长沙市一中高一下学期期中考试数学试卷
湖南省长沙市第一中学2011级高一下学期期中考试 数学试卷 满 分:150分 时 量:120分钟 命题人:王 辉 校对人:杨建军 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答案中,只有一个符合题目要求. 1.已知角的终边有一点(3,4)P,则cos ( )
A.45 B.45 C.35 D.35 2.根据统计显示,某人射击1次,命中8环、9环、10环的概率分别为0.25、0.15、0.08,则此人射击1次,命中不足8环的概率为 ( ) A.0.77 B.0.52 C.0.48 D.0.37
3.下列函数中,周期为2,且为奇函数的是 ( )
A.tan2yx B.1tan2yx C.sin2yx D.cos2yx 4.200辆汽车通过某一段公路时的时速的频率分布直方图如右图1所示,时速在50,60的汽车 大约有 ( )
A.30辆 B.40辆 C.60辆 D.80辆
5.已知圆的一条弦的长度等于圆的半径,则这条弦所对的圆心角的弧度数为 ( ) A.1 B. 6 C . 4 D. 3 6.已知下列三个命题, ①若a∥b,b∥c,则a∥c.
②若四边形ABCD中有ABDC,则四边形ABCD为平行四边形. ③已知A,B,C是平面内任意三点,则0ABBCCA 则其中正确命题的个数为 ( ) A.0 B.1 C.2 D.3
7.函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线x=π3对称,它的最小正周期为π.则函数f(x)图象的一个 对称中心是 ( ) A.(π3,1) B.(π12,0) C.(5π12,0) D.(-π12,0) 8.已知函数()lg2(0,1)xfxaxaaa满足(4)(1)(9)(0)ffff,则实数a 的取值 范围是 ( )
0.040.030.020.01
频率组距
时速8070605040图1 A.(1,10) B.(1,10) C.(10,10) D.3(10,100) 二、填空题:本大题共7个小题,每小题5分,共35分.把答案填在答题卡中对应题号后的横线上. 9.一次选拔运动员,测得7名选手的身高(单位:cm)分布茎叶图如图2,记录的平均身高为177 cm, 有一名候选人的身高记录不清楚,其末位数记为x,那么x的值为 . 10.在如图3所示的算法流程图中,若f(x)=2x,g(x)=x3,则h(3)的值为 .
11.已知tan3,则2sin3cossin2cos .
12.若||=4,||=5AMAN,则||MN的最大值为 . 13.将函数()sinfxx图像上所有点的横坐标都伸长为原来的2倍,再将所得图像向左平移3个单位, 然后将所得图像上所有点的纵坐标伸长为原来的3倍得函数()gx的图像,则函数()gx= . 14.已知函数2()2sin3cos1fxxx(xR),则该函数的值域为 . 15.有一种蚂蚁跳跃的小游戏,其游戏规则是:一只蚂蚁在平面直角坐标上从点(1,1)开始按如下 规则跳跃: (1)该蚂蚁从任一点(m,n)跳到点(2m,n)或(m,2n); (2)如果m>n,该蚂蚁能从(m,n)跳到(m-n ,n), 如果m<n,该蚂蚁能从(m,n)跳到(m , n-m). 则在①(2,1),②(8,5),③(10,24),④(30,24)四点中,蚂蚁能到达的点是 ; 蚂蚁跳到(400,4),至少要跳跃 次.
三、解答题:本大题共75分,解答题应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤. 16.(本小题满分12分)
已知cos()2()cos()7sin()2xfxxx. (1)化简()fx的表达式; (2)若5()13f,求cos,tan的值.
17.(本小题满分12分) 已知函数()3sin()44fxx. (1)用“五点法”做出()fx在一个周期内的图像;
(2)求使3()2fx的x的集合.
图2 图3 18.(本小题满分12分) 设集合{,1}Pb,{,1,2}Qc,若,{2,3,4,5,6,7,8,9}bc,且PQ.
(1) 求b = c的概率; (2)求方程20xbxc有实根的概率.
19.(本小题满分13分) 已知圆M:22(2)1xy,设点B,C是直线l:20xy上的两点,它们的横坐标分别是
,4()tttR,点P在线段BC上,过P点作圆M的切线PA,切点为A.
(1)若0t,|MP|5,求直线PA的方程; (2)经过A,P,M三点的圆的圆心是D,求线段|DO|长的最小值()Lt.
20.(本小题满分13分) 有一个调频过滤仪其工作频率y与时间x的关系满足函数,02sin()(0,0)yAxbA. 在工作中当其接收的信息频率不超过其工作频率时,则使该信息通过,否则过滤该信息(不通过). 已知该函数两个相邻的最大值点与最小值点分别为(,4),(,0)26. (1)求该函数的解析式; (2)设函数f (x)的图象与直线x =a,x =b及x轴所围成图形的面积称为函数f (x)在[a,b]上的面积,
已知函数y=sinnx在[0,n]上的面积为2n(n∈N*).若在[0,]x的时段内有频率[0,4]y的大 量信息被该调频过滤仪接收,求这些信息通过的概率.
21.(本小题满分13分) 设f(x)是定义在[0, 1]上的函数,若存在x*∈(0,1),使得f(x)在[0, x*]上单调递增,在[x*,1]上 单调递减,则称f(x)为[0, 1]上的单峰函数,x*为峰点,包含峰点的区间为含峰区间. (1)若函数f(x)= -x2+x+1,其定义域为[0, 1],试判断f(x)是否为[0, 1]上的单峰函数; 若f(x)为[0, 1]上的单峰函数. (2)证明:对任意的x1,x2∈(0,1),x1<x2,若f(x1)≥f(x2),则(0,x2)为含峰区间; 若f(x1)≤f(x2),则(x1,1)为含峰区间; (3)对给定的r(0<r<0.5),证明:存在x1,x2∈(0,1),满足x2-x1≥2r,使得由(2)所确定 的含峰区间的长度不大于 0.5+r . 湖南省长沙市第一中学2011级高一下学期期中考试 数学答卷
一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分
二、填空题:本大题共7小题,每小题5分,共35分 9. . 10. . 11. . 12. . 13. . 14. . 15. ; . 三.解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤 16.(本小题满分12分)
17.(本小题满分12分) ……………………
○
……………………密………………………封…………………………线……………………… 数 学 考 室
班 级 学 号 姓 名
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案
x y O 1 3 5 7 9 1 3 -1 -3
-1 -3 18.(本小题满分12分) 座位号
19.(本小题满分13分) 20.(本小题满分13分) 21.(本小题满分13分) 湖南省长沙市第一中学2011级高一下学期期中考试 数学试卷 满 分:150分 时 量:120分钟 命题人:王 辉 校对人:杨建军 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答案中,只有一个符合题目要求. 1.已知角的终边有一点(3,4)P,则cos ( C )
A.45 B.45 C.35 D.35 2.根据统计显示,某人射击1次,命中8环、9环、10环的概率分别为0.25、0.15、0.08,则此人射击1次,命中不足8环的概率为 ( B ) A.0.77 B.0.52 C.0.48 D.0.37
3.下列函数中,周期为2,且为奇函数的是 ( A )
A.tan2yx B.1tan2yx C.sin2yx D.cos2yx 4.200辆汽车通过某一段公路时的时速的频率分布直方图如右图1所示,时速在50,60的汽车 大约有 ( C )
A.30辆 B.40辆 C.60辆 D.80辆
5.已知圆的一条弦的长度等于圆的半径,则这条弦所对的圆心角的弧度数为 ( D ) A.1 B. 6 C . 4 D. 3 6.已知下列三个命题, ①若a∥b,b∥c,则a∥c.
②若四边形ABCD中有ABDC,则四边形ABCD为平行四边形. ③已知A,B,C是平面内任意三点,则0ABBCCA 则其中正确命题的个数为 ( C ) A.0 B.1 C.2 D.3
7.函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的图象关于直线x=π3对称,它的最小正周期为π.则函数f(x)图象 的一个对称中心是 ( B )
0.040.030.020.01
频率组距
时速8070605040图1
湖南省高一下学期期中数学试卷
湖南省高一下学期期中数学试卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共12题;共24分)1. (2分) (2018高一下·威远期中) 若、、、是平面内任意四点,给出下列式子:①,② ,③ .其中正确的有().A . 3个B . 2个C . 1个D . 0个2. (2分) (2020高三上·苏州月考) 已知,,则()A .B .C .D .3. (2分) (2019高一下·顺德期中) 是顶角为的等腰三角形,且,则()A .B .C .D .4. (2分) (2015高一上·腾冲期末) 若,则下列不等式不成立的是()A .B .C .D .5. (2分) (2019高三上·安徽月考) ()A .B .C .D .6. (2分)若++=,则关于向量、、所组成的图形,以下结论正确的是()A . 一定可以构成一个三角形B . 一定不可能构成一个三角形C . 都是非零向量时不能构成一个三角形D . 都是非零向量时可能构成一个三角形7. (2分) (2020高一下·武汉期中) 已知的内角的对边分别为,且,,,则()A .C .D .8. (2分)(2016·温岭模拟) 已知数列{an}为等差数列, + =1,Sn为{an}的前n项和,则S5的取值范围是()A . [﹣, ]B . [﹣5 ,5 ]C . [﹣10,10]D . [﹣5 ,5 ]9. (2分)(2019·潍坊模拟) 已知不共线向量,夹角为,,,,,在处取最小值,当时,的取值范围为()A .B .C .D .10. (2分) (2018高一下·六安期末) 已知数列满足:,,,那么使成立的的最大值为()A . 4B . 5C . 2411. (2分) (2016高一上·安庆期中) 已知函数f(x)=Asin(ωx+ )(A>0,ω>0,x∈(﹣∞,+∞)的最小正周期为π,且f(0)= ,则函数y=f(x)在[﹣, ]上的最小值是()A . 3B .C . ﹣3D .12. (2分)一艘客船上午9:30在A处,测得灯塔S在它的北偏东30°,之后它以每小时32海里的速度继续沿正北方向匀速航行,上午10:00到达B处,此时测得船与灯塔S相距8 海里,则灯塔S在B处的()A . 北偏东75°B . 北偏东75°或东偏南75°C . 东偏南75°D . 以上方位都不对二、填空题: (共4题;共5分)13. (1分)(2018·南京模拟) 已知集合,,则 ________.14. (2分) (2020高一下·海丰月考) 已知向量, .若,则 ________,此时与的夹角为________.15. (1分) (2016高二上·杨浦期中) 已知等比数列{an},a1=1,a4=﹣8,则S7=________.16. (1分)若直角三角形的三条边的长成等差数列,则三边从小到大之比为________三、解答题 (共6题;共60分)17. (10分) (2018高一下·雅安期中) 向量 , ,已知,且有函数 .(1)求函数的解析式及周期;(2)已知锐角的三个内角分别为,若有,边 , ,求的长及的面积.18. (10分) (2020高一下·大丰期中) 已知α∈ ,且sin +cos = .(1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-,β∈,求cos β的值.19. (10分)(2020·枣庄模拟) 数列的前项和为,且满足,(1)设,求证:数列是等比数列;(2)设,求的最小值.20. (10分) (2016高一下·大同期末) 在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且,(1)求角B的大小;(2)若,求△ABC的面积.21. (10分)(2020·泰安模拟) 在中,内角的对边分别为,且(1)求A;(2)若,且面积的最大值为,求周长的取值范围.22. (10分) (2019高一下·重庆期中) 已知函数为奇函数,且.(1)求实数a与b的值;(2)若函数,数列为正项数列,,且当,时,,设(),记数列和的前项和分别为,且对有恒成立,求实数的取值范围.参考答案一、选择题 (共12题;共24分)答案:1-1、考点:解析:答案:2-1、考点:解析:答案:3-1、考点:解析:答案:4-1、考点:解析:答案:5-1、考点:解析:答案:6-1、考点:解析:答案:7-1、考点:解析:答案:8-1、考点:解析:答案:9-1、考点:解析:答案:10-1、考点:解析:答案:11-1、考点:解析:答案:12-1、考点:解析:二、填空题: (共4题;共5分)答案:13-1、考点:解析:答案:14-1、考点:解析:答案:15-1、考点:解析:答案:16-1、考点:解析:三、解答题 (共6题;共60分)答案:17-1、答案:17-2、考点:解析:答案:18-1、答案:18-2、考点:解析:答案:19-1、答案:19-2、考点:解析:答案:20-1、答案:20-2、考点:解析:答案:21-1、答案:21-2、考点:解析:答案:22-1、答案:22-2、考点:解析:。
湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试卷
