河北雄安部分高中2025-2026学年高一下学期4月联考数学试题(含解析)
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这是一份河北雄安部分高中2025-2026学年高一下学期4月联考数学试题(含解析),共13页。试卷主要包含了 已知向量,,,,且, 下列命题中正确的是等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知复数,则复数z的虚部为( )
A. 1B. iC. 3D. 3i
【答案】C
【解析】
【分析】根据虚部的概念,即可得答案.
【详解】因为,所以复数z的虚部为3.
2. 已知平面向量,的夹角为,,,则( )
A. 2B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量数量积及向量的模计算即可.
【详解】因为平面向量,的夹角为,,,
,
所以.
3. 下面几何体的截面一定不是圆面的是( )
A. 正四面体B. 圆柱C. 圆锥D. 圆台
【答案】A
【解析】
【分析】根据几何体的性质,分析即可得答案.
【详解】由题意得,圆柱的截面有可能为圆面,圆锥的截面有可能为圆面,圆台的截面有可能为圆面,
正四面体的截面一定不是圆面.
4. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,.若满足条件的三角形有2个,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为,,所以.
因为满足条件的三角形有2个,所以,即.
5. 设是虚数单位,则“”是“复数为纯虚数”的( )
A. 充分不必要条件B. 必要不充分条件
C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【详解】若满足,此时,不为纯虚数,
“”不是“复数为纯虚数”的充分条件,
,
若复数为纯虚数,则,
,
“”是“复数为纯虚数”的必要条件.
“”是“复数为纯虚数”的必要不充分条件,故选B.
6. 已知向量,,,,且.若与的夹角为钝角,则实数t的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据给定条件,利用向量共线的坐标表示求出,再利用向量的坐标运算及夹角公式列式求解.
【详解】由,,,得,解得,即,
由,,得,
由与的夹角为钝角,得,解得且,
所以实数t的取值范围为.
7. 在锐角中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据条件,可得,由正弦定理边化角,结合两角差的正弦公式,可得,根据角的范围,整理求解,即可得答案.
【详解】因为,,所以.
由正弦定理,得,
所以,即.
在锐角三角形中,,,
所以,即,所以.
8. 如图,在长方形中,,,以为直径在长方形内作半圆E,以为直径在长方形外作半圆F,M,N分别是半圆E和半圆F上的动点,则的最大值为( )
A. 8B. C. 32D. 16
【答案】C
【解析】
【分析】借助数量积公式可得EM⋅EN≤4EN,从而只需求出EN的最大值即可得解.
【详解】
因为EM⋅EN=EM⋅EN⋅csEM,EN≤EM⋅EN=4EN,
所以转化为求EN的最大值,
因为EN≤EF+FN=32+42+3=8 ,故,
当且仅当、、、四点共线,且按顺序排列时,等号成立,
故的最大值为.
二、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. 下列命题中正确的是( )
A. 有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的几何体是棱柱
B. 六条棱长均相等的四面体是正四面体
C. 如果一个棱锥的各个侧面都是等边三角形,那么这个棱锥可能为五棱锥
D. 棱台的侧面都是等腰梯形
【答案】BC
【解析】
【分析】依据棱柱定义判断选项A,依据正四面体的定义判断选项B,一个n棱锥的各个侧面都是等边三角形时,顶角之和可以,判断C,依据棱台的定义判断选项D.
【详解】对于A,有两个面互相平行,其余各面都是四边形,且每相邻两个四边形的公共边都互相平行的几何体是棱柱,
而满足选项A条件的几何体可能是组合体,如图所示,故A错误;
对于B,四个面都是等边三角形的四面体是正四面体,故六条棱长均相等的四面体是正四面体,故B正确;
对于C,一个n棱锥的各个侧面都是等边三角形时,顶角之和,即,故C正确;
对于D,棱台的侧面都是梯形,不一定是等腰梯形,故D错误.
