【文档说明】山东省枣庄市第三中学2019-2020学年高一3月网上测试数学试题【精准解析】.doc,共(17)页,1.851 MB,由小赞的店铺上传
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枣庄三中2019~2020学年度高一年级第二学期第一次学情调查第Ⅰ卷一、单项选择题1.已知点()1,1A−,()2,3B−,则与向量AB方向相同的单位向量为()A.34,55−B.34,55−C.43,55−D.43,55−【答案】A
【解析】【分析】由题得()3,4AB=−,设与向量AB方向相同的单位向量为()3,4a=−,其中0,利用1a=列方程即可得解.【详解】由题可得:()3,4AB=−,设与向量AB方向相同的单位向量为()3,4a=−,其中0,则()()22341a=−+=,解得:1
5=或15=−(舍去)所以与向量AB方向相同的单位向量为34,55a=−故选A【点睛】本题主要考查了单位向量的概念及方程思想,还考查了平面向量共线定理的应用,考查计算能力,属于较易题.2.设复数20211izii−=−,则||z=().A.5B.3C.2D.1【答案】A【解
析】【分析】根据复数的运算法则计算出12zi=+,结合复数模长公式即可得结果.【详解】由21(1)12iiiziiiii−−=−=−=+,得|z|5=.故选:A.【点睛】本题主要考查了复数的四则运算,复数模长的概念,属于基础题.3.设,mn是两条不同
的直线,,是两个不同的平面,且//,mn^,则下列说法正确的是()A.若mn⊥,则⊥B.若mn⊥,则//C.若//mn,则//D.若//mn,则⊥【答案】D【解析】【分析】若⊥,则需使得平面内有直线平行于直线n;若//,则需使得n⊥,由此为依据进行判断即可【
详解】当//mn时,,mn可确定平面,当//时,因为n⊥,所以⊥,所以⊥;当平面交平面于直线l时,因为//m,所以//ml,则//ln,因为n⊥,所以l⊥,因为l,所以⊥,故A错误,D正确;当//时,需使得n⊥,选项B、C中均缺少判断条件,故
B、C错误;故选:D【点睛】本题考查空间中直线、平面的平行关系与垂直关系的判定,考查空间想象能力4.已知1a=,8b=,()5aba−=−,则向量a与b向量的夹角是()A.23B.3C.56D.6【答案】A【解析】【分析】由()5aba−=−可知4ab=−,再根据cos,a
babab=,求解即可.【详解】()()2215abaabaabaab−=−=−=−=−4ab=−41cos,182ababab−===−,0,ab2,3ab=故选:A【点睛】本题考查平面向量的夹角问题,属于较易题.5.如图
,在复平面内点P对应的复数12zi=+,将点P绕坐标原点O逆时针旋转6到点Q,则点Q对应的复数2z的虚部为()A.132−B.312+C.132i−D.312i+【答案】B【解析
】【分析】由题意求得点Q对应的复数2z,则其虚部可求.【详解】设P点对应的向量为OP,向量OP绕坐标原点O逆时针旋转6得到OQ对应的复数为(2)(cossin)66ii++3113(2)()(3)(1)2222iii=++=−
++,点Q对应的复数2z的虚部为312+.故选:B.【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,是基础题.6.在ABC中,a、b、c分别为角A、B、C的对边,它的面积为2224bca
+−,则角A等于()A.30°B.45C.60D.90【答案】B【解析】【分析】根据余弦定理可得2221cos42bcabcA+−=,再根据面积公式可得sincosAA=,从而可求出角A.【详解】解:由余弦定理得2222cos1cos442bcabcAbc
A+−==,又根据三角形面积公式得2221sin42bcabcA+−=,∴sincosAA=,又角A为ABC的内角,∴45A=,故选:B.【点睛】本题主要考查三角形的面积公式以及余弦定理的应用,属于基础题.7.在ABC中,3CDBD=,O为AD的中点,若AOABAC=+,则=()
A.34−B.316−C.34D.316【答案】B【解析】【分析】由已知得12AOAD=,3CDBD=转化为以A为起点的向量关系,将AD用向量,ABAC表示,进而AO用,ABAC表示,求出,,即可求出结论.【详解】133,33,22ACCDBDADAACDABADAB=−=−=−+,O为A
D的中点,11344=2ABADACAO−+=,133,,4416=−==−故选:B.【点睛】本题考查向量基本定理,向量的线性运算,属于基础题.8.已知三棱锥PABC−中,O为AB中点,PO⊥平面ABC,90APB=,2PAPB==,则下列说法中错误的
