【文档说明】浙江省温州十校联合体2021-2022学年高一下学期期中联考数学试题 含解析.docx,共(23)页,1.854 MB,由小赞的店铺上传
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2021学年第二学期温州十校联合体期中联考高一年级数学学科试题命题:瑞安市塘下中学一、选择题:(本大题共8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.ADDCAB→→→+−等于()A.BC→B.AD→C.AB→D.DA→【
答案】A【解析】【分析】利用平面向量的线性运算化简求解.【详解】解:ADDCABACABBC→→→→→→+−=−=.故选:A2.在复平面内,复数=(1-i)z(i是虚数单位)对应的点位于A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D【解析】【分析】由复数与
复平面内的点一一对应,即可求出结果.【详解】由1iz=−知其对应点为()1,1P−,而点P在第四象限;故正确答案为D【点睛】本题考查复数的几何意义,熟记几何意义即可,属于基础题型.3.下列说法错误的是()A.一个八棱柱有10个面B.任意四面体都可
以割成4个棱锥C.棱台侧棱的延长线必相交于一点D.矩形旋转一周一定形成一个圆柱【答案】D【解析】【分析】根据几何体的定义及特征,利用逐一检验法对各每一个选项依次检验.【详解】解:对于选项A:根据棱柱的定义,八棱柱有8个侧面,2个底面,共10
个面,故A说法正确;对于选项B:任意四面体,在四面体内取一点为P,将点P与四面体的各个顶点连,即可构成4个棱锥,故B说法正确;对于选项C:根据棱台的定义,其的侧棱的延长线必交于一点,故C说法正确;对于选项D
:矩形以一边所在直线为旋转轴旋转形成圆柱,故若以矩形对角线所在直线为旋转轴旋转,不能形成圆柱,故D说法错误.故选:D.4.ABC是钝角三角形,角A,B,C的对边分别为a,b,c,1a=,2b=,则最大边c取值范围是()A.(1,3)B.(5,3)C.(1,5)D.(3,
5)【答案】B【解析】【分析】由a与b的值,利用三角形的两边之和大于第三边,两边之差小于第三边得出c的取值范围,然后再由三角形ABC为钝角三角形,得到cosC小于0,利用余弦定理表示出cosC,把a与b的值代入,根据
cosC小于0列出关于c的不等式,求出不等式的解集,取c范围的公共部分,即可得到最大边c的取值范围.【详解】解:1a=,2b=,2121c−+,即13c,又ABC为钝角三角形,最大边为边c,所以角C为最大角,故cos0C,根据余弦定理得
222cos02abcCab+−=,即2220abc+−,即25c,解得:>5c,53c,则最大边c的取值范围是(5,3).故选:B.5.如图是一个长方体的展开图,如果将它还原为长方体,那么线段AB与线段CD所在的直线()A.平行B.相交C.是异面直线D
.可能相交,也可能是异面直线【答案】C【解析】【分析】将展开图还原成长方体,即可判断【详解】如图,将展开图还原成长方体,易得线段AB与线段CD是异面直线,故选:C6.如果三个函数的图像交于一点,我们把这个点称“三体点”,若点A是三个函数()fxt=(t为常数),()2cosg
xx=,()tanhxx=的“三体点”,其中0,2x,则t的值()A.0B.1C.3D.2【答案】B【解析】【分析】根据()()()000==fxgxhx,由002costan=xx求得0x即可.【详解】解:由题意得:()()()000==fxgxhx,则002costan=
xx,即2002cossin0−=xx,即2002sinsin20+−=xx,解得02sin2=x或sin2x=−(舍去),因为0,2x,所以04x=,所以()()()0001====tfxgxhx,故选:B7.在ABC中,2AB=,3C=,且AB边上的高为2,则满足条件的AB
C的个数为()A.0B.1C.2D.3【答案】C【解析】【分析】根据面积得到463ACBC=,利用正弦定理结合三角恒等变换得到sin26B−612−=,再求出1sin2(,1]62B−−,结合正弦函数的图象和性质得解.【详解】解:由三角形的面积公式知11si
n602222ACBC=,即463ACBC=.由正弦定理知24sinsinsin603BCACAB===,所以44sin,sin33BCAACB==,即1646sinsin33BA=,即6sinsin4BA=,即6sinsin34BB
+=,所以316sin(cossin)224BBB+=,所以2316sin2sin,424BB+=所以3sin2cos261,BB−=−所以61sin262B−−=,又60A=,则20,3B,72,666B−−,所以1sin2(,1
]62B−−,因为21161sin20sin2,1636222−−=−=−,所以满足61sin262B−−=的B有2个,即满足条件的ABC的个数为2.故选:C8.平面向量m,n满足n与n
m−的夹角为3,且||||(0)nmn−=,则正实数()A有最小值,但无最大值B.有最小值也有最大值C.无最小值,但有最大值D.既无最小值也无最大值【答案】D【解析】【分析】由||||(0)nmn−=可得12cos,mnmn=,又n与nm−的夹角
为3且0,进而根据向量减法的几何意义及向量夹角的定义可得,0,2mn,从而可得答案.【详解】解:由||||(0)nmn−=,可得()()22nmn−=,即222222nmmnn+−=,所以22cos,
mmnmn=,由题意,0m,所以2cos,mnmn=,所以12cos,mnmn=,又因为n与nm−的夹角为3,所以2,0,3mn,又0,所以,0,2mn,所以()cos,0,1mn,所以正实数既无最小值也无最大值,.故选:D.
