内容正文:
高一数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教B版必修第三册,必修第四册.
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. 复数的共轭复数为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】依题意,,所以的共轭复数.
2. 已知向量,且,则的值为( )
A. 3 B. C. 2 D.
【答案】A
【解析】
【分析】应用向量垂直的坐标表示列方程,求参数值.
【详解】由题设,可得.
故选:A
3. 如图是“二十四节气圆周”图,各节气点等分“节气圆周”,则一年内在“节气圆周”上从清明节气点沿顺时针方向旋转到小寒节气点,旋转的角度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从清明节气点沿顺时针方向旋转到小寒节气点,共经过18个节气点,
所以旋转的角度为.
4. 如图,用斜二测画法作出的直观图,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据斜二测画法可知,,又,所以,所以
5. 在中,角所对的边分别为,若,则的形状是( )
A. 等腰直角三角形 B. 等腰三角形 C. 直角三角形 D. 等边三角形
【答案】C
【解析】
【详解】由及正弦定理,得,
因为,所以,
代入得,即,
因为,所以,故,因为,所以,
即的形状为直角三角形.
6. 如图,在圆锥中,是底面圆的直径,为母线的中点,是的中点,,则直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据异面直线所成角的定义结合边长运算求解.
【详解】如图,连接,因为平面,所以平面,
平面,所以,
又分别是的中点,所以,
所以直线与所成角为(或其补角),
因为,
所以.
7. 已知函数满足,且当时,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由,得关于对称,判断的奇偶性,再利用函数的单调性即可判断.
【详解】由,所以关于对称,
又,,
所以为偶函数,
当时,,
所以在单调递增,
所以,,
又,
所以,
所以.
8. 已知四棱锥的所有顶点都在球的球面上,且四边形是边长为的正方形,若四棱锥的体积的最大值为6,则球的表面积为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】连接相交于点,当平面时,四棱锥的体积的最大,此时球心在上,根据求出,再利用是直角三角形求出可得答案.
【详解】连接相交于点,连接,当平面时,
四棱锥的体积的最大,此时球心在上,连接,
所以,解得,
四边形是边长为的正方形,所以,
设球的半径为,因为是直角三角形,所以,
即,解得,
则球的表面积为.
故选:C.
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】AD
【解析】
【分析】根据复数的加减、乘法运算及复数的几何意义求解判断即可.
【详解】对于A,,故A正确;
对于B,因为,所以在复平面内对应的点为,位于第四象限,故B错误;
对于C,因为,故C错误;
对于D,,,
,所以,故D正确.
10. 已知是两个不同的平面,是两条不同的直线,则下列命题错误的是( )
A. 若,,,则
B. 若,,则
C. 若,,,则
D. 若是异面直线,且,,,,则
【答案】BC
【解析】
【分析】利用直线与平面、平面与平面的平行及垂直关系逐项判断即可.
【详解】对于A,由线面平行的性质定理可知若,,,则,A说法正确;
对于B,若,,则或,B说法错误;
对于C,若,,,则或异面,C说法错误;
对于D,过直线作平面,由结合线面平行的性质可知,
因为是异面直线,所以与相交,
又,,且,根据面面平行的性质可知,D说法正确.
11. 已知的内角所对的边分别为,则下列结论正确的是( )
A.
B. 若,则满足条件的有且只有一个
C. 若,且是整数,则
D. 若是的最小内角,则面积的取值范围是
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用正弦定理化角为边,再根据余弦定理即可判断A;利用正弦定理即可判断B;根据大边对大角得出的大小关系及范围,再根据三角形内角和定理结合三角函数即可判断C;先求出的范围,再利用正弦定理求出边,再根据三角形的面积公式结合三角函数的性质即可判断D.
【详解】对于A,由及正弦定理,可得,
所以,
因为,所以,A正确;
对于B,因为,所以满足条件的有两个,B错误;
对于C,因为,所以,
由,得,所以,
则,
又是整数,若,符合题意;
若,则,不合题意;
随着取更大的整数,的值逐渐减小,不合题意,所以,C正确;
对于D,因为是的最小内角,则,则,
当时,;
当时,由正弦定理,得,
所以
,
因为,所以,所以,
综上,面积的取值范围是,D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】利用两角差的正切公式即可求解.
【详解】由题意得:.
13. 底面边长为8的正三棱锥被平行于其底面的平面所截,截去一个底面边长为4,高为5的正三棱锥,所得棱台的体积为______.
【答案】
【解析】
【分析】割补法,结合相似图形性质,根据正三棱锥的几何性质以及棱锥体积公式求得正确答案.
【详解】由题意知截去的正三棱锥与原正三棱锥相似,它们的底面边长的比为,
则截去的正三棱锥与原正三棱锥的体积之比为,剩余的棱台的体积为原三棱锥体积的.
而截去的正三棱锥的高为5,所以原正三棱锥的高为10,
所以原正三棱锥的体积为,
所以棱台的体积为.
故答案为: .
14. 在矩形中,,点为矩形所在平面内一点,则的最小值为__________.
【答案】
【解析】
【详解】如图所示,以为原点,以所在直线分别为轴,建立平面直角坐标系,则
设,则,
所以,
,
当且仅当时,取得最小值.
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,且为纯虚数.
(1)求的值;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据纯虚数的概念求出实数的值;
(2)运用复数的除法运算求出,再根据复数模的概念求.
【小问1详解】
因为复数为纯虚数,所以
解得.
【小问2详解】
由(1)得 ,
所以 ,
所以.
