江苏省无锡市第一中学2018-2019学年第二学期期中考试高一数学试卷(解析版)
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第1页,共17页 江苏省无锡市第一中学2018-2019学年第二学期期中考试高一数学试卷 一、填空题(本大题共14小题,共70.0分) 1. 经过点(-2,3)且与直线2x+y-5=0垂直的直线方程是的倾斜角是______.
2. 在△ABC中,已知AB=3,A=120°,且△ABC的面积是15√34,则AC的边长为______.
3. 直线(m+1)x-(1-2m)y+4m=0经过一定点,则该定点的坐标是______. 4. 设△ABC内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若b+c=2a,3a=5b,则∠C=______. 5. 若直线l经过点A(-3,4),且在坐标轴上截距互为相反数,则直线l的方程为______. 6. 在△ABC中,sinA:sinB:sinC=2:3:4,则sinC=______. 7. 直线ax+2y+a+1=0与直线2x+ay+3=0平行,则a=______. 8. 若圆锥的表面积为3π,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面的直径为______. 9. 直线l过点P(1,5),且与以A(2,1),𝐵(0,√3)为端点的线段有公共点,则直线l斜率的取值范围为______. 10. 如图为中国传统智力玩具鲁班锁,起源于古代汉族建筑中首创的榫卯结构,这种三维的拼插器具内部的凹凸部分(即樟卯结构)啮合,外观看是严丝合缝的十字立方体,其上下、左右、前后完全对称,六根完全相同的正四棱柱分成三组,经90°榫卯起来.现有一鲁班锁的正四校柱的底面正方形边长为1,欲将其放入球形容器内(容器壁的厚度忽略不计),若球形容器表面积的最小值为30π,则正四棱柱的高为______. 11. △ABC的三边长是三个连续的自然数,且最大角是最小角的2倍,则此三角形的面积为______.
12. △ABC中,∠C=90°,M是BC的中点,若𝑠𝑖𝑛∠𝐵𝐴𝑀=13,则sin∠BAC=______.
13. 如图,已知AB为圆O的直径,C为圆上一动点,PA⊥圆O所在平面,且PA=AB=2,过点A作平面α⊥PB,交PB,PC分别于E,F,当三棱锥P-AEF体积最大时,tan∠BAC=______.
14. 如图,半圆O的直径为2,A为直径延长线上一点,OA=2,B为半圆上任意一点,以线段AB为腰作等腰直角△ABC(C、O两点在直线AB的两侧),当∠AOB变化时,OC≤m恒成立,则m的最小值为______. 第2页,共17页
二、解答题(本大题共6小题,共80.0分) 15. 在△ABC中,角A、B、C对应边分别为a、b、c.
(1)若a=14,b=40,cosB=35,求cosC; (2)若a=3,b=2√6
,B=2A,求c的长度.
16. 如图,已知四棱锥P-ABCD的底面ABCD是平行四边形,PA⊥平面ABCD.M是AD的中点,N是PC的中点. (1)求证:MN∥平面PAB; (2)若平面PMC⊥平面PAD,求证:CM⊥AD; (3)若平面ABCD是矩形,PA=AB,求证:平面PMC⊥平面PBC.
17. 在△ABC中,设a,b,c分别是角A,B,C的对边,已知向量𝑚⃗⃗⃗ =(a,sinC-sinB),𝑛⃗ =(b+c,sinA+sinB),且𝑚⃗⃗⃗ ∥𝑛⃗ (1)求角C的大小 (2)若c=3,求△ABC的周长的取值范围. 第3页,共17页
18. 已知如图,斜三棱柱ABC-A1B1C1中,点D、D1分别为AC、A1C1上的点.
(1)当𝐴1𝐷1𝐷1𝐶1等于何值时,BC1∥平面AB1D1?
(2)若平面BC1D∥平面AB1D1,求𝐴𝐷𝐷𝐶的值.
19. 某地拟在一个U形水面PABQ(∠A=∠B=90°)上修一条堤坝(E在AP上,N在BQ上),围出一个封闭区域EABN,用以种植水生植物.为了美观起见,决定从AB上点M处分别向点E,N拉2条分隔线ME,MN,将所围区域分成3个部分(如
图),每部分种植不同的水生植物.已知AB=a,EM=BM,∠MEN=90°,设所拉分隔线总长度为l. (1)设∠AME=2θ,求用θ表示的l函数表达式,并写出定义域; (2)求l的最小值.
