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江西省赣州市2024-2025学年高一下学期6月期末考试
数学试题
一、单选题
1.复数 的虚部为( )
A.-1 B.1 C.2 D.-2
2.已知向量 , ,若 ,则 ( )
A.-2 B.4 C.1 D.-1
3.如图, 是水平放置的 的直观图, ,则原 的面积
为( )
A. B. C.6 D.8
4.已知 是两条不同的直线, 是三个不同的平面,下面命题中正确的是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
5.若非零向量 , 满足 ,则 在 方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
6.已知 , 均为锐角,且 , ,则 ( )A. B. C. D.
7.勾股定理最早的证明是东汉数学家赵爽在为《周髀算经》作注时给出的,被后人称为“赵爽弦图”,
“赵爽弦图”是我国古代数学的图腾,还被用作第24届国际数学家大会的会徽.如图,某同学绘制的赵爽
弦图,在正方形 和 中, ,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D. 在 上的投影数量为
8.若实数 ,满足 ,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知复平面内表示复数: 的点为 ,则下列结论中正确的为( )
A.若 ,则 B.若 在直线 上,则
C.若 为纯虚数,则 D.若 在第四象限,则
10.已知正方体 的棱长为定值,E,F分别为棱 , 的中点,H是线段 上的动点,
则下列结论正确的有( )
A. 平面 B.四面体 的体积为定值
C. 平面 D.直线 , , 三线共点
11.在 中,a,b,c为内角A,B,C的对边, , ,点P满足 ,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 的面积最大值为 D.线段 的长度最大值
三、填空题
12.已知 ,则 .
13.如图,某数学建模探究小组为测量赣州市和谐钟塔的塔高 ,在与塔底B同一水平面上选取C,D
两点,分别测得 , , , ,则塔高 .(用 , , ,
表示)
14.一个底面边长和侧棱长均为4的正三棱柱密闭容器 ,其中盛有一定体积的水,当底面
ABC水平放置时,水面高为 ,当侧面 水平放置时(如图),容器内的水形成新的几何体.若该几
何体的所有顶点均在同一个球面上,则该球的表面积为 .
四、解答题15.已知向量 , , .
(1)求 和 的值;
(2)求 与 的夹角的余弦值.
16.已知函数 ,若 的一个零点为0,且图象上相邻两条对
称轴的距离为 .
(1)求 的解析式,并写出 的单调递减区间;
(2)把 的图象向右平移 个单位,再向上平移 个单位,得到函数 的图象,求 在区间
上的值域.
17.如图1,在等腰梯形 中, , , , ,把三角形 沿着
翻折,得到图2所示的四棱锥 , ,记二面角 的平面角为 .
图1 图2
(1)证明: 平面 ;
(2)当 时,求证: 平面 ;
(3)当 时,求点 到平面 的距离.
18.如图,在平而四边形 中, , , , .(1)若 , ,求 的大小;
(2)若 ,求四边形 面积的最大值.
19.在数学中,三角函数的孪生兄弟是双曲函数,其中双曲余弦函数为 ,双曲正弦函数为
.
(1)判断函数 的奇偶性,并证明你的结论:
(2)求函数 的最小值;
(3)求证:对 , .题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D A D A A C A CD BD
题号 11
答案 ACD
1.B
由复数乘法、虚部的概念即可求解.
【详解】 的虚部为1.
故选:B.
2.D
由数量积为0列方程求解即可.
【详解】已知向量 , ,若 ,则 ,解得 .
故选:D.
3.A
根据直观图得到平面图,求出相关线段的长度,从而求出面积.
【详解】由直观图可得如下平面图形,
则 , , ,
则原 的面积为 .
故选:A.
4.D
根据线面平行,面面平行和面面垂直的判定定理,判断选项的正误.
【详解】若 ,则 或 ,故A不正确;
若 ,则 或 与 相交,故B不正确;若 ,则 或 与 相交,故C不正确;
若 ,则由面面垂直的判定定理可知 ,故D正确.
故选:D.
5.A
利用投影公式计算即可得出结果.
【详解】根据题意 ,
则 在 方向上的投影向量为 .
