江苏省扬州市扬州中学2022-2023学年高一下学期5月月考数学试题(Word版附解析)
展开2023.05
一、单项选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题意的.(请将所有选择题答案填到答题卡的指定位置中.)
1. 若复数(为虚数单位),则( ).
A. 1B. 2C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意先求出,然后再求出模.
【详解】因为,化简得,故,所以
故选:
2. 设,为两个不同的平面,m,n为两条不同的直线,下列命题正确的是( )
A. 若,,则B. 若,,,则
C. 若,,则D. 若,,,则
【答案】C
【解析】
【分析】利用直线、平面的位置关系进行判断以及通过举反例进行排除.
【详解】对于A,若,,则或,故A错误;
对于B,若,,,则或相交,故B错误;
对于C,利用线面垂直的性质定理以及平行的传递性,可知C正确;
对于D,若,,,当,不一定垂直于,
故D错误.
故选:C.
3. 在中,若,,,则此三角形解的情况是( )
A. 有一解B. 有两解C. 无解D. 有解但解的个数不确定
【答案】B
【解析】
【分析】由,根据作圆法结论可得结果.
【详解】,,有两解.
故选:B.
4. 设平面向量,满足,,,则在上投影向量的模为( ).
A. B. C. 3D. 6
【答案】A
【解析】
【分析】表示出在上投影向量,结合已知条件即可求得答案.
【详解】由题意可知:在上投影向量为 ,
故在上投影向量的模为,
故选:A
5. 中国南北朝时期数学家、天文学家祖冲之、祖暅父子总结了魏晋时期著名数学家刘徽的有关工作,提出“幂势既同,则积不容异”.“幂”是截面积,“势”是几何体的高.详细点说就是,界于两个平行平面之间的两个几何体,被任一平行于这两个平面的平面所截,如果两个截面的面积相等,则这两个几何体的体积相等.上述原理在中国被称为祖暅原理.一个上底面边长为1,下底面边长为2,高为的正六棱台与一个不规则几何体满足“幂势既同”,则该不规则几何体的体积为( )
A. 16B. C. D. 21
【答案】D
【解析】
【分析】由祖暅原理知不规则几何体的体积与正六棱台体积相等即可求解.
【详解】由祖暅原理,该不规则几何体体积与正六棱台体积相等,
故.
故选:D
6. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用和差角公式展开,得到,即可得到,再利用两角差的余弦公式计算可得.
【详解】因为,
所以,
所以,
所以,
所以
.
故选:A.
7. 已知四边形中,,点在四边形的边上运动,则的最小值是( )
A. B. C. D. -1
【答案】C
【解析】
【分析】由题意分析可知四边形关于直线对称,且,只需考虑点E在边上的运动情况即可,然后分类讨论,求出最小值.
【详解】
如图所示,因为,且,所以垂直且平分,
则为等腰三角形,又,所以为等边三角形,
则四边形关于直线对称,故点E在四边形上运动时,
只需考虑点E在边上的运动情况即可,
因为,,知,即,
则,
①当点E边上运动时,设,则,
则,
当时,最小值为;
②当点E在边上运动时,
设,则,
则
,
当时,的最小值为;
综上,的最小值为;
故选:C.
【点睛】方法点睛:由题意可推得四边形的几何性质,即要推出,然后要考虑E点位置,即要分类讨论,进而根据向量的线性运算表示出,结合二次函数性质即可求解.
8. 在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由正弦定理边化角结合两角和差的正弦公式可得,推出,则,结合锐角三角形确定B的范围,继而将不等式恒成立转化为恒成立,结合对勾函数的单调性,即可求得答案.
【详解】由可得,
结合,
可得,即,
由于在锐角中,,
故,则,
则,
又,所以恒成立,即恒成立,
即恒成立,
因为,故,令,
则函数在内单调递增,故,
即,
故,
故选:C
【点睛】方法点睛:(1)三角等式含有边角关系式时,一般利用正弦定理转化为角或边之间的关系进行化简;(2)不等式恒成立问题一般转化为函数单调性或最值问题解决;(3)一般要注意利用基本不等式或者函数单调性比如对勾函数的单调性,求解函数最值或范围.
二、多项选择题:本大题共4小题,每小题5分,共40分.在每题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分.
9. 下面是关于复数(为虚数单位)的命题,其中真命题为( )
A. 的虚部为
B. 在复平面内对应的点在第二象限
C. 的共轭复数为
D. 若,则的最大值是
【答案】CD
【解析】
【分析】利用复数的四则运算化简复数,利用复数的概念可判断A选项;利用复数的几何意义可判断B选项;利用共轭复数的定义可判断C选项;利用复数模的三角不等式可判断D选项.
【详解】因为,则.
