广西柳州市第六中学2024-2025学年高二上学期开学考试数学试题
1.(2024高二上·柳州开学考)复数的虚部为( )
A. B. C. D.2
2.(2024高二上·柳州开学考)已知集合,则是的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.既不充分又不必要条件 D.充要条件
3.(2024高二上·柳州开学考)已知个数的平均数为,方差为,则数据的平均数和方差分别为( )
A., B., C., D.,
4.(2024高二上·柳州开学考)已知,则的值为( )
A. B.1 C. D.
5.(2024高二上·柳州开学考)某学生参与一种答题游戏,需要从A,B,C三道试题中选出一道进行回答,回答正确即可获得奖品.若该学生选择A,B,C的概率分别为0.3,0.4,0.3,答对A,B,C的概率分别为0.4,0.5,0.6,则其获得奖品的概率为( )
A.0.5 B.0.55 C.0.6 D.0.75
6.(2024高二上·柳州开学考)已知,且,则的值为( )
A.2 B. C. D.
7.(2024高二上·柳州开学考)已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
8.(2024高二上·柳州开学考)已知函数,令,则下列说法正确的是( )
A.函数的增区间为
B.当有3个零点时,
C.当时,的所有零点之和为
D.当时,有1个零点
9.(2024高二上·柳州开学考)已知向量,,则( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则与的夹角为
D.若,则
10.(2024高二上·柳州开学考)已知直线是函数图象的一条对称轴,则( )
A.
B.的图象关于点对称
C.的图象关于直线对称
D.在上单调递减
11.(2024高二上·柳州开学考)已知一个正八面体如图所示,,则( )
A.平面
B.点到平面的距离为1
C.异面直线与所成的角为
D.四棱锥外接球的表面积为
12.(2024高二上·柳州开学考)设均为正数,且,则的最小值为 .
13.(2024高二上·柳州开学考)函数的部分图象如图所示,将的图象向右平移个单位后得到函数的图象,则函数的解析式为 .
14.(2024高二上·柳州开学考)18世纪英国数学家辛卜森运用定积分,推导出了现在中学数学教材中柱、锥、球、台等几何体的统一体积公式(其中,,,分别为的上底面面积、下底面面积、中截面面积和高),我们也称为“万能求积公式”.例如,已知球的半径为,可得该球的体积为;已知正四棱锥的底面边长为,高为,可得该正四棱锥的体积为.类似地,运用该公式求解下列问题:如图,已知球的表面积为,若用距离球心都为1cm的两个平行平面去截球,则夹在这两个平行平面之间的几何体的体积为 .
15.(2024高二上·柳州开学考)已知在中,点在线段上,且,延长到,使.设,.
(1)用、表示向量、;
(2)若向量与共线,求的值.
16.(2024高二上·柳州开学考)已知
(1)若角的终边过点,求;
(2)若,求的值.
17.(2024高二上·柳州开学考)某城市交通部门为了对该城市共享单车加强监管,随机选取了100人就该城市共享单车的推行情况进行问卷调查,并将问卷中的这100人根据其满意度评分值(百分制)按照分成5组,制成如图所示频率分直方图.
(1)求图中的值;
(2)求这组数据的平均数和中位数;
(3)已知满意度评分值在内的男生数与女生数的比为3:2,若在满意度评分值为的人中随机抽取2人进行座谈,求2人均为男生的概率.
18.(2024高二上·柳州开学考)已知的角A,B,C的对边分别为a,b,c,,,满足.
(1)求A;
(2)若的面积为,且,点D为边BC的中点,求AD的长.
19.(2024高二上·柳州开学考)如图,已知等腰梯形中,,,是的中点,,将沿着翻折成,使平面平面.
(1)求证:平面;
(2)求与平面所成的角;
(3)在线段上是否存在点,使得平面,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】解:,故该复数的虚部为2.
故选:D.
【分析】根据复数的除法运算(复数除法,将分母实数化,也就是把除法换算成乘法做,在分子分母同时乘上分母的共轭)和复数的虚部概念即可.
2.【答案】A
【知识点】集合间关系的判断;充分条件
【解析】【解答】解:若,则且,
所以或,故当时有,
而时,不一定是,
故是的充分而不必要条件.
故选:A.
【分析】首先根据已知条件求出的取值,当时判断是否正确,判断时,是否可能为,最后根据充分而不必要条件的定义进行求解.
