?2022-2023學年安徽省亳州市渦陽二中等校聯(lián)考高一(下)期末數(shù)學試卷
一、單項選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.某數(shù)學興趣小組有10名同學,在一次數(shù)學競賽中成績的名次由小到大排列分別是2,4,5,x,11,14,15,39,41,50.若該小組成績名次的40%分位數(shù)是9.5,則x=( ?。?br /> A.9 B.8 C.7 D.6
2.已知,則=( ?。?br /> A. B. C. D.
3.在△ABC中,“A=B”是“sin2A=sin2B”的(  )
A.必要不充分條件 B.充分不必要條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
4.現(xiàn)有10名北京冬奧會志愿者,其中2名女志愿者和8名男志愿者,從中隨機地接連抽取3名(每次取一個),派往參與花樣滑冰項目的志愿者服務.則“恰有一名女志愿者”的概率是( ?。?br /> A. B. C. D.
5.已知正實數(shù)m,n滿足m+n=1,則的最大值是( ?。?br /> A.2 B. C. D.
6.黃鶴樓,位于湖北省武漢市武昌區(qū),地處蛇山之巔,瀕臨萬里長江,為武漢市地標建筑.某同學為了估算黃鶴樓的高度,在大樓的一側找到一座高為的建筑物AB,在它們之間的地面上的點M(B,M,D三點共線)處測得樓頂A、樓頂C的仰角分別是15°和60°,在樓頂A處測得樓頂C的仰角為15°,則估算黃鶴樓的高度CD為( ?。?br />
A. B. C. D.
7.一個圓錐的側面展開圖是半徑為2的半圓,則此圓錐內(nèi)切球的體積是( ?。?br /> A. B. C.3π D.
8.在銳角△ABC中,三內(nèi)角A,B,C對應的邊分別為a,b,c,且.則的取值范圍是(  )
A. B. C. D.
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得5分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。
(多選)9.對于函數(shù)f(x)=sinx+有如下四個判斷,其中判斷正確的是( ?。?br /> A.f(x)的定義域是{x|x≠kπ,k∈Z}
B.f(x)的最小值是2
C.π是f(x)的最小正周期
D.f(x)的圖象關于直線x=對稱
(多選)10.設z1,z2是復數(shù),,是其共軛復數(shù),則下列命題中正確的是( ?。?br /> A.若,則z1=z2=0
B.若z1+z2=z1﹣z2,則z1?z2=0
C.若,則z1=z2
D.若為實數(shù),則z1為實數(shù)
(多選)11.在四棱錐S﹣ABCD中,SD⊥平面ABCD,底面ABCD是正方形,則下列結論中正確的是( ?。?br /> A.BC∥平面SAD
B.AC與SB所成的角為60°
C.平面SDC⊥平面ABCD
D.BD與平面SCD所成角為45°
(多選)12.某校開展數(shù)理化競賽,甲組有10位選手,其中數(shù)學5人,物理2人,化學3人;乙組也有10位選手,其中數(shù)學4人,物理3人,化學3人.先從甲組中隨機選出一人放到乙組,分別以A1,A2和A3表示由甲組選出的是數(shù)學、物理和化學的事件;再從乙組中隨機選出一人,以B表示由乙組選出的人是數(shù)學選手的事件,則下列結論中正確的是( ?。?br /> A.
B.A1,A2,A3是兩兩互斥的事件
C.事件B與事件A1相互獨立
D.
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。
13.計算的值是   ?。?br /> 14.已知正方體ABCD﹣A1B1C1D1的棱長是4,P是棱BC的中點,過點A、P、C1的平面截該正方體得到的多邊形為α,則α的面積是   ?。?br /> 15.定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x+3)+f(x+1)=f(2),則f(2024)的值是   ?。?br /> 16.已知向量,的夾角為θ,||=1,||=2,且對任意的λ<0,|﹣λ|的最小值是,則θ的大小為    .
四、解答題:共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。
17.已知函數(shù),a∈R.
(1)若f(x)為偶函數(shù),求a的值;
(2)令g(x)=f(x)﹣(a+1).若函數(shù)g(x)在[﹣1,1]上有兩個不同的零點,求a的取值范圍.
18.設a是實數(shù),復數(shù)(a﹣i)(2i+1)(i是虛數(shù)單位)在復平面內(nèi)對應的點在第四象限.
(1)求a的取值范圍;
(2)若a取負整數(shù),復數(shù)z滿足2z﹣|z|=a﹣3i3,求z.
19.如圖,在△ABC中,三內(nèi)角A,B,C對應的邊分別為a,b,c,點E是邊AB的中點,點D是邊AC上一點,BD,CE相交于點P,且.
(1)若,求實數(shù)λ的值;
(2)若,證明:a2+3b2=3c2.

