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安徽鼎尖教育2025-2026 学年高一下学期4 月期中考试数学试题
一、单选题
1.已知复数
(i 为虚数单位),则
( )
A.
B.
C.
D.
2.在
中,
,
,
,则
( )
A.16
B.
C.9
D.
3.如图所示,某测量人员在高为100m 的山顶A 处,测得地面同一直线上的B、C 两点的俯角分别为
和
,则B、C 两点的距离为( )
A.
B.
C.
D.
4.《九章算术》中将正圆台称为“圆亭”.某中学数学社团仿照古制制作了“圆亭”模型,模型上、下
底面周长分别为
和
,高为3,则该模型的体积为( )
A.
B.
C.
D.
5.用斜二测画法画出的水平放置的
的直观图是边长为2 的正三角形,则原
的面积为( )
A.
B.
C.
D.
6.对于简单凸多面体,满足欧拉公式:顶点数
棱数
面数
.已知某正多面体的每个面都是正
三角形,每个顶点连接4 条棱,则该正多面体的棱数E 为( )
A.6
B.12
C.16
D.20
7.在锐角
中,内角
的对边分别为
,已知
,
,且
边上的中线长为
,则
的面积为( )
A.
B.
C.
D.
8.已知非零向量,不共线,给出下列四个结论:
①若
,则
;
②若
,则存在正实数
,使得
与垂直;
③“
”是“ 与的夹角为锐角”的充分不必要条件;
④若
,则“
”是“ 与的夹角为
”的充要条件.
其中正确结论的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
二、多选题
9.已知复数z 满足
(为虚数单位),且z 是关于x 的实系数一元二次方程
的
一个根,则下列说法正确的有( )
A.z 的虚部为
B.复数z 的共轭复数为
C.
D.
10.如图,已知正三棱柱
的所有顶点都在表面积为
的球O 的球面上,底面边长为a,侧棱
长为h,则下列说法正确的有( )
A.正三棱柱的外接球的球心O 一定是上下底面中心连线的中点
B.若底面边长
,则侧棱长
C.若侧棱长
,则该正三棱柱的体积为
D.该正三棱柱的侧面积的最大值为
11.已知
中,
,点P 为边BC 上的动点,满足
(
,
为实
数),则下列说法正确的有( )
A.
的面积的最大值为
B.当P 为BC 中点时,
C.若
的面积为
面积的
,则
D.若
,则
的最小值为
三、填空题
12.已知向量
,
,若
与
共线,则实数
______.
13.已知三棱锥的三条侧棱两两垂直,且三个侧面的面积分别为1,2,3,则该三棱锥的体积为________.
14.在平面斜坐标系
中,
,平面上任意一点P 的斜坐标定义为:若
,其中
、
分别为x 轴、y 轴正方向上的单位向量,则P 的斜坐标为
.已知点A 的斜坐标为
,点B 的
斜坐标为
.若
,则实数k 的值为________.
四、解答题
15.已知
,
是夹角为
的两个单位向量,设
,
.
(1)求证:
与
垂直;
(2)求向量
与的夹角的大小.
16.已知复数z 满足
,且z 的共轭复数满足
为纯虚数.
(1)求复数z;
(2)若复数
,求w 在复平面内对应点的坐标,并判断该点所在的象限.
17.在锐角
中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知
.
(1)求角A 的大小;
(2)若
,求
的周长的取值范围.
18.如图,在直三棱柱
中,底面
是直角三角形,
,
,侧棱
.该直三棱柱内有一个圆柱,圆柱的下底面在直三棱柱的底面ABC 上,上底面在直三棱柱的上底
面
上,且圆柱的侧面与直三棱柱的三个侧面都相切.
(1)求该圆柱的表面积;
(2)求该直三棱柱的外接球O 的体积;
(3)点M 是直三棱柱外接球表面上的动点,N 是圆柱表面上的动点,记
,R 为外接球的半径,求
的最大值.
19.在
中,角
的对边分别为
,已知
.
(1)求
的值;
(2)若
,解答下列问题:
①当
的面积为
时,求AC 边上的中线长;
②若点D 在边
上,且
平分
,求
的取值范围.
参考答案
1.C
【详解】由题意得,
.
2.A
【详解】方法一:坐标法.
以
为原点,
所在直线为轴,
所在直线为
轴,则
,
,
.
,
,
则
.
方法二:利用向量关系.
.
由于
,
,
所以
.
3.C
【详解】设山顶
在地面的投影为
,则
,从
看
的俯角为
,则
,所以
.
从
看
的俯角为
,则
,所以
.
由于
、
在
的同侧,则
.
4.A
【详解】已知圆台上、下底面周长分别为
和
,则半径分别为
,
,高
.
圆台体积公式为
,
代入得:
.
5.B
【详解】由斜二测画法,直观图面积与原图面积的关系为
,
已知直观图是边长为2 的正三角形,其面积为
,
所以原三角形面积为
.
6.B
【详解】因为过每个顶点的棱数为4,则
,得
;
每个面是正三角形,每条棱属于2 个面,故
,得
;
代入欧拉公式:
,解得
.
7.D
【详解】由已知条件
,化简得
.