3.【答案】D
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:因为的平均数为,方差为,
所以数据的平均数为,方差为.
故答案为:D.
【分析】利用平均数与方差的性质求解即可.
4.【答案】C
【知识点】同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为,
所以.
故选:C.
【分析】将分式的分子和分母同时除以,然后利用三角函数的同角三角函数关系式进行弦化切,从而代入即可得解.
5.【答案】A
【知识点】互斥事件与对立事件;相互独立事件
【解析】【解答】解:该学生获得奖品的概率为.
故选:A
【分析】利用互斥事件和独立事件的概率(如果事件A和B相互独立, 则它们的概率乘积等于它们同时发生的概率)求解.
6.【答案】C
【知识点】空间向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:由题意,,
又,
故,解得.
故选:C.
【分析】转化,由空间向量数量积的坐标表示(对应分量相乘再相加)即可得解.
7.【答案】D
【知识点】函数单调性的性质;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:因为在上单调递减,所以,即,
因为在上单调递增,所以,即,
因为在上单调递增,所以,即,
综上,.
故选:D
【分析】利用对数函数的单调性(若,则对数函数在上单调递减)求得的范围,根据指数函数的单调性(若,则指数函数在上单调递增)得的范围,即可比较大小.
8.【答案】D
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:函数,结合二次函数和对数函数的图象和性质,作函数的图象如图所示,
对于选项A,由图象可知,函数的增区间为和,故A错误;
的零点,是函数和图象交点的横坐标,
对于选项B,由图象可知,当有3个零点时,,故B错误;
对于选项C,解方程可知,当时,有两个零点,和,所有零点之和为,故C错误;
对于选项D,当时,函数和的图象有1个交点,即有1个零点,故D正确.
故选:D
【分析】作出函数图象,数形结合判断函数单调区间和零点个数.
9.【答案】A,D
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量数量积的坐标表示;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:对于A,,,即,所以,故选项A正确;
对于B,,,,故选项B错;
对于C,,,,故选项C错;
对于D,,,,故选项D正确.
故选:AD.
【分析】根据向量的坐标运算求解判断各选项.
10.【答案】B,C,D
【知识点】正弦函数的性质
【解析】【解答】解:因为直线是函数图象的一条对称轴,所以,即,又因为,所以,故A错误;当时,函数,所以函数的图象关于点对称,故B正确;因为,所以函数
故答案为:.的图象关于直线对称,故C正确;时,,函数单调递减,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据已知条件求出,从而求得函数的解析式,再根据选项逐项判断即可.
11.【答案】A,B,D
【知识点】棱柱/棱锥/棱台的侧面积、表面积及应用;异面直线所成的角;球内接多面体;直线与平面平行的判定
【解析】【解答】解:将正八面体置于一个正方体中,如图所示,该正八面体的顶点为正方体六个面的中心,,则正方体的边长为2,
由图可知,,
因为平面平面,所以平面,A正确.
连接,由图可知,点到平面的距离为,B正确.
由图可知,,则直线与所成角即与所成角,
因为为正三角形,所以,C错误.
四棱锥外接球的球心为正方形的中心,所以外接球的半径为1,
故四棱锥外接球的表面积为,D正确.
故选:ABD.
【分析】根据线面平行的判定(平面外一条直线与此平面内一条直线平行,则该直线与此平面平行)、异面直线的夹角、外接球等知识点逐项判断即可;
12.【答案】
【知识点】基本不等式;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:由均为正数,且,可得,
当且仅当时取等号,所以的最小值为.
故答案为:.
【分析】根据基本不等式(两个正数的算数平均数大于或等于它们的几何平均数),即可求解.
13.【答案】
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】解:由函数的图象,可得,解得,
又由,可得,解得,
因为,则,所以,
又因为将的图象向右平移 个单位后得到函数 的图象,
所以.
故答案为:.
【分析】根据题意,由函数的图象可得三角函数的周期,利用三角函数的周期计算公式可得,求得函数的解析式,结合三角函数的图象变换,即可求解.
14.【答案】
【知识点】组合几何体的面积、表面积、体积问题;旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;球的表面积与体积公式及应用
【解析】【解答】解:如图:
设上下截面小圆圆心分别为E,F,上底面截面小圆上一点A,连接OA,
因为球的表面积为,所以球的半径,所以,
又,,所以截面小圆半径,
根据“万能求积公式”可得所求几何体的体积为:.
