湖南省株洲市第十三中学2024—2025学年高一下学期期末摸底考试数学试题(B)
一、单项选择题:本题共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.
1.(2025高一下·株洲期末)已知,则( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【解答】解:由,可得,
所以.
故答案为:B.
【分析】用共轭复数化简分母,将除法转化为乘法;利用简化分子;最后套用模的公式,一步计算出结果。.
2.(2025高一下·株洲期末)已知向量,且,则实数的值为( )
A.1 B. C.4 D.
【答案】C
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解:由题意可得.
故答案为:C.
【分析】向量平行的核心判定是 “坐标交叉相乘相等”,这是平面向量平行的充要条件,直接关联两个向量的坐标分量,明确向量a.b的坐标,将对应分量代入判定式,通过简单乘法运算即可解出t。
3.(2025高一下·株洲期末)“”是“”的( )
A.必要而不充分条件 B.充分而不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:若,则,即,得不出,如,
所以“”不是“”的充分条件;
若,则,可得,即,
所以“”是“”的必要条件;
所以“”是“”的必要而不充分条件,
故答案为:A.
【分析】从条件出发,推导角度关系的多样性,说明充分性不成立,从结论出发,代入角度关系验证条件成立,说明必要性成立。
4.(2025高一下·株洲期末),是两个平面,m,n是两条直线,则( )
A.如果,,那么
B.如果,,m,n是异面直线,那么n与相交
C.如果,,那么
D.如果,n与相交,那么m,n是异面直线
【答案】C
【知识点】直线与平面平行的性质;平面与平面平行的性质
【解析】【解答】解:如果,,那么或相交或异面,A选项错误;
如果,,m,n是异面直线,那么n与相交或平行,B选项错误;
如果,,那么无交点,所以,C选项正确;
如果,n与相交,那么m,n是异面直线或相交直线,D选项错误;
故答案为:C.
【分析】 A:平行于同一平面的直线,位置关系多样。
B:平面外直线与平面内异面直线,直线可与平面平行 / 相交。
C:面面平行,线面无公共点,线面平行。
D:线面平行与线面相交的直线,位置关系可异面 / 相交。
5.(2025高一下·株洲期末)已知某圆锥的外接球的体积为,若球心到该圆锥底面的距离为,则该圆锥体积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:设圆锥的外接球半径为,则,解得,
所以,圆锥的底面半径为,
所以,当圆锥的高为时,圆锥的体积最大,
且其最大值为.
故答案为:B.
【分析】外接球半径计算:利用球体积公式求出R = 5。
圆锥底面半径推导:通过球心、圆锥底面圆心、底面圆周点的直角三角形,勾股定理求r = 3。
圆锥体积最值分析:圆锥高最大时体积最大(高为R + d),代入体积公式得最大值。
6.(2025高一下·株洲期末)已知函数,是函数的一个零点,直线与是图象的两条对称轴,则当取最小值时,在上的最大值为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:设的最小正周期为,
则由题意知,所以,
解得,
又,所以,解得,
既需要满足,又需要满足,
所以的最小值为3,
此时.
由于是函数的一个零点,所以,
解得,又,所以,,
故.
由,得,
故当时,函数取得最大值,
且.
故答案为:A.
【分析】1. 周期与 最小值:利用对称轴间距、零点与对称轴的位置关系,结合周期公式,联立得最小。
2. 相位 求解:代入零点条件,结合 确定。
3. 区间最大值分析:分析的取值范围后求正弦函数最大值。
7.(2025高一下·株洲期末)如图1,三棱锥的高,底面在斜二测画法下的直观图如图2所示,其中为的中点,且,.则三棱锥的体积为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【知识点】斜二测画法直观图;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:斜二测画法中,→ 原底面( 轴长度不变 ),
斜二测中→ 原底面 边上的高( 轴长度放大为2倍 ),
由勾股定理,底面三角形腰长(如 ):
故 为等边三角形(三边均为2 ),面积:
三棱锥体积公式:底高,其中高,底面积,
故:
故答案为:B.