由正弦定理得,
,
又
,所以
,
所以
,由于
为锐角三角形,所以
.
边上的中线长为
,
设
边上的中线长为
,则
,
所以
,
所以
,
所以
.
8.B
【详解】①由
得
,展开得
,故
,正确.
②若
与垂直,
,解得
,
因
、
,故
,不存在正实数
,错误.
③
,即
,得
,即与夹角为锐角(因为不共线),反之亦然,故
为充要条件,不是充分不必要,错误.
④由
,
得
,
;反之亦然,故为充要条件,正确.
正确结论为①④,共2 个.
9.ACD
【详解】对于AB,由
得
,
其虚部为
,共轭复数为2i,故A 正确、B 错误;
对于CD,实系数方程一根为
,
代入原方程得,
,
解得
,
,故C、D 正确.
10.ABD
【详解】由已知球表面积为
得半径
,
对于A,正三棱柱外接球球心为上下底面中心连线的中点,故A 正确;
对于B,由几何关系得
,即
,
代入
,得
,故B 正确;
对于C,若
,则
,体积
,故C 错误;
对于D,由
得
,
侧面积
,
因为
,
当且仅当
时等号成立,
所以
,故D 正确.
11.ABC
【详解】对于A,由已知条件
,得
,
由
,得
,
平方得
,得
,
.
,
由
,得
,则
,
所以
,故A 正确.
对于B,当
为
中点时,
,
则
,故B 正确.
对于C,由
在
上,设
且
,则
与
面积比等于
,
由
得
,故C 正确.
对于D,若
,则
,结合
,得
,
为等边三角形.
,
,
则
,
当
时,
取得最小值
,故D 错误.
12.
/0.5
【详解】由已知得
,
,
因为两向量共线,所以
,解得
.
13.
/
【详解】由题意,设三条侧棱长分别为,,,且两两垂直,三个侧面为直角三角形,
其面积分别为
,
,
,即
,
,
.
三式相乘得
,所以
,
三棱锥的体积为
.
14.6
【详解】因
,所以
,
由题意,
.
,
已知
、
为单位向量,夹角为
,故
,
则
,解得
.
15.(1)证明见解析
(2)
(或
)
【详解】(1)由已知
,
,
所以
.
因为
,
是夹角为
的单位向量,
所以
,且
,
代入得
,
因此,
与
垂直
(2)设向量
与的夹角为,则
.
先计算
.
再计算
,
所以
;
,
所以
.
于是
,
因为
,故
(或
).
16.(1)
或
(2)当
时,
在复平面内对应点的坐标为
,且该点位于第二象限;当
时,
在复
平面内对应点的坐标为
,该点位于第四象限.
【详解】(1)设
,其中
,
由
,得
,
又
,
则
.
因为
为纯虚数,
所以实部为零,虚部不为零,即
,
联立方程
,解得
.
当
时,
;当
时,
.
所以
或
.
(2)由
,而
,
故
.
当
时,
,
在复平面内对应点的坐标为
,且该点位于第二象限;
当
时,
,
在复平面内对应点的坐标为
,且该点位于第四象限.
综上,当
时,
在复平面内对应点的坐标为
,且该点位于第二象限;
当
时,
在复平面内对应点的坐标为
,该点位于第四象限.
17.(1)
(2)
【详解】(1)由正弦定理
,得
,
代入已知
,得
.
因为
,
,得
,即
.
又
为锐角三角形,所以
;
(2)由正弦定理得
,所以
,
.
因为
,所以
,即
,
因为
是锐角三角形,所以
解得
.
周长
.
.
由于
,则
,从而
,
,
所以周长
的取值范围是
.
18.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)在直三棱柱
中,底面是等腰直角三角形,
,
,
所以
,
的内切圆半径
,
圆柱的高
,
所以圆柱的表面积
.
(2)直三棱柱的外接球球心
位于上下底面外心连线的中点,
设
外接圆的圆心为
,
底面直角三角形外心
是斜边
的中点
,则
,
,所以
,
外接球半径
,
体积
.
(3)设底面
的内心为,
由球的几何性质,
的取值范围为
,
代入
得
,
即
的最大值,等价于求圆柱表面上的点到球心
的距离
的最大值的平方,
设点
在底面
的投影为
,
到底面的竖直距离为,
,
当
取最大值
(即
在圆柱上底面或下底面的圆周上)时,竖直分量最大;同时水平分量
的
最大值出现在底面内切圆圆周上,
因此
的最大值必在圆柱上下底面的内切圆圆周上取得,
在
中,内切圆半径
,外接圆半径为
,
内心到外心
的距离为
,
,
,
故
.
19.(1)
(2)①
;②
【详解】(1)根据已知,由正弦定理得
,
因为
,
所以
,
由
得
,故
.
(2)①由(1)知
,则
,
由面积
得
,即
,
又由余弦定理
,
代入
,
得
,
设
的中点为
,则
,
,
故中线长
为
.
②由角平分线得
,
又
,得
,
,
则
,
由余弦定理
,即
,
所以
,
,
由
(当且仅当
时取等号),得:
所以
,
又
为三角形边长,则
,故
综上所述,
的取值范围为
.