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第=page11页,共=sectionpages11页2023-2024学年广西来宾市忻城高级中学高一(下)月考数学试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。1.若zi3=1−5A.1 B.6 C.7 2.忻城县高级中学有1100名高一学生,1000名高二学生,1200名高三学生,高一数学兴趣小组欲采用分层抽样的方法在全校抽取33名学生进行某项调查,则下列说法正确的是(
)A.高三每一个学生被抽到的概率最大 B.高三每一个学生被抽到的概率最小
C.高一每一个学生被抽到的概率最大 D.每位学生被抽到的概率相等3.已知在正四面体A−BCD中,M为AB的中点,则直线CM与AD所成角的余弦值为(
)A.12 B.23 C.4.对某平面图形使用斜二测画法后得到的直观图是边长为1的正方形(如图),则原图形的面积是(
)A.2
B.2
C.225.若一个圆台的两个底面半径分别为1和2,侧面积为32π,则它的体积为A.3π B.7π3 C.5π3 6.某艺术吊灯如图1所示,图2是其几何结构图.底座ABCD是边长为42的正方形,垂直于底座且长度为6的四根吊挂线AA1,BB1,CC1,DD一头连着底座端点,另一头都连在球O的表面上(底座厚度忽略不计)A.108π3 B.256π3 C.500π37.在平行四边形ABCD中,G为△ABC的重心,满足AG=xAB+yAD(x,y∈R)A.43 B.53 C.0 8.如图,在棱长为2的正方体ABCD−A1B1C1D1中,E,F分别为棱AB和DD1的中点,过点B1,E,F的平面A.13
B.23
C.34二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。9.下列说法中,正确的有(
)A.如果一条直线与一个平面平行,那么这条直线与平面内的任意一条直线平行
B.如果一条直线与一个平面相交,那么这条直线与平面内无数条直线相交
C.过平面外一点有且只有一条直线与已知平面平行
D.如果一条直线上有两点到平面的距离相等且不为0,那么这条直线和这个平面可能平行,也可能相交10.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,则下列对△ABC的个数的判断正确的是(
)A.当a=22,A=30°,C=45°时,有两解
B.当a=5,b=7,C=60°时,有一解
C.当a=2,b=1,A=30°时,有一解
D.当a=6,11.如图,在正方体ABCD−A1B1C1D1中,点A.三棱锥A−D1PC的体积不变
B.直线CP与直线AD1的所成角的取值范围为[π4,π2]
C.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。12.已知a=(1,3),b=(−2,2),则向量a在向量b上的投影向量为______.(用坐标表示13.已知z∈C,|z−2|=1,则|z+i|的取值范围为______.14.我国古代数学名著《九章算术》,将底面为矩形且有一条侧棱垂直于底面的四棱锥称为“阳马”.如图所示,在长方体ABCD−A1B1C1D1中,已知AB=BC=2
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.(本小题13分)
正方体ABCD−A1B1C1D1中,M,N分别是BC1,CD1的中点.
(1)求异面直线C16.(本小题15分)
记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c−b=2csin2A2.
(Ⅰ)试判断△ABC的形状;
(Ⅱ)若c=1,求17.(本小题15分)
我国古代数学名著《九章算术》中,称四面都为直角三角形的三棱锥为“鳖臑”.如图,三棱锥A−BCD,中AB⊥平面BCD,BC⊥CD.
(1)证明:三棱锥A−BCD为鳖臑;
(2)若E为AD上一点,点P,Q分别为BC,BE的中点.平面DPQ与平面ACD的交线为l.
①证明:直线PQ//平面ACD;
②判断PQ与l的位置关系,并证明你的结论.18.(本小题17分)
忻城县环境优美,准备在泮水生态公园建造一个四边形的露营基地,如图ABCD所示.为考虑露营客人娱乐休闲的需求,在四边形ABCD区域中,将三角形ABD区域设立成花卉观赏区,三角形BCD区域设立成烧烤区,边AB、BC、CD、DA修建观赏步道,边BD修建隔离防护栏,其中CD=100米,BC=200米,∠A=π3.
(1)若BD=150米,求烧烤区的面积?
(2)考虑到烧烤区的安全性,在规划四边形ABCD19.(本小题17分)
如图,在四面体ABCD中,AB=BD=CD=3,AB⊥平面BCD,CD⊥BD,点M为AD上一点,且AM=2MD,连接BM,CM.
(1)证明:BM⊥CD;
(2)求点D到平面BMC的距离;
(3)求二面角M−BC−D的余弦值.
参考答案1B
2D
3C
4C
5B
6C
7C
8D
9BD
10BC
11ABD
12(−1,1)
13[1417π
15(1)解:连接A1B,A1C1,
在正方体中,可得A1C1=A1B=BC1,CD1//A1B,
所以∠A1BC1=60°,∠A1BC1等于异面直线CD1与BC1所成的角,
所以异面直线CD1与BC1所成角为60°;
(2)证明:取CC1的中点E,连接ME,NE,
因为M,N分别是BC1,CD1的中点,
所以ME//BC,NE//C1D1,16解:(Ⅰ)因为c−b=2csin2A2,得sin2A2=c−b2c,
可得1−cosA2=c−b2c,即cosA=bc,
由余弦定理得b2+c2−a22bc=bc,即a2+b2=c2,
可得C=π17证明:(1)因为BC⊥CD,所以△BCD为直角三角形,
因为AB⊥平面BCD,且BD⊂平面BCD,BC⊂平面BCD,CD⊂平面BCD,
所以AB⊥BC,AB⊥BD,AB⊥CD,
所以△ABC和△ABD为直角三角形,
因为BD∩AB=B,所以CD⊥平面ABC,
又因为AC⊂平面ABC,所以CD⊥AD,
所以△ACD为直角三角形,
所以三棱锥A−BCD为鳖曘;
(2)①连接CE,因为点P,Q分别为BC,BE的中点,所以PQ//CE,
且PQ⊄平面ACD,CE⊂平面ACD,所以直线PQ//平面ACD,
②平行,
证明:由①可得:PQ//平面ACD,PQ⊂平面DPQ,平面DPQ∩平面ACD=l,
所以PQ//l.
18解:(1)在△BCD中,由余弦定理可知cosC=BC2+CD2−BD22BC⋅CD=1002+2002−15022×100×200=1116,
所以sinC=1−(1116)2=31516,
所以S△BCD=12BC⋅CDsinC=12×100×200×31516=187515平方米;
(2)S△BCD=12BC⋅CD⋅sinC≤12BC⋅CD=10000,
当且仅当C=π19(1)证明:因为AB⊥平面BCD,CD⊂平面BCD,
所以AB⊥CD,
因为CD⊥BD,AB∩BD=B,AB,BD⊂平面ABD,
所以CD⊥平面ABD,
因为BM⊂平面ABD,
所以BM⊥CD;
(2)解:因为AB⊥平面BCD,BD⊂平面BCD,所以AB⊥BD,
因为AB=BD=3,所以AD=32,∠ADB=45°,
因为点M为AD上一点,且AM=2MD,
所以AM=22,DM=2,点M到平面BCD的距离为ℎ=13AB=1,
因为CD⊥BD,BD=CD=3,所以BC=32,S△BCD=12×3×3=92,
由(1)知CD⊥平面ABD,因为AD⊂平面ABD,所以CD⊥AD,
所以CM=CD2+DM2=9+2=11,
在△BDM中,由余弦定理得BM=BD2+DM2−2BD⋅DMcos∠BDM
=9+2−2×3×2×22=5,
在△BCM中,由余弦定理得cos∠BMC=5+1
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