
考試時間120分鐘 試卷總分150分
命題人: 審核人:
一、單選題:本題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的選項中,只有一項是符合題目要求的.
1. 下列各式中,值為的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分別計算或考慮四個選項的值,再比對選項.
【詳解】對于A,有,故A錯誤;
對于B,有,故B錯誤;
對于C,有,故C錯誤;
對于D,有,故D正確.
故選:D.
2. 已知,則( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】計算出,再用共軛復(fù)數(shù)的定義得到答案.
【詳解】由已知有,,故.
故選:A.
3. 的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若a,b,c滿足b2=ac,且c=2a,則cs B=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用余弦定理求即可.
【詳解】由b2=ac,
又c=2a,
得,
由余弦定理,
得cs B==.
故選:B.
4. 在中,是邊上一點,且是的中點,記,則( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)平面向量的線性運算法則進行運算即可.
【詳解】
,
故選:D.
5. 一水平放置的平面圖形,用斜二測畫法畫出此平面圖形的直觀圖恰好是一個邊長為1的正方形,則原平面圖形的周長為( )
A. 8B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】畫出直觀圖對應(yīng)的原圖,由此求得原平面圖形的周長.
【詳解】直觀圖中,,
由此畫出直觀圖對應(yīng)的原圖如下圖所示,其中,
所以,
所以原平面圖形的周長為.
故選:A.
6. 已知向量 滿足 ,則 ( )
A. 13B. 7C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用數(shù)量積與模的關(guān)系可得,進而可求的值.
【詳解】由得,即,得,
所以,.
故選:A.
7. 已知,則( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先證明,再逆向使用正切差公式和余弦差公式推出.
【詳解】假設(shè),則,
則,
矛盾,所以.
由已知有,
故,而,故,即.
故選:A.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵在于對三角函數(shù)和差公式的逆用.
8. 設(shè)表示不同的直線,表示不同的平面,下列命題中正確的是( )
A. 若,則
B. 若,且,則
C. 若,則
D. 若,則
【答案】B
【解析】
【分析】根據(jù)空間直線,平面的位置關(guān)系及其性質(zhì)逐項分析判斷.
【詳解】對于選項A,若,則與可能會相交或平行,故選項A錯誤;
對于選項B,若,且,根據(jù)線面垂直可知,.故選項B正確;
對于選項C,若,則可能會平行、相交或異面,故選項C錯誤;
對于選項D,若,則與可能會相交或平行,故選項D錯誤.
故選:B
二、多選題:本題共3小題,每小題6分,共18分.在每小題給出的選項中,有多項符合題目要求.全部選對的得6分,部分選對的得部分分,有選錯的得0分.
9. 已知的內(nèi)角所對的邊分別為,下列四個命題中正確的命題是( )
A. 若,,,則符合條件的有兩個
B. 若,,,則符合條件的有且只有一個
C. 若,則一定是銳角三角形
D. 若,則一定是等腰三角形
【答案】AB
【解析】
【分析】對于A,解出可能即可;對于B,求出可能的即可;對于C,給出反例即可;對于D,給出反例即可.
【詳解】對于A,由余弦定理可知,即.
所以或,經(jīng)驗證和均滿足條件,從而的三邊共有兩種可能的取值情況,所以A正確;
對于B,由余弦定理可知,即,且經(jīng)驗證符合條件,從而的三邊有唯一的取值情況,所以B正確;
對于C,若,則是直角三角形,但,所以C錯誤;
對于D,若,則不是等腰三角形,但此時由可知,故,所以D錯誤.
故選:AB.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵點在于利用余弦定理確定三角形的三邊取值情況數(shù)量,進而確定滿足條件的三角形數(shù)量.
10. 如圖,正方體 的棱長為1,動點在線段 上,分別是的中點,則下列結(jié)論中正確的是( )
A.
