
1.已知命題p:向量a,b所在的直線平行,命題q:向量a,b平行,則p是q的( )
A. 充分不必要條件B. 必要不充分條件
C. 充要條件D. 既不充分也不必要條件
2.設(shè)復(fù)數(shù)z滿足z(1+i)=1?3i,則|z|=( )
A. 5B. 2C. 3D. 2
3.已知點(diǎn)A(1,1),B(2,?1),向量a=(?2,1),b=(1,1),則AB與a?b的夾角的余弦值為( )
A. ? 55B. ?2 55C. 55D. 2 55
4.在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且滿足c=2acsB,則△ABC的形狀是( )
A. 等腰三角形B. 直角三角形
C. 等腰直角三角形D. 等腰三角形或直角三角形
5.在平行四邊形ABCD中,已知DE=12EC,BF=12FC,|AE|=2,|AF|=2 3,則AC?BD=( )
A. ?9B. ?6C. 6D. 9
6.為測(cè)量河對(duì)岸的直塔AB的高度,選取與塔底B在同一水平面內(nèi)的兩個(gè)測(cè)量基點(diǎn)C,D,測(cè)得∠BCD的大小為60°,點(diǎn)C,D的距離為200m,在點(diǎn)C處測(cè)得塔頂A的仰角為45°,在點(diǎn)D處測(cè)得塔頂A的仰角為30°,則直塔AB的高為( )
A. 100mB. 100 3mC. (200 3?200)mD. 200m
7.如圖所示的矩形ABCD中,E,F(xiàn)滿足BE=EC,CF=2FD,G為EF的中點(diǎn),若AG=λAB+μAD,則λμ的值為( )
A. 12
B. 23
C. 34
D. 2
8.如圖,在邊長(zhǎng)為4的等邊△ABC中,點(diǎn)E為中線BD的三等分點(diǎn)(靠近點(diǎn)B),點(diǎn)F為BC的中點(diǎn),則FE?EC=( )
A. ? 34
B. ?56
C. ?103
D. ?3
二、多選題:本題共3小題,共18分。在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求。
9.下列說(shuō)法正確的有( )
A. 已知a=(?1,2),b=(2,x),若a與b共線,則x=?4
B. 若a/?/b,b/?/c,則a/?/c
C. 若|a|≠|(zhì)b|,則a一定不與b共線
D. 若AB=(3,1),AC=(m?1,m),∠BAC為銳角,則實(shí)數(shù)m的范圍是m>34
10.歐拉公式exi=csx+isinx是由瑞士著名數(shù)學(xué)家歐拉創(chuàng)立,該公式將指數(shù)函數(shù)的定義域擴(kuò)大到復(fù)數(shù)集,建立了三角函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的關(guān)聯(lián),在復(fù)變函數(shù)論里面占有非常重要的地位,被譽(yù)為數(shù)學(xué)中的天橋.依據(jù)歐拉公式,下列選項(xiàng)中正確的是( )
A. e2π3i對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第二象限B. eπ2i為純虛數(shù)
C. eπi 3+i的模長(zhǎng)等于12D. eπ6i的共軛復(fù)數(shù)為12? 32i
11.如圖1是一款家居裝飾物——博古架,它始見(jiàn)于北宋宮廷、官邸.博古架是類似于書(shū)架式的木器,其每層形狀不規(guī)則,前后均敞開(kāi),無(wú)板壁封擋,便于從各個(gè)位置觀賞架上放置的器物.某博古架的部分示意圖如圖2中實(shí)線所示,網(wǎng)格中每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為1,則下列結(jié)論正確的是( )
A. BQ⊥OJ
B. 若AY=xDV+yHM,則x+y=?32
C. (AY+OJ)?BQ+2DV?HM=0
D. 設(shè)Z為線段AK上任意一點(diǎn),則UZ?KZ的取值范圍是[?94,40]
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分。
12.設(shè)i是虛數(shù)單位,a是實(shí)數(shù),若(1+i)(1?ai)是實(shí)數(shù),則a= .
