【文档说明】浙江省浙北G2联盟2022-2023学年高一下学期4月期中联考数学试题 含解析.docx,共(24)页,2.103 MB,由小赞的店铺上传
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浙北G2期中联考2022学年第二学期高一数学试题试卷命题:嘉兴一中审题:湖州中学考生须知:1.本卷满分150分,考试时间120分钟;2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、试场号、座位号;3.所有答案必修写在答题卷上,写在试卷上无效;4.考试结束后,只需上交答题卷.一、单选题:本大
题共8个小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若a与b均为实数,且3i4iba−=+,则|i|ab+=()A.3B.4C.5D.6【答案】C【解析】【分析】由复数相等确定参数值,进而求复数的模.【详解】因为3i4iba−=+,所以3
a=−,4b=,所以|i|9165ab+=+=.故选:C2.在ABC中,sin:sin:sin3:5:7ABC=,则cosC的值为()A.12−B.0C.23D.12【答案】A【解析】【分析】根据给定条件,利用正弦定理角化边,再利用余弦定理
计算作答.【详解】在ABC中,角,,ABC所对的边分别为,,abc,sin:sin:sin3:5:7ABC=,由正弦定理得::3:5:7abc=,令3,5,7,0akbkckk===,由余弦定理得:222
222(3)(5)(7)1cos22352abckkkCabkk+−+−===−.故选:A3.已知向量(1,1)a=−,(1,)bm=,若//()amab+,则m=()A.13B.1C.13−D.1−【答案】D【解析】【分析】由向量线性运算坐标表示得(1,2)mabmm+=−,再
由向量平行的坐标表示列方程求参数即可.【详解】由题设(1,2)mabmm+=−,又//()amab+,则1211mm−=−,可得1m=−.故选:D4.已知m、n是两条不同的直线,、、是三个不同的平面.下列说法中错误的是()A.若//m,m,n=
,则//mnB.若//mn,//m,则//nC.若n=,⊥,⊥,则n⊥D.若m⊥,m⊥,//,则//【答案】B【解析】【分析】利用线面平行的性质定理判断A,利用线面平行的判定定理判断B,利用线面垂直的判定定理判断C,
利用面面平行的判定方法判断D.【详解】解:对于A:若//m,m,n=,根据线面平行的性质定理可得//mn,故A正确;对于B:若//mn,//m,则//n或n,即B错误;对于C:设、的法向量
分别为a、b,若n=,则na⊥,nb⊥,又⊥,⊥,则//a,//b,所以n⊥,即C正确;对于D:若m⊥,m⊥,则//,又//,则//,即D正确.故选:B5.如图,为了测量某湿地A,B两点间的距离,观察者找到在同一直线上的三点C,D,E.从D点测得∠AD
C=67.5°,从C点测得∠ACD=45°,∠BCE=75°,从E点测得∠BEC=60°.若测得DC=23,CE=2(单位:百米),则A,B两点的距离为()A.6B.22C.3D.23【答案】C【解析】【分析】
在RtADC中,求得ACDC=;在BCE中,利用正弦定理求得BC;再在ABC中,利用余弦定理即可求得结果.【详解】根据题意,在△ADC中,∠ACD=45°,∠ADC=67.5°,DC=23,则∠DAC=180°
-45°-67.5°=67.5°,则AC=DC=23,在△BCE中,∠BCE=75°,∠BEC=60°,CE=2,则∠EBC=180°-75°-60°=45°,则有sinCEEBC=sinBCBEC,变形可得BC=sinsinCEBECEBC=32222=3,在ABC中
,AC=23,BC=3,∠ACB=180°-∠ACD-∠BCE=60°,则AB2=AC2+BC2-2AC·BC·cos∠ACB=9,则AB=3.故选:C.【点睛】本题考查利用正余弦定理解三角形,涉及距离的求解,属基础题.6.如图
,正方体1111ABCDABCD−的棱长为a,E是棱AB的中点,F是侧面11AADD内一点,若//EF平面11BDDB,且EF长度的最大值为b,最小值为2,则ab=()A.7B.6C.5D.3【答案】B【解析】【分析】过点F作1//HGDD,交AD于点G,交11AD于点H,计算得出222EFAEA