10. 已知复数z满足,则下列说法正确的是( )
A.
B. 复数z的共轭复数在复平面内对应的点位于第四象限
C. 将复数z对应的向量绕原点按顺时针方向旋转,所得向量对应的复数为
D. 若复数z是关于x的方程(其中a,)的一个根,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据复数的除法运算得到,据此逐项判断即可.
【详解】解:由复数z满足,得,
所以,故A正确;
复数的共轭复数是,在复平面内对应的点为,位于第四象限,故B正确;
复数对应的点为,绕原点按顺时针方向旋转,得到的点为,
所以所得向量对应的复数应为,故C错误;
由是关于x的方程的一个根,得另一个根为,
所以,解得,所以,故D正确.
11. 如图,四边形内接于半径为R的圆O,其中,,,,则下列结论正确的有( )
A. B. 圆O的周长为
C. D. 四边形的面积为12
【答案】ABC
【解析】
【分析】连接,借助余弦定理及可得,即可得,从而可得A;再借助正弦定理可得B;根据平面向量的数量积定义及运算律求解判断C;借助面积公式计算可得D.
【详解】对于A,连接.在中,;
在中,,
,,解得.
,,故A正确;
对于B,由正弦定理,得,
圆O的周长为,故B正确;
对于C,由题意DO⋅DA=DA⋅DO⋅cs∠ODA=DA⋅12DA=12DA2=2 ,故C正确.
对于D,,
,
∴四边形的面积,故D错误.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若非零向量,满足,则在方向上的投影向量为_____.
【答案】
【解析】
【详解】.
13. 如图,矩形是水平放置的平面四边形用斜二测画法画出的直观图,其中,,则在原四边形中,的长为______.
【答案】9
【解析】
【分析】根据条件可得、的长度,根据斜二测画法的性质,可得原图中各个长度,结合勾股定理,即可得答案.
【详解】将直观图还原为原图,如图.
在直观图中,,则,
故在原图中,,,
所以,所以原四边形的边的长为9.
14. 在中,,D是边上一点,,,且,则边的长为______.
【答案】10
【解析】
【分析】根据同角三角函数的关系,可得的值,根据两角差的正弦公式,可得的值,根据正弦定理,可得CD,根据三角形的性质,可得BD,即可得答案.
【详解】,.
,,
,
.
在中,,,.
在中,,
.
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. 已知向量,.
(1)若与垂直,求实数k的值;
(2)求的最小值及对应的x的值.
【答案】(1)
(2)当时,最小值为
【解析】
【分析】(1)根据向量垂直的坐标运算求出结果即可.
(2)根据向量的模的计算和向量的数量积以及二次函数的性质计算即可.
【小问1详解】
由与垂直,得,即 .
因为,,所以,,,
所以 ,解得.
【小问2详解】
因为,,所以,,,
所以.
所以当时,取得最小值,为.
16. 已知复数,(,i为虚数单位).
(1)若为实数,求实数m的值;
(2)若的实部大于1,求实数m的取值范围;
(3)若在复平面内所对应的点位于直线上,求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据复数的加法法则,可得,由题意,虚部为0,即可得答案.
(2)根据复数的运算法则,可得的实部,根据题意,列出不等式,即可求得答案.
(3)根据复数的几何意义,结合题意,可得m值,代入所求,结合求模公式,即可得答案.
【小问1详解】
由复数,,
得,
∵复数z为实数,,解得.
【小问2详解】
,.
的实部大于1,,解得
即实数m的取值范围是.
【小问3详解】
在复平面内所对应的点位于直线上,,解得.
,.
17. 某公园拟建造一个四边形的露营基地,如图所示的四边形.考虑露营客人娱乐休闲的需求,在四边形中,将三角形的区域设立成花卉观赏区,三角形的区域设立成烧烤区,边、、、修建观赏步道,边修建隔离防护栏,其中米,米,.
