(AB+AD+AA)2-AB2+AD2+AA72+2AB.AD+2AB.AA+2AD·AA
=4十4十16十2X2十2X4十2X4=44,…12分
所以AC'=|AC|=2√1.…13分
16.解:(1)在△ABC中,由正弦定理,得√3 sin Bsin A=2sinA-sin Acos B.
因为A∈(0,π),sinA≠0,所以W3sinB=2-cosB.…2分
数学答案第4页(共7页)
所以3sinB+cosB=2sinB+若)-2,即inB+君)-1
……4分
又B∈0,,B+∈(后)则B+-,
所以B=交」
3
…6分
2)由a)得Sac=2 sB=5a。
1
4ac=23,所以ac=8.
…8分
在△ABD中,由余弦定理,
得AD=c+(-2·os=e+(--4
当且仅当c=号,即a=4,6=2时,等号成立.…11分
所以AC5=6=a+c-2 B=16+4-2X4X2x号-12,
故AC=23.…13分
所以△ABC的周长为6十2W3.…15分
17.(1)证明:在正四棱锥S一ABCD中,因为AB∥CD,CD丈平面SAB,ABC平面SAB,
所以CD∥平面SAB.…3分
又因为CDC平面SCD,平面SAB∩平面SCD=l,
所以l∥CD.…
…6分
②)解:在侧陵SC上存在-点E,使BE∥平面PAC,满足瓷=2
…8分
理由如下:连接BD交AC于点O,并连接OP.因为四边形ABCD是正方形,所以O为BD的中点.…9分
取PD=PQ.又因为SP=3PD,所以S
-2.
过点Q作PC的平行线交SC于点E,连接BQ,5E,则器-部-2.11分
ECQP
在△BDQ中,BQ∥PO.因为POC平面PAC,BQ¢平面PAC,所以BQ∥平面PAC.
又因为QE∥PC,PCC平面PAC,QE中平面PAC,所以QE∥平面PAC.…I3分
又因为BQ∩QE=Q,BQ,QEC平面BEQ,所以平面BEQ∥平面PAC.
又因为BEC平面BEQ,所以BE∥平面PAC.…14分
所以侧棱SC上存在一点E,使得BE∥平面PAC,且
SE
EC
=2.……15分
18.解:1fx)=cosx+28 sin-sinx=3sin2x+cos2z=2sim2z+若)
…4分
令-2+2m≤2x+名≤受+2,∈Z,解得-智十k≤≤看+x,k∈Z,
数学答案第5页(共7页)
所以f(x)的单调递增区间为
…6分
(2)作出f(x)的图象和直线y=1,如图.
y=fx)
23π/2π
因为fx)=1.所以2sm2z+)-1,即snx+)-日
所以2z+晋-誓+2k,成2x+石-+2kx6∈Z,
66
解得x=k元或x三十k元,kC乙.………0
…8分
由图可知,f(x)的图象与直线y=1在[0,2π]内有5个交点,
则所有根从小到大依次为1=0,:=否4=,一行:=2x
4π
…9分
所以z十,-晋-经:t2,-t1g,
3
所以x1十2x2十2x3十2x4十x5=(x1十x2)+(x2十x3)十(x3十x4)+(x4十x5)
-++-g-g1分
Γ31313
(3)令1=2x+6,因为xe[0],所以∈[答,2a+日]
…12分
当∈,)时,有1=2z+晋∈[后2a+}[合)
由正弦函数图象,得g(a)=∫(0)=1;…14分
当a∈[后时,有=2z+∈[62a+]=[6,,且2a+晋∈[,7)
由正弦函数图象,得ga)=fa)=2sin2a+石)
…16分
ie(o.).
综上,g(a)
…17分
19.(1)证明:因为在直三棱柱ABC-A1B1C1中,BB1⊥平面ABC,ADC平面ABC,所以AD⊥BB1.·2分
因为AB=AC,D为线段BC的中点,所以AD⊥BC
又因为BB1∩BC=B,BB1,BCC平面BCC1B1,所以AD⊥平面BCC1B1.…
…4分
(2)解:①在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,则直线AB,AC,AA1两两垂直,
以点A为坐标原点,AB,AC,AA1所在的直线分别为x,y,2轴建立如图所示的空间直角坐标系.…5分
24
B
数学答案第6页(共7页)
设AB=AC=2a,则A(0,0,0),B(2a,0,0),C(0,2a,0),D(a,a,0),C1(0,2a,2),
所以AD=(a,a,0),AC=(0,2a,2).…6分
n·AD=a.x1+ay1=0,
设平面ADC的法向量为n=(x1,y1,之1),则
n·AC1=2ay1+2z1=0,
取x1=1,则y1=-1,之1=a,所以n=(1,一1,a).…7分
易知平面CAC1的一个法向量为m=(1,0,0).…
…8分
11
因为三面角C-AC,-D的平面角为所以cos5-Hm多2一
獬得a=√2,则n=(1,-1,√2),AC=(0,2√2,0)…10分
设AC与平面ADC,所成角为0,则sin9=|cosn,A衣1=n·AC
2√21
|n||AC12X222'
所以AC与平面ADC:所成角的正弦值为2:
…12分
②由(I)得AD⊥平面BCC1B1,因为DC1C平面BCC1B1,所以AD⊥DC1.
因为AB=AC=2√2,所以AD=2.所以在Rt△ADC1中,DC1=2√2,则S△Ac1=2√2.
由三楼锥E-ADC,的体积为号,即号-了SAc:·h,解得-2,所以E到平面ADC,的距高为E…
……14分
由点E在侧面ABB1A1内,设E(x,0,z),则AE=(x,0,z),x≥0,z≥0,
所以E到平面ADC,的距离为d=n·A-十E:=2,
n
2
即点E轨迹方程为x十√2之=2W2(0≤x≤2√2).…
…16分
又因为A1(0,0,2),B(2√2,0,0),所以点E在侧面ABB1A1内的轨迹是线段A1B,
所以点E的轨迹长度为A1B=23.…17分
数学答案第7页(共7页)