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2021-2022 学年度第二学期新高考联合体期末考试
高一期末数学试题答案及评分标准
1-4 CCAC 5-8 BDBC 9.BC 10.AC 11.ABC 12.BC
1 3 1 8 3
13. i 14. 15. 10 31 16.
24
5 5 9
17. (1) 向量a与b的夹角为120, a 2, b 1,
1
ab= a b cos120 =21
1,
2
2 2 2
a2b a 4ab4b 441412, a2b 2 3 ;
(2) atb 2ab , atb 2ab 0,即2a 2 ab2tabtb 2 0,
2412tt 0,解得t 3.
1 3
18. (1)①sin275cos275sin75cos751 sin150
2 4
3 3 3
②sin260cos290sin60cos90 0 0
4 2 4
1 1 1 1 3
③sin230cos2120sin30cos120 ( )
4 4 2 2 4
3
猜想:④sin245cos2105sin45cos105
4
3
⑤sin2(15)cos2165sin(15)cos165
4
3
(2)三角恒等式为sin2cos2150sincos150
4
证明:sin2cos2150sincos150
sin2(cos150cossin150sin)2 sin(cos150cossin150sin)
3 3 1 3 1
sin2 cos2 sincos sin2 sincos sin2
4 2 4 2 2
学科网(北京)股份有限公司3 3 3
= sin2 cos2 .
4 4 4
19. (1)证明:连接AB 交AB于点N ,连接MN ,
1 1
因为四边形AAB B为平行四边形,AB AB N ,则
1 1 1 1
N 为AB 的中点,
1
因为M 为BC 的中点,则MN//AC ,
1 1 1
AC 平面AMB,MN 平面AMB,故AC //平面
1 1 1 1
AMB.
1
(2)因为CC⊥平面ABC ,AC 与平面ABC 所成的角为CAC ,
1 1 1
因为 ABC是边长为2的等边三角形,则AC 2,
CC
CC 平面ABC ,AC 平面ABC ,CC AC ,则tanCAC 1 2,
1 1 1 AC
所以,CC 2AC 4,
1
AC //平面AMB,PAC ,所以,点P到平面AMB的距离等于点C 到平面AMB
1 1 1 1 1 1
的距离,
1 1 3 3
因为M 为BC 的中点,则S S 22 ,
1 1 △A 1 MC 1 2 △A 1 B 1 C 1 2 4 2
1 1 3 2 3
则V V V BB S 4 .
PA 1 MB C 1 A 1 MB BA 1 C 1 M 3 1 △A 1 C 1 M 3 2 3
20. 由abcbca3bc,得(bc)2 a2 3bc,得b2 c2 a2 bc,
b2 c2 a2 1
得cosA ,因为0 A,所以A ,
2bc 2 3
由sin A 2sinBcosC,得sin(BC)2sinBcosC,
得sinBcosCcosBsinC 2sinBcosC,得sinBcosCcosBsinC 0,
得sin(BC)0,因为B,C 为三角形的内角,所以BC,
综上所述:A B C ,△ABC为等边三角形.
3
学科网(北京)股份有限公司21. (1)连接OM,MN,如图,M,N 是半圆AB上的两个三等分点,则有
MON NOB60 ,
而OM ON OB 2,即有 MON, NOB都为正三角形,因此,
MN NB BO OM ,
四边形OMNB 是菱形,ON MB,而PN MB,PN ON N ,PN,ON 平面
PON ,
因此,MB 平面PON ,BM 平面PBM ,
所以平面PBM 平面PON .
(2)由(1)知,平面PON 平面OMNB ,平面PON 平面OMNB ON ,则点P在底
面圆内的射影在ON 上,
因点P在底面圆内的射影在BM 上,因此,点P在底面圆内的射影是ON 与MB的交点
Q,
即PQ平面OMNB ,有PQON ,PN PO 2 BO BN ,
PQ PO2 OQ2 3,而BQ 3 ,即有PB PQ2 BQ2 6,
取PB的中点C ,连CN,CO,于是得CN PB,CO PB,则有OCN 是二面角
APB N 的平面角,
6 10
在 OCN 中,CN CO OB2 BC2 22 ( )2 ,
2 2
学科网(北京)股份有限公司10 10
( )2 ( )2 4
CN2 CO2 ON2 1
2 2
所以cosOCN ,
2CNCO 10 10 5
2
2 2
1
所以二面角APB N 的余弦值是 .
5
22. (1)设 ABC的外接圆的半径为R,
因为 sin2Bsin2Csin2A tanAsinBsinC ,
a b c
由正弦定理可得sin A ,sinB ,sinC ,
2R 2R 2R
所以 b2 c2 a2 tanAbc ,又cosA
b2 c2 a2
,tan A
sin A
2bc cosA
1
所以sin A ,因为A(0, ),
2 2
所以A ,
6
因为 ABC为锐角三角形,
所以0 B , AB ,
2 2
所以 B ,
3 2
所以角B的取值范围为 , ;
3 2
(2)由已知O为 ABC的外接圆的圆心,所以 OA = OB = OC R ,
因为A ,所以BOC 2 ,
6 6 3
1 1
又OBOC ,所以 OB OC cosBOC ,
2 2
1 1
所以RR ,所以R1,
2 2
5
设AOC ,则AOB ,
3
2
又AOC 2B,所以 ,
3
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所以OA AB AC OA OBOAOC OA
5
OAOBOAOC2OA 2 11cos 11cos2
3
1 3 3 3
cos sincos2 cos sin2
2 2 2 2
3 1
3
cos sin
2 3cos
2
2 2 6
2 5 7
因为 , ,所以 ,
3 6 6 6
3 7
所以1cos ,所以 2 3 OA AB AC ,
6 2 2
7
所以OA AB AC 的取值范围为 2 3, .
2
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