F=+,计算出minEF、maxEF,根据已知条件可求得a、b的值,进而可求得ab的值.【详解】如图,过点F作1//HGDD,交AD于点G,交11AD于点H,则HG⊥底面ABCD.连接EG、AF,HG⊥平
面ABCD,EG平面ABCD,HGEG⊥,所以,22222222EFEGFGAEAGFGAEAF=+=++=+.1//HGDD,HG平面11BDDB,1DD平面11BDDB,HG//平面11BDDB,//EFQ平面11BDDB,//FG平面11BDDB,
EFFGF=,平面//EFG平面11BDDB,又GEÌ平面EFG,//GE平面11BDDB,平面ABCD平面11BDDBBD=,GEÌ平面ABCD,//GEBD.E为AB中点,G为AD中点,则H为1
1AD中点.F在线段GH上,min2aAFAG==,则22max522aaAFAHa==+=,22min22222=aaaEF+==,得2a=,则22max566222aabEFa==+==,所以,6ab=故
选:B.【点睛】关键点点睛:本题考查利用几何体中线段长的最大值和最小值求参数,解题的关键在于推导出222EFAEAF=+,通过AF的最值求出EF的最值,进而列方程求解.7.在ABC中,点DE,满足2BDDCAEECBE==,,与AD交于点P,若APxAByAC
=+,则xy=()A.25B.23C.425D.49【答案】C【解析】【分析】法一,根据向量共线可得APAD=,再得22APABAC=+,又BPBE=,再表示出AP,利用向量相等解出2255APABAC
=+,即可得解;法二,建立平面直角坐标系,利用坐标法求出即可.【详解】法一:因为P在AD上,故//APAD,所以存在唯一实数,使得APAD=,又BDDC=,故D为BC的中点,所以1122ADABAC
=+,所以22APABAC=+;同理存在,使得BPBE=,又()()213APABBPABBEABAEABABAC=+=+=+−=−+,.所以2123=−=,所以35=,所以2255AP
ABAC=+,所以25xy==,所以425xy=.故选:C.法二:不妨设ABC为等腰直角三角形,其中6ABACABAC⊥==,,以A为原点,AB所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,如图,()()()()()0060063304ABCDE
,,,,,,,,,,则直线BEAD,的方程分别为164xyyx+==,,联立解得121255P,,由APxAByAC=+,得()()1212600655xy=+,,,,解得25xy==,则425xy=
.故选:C.8.在平面中,已知单位向量1e、2e的夹角为60,向量12axeye=+,且214x,214y,设向量a与1e的夹角为,则cos的最大值为()A.64B.63C.5714D.277【答案】C【解析
】【分析】利用平面向量数量积的运算可得出231cos141xxyy=−++,求出xy的取值范围,再利用平面向量数量的运算可得出cos的表达式,结合二次函数的基本性质可求得cos的最大值.【详解】因为单位向量1e、2e的夹角为60,由平面向量数量积的定义可得121
21cos602eeee==,()2112111212aexeyeexeyeexy=+=+=+,()22222221211222axeyexexyeeyexyxy=+=++=++,所以,122112cosxyaeaexyxy+==++,当co
s取最大值时,必有102xy+,则222221122cosxyxyxxyyxyxy++==++++22222222331411441yxxyyxxyyxxyyxxyy++==−=−++++++,因为214x,214y,则22144xy,所以,1
22xy或122xy−−,当122xy时,271,74xxyy++,此时2312757cos1,47141xxyy=−++;当122xy−−时,则219024xy+,所以
,221331,3244xxxyyy++=++,此时2313cos10,421xxyy=−++,综上所述,cos的最大值为5714.故选:C.【点睛】方法点睛:求平面向量夹角的
