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期中同步练习卷-2024-2025学年高一数学下学期人教A版(2019)必修第二册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.复数在复平面内对应的点在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
2.已知向量,,且,则的最大值为( )
A.1 B.2 C. D.4
3.已知,与的夹角为,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.在中,已知为上一点,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
5.若,其中是虚数单位,且,设,则为( )
A.2 B. C.6 D.
6.已知在三棱锥中,,且为等边三角形,则二面角的正切值为( )
A. B. C. D.2
7.欧拉公式(其中为虚数单位,),是由瑞士著名数学家欧拉创立的,公式将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数与指数的数的关联,在复变函数论里面占有非常重要的地位,被誉为数学中的天桥.依据欧拉公式,的共轭复数为( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,在棱长为1的正方体中,点分别是棱的中点,是侧面内一点,若平面,则线段长度的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知向量和均不共线,且,则向量可以是( )
A.
B.
C.
D.
10.已知,是复数,则以下结论错误的是( )
A.若,则,且
B.若,则,且
C.若,则向量和重合
D.若,则
11.设m,n,l是三条不同的直线,是两个不同的平面.下列命题中正确的是( )
A.若,,,则
B.若,,,则
C.若,,,,则
D.若,则存在直线,使
三、填空题
12.已知锐角的内角的对边分别为,若且,则的面积的取值范围为 .
13.如图,在三棱台中,平面平面ABC,,,.则DC与平面ABC所成线面角大小为 .
14.如图,已知是棱长为a的正方体,E为的中点,F为上一点,则三棱锥的体积为
四、解答题
15.设实部为正数的复数,满足,且复数在复平面上对应的点在第一、三象限的角平分线上.
(1)求复数;
(2)若为纯虚数,求实数的值.
16.设,是两个不共线的向量,已知,,.
(1)求证:,,三点共线;
(2)若,且,求实数的值.
17.已知a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,且.
(1)求A;
(2)若的面积为,求的值.
18.如图,已知长方体中,,.
(1)求证:与是异面直线;
(2)求异面直线与所成角的余弦值.
19.如图,已知四棱柱的底面为平行四边形,四边形为矩形,平面平面,为线段的中点,且.
(1)求证:平面;
(2)若,,直线与平面所成的角为,求点E到平面的距离.
《期中同步练习卷-2024-2025学年高一数学下学期人教A版(2019)必修第二册》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B A C D B A B AC AC
题号 11
答案 CD
1.B
【分析】利用复数的四则运算化简,利用复数的几何意义即可得解.
【详解】由复数,
可得其在复平面内对应的点为,位于第二象限.
故选:B.
2.B
【分析】根据向量的坐标运算和平行关系得到的关系,再利用基本不等式的推论即可得解.
【详解】由题意得,,,
因为,所以,即.
所以,即,当且仅当,时等号成立.
所以的最大值为2.
故选:B.
3.A
【分析】利用向量数量积公式计算可得答案.
【详解】.
故选:A.
4.C
【分析】根据题意,可得,,则,运算得解.
【详解】如图,由,,则,
,,
,
则.
故选:C.
5.D
【分析】化简可得,然后根据复数相等的条件列出关系式,求出的值,根据共轭复数的概念以及复数的求模运算,即可得出答案.
【详解】由得,,
所以且,
解得,,
所以,,
所以.
故选:D.
6.B
【分析】根据题意可得三角形全等,即可求解长度关系,根据等腰可得即为二面角的平面角,即可利用三角形边角关系求解.
【详解】由以及可得故,
进而可得,不妨设,
取中点,连接,
故,故即为二面角的平面角,
由于平面,
故平面,平面,故,
故选:B
7.A
【分析】直接计算得到,再计算共轭复数得到答案.
【详解】,故.
故选:A.
8.B
【分析】根据线面平行的条件构造面面平行从而得到点的轨迹,在根据平面几何知识求出的范围.
【详解】如图,取的中点,的中点,连接,显然,且,
所以四边形为平行四边形,所以,又因为平面,
平面,所以平面,因为,平面,
平面,所以平面,又因为,所以平面平面,
因为平面,所以平面,点在侧面上,所以点位于线段上,
因为,
,所以当点位于点时,最大,
当点位于的中点时,最小,
此时,
所以,所以线段长度的取值范围是.
