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      浙江省强基联盟2025-2026学年高一下学期4月题库数学试题

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      • 2026-05-20 17:44:17
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      浙江省强基联盟2025-2026学年高一下学期4月题库数学试题

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      这是一份浙江省强基联盟2025-2026学年高一下学期4月题库数学试题,共11页。
      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.
      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.
      已知复数 z  m2  1  (m  1)i(m  R) 为纯虚数,其中 i 为虚数单位,则实数m 的值为( )
      A. -1B. 0C. 1D. 1
      
      –→–→–→
      已知向量e1 , e2 为单位向量, e1  2e2  e1 ,则e1 , e2 的夹角为()
      A. 30°B. 45°C. 60°D. 120°
      已知圆锥的底面半径为 3,高为 4,则它的侧面积为( )
      A. 12πB. 15πC. 24πD. 30π
      6
      3
      6
      用斜二测画法画一个边长为 4 的正三角形的直观图,则直观图的面积是( )
      3
      A.
      B.
      C. 2
      D. 2
      设V ABC 的三个角 A,B,C,所对的边分别为 a,b,c.已知a 
      6, b  2, A  60 ,则C 
      ( )
      A. 30B. 45C. 75D. 105
      已知 m  (0, 2), n  ( 3,1) ,则 m 在n 上的投影向量为( )
      0,1
       3 , 1 
       1 , 3 
       3 , 1 
       44 
       22 
       22 
      
      若复数 z 满足| z  (3  4i) | 1,其中i 为虚数单位,则| z  i | 的取值范围为( )
      [4,6]B. [3 2 1, 3 2 1]
      [2
      1, 2
      1]
      [
      1,
      1]
      5
      5
      34
      34
      已知平面向量 a, b 满足| 2a  3b | 2,| a  4b | 1 .当| a  b |取最大值时,下列结论成立的是( )
      | a | 11
      | b | 4
      4 | a | 11| b |
      | a  b | 2
      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.
      已知复数 z  1 i, z 是它的共轭复数,则下列结论成立的有( )
      1  1 i
      z
      z  z
      z  z  z  z
       1
      z
      z
      正四棱台 ABCD  A1B1C1D1 中,已知 A1B1  1, AB  3, AA1  2 ,则下列说法正确的是( )
      3
      该四棱台的高为
      该四棱台的体积为13 2
      3
      5
      该四棱台外接球的半径为
      3
      若点 P 在棱 BB1 上,则 AP  CP 的最小值为3
      已知点O 为V ABC 的外心,点 H 为V ABC 所在平面内一点,则下列结论一定成立的有( )
      OA  OH  OB  OH  OC  OH
      –––→ –––→
      若 AO  AC  2 AH 2 ,则|??| ≤ |??|
      若3OH  OA  OB  OC ,则点 H 为V ABC 的重心
      若OH  OA  OB  OC ,则点 H 为V ABC 的垂心
      填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
      已知球的表面积是16π,则该球的体积为.
      已知sinα 1 ,则sin  π  2α .
      3 2
      
      已知V ABC 的三个角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,若sin A(sin B  cs B)  sin C,
      2
      SV ABC 1,则 a 的最小值为.
      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.
      在V ABC 中,点 D 在 AB 边上,且 AD  2DB ,记CA  m, CB  n .
      用 m, n 表示CD ;
      –→→–→ →
      若| m | 1,| n | 2, m, n 
      π ,求| CD |.
      2
      如图,一个底面边长为4 的正三棱柱容器中盛有容器容积一半的水,若侧面 AA1B1B 水平放置时,水
      面分别过 AC 、 BC 、 A1C1 、 B1C1 的 E 、 H 、 F 、G 点.
      几何体 EFGH  AA1B1B 是否为棱台?请说明理由;
      求图中水面的高.
      设α,β是关于 z 的方程 z2  4z  x  0( x  R) 的两个根.
      若 x  5 ,求α4  β4 的值;
      求函数 f ( x) |α|  | β| 的解析式.
      –––→9 –––→–––→ csβ 1
      已知OA    , 0,OB  (sinα, 2 sinα),OC   22 , csβ (O 为原点).
      4
      –––→
      求| AB | 的最小值;
      已知四边形 OABC 为平行四边形,求β的值.
      如图,在平面上以V ABC 三边为边分别向外作三个正三角形VA1BC,VAB1C,VABC1 ,记这三个正三角形的中心分别为O1,O2,O3 .( VO1O2O3 被称为拿破仑三角形)
      证明: VO1O2O3 为正三角形;
      若ACB  π , S

