资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台北京市2024-2025学年高一下学期数学期末测试押题预测卷一.选择题(共10小题,满分40分,每小题4分)1.(4分)(2024春 建邺区校级期中)在复平面内,常把复数z=a+bi(a,b∈R)和向量进行一一对应.现把与复数1+2i对应的向量绕原点O按逆时针方向旋转90°,所得的向量对应的复数为( )A.﹣2+i B.﹣2﹣i C.2+i D.2﹣i2.(4分)(2024 浙江学业考试)样本数据1,3,5,6,7,10的中位数为( )A.5 B.5.5 C.6 D.5或63.(4分)(2021春 白河县校级期中)在△ABC中,设向量(b﹣c,c﹣a),(b,c+a),若向量⊥,则角A的大小为( )A. B. C. D.4.(4分)(2024春 开封期末)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知acosB=bcosA,且a=2,c=3,则cosC=( )A. B. C. D.5.(4分)(2024秋 端州区校级期中)底面半径为,侧面展开图的扇形圆心角为的圆锥侧面积为( )A.9π B.6π C. D.6.(4分)(2023春 奉贤区校级月考)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=AD=4,CC1=5,M、N分别是C1D1、AC的中点,则异面直线DN和CM所成角的余弦值为( )A. B. C. D.7.(4分)(2024春 江门期末)已知平面α,β,γ,直线a,b,c,下列命题中正确的是( )A.若a∥b,a∥α,则b∥αB.若α⊥γ,β⊥γ,α∩β=a,则a⊥γC.若α⊥γ,γ⊥β,则α∥βD.若a∥α,b∥α,c⊥a,c⊥b,则c⊥α8.(4分)(2024秋 绵阳期末)抛掷三枚质地均匀的硬币,设事件A=“第一枚硬币正面朝上”,事件B=“第二枚硬币正面朝上”,事件C=“第三枚硬币反面朝上”.下列结论中正确的是( )A.A与B互斥B.A与C对立C.D.P(ABC)=P(A)P(B)P(C)9.(4分)(2025春 上城区校级期中)已知正四面体的表面积为,则它的体积为( )A.3 B. C.2 D.10.(4分)(2024 辽宁一模)猜灯谜是中国元宵节特色活动之一.已知甲、乙、丙三人每人写一个灯谜,分别放入三个完全相同的小球,三人约定每人随机选一个球(不放回),猜出自己所选球内的灯谜者获胜.若他们每人必能猜对自己写的灯谜,并有的概率猜对其他人写的灯谜,则甲独自获胜的概率为( )A. B. C. D.二.填空题(共5小题,满分25分,每小题5分)11.(5分)(2025春 浑南区校级期中) .12.(5分)(2024秋 浙江月考)嵊(shèng)州是历史文化名城,早在秦朝已设郡县,古称剡(shàn)县,赡县、嵊县,古往今来无数文人墨客都醉心于嵊州的山水风景之中,李白曾梦到:湖月照我影,送我至剡溪.杜甫有诗曰:剡溪蕴秀异,欲罢不能忘,其中万年小黄山,千年唐诗路,百年越剧是三张重要历史文化名片,现有甲、乙两人到达高铁嵊州新昌站,前往旅游集散中心,再分赴万年小黄山、千年唐诗路之谢灵运垂钓处、越剧诞生地打卡,已知每人都只去1个景点,且甲、乙两人前往三地打卡的概率分别是和,则甲、乙打卡不相同景点的概率为 .13.(5分)(2023春 华安县校级期中)在平面四边形ABCD中,△BCD是等边三角形,AD=2,BD=2,∠BAD,则cos∠ABD= ;△ABC的面积是 .14.(5分)化简:5×6 .15.(5分)(2024 青浦区二模)如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P、Q、R在棱AB、BC、BB1上,且,以△PQR为底面作一个三棱柱PQR﹣P1Q1R1,使点P1,Q1,R1分别在平面A1ADD1、D1DCC1、A1B1C1D1上,则这个三棱柱的侧棱长为 .