
一、單項選擇題:本大題共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. 等于( )
A. 1B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用誘導(dǎo)公式及特殊角的三角函數(shù)值計算可得.
【詳解】.
故選:C
2. 若復(fù)數(shù)滿足,其中i為虛數(shù)單位,則等于( )
A. iB. C. 1D.
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,利用復(fù)數(shù)除法運算求出,再結(jié)合共軛復(fù)數(shù)的意義求解即得.
【詳解】依題意,,則,
所以.
故選:C
3. 在正方體中,則異面直線AC與的所成角為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用正方體的特點,將異面直線的夾角轉(zhuǎn)化為共面直線的夾角,角形 為等邊三角形,故 與的夾角為,從而得出異面直線的夾角為.
【詳解】
正方體中, ,異面直線AC與的所成角即為 與所成的角,而三角形 為等邊三角形,故 與的夾角為 ,所以異面直線AC與的所成角為 .
故選:C
【點睛】熟悉正方體特點,以及求異面直線夾角通常轉(zhuǎn)化為共面直線夾角來解決,注意幾何圖形的特點.
4. 已知等腰中,,則在上的投影向量為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由投影向量的概況結(jié)合正弦定理可求.
【詳解】
由題意可得,
由正弦定理可得,可得,
在上的投影為,
所以在上的投影向量為,
即在上的投影向量為.
故選:A.
5. 在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若a=3,b=5,c=2acsA,則csA=( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由已知結(jié)合余弦定理進(jìn)行化簡即可求解.
【詳解】解:因c=2acsA,
由余弦定理可得,將a=3,b=5代入整理得,
所以.
故選:D.
6. 已知向量滿足,且,則的值為( )
A. 1B. 3C. 5D. 7
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)已知條件直接化簡求解即可.
【詳解】因為向量滿足,且,
所以.
故選:C.
7. 已知梯形按斜二測畫法得到的直觀圖為如圖所示的梯形,且,,,現(xiàn)將梯形繞?轉(zhuǎn)一周得到一個幾何體,則該幾何體的側(cè)面積為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】將梯形復(fù)原為原圖即直角梯形,確定相關(guān)的邊長,結(jié)合題意以及圓臺的側(cè)面積公式,即可求得答案.
【詳解】由題意將梯形復(fù)原為原圖,即直角梯形,
其中,則,
故將梯形繞?轉(zhuǎn)一周得到一個幾何體為圓臺,
圓臺上底面半徑為1,下底面半徑為4,高為4,母線長為5,
故該幾何體的側(cè)面積為,
故選:C
8. 在直角梯形中,,,,點為梯形四條邊上的一個動點,則的取值范圍是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】此題可以先證明一下極化恒等式,再使用,輕松解決此題.
【詳解】如圖中,O為AB中點,
(極化恒等式)
共起點的數(shù)量積問題可以使用.
如圖,取中點,則由極化恒等式知,
,要求取值范圍,只需要求最大,最小即可.
由圖,可知最大時,P在D點,即,此時,
最小時,P在O點,即,此時.
綜上所得,取值范圍為: .
故選:D.
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2分,有選錯的得0分.
9. 對于兩個平面,和兩條直線m,n,下列命題中假命題是( )
A. 若,,則
B. 若,,則
C. 若,,,則
D. 若,,,則
【答案】ABC
【解析】
【分析】根據(jù)線線、線面、面面的位置關(guān)系,結(jié)合判定定理和性質(zhì)定理對選項一一判斷即可得出答案.
【詳解】對于A,若,,則或,故A是假命題;
對于B,若,,有可能出現(xiàn),故B是假命題;
對于C,若,,,有可能出現(xiàn),故C是假命題;
對于D,,,則或,
若,則由得,
若,則內(nèi)有直線,而易知,從而,D是真命題.
故選:ABC.
10. 已知曲線,,則下列結(jié)論正確的是
A. 把上所有的點向右平移個單位長度,再把所有圖象上各點的橫坐標(biāo)縮短到原來的倍(縱坐標(biāo)不變),得到曲線
B. 把上所有點向左平移個單位長度,再把所得圖象上各點的橫坐標(biāo)伸長到原來的3倍(縱坐標(biāo)不變),得到曲線
C. 把上各點的橫坐標(biāo)縮短到原來的倍(縱坐標(biāo)不變),再把所得圖象上所有的點向左平移個單位長度,得到曲線
D. 把上各點的橫坐標(biāo)伸長到原來的3倍(縱坐標(biāo)不變),再把所得圖象上所有的點向左平移個單位長度,得到曲線
【答案】BD
【解析】
【分析】根據(jù)左右平移變換以及伸縮變換相關(guān)結(jié)論即可判斷,但要注意變換的順序引起的變化.