      3
      ,求V ABC 周长的取值范围.
      3VO1O2O3
      浙江省强基联盟 2025-2026 学年高一下学期 4 月题库数学试题
      考生注意:
      本试卷满分 150 分,考试时间 120 分钟.
      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.
      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.
      已知复数 z  m2  1  (m  1)i(m  R) 为纯虚数,其中 i 为虚数单位,则实数m 的值为( )
      A. -1B. 0C. 1D. 1
      【答案】A
      【解析】
      【详解】Q z 为纯虚数, m2 1  0 且 m 1  0 ,则 m  1.
      
      –→–→–→
      已知向量e1 , e2 为单位向量, e1  2e2  e1 ,则e1 , e2 的夹角为()
      A. 30°B. 45°C. 60°D. 120°
      【答案】C
      【解析】
      【分析】根据向量垂直列方程,由此求得cs e1 , e2 ,进而确定正确答案.
      –→–→–→
      –→–→–→–→2
      –→ –→
      【详解】因为e1  2e2   e1 ,所以e1  2e2  e1  e1
       2e1  e2
       1
      –→ –→

      –→ –→  1 ,
      2 cs e1, e2
      0, cs e1 , e22
      由于0  e1, e2  180 ,所以e1, e2  60 .
      已知圆锥的底面半径为 3,高为 4,则它的侧面积为( )
      A. 12πB. 15πC. 24πD. 30π
      【答案】B
      【解析】
      【分析】根据圆锥侧面积公式求解即可.
      32  42
      【详解】圆锥的母线长l 
       5 ,则它的侧面积 S  πrl  15π .
      用斜二测画法画一个边长为 4 的正三角形的直观图,则直观图的面积是( )
      3
      A.
      B.
      C. 2
      D. 2
      6
      3
      6
      【答案】B
      【解析】
      3
      6
      【详解】正三角形的面积为 S原图  4
      ,令直观图面积为 S直观图 ,
      S原图

       2 2 ,得 S 4 3 .
      S直观图
      直观图2
      2
      设V ABC 的三个角 A,B,C,所对的边分别为 a,b,c.已知a 
      6, b  2, A  60 ,则C 
      ( )
      A. 30B. 45C. 75D. 105
      【答案】C
      【解析】
      【分析】根据正弦定理求解即可.
      【详解】由正弦定理
      a
      sin A
      b
      sin B
      , b  a,
      2
      b sin A2 sin 60
      6
      得sin B ,故 B  45 ,
      a2
      则C  180  A  B  180  60  45  75 .
      已知 m  (0, 2), n  ( 3,1) ,则 m 在n 上的投影向量为( )
      0,1
       3 , 1 
       1 , 3 
       3 , 1 
       44 
       22 
       22 
      【答案】D
      【解析】
      

