广东省深圳市龙岗区平湖外国语学校2023-2024学年高一下学期期中考试数学试题
1.(2024高一下·龙岗期中)已知复数(为虚数单位),则复数z的虚部为( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:因为,所以z的虚部为.
故选:A.
【分析】利用复数乘法法则先求出复数,进而即可求出其虚部.
2.(2024高一下·龙岗期中)已知平面向量 , ,且 ,则 =( )
A.4 B.﹣6 C.﹣10 D.10
【答案】C
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:平面向量 , ,且 ,
∴1×(﹣4)=2m,
解得m=﹣2,
则 =1×(﹣2)+2×(﹣4)=﹣10,
故选:C
【分析】先根据向量的共线求出m的值,再根据向量的数量积求出即可
3.(2024高一下·龙岗期中)在中,角的对边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】解三角形;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:由余弦定理可得,
又因为,所以.
故选:B.
【分析】先根据余弦定理求得,进而即可求得C.
4.(2024高一下·龙岗期中)在中,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】正弦定理的应用
【解析】【解答】解:由正弦定理,可得
又因为,所以或.
故选:B.
【分析】利用正弦定理先求得sinA,进而可求得A.
5.(2024高一下·龙岗期中)已知某圆锥的底面半径是高的一半,则其侧面展开图的圆心角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征
【解析】【解答】解:设圆锥的底面半径为r,则高为2r,所以母线长为
设展开图的圆心角为,则 所以 .
故答案为:B.
【分析】根据圆锥与其展开图的对应关系,列出展开图弧长的等式,即可解得.
6.(2024高一下·龙岗期中)已知平面向量与的夹角为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:易知,,
因为平面向量与的夹角为 ,所以,
则,即.
故答案为:B.
【分析】先求,再根据向量的数量积公式及模长公式直接求解即可.
7.(2024高一下·龙岗期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a sin B=b cos A,a2=(b-c)2+4,则△ABC的面积是( )
A.1+ B.2+ C.2 D.2+2
【答案】A
【知识点】解三角形;正弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由正弦定理得sin A sin B=sin B cos A
因为0<B<π,所以sin B≠0,所以sin A=cos A,所以tan A=1.
又因为0<A<π,所以A=,所以由余弦定理得a2=b2+c2-2bc cos.
又因为a2=(b-c)2+4,所以bc=4+2,
所以S△ABC=bc sin A=1+.
故选:A.
【分析】利用正弦定理先求出A,进而利用余弦定理结合a2=(b-c)2+4,可求得bc的值,再利用三角形的面积公式S△ABC=bc sin A即可求出 △ABC的面积 .
8.(2024高一下·龙岗期中)中国南北朝时期的数学家、天文学家祖冲之、祖暅父子总结了魏晋时期著名数学家刘徽的有关工作,提出“幂势既同,则积不容异”.“幂”是截面积,“势”是几何体的高.详细点说就是,界于两个平行平面之间的两个几何体,被任一平行于这两个平面的平面所截,如果两个截面的面积相等,则这两个几何体的体积相等.上述原理在中国被称为祖暅原理.一个上底而边长为2,下底而边长为4,高为的正六棱台与一个不规则几何体满足“幂势既同”,则该不规则几何体的体积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】台体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:由祖暅原理可知,该不规则几何体的体积与正六棱台的体积相等,
所以
.
故选:B.
【分析】由祖暅原理可知该不规则几何体的体积与正六棱台的体积相等,根据棱台的体积公式求出正六棱台的体积,即可求出该不规则几何体的体积.
9.(2024高一下·龙岗期中)已知向量,,,下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,则在上的投影向量为
D.若,,则在上的投影向量为
【答案】A,C
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示;平面向量的投影向量;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:A、B、若,则,故选项A正确,选项B错误;
C、D、若,且,则,解得,
所以,所以,
故在上的投影向量为,故选项C正确,选项D错误.
故选:AC.