湖南省长沙市第一中学2024-2025学年高一上学期11月期中考试数学试卷一、单选题1.已知集合{|21}A x x =-<≤,{|03}B x x =<≤,则A B = ()A .(]2,3-B .()2,0-C .(]0,1D .(]1,32.函数1()2f x x -的定义域为()A .2|2}3{x x x >≠且B .2{|2}3x x x <>且C .3{|2}2x x ≤≤D .3{|2}2x x x ≥≠且3.已知()()5,62,6x x f x f x x -≥⎧=⎨+<⎩,则()4f =()A .3B .2C .1D .04.设x ∈R ,则“2x ≤”是“11x -≤”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.若不等式210x tx -+<对一切132x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,恒成立,则实数t 的取值范围为()A .52t ≥B .52t >C .2t ≥D .103t ≥6.若实数,x y 满足221x y xy ++=,则x y +的最大值是A .6B C .4D .237.已知函数()1f x +是偶函数,当121x x <<时,()()()12120f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,设12a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,(2)b f =,(3)c f =,则a ,b ,c 的大小关系为()A .c b a <<B .b a c <<C .b c a<<D .a b c<<8.幂函数()()22251mm f x m m x+-=--在区间()0,∞+上单调递增,且0a b +>,则()()f a f b +的值()A .恒大于0B .恒小于0C .等于0D .无法判断二、多选题9.下列说法正确的是()A .{}0∅∈B .集合{|2,Z}{|Z}2xx x n n x =∈=∈C .集合{}{}3,44,3=D .集合22{|}{|}x y x y y x ===10.已知20ax bx c ++>的解集是()2,3-,则下列说法正确的是()A .>0B .不等式20cx bx a ++<的解集是11,23⎛⎫- ⎪⎝⎭C .1234b b ++的最小值是83D .当2c =时,()236f x ax bx =+,[]12,x n n ∈的值域是[]3,1-,则21n n -的取值范围是[]2,411.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当>0时,()21f x x x =-+,则下列结论正确的是()A .()02f =-B .()f x 的单调递增区间为()1,0-,()1,+∞C .当0x <时,()21f x x x=+-D .()0xf x <的解集为()()1,00,1-⋃三、填空题12.已知a b =,则ab .(填“>”或“<”)13.已知()5311f x ax bx cx x=-+++,且()35f -=-,则()3f =.14.定义{},min ,=,>a a b a b b a b≤⎧⎨⎩,若函数(){}2min 33,33f x x x x =-+--+,且()f x 在区间[],m n 上的值域为37,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦,则区间[],m n 长度的最大值为.四、解答题15.(1)计算:111224127()10()2004-+⨯⨯-(2)已知11223x x-+=,求22122x x x x --+-+-的值.16.若关于x 的不等式2310ax x +->的解集是112A x x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭.(1)求a 的值;(2)设集合=2<<1−,若“x A ∈”是“x B ∈”的充分条件,求实数m 的取值范围.17.函数()29x x ax f b--=是定义在区间()3,3-上的奇函数,且()11.4f =(1)确定()f x 的解析式,并用定义证明()f x 在区间()3,3-上的单调性;(2)解关于t 的不等式()()10.f t f t -+<18.某机床厂今年年初用100万元购入一台数控机床,并立即投入生产使用.已知该机床在使用过程中所需要的各种支出费用总和t (单位:万元)与使用时间x (*,20x x ∈≤N ,单位:年)之间满足函数关系式为:228.t x x =+该机床每年的生产总收入为50万元.设使用x 年后数控机床的盈利额为y 万元.(盈利额等于总收入减去购买成本及所有使用支出费用).(1)写出y 与x 之间的函数关系式;(2)从第几年开始,该机床开始盈利(盈利额为正值)?(3)该机床使用过程中,已知年平均折旧率为4%(固定资产使用1年后,价值的损耗与前一年价值的比率).现对该机床的处理方案有两种:第一方案:当盈利额达到最大值时,再将该机床卖出;第二方案:当年平均盈利额达到最大值时,再将该机床卖出.研究一下哪种处理方案较为合理请说明理由.(参考数据:70.960.751≈,80.960.721≈,90.960.693≈,100.960.665≈)19.定义:对于定义在区间I 上的函数()f x 和正数(01)αα<≤,若存在正数M ,使不等式()()1212|f x f x M x x |α-≤-对任意1x ,2x I ∈恒成立,则称函数()f x 在区间I 上满足α阶李普希兹条件.(1)判断函数y x =,3y x =在R 上是否满足1阶李普希兹条件;(2)证明函数y =[)1,+∞上满足12阶李普希兹条件,并求出M 的取值范围;(3)若函数y =[)1,+∞上满足α阶李普希兹条件,求α的范围.。
长沙市一中高一期中测试数学试卷
高一第一学期期中考试数学试卷一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分. 在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.已知集合2{|1}A x x ==,集合{1,0,1}B =-则集合AB =( ). A .{1,1}-B .{1,0}-C .{1,0,1}-D .{1,0} 2.函数12y x =在定义域上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减函数D .先减后增函数3.已知一次函数()f x 是奇函数,且过点(1,2)P ,则()f x 的解析式为( ).A .()f x x =B .()2f x x =C .()1f x x =+D .()31f x x =-4.函数23()x f x x-=的图象关于( )对称. A .x 轴 B .y 轴 C .原点 D .直线y x =5.若3log a π=,7log 6b =,2log 0.8c =,则( ).A .a b c >>B .b a c >>C .c a b >>D .b c a >> 6.方程12log 21x x =-的实数根的个数为( ).A .0B .1C .2D .不确定7.已知函数2122,,x y y x ==32log y x =,在区间(0,)+∞上一定存在0x ,当0x x >时( )A .222log x x x >>B .222log x x x >>C .22log 2x x x >>D .22log 2x x x >>8.集合2{|log ,1}A y y x x ==>,1{|(),1}2x B y y x ==>,则()R A B =C ( ). A .1{|0}2y y << B .{|01}y y << C .1{|1}2y y << D .∅9.若实数x ,y 满足1||ln 0x y-=,则y 关于x 的函数的图象形状大致是( ).10.某种放射性元素,100年后只剩原来的一半,现有这种元素1克,3年后剩下( ).A .0.015克B .3(10.5%)-克C .0.925克D .二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分. 把正确答案填在题中横线上)11.用二分法求函数()237xf x x =+-的零点时,已确定零点存在区间为(1,2)且(1.5)0.33f ≈.那么新的零点存在区间是 .12.函数22x y =-的图象不过第 象限.13.某商店原价2640元的彩电以9折售出后仍可获利20%,则该种彩电的进价为 元.14.已知()f x 为奇函数,且当0x <时,2()32f x x x =++. 则当[1,3]x ∈时,()f x 的最小值是 .15.设函数1()()lg 1f x f x x =⋅+,则(10)f = .三、解答题(本大题共5个小题,共45分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.(本小题满分8分)求函数()lg(1)f x x =+的定义域及值域.17.(本小题满分8分)已知函数2()121x f x =-+.(1)指出函数单调区间及单调性(不必证明);(2)判定函数奇偶性并证明.18.(本小题满分8分)已知函数()log (1)a f x x =+,()log (1)a g x x =-,(0,1)a a >≠且.(1)设2a =,函数()f x 的定义域为[3,63],求函数()f x 的最值; (2)求使()()0f x g x ->的x 的取值范围.19.(本小题满分10分)光线通过一块玻璃,其强度要损失10%,把几块这样的玻璃重叠起来,设光线原来的强度为a ,通过x 块玻璃后强度为y .(1)写出y 关于x 的函数关系式;(2)通过多少块玻璃后,光线强度减弱到原来的13以下?(lg30.4771≈)20.(本小题满分11分)函数22()|1|f x x x kx =-++.(1)若2k =,求函数()f x 的零点;(2)若函数()f x 在(0,2)有两个不同的零点1x ,2x ,求k 的取值范围,并证明:12114x x +<.附加题(本小题满分5分).已知函数3()log 3a x f x x -=+(0,a >且1)a ≠.若存在实数m 、n ()m n <及a ,使得()f x 的定义域为(,)m n ,值域为(1log (1),1log (1))a a n m +-+-,分别求m 和a 的取值范围.。
湖南省长沙市第一中学2023-2024学年高一下学期第二次阶段性检测(月考) 数学试题【含答案】
长沙市第一中学2023-2024学年度高一第二学期第二次阶段性检测数学时量:120分钟满分:150分一、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.若复数3i2ia ++是纯虚数,则实数a=()A .32-B .32C .6-D .62.某校举行“勇士杯”学生篮球比赛,统计高一年级部分班级的得分数据如下:班级12345678得分2834343026282832则下列说法正确的是()A .得分的众数为34B .得分的中位数为28C .得分的75%分位数为33D .得分的极差为63.已知平面,αβ,直线l ⊂α,直线m 不在平面α上,下列说法正确的是()A .若//,//m αββ,则//l m B .若//,m αββ⊥,则l m ⊥C .若//,//l m αβ,则//m βD .若,//l m m β⊥,则αβ⊥4.已知0a >,0b >,则“1a b +>”是“14ab >”()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.已知正六棱柱ABCDEF -A ₁B ₁C ₁D ₁E ₁F ₁的所有棱长均为1,则这个棱柱侧面对角线E ₁D 与BC ₁所成的角的余弦值为()A .12B .64C .14D .06.已知π3πcos 2cos 088αα⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则πtan 24α⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .12B .43C .1-D .43-7.已知m R ∈,若函数1()3(10)1f x mx m x x =----<+ 在定义域内有且仅有两个不同的零点,则m 的取值范围是()A .9,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .(92]4-C .11(,2)4--D .1124⎛⎤- ⎥⎝⎦,-8.已知集合(){},,,R I a a x y x y ⊆=∈|,若对于任意,m n I ∈,以及任意[]0,1λ∈,满足()1m n I λλ+-∈,则称集合I 为“类圆集”.下列说法正确的是()A .集合(){}3,,A a a x y y x ==≥|为“类圆集”B .集合(){},,ln B a a x y y x ==≤|为“类圆集”C .集合(){}2,,C a a x y y x ==≥|不为“类圆集”D .若,A B 都是“类圆集”,则A B ⋃也一定是“类圆集”二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.在如图所示的网格中,每一个小正方形的边长均为1,则下列说法正确的是()A .AB CD⊥ B .CD 在AC方向上的投影向量为ACC .AD 与CD的夹角为30°D .()1AC AB CD +⋅=- 10.某学校为了解学生身高(单位:cm )情况,采用分层随机抽样的方法从4000名学生(该校男女生人数之比为3:2)中抽取了一个容量为100的样本.其中,男生平均身高为175,方差为184,女生平均身高为160,方差为179.则下列说法正确的是参考公式:总体分为2层,各层抽取的样本量、样本平均数和样本方差分别为:1n ,x ,21s ,2n ,y ,22s .记总的样本平均数为ω,样本方差为2s ,则()参考公式:()()222221122121s n s x n s y n n ωω⎡⎤⎡⎤=+++-⎣⎦⎣⎦+A .抽取的样本里男生有60人B .每一位学生被抽中的可能性为140C .估计该学校学生身高的平均值为170D .估计该学校学生身高的方差为23611.化学中经常碰到正八面体结构(正八面体是每个面都是正三角形的八面体),如六氟化硫(化学式6SF )、金刚石等的分子结构.将一个正方体六个面的中心连线可得到一个正八面体E ABCD F --(如图),已知正方体棱长为)A .正八面体E ABCD F --的内切球表面积8π3B .正八面体E ABCD F --的外接球体积为8π3C .若点P 为棱EB 上的动点,则三棱锥F ADP -的体积为定值223D .若点P 为棱EB 上的动点(包括端点),则直线CP 与平面GHMN 所成角的正弦值的取值范围是23⎢⎣⎦三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.12.设a >0,b >0,已知224log log 3a b +=,则ab =.13.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若3π4B =,6b =,22a c +=,则ABC 的面积为.14.