【分析】1. 斜二测画法还原:利用斜二测规则( 轴长度不变, 轴长度放大2倍 ),还原底面三角形的边长与高。
2. 底面面积计算:通过勾股定理判断三角形为等边三角形,代入面积公式。
3. 三棱锥体积计算:利用体积公式底高,代入底面积与高( )得结果。
8.(2025高一下·株洲期末)设锐角的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,且,则下列命题正确的个数为( )
①; ②的外接圆的面积是;
③的面积的最大值是; ④的取值范围是.
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【知识点】函数的值域;解三角形;正弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】对于①,因为,
由正弦定理得,
所以,
因为,所以,,又因为,,故①正确;
对于②,设的外接圆的半径为,由正弦定理可得,
解得,则的外接圆的面积是,故②正确;
对于③,由余弦定理得,整理得,
即,当且仅当时等号成立,
所以的面积为,当且仅当时等号成立,
即的面积的最大值是,故③正确;
对于④,由正弦定理得,
则,
所以
,
因为是锐角三角形,所以,
可得,,所以,
所以,即的取值范围是,故④错误.
故答案为:B.
【分析】1.角的求解:边化角后利用三角恒等式( )简化,直接求角 .
2.外接圆:正弦定理求半径,快速计算面积.
3.面积最值:余弦定理结合基本不等式( ),限定 最大值.
4.边长范围:正弦定理化边为角,结合锐角三角形的角约束( 三个角均小于 ),求解三角函数值域.
二、多项选择题:本题共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.(2025高一下·株洲期末)抽样调查得到10个样本数据, 记作, 计算得平均数, 方差 现去掉一个最大值10,和一个最小值4后,对新数据下列说法正确的是 ( )
A.极差变大 B.中位数不变 C.方差变大 D.平均数不变
【答案】B,D
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】由于10个数据已经确定,故不妨设,由题意不妨取,
A, 原极差为,去掉最高与最低分后,极差为,所以去掉最高和最低分,极差有可能减小,极差变大是不可能的,A错误;
B,中位数的定义知:数据从小到大排列,中间两个数的平均值是中位数,去掉最高和最低不影响中间两个数,B正确;
C, 去掉最高和最低分后,又平均数不变,数据移除这两个极端值后,数据的波动性减小,故方差会变小,C错误;
D,由题意原平均数,则,则去掉最高与最低分后,平均数变为,平均数不变,D正确.
故答案为:BD.
【分析】极差:最大值与最小值的差,去掉最值后极端差缩小或不变.
中位数:排序后中间位置的数( 或平均值 ),去掉两端不影响中间位置.
方差:衡量数据离散程度,极端值会增大方差,去掉后方差减小.
平均数:总和与数量的比值,去掉等和的最值( 本题总和减少14,数量减少2,比值不变 ).
10.(2025高一下·株洲期末)已知,且,则( )
A. B.
C. D.若,则
【答案】A,C,D
【知识点】利用对数函数的单调性比较大小;基本不等式;指、对数不等式的解法
【解析】【解答】因为,设
对A,知,易知.选项A正确.
对C,因为,,,所以,,,
于是,选项C正确.
对D,若,则,即,则.
由知.选项D正确.
对B,取,则,而,此时,选项B错误.
故选:ACD.
【分析】对于A,取即可进行判断大小;对于B,取进行变形化简即可进行判断;对于C,对式子进行变形,,,利用对数的运算再进行比较即可判断,对于D当,则,对对数进行运算即可进行判断。
11.(2025高一下·株洲期末)已知函数.则下列说法正确的是( )
A.若,则为偶函数;
B.若,则单调递增;
C.若,则函数的最小值为2;
D.若时,函数在区间上有且仅有一个零点,则.
【答案】A,C
【知识点】函数的奇偶性;指数函数的单调性与特殊点;基本不等式
【解析】【解答】解:若,,则,所以为偶函数,故A正确;
若,,
因为,所以函数和都是减函数,所以是减函数,故B错误;
若,则,当且仅当时,即时等号成立,故C正确;
若时,,,
函数和均为减函数,所以为减函数,
则在区间上为减函数,
要函数在区间上有且仅有一个零点,
则或
由,即,
即,即,解得,
由 ,即,
即,解得,则无解,
由上可知,时,,时,则无解,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】1.奇偶性:定义验证 .
2.单调性:通过换元法转化为熟悉函数( 如幂函数 ),分析复合函数单调性.
3.最值:基本不等式( 均值定理 )直接应用.
