内容正文:
高一年级下学期期末考试
数学
试卷共4页,19小题,满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.考查范围:必修第二册.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上.
3.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.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,请将答题卡交回.
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. 已知为纯虚数,则实数的值为( )
A. 0 B. 2或 C. 2 D.
【答案】D
【解析】
【详解】由为纯虚数,可得,解得.
2. 已知一个扇形的圆心角为,则这个圆心角的弧度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为一个扇形的圆心角为,
所以这个圆心角的弧度数为.
3. 如图,在平行四边形中,,分别是边上的两个三等分点,则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为在平行四边形中,,分别是边上的两个三等分点,
对于选项A:,故A正确;
对于选项B:,故B正确;
对于选项C:,故C错误;
对于选项D:因为,,所以,故D正确.
4. 已知一个四边形的直观图是边长为2的菱形,且该菱形的一组邻边分别平行于轴和轴,则原四边形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据直观图的定义,将这个四边形进行还原,还原之后再使用面积公式进行求解.
【详解】因为四边形的直观图是边长为2的菱形,且该菱形的一组邻边分别平行于轴和轴,
所以原图是一个长为,宽为的长方形,故原四边形的面积为.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】使用二倍角公式,弦化切计算.
【详解】
6. 已知在平面直角坐标系中,点,点在直线上.若向量在向量方向上的投影向量的模为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为点在直线上,设,由可得,.
在方向上投影向量的模为 ,
两边平方化简得,即,
解得,,因此点的坐标为.
7. 如图,中国传统玩具“滚灯”常由内外两层球壳构成,中间有支撑,可自由转动.现有一简化模型:由外层空心球与内层同心小球组成,外层球表面积是内层小球表面积的9倍,两者间空心部分体积为,则外层球半径为()
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【答案】B
【解析】
【分析】设外层球半径为,内层小球半径为,利用“大球体积减去小球体积为空心部分体积”,列方程,解方程,可得答案.
【详解】设外层球半径为,内层小球半径为,
由外层球表面积是内层小球表面积的9倍,
得,
即,
即,
由题意得:
,
将体积公式代入:
,
,
把代入,得:
,
解得:,
因为,
所以外层球半径:.
8. 已知在中,内角,,的对边分别为,,,满足,且,则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先用正弦定理将条件转化为边的关系,再利用余弦定理消去推出 为定值,由基本不等式得的最大值,最后将面积用表示,进而求最大值.
【详解】根据正弦定理,已知等式可化为,
由余弦定理得,
已知 ,代入得.
由基本不等式 ,得 ,当且仅当时取等号.
由,得,
则面积为 ,
当取最大值3时,取最大值为.
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. 已知复数,则( )
A. B. 在复平面内对应的点位于第二象限
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【详解】对于A,,
所以,故A错误;
对于B,在复平面内对应的点为,位于第二象限,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,因为,所以,故D正确.
10. 在空间中,设,为两个不同的点,,为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列命题为真命题的有( )
A. 若,,且,则
B. 若,则与平行或异面
C. 若,,且,则
D. 若,,则
【答案】AB
【解析】
【分析】根据平面基本定理判断A,B,应用面面平行得出线线关系判断C,利用面面垂直的性质可判断D选项的正误;
【详解】对于A选项,,,且,则,A选项正确;
对于B选项,若,则或异面,B选项正确;
对于C选项,若,,且,则或异面,C选项错误;
对于D选项,若,,当,则,当不垂直,则不垂直,D选项错误.
11. 某风力发电机的三个叶片均匀分布,每个叶片长度为20米,轮毂中心离地面80米.叶片以恒定角速度逆时针旋转,每圈用时6秒.为简化只研究其中一个叶片,其尖端在垂直平面内运动,叶片尖端距离地面的高度记为.设时该叶片与竖直向上方向(正上方)的夹角为(即顺时针偏转),则下列说法正确的有( )
A.
