内容正文:
景德镇一中25-26学年度第二学期期末考试
高一数学试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第一部分(选择题 共58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. 已知复数,则共轭复数的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】复数的除法运算,共轭复数的概念以及虚部的定义,首先对复数进行除法运算,再求其共轭复数,即可得到虚部.
【详解】,
则共轭复数为,虚部为.
2. 已知向量,满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由,结合平面向量的运算律即可求解.
【详解】由
故.
3. 设,为两个不同平面,,为两条不同直线,且,则下列说法正确的是( )
A. 若,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若与,所成角相等,则
【答案】B
【解析】
【分析】根据线面位置关系及面面位置关系判断各个选项即可.
【详解】由题意知,若,但可能就在平面内,此时,而非,故A错误;
过作平面分别与,交于直线,,由线面平行性质得,,
所以.又,,且,则,都平行,故,故B正确;
取为过上一点且垂直于的直线,但让它在外倾斜,则成立,但不与垂直,故C错误;
当时,与,的夹角都为,此时与平行,并不垂直,故D错误.
4. 已知角的始边为轴非负半轴,终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意得,,
故.
5. 已知,,向量,的夹角为,则在上的投影向量是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】向量在上的投影向量为 ,其中为与的夹角,
代入已知条件,,,,
得.
6. 在三棱锥中,平面,,,则直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】通过中位线得到异面直线与所成角的平面角,根据题意结合余弦定理即可求解.
【详解】如图,分别取的中点,
分别连接,则平行于.
平行于,所以(或其补角)即为直线与所成角,
设,则.
在中,可得,为中位线,所以.
在中,可得,为中位线,所以.
在中,.
在中,.
在中,由余弦定理,,
由于与所成角为锐角,故直线与所成角的余弦值为.
7. 若函数在区间内没有最小值,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据正弦型函数的最值性质,结合正弦型函数的周期性进行求解即可.
【详解】当时,因为,所以,
因为函数在区间内没有最小值,
所以有或,
由,
当时,,而,所以,
当,时,因为,所以不等式组的解集为空集;
由,
当时,,
当,时,因为,所以不等式组的解集为空集,
综上所述:的取值范围为.
8. 已知,分别是,轴正半轴上的两个动点,且,如图,以为边构造正方形,分别过点,向轴作垂线,垂足依次为,,当点由向左运动到原点的过程中,四边形周长的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】结合图形,利用和表达四边形周长,进而利用三角函数求解最值.
【详解】设 (),因为正方形的边长,
所以, ,,
四边形周长为,
因为,且存在使得,所以的最大值为 1,
因此,周长 L 的最大值为:.
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. 已知向量,,则下列说法正确的有( )
A. 当时, B. 若,则
C. 若,则 D. 当时,与的夹角为钝角
【答案】ABC
【解析】
【详解】已知,.
选项A :若,根据向量平行的坐标公式,代入得,解得,A正确;
选项B:对两边平方,展开得,化简得,
即,解得,B正确;
选项C:,,不等式,即,
两边平方得,即,解得,C正确;
选项D :与夹角为钝角的条件是,且不反向共线.
由得,但当时,且反向,夹角为,不是钝角,D错误.
10. 已知函数,则( )
A. 函数的最小正周期为
B. 点是函数图象的一个对称中心
C. 函数在区间上单调递减
D. 函数的最大值为1
【答案】ACD
【解析】
【分析】先利用三角恒等变换公式将化简为余弦型函数,
再利用三角函数的周期性、对称性、单调性、最值等性质逐一判断选项即可.
【详解】,
对于A选项,的最小正周期,A正确;
对于B选项,将代入得,
因此函数的对称中心为,B错误;
对于C选项,当时,,
又因为余弦函数在单调递减,所以在区间上单调递减,C正确;
对于D选项,因为最大值为1,所以,D正确.