4.零点:转化为方程解的问题,结合定义域与换元法,分析参数范围.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高一下·株洲期末)若,那么 .
【答案】5
【知识点】复数代数形式的混合运算;复数的模
【解析】【解答】由题意.
故答案为:5.
【分析】复数的模是复数在复平面上对应点到原点的距离,由实部和虚部构成直角三角形的两条直角边,模为斜边长度,利用勾股定理直接计算,解决复数模的求解问题。
13.(2025高一下·株洲期末)在中,,点满足,设,若,则 .
【答案】
【知识点】解三角形;正弦定理的应用
【解析】【解答】解:
如图,设,则,
在和中,由正弦定理可得,,,
两式相除,可得:,
因,,代入解得.
故答案为:.
【分析】1. 线段设定:利用向量关系设 ,表达 与 。
2. 正弦定理应用:对两个子三角形(、 )分别列正弦定理,建立边与角的关系。
3. 联立消元:两式相除消去公共量(、 ),得到角的比例关系。
4. 代入条件求解:利用 和 ,化简得 。
14.(2025高一下·株洲期末)在圆内接四边形中,,则面积的最大值为 .
【答案】
【知识点】两角和与差的正弦公式;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:在中,,
由余弦定理得,
则,,是四边形外接圆直径,,
设,则,
在中,,
由正弦定理得,即,
在中,,
,当且仅当时取等号,
所以面积的最大值为.
故答案为:
【分析】1. 利用余弦定理与勾股定理逆定理,确定为含的直角三角形,得出为圆直径.
2. 通过角度关联( 圆内接四边形对角互补 ),用三角函数表示、.
3. 面积公式结合二次函数( 或基本不等式 )求最值,聚焦“几何性质转化为代数表达式,再求最值”的逻辑链.
四、解答题:本题共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.(2025高一下·株洲期末)已知向量,,.
(1)求的坐标,的值;
(2)若,求实数k的值;
(3)若,求实数k的值.
【答案】(1)解:由题设,
(2)解:由题设,又,
所以,则,可得;
(3)解:由(2)及,则,可得.
【知识点】平面向量数乘的运算;平面向量共线(平行)的坐标表示;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【分析】(1)利用向量数乘和减法的坐标规则计算,模长公式计算。
(2)两向量平行则坐标成比例( ),列方程求解。
(3)由向量垂直的坐标表示列方程求参数.
(1)由题设,;
(2)由题设,又,
所以,则,可得;
(3)由(2)及,则,可得.
16.(2025高一下·株洲期末)在中,角所对的边分别为,设向量,记.
(1)求函数的最大值;
(2)若,求c.
【答案】(1)解:依题意,,
由,得,
所以当,即时,取得最大值.
(2)解:由,得,,
则,解得,由余弦定理得,
即,解得,
所以.
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;含三角函数的复合函数的值域与最值;解三角形;余弦定理
【解析】【分析】(1)先通过向量点积展开表达式,再用三角恒等变换(二倍角、辅助角公式)转化为正弦型函数,结合角度范围求最值.
(2)由(1)的解析式求出,再利用余弦定理求解.
(1)依题意,,
由,得,
所以当,即时,取得最大值.
(2)由,得,,
则,解得,由余弦定理得,
即,解得,
所以.
17.(2025高一下·株洲期末)设函数,其中.
(1)若的最小正周期为,求的单调增区间;
(2)若函数图象在上存在对称轴,求的取值范围.
【答案】(1)解:由题意,,
又,于是,则,则,
根据正弦函数的单调递增区间,令,
解得,,即为的单调递增区间.
(2)解:当,,
注意到题干,则,
根据正弦函数的对称轴,
显然只有时一条对称轴,
于是,解得,
结合可得.
【知识点】简单的三角恒等变换;含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的性质
【解析】【分析】(1)单调增区间:先三角恒等变换化简函数,由周期求,再利用正弦函数增区间公式列不等式求解.
(2)利用正弦函数的对称轴公式求参数的范围.
(1)由题意,,
又,于是,则,则,
根据正弦函数的单调递增区间,令,
解得,,即为的单调递增区间.
(2)当,,
注意到题干,则,
根据正弦函数的对称轴,
显然只有时一条对称轴,
于是,解得,
结合可得
18.(2025高一下·株洲期末)如图,四边形为菱形,平面,过的平面交平面于,.