三.解答题(共6小题,满分85分)16.(12分)(2023春 图木舒克校级期中),求,的坐标.17.(14分)某投资公司在2023年年初准备将1000万元投资到“低碳”项目上,现有两个项目供选择:项目一:新能源汽车.据市场调研,投资到该项目上,到年底可能获利40%,也可能亏损10%,且这两种情况发生的概率分别为和.项目二:通信设备.据市场调研,投资到该项目上,到年底可能获利50%,可能损失30%,也可能不赔不赚,且这三种情况发生的概率分别为,和.针对以上两个投资项目,请你为投资公司选择一个合理的项目,并说明理由.18.(15分)(2025春 南岸区校级月考)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=AD=2,点E为线段PD的中点.(1)求证:PB∥平面AEC;(2)求证:AE⊥平面PCD;(3)求三棱锥E﹣PAC的体积.19.(15分)(2023秋 桥西区校级期中)某高校的入学面试中有3道难度相当的题目,李明答对每道题目的概率都是0.8,若每位面试者共有三次机会,一旦某次答对抽到的题目,则面试通过,否则就一直抽题到第3次为止,假设对抽到的不同题目能否答对是独立的.(1)求李明第二次答题通过面试的概率;(2)求李明最终通过面试的概率.20.(14分)(2022 房山区开学)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,sin2C=sinC.(Ⅰ)求∠C的值;(Ⅱ)若b=1,且△ABC的面积为,求△ABC的周长.21.(15分)(2025春 碑林区校级期中)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,PA⊥底面ABCD,PA=AB,E为线段PB的中点.(1)若F为线段BC上的动点,证明:平面AEF⊥平面PBC;(2)若F为线段BC上的动点,探究是否存在点F使得PD∥平面AEF,说明理由;(3)若F为线段DC的中点,PA=2,过A、E、F三点的平面交PC于点G,求四棱锥P﹣AEGF与P﹣ABCD的体积之比.北京市2024-2025学年高一下学期数学期末测试押题预测卷参考答案与试题解析一.选择题(共10小题,满分40分,每小题4分)1.(4分)(2024春 建邺区校级期中)在复平面内,常把复数z=a+bi(a,b∈R)和向量进行一一对应.现把与复数1+2i对应的向量绕原点O按逆时针方向旋转90°,所得的向量对应的复数为( )A.﹣2+i B.﹣2﹣i C.2+i D.2﹣i【考点】由复平面中的点确定复数.【专题】对应思想;定义法;数系的扩充和复数;运算求解.【答案】A【分析】根据复数乘法的几何意义求解.【解答】解:复数1+2i对应的向量绕原点O按逆时针方向旋转90°可得(1+2i)(cos90°+isin90°)=i(1+2i)=﹣2+i.故选:A.【点评】本题考查复数的运算,属于基础题.2.(4分)(2024 浙江学业考试)样本数据1,3,5,6,7,10的中位数为( )A.5 B.5.5 C.6 D.5或6【考点】中位数.【专题】整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.【答案】B【分析】根据中位数定义计算即可.【解答】解:把数据从小到大排列为1,3,5,6,7,10,可得中位数为.故选:B.【点评】本题主要考查了中位数的定义,属于基础题.3.(4分)(2021春 白河县校级期中)在△ABC中,设向量(b﹣c,c﹣a),(b,c+a),若向量⊥,则角A的大小为( )A. B. C. D.【考点】数量积判断两个平面向量的垂直关系.【专题】转化思想;转化法;平面向量及应用;运算求解.【答案】B【分析】根据已知条件,结合向量的数量积公式,以及余弦定理,即可求解.