是()A.若O为ABC的外心,则2PC=B.若ABC为等边三角形,则⊥APBCC.当90ACB=时,PC与平面PAB所成角的范围为0,4πD.当4PC=时,M为平面PBC内动点,若OM平面PAC,则M在三角形
PBC内的轨迹长度为2【答案】B【解析】【分析】利用射影相等可知PAPBPC==,利用反证法可知⊥APBC不成立,构造线面角,可得其正弦值的范围为20,2,故可判断线面角的范围,利用线面平行的性质可知轨迹为PBC中与PC边平行的中位线.【详解
】若O为ABC的外心,则OAOBOC==,由射线相等即可知PAPBPC==,故A正确;假设⊥APBC,则再根据POBC⊥,得BC⊥平面APB,则BCAB⊥,与ABC为等边三角形矛盾,故B错误;当90ACB=时,2OC=,2PC=,过C作CHAB⊥,
连结PH,易知CPH为PC与平面PAB所成角,2sin0,22CHCPH=,故CPH的范围为0,4π,故C正确;取1M,2M分别为PB,BC的中点,则平面12//OMM平面APC,则线段12MM为M在三角形PBC内的轨迹,其长度为2,故D
正确【点睛】本题为立体几何中与点、线、面位置关系有关的命题的真假判断,处理这类问题,可以用已知的定理或性质来证明,也可以用反证法来说明命题的不成立.此类问题通常是中档题.二、多项选择题9.等边三角形ABC中,BDDC=,2ECA
E=,AD与BE交于F,则下列结论正确的是()A.1()2ADABAC=+B.2133BEBCBA=+C.12AFAD=D.1123BFBABC=+【答案】AC【解析】【分析】根据向量线性运算,求得,,,ADBEAFBF的表达式,由此判断出正确选项
.【详解】由于BDDC=,2ECAE=,所以:1()2ADABAC=+,A选项正确.()22123333BEBCCEBCCABCBABCBCBA=+=+=+−=+,B选项错误.由于,,EFB三点共线,所以()()1113AF
AEABACAB=+−=+−且()111222AFxADxABACxABxAC==+=+,所以1121123xx=−=,解得31,42x==.所以C选项正确.()11112
222BFBAAFBAADBABDBABABCBA=+=+=+−=+−1124BABC=+,所以D选项不正确.故选:AC【点睛】本小题主要考查平面向量的线性运算,属于基础题.10.如图,在正四棱锥SABCD−中,E,M,N分别是BC,CD,SC的中点,动点P在线段MN上
运动时,下列四个结论中恒成立的为().A.EP⊥ACB.EPBD∥C.EP∥面SBDD.EP⊥面SAC【答案】AC【解析】【分析】如图所示,连接AC、BD相交于点O,连接EM,EN,由正四棱锥性质可得SO⊥底面,ACBD⊥,进而得到SOAC⊥,可得AC⊥平面SBD,利用三角形的中位线结合面面平行判
定定理得平面//EMN平面SBD,进而得到AC⊥平面EMN,随即可判断A;由异面直线的定义可知不可能//EPBD;由A易得C正确;由A同理可得:EM⊥平面SAC,可用反证法可说明D.【详解】如图所示,连接AC、BD相交于点O,连接EM,EN.由正四棱锥SABCD
−,可得SO⊥底面ABCD,ACBD⊥,所以SOAC⊥.因为SOBDO=,所以AC⊥平面SBD,因为E,M,N分别是BC,CD,SC的中点,所以//EMD,//MNSD,而EMMNN=,所以平面//EMN平面SBD,所以AC⊥平面EMN,所以AC
EP⊥,故A正确;由异面直线的定义可知:EP与BD是异面直线,不可能//EPBD,因此B不正确;平面//EMN平面SBD,所以//EP平面SBD,因此C正确;EM⊥平面SAC,若EP⊥平面SAC,则//
EPEM,与EPEME=相矛盾,因此当P与M不重合时,EP与平面SAC不垂直,即D不正确.故选:AC.【点睛】本题主要考查了线线平行与垂直,线面平行与垂直的判定熟练掌握线面、面面的位置关系判定定理是解题的关键,属于中档题.第Ⅱ卷三、填空题11.已知复数z满足1z=,则2zi−的取值范围为_____
_.【答案】1,3【解析】【分析】根据复数模的几何意义,求得2zi−的取值范围.【详解】1z=表示z对应的点是单位圆上的点.2zi−的几何意义表示单位圆上的点和()0,2之间的距离,所以最小距离为2
11−=,最大距离为213+=.所以2zi−的取值范围为1,3.故答案为:1,3【点睛】本小题主要考查复数模、复数减法的模的几何意义的运用,属于基础题.12.已知(sin,cos)a=,(3,1)b=,且ab⊥,那么sin2=________.【答案】32−【解析】【分析】可
根据ab⊥得出0ab=,进行数量积的坐标运算即可得出3tan3=−,根据齐次式的特征即可求得结果.【详解】因为ab⊥,所以3sincos0ab=+=;所以cos3sin=−,所以3tan3=−所以2222sincos2tan3sin22sincossinc