      –→ →
      m  n2
      
      3
      1 
      2
      【详解】 m 在n 上的投影向量为 →
       n  ( 3,1) 
      4
      ,  .
      | n |
       22 
      5
      5
      34
      34
      若复数 z 满足| z  (3  4i) | 1,其中i 为虚数单位,则| z  i | 的取值范围为( )
      [4,6]B. [3 2 1, 3 2 1]
      [2
      1, 2
      1]
      [
      1,
      1]
      【答案】B
      【解析】
      【分析】根据复数及复数模的几何意义求解即可.
      【详解】在复平面内,设 z 对应的点为 Z ,
      则| z  (3  4i) | 1表示 Z 到点 A(3, 4) 的距离为1,
      | z  i | 表示动点 Z 到点 B(0,1) 的距离,
      32  4 12
      2
      2
      因为 AB  3,
      2
      所以3
      1 | z  i | 3
      1 .
      已知平面向量 a, b 满足| 2a  3b | 2,| a  4b | 1 .当| a  b |取最大值时,下列结论成立的是( )
      | a | 11
      | b | 4
      4 | a | 11| b |
      | a  b | 2
      【答案】C
      【解析】
      【分析】设 m  2a  3b, n  a  4b ,得 m  n  a  b ,因此得出结论:当 m  2n 时,| a  b |最大,然后

      可得出b 
      4 →
      a ,代入模计算可得各选项中的模.
      11
      ⃗⃗⃗ →⃗⃗⃗⃗⃗⃗
      【详解】设? = 2?−3?,? = ?−4?,则?−? = ? + ?,
      ⃗⃗
      |?| = 2,|?| = 1 ,当 m  2n 时, | a  b |最大,
      →4 →
      于是2a  3b  2a  8b ,即4a  11b , b  11 a ,
      →→5
      所以 a  4b  

      a ,|?−4?| =
      5 |?| = 1 ,
      1111
      |?| = 11,|?| = 4,|?−?| = | 7 ?| = 7.
      55
      只有 C 正确.
      115
      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.
      已知复数 z  1 i, z 是它的共轭复数,则下列结论成立的有( )
      1  1 i
      z
      z  z
      z  z  z  z
       1
      z
      z
      【答案】CD
      【解析】
      【分析】对选项 A,利用复数的除法运算法则计算;对选项 B,根据复数的性质,复数不能比较大小判断即可;对选项 C,结合复数运算法则求解;对选项 D,利用复数模的性质判断.
      【详解】 1  1  1 i ,故 A 错误;
      z1 i2
      复数不能比较大小,故 B 错误;
      z  z  2, z  z  (1  i)(1  i)  2  z  z ,故 C 正确;
      1 i
      1 i
      (1 i)2
      (1 i)(1 i)
      2i
      2
      z
      z
      
      1,故 D 正确.
      正四棱台 ABCD  A1B1C1D1 中,已知 A1B1  1, AB  3, AA1  2 ,则下列说法正确的是( )
      3
      该四棱台的高为
      该四棱台的体积为13 2
      3
      5
      该四棱台外接球的半径为
      3
      若点 P 在棱 BB1 上,则 AP  CP 的最小值为3
      【答案】BCD
      【解析】
      【分析】根据棱台体积公式、勾股定理、余弦定理等知识逐项判断即可.
      2
      【详解】如图,?1? = 3 2,?2? = 2,??1 = 2 ,则棱台的高O1O2 为
      ,故 A 错误;
      四棱台的体积? =
      2
      1
      3
      ??1?1?1?1
      + ?
      2
      ????
      +
      ℎ = 13
      ??1?1?1?1 ?????
      3
      2,故 B 正确;
      2
      2
      四棱台的外接球的球心在直线O1O2 上,QO1B1  O1B,球心在O2O1 的延长线上,记为O ,设外接球的半径OB  OB1  r ,设OO1  a ,
      则有?2 = ?2 +
      2
      3 2
      2
      = (? + 2)
      2 +
      ,解得 a ,则 r ,故 C C 正确;
      2
      5
      2
      2
      将侧面 ABB1 A1 和 BCC1B1 展开平铺成一个平面.当 A,P,C 三点共线时, AP  CP 最小,
      32 + 32 — 2 × 3 × 3 ×
      — 1
      2
      且 AP  CP 的最小值为线段 AC 长,易知∠???1 = 60°,∠???1 = 60°,且 AB  BC  3 ,在展开图中由余弦定理可知?? =
      = 3 3,故 D 正确.
      已知点O 为V ABC 的外心,点 H 为V ABC 所在平面内一点,则下列结论一定成立的有( )
      OA  OH  OB  OH  OC  OH
      –––→ –––→
      –––→–––→
      若 AO  AC  2 AH 2 ,则 AH  AO
      若3OH  OA  OB  OC ,则点 H 为V ABC 的重心
      若OH  OA  OB  OC ,则点 H 为V ABC 的垂心
      【答案】BCD
      【解析】
      –––→–––→–––→–––→ –––→
      【分析】对于选项 A,将OA  OH  OB  OH 变形为OA  OB OH  BA  OH ,结合外心性质分析是否
      相等;对于选项 B,根据正弦定理可得∣AC∣ 2RsinB ,再结合∣AH∣ RsinB ,对比半径比较大小即可;对于选项 C:根据重心的向量性质求解即可;
      对于选项 D,结合向量线性运算和数量积运算求解 AH  BC ,同理可证 BH  AC, CH  AB ,进而判断垂心.
      【详解】已知O 是V ABC 外心,故∣OA∣∣OB∣∣OC∣ R (外接圆半径)
      选项 A,若OA  OH  OB  OH  OC  OH ,
      