B. 當(dāng)為中點時,
C. 存在點,使得平面平面
D. 三棱錐的體積為定值
【答案】ABD
【解析】
【分析】對于A,直接使用中位線的性質(zhì)即可證明;對于B,使用等腰三角形的中線性質(zhì)即可證明;對于C,使用反證法即可否定結(jié)論;對于D,直接計算出三棱錐的體積即可驗證.
【詳解】對于A,由于分別是的中點,故.
而,所以,故A正確;
對于B,當(dāng)是的中點時,由于,故,而,所以,故B正確;
對于C,假設(shè)平面平面,則兩平面沒有公共點,從而兩直線沒有公共點,又由于兩直線都在下底面內(nèi),故.
而,這意味著和重合,矛盾,故C錯誤;
對于D,設(shè)到平面的距離和到直線的距離分別為和,則,從而三棱錐的體積,故D正確.
故選:ABD.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵在于C選項對線面平行和線線平行定義的運用.
11. 下列四個命題為真命題的是( )
A. 若向量滿足,,則
B. 若向量,,則在上的投影向量為
C. 若向量是與向量共線的單位向量,則
D. 已知向量,,則的最大值為
【答案】BD
【解析】
【分析】對于A,給出作為反例即可;對于B,直接計算出投影向量的值即可;對于C,直接給出反例即可;對于D,先證明,再說明當(dāng),時即可.
【詳解】對于A,若,則顯然有,,但沒有任何限制條件,從而未必有,故A錯誤;
對于B,在上的投影向量為,故B正確;
對于C,注意到也是與向量共線的單位向量,故C錯誤;
對于D,由于
,
其中,
且當(dāng),時,有.
所以的最大值是,故D正確.
故選:BD.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵點在于對向量共線和向量平行定義的辨析.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 在中,滿足,則_____________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)題意,求得,得到以為原點,建立平面直角坐標(biāo)系,結(jié)合向量數(shù)量積的坐標(biāo)運算公式,即可求解.
【詳解】在中,由,可得,
所以為直角三角形,
以為原點,以所在的直線分別為軸,建立平面直角坐標(biāo)系,
如圖所示,則,可得,
所以.
故答案為:.
13. ____________.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)題意,利用正弦的倍角公式和兩角差的正弦公式,準(zhǔn)確運算,即可求解.
【詳解】由.
故答案:.
14. 已知圓錐的頂點和底面圓周都在球的球面上,該圓錐的底面直徑為2,側(cè)面展開圖是一個圓心角為的扇形,則球的表面積等于____________.
【答案】##
【解析】
【分析】設(shè)圓錐母線長為,根據(jù)題意,求得,得到圓錐的高為,設(shè)外接球的半徑為,作出軸截面,結(jié)合球的截面圓的性質(zhì),列出方程,求得的值,利用球的表面積公式,即可求解
【詳解】設(shè)圓錐的母線長為,因為圓錐底面直徑為,且側(cè)面展開圖是一個圓心角為的扇形,
可得,解得,則圓錐的高為,
設(shè)外接球的半徑為,作出組合體的軸截面,如圖所示,
在直角中,可得,即,
解得,所以球的表面積為.
故答案:
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟.
15. 已知復(fù)數(shù) 是虛數(shù)單位.
(1)若對應(yīng)的點在實軸上,求實數(shù)的值;
(2)設(shè)是的共軛復(fù)數(shù),復(fù)數(shù)在復(fù)平面上對應(yīng)的點在第二象限,求的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意,化簡復(fù)數(shù)由復(fù)數(shù),得到,即可求解;
(2)由(1)得到,根據(jù)題意,列出不等式組,即可求解.
【小問1詳解】
解:由復(fù)數(shù),可得,
因為復(fù)數(shù)對應(yīng)的點在實軸上,可得,解得.
【小問2詳解】
解:由,可得
因為復(fù)數(shù)在復(fù)平面上對應(yīng)的點在第二象限,可得,解得,
所以實數(shù)的取值范圍為.