(1)如果烧烤区是一个占地面积为平方米的钝角三角形,那么需要修建多长的隔离防护栏(,精确到米)?
(2)考虑到烧烤区的安全性,在规划四边形区域时,首先保证烧烤区的占地面积最大,再使得花卉观赏区的面积尽可能大,则应如何设计观赏步道?
【答案】(1)米
(2)应设计观赏步道米
【解析】
【分析】(1)利用三角形的面积公式、同角三角函数的基本关系可求出的值,再利用余弦定理可求得的长,即为所求;
(2)利用三角形的面积公式可知当是直角三角形时,烧烤区的占地面积最大,求出的长,设,,利用正弦定理、三角形的面积公式以及三角恒等变换可化简面积的表达式,根据面积最大求出的值,即可求得、的长,即为所求.
【小问1详解】
,解得.
因为为钝角,所以csC=−1−sin2C=−1−24252=−725.
由余弦定理得
=2002+1002−2×200×100×−725=6017≈247.4 (米).
【小问2详解】
,当且仅当时等号成立,
所以当是直角三角形时,烧烤区的占地面积最大,此时BD=BC2+CD2=2002+1002=1005.
设,.
在中,由正弦定理得.
则S△ABD=12AD⋅AB⋅sinA=12×32×200153⋅sinα×200153⋅sin2π3−α
=25000333sinαcsα+sin2α=250003332sin2α+1−cs2α2
=250003332sin2α−12cs2α+12=250003312+sin2α−π6
≤2500033×12+1=125003,
因为,则,
故当且仅当,即时等号成立,此时,
所以应设计观赏步道米.
18. 如图,在中,E为边的中点,D为边上一点,且.线段与交于点P,直线与直线相交于点F.
(1)若,求的值;
(2)若,,,求的余弦值;
(3)若,H为中线上的动点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据条件,结合向量的线性运算法则,可得,根据三点共线的性质,即可得答案.
(2)根据线性运算法则,结合数量积公式、求模公式、夹角公式,代入计算,即可得答案.
(3)根据线性运算法则及数量积公式,结合基本不等式,即可得答案.
【小问1详解】
因为,所以,即.
因为,,所以.
又因为D,E,F三点共线,所以,解得.
【小问2详解】
由(1)得.
因为,所以.
所以AD⋅CE=14AB+34AC⋅12AB−AC=18AB2+18AB⋅AC−34AC2
.
因为AD=14AB+34AC=116AB2+38AB⋅AC+916AC2
,
CE=12AB−AC=14AB2−AB⋅AC+AC2=94−3×1×cs60°+1=72,
所以cs∠DPE=csAD,CE=AD⋅CEADCE=916334×72=2114.
【小问3详解】
因为E为边的中点,所以,
则HA+HB⋅HC=2HE⋅HC=2HE⋅HCcsπ=−2HE⋅HC.
由HC+HE=CE=8 ,HC→≥0 ,HE≥0 ,
得8=HC+HE≥2HC⋅HE,
即HC⋅HE≤16 ,当且仅当HC=HE=4 时,等号成立.
所以HA+HB⋅HC=−2HE⋅HC≥−2×16=−32 ,
即HA+HB⋅HC的最小值为.
19. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,,且.
(1)求角B的大小;
(2)若为锐角三角形,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据条件及正弦定理,结合两角和的正弦公式、诱导公式等,化简整理,即可得答案.
(2)根据正弦定理,可得的表达式,根据两角差的正弦公式、辅助角公式等,可得化简后的表达式,根据条件,可得角A的范围,根据三角函数的性质,即可得答案.
【小问1详解】
由及正弦定理得.
因为,所以.
所以,即.
所以,即.
因为,所以,
所以,因为,所以.
【小问2详解】
由正弦定理得,所以,,
所以.
又
,
所以.
因为为锐角三角形,所以,解得.
则,所以.
所以,则,
所以周长的取值范围为.
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