      –––→–––→–––→–––→–––→–––→
      整理得 OA  OB  OH  0, OB  OC  OH  0 ,
      即 BA  OH , CB  OH ,仅对特定 H 成立,不是对任意 H 一定成立,故 A 错误;选项 B,如图所示,取 AC 中点 M , OM  AC ,
      –––→ –––→––––→––––→–––→––––→ –––→
      1 –––→ 2
      1 –––→ 2
      –––→
      2
      故 AO  AC   AM  MO AC  AM  AC  ∣AC∣ 由题 ∣AC∣  2∣AH∣,
      22
      –––→ ∣AC∣
      得∣AH∣
      . 由正弦定理:∣AC∣ 2RsinB ,
      2
      故∣AH∣ RsinB  R ∣AO∣,即∣AH∣∣AO∣,B 正确.
      –––→1
      选项 C,对于任意点O ,重心G 的向量性质为: OG 
      3
      –––→–––→–––→
      
      OA  OB  OC ,
      即3OG  OA  OB  OC ,题设3OH  OA  OB  OC ,故 H 与G 重合,即 H 是V ABC 重心,C 正确;
      选项 D,若OH  OA  OB  OC ,
      AH  OH  OA  OB  OC, BC  OC  OB
      AH  BC ∣OC∣2 ∣OB∣2  R2  R2  0 故 AH  BC ,同理可得 BH  AC, CH  AB ,即 H 是垂心,D 正确.
      填空题:本题共 3 小题,每小题 5 分,共 15 分.
      已知球的表面积是16π,则该球的体积为.
      32π
      【答案】
      3
      【解析】
      【分析】
      设球的半径为 r,代入表面积公式,可解得 r  2 ,代入体积公式,即可得答案.
      【详解】设球的半径为 r,则表面积 S  4πr2  16π,解得 r  2 ,
      所以体积V  4πr3  4π 23  32π,
      333
      32π
      故答案为:
      3
      【点睛】本题考查已知球的表面积求体积,关键是求出半径,再进行求解,考查基础知识掌握程度,属基
      础题.
      已知sinα 1 ,则sin  π  2α .
      3 2
      
      7
      【答案】
      9
      【解析】
      【分析】结合诱导公式和倍角公式求解.
      【详解】 sin  π  2α  cs 2α 1 2 sin2α 7 .
       29
      
      已知V ABC 的三个角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,若sin A(sin B  cs B)  sin C,
      2
      SV ABC 1,则 a 的最小值为.
      【答案】2
      【解析】
      【分析】利用正弦定理整理原式可得 a(sin B  cs B)  c ,结合三角形面积公式和倍角公式建立关于 a 和
      sin  2B  π  的等式,再根据三角函数的值域求解 a 的最小值.
      4 
      
      【详解】Qsin A(sin B  cs B)  sin C,a(sin B  cs B)  c ,
      2
      由 S 1 ac sin B 得 1 a2 (sin B  cs B) sin B 1,
      △ABC
      a2 