ostan12====−++.故答案为:32−.【点睛】本题考查了数量积运算性质、三角函数求值,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.13.在ABC中,若2a=,2cos2B=−,ABC的面积为1
,则b=_____.【答案】10【解析】【分析】先求出sinB的值,然后根据ABC的面积求出c,再利用余弦定理,得到b的值.【详解】因为2cos2B=−,且B为ABC内角,所以22sin1cos2BB=−=,因为112sin21222ABCSacBc===,所以2c=,由余弦定理222cos
2acbBac+−=,得2242242b+−−=,解得10b=.故答案为:10【点睛】本题考查三角形面积公式的应用,余弦定理解三角形,属于简单题.14.在四面体SABC−中,2SASB==,且SASB⊥,5BC=,3AC=,则该四
面体体积的最大值为________,该四面体外接球的表面积为________.【答案】(1).306(2).8【解析】【分析】先由题中数据,得到ACBC⊥;取AB中点为O,连接OS,OC,从而得到2OAOBOCOS====,所以该四面体的外接球的球心为O
,进而可求出其外接球的表面积;再由SOAB⊥,底面三角形ABC的面积为定值,SO的长也为确定的值,结合几何体直观图,可得当SO⊥平面ABC时,四面体的体积最大,即可求出结果.【详解】因为2SASB==,且SASB⊥,5BC=,3AC=,所以222ABSA==,因此222BCACAB
+=,则ACBC⊥;取AB中点为O,连接OS,OC,则2OAOBOCOS====,所以该四面体的外接球的球心为O,半径为2OC=,所以该四面体外接球的表面积为24(2)8S==;又因为SASB=,所以SOAB⊥;因为底面三角形ABC的面积为定值11522ACBC=,SO的长也为确定的值
2,因此,当SO⊥平面ABC时,四面体的体积最大,为13036ABCVSSO==.故答案为:(1).306(2).8【点睛】本题主要考查几何体外接球的相关计算,以及三棱锥体积的有关计算,熟记三棱锥结构特征,以
及球的表面积公式与三棱锥的体积公式即可,属于常考题型.四、解答题15.已知复数2()zmmimR=−,若|2|z=,且z在复平面内对应的点位于第四象限.(1)求复数z;(2)若21zazbi++=+,求实数a,b的值.【答案】(1)z=1﹣i;(2)a=﹣3,b=4.【解析】
【分析】(1)由已知求得1m=,结合z在复平面内对应的点位于第四象限可得1m=−,则复数z可求;(2)把z代入21zazbi++=+,整理后由两个复数相等对应实部虚部分别相等即可求解.【详解】解:(1)2zmmi=−,|2|z=,422mm+=,得21m=.又z在复平面内对应的点
位于第四象限,1m=−,即1zi=−;(2)由(1)得1zi=−,21zazbi++=+,2(1)(1)1iaibi−+−+=−,()(2)1abaii+−+=+,121aba+=+−解得
3a=−,4b=.【点睛】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数的基本概念,考查复数模的求法,属于基础题.16.在平面直角坐标系中,已知()1,2a=−r,()3,4b=.(Ⅰ)若()()3//abakb−+,求实数k的值;(Ⅱ)若()atbb−⊥,求
实数t的值.【答案】(Ⅰ)13−;(Ⅱ)15−.【解析】【分析】(Ⅰ)求出向量3ab−和akb+的坐标,然后利用共线向量的坐标表示得出关于k的方程,解出即可;(Ⅱ)由()atbb−⊥得出()0atbb−=,利用向量数量积的坐标运算可得出关于实数t的方程,解出即可.【详解】(
Ⅰ)()1,2a=−rQ,()3,4b=,()()()331,23,40,10ab−=−−=−,()()()1,23,431,42akbkkk+=−+=+−,()()3//abakb−+,()10310k−+=,解得13k=−;(Ⅱ)()()()1,23,413,24atbt
tt−=−−=−−−,()atbb−⊥,()()()3134242550atbbttt−=−+−−=−−=,解得15t=−.【点睛】本题考查平面向量的坐标运算,考查利用共线向量和向量垂直求参数,考查计算
能力,属于基础题.17.如图,在三棱柱111ABCABC−中,1AA⊥平面ABC,点D是AB的中点,BCAC=,22ABDC==,13AA=.(1)求证:平面1ADC⊥平面11ABBA;(2)求点A到平面1ADC的