【詳解】先平移變換后伸縮變換:先把上所有點向左平移個單位長度得到,又因為,再把所得圖像上各點的橫坐標(biāo)伸長到原來的3倍(縱坐標(biāo)不變),得到曲線,B選項正確.
先伸縮變換后平移變換:因為,所以先將上各點的橫坐標(biāo)伸長為原來的3倍,得到,又因為: ,則再把所得圖像上所有點向左平移個單位長度,即可得到,D選項正確.
【點睛】三角函數(shù)圖像變換主要包括平移變換、周期變換、振幅變換.
平移變換(左右):將圖像上所有點向左(右)平移個單位長度,得到();
周期變換:若,則將上各點的橫坐標(biāo)伸長為原來的倍(縱坐標(biāo)不變),得到;若,則將上各點的橫坐標(biāo)縮短為原來的(縱坐標(biāo)不變),得到;
振幅變換:若,則將上各點的縱坐標(biāo)縮小為原來的(橫坐標(biāo)不變),得到;若,則將上各點的縱坐標(biāo)伸長為原來的倍(橫坐標(biāo)不變),得到;
11. “奔馳定理”因其幾何表示酷似奔馳的標(biāo)志得來,是平面向量中一個非常優(yōu)美的結(jié)論.奔馳定理與三角形四心(重心、內(nèi)心、外心、垂心)有著神秘的關(guān)聯(lián).它的具體內(nèi)容是:已知M是內(nèi)一點,,,的面積分別為,,,且.以下命題正確的有( )
A. 若,則M為的重心
B. 若M為的內(nèi)心,則
C. 若,,M為的外心,則
D. 若M為的垂心,,則
【答案】ABD
【解析】
【分析】A選項,,作出輔助線,得到,,三點共線,同理可得為的重心;B選項,設(shè)內(nèi)切圓半徑為,將面積公式代入得到;C選項,設(shè)外接圓半徑,由三角形面積公式求出三個三角形的面積,得到比值;D選項,得到,作出輔助線,由面積關(guān)系得到線段比,設(shè),,,表示出,BM,MC,結(jié)合三角函數(shù)得到,,進(jìn)而求出余弦值;
【詳解】對A選項,因為,所以,
取的中點,則,所以,
故,,三點共線,且,
同理,取中點,中點,可得,,三點共線,,,三點共線,
所以為的重心,A正確;
對B選項,若為內(nèi)心,可設(shè)內(nèi)切圓半徑為,
則,,,
所以,
即,B正確;
對C選項,若,,為的外心,則,
設(shè)的外接圓半徑為,故,,
,
故,,,
所以,C錯誤;
對D選項,若為的垂心,,
則,
如圖,,,,相交于點,
又,
,即,
,即,
,即,
設(shè),,,則,,,
因為,,
所以,即,
,則,D正確;
故選:ABD.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查向量與四心關(guān)系應(yīng)用,關(guān)鍵是利用三角形的幾何關(guān)系及向量數(shù)量積及向量線性表示逐項判斷.
三、填空題(本題共3小題,每小題5分,共15分)
12. 某高中為了了解學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模社團(tuán)的情況,采用了分層隨機抽樣的方法從三個年級中抽取了300人進(jìn)行問卷調(diào)查,其中高一、高二年級各抽取了90人.已知該校高三年級共有720名學(xué)生,則該校共有學(xué)生______人.
【答案】1800
【解析】
【分析】根據(jù)按比例分配的分層隨機抽樣的特點確定抽樣的比例即可求解.
【詳解】由題意可知從三個年級中抽取的300人進(jìn)行問卷調(diào)查,其中高三有120人,
所以抽取的比例為
設(shè)該校共有名學(xué)生,可得,
解得人,即該校共有1800名學(xué)生.
故答案為:1800.
13. 已知向量,若,則m=______.
【答案】
【解析】
【分析】根據(jù)給定條件,利用向量垂直的坐標(biāo)表示計算即得.
【詳解】向量,由,得,
所以.
故答案為:
14. 的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c.若,,,則______.
【答案】5
【解析】
【分析】將條件代入余弦定理,即可求解.
【詳解】因為,,,
又由余弦定理有:,
即且,解得:.
故答案為:5.
四、解答題:本大題6個小題,共70分,解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、演算步驟或推理過程,并答在答題卡相應(yīng)的位置上.
15. 已知向量.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根據(jù)條件,利用數(shù)量積的坐標(biāo)運算,即可求出結(jié)果;
(2)根據(jù)條件,利用向量的坐標(biāo)運算,得到,再根據(jù)模長的計算公式,即可求出結(jié)果.