【分析】根据向量平行的坐标表示即可判断选项AB;由向量垂直的坐标表示结合已知条件先求出向量,进而得到向量,再根据投影向量公式即可求得在上的投影向量,可判断选项CD.
10.(2024高一下·龙岗期中)在正方体中,E,F,G分别为BC,,的中点,则( )
A.直线与直线AF异面
B.直线与平面AEF平行
C.平面AEF截正方体所得的截面是等腰梯形
D.三棱锥A-CEF的体积是正方体体积的
【答案】A,B,C
【知识点】异面直线的判定;空间中直线与平面之间的位置关系;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】
A、由图易知AF与异面,故选项A正确;
B、取的中点为M,连接、GM,因为A1A∥ME,且A1A=ME,所以四边形A1AEM是平行四边形,所以;因为GM∥BC1,EF∥BC1,所以,
因为,平面A1MG,平面AEF,
所以,从而,故选项B正确;
C、连接,,易知平面AEF截正方体所得的截面为等腰梯形,故选项C正确;
D、设正方体棱长为a,三棱锥A-CEF的体积,故选项D错误.
故选:ABC.
【分析】由图可直接判断选项A;证得,进而可证得,即可判断选项B;可知平面AEF截正方体所得的截面为四边形,判断四边形的具体形状即可判断选项C;根据三棱锥的体积公式算出三棱锥A-CEF的体积,进而可判断选项D.
11.(2024高一下·龙岗期中)已知复数(为虚数单位)在复平面内对应的点为,复数满足,则下列结论正确的是( )
A.点的坐标为 B.
C.的最大值为 D.的最小值为
【答案】A,B,C
【知识点】复数在复平面中的表示;复数的模;共轭复数;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:A、因为,所以,故选项A正确;
B、由题意可知,,故选项B正确;
C、因为,所以,
所以,
当且仅当时,等号成立,即的最大值为,故选项C正确;
D、,
当且仅当时,等号成立,即的最小值为,故选项D错误.
故选:ABC.
【分析】求出对应的点即可判断选项A;直接求出共轭复数即可判断选项B;利用复数模的三角不等式即可判断选项CD.
12.(2024高一下·龙岗期中)水平放置的的斜二测直观图是如图中的,已知,,则边的实际长度是 .
【答案】5
【知识点】斜二测画法直观图
【解析】【解答】解:如图所示,是 的原图形,
由题意可知,,
所以.
故答案为:5.
【分析】结合斜二测画法的性质画出原图形,结合“横不变,纵减半”的特点,可知AC和BC的长度,结合勾股定理即可求出AB边的实际长度.
13.(2024高一下·龙岗期中) 若(为虚数单位)是关于的实系数一元二次方程的一个虚根,则实数 .
【答案】-2
【知识点】方程的解与虚数根
【解析】【解答】解:因为(为虚数单位)是关于的实系数一元二次方程的一个虚根 ,
则(为虚数单位也是关于的实系数一元二次方程的一个虚根,则根据韦达定理有:,
解得:
故答案为:
【分析】本题主要考查实数系一元二次方程的虚根成对出现及韦达定理,根据实数系一元二次方程的虚根成对出现可得(为虚数单位也是关于的实系数一元二次方程的一个虚根,再运用韦达定理即可求解.
14.(2024高一下·龙岗期中)如图,正方形ABCD的边长为6,E是AB的中点,F是BC边上靠近点B的三等分点,AF与DE交于M,则 .
【答案】
【知识点】平面向量的线性运算;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【解答】解:设,,由题意可知,,,
所以,
,
所以
.
故答案为:.
【分析】令,作为基底,由题意可知,,利用向量的线性运算用,表示,再根据向量的数量积公式求 即可.
15.(2024高一下·龙岗期中)复平面内表示复数的点为.
(1)当实数取何值时,复数表示纯虚数?并写出的虚部;
(2)当点位于第四象限时,求实数的取值范围;
(3)当点位于直线上时,求实数的值.
