佛山高一期末统考数学试卷

2023-2024学年广东省高一（上）期末数学试卷一、单选题1．已知集合A ＝{x |x ＞﹣1}，B ＝{x |x ＜3}，则A ∩B ＝（ ） A ．（﹣1，3）B ．（﹣∞，3）C ．（﹣1，+∞）D ．φ2．函数y ＝2x ﹣4的零点为（ ） A ．0B ．﹣4C ．2D ．（2，0）3．函数f(x)=√2x −3+1x−3的定义域为（ ） A ．[32，+∞)B ．（﹣∞，3）∪（3，+∞）C ．[32，3)∪(3，+∞)D ．(32，3)∪(3，+∞)4．若函数f （x ）＝x 2﹣x +m （2x +1）在（1，+∞）上是增函数，则实数m 的取值范围是（ ） A ．[12，+∞)B ．(−∞，12]C ．[−12，+∞)D ．(−∞，−12]5．已知sin(θ−π6)=13，则sin(2θ+π6)的值为（ ）A ．−79B ．79C ．−89D ．136．已知函数f(x)=cos(2x −3π4)，先将f （x ）的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍（纵坐标不变），再向左平移π4个单位长度，得到g （x ）的图象，则g （x ）的解析式为（ ）A ．g （x ）＝sin xB ．g （x ）＝﹣sin xC ．g （x ）＝﹣cos xD ．g(x)=cos(4x +π4)7．函数f （x ）＝﹣10x 3ln |x |的图象大致为（ ）A ．B ．C ．D ．8．关于x 的方程x 2﹣ax +b ﹣1＝0有两个相等的正根，则3a+2b a+b（ ）A ．有最大值115B ．有最大值52C ．有最小值115D ．有最小值52二、多选题9．下列函数中为奇函数的是（ ） A ．f （x ）＝|x | B ．f(x)=x +1xC ．f （x ）＝x 3+2xD ．f （x ）＝x 2+x +110．2x 2﹣5x ﹣3＜0的必要不充分条件可以是（ ） A ．−12＜x ＜3B ．﹣1＜x ＜4C ．0＜x ＜2D ．﹣2＜x ＜311．已知函数f(x)=Acos(ωx +φ)(A ＞0，ω＞0，|φ|＜π2)的部分图像如图所示，将f （x ）的图像向左平移π4个单位长度，再向上平移1个单位长度后得到函数g （x ）的图像，则（ ）A ．f(x)=2cos(2x −π3)B ．g(x)=2cos(2x −π12)+1 C ．g （x ）的图像关于点(π6，0)对称D ．g （x ）在[−π12+kπ，5π12+kπ](k ∈Z)上单调递减 12．已知α，β是锐角，cosα=√55，cos(α−β)=3√1010，则cos β＝（ ） A ．√22B ．7√210C ．√210D ．−√22三、填空题13．如果函数f （x ）=a⋅3x+4−a4(3x−1)是奇函数，则a ＝ ． 14．函数y =(13)1+2x−x 2的值域是 ．15．已知sin2θ＝a ，cos2θ＝b ，0＜θ＜π4，给出tan （θ+π4）值的五个答案：①b 1−a ；②a 1−b ；③1+b a；④1+a b；⑤a−b+1a+b−1．其中正确的是 ．（填序号）16．已知函数f （x ）＝a sin ωx ﹣cos ωx （a ＞0，ω＞0）的最大值为2，则a ＝ ，若函数f （x ）图象的一条对称轴为直线x =πm，m ∈N *，则当ω取最小整数时，函数f （x ）在（0，10）之间取得最大值的次数为 ． 四、大题17．（10分）求实数m 的取值范围，使关于x 的方程x 2﹣2x +m +1＝0有两个正根． 18．（12分）设函数f(x)=sin(ωx −π6)+sin(ωx −π2)，其中0＜ω＜3，已知f(π6)=0．（1）求ω；（2）将函数y ＝f （x ）的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍（纵坐标不变），再将得到的图象向左平移π4个单位，得到函数y ＝g （x ）的图象，求g （x ）的单调递减区间．19．（12分）已知函数f （x ）＝4x ﹣2•2x +1+a ，其中x ∈[0，3]． （1）若f （x ）的最小值为1，求a 的值；（2）若存在x ∈[0，3]，使f （x ）≥33成立，求a 的取值范围．20．（12分）已知函数f(x)=sinωx(sinωx +cosωx)−12(ω＞0)的图象相邻对称轴之间的距离为2π．（1）当x ∈[﹣π，π]时，求f （x ）最大值与最小值及相应的x 的值； （2）是否存在锐角α，β，使a +2β=2π3，f(α+π2)⋅f(2β+3π2)=√38同时成立？若存在，求出角α，β的值；若不存在，请说明理由．21．（12分）已知函数f （x ）=√|x +1|+|x −3|−m 的定义域为R ． （Ⅰ）求实数m 的取值范围．（Ⅱ）若m 的最大值为n ，当正数a 、b 满足23a+b +1a+2b=n 时，求7a +4b 的最小值．22．（12分）（1）已知关于x 的不等式ax 2+bx +c ＜0的解集是{x|x ＜−2或x ＞13}，求cx 2﹣bx +a ≥0的解集；（2）求关于x 的不等式ax 2﹣2x +a ＜0的解集．2023-2024学年广东省高一（上）期末数学试卷参考答案与试题解析一、单选题1．已知集合A ＝{x |x ＞﹣1}，B ＝{x |x ＜3}，则A ∩B ＝（ ） A ．（﹣1，3）B ．（﹣∞，3）C ．（﹣1，+∞）D ．φ解：∵集合A ＝{x |x ＞﹣1}，B ＝{x |x ＜3}，∴A ∩B ＝{x |﹣1＜x ＜3}＝（﹣1，3）． 故选：A ．2．函数y ＝2x ﹣4的零点为（ ） A ．0B ．﹣4C ．2D ．（2，0）解：令y ＝2x ﹣4＝0，解得x ＝2． 故选：C ．3．函数f(x)=√2x −3+1x−3的定义域为（ ） A ．[32，+∞)B ．（﹣∞，3）∪（3，+∞）C ．[32，3)∪(3，+∞)D ．(32，3)∪(3，+∞)解：由题意得：{2x −3≥0x −3≠0，解得：x ≥32且x ≠3，故函数的定义域是[32，3）∪（3，+∞）．故选：C ．4．若函数f （x ）＝x 2﹣x +m （2x +1）在（1，+∞）上是增函数，则实数m 的取值范围是（ ） A ．[12，+∞)B ．(−∞，12]C ．[−12，+∞)D ．(−∞，−12]解：函数f(x)=x 2+(2m −1)x +m =(x +2m−12)2+m −(2m−1)24的单调增区间为(−2m−12，+∞)，∴−2m−12⩽1，∴m ⩾−12．故实数m 的取值范围为[−12，+∞)． 故选：C ．5．已知sin(θ−π6)=13，则sin(2θ+π6)的值为（ ）A ．−79B ．79C ．−89D ．13解：由sin(θ−π6)=13，得sin （π6−θ）=−13，∴sin(2θ+π6)=cos （π3−2θ）＝cos2（π6−θ）=1−2sin2(π6−θ)=1−2×(−13)2=79．故选：B．6．已知函数f(x)=cos(2x−3π4)，先将f（x）的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍（纵坐标不变），再向左平移π4个单位长度，得到g（x）的图象，则g（x）的解析式为（）A．g（x）＝sin x B．g（x）＝﹣sin xC．g（x）＝﹣cos x D．g(x)=cos(4x+π4)解：先将f（x）的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍（纵坐标不变），得到y=cos(x−3π4)的图象，再向左平移π4个单位长度，则g(x)=cos(x−3π4+π4)=sinx．故选：A．7．函数f（x）＝﹣10x3ln|x|的图象大致为（）A．B．C．D．解：因为f（﹣x）＝10x3ln|x|＝﹣f（x），所以函数为奇函数，故排除A、D；当x→+0时，f（x）→0，故排除B，故选：C．8．关于x的方程x2﹣ax+b﹣1＝0有两个相等的正根，则3a+2ba+b（）A．有最大值115B．有最大值52C．有最小值115D．有最小值52解：因为关于x 的方程x 2﹣ax +b ﹣1＝0有两个相等的正根， 所以{a ＞0b −1＞0Δ=a 2−4(b −1)=0，故b ＝1+a 24，a ＞0， 则3a+2b a+b=2+a a+b =2+a 1+a+a24=2+11+1a +a 4≤1+2√a 4⋅1a2=52， 当且仅当a ＝b ＝2时取等号，所以3a+2ba+b 有最大值52． 故选：B ． 二、多选题9．下列函数中为奇函数的是（ ） A ．f （x ）＝|x | B ．f(x)=x +1xC ．f （x ）＝x 3+2xD ．f （x ）＝x 2+x +1解：对于A ，f （x ）＝|x |的定义域为R ，关于原点对称，而f （﹣x ）＝|﹣x |＝f （x ），为偶函数， 对于B ，f(x)=x +1x 的定义域为（﹣∞，0）∪（0，+∞），关于原点对称，且f(−x)=−x −1x=−f(x)，为奇函数，对于C ，f （x ）＝x 3+2x 的定义域为R ，关于原点对称，且f （﹣x ）＝（﹣x ）3+2（﹣x ）＝﹣f （x ），为奇函数，对于D ，f （x ）＝x 2+x +1的定义域为R ，关于原点对称，而f （﹣x ）＝x 2﹣x +1≠﹣f （x ），不是奇函数， 故选：BC ．10．2x 2﹣5x ﹣3＜0的必要不充分条件可以是（ ） A ．−12＜x ＜3B ．﹣1＜x ＜4C ．0＜x ＜2D ．