
一、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(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.已知復(fù)數(shù) 滿足 ( 為虛數(shù)單位),則( )
A. 4B. 4C. 6D. 6
【答案】C
【解析】因?yàn)椋?br>所以,即,
所以,
故選:C
2. 已知一個(gè)圓臺(tái)的上、下底面半徑分別為、,它的母線長(zhǎng)為,則這個(gè)圓臺(tái)的體積為 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】取圓臺(tái)的軸截面,則四邊形為等腰梯形,
過(guò)點(diǎn)、在平面內(nèi)分別作,,垂足分別為、,
如下圖所示:
在梯形內(nèi),,,,則,
故四邊形為矩形,所以,,,
在、中,,,,
所以,,所以,,
所以,,
因此,該圓臺(tái)的體積為.
故選:D.
3. 已知向量 與向量 夾角為鈍角,則實(shí)數(shù)取值范圍是( )
A. B. 且
C. D. 且
【答案】B
【解析】若,的夾角為鈍角,
則,且與不共線,
即,且,
解得且.
故選:B.
4. 已知等差數(shù)列前 項(xiàng)和為 Sn,若 ,則使 的最小的的值為( )
A. 17B. 18C. 19D. 20
【答案】C
【解析】根據(jù)題意,數(shù)列為等差數(shù)列,且,,
則有,且,即,,
則,,
故滿足的最小值為19,
故選:C
5. 已知、,,,則( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因?yàn)?、,則,
由題意可得,解得,
所以,,故.
故選:D.
6. 若兩個(gè)等差數(shù)列的前 項(xiàng)和分別為 ,滿足 ,則( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
由題意得,
所以當(dāng)時(shí),
因此.
故選:A
7. 已知是銳角三角形,角、、 所對(duì)的邊分別為、、,為的面積,,則的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因?yàn)椋?br>由三角形的面積公式和余弦定理可得,
整理可得,
因?yàn)?,則,可得,所以,,
因?yàn)闉殇J角三角形,則,即,解得,
所以,,則,
所以,.
故選:B.
8. 在直三棱柱中,底面滿足,,若三棱柱的體積為,則該三棱柱外接球表面積的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】如下圖所示:
圓柱的底面圓直徑為,母線長(zhǎng)為,則的中點(diǎn)到圓柱底面圓上每點(diǎn)的距離都相等,則為圓柱的外接球球心.
本題中,將直三棱柱放在圓柱中,如下圖所示:
設(shè),因?yàn)椋瑒t,
則的外接圓直徑為,,
設(shè),則,可得,
,
令,其中,則,
當(dāng)時(shí),,此時(shí),函數(shù)單調(diào)遞減,
當(dāng)時(shí),,此時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增,
所以,,即,
故該三棱柱外接球的表面積,
故選:A.
二、選擇題: 本題共 3 小題,每小題 6 分,共 18 分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得 6 分,部分選對(duì)的得部分分,有選錯(cuò)的得 0 分.
9. 若是空間的一個(gè)基底,則下列各組中能構(gòu)成空間一個(gè)基底的有( )
A. 、、B. 、、
C. 、、D. 、、
【答案】BC
【解析】對(duì)于A選項(xiàng),因?yàn)椋?br>所以,、、共面,A不滿足要求;
對(duì)于B選項(xiàng),假設(shè)、、共面,
則存在、,使得,
因?yàn)槭强臻g的一個(gè)基底,由空間向量基本定理可得,該方程組無(wú)解,
故假設(shè)不成立,所以,、、能構(gòu)成空間一個(gè)基底,B滿足條件;
對(duì)于C選項(xiàng),假設(shè)、、共面,則存在、,使得,
可得,則、、共面,與題設(shè)矛盾,假設(shè)不成立,
所以,、、能構(gòu)成空間一個(gè)基底,C滿足條件;
對(duì)于D選項(xiàng),因?yàn)椋?,、、共面,D不滿足條件.
故選:BC.
10. 已知函數(shù)的部分圖像如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.
B. 函數(shù) 在 上的值域?yàn)?
C. 函數(shù)是奇函數(shù)
D. 函數(shù)的圖象可由 上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的 倍,再向右平移 得到
【答案】ACD
【解析】A.由圖可得,,,解得,
又函數(shù)圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn),所以,即,
因?yàn)椋?,解得,故?br>故A正確;
B.當(dāng)時(shí),,
所以,所以,故B錯(cuò)誤;
C.是奇函數(shù),故C正確;
D. 上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉?lái)的 倍,得到的圖像,再向右平移 得到的圖象,故D正確,
故選:ACD.
11. 已知數(shù)列的前 項(xiàng)和為 ,且 ,則下列結(jié)論中正確的是( )
A. B. 是等比數(shù)列
C. 是遞增數(shù)列D. 是等比數(shù)列
【答案】ABC
【解析】對(duì)于A,由得,,
故,所以.A正確;
對(duì)于B,將與整體相減得,,
所以,又,即,
所以.即,且,
因此是等比數(shù)列,B正確;
對(duì)于C,因?yàn)?,所以?br>由指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性可知,數(shù)列是遞增數(shù)列,故C正確;
對(duì)于D,.
所以,顯然不是常數(shù),所以不是等比數(shù)列,故D錯(cuò)誤.
故選:ABC.
三、填空題: 本題共 3 小題,每小題 5 分,共 15 分.
