山东省菏泽第一中学等2025-2026学年高一下学期4月期中数学试题(A)(含解析)
展开 这是一份山东省菏泽第一中学等2025-2026学年高一下学期4月期中数学试题(A)(含解析),共55页。试卷主要包含了04,本试卷分选择题和非选择题两部分, 在中,,, ,则, 已知复数,则下列结论正确的有等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟
2.答题前,考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置.
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑:非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答.超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.
一、单项选择题(本大题共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. 在复平面内,复数所对应的点位于( )
A. 第一象限B. 第二象限
C. 第三象限D. 第四象限
【答案】A
【解析】
【详解】3−2i(1−i)2=3−2i−2i=3−2ii−2ii=1+32i ,
所以复数所对应的点为,位于第一象限.
2. 在中,,,,则的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】因为,,,所以的面积.
3. 已知平面向量,若向量与共线,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】已知a→=m+1,2,b→=2+m,3, 向量与共线,
则有m+1×3−2×2+m=0 ,解得,故B正确.
4. 已知一个水平放置的用斜二测画法得到的直观图如图所示,且,则原平面图形的面积是( )
A. 16B. 18C. 32D. 36
【答案】B
【解析】
【详解】解:还原图形后CA=2C'A'=6,CB=C'B'=6 ,
则原平面图形的面积是.
5. 若平面向量两两的夹角均为,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】
,
所以.
6. 圣•索菲亚教堂是哈尔滨的标志性建筑,其中央主体建筑集球、圆柱、棱柱于一体,极具对称之美,某同学为了估算圣•索菲亚教堂的高度,在圣•索菲亚教堂的正东方向找到一座建筑物,高约为,在它们之间的地面上的点(三点共线)处测得楼顶、教堂顶的仰角分别是和,在楼顶处测得教堂顶的仰角为,则估算圣•索菲亚教堂的高度约为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先求,利用正弦定理求出,再由三角函数的定义求即可.
【详解】由题AB=35m,∠AMB=45°,∠CMD=∠CAM=60°,
所以,
在中,,
在中,由正弦定理得,
所以CM=352sin60°sin45°=352×3222=353m ,
在中,CD=CM⋅sin60°=353×32=52.5m .
7. 在中,,, ,则( )
A. 1B. C. 2D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为ABAB⋅ACAC=ABAB⋅ACAC⋅cs∠BAC=1×1×cs∠BAC=cs∠BAC=12,又因为,所以,
设AD=ABAB+ACAC,则是的角平分线,因为ABAB+ACAC⋅BC=AD⋅BC=0 ,所以 与垂直,
所以,又因为,所以为等边三角形,则.
8. 已知的三个内角所对的边分别是,且满足,,点是边上一点,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由正弦定理边化角可得sinB 的值,再结合可得角B的大小.又根据和爪型定理,可得BD⃗=23BC⃗+13BA⃗,两边平方后可将BD用表示,又有,消元可得关于的二次函数,进而求出BD的最小值
【详解】由题结合正弦定理可得:3sinA=2sinBsinA ,
因为,所以sinB=32,
∵b2>a2+c2,为钝角,∴B=2π3.
,∴AC⃗=3DC⃗,由爪型定理可得BD⃗=23BC⃗+13BA⃗
两边平方可得:(BD⃗)2=(23BC⃗+13BA⃗)2=49BC⃗2+49BC⃗⋅BA⃗+19BA⃗2
=49a2+49accs2π3+19c2
=49a2+19c2−29ac ,
,,
∴BD⃗2=49a2+19(1−a)2−29a(1−a)=79(a−27)2+121
当时,取得最小值,即最小值为.
二、多项选择题(本大题共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,全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错得0分)
9. 已知复数,则下列结论正确的有( )
A. 若,则
B. 若,则
C.
D.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据复数模的性质,可得,即可判断A的正误;由题意得,又,分析可判断B的正误;根据复数的运算法则及求模公式,可判断C的正误;根据复数的运算法则,可判断D的正误.
【详解】选项A:若,则,所以,则,故A正确;
选项B:若,则,设,
则,
由,得,
因为模是非负数,所以,故B正确;
选项C:设,
则,
所以,
又,
所以,则,故C正确;
选项D:,
,
所以
当且时,,故D错误.
10. 已知的三个内角所对的边分别是,则下列结论正确的有( )
A. 若,则
B. 若的面积为,则
C. 若,则符合条件的有且仅有一个
D. 对任意的,都有
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据正余弦定理及三角形的性质依次判断即可求解.