方法:(1)定义法:利用向量数量积的定义得cos,ababab=,其中两向量,ab的取值范围是0,;(2)坐标法:若非零向量()11,axy=、()22,bxy=,则121222221122cos,xxyyabxyxy+=++.二、多选题:本题
共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.设向量a,b满足1ab==,且25ba−=rr,则以下结论正确..的
是()A.ab⊥B.2ab−=C.25ba−=rrD.向量ab+与ab−夹角为90【答案】ABD【解析】【分析】根据数量积的运算律一一计算可得.【详解】因为1ab==,且25ba−=rr,所以()225ba−=rr,即222244445babababa+−=
+−=rrrrrrrr,所以0ba=rr,则ab⊥,故A正确;所以2222222abaabbaabb−=−+=−+=,故B正确;()222222244445babababababa−=−=+−=+−=rrrrrrrrrrrr,故C错误;因为
()()22220abababab+−=−=−=rrrrrrrr,所以向量ab+与ab−夹角为90,故D正确;故选:ABD10.在ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c.下面四个结论正确的是()A.若AB,则sinsinABB.2a=,30A=,则ABC的外接圆
半径是4C.若cossinabAB=,则45A=oD.若30A=,4a=,3b=,则ABC有两解【答案】AC【解析】【分析】由正弦定理可判断ABC;余弦定理可判断D.【详解】对于A,若AB,则ab,由正弦定理得2sin2sinRARB,即sinsinAB,故正确;对于B,
2a=,30A=,由正弦定理2sinaRA=可得222sin2sin30===aRA,则ABC的外接圆半径是2,故错误;对于C,若cossinabAB=,由正弦定理得cossinaaAA=,cossinAA=,因为0180A,所以45A=o,故正确;对于D,
若30A=,4a=,3b=,则由余弦定理可得222cos2bcaAbc+−=,即29163cos3062+−==cc,23370−−=cc,解得33552=c,因为335502−,所以23370−−=cc有一解,即ABC有一解,故错误.故选:AC.11.已知在正四面体ABCD中,E、F、G、
H分别是棱AB,BC,CD,AD的中点,则()A.//EF平面ACDB.ACBD⊥C.AB⊥平面FGHD.E、F、G、H四点共面【答案】ABD【解析】【分析】把正四面体ABCD放到正方体里,对于A项根据线面平行的判定定理证明
对于B项,从正方体的角度上看易得对于D项,证明四边形EFGH是平行四边形可验证对于C项,反证法证明,矛盾点是AB与HE的夹角.【详解】把正四面体ABCD放到正方体里,画图为:对于A项,E、F分别为AB,BC的中点,//EFAC又AC平面AC
D且EF平面ACD//EF平面ACD,故A正确对于B项,从正方体的角度上看易得ACBD⊥,故B正确.对于D项,E、F、G、H分别是棱AB,BC,CD,AD的中点//EFAC且12EFAC=//GHAC且
12GHAC=所以//,EFGHEFGH=所以四边形EFGH平行四边形,故E、F、G、H四点共面,所以D正确.对于C项,若AB⊥平面FGH成立,即AB⊥平面EFGH又因为HE平面EFGH所以ABHE⊥又因为E、H分别为
AB,AD的中点,所以//EHBD所以ABBD⊥而ABD△为等边三角形,与ABBD⊥矛盾,所以C不正确.故选:ABD12.在ABC中角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若22210abc++=,则下列四个选
项中哪些值可以作为三角形的面积()A.33B.233C.3D.433【答案】AB【解析】【分析】由条件和余弦定理可得22cos102bcAa=−,然后结合面积公式可得()2222254bcaS=−+,然后利用基本不等
式可得()2222210542aaS−−+,然后求出S的范围即可.【详解】解:因为22210abc++=,2222cosabcbcA=+−,所以22cos102bcAa=−,即2cos5bcAa=−①,
因为1sin2SbcA=,即2sinSbcA=②,①②两式平方相加可得()2222254bcaS=−+,是由基本不等式可得22222221022bcabc+−=,所以()2222210542aaS−−+,所以()22222242210331