20.如圖,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,側棱AA1⊥平面ABC,∠BAC=90°,AB=AC,E是棱BB1上的動點,D是棱BC的中點.
(1)證明:AD⊥C1E;
(2)若四棱錐D﹣AA1B1B的體積是,且AA1=2,求△ABC的面積.

21.在△ABC中,三內(nèi)角A,B,C對應的邊分別為a,b,c,.
(1)求角C的大?。?br /> (2)若E是邊AB上的點,且BE=CE=3EA,求tanB的值.
22.“以任意三角形的三條邊為邊,向外作三個等邊三角形,則這三個等邊三角形的外接圓的圓心組成一個等邊三角形”,這就是著名的拿破侖定理,在△ABC中,∠A=120°,以AB,BC,AC為邊向外作三個等邊三角形,其外接圓圓心依次是O1,O2,O3.已知△O1O2O3的面積是,建立如圖所示的直角坐標系,請利用拿破侖定理、坐標法和解三角形等相關知識解決以下兩個問題:
(1)求AB+AC的值;
(2)求△ABC周長的取值范圍.



參考答案
一、單項選擇題:本題共8小題,每小題5分,共40分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.某數(shù)學興趣小組有10名同學,在一次數(shù)學競賽中成績的名次由小到大排列分別是2,4,5,x,11,14,15,39,41,50.若該小組成績名次的40%分位數(shù)是9.5,則x=( ?。?br /> A.9 B.8 C.7 D.6
【分析】根據(jù)百分位數(shù)的定義,計算即可.
解:40%×10=4,
故40%分位數(shù)是第4、第5個名次數(shù)的平均值,即9.5,
因此,解得x=8.
故選:B.
【點評】本題考查百分位數(shù)的應用,屬于基礎題.
2.已知,則=(  )
A. B. C. D.
【分析】由已知函數(shù)解析式代入即可直接求解.
解:因為,
所以.
故選:C.
【點評】本題主要考查了函數(shù)值的求解,屬于基礎題.
3.在△ABC中,“A=B”是“sin2A=sin2B”的( ?。?br /> A.必要不充分條件 B.充分不必要條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【分析】根據(jù)充分必要條件的定義判斷.
解:A=B時,sin2A=sin2B,充分性滿足,
當時,,必要性不滿足,
所以“A=B”是“sin2A=sin2B”的充分不必要條件.
故選:B.
【點評】本題主要考查了充分條件和必要條件的定義,屬于基礎題.
4.現(xiàn)有10名北京冬奧會志愿者,其中2名女志愿者和8名男志愿者,從中隨機地接連抽取3名(每次取一個),派往參與花樣滑冰項目的志愿者服務.則“恰有一名女志愿者”的概率是( ?。?br /> A. B. C. D.
【分析】隨機地接連抽取3名志愿者(每次取一個),恰有一名女志愿者”可分3類:僅第一次、僅第二次、僅第三次取到女志愿者,由此計算即可.
解:設C1,C2,C3分別為僅第一次、僅第二次、僅第三次取到女志愿者的事件,
且事件C1,C2,C3互斥,
則;;;
則“恰有一名女志愿者”的概率為.
故選:C.
【點評】本題考查互斥時間的概率公式,屬于基礎題.
5.已知正實數(shù)m,n滿足m+n=1,則的最大值是(  )
A.2 B. C. D.
【分析】由已知結合基本不等式即可直接求解.
解:由基本不等式可知,,
即,當且僅當時等號成立.
故選:B.
【點評】本題主要考查了基本不等式在最值求解中的應用,屬于基礎題.
6.黃鶴樓,位于湖北省武漢市武昌區(qū),地處蛇山之巔,瀕臨萬里長江,為武漢市地標建筑.某同學為了估算黃鶴樓的高度,在大樓的一側找到一座高為的建筑物AB,在它們之間的地面上的點M(B,M,D三點共線)處測得樓頂A、樓頂C的仰角分別是15°和60°,在樓頂A處測得樓頂C的仰角為15°,則估算黃鶴樓的高度CD為( ?。?br />
A. B. C. D.
【分析】Rt△ABM中求得AM,在△ACM中運用正弦定理求得CM,解Rt△CDM求得CD的值.
解:在Rt△ABM中,AM=,
在△ACM中,∠CAM=15°+15°=30°,∠AMC=180°﹣15°﹣60°=105°,
所以∠ACM=180°﹣30°﹣105°=45°,
由正弦定理,=,
故CM===60,
在Rt△CDM中,CD=CMsin60°=60×=30(m).
所以估算黃鶴樓的高度CD為30m.
故選:C.
【點評】本題考查了三角形的正弦定理和解三角形的應用問題,也考查了方程思想和運算求解能力,是中檔題.
7.一個圓錐的側面展開圖是半徑為2的半圓,則此圓錐內(nèi)切球的體積是(  )
A. B. C.3π D.
【分析】求解圓錐的底面半徑與高,然后求解內(nèi)切球的半徑,即可求解球的體積
解:設圓錐的底面半徑是r,母線為l,圓錐的側面展開圖是半徑為2的半圓,
則l=2,2πr=2π,r=1.圓錐的高.如圖:SO=h,O′為內(nèi)切球的球心,
設圓錐內(nèi)切球的半徑是R,則,即,解得.
因此圓錐內(nèi)切球的體積是.
故選:D.

