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江苏省 2024-2025 学年高一下学期百校联考数学试卷
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的。
1.如图所示,正方形 A B C O 的边长为2cm,它是用斜二测画法画出的一个平面图形水平放置的直观
图,则原图形的周长为
A.12cm B.16cm C.(22 2)cm D.4(1 3)cm
2.已知 , , 是三个不同的平面, l , m , n 是三条不同的直线,且 l , m , n .在下列条件中,
能推出 l 的是
A. n , m B. m , n C. n l , m l D.ml,n
3.如图,设 O x , O y 是平面内相交成 6 0 角的两条数轴, e
1
, e
2
分别是与x轴、 y 轴正方向同向的单位向
量,若向量 O P x e
1
y e
2
,则把有序数对 ( x , y ) 叫作向量OP在坐标系xOy中的坐标.若
O N ( 4 , 5 )
O M ( 1 , 2 ) ,
,则 | M N |
A.5 5 B.3 C. 3 3 D.6
4.在 A B C 中,内角 A , B , C 所对的边分别为a,b,c,若 A
π
3
, b 2 , a 7 ,则 t a n B
5 3
A.2 B. C.3 D.
2 2
1 3
5.已知sinsin ,cos() ,则
5 5
c o s 2 ( ) A.
1
5
B.
1
5
C.
1
2
8
5
23
D.
25
6.在三棱锥PABC中,PB PC AB AC BC 4,PA2 3,则异面直线PB与AC所成角的
正切值是
A.
1
2
5
B.
1
2
5
C.3 7 D.3 7
7.如图,在 A B C D 中, D A B 6 0 , A B 2 A D , E 为边AB的中点,线段AC与DE交于点 F ,则
cosAFE
A.
3
1
2
4
1 21
B. C.
7
1
7
4
1
D.
7
8.在 A B C 中, a , b , c 分别为内角 A , B , C 所对的边,已知 a c o s C 3 a s i n C b c 0 .设 D 为边
BD 2c
BC上一点,若AD 7,且 ,则 ABC面积的最小值为
CD b
A. 2 3 B.3 3 C. 4 3 D.6 3
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.已知正方体 A B C D A
1
B C1
1
D
1
的棱长为1,点P在线段BD上运动,则
A. C
1
P A C1 B.直线 B
1
P 一定与 A D
1
共面
C. S
A C1 P
3
的最小值为 D.
4
A P C
1
P 的最小值为
6
2
2
10.在 ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a2 b2 c2 bc0,则下列说法正确的是
π
A.A B.若a 4,则
4
A B C 面积的最大值为4 3
4 4 33
C.若a 3,cosB ,则c D.若
5 5
b s i n C s i n C 3 c o s C ,则c2
11.已知函数 f(x)(xD),若存在非零常数T,xD,都有 f(xT) f(x)成立,我们就称 f(x)为“T 不减函数”,若 x D ,都有 f(xT) f(x)成立,我们就称 f ( x ) 为“严格 T 增函数”.下列说法正
确的是
A.函数 f(x)cosxsinx(DR)是“ T 不减函数”
B.若函数g(x)asinxbcosx(ab0),则g(x)一定不是“严格T 增函数”
C.函数 f ( x ) 2 s i n
2 x
π
6
( D [ 0 , π ] ) 为“严格
π
6
增函数”
D.若函数 f ( x ) k x s i n 2 x ( D R ) 是“
π
2
不减函数”,则 k 的取值范围为
2
π
,
三、填空题:本题共 3小题,每小题 5分,共 15 分.
12.若两个单位向量 a , b 满足 | a b | 3 | a b | ,则a与 b 的夹角是__________.
13.已知 3 s i n c o s 2 0 , s i n 2 s i n ( ) ,则 t a n ( ) __________.
14.在锐角 A B C 中,a,b,c分别是内角 A , B , C 的对边,bsinAatanAcosB 3asinC,AD
2 1
AB AC且
3 3
A B C 的面积为3,过点D分别作 D M A B 于点 M , D N A C 于点 N ,则
D M D N __________.
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.(本小题13分)已知平面向量 a , b 满足 | a | 2 2 , | b | 2 ,且 | a 2 b | 2 1 0 .
(1)求 a 在b方向上的投影向量;
(2)若 ( a b ) ( 2 a b ) ,求实数的值.
16.(本小题15分)如图,在长方体 A B C D A
1
B C1
1
D
1
中,底面ABCD是边长为4的正方形, O 为AC
与BD的交点, B B
1
2 2 , M 是线段 B
1
D
1
的中点.