【答案】(1)解:由题意可知,解得
所以当m=-1时,复数是纯虚数,
此时,z=-4i,所以z的虚部为.
(2)解:由题意可知,,解得.
所以当点位于第四象限,m的取值范围为(-∞,-1).
(3)解:由题意可知,,即m2-3m=0,解得或,
所以当点位于直线上时,或
【知识点】复数的基本概念;复数在复平面中的表示
【解析】【分析】(1)根据纯虚数的定义a=0且b≠0列式求出的值,进而求出复数z,再写出其虚部即可;
(2)根据复数的几何意义点位于第四象限时a>0且b<0,结合条件列出不等式组,计算即可求出m的取值范围;
(3)根据点Z位于直线上时可知a=b,即,计算即可求出实数m的值.
(1)依题意得,当且,即时,复数是纯虚数,虚部为.
(2)依题意,得且,解得.所以当时,点位于第四象限.
(3)依题意得当,即或时,点位于直线上.
16.(2024高一下·龙岗期中)如图,已知圆锥的底面半径,高,过上一点作平行于底面的截面,以该截面为底面挖去一个圆柱.
(1)若圆柱的底面半径,求剩余部分体积;
(2)试求圆柱侧面积的最大值.
【答案】(1)解:因为圆锥的底面半径,高.
所以圆锥体积.
设圆柱的高,则,即,解得,
所以圆柱体积,
剩余部分体积为,
(2)解:方法一:如图所示,作出圆锥、圆柱的轴截面,
其中,设,
设圆柱底面半径为,则,即
设圆柱的侧面积为S',
则
所以当时,有最大值为,
所以圆柱侧面积的最大值为.
方法二:如图所示,作出圆锥、圆柱的轴截面,
其中,
设圆柱底面半径为,则,即
设圆柱的侧面积为
所以当时,有最大值为.
所以圆柱侧面积的最大值为.
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用;柱体的体积公式及应用;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)利用相似比可求出圆柱的高,则剩余部分体积用圆锥的体积减去圆柱的体积计算即可,
(2)方法一:作出圆锥、圆柱的轴截面如图所示,设,利用相似比可表示出圆柱的底面半径,从而可表示出圆柱的侧面积,利用二次函数的性质即可求出其最大值,方法二:设圆柱底面半径为,然后利用相似表示出圆柱的高,从而可表示出圆柱的侧面积,利用二次函数的性质即可求出其最大值.
(1)因为圆锥的底面半径,高.
所以圆锥的母线长、
圆锥体积.
设圆柱的高,则,所以,
圆柱体积,
剩余部分体积为,
(2)方法一:作出圆锥、圆柱的轴截面如图所示,
其中,设,
设圆柱底面半径为,则,即
设圆柱的侧面积为
当时,有最大值为,
方法二:作出圆锥、圆柱的轴截面如图所示,
其中,
设圆柱底面半径为,则,即
设圆柱的侧面积为
当时,有最大值为.
17.(2024高一下·龙岗期中)如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,BC∥平面PAD,,E是PD的中点.
(1)求证:BC∥AD;
(2)求证:CE∥平面PAB.
【答案】(1)解:因为BC∥平面PAD,BC 平面ABCD,平面ABCD∩平面PAD=AD,
所以BC∥AD.
(2)证明:取PA的中点F,连接EF,BF,
因为E,F分别是PD,PA的中点,所以EF∥AD,,
又因为BC∥AD,且,
所以BC∥EF,BC=EF,所以四边形BCEF是平行四边形,所以EC∥FB,
因为EC 平面PAB,FB 平面PAB,
所以EC∥平面PAB.
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面平行的性质
【解析】【分析】(1)由BC∥平面PAD,根据线面平行的性质定理即可证得 BC∥AD ;
(2)取PA的中点F,连接EF,BF,利用中位线的性质,平行四边形的性质可得EC∥FB,利用线面平行的判断定理即可证明CE∥平面PAB .