【點評】本題考查幾何體內(nèi)切球的體積的求法,考查空間想象能力,轉化思想以及計算能力,是中檔題.
8.在銳角△ABC中,三內(nèi)角A,B,C對應的邊分別為a,b,c,且.則的取值范圍是( ?。?br /> A. B. C. D.
【分析】由題意利用正弦定理可得,進而可求A的值,可求,利用正弦定理以及正弦函數(shù)的性質(zhì)即可求解的取值范圍.
解:因為,可得sinA=,
又,
所以利用正弦定理可得,
因為,,
所以,
而,
所以,
即B+C=5A,
因此6A=π,可得,
由和得到,,
因此,,
于是.
故選:C.
【點評】本題考查了正弦定理以及正弦函數(shù)的性質(zhì)的綜合應用,考查了轉化思想和函數(shù)思想的應用,屬于中檔題.
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題5分,共20分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求,全部選對的得5分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。
(多選)9.對于函數(shù)f(x)=sinx+有如下四個判斷,其中判斷正確的是( ?。?br /> A.f(x)的定義域是{x|x≠kπ,k∈Z}
B.f(x)的最小值是2
C.π是f(x)的最小正周期
D.f(x)的圖象關于直線x=對稱
【分析】直接利用函數(shù)的性質(zhì)及函數(shù)的性質(zhì)的應用判斷A、B、C、D的結論.
解:函數(shù)f(x)=sinx+,
對于A:定義域是{x|x≠kπ,k∈Z},故A正確,
對于B:當sinx=﹣1時,函數(shù)的值為﹣2,故B錯誤;
對于C:函數(shù)滿足f(x+2π)=f(x),故函數(shù)的最小正周期為2π,故C錯誤.
對于D:函數(shù)f(x)滿足f(π﹣x)=f(x),故函數(shù)的圖象關于直線x=對稱,故D正確.
故選:AD.
【點評】本題考查的知識要點:三角函數(shù)的性質(zhì),函數(shù)的對稱性和定義域及值域的應用,主要考查學生的運算能力和數(shù)學思維能力,屬于基礎題.
(多選)10.設z1,z2是復數(shù),,是其共軛復數(shù),則下列命題中正確的是(  )
A.若,則z1=z2=0
B.若z1+z2=z1﹣z2,則z1?z2=0
C.若,則z1=z2
D.若為實數(shù),則z1為實數(shù)
【分析】對于AC,結合特例,即可判斷;
對于B,結合復數(shù)的四則運算,即可求解;
對于D,結合復數(shù)的四則運算,以及共軛復數(shù)的定義,即可求解.
解:對A,取z1=1,z2=i,則,但z1≠0,z2≠0,故A錯誤;
對B,z1+z2=z1﹣z2,解得z2=0,
則z1?z2=0,故B正確;
對C,,則|z1|=|z2|,
顯然|i|=|﹣i|,但i≠﹣i,故C錯誤;
對D,設z1=a+bi,
則,因此,b=0,則z1為實數(shù),故D正確.
故選:BD.
【點評】本題主要考查復數(shù)的四則運算,考查轉化能力,屬于基礎題.
(多選)11.在四棱錐S﹣ABCD中,SD⊥平面ABCD,底面ABCD是正方形,則下列結論中正確的是( ?。?br /> A.BC∥平面SAD
B.AC與SB所成的角為60°
C.平面SDC⊥平面ABCD
D.BD與平面SCD所成角為45°
【分析】選項A,由線面平行的判定定理,可判斷;
選項B,由AC⊥SD,AC⊥BD,可證AC⊥平面SBD,知AC⊥SB;
選項C,由面面垂直的判定定理,可判斷;
選項D,由SD⊥BC,CD⊥BC,知BC⊥平面SCD,從而有∠BDC即為所求,得解.
解:對于選項A,因為底面ABCD是正方形,所以BC∥AD,
又BC?平面SAD,AD?平面SAD,所以BC∥平面SAD,即選項A正確;
對于選項B,因為SD⊥平面ABCD,AC?平面ABCD,所以AC⊥SD,
又底面ABCD是正方形,所以AC⊥BD,
因為SD∩BD=D,SD、BD?平面SBD,所以AC⊥平面SBD,
因為SB?平面SBD,所以AC⊥SB,即AC與SB所成的角為90°,故選項B錯誤;
對于選項C,因為SD⊥平面ABCD,SD?平面SDC,所以平面SDC⊥平面ABCD,即選項C正確;
對于選項D,因為SD⊥平面ABCD,BC?平面ABCD,所以SD⊥BC,
又CD⊥BC,且SD∩CD=D,SD、CD?平面SCD,所以BC⊥平面SCD,
所以∠BDC為直線BD與平面SCD所成角,而∠BDC=45°,故選項D正確.