(1)求证: B M / / 平面 D
1
A C .
(2)求证:DO 平面ABC.
1 117.(本小题15分)在 A B C 中,角 A , B , C 所对的边分别为 a , b , c ,且 2 s i n C c c o s A , a 4 2 .
(1)若 b 2 ,求 s i n B ;
(2)求 A B C 面积的最大值.
18.(本小题17分)如图,在 A B C 中, | A B | 8 , | A C | 5 , B A C
π
3
,且3AE 5EB,
B F
2 A F 3 F C ,
与CE交于点 O .设 A O x A B y A C .
(1)求
3
5
x
2
3
y 的值;
(2)分别求向量 B F 和向量 C E 的模;
(3)求 s i n E O F 的值.
19.(本小题17分)在锐角三角形ABC中,角 A , B , C 所对的边分别为 a , b , c ,且
3bsinC 3csinB 4 a s i n B s i n C .
(1)若 2 b s i n B 2 c s i n C b c 3 a ,求 A B C 面积的取值范围.
(2)已知
3
2
b
s i n B
c
b
2
c o s B 7 , b c 2 .
(i)求BC边上的高;
(ii)若AD是 B A C 的平分线,交BC于点D,且ADmABnAC,求mn的值.参考答案
1.B 2.B 3.C 4.D 5.D 6.C 7.C 8.A 9.AD 10.BD 11.ABD
12.
π
3
1 8 2
13. 14.
3 27
15.解:(1)由 | a | 2 2 , | b | 2 ,且 | a 2 b | 2 1 0 ,
两边平方得 | a 2| 4 a b 4 | b 2| 8 4 a b 1 6 4 0 ,解得ab4,.......................3分
b ab b ab
所以a在b方向上的投影向量为|a|cos bb......................6分
|b| |b| |b| |b|2
(2)因为 ( a b ) ( 2 a b ) , + - 所以 ( a b ) ( 2 a b ) 0 , + - .....................................8分
化简得 2 a
2
2 1 a b b
2
0 , ..................................................10分
所以 1 6 4 ( 2 1 ) 4 0 , ...........................................................12分
解得 3 ..........................................................................13分
16.证明:(1) O , M 分别是BD,BD 的中点,
1 1
B D D
1
B
1
是矩形,
DM //OB,且DM OB,
1 1
四边形 D O1 B M 是平行四边形,则 D O1 / / B M ..........................................3分
又 D O1 平面 D
1
A C , B M 平面 D
1
A C ,
BM //平面 D
1
A C ...................................................................6分
(2)如图,连接OB .
1
正方形ABCD的边长为4,BB 2 2,
1
BD 4 2,OB 4,DO4,
1 1 1 1
则OB2 DO2 BD2,OB DO.................................................9分
1 1 1 1 1 1又 D
1
D 平面 A B C D , A C 平面ABCD,
AC DD.
1
由底面ABCD为正方形可得 A C B D ,
又 D
1
D B D D , D
1
D 平面 B D D
1
B
1
, B D 平面 B D D
1
B
1
,
AC平面 B D D
1
B
1
.
又 DO 平面BDDB ,
1 1 1
A C D O1 ,........................................................................13分
又ACOB O,AC 平面ABC,OB 平面
1 1 1
A B
1
C ,
D O1 平面ABC...................................................................15分
1
a b c
17.解:(1)(方法一)由正弦定理 和已知可得
sinA sinB sinC s i
c
n C
c o
2
s A
s i
a
n A
4
s i n
2
A
,化
简可得sinA2 2cosA.............................................................3分
又 s i n 2 A c o s 2 A 1 , s i n A
2
3
2
,
s i n B
b
a
s i n A
4
2
2
2
3
2
1
3
....................................................7分
a b c ccosA csinB
(方法二)由正弦定理 及已知可得sinC ,asinB
sinA sinB sinC 2 b
bsinA...............................................................................3分
又 a 4 2 , b 2 ,
c
4
s i n
2
2
B
s i n
B
c
c o
2
2
s
s
A
i n
,
A ,
即
s
2
i n B
2 s
i n
c o
B
s
A ,
s i n A ,
1
两式平方相加可得sinB .