02525455244333aSaaaa−−−=−+=−−+,所以22512S,即536S,当且仅当222103abc===时等号成立.所以,四个选项中,AB选项的值可以作为三角形的面积.故选:AB三、填空题:本大题共4小题,每小题5分
,共20分.13.边长为2的正三角形直观图的面积为__________.【答案】64【解析】【分析】作出直观图,结合三角形的面积公式运算求解.【详解】如图,在直角坐标xOy中,ABC为等边三角形,取1,3OBOCOA===,按照斜二测画法可得:在坐标xO
y中,则345,1,2AOCOBOCOA====,故直观图的面积1132622sin2122224ABCAOCSSOCOAAOC====.故答案为:64.14.向量(1,1)a=−r,(3,5)c=r.则c在a方向上的投影
向量坐标为_________.【答案】()1,1−【解析】【分析】利用c在a方向上的投影向量的定义求解.【详解】解:因为向量(1,1)a=−r,(3,5)c=r,所以()22213152,112aca=−=−=+−=,所以c在a方向上的投影向量坐标为(
)()221,11,12acaa−=−=−,故答案为:()1,1−.15.正三棱锥−PABC的侧棱长为2,M为AB的中点,且PMPC⊥,则三棱锥−PABC外接球的表面积为______.【答案】12π【解析】【分析】根据等腰三角形三线合一性质和
线面垂直判定可知AB⊥平面PCM,从而得到ABPC⊥;由线面垂直判定可得PC⊥平面PAB,进而确定三棱锥−PABC为正方体的一角,通过求解正方体的外接球表面积即可得到结果.【详解】M为AB中点,PAPB=,CACB=,CMAB⊥,PMAB⊥,又CMPMM=,
,CMPM平面PCM,AB⊥平面PCM,PC平面PCM,ABPC⊥,又PMPC⊥,PMABM=,,PMAB平面PAB,PC⊥平面PAB,又三棱锥−PABC为正三棱锥,侧面为全等的等腰直角三角形,三棱锥−PABC为如图所示的棱长为2的正方体的
一角,该正方体的外接球即为三棱锥−PABC的外接球,正方体外接球半径222122232R=++=,所求外接球表面积24π12πSR==.故答案为:12π.16.如图,在平面中,圆O是半径为1的圆,2OA=,设B,C为圆上的任意2个点,则ACBC的取值范围是__
_______.【答案】[2,6]−【解析】【分析】若D为BC中点,令,OABC夹角为,由()ACBCOCOABC=−,将其化为关于||BC和的关系式,讨论cos1、cos1−结合||[0,2]BC求目标式的范围.【
详解】若D为BC中点,令,OABC夹角为,如下图示,()||||cos||||cosACBCOCOABCOCBCOABCOCBCOCBOABC=−=−=−21||2||cos2BCBC=−,又||[0,2]BC,由cos1,则222111||2||cos||2|
|(||2)2222BCBCBCBCBC−−=−−,此时,当||2BC=时ACBC最小值为2−;由cos1−,则222111||2||cos||2||(||2)2222BCBCBCBCBC−+=+−;此
时,当||2BC=时ACBC最大值为6;综上,ACBC的取值范围是[2,6]−.故答案为:[2,6]−四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.如图ABCD是直角梯形,以上底边CD为轴将梯形旋转一周,得到一个旋转体,求它的表面积和
体积.【答案】表面积()4592+,体积45【解析】【分析】由题意知,该几何体是一个底面半径为3,高为6AB=的圆柱,挖去一个同底,但高为3的圆锥,再求几何体的体积和表面积得解.【详解】解:由题意知,该几何体是一个底面半径为3,高为6AB
=的圆柱,挖去一个同底,但高为3的圆锥.所以221()3VVVrABrABCD=−=−−圆柱圆锥221363(63)453=−−=()2222SSSSrABrrrAD=−+=+−+表圆柱表圆锥侧上底()()
222362333324592=+−+=+.【点睛】方法点睛:求几何体的体积常用的方法有:(1)公式法(一般是规则的几何体);(2)割补法(一般是不规则的几何体);(3)转化法.18.已知复数112iz=−
