湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2024-2025学年高一下学期5月月考数学试题(含详解)

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湖北省黄冈市黄梅县育才高级中学2024-2025学年高一下学期5月月考数学试题(含详解)

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育才高中高一数学5月月考试题
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本大题共8小题,共40分。
1.已知,,,若,则的值为( )
A. B. C. D.
2.已知复数满足,则的虚部是( )
A. B. C. D.
3.已知向量在向量上的投影向量为,且,则的值为( )
A. B. C. D.
4.已知正四面体的表面积为,则它的体积为( )
A. B. C. D.
5.在中,,,其面积为,则等于( )
A. B. C. D.
6.已知正三棱锥,,,则该三棱锥的外接球的体积为( )
A. B. C. D.
7.如图,圆内接四边形中,,,现将该四边形沿旋转一周,则旋转形成的几何体的表面积为( )
A. B.
C. D.
8.已知的内角,,的对边分别为,,,的面积为,,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
9.已知复数,则下列说法正确的是( )
A.
B. 的虚部为
C. 在复平面内对应的点在第四象限
D. 的共轭复数为
10.已知圆锥的高为,母线长为,为顶点,,为底面圆周上的两个动点,则下列说法正确的是( )
A. 圆锥的体积为
B. 圆锥侧面展开图的圆心角大小为
C. 圆锥截面面积的最大值为
D. 若圆锥的顶点和底面圆周上的所有点都在一个球面上,则此球的体积为
11.已知三个内角,,的对应边分别为,,,且,,则下列结论正确的有( )
A. 面积的最大值为
B.
C. 周长的最大值为
D. 的取值范围为
三、填空题:本大题共3小题,共15分。
12.已知圆锥底面半径为,侧面展开图是圆心角为的扇形,则此圆锥的母线长为 .
13.已知为所在平面内一点,且点满足,,则 .
14.复数,满足,,则的最小值为 .
四、解答题:本大题共5小题,共67分。
15.本小题分
已知向量,.
求向量与的夹角的大小;
若向量满足,求的值.
16.本小题分
已知的三个内角,,所对的边分别为,,,满足,,是的中点.
求;
若,,,求的值.
17.本小题分
在某湖畔拟建造一个四边形的露营基地,如图所示为考虑娱乐休闲的需求,在四边形区域中,将三角形区域设立成花卉观赏区,三角形区域设立成烧烤区,边、、、修建观赏步道,边修建隔离防护栏,其中,米,.
要使得花卉观赏区的观赏步道的总长度最大,、的长度分别是多少?
求烧烤区占地面积的最大值.
18.本小题分
记的内角的对边分别为,已知的面积为,为中点,且.
若,求;
若,求.
19.本小题分
如图,设中角所对的边分别为为边上的中线,已知且.
求边的长度;
求的面积;
设点分别为边上的动点,线段交于,且的面积为面积的一半,求的最小值.
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:因为,,,且,则.
故选:.
2.【答案】
【解析】解:因为,则,
因此,复数的虚部为.
故选:.
3.【答案】
【解析】解:设向量与向量的夹角为,因为,
所以向量在向量上的投影向量为,则,
所以

故选:.
4.【答案】
【解析】解:设正四面体的棱长为,
则该正四面体的表面积为,可得,
将正四面体补成正方体,则该正方体为棱长为,
因此正四面体的体积为.
故选:.
5.【答案】
【解析】解:由题意知,,即,解得,
由余弦定理得,即,
由正弦定理为三角形外接圆半径,可得:

故选:.
6.【答案】
【解析】解:正三棱锥,,,则,即,
因此正三棱锥的侧棱两两垂直,
以线段为棱的正方体的外接球即为正三棱锥的外接球,
该球的直径为,半径,
所以该三棱锥的外接球的体积.
故选:.
7.【答案】
【解析】解:在圆内接四边形中,,
所以是四边形外接圆的直径,所以,则,
延长,过作,垂足为;过作,垂足为,
则,所以三角形是等腰直角三角形,
所以,
由于,,所以四边形是矩形,,
在等腰直角三角形中,,
所以,
将该四边形沿旋转一周,则旋转形成的几何体是圆台挖掉一个圆锥,
其表面积为.
故选:.
8.【答案】
【解析】【分析】
本题考查利用余弦定理解三角形,三角形面积公式,正弦定理及变形,逆用两角和与差的正弦公式,利用同角三角函数基本关系化简,属于中档题.
由面积公式得到,再将切化弦,结合两角和的正弦公式、诱导公式得到,利用正弦定理将角化边得到,由余弦定理得到,最后利用余弦定理计算可得.
【解答】
解:
因为,又,
所以,
又,所以,
所以,即,
显然,所以,
因为