故答案为:
【分析】先由球的表面积可得球的半径,再由勾股定理(直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方)求出截面小圆的半径,最后代入“万能求积公式”计算即可求解.
15.【答案】(1)解:因为,结合图形可知为的中点,
所以,,
因为,则,
所以,.
(2)解:因为,
因为向量与共线,则存在,使得,
即,所以,,解得.
【知识点】平面向量的共线定理;平面向量的基本定理
【解析】【分析】(1)分析可知为的中点,利用平面向量的线性运算法则(三角形法则)可得出关于、的表达式,结合平面向量的减法可得出关于、的表达式;三角形加法法则:,简记为首尾相连,起点指向终点.
(2)分析可知,存在,使得,根据平面向量的基本定理可得出关于、的方程组,即可解得实数的值.
(1)解:因为,结合图形可知为的中点,
所以,,
因为,则,
所以,.
(2)解:因为,
因为向量与共线,则存在,使得,
即,所以,,解得.
16.【答案】(1)解:,
∵角的终边经过点,
∴,
(2)解:
【知识点】任意角三角函数的定义;同角三角函数间的基本关系;同角三角函数基本关系的运用;运用诱导公式化简求值
【解析】【分析】(1)根据三角函数诱导公式与同角三角函数关系式化简即可,根据三角函数的定义求得的值,即可得得值;
(2)先根据三角函数诱导公式求出,再根据同角三角函数关系式化简求值即可.
(1),
∵角的终边经过点,
∴,
(2)
17.【答案】(1)由,解得.
(2)这组数据的平均数为.
中位数设为,则,解得.
(3)满意度评分值在内有人,其中男生3人,女生2人.记为,
记“满意度评分值为的人中随机抽取2人进行座谈,恰有1名女生”为事件,
从5人中抽取2人有:,,,,, ,,,,
所以总基本事件个数为10个,包含的基本事件个数为3个,
所以.
【知识点】频率分布直方图;古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】(1)根据频率直方图的性质进行求解;
(2)根据平均数和中位数的定义进行求解;
(3)根据古典概型的计算公式进行求解.
18.【答案】(1)解:,,
即
即,
所以由正弦定理可得,即,
由余弦定理可得,
又,所以.
(2)解:因为,
所以,
即,
又,则,所以,
所以,,
所以,
所以,故,,
故在中,由余弦定理可得,
则.
【知识点】解三角形;三角形中的几何计算;辅助角公式;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【分析】(1)由正弦定理得到,再利用余弦定理求出;
(2)在第一问的基础上,结合,利用三角恒等变换求出,进而由三角形面积公式得到,由余弦定理求出答案.
(1),,
即
即,
所以由正弦定理可得,即,
由余弦定理可得,
又,所以.
(2)因为,
所以,
即,
又,则,所以,
所以,,
所以,
所以,故,,
故在中,由余弦定理可得,
则.
19.【答案】解:(1)证明:因为,是的中点,所以,
故四边形是菱形,从而,
所以沿着翻折成后,,,
又因为,
所以平面,
由题意,易知,,
所以四边形是平行四边形,故,
所以平面;
(2) 因为平面,
所以与平面所成的角为,
由已知条件,可知,,
所以是正三角形,所以,
所以与平面所成的角为30°;
(3) 假设线段上是存在点,使得平面,
过点作交于,连结,,如下图:
所以,所以,,, 四点共面,
又因为平面,所以,
所以四边形为平行四边形,故,
所以为中点,
故在线段上存在点,使得平面,且.
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角
【解析】【分析】本题考查直线与平面垂直的判定,直线与平面平行的判定,直线与平面所成的角.(1)根据题意可证明四边形是菱形,利用菱形的性质可得,利用折叠的性质可得,,利用直线与平面垂直的判定定理可得平面,根据题意可证明四边形是平行四边形,根据平行四边形的性质可得:,据此可证明结论;
(2)根据平面,利用直线与平面所成角的定义可得:与平面所成的角为, 根据题意可推出是正三角形,利用正三角形的性质可求出与平面所成的角;
(3)假设线段上是存在点,使得平面,过点作交于,连结,,根据平面共线定理可得,,, 四点共面, 利用直线与平面平行的性质可得, 据此推出四边形为平行四边形,利用平行四边形的性质可推出为中点,进而可推出的值.