﹣2＜x ＜3解：2x 2−5x −3＜0⇔(2x +1)(x −3)＜0⇔−12＜x ＜3，即2x 2﹣5x ﹣3＜0的充要条件是−12＜x ＜3，其必要不充分条件必须满足，其集合的一个真子集是充要条件的集合， 观察选项发现{x|−12＜x ＜3}是{x |﹣2＜x ＜3}，{x |﹣1＜x ＜4}的真子集．故选：BD ．11．已知函数f(x)=Acos(ωx +φ)(A ＞0，ω＞0，|φ|＜π2)的部分图像如图所示，将f （x ）的图像向左平移π4个单位长度，再向上平移1个单位长度后得到函数g （x ）的图像，则（ ）A ．f(x)=2cos(2x −π3)B ．g(x)=2cos(2x −π12)+1 C ．g （x ）的图像关于点(π6，0)对称D ．g （x ）在[−π12+kπ，5π12+kπ](k ∈Z)上单调递减 解：由图象可知函数f （x ）的最大值为2，最小值为﹣2，所以A ＝2，T 2=2π3−π6=π2，故T ＝π；又T =2πω⇒ω=2，又f(π6)=2⇒2cos(2×π6+φ)=2，所以π3+φ=2kπ(k ∈Z)，φ=2kπ−π3，(k ∈Z)；又|φ|＜π2，所以φ=−π3，所以f(x)=2cos(2x −π3)，故A 正确，将f （x ）的图像向左平移π4个单位长度，再向上平移1个单位长度后得g(x)=2cos(2x +π6)+1，故B项错误． 由2x +π6=π2+kπ(k ∈Z)，x =π6+kπ2，(k ∈Z)；所以g （x ）的图像关于点(π6，1)对称，故C 错误． 由2kπ≤2x +π6≤2kπ+π，(k ∈Z)，即−π12+kπ≤x ≤5π12+kπ，(k ∈Z)； 故选项D 正确． 故选：AD ．12．已知α，β是锐角，cosα=√55，cos(α−β)=3√1010，则cos β＝（ ） A ．√22B ．7√210C ．√210D ．−√22解：由α是锐角，cosα=√55，则sinα=√1−cos 2α=2√55， 又α，β是锐角，则−β∈(−π2，0)，得α−β∈(−π2，π2)，又cos(α−β)=3√1010，则sin(α−β)=±√1010， 则cos β＝cos[α﹣（α﹣β）]＝cos αcos （α﹣β）+sin αsin （α﹣β）=√55×3√1010±2√55×√1010=3√2±2√210得cos β=√22或cos β=√210．故选：AC ． 三、填空题13．如果函数f （x ）=a⋅3x+4−a4(3x−1)是奇函数，则a ＝ 2 ． 解：函数f （x ）=a⋅3x +4−a4(3x−1)是奇函数，则f （﹣x ）+f （x ）＝0， 即有a⋅3−x +4−a4(3−x −1)+a⋅3x +4−a4(3x −1)=0，则a 2+13−x −1+13x −1=0，化简得到，a2+3x1−3x +13x −1=0，即a 2=1，故a ＝2．故答案为：214．函数y =(13)1+2x−x 2的值域是 [19，+∞） ．解：∵t ＝1+2x ﹣x 2＝﹣（x ﹣1）2+2≤2，且y =(13)t 为定义域内的减函数，∴y =(13)1+2x−x 2≥(13)2=19．即函数y =(13)1+2x−x 2的值域是[19，+∞）．故答案为：[19，+∞）．15．已知sin2θ＝a ，cos2θ＝b ，0＜θ＜π4，给出tan （θ+π4）值的五个答案：①b 1−a ；②a 1−b ；③1+b a ；④1+a b；⑤a−b+1a+b−1．其中正确的是 ①④⑤ ．（填序号）解：∵tan （θ+π4）=sinθ+cosθcosθ−sinθ=1+sin2θcos2θ=cos2θ1−sin2θ=b 1−a =1+ab，∴①④是正确的，将sin2θ＝a ，cos2θ＝b 代入⑤验证知，此代数式也是正确的答案． 故答案为：①④⑤．16．已知函数f （x ）＝a sin ωx ﹣cos ωx （a ＞0，ω＞0）的最大值为2，则a ＝ √3 ，若函数f （x ）图象的一条对称轴为直线x =πm，m ∈N *，则当ω取最小整数时，函数f （x ）在（0，10）之间取得最大值的次数为 3 ．解：由已知，函数f （x ）＝a sin ωx ﹣cos ωx =√a 2+1sin （ωx ﹣φ），其中tan φ=1a（a ＞0，ω＞0），由于f （x ）的最大值为2，所以√a 2+1=2，得a =√3（a =−√3舍去）； tanφ=13，取φ=π6，则f （x ）＝2sin （ωx −π6），由ωx −π6=kπ+π2（k ∈Z ），得ωm π=kπ+2π3（k ∈Z ），即ω=m(k +23)，k ∈Z ， 由于m ∈N *，则正数ω的最小整数值为2，从而f(x)=2sin(2x −π6)，当2x −π6=π2+2kπ，k ∈Z ，即x =π3+kπ，k ∈Z 时， 函数f （x ）取得最大值， 若k ＝0，则x =π3∈(0，10)， 若k ＝1，则x =4π3∈(0，10)， 若k ＝2，则x =7π3∈(0，10)， 若k ＝3，则x =10π3＞10， 从而有3次取得最大值． 故答案为：√3，3． 四、大题17．（10分）求实数m 的取值范围，使关于x 的方程x 2﹣2x +m +1＝0有两个正根． 解：设两个实根分别是x 1，x 2，则有两个正根的条件是：{Δ=4−4(m +1)≥0x 1+x 2=2＞0x 1x 2=m +1＞0解得﹣1＜m ≤0．18．（12分）设函数f(x)=sin(ωx −π6)+sin(ωx −π2)，其中0＜ω＜3，已知f(π6)=0．（1）求ω；（2）将函数y ＝f （x ）的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍（纵坐标不变），再将得到的图象向左平移π4个单位，得到函数y ＝g （x ）的图象，求g （x ）的单调递减区间．解：（1）由f(x)=sin(ωx −π6)+sin(ωx −π2)得：f(x)=√32sinωx −12cosωx −cosωx =√32sinωx −32cosωx =√3(12sinωx −√32cosωx)=√3sin(ωx −π3)．由f(π6)=0知(sin π6ω−π3)=0，则ωπ6−π3=kπ，k ∈Z ，故ω＝6k +2，k ∈Z ， 又0＜ω＜3，所以ω＝2．（2）由（1）知f(x)=√3sin(2x−π3)，将函数y＝f（x）的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍（纵坐标不变），可得y=√3sin（x−π3）的图象；再将得到的图象向左平移π4个单位，得到函数y＝g（x）=√3sin（x−π12）的图象．由π2+2kπ≤x−π12≤3π2+2kπ，k∈Z解得7π12+2kπ≤x≤19π12+2kπ，k∈Z，所以g（x）的单调递减区间为[7π12+2kπ，19π12+2kπ]（k∈Z）．19．（12分）已知函数f（x）＝4x﹣2•2x+1+a，其中x∈[0，3]．（1）若f（x）的最小值为1，求a的值；（2）若存在x∈[0，3]，使f（x）≥33成立，求a的取值范围．解：（1）因为f（x）＝4x﹣2•2x+1+a，其中x∈[0，3]，令t＝2x，则t∈[1，8]，原式化为g（t）＝t2﹣4t+a＝（t﹣2）2+a﹣4，当t＝2时，g（t）min＝a﹣4＝1，解得a＝5；（2）若存在x∈[0，3]，使f（x）≥33成立，即f（x）max≥33，由（1）可知g（t）＝（t﹣2）2+a﹣4，t∈[1，8]，即g（t）max≥33，当t＝8时，g（t）max＝a+32≥33，解得a≥1，即a∈[1，+∞）．20．（12分）已知函数f(x)=sinωx(sinωx+cosωx)−12(ω＞0)的图象相邻对称轴之间的距离为2π．（1）当x∈[﹣π，π]时，求f（x）最大值与最小值及相应的x的值；（2）是否存在锐角α，β，使a+2β=2π3，f(α+π2)⋅f(2β+3π2)=√38同时成立？若存在，求出角α，β的值；若不存在，请说明理由．解：（1）因为f(x)=sin2ωx+sinωxcosωx−12=1−cos2ωx2+12sin2ωx−12=12sin2ωx−12cos2ωx=√22sin(2ωx−π4)，∵f（x）图象相邻对称轴之间的距离为2π，∴T=4π=2π2ω，ω=14，f(x)=√22sin(12x−π4)，∵﹣π≤x≤π，∴−3π4≤12x−π4≤π4，∴−1≤sin(12x−π4)≤√22，∴f(x)min=−√22，此时12x−π4=−π2，x=−π2，f(x)max=12，此时12x−π4=π4，x＝π；（2）存在，理由如下：∵f(α+π2)=√22sinα2，f(2β+3π2)=√22sin(β+π2)=√22cosβ，∴f(α+π2)⋅f(2β+3π2)=12sinα2cosβ=√38，∴sin α2cosβ=√34，又∵α+2β=2π3，α=2π3−2β，∴sinα2cosβ=sin(π3−β)cosβ=√34，∴(√32cosβ−12sinβ)cosβ=√34，∴√32cos2β−12sinβcosβ=√34，∴√32×1+cos2β2−14sin2β=√34，即√3cos2β−sin2β=0，∴tan2β=√3，又∵β为锐角，0＜2β＜π，∴2β=π3，β=π6，从而α=2π3−2β=π3．21．（12分）已知函数f（x）=√|x+1|+|x−3|−m的定义域为R．（Ⅰ）求实数m的取值范围．（Ⅱ）若m的最大值为n，当正数a、b满足23a+b +1a+2b=n时，求7a+4b的最小值．解：（1）∵函数定义域为R，∴|x+1|+|x﹣3|﹣m≥0恒成立，设函数g（x）＝|x+1|+|x﹣3|，则m不大于函数g（x）的最小值，又|x+1|+|x﹣3|≥|（x+1）﹣（x﹣3）|＝4，即g（x）的最小值为4，∴m≤4．