11. 如图,正方体的棱长为4,,分别是,的中点,点是底面内一动点,则下列结论正确的为( )
A. 若平面,则的轨迹长度为4
B. 过,,三点的平面截正方体所得截面面积是18
C. 三棱锥的体积为定值
D. 三棱锥的外接球体积为
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A:先找平行的平行平面,确定过且与该平面平行的平面和底面的交线,该交线即为点的轨迹,再计算轨迹长度;对于B:先找过,,三点的平面与正方体各棱的交点,确定截面的形状,再用对应多边形面积公式计算截面面积.对于C:利用等体积法将三棱锥的体积转化为的体积,判断点到平面的距离是否为定值,即可判断体积是否为定值;对于D:先求外接球半径,再代入球的体积公式计算;
【详解】对于A:取的中点,连接,
因为是中点,是中点,所以,
又因为平面,平面,所以平面,
因为,所以,
又因为,所以四边形为平行四边形,所以,
因为平面,平面,所以平面,
又因为平面,所以平面平面,
要想平面,只需在平面内运动即可,又因为在平面内运动,
所以点的轨迹为平面与平面在正方体内部的交线,,
即点的轨迹长为4,A正确;
对于B:,所以四边形为平行四边形,所以,
又因为,所以,且,所以四点共面,
所以截面即为梯形,并且,
所以等腰梯形的高,
故其面积,B正确.
对于C:为定值,C正确;
对于D:三棱锥的外接球即为长宽高为的长方体的外接球,
半径,
则三棱锥的外接球体积为,D错误;
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 是边长为的正三角形,用斜二测画法得到的水平直观图是,则的面积是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由等边三角形面积公式求的面积,进而根据的直观图的面积,可得答案.
【详解】已知是边长为的正三角形,
所以的面积,
所以的面积为.
13. 已知正四棱台上底面边长为,侧棱和下底面边长都是,则体积为________.
【答案】
【解析】
【详解】如图所示,,,
过点分别作于点,
则,由勾股定理得,
所以正四棱台的体积为().
14. 如图,八面体的每一个面都是边长为的正三角形,且顶点,,,,在同一个平面内.若点在四边形内(包含边界)运动,当时,则点的轨迹的长度为________.
【答案】
【解析】
【分析】取线段的中点,连接、交于点,连接、,取线段的中点,连接、,由直角三角形的几何性质得出,结合勾股定理得出,于是得出点的轨迹是正方形区域内以点为圆心,半径为的圆弧,数形结合可得出圆心角的大小,结合扇形弧长公式可得结果.
【详解】取线段的中点,连接、交于点,连接、,
取线段的中点,连接、,如下图所示:
在正四棱锥中,平面,
因为、分别为、的中点,所以,且,
因为四边形是边长为的正方形,则,
又因为,所以,
则,故,
因为,平面,所以平面,
因为,由直角三角形的几何性质可得,
故点在以点为球心,且半径为的球面上,
又因为点在四边形内(包含边界)运动,接下来考虑四边形与球的交线长,
因为平面,平面,所以,
所以,
所以点的轨迹是正方形区域内以点为圆心,半径为的圆弧,如下图所示:
分别取线段、的中点、,连接、,则且,
同理可得,,
所以,,,,故四边形是边长为的正方形,
所以,故,
所以圆分别交线段、于点、,且、、三点共线,
所以圆弧的圆心角为,故点的轨迹的长度为.
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. 已知复数满足:
(1)求复数;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据复数相等的条件列方程组求解,即可得到复数;
(2)将第一问求得的代入待求表达式,对两个分项分别分母实数化化简后合并计算,即可得到最终结果.
【小问1详解】
设,,
;
【小问2详解】
原式.
16. 如图:正方体中,点,为上两点,点G,H分别为,的中点,且.
(1)求证:平面
(2)求证:平面平面
【答案】(1)如图,取的中点,连接,.
在中,,分别为,的中点,所以,且.
因为,且,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.
(2)因为、在上,所以平面与平面是同一平面,
因为正方体,
所以平面,又平面,所以,
又因为,,平面,
所以平面,即平面,
又平面,所以平面平面.
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接,.根据线面平行的判定即可求证;
(2)根据面面垂直的判定即可证明;
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
17. 已知内角,B,C的对边分别为,满足.
(1)若,,求;
(2)若为锐角三角形,,求的周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理边化角得到,再由余弦定理即可求解;
(2)由正弦定理得到,,再结合正弦函数求值域即可解题.
【小问1详解】
在中,由及正弦定理,
得,
则,即,
整理得:,又,
因此,又,所以
根据余弦定理,得,
即,整理得,解得或(舍去).
所以;
【小问2详解】
由,得,,
因为,则,,
所以,
,
因为为锐角三角形,所以,则,
所以,即取值范围为,
所以的周长范围为.
18. 如图,长方体的底面ABCD是正方形,,点在棱上,平面BDM.
(1)求证:为的中点;
(2)求直线与平面BDM所成角的正弦值;
(3)求点到平面BDM的距离.
