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2020-2021年浙江杭州高一数学下学期期中试卷及答案.doc

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2020-2021 年浙江杭州高一数学下学期期中试卷及答案 一、选择题(共 8 小题). 1.复数 4+2i 的虚部为( ) A.2 A. B.﹣2 C.2i D.﹣2i 2.已知用斜二测画法画得的正方形的直观图的面积为 ,那么原正方形的面积为( ) A.36 C. B. C.72 D. 3.△ABC 中,A,B,C 所对的边分别是 a,b,c,若 A=105°,B=45°,b=2 ,则 c= ( ) A. D. B.1 C. D.2 4.黄金比又称黄金律,是指事物各部分间一定的数学比例关系,即将整体一分为二,较大 部分与较小部分之比等于整体与较大部分之比,其比值约为 1:0.618,即长段为全段的 0.618.0.618 被公认为最具有审美意义的比例数字.宽与长的比为 的矩 形叫作黄金矩形.它广泛的出现在艺术、建筑、人体和自然界中.在黄金矩形 ABCD 中, ,AB>BC,那么 的值为( ) B. C.4 D. A. C. 5.已知圆锥 SO 的底面半径为 r,当圆锥的体积为 πr3 时,该圆锥的母线与底面所成角 的正弦值为( ) A. A. B. C. D. 6.在△ABC 中,点 D 在直线 AC 上,且 = ,点 E 在直线 BD 上,且 =2 ,若 = λ1 +λ2 ,则λ1+λ2=( )
A.0 B. B. C. D. 7.三棱锥 P﹣ABC 中,PA⊥平面 ABC,∠BAC= ,AP=3,BC=6,则三棱锥外接球的表面 积为( ) A.57π B.63π C.45π D.84π C. 8.如图,平面α⊥平面β,A∈α,B∈β,AB 与两平面α、β所成的角分别为 和 .过 A、B 分别作两平面交线的垂线,垂足为 A′、B′,则 AB:A′B′=( ) A.2:1 B.3:1 C.3:2 D.4:3 A. 二、选择题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 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 5 分,有选错的得 0 分,部分选对的得 2 分. 9.已知α,β是两个不重合的平面,m,n 是两条不重合的直线,则下列命题正确的是( ) A.若 m∥n,m⊥α,则 n⊥α B.若 m∥α,α∩β=n,则 m∥n C.若 m⊥α,m⊥β,则α∥β D.若 m⊥α,m∥n,n∥β,则α∥β AC. 10.已知 i 为虚数单位,以下四个说法中正确的是( ) A.i+i2+i3+i4=0 B.3+i>1+i C.若 z=(1+2i)2,则复平面内 对应的点位于第四象限 D.已知复数 z 满足|z﹣1|=|z+1|,则 z 在复平面内对应的点的轨迹为直线 AD. 11.在△ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,已知(b+c):(c+a):(a+b)= 4:5:6,下列结论正确的是( )
A.sinA:sinB:sinC=7:5:3 B. C.若 c=6,则△ABC 的面积是 D.若 b+c=8,则△ABC 的外接圆半径是 ACD. 12.已知图 1 中的正三棱柱 ABC﹣A1B1C1 的底面边长为 2,体积为 2 ,去掉其侧棱,再将上 底面绕上下底面的中心所在直线逆时针旋转 180°后,添上侧棱,得到图 2 所示的几何体, 则下列说法正确的是( ) A.A2B2∥平面 ABC B. C.四边形 ABA2B2 为正方形 D.正三棱柱 ABC﹣A1B1C1 与几何体 ABCA2B2C2 的外接球的体积相等 ACD. 三、填空题:本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分. 13.已知向量 、 为单位向量, ,若 ,则 与 所成角的余弦值为 . 14.已知复数 z=1+i(i 为虚数单位)是关于 x 的方程 x2+px+q=0(p,q 为实数)的一个 根,则 p+q= 0 . 15.《九章算术》把底面为直角三角形,且侧棱垂直于底面的三棱柱称为“堑堵”,把底面 为矩形且有一侧棱垂直于底面的四棱锥称为“阳马”.现有如图所示的“堑堵”ABC﹣A1B1C1, 其中 AC⊥BC,AA1=AC=1,当“阳马”四棱锥 B﹣A1ACC1 体积为 时,则“堑堵”即三棱 柱 ABC﹣A1B1C1 的外接球的体积为 .