对于A选项,的虚部为,A错;
对于B选项,复数在复平面内对应的点在第三象限,B错;
对于C选项,的共轭复数为,C对;
对于D选项,因为,,
由复数模的三角不等式可得,
当且仅当时,等号成立,即的最大值是,D对.
故选:CD.
10. 关于函数,下列说法正确的有( )
A. 的最大值为,最小值为
B. 的单调递增区间为
C. 的最小正周期为
D. 的对称中心为
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据三角函数恒等变换化简,结合正弦函数的性质可求得的最值,判断A;同理结合正弦函数的单调性、周期以及对称中心可判断B,C,D..
【详解】由题意得
,
则最大值为,最小值为,A正确;
令,即,
故单调递增区间为,B正确;
的最小正周期为,C错误;
令,
故的对称中心为,D正确,
故选:ABD.
11. 如图,已知的内接四边形中,,,,下列说法正确的是( )
A. 四边形的面积为B. 该外接圆的半径为
C. D. 过作交于点,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】A选项,利用圆内接四边形对角互补及余弦定理求出,,进而求出,利用面积公式进行求解;B选项,在A选项基础上,由正弦定理求出外接圆直径;C选项,作出辅助线,利用数量积的几何意义进行求解;D选项,结合A选项和C选项中的结论,先求出∠DOF的正弦与余弦值,再利用向量数量积公式进行计算.
【详解】对于A,连接,在中,,,
由于,所以,故,
解得,
所以,,所以,
故,
,
故四边形的面积为,故A错误;
对于B,设外接圆半径为,则,
故该外接圆的直径为,半径为,故B正确;
对于C,连接,过点O作OG⊥CD于点F,过点B作BE⊥CD于点E,则由垂径定理得:,
由于,所以,即,
解得,所以,所以,且,
所以,即在向量上的投影长为1,且与反向,
故,故C正确;
对于D,由C选项可知:,故,且,
因为,由对称性可知:DO为∠ADC的平分线,故,
由A选项可知:,显然为锐角,
故,,
所以
,
所以,故D正确.
故选:BCD
12. 如图1,在边长为2的正方形ABCD中,E,F分别为BC,CD的中点,沿AE、AF及EF把这个正方形折成一个四面体,使得B、C、D三点重合于点S,得到四面体(如图2).下列结论正确的是( )
A. 平面平面SAF
B. 四面体的体积为
C. 二面角正切值为
D. 顶点S在底面AEF上的射影为的垂心
【答案】BD
【解析】
【分析】(1)作辅助线,证为平面SAF与平面AEF的二面角的平面角,显然为锐角,从而判断A选项.
(2)先证平面AEF,从而得到锥体高,计算出所需长度,算出体积即可.
(3)证为平面SEF与平面AEF的二面角的平面角,计算的正切值.
(4)先证O为S在平面AEF上的射影,由于AM,只需证,即可.
【详解】如图,作EF的中点M,连结AM、SM,过S作AM的垂线交AM于点O,连结SO,过O作AF的垂线交AF于点N,连结SN
由题知AE=AF=,所以AM,SE=SF=1,所以,
为平面SEF与平面AEF的二面角的平面角
又 平面ASM,平面ASM,SO,
作法知, ,平面AEF,
所以SO为锥体的高.所以O为S在平面AEF上的射影.
平面AEF,所以 ,由作法知,
平面SON,平面SON,
为平面SAF与平面AEF的二面角的平面角,显然为锐角,故A错.
由题知 , ,
又AS=2, ,SE=1,
,四面体S−AEF的体积为 ,故B正确.
在直角三角形ASM中:
故C不正确.
因为 , ,
所以 ,
,由对称性知 ,又AM
故D正确.
故选:BD.
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.
13. 圆锥侧面展开图扇形的圆心角为,底面圆的半径为1,则圆锥的侧面积为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据扇形弧长与底面半径关系得,解出弧长,最后利用侧面积公式即可.
【详解】设圆锥的母线为,则,所以,
则圆锥的侧面积为.
故答案为:.
14. 已知,则的值是__________.
【答案】5
【解析】
【分析】利用正弦、余弦的二倍角公式以及弦化切的公式先化简,在将代入即可.
【详解】因为,
所以
,
故答案为:5.
15. 已知函数,且关于的方程有且仅有一个实数根,那实数的取值范围为________.
【答案】
【解析】
【分析】利用数形结合的方法,将方程根的问题转化为函数图象交点的问题,观察图象即可得到结果.
【详解】作出的图象,如下图所示:
∵关于的方程有且仅有一个实数根,
∴函数的图象与有且只有一个交点,
由图可知,
则实数的取值范围是.
故答案为:.