定义轴截面为正三角形的圆锥为等边圆锥,轴截面为正方形的圆柱为等边圆柱,已知一个等边圆锥的底面圆的直径为2,在该圆锥内放置一个等边圆柱,并且圆柱在该圆锥内可以任意转动,则该圆柱的体积的最大值为.四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知向量33cos ,sin 22x x a ⎛⎫= ⎪⎝⎭ ,cos ,sin 22x x b ⎛⎫= ⎝⎭ ,sin ,cos 22x x c ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ .(1)当π2x =时,求a b ⋅ 及a c ⋅ 的值;(2)若函数()f x a b c =⋅⋅,其中[]0,πx ∈,求()f x 的值域.16.某校高一年级进行数学计算能力大赛,数学备课组从全年级的1000名学生的成绩中抽取容量为n 的样本,构成频率分布直方图,且成绩在区间()50,60的人数为5.(1)求样本容量n 以及频率分布直方图中的x ;(2)估计全年级学生竞赛成绩的平均数;(3)从样本中得分在[80,100]的学生中随机抽取两人,问所抽取的两人中至少有一人的得分在区间[90,100]的概率是多少?17.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin cos 12AA +=,sin 4sin 4sin ac A C c A +=.(1)求边长a 和角A ;(2)若ABC 的面积为2,求中线AD 的长度;(3)若1bc =,求角平分线AE 的长度.18.在多面体ABCDEF 中,////AD BC EF ,且4,2AD CD DE BC EF =====,π3BCD FED ∠∠==.(1)证明:AD CE ⊥;(2)若平面ADEF ⊥平面ABCD ,求二面角A BF D --的余弦值;(3)在(2)的条件下,求该多面体ABCDEF 的体积.19.对于函数()f x ,若存在实数m ,使得()()()h x f x m f m =+-为R 上的奇函数,则称()f x 是位差值为m 的“位差奇函数”.(1)若()()sin f x x ϕ=+是位差值为π3的位差奇函数,求ϕ的值;(2)已知()22xxf x t -=-⋅,()44x x g x t-+=,若存在[)0,m ∈+∞,使得()f x 是位差值为m 的“位差奇函数”.①求实数t 的取值范围;②设直线12,x x x x ==与函数()()()h x f x m f m =+-的图象分别交于A 、B 两点,直线12,x x x x ==与函数()g x 的图象分别交于C 、D 两点,若存在12x x ≠,且[]12,0,1x x ∈,使得AB CD∥,求实数m 的取值范围.1.A【分析】利用复数的除法运算法则,再结合纯虚数概念的理解就可以得解.【详解】因为()()()()()3i 2i 236i 3i 236i 2i 2i 2i 555a a a a a a +-++-++-===+++-,且3i2ia ++为纯虚数,所以2305a +=,解得32a =-,经检验符合题意故选:A .2.C【分析】将数据从小到大重新排列,由众数、中位数、百分位数的定义计算即可得C 正确,再根据极差的概念可得D 错误.【详解】根据表格中数据可知,出现次数最多的是28,所以得分的众数为28,即A 错误;将8个数据从小到大排列为26,28,28,28,30,32,34,34,所以中位数为2830292+=,可知B 错误;易知75%86⨯=为整数,所以第75%分位数为第6个和第7个数的平均值3234332+=,即C 正确;得分的极差为34268-=,即D 错误.故选:C 3.B【分析】由空间中直线与直线、直线与平面、平面与平面位置关系逐一分析四个选项得答案.【详解】因为l ⊂α,对于A ,若//,//m αββ,则l 与m 有可能异面,故A 错误;对于B ,若//,m αββ⊥,则m α⊥,又l ⊂α,则l m ⊥,故B 正确;对于C ,若//,//l m αβ,则有可能m β⊂,故C 错误;对于D ,若,//l m m β⊥,则α与β有可能相交,故D 错误.故选:B .4.B【分析】根据基本不等式可知当14ab >时,1a b +>;反之不成立,即可得出结论.【详解】若“1a b +>”,可知当11,6a b ==时,14ab >不成立,即可知充分性不成立;若14ab >,可得1a b +≥,即可得1a b +>,即必要性成立,因此可得“1a b +>”是“14ab >”的必要不充分条件;故选:B 5.C【分析】通过平移将两条异面直线平移到同一个起点,得到的锐角就是异面直线所成的角,在三角形中利用余弦定理求出此角余弦值即可.【详解】由图可得,在正六棱柱中,11BC FE ,连接1,E F FD ,则1FE D ∠即为异面直线1BC 与1DE 所成角或其补角;11,1CC BC BC CC ⊥==,1BC ∴=同理可得,1DE =在1FDE中,11DE FE ==120FED ∠=,FD ∴==由余弦定理可得:222111111cos 24FE DE DF FE D FE DE +-∠==⋅.故选:C 6.D【分析】利用诱导公式及同角三角函数的商数关系结合二倍角公式计算即可.【详解】因为π3πcos 2cos 088αα⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以ππcos 2sin 088αα⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,可得πsin π18tan π82cos 8ααα⎛⎫+ ⎪⎛⎫⎝⎭+==- ⎪⎛⎫⎝⎭+ ⎪⎝⎭,所以2π2tan π48tan 2π431tan 2ααα⎛⎫+ ⎪⎛⎫⎝⎭+==- ⎪⎛⎫⎝⎭-+ ⎪⎝⎭.故选:D 7.B【分析】通过参变分离、换元法,把函数()f x 的零点个数转化成直线y m =与抛物线的交点个数.【详解】10,011x x -<≤∴<+≤ ,函数()f x 在10-<≤x 有两个不同零点⇔方程213()11m x x =-++在10-<≤x 有两个不同的根,设1(1)1t t x =≥+,23m t t ∴=-在1t ≥有且仅有两个不同的根y m ⇔=与抛物线23(1)y t t t =-≥有且仅有两个不同的交点,92.4m ∴-<≤-【点睛】通过换元把复杂的分式函数转化为熟知的二次函数,但要注意换元后新元的取值范围.8.B【分析】利用共线定理可知对于任意,OM ON I ∈ ,线段MN 上一点D ,都有OD I ∈,则集合I 为“类圆集”,结合“类圆集”定义分别对选项进行判断可得A 错误,B 正确,C 错误,再举出反例(){}(){}|,,,|,,A a a x y y x B a a x y y x ======-,可得D 错误.【详解】设,m OM n ON == ,()()11OD m n OM ON λλλλ=+-=+-,[]0,1λ∈;则[],0,1OD ON OM ON λλ-=-∈ ,即可得[],0,1ND NM λλ=∈ ,则点D 在线段MN 上,由题意可得,若对于任意,OM ON I ∈ ,线段MN 上一点D ,都有OD I ∈,则集合I 为“类圆集”,对于A,集合(){}3|,,A a a x y y x ==≥,若对于任意的()()1122,,,P x y Q x y 满足331122,y x y x ≥≥,则,OP OQ A ∈,函数3y x =如下图,显然线段PQ 上任意一点()33,D x y ,不一定满足333y x ≥,图中所示333y x <,即OD A ∉ ;故集合(){}3|,,A a a x y y x ==≥不为“类圆集”,即A 错误;对于B ,若(){}|,,ln B a a x y y x ==≤,对于任意的()()4455,,,G x y H x y 满足4455ln ,ln y x y x ≤≤,则,OG OH B ∈,函数ln y x =如下图,显然线段GH 上任意一点()66,E x y ,都有66ln y x ≤,即OD B ∈;故可得集合(){}|,,ln B a a x y y x ==≤为“类圆集”,即B 正确;对于C ,集合(){}2|,,C a a x y y x ==≥,对于任意的()()7788,,,R x y S x y 满足227788,y x y x ≥≥,则,OR OS C ∈,函数2y x =如下图,显然线段RS 上任意一点()99,T x y ,都有299y x ≥,即OT C ∈ ;故可知集合(){}2|,,C a a x y y x ==≥为“类圆集”,即C 错误;对于D ,若,A B 都是“类圆集”,不妨取(){}(){}|,,,|,,A a a x y y x B a a x y y x ======-;对于任意的()()111122,,,P x y Q x y ''''满足1122,y x y x ''''==,则11,OP OQ A ∈ ,函数y x =如下图,显然线段11PQ 上任意一点()133,D x y ''都有33y x ''=,即1OD A ∈ ;故(){}|,,A a a x y y x ===为“类圆集”,同理可得(){}|,,B a a x y y x ===-也为“类圆集”;而A B ⋃的图象如下:显然11,OR OS A B ∈⋃,但线段11R S 上任意一点1T 不满足y x =,也不满足y x =-,即1OT A B ∉⋃,即A B ⋃不一定是“类圆集”,即D 错误.故选:B【点睛】方法点睛:集合新定义问题的方法和技巧:(1)通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单应用,从而加深对信息的理解;(2)可用自己的语言转述新信息所表述的内容,可对此信息理解更加透彻;(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律.9.AD【分析】建立平面直角坐标系,求出A ,B ,C ,D 四点坐标,利用坐标进行向量的坐标运算即可求解.【详解】以点A 为坐标原点,水平方向为x 轴,竖直方向为y 轴建立平面直角坐标系,在平面直角坐标系下,()0,0A ,()2,1B ,()1,0C ,()0,2D ,所以()2,1AB = ,()1,2CD =- ,()1,0AC = ,()0,2AD =,由于()21120AB CD ⋅=⨯-+⨯= ,所以AB CD ⊥,A 正确;根据投影向量的定义,结合图象,CD 在AC方向上的投影向量为AC - ,B 错误;25cos ,25AD CD AD CD AD CD ⋅===⨯⋅,所以AD 与CD的夹角不是为30°,C 错误;()3,1AC AB +=,则()()31121AC AB CD +⋅=⨯-+⨯=- ,D 正确.故选:AD 10.ABD【分析】根据分层抽样的公式,以及利用每层样本的平均数和方差公式,代入总体的均值和方差公式,即可判断选项.【详解】对于A 项,抽取的样本里男生有3100605⨯=人,所以A 项正确;对于B 项,由题可知,每一位学生被抽中的可能性为1001400040=,所以B 项正确;对于C 项,估计该学校学生身高的平均值为32175********x =⨯+⨯=,所以C 项错误;对于D ,估计该学校学生身高的方差为()()2223218417516917916016923655s ⎡⎤⎡⎤=+-++-=⎣⎦⎣⎦,所以D 项正确.故选:ABD 11.ACD【分析】对于A 项,可以利用等体积列出关于内切球半径的方程,解之即得;对于B 项,利用正八面体的对称性可分析计算得出正方形ABCD 的中心即为外接球球心,计算即得;对于C 项,证明EB ∥平面ADF ,根据平行的性质结合转换顶点法求体积;对于D 项,作辅助线,分析可知直线CP 与平面GHMN 所成角的为PCQ ∠,分析长度关系即可得取值范围.【详解】由题意可知:正八面体的棱长为2AB =,OB =EO ==对于A 项,设该正八面体内切球的半径为r ,由正八面体的体积可得1118222223223r ⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯3r =,所以它的内切球表面积为28π4π33⎫⨯=⎪⎪⎝⎭,故A 项正确;对于选项B :由题意可知:OA OB OC OD ===OE =结合对称性可知:点O 为正八面体外接球的球心,则正八面体外接球的半径R =,所以正八面体外接球的体积为3482ππ33R =,故B 项错误;对于选项C :由题意可知:EB ∥DF ,且EB ⊄平面ADF ,DF ⊂平面ADF ,可得EB ∥平面ADF ,则点P 到平面ADF 的距离即为点B 到平面ADF 的距离,所以112222323F ADP P ADF B ADF F ABDV V V V ----====⨯⨯⨯⨯三棱锥三棱锥三棱锥三棱锥,故C 正确;对于选项D :分别过,,B P E 作平面GHMN 的垂线,垂足分别为,,L Q K ,可知BL ∥PQ ∥EK ,且BL PQ EK ===则,L K 分别为棱,MH HG 的中点,且Q 在线段KL 上,可得CQ ⎡∈⎣,则2PC ⎤=⎦,由PQ ⊥平面GHMN ,可知直线CP 与平面GHMN 所成角的为PCQ ∠,可得226sin ,23PQ PCQ PC PC ∠==∈⎢⎣⎦,所以直线CP 与平面GHMN 所成角的正弦值的取值范围是23⎢⎣⎦,故D 正确;故选:ACD.12.8【分析】根据对数的运算性质,化简24log b 即可得到结果.【详解】因为0b >,则22242222log log log log 2b b b b ===.则224222log log log log log 3a b a b ab +=+==,所以,8ab =.故答案为:8.13.3【分析】利用余弦定理,结合已知求出ac ,再利用三角形面积公式计算即得.【详解】在ABC 中,由余弦定理,得2222cos b a c ac B =+-,则222362()2a c ac =-+-,于是36=,解得ac =所以ABC 的面积为11sin 3222S ac B ==.故答案为:314.()32π3【分析】由等边圆锥和等边圆柱的定义可知,当等边圆柱内切于等边圆锥时体积最大,利用三角形相似求得圆柱半径可得其体积.【详解】根据题意可知,等边圆锥的轴截面为等边三角形SAB ,且2,AB SO ==设等边圆柱轴截面是边长为2r 的正方形,可知OC r =,如下图所示:当圆柱体积最大时,等边圆柱内切于等边圆锥,此时易知ACD AOS ,即AC CDAO SO=,可得11r -=解得3=r,26CD r ==-;所以该圆柱的体积的最大值为()32π2π3r CD ⋅=.故答案为:()32π315.