(1)求证:平面;
(2)若平面平面,,且四棱锥的体积是.
①求的长;
②求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:∵平面,过的平面交平面于,∴,又∵,∴四边形为菱形
∴,∵平面,平面,∴平面.
又∵四边形为菱形,∴同理平面,
∵,平面,∴平面平面,
又平面,∴平面;
(2)①解:连接交于点,连接,
∵,且,则为等边三角形,
又四边形为菱形,则为中点,∴
又∵平面平面,且交线为
∴平面
∵,∴
∴
∴.
②解:建系:以为原点,为轴,为轴,建立直角坐标系,
∴,,,,,
∴,,,
令平面的法向量为,则
,,∴
设与平面所成角为,
∴.
【知识点】直线与平面平行的性质;平面与平面平行的判定;平面的法向量;直线与平面所成的角;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)根据题意,利用菱形性质、线面平行性质证面面平行,再得线面平行.
(2)①通过四棱锥的体积即可得结果;
②建空间直角坐标系,求平面法向量,用向量点积公式计算线面角正弦值.
(1)证明:∵平面,过的平面交平面于,
∴,又∵,∴四边形为菱形
∴,∵平面,平面,∴平面.
又∵四边形为菱形,∴同理平面,
∵,平面,∴平面平面,
又平面,∴平面;
(2)①连接交于点,连接,
∵,且,则为等边三角形,
又四边形为菱形,则为中点,∴
又∵平面平面,且交线为
∴平面
∵,∴
∴
∴.
②建系:以为原点,为轴,为轴,建立直角坐标系,
∴,,,,,
∴,,,
令平面的法向量为,则
,,∴
设与平面所成角为,
∴.
19.(2025高一下·株洲期末)对于函数,,若存在非零常数和,使得对任意实数都有,且等式恒成立,则称函数是“类对称函数”.
(1)判断函数是否是“类对称函数”,请说明理由;
(2)设,若函数是“类对称函数”,求的值;
(3)设,证明:函数是“类对称函数”的充要条件是“且”.
【答案】(1)解:是,理由如下:存在,,对任意的,都有,且恒成立,
所以函数是“类对称函数”.
(2)解:由题意知,即(*)恒成立,
令,得,令,得,
又且时(*)恒成立,
所以,又,所以或.
(3)证明:充分性:当且时,,
,
所以函数是“类对称函数”:
必要性:
若函数是“类对称函数”,
则,
即①恒成立;
下用反证法证明:若,因为,,
所以,所以,
故足够大时,一定会超过,①式不成立,
(事实上,可以取),
此时①式为②
令,得,令,得,
则,解得,从而或,
当时,②式左边为不是定值,因此②式不恒成立,
当时,②式为,此时,
综上所述,函数是“类对称函数”的充要条件是“且”.
【知识点】充要条件;三角函数恒等式的证明;三角函数诱导公式二~六
【解析】【分析】(1)根据三角函数公式, 通过取特殊值,确定一组,即可说明;
(2) 代入定义展开,利用三角恒等式和恒成立条件(正弦项系数为 0 ) ;
(3)根据“类对称函数”的定义,结合所需要满足的式子,从充分性和必要性分别证明.
(1)是,理由如下:
存在,,对任意的,都有,且恒成立,
所以函数是“类对称函数”.
(2)由题意知,
即(*)恒成立,
令,得,令,得,
又且时(*)恒成立,
所以,又,所以或.
(3)充分性:
当且时,,
,
所以函数是“类对称函数”:
必要性:
若函数是“类对称函数”,
则,
即①恒成立;
下用反证法证明:若,因为,,
所以,所以,
故足够大时,一定会超过,①式不成立,
(事实上,可以取),
此时①式为②
令,得,令,得,
则,解得,从而或,
当时,②式左边为不是定值,因此②式不恒成立,
当时,②式为,此时,
综上所述,函数是“类对称函数”的充要条件是“且”.
1 / 1湖南省株洲市第十三中学2024—2025学年高一下学期期末摸底考试数学试题(B)
一、单项选择题:本题共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.
1.(2025高一下·株洲期末)已知,则( )
A.1 B. C. D.2
2.(2025高一下·株洲期末)已知向量,且,则实数的值为( )
A.1 B. C.4 D.