13.已知a=(3,4),b=(4,?2),若2a?b與ka+2b為共線向量,則實(shí)數(shù)k= .
14.在△ABC中,E為AC上一點(diǎn),AC=2AE,P為線段BE上任一點(diǎn),若AP=xAB+yAC,則2x+1y的最小值是______.
四、解答題:本題共5小題,共77分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明,證明過(guò)程或演算步驟。
15.(本小題13分)
如圖,已知正三棱錐S?ABC的底面邊長(zhǎng)為2,正三棱錐的高SO=1.
(1)求正三棱錐S?ABC的體積;
(2)求正三棱錐S?ABC表面積.
16.(本小題15分)
已知△ABC的內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,sinA+sinB= 3sinC,且邊c=2.
(1)求△ABC的周長(zhǎng);
(2)若角C=60°,求△ABC的面積.
17.(本小題15分)
已知a=(1,0),b=(2,1)
(1)當(dāng)k為何值時(shí),ka?b與a+2b垂直
(2)若AB=2a+3b,BC=a+mb,且A、B、C三點(diǎn)共線,求m的值.
18.(本小題17分)
在△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別是a,b,c,且(b?c)(sinB?sinC)=asinA?bsinC.
(1)求角A的大?。?br>(2)求sinB+sinC的取值范圍.
19.(本小題17分)
在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),對(duì)任意兩個(gè)向量m=(x1,y1),n=(x2,y2),作:OM=m,ON=n.當(dāng)m,n不共線時(shí),記以O(shè)M,ON為鄰邊的平行四邊形的面積為S(m,n)=|x1y2?x2y1|;當(dāng)m,n共線時(shí),規(guī)定S(m,n)=0.
(Ⅰ)分別根據(jù)下列已知條件求S(m,n):
①m=(2,1),n=(?1,2);②m=(1,2),n=(2,4);
(Ⅱ)若向量p=λm+μn(λ,μ∈R,λ2+μ2≠0),
求證:S(p,m)+S(p,n)=(|λ|+|μ|)S(m,n);
(Ⅲ)若A,B,C是以O(shè)為圓心的單位圓上不同的點(diǎn),記OA=a,OB=b,OC=c.
(ⅰ)當(dāng)a⊥b時(shí),求S(c,a)+S(c,b)的最大值;
(ⅱ)寫(xiě)出S(a,a)+S(b,c)+S(c,a)的最大值.(只需寫(xiě)出結(jié)果)
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:因?yàn)槊}p:向量a,b所在的直線平行能推出命題q:向量a,b平行,則充分性成立,
而向量a,b平行,向量a,b所在的直線平行或重合,則必要性不成立,
則命題p是q的充分不必要條件,
故選:A.
根據(jù)充分條件、必要條件的定義可解.
本題考查充分條件、必要條件的定義,屬于基礎(chǔ)題.
2.【答案】A
【解析】解:由復(fù)數(shù)z滿足z(1+i)=1?3i,
則z=1?3i1+i=(1?3i)(1?i)2=?2?4i2=?1?2i,
即|z|= (?1)2+(?2)2= 5.
故選:A.
根據(jù)復(fù)數(shù)的除法求得復(fù)數(shù)z,根據(jù)復(fù)數(shù)模的計(jì)算即可求得答案.
本題主要考查了復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算及復(fù)數(shù)的模長(zhǎng)公式,屬于基礎(chǔ)題.
3.【答案】A
【解析】解:由題意,得AB=(1,?2),a?b=(?3,0),
則AB與a?b的夾角的余弦值為AB?(a?b)|AB||a?b|=1×(?3)+(?2)×0 12+(?2)2× (?3)2=? 55.
故選:A.
由平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算求得AB,a?b,結(jié)合平面向量的夾角公式即可求得答案.
本題主要考查數(shù)量積表示兩個(gè)向量的夾角,屬于基礎(chǔ)題.