12. 若,則 _____.
【答案】
【解析】因?yàn)椋?br>則.
故答案為:.
13. 已知數(shù)列中, 且 ,則 _____
【答案】
【解析】因?yàn)椋?br>所以,
即,
所以數(shù)列是以為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,
所以,
即,
所以,
故答案為:
14. 在平行六面體 中,,, ,,若,其中、、,給出下列四個(gè)結(jié)論:
①若點(diǎn)為的中點(diǎn),則;
②若點(diǎn)在平面內(nèi),則;
③若,則三棱錐的體積為;
④若點(diǎn)為的中點(diǎn),則異面直線與垂直.
所有正確結(jié)論的序號(hào)是_____(把所有正確命題的序號(hào)都填在橫線上).
【答案】①②④
【解析】對(duì)于①,由空間向量數(shù)量積的定義可得,
同理可得,,
若為的中點(diǎn),則,
所以,
,
故,①對(duì);
對(duì)于②,若點(diǎn)在平面內(nèi),則存在實(shí)數(shù)、,使得,
所以,,
所以,,
又因?yàn)椋?br>則,,,
所以,,②對(duì);
對(duì)于③,若,
則,
可得,
則、、共面,
又因?yàn)槠矫?,則平面,
所以,,
因?yàn)?,所以,?br>因?yàn)椋?,則平行四邊形為正方形,所以,,
因?yàn)?,、平面,所以,平面?br>因?yàn)椋?br>所以,,則,
設(shè),則為的中點(diǎn),所以,,
則,
所以,
,③錯(cuò);
對(duì)于④,若點(diǎn)為的中點(diǎn),則平面,
又因?yàn)槠矫妫?,④?duì).
故答案為:①②④.
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. 已知數(shù)列為等差數(shù)列,且,.
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)數(shù)列滿足,求數(shù)列的前項(xiàng)和.
解:(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為,
所以,解得,
所以;
(2)因?yàn)椋?br>所以,
所以
.
16. 記 內(nèi)角 的對(duì)邊分別為 ,且
(1)求角 的大??;
(2)若 為銳角三角形,,求 面積的取值范圍.
解:(1)由余弦定理可得,
再由正弦定理可得
即,
因?yàn)?,所以,所以,所?
(2)由題意,,
由正弦定理得,
因?yàn)闉殇J角三角形,所以,
又,所以,
所以,從而,
所以 面積的取值范圍
17. 已知四棱錐中,平面,,,, ,點(diǎn)為上靠近的三等分點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求平面與平面所成角的余弦值.
(1)證明:在線段上取點(diǎn),使得,連接、,如下圖所示:
因?yàn)?,則且,
因?yàn)椋?,,則,所以,且,
所以,四邊形為平行四邊形,則,
因?yàn)槠矫?,平面,因此,平?
(2)解:因?yàn)槠矫?,?br>以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),、、所在直線分別為、、軸建立如下圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則A0,0,0、、、,
設(shè)平面的法向量為m=x1,y1,z1,,,
則,取,則,
設(shè)平面的法向量為n=x2,y2,z2,,
則,取,則,
所以,.
由圖可知,平面與平面所成角為銳角,
因此,平面與平面所成角的余弦值為.
18. 設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,若對(duì)任意的,都有(為非零常數(shù)),則稱數(shù)列為“和等比數(shù)列”,其中為和公比. 若,且為“和等比數(shù)列”.
(1)求的值,并求出的和公比;
(2)若,求數(shù)列的前項(xiàng)和;
(3)在(2)的條件下,若不等式對(duì)任意的恒成立,求的取值范圍.
解:(1)因?yàn)椋?br>則,
所以,數(shù)列為等差數(shù)列,
則,
所以,,
根據(jù)題意可得,其中為非零常數(shù),
即,
所以,,解得.
(2)由(1)可得,所以,,
則,
,
上式下式可得
,
因此,.
(3)由可得,
整理可得對(duì)任意的恒成立,
因?yàn)椋?br>則數(shù)列為單調(diào)遞增數(shù)列,
所以,,
因此,實(shí)數(shù)的取值范圍是.
19. 圖 1是直角梯形,,,四邊形是邊長(zhǎng)為的菱形,并且,以為折痕將折起,使點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)的位置,如圖 2.
(1)求證:;
(2)若平面平面,在棱上找一點(diǎn),使得點(diǎn)到平面的距離為,并求的值;
(3)在(2)的前提下,求直線與平面所成角的正弦值.
(1)證明:取線段的中點(diǎn),連接、,
翻折前,因?yàn)樗倪呅问沁呴L(zhǎng)為 的菱形,并且,則,
所以,為等邊三角形,同理可知,也為等邊三角形,
翻折后,則、都是等邊三角形,
因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),則,,
因?yàn)椋?、平面,所以,平面?br>因?yàn)槠矫?,因此?
(2)解:因?yàn)槠矫嫫矫妫矫嫫矫?,,平面?br>所以,平面,
又因?yàn)?,以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),、、所在直線分別為、、軸建立如下圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則、、、、,
設(shè)平面的法向量為m=x,y,z,,,
則,取,可得,
設(shè),其中,
則
所以,點(diǎn)到平面的距離為,
因?yàn)椋獾?,?
(3)解:由(1)得,
所以,,
所以,直線與平面所成角的正弦值為.
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