16.在棱长为 1 的正方体中 ABCD﹣A1B1C1D1,M、N 分别是 AC1、A1B1 的中点.点 P 在正方体的 表面上运动,则总能使 MP 与 BN 垂直的点 P 所构成的轨迹的周长等于 2+ . 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 z1=2+i,z2=2﹣3i. (1)计算 z1•z2; (2)求 . 解:(1)∵z1=2+i,z2=2﹣3i, ∴ ; (2)∵z1=2+i,z2=2﹣3i, ∴ . 18 . 在 复 平 面 内 , O 是 原 点 , 对 应 的 复 数 分 别 为 2+icosx , ,i 是虚数单位设函数 . (1)求函数 f(x)的解析式; (2)若函数 y=f(x)﹣m 在区间 上有 2 个零点,求实数 m 的取值范围. 解:(1)由题意可得, =(2,cosx), , 则 =( ,2),
∴ =2 sinx+2cosx= ; (2)∵f(x)在 上递增,在 上递减,且函数 y=f(x)﹣m 在区 间 ∴ ∵ ∴ 上有 2 个零点, . , , 即实数 m 的取值范围是[2 ,4). 19.在△ABC 中,内角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,已 B. (1)求角 C 的大小; (2)若 b=1,c= ,求 cos2(B﹣C)的值. 解:(1)因为 B, 整理可得 sin2A+sin2B﹣sin2C= sinAsinB, 利用正弦定理可得 a2+b2﹣c2= ab, 由余弦定理可得 cosC= = = , 因为 C∈(0,π), 所以 C= . (2)因为 C= ,b=1,c= , 所以由正弦定理 ,可得 sinB= = = , 因为 b<c,可得 B 为锐角,可得 cosB= = , 可得 cos(B﹣C)=cosBcosC+sinBsinC= × + × = , 可得 cos2(B﹣C)=2cos2(B﹣C)﹣1=2×( )2﹣1= . 20.已知四边形 ABCD,AB=AD=2,∠BAD=60°,∠BCD=30°.现将△ABD 沿 BD 边折起使 得平面 ABD⊥平面 BCD,此时 AD⊥CD.点 P 为线段 AD 的中点.
(1)求证:BP⊥平面 ACD; (2)若 M 为 CD 的中点,求 MP 与平面 BPC 所成角的正弦值. (1)证明:因为 AB=AD,∠BAD=60°,所以△ABD 为等边三角形, 因为 P 为 AD 的中点,所以 BP⊥AD, 取 BD 的中点 E,连结 AE,则 AE⊥BD, 因为平面 ABD⊥平面 BCD,平面 ABD∩平面 BCD=BD,所以 AE⊥平面 BCD, 又 CD⊂平面 BCD,所以 AE⊥CD, 又因为 CD⊥AD,AD∩AE=A,AE,AD⊂平面 ABD,所以 CD⊥平面 ABD, 因为 BP⊂平面 ABD,所以 CD⊥BP, 又因为 CD∩AD=D,CD,AD⊂平面 ACD, 所以 BP⊥平面 ACD; (2)解:由(1)可知 CD⊥BD,取 BC 的中点 F,则 EF⊥DE,即 EA,EF,ED 两两垂直, 以 E 为坐标原点建立空间直角坐标系如图所示, 则 , 所以 设平面 BPC 的法向量为 , 则 ,即 , 令 x=1,则 又 ,故 , , ,
所以 , 故 MP 与平面 BPC 所成角的正弦值为 . 21.杭州市为迎接 2022 的亚运会,规划公路自行车比赛赛道,该赛道的平面示意图为如图 的五边形 ABCDE,运动员的公路自行车比赛中如出现故障,可以从本队的器材车、公共器 材车上或收容车上获得帮助.比赛期间,修理或更换车轮或赛车等,也可在固定修车点 上进行.还需要运送一些补给物品,例如食物、饮料、工具和配件.所以项目设计需要 预留出 BD,BE 为赛道内的两条服务通道(不考虑宽度),ED,DC,CB,BA,AE 为赛道, ∠BCD=∠BAE= ,∠CBD= ,CD=2 km,DE=8km. (1)从以下两个条件中任选一个条件,求服务通道 BE 的长度; ①∠CDE= ;②cos∠DBE= . (2)在(1)的条件下,应该如何设计,才能使折线赛道 BAE 最长(即 BA+AE 最大), 最长值为多少? (1)解:选择① ,在△BCD 中,由正弦定理: , 又 ,所以 ,
在 Rt△BDE 中, ; 选择② ,在△BCD 中,由正弦定理: , 在△BDE 中,由余弦定理: 即:5BE2﹣36BE﹣140=0,解得 BE=10(负值舍去) (2)解:在△ABE 中,由余弦定理: , , . 当 时取等号.故 时,折线赛道 BAE 最长,最长值为 22.如图,已知三棱柱 ABC﹣A1B1C1,平面 A1ACC1⊥平面 ABC,∠ABC=90°, ∠BAC=30°,A1A=A1C=AC,E,F 分别是 AC,A1B1 的中点. (Ⅰ)证明:EF⊥BC; (Ⅱ)求直线 EF 与平面 A1BC 所成角的余弦值. (Ⅲ)求二面角 A﹣A1C﹣B 的正弦值. (Ⅰ)证明:连接 A1E,∵A1A=A1C,E 是 AC 的中点, ∴A1E⊥AC,又平面 A1ACC1⊥平面 ABC,A1E⊂平面 A1ACC1,平面 A1ACC1∩平面 ABC=AC, ∴A1E⊥平面 ABC, 如图,以 E 为原点,在平面 ABC 中,过 E 作 AC 的垂线为 x 轴,
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