3.(2025高一下·株洲期末)“”是“”的( )
A.必要而不充分条件 B.充分而不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.(2025高一下·株洲期末),是两个平面,m,n是两条直线,则( )
A.如果,,那么
B.如果,,m,n是异面直线,那么n与相交
C.如果,,那么
D.如果,n与相交,那么m,n是异面直线
5.(2025高一下·株洲期末)已知某圆锥的外接球的体积为,若球心到该圆锥底面的距离为,则该圆锥体积的最大值为( )
A. B. C. D.
6.(2025高一下·株洲期末)已知函数,是函数的一个零点,直线与是图象的两条对称轴,则当取最小值时,在上的最大值为( )
A. B. C. D.1
7.(2025高一下·株洲期末)如图1,三棱锥的高,底面在斜二测画法下的直观图如图2所示,其中为的中点,且,.则三棱锥的体积为( )
A. B.1 C. D.2
8.(2025高一下·株洲期末)设锐角的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,且,则下列命题正确的个数为( )
①; ②的外接圆的面积是;
③的面积的最大值是; ④的取值范围是.
A.4 B.3 C.2 D.1
二、多项选择题:本题共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.(2025高一下·株洲期末)抽样调查得到10个样本数据, 记作, 计算得平均数, 方差 现去掉一个最大值10,和一个最小值4后,对新数据下列说法正确的是 ( )
A.极差变大 B.中位数不变 C.方差变大 D.平均数不变
10.(2025高一下·株洲期末)已知,且,则( )
A. B.
C. D.若,则
11.(2025高一下·株洲期末)已知函数.则下列说法正确的是( )
A.若,则为偶函数;
B.若,则单调递增;
C.若,则函数的最小值为2;
D.若时,函数在区间上有且仅有一个零点,则.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高一下·株洲期末)若,那么 .
13.(2025高一下·株洲期末)在中,,点满足,设,若,则 .
14.(2025高一下·株洲期末)在圆内接四边形中,,则面积的最大值为 .
四、解答题:本题共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.(2025高一下·株洲期末)已知向量,,.
(1)求的坐标,的值;
(2)若,求实数k的值;
(3)若,求实数k的值.
16.(2025高一下·株洲期末)在中,角所对的边分别为,设向量,记.
(1)求函数的最大值;
(2)若,求c.
17.(2025高一下·株洲期末)设函数,其中.
(1)若的最小正周期为,求的单调增区间;
(2)若函数图象在上存在对称轴,求的取值范围.
18.(2025高一下·株洲期末)如图,四边形为菱形,平面,过的平面交平面于,.
(1)求证:平面;
(2)若平面平面,,且四棱锥的体积是.
①求的长;
②求直线与平面所成角的正弦值.
19.(2025高一下·株洲期末)对于函数,,若存在非零常数和,使得对任意实数都有,且等式恒成立,则称函数是“类对称函数”.
(1)判断函数是否是“类对称函数”,请说明理由;
(2)设,若函数是“类对称函数”,求的值;
(3)设,证明:函数是“类对称函数”的充要条件是“且”.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘除运算;复数的模
【解析】【解答】解:由,可得,
所以.
故答案为:B.
【分析】用共轭复数化简分母,将除法转化为乘法;利用简化分子;最后套用模的公式,一步计算出结果。.
2.【答案】C
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示
【解析】【解答】解:由题意可得.
故答案为:C.
【分析】向量平行的核心判定是 “坐标交叉相乘相等”,这是平面向量平行的充要条件,直接关联两个向量的坐标分量,明确向量a.b的坐标,将对应分量代入判定式,通过简单乘法运算即可解出t。
3.【答案】A
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:若,则,即,得不出,如,
所以“”不是“”的充分条件;
若,则,可得,即,
所以“”是“”的必要条件;
所以“”是“”的必要而不充分条件,
故答案为:A.
【分析】从条件出发,推导角度关系的多样性,说明充分性不成立,从结论出发,代入角度关系验证条件成立,说明必要性成立。
4.【答案】C
【知识点】直线与平面平行的性质;平面与平面平行的性质
【解析】【解答】解:如果,,那么或相交或异面,A选项错误;
如果,,m,n是异面直线,那么n与相交或平行,B选项错误;
如果,,那么无交点,所以,C选项正确;
如果,n与相交,那么m,n是异面直线或相交直线,D选项错误;
故答案为:C.