二、多选题:(本大题共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,有选错的得0分,部分选对的得3分)9.下面给出的关系式中,正确的是()A.()()abcabc=B.22||aa=C.abba
=D.||abab【答案】BC【解析】【分析】由数量积的定义依次判断即可.详解】对于A,()cos,abcababc=,()()cos,abcabcbc=,显然(),()abcabc
不一定相等,A错误;对于B,22||||cos0||aaaa==,B正确;对于C,cos,,cos,ababbaabbaba==,故abba=,C正确;对于D,||cos,cos,,cos,abababababababab===,则||abab
,D错误.故选:BC.10.已知复数4zz=+,其中z为虚数,则下列结论中正确的是()A.当1iz=+时,的虚部为1−B.当1iz=+时,||10=C.当1iz=+时,3i=−D.当R时,||4z=【答
案】AB【解析】【分析】由4zz=+,利用复数的运算转化为复数的代数形式判断.【详解】A.当1iz=+时,()()()41i41i1i3i1i1i1i−=++=++=−++−,则的虚部为1−,故正确;B.
当1iz=+时,()()()41i41i1i3i1i1i1i−=++=++=−++−,则||10=,故正确;C.当1iz=+时,()()()41i41i1i3i1i1i1i−=++=++=−++−,则3i=+,故错误;【D.设()i,,0zababRb=+,则()()
()22224i444iiiiii−=++=++=++−++−++abababababababababab,若R,则2240bbab−=+,即224ab+=,则||2z=,故错误.故选:AB11.已知平行六面体11
11ABCDABCD−的体积为12,任取其中四个不共面的顶点构成四面体,则该四面体的体积可能取值为()A.2B.3C.4D.6【答案】AC【解析】【分析】结合图形分两种情况可解得结果.【详解】解:设平行六面体体积为12V=如左图,
当取顶点1,,,AABD时,则该四面体体积11112266VV===;如右图,当取顶点11,,,ABCD时,则该四面体体积21412244VVV=−=−=.故选:AC.12.已知函数()2sin()cossin|
|2fxxx=+−,且对于任意xR,都有2()3fxfx−=−,则下列说法正确的是()A.()fx的最小正周期为πB.()fx的表达式可以写成()cos26fxx=+的C.()fx在区间,66−上单
调递增D.若0323xf=,则01123fx−=−【答案】AD【解析】【分析】将()2sin()cossin(||)2fxxx=+−化为只含有一个三角函数形式,根据2()3fxfx−=−确定函数的一个对称中心,由此确定,得到函数解
析式,再根据正弦函数的性质一一判断即可;【详解】解:()2sin()cossinfxxx=+−2sincoscos2cossincossinxxxx=+−2sin2cos2cossinsinxx=+−sin2coscos2sinxx=+sin(2)x=+,又2()3fx
fx−=−,则,03是函数的对称中心,所以2()3kkZ=+,即2()3kkZ=−+又||2,3=,()sin(2)3fxx=+,所以()fx的最小正周期22T==,故A正确;因为()sin(2)s
in2cos23626fxxxx=+=−+=−,故B错误;令222232kxk−++剟,kZ,即522266kxk−+剟,kZ,解得51212kxk−+剟
,kZ,所以函数的单调递增区间为5,1212kk−+,kZ,当0k=时,单调递增区间为5,1212−,因为5,,661212−−,故C错误;对于D:若0323xf=
,即03sin()33x+=,所以00()sin(2)126fxx−=+0sin[2()]32x=+−0cos2()3x=−+20[12sin()]3x=−−+2012sin()133x=+−=−,故D正确;故选:AD三、填空题:(本大题共4小题,每题5分,共20分)13.