【解答】解:∵⊥,(b﹣c,c﹣a),(b,c+a),∴(b﹣c)b+(c﹣a)(c+a)=0,即a2=b2+c2﹣bc,∴,∵A∈(0,π),∴.故选:B.【点评】本题主要考查向量的数量积公式,以及余弦定理,属于基础题.4.(4分)(2024春 开封期末)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知acosB=bcosA,且a=2,c=3,则cosC=( )A. B. C. D.【考点】利用正弦定理解三角形.【专题】计算题;转化思想;综合法;解三角形;运算求解.【答案】B【分析】利用正弦定理把边化为角,再用和差公式得A=B,可得b=a=2,再用余弦定理即可求解.【解答】解:由正弦定理得a=2RsinA,b=2RsinB,∵acosB=bcosA,∴sinAcosB=sinBcosA,即sin Acos B﹣sin Bcos A=sin(A﹣B)=0,∵A,B∈(0,π),∴﹣B∈(﹣π,0),A﹣B∈(﹣π,π),∴A﹣B=0,即A=B,∴b=a=2,又c=3,∴.故选:B.【点评】本题考查了正弦定理,余弦定理在解三角形中的应用,属于基础题.5.(4分)(2024秋 端州区校级期中)底面半径为,侧面展开图的扇形圆心角为的圆锥侧面积为( )A.9π B.6π C. D.【考点】圆锥的侧面积和表面积.【专题】对应思想;定义法;立体几何;运算求解.【答案】A【分析】根据题意,求出底面圆周长和圆锥的母线长,即可求出圆锥的侧面积.【解答】解:因为圆锥的底面半径为,所以底面圆的周长为2πr=2π,又因为侧面展开图的圆心角为α,所以圆锥的母线长为l3,所以圆锥的侧面积为S侧=πrl=π 39π.故选:A.【点评】本题考查了圆锥的结构特征与应用问题,是基础题.6.(4分)(2023春 奉贤区校级月考)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=AD=4,CC1=5,M、N分别是C1D1、AC的中点,则异面直线DN和CM所成角的余弦值为( )A. B. C. D.【考点】异面直线及其所成的角.【专题】计算题;转化思想;综合法;空间角;运算求解.【答案】D【分析】取A1D1的中点为P,将MC平移到NP即可知异面直线DN和CM所成的角的平面角即为∠DNP,再利用余弦定理即可解得.【解答】解:取A1D1的中点为P,连接MP,DP,NP,如下图所示:M是C1D1的中点,A1D1的中点为P,所以MP∥A1C1,且;由N分别是AC的中点,所以,由正方体性质可得AC∥A1C1,AC=A1C1,所以可得MP∥NC,MP=NC,即四边形MPNC是平行四边形,则异面直线DN和CM所成的角的平面角即为∠DNP,易知,所以.故选:D.【点评】本题考查了异面直线所成的角的计算,属于基础题.7.(4分)(2024春 江门期末)已知平面α,β,γ,直线a,b,c,下列命题中正确的是( )A.若a∥b,a∥α,则b∥αB.若α⊥γ,β⊥γ,α∩β=a,则a⊥γC.若α⊥γ,γ⊥β,则α∥βD.若a∥α,b∥α,c⊥a,c⊥b,则c⊥α【考点】直线与平面平行;直线与平面垂直;平面与平面平行;平面与平面垂直.【专题】转化思想;综合法;空间位置关系与距离;逻辑思维.【答案】B【分析】由线面平行,面面垂直的性质分别判断出所给命题的真假.【解答】解:A中,a∥b,a∥α,则b∥α或b α,所以A不正确;B中,α⊥γ,β⊥γ,α∩β=a,则a⊥γ,所以B正确;C中,若α⊥γ,γ⊥β,则α∥β或α与β相交,所以C不正确;D中,若a∥α,b∥α,c⊥a,c⊥b,当a与b不平行时,则c⊥α,所以D不正确.故选:B.【点评】本题考查线面的性质及面面垂直的性质的应用,属于基础题.8.(4分)(2024秋 绵阳期末)抛掷三枚质地均匀的硬币,设事件A=“第一枚硬币正面朝上”,事件B=“第二枚硬币正面朝上”,事件C=“第三枚硬币反面朝上”.