故选:B
9.AC
【分析】根据条件可得不共线,结合共线向量的坐标表示可得结果.
【详解】由题意得,不共线.
A.∵,∴不共线,A正确.
B.∵,∴,故为共线向量,B错误.
C. ∵,∴不共线,C正确.
D.∵,∴,故为共线向量,D错误.
故选:AC.
10.AC
【分析】A选项,根据复数的运算判断;B选项,根据复数的模判断;C选项,根据复数的几何意义判断;D选项,根据共轭复数的定义判断.
【详解】A中只能说明,不一定有,故A错误;
B中,说明,即,故B正确;
C中,说明,但与方向不一定相同,故C错误;
D中,则,故,故D正确.
故选:AC.
11.CD
【分析】A,B,C,D四个选项已知条件都是面面垂直,因此利用面面垂直的性质定理判断即可.
【详解】对于A,可能为平行、垂直、异面直线,故A错误;
对于B,缺少了条件,故B错误;
对于C,选项具备了面面垂直的性质定理的全部条件,故C正确;
对于D,当且直线m与两平面的交线垂直时,一 定有,故D正确.
故选:CD.
12.
【分析】根据正弦定理角化边以及余弦定理可得,从而求得的外接圆半径,再利用正弦定理和三角形面积公式,将边化成角,替换掉,根据锐角三角形求出的范围即可求解.
【详解】由得,,
所以,即,
所以,所以.
设的外接圆半径为,由正弦定理得.
所以,
又,所以
由是锐角三角形得,,解得,
所以,所以.
故答案为:.
13.
【分析】过作作,可得出线面角,再过作于,连接,在三个直角三角形中,分别计算,,,进而得出,即可求解.
【详解】
因为平面平面ABC,且平面平面ABC,
所以,过点作于,且面,
所以平面ABC,则为DC与平面ABC所成的线面角,
过作于,连接,
由面,故,而且都在面内,
所以面,面,则,
在中,,
在中,,
在中,,
所以,即,
解得,
所以,即DC与平面ABC所成线面角大小为.
故答案为:
14./
【分析】根据锥体体积公式求解.
【详解】由已知,
所以,
三棱锥的高等于,,
所以,
又因为,
所以.
故答案为:.
15.(1);
(2).
【分析】(1)利用复数的运算法则、模长公式及几何意义计算即可;
(2)利用共轭复数的概念及复数的四则运算计算即可.
【详解】(1)设,,,由题意:①
计算,得②
①②联立,解得,得.
(2),
所以且,解得.
16.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先根据向量的线性运算,求得,再判断与的关系,即可证明.
(2)根据向量平行的结论,求参数的值.
【详解】(1)由已知,得.
因为,所以.
又与有公共点,所以,,三点共线.
(2)由(1),知,若,
且,可设(),
所以,即.
又,是两个不共线的向量,所以,解得.
17.(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,再借助辅助角公式求得,可求角;
(2)由(1)的结论,利用三角形面积公式、余弦定理求出即可作答.
【详解】(1)中,,由正弦定理得,
又,则有,
由,,则,得,
由,则,得
(2),则,由,得,
由余弦定理,
得,得.
18.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据题意结合异面直线的判定定理分析证明;
(2)连接,分析可知为异面直线与所成的角(或其补角),结合余弦定理运算求解.
【详解】(1)因为平面,平面,直线,平面,
由异面直线的判定定理可得与是异面直线.
(2)如图,连接,
因为,,可知四边形为平行四边形,
则,即为异面直线与所成的角(或其补角),
连接,由已知可得,,
则.
所以异面直线与所成角的余弦值为.
19.(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据面面垂直的性质以及直角三角形的性质得线线垂直,即可利用线面垂直的判定定理证明即可
(2)根据已知条件求,,利用等体积法即可求解点到平面的距离.
【详解】(1)在中,为线段的中点,且,
∴,∴为直角三角形,且,∴.
∵底面为平行四边形,∴,∴.
∵四边形为矩形,∴,
又平面平面,平面平面,平面,
∴平面.
∵平面,∴.
∵,,平面,∴平面.
(2)∵平面,∴,为直线与平面所成的角,∴,
∴,,∴.
由(1)知平面,又平面,∴.
∵,,∴,
∴.
在中,,,∴.
连接,由于为线段的中点,则,
由于,
设点E到平面的距离为d,
则,∴,即点到平面的距离为.
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