B. 在一个周期内,叶片尖端距离地面的高度不低于90米的时间占总时间的
C. 方程在区间上所有解的和为4.5
D. 若对任意恒成立,则的最小正值为1.5
【答案】ABD
【解析】
【分析】本题主要考查三角函数模型的应用. 由角速度,初始相位,写出高度函数,验证A;利用正弦函数的性质解不等式, 验证B; 由得,解方程验证C; 由恒成立,并结合函数对称性验证D.
【详解】对于A,角速度,初始相位,
高度函数,故A正确.
对于B,令,得.
设,当时.
解,得.
对应的长度分别为和,
总长度秒,占周期秒的,故B正确.
对于C,由得,
即,其中.
利用和差化积可得,得,
所以,即.
因此,解得.
在内,解为和,和为,不是,故C错误.
对于D,由恒成立,得.
设,,则
对任意恒成立.根据正弦函数性质,需满足(另一情形不可能恒成立),
即,解得,最小正值为,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的值域为_______.
【答案】
【解析】
【分析】需根据绝对值的定义,分情况讨论的符号解得结果;
【详解】当时,,
当时,,
合并值域为
故答案为:.
13. 若存在不相等的实数,使得,则的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【分析】首先将式子化简,再运用正弦函数的相关性质将题目转化为方程的有解问题,最后结合题目条件建立不等式求出结果.
【详解】由题可得,
即,因为正弦函数的值域为,故,
题目为存在不相等的实数,
则,在内至少有两个解,
因此,因为 ,所以,
因为在内至少有两个解,所以,
解得.
14. 如图,动点C在以AB为直径的半圆O上(异于A,B),,,,______;的最大值为______.
【答案】 ①. 2 ②. 2
【解析】
【分析】根据向量的线性运算结合模长即可求得第一空答案;设,作,交的延长线于E,求出,继而求出,结合数量积的几何意义,即可求得答案.
【详解】由题意可知O为的中点,且,
则;
设,作,交的延长线于E,
在中,
故,则,
,又,故,
则,
故,
当时,取到最大值2,
故答案为:2;2
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,且.
(1)求的值;
(2)若,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据三角函数的平方关系和商的关系及诱导公式进行求解;
(2)由及的范围求出的值,将凑成,即可根据两角差的余弦公式展开求解.
【小问1详解】
由,得.
又.
.
所以;
【小问2详解】
由,
则,
则.
故
.
16. 已知复数满足,且的实部大于0.设.
(1)求复数;
(2)若复数是关于的实系数二次方程的一个根,求,的值.
【答案】(1)
(2),.
【解析】
【小问1详解】
设,则.
代入得,
即.
由复数相等得,
由的实部大于0,即,解得,,
此时.
则.
【小问2详解】
由(1)知,其共轭复数.
因为实系数二次方程的虚根成对出现,所以另一根为,
由韦达定理,
,
故,.
17. 在中,内角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求角的大小;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象.若,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先应用余弦定理结合二倍角正弦公式计算,最后应用角的范围求解;
(2)应用平移得出,再应用正弦定理计算求解.
【小问1详解】
由题意得.
由余弦定理,
代入得.
因为,所以.
又,则,
故,解得
【小问2详解】
由(1)知,则,
向左平移个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到.
由,得,
故,
又,故.
18. 如图,在三棱锥中,平面,,,,点,分别为棱,的中点.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积;
(3)在线段上是否存在点,使得平面平面?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)在中,因为,分别为,的中点,所以.
又平面,平面,所以平面.
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)利用三角形中位线定理可得,利用线面平行的判定定理可证结论;
(2)由题意可得,进而根据计算即可求解;
(3)过点作,由题意可得,可得平面,当点与重合时,结论成立.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
由于,分别为,的中点,
故.
记到平面的距离为,
则.
,
故的体积为.
【小问3详解】
过点作,
因为平面,平面,所以,
又,,平面,所以,
所以平面,又平面,所以平面平面,
故取点与重合时,平面平面,此时.
19. 已知平面向量,满足,,且与的夹角为.对于任意实数,定义,.
(1)当时,求的最小值及相应的值;
(2)设,若在上有最小值,求的取值范围,并求出此时的最小值(用表示);
(3)在(2)的条件下,若不等式,对一切使有最小值的恒成立,求实数的最小值.