下列结论中正确的是( )A.A与B互斥B.A与C对立C.D.P(ABC)=P(A)P(B)P(C)【考点】事件的互为对立及对立事件;事件的互斥(互不相容)及互斥事件.【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.【答案】D【分析】根据题意,由互斥事件的定义分析A,由对立事件的定义分析B,由概率的性质分析C,由相互独立事件概率的性质分析D,综合可得答案.【解答】解:根据题意,依次分析选项:对于A,事件A、B可以同时发生,不是互斥事件,A错误;对于B,事件A、C可以同时发生,不是对立事件,B错误;对于C,P(B),P(C),而B、C相互独立,则P(BC)=P(B)P(C),则P(B∪C)=P(B)+P(C)﹣P(BC),C错误;对于D,事件A、B、C独立,则P(ABC)=P(A)P(B)P(C),D正确.故选:D.【点评】本题考查相互独立事件、互斥事件的判断,涉及概率的计算,属于基础题.9.(4分)(2025春 上城区校级期中)已知正四面体的表面积为,则它的体积为( )A.3 B. C.2 D.【考点】棱锥的体积.【专题】转化思想;综合法;立体几何;运算求解.【答案】B【分析】根据题意建立方程求出正四面体的棱长,从而再根据棱锥的体积公式,即可求解.【解答】解:设正四面体的棱长为a,则正四面体的表面积为,解得a=2,又边长为2的正三角形的中心到顶点的距离为,所以正四面体的高为,所以正四面体的体积为.故选:B.【点评】本题考查正四面体的体积的求解,属基础题.10.(4分)(2024 辽宁一模)猜灯谜是中国元宵节特色活动之一.已知甲、乙、丙三人每人写一个灯谜,分别放入三个完全相同的小球,三人约定每人随机选一个球(不放回),猜出自己所选球内的灯谜者获胜.若他们每人必能猜对自己写的灯谜,并有的概率猜对其他人写的灯谜,则甲独自获胜的概率为( )A. B. C. D.【考点】概率的应用;古典概型及其概率计算公式.【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;概率与统计;运算求解.【答案】C【分析】根据题意,分2种情况讨论甲获胜的情况,由相互独立事件的概率性质求出各自的概率,由互斥事件的概率公式计算可得答案.【解答】解:根据题意,若甲独自获胜,分2种情况讨论:①甲抽到自己的灯谜,而乙、丙都没有抽到自己的灯谜,甲乙丙三人每人随机选一个球,有6种抽取方法,若只有甲抽到自己的灯谜,有1种抽取方法,故只有甲抽到自己的灯谜的概率为,则此时甲独自获胜的概率P1(1)×(1),②甲乙丙都没有抽到自己的灯谜,甲乙丙都没有抽到自己的灯谜,甲有2种可能,乙、丙只有1种可能,则有2×1=2种可能,故甲乙丙都没有抽到自己的灯谜的概率为,则此时甲独自获胜的概率P2(1)×(1),故甲独自获胜的概率P=P1+P2.故选:C.【点评】本题考查互斥事件、相互独立事件的概率计算,注意“甲独自获胜”的情形,属于中档题.二.填空题(共5小题,满分25分,每小题5分)11.(5分)(2025春 浑南区校级期中) .【考点】复数的模;复数的除法运算.【专题】方程思想;定义法;数系的扩充和复数;运算求解.【答案】.【分析】根据复数模长的性质求解.【解答】解:||.故答案为:.【点评】本题考查复数的模长,属于基础题.12.(5分)(2024秋 浙江月考)嵊(shèng)州是历史文化名城,早在秦朝已设郡县,古称剡(shàn)县,赡县、嵊县,古往今来无数文人墨客都醉心于嵊州的山水风景之中,李白曾梦到:湖月照我影,送我至剡溪.杜甫有诗曰:剡溪蕴秀异,欲罢不能忘,其中万年小黄山,千年唐诗路,百年越剧是三张重要历史文化名片,现有甲、乙两人到达高铁嵊州新昌站,前往旅游集散中心,再分赴万年小黄山、千年唐诗路之谢灵运垂钓处、越剧诞生地打卡,已知每人都只去1个景点,且甲、乙两人前往三地打卡的概率分别是和,则甲、乙打卡不相同景点的概率为 .