1 / 1广西柳州市第六中学2024-2025学年高二上学期开学考试数学试题
1.(2024高二上·柳州开学考)复数的虚部为( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【知识点】复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】解:,故该复数的虚部为2.
故选:D.
【分析】根据复数的除法运算(复数除法,将分母实数化,也就是把除法换算成乘法做,在分子分母同时乘上分母的共轭)和复数的虚部概念即可.
2.(2024高二上·柳州开学考)已知集合,则是的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.既不充分又不必要条件 D.充要条件
【答案】A
【知识点】集合间关系的判断;充分条件
【解析】【解答】解:若,则且,
所以或,故当时有,
而时,不一定是,
故是的充分而不必要条件.
故选:A.
【分析】首先根据已知条件求出的取值,当时判断是否正确,判断时,是否可能为,最后根据充分而不必要条件的定义进行求解.
3.(2024高二上·柳州开学考)已知个数的平均数为,方差为,则数据的平均数和方差分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】D
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:因为的平均数为,方差为,
所以数据的平均数为,方差为.
故答案为:D.
【分析】利用平均数与方差的性质求解即可.
4.(2024高二上·柳州开学考)已知,则的值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】C
【知识点】同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为,
所以.
故选:C.
【分析】将分式的分子和分母同时除以,然后利用三角函数的同角三角函数关系式进行弦化切,从而代入即可得解.
5.(2024高二上·柳州开学考)某学生参与一种答题游戏,需要从A,B,C三道试题中选出一道进行回答,回答正确即可获得奖品.若该学生选择A,B,C的概率分别为0.3,0.4,0.3,答对A,B,C的概率分别为0.4,0.5,0.6,则其获得奖品的概率为( )
A.0.5 B.0.55 C.0.6 D.0.75
【答案】A
【知识点】互斥事件与对立事件;相互独立事件
【解析】【解答】解:该学生获得奖品的概率为.
故选:A
【分析】利用互斥事件和独立事件的概率(如果事件A和B相互独立, 则它们的概率乘积等于它们同时发生的概率)求解.
6.(2024高二上·柳州开学考)已知,且,则的值为( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【知识点】空间向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:由题意,,
又,
故,解得.
故选:C.
【分析】转化,由空间向量数量积的坐标表示(对应分量相乘再相加)即可得解.
7.(2024高二上·柳州开学考)已知,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】函数单调性的性质;对数函数的图象与性质
【解析】【解答】解:因为在上单调递减,所以,即,
因为在上单调递增,所以,即,
因为在上单调递增,所以,即,
综上,.
故选:D
【分析】利用对数函数的单调性(若,则对数函数在上单调递减)求得的范围,根据指数函数的单调性(若,则指数函数在上单调递增)得的范围,即可比较大小.
8.(2024高二上·柳州开学考)已知函数,令,则下列说法正确的是( )
A.函数的增区间为
B.当有3个零点时,
C.当时,的所有零点之和为
D.当时,有1个零点
【答案】D
【知识点】函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:函数,结合二次函数和对数函数的图象和性质,作函数的图象如图所示,
对于选项A,由图象可知,函数的增区间为和,故A错误;
的零点,是函数和图象交点的横坐标,
对于选项B,由图象可知,当有3个零点时,,故B错误;
对于选项C,解方程可知,当时,有两个零点,和,所有零点之和为,故C错误;
对于选项D,当时,函数和的图象有1个交点,即有1个零点,故D正确.
故选:D
【分析】作出函数图象,数形结合判断函数单调区间和零点个数.
9.(2024高二上·柳州开学考)已知向量,,则( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则与的夹角为
D.若,则
【答案】A,D
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量数量积的坐标表示;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:对于A,,,即,所以,故选项A正确;
对于B,,,,故选项B错;
对于C,,,,故选项C错;
对于D,,,,故选项D正确.
故选:AD.
【分析】根据向量的坐标运算求解判断各选项.
10.(2024高二上·柳州开学考)已知直线是函数图象的一条对称轴,则( )
A.
B.的图象关于点对称
C.的图象关于直线对称
D.在上单调递减
【答案】B,C,D
【知识点】正弦函数的性质
【解析】【解答】解:因为直线是函数图象的一条对称轴,所以,即,又因为,所以,故A错误;当时,函数,所以函数的图象关于点对称,故B正确;因为,所以函数
故答案为:.的图象关于直线对称,故C正确;时,,函数单调递减,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】根据已知条件求出,从而求得函数的解析式,再根据选项逐项判断即可.