故選:ACD.
【點評】本題考查空間角的求法,空間中線與面的位置關系,熟練掌握線面平行的判定定理,線面、面面垂直的判定定理以及線面角的定義是解題的關鍵,考查空間立體感、推理論證能力和運算能力,屬于中檔題.
(多選)12.某校開展數(shù)理化競賽,甲組有10位選手,其中數(shù)學5人,物理2人,化學3人;乙組也有10位選手,其中數(shù)學4人,物理3人,化學3人.先從甲組中隨機選出一人放到乙組,分別以A1,A2和A3表示由甲組選出的是數(shù)學、物理和化學的事件;再從乙組中隨機選出一人,以B表示由乙組選出的人是數(shù)學選手的事件,則下列結論中正確的是( ?。?br /> A.
B.A1,A2,A3是兩兩互斥的事件
C.事件B與事件A1相互獨立
D.
【分析】根據(jù)題意,由古典概型公式可得A正確,由互斥事件的定義可得B正確,由相互獨立事件定義可得C錯誤,由全概率公式可得D正確,綜合可得答案.
解:根據(jù)題意,依次分析選項:
對于A,甲組有10位選手,其中數(shù)學5人,則,A正確;
對于B,甲組選出的可以是數(shù)學、物理和化學,分成三類,且互斥,B正確;
對于C,顯然事件A1是否發(fā)生影響到事件B,事件B與事件A1不獨立,C錯誤;
對于D,由全概率公式,,D正確.
故選:ABD.
【點評】本題考查全概率公式,涉及古典概型和互斥事件的定義,屬于基礎題.
三、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。
13.計算的值是  ﹣ .
【分析】由二倍角公式化簡即得.
解:===.
故答案為:.
【點評】本題考查二倍角公式的應用,屬于基礎題.
14.已知正方體ABCD﹣A1B1C1D1的棱長是4,P是棱BC的中點,過點A、P、C1的平面截該正方體得到的多邊形為α,則α的面積是  8?。?br /> 【分析】根據(jù)題意,取A1D1的中點Q,連接AQ、AP、PC1、C1Q,分析可得四邊形APC1Q就是截面多邊形為α,進而可得截面α是菱形,求出其對角線的長,計算可得答案.
解:根據(jù)題意,如圖:取A1D1的中點Q,連接AQ、AP、PC1、C1Q,
易得AP∥QC1,PC1∥AQ,則A、P、C1、Q四點共面,故平行四邊形APC1Q就是截面多邊形為α,
又由AP=PC1=AQ=QC1,則截面α是菱形,
其兩條對角線長分別是和,
故截面α的面積是.
故答案為:8.