4.【答案】A
【解析】【分析】
本題考查余弦定理的運(yùn)用,考查學(xué)生的計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
利用余弦定理代入,可得a=b,從而可得結(jié)論.
【解答】
解:∵c=2acsB,∴c=2a?a2+c2?b22ac,
∴a2=b2,∴a=b,
∴△ABC的形狀是等腰三角形.
故選A.
5.【答案】A
【解析】解:設(shè)AD=x,AB=y,∠ADC=∠ABF=α,
由DE=12EC,BF=12FC,可得DE=13y,BF=13x,
在△ADE中,AE2=AD2+DE2?2AD?DE?csα,
即有x2+19y2?2x?13ycsα=4,①
在△ABF中,AF2=AB2+BF2?2AB?BF?csα,
可得y2+19x2?2y?13xcsα=12,②
②?①可得89y2?89x2=8,
化為y2?x2=9,
則AC?BD=(AB+AD)?(AD?AB)=AD2?AB2=x2?y2=?9.
故選:A.
由三角形的余弦定理和向量的加減運(yùn)算和數(shù)量積的性質(zhì),化簡(jiǎn)整理,可得所求值.
本題考查向量數(shù)量積的性質(zhì),以及三角形的余弦定理的運(yùn)用,考查方程思想和運(yùn)算能力,屬于中檔題.
6.【答案】A
【解析】解:如圖所示:設(shè)AB=x,則在直角三角形ABC中,因?yàn)椤螦BC=45°,所以BC=x,
在直角三角形ABD中,∠ADB=30°,∴BD= 3x,
所以在△BCD中,由余弦定理可得:BD2=BC2+CD2?2BC?CD?cs∠BCD,
即3x2=x2+40000?2×200×x×12,
化簡(jiǎn)可得:x2+100x?20000=0,解得x=100或?200(舍去),
故選:A.
畫(huà)出圖形,設(shè)AB=x,然后根據(jù)直角三角形以及仰角分別求出BC,BD的關(guān)系式,然后在三角形BCD中,利用余弦定理建立方程即可求解.
本題考查了解三角形問(wèn)題,涉及到余弦定理以及直角三角形的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.
7.【答案】A
【解析】解:由題意可知,AE=AB+BE=AB+12BC=AB+12AD,
AF=AD+DF=AD+13DC=AD+13AB,
因?yàn)镚為EF的中點(diǎn),
所以AG=12(AE+AF)=12(43AB+32AD)=23AB+34AD,
所以λ=23,μ=34,λμ=12.
故選:A.
由已知結(jié)合向量的線性表示及平面向量基本定理可求.
本題主要考查了向量的線性表示及平面向量基本定理,屬于基礎(chǔ)題.
8.【答案】C
【解析】解:由已知,|BA|=4,|BC|=4,∠ABC=60°,
所以BA?BC=|BA|?|BC|cs∠ABC=4×4×12=8.
由已知D是AC的中點(diǎn),所以BD=12(BA+BC),BE=13BD=16(BA+BC),BF=12BC.
所以FE=BE?BF=16BA?13BC,EC=BC?BE=?16BA+56BC,
所以,F(xiàn)E?EC=(16BA?13BC)?(?16BA+56BC)=?136BA2+736BA?BC?518BC2=?136×16+736×8?518×16=?103.
故選:C.
由已知可推得,F(xiàn)E=BE?BF=16BA?13BC,EC=BC?BE=?16BA+56BC,進(jìn)而根據(jù)平面向量數(shù)量積的運(yùn)算求解即可得出結(jié)果.
本題考查的知識(shí)點(diǎn):向量的線性運(yùn)算,向量的數(shù)量積運(yùn)算,主要考查學(xué)生的運(yùn)算能力,屬于中檔題.