16. 在正四棱锥中,为底面中心,,,分别为,,的中点,点在棱上,且.
(1)证明:平面.
(2)证明:平面平面.
【答案】(1)证明:连接,正四棱锥中,为底面中心,则为中点,
又为的中点,则有,
平面,平面,所以平面.
(2)证明:,分别为,的中点,则有,
平面,平面,则有平面,
,分别为,的中点,有,
又,则有,
平面,平面,则有平面,
平面,,
所以平面平面.
【解析】
【分析】(1)利用三角形中位线证明,可证平面.
(2)证明,,可证得平面,平面,所以平面平面.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
17. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)若,求证:为等边三角形;
(2)若,,点D是边AB上的一点,且,求线段CD的长.
【答案】(1)
因为,所以,
所以,
又,所以.
若,由正弦定理得,所以,
所以,所以,
又,所以为等边三角形.
(2)
【解析】
【分析】(1)先利用余弦定理求出,再利用正弦定理得出;
(2)根据即可求出.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为,即,
所以,
解得.
18. 已知函数.
(1)证明:;
(2)求的单调递增区间;
(3)若函数在区间上存在2个零点和1个对称轴,求实数的取值范围.
【答案】(1)
因为
当时,即时,,
故.
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)由余弦二倍角公式和辅助角公式化简得到,进而可求证;
(2)由求解即可;
(3)由(1)得,先通过周期满足,确定,再结合正弦函数的对称中心和对称轴,构造不等式求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
令,
解得,
故的单调递增区间为.
【小问3详解】
,
设函数的最小正周期为,
由题意可知,,即,解得,
由正弦函数的图象可知,两个相邻零点之间必有一条对称轴.
由,得,
由得,
又,所以,
则或,
解得,或,
故实数的取值范围为.
19. 如图,在三棱柱中,底面是边长为3的等边三角形,,.
(1)证明:平面;
(2)求二面角的正弦值;
(3)若点是棱上的动点(包括端点),求直线与平面所成角的正弦值的取值范围.
【答案】(1)
在中,,,,所以,所以,
在中,,,,所以,所以,
又,平面,,所以平面.
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由勾股定理得到,即可求证;
(2)取的中点,证明是二面角的平面角,即可求解;
(3)过点作,交的延长线于点,证明点到平面的距离为,直线与平面所成角的正弦值为,分析的最大、最小值,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,连接,取的中点,连接.
因为平面,平面平面,平面,所以,
因为,,所以,
因为,,是的中点,所以,,
所以是二面角的平面角.
在等边中,,,所以,
在中,因为,,所以,
在平行四边形中,,
所以,,
在中,,
所以,
故二面角的正弦值为.
【小问3详解】
如图,过点作,交的延长线于点.
因为,,,,平面,所以平面.
因为平面,所以.
又,,,平面,
所以平面,,
所以.
因为,平面,平面,所以平面.
又因为点在棱上,所以点到平面的距离为,
所以直线与平面所成角的正弦值为,
当时,最短,为,
可得直线与平面所成角的正弦值的最大值为,
当点与重合时,最长,为4,
可得直线与平面所成角的正弦值的最小值为,
故直线与平面所成角的正弦值的取值范围为.
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考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
4.本卷命题范围:人教B版必修第三册,必修第四册.
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. 复数的共轭复数为( )
A. B.
C. D.
2. 已知向量,且,则的值为( )
A. 3 B. C. 2 D.
3. 如图是“二十四节气圆周”图,各节气点等分“节气圆周”,则一年内在“节气圆周”上从清明节气点沿顺时针方向旋转到小寒节气点,旋转的角度为( )
A. B. C. D.
4. 如图,用斜二测画法作出的直观图,若,则( )
A. B. C. D.
5. 在中,角所对的边分别为,若,则的形状是( )
A. 等腰直角三角形 B. 等腰三角形 C. 直角三角形 D. 等边三角形
6. 如图,在圆锥中,是底面圆的直径,为母线的中点,是的中点,,则直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7. 已知函数满足,且当时,,则( )
A. B.
C. D.
8. 已知四棱锥的所有顶点都在球的球面上,且四边形是边长为的正方形,若四棱锥的体积的最大值为6,则球的表面积为( )
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. 已知是两个不同的平面,是两条不同的直线,则下列命题错误的是( )
A. 若,,,则
B. 若,,则
C. 若,,,则
D. 若是异面直线,且,,,,则
11. 已知的内角所对的边分别为,则下列结论正确的是( )
A.
B. 若,则满足条件的有且只有一个
C. 若,且是整数,则
D. 若是的最小内角,则面积的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,则_______.
13. 底面边长为8的正三棱锥被平行于其底面的平面所截,截去一个底面边长为4,高为5的正三棱锥,所得棱台的体积为______.
14. 在矩形中,,点为矩形所在平面内一点,则的最小值为__________.
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,复数,且为纯虚数.
(1)求的值;
(2)若,求.
16. 在正四棱锥中,为底面中心,,,分别为,,的中点,点在棱上,且.
(1)证明:平面.
(2)证明:平面平面.
17. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)若,求证:为等边三角形;
(2)若,,点D是边AB上的一点,且,求线段CD的长.
18. 已知函数.
(1)证明:;
(2)求的单调递增区间;
(3)若函数在区间上存在2个零点和1个对称轴,求实数的取值范围.
19. 如图,在三棱柱中,底面是边长为3的等边三角形,,.
(1)证明:平面;
(2)求二面角的正弦值;
(3)若点是棱上的动点(包括端点),求直线与平面所成角的正弦值的取值范围.
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