      22
      2( 2 1)
      2( 2 1)
      (sin B  cs B) sin B
      1 cs 2B  1 sin 2B
      22
      4( 2 1)
      12 sin  2B  π 

      4( 2 1)
      12
       4.
      4 
      
      π 5π
      2
      4
      当sin  2B    1, B 
      
      8 时,分母取最大值1,
      此时a2 取最小值,即 a2  4 , a 的最小值为 2.
      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.
      在V ABC 中,点 D 在 AB 边上,且 AD  2DB ,记CA  m, CB  n .
      用 m, n 表示CD ;
      –→→–→ →
      若| m | 1,| n | 2, m, n 
      π ,求| CD |.
      2
      –––→
      【答案】(1) CD 
      1 –→2 →
      m  n
      33
      (2) 17
      3
      【解析】
      【分析】(1)根据向量加法的三角形法则及向量减法运算求解即可;
      (2)结合(1)的结论可得
      –––→
      –––→2
      CD
      | CD |

      ,根据向量的数量积公式及模长计算可


      1 →
      m  4m n4n
      2
      →  →  →
      2
      9
      求解.
      【小问 1 详解】
      –––→–––→–––→–––→
      CD  CA  AD  CA 
      2 –––→
      AB
      3
      –––→
       CA 
      2 –––→–––→
      (CB  CA) 
      1 –––→
      CA 
      2 –––→
      CB 
      1 –→2 →
      m  n .
      33333
      【小问 2 详解】
      –––→2
      CD
      –––→
      CD 
      1 →

      m  4m  n  4n
      2
      → →→
      2
      9



       1 →2 → 2
       3 m  3 n 


      1 (1 0 16)
      9

      9
      1  →→ 2
      m  2n

      17
      .
      3
      如图,一个底面边长为4 的正三棱柱容器中盛有容器容积一半的水,若侧面 AA1B1B 水平放置时,水面分别过 AC 、 BC 、 A1C1 、 B1C1 的 E 、 H 、 F 、G 点.
      几何体 EFGH  AA1B1B 是否为棱台?请说明理由;
      求图中水面的高.
      【答案】(1)不是,理由见解析
      3
      6
      (2) 2
      【解析】
      【分析】(1)根据棱柱的定义判断即可得出结论;
      S1EH 2
      (2)设正三棱柱的侧棱为 a ,分析可知 VCEH  
      ,可求出△CEH 的高,进而可得出水面的高.
      SVCBA2
      AB2
      【小问 1 详解】
      不是,由图可知梯形 ABHE≌梯形 A1B1GF ,且 EF 、 AA1 、 BB1 、HG平行且相等, 故几何体 EFGH  AA1B1B 是四棱柱.
      【小问 2 详解】
      设正三棱柱的侧棱为 a ,
      因为V
       1 V
      ,即 S
       a  1 S
       a ,
      四棱柱EFGH  AA1B1B
      2 三棱柱ABC  A1B1C1
      四边形EHBA
      2 △CBA
      则得?
      △???
      = ?
      四边形????
      = 1? 2
      △???
      ,易得VCEH 与VCBA 相似,
      SVCEH
       1  EH 2
      EH22

      SVCBA2
      AB2
      ,则
      AB
      ,所以 EH 
      2
      AB  2 2 ,
      2
      2
      则△CEH 的高为 3 × 2
      2
      故图中水面的高为 3 × 4−
      2
      = 6,
      6
      3
      = 2
      — 6.
      设α,β是关于 z 的方程 z2  4z  x  0( x  R) 的两个根.
      若 x  5 ,求α4  β4 的值;
      求函数 f ( x) |α|  | β| 的解析式.
      【答案】(1) 14
       16  4x , x  0,
      2f (x)  4, 0  x  4,
      ( )
      2