11.(2024高二上·柳州开学考)已知一个正八面体如图所示,,则( )
A.平面
B.点到平面的距离为1
C.异面直线与所成的角为
D.四棱锥外接球的表面积为
【答案】A,B,D
【知识点】棱柱/棱锥/棱台的侧面积、表面积及应用;异面直线所成的角;球内接多面体;直线与平面平行的判定
【解析】【解答】解:将正八面体置于一个正方体中,如图所示,该正八面体的顶点为正方体六个面的中心,,则正方体的边长为2,
由图可知,,
因为平面平面,所以平面,A正确.
连接,由图可知,点到平面的距离为,B正确.
由图可知,,则直线与所成角即与所成角,
因为为正三角形,所以,C错误.
四棱锥外接球的球心为正方形的中心,所以外接球的半径为1,
故四棱锥外接球的表面积为,D正确.
故选:ABD.
【分析】根据线面平行的判定(平面外一条直线与此平面内一条直线平行,则该直线与此平面平行)、异面直线的夹角、外接球等知识点逐项判断即可;
12.(2024高二上·柳州开学考)设均为正数,且,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】基本不等式;基本不等式在最值问题中的应用
【解析】【解答】解:由均为正数,且,可得,
当且仅当时取等号,所以的最小值为.
故答案为:.
【分析】根据基本不等式(两个正数的算数平均数大于或等于它们的几何平均数),即可求解.
13.(2024高二上·柳州开学考)函数的部分图象如图所示,将的图象向右平移个单位后得到函数的图象,则函数的解析式为 .
【答案】
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】解:由函数的图象,可得,解得,
又由,可得,解得,
因为,则,所以,
又因为将的图象向右平移 个单位后得到函数 的图象,
所以.
故答案为:.
【分析】根据题意,由函数的图象可得三角函数的周期,利用三角函数的周期计算公式可得,求得函数的解析式,结合三角函数的图象变换,即可求解.
14.(2024高二上·柳州开学考)18世纪英国数学家辛卜森运用定积分,推导出了现在中学数学教材中柱、锥、球、台等几何体的统一体积公式(其中,,,分别为的上底面面积、下底面面积、中截面面积和高),我们也称为“万能求积公式”.例如,已知球的半径为,可得该球的体积为;已知正四棱锥的底面边长为,高为,可得该正四棱锥的体积为.类似地,运用该公式求解下列问题:如图,已知球的表面积为,若用距离球心都为1cm的两个平行平面去截球,则夹在这两个平行平面之间的几何体的体积为 .
【答案】
【知识点】组合几何体的面积、表面积、体积问题;旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;球的表面积与体积公式及应用
【解析】【解答】解:如图:
设上下截面小圆圆心分别为E,F,上底面截面小圆上一点A,连接OA,
因为球的表面积为,所以球的半径,所以,
又,,所以截面小圆半径,
根据“万能求积公式”可得所求几何体的体积为:.
故答案为:
【分析】先由球的表面积可得球的半径,再由勾股定理(直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方)求出截面小圆的半径,最后代入“万能求积公式”计算即可求解.
15.(2024高二上·柳州开学考)已知在中,点在线段上,且,延长到,使.设,.
(1)用、表示向量、;
(2)若向量与共线,求的值.
【答案】(1)解:因为,结合图形可知为的中点,
所以,,
因为,则,
所以,.
(2)解:因为,
因为向量与共线,则存在,使得,
即,所以,,解得.
【知识点】平面向量的共线定理;平面向量的基本定理
【解析】【分析】(1)分析可知为的中点,利用平面向量的线性运算法则(三角形法则)可得出关于、的表达式,结合平面向量的减法可得出关于、的表达式;三角形加法法则:,简记为首尾相连,起点指向终点.
(2)分析可知,存在,使得,根据平面向量的基本定理可得出关于、的方程组,即可解得实数的值.
(1)解:因为,结合图形可知为的中点,
所以,,
因为,则,
所以,.
(2)解:因为,
因为向量与共线,则存在,使得,
即,所以,,解得.
16.(2024高二上·柳州开学考)已知
(1)若角的终边过点,求;
(2)若,求的值.