(1)在四棱锥P﹣ABCD中,BC∥平面PAD,BC 平面ABCD,
平面ABCD∩平面PAD=AD,∴BC∥AD.
(2)取PA的中点F,连接EF,BF,∵E是PD的中点,
∴EF∥AD,,
又由(1)可得BC∥AD,且,∴BC∥EF,BC=EF,
∴四边形BCEF是平行四边形,∴EC∥FB,
∵EC 平面PAB,FB 平面PAB,
∴EC∥平面PAB.
18.(2024高一下·龙岗期中)如图.在锐角中,点D为边上一点,=,且,.
(1)求边的长;
(2)若点D为边BC的中点,求的面积.
(3)若AD为的平分线,求的面积.
【答案】(1)解:因为,所以
因为,所以
又,
在中,由正弦定理 可得
所以边的长为
(2)解:因为且, 所以,
所以.
在中,由正弦定理,可得, 即,
又因为点为边的中点,
所以
(3)解:因为为的平分线,由角平分线定理,可得,
设,
在中,由余弦定理可得
整理得,解得或(舍去),
所以,
由可知,此时为中点,
所以
【知识点】两角和与差的正弦公式;解三角形;正弦定理的应用;余弦定理的应用
【解析】【分析】(1)利用诱导公式先求出,进而求得,再由正弦定理即可求得
(2)先求得cosB,进而利用两角和的正弦公式求得sin, 再由正弦定理求得,根据为中点,得,即可求得三角形的面积;
(3)由角平分线定理可得,设,结合余弦定理求出t的值,求得, 即为中点,再根据(2)的结果即可得 面积.
(1)由, 可得,
所以
又,
在中,由正弦定理可得 即,
故边的长为
(2)由, 可得,
所以.
在中,由正弦定理,可得, 即,
又点为边的中点,
所以
(3)若为的平分线,由角平分线定理,可得,
设,
在中,由余弦定理可得
整理得,解得或(舍去),
故,
由可知,此时为中点,
故
19.(2024高一下·龙岗期中)已知是平面内任意两个非零不共线向量,过平面内任一点作,,以为原点,分别以射线为轴的正半轴,建立平面坐标系,如左图.我们把这个由基底确定的坐标系称为基底坐标系.当向量不垂直时,坐标系就是平面斜坐标系,简记为.对平面内任一点,连结,由平面向量基本定理可知,存在唯一实数对,使得,则称实数对为点在斜坐标系中的坐标.
今有斜坐标系(长度单位为米,如右图),且,设
(1)计算的大小;
(2)质点甲在上距点4米的点处,质点乙在上距点1米的点处,现在甲沿的方向,乙沿的方向同时以3米/小时的速度移动.
①若过2小时后质点甲到达点,质点乙到达点,请用,表示;
②若时刻,质点甲到达点,质点乙到达点,求两质点何时相距最短,并求出最短距离.
【答案】(1)因为,所以,,
又,所以.
所以,
即的大小为;
(2)①;②小时后,两质点相距最短,最短距离为米
①如图所示:
依题意,过2小时后质点甲到达点(在点左边),且有,
质点乙到达点,且有,故
②时刻时,质点甲到达点,质点乙到达点,
如图所示:
,则
,
所以两质点间的距离
,
因为,所以当时.取得最小值为,
所以小时后,两质点相距最短,最短距离为米
【知识点】平面向量加法运算;平面向量的综合题;向量加法的平行四边形法则
【解析】【分析】(1)由已知表示可用基底表示,通过展开计算即可;
(2)①通过以及计算可得;
②通过求得,再通过展开计算求出,利用一元二次方程及未知数的取值范围求最值.