若tan2=,则tan4+=___________.【答案】322−−【解析】【分析】直接利用两角和的正切公式计算可得;【详解】解:因为tan2=,所以tantan214tan32241211tantan4+++===−−
−−;故答案为:322−−14.已知向量OA,OB满足||||2OAOBOAOB===,同一平面上任意点M关于点A的对称点为S,点S关于点B的对称点为N,则||MN=___________.【答案】4【解析】【分析】如图,根据平面向量
的平行四边形法则和减法法则可得2()MNOBOA=−,两边同时平方,结合题意计算即可得出结果.【详解】如图,由平面向量的平行四边形法则可得,1()2OBONOS=+,1()2OAOMOS=+,又2()MNONOMOBOA=−=−,所以2222224(2)MNO
BOAOBOBOAOA=−=−+224(2222)16=−+=,所以4MN=.故答案为:4.15.如图所示,有棱长为2的正方体1111ABCDABCD−,P为正方体表面的一个动点,若三棱锥APBC−的体积为1,则1PD的取值范围是__________
_.【答案】133,22【解析】【分析】根据三棱锥APBC−的体积求出点P到平面ABC的距离h,如图在1AA上取点E,使得AEh=,过点E作平面EFGH∕∕平面ABCD,,,FGH分别在111,
,BBCCDD上,结合图形即可得出答案.【详解】解:设点P到平面ABC的距离为h,则12133PABCABCVShh−===,所以32h=,如图在1AA上取点E,使得32AE=,过点E作平面EFGH∕∕平面ABCD,,,FGH分别在111,,BBCCDD上,故点P在四边形EFG
H的边上,则当点P在点H的位置时,1PD最小,为12,当点P在点F的位置时,1PD最大,为1334442++=,所以1PD的取值范围是133,22.故答案为:133,22.16.在ABC中,4BC=,12BDBC=,6AOAD=u
uuruuur,其中O为ABC的外心,则ABC的面积最大值为___________.【答案】42【解析】【分析】根据向量的数量积的定义得到2211644AOADABAC=+=uuuruuuruuuruuur,即2224b
c+=,由余弦定理求得8cosAbc=,得到224sin1()Abc=−,结合面积公式求得222116()(1)4()Sbcbc=−,设2()tbc=,得到21(16)4St=−,利用基本不等式求得144t,即可求得面积的最大值.【详解】
由题意,设ABC角,,ABC所对的边为,,abc,因为点O为ABC的外心,可得2211,22AOABABAOACAC==,所以2211111()622244AOADAOABACAOABAOABABAC=+=+=+=uuuruuuruuuruuuruuuruuuruuu
ruuuruuuruuuruuur,即221()64bc+=,即2224bc+=,又由余弦定理可得22224164cos22bcaAbcbcbc+−−===,所以2224sin1cos1()AAbc=−=−,则ABC的面积2222211116(sin)()sin()(1)22
4()SbcAbcAbcbc===−,设2()tbc=,可得21161(1)(16)44Sttt=−=−,又因为222bcbc+,即12bc,所以0144t,当且仅当23bc==时,等号成立,所以21(14416)32
4S−=,所以42S,即ABC的面积的最大值为42.故答案为:42.四、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,已知O为平面直角坐标系的原点,120OABABC==,|||
|2||4OABCAB===,(1)求OB和OC的坐标;的(2)求向量BC在向量OA上的投影向量的坐标.【答案】(1)()5,3OB=,()3,33OC=(2)()2,0−【解析】【分析】(1)依题意求出A、B、C的坐标,即可得解;(2)首先求出BC,OA,再根据
数量积的几何意义求出向量BC在向量OA上的投影,从而求出投影向量;【小问1详解】解:依题意()4,0A,设1(Bx,1)y,2(Cx,2)y,则14||cos(180)42cos605xABOAB=+−=+=1||sin(180)2s
in603yABOAB=−==21||cos(180)54cos603xxBCOABABC=−+−=−=,21||sin(14sin6380)033yBCOABABCy=+−+==+,所以()5,3B,()3,33C,所以
()5,3OB=,()3,33OC=,【小问2详解】解:由(1)可得()2,23BC=−,()4,0OA=,所以BC在向量OA上的投影长度为2424||BCOAOA−==−,所以BC在向量OA上的投影向量为()()1124,02,04||BCOAOAOAOA=−
=−.18.已知函数()sin()fxAxB=++0,0,||2A某一周期内的对应值如下表:x6−35643116()fx1−1311−(1)根据表格提供的数据求函数()fx的解析式;(2)根据(1)的结果,若函数()(0)=yfnxn的