【答案】(1)证明:连接,
因为底面是正方形,所以是的中点,
因为点在棱上,平面,
平面,且平面平面,
所以,
所以为的中点.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据线面平行的性质定理平面得出即可得证;
(2)设直线与平面所成角为,则,其中为点到平面的距离,利用等体积法求出,进而得到答案;
(3)根据线面垂直的判定定理,证明面,进而得到答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
设直线与平面所成角为,则,
其中为点到平面的距离,
因为,,,,,
所以, ,
所以为等边三角形,为直角三角形,
所以,,
又因为,
即,即,
所以,
所以直线与平面BDM所成角的正弦值为
【小问3详解】
连接,,,
因为为等边三角形,
所以,,
又因为,,
所以为等腰三角形,
所以,,
又因为,面,
所以面,
又因为面,
所以,
又因为,,,
所以,即,
又因为,面,
所以面,
求点到平面BDM的距离为.
19. 已知函数的图象关于直线对称,点在的图象上,,,且的最小值是.
(1)求的解析式.
(2)函数在内的零点个数为3,求的最小值.
(3)已知函数的最小值为;若对于任意的,存在,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【解析】
【分析】根据余弦函数的对称性、周期以及最值求解可得
(2)先写出的表达式,令其为0可得对应的三角方程,因为,所以可确定相位的取值范围,结合零点个数为3的条件,列出相位区间的边界不等式,进而求解的最小值;
(3)先利用将转化为关于的二次函数,结合和最小值为的条件求出的值,进而得到的值域,再根据的区间求出的值域,得到的值域,因为对任意,存在满足等式,所以的值域是值域的子集,据此列不等式求解的范围.
【小问1详解】
,,
,
【小问2详解】
,,
即在内的
解的个数为3个,
,
,,又取最小值,
,且,
解得.
【小问3详解】
.
设,,
,∴抛物线开口向下,对称轴为,
结合二次函数性质知,
本问题等价于的值域是函数值域的子集.
由可得的值域为
设,,,
当时,,.
当时,,.
综上,或.
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景德镇一中25-26学年度第二学期期末考试
高一数学试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第一部分(选择题 共58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. 已知复数,则共轭复数的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 已知向量,满足,且,则( )
A. B. C. D.
3. 设,为两个不同平面,,为两条不同直线,且,则下列说法正确的是( )
A. 若,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若与,所成角相等,则
4. 已知角的始边为轴非负半轴,终边经过点,则的值为( )
A. B. C. D.
5. 已知,,向量,的夹角为,则在上的投影向量是( )
A. B. C. D.
6. 在三棱锥中,平面,,,则直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7. 若函数在区间内没有最小值,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8. 已知,分别是,轴正半轴上的两个动点,且,如图,以为边构造正方形,分别过点,向轴作垂线,垂足依次为,,当点由向左运动到原点的过程中,四边形周长的最大值为( )
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. 已知向量,,则下列说法正确的有( )
A. 当时, B. 若,则
C. 若,则 D. 当时,与的夹角为钝角
10. 已知函数,则( )
A. 函数的最小正周期为
B. 点是函数图象的一个对称中心
C. 函数在区间上单调递减
D. 函数的最大值为1
11. 如图,正方体的棱长为4,,分别是,的中点,点是底面内一动点,则下列结论正确的为( )
A. 若平面,则的轨迹长度为4
B. 过,,三点的平面截正方体所得截面面积是18
C. 三棱锥的体积为定值
D. 三棱锥的外接球体积为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 是边长为的正三角形,用斜二测画法得到的水平直观图是,则的面积是__________.
13. 已知正四棱台上底面边长为,侧棱和下底面边长都是,则体积为________.
14. 如图,八面体的每一个面都是边长为的正三角形,且顶点,,,,在同一个平面内.若点在四边形内(包含边界)运动,当时,则点的轨迹的长度为________.
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. 已知复数满足:
(1)求复数;
(2)求的值.
16. 如图:正方体中,点,为上两点,点G,H分别为,的中点,且.
(1)求证:平面
(2)求证:平面平面
17. 已知内角,B,C的对边分别为,满足.
(1)若,,求;
(2)若为锐角三角形,,求的周长的取值范围.
18. 如图,长方体的底面ABCD是正方形,,点在棱上,平面BDM.
(1)求证:为的中点;
(2)求直线与平面BDM所成角的正弦值;
(3)求点到平面BDM的距离.
19. 已知函数的图象关于直线对称,点在的图象上,,,且的最小值是.
(1)求的解析式.
(2)函数在内的零点个数为3,求的最小值.
(3)已知函数的最小值为;若对于任意的,存在,使得,求实数的取值范围.
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