9.【答案】AD
【解析】解:對(duì)于A,∵a與b共線,a=(?1,2),b=(2,x),
∴?1?x=2×2,解得x=?4,故A正確,
對(duì)于B,當(dāng)b=0時(shí),b與任意向量都共線,故B錯(cuò)誤,
對(duì)于C,當(dāng)|a|≠|(zhì)b|時(shí),a與b可能方向相同或相反,即a與b可能共線,故C錯(cuò)誤,
對(duì)于D,∵AB=(3,1),AC=(m?1,m),∠BAC為銳角,
∴AB?AC>0且AB與AC不同向,∴3(m?1)+m>03m≠m?1,解得m>34,故D正確.
故選:AD.
對(duì)于A,結(jié)合向量平行的性質(zhì),即可求解;對(duì)于B,結(jié)合特殊值法,即可求解;對(duì)于C,結(jié)合向量共線的性質(zhì),即可求解;對(duì)于D,結(jié)合向量的數(shù)量積公式,即可求解.
本題主要考查向量平行的性質(zhì),以及向量的數(shù)量積公式,屬于基礎(chǔ)題.
10.【答案】BC
【解析】解:e2π3i=cs2π3+isin2π3=?12+ 32i,對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第四象限,所以A不正確;
eπ2i=csπ2+isinπ2=i,是純虛數(shù),所以B正確;
eπi=csπ+isinπ=?1,
|eπi 3+i|=1| 3+i|=12,所以復(fù)數(shù)的模長(zhǎng)等于12,所以C正確;
eπ6i=csπ6+isinπ6= 32+12i,它的共軛復(fù)數(shù)為 32?12i,所以D不正確;
故選:BC.
利用歐拉公式exi=csx+isinx,化簡(jiǎn)各個(gè)選項(xiàng),判斷對(duì)應(yīng)點(diǎn)所在象限即可.
本題考查復(fù)數(shù)的基本運(yùn)算,歐拉公式的應(yīng)用,是基礎(chǔ)題.
11.【答案】AD
【解析】解:以A為坐標(biāo)原點(diǎn),AD,AJ所在直線分別為x,y軸建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系.
對(duì)于A選項(xiàng):易知B(3,0),Q(5,4),O(4,8),J(0,10),所以BQ=(2,4),OJ=(?4,2),
則BQ?OJ=0,所以BQ⊥OJ,所以A正確.
對(duì)于B選項(xiàng):易知A(0,0,0),Y(7,7),D(12,0),V(10,5),H(7,0),M(2,4),所以HM=(?5,?6),AY=(7,7),DV=(?2,5),
所以AY=xDV+yHM,得?2x?5y=75x?6y=7,解得x=?737y=?4937,所以x+y=?5637,所以B錯(cuò)誤.
對(duì)于C選項(xiàng):由選項(xiàng)A,B知AY+OJ=(3,9),則(AY+OJ)?BQ=42,DV?HM=?20,(AY+OJ)?BQ+2DV?HM=2,所以C錯(cuò)誤.
對(duì)于D選項(xiàng):易知K(0,8),U(8,5),設(shè)Z(0,t)(0≤t≤8),則UZ=(?8,t?5),KZ=(0,t?8),
所以UZ?KZ=(t?5)(t?8)=(t?132)2?94.因?yàn)?≤t≤8,所以當(dāng)t=132時(shí),UZ?KZ取得最小值?94;當(dāng)t=0時(shí),UZ?KZ取得最大值40.所以UZ?KZ的取值范圍是[?94,40],所以D正確.
故選:AD.
根據(jù)已知條件建立平面直角坐標(biāo)系,寫(xiě)出相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo),利用向量垂直的條件及向量相等的條件,結(jié)合向量的坐標(biāo)運(yùn)算及二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
本題考查的知識(shí)點(diǎn):平面直角坐標(biāo)系,向量的線性運(yùn)算,向量的數(shù)量積運(yùn)算,主要考查學(xué)生的運(yùn)算能力,屬于中檔題.