故选:A
6.A
应用两角差的余弦公式计算求解得出 ,进而应用同角三角函数关系计算求解正切.
【详解】因为 , 均为锐角, , ,
所以 ,所以 , ,
所以 ,
所以
则
故选:A.
7.C
建立适当的平面直角坐标系,利用向量的坐标运算逐一判断各个选项即可求解.
【详解】建立如图所示的平面直角坐标系,由题意 ,
对于A,因为 ,所以 ,故A错误;
对于B,因为 ,故B错误;
对于C,因为 ,
所以 ,
所以 ,故C正确;
对于D,因为 , ,所以 在 上的投影数量为 ,而 ,
故D错误.
故选:C.
8.A
构造函数,再结合函数的导数得出函数的单调性得出选项即可.
【详解】实数 ,满足 ,所以 ,
设 ,则 ,
实数 关于原点对称, ,所以 为偶函数,
所以 ,
单调递增,
所以 .故选:A.
9.CD
根据复数的基本概念直接判断选项即可.
【详解】对于A,若 ,则 ,得 ,故A错误;
对于B,因为 在直线 上,所以 ,则 ,故B错误;
对于C,若 为纯虚数,则 ,即 ,此时虚部不为0,故C正确;
对于D,若 在第四象限,则 ,解得 ,故D正确.
故选:CD
10.BD
当点H与 重合时,可得 与平面 不平行,判断A;通过证明 平面 ,可得四面体
的体积为定值,判断B;先证 ,假设 ,可得矛盾,可判断C;延长 交
延长线与点 ,延长 交 延长线与点 ,可证 重合,判断D.
【详解】A选项:H是线段 上的动点,当点H与 重合时,
因为 平面 ,所以 与平面 不平行,A错误;
B选项:因为 则
平面 , 平面 ,所以 平面 ,
H是线段 上的动点,所以H到平面 的距离为定值,又 ,所以四面体 的体积为定值,B正确;
C选项:当点H与 重合时,由 平面 , 平面 ,
所以 ,又 , 平面 , 平面 ,
所以 平面 , 平面 ,则 ,
若 ,则 平面 ,而显然 与平面 不垂直,
所以 与 不垂直,所以 与平面 不垂直,C错误;
D选项:延长 交 延长线与点 ,延长 交 延长线与点 ,
因为 ,且 ,
所以 ,同理 ,
所以 重合,所以直线 , , 三线共点,D正确.11.ACD
对于A,由题意得 ,结合余弦定理即可判断;对于B,由向量的线性运算即可判断;对于
C,由余弦定理、三角形面积公式以及基本不等式即可判断;对于D,所求为三角形 外接圆的直径.
【详解】对于A,由 及正弦定理得 ,
化简可得 ,即 ,
由余弦定理可得 ,因为 ,故 ,故A正确;
对于B, ,故B错误;
对于C, 的面积为 ,
由余弦定理有 ,等号成立当且仅当 ,
所以 的面积最大值为 ,故C正确;
对于D,三角形 外接圆的直径是 ,线段 的长度最大值为三角形 外接圆的直
径,即 ,故D正确.故选:ACD.
12.
利用诱导公式化简求值.
【详解】根据题意, ,
则 .
故答案为:
13.
在三角形 中,由正弦定理求出 ,在直角三角形 中,由 可求出结果.
【详解】在三角形 中,由正弦定理得 ,
又 ,所以 ,
在直角三角形 中, .
故答案为: .
14.
根据体积求出 可得 ,设正方形 外接圆圆心为 ,取 ,设矩
形 外接圆圆心为 ,求出 ,设外接球的球心为 ,外接球半径R,利用勾股定理可得答
案.
【详解】 ,如图,当侧面 水平放置时,水平面与 分别相交于
点 ,则平面 平面 ,
,
,
,即 ,
由 到 的距离为 ,得 到 的距离为 ,
设正方形 外接圆圆心为 ,半径为 ,则 ,
设矩形 外接圆圆心为 ,半径为 ,则 ;
设几何体 的外接球的球心为 ,外接球半径R,
球心 的位置可能有2种情况,如图,
则 ,或 ,
由 得无解;由 得 ,故外接球表面积为 .
故答案为: .