16. 在 中,是角分別所對的邊,.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)題意,由余弦定理得出,即可求解;
(2)由余弦定理,求得,求得的值,結(jié)合兩角差的余弦公式,即可求解.
【小問1詳解】
解:在中,因為,
由余弦定理得,即,
整理得,解得或(舍去),所以的值為.
【小問2詳解】
解:在中,由余弦定理得,
因為,可得,
又因為,所以
.
17. 設(shè)△ABC是邊長為3的正三角形,點、三等分線段(如圖所示).
(1)求的值;
(2)在線段的何處時,取得最小值,并求出此最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)設(shè),根據(jù)向量的運算法則,求得和,結(jié)合向量的數(shù)量積的運算公式,準(zhǔn)確計算,即可求解;
(2)建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè),求得,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì),即可求解.
【小問1詳解】
解:如圖所示,設(shè),可得且
因為點、三等分線段,可得,
,
則.
【小問2詳解】
解:以線段所在的直線為軸,以線段的垂直平分線為軸,建立平面直角坐標(biāo)系,
如圖所示,
因為是邊長為3的等邊三角形,可得,,
又因為在線段上,設(shè),其中,
則,
所以,
當(dāng)且僅當(dāng)時,取得最小值,最小值為.
18. 如圖,四棱柱的底面是菱形,平面,,,,點為的中點,點為上靠近的三分點.
(1)求證:平面;
(2)求二面角的正切值.(先找角再證明最后計算)
【答案】(1)證明見解析
(2)
【解析】
【分析】(1)構(gòu)造底面的中心并證明,再使用線面平行的判定定理;
(2)證明,,然后直接計算即可.
【小問1詳解】
已知底面是菱形,如圖,設(shè)其中心為,則是線段和的中點.
由于是的中點,故,而在平面內(nèi),不在平面內(nèi),所以平面.
【小問2詳解】
我們有,.
而是的中點,所以,,從而二面角的正切值就是.
而由于,,
故.
所以二面角的正切值為.
19. 作為一種新的出游方式,近郊露營在疫情之后成為市民休閑度假的“新風(fēng)尚”.我市城市規(guī)劃管理局?jǐn)M將近郊的一直角三角形區(qū)域按如圖所示規(guī)劃成三個功能區(qū):區(qū)域為自由活動區(qū),區(qū)域規(guī)劃為小型魚塘養(yǎng)魚供休閑垂釣,區(qū)域規(guī)劃供游客餐飲休息用.為安全起見,預(yù)在魚塘四周圍筑護欄.已知,,,.
(1)若時,求護欄的長度(的周長);
(2)若魚塘的面積是“餐飲休息區(qū)”的面積的倍,求;
(3)當(dāng)為何值時,魚塘的面積最小,最小面積是多少?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)在中求出,,再在中,利用余弦定理求出,進而由得,從而求,可得護欄的長度(的周長);
(2)設(shè)(),利用三角形的面積公式可得,又在中,由正弦定理得,從而由可求;
(3)設(shè),在中,利用正弦定理求出,再利用三角形的面積公式和三角恒等變換即可求解.
小問1詳解】
由,,,
得,又,則,,
所以,
在中,
由余弦定理可得
,則,
因為,所以,
∵,∴,
∴,
∴護欄的長度(的周長)為.
【小問2詳解】
設(shè),
因為魚塘的面積是“餐飲休息區(qū)”的面積的倍
所以,即,
在中,,
由,得,
從而,即,而,
由,得,所以,即.
【小問3詳解】
設(shè),由(2)知,
又在中,由,得,
所以
,
所以當(dāng)且僅當(dāng),
即時,的面積取最小值為.
【點睛】思路點睛:本題考查余弦定理、正弦定理的應(yīng)用與三角恒等變換的綜合問題,在解題此類問題時,認(rèn)真觀察轉(zhuǎn)化為解三角形問題,在應(yīng)用正弦定理和余弦定理時候要注意具體在用哪一個三角形,要善于結(jié)合三角恒等變換化簡求解.
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