(1)0a b ⋅= ,1a c ⋅=-(2)[]2,1-【分析】(1)根据向量数量积的坐标运算直接计算;(2)根据向量数量积的坐标运算和辅助角公式得()π2sin 6f x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,再由三角函数的性质求值域.【详解】(1)当π2x =时,3π3π22cos ,sin ,4422a ⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ,ππ22cos ,sin ,4422b ⎛⎛⎫==⎪ ⎝⎭⎝⎭,ππ22sin ,cos ,4422c ⎛⎛⎫=-=- ⎝⎭⎝⎭,则222202222a b ⋅=-⨯ ,222212222a c ⋅=-⨯- ;(2)33cos cos sin sin cos 2222x x x xa b x ⋅=⋅+= ,()33cos sin sin cos sin sin 2222x x x xa c x x ⋅=⋅-=-=- ,所以()1πcos sin 2cos sin 2sin 226f x a b c x x x x x ⎛⎫⎛⎫=⋅⋅==-=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ,若[]0,πx ∈,则ππ5π,666x ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦,π1sin ,162x ⎛⎫⎡⎤-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以()[]2,1f x ∈-,即()f x 的值域为[]2,1-.16.(1)25n =,0.012x =(2)71.4(3)710【分析】(1)由成绩在区间()50,60的频率为0.2,求得样本容量,频率分布直方图中频率和为1求得x ;(2)根据频率分布直方图估计平均数;(3)列出所有可能的事件,结合古典概型公式可得所求概率.【详解】(1)成绩在区间()50,60的频率为0.2,5250.2n ==,由频率分布直方图可得第4组的频率为10.20.240.360.080.12----=,故0.012x =.(2)先估计所抽取的25名学生成绩的平均数为(550.02650.024950.008)1071.4750.036850.012⨯+⨯⨯⨯+=+⨯⨯+(分),估计全年级学生竞赛成绩的平均数为71.4;(3)得分成绩在[)80,90有0.01210253⨯⨯=(人),这组的3名学生分别为a ,b ,c ,得分在区间[90,100]有0.00810252⨯⨯=(人),这组的2名学生分别为d ,e ,随机抽取两人,所以可能的结果为()()()()()()()()()(),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,a b a c a d a e b c b d b e c d c e d e 共10种,所抽取的两人中至少有一人的得分在区间[90,100]的结果为()()()()()()(),,,,,,,,,,,,,,a d a e b d b e c d c e d e 共7种,故所抽取的两人中至少有一人的得分在区间[90,100]的概率是710P =.17.(1)2a =,π3A =(2)AD =(3)7AE =【分析】(1)根据sin 4sin 4sin ac A C c A +=,利用正弦定理得到244a c c ac +=,求得a ,再由sincos 12AA +=求得角A ;(2)由余弦定理和三角形面积公式求得226b c +=和2bc =,再由()12AD AB AC =+,两边平方求中线AD 的长度;(3)由余弦定理得b c +ABC ABE ACE S S S =+△△△,可得角平分线AE 的长度.【详解】(1)sin 4sin 4sin ac A C c A += ,由正弦定理得244a c c ac +=.220,44,(2)0,c a a a ≠∴+=∴-= 可得2a =.由sin cos 12A A +=,得2sin 12sin 122A A+-=,得sin2sin 1022A A ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,得1sin 22A =或sin 02A =,故π3A =或0(舍去).(2)由133sin 242ABC S bc A bc == ,得2bc =,由余弦定理可知,222a b c =+-2cos bc A ,由(1)可得2242b c =+-,所以226b c +=,又()12AD AB AC =+,所以()()()22222211122cos 444AD AB AC AB AC AB AC c b bc A =+=++⋅=++ 11622242⎛⎫=+⨯⨯= ⎪⎝⎭,即AD =所以中线AD (3)若1bc =,由余弦定理,2222cos a b c bc A =+-,可知225b c +=,所以()22227b c b c bc +=+=+,即b c +因为AE 为角平分线,所以ABC ABE ACE S S S =+△△△,即1π1π1πsin sin sin 232626bc bAE cAE =+,()b c AE =+,所以217AE =.18.(1)证明见解析;3311(3)16【分析】(1)利用余弦定理计算可得BD =BD BC ⊥,同理可得DF AD ⊥,由线面垂直判定定理可证明AD ⊥平面BDF ,再由线面垂直性质可得AD CE ⊥;(2)根据线段长度作出二面角A BF D --的平面角,再由余弦定理即可求得结果;(3)将多面体ABCDEF 分割成四棱锥F ABCD -和三棱锥C DEF -两部分,再利用体积公式求出两部分体积相加即可.【详解】(1)在BCD △中,4,2CD BC ==,π3BCD ∠=,由余弦定理可得222π2cos123BD CD BC CD BC =+-⋅=,即BD =;满足222BD BC CD +=,即BD BC ⊥;又//AD BC ,所以BD AD ⊥;同理可得DF AD ⊥,因为,BD AD DF AD ⊥⊥,,BD DF ⊂平面BDF ,BD DF D =I ,所以AD ⊥平面BDF ,又BF ⊂平面BDF ,所以AD BF ⊥;又因为//BC EF ,2BC EF ==,所以四边形BCEF 是平行四边形;因此//BF CE ,所以AD CE ⊥.(2)若平面ADEF ⊥平面ABCD ,由(1)知,BD AD DF AD ⊥⊥,所以可得BD ⊥平面ADEF ,DF ⊂平面ADEF ,所以BD DF ⊥,且BD DF ==,BF =由勾股定理可知AB AF ==取BF 的中点为G ,连接,AG DG ,如下图所示:易知,AG BF DG BF ⊥⊥,即可得AGD ∠即为二面角A BF D --的平面角,显然AG =,DG 4=AD ,在ADG △中,222cos2AG DG AD AGD AG DG +-∠===⋅即可得二面角A BF D --的余弦值为3311.(3)连接FC ,如下图所示:易知多面体ABCDEF 的体积等于四棱锥F ABCD -的体积加上三棱锥C DEF -的体积;由(2)可知DF 和DB 分别是四棱锥F ABCD -和三棱锥C DEF -的高,易知()1112412332F ABCD ABCD V S DF -=⋅=⨯⨯+⨯=,11124332C DEF DEF V S BD -=⋅=⨯⨯⨯=,可得多面体ABCDEF 的体积12416ABCDEF V =+=.19.(1)ππ,3k k ϕ=-∈Z (2)①[)1,+∞;②21,log 33⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭【分析】(1)根据题意分析可得πππcos sin sin cos sin 333y x x ϕϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭为R 上的奇函数,结合三角函数的奇偶性分析求解即可;(2)①分析可知()()0h x h x +-=对任意的x ∈R ,均存在[)0,m ∞∈+成立,整理可得22m t =,即可得结果;②根据向量平行分析可得()()()()1122g x h x g x h x -=-,构建()()()F x g x h x =-,可知()F x 在[]0,1内不单调,结合复合函数单调性分析求解即可.【详解】(1)因为ππππsin sin 3333y f x f x ϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭πππcos sin sin cos sin 333x x ϕϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,若()()sin f x x ϕ=+是位差值为π3的位差奇函数,则πππcos sin sin cos sin 333y x x ϕϕϕ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭为R 上的奇函数,注意到πcos sin 3y x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭为R 上的奇函数,ππsin cos sin 33y x ϕϕ⎛⎫⎛⎫=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭为R 上的偶函数,可知πsin 03ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则ππ,3k k ϕ+=∈Z ,解得ππ,3k k ϕ=-∈Z .(2)①因为()()()()()22(22)221221x m x mm m m x m x h x f x m f m t t t +-----=+-=-⋅--⋅=--⋅-,由题意可知:()()0h x h x +-=对任意的x ∈R ,均存在[)0,m ∞∈+成立,因为()()()()()()2212212212210mxm x m x m x h x h x t t ----+-=--⋅-+--⋅-=整理可得()()222220m mx x t ---⋅+-=,又因为22220x x -+-≥=,当且仅当22-=x x ,即0x =时,等号成立,则220m m t --⋅=,即212m t =≥,所以实数t 的取值范围为[)1,+∞;②由①可知:22m t =,则()()()()221221222mxmxmxxh x --=---=-,()2442x xmg x -+=,设()()()()()()()()11221122,,,,,,,A x h x B x h x C x g x B x g x ,则()()()()()()21212121,,,AB x x h x h x CD x x g x g x =--=-- ,若AB CD∥,则()()()()()()()()21212121x x g x g x x x h x h x --=--,且12x x ≠,即210x x -≠,则()()()()2121g x g x h x h x -=-,即()()()()1122g x h x g x h x -=-,构建()()()()2442222x xm x x mF x g x h x --+=-=--,则()()12F x F x =,且[]12,0,1x x ∈,12x x ≠,结合()F x 在R 上连续不断,可知()F x 在[]0,1内不单调,令22x x n -=-,则2442x x n -+=+,且2,2x x y y -==-在[]0,1内单调递增,可知22x x n -=-在[]0,1内单调递增,当0x =时,0n =;当1x =,32n =;即3220,2x xn -⎡⎤=-∈⎢⎥⎣⎦,可得22222121122222m m m m m n y n n n -+=-=-+在30,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦内不单调,且222121122m m m y n n -=-+的图象开口向上,对称轴31221222mm m n --=-=⨯,则313022m -<<,解得21log 33m <,所以实数m 的取值范围为21,log 33∞⎛⎫- ⎪⎝⎭.。
湖南高一高中数学期中考试带答案解析
湖南高一高中数学期中考试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.化简等于().A.B.C.D.2..已知是的边上的一个三等分点,且,若,,则等于().A.B.C.D.3.已知,则的值为().A.B.4C.5D.64.化简().A.B.C.D.5.函数是().A.周期为的偶函数B.周期为的奇函数C.周期为的奇函数D.周期为的偶函数6.已知,,点是线段上的点,且,则点的坐标为().A.B.C.D.7.已知函数()的周期为,在一个周期内的图象如图所示,则正确的结论是().A.B.C.D.8.将函数的图像上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得图像向左平移个单位,则所得函数图像对应的解析式为().A.B.C.D.9.若平面四边形满足,则该四边形一定是().A.正方形B.菱形C.矩形D.直角梯形10.函数的最小正周期是().A.B.C.D.11.设单位向量,的夹角为,则向量与向量的夹角的余弦值是().A.B.C.D.12.定义运算,如,已知,,则().A.B.C.D.二、填空题1.的值为.2.已知向量,,若向量,则实数的值是 .3.则的值为.4.在下列四个命题中:①函数的定义域是;②已知,且,则的取值集合是;③函数的图象关于直线对称,则的值等于;③函数的最小值为.把你认为正确的命题的序号都填在横线上____________________.三、解答题1.已知,,求的值.2.已知函数,.(1)求的最小正周期;(2)求的的最大值和最小值;(3)若,求的值.3.(1)已知函数,求函数在区间上的单调增区间;(2)计算:.4.已知函数(,)为偶函数,其图象上相邻的两个最高点之间的距离为.(1)求的解析式;(2)若,,求的值.5.已知,,是同一平面内的三个向量,其中.(1)若,且,求的坐标;(2)若,且与垂直,求与的夹角.6.已知向量,,且,(为常数),求:(1)及;(2)若的最小值是,求实数的值.湖南高一高中数学期中考试答案及解析一、选择题1.化简等于().A.B.C.D.【答案】B【解析】由诱导公式: ,易得。
湖南高一高中数学期中考试带答案解析