最小正周期为23,求函数()yfnx=在区间0,3上的值域【答案】(1)()2sin()13fxx=−+(2)13,3−【解析】【分析】(1)由表格提供的数据知31ABAB+=−+=−,且22T==,由此得()2sin(
)1fxx=++,再把,13代入,又||2,求出的值,即可得()fx的解析式;(2)()2sin(3yfnxnx==−)1+,由函数()(0)=yfnxn的最小正周期为23,得3n=,从而()2sin(3)13yfnxx
==−+,根据0,3x,利用整体思想即可求解函数()yfnx=在区间0,3上的值域.【小问1详解】解:由表格提供的数据知31ABAB+=−+=−,且211()266T==−−=,解得2A
=,1B=,1=,()2sin()1fxx=++,把,13代入,得2sin()113++=,又||2,解得3=−,()2sin()13fxx=−+;【小问2详解】解:()2sin()13yfnxnx==−+,函数
()(0)=yfnxn的最小正周期为23,223Tn==,解得3n=,()2sin(3)13yfnxx==−+,0,3x,23[,]333x−−,所以3sin(3),132x−−,所以()2sin(3
)113,33yfnxx==−+−,所以函数()yfnx=在区间0,3上的值域为13,3−.19.把一个半径为3的圆,剪成三个完全一样的扇形(如图1所示),分别卷成相同的无底圆锥(衔接处忽略不计)(1)求一个圆锥的体积;
(2)设这三个圆锥的底面的圆心分别为1O,2O,3O,将三个圆锥的顶点重合并紧贴一起,记顶点为P(如图2所示),求三棱锥123POOO−的表面积.【答案】(1)223(2)482839+【解析】【分析】(1)依题意求出圆锥的底面周长,设底面半径为r,即可取出r,再由
勾股定理求出圆锥的高,最后由体积公式计算可得;(2)由对称性可知123OOO为等边三角形,且12322POPOPOh====,圆锥的母线与1PO的夹角为,即可得到sin,再设底面圆1O与圆2O的圆锥在底面的交点为Q,设1
PQO=,即可求出cos,从而求出cos2,再由余弦定理求出12OO,即可求出123OOOS,再求出12POOS,最后根据121231233POPOOOOOOOSSS−+=计算可得;【小问1详解】解:依题意圆锥的底面周长为1
2323=,设底面半径为r,则22=r,解得1r=,所以圆锥的高22223122hlr=−=−=,所以圆锥的体积221122122333Vrh===【小问2详解】解:由对称性可知123OOO
为等边三角形,12322POPOPOh====,设圆锥的母线与1PO的夹角为,则1sin3rl==;记底面圆1O与圆2O的圆锥在底面的交点为Q,设1PQO=,则1cossin3==;所以2
7cos22cos19=−=−,由余弦定理22212422cos23OOrrr=+−=,所以123212183sin239OOOSOO==,连接PQ与12OO交于点D,则()222212122822
233OOPDPO=−=−=,所以12121142816222339POOSOOPD===,所以12312123831624828339993POOOOOOPOOSSS−=++=+=20.请先阅读
下列材料;在作战中,有经验的步兵往往能通过“跳眼法”估测物体和自己的距离.具体过程如下:第一步,向正前方伸直左手手臂,竖起拇指;第二步,将右眼闭上,靠左眼观察目标,伸直并端平并移动(可以把左眼到左手拇指的距离看成手臂长),使得目标恰好位于拇指左侧边缘处;第三步,伸出的手臂保持不动,闭上左眼,
靠右眼观察,大体估计从左手拇指左侧看到的另一物体与目标的距离;最后即可根据该距离以及你手臂长度、两眼间距来计算你到目标的距离.一般自动步枪有效射程为400m,现一人需用自动步枪射击目标P,先采用“跳眼法”预测自己与目标P的距离,此人手臂长60cm
,双眼间距6cm,面朝正北方向,测量时与上述第一步第二步完全相同,第三步用右眼观察时,拇指左侧恰好对准的是参照物Q,参照物Q在目标P的北偏西60,且与目标P的距离为133.2m,(如图所示)(1)求sinCQP(2)若此人在A处开枪射击,请问目标P是否在射程范围
内?请说明理由.【答案】(1)10312101−(2)详见解析【解析】【分析】(1)易得1tantan10ACBPCQ==,再由()sinsin60CQPPCQ=−求解;(2)由QMPABC,得到CM,进而得到CP,然后由AP=AC+CP与400m比较
即可.【小问1详解】解:如图所示:1tantan10ACBPCQ==,所以110sin,cos101101PCQPCQ==,所以()sinsin60CQPPCQ=−,sin60coscos60sinPCQPCQ=−,3101122101101=
−,10312101−=;【小问2详解】因为sin6066.63,cos6066.6QMPQPMPQ====,且QMPABC,所以CMQMACAB=,即66.630.60.06CM=,解得6663CM=,则666366.6CPCMPM