1 / 1广东省深圳市龙岗区平湖外国语学校2023-2024学年高一下学期期中考试数学试题
1.(2024高一下·龙岗期中)已知复数(为虚数单位),则复数z的虚部为( )
A. B.2 C. D.
2.(2024高一下·龙岗期中)已知平面向量 , ,且 ,则 =( )
A.4 B.﹣6 C.﹣10 D.10
3.(2024高一下·龙岗期中)在中,角的对边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
4.(2024高一下·龙岗期中)在中,则等于( )
A. B. C. D.
5.(2024高一下·龙岗期中)已知某圆锥的底面半径是高的一半,则其侧面展开图的圆心角的大小为( )
A. B. C. D.
6.(2024高一下·龙岗期中)已知平面向量与的夹角为,,,则( )
A. B. C. D.
7.(2024高一下·龙岗期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a sin B=b cos A,a2=(b-c)2+4,则△ABC的面积是( )
A.1+ B.2+ C.2 D.2+2
8.(2024高一下·龙岗期中)中国南北朝时期的数学家、天文学家祖冲之、祖暅父子总结了魏晋时期著名数学家刘徽的有关工作,提出“幂势既同,则积不容异”.“幂”是截面积,“势”是几何体的高.详细点说就是,界于两个平行平面之间的两个几何体,被任一平行于这两个平面的平面所截,如果两个截面的面积相等,则这两个几何体的体积相等.上述原理在中国被称为祖暅原理.一个上底而边长为2,下底而边长为4,高为的正六棱台与一个不规则几何体满足“幂势既同”,则该不规则几何体的体积为( )
A. B. C. D.
9.(2024高一下·龙岗期中)已知向量,,,下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,则在上的投影向量为
D.若,,则在上的投影向量为
10.(2024高一下·龙岗期中)在正方体中,E,F,G分别为BC,,的中点,则( )
A.直线与直线AF异面
B.直线与平面AEF平行
C.平面AEF截正方体所得的截面是等腰梯形
D.三棱锥A-CEF的体积是正方体体积的
11.(2024高一下·龙岗期中)已知复数(为虚数单位)在复平面内对应的点为,复数满足,则下列结论正确的是( )
A.点的坐标为 B.
C.的最大值为 D.的最小值为
12.(2024高一下·龙岗期中)水平放置的的斜二测直观图是如图中的,已知,,则边的实际长度是 .
13.(2024高一下·龙岗期中) 若(为虚数单位)是关于的实系数一元二次方程的一个虚根,则实数 .
14.(2024高一下·龙岗期中)如图,正方形ABCD的边长为6,E是AB的中点,F是BC边上靠近点B的三等分点,AF与DE交于M,则 .
15.(2024高一下·龙岗期中)复平面内表示复数的点为.
(1)当实数取何值时,复数表示纯虚数?并写出的虚部;
(2)当点位于第四象限时,求实数的取值范围;
(3)当点位于直线上时,求实数的值.
16.(2024高一下·龙岗期中)如图,已知圆锥的底面半径,高,过上一点作平行于底面的截面,以该截面为底面挖去一个圆柱.
(1)若圆柱的底面半径,求剩余部分体积;
(2)试求圆柱侧面积的最大值.
17.(2024高一下·龙岗期中)如图所示,在四棱锥P﹣ABCD中,BC∥平面PAD,,E是PD的中点.
(1)求证:BC∥AD;
(2)求证:CE∥平面PAB.
18.(2024高一下·龙岗期中)如图.在锐角中,点D为边上一点,=,且,.
(1)求边的长;
(2)若点D为边BC的中点,求的面积.
(3)若AD为的平分线,求的面积.
19.(2024高一下·龙岗期中)已知是平面内任意两个非零不共线向量,过平面内任一点作,,以为原点,分别以射线为轴的正半轴,建立平面坐标系,如左图.我们把这个由基底确定的坐标系称为基底坐标系.当向量不垂直时,坐标系就是平面斜坐标系,简记为.对平面内任一点,连结,由平面向量基本定理可知,存在唯一实数对,使得,则称实数对为点在斜坐标系中的坐标.