（2）由（1）知n＝4，∴7a+4b=14(6a+2b+a+2b)(23a+b+1a+2b)=14(5+2(3a+b)a+2b+2(a+2b)3a+b)≥14(5+2×2√3a+ba+2b⋅a+2b3a+b)=94，当且仅当a+2b＝3a+b，即b＝2a=310时取等号．∴7a+4b的最小值为9 4．22．（12分）（1）已知关于x的不等式ax2+bx+c＜0的解集是{x|x＜−2或x＞13}，求cx2﹣bx+a≥0的解集；（2）求关于x的不等式ax2﹣2x+a＜0的解集．解：（1）由题意知{−2+13=−ba−2×13=caa＜0，则有{b=53ac=−23aa＜0，代入不等式cx2﹣bx+a≥0，得−23ax2−53ax+a≥0(a＜0)，即﹣2x2﹣5x+3≤0，解得x≤﹣3或x≥1 2，所以所求不等式的解集为{x|x≤−3或x≥12 }；（2）①当a＝0时，不等式为﹣2x＜0，解得x＞0，则此时解集为（0，+∞），②当a＞0时，令ax2﹣2x+a＝0，Δ＝4﹣4a2，（i）若Δ＝4﹣4a2≤0，即a≥1时，此时不等式解集为∅，（ii）若Δ＝4﹣4a2＞0，即0＜a＜1时，ax2﹣2x+a＜0，解得1−√1−a2a＜x＜1+√1−a2a，则此时不等式解集为(1−√1−a2a＜x＜1+√1−a2a)，③当a＜0时，（i）若Δ＝4﹣4a2＜0，即a＜﹣1时，此时不等式解集为R，（ii）若Δ＝4﹣4a2＝0，即a＝﹣1时，此时不等式为﹣x2﹣2x﹣1＜0，解集为（﹣∞，﹣1）∪（﹣1，+∞），（iii）若Δ＝4﹣4a2＞0，即﹣1＜a＜0时，则不等式解集为(−∞，1+√1−a2a)∪(1−√1−a2a，+∞)．综上所述，当a＜﹣1时，不等式解集为R；当﹣1≤a＜0时，则不等式解集为(−∞，1+√1−a2a)∪(1−√1−a2a，+∞)；当a＝0时，则不等式解集为（0，+∞）；当0＜a＜1时，则不等式解集为(1−√1−a2a＜x＜1+√1−a2a)；当a≥1时，此时不等式解集为∅．。

广东省佛山市南海区2020-2021学年高一下学期期末考试数学试题一，单项选择题（共8小题,每小题5分,共40分）.1．设i是虚数单位,则复数z＝2i（1﹣i）地虚部是（ ）A．1B．2C．﹣1D．﹣2【结果】B【思路】z＝2i（1﹣i）＝2+2i,其虚部为2,故选：B．2．要得到函数y＝cos（2x+3）地图象,只要将函数y＝cos2x地图象（ ）A．向左平移个单位B．向左平移3个单位C．向右平移3个单位D．向右平移个单位【结果】A【思路】将函数y＝cos2x地图象象左平移个单位,可得函数y＝cos（2x+3）地图象,故选：A．3．棉花地纤维长度是棉花质量地重要指标,在一批棉花中随机抽到了60根棉花地纤维长度（单位：mm）,按从小到大排序结果如下：25 28 33 50 52 58 59 60 61 62 82 86 113 115 140 143 146 170 175 195202 206 233 236 238 255 260 263 264 265 293 293 294 296 301 302 303305 305 306 321 323 325 326 328 340 343 346 348 350 352 355 357 357358 360 370 380 383 385．请你估算这批棉花地第75百分位数是（ ）A．334B．327C．328D．329【结果】A【思路】因为60×0.75＝45,且第45个数据为328,第46个数据为340,所以第75百分位数为．故选：A．4．在四边形ABCD中,若,则（ ）A．四边形ABCD是矩形B．四边形ABCD是菱形C．四边形ABCD是正方形D．四边形ABCD是平行四边形【结果】D【思路】∵,＝+,∴＝,∴ABDC ,∴四边形ABCD 是平行四边形．故选：D ．5．若函数地最大值为1,则实数m ＝（ ）A ．1B ．﹣1C ．3D ．﹣3【结果】B 【思路】＝＝＝+m ,当（k ∈Z ）,函数地最大值为2+m ＝1,解得m ＝﹣1．故选：B ．6．平面向量,已知＝（4,3）,＝（3,18）,则夹角地余弦值等于（ ）A ．B ．C ．D ．【结果】C【思路】设＝（x ,y ）,∵a ＝（4,3）,2a +b ＝（3,18）,∴∴cosθ＝＝,故选：C ．7．△ABC 中,,,则cos A ＝（ ）A ．B ．C ．D ．﹣或【结果】A 【思路】∵,又∵C ∈（0,π）,∴＝,∵sin C ＞sin B ,∴B 必为锐角,即,∴＝,∴cos A ＝cos[π﹣（B +C ）]＝﹣cos （B +C ）＝﹣cos B cos C +sin B sin C ＝．故选：A ．8．设函数f （x ）＝cos （ωx +）在[﹣π,π]地图象大约如图,则f （x ）地最小正周期为（ ）A．B．C．D．【结果】C【思路】由图象可得最小正周期小于π﹣（﹣）＝,大于2×（）＝,排除A,D。

2022-2023学年广东省佛山市禅城实验高级中学高一（下）期末数学试卷一、单选题1．（5分）若tan10°＝a ，则用a 表示sin820°的结果为（ ） A ．1√1+a B ．√1+a2C ．a√1+a D ．√1+a 22．（5分）已知角α的顶点与原点重合，始边与x 轴的非负半轴重合，终边与单位圆交于点P(13，−2√23)，那么cos （π﹣α）等于（ ） A ．−2√23B ．−13C ．13D ．2√233．（5分）设m ，n 是两条不同的直线，α，β是两个不同的平面，下列命题中正确的是（ ） A ．α∥β，m ⊂α，n ⊂β⇒m ∥n B ．α⊥β，m ⊥α，n ⊥β⇒m ⊥n C ．m ⊥α，n ⊂β，m ⊥n ⇒α⊥βD ．α⊥β，α∩β＝m ，n ∥m ⇒n ∥α且n ∥β4．（5分）在复平面内，复数z ＝﹣2﹣3i ，则z 对应的点位于（ ） A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限5．（5分）y =Asin(ωx +φ)(A ＞0，ω＞0，|φ|＜π2)的一段图象如图，则其解析式为（ ）A ．y =2sin(2x +π6)B ．y =2sin(2x −π6)C ．y =2sin(2x +π3)D ．y =2sin(2x −π3)6．（5分）“近水亭台草木欣，朱楼百尺回波濆”，位于济南大明湖畔的超然楼始建于元代，历代因战火及灾涝等原因，屡毁屡建．今天我们所看到的超然楼为2008年重建而成，共有七层，站在楼上观光，可俯视整个大明湖的风景．如图，为测量超然楼的高度，小刘取了从西到东相距104（单位：米）的A ，B 两个观测点，在A 点测得超然楼在北偏东60°的点D 处（A ，B ，D 在同一水平面上），在B 点测得超然楼在北偏西30°，楼顶C的仰角为45°，则超然楼的高度CD（单位：米）为（）A．26B．26√3C．52D．52√37．（5分）设m，n是不同的直线，α，β是不同的平面，则下列说法中不正确的是（）A．若m⊥α，n⊥β，α∥β，则m∥nB．若m∥α，α⊥β，则m⊥βC．若m⊥α，n⊥β，m⊥n，则α⊥βD．若m⊂α，α∥β，n⊥β，则m⊥n8．（5分）若tanθ＝2，则sinθ(1−sin2θ)sinθ−cosθ=（）A．25B．−25C．65D．−65二、多选题（多选）9．（5分）下列关于圆柱的说法中，正确的是（）A．分别以矩形（非正方形）的长和宽所在的直线为旋转轴，其余各边旋转一周形成的面所围成的两个圆柱是两个不同的圆柱B．用平行于圆柱底面的平面截圆柱，截面是与底面全等的圆面C．用一个不平行于圆柱底面的平面截圆柱，截面是一个圆面D．以矩形的一组对边中点的连线所在的直线为旋转轴，其余各边旋转180°而形成的面所围成的几何体是圆柱（多选）10．（5分）下列四个命题中，错误命题的是（）A．垂直于同一条直线的两条直线相互平行B．垂直于同一个平面的两条直线相互平行C．垂直于同一条直线的两个平面互相平行D．垂直于同一个平面的两个平面互相平行（多选）11．（5分）如图所示，在4×4的方格中，点O，A，B，C均为小正方形的顶点，则下列结论正确的是（）A ．OB →=OA →+OC →B ．|OA →|=|OC →|=12|OB →|C ．AC →=OB →−2OC →D ．OA →⋅OB →=OC →⋅OB →（多选）12．（5分）函数f(x)=Asin(ωx +φ)(A ＞0，ω＞0，|φ|＜π2)的部分图像如图所示，下列结论中正确的是（ ）A ．直线x =−2π3是函数f （x ）图像的一条对称轴 B ．函数f （x ）的图像关于点(−π6+kπ2，0)，k ∈Z 对称C ．函数f （x ）的单调递增区间为[−5π12+kπ，π12+kπ]，k ∈Z D ．将函数f （x ）的图像向右平移π12个单位得到函数g(x)=sin(2x +π6)的图像三、填空题13．（5分）已知sin(α+π2)=23，则cos2α＝ ．14．（5分）已知sinα⋅cosα=38，且π4＜α＜π2，则cos α﹣sin α＝ ．15．（5分）底面半径为1，高为4的圆柱的侧面积是 ．16．（5分）如图是一体积为72的正四面体，连接两个面的重心E 、F ，则线段EF 的长是 ．四、解答题17．（10分）求函数y＝sin x+cos x，x∈[−5π12，3π4]的最值，并指出相应x的值．18．（12分）在△ABC中，角A，B，C所对的边分别为a，b，c，且满足a sin B+√3b cos（B+C）＝0，a=√19．（1）求A；（2）若b＝2，求△ABC的面积．19．（12分）已知函数f(x)=2cos2x2+√3sinx+a−1的最大值为1．（1）求函数f（x）的单调递减区间．（2）若x∈[0，π2]，求函数f（x）的值域．20．