【點評】本題考查棱柱的結構特征,涉及平面截棱柱所得截面的問題,屬于基礎題.
15.定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x+3)+f(x+1)=f(2),則f(2024)的值是  0 .
【分析】根據(jù)題意,先分析函數(shù)的周期,利用特殊值求出f(0)的值,進而分析可得答案.
解:根據(jù)題意,由于f(x+3)+f(x+1)=f(2)①,變形可得f(x+1)+f(x﹣1)=f(2)②,
①﹣②可得:f(x+3)=f(x﹣1),即f(x+4)=f(x),則f(x)是周期為4的周期函數(shù);
在f(x+3)+f(x+1)=f(2)中,令x=﹣1,則f(2)+f(0)=f(2),所以f(0)=0,
則f(2024)=f(0+506×4)=f(0)=0,即f(2024)=0.
故答案為:0.
【點評】本題考查抽象函數(shù)的求值,涉及函數(shù)的周期性,屬于基礎題.
16.已知向量,的夾角為θ,||=1,||=2,且對任意的λ<0,|﹣λ|的最小值是,則θ的大小為  120°?。?br /> 【分析】先對向量的模長平方得到,再根據(jù)運算即可得到,進一步計算即可.
解:已知向量,的夾角為θ,||=1,||=2,
所以=1﹣4λcosθ+4λ2===,
又,
所以,即.因為θ∈[0,π],所以,θ=60°或120°.驗證知,θ=120°,
故答案為:120°.
【點評】本題主要考查向量的模長公式以及數(shù)量積運算,屬于中檔題.
四、解答題:共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。
17.已知函數(shù),a∈R.
(1)若f(x)為偶函數(shù),求a的值;
(2)令g(x)=f(x)﹣(a+1).若函數(shù)g(x)在[﹣1,1]上有兩個不同的零點,求a的取值范圍.
【分析】(1)根據(jù)題意,由偶函數(shù)的定義可得f(﹣x)=f(x),即,變形分析可得答案;
(2)根據(jù)題意,令g(x)=0分析可得x1=log3a,x2=0,分析可得﹣1≤log3a≤1且log3a≠0,解可得答案.
解:(1)根據(jù)題意,函數(shù)為偶函數(shù),
則有f(﹣x)=f(x),即,
變形可得:(a﹣1)(9x﹣1)=0,故a=1,
(2)根據(jù)題意,若g(x)=f(x)﹣(a+1)=0,則有,
變形可得9x﹣(a+1)?3x+a=0,則有(3x﹣a)?(3x﹣1)=0,
解可得:x1=log3a,x2=0.
若函數(shù)g(x)在[﹣1,1]上有兩個不同的零點,
而0∈[﹣1,1],
必有﹣1≤log3a≤1且log3a≠0,解得,且a≠1;
故a的取值范圍是.
【點評】本題考查函數(shù)零點與方程根的關系,涉及對數(shù)的運算,屬于基礎題.
18.設a是實數(shù),復數(shù)(a﹣i)(2i+1)(i是虛數(shù)單位)在復平面內(nèi)對應的點在第四象限.
(1)求a的取值范圍;
(2)若a取負整數(shù),復數(shù)z滿足2z﹣|z|=a﹣3i3,求z.
【分析】(1)根據(jù)已知條件,結合復數(shù)的四則運算,以及復數(shù)的幾何意義,即可求解;
(2)根據(jù)已知條件,結合復數(shù)模公式,以及復數(shù)相等的條件,即可求解.
解:(1)(a﹣i)(2i+1)=a+2+(2a﹣1)i,
則a+2>0,且2a﹣1<0,解得.
故a的取值范圍是;
(2)因為,且a取負整數(shù),
所以a=﹣1,
設z=b+ci,b,c∈R.則2z﹣|z|=a﹣2i3,即,
所以,解得b=0,c=1,
故z=i.
【點評】本題主要考查復數(shù)的四則運算,屬于基礎題.
19.如圖,在△ABC中,三內(nèi)角A,B,C對應的邊分別為a,b,c,點E是邊AB的中點,點D是邊AC上一點,BD,CE相交于點P,且.
(1)若,求實數(shù)λ的值;
(2)若,證明:a2+3b2=3c2.