距离.【答案】(1)证明见解析(2)32【解析】【分析】(1)通过证明1,CDAACDAB⊥⊥证得CD⊥平面11ABBA,由此证得平面1ADC⊥平面11ABBA.(2)解法一:利用等体积法计算出点A到平面1ADC的距离;解法二:在平面1AAD内,过A作1AEAD⊥,证得AE就是点A到平
面1ADC的距离,利用等面积法求得点A到平面1ADC的距离.【详解】(1)证明:∵1AA⊥平面ABC,CD平面ABC,∴1AACD⊥,∵BCAC=,D是的AB的中点,∴CDAB⊥,又1AAABA=,∴CD⊥平面11ABBA,∵CD平面1ADC,∴平
面1ADC⊥平面11ABBA;(2)解法一∵1AA⊥平面ABC,∴1AA是三棱锥1AADC−的高,且1AAAD⊥,由(1)及已知得ADC是腰长为1的等腰直角三角形,111122ADCS==,∴11111333326AADCADCVSAA−===,又13AA=,所以22112ADA
AAD=+=,由(1)得CD⊥平面11ABBA,1AD平面11ABBA,∴1CDAD⊥,∴111121122ADCSADCD===,设点A到平面1ADC的距离为h,由11AADCAADCVV−−=,得113S36ADCh=,∴32h=因此,点A到平面1
ADC的距离为32.解法二:由(1)平面1ADC⊥平面11ABBA,平面1ADC平面111ABBAAD=,在平面1AAD内,过A作1AEAD⊥,则AE⊥平面1ADC,故AE就是点A到平面1ADC的距离,∵1AA⊥平面ABC,∴在1RtAAD中,22112ADAAAD=+=.利用等面积得11313
22AAADAEAD===,因此,点A到平面1ADC的距离为32.【点睛】本小题主要考查面面垂直的证明,考查点到面的距离的求法,考查空间想象能力和逻辑推理能力,属于中档题.18.已知O为坐标原点,(2co
s,3)OAx=,(sin3cos,1)OBxx=+−,()2fxOAOB=+.(1)求函数()fx在[0,]上的单调增区间;(2)当0,2x时,若方程()0fxm+=有根,求m的取值范围.【答案】(1)单调增区间为0
,12,7,12(2)[4,32)m−−【解析】【分析】(1)通过向量的坐标运算求出()2fxOAOB=+,通过三角公式整理化简,然后可求得其单调区间;(2)将方程()0fxm+=有根转化为()fxm=−在0,2x上有解,求
出()fx在0,2x上的值域即可.【详解】(1)()2fxOAOB=+22cossin23cos32xxx=+−+sin23cos22xx=++2sin223x=++,则此
函数单调增区间:222()232kxkk−+++Z≤≤,()1212kxkk−++Z≤≤,设5,()1212AkkkZ=−++,[0,]B=,则70,,1212AB=
,所以函数()fx在[0,]上的单调增区间为0,12,7,12;(2)当0,2x时,若方程()0fxm+=有根,所以()fxm=−在0,2x上有解,由0,2x,得42,333x
+,所以3sin2123x−+,则23()4fx−,所以[4,32)m−−.【点睛】本题考查三角函数恒等变形,三角函数的性质,是基础题.19.如图,在四棱锥PABCD−中,四边形ABCD为平行四边形,090BA
PCDP==,E为PC中点,(1)求证://AP平面EBD;(2)若PAD是正三角形,且PAAB=.(Ⅰ)当点M在线段PA上什么位置时,有DM⊥平面PAB?(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,点N在线段PB上什么位置时,有平面
DMN⊥平面PBC?【答案】(1)详见解析;(2)(Ⅰ)点M在线段PA中点时;(Ⅱ)当14PNPB=时.【解析】【分析】(1)连接AC,BD,ACBD=O,连接OE,由O为AC中点,E为PC中点,得OE//PA,推出AP//平面EBD;(2)(Ⅰ)当点M在线段PA中点时,
由线面垂直的判定定理得DM⊥平面PAB;(Ⅱ)当1PNPB4=时由(Ⅰ)得PB⊥平面DMN,推出平面DMN⊥平面PBC.【详解】(1)证明:连接AC,BD,ACBD=O,因为ABCD是平行四边形,则O为AC中点
,连接OE,又E为PC中点,OE//PA,OE面EBD,PA面EBDAP//平面EBD.(2)解(Ⅰ)当点M在线段PA中点时,有DM⊥平面PAB取PA中点M,连接DMCDPD⊥,又AB//CDABPD⊥,又ABPA⊥,PAP
DP=,AB⊥平面PADABDM⊥,又ΔPAD是正三角形,DMPA,PAABA,⊥=DM⊥平面PAB(Ⅱ)当1PNPB4=时,有平面DMN⊥平面PBC过M作MNPB⊥于N,由(Ⅰ)知DMPB,MNDMM⊥=,PB⊥平面DMN,所以平面DMN⊥平面PBC易得1PNPB4=【点
睛】本题考查了线面平行和线面垂直,面面垂直的判定定理,数量掌握判定定理的内容是关键,属于中档题.