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第=page11页,共=sectionpages11页2023-2024学年福建省泉州市晋江二中、奕聪中学、广海中学、泉港五中、马甲中学高一(下)期中数学试卷一、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.若复数z=2i,则A.z2=2 B.z2=−4 C.2.如图,则a−b=(
)
A.2e1−3e2 B.−2e3.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若c=4,a=42,A=π4,则A.π6 B.π6或5π6 C.π3 4.经过圆锥的轴的截面是面积为2的等腰直角三角形,则圆锥的侧面积是(
)A.42π B.4π C.25.某地新建了一处云顶观景塔,引来广大市民参观,张同学在与塔底水平的A处,利用无人机在距离地面22m的C处观测塔顶的俯角为30°,在无人机正下方距离地面2m的B处观测塔顶仰角为60°,则该塔的高度为(
)A.15m
B.(153+2)m
C.17m6.如图,在四面体ABCD中作截面PQR,若PQ,CB的延长线交于点M,RQ,DB的延长线交于点N,RP,DC的延长线交于点K.则下列判断中正确的个数是(
)
(1)M,N,K三点共线;
(2)P,N,M,C四点共面;
(3)BC//NK.A.0
B.1
C.2
D.37.已知正三角形ABC的边长为4,D是BC边上的动点(含端点),则(DA+DB)⋅(A.[4,12] B.[4,20] C.[8,20] D.[8,24]8.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,O为△ABC的外心,D为BC边上的中点,c=4,AO⋅AD=5,sinC+sinA−4sinB=0,则cosA=A.32 B.12 C.1二、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.在空间中,下列命题正确的是(
)A.若两个平面有一个公共点,则它们有无数个公共点
B.若已知四个点不共面,则其中任意三点不共线
C.若点A既在平面α内,又在平面β内,且α与β相交于直线b,则点A在b上
D.用任意平面截一个圆锥,夹在这个平面和底面间的几何体是圆台10.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a:b:c=2:3:4,则下列结论正确的是(
)A.sinA:sinB:sinC=2:3:4
B.△ABC是锐角三角形
C.若c=8,则△ABC内切圆半径为153
D.若c=8,则△ABC11.如图,在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,已知M,N,P分别是棱C1D1,AA1A.PQ//平面ADD1A1
B.若Q,M,N,P四点共面,则λ=14
C.若λ=13,点F在侧面BB1C1C内,且A1F//平面APQ,则点F的轨迹长度为133三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。12.已知向量a=(3,1),b=(1,−1),c=a+kb13.在边长为2的正方体ABCD−A1B1C1D1中,点M是该正方体表面及其内部的一动点,且BM//平面AD14.已知圆台上、下两底面与侧面都与球相切,圆台的侧面积为36π,则该圆台上、下两个底面圆的周长之和为______.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)
已知复数z=bi(b∈R),z+31−i是实数.
(1)求复数z;
(2)设w=z2+z−+5,求|w|;
(3)16.(本小题15分)
已知点P为△ABC中边AB上一点,BP=23BA.
(1)设CP=xCA+yCB,求(x−y)的值.
(2)设|CA|=6,|CB|=3,
①若|CP|=2,∠ACP=π617.(本小题15分)
如图,在平面四边形ABCD中,已知A=π2,B=2π3,AB=6.在AB边上取点E,使得BE=1,连接EC,ED.若∠CED=2π3,EC=7.
(Ⅰ)求sin∠BCE的值;18.(本小题17分)
如图所示正四棱锥S−ABCD,SA=SB=SC=SD=2,AB=2,P为侧棱SD上的点,且SP=3PD,求:
(1)正四棱锥S−ABCD的表面积;
(2)若M为SA的中点,求证:SC//平面BMD;
(3)侧棱SC上是否存在一点E,使得BE//平面PAC.若存在,求SE19.(本小题17分)
如图,在△AOB中,已知|OA|=2,|OB|=23,∠AOB=90°,单位圆O与OA交于C,AD=λAB,λ∈(0,1),P为单位圆O上的动点.
(1)当λ=12时,求|PD|的最小值;
(2)若OC+OP=OD
参考答案1.D
2.A
3.A
4.C
5.C
6.B
7.D
8.C
9.ABC
10.AC
11.AC
12.−5
13.214.12π
15.解:(1)因为z=bi,
所以z+31−i=3+bi1−i=(3+bi)(1+i)2=3−b+(b+3)i2
因为z+31−i是实数,所以b+3=0,解得b=−3
故z=−3i.
(2)由(1)可知,z=−3i,则w=z2+z−+5=(−3i)2+3i+5=4+3i,
|w|=|4+3i|=42+32=516.解:(1)因为BP=23BA,
所以CP−CB=23(CA−CB),
所以CP=23CA+13CB,
所以x=23,y=13,
所以x−y=13;
(2)①CP在CA上的投影向量为:|17.解:(Ⅰ)在△CBE中,由正弦定理得CEsinB=BEsin∠BCE,
所以sin∠BCE=BEsinBCE=1×327=2114;
(Ⅱ)在△CBE中,由余弦定理得CE2=BE2+CB2−2BE⋅CBcos2π18.(1)解:在正四棱锥S−ABCD中,SA=SB=SC=SD=2,AB=2,
则正四棱锥侧面的高为ℎ=22−(22)2=142,
所以正四棱锥的表面积为S=4×12×2×142+2×2=27+2;
(2)证明:如图,连接BD交AC于点O,连接MO,BM,DM,则O为AC的中点,
当M为SA的中点时,OM//SC,
又OM⊂平面BMD,SC⊄平面BMD,
所以SC//平面BMD;
(3)解:在侧棱SC上存在点E,使得BE//平面PAC,满足SEEC=2.
理由如下:
取SD的中点Q,由SP=3PD,得PQ=PD,
过Q作PC的平行线交SC于E,连接BQ,BE,
△BDQ中,有BQ//PO,又PO⊂平面PAC,BQ⊄平面PAC,
所以BQ//平面PAC,由SQQP=2,得SEEC=SQQP=2.
又QE//PC19.解:(1)当λ=12时,D为AB中点,连接OD交圆O于点P1,
当点P运动到点P1时,PD取得最小值.
在△OAB中,AB=4,AD=2,∠BAD=60°,
所以△ODA为等边三角形,OD=OA=2;
PDmin=OD−OP=2−1=1.
(2)以O为原点,OA,OB所在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系,
则A(2,0),B(0,23),C(1,0),记∠POC=α,则P(cosα,sinα),
所以OD=OA+λAB=(2(1−λ),2
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