湖南高一高中数学期中考试班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、选择题1.设,则()A.B.C.D.2.下列各组函数中,表示同一函数的是()A.B.C.高一数学试题第2页,共4页D.3.函数的定义域为 ( )A.B.C.D.4.函数在上的最大值与最小值之和为3,则a的值是()A.B.2C.3D.5.函数()的反函数是()A. ()B.()C.()D.()6.方程的解的个数为()A.0B.1C.2D.37.函数y=x-1,在下列哪个区间上是增函数()A.(-,0)B.(-,1)C.(1,+)D.(0,+)8.函数是定义域为R的奇函数,当时,则当时,的表达式为()A.B.C.D.9.三个数的大小关系为()A BC D10.容器A中有m升水,将水缓慢注入空容器B,经过t分钟时容器A中剩余水量y满足指数型函数为自然对数的底数,a为正常数),若经过5分钟时容器A和容器B中的水量相等,经过n分钟容器A中的水只有,则n的值为()A.7B.8C.9D.10二、填空题1.已知集合A={1,2,3},B={2,m,4},A∩B={2,3},则m=2.设为从集合A到B的映射,若,则_____________.3.函数y=当时,函数的值域为___________________4.函数y=是幂函数,且在上是减函数,则实数5.设奇函数的定义域为,若当时,的图象如右图,则不等式的解是三、解答题1.)设全集,集合=,=。
(1)求;(2)若集合,满足,求实数的取值范围。
2.已知函数=.(1)判断的奇偶性并说明理由;(2)判断在上的单调性并加以证明.3.已知函数(I)求的值;(Ⅱ)做出函数的简图;(III)求函数的最大值和最小值.4.已知函数(1)求函数的定义域;(2)求函数的零点;(3)若函数的最小值为-4,求a的值。
5.某公司试销一种新产品,规定试销时销售单价不低于成本单价500元/件,又不高于800元/件,经试销调查,发现销售量y(件)与销售单价(元/件),可近似看做一次函数的关系(图象如下图所示).(1)根据图象,求一次函数的表达式;(2)设公司获得的毛利润(毛利润=销售总价-成本总价)为S元,①求S关于的函数表达式;②求该公司可获得的最大毛利润,并求出此时相应的销售单价.6.设函数是定义域在,并且满足,,且当>0时,>0。
2023长沙一中高一下学期第一次月考数学试卷
长沙市第一中学2022-2023学年度高一第二学期第一次阶段性检测数学时量:120分钟满分:150分得分__________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.已知集合{}260,{06}A xx x B x x =+->=<<∣∣,则()R A B ⋂=ð()A.[]3,2- B.(]0,2 C.[)0,2 D.()2,6-2.已知3sin 5α=,则7cos 2a π⎛⎫-= ⎪⎝⎭()A.35 B.35- C.45 D.45-3.下列四个函数中,以π为最小周期,且在区间,2ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减的是()A.sin y x= B.cos y x =C.tan y x = D.cos 2xy =4.函数()1cos ,43f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象与直线y t =(t 为常数)的交点最多有()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个5.已知向量,a b 不共线,且(),21c xa b d a x b =+=+- ,若c 与d 共线,则实数x 的值为()A.1 B.12- C.1或12- D.1-或12-6.下列命题:①若a b = ,则a b = ;②若,a b b c == ,则a c = ;③a b = 的充要条件是a b = 且a b ∥ ;④若,a b b c ∥∥ ,则a c ∥ ;⑤若,,,A B C D 是不共线的四点,则AB DC = 是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件.其中,真命题的个数是()A.2B.3C.4D.57.如图所示,已知正方形ABCD 的边长为1,AB a = ,,BC b AC c == ,则向量a b c -- 的模为()B.2C.D.48.设函数()2cos sin tan f x a x b x x =++,则()f x 的最小正周期()A.与a 有关,且与b 有关B.与a 有关,但与b 无关C.与a 无关,且与b 无关D.与a 无关,但与b 有关二、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,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知函数()ln ,0f x x a b =<<,且()()f a f b =,下列结论正确的是()A.2a b +> B.23ba +>C.1ab > D.22(1)(1)a b +++的最小值为810.要得到函数cos 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象,可以将函数sin y x =的图象()得到A.先将各点横坐标变为原来的12倍,再向左平移3π个单位B.先将各点横坐标变为原来的23π个单位C.先将各点横坐标变为原来的12倍,再向右平移23π个单位D.先向左平移23π个单位,再将各点横坐标变为原来的12倍11.已知()()170,,0,,sin cos sin cos 13απβπααββ∈∈-=+=,下列关系可能成立的有()A.αβ< B.3αβ>C.αβπ+< D.αβπ+>12.下列论断中,正确的有()A.ABC 中,若A 为钝角,则sin sin cos cos B C B C+>+B.若奇函数()f x 对定义域内任意x 都有()()2f x f x =-,则()f x 为周期函数C.若函数()y f x =与()y g x =的图象关于直线y x =对称,则函数()2y f x =与()12y g x =的图象也关于直线y x =对称D.向量,,a b c 满足a b a c ⋅=⋅ ,则0a = 或b c= 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知向量,a b 满足1,2,7a b a b ==-= ,则a 与b 的夹角为__________.14.函数()26sin cos 4444f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的对称中心中,到y 轴距离的最小值是__________.15.函数()245f x x x =-+在区间[]0,m 上的最大值为5,最小值为1,则m 的取值范围是__________.16.已知点,024A π⎛⎫ ⎪⎝⎭在函数()()sin (0,0)f x x ωϕωϕπ=+><<的图象上,直线6x π=是函数()f x 图象的一条对称轴,且()f x 在区间,63ππ⎛⎫⎪⎝⎭内单调,则()f x =__________.四、解答题:本题共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.(本小题满分10分)已知函数()22sin 3cos24f x x x π⎛⎫=+- ⎪⎝⎭.(1)求()f x 的单调递减区间;(2)若关于x 的方程()2f x m -=在,42x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有唯一解,求实数m 的取值范围.18.(本小题满分12分)如图,在四边形ABCD 中,60,3,6B AB BC ∠===,且3,2AD BC AD AB λ=⋅=- (1)求实数λ的值;(2)若M 是线段BC 上的动点,求DM BC ⋅的取值范围.19.(本小题满分12分)对于实数a 和b ,定义运算“*”:22,,,.a ab a b a b b ab a b ⎧-*=⎨->⎩ 设()()()211f x x x =-*-,且关于x 的方程()()f x m m R =∈恰有三个互不相等的实数根123,,x x x .若123x x x <<,求231x x x 的取值范围.20.(本小题满分12分)如图,已知OPQ 是半径为1,圆心角为3π的扇形,C 是扇形弧上的动点,ABCD 是扇形的内接矩形.记POC ∠α=,求当角α取何值时,矩形ABCD 的面积最大?并求这个最大面积.21.(本小题满分12分)(1)求证:2222tan 1tan sin2,cos21tan 1tan αααααα-==++;(2)已知351,,cos ,tan 21322πβαπα⎛⎫∈=-= ⎪⎝⎭,求cos 2αβ⎛⎫+ ⎪⎝⎭.22.(本小题满分12分)悬链线(Catenary )指的是一种曲线,指两端固定的一条(粗细与质量分布)均匀,柔软(不能伸长)的链条,在重力的作用下所具有的曲线形状,适当选择坐标系后,悬链线的方程是一个双曲余弦函数,其解析式为()2x x e e f x -+=,与之对应的函数()2x x e e g x --=称为双曲正弦函数,令()()()g x F x f x =.(1)若关于x 的方程()][()2250F f x F g x λ⎡⎤+-=⎣⎦在()0,ln3上有解,求实数λ的取值范围;(2)把区间()0,2等分成2n 份,记等分点的横坐标依次为,1,2,3,,21t x i n =- ,设()142321x h x -=-+,记()()()()()()12321*n H x h x h x h x h x n N -=++++∈ ,是否存在正整数n ,使不等式()()()2F x H n F x 有解?若存在,求出所有n 的值,若不存在,说明理由.。
湖南省高一下学期数学期中考试试卷
湖南省高一下学期数学期中考试试卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共12题;共24分)1. (2分) (2017高一下·邯郸期末) 计算sin =()A .B .C .D .2. (2分)已知函数,若存在x1<x2 ,使得f(x1)=f(x2),则x1•f(x2)的取值范围为()A .B .C .D .3. (2分) (2020高一下·济南月考) 已知向量,,,则下列结论正确的是()A . ,B . ,C . ,D . ,4. (2分) (2016高一下·宿州期中) 数列2,5,8,11,…,则23是这个数列的()A . 第5项B . 第6项C . 第7项D . 第8项5. (2分)已知等差数列的公差,若、、成等比数列,那么等于()A .B .C .D .6. (2分)若,且则向量与的夹角为()A .B .C .D .7. (2分)已知在△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=3∶5∶7,那么这个三角形的最大角是()A . 135°B . 90°C . 120°D . 150°8. (2分) (2018高二下·石嘴山期末) 若,则()A .B .C .D .9. (2分)(1+tan17°)(1+tan18°)(1+tan27°)(1+tan28°)的值是()A . 2B . 4C . 8D . 610. (2分)已知函数对的图象恒在x轴上方,则m的取值范围是()A . 2-2<m<2+2B . m<2C . m<2+2D . m≥2+211. (2分)若{an}是等差数列,则a1+a2+a3 , a4+a5+a6 , a7+a8+a9()A . 不是等差数列B . 是递增数列C . 是等差数列D . 是递减数列12. (2分) (2018高二上·抚顺期末) 若实数成等差数列,成等比数列,则()A .B .C .D .二、填空题 (共4题;共4分)13. (1分) (2018高二上·济宁月考) 若关于的不等式的解集不是空集,则实数的取值范围是________.14. (1分)在△ABC中,E为AC上一点,且=4, P为BE上一点,且满足=m+n(m>0,n >0),则+取最小值时,向量=(m,n)的模为________15. (1分) (2017高一下·珠海期末) 若α,β∈(0,),sin()=﹣,cos()=,则α+β=________.16. (1分) (2019高一下·湖州月考) 在中, , , ,则 ________,则 ________.三、解答题 (共6题;共52分)17. (10分) (2017高三上·山西开学考) 设△ABC的内角A、B、C所对边的长分别为a、b、c,且有2sinBcosA=sinAcosC+cosAsinC.(Ⅰ)求角A的大小;(Ⅱ)若b=2,c=1,D为BC的中点,求AD的长.18. (10分) (2018高一下·苏州期末) 已知公差不为0的等差数列的前项和为,,.(1)求数列的通项公式;(2)求数列的前项和 .19. (10分) (2019高一上·永嘉月考) 设A、B是单位圆O上的点,C是圆与x轴正半轴的交点,为正三角形,AB//x轴,(1)求的三个三角函数值;(2)设,求的值..20. (10分) (2017高三上·甘肃开学考) 已知各项均不相等的等差数列{an}的前四项和S4=14,且a1 , a3 ,a7成等比数列.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设Tn为数列{ }的前n项和,若Tn≤λan+1对∀n∈N*恒成立,求实数λ的最小值.21. (10分) (2016高三上·黄冈期中) 等比数列{an}中,已知a1=2,a4=16.(1)求数列{an}的通项公式an;(2)若a3,a5分别是等差数列{bn}的第4项和第16项,求数列{bn}的通项公式及前n项和Sn.22. (2分) (2018高二上·舒兰月考) 在中,角的对边分别为,设为的面积,满足 .(1)求的大小;(2)若,且,求的值.参考答案一、单选题 (共12题;共24分)1-1、2-1、3-1、4-1、5-1、6-1、7-1、8-1、9-1、10-1、11-1、12-1、二、填空题 (共4题;共4分)13-1、14-1、15-1、16-1、三、解答题 (共6题;共52分)17-1、18-1、18-2、19-1、19-2、20-1、21-1、21-2、22-1、22-2、。
长沙市长郡中学2021-2022学年高一下学期期中数学试题含解析
属中档题. 12.ACD
【分析】连接 EF ,即可得到四边形 FEA1D1 为平行四边形,从而判断 A,显然 A1E 与 HF 为
相交直线,即可判断 B,根据线面平行的判定定理证明 C,D; 【详解】解:连接 FE,因为 E,F 为 AB,CD 的中点,故 FE 平行且等于 AD.