【详解】对于A,由三角形中大角对大边的性质,若,则,
由正弦定理,其中为外接圆的半径,
可得,因此,即,故A正确;
对于B,由余弦定理可得,代入S=14b2+c2−a2,
则有S=14×2bccsA=12bccsA ,又因为,所以csA=sinA ,
由于是的内角,,所以,故B正确;
对于C,已知a=3,b=4,A=30° ,因为bsinA=4sin30°=2 且,
即,所以符合条件的有两个,故C错误;
对于D,在中,B+C0 ,csB−C2>0 ,则由和差化积公式有csB+csC=2csB+C2csB−C2>0 ,故D正确.
11. 如图,正方体的棱长为1,为的中点,为线段上的动点,过点的平面截该正方体所得的截面记为.则( )
A. 当时,为四边形
B. 当时,与的交点满足;
C. 当时,为六边形
D. 当时,的面积为.
【答案】ABD
【解析】
【分析】分的位置情况讨论截面的形状,再逐一分析各个选项即可得出答案.
【详解】过点的平面截正方体,当时,其截面形状为四边形,如图1,故A正确;
当时,S与的交点满足,理由如下:
如图2,延长至点,使得,连接交于点,
取中点,中点,连接,
则,,所以四边形与四边形均为平行四边形,
所以,且,所以四边形为平行四边形,
所以,由中位线的性质可知:,所以,
所以四边形即为,其中,
所以,所以,B正确;
当时,为五边形,理由如下:
如图3,根据B的分析,随着点在图2的基础上沿着向上移动,
则点点沿着射线向上移动,此时与相交于点,
与相交于点,连接,故所截得的为五边形,故C错误;
当时,的面积为,理由如下:
如图4,点与重合,此时为的中点,可证得:,,
其中,所以为菱形,
且,的面积为,D正确.
故选:ABD
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 若复数,则__________.
【答案】1
【解析】
【分析】根据复数的运算法则,可得z,根据求模的方法,即可得答案.
【详解】由题意,
所以.
13. 已知长方体,体积为48,在棱分别取中点,则三棱锥的体积为__________.
【答案】1
【解析】
【分析】根据题意,结合长方体和三棱锥的体积公式,即可求解.
【详解】根据题意,设,,,因为长方体体积为48,所以,
因此三棱锥的体积.
故答案为:1.
14. 已知为锐角三角形,内角所对的边分别是,,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由二倍角公式,结合角的范围,可得角C,根据余弦定理,将所求进行变形,根据正弦定理边角互化,结合两角差的正弦公式、辅助角公式,可得的表达式,根据条件,可得角A的范围,结合三角函数的性质,即可得答案.
【详解】由题意得,
因为锐角三角形,所以,则,
所以,即,所以.
由余弦定理得,即,
所以,则,
所以,
由正弦定理得,所以,
则
,
因为锐角三角形,所以A∈0,π2B=2π3−A∈0,π2,解得,
所以,则,
所以,
则.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.请写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 已知复数,根据下列条件求实数的取值范围.
(1)是实数;
(2)是纯虚数;
(3)在复平面内对应的点在第二象限.
【答案】(1)或;
(2);
(3).
【解析】
【分析】整理复数z=1+2ik2−1+5ik+2i−1,写成的形式:
(1)根据复数的定义,当虚部时,是实数,从而求的值;
(2)当实部,虚部时,是纯虚数,从而求的值;
(3)根据复数的几何意义,为复数在复平面内点的坐标,根据第二象限内点的坐标特点,求的取值范围.
【小问1详解】
整理复数z=1+2ik2−1+5ik+2i−1=k2−k−2+2k2−5k+2i=k−2k+1+2k−1k−2i ;
实部为:k−2k+1;虚部为2k−1k−2;
是实数时,虚部,解得:或.
【小问2详解】
由(1)知,是纯虚数时,实部k−2k+1=0 且虚部2k−1k−2≠0 ,解得:.
【小问3详解】
由(1)知,在复平面对应的点在第二象限时,
k−2k+10 ,解得:或;
取交集可得:.
16. 鳖臑是我国古代对四个面均为直角三角形的三棱锥的称呼.如图,三棱锥是一鳖臑,其中,,,,且高,.
(1)求三棱锥的体积和表面积;
(2)求三棱锥外接球体积和内切球的半径.