【答案】(1)解:,
∵角的终边经过点,
∴,
(2)解:
【知识点】任意角三角函数的定义;同角三角函数间的基本关系;同角三角函数基本关系的运用;运用诱导公式化简求值
【解析】【分析】(1)根据三角函数诱导公式与同角三角函数关系式化简即可,根据三角函数的定义求得的值,即可得得值;
(2)先根据三角函数诱导公式求出,再根据同角三角函数关系式化简求值即可.
(1),
∵角的终边经过点,
∴,
(2)
17.(2024高二上·柳州开学考)某城市交通部门为了对该城市共享单车加强监管,随机选取了100人就该城市共享单车的推行情况进行问卷调查,并将问卷中的这100人根据其满意度评分值(百分制)按照分成5组,制成如图所示频率分直方图.
(1)求图中的值;
(2)求这组数据的平均数和中位数;
(3)已知满意度评分值在内的男生数与女生数的比为3:2,若在满意度评分值为的人中随机抽取2人进行座谈,求2人均为男生的概率.
【答案】(1)由,解得.
(2)这组数据的平均数为.
中位数设为,则,解得.
(3)满意度评分值在内有人,其中男生3人,女生2人.记为,
记“满意度评分值为的人中随机抽取2人进行座谈,恰有1名女生”为事件,
从5人中抽取2人有:,,,,, ,,,,
所以总基本事件个数为10个,包含的基本事件个数为3个,
所以.
【知识点】频率分布直方图;古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】(1)根据频率直方图的性质进行求解;
(2)根据平均数和中位数的定义进行求解;
(3)根据古典概型的计算公式进行求解.
18.(2024高二上·柳州开学考)已知的角A,B,C的对边分别为a,b,c,,,满足.
(1)求A;
(2)若的面积为,且,点D为边BC的中点,求AD的长.
【答案】(1)解:,,
即
即,
所以由正弦定理可得,即,
由余弦定理可得,
又,所以.
(2)解:因为,
所以,
即,
又,则,所以,
所以,,
所以,
所以,故,,
故在中,由余弦定理可得,
则.
【知识点】解三角形;三角形中的几何计算;辅助角公式;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【分析】(1)由正弦定理得到,再利用余弦定理求出;
(2)在第一问的基础上,结合,利用三角恒等变换求出,进而由三角形面积公式得到,由余弦定理求出答案.
(1),,
即
即,
所以由正弦定理可得,即,
由余弦定理可得,
又,所以.
(2)因为,
所以,
即,
又,则,所以,
所以,,
所以,
所以,故,,
故在中,由余弦定理可得,
则.
19.(2024高二上·柳州开学考)如图,已知等腰梯形中,,,是的中点,,将沿着翻折成,使平面平面.
(1)求证:平面;
(2)求与平面所成的角;
(3)在线段上是否存在点,使得平面,若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】解:(1)证明:因为,是的中点,所以,
故四边形是菱形,从而,
所以沿着翻折成后,,,
又因为,
所以平面,
由题意,易知,,
所以四边形是平行四边形,故,
所以平面;
(2) 因为平面,
所以与平面所成的角为,
由已知条件,可知,,
所以是正三角形,所以,
所以与平面所成的角为30°;
(3) 假设线段上是存在点,使得平面,
过点作交于,连结,,如下图:
所以,所以,,, 四点共面,
又因为平面,所以,
所以四边形为平行四边形,故,
所以为中点,
故在线段上存在点,使得平面,且.
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定;直线与平面所成的角
【解析】【分析】本题考查直线与平面垂直的判定,直线与平面平行的判定,直线与平面所成的角.(1)根据题意可证明四边形是菱形,利用菱形的性质可得,利用折叠的性质可得,,利用直线与平面垂直的判定定理可得平面,根据题意可证明四边形是平行四边形,根据平行四边形的性质可得:,据此可证明结论;
(2)根据平面,利用直线与平面所成角的定义可得:与平面所成的角为, 根据题意可推出是正三角形,利用正三角形的性质可求出与平面所成的角;
(3)假设线段上是存在点,使得平面,过点作交于,连结,,根据平面共线定理可得,,, 四点共面, 利用直线与平面平行的性质可得, 据此推出四边形为平行四边形,利用平行四边形的性质可推出为中点,进而可推出的值.
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