由题意知 AD 平行且等于 A1D1 ,故 FE 平行且等于 A1D1 ,所以四边形 FEA1D1 为平行四边形, 所以 A1E//D1F ,故 A 正确; 显然 A1E 与 HF 为相交直线,故 B 错误; 因为 EG//IF ,同时 IF 在平面 D1IF 内,且 EG 不在平面 D1IF 内,所以 EG// 平面 D1IF ,故 C 正确; 因为 A1E//D1F ,同时 D1F 在平面 D1FGB1 内,且 A1E 不在平面 D1FGB1 内,所以 A1E// 平面 D1FGB1 ,故 D 正确. 故选:ACD.
,得
3
2 2
2
3
,
sin B sin 2B
32 2 2 3 ,故 cos B
sin B 2sin B cos B
6. 3
故选: D .
7.D
【分析】根据复数的运算法则,化简复数 2 2a 4 a i ,根据题列出不等式组,即可求解.
5
5
【详解】由题意,复数
2 ai 1 2i
2 ai1 2i 1 2i1 2i
【详解】因为点 M ,故过点 M 有无数条直线与 平行,故 AB 错误; 过点 M 有且只有一个平面与 平行,故 C 正确, D 错误. 故选: C .
6.D 【分析】根据正弦定理,结合角度关系,带值计算即可.
答案第 1 页,共 12 页
【详解】在△
人教版高一下学期期中考试数学试卷及答案解析(共五套)
人教版高一下学期期中考试数学试卷(一)注意事项:本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共22题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.点C是线段AB靠近点B的三等分点,下列正确的是()A.B.C.D.2.已知复数z满足z(3+i)=3+i2020,其中i为虚数单位,则z的共轭复数的虚部为()A.B.C.D.3.如图,▱ABCD中,∠DAB=60°,AD=2AB=2,延长AB至点E,且AB=BE,则•的值为()A.﹣1 B.﹣3 C.1 D.4.设i是虚数单位,则2i+3i2+4i3+……+2020i2019的值为()A.﹣1010﹣1010i B.﹣1011﹣1010iC.﹣1011﹣1012i D.1011﹣1010i5.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,异面直线A1B与CD所成的角为()A.30°B.45°C.60°D.135°6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(a﹣2b)cos C=c(2cos B﹣cos A),△ABC的面积为a2sin,则C=()A.B.C.D.7.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,下列四个结论中错误的是()A.直线B1C与直线AC所成的角为60°B.直线B1C与平面AD1C所成的角为60°C.直线B1C与直线AD1所成的角为90°D.直线B1C与直线AB所成的角为90°8.如图,四边形ABCD为正方形,四边形EFBD为矩形,且平面ABCD与平面EFBD互相垂直.若多面体ABCDEF的体积为,则该多面体外接球表面积的最小值为()A.6πB.8πC.12πD.16π二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,选对得分,选错、少选不得分)9.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a2=b2+bc,则角A可为()A.B.C.D.10.如图,四边形ABCD为直角梯形,∠D=90°,AB∥CD,AB=2CD,M,N分别为AB,CD的中点,则下列结论正确的是()A.B.C.D.11.下列说法正确的有()A.任意两个复数都不能比大小B.若z=a+bi(a∈R,b∈R),则当且仅当a=b=0时,z=0C.若z1,z2∈C,且z12+z22=0,则z1=z2=0D.若复数z满足|z|=1,则|z+2i|的最大值为312.如图,已知ABCD﹣A1B1C1D1为正方体,E,F分别是BC,A1C的中点,则()A.B.C.向量与向量的夹角是60°D.异面直线EF与DD1所成的角为45°三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)13.已知正方形ABCD的边长为2,点P满足=(+),则||=;•=.14.若虛数z1、z2是实系数一元二次方程x2+px+q=0的两个根,且,则pq=.15.已知平面四边形ABCD中,AB=AD=2,BC=CD=BD=2,将△ABD沿对角线BD折起,使点A到达点A'的位置,当A'C=时,三棱锥A﹣BCD的外接球的体积为.16.已知一圆锥底面圆的直径为3,圆锥的高为,在该圆锥内放置一个棱长为a 的正四面体,并且正四面体在该几何体内可以任意转动,则a的最大值为.四、解答题(本大题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.在四边形ABCD中,AB∥CD,AD=BD=CD=1.(1)若AB=,求BC;(2)若AB=2BC,求cos∠BDC.18.(1)已知z1=1﹣2i,z2=3+4i,求满足=+的复数z.(2)已知z,ω为复数,(1+3i)﹣z为纯虚数,ω=,且|ω|=5.求复数ω.19.如图,墙上有一壁画,最高点A离地面4米,最低点B离地面2米.观察者从距离墙x(x>1)米,离地面高a(1≤a≤2)米的C处观赏该壁画,设观赏视角∠ACB=θ.(1)若a=1.5,问:观察者离墙多远时,视角θ最大?(2)若tanθ=,当a变化时,求x的取值范围.20.如图,已知复平面内平行四边形ABCD中,点A对应的复数为﹣1,对应的复数为2+2i,对应的复数为4﹣4i.(Ⅰ)求D点对应的复数;(Ⅱ)求平行四边形ABCD的面积.21.如图所示,等腰梯形ABFE是由正方形ABCD和两个全等的Rt△FCB和Rt△EDA组成,AB=1,CF=2.现将Rt△FCB沿BC所在的直线折起,点F移至点G,使二面角E﹣BC﹣G的大小为60°.(1)求四棱锥G﹣ABCE的体积;(2)求异面直线AE与BG所成角的大小.22.如图,四边形MABC中,△ABC是等腰直角三角形,AC⊥BC,△MAC是边长为2的正三角形,以AC为折痕,将△MAC向上折叠到△DAC的位置,使点D在平面ABC内的射影在AB上,再将△MAC向下折叠到△EAC的位置,使平面EAC⊥平面ABC,形成几何体DABCE.(1)点F在BC上,若DF∥平面EAC,求点F的位置;(2)求直线AB与平面EBC所成角的余弦值.参考答案一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.点C是线段AB靠近点B的三等分点,下列正确的是()A.B.C.D.【答案】D【分析】根据共线向量的定义即可得结论.【解答】解:由题,点C是线段AB靠近点B的三等分点,=3=﹣3,所以选项A错误;=2=﹣2,所以选项B和选项C错误,选项D正确.故选:D.【知识点】平行向量(共线)、向量数乘和线性运算2.已知复数z满足z(3+i)=3+i2020,其中i为虚数单位,则z的共轭复数的虚部为()A.B.C.D.【答案】D【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简,然后利用共轭复数的概念得答案.【解答】解:∵z(3+i)=3+i2020,i2020=(i2)1010=(﹣1)1010=1,∴z(3+i)=4,∴z=,∴=,∴共轭复数的虚部为,故选:D.【知识点】复数的运算3.如图,▱ABCD中,∠DAB=60°,AD=2AB=2,延长AB至点E,且AB=BE,则•的值为()A.﹣1 B.﹣3 C.1 D.【答案】C【分析】利用图形,求出数量积的向量,然后转化求解即可.【解答】解:由题意,▱ABCD中,∠DAB=60°,AD=2AB=2,延长AB至点E,且AB=BE,可知=+=,=﹣=﹣2,所以•=()•(﹣2)=﹣2﹣2=1.故选:C.【知识点】平面向量数量积的性质及其运算4.设i是虚数单位,则2i+3i2+4i3+……+2020i2019的值为()A.﹣1010﹣1010i B.﹣1011﹣1010iC.﹣1011﹣1012i D.1011﹣1010i【答案】B【分析】利用错位相减法、等比数列的求和公式及其复数的周期性即可得出.【解答】解:设S=2i+3i2+4i3+ (2020i2019)∴iS=2i2+3i3+ (2020i2020)则(1﹣i)S=i+i+i2+i3+……+i2019﹣2020i2020.==i+==﹣2021+i,∴S==.故选:B.【知识点】复数的运算5.如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,异面直线A1B与CD所成的角为()A.30°B.45°C.60°D.135°【答案】B【分析】易知∠ABA1即为所求,再由△ABA1为等腰直角三角形,得解.【解答】解:因为AB∥CD,所以∠ABA1即为异面直线A1B与CD所成的角,因为△ABA1为等腰直角三角形,所以∠ABA1=45°.故选:B.【知识点】异面直线及其所成的角6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(a﹣2b)cos C=c(2cos B﹣cos A),△ABC的面积为a2sin,则C=()A.B.C.D.【答案】C【分析】先利用正弦定理将已知等式中的边化角,再结合两角和公式与三角形的内角和定理,可推出sin B=2sin A;然后利用三角形的面积公式、正弦定理,即可得解.【解答】解:由正弦定理知,==,∵(a﹣2b)cos C=c(2cos B﹣cos A),∴(sin A﹣2sin B)cos C=sin C(2cos B﹣cos A),即sin A cos C+sin C cos A=2(sin B cos C+cos B sin C),∴sin(A+C)=2sin(B+C),即sin B=2sin A.∵△ABC的面积为a2sin,∴S=bc sin A=a2sin,根据正弦定理得,sin B•sin C•sin A=sin2A•sin,化简得,sin B•sin cos=sin A•cos,∵∈(0,),∴cos>0,∴sin==,∴=,即C=.故选:C.【知识点】正弦定理、余弦定理7.在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,下列四个结论中错误的是()A.直线B1C与直线AC所成的角为60°B.直线B1C与平面AD1C所成的角为60°C.直线B1C与直线AD1所成的角为90°D.直线B1C与直线AB所成的角为90°【答案】B【分析】连接AB1,求出∠ACB1可判断选项A;连接B1D1,找出点B1在平面AD1C上的投影O,设直线B1C与平面AD1C所成的角为θ,由cosθ=可判断选项B;利用平移法找出选项C和D涉及的异面直线夹角,再进行相关运算,即可得解.【解答】解:连接AB1,∵△AB1C为等边三角形,∴∠ACB1=60°,即直线B1C与AC所成的角为60°,故选项A正确;连接B1D1,∵AB1=B1C=CD1=AD1,∴四面体AB1CD1是正四面体,∴点B1在平面AD1C上的投影为△AD1C的中心,设为点O,连接B1O,OC,则OC=BC,设直线B1C与平面AD1C所成的角为θ,则cosθ===≠,故选项B错误;连接BC1,∵AD1∥BC1,且B1C⊥BC1,∴直线B1C与AD1所成的角为90°,故选项C正确;∵AB⊥平面BCC1B1,∴AB⊥B1C,即直线B1C与AB所成的角为90°,故选项D正确.故选:B.【知识点】直线与平面所成的角、异面直线及其所成的角8.如图,四边形ABCD为正方形,四边形EFBD为矩形,且平面ABCD与平面EFBD互相垂直.若多面体ABCDEF的体积为,则该多面体外接球表面积的最小值为()A.6πB.8πC.12πD.16π【答案】A【分析】由题意可得AC⊥面EFBD,可得V ABCDEF=V C﹣EFBD+V A﹣EFBD=2V A﹣EFBD,再由多面体ABCDEF 的体积为,可得矩形EFBD的高与正方形ABCD的边长之间的关系,再由题意可得矩形EFBD的对角线的交点为外接球的球心,进而求出外接球的半径,再由均值不等式可得外接球的半径的最小值,进而求出外接球的表面积的最小值.