（12分）如图，棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是矩形，P A⊥平面ABCD，P A＝AD＝2，BD＝2√2．（1）求证：BD⊥平面P AC；（2）求平面PCD和平面ABCD夹角的余弦值的大小．21．（12分）已知M、N分别是底面为平行四边形的四棱锥P﹣ABCD的棱AB、PC的中点，平面CMN与平面P AD交于PE．求证：（1）MN∥平面P AD；（2）MN∥PE．22．（12分）如图，在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中，D为AB的中点，AB＝2，AA1＝3．（1）求证：平面A1CD⊥平面ABB1A1；（2）求点A到平面A1CD的距离．附：参考答案一、单选题1．（5分）若tan10°＝a，则用a表示sin820°的结果为（）A．1√1+a B．√1+a2C．a√1+aD．√1+a2【解答】解：∵tan10°＝a，∴sin820°＝sin（2×360°+100°）＝sin100°＝sin（90°+10°）＝cos10°=√11+tan210°=√11+a2．故选：B．2．（5分）已知角α的顶点与原点重合，始边与x轴的非负半轴重合，终边与单位圆交于点P(13，−2√23)，那么cos（π﹣α）等于（）A．−2√23B．−13C．13D．2√23【解答】解：∵角α的顶点与原点重合，始边与x轴的非负半轴重合，终边与单位圆交于点P(13，−2√23)，∴由任意角的三角函数的定义可得，cosα=1 3，则cos（π﹣α）＝﹣cosα=−1 3．故选：B．3．（5分）设m，n是两条不同的直线，α，β是两个不同的平面，下列命题中正确的是（）A．α∥β，m⊂α，n⊂β⇒m∥nB．α⊥β，m⊥α，n⊥β⇒m⊥nC．m⊥α，n⊂β，m⊥n⇒α⊥βD．α⊥β，α∩β＝m，n∥m⇒n∥α且n∥β【解答】解：m，n是两条不同的直线，α，β是两个不同的平面，对于A，α∥β，m⊂α，n⊂β⇒m与n相交、平行或异面，故A错误；对于B，由面面垂直和线面垂直的性质得：α⊥β，m⊥α，n⊥β⇒m⊥n，故B正确；对于C，m⊥α，n⊂β，m⊥n⇒α与β相交或平行，故C错误；对于D，α⊥β，α∩β＝m，n∥m⇒n∥α或n⊂α且n∥β或n⊂β，故D错误．故选：B．4．（5分）在复平面内，复数z ＝﹣2﹣3i ，则z 对应的点位于（ ） A ．第一象限B ．第二象限C ．第三象限D ．第四象限【解答】解：∵z ＝﹣2﹣3i ， ∴z =−2+3i ，∴z 对应的点（﹣2，3）位于第二象限． 故选：B ．5．（5分）y =Asin(ωx +φ)(A ＞0，ω＞0，|φ|＜π2)的一段图象如图，则其解析式为（ ）A ．y =2sin(2x +π6)B ．y =2sin(2x −π6)C ．y =2sin(2x +π3)D ．y =2sin(2x −π3)【解答】解：T ＝4（7π12−π3）＝π=2πω，∴ω＝2，根据图象可得函数最大值为2，则A ＝2， 点（7π12，0）对应五点作图的第三个点，则2×7π12+φ＝π，∴φ=−π6， 则函数的解析式为：y ＝2sin （2x −π6）．故选：B ．6．（5分）“近水亭台草木欣，朱楼百尺回波濆”，位于济南大明湖畔的超然楼始建于元代，历代因战火及灾涝等原因，屡毁屡建．今天我们所看到的超然楼为2008年重建而成，共有七层，站在楼上观光，可俯视整个大明湖的风景．如图，为测量超然楼的高度，小刘取了从西到东相距104（单位：米）的A ，B 两个观测点，在A 点测得超然楼在北偏东60°的点D 处（A ，B ，D 在同一水平面上），在B 点测得超然楼在北偏西30°，楼顶C 的仰角为45°，则超然楼的高度CD （单位：米）为（ ）A．26B．26√3C．52D．52√3【解答】解：由题意可得：∠BAD＝30°，∠ABD＝60°，∠CBD＝45°，AB＝104（米），在△ABD中，可得∠ADB＝90°，则BD=AB⋅sin∠BAD=104×12=52（米），在Rt△BCD中，可得△BCD为等腰直角三角形，即DC＝BD＝52（米）．故选：C．7．（5分）设m，n是不同的直线，α，β是不同的平面，则下列说法中不正确的是（）A．若m⊥α，n⊥β，α∥β，则m∥nB．若m∥α，α⊥β，则m⊥βC．若m⊥α，n⊥β，m⊥n，则α⊥βD．若m⊂α，α∥β，n⊥β，则m⊥n【解答】解：若m⊥α，α∥β，则m⊥β，又n⊥β，则m∥n，故A正确；若m∥α，α⊥β，则m⊂β或m∥β或m与β相交，相交也不一定垂直，故B错误；若m⊥α，m⊥n，则n⊂α或n∥α，又n⊥β，则α⊥β，故C正确；若m⊂α，α∥β，则m∥β，又n⊥β，则m⊥n，故D正确．故选：B．8．（5分）若tanθ＝2，则sinθ(1−sin2θ)sinθ−cosθ=（）A．25B．−25C．65D．−65【解答】解：sinθ(1−sin2θ)sinθ−cosθ=sinθ(sinθ−cosθ)2sinθ−cosθ=sinθ（sinθ﹣cosθ）=sin2θ−sinθcosθsin2θ+cos2θ=tan2θ−tanθtan2θ+1=4−24+1=25．故选：A．二、多选题（多选）9．（5分）下列关于圆柱的说法中，正确的是（）A．分别以矩形（非正方形）的长和宽所在的直线为旋转轴，其余各边旋转一周形成的面所围成的两个圆柱是两个不同的圆柱B ．用平行于圆柱底面的平面截圆柱，截面是与底面全等的圆面C ．用一个不平行于圆柱底面的平面截圆柱，截面是一个圆面D ．以矩形的一组对边中点的连线所在的直线为旋转轴，其余各边旋转180°而形成的面所围成的几何体是圆柱【解答】解：由旋转体的定义可知，故选项A 正确；由圆柱的结构特征可知，用平行于圆柱底面的平面截圆柱，截面是与底面全等的圆面，故选项B 正确； 用一个不平行于圆柱底面的平面截圆柱，截面不是圆面，故选项C 错误； 由旋转体的定义可知，选项D 正确． 故选：ABD ．（多选）10．（5分）下列四个命题中，错误命题的是（ ） A ．垂直于同一条直线的两条直线相互平行B ．垂直于同一个平面的两条直线相互平行C ．垂直于同一条直线的两个平面互相平行D ．垂直于同一个平面的两个平面互相平行【解答】解：对于A ，垂直于同一直线的两条直线相交、平行或异面，故A 错误； 对于B ，由线面垂直的性质得垂直于同一个平面的两条直线相互平行，故B 正确； 对于C ，由面面平行的判定定理得垂直于同一直线的两个平面互相平行，故C 正确；对于D ，由面面平行的判定定理得垂直于同一个平面的两个平面互相平行或相交，故D 错误． 故答案为：AD ．（多选）11．（5分）如图所示，在4×4的方格中，点O ，A ，B ，C 均为小正方形的顶点，则下列结论正确的是（ ）A ．OB →=OA →+OC →B ．|OA →|=|OC →|=12|OB →|C ．AC →=OB →−2OC →D ．OA →⋅OB →=OC →⋅OB →【解答】解：如图所示，以点O 为坐标原点建立平面直角坐标系， 则A （﹣1，4），B （3，5），C （4，1），所以OA →=(−1，4)，OB →=(3，5)，OC →=(4，1)， 则OB →=OA →+OC →，故A 正确，|OA →|=√(−1)2+42=√17，|OB →|=√32+52=√34，|OC →|=√42+12=√17，所以|OA →|=|OC →|≠12|OB →|，故B 错误，AC →=(5，−3)，OB →−2OC →=（3，5）﹣2（4，1）＝（﹣5，3），所以AC →≠OB →−2OC →，故C 错误； OA →⋅OB →=−3+20=17，OC →⋅OB →=12+5=17，故D 正确． 故选：AD ．（多选）12．（5分）函数f(x)=Asin(ωx +φ)(A ＞0，ω＞0，|φ|＜π2)的部分图像如图所示，下列结论中正确的是（ ）A ．直线x =−2π3是函数f （x ）图像的一条对称轴 B ．函数f （x ）的图像关于点(−π6+kπ2，0)，k ∈Z 对称C ．函数f （x ）的单调递增区间为[−5π12+kπ，π12+kπ]，k ∈Z D ．将函数f （x ）的图像向右平移π12个单位得到函数g(x)=sin(2x +π6)的图像【解答】解：由图象可知，A＝1，且14T=7π12−π3，则函数f（x）的周期T＝π，所以ω=2πT=2，又f(7π12)=−1，则2×7π12+φ=2kπ+3π2，k∈Z，而|φ|＜π2，则k=0，φ=π3，f(x)=sin(2x+π3)，对于A，由于f(−2π3)=sin(−4π3+π3)=0，则直线x=−2π3不是函数f（x）图象的对称轴，选项A不正确；对于B，由2x+π3=kπ，k∈Z，可得x=−π6+kπ2，k∈Z，则函数f（x）的图象关于点(−π6+kπ2，0)，k∈Z对称，选项B正确；对于C，由−π2+2kπ≤2x+π3≤π2+2kπ，k∈Z，可得−5π12+kπ≤x≤π12+kπ，k∈Z，则函数f（x）的单调递增区间为[−5π12+kπ，π12+kπ]，k∈Z，选项C正确；对于D，g(x)=f(x−π12)=sin[2(x−π12)+π3]=sin(2x+π6)，选项D正确．故选：BCD．三、填空题13．（5分）已知sin(α+π2)=23，则cos2α＝−19．【解答】解：sin(α+π2)=23，可得cosα=23，所以cos2α＝2×49−1=−19．故答案为：−1 9．14．（5分）已知sinα⋅cosα=38，且π4＜α＜π2，则cosα﹣sinα＝−12．【解答】解：因为sinα⋅cosα=3 8，又因为π4＜α＜π2，所以cosα∈（0，√22），sinα∈（√22，1），则cosα﹣sinα=−√(cosα−sinα)2=−√1−2sinαcosα=−√1−2×38=−12．