20. 已知a,b,c∈(0,+∞). (1)若a=6,b=5,c=4是△ABC边BC,CA,AB的长,证明:cosA∈Q; (2)若a,b,c分别是△ABC边BC,CA,AB的长,若a,b,c∈Q时,证明:cosA∈Q; (3)若存在λ∈(-2,2)满足c2=a2+b2+λab,证明:a,b,c
可以是一个三角形的
三边长. 第4页,共17页 第5页,共17页
答案和解析 1.【答案】arctan12 【解析】 解:设与直线2x+y-5=0垂直的直线方程为 x-2y+m=0,
把点(-2,3)代入可得-2-6+m=0,∴m=8,故所求的直线的方程为 x-2y+8=0, 故直线的斜率为k=, 则直线方程是的倾斜角是arctan,
故答案为:arctan. 设与直线2x+y-5=0垂直的直线方程为 x-2y+m=0,把点(-2,3)代入可得 m
值,从而得到所求的直线方程,即可求出直线的倾斜角.
本题考查用待定系数法求直线的方程,两直线垂直,斜率之积等于-1,设出与直线2x+y-5=0垂直的直线方程为 x-2y+m=0 是解题的关键. 2.【答案】5
【解析】
解:在△ABC中,∵AB=c=3,A=120°,△ABC的面积为,
∴S△ABC=bcsinA=b=,
即b=5, 则AC的边长为:5.
故答案为:5. 利用三角形面积公式列出关系式,将c,sinA及已知面积代入求出b的值,再利用余弦定理列出关系式,把b,c,cosA的值代入计算即可求出a的值. 本题考查三角形的面积公式,熟练掌握定理及公式是解本题的关键. 3.【答案】(-43,-43)
【解析】 第6页,共17页
解:根据题意,直线(m+1)x-(1-2m)y+4m=0,即m(x+2y+4)+(x-y)=0, 又由,解可得, 则该直线恒过点(-,-);
故答案为:(-,-). 根据题意,将直线的方程变形可得m(x+2y+4)+(x-y)=0,进而解可得x、y的值,即可得答案. 本题考查过定点的直线问题,注意将直线变形,属于基础题. 4.【答案】2𝜋3 【解析】 解:∵b+c=2a,3a=5b,
∴b=a,c=a,
∴cosC===- ∵C∈(0,π), ∴C=,
故答案为:. 利用余弦定理,即可求得C. 本题考查余弦定理的运用,考查学生的计算能力,属于基础题. 5.【答案】4x+3y=0或x-y+7=0
【解析】
解:①当在坐标轴上截距为0时,所求直线方程为:y=-x,即4x+3y=0;
②当在坐标轴上截距不为0时,∵在坐标轴上截距互为相反数, ∴x-y=a,将A(-3,4)代入得,a=-7, ∴此时所求的直线方程为x-y+7=0;
故答案为:4x+3y=0或x-y+7=0. 可分①当在坐标轴上截距为0时与②在坐标轴上截距不为0时讨论解决. 第7页,共17页
本题考查直线的截距式方程,当在坐标轴上截距为0时容易忽略,考查分类讨论思想与缜密思考的习惯,属于中档题.
6.【答案】√154 【解析】 解:∵sinA:sinB:sinC=2:3:4, ∴由正弦定理,得a:b:c=2:3:4,
不妨设a=2,b=3,c=4,
cosC===-, 则sinC===,
故答案为:. 由sinA:sinB:sinC=2:3:4及由正弦定理,得a:b:c=2:3:4,不妨设a=2,b=3,c=4,由余弦定理和同角的三角函数关系即可求出. 本题考查正弦定理、余弦定理,属基础题,准确记忆定理的内容是解题关键. 7.【答案】-2
【解析】
解:由a2-4=0,解得a=±2.
经过验证a=2时,两条直线重合,舍去.
故答案为:-2. 由a2-4=0,解得a.经过验证即可得出. 本题考查了两条直线平行与斜率之间的关系,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 8.【答案】2
【解析】
解:设圆锥的底面的半径为r,圆锥的母线为l,
则由πl=2πr得l=2r,
而S=πr2+πr•2r=3πr2=3π
故r2=1 解得r=1,所以直径为:2. 第8页,共17页
故答案为:2. 设出圆锥的底面半径,由它的侧面展开图是一个半圆,分析出母线与半径的
关系,结合圆锥的表面积为3π,构造方程,可求出直径. 本题综合考查有关扇形和圆锥的相关计算.解题思路:解决此类问题时要紧紧抓住两者之间的两个对应关系:(1)圆锥的母线长等于侧面展开图的扇形
半径;(2)圆锥的底面周长等于侧面展开图的扇形弧长.正确对这两个关系的记忆是解题的关键.
9.【答案】(-∞,-1]∪[5-√3
,+∞)
【解析】
解:如图示:
当直线l过B时设直线l的斜率为k1, 则k
1==5-,
当直线l过A时设直线l的斜率为k2, 则k
2==-1,
∴要使直线l与线段AB有公共点, 则直线l的斜率的取值范围是(-∞,-1]∪[5-,+∞),
故答案为(-∞,-1]∪[5-,+∞). 结合函数的图象,求出端点处的斜率,从而求出斜率的范围即可.
本题考查了求直线的斜率问题,考查数形结合思想,是一道基础题.