【分析】(1)由平面向量的線性運算和平面向量基本定理即可求得;
(2)由平面向量垂直的性質(zhì)和余弦定理化簡即可.
解:(1)因為B,P,D三點共線,
所以存在實數(shù)m,使,
與條件比較,
得到且,
故;
證明:(2)∵,=,
∴==
===0,
即,
化簡整理得:a2+3b2=3c2.
【點評】本題考查平面向量的線性運算,夾角與數(shù)量積,余弦定理的綜合,屬于中檔題.
20.如圖,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,側棱AA1⊥平面ABC,∠BAC=90°,AB=AC,E是棱BB1上的動點,D是棱BC的中點.
(1)證明:AD⊥C1E;
(2)若四棱錐D﹣AA1B1B的體積是,且AA1=2,求△ABC的面積.

【分析】(1)根據(jù)AA1⊥平面ABC,得出CC1⊥平面ABC,平面ABC⊥平面BCC1B1,再證明AD⊥BC,得出AD⊥平面CBB1C1,即可證明AD⊥C1E.
(2)根據(jù)四棱錐D﹣AA1B1B的體積為AA1?AB?DF,求出AD?DF的值,從而求出△ABC的面積.
【解答】(1)證明:因為AA1⊥平面ABC,AA1∥CC1,所以CC1⊥平面ABC,
又CC1?平面BCC1B1,所以平面ABC⊥平面BCC1B1,
因為棱BC的中點為D,且△ABC是等腰三角形,所以AD⊥BC,
又AD?平面ABC,平面ABC?平面CBB1C1=BC,
所以AD⊥平面CBB1C1,
又因為C1E?面CBB1C1,所以AD⊥C1E.
(2)解:過點D作DF⊥AB于F,則DF⊥平面AA1B1B,
所以四棱錐D﹣AA1B1B的體積為=AA1?AB?DF,
即×2×AB×DF=,解得AD×DF=,
所以△ABC的面積為AB?2DF=AB?DF=.

【點評】本題考查了空間幾何體的體積計算問題,也考查了空間中的垂直關系應用問題,是中檔題.
21.在△ABC中,三內(nèi)角A,B,C對應的邊分別為a,b,c,.
(1)求角C的大??;
(2)若E是邊AB上的點,且BE=CE=3EA,求tanB的值.
【分析】(1)由正弦定理和三角恒等變換知識化簡即可;
(2)由正弦定理和三角恒等變換知識化簡即可.
解:(1)由正弦定理及,
得,
即,
即,
∵A∈(0,π),∴sinA≠0,
∴,.
∵C∈(0,π),∴;
(2)∵BE=CE,∴∠BCE=B,
在△ACE中,,
即,
∴,
∴,
∴=,
∴,
∴.

【點評】本題考查由正弦定理和三角恒等變換解三角形,屬于中檔題.
22.“以任意三角形的三條邊為邊,向外作三個等邊三角形,則這三個等邊三角形的外接圓的圓心組成一個等邊三角形”,這就是著名的拿破侖定理,在△ABC中,∠A=120°,以AB,BC,AC為邊向外作三個等邊三角形,其外接圓圓心依次是O1,O2,O3.已知△O1O2O3的面積是,建立如圖所示的直角坐標系,請利用拿破侖定理、坐標法和解三角形等相關知識解決以下兩個問題:
(1)求AB+AC的值;
(2)求△ABC周長的取值范圍.

【分析】(1)由平面幾何知識將O1,O3的坐標用AB,AC的長度表示出來,再由兩點間的距離公式和三角形的面積公時建立等量關系求出AB+AC;
(2)在△ABC中,由余弦定理求出BC,再由基本不等式即可求周長的取值范圍.
解:(1)顯然以AB,AC為邊作的等邊三角形,其中一邊分別在BA,CA的延長線上,
設AB=x,AC=y(tǒng),則,,,
因此,同理可得,
于是=,
由拿破侖定理知,ΔO1O2O3是等邊三角形,
=,∴,
即,∴,∴;
(2)在△ABC中,由余弦定理得:,
所以△ABC的周長,
∵(x+y)2=x2+y2+2xy≥4xy,所以0<xy≤3,當且僅當時取等號,
∴9≤12﹣xy<12,∴,
于是,
∴△ABC周長的取值范圍是.
【點評】本題考查余弦定理、三角形的面積公式,基本不等式的綜合,屬于中檔題.

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