今有斜坐标系(长度单位为米,如右图),且,设
(1)计算的大小;
(2)质点甲在上距点4米的点处,质点乙在上距点1米的点处,现在甲沿的方向,乙沿的方向同时以3米/小时的速度移动.
①若过2小时后质点甲到达点,质点乙到达点,请用,表示;
②若时刻,质点甲到达点,质点乙到达点,求两质点何时相距最短,并求出最短距离.
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:因为,所以z的虚部为.
故选:A.
【分析】利用复数乘法法则先求出复数,进而即可求出其虚部.
2.【答案】C
【知识点】平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:平面向量 , ,且 ,
∴1×(﹣4)=2m,
解得m=﹣2,
则 =1×(﹣2)+2×(﹣4)=﹣10,
故选:C
【分析】先根据向量的共线求出m的值,再根据向量的数量积求出即可
3.【答案】B
【知识点】解三角形;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:由余弦定理可得,
又因为,所以.
故选:B.
【分析】先根据余弦定理求得,进而即可求得C.
4.【答案】B
【知识点】正弦定理的应用
【解析】【解答】解:由正弦定理,可得
又因为,所以或.
故选:B.
【分析】利用正弦定理先求得sinA,进而可求得A.
5.【答案】B
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征
【解析】【解答】解:设圆锥的底面半径为r,则高为2r,所以母线长为
设展开图的圆心角为,则 所以 .
故答案为:B.
【分析】根据圆锥与其展开图的对应关系,列出展开图弧长的等式,即可解得.
6.【答案】B
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:易知,,
因为平面向量与的夹角为 ,所以,
则,即.
故答案为:B.
【分析】先求,再根据向量的数量积公式及模长公式直接求解即可.
7.【答案】A
【知识点】解三角形;正弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由正弦定理得sin A sin B=sin B cos A
因为0<B<π,所以sin B≠0,所以sin A=cos A,所以tan A=1.
又因为0<A<π,所以A=,所以由余弦定理得a2=b2+c2-2bc cos.
又因为a2=(b-c)2+4,所以bc=4+2,
所以S△ABC=bc sin A=1+.
故选:A.
【分析】利用正弦定理先求出A,进而利用余弦定理结合a2=(b-c)2+4,可求得bc的值,再利用三角形的面积公式S△ABC=bc sin A即可求出 △ABC的面积 .
8.【答案】B
【知识点】台体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:由祖暅原理可知,该不规则几何体的体积与正六棱台的体积相等,
所以
.
故选:B.
【分析】由祖暅原理可知该不规则几何体的体积与正六棱台的体积相等,根据棱台的体积公式求出正六棱台的体积,即可求出该不规则几何体的体积.
9.【答案】A,C
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示;平面向量的投影向量;平面向量垂直的坐标表示
【解析】【解答】解:A、B、若,则,故选项A正确,选项B错误;
C、D、若,且,则,解得,
所以,所以,
故在上的投影向量为,故选项C正确,选项D错误.
故选:AC.
【分析】根据向量平行的坐标表示即可判断选项AB;由向量垂直的坐标表示结合已知条件先求出向量,进而得到向量,再根据投影向量公式即可求得在上的投影向量,可判断选项CD.
10.【答案】A,B,C
【知识点】异面直线的判定;空间中直线与平面之间的位置关系;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】
A、由图易知AF与异面,故选项A正确;
B、取的中点为M,连接、GM,因为A1A∥ME,且A1A=ME,所以四边形A1AEM是平行四边形,所以;因为GM∥BC1,EF∥BC1,所以,
因为,平面A1MG,平面AEF,
所以,从而,故选项B正确;
C、连接,,易知平面AEF截正方体所得的截面为等腰梯形,故选项C正确;
D、设正方体棱长为a,三棱锥A-CEF的体积,故选项D错误.
故选:ABC.
【分析】由图可直接判断选项A;证得,进而可证得,即可判断选项B;可知平面AEF截正方体所得的截面为四边形,判断四边形的具体形状即可判断选项C;根据三棱锥的体积公式算出三棱锥A-CEF的体积,进而可判断选项D.
