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2024-2025 学年度下学期“抚顺六校协作体”期末考试试题
高一数学
考试时间:120分钟 试卷满分:150分
一、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,只有一个
是符合题目要求的.)
1.复数z满足z 2i 34i ,则复数z的虚部是( )
A.1 B.2i C.2 D.i
2.已知向量a 1,3 ,b 1,1 ,c 4,5 .若a与bc平行,则实数的值为( )
2 4 4
A. B. C. D.2
19 11 7
3.下列说法正确的是( )。
A.一个平面内有一条直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行
B.一个平面内有两条直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行
C.一个平面内有无数条直线都与另外一个平面平行,则这两个平面平行
D.一个平面内有两条相交直线与另外一个平面平行,则这两个平面平行
π
4.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知b3,c2 2,A ,则a ( )
4
A.5 B. 5 C.29 D. 29
5.已知圆台的上、下底面面积分别为36π和49π,其母线长为5,则圆台的表面积为( )
A.145π B.150π C.155π D.160π
2sin
2022π cos
π
π
6.若 2,则tan ( )
3π 4
cos 3cos
2
11 11 3 3
A. B. C. D.
3 3 11 11
5π x 1 3
7.已知直线 x 是函数 f x 3sin2 sinx 08 图象的一条对称轴,则
24 2 2 2
( )
A.8 B.6 C.4 D.2
8.在长方体ABCDABC D 中,M为AB的中点,AB4,BC 2 6,BB 2,则三棱锥A BCM
1 1 1 1 1 1
外接球的表面积为( )
A.56π B.52π C.48π D.64π
二、选择题(选择题:本题共3小题,每小题 6分,共18分。在每小题给出的选项中,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.已知复数z cossin cossin i,则下列说法正确的是( )
A.复数z的模的最大值为2
π
B.若
0,π
,z是纯虚数,则
4
π
C. 0, 时,复数对应的点在第一象限内
4
D.复数z的模长为定值
10.已知△ABC 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列四个命题中正确的命题是( )
A.若sin AsinB,则a b
B.若sin2 Asin2Ccos2 B1,则△ABC 一定是锐角三角形
C.若bcosCccosB a,则△ABC 一定是直角三角形
D.若△ABC 是锐角三角形,则sin AcosB恒成立
11.关于函数 f x sin x sinx 有下述四个结论,其中正确的是( )
A. f
x
是奇函数
π
B. f x 在区间 ,π上单调递减
2
C. f
x
的最大值为2
D. f
x
在2024π,2024π 有4049个零点
三、填空题:本大题共3小题,每小题 5分,共 15分.
12.正四棱台上底面边长为2,下底面边长为4,侧棱长为3,则正四棱台的高为_______.
13.已知复数z 满足 z22i 1,则 z32i 的最小值为______.
14日常生活中,较多产品的包装盒呈正四棱柱状,烘焙店的包装盒如图所示,正四棱柱ABCDABC D
1 1 1 1
的底面ABCD是正方形,且AB4,AA 1.
1
店员认为在彩绳扎紧的情况下,按照图A中H EE F F GG H H 的方向捆扎包装盒会比
1 1 1 1按照图B中的十字捆扎法更节省彩绳(不考虑打结处的用绳量和彩绳的宽度).则图A比图B最多节省的彩
绳长度为________.
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.
π
15.已知e ,e 是夹角为 的两个单位向量,a 3e 2e ,b2e 3e .
1 2 2 1 2 1 2
(1)求ab的值;
(2)求a与ab的夹角的余弦值.
16.如图,四棱锥P ABCD的底面为平行四边形,点M,N,Q分别为PC,CD,AB的中点.
(1)求证:平面MNQ∥平面PAD;
(2)在棱PA上确定一点S,使NS∥平面PBC ,并说明理由.
π π
17.已知函数 f x 2 3sinxcosx2sinx sinx .
4 4
(1)求函数 f x 的单调递增区间;
π
(2)求函数 f x 在区间
0,
上的最大值和最小值;
2
8 π π
(3)若 f x
0
5
,x
0
4
,
2
,求cos2x
0
的值.
18.在锐角△ABC 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a cosBcosC bc cosA.
(1)证明:A2B;
3 1 1
(2)若BAC的平分线交BC于D,AD1,sinB ,求 的值;
5 b c
c
(3)求 的取值范围.
a
19.现有长度分别为1,2,3,4的线段各1条,将它们全部用上,首尾依次相连地放在桌面上,可组成周长
为10的三角形或四边形.(1)求出所有可能的三角形的面积;
(2)如图,已知平面凸四边形ABCD中,AB1,BC 3,CD2,DA4.
①求cosA,cosC 满足的数量关系;
②求四边形ABCD面积的最大值,并指出面积最大时BD的值.2024-2025 学年度下学期“抚顺六校协作体”期末考试
试题参考答案
1-5.ACDBB 6-8ACD 9.BCD 10.ACD 11.BC
12. 7 13.4 14.2010 2
8.参考答案
三棱锥补成直三棱柱DKCAMB,在△AMB中,利用正弦定理可求得外接圆半径r 10,直三棱柱
1 1 1
DKCAMB 上下底面外接圆圆心距离为 2 6 ,根据勾股定理可得三棱锥外接球半径
1 1
2 2
R 10 6 4,球的表面积为64π.
14.参考答案图A,沿彩绳展开正四棱柱,彩绳长度最小值为 4141 2 10 2 ,图B彩绳长度最
小值为4×(4+1)=20
π
15.(1)由题意知,e e e e cos 0,
1 2 1 2 2
2 2
所以ab 3e 2e 2e 3e 6e 13e e 6e 12.