      
      x , x  4.
      【解析】
      【分析】(1)方法一:利用韦达定理将两根之和与积直接代入对称式,通过代数变形求值;方法二:可先解出具体复根再分别计算高次幂后求和,体现复数运算法则的应用;
      (2)根据判别式对参数分区间讨论,将两根按实根与共轭虚根分类;利用韦达定理、绝对值性质及复数模长公式,在不同情形下转化为根与系数的表达式或直接求模.
      【小问 1 详解】
      解一:Qα,β是方程的两个根,α β 4,αβ 5 ,
      α4  β4  α2  β2 2  2α2β2  (α β)2  2αβ2  2(αβ)2  14 .
      4 4
      解二:当 x  5 ,则α,β 2  i , 2
      (2  i)2  4  i2  4i  3  4i, (2  i)4  (3  4i)2  7  24i ,
      (2  i)2  4  i2  4i  3  4i,(2  i)4  (3  4i)2  7  24i,α4  β4  14 .
      【小问 2 详解】
      zα,β
       4 
      16  4x
      2
       2 ,
      4  x
      当0  x  4 时,? ≤ 0,? ≤ 0,|?| + |?| = −?−? = −(? + ?) = 4 ;
      (α β)2
      (α β)2  4αβ 
      16  4x
      当 x  0 时,αβ 0,|α|  | β||α β|;
      x
      当 x  4 时,α,β 2 x  4i,|α|  | β| 2.
      ∴ ?(?) = |?| + |?| =
      16−4?,? < 0,
      4,0 ≤ ? ≤ 4,
      2 ?,? > 4.
      –––→9
       –––→–––→
       csβ 1
      已知OA   
      , 0,OB  (sinα, 2 sinα),OC   22 , csβ (O 为原点).
      4
      –––→
      求| AB | 的最小值;
      已知四边形 OABC 为平行四边形,求β的值.
      95
      10
      –––→
      【答案】(1) | AB |min 
      (2) β 2kπ  π (k  Z)
      3
      【解析】
      【分析】(1)根据向量坐标求解模长,换元后利用二次函数性质求模长最小值
      (2)根据平面向量基本定理列等式,换元后求方程的根
      【小问 1 详解】
      –––→–––→–––→9
      4
      因为 AB  OB  OA  sinα , 2 sinα ,
      5sin2α 9 sinα 81
      2
      16
      

      sinα  (2 sinα)2
      9 2

      4 
      –––→
      所以 AB 
      令t  sinα,则t 1,1 ,
      .
      设 f (t)  5t 2  9 t  81 ,其对称轴为t  
      216
      9 1,1,
      20
      所以 f (t)
      min 
      f (
      9 )  81  0 ,
      2020
      即当sinα  9 时,
      –––→

      = 81 = 95 .
      f (t)min
      20| AB |min
      2010
      【小问 2 详解】
      ∵四边形OABC 为平行四边形,OA+OC=OB ,
      即( 9
      4
      csβ 1
      +22 , csβ)  (sinα, 2 sinα) ,



      由此可得方程: 
      9 +2
      4
      csβ 1
      2  sinα

       csβ 2sinα
      1
      9csβ 11
      由第二式得sinα= 
      csβ,代入第一式得:  +22 + csβ=0
      242
      csβ 119
      整理得2
      2 + csβ
      24
      =0 .
      m 1m9
      令 m  csβ,则 m -1,1,换元后设 f (m)  2
      2  ,
      24
      因为 m 1 和
      22
      m 在-1,1 均递增,所以 f (m) 在1,1 为递增函数.
      2
       111
      37
      2 2 11
      8 2  7
      又因为 f (1)  2 2 , f (1)  22   0 ,
      4444
      即 f 1 f 1  0 ,
      所以 f m  0 在-1,1 有且仅有一个根,解得 m  1 .
      2
      由 m  1 得csβ 1 ,β 2kπ  π (k  Z) .
      223
      如图,在平面上以V ABC 三边为边分别向外作三个正三角形VA1BC,VAB1C,VABC1 ,记这三个正三角形的中心分别为O1,O2,O3 .( VO1O2O3 被称为拿破仑三角形)
      证明: VO1O2O3 为正三角形;
      若ACB  π , S