故答案为：−1 2．15．（5分）底面半径为1，高为4的圆柱的侧面积是8π．【解答】解：因为圆柱的底面半径为1，高为4，所以圆柱的侧面积S侧＝2πrl＝2π×1×4＝8π．故答案为：8π．16．（5分）如图是一体积为72的正四面体，连接两个面的重心E、F，则线段EF的长是2√2．【解答】解：设正四面体的棱长为a，则正四面体的体积为√212a3=72，a＝6√2，EF=23DS=13BC=2√2，故答案为：2√2．四、解答题17．（10分）求函数y＝sin x+cos x，x∈[−5π12，3π4]的最值，并指出相应x的值．【解答】解：y＝sin x+cos x=√2sin（x+π4），∵x∈[−5π12，3π4]，∴x+π4∈[−π6，π]，则当x+π4=π2，即x=π4时，y取得最大值为√2，当x+π4=−π6，即x=−5π12时，y取得最小值为−√22．18．（12分）在△ABC中，角A，B，C所对的边分别为a，b，c，且满足a sin B+√3b cos（B+C）＝0，a=√19．（1）求A；（2）若b＝2，求△ABC的面积．【解答】解：（1）a sin B+√3b cos（B+C）＝0，可得sin A sin B−√3sin B cos A＝0，∴sin A=√3cos A，∴tan A=√3，∴A=π3⋯（5分）（2）因为A=π3，a=√19，b＝2，所以12=4+c2−194c，∴c＝5∴S=12bcsinA=12×2×5×√32=5√32⋯（10分）19．（12分）已知函数f(x)=2cos2x2+√3sinx+a−1的最大值为1．（1）求函数f（x）的单调递减区间．（2）若x∈[0，π2]，求函数f（x）的值域．【解答】解：（1）f(x)=2cos2x2+√3sinx+a−1=cosx+√3sinx+a=2sin(x+π6)+a．由f（x）max＝2+a＝1，解得a＝﹣1．由f(x)=2sin(x+π6)−1，则2kπ+π2≤x+π6≤2kπ+3π2，k∈Z，解得2kπ+π3≤x≤2kπ+4π3，k∈Z，所以函数的单调递减区间为[2kπ+π3，2kπ+4π3]，k∈Z，（2）由x∈[0，π2]，则x+π6∈[π6，2π3]，所以12≤sin(x+π6)≤1，所以0≤2sin(x+π6)−1≤1，所以函数f（x）的值域为[0，1]．20．（12分）如图，棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是矩形，P A⊥平面ABCD，P A＝AD＝2，BD＝2√2．（1）求证：BD⊥平面P AC；（2）求平面PCD和平面ABCD夹角的余弦值的大小．【解答】证明：（1）∵棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是矩形，P A⊥平面ABCD，P A＝AD＝2，BD＝2√2．∴P A⊥BD，AB=√BD2−AD2=√(2√2)2−22=2，∴ABCD是正方形，∴BD⊥AC，∵P A∩AC＝A，∴BD⊥平面P AC．解：（2）∵棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是矩形，P A⊥平面ABCD，P A＝AD＝2，BD＝2√2．∴P A⊥CD，AD⊥CD，∴∠PDA是二面角P﹣CD﹣B的平面角，∵P A＝AD＝2，P A⊥AD，∴∠PDA＝45°，∴cos∠PDA＝cos45°=√22，∴平面PCD和平面ABCD夹角的余弦值的大小为√2 2．21．（12分）已知M、N分别是底面为平行四边形的四棱锥P﹣ABCD的棱AB、PC的中点，平面CMN与平面P AD交于PE．求证：（1）MN∥平面P AD；（2）MN∥PE．【解答】证明：（1）如图，取DC的中点Q，连接MQ，NQ．∵N，Q分别是PC，DC的中点，∴NQ∥PD．∵NQ⊄平面P AD，PD⊂平面P AD，∴NQ∥平面P AD．∵M是AB的中点，四边形ABCD是平行四边形，∴MQ∥AD．又∵MQ⊄平面P AD，AD⊂平面P AD，∴MQ∥平面P AD．∵MQ∩NQ＝Q，∴平面MNQ∥平面P AD．∵MN⊂平面MNQ，∴MN∥平面P AD．（2）∵平面MNQ∥平面P AD，且平面PEC∩平面MNQ＝MN，平面PEC∩平面P AD＝PE∴MN∥PE．22．（12分）如图，在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中，D为AB的中点，AB＝2，AA1＝3．（1）求证：平面A1CD⊥平面ABB1A1；（2）求点A到平面A1CD的距离．【解答】证明：（1）由正三棱柱ABC﹣A1B1C1的结构特征可得，AA1⊥平面ABC，又因为CD⊂平面ABC，所以AA1⊥CD，在正三角形ABC中，D为AB的中点，所以AB⊥CD，又因为AA1∩AB＝A，AA1，AB⊂平面ABB1A1，所以CD⊥平面ABB1A1，又因为CD⊂平面A1CD，所以平面A1CD⊥平面ABB1A1．解：（2）由（1）可知，CD⊥平面ABB1A1，又因为A1D⊂平面ABB1A1，所以CD⊥A1D，在正三角形ABC中，CD=√3，在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中，AA1⊥平面ABC，又因为AD⊂平面ABC，所以AA1⊥AD，所以A1D=√10，因为V A1−ACD =V A−A1CD，所以点A到平面ACD的距离ℎ=13S△ACD⋅AA113S△A1CD=1×√3×3√3×√10=310√10．。

2022-2023学年广东省佛山市高一（下）期末数学试卷一、选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．若tanα=43，则tan(π4+α)=（ ） A ．−35B ．35C ．﹣7D ．72．若复数z 满足（1+z ）i ＝1﹣z （i 为虚数单位），则z ＝（ ） A ．﹣iB ．iC ．1﹣iD ．1+i3．如图所示的正方形O ′A ′C ′B ′的边长为2cm ，它是水平放置的一个平面图形的直观图，则原图形的面积为（ ）A ．4√2cm 2B ．8cm 2C ．8√2cm 2D ．16cm 24．在平面直角坐标系xOy 中，A （1，2），B （3，3）则向量AB →在向量OA →上的投影向量为（ ） A ．(−125，−125) B ．(45，85) C ．(85，45)D ．(125，125) 5．从正方体的八个顶点中任取四个点连线，在能构成的一对异面直线中，其所成的角的度数不可能是（ ） A ．30°B ．45°C ．60°D ．90°6．某班12名篮球队队员的身高（单位：cm ）分别是：162，170，170，171，181，163，165，179，168，183，168，178，则第85百分位数是（ ） A ．178B ．179C ．180D ．1817．在△ABC 中，CA ＝3，CB ＝2，∠ACB ＝90°，AB 边上的高为CD ，则（ ） A ．CD →=25CA →+35CB →B ．CD →=413CA →+913CB → C ．CD →=35CA →+25CB →D ．CD →=913CA →+413CB →8．六氟化硫，化学式为SF 6，在常压下是一种无色、无毒、不燃的稳定气体，有良好的绝缘性，在电器工业方面具有广泛用途．如图所示，其分子结构是六个氟原子处于顶点位置，而硫原子处于中心位置的正八面体，也可将其六个顶点看作正方体各个面的中心点．若正八面体的表面积为12√3，则正八面体外接球的体积为（ ）A ．4√2πB ．4√3πC ．12πD ．36π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．全部选对得5分，有选错的得0分，部分选对的得2分． 9．设函数f （x ）＝sin2x ，则（ ） A ．f （x ）＝f （x +π）B ．f （x ）在[0，2π]内有3个零点C ．将y ＝f （x ）图象向左平移π2个单位，得到y ＝cos2x 的图象D ．f （x ）在[π4，3π4]单调递减 10．已知△ABC 不是直角三角形，内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，则（ ） A ．sin C ＝sin （A +B ） B ．cos C ＝cos （A +B ） C ．tanC =tanA+tanBtanAtanB−1D ．a ＝b cos C +c cos B11．某保险公司为客户定制了5个险种：甲，一年期短期；乙，两全保险；丙，理财类保险；丁，定期寿险；戊，重大疾病保险．各种保险按相关约定进行参保与理赔．该保险公司对5个险种参保客户进行抽样调查，得到如图所示的统计图表．则（ ）A ．丁险种参保人数超过五成B ．41岁以上参保人数超过总参保人数的五成C ．18﹣29周岁人群参保的总费用最少D ．人均参保费用不超过5000元12．在棱长为2的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中，动点P 满足BP →=λBC →+μBB 1→，其中λ∈[0，1]，μ∈[0，1]，则（ ）A ．当λ＝1时，有且仅有一个点P ，使得PB ⊥PD 1 B ．当μ＝1时，有且仅有一个点P ，使得A 1D ⊥平面P AD 1C ．当λ+μ＝1时，三棱锥A 1﹣PDC 1的体积为定值D ．有且仅有两个点P ，使得AP ＝3三、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分． 13．已知sin18°=√5−14，则cos36°＝ ．14．