12.【答案】1
【解析】解:∵(1+i)(1?ai)=1+a+(1?a)i是實(shí)數(shù),∴1?a=0,∴a=1,
故答案為:1.
先根據(jù)兩個(gè)復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘法法則化簡(jiǎn)(1+i)(1?ai)到最簡(jiǎn)形式,再利用復(fù)數(shù)為實(shí)數(shù)的條件,解方程求出a值.
本題考查兩個(gè)復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘法,以及復(fù)數(shù)與實(shí)數(shù)的關(guān)系、復(fù)數(shù)為實(shí)數(shù)的條件.
13.【答案】?4
【解析】解:2a?b=(2,10),
ka+2b=(3k+8,4k?4),
∵2a?b與ka+2b為共線向量,
∴10(3k+8)?2(4k?4)=0,
解得k=?4.
故答案為:?4.
利用平面向量共線定理即可得出.
本題考查了平面向量共線定理,考查了推理能力與計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
14.【答案】8
【解析】解:因?yàn)锳C=2AE,所以AP=xAB+yAC=xAB+2yAE,
因?yàn)锽,P,E三點(diǎn)共線,所以x+2y=1,
所以2x+1y=(2x+1y)(x+2y)=2+2+4yx+xy≥4+2 4yx?xy=8,
當(dāng)且僅當(dāng)4yx=xyx+2y=1,即x=12y=14時(shí),等號(hào)成立,
故2x+1y的最小值是8.
故答案為:8.
首先由平面向量基本定理,得出x+2y=1,再根據(jù)基本不等式求得最值即可.
本題考查平面向量基本定理,考查基本不等式的應(yīng)用,屬中檔題.
15.【答案】解:(1)在正三棱錐S?ABC中,S△ABC=12AB?BC?sin60°= 34×2×2= 3,
∴V=13S△ABC?SO=13× 3×1= 33;
(2)連接CO延長(zhǎng)交AB于E,連接SE,則E為AB的中點(diǎn),
∴CE= 22?12= 3,OE=13CE= 33,
在直角三角形SOE中,SE= ( 33)2+12=2 33,
在△ABS中,SA=SB,∴SE⊥AB,∴S△ABS=12×2×2 33=2 33,
則表面積為:3S△ABS+S△ABC=3×2 33+ 3=3 3.
【解析】(1)由題意分別確定三棱錐的底面積和三棱錐的高即可確定其體積;
(2)連接CO延長(zhǎng)交AB于E,連接SE,則E為AB的中點(diǎn),分別求得底面積和側(cè)面積,然后計(jì)算其表面積即可.
本題主要考查錐體體積的計(jì)算,錐體表面積的計(jì)算,空間想象能力的培養(yǎng)等知識(shí),屬于基礎(chǔ)題.
16.【答案】解:(1)∵sinA+sinB= 3sinC,∴由正弦定理可得a+b= 3c,∴a+b=2 3,
∴三角形周長(zhǎng)為a+b+c=2 3+2.
(2)由(1)知a+b=2 3,
由余弦定理得csC=a2+b2?c22ab=(a+b)2?2ab?c22ab=12,
即12?2ab?42ab=12,解得ab=83,
∴S△ABC=12absinC=12×83× 32=2 33.
【解析】(1)由正弦定理得a+b=2 3,則得到其周長(zhǎng);
(2)根據(jù)余弦定理得(a+b)2?2ab?c22ab=12,解出ab的值,再利用三角形面積公式即可得到答案.
本題考查正弦定理,余弦定理,屬于基礎(chǔ)題.
17.【答案】解:(1)ka?b=k(1,0)?(2,1)=(k?2,?1),a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2),
因?yàn)閗a?b與a+2b垂直,所以5(k?2)+(?1)×2=0,
即5k?10?2=0,得k=125.
(2)AB=2a+3b=2(1,0)+3(2,1)=(8,3),
BC=a+mb=(1,0)+m(2,1)=(2m+1,m)
因?yàn)锳,B,C三點(diǎn)共線,所以AB//BC.