11.【答案】A,B,C
【知识点】复数在复平面中的表示;复数的模;共轭复数;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:A、因为,所以,故选项A正确;
B、由题意可知,,故选项B正确;
C、因为,所以,
所以,
当且仅当时,等号成立,即的最大值为,故选项C正确;
D、,
当且仅当时,等号成立,即的最小值为,故选项D错误.
故选:ABC.
【分析】求出对应的点即可判断选项A;直接求出共轭复数即可判断选项B;利用复数模的三角不等式即可判断选项CD.
12.【答案】5
【知识点】斜二测画法直观图
【解析】【解答】解:如图所示,是 的原图形,
由题意可知,,
所以.
故答案为:5.
【分析】结合斜二测画法的性质画出原图形,结合“横不变,纵减半”的特点,可知AC和BC的长度,结合勾股定理即可求出AB边的实际长度.
13.【答案】-2
【知识点】方程的解与虚数根
【解析】【解答】解:因为(为虚数单位)是关于的实系数一元二次方程的一个虚根 ,
则(为虚数单位也是关于的实系数一元二次方程的一个虚根,则根据韦达定理有:,
解得:
故答案为:
【分析】本题主要考查实数系一元二次方程的虚根成对出现及韦达定理,根据实数系一元二次方程的虚根成对出现可得(为虚数单位也是关于的实系数一元二次方程的一个虚根,再运用韦达定理即可求解.
14.【答案】
【知识点】平面向量的线性运算;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【解答】解:设,,由题意可知,,,
所以,
,
所以
.
故答案为:.
【分析】令,作为基底,由题意可知,,利用向量的线性运算用,表示,再根据向量的数量积公式求 即可.
15.【答案】(1)解:由题意可知,解得
所以当m=-1时,复数是纯虚数,
此时,z=-4i,所以z的虚部为.
(2)解:由题意可知,,解得.
所以当点位于第四象限,m的取值范围为(-∞,-1).
(3)解:由题意可知,,即m2-3m=0,解得或,
所以当点位于直线上时,或
【知识点】复数的基本概念;复数在复平面中的表示
【解析】【分析】(1)根据纯虚数的定义a=0且b≠0列式求出的值,进而求出复数z,再写出其虚部即可;
(2)根据复数的几何意义点位于第四象限时a>0且b<0,结合条件列出不等式组,计算即可求出m的取值范围;
(3)根据点Z位于直线上时可知a=b,即,计算即可求出实数m的值.
(1)依题意得,当且,即时,复数是纯虚数,虚部为.
(2)依题意,得且,解得.所以当时,点位于第四象限.
(3)依题意得当,即或时,点位于直线上.
16.【答案】(1)解:因为圆锥的底面半径,高.
所以圆锥体积.
设圆柱的高,则,即,解得,
所以圆柱体积,
剩余部分体积为,
(2)解:方法一:如图所示,作出圆锥、圆柱的轴截面,
其中,设,
设圆柱底面半径为,则,即
设圆柱的侧面积为S',
则
所以当时,有最大值为,
所以圆柱侧面积的最大值为.
方法二:如图所示,作出圆锥、圆柱的轴截面,
其中,
设圆柱底面半径为,则,即
设圆柱的侧面积为
所以当时,有最大值为.
所以圆柱侧面积的最大值为.
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用;柱体的体积公式及应用;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)利用相似比可求出圆柱的高,则剩余部分体积用圆锥的体积减去圆柱的体积计算即可,
(2)方法一:作出圆锥、圆柱的轴截面如图所示,设,利用相似比可表示出圆柱的底面半径,从而可表示出圆柱的侧面积,利用二次函数的性质即可求出其最大值,方法二:设圆柱底面半径为,然后利用相似表示出圆柱的高,从而可表示出圆柱的侧面积,利用二次函数的性质即可求出其最大值.