在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知a ＝x ，b ＝10，cosA =35，则使该三角形有唯一解的x 的值可以是 ．（仅需填写一个符合要求的数值） 15．设复数z 1，z 2，满足|z 1|＝|z 2|＝1，z 1−z 2=√3i ，则|z 1+z 2|＝ ．16．在平面直角坐标系xOy 中，点P 为单位圆O 上的任一点，M （3，0），N （﹣1，1）．若OP →=λOM →+μON →，则3λ+μ的最大值为 ．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．（10分）3月21日是世界睡眠日．《中国睡眠研究报告2022》指出，我国民众睡眠时长不足，每日平均睡眠时长相比十年前时间缩短近1.5小时，今年报告调查又回升0.4小时．下面是我国10个地区，50万青少年的调查数据，绘制成如图所示的频率分布直方图． （1）求直方图中的a 的值；（2）以样本估计总体，求青少年的日平均睡眠时长的众数和平均数的估计值；（3）在日平均睡眠时长为[5，6），[6，7），[7，8），[8，9）的四组人群中，按等比例分层抽样的方法抽取60人，则在日平均睡眠时长为[5，6）的人群中应抽取多少人？18．（12分）如图，在长方体木块ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中，AB ＝6，BC ＝5，AA 1＝4．棱A 1B 1上有一动点E ． （1）若A 1E ＝2，过点E 画一个与棱BC 平行的平面α，使得α与此长方体的表面的交线围成一个正方形EFGH （其中交线GH 在平面ABCD 内）．在图中画出这个正方形EFGH （不必说出理由），并求平面EFGH 将长方体分成的两部分的体积比；（2）若平面AEC 1交棱CD 于Q ，求四边形AEC 1Q 的周长的最小值．19．（12分）从①A =π6，②B =π6，③△ABC 的周长为6，三个条件中选择一个，补充在下面的问题中，再回答后面的问题．在锐角△ABC 中，已知BC ＝2，_____，求△ABC 面积的取值范围． 20．（12分）已知函数f （x ）＝sin （ωx +φ）在区间(2π3，π)单调，且f(π4)=−f(5π12)，其中ω∈N *，|φ|＜π2． （1）求y ＝f （x ）图象的一个对称中心； （2）求f （x ）的解析式．21．（12分）如图，在四棱锥P ﹣ABCD 中，底面ABCD 是正方形，侧棱PD ⊥底面ABCD ，PD ＝DC ． （1）证明：平面P AC ⊥平面PBD ；（2）点H 在棱PC 上，当二面角H ﹣DB ﹣C 的余弦值为13时，求CH CP．22．（12分）地球自西向东自转，造成了太阳每天东升西落运动．因这种现象是地球自转造成的人的视觉效果，所以天文学上把这种运动称为太阳周日视运动，其实质是地球自转的一种反映．研究太阳周日视运动轨迹对分析地球气候、计算当地日出日落时间、理解昼夜长短变化现象、设计建筑物日照时长等有重要意义．太阳周日视运动轨迹与太阳直射地球点有关，也与观测者当地的纬度有关．如图为春分（或秋分）日北纬45°某地（如我国哈尔滨、松原、鸡西等地区）的太阳周日视运动轨迹图，O为当地观测者位置，圆平面ESWN是观测者所在的地平面．直线P1P2为天轴，其垂直于太阳周日视运动轨迹所在圆平面EAWC，且与直线NS在同一圆面上．两直线P1P2和NS相交于点O，夹角∠P1ON为45°．太阳早上6：00从正东方E点的地平面升起，中午12：00处于天空最高点A，傍晚6：00从正西方W点处落入地平面．（1）太阳周日视运动轨迹所在圆平面EAWC与地平面ESWN所成锐二面角的平面角为多少？（2）若图上B点为下午3：00太阳所在位置，此时阳光入射当地地平面的角度（即直线BO与地平面ESWN的夹角）为多少？2022-2023学年广东省佛山市高一（下）期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．若tanα=43，则tan(π4+α)=（ ） A ．−35B ．35C ．﹣7D ．7解：∵若tanα=43，∴tan(π4+α)=tan π4+tanα1−tan π4tanα=1+431−43=3+43−4=−7． 故选：C ．2．若复数z 满足（1+z ）i ＝1﹣z （i 为虚数单位），则z ＝（ ） A ．﹣iB ．iC ．1﹣iD ．1+i解：（1+z ）i ＝1﹣z ，则i +zi ＝1﹣z ，即z （1+i ）＝1﹣i ，故z =1−i 1+i =(1−i)2(1+i)(1−i)=−i ．故选：A ．3．如图所示的正方形O ′A ′C ′B ′的边长为2cm ，它是水平放置的一个平面图形的直观图，则原图形的面积为（ ）A ．4√2cm 2B ．8cm 2C ．8√2cm 2D ．16cm 2解：由于原几何图形的面积：直观图的面积＝2√2：1， 又∵正方形O ′A ′C ′B ′的边长为2cm ， ∴正方形O ′A ′C ′B ′的面积为4cm 2， 原图形的面积S ＝8√2cm 2． 故选：C ．4．在平面直角坐标系xOy 中，A （1，2），B （3，3）则向量AB →在向量OA →上的投影向量为（ ） A ．(−125，−125)B ．(45，85)C ．(85，45)D ．(125，125) 解：∵OA →=(1，2)，AB →=(2，1)， ∴OA →⋅AB →=1×2+2×1=4， |OA →|=√12+22=√5，∴向量AB →在向量OA →上的投影向量为AB →⋅OA →|OA →|⋅OA →|OA →|=√5⋅√5=(45，85)．故选：B ．5．从正方体的八个顶点中任取四个点连线，在能构成的一对异面直线中，其所成的角的度数不可能是（ ） A ．30°B ．45°C ．60°D ．90°解：从正方体的八个顶点中任取四个点连线中，在能构成的一对异面直线中，其所成的角的度数可能有以下几种情况：①若两异面直线为CD 和A 1D 1，此时两直线所成的角为90°．． ②若两异面直线为CD 和AB 1，此时两直线所成的角为45°． ③若两异面直线为AC 和DC 1，此时两直线所成的角为60°． 所以在能构成的一对异面直线中，其所成的角的度数不可能是30°． 故选：A ．6．某班12名篮球队队员的身高（单位：cm ）分别是：162，170，170，171，181，163，165，179，168，183，168，178，则第85百分位数是（ ） A ．178B ．179C ．180D ．181解：根据题意，将12人的身高从小到大排列：162，163，165，168，168，170，170，171，178，179，181，183，由于12×85%＝10.2，则该组数据第85百分位数为181．故选：D ．7．在△ABC 中，CA ＝3，CB ＝2，∠ACB ＝90°，AB 边上的高为CD ，则（ ） A ．CD →=25CA →+35CB →B ．CD →=413CA →+913CB → C ．CD →=35CA →+25CB →D ．CD →=913CA →+413CB →解：CA ＝3，CB ＝2，∠ACB ＝90°， 则AB =√32+22=√13， 由等面积法可知，12×CD ×AB =12×CA ×CB ，解得CD =6√13=6√1313，故AD =√AC 2−CD 2=9√13=9√1313，即AD →=913AB →，所以CD →=CA →+AD →=CA →+913AB →=CA →+913(CB →−CA →)=413CA →+913CB →．故选：B ．8．六氟化硫，化学式为SF 6，在常压下是一种无色、无毒、不燃的稳定气体，有良好的绝缘性，在电器工业方面具有广泛用途．如图所示，其分子结构是六个氟原子处于顶点位置，而硫原子处于中心位置的正八面体，也可将其六个顶点看作正方体各个面的中心点．若正八面体的表面积为12√3，则正八面体外接球的体积为（ ）A ．4√2πB ．4√3πC ．12πD ．36π解：如图正八面体，连接AC 和BD 交于点O ，因为EA ＝EC ，ED ＝EB ，所以EO ⊥AC ，EO ⊥BD ，又AC 和BD 为平面ABCD 内相交直线， 所以EO ⊥平面ABCD ，所以O 为正八面体的中心，设正八面体的外接球的半径为R ，因为正八面体的表面积为8×√34AB 2=12√3，所以正八面体的棱长为√6，所以EB =EC =BC =√6，OB =OC =√3，EO =√EB 2−OB 2=√3， 则R =√3，V =43πR 3=43π×3√3=4√3π． 故选：B ．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．全部选对得5分，有选错的得0分，部分选对的得2分． 9．设函数f （x ）＝sin2x ，则（ ） A ．f （x ）＝f （x +π）B ．f （x ）在[0，2π]内有3个零点C ．将y ＝f （x ）图象向左平移π2个单位，得到y ＝cos2x 的图象D ．f （x ）在[π4，3π4]单调递减解：∵f （x ）＝sin2x ，∴函数的最小正周期T =2π2=π，即f （x ）＝f （x +π）成立，故A 正确， 由f （x ）＝0得sin2x ＝0，得2x ＝k π，即x =kπ2，k ∈Z ， ∵x ∈[0，2π]，∴x ＝0或x =π2或x ＝π或x =3π2或x ＝2π，即f （x ）在[0，2π]内有5个零点，故B 错误， 将y ＝f （x ）图象向左平移π2个单位，得到y ＝sin2（x +π2）＝sin （2x +π）＝﹣sin2x ，则无法得到y ＝cos2x 的图象，故C 错误， 当x ∈[π4，3π4]，则2x ∈[π2，3π2]，此时f （x ）为减函数，故D 正确． 