【小問1詳解】
因為,所以.
【小問2詳解】
因為,所以,
所以.
16. 在如圖所示的四棱錐中,已知平面,,,,,為的中點.
(1)求證:平面
(2)求證:平面平面
【答案】(1)證明見解析
(2)證明見解析
【解析】
【分析】(1)根據(jù)中點關(guān)系可證明四邊形MECB是平行四邊形,即可根據(jù)線線平行求證,
(2)根據(jù)勾股定理可證明,根據(jù)線面垂直性質(zhì)可得,即可根據(jù)線面垂直的判定求解.
【小問1詳解】
取的中點,連接,
由于,為中點,則且.
∵且,
∴且,
∴四邊形MECB是平行四邊形,
∴.又平面PAB,平面,
∴平面.
【小問2詳解】
∵平面,平面,
∴,
又,
故,
∴.
∵,平面,
∴平面,又平面,
∴平面平面.
17. 已知函數(shù),.
(1)求函數(shù)的最小正周期和單調(diào)遞減區(qū)間;
(2)求函數(shù)在上的最小值及相應(yīng)自變量的值.
【答案】(1)函數(shù)的最小正周期,單調(diào)遞減區(qū)間為,.
(2)最小值為,相應(yīng)的.
【解析】
【分析】(1)化簡,根據(jù)余弦函數(shù)的最小正周期公式和單調(diào)遞減區(qū)間可得結(jié)果;
(2)根據(jù)余弦函數(shù)的圖象可求出結(jié)果.
【小問1詳解】
,
函數(shù)的最小正周期.
由,,
得,,
所以的單調(diào)遞減區(qū)間為,.
【小問2詳解】
當(dāng)時,,
所以當(dāng),即時,取得最小值.
18. 某中學(xué)為了解學(xué)生每天進(jìn)行戶外鍛煉的時長,體育教研組在高一年級隨機調(diào)查了500位學(xué)生,得到如下的樣本數(shù)據(jù)的頻率分布直方圖.
(1)求的值,并估計抽查的學(xué)生中每天戶外鍛煉時長在的人數(shù);
(2)用樣本估計總體,估計高一年級學(xué)生每天進(jìn)行戶外鍛煉的平均時長(同一組中的數(shù)據(jù)用該組區(qū)間的中點值為代表);
(3)求高一年級學(xué)生每天進(jìn)行戶外鍛煉的時長的上四分位數(shù).
【答案】(1)0016,290人
(2)
(3)49.5
【解析】
【分析】(1)根據(jù)頻率和為1求的值,進(jìn)而估計人數(shù);
(2)根據(jù)題意結(jié)合平均數(shù)的公式運算求解即可;
(3)分析可知上四分位數(shù)在之間,結(jié)合百分位數(shù)的定義運算求解.
【小問1詳解】
由題意可知每組的頻率依次為:,
因為,解得,
估計每天戶外鍛煉時長在的人數(shù)為(人).
【小問2詳解】
由題意知,平均時長為
(min),
所以估計高一年級學(xué)生每天進(jìn)行戶外鍛煉的平均時長為.
【小問3詳解】
因為,
且,
可知高一年級學(xué)生每天進(jìn)行戶外鍛煉的時長的上四分位數(shù),即分位數(shù)在之間,
設(shè)高一年級學(xué)生每天進(jìn)行戶外鍛煉的時長的分位數(shù)為,
則,解得,
所以高一年級學(xué)生每天進(jìn)行戶外鍛煉的時長的上四分位數(shù)是49.5.
19. 在中,角所對的邊分別為,請從下列條件中選擇一個條件作答:(注:如果選擇多個條件分別作答,則按第一個解答計分)
①
②
③
(1)求的大??;
(2)若為銳角三角形,求的取值范圍.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【分析】(1)選①,利用正弦定理邊化角,再利用和角的正弦及二倍角公式求解即可;選②,利用三角形面積公式及正弦定理邊化角,再利用和角的正弦求解即得;選③,利用正弦定理邊化角,再利用余弦定理求解即得.
(2)利用正弦定理邊化角,再利用差角的正弦公式,結(jié)合正切函數(shù)的性質(zhì)求出范圍.
【小問1詳解】
選①:在中,由及正弦定理得,
則,又,于是,
而,解得,又,則,
所以;
選②:在中,,且,
則,即,
由正弦定理得,又,
于是,而,則,又,
所以;
選③:在中,由及正弦定理得,
得,即,
由余弦定理得,又,
所以;
【小問2詳解】
在中,由正弦定理,得,
由(1)知,即,由為銳角三角形,
得,即,于是,
所以,即的取值范圍為,
所以
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