(1)因为圆锥的底面半径,高.
所以圆锥的母线长、
圆锥体积.
设圆柱的高,则,所以,
圆柱体积,
剩余部分体积为,
(2)方法一:作出圆锥、圆柱的轴截面如图所示,
其中,设,
设圆柱底面半径为,则,即
设圆柱的侧面积为
当时,有最大值为,
方法二:作出圆锥、圆柱的轴截面如图所示,
其中,
设圆柱底面半径为,则,即
设圆柱的侧面积为
当时,有最大值为.
17.【答案】(1)解:因为BC∥平面PAD,BC 平面ABCD,平面ABCD∩平面PAD=AD,
所以BC∥AD.
(2)证明:取PA的中点F,连接EF,BF,
因为E,F分别是PD,PA的中点,所以EF∥AD,,
又因为BC∥AD,且,
所以BC∥EF,BC=EF,所以四边形BCEF是平行四边形,所以EC∥FB,
因为EC 平面PAB,FB 平面PAB,
所以EC∥平面PAB.
【知识点】直线与平面平行的判定;直线与平面平行的性质
【解析】【分析】(1)由BC∥平面PAD,根据线面平行的性质定理即可证得 BC∥AD ;
(2)取PA的中点F,连接EF,BF,利用中位线的性质,平行四边形的性质可得EC∥FB,利用线面平行的判断定理即可证明CE∥平面PAB .
(1)在四棱锥P﹣ABCD中,BC∥平面PAD,BC 平面ABCD,
平面ABCD∩平面PAD=AD,∴BC∥AD.
(2)取PA的中点F,连接EF,BF,∵E是PD的中点,
∴EF∥AD,,
又由(1)可得BC∥AD,且,∴BC∥EF,BC=EF,
∴四边形BCEF是平行四边形,∴EC∥FB,
∵EC 平面PAB,FB 平面PAB,
∴EC∥平面PAB.
18.【答案】(1)解:因为,所以
因为,所以
又,
在中,由正弦定理 可得
所以边的长为
(2)解:因为且, 所以,
所以.
在中,由正弦定理,可得, 即,
又因为点为边的中点,
所以
(3)解:因为为的平分线,由角平分线定理,可得,
设,
在中,由余弦定理可得
整理得,解得或(舍去),
所以,
由可知,此时为中点,
所以
【知识点】两角和与差的正弦公式;解三角形;正弦定理的应用;余弦定理的应用
【解析】【分析】(1)利用诱导公式先求出,进而求得,再由正弦定理即可求得
(2)先求得cosB,进而利用两角和的正弦公式求得sin, 再由正弦定理求得,根据为中点,得,即可求得三角形的面积;
(3)由角平分线定理可得,设,结合余弦定理求出t的值,求得, 即为中点,再根据(2)的结果即可得 面积.
(1)由, 可得,
所以
又,
在中,由正弦定理可得 即,
故边的长为
(2)由, 可得,
所以.
在中,由正弦定理,可得, 即,
又点为边的中点,
所以
(3)若为的平分线,由角平分线定理,可得,
设,
在中,由余弦定理可得
整理得,解得或(舍去),
故,
由可知,此时为中点,
故
19.【答案】(1)因为,所以,,
又,所以.
所以,
即的大小为;
(2)①;②小时后,两质点相距最短,最短距离为米
①如图所示:
依题意,过2小时后质点甲到达点(在点左边),且有,
质点乙到达点,且有,故
②时刻时,质点甲到达点,质点乙到达点,
如图所示:
,则
,
所以两质点间的距离
,
因为,所以当时.取得最小值为,
所以小时后,两质点相距最短,最短距离为米
【知识点】平面向量加法运算;平面向量的综合题;向量加法的平行四边形法则
【解析】【分析】(1)由已知表示可用基底表示,通过展开计算即可;
(2)①通过以及计算可得;
②通过求得,再通过展开计算求出,利用一元二次方程及未知数的取值范围求最值.
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