,243iz=+.(i为虚数单位)(1)求12zz;(2)若||2z=,且复数z的虚部等于复数123zz−的实部,复数z在复平面内对应的点位于第三象限,求复数z.【答案】(1)12105izz=−(2)3iz=−−【解析】【分析】(1)利用复数的乘法求12zz;(2)求
出复数123zz−,进而设i()zaa=−R,结合已知求参数a,即可得复数.小问1详解】复数112iz=−,243iz=+,则12(12i)(43i)105izz=−+=−;【小问2详解】由题设,12336i(43i)19izz−=−−+=−−,复数z的虚部等于复数123zz−的实
部,所以,可设i()zaa=−R,又||2z=,214a+=,解得3a=或3−,复数z在复平面内对应的点位于第三象限,<0a,即3a=−,故3iz=−−.19.如图,直三棱柱111ABCABC-中,1,2ACB
CACBCCC⊥===,,MN分别为11,ACBC的中点.(1)求证:MN∥平面11ABBA;(2)线段1CC上是否存在点Q,使1AB⊥平面MNQ?说明理由.【答案】(1)见解析;(2)线段1CC上存在点
Q,使1AB⊥平面MNQ,理由见解析.【解析】【分析】(1)取AB中点D,连接1,DMDB,然后由三角形的中位线定理得到1,DMBNDMBN=,证得四边形1MDBN为平行四边形,进而得到1MNDB∥,即可得证.(2)连接1,,MQNQBC,可证1QNB
C⊥,11ACQN⊥,从而可证:1ABQN⊥,同理可得1ABMQ⊥,即可得证1AB⊥平面MNQ.【详解】(1)【取AB中点D,连接1,DMDB.在ABC中,因为M为AC中点,所以DMBC∥,12DMBC=.在矩形11BBCC中,因为N为11BC中点,所以1BNB
C,112BNBC=.所以1,DMBNDMBN=.所以四边形1MDBN为平行四边形,所以1MNDB∥.因为MN平面11ABBA,1DB平面11ABBA,所以MN∥平面11ABBA.(2)线段1CC上存在点Q,且Q为1CC中点时,有1AB⊥平面MNQ.证明如下:连接
1,,MQNQBC.在正方形11BBCC中,1QNBC⊥.又直三棱柱111ABCABC-可得111CCAC⊥,又1111ACBC⊥,111,CCBC平面11BBCC,1111CCBCC=,则11AC⊥平面11BBCC,又QN平面11BBCC,所以
11ACQN⊥,又111,ACBC平面11ABC,1111ACBCC?,从而NQ⊥平面11ABC,又1AB平面11ABC,所以1ABQN⊥.同理可得1ABMQ⊥,又,MQQN平面MNQ,MQQNQ=,所以1AB⊥平面MNQ.故线段1CC上存在点Q,使得1AB⊥平面
MNQ.20.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,22sincoscos2cosAABCab+=,C为锐角.(1)求C;(2)若7c=,ab,△ABC的面积为332,求πcos23B−的值.【答案】(1)π3(2)12【解析】【分
析】(1)利用正弦定理边化角,再利用三角恒变换即可求解;(2)利用三角形面积公式及余弦定理求出三角形的三边长,再利用正弦定理求出角,最后利用三角恒等变换即可求解.【小问1详解】由正弦定理得22sincoscos2cossinsinAABCAB+=,2
2coscoscossinsin0CABAB+−=,即()22coscos0CAB++=∵πABC++=,∴()22coscosπ0CC+−=,即22coscos0CC−=,解得1cos2C=,或者cos0C=,又∵C为锐角
,∴π3C=.【小问2详解】1333sin242ABCSabCab===△,即6ab=,由余弦定理2222coscababC=+−得,()2227abababab+−=−+=,且ab,即1ab−=,解得3a=,2b=,由正弦定理sinsi
nbcBC=得,27sin32B=,解得21sin7B=,,∵ab,∴AB,∴角B为锐角,∴227cos1sin7BB=−=,∴23sin22sincos7BBB==,21cos212sin7BB=−=,∴πππ1cos2cos2cossin2s
in3332BBB−=+=.21.如图,某菜农有一块等腰三角形菜地,其中120BAC=,8ABAC==米.现将该三角形菜地分成三块,其中60DAE=o.(1)若15CAE=,求DE的长;(2)求ADEV面积最小值.【答案】(1)1243