【解答】解:设正方形ABCD的边长为a,矩形BDEF的高为b,因为正方形ABCD,所以AC⊥BD,设AC∩BD=O',由因为平面ABCD与平面EFBD互相垂直,AC⊂面ABCD,平面ABCD∩平面EFBD=BD,所以AC⊥面EFBD,所以V ABCDEF=V C﹣EFBD+V A﹣EFBD=2V A﹣EFBD=2•S EFBD•CO'=•a•b•a =a2b,由题意可得V ABCDEF=,所以a2b=2;所以a2=,矩形EFBD的对角线的交点O,连接OO',可得OO'⊥BD,而OO'⊂面EFBD,而平面ABCD⊥平面EFBD,平面ABCD∩平面EFBD=BD,所以OO'⊥面EFBD,可得OA=OB=OE=OF都为外接球的半径R,所以R2=()2+(a)2=+=+=++≥3=3×,当且仅当=即b=时等号成立.所以外接球的表面积为S=4πR2≥4π•3×=6π.所以外接球的表面积最小值为6π.故选:A.【知识点】球的体积和表面积二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,选对得分,选错、少选不得分)9.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a2=b2+bc,则角A可为()A.B.C.D.【答案】BC【分析】由已知利用余弦定理整理可得cos A=,对于A,若A=,可得b=<0,错误;对于B,若A=,可得b=>0,对于C,若A=,可得b=>0,对于D,若A=,可得c=0,错误,即可得解.【解答】解:因为在△ABC中,a2=b2+bc,又由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bc cos A,所以b2+bc=b2+c2﹣2bc cos A,整理可得:c=b(1+2cos A),可得:cos A=,对于A,若A=,可得:﹣=,整理可得:b=<0,错误;对于B,若A=,可得:=,整理可得:b=>0,对于C,若A=,可得:cos==,整理可得:b=>0,对于D,若A=,可得:cos=﹣=,整理可得:c=0,错误.故选:BC.【知识点】余弦定理10.如图,四边形ABCD为直角梯形,∠D=90°,AB∥CD,AB=2CD,M,N分别为AB,CD的中点,则下列结论正确的是()A.B.C.D.【答案】ABC【分析】由向量的加减法法则、平面向量基本定理解决【解答】解:由,知A正确;由知B正确;由知C正确;由N为线段DC的中点知知D错误;故选:ABC.【知识点】向量数乘和线性运算、平面向量的基本定理11.下列说法正确的有()A.任意两个复数都不能比大小B.若z=a+bi(a∈R,b∈R),则当且仅当a=b=0时,z=0C.若z1,z2∈C,且z12+z22=0,则z1=z2=0D.若复数z满足|z|=1,则|z+2i|的最大值为3【答案】BD【分析】通过复数的基本性质,结合反例,以及复数的模,判断命题的真假即可.【解答】解:当两个复数都是实数时,可以比较大小,所以A不正确;复数的实部与虚部都是0时,复数是0,所以B正确;反例z1=1,z2=i,满足z12+z22=0,所以C不正确;复数z满足|z|=1,则|z+2i|的几何意义,是复数的对应点到(0,﹣2)的距离,它的最大值为3,所以D正确;故选:BD.【知识点】复数的模、复数的运算、虚数单位i、复数、命题的真假判断与应用12.如图,已知ABCD﹣A1B1C1D1为正方体,E,F分别是BC,A1C的中点,则()A.B.C.向量与向量的夹角是60°D.异面直线EF与DD1所成的角为45°【答案】ABD【分析】在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,建立合适的空间直角坐标系,设正方体的棱长为2,根据空间向量的坐标运算,以及异面直线所成角的向量求法,逐项判断即可.【解答】解:在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,以点A为坐标原点,分别以AB,AD,AA1为x 轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为2,则A(0,0,0),A1(0,0,2),B(2,0,0),B1(2,0,2),C (2,2,0),D(0,2,0),D1(0,2,2),所以,故,故选项A正确;又,又,所以,,则,故选项B正确;,所以,因此与的夹角为120°,故选项C错误;因为E,F分别是BC,A1C的中点,所以E(2,1,0),F(1,1,1),则,所以,又异面直线的夹角大于0°小于等于90°,所以异面直线EF与DD1所成的角为45°,故选项D正确;故选:ABD.【知识点】异面直线及其所成的角三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)13.已知正方形ABCD的边长为2,点P满足=(+),则||=;•=.【分析】根据向量的几何意义可得P为BC的中点,再根据向量的数量积的运算和正方形的性质即可求出.【解答】解:由=(+),可得P为BC的中点,则|CP|=1,∴|PD|==,∴•=•(+)=﹣•(+)=﹣2﹣•=﹣1,故答案为:,﹣1.【知识点】平面向量数量积的性质及其运算14.若虛数z1、z2是实系数一元二次方程x2+px+q=0的两个根,且,则pq=.【答案】1【分析】设z1=a+bi,则z2=a﹣bi,(a,b∈R),根据两个复数相等的充要条件求出z1,z2,再由根与系数的关系求得p,q的值.【解答】解:由题意可知z1与z2为共轭复数,设z1=a+bi,则z2=a﹣bi,(a,b∈R 且b≠0),又,则a2﹣b2+2abi=a﹣bi,∴(2a+b)+(a+2b)i=1﹣i,∴,解得.∴z1=+i,z2=i,(或z2=+i,z1=i).由根与系数的关系,得p=﹣(z1+z2)=1,q=z1•z2=1,∴pq=1.故答案为:1.【知识点】复数的运算15.已知平面四边形ABCD中,AB=AD=2,BC=CD=BD=2,将△ABD沿对角线BD折起,使点A到达点A'的位置,当A'C=时,三棱锥A﹣BCD的外接球的体积为.【分析】由题意画出图形,找出三棱锥外接球的位置,求解三角形可得外接球的半径,再由棱锥体积公式求解.【解答】解:记BD的中点为M,连接A′M,CM,可得A′M2+CM2=A′C2,则∠A′MC=90°,则外接球的球心O在△A′MC的边A′C的中垂线上,且过正三角形BCD的中点F,且在与平面BCD垂直的直线m上,过点A′作A′E⊥m于点E,如图所示,设外接球的半径为R,则A′O=OC=R,,A′E=1,在Rt△A′EO中,A′O2=A′E2+OE2,解得R=.故三棱锥A﹣BCD的外接球的体积为.故答案为:.【知识点】球的体积和表面积16.已知一圆锥底面圆的直径为3,圆锥的高为,在该圆锥内放置一个棱长为a的正四面体,并且正四面体在该几何体内可以任意转动,则a的最大值为.【分析】根据题意,该四面体内接于圆锥的内切球,通过内切球即可得到a的最大值.【解答】解:依题意,四面体可以在圆锥内任意转动,故该四面体内接于圆锥的内切球,设球心为P,球的半径为r,下底面半径为R,轴截面上球与圆锥母线的切点为Q,圆锥的轴截面如图:则OA=OB=,因为SO=,故可得:SA=SB==3,所以:三角形SAB为等边三角形,故P是△SAB的中心,连接BP,则BP平分∠SBA,所以∠PBO=30°;所以tan30°=,即r=R=×=,即四面体的外接球的半径为r=.另正四面体可以从正方体中截得,如图:从图中可以得到,当正四面体的棱长为a时,截得它的正方体的棱长为a,而正四面体的四个顶点都在正方体上,故正四面体的外接球即为截得它的正方体的外接球,所以2r=AA1=a=a,所以a=.即a的最大值为.故答案为:.【知识点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台)四、解答题(本大题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.在四边形ABCD中,AB∥CD,AD=BD=CD=1.(1)若AB=,求BC;(2)若AB=2BC,求cos∠BDC.【分析】(1)直接利用余弦定理的应用求出结果;(2)利用余弦定理的应用建立等量关系式,进一步求出结果.【解答】解:(1)在四边形ABCD中,AD=BD=CD=1.若AB=,所以:cos∠ADB==,由于AB∥CD,所以∠BDC=∠ABD,即cos∠BDC=cos∠ABD=,所以BC2=BD2+CD2﹣2•BD•CD•cos∠BDC==,所以BC=.(2)设BC=x,则AB=2BC=2x,由余弦定理得:cos∠ADB==,cos∠BDC===,故,解得或﹣(负值舍去).所以.【知识点】余弦定理18.(1)已知z1=1﹣2i,z2=3+4i,求满足=+的复数z.(2)已知z,ω为复数,(1+3i)﹣z为纯虚数,ω=,且|ω|=5.求复数ω.【分析】(1)把z1,z2代入=+,利用复数代数形式的乘除运算化简求出,进一步求出z;(2)设z=a+bi(a,b∈R),利用复数的运算及(1+3i)•z=(1+3i)(a+bi)=a﹣3b+(3a+b)i为纯虚数,可得,又ω==i,|ω|=5,可得,即可得出a,b,再代入可得ω.【解答】解:(1)由z1=1﹣2i,z2=3+4i,得=+==,则z=;(2)设z=a+bi(a,b∈R),∵(1+3i)•z=(1+3i)(a+bi)=a﹣3b+(3a+b)i为纯虚数,∴.又ω===i,|ω|=5,∴.把a=3b代入化为b2=25,解得b=±5,∴a=±15.∴ω=±(i)=±(7﹣i).【知识点】复数的运算19.如图,墙上有一壁画,最高点A离地面4米,最低点B离地面2米.观察者从距离墙x(x>1)米,离地面高a(1≤a≤2)米的C处观赏该壁画,设观赏视角∠ACB=θ.(1)若a=1.5,问:观察者离墙多远时,视角θ最大?(2)若tanθ=,当a变化时,求x的取值范围.【分析】(1)首项利用两角和的正切公式建立函数关系,进一步利用判别式确定函数的最大值;(2)利用两角和的正切公式建立函数关系,利用a的取值范围即可确定x的范围.【解答】解:(1)如图,作CD⊥AF于D,则CD=EF,设∠ACD=α,∠BCD=β,CD=x,则θ=α﹣β,在Rt△ACD和Rt△BCD中,tanα=,tanβ=,则tanθ=tan(α﹣β)==(x>0),令u=,则ux2﹣2x+1.25u=0,∵上述方程有大于0的实数根,∴△≥0,即4﹣4×1.25u2≥0,∴u≤,即(tanθ)max=,∵正切函数y=tan x在(0,)上是增函数,∴视角θ同时取得最大值,此时,x==,∴观察者离墙米远时,视角θ最大;(2)由(1)可知,tanθ===,即x2﹣4x+4=﹣a2+6a﹣4,∴(x﹣2)2=﹣(a﹣3)2+5,∵1≤a≤2,∴1≤(x﹣2)2≤4,化简得:0≤x≤1或3≤x≤4,又∵x>1,∴3≤x≤4.【知识点】解三角形20.如图,已知复平面内平行四边形ABCD中,点A对应的复数为﹣1,对应的复数为2+2i,对应的复数为4﹣4i.(Ⅰ)求D点对应的复数;(Ⅱ)求平行四边形ABCD的面积.【分析】(I)利用复数的几何意义、向量的坐标运算性质、平行四边形的性质即可得出.(II)利用向量垂直与数量积的关系、模的计算公式、矩形的面积计算公式即可得出.【解答】解:(Ⅰ)依题点A对应的复数为﹣1,对应的复数为2+2i,得A(﹣1,0),=(2,2),可得B(1,2).又对应的复数为4﹣4i,得=(4,﹣4),可得C(5,﹣2).设D点对应的复数为x+yi,x,y∈R.得=(x﹣5,y+2),=(﹣2,﹣2).∵ABCD为平行四边形,∴=,解得x=3,y=﹣4,故D点对应的复数为3﹣4i.(Ⅱ)=(2,2),=(4,﹣4),可得:=0,∴.又||=2,=4.故平行四边形ABCD的面积==16.【知识点】复数的代数表示法及其几何意义21.如图所示,等腰梯形ABFE是由正方形ABCD和两个全等的Rt△FCB和Rt△EDA组成,AB=1,CF=2.现将Rt△FCB沿BC所在的直线折起,点F移至点G,使二面角E﹣BC﹣G的大小为60°.(1)求四棱锥G﹣ABCE的体积;(2)求异面直线AE与BG所成角的大小.【分析】(1)推导出GC⊥BC,EC⊥BC,从而∠ECG=60°.连接DG,推导出DG⊥EF,由BC⊥EF,BC⊥CG,得BC⊥平面DEG,从而DG⊥BC,进而DG⊥平面ABCE,DG是四棱锥G ﹣ABCE的高,由此能求出四棱锥G﹣ABCE的体积.(2)取DE的中点H,连接BH、GH,则BH∥AE,∠GBH既是AE与BG所成角或其补角.由此能求出异面直线AE与BG所成角的大小.【解答】解:(1)由已知,有GC⊥BC,EC⊥BC,所以∠ECG=60°.