1 2 1 2 1 1 2 2
2 2 2
(2)由题意得, a 3e 2e 9e 12ee 4e 3 ,
1 2 1 2 2
2 2 2
ab e e e e e 2e e e 2 ,
1 2 1 2 1 1 2 2
2
由(1)知ab12,所以a ab a ab13121,
a ab 1 26
所以cos a,ab .
a ab 13 2 26
26
即a与ab的夹角的余弦值为 .
26
16.(1)在△PCD中,由M,N分别为PC,DC 的中点,可得MN∥PD,
在平行四边形ABCD中,由Q,N分别为AB,CD的中点,可得NQ∥AD,
因为MN 平面PAD,NQ 平面PAD,且PD平面PAD,AD平面PAD,
所以MN∥平面PAD,NQ∥平面PAD,
又因为MNNQ N且MN ,NQ平面MNQ,所以平面MNQ∥平面PAD.
(2)当S为棱PA中点时,NS∥平面PBC ,
取PB的中点E,连接SE,EC,SN ,
1
在△PAB中,因为S,E分别为PA,PB的中点,所以SE∥AB且SE AB,
2
1
又因为N为BC的中点,可得CN∥AB且CN AB,
2
所以SE∥CN 且SE CN ,所以四边形SECN 为平行四边形,所以SN∥CE.
因为SN 平面PBC ,CE 平面PBC ,
所以SN∥平面PBC .
π π
17.(1) f x 2 3sinxcosx2sinx sinx
4 4
π
3sin2xcos2x2sin2x
6
π π π
要求函数 f x 的单调递增区间,只需 2kπ2x 2kπ,kZ,
2 6 2
π π
解得: kπ x kπ,kZ.
3 6 π π
所以函数 f x 的单调递增区间为
kπ, kπ
,kZ.
3 6
π π π 7π 1 π
(2)∵x 0, ,∴ 2x ,∴ sin2x 1
2 6 6 6 2 6
π
函数 f x 在区间
0,
上的最大值是2,最小值是-1;
2
8 π 8
(3)∵ f x ,∴2sin2x ,
0 5 0 6 5
π 4
即sin2x
0 6 5
π π π 2π 7π π 3
∵x 0 4 , 2 ,2x 0 6 3 , 6 ,∴cos 2x 0 6 5
π π 3 π 1 π
∴cos2x cos2x cos2x sin2x
0 0 6 6 2 0 6 2 0 6
3 3 1 4 43 3
2 5 2 5 10
18.(1)由正弦定理及a cosBcosC (bc)cosA,
得sin AcosBsin AcosC cosAsinBcosAsinC,
所以sin AcosBcosAsinB sin AcosCcosAsinC,
所以sin AB sin AC ,
因为ABC π,所以sin AB sinB,
所以ABB或ABB π(舍去),
所以A2B;
3
(2)因为sinB ,B为锐角,
5
4 24
所以cosB ,sinAsin2B2sinBcosB ,
5 25
因为S S S
△ABC △ABD △ACD
1 1 12 3
所以 bcsinA bc ADsinB,所以 bc bc ,
2 2 25 10
bc 8 1 1 8
所以 , .
bc 5 b c 5π π π
(3)由△ABC 是锐角三角形,0 B ,0 A2B ,0C π AB ,
2 2 2
π π
可得 B ,
6 4
2 3
所以cosB , ,
2 2
c sinC sin π AB sin3B sin2BcosB cos2BsinB
a sinA sinA sin2B sin2B
sinB 2cos2B1 1
cosB 2cosB
2sinBcosB 2cosB
2 3 1 2 3
令cosB t,则t , , f t 2t 在 , 上单调递增,
2 2 2t 2 2
2 1 2 3 1 2 3
而 f 2 , f 3 ,
2 2 2 2 3 3
2 2 3
所以 f t , ,
2 3
c 2 2 3
所以 , .
a 2 3
19.(1)根据三角形两边之和大于第三边,由题意可知,所有符合情况的可能三角形为1+2,3,4、2,3+1,
4
当三角形三边为1+2,3,4时,由余弦定理知等腰三角形顶角
32 32 42 1 1 2 4 5
cos ,sin 1
233 9 9 9
1 4 5
S 33 2 5.
△
2 9
当三角形三边为2,3+1,4时,由余弦定理知等腰三角形顶角
42 42 22 7 7 2 15
cos ,sin 1 ,
244 8 8 8
1 15
S 44 15.
△
2 8
(2)①连接BD,由余弦定理知
AB2 AD2 BD2 17BD2
cosA
2ABAD 8CB2 CD2 BD2 13BD2
cosC
2CBCD 12
∴BD2 178cosA,BD2 1312cosC,
∴178cosA1312cosC∴2cosA3cosC 1
1 1
②S S S 14sinA 23sinC 2sinA3sinC
ABCD ABD BCD 2 2
∴ 2sinA3sinC 2 4sin2 A9sin2C12sinAsinC
又∵2cosA3cosC 1,∴ 2cosA3cosC 2 1,
∴4cos2 A9cos2C12cosAcosC 1
故S2 4 1cos2 A 9 1cos2C 12sinAsinC
ABCD
13 4cos2 A9cos2C 12sinAsinC
13112cosAcosC12sin AsinC
1212cos AC 24
当且仅当AC π,S2 24,S 2 6 取得最大值,
ABCD ABCD
此时AC π,2cosA3cosC 1,∴2cosA3cosA1,
1 1 77 385
cosA ,cosC ,BD2 1312cosC ,BD
5 5 5 5