−米(2)1633平方米【解析】【分析】(1)利用正弦定理求出CE的长,分析可知ACD为等腰三角形,可得出CD的长,进而可求得DE的长;(2)用表示AD、AE的长,利用三角恒等变换化简ADEV面积的表达式,结合正弦型函
数的基本性质可求得ADEV面积的最小值.【小问1详解】解:在等腰ABC中,因为120BAC=,则30C=,在ACE△中,由题意可得8AC=米,15CAE=,135AEC=o.且()62sinsin4530sin45cos
30cos45sin304CAE−=−=−=,的由正弦定理可得sinsinACCEAECCAE=行,则()sin434sinACCAECEAEC==−米.因为30C=,156075CAD=+=,所以180307575ADCCAD=−−==,则8CDAC==米,故()()8434124
3DECDCE=−=−−=−米.【小问2详解】解:设CAE=,其中060,则150AEC=−,90ADC=−.在ACE△中,由正弦定理可得sinsinACAEAECC=,则()sin4sinsin150ACCAEAEC==−米.在ACD中,由正弦定理可
得sinsinACADADCC=,则()sinC44sincossin90ACADADC===−米.ADEV的面积()143sin2cossin150SADAEDAE==−.因为()21313
cossin150coscossincossincos2222y=−=+=+()31111sin2cos2sin23044424=++=++,060,则30230150+,所以当2
3090+=,即30=时,max34y=,故ADEV面积的最小值是1633平方米.22.如图,点,PQ分别是正方形ABCD的边DC、CB上两点,1AB=,PAQ=,记点O为APQ△的外心.(1)若DPDC=
,CQCB=,01≤≤,求APAQ的值;(2)若45=,求APAQ的取值范围;(3)若60=,若AOxAPyAQ=+,求36xy+的最大值.【答案】(1)1(2)222,1PAQA−(3)5363−【解析】【分析】(1)建立平面直角坐标系,根据向量数量积的坐标运算求
得APAQ的值.(2)设π0,4QAB=,求得APAQ关于tan的表达式,进而求得APAQ的取值范围.(3)设APa=,AQb=,将36xy+表示为关于,ab的表达式,求得ba的取值范围,进而求得36xy+的最大值
.【小问1详解】以A点为坐标原点,AB为x轴,建立直角坐标系.(),1P,()1,1Q−,所以()(),11,11PAQA=−−−−+=.【小问2详解】设π0,4QAB=,0tan1,1tan12+,则(
)1,tanQ,πtan,14P−.()ππ1tantan,11,tantantantan441tanPAQA−=−−−−−=−+=++22tan1tan121tan1tan=+−=++−++,
由于tan11,2+,根据对勾函数的性质可知222,1PAQA−.【小问3详解】()2212AOAPAPxAPyAQAPxAPyAQAP==+=+;()2212AOAQAQxAPyA
QAQxAPAQyAQ==+=+.设APa=,AQb=,则这两个式子为222211,2211.22axayabbxabyb=+=+,化简得2,2.axaybbxayb=+=+解得2,32.3abxabay
b−=−=所以2223636633abbabaxyabab−−+=+=−+,设π0,6QAB=,3tan0,3,令131cossin31323cos22tan,1cos2223πcos6AQbtaAP
+=====+−,所以由对勾函数的性质得221135336666,663baxytabt+=−+=−+−−,所以当π6=时,即点P与D点重合时,36xy+取到最大值5363−.【点睛】求解平面向量数量积有关问
题,有两个求解思路,一个是利用平面向量的基本定理,通过转化的方法来求得数量积;另一个思路是根据图形的特征,通过建立平面直角坐标系,利用坐标法来进行求解.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.x
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