【分析】 A:平行于同一平面的直线,位置关系多样。
B:平面外直线与平面内异面直线,直线可与平面平行 / 相交。
C:面面平行,线面无公共点,线面平行。
D:线面平行与线面相交的直线,位置关系可异面 / 相交。
5.【答案】B
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:设圆锥的外接球半径为,则,解得,
所以,圆锥的底面半径为,
所以,当圆锥的高为时,圆锥的体积最大,
且其最大值为.
故答案为:B.
【分析】外接球半径计算:利用球体积公式求出R = 5。
圆锥底面半径推导:通过球心、圆锥底面圆心、底面圆周点的直角三角形,勾股定理求r = 3。
圆锥体积最值分析:圆锥高最大时体积最大(高为R + d),代入体积公式得最大值。
6.【答案】A
【知识点】含三角函数的复合函数的周期;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:设的最小正周期为,
则由题意知,所以,
解得,
又,所以,解得,
既需要满足,又需要满足,
所以的最小值为3,
此时.
由于是函数的一个零点,所以,
解得,又,所以,,
故.
由,得,
故当时,函数取得最大值,
且.
故答案为:A.
【分析】1. 周期与 最小值:利用对称轴间距、零点与对称轴的位置关系,结合周期公式,联立得最小。
2. 相位 求解:代入零点条件,结合 确定。
3. 区间最大值分析:分析的取值范围后求正弦函数最大值。
7.【答案】B
【知识点】斜二测画法直观图;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:斜二测画法中,→ 原底面( 轴长度不变 ),
斜二测中→ 原底面 边上的高( 轴长度放大为2倍 ),
由勾股定理,底面三角形腰长(如 ):
故 为等边三角形(三边均为2 ),面积:
三棱锥体积公式:底高,其中高,底面积,
故:
故答案为:B.
【分析】1. 斜二测画法还原:利用斜二测规则( 轴长度不变, 轴长度放大2倍 ),还原底面三角形的边长与高。
2. 底面面积计算:通过勾股定理判断三角形为等边三角形,代入面积公式。
3. 三棱锥体积计算:利用体积公式底高,代入底面积与高( )得结果。
8.【答案】B
【知识点】函数的值域;解三角形;正弦定理的应用;三角形中的几何计算
【解析】【解答】对于①,因为,
由正弦定理得,
所以,
因为,所以,,又因为,,故①正确;
对于②,设的外接圆的半径为,由正弦定理可得,
解得,则的外接圆的面积是,故②正确;
对于③,由余弦定理得,整理得,
即,当且仅当时等号成立,
所以的面积为,当且仅当时等号成立,
即的面积的最大值是,故③正确;
对于④,由正弦定理得,
则,
所以
,
因为是锐角三角形,所以,
可得,,所以,
所以,即的取值范围是,故④错误.
故答案为:B.
【分析】1.角的求解:边化角后利用三角恒等式( )简化,直接求角 .
2.外接圆:正弦定理求半径,快速计算面积.
3.面积最值:余弦定理结合基本不等式( ),限定 最大值.
4.边长范围:正弦定理化边为角,结合锐角三角形的角约束( 三个角均小于 ),求解三角函数值域.
9.【答案】B,D
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】由于10个数据已经确定,故不妨设,由题意不妨取,
A, 原极差为,去掉最高与最低分后,极差为,所以去掉最高和最低分,极差有可能减小,极差变大是不可能的,A错误;
B,中位数的定义知:数据从小到大排列,中间两个数的平均值是中位数,去掉最高和最低不影响中间两个数,B正确;
C, 去掉最高和最低分后,又平均数不变,数据移除这两个极端值后,数据的波动性减小,故方差会变小,C错误;
D,由题意原平均数,则,则去掉最高与最低分后,平均数变为,平均数不变,D正确.
故答案为:BD.
【分析】极差:最大值与最小值的差,去掉最值后极端差缩小或不变.
中位数:排序后中间位置的数( 或平均值 ),去掉两端不影响中间位置.
方差:衡量数据离散程度,极端值会增大方差,去掉后方差减小.
平均数:总和与数量的比值,去掉等和的最值( 本题总和减少14,数量减少2,比值不变 ).