【答案】(1),此时
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)将化简,利用二次函数的性质求解;
(2)将化简,利用二次函数的性质及在上有最小值求出的取值范围,得到顶点横坐标,代入求出;
(3)计算,令,将进行化简,分离参数得,根据函数的单调性求出实数的最小值.
【小问1详解】
当时,,
.
故当时,取最小值,
所以,此时.
【小问2详解】
.
这是关于的二次函数,对二次项系数分情况讨论:
当,即时,二次项系数,抛物线开口向上,在上有最小值;
当,即时,,无最小值;
当,即时,二次项系数,抛物线开口向下,无最小值.
因此,的取值范围为.
此时,最小值在顶点处取得,顶点横坐标,
代入得
.
故.
【小问3详解】
.
不等式对任意恒成立,
即,.
令,不等式化为.
由于,分离参数得.
又,即恒成立.
记,单调递增.
因此对任意,有.
所以的最小值为.
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试卷共4页,19小题,满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.考查范围:必修第二册.
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上.
3.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.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,请将答题卡交回.
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. 已知为纯虚数,则实数的值为( )
A. 0 B. 2或 C. 2 D.
2. 已知一个扇形的圆心角为,则这个圆心角的弧度数为( )
A. B. C. D.
3. 如图,在平行四边形中,,分别是边上的两个三等分点,则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
4. 已知一个四边形的直观图是边长为2的菱形,且该菱形的一组邻边分别平行于轴和轴,则原四边形的面积为( )
A. B. C. D.
5. 已知,则( )
A. B. C. D.
6. 已知在平面直角坐标系中,点,点在直线上.若向量在向量方向上的投影向量的模为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
7. 如图,中国传统玩具“滚灯”常由内外两层球壳构成,中间有支撑,可自由转动.现有一简化模型:由外层空心球与内层同心小球组成,外层球表面积是内层小球表面积的9倍,两者间空心部分体积为,则外层球半径为()
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
8. 已知在中,内角,,的对边分别为,,,满足,且,则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
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. 已知复数,则( )
A. B. 在复平面内对应的点位于第二象限
C. D.
10. 在空间中,设,为两个不同的点,,为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列命题为真命题的有( )
A. 若,,且,则
B. 若,则与平行或异面
C. 若,,且,则
D. 若,,则
11. 某风力发电机的三个叶片均匀分布,每个叶片长度为20米,轮毂中心离地面80米.叶片以恒定角速度逆时针旋转,每圈用时6秒.为简化只研究其中一个叶片,其尖端在垂直平面内运动,叶片尖端距离地面的高度记为.设时该叶片与竖直向上方向(正上方)的夹角为(即顺时针偏转),则下列说法正确的有( )
A.
B. 在一个周期内,叶片尖端距离地面的高度不低于90米的时间占总时间的
C. 方程在区间上所有解的和为4.5
D. 若对任意恒成立,则的最小正值为1.5
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 函数的值域为_______.
13. 若存在不相等的实数,使得,则的取值范围是________.
14. 如图,动点C在以AB为直径的半圆O上(异于A,B),,,,______;的最大值为______.
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,且.
(1)求的值;
(2)若,且,求的值.
16. 已知复数满足,且的实部大于0.设.
(1)求复数;
(2)若复数是关于的实系数二次方程的一个根,求,的值.
17. 在中,内角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求角的大小;
(2)将函数的图象向左平移个单位长度,再向下平移1个单位长度,得到的图象.若,且,求的值.
18. 如图,在三棱锥中,平面,,,,点,分别为棱,的中点.
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥的体积;
(3)在线段上是否存在点,使得平面平面?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
19. 已知平面向量,满足,,且与的夹角为.对于任意实数,定义,.
(1)当时,求的最小值及相应的值;
(2)设,若在上有最小值,求的取值范围,并求出此时的最小值(用表示);
(3)在(2)的条件下,若不等式,对一切使有最小值的恒成立,求实数的最小值.
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