15.(1)
(2)
(1)由向量模长坐标运算得 ,再利用向量数量积定义及向量数量积运算率求解即可;
(2)由向量夹角余弦值计算公式计算求解即可.
【详解】(1)由 ,得 ,
所以 ,
;
(2)由 ,
所以 与 的夹角的余弦值为 .
16.(1) ;单调递减区间为
(2)
(1)根据所选条件求出 、 ,即可求出函数解析式,再根据正弦函数的性质计算可得;
(2)首先根据三角函数的变换规则求出 的解析式,由 的取值范围,求出 的取值范围,结合正
弦函数的性质求得值域.
【详解】(1)因为函数 的一个零点为0,所以 ,即 ,得 ,因为 ,所以 .
因为函数 图象上相邻两条对称轴的距离为 ,所以 .
因为 , ,所以 ,
所以函数 的解析式为 ,
由 , ,解得 , ,
所以 的单调递减区间为 .
(2)把 的图象向右平移 个单位得到
,
再将 向上平移 个单位得到 ,
所以 ,
因为 ,所以 .
当 时,即 时, ,
当 时,即 时, ,
所以函数 在 的值域为 .
17.(1)证明见解析
(2)证明见解析(3)
(1)在平面EBM中构造辅助线OM,利用相似证明 ,即可证明线面平行;
(2)首先确定二面角 的平面角 ,由 推出 ,进而利用线面垂直证明
,然后由勾股定理推出 ,即可证明线面垂直.
(3)作辅助线 与 ,证明 平面ABCE(MG即为四棱锥 的高),求出对应
线段长度,利用等体积法求点 到平面 的距离.
【详解】(1)连接 交 于点 ,连接 ,
由题意知 , ,易知 ,则有 .
因为 ,所以 ,
根据相似性得 ,
又 平面 , 平面 ,所以 平面 .
(2)如图,因为翻折前 ,所以翻折后 , ,
由二面角的定义可知,二面角 的平面角 ,
当 时, ,即 ,
又因为 ,且 , 平面 ,
所以 平面 ,
因为 平面 ,所以 ,
在 中,易知 , , ,
满足: ,由勾股定理可知, ,
因为 ,且 , 平面 ,
所以 平面 .
(3)过点D作 于点H,, , ,
作 于 ,连接 ,
因为 , , ,CE、ED 平面CDE,
所以 平面CDE,又MG 平面CDE,所以 MG,
因为 MG, , 、AE、EC 平面ABCE,
所以 平面ABCE,
因为 ,所以 ,
所以 , , , ,
所以 , , ,
所以 为等腰三角形,且 边上的高 ,
所以 ,
令 到平面 的距离为 ,且 ,
因为 ,所以 ,
所以 .18.(1)
(2)
(1)先在 用余弦定理求 长度,再根据等腰三角形性质求 ,进而得 ,然后在
用正弦定理求 ,结合几何情况确定 大小.
(2)把四边形面积拆成 与 面积之和,根据 范围求面积最大值.
【详解】(1)由已知 , ,得 ,
所以 ,得 .
在 中,因为 , ,所以 ,
又 ,由正弦定理得 ,
得 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 .
(2)由已知得 ,所以 ,
在 中
所以 ,
又因为 ,得 ,
所以四边形 面积
所以 ,
因为 ,所以 ,
当 时,即 时, .
19.(1)奇函数,证明见解析(2)
(3)证明见解析
(1)根据奇偶性定义直接判断;
(2) ,设 ,则 ,利用单调性求最值;
(3)当 时, , ,利用 和 的奇偶性和单调性证明,当
时, ,设 ,即可得证.
【详解】(1)因 的定义域为 ,
由 可得函数 为奇函数.
(2)
,
设 ,则 ,当且仅当 时取“=”,
则 在 上单调递增,
所以 .
所以函数 的最小值为 .
(3)① 当 时, , .
对于 ,因 ,则 为偶函数;设 ,则 ,
因为 ,所以 , , ,
所以 ,即 在 上单调递增.
所以当 时, .
对于 ,类似的方法可得: 为奇函数,在 上单调递增,
所以当 时, .
所以 ;
② 当 时, .
由 可得 ,
所以 ,
即 .