=−=−,所以666366400APACCP=+=−,所以目标P不在射程范围内.21.已知在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,2coscoscosaBcBcbA−=−,且2B.(1)若2b=,32ABCS=,求B;(2)若||4CBCA+=,求22cb+的最大值.【答案】
(1)3(2)4【解析】【分析】(1)由正弦定理可将已知条件化为2sincossincossinsincosABCBCBA−=−,即sincossincos0ABCB−=,进而可得ac=,然后根据三角形的面积公式及余弦定理可得sin33cosBB=−,3sin32B+=,从而
即可求解角B的大小;(2)由(1)知ac=,则由余弦定理可得22cosabCb=,又||4CBCA+=,进而可得222cos16ababC++=,联立可得22282cb+=,最后利用均值不等式重要变形即可求解.【小问1详解】解:在ABC中,因为2coscosc
osaBcBcbA−=−,所以由正弦定理可得2sincossincossinsincosABCBCBA−=−,所以()()sincossincossinsincossincossinsinsinsin0ABCBCABBACABCC−=−+=−+=−=,又2B,所以co
s0B,所以sinsinAC=,由正弦定理可得ac=,因为32ABCS=,所以13sin22acB=,即2sin3aB=,因为2b=,所以由余弦定理有()()()2222322cos21cos21cossinacacBaBBB=+−=−=−,所以si
n33cosBB=−,即3sin32B+=,因为0B,所以4333B+,所以233B+=,即3B=;【小问2详解】解:由(1)知ac=,所以由余弦定理有2222coscababC=+−,即22cosabCb=,因为||4CBCA+=,所以(
)2222222cos16CBCACBCACBCAababC+=++=++=,所以22216cb+=,即22282cb+=,因为222222222ccbb++,所以242cb+,当且
仅当22cb=,即2cb=时等号成立,所以22cb+的最大值为4.22.点Q在半径为1的圆P上运动的同时,点P在半径为2的圆O上运动,O为定点,P、Q两点的初始位置(如图1所示),其中OPQP⊥,且两点均以逆时针方向运动,当点P转过角度
α时,Q转过的角度为2α(如图2所示),其中[0,]且2,G为OPQ△的重心,(1)求证:22GOGQ−为定值;(2)把三个实数a,b,c的最小值记为min{,,}abc,若min,,mGOGQGOGPGPG
Q=,求m的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)10,09−.【解析】分析】(1)由图可得(2cos,2sin)OP=、(sin2,cos2)PQ=−,根据平面向量的线性运算和坐标表示求得OQ,结合重心的定义求出点G的坐标,利用向量数量积的坐标表示即可证明;(
2)结合(1)可知GO、GPGQ、的坐标,利用向量数量积的坐标表示分别求出GOGQ=1010sin99−、27sin99GOGP=−−、22sin99GPGQ=−+,结合的取值范围即可得出结果.【小问1详解】由题意知,建立如图平面直角坐标
系,由图可知,(2cos,2sin)OP=,(cos(),sin())(sin2,cos2)22PQ=++=−,所以(2cossin2,2sincos2)OQOPPQ=+=−+,由G为OPQ△的重心,得0GOGPGQ++=,且4
141(cossin2,sincos2)3333G−+,所以2121(cossin2,sincos2)3333GPOPOG=−=−−,【则22()()GOGQGOGQGOGQGPOQ−=+−=224221cossin2cossin2cossin23333=+−−22
422141sinsincos2cos2sincos1333333+−+−=−=,即22GOGQ−为定值;【小问2详解】由(1)知,2121(cossin2,sincos2)3333GPOPOG=−=−−,2122(cossin2,sincos2)333
3GQOQOG=−=−+,1441(sin2cos,sincos2)3333GO=−−−,则GOGQ=222288sin2cossin2coscossin29999−−+2288221010sinsincos2sincos2
cos2sin999999−−−−=−,同理,可得27sin99GOGP=−−,22sin99GPGQ=−+,又[0,)(,]22,所以sin[0,1),有GOGQ=101010sin[,0)9
99−−,277sin(1,]999GOGP=−−−−,222sin(0,]999GPGQ=−+,所以GOGQ的最小值为109−,即m的取值范围为10[,0)9−.