16. 已知锐角的内角所对的边分别,角.若是的平分线,交于,且,则的最小值为________;若的外接圆的圆心是,半径是1,则的取值范围是________.
【答案】 ①. ②. .
【解析】
【分析】(1)由已知利用,可得,然后利用“”的代换,基本不等式即可得出结果.
(2)根据锐角三角形的角度范围,表示出,进而得出结果.
【详解】(1)由是的平分线,
得,
又,
即,
化简得,
,
当且仅当,即,时,取等号.
(2),
=
,
是锐角三角形,
,
,
.
故答案为:;.
四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17. 已知复数,,,i为虚数单位.
(1)若是纯虚数,求实数m的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据复数的运算法则求出,根据复数的概念列式可求出;
(2)根据求出,再根据复数的乘法法则求出结果即可.
【小问1详解】
,,
所以,
因为是纯虚数,所以,得.
【小问2详解】
由(1)知,,
因为,所以,得,
所以,,
所以.
18. 如图,在三棱柱中,平面ABC,D,E分别为AC,的中点,,.
(1)求证:平面;
(2)求点D到平面ABE的距离.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【解析】
【分析】(1)通过证明,,得证平面.
(2)由,利用体积法求点D到平面ABE的距离.
【小问1详解】
证明:∵,D,E分别为AC,的中点,
∴,且,
又平面,∴平面,
又平面,∴,
又,且,平面,
∴平面.
【小问2详解】
∵,,,
∴,
∴,,.
在中,,,
∴边上高为.
∴.
设点D到平面ABE的距离为d,
根据,得,解得,
所以点D到平面ABE的距离为.
19. 在中,,,,为的三等分点(靠近点).
(1)求的值;
(2)若点满足,求的最小值,并求此时的.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将化为和表示,利用和的长度和夹角计算可得结果;
(2)用、表示,求出关于的函数解析式,根据二次函数知识可求出结果.
【小问1详解】
因为为的三等分点(靠近点),所以,
所以,
所以
.
【小问2详解】
因为,所以,
因为,
所以
,
所以当时,取得最小值.
20. 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)若,求C;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先由题给条件求得,进而求得;
(2)先利用正弦定理和题给条件求得和,再构造函数,求得此函数值域即为的取值范围
【小问1详解】
由,
可得,则
整理得,解之得或
又,则,则,则
【小问2详解】
A ,B为的内角,则
则由,可得,则均为锐角
又,则,
则,则
则
令,则
又在单调递增,,
可得,则的取值范围为,
则的取值范围为
21. 如图所示,在平行四边形ABCD中,,,E为边AB中点,将沿直线DE翻折为,若F为线段的中点.在翻折过程中,
(1)求证:平面;
(2)若二面角,求与面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)取的中点,通过证平面平面,可得面.
(2)利用二面角的平面角的定义先找出二面角的平面角即为,再利用面面垂直的性质定理找到平面的垂线,从而作出与面所成的角,计算可得答案.
【小问1详解】
证明:取的中点,连接,
为线段的中点,,
平面,平面,平面,
又,,四边形为平行四边形,则
平面,平面,可得平面,
又,,平面,
可得平面平面,平面,
则面
【小问2详解】
取中点,中点,连接,,,
由,,为边的中点,
得,所以为等边三角形,从而,,
又,为的中点所以,又是等边三角形,
所以,所以为二面角的平面角,所以,
过点作,过作交于,连接,
是等边三角形,所以可求得,,所以,,
,,,,
所以,,又,,面,
所以面,又,所以面,
平面,所以面面,
由,在中易求得,又,
所以,,
面面,面,
所以面,所以为与平面所成的角,
在中可求得,所以,
与面所成角的正弦值为
22. 已知向量,,若函数的最小正周期为.
(1)求的单调递增区间:
(2)若关于的方程在有实数解,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用两角和与差的三角函数化简函数的解析式,求出函数的周期,得到,然后求解函数的解析式,再利用正弦型函数的单调性可求得函数的单调递增区间;
(2)化简方程为:,令,原方程化为,整理,等价于在有解,利用参变量分离法可知
在上有解,利用双勾函数的单调性可求得实数取值范围.
【小问1详解】
解:因为,,
,
因为且函数的最小正周期为,则,解得,
所以,,
由可得,
所以,函数的单调递增区间为.
【小问2详解】
解:,
,
,
方程,
即方程,
因为,则,
设,
,,
原方程化为,整理,
方程等价于在在有解,
设,
当时,方程为得,故;
当时,在上有解在上有解,
问题转化为求函数上的值域,
设,则,,,
设,任取、且,
则
,
当时,,,则,
当时,,,则,
所以,函数在上单调递减,在上单调递增,
所以,的取值范围是,
在上有实数解或.
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