10.【答案】A,C,D
【知识点】利用对数函数的单调性比较大小;基本不等式;指、对数不等式的解法
【解析】【解答】因为,设
对A,知,易知.选项A正确.
对C,因为,,,所以,,,
于是,选项C正确.
对D,若,则,即,则.
由知.选项D正确.
对B,取,则,而,此时,选项B错误.
故选:ACD.
【分析】对于A,取即可进行判断大小;对于B,取进行变形化简即可进行判断;对于C,对式子进行变形,,,利用对数的运算再进行比较即可判断,对于D当,则,对对数进行运算即可进行判断。
11.【答案】A,C
【知识点】函数的奇偶性;指数函数的单调性与特殊点;基本不等式
【解析】【解答】解:若,,则,所以为偶函数,故A正确;
若,,
因为,所以函数和都是减函数,所以是减函数,故B错误;
若,则,当且仅当时,即时等号成立,故C正确;
若时,,,
函数和均为减函数,所以为减函数,
则在区间上为减函数,
要函数在区间上有且仅有一个零点,
则或
由,即,
即,即,解得,
由 ,即,
即,解得,则无解,
由上可知,时,,时,则无解,故D错误.
故答案为:AC.
【分析】1.奇偶性:定义验证 .
2.单调性:通过换元法转化为熟悉函数( 如幂函数 ),分析复合函数单调性.
3.最值:基本不等式( 均值定理 )直接应用.
4.零点:转化为方程解的问题,结合定义域与换元法,分析参数范围.
12.【答案】5
【知识点】复数代数形式的混合运算;复数的模
【解析】【解答】由题意.
故答案为:5.
【分析】复数的模是复数在复平面上对应点到原点的距离,由实部和虚部构成直角三角形的两条直角边,模为斜边长度,利用勾股定理直接计算,解决复数模的求解问题。
13.【答案】
【知识点】解三角形;正弦定理的应用
【解析】【解答】解:
如图,设,则,
在和中,由正弦定理可得,,,
两式相除,可得:,
因,,代入解得.
故答案为:.
【分析】1. 线段设定:利用向量关系设 ,表达 与 。
2. 正弦定理应用:对两个子三角形(、 )分别列正弦定理,建立边与角的关系。
3. 联立消元:两式相除消去公共量(、 ),得到角的比例关系。
4. 代入条件求解:利用 和 ,化简得 。
14.【答案】
【知识点】两角和与差的正弦公式;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:在中,,
由余弦定理得,
则,,是四边形外接圆直径,,
设,则,
在中,,
由正弦定理得,即,
在中,,
,当且仅当时取等号,
所以面积的最大值为.
故答案为:
【分析】1. 利用余弦定理与勾股定理逆定理,确定为含的直角三角形,得出为圆直径.
2. 通过角度关联( 圆内接四边形对角互补 ),用三角函数表示、.
3. 面积公式结合二次函数( 或基本不等式 )求最值,聚焦“几何性质转化为代数表达式,再求最值”的逻辑链.
15.【答案】(1)解:由题设,
(2)解:由题设,又,
所以,则,可得;
(3)解:由(2)及,则,可得.
【知识点】平面向量数乘的运算;平面向量共线(平行)的坐标表示;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【分析】(1)利用向量数乘和减法的坐标规则计算,模长公式计算。
(2)两向量平行则坐标成比例( ),列方程求解。
(3)由向量垂直的坐标表示列方程求参数.
(1)由题设,;
(2)由题设,又,
所以,则,可得;
(3)由(2)及,则,可得.
16.【答案】(1)解:依题意,,
由,得,
所以当,即时,取得最大值.
(2)解:由,得,,
则,解得,由余弦定理得,
即,解得,
所以.
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;含三角函数的复合函数的值域与最值;解三角形;余弦定理
【解析】【分析】(1)先通过向量点积展开表达式,再用三角恒等变换(二倍角、辅助角公式)转化为正弦型函数,结合角度范围求最值.
(2)由(1)的解析式求出,再利用余弦定理求解.
(1)依题意,,
由,得,
所以当,即时,取得最大值.
(2)由,得,,
则,解得,由余弦定理得,
即,解得,
所以.
17.【答案】(1)解:由题意,,
又,于是,则,则,
根据正弦函数的单调递增区间,令,
解得,,即为的单调递增区间.