又,
所以,
所以,
由正弦定理可得,
又由余弦定理,
即,
所以,则,
由余弦定理得,
又,所以
故选:.
9.【答案】
【解析】【分析】根据复数的除法运算法则求出,再根据复数的模长公式、复数的概念、复数的几何表示以及共轭复数的概念可得答案.
【详解】,
,故A不正确;
的虚部为,故B正确;
在复平面内对应的点在第四象限,故C正确;
的共轭复数为,故D错误.
故选:
10.【答案】
【解析】【分析】根据题意,求出圆锥的底面半径,体积,侧面展开图的弧长,轴截面面积,外接球体积,即可得出结论.
【详解】解:因为圆锥的高为,母线长为,
所以圆锥的底面半径为,高为,则:
对于,圆锥的体积,故A正确;
对于,设圆锥的侧面展开图的圆心角大小为,则,,故B正确;
对于,,因为截面的面积为:
,当时,
截面的面积最大,,故C错误;
对于,圆锥的顶点和底面上所有点都在同一个球面上,即圆锥的外接球,
设圆锥外接球半径为,由球的性质可知:,
即,解得,
所以外接球的体积故D正确.
故选:.
11.【答案】
【解析】【分析】选项,利用余弦定理和基本不等式求解面积的最大值;选项,利用余弦定理计算可判断;选项,利用余弦定理和基本不等式求解周长的最大值;选项,用进行变换得到,结合的取值范围得到的取值范围.
【详解】解:对于,由余弦定理得:,解得:,
由基本不等式得:,当且仅当时,等号成立,
所以,故,故A正确;
对于,,故B不正确;
对于,由余弦定理得:,解得:,
所以,当且仅当时,等号成立,
解得,当且仅当时,等号成立,
所以,周长,所以周长的最大值为,故C正确;
对于,,
因为,所以,
所以,故D错误.
故选:.
12.【答案】
【解析】解:设圆锥的母线长为,由于圆锥底面圆的周长等于展开图扇形的弧长,
则,解得.
故答案为:.
13.【答案】
【解析】解:由,得,
则,
整理得,即,
解得,而,所以.
故答案为:.
14.【答案】
【解析】解:设,则,由,得,
整理得,即在复平面内对应点的轨迹为直线,
由,得在复平面内对应点的轨迹是以点为圆心,为半径的圆,
过点作于点,线段交圆于,则为等腰直角三角形,,
而表示在复平面内复数对应点的距离,
所以的最小值为.
故答案为:.
15.【答案】解:因为向量,,则,
因为,故;
因为向量满足,
所以,解得,所以,故.
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.【答案】解:在中,由及正弦定理,得,
即,由余弦定理得,而,
所以;
在中,,所以,
由,得,
由是的中点,得,
由,得

所以.
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
17.【答案】解:在中,米,,
由余弦定理可得

所以,,
当且仅当米时,等号成立,
所以,要使得花卉观赏区的观赏步道的总长度最大,米;
设米,则米,设,
在中,由余弦定理可得,
所以,,
所以,

当且仅当时,等号成立,
所以,烧烤区面积的最大值为平方米.
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
18.【答案】解:方法:在中,因为为中点,,,

则,解得,
在中,,由余弦定理得,
即,解得,则,

所以.
方法:在中,因为为中点,,,
则,解得,
在中,由余弦定理得,
即,解得,有,则,
,过作于,于是,,
所以.
方法:在与中,由余弦定理得
整理得,而,则,
又,解得,而,于是,
所以.
方法:在中,因为为中点,则,又,
于是,即,解得,
又,解得,而,于是,
所以.
【解析】方法,利用三角形面积公式求出,再利用余弦定理求解作答;方法,利用三角形面积公式求出,作出边上的高,利用直角三角形求解作答.
方法,利用余弦定理求出,再利用三角形面积公式求出即可求解作答;方法,利用向量运算律建立关系求出,再利用三角形面积公式求出即可求解作答.
19.【答案】解:,由正弦定理:,
由余弦定理:,,
因为为中点,所以,设的夹角为,

又,
,即,
解得或,又,所以,易得,
的面积为.
设,的面积为面积的一半,
设,则,又共线,所以设,则,
,解得:.
,又,
,又,化简得,又,则,
则时,的最小值为.
【解析】由正弦定理角化边,再用余弦定理化简,进而得到答案;
设的夹角为,通过,得到和,进而根据求出,最后求出面积;
设,,再根据向量的运算性质求出的表达式,进而通过函数交点求出最小值.
【点睛】本题第问用到了一个性质“平面向量三点共线定理”,在“”这一步如图,在平面中,,,三点共线的充要条件是:存在实数,使得,其中,点为平面内一点.
在“”这一步,“”分离常数是很常规的处理方式,注意归纳方法.

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