故选：AD ．10．已知△ABC 不是直角三角形，内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，则（ ） A ．sin C ＝sin （A +B ） B ．cos C ＝cos （A +B ） C ．tanC =tanA+tanBtanAtanB−1D ．a ＝b cos C +c cos B解：对于A ，因为C ＝π﹣（A +B ），所以sin C ＝sin[π﹣（A +B ）]＝sin （A +B ），所以A 正确；对于B，因为C＝π﹣（A+B），所以cos C＝cos[π﹣（A+B）]＝﹣cos（A+B），所以B错误；对于C，因为C＝π﹣（A+B），所以tan C＝tan[π﹣（A+B）]＝﹣tan（A+B）=−tanA+tanB1−tanAtanB=tanA+tanBtanAtanB−1，所以C正确；对于D，因为A＝π﹣（B+C），所以sin A＝sin[π﹣（B+C）]＝sin（B+C），所以sin A＝sin（B+C）＝sin B cos C+sin C cos B，所以由正弦定理得a＝b cos C+c cos B，所以D正确．故选：ACD．11．某保险公司为客户定制了5个险种：甲，一年期短期；乙，两全保险；丙，理财类保险；丁，定期寿险；戊，重大疾病保险．各种保险按相关约定进行参保与理赔．该保险公司对5个险种参保客户进行抽样调查，得到如图所示的统计图表．则（）A．丁险种参保人数超过五成B．41岁以上参保人数超过总参保人数的五成C．18﹣29周岁人群参保的总费用最少D．人均参保费用不超过5000元解：由险种与比例的对应关系条形图，可知丁险种的参保人数比例为1﹣（0.02+0.04+0.1+0.3）＝0.54＞0.5，故选项A正确；由参保人数比例饼状图可知，41岁以上参保人数所占比例为35%+10%＝0.45＜0.5，故选项B错误；假设保险公司调查了m位客户，则其中18～29周岁的有0.15m位，由折线图可知，18﹣29周岁人群参保的总费用小于0.15m×4000＝600m，31～42周岁和42～53周岁的占比及人均参保费用均高于18～29岁的群体，54周岁及以上的有0.1m 位，由折线图可知，参保总费用为0.1m ×6000＝600m ，大于18﹣29周岁人群参保的总费用，故选项C 正确；由饼状图和折线图可知，18～29周岁的人均参保费用和30～41周岁的人均参保费用的均值大致为4000， 42～53周岁的人均参保费用小于6000，54周岁及以上的人均参保费用大致是6000， 所以人均参保费用大致是（0.15+0.4）×4000+（0.35+0.1）×6000＝4900＜5000，故D 正确． 故选：ACD ．12．在棱长为2的正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中，动点P 满足BP →=λBC →+μBB 1→，其中λ∈[0，1]，μ∈[0，1]，则（ ）A ．当λ＝1时，有且仅有一个点P ，使得PB ⊥PD 1 B ．当μ＝1时，有且仅有一个点P ，使得A 1D ⊥平面P AD 1C ．当λ+μ＝1时，三棱锥A 1﹣PDC 1的体积为定值D ．有且仅有两个点P ，使得AP ＝3解：对于A ，当x ＝1时，BP →=BC →+μBB 1→，所以有CP →=μBB 1→， 因为μ∈[0，1]，所以点P 在线段CC 1上，设CP ＝x （0≤x ≤2），则PC 1＝2﹣x ，BP 2＝4+x 2，PD 12=(2−x)2+4，BD 12=22+22+22＝12， 若PB ⊥PD 1，BP 2+PD 12=BD 12，即4+x 2+（2﹣x ）2+4＝12，解得x ＝0或x ＝2， 当x ＝0时，P 与C 重合；当x ＝2时，P 与C 1重合， 故当λ＝1时，存在两个点P ，使得PB ⊥PD 1，故A 不正确；对于B ，当μ＝1时，由BP →=λBC →+BB 1→，得B 1P →=λBC 1→，又λ∈[0，1]，则点P 在线段B 1C 1上， 因为A 1D ⊥AD 1，A 1D ⊥AB ，AD 1∩AB ＝A ，A 1D ，ABC 平面D 1ABC 1， 所以A 1D ⊥平面D 1ABC 1，若A 1D ⊥平面P AD 1，则平面D 1ABC 1与平面P AD 1重合，此时P 必与C 1重合，即当μ＝1时，有且仅有一个点P ，使得A 1D ⊥平面P AD 1 故B 正确；对于C ，当x +μ＝1时，由于BP →=λAC →+μBB 1→且λ∈[0，1]，μ∈[0，1]，可知点P 在线段B 1C 上， 因为B 1C ∥A 1D ，B 1C ∉平面A 1DC 1，A 1D ⊂平面A 1DC 1，所以B 1C ∥平面A 1DC 1， 所以点P 到平面A 1DC 1 的距离等于B 1到平面A 1DC 1的距离， 即P 到平面A 1DC 1 的距离为定值，所以三棱锥A 1﹣PDC 1的体积为定值，故C 正确；对于D ，由BP →=λBC →+μBB 1→，以及λ∈[0，1]，μ∈[0，1]得点P 在侧面BCC 1B 1内， 易知，AB ⊥BP ，由AP ＝3，AB ＝2，得BP =√AP 2−AB 2=√9−4=√5， 所以点P 的轨迹是侧面BCC 1B 1内以B 为圆心，√5为半径的弧， 即有无数个点P 满足题意，故D 不正确．故选：BC ．三、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分． 13．已知sin18°=√5−14，则cos36°＝ √5+14．解：因为sin18°=√5−14，所以cos36°＝1﹣2sin 218°=1−2×(√5−14)2=1−2×6−2√516=2+2√58=1+√54． 故答案为：1+√54．14．在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知a ＝x ，b ＝10，cosA =35，则使该三角形有唯一解的x 的值可以是 8（答案不唯一） ．（仅需填写一个符合要求的数值） 解：在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知a ＝x ，b ＝10，cosA =35， 当△ABC 为直角三角形时，即B =π2时，△ABC 为唯一解； 即sinA =a 10=45，解得a ＝8． 所以x 的值为8；（答案不唯一）． 故答案为：8（答案不唯一）．15．设复数z 1，z 2，满足|z 1|＝|z 2|＝1，z 1−z 2=√3i ，则|z 1+z 2|＝ 1 ． 解：设z 1＝a +bi ，z 2＝c +di ，a ，b ，c ，d ∈R ， |z 1|＝|z 2|＝1，a 2+b 2＝1，c 2+d 2＝1， z 1−z 2=(a −c)+(b −d)i =√3i ， ∴a ﹣c ＝0，b ﹣d =√3， ∴a 2+c 2﹣2ac +b 2+d 2﹣2bd ＝0+3， 即1﹣2ac +1﹣2bd ＝3， ∴ac +bd =−12，|z 1+z 2|=√(a +c)2+(b +d)2=√a 2+c 2+b 2+d 2+2ac +2bd =√1+1−1=1． 故答案为：1．16．在平面直角坐标系xOy 中，点P 为单位圆O 上的任一点，M （3，0），N （﹣1，1）．若OP →=λOM →+μON →，则3λ+μ的最大值为 √5 ．解：∵点P 为单位圆O 上的任一点，∴设P （cos θ，sin θ）， ∴OP →=(cosθ，sinθ)，∵M （3，0），N （﹣1，1），OP →=λOM →+μON →， ∴OP →=λ(3，0)+μ(−1，1)=（3λ﹣μ，μ），∴{3λ−μ=cosθμ=sinθ， ∴{3λ=sinθ+cosθμ=sinθ， ∴3λ+μ＝2sin θ+cos θ=√5sin(θ+φ)∈[−√5，√5]，其中tanφ=12， ∴3λ+μ的最大值为 √5． 故答案为：√5．四、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．（10分）3月21日是世界睡眠日．《中国睡眠研究报告2022》指出，我国民众睡眠时长不足，每日平均睡眠时长相比十年前时间缩短近1.5小时，今年报告调查又回升0.4小时．下面是我国10个地区，50万青少年的调查数据，绘制成如图所示的频率分布直方图． （1）求直方图中的a 的值；（2）以样本估计总体，求青少年的日平均睡眠时长的众数和平均数的估计值；（3）在日平均睡眠时长为[5，6），[6，7），[7，8），[8，9）的四组人群中，按等比例分层抽样的方法抽取60人，则在日平均睡眠时长为[5，6）的人群中应抽取多少人？解：（1）由频率分布直方图可知，（0.05+0.12+0.36+a +0.09+0.05）×1＝1，解得a ＝0.33． （2）日平均睡眠时长的众数的估计值是6+72=6.5，日睡眠时长平均数的估计值是：4.5×0.05+5.5×0.12+6.5×0.36+7.5×0.33+8.5×0.09+9.5×0.05＝6.94．（3）根据样本[5，6），[6，7），[7，8），[8，9）的四组人群比为4：12：11：3， 则日平均睡眠时长在[5，6）的人群中应抽取60×44+12+11+3=8人．18．（12分）如图，在长方体木块ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中，AB ＝6，BC ＝5，AA 1＝4．棱A 1B 1上有一动点E ． （1）若A 1E ＝2，过点E 画一个与棱BC 平行的平面α，使得α与此长方体的表面的交线围成一个正方形EFGH （其中交线GH 在平面ABCD 内）．