(2)解:当,,
注意到题干,则,
根据正弦函数的对称轴,
显然只有时一条对称轴,
于是,解得,
结合可得.
【知识点】简单的三角恒等变换;含三角函数的复合函数的周期;正弦函数的性质
【解析】【分析】(1)单调增区间:先三角恒等变换化简函数,由周期求,再利用正弦函数增区间公式列不等式求解.
(2)利用正弦函数的对称轴公式求参数的范围.
(1)由题意,,
又,于是,则,则,
根据正弦函数的单调递增区间,令,
解得,,即为的单调递增区间.
(2)当,,
注意到题干,则,
根据正弦函数的对称轴,
显然只有时一条对称轴,
于是,解得,
结合可得
18.【答案】(1)证明:∵平面,过的平面交平面于,∴,又∵,∴四边形为菱形
∴,∵平面,平面,∴平面.
又∵四边形为菱形,∴同理平面,
∵,平面,∴平面平面,
又平面,∴平面;
(2)①解:连接交于点,连接,
∵,且,则为等边三角形,
又四边形为菱形,则为中点,∴
又∵平面平面,且交线为
∴平面
∵,∴
∴
∴.
②解:建系:以为原点,为轴,为轴,建立直角坐标系,
∴,,,,,
∴,,,
令平面的法向量为,则
,,∴
设与平面所成角为,
∴.
【知识点】直线与平面平行的性质;平面与平面平行的判定;平面的法向量;直线与平面所成的角;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)根据题意,利用菱形性质、线面平行性质证面面平行,再得线面平行.
(2)①通过四棱锥的体积即可得结果;
②建空间直角坐标系,求平面法向量,用向量点积公式计算线面角正弦值.
(1)证明:∵平面,过的平面交平面于,
∴,又∵,∴四边形为菱形
∴,∵平面,平面,∴平面.
又∵四边形为菱形,∴同理平面,
∵,平面,∴平面平面,
又平面,∴平面;
(2)①连接交于点,连接,
∵,且,则为等边三角形,
又四边形为菱形,则为中点,∴
又∵平面平面,且交线为
∴平面
∵,∴
∴
∴.
②建系:以为原点,为轴,为轴,建立直角坐标系,
∴,,,,,
∴,,,
令平面的法向量为,则
,,∴
设与平面所成角为,
∴.
19.【答案】(1)解:是,理由如下:存在,,对任意的,都有,且恒成立,
所以函数是“类对称函数”.
(2)解:由题意知,即(*)恒成立,
令,得,令,得,
又且时(*)恒成立,
所以,又,所以或.
(3)证明:充分性:当且时,,
,
所以函数是“类对称函数”:
必要性:
若函数是“类对称函数”,
则,
即①恒成立;
下用反证法证明:若,因为,,
所以,所以,
故足够大时,一定会超过,①式不成立,
(事实上,可以取),
此时①式为②
令,得,令,得,
则,解得,从而或,
当时,②式左边为不是定值,因此②式不恒成立,
当时,②式为,此时,
综上所述,函数是“类对称函数”的充要条件是“且”.
【知识点】充要条件;三角函数恒等式的证明;三角函数诱导公式二~六
【解析】【分析】(1)根据三角函数公式, 通过取特殊值,确定一组,即可说明;
(2) 代入定义展开,利用三角恒等式和恒成立条件(正弦项系数为 0 ) ;
(3)根据“类对称函数”的定义,结合所需要满足的式子,从充分性和必要性分别证明.
(1)是,理由如下:
存在,,对任意的,都有,且恒成立,
所以函数是“类对称函数”.
(2)由题意知,
即(*)恒成立,
令,得,令,得,
又且时(*)恒成立,
所以,又,所以或.
(3)充分性:
当且时,,
,
所以函数是“类对称函数”:
必要性:
若函数是“类对称函数”,
则,
即①恒成立;
下用反证法证明:若,因为,,
所以,所以,
故足够大时,一定会超过,①式不成立,
(事实上,可以取),
此时①式为②
令,得,令,得,
则,解得,从而或,
当时,②式左边为不是定值,因此②式不恒成立,
当时,②式为,此时,
综上所述,函数是“类对称函数”的充要条件是“且”.
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