连接DG,由CD=AB=1,CG=CF=2,∠ECG=60°,有DG⊥EF①,由BC⊥EF,BC⊥CG,有BC⊥平面DEG,所以,DG⊥BC②,由①②知,DG⊥平面ABCE,所以DG就是四棱锥G﹣ABCE的高,在Rt△CDG中,.故四棱锥G﹣ABCE的体积为:.(2)取DE的中点H,连接BH、GH,则BH∥AE,故∠GBH既是AE与BG所成角或其补角.在△BGH中,,,则.故异面直线AE与BG所成角的大小为.【知识点】异面直线及其所成的角、棱柱、棱锥、棱台的体积22.如图,四边形MABC中,△ABC是等腰直角三角形,AC⊥BC,△MAC是边长为2的正三角形,以AC为折痕,将△MAC向上折叠到△DAC的位置,使点D在平面ABC内的射影在AB上,再将△MAC向下折叠到△EAC的位置,使平面EAC⊥平面ABC,形成几何体DABCE.(1)点F在BC上,若DF∥平面EAC,求点F的位置;(2)求直线AB与平面EBC所成角的余弦值.【分析】(1)点F为BC的中点,设点D在平面ABC内的射影为O,连接OD,OC,取AC 的中点H,连接EH,由题意知EH⊥AC,EH⊥平面ABC,由题意知DO⊥平面ABC,得DO∥平面EAC,取BC的中点F,连接OF,则OF∥AC,从而OF∥平面EAC,平面DOF∥平面EAC,由此能证明DF∥平面EAC.(2)连接OH,由OF,OH,OD两两垂直,以O为坐标原点,OF,OH,OD所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线AB与平面EBC所成角的余弦值.【解答】解:(1)点F为BC的中点,理由如下:设点D在平面ABC内的射影为O,连接OD,OC,∵AD=CD,∴OA=OC,∴在Rt△ABC中,O为AB的中点,取AC的中点H,连接EH,由题意知EH⊥AC,又平面EAC⊥平面ABC,平面EAC∩平面ABC=AC,∴EH⊥平面ABC,由题意知DO⊥平面ABC,∴DO∥EH,∴DO∥平面EAC,取BC的中点F,连接OF,则OF∥AC,又OF⊄平面EAC,AC⊂平面EAC,∴OF∥平面EAC,∵DO∩OF=O,∴平面DOF∥平面EAC,∵DF⊂平面DOF,∴DF∥平面EAC.(2)连接OH,由(1)可知OF,OH,OD两两垂直,以O为坐标原点,OF,OH,OD所在直线分别为x,y,z轴,建立如图所示空间直角坐标系,则B(1,﹣1,0),A(﹣1,1,0),E(0,1,﹣),C(1,1,0),∴=(2,﹣2,0),=(0,2,0),=(﹣1,2,﹣),设平面EBC的法向量=(a,b,c),则,取a=,则=(,0,﹣1),设直线与平面EBC所成的角为θ,则sinθ===.∴直线AB与平面EBC所成角的余弦值为cosθ==.【知识点】直线与平面平行、直线与平面所成的角人教版高一下学期期中考试数学试卷(二)注意事项:本试卷满分150分,考试时间120分钟,试题共22题.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置.一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(2﹣i)z对应的点位于虚轴的正半轴上,则复数z对应的点位于()1.已知复平面内,A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.平行四边形ABCD中,点E是DC的中点,点F是BC的一个三等分点(靠近B),则=()A.B.C.D.3.已知向量=(6t+3,9),=(4t+2,8),若(+)∥(﹣),则t=()A.﹣1 B.﹣C.D.14.已知矩形ABCD的一边AB的长为4,点M,N分别在边BC,DC上,当M,N分别是边BC,DC的中点时,有(+)•=0.若+=x+y,x+y=3,则线段MN的最短长度为()A.B.2 C.2D.25.若z∈C且|z+3+4i|≤2,则|z﹣1﹣i|的最大和最小值分别为M,m,则M﹣m的值等于()A.3 B.4 C.5 D.96.已知球的半径为R,一等边圆锥(圆锥母线长与圆锥底面直径相等)位于球内,圆锥顶点在球上,底面与球相接,则该圆锥的表面积为()A.R2B.R2C.R2D.R27.农历五月初五是端午节,民间有吃粽子的习惯,粽子又称粽籺,俗称“粽子”,古称“角黍”,是端午节大家都会品尝的食品,传说这是为了纪念战国时期楚国大臣、爱国主义诗人屈原.小明在和家人一起包粽子时,想将一丸子(近似为球)包入其中,如图,将粽叶展开后得到由六个边长为4的等边三角形所构成的平行四边形,将粽叶沿虚线折起来,可以得到如图所示的粽子形状的六面体,则放入丸子的体积最大值为()A.πB.πC.πD.π8.已知半球O与圆台OO'有公共的底面,圆台上底面圆周在半球面上,半球的半径为1,则圆台侧面积取最大值时,圆台母线与底面所成角的余弦值为()A.B.C.D.二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,选对得分,选错、少选不得分)9.下列有关向量命题,不正确的是()A.若||=||,则=B.已知≠,且•=•,则=C.若=,=,则=D.若=,则||=||且∥10.若复数z满足,则()A.z=﹣1+i B.z的实部为1 C.=1+i D.z2=2i11.如图,在平行四边形ABCD中,E,F分别为线段AD,CD的中点,AF∩CE=G,则()A.B.C.D.12.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1,棱长为2,E为线段B1C上的动点,O为AC的中点,P 为棱CC1上的动点,Q为棱AA1的中点,则以下选项中正确的有()A.AE⊥B1CB.直线B1D⊥平面A1BC1C.异面直线AD1与OC1所成角为D.若直线m为平面BDP与平面B1D1P的交线,则m∥平面B1D1Q三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.不需写出解答过程,请把答案直接填写在横线上)13.已知向量=(m,1),=(m﹣6,m﹣4),若∥,则m的值为.14.将表面积为36π的圆锥沿母线将其侧面展开,得到一个圆心角为的扇形,则该圆锥的轴截面的面积S=.15.如图,已知有两个以O为圆心的同心圆,小圆的半径为1,大圆的半径为2,点A 为小圆上的动点,点P,Q是大圆上的两个动点,且•=1,则||的最大值是.16.如图,在三棱锥A﹣BCD的平面展开图中,已知四边形BCED为菱形,BC=1,BF=,若二面角A﹣CD﹣B的余弦值为﹣,M为BD的中点,则CD=,直线AD与直线CM所成角的余弦值为.四、解答题(本大题共6小题,共70分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.已知,.(1)若与同向,求;(2)若与的夹角为120°,求.18.已知a、b、c是△ABC中∠A、∠B、∠C的对边,a=4,b=6,cos A=﹣.(1)求c;(2)求cos2B的值.19.已知:复数z1与z2在复平面上所对应的点关于y轴对称,且z1(1﹣i)=z2(1+i)(i为虚数单位),|z1|=.(Ⅰ)求z1的值;(Ⅱ)若z1的虚部大于零,且(m,n∈R),求m,n的值.20.(Ⅰ)在复数范围内解方程|z|2+(z+)i=(i为虚数单位)(Ⅱ)设z是虚数,ω=z+是实数,且﹣1<ω<2.(1)求|z|的值及z的实部的取值范围;(2)设,求证:μ为纯虚数;(3)在(2)的条件下求ω﹣μ2的最小值.21.如图,直三棱柱A1B1C1﹣ABC中,AB=AC=1,,A1A=4,点M为线段A1A 的中点.(1)求直三棱柱A1B1C1﹣ABC的体积;(2)求异面直线BM与B1C1所成的角的大小.(结果用反三角表示)22.如图所示,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点G在棱D1C1上,且D1G=D1C1,点E、F、M分别是棱AA1、AB、BC的中点,P为线段B1D上一点,AB=4.(Ⅰ)若平面EFP交平面DCC1D1于直线l,求证:l∥A1B;(Ⅱ)若直线B1D⊥平面EFP.(i)求三棱锥B1﹣EFP的表面积;(ii)试作出平面EGM与正方体ABCD﹣A1B1C1D1各个面的交线,并写出作图步骤,保留作图痕迹.设平面EGM与棱A1D1交于点Q,求三棱锥Q﹣EFP的体积.答案解析一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(2﹣i)z对应的点位于虚轴的正半轴上,则复数z对应的点位于()1.已知复平面内,A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】B【分析】直接利用复数的运算和几何意义的应用求出该点所表示的位置.【解答】解:设z=a+bi(a,b∈R),所以(2﹣i)(a+bi)=2a+b+(2b﹣a)i,由于对应的点在虚轴的正半轴上,所以,即,所以a<0,b>0.故该点在第二象限.故选:B.【知识点】复数的代数表示法及其几何意义2.平行四边形ABCD中,点E是DC的中点,点F是BC的一个三等分点(靠近B),则=()A.B.C.D.【答案】D【分析】利用平行四边形的性质以及向量相等的概念,再利用平面向量基本定理进行转化即可.【解答】解:因为ABCD为平行四边形,所以,故.故选:D.【知识点】平面向量的基本定理3.已知向量=(6t+3,9),=(4t+2,8),若(+)∥(﹣),则t=()A.﹣1 B.﹣C.D.1【答案】B【分析】根据平面向量的坐标表示和共线定理,列方程求出t的值.【解答】解:向量=(6t+3,9),=(4t+2,8),所以+=(6t+3,11),﹣=(4t+2,5).又(+)∥(﹣),所以5(6t+3)﹣11(4t+2)=0,解得t=﹣.故选:B.【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示4.已知矩形ABCD的一边AB的长为4,点M,N分别在边BC,DC上,当M,N分别是边BC,DC的中点时,有(+)•=0.若+=x+y,x+y=3,则线段MN的最短长度为()A.B.2 C.2D.2【答案】D【分析】先根据M,N满足的条件,将(+)•=0化成的表达式,从而判断出矩形ABCD为正方形;再将+=x+y,左边用表示出来,结合x+y =3,即可得NC+MC=4,最后借助于基本不等式求出MN的最小值.【解答】解:当M,N分别是边BC,DC的中点时,有(+)•===,所以AD=AB,则矩形ABCD为正方形,设,,则=.则x=2﹣λ,y=2﹣μ.又x+y=3,所以λ+μ=1.故NC+MC=4,则MN==(当且仅当MC=NC=2时取等号).故线段MN的最短长度为2.故选:D.【知识点】平面向量数量积的性质及其运算5.若z∈C且|z+3+4i|≤2,则|z﹣1﹣i|的最大和最小值分别为M,m,则M﹣m的值等于()A.3 B.4 C.5 D.9【答案】B【分析】由题意画出图形,再由复数模的几何意义,数形结合得答案.【解答】解:由|z+3+4i|≤2,得z在复平面内对应的点在以Q(﹣3,﹣4)为圆心,以2为半径的圆及其内部.如图:|z﹣1﹣i|的几何意义为区域内的动点与定点P得距离,则M=|PQ|+2,m=|PQ|﹣2,则M﹣m=4.故选:B.【知识点】复数的运算6.已知球的半径为R,一等边圆锥(圆锥母线长与圆锥底面直径相等)位于球内,圆锥顶点在球上,底面与球相接,则该圆锥的表面积为()A.R2B.R2C.R2D.R2【答案】B【分析】设圆锥的底面半径为r,求得圆锥的高,由球的截面性质,运用勾股定理可得r,由圆锥的表面积公式可得所求.【解答】解:如图,设圆锥的底面半径为r,则圆锥的高为r,则R2=r2+(r﹣R)2,解得r=R,则圆锥的表面积为S=πr2+πr•2r=3πr2=3π(R)2=πR2,故选:B.【知识点】球内接多面体、旋转体(圆柱、圆锥、圆台)7.农历五月初五是端午节,民间有吃粽子的习惯,粽子又称粽籺,俗称“粽子”,古称“角黍”,是端午节大家都会品尝的食品,传说这是为了纪念战国时期楚国大臣、爱国主义诗人屈原.小明在和家人一起包粽子时,想将一丸子(近似为球)包入其中,如图,将粽叶展开后得到由六个边长为4的等边三角形所构成的平行四边形,将粽叶沿虚线折起来,可以得到如图所示的粽子形状的六面体,则放入丸子的体积最大值为()A.πB.πC.πD.π【答案】A【分析】先根据题意求得正四面体的体积,进而得到六面体的体积,再由图形的对称性得,内部的丸子要是体积最大,就是丸子要和六个面相切,设丸子的半径为R,则,由此求得R,进而得到答案.【解答】解:由题意可得每个三角形面积为,由对称性可知该六面体是由两个正四面体合成的,可得该四面体的高为,故四面体的体积为,∵该六面体的体积是正四面体的2倍,。