3
故当 b 2
1
时,sinB ...............................................................7分
3
(2)由已知可得asinC 2 2ccosAcsinA,化简可得tanA2 2 ,即 s i n A
2
3
2
, c o s A
1
3
.............................................................10分
由余弦定理得 c o s A
b 2
2
c
b
2
c
a 2
1
3
,得 b 2 c 2 3 2
2
3
b c 2 b c ,
1 2
bc 24,S bcsinA bc 8 2 ,..............................................13分
ABC 2 3
当且仅当 b c 2 6 时, A B C 的面积取得最大值 8 2 .
故 A B C 的面积最大值为 8 2 ...........................................................15分
18.解:(1)由 5 F C 3 F C 2 F C 2 A F 2 F C 2 A C , 8 E B 5 E B 3 E B 3 A E 3 E B 3 A B ,
2 3
知FC AC,EB AB,
5 8
所以 A O x A B
5
3
y A F
8
5
x A E y A C .
又B,O,F 三点共线,所以 x
5
3
y 1 ,同理可得
8
5
x y 1 ,
所以
3
5
x
2
3
y 0 .......................................................................6分
2 2 3
(2)BF BC AC AC AB AC AC AB,
5 5 5
C E C B E B C B
3
8
A B A B A C
3
8
A B
5
8
A B A C ................................8分
| B F 2|
3
5
A C A B
2
9
2 5
A C
2
A B
2
6
5
A B A C
9
2 5
5 2 8 2
6
5
2 0 4 9 ,
所以 | B F | 7 .........................................................................10分
2
5 2 25 2 5 25 5
|CE|2
AB AC
AC AB ABAC 52 82 2025,
8 64 4 64 4
所以|CE|5.........................................................................12分
3 5 3 5 2 3 2 11
(3)BFCE
ACAB
AB AC
1
ABAC AB AC
5 8 8 8 5 8 2 0
5
8
8 2
3
5
5 2
5
2
5
,...........................................................14分
55 55
BFCE 11
2 2
所以cosEOF cosBF,CE ,........................16分
|BF ||CE| 75 35 14
所以 s i n E O F
5
1 4
3
.................................................................17分
19.解:(1)由 3 b s i n C 3 c s i n B 4 a s i n B s i n C 及正弦定理,
得 3 s i n B s i n C 3 s i n C s i n B 4 s i n A s i n B s i n C .
因为 0 B
π
2
, 0 C
π
2
,所以 s i n B 0 , s i n C 0 ,
所以 s i n A
2
3
,又 0 A
π
2
π
,所以A ..............................................3分
3
由正弦定理得
s i
b
n B
s i
c
n C
s i
a
n A
2
3
3
a , s i n B
2
3
a
b
, s i n C
2
3
a
c
.
由 2 b s i n B 2 c s i n C b c 3 a ,得 2 b
2
3
a
b
2 c
2
3
a
c
b c 3 a ,
即 b 2 c 2 a 2
3
3
a b c .由余弦定理得 b 2 c 2 a 2 b c ,解得a 3,..................5分
所以 b 2 s i n B , c 2 s i n C ,
S
A B C
1
2
b c s i n A 3 s i n B s i n C 3 s i n B s i n
2 π
3
B
2
3
s i n
2 B
π
6
4
3
. .........7分
因为 A B C
π
为锐角三角形,所以0 B 且
2
B
π
3
π
2
,
π π π π 5π
即 B ,所以 2B ,
6 2 6 6 6
1 π
所以 sin 2B 1,所以
2 6 2
3
S
A B C
3
4
3
.
3 3 3
故 ABC面积的取值范围为 , .................................................9分
2 4
(2)(i)因为
3
2
b
s i n B
c
b
2
c o s B 7 ,所以 c c o s B b c o s
B
π
3
7 ,
而 A
π
3
,即 c c o s B b c o s C 7 ,所以 2 R ( s i n C c o s B s i n B c o s C ) 7 ,
其中 R 为 A B C 外接圆的半径,所以 2 R s i n A 7 ,即a 7,...........................11分
所以 7 b 2 c 2 2 b c c o s A b 2 c 2 b c ( b c ) 2 b c ,
则 b c 3 ,所以 S
A B C
1
2
b c s i n A
3
4
3
1
2
7 h ,
其中 h 为BC边上的高,故 h
3
1
2
4
1
.................................................13分
(ii)由上面可以解出b3,c1,AD是 B A C 的平分线,
应用正弦定理可证 B D : D C A B : A C 1 : 3 ,........................................15分
则 A D
3
4
A B
1
4
A C ,所以 m n 的值为
1
2
.........................................17分