【答案】(1),表面积为
(2)外接球体积为,内切球半径为
【解析】
【分析】(1)利用公式可求体积及表面积.
(2)利用补体法可求外接球的半径,从而可求外接球的体积,利用等积法可求内切球的半径.
【小问1详解】
由题设可得,而三棱锥的高为,
三棱锥的体积,
又,
三棱锥的表面积
.
【小问2详解】
由条件知,可将三棱锥补成一个长方体,则三棱锥的四个顶点也为长方体的顶点,因此长方体的外接球也为三棱锥的外接球.即为三棱锥外接球的直径.
因为,所以三棱锥外接球体积为.
记内切球的球心为,连结,,,,得到四个等高的三棱锥,
且该高为内切球的半径,则,
得,
所以,
故三棱锥内切球的半径为.
17. 如图,在等边中,,点在边上,且,过点的直线分别交射线于不同的两点.
(1)设,试用表示,并求;
(2)若,求的最小值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)利用给定的基底表示向量,再根据向量的数量积定义、运算律及夹角公式求解;
(2)利用共线向量的推论及基本不等式求出最小值.
【小问1详解】
解: AO=AB+BO=a+13BC=a+13AC−AB=a+13b−a,
所以,
因为OB⃗=13CB→=13AB→−AC→=13a→−13b→,a→·b→=3×3×12=92,
所以AO⃗⋅OB⃗=23a→+13b→⋅13a→−13b→=29a→2−19b→2−19a→⋅b→=29×9−19×9−19×92=12,
因为|AO⃗|2=23a→+13b→2=49a→2+49a→·b→+19b→2=49×9+49×92+19×9=7 ,
所以AO=7,
所以cs=AO⋅OBAO⋅OB=127×1=714;
【小问2详解】
由(1)知,
又,
所以,又三点共线,
所以,
m+n=23m+13nm+n=1+2n3m+m3n≥1+223,
当且仅当,即时等号成立,
所以的最小值为.
18. 如图,在中,为边上一点,且.
(1)若.
(i)求;
(ii)求的面积;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)(i);(ii)
(2)
【解析】
【分析】(1)(i)已知,,可求得的大小;在和中,利用角的关系结合正弦定理,建立关于的等式求解;
(ii)根据已知边、角关系,先求出,的长度,再利用三角形面积公式计算的面积.
(2)利用三角形内角和及直角三角形的性质,用分别表示出和;将其代入,转化为关于的三角函数;再根据的取值范围,结合三角函数的性质求取值范围.
【小问1详解】
(i),,;
,,在中,由正弦定理得,即,解得.
在中,,为锐角;
,.
所以,
在中,由正弦定理得,
所以.
(ii),,
所以,
,得.
,,
在中,由正弦定理得
,即,所以.
所以.
【小问2详解】
,,在中,由正弦定理得,
,得.
,,在中,由正弦定理得,
,得.
在中,,得,;
所以
;
,,;
,即.
19. 如图,在中,,点是外接圆上的一个动点(点在直线两侧),记.
(1)若,求;
(2)若,求的最大值;
(3)若点满足,求四边形的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)由题意可得,进而得到四边形为等腰梯形,再利用梯形的边长计算即可;
(2)先利用数量积的定义得出,再在中利用余弦定理可得,最后在中利用正弦定理得出外接圆的直径即可;
(3)设,求出以及在中利用正弦定理得,,再利用得出,即可化简求出,进而得出,的值,最后利用面积公式即可.
【小问1详解】
解:因为,则,即,
则四边形为梯形,又为圆的内接四边形,
则四边形为等腰梯形,又,,
等腰梯形的高为,
所以;
【小问2详解】
由题意得OA⋅OB=OA⋅OBcs∠AOB=2×4csθ=−6 ,
得,
在中利用余弦定理可得,
,
所以,
设的外接圆半径为,则在中利用正弦定理可得
,
故的最大值为;
【小问3详解】
设,则,
因,则,
,
在中利用正弦定理可得ABsinθ=4sinα=2sinθ+α,
则AB=4sinθsinα,2sinθ+α=sinα ,
则OC⋅AB=OC×AB×csπ−θ=−8csα×4sinθsinα×csθ=16 ,
且(因),
即,即,
又2sinθ+α=sinα ,即,
则,
又,则,解得(舍)或,
因,则,
代入中得,
则,则,
则,
则四边形的面积为12OC⋅AB⋅sinπ−θ=12×167×27×32=83.
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