      3
      ,求V ABC 周长的取值范围.
      3VO1O2O3
      【答案】(1)证明见解析
      (2)[6, 4 3)
      【解析】
      【分析】(1)根据O1,O2,O3 是三个正三角形的中心的几何性质,再利用余弦定理分别求解|?1?2|,|?2?3|,
      |?1?3|即可;
      (2)结合余弦定理和面积公式求解 O1O2
      ,进而建立关于 a, b, c 的方程,可得周长l 
      ab 12
      12  2ab
      ,
      t 12
      设t  ab ,换元构造函数 f (t) 

      ,结合函数单调性求解即可.
      12  2t
      【小问 1 详解】
      连接O1B,O1C,O2 A,O2C,O3 A,O3B ,设 BC  a, AC  b, AB  c .
      QO1,O2,O3 分别是正三角形VA1BC,VAB1C,VABC1 的中心,
      331122
      O BA  O AB  O BC  O CB  O AC  O CB  30 ,
      在VO3BO1 中,|?1?3|2 = |?1?|2 + |?3?|2−2|?1?| ⋅ |?3?|cs(60° + ?)
      1 2
      = 3 ?
      1
      + 3 ?
      2−2 ⋅
      3
      3 ? ⋅
      3
      3 ?
      1
      2 cs?−
      3
      2 sin?
       1 a2  1 c2  1 ac  cs B 3 ac sin B,
      3333
      222
      a2  c2  b2
      Q a  c  b
       2ac cs B,ac cs B ,
      2
      ∴ |? ? |2 =
      ?2 + ?2−
      + 2 3 ⋅ 1??sin?
      1
      3
      ?2+?2−?2
      2
      1 332
      = 1(?2 + ?2 + ?2) + 2 3?,
      63△???
      同理,|? ? |2 = |? ? |2 = 1(?2 + ?2 + ?2) + 2 3?.
      2 31 263△???
      ∴ |?1?2| = |?2?3| = |?1?3|,即VO1O2O3 为正三角形.
      【小问 2 详解】
      在VO1CO2 中,|?1?2|2 = |?1?|2 + |?2?|2−2|?1?| ⋅ |?2?|cs∠?1??2,
      π2π
      QC  3 ,O1CO2  3 .又∵ ?△?1?2?3 = 3, ∴ |?1?2| = 2 .
      由余弦定理得: 1 a2  1 b2  2 3 a 3 b cs 2π  4 ,即 a2  b2  ab  12 ,①
      33333
      在△ACB 中,由余弦定理得: a2  b2  ab  c2 ,②
      ab  12
      由①得: (a  b)2  ab  12 ,故a  b ,
      12  2ab
      由①,②得: c2  12  2ab ,故c .
      ab  12
      l  a  b  c 
      .
      12  2ab
      又由②得:(?−?)2 +3?? = 12,0 < ?? ≤ 4 .
      ? + 12
      设t  ab ,则? = ?(?) =
      + 12−2?,0 < ? ≤ 4 .
      下面证明l 
      f (t) 在(0, 4] 上单调递减.任取t1, t2 (0, 4], t1  t2 .
      ?1 + 12
      12−2?2
      ?(?1)−?(?2) =+12−2?1− ?2 + 12−
      ?1−?22(?1−?2)
      =−
      1
      12+?1+ 12+?2
      = (?1−?2)

      ?1 + 12 +?2 + 1212−2?1 +12−2?2
      2
      12−2?1+ 12−2?2

      12  2t1
      Qt1  0,

       2
      ,同理,
       2.
      12  t1
      12  t1
      12  2t2
      12  t2
      12
      12+?1+ 12+?2
      12−2?1+ 12−2?2
      ∴−
      < 0. ∴ ?(?1) > ?(?2).
      故6 ≤ ? < 4 3.即V ABC 的周长取值范围为[6, 4 3) .

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