所以8m?3(2m+1)=0,即2m?3=0,
所以m=32.
【解析】(1)ka?b與a+2b垂直,即ka?b與a+2b的數(shù)量積為0,利用坐標(biāo)計(jì)算可得k值;
(2)因?yàn)锳,B,C三點(diǎn)共線,所以AB//BC,利用平面向量共線的坐標(biāo)公式計(jì)算可得m的值.
本題主要考查向量的坐標(biāo)運(yùn)算,屬于基礎(chǔ)題.
18.【答案】解:(1)由正弦定理可得(b?c)(b?c)=a?a?bc,即b2+c2?a2=bc,
由余弦定理的變形得csA=b2+c2?a22bc=12,
又A∈(0,π),所以A=π3;
(2)由A+B+C=π得C=2π3?B,且B∈(0,2π3),
所以sinC=sin(2π3?B)=sin[π?(B+π3)]=sin(B+π3),
所以sinB+sinC=sinB+sin(B+π3)=32sinB+ 32csB= 3sin(B+π6),
因?yàn)锽∈(0,23π),從而B(niǎo)+π6∈(π6,56π),
所以sin(B+π6)∈(12,1],從而sinB+sinC∈( 32, 3],
故sinB+sinC的取值范圍為( 32, 3].
【解析】(1)由正弦定理,將角化邊,再根據(jù)余弦定理,求解即可;
(2)由(1)可知,A=π3,則sinB+sinC= 3sin(B+π6)= 3sin(A+π6),根據(jù)正弦型三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),求解即可.
本題主要考查解三角形,考查轉(zhuǎn)化能力,屬于中檔題.
19.【答案】(Ⅰ)解:因?yàn)閙=(2,1),n=(?1,2),
且S(m,n)=|x1y2?x2y1|,
所以S(m,n)=|2×2?1×(?1)|=5;
又m=(1,2),n=(2,4),
是S(m,n)=|1×4?2×2|=0;
(Ⅱ)因?yàn)橄蛄縨=(x1,y1),n=(x2,y2),
且向量p=λm+μn(λ,μ∈R,λ2+μ2≠0),
則p=(λx1+μx2,λy1+μy2),
所以S(p,m)=|(λx1+μx2)y1?(λy1+μy2)x1|=|μ||x1y2?x2y1|,
同理S(p,n)=|λ||x1y2?x2y1|.
所以S(p,m)+S(p,n)=(|λ|+|μ|)S(m,n);
(Ⅲ)(i)設(shè)?c,a?=α,因?yàn)閍⊥b,
所以?c,b?=3π2?α,
所以S(c,a)+S(c,b)=sinα+sin(3π2?α),
=sinα?csα= 2sin(α?π4).
當(dāng)α?π4=π2,即α=3π4時(shí),
S(c,a)+S(c,b)取得最大值 2;
(ii)S(a,b)+S(b,c)+S(c,a)的最大值為3 32.
【解析】(Ⅰ)由S(m,n)=|x1y2?x2y1|求解;
(Ⅱ)由S(m,n)=|x1y2?x2y1|證明;
(Ⅲ)(i)設(shè)?c,a?=α,由S(c,a)+S(c,b)=sinα+sin(3π2?α)= 2sin(α?π4)求解;?c,a?=α?c,b?=β,?b,a?=γS(a,b)+S(b,c)+S(c,a)=sinγ+sinβ+sinα求解.
本題考查向量的綜合應(yīng)用,考查學(xué)生的運(yùn)算能力,屬于難題.
這是一份寧夏銀川市2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試卷,共9頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2023-2024學(xué)年寧夏銀川市育才中學(xué)高一(上)期末數(shù)學(xué)試卷(含解析),共13頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份寧夏銀川市第二中學(xué)2023-2024學(xué)年高一(上)期末考試數(shù)學(xué)試卷(含解析),共15頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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