在图中画出这个正方形EFGH （不必说出理由），并求平面EFGH 将长方体分成的两部分的体积比；（2）若平面AEC 1交棱CD 于Q ，求四边形AEC 1Q 的周长的最小值．解：（1）分别在C 1D 1，AB ，CD 上取F ，H ，G 使D 1F ＝2，AH ＝DG ＝5，交线围成的正方形EFGH ，如图，因为长方体被平面α（正方形EFGH ）分成两个高为5的直棱柱， 其体积比为他们各自的底面的面积比，即S A 1EGA ：S BGEB 1=(A 1E+AG)×A 1A 2：(BG+B 1E)×B 1B 2=75，所以其体积的比值为75．（2）平面AEC 1交棱CD 于Q ，因为平面ABB 1A 1∥平面DCC 1D 1，平面ABB 1A 1∩平面AEC 1Q ＝AE ， 平面DCC 1D 1∩平面AEC 1Q ＝C 1Q ，所以C 1Q ∥AE ，同理可得C 1E ∥AQ ，所以四边形AEC 1Q 为平行四边形．其周长最小当且仅当AE +EC 1最小，将平面ABB 1A 1沿A 1B 1翻折到与平面A 1B 1C 1D 1同一水平面，当A ，E ，C 1三点共线时，AE +EC 1最小为√62+(5+4)2=3√13， 故四边形AEC 1Q 周长最小为6√13．19．（12分）从①A =π6，②B =π6，③△ABC 的周长为6，三个条件中选择一个，补充在下面的问题中，再回答后面的问题．在锐角△ABC 中，已知BC ＝2，_____，求△ABC 面积的取值范围． 解：设△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ， 选择①：由正弦定理，a sinA=b sinB=c sinC，A =π6，a ＝2，可得b ＝4sin B ，c ＝4sin C ．且sin C ＝sin （A +B ）＝sin （π6+B ），所以bc ＝16sin （π6+B ）sin B ＝16（12cos B sin B +√32sin 2B ）＝4[sin2B +√3•（1﹣cos2B ）]＝4（sin2B −√3cos2B ）+4√3=8sin （2B −π3）+4√3，所以S △ABC =12bc sin A =14bc ＝2sin （2B −π3）+√3，在锐角三角形中，0＜B ＜π2，C ＝π−π6−B ＜π2，可得B ＞π3， 所以B ∈（π3，π2），所以2B −π3∈（π3，23π），所以sin （2B −π3）∈（√32，1]，所以S △ABC ∈（2√3，2+√3]；所以△ABC 的面积的取值范围为(2√3，2+√3]． 选择②：由正弦定理，asinA=b sinB=c sinC，B =π6，a ＝2，可得b =1sinA，且sin C ＝sin （A +B ）＝sin （π6+A ），因此，△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C =sin(A+π6)sinA =√32sinA+12cosA sinA =√32+12tanA；在锐角三角形中，0＜A ＜π2，C ＝π−π6−A ＜π2，可得A ＞π3， 所以A ∈（π3，π2），所以tan A ＞√3，所以0＜12tanA 12√3=√36，则√32+12tanA ∈（√32，23√3）． 所以△ABC 的面积的取值范围为（√32，23√3）； 选择③：依题意，A ，B ，C ∈(0，π2)，由余弦定理的推论，{cosA =b 2+c 2−a 22bc ＞0，cosB =c 2+a 2−b22ca ＞0，cosC =a 2+b 2−c 22ab＞0，将a ＝2，b ＝6﹣a ﹣c ＝4﹣c 代入，得32＜c ＜52．又△ABC 的半周长为p ＝3，故△ABC 的面积为 S =√p(p −a)(p −b)(p −c) =√3⋅1⋅(c −1)(3−c) =√3[1−(c −2)2]∈(32，√3]所以△ABC 的面积的取值范围为(32，√3]．20．（12分）已知函数f （x ）＝sin （ωx +φ）在区间(2π3，π)单调，且f(π4)=−f(5π12)，其中ω∈N *，|φ|＜π2． （1）求y ＝f （x ）图象的一个对称中心； （2）求f （x ）的解析式．解：（1）由题意，f （x ）的最小正周期T ≥2（π−2π3）=2π3， 由于5π12−π4=π6＜T 2=π3，故y ＝f （x ）图象的一个对称中心的横坐标为5π12+π42=π3，即（π3，0）是y ＝f （x ）图象的一个对称中心；（2）由（1）知T ≥2π3，故ω≤3．又因为ω∈N *，所以ω∈{1，2，3}． 由（1）知（π3，0）是y ＝f （x ）图象的一个对称中心，所以π3ω+φ=kπ，即φ＝k π−π3ω，k ∈Z ．①若ω＝1，则φ=kπ−π3，k ∈Z ，又因为|φ|＜π2，所以φ=−π3，此时f （x ）＝sin （x −π3），当x ∈(2π3，π)时，x −π3∈(π3，2π3)，此时f （x ）在(2π3，π)不单调，不合题意： ②若ω＝2，则φ=kπ−2π3，k ∈Z ，又因为|φ|＜π2，所以φ=π3，此时f （x ）＝sin （2x +π3），当x ∈(2π3，π)时，2x +π3∈(5π3，7π3)，此时f （x ）在(2π3，π)单调，符合题意： ③若ω＝3，则φ＝k π﹣π，k ∈Z ，又因为|φ|＜π2，所以φ＝0，此时f （x ）＝sin3x ， 当x ∈(2π3，π)时，3x ∈（2π，3π），此时f （x ）在(2π3，π)不单调，不合题意： 综上，ω＝2，φ=π3，故f （x ）的解析式为f （x ）＝sin （2x +π3）．21．（12分）如图，在四棱锥P ﹣ABCD 中，底面ABCD 是正方形，侧棱PD ⊥底面ABCD ，PD ＝DC ． （1）证明：平面P AC ⊥平面PBD ；（2）点H 在棱PC 上，当二面角H ﹣DB ﹣C 的余弦值为13时，求CH CP．证明：（1）连结AC ，∵底面ABCD 是正方形， ∴AC ⊥BD又∵侧棱PD ⊥底面ABCD ，AC ⊂平面ABCD ， ∴PD ⊥AC ． PD ∩BD ＝D ， ∴AC ⊥平面PBD ， 又∵AC ⊂平面P AC ，∴平面P AC ⊥平面PBD ．（2）解：过H 作HE ⊥DC 交DC 于E ， 过E 作EF ⊥BD 于F ，连接HF ， 在平面PDC 中，PD ⊥DC ，HE ⊥DC ， ∴EH ∥PD ， ∴EH ⊥平面ABCD ，又BD ⊂平面ABCD ，∴HE ⊥BD ，又∵EF ⊥BD ，EF ∩EH ＝E ，∴BD ⊥平面HEF ， 又HF ⊂平面HEF ，∴BD ⊥HF ，∴∠EFH 为二面角H ﹣DB ﹣C 的平面角， 二面角H ﹣DB ﹣C 的余弦值为13，故cos ∠EFH =13，sin ∠EFH =√1−cos 2∠EFH =√1−(13)2=2√23， 故tan ∠EFH =sin∠EFHcos∠EFH=2√2313=2√2， 设CH ＝λCP ，则HE ＝λPD ，CE ＝λCD ，ED ＝（1﹣λ）CD ． 在Rt △DFE 中，∠FDE ＝45°，∴EF =√22(1−λ)CD ．在Rt △HEF 中，tan ∠EFH =HEEF =λPD 22(1−λ)DC =λ22(1−λ)=2√2，∴λ=23．所以，当二面角H ﹣DB ﹣C 的余弦值为13时，CH CP=23．22．（12分）地球自西向东自转，造成了太阳每天东升西落运动．因这种现象是地球自转造成的人的视觉效果，所以天文学上把这种运动称为太阳周日视运动，其实质是地球自转的一种反映．研究太阳周日视运动轨迹对分析地球气候、计算当地日出日落时间、理解昼夜长短变化现象、设计建筑物日照时长等有重要意义．太阳周日视运动轨迹与太阳直射地球点有关，也与观测者当地的纬度有关．如图为春分（或秋分）日北纬45°某地（如我国哈尔滨、松原、鸡西等地区）的太阳周日视运动轨迹图，O 为当地观测者位置，圆平面ESWN 是观测者所在的地平面．直线P 1P 2为天轴，其垂直于太阳周日视运动轨迹所在圆平面EAWC ，且与直线NS 在同一圆面上．两直线P 1P 2和NS 相交于点O ，夹角∠P 1ON 为45°．太阳早上6：00从正东方E 点的地平面升起，中午12：00处于天空最高点A ，傍晚6：00从正西方W 点处落入地平面．（1）太阳周日视运动轨迹所在圆平面EAWC与地平面ESWN所成锐二面角的平面角为多少？（2）若图上B点为下午3：00太阳所在位置，此时阳光入射当地地平面的角度（即直线BO与地平面ESWN的夹角）为多少？解：（1）∵平面EAWC∩平面ESWN＝EW，AO⊥EW，SO⊥EW，∴∠AOS为圆平面EAWC与地平面ESWN的锐二面角．在半圆NAS中，尖角∠P1ON为45°，∠P1OA为90°，∴∠AOS＝180°﹣45°﹣90°＝45°，故圆平面EAWC与地平面ESWN所成的锐二面角为45°．（2）过B作BG⊥平面ESWN，BG与平面ESWN交G，如图所示：∴∠BOG为直线BO与地平面的夹角．过B作BH⊥直线EW，BH与直线EW交于H，连接OG，OH．∵BG⊥平面ESWN，EW⊂平面ESWN，∴BG⊥EW，又∵EW⊥BH，BG∩BH＝B，∴EW⊥平面BGH，∴∠BHG＝45°．B点为下午3：00太阳所在位置，∠AOB＝∠BOW＝45°，∴BH=√22OB，BG=√22BH=12OB．在直角三角形BOG中，sin∠BOG=BGBO=12，即直线BO与地平面的夹角30°，故若图上B点为下午3：00太阳所在位置，此时阳光入射当地地平面的角度（即直线BO与地平面ESWN 的夹角）为30°．第21页（共21页）。