【考点】相互独立事件的概率乘法公式.【专题】方程思想;定义法;概率与统计;运算求解.【答案】.【分析】求出甲乙打卡相同景点的概率,根据对立事件的概率计算,即可得答案.【解答】解:甲乙打卡相同景点的概率为,所以甲、乙打卡不相同景点的概率为.故答案为:【点评】本题考查相互独立事件概率乘法公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.13.(5分)(2023春 华安县校级期中)在平面四边形ABCD中,△BCD是等边三角形,AD=2,BD=2,∠BAD,则cos∠ABD= ;△ABC的面积是 6 .【考点】利用正弦定理解三角形.【专题】转化思想;综合法;解三角形;运算求解.【答案】.【分析】在三角形ABD中,利用正弦定理求出sin∠ABD的值,再根据正余弦的平方关系求出cos∠ABD的值,然后在三角形ABD中利用余弦定理求出AB的值,利用两角和与差的三角函数的三角函数公式求出sin∠ABC=sin(∠BAD)的值,然后根据三角形的面积公式化简即可求解.【解答】解:在三角形ABD中,AD=2,BD=2,∠BAD,由正弦定理可得:,即,解得sin,所以cos;因为三角形BCD为等边三角形,则∠CBD,BC=2,所以sin∠ABC=sin(∠BAD)=sin∠ABDcoscos∠ABDsin,又在三角形ABD中,由余弦定理可得:BD2=AB2+AD2﹣2AB AD cos∠BAD,即28=AB,解得AB=4,所以三角形ABC的面积为S6.故答案为:.【点评】本题考查了解三角形问题,三角形正弦定理,余弦定理的应用,考查了学生的运算求解能力,属于中档题.14.(5分)化简:5×6 15 .【考点】平面向量的数乘与线性运算.【专题】转化思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.【答案】15.【分析】向量与实数的乘积,与多项式计算类似,系数合并即可.【解答】解:5×615.故答案为:15.【点评】本题考查向量与实数的乘积,属于基础题.15.(5分)(2024 青浦区二模)如图,在棱长为1的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,P、Q、R在棱AB、BC、BB1上,且,以△PQR为底面作一个三棱柱PQR﹣P1Q1R1,使点P1,Q1,R1分别在平面A1ADD1、D1DCC1、A1B1C1D1上,则这个三棱柱的侧棱长为 .【考点】棱柱的结构特征;点、线、面间的距离计算.【专题】对应思想;数形结合法;综合法;立体几何;数学建模;运算求解.【答案】.【分析】建立空间直角坐标系,写出点的坐标,根据三棱柱中向量相等得到P坐标,进而得到的坐标,从而得到侧棱PP1的长度,即得答案.【解答】解:以D为原点,以DA,DC,DD1所在直线为x,y,z 轴,建立空间直角坐标系,则,,,P1(x1,0,z1),Q1(0,y2,z1),R1(x1,y3,1),则(,,0),(0,,),(﹣x1,y2,0),(0,y3,1﹣z1),由三棱柱可知,即,所以,,,即,所以,,所以,所以,故这个三棱柱的侧棱长为.故答案为:.【点评】本题考查了空间向量在立体几何中的应用,属于中档题.三.解答题(共6小题,满分85分)16.(12分)(2023春 图木舒克校级期中),求,的坐标.【考点】平面向量数乘和线性运算的坐标运算.【专题】转化思想;转化法;平面向量及应用;运算求解.【答案】见试题解答内容【分析】根据平面向量坐标的线性运算可求出结果.【解答】解:因为,所以3(2,1)+4(﹣3,4)=(﹣6,19).4(2,1)﹣2(﹣3,4)=(14,﹣4).【点评】本题主要考查平面向量的坐标运算,属于基础题.17.(14分)某投资公司在2023年年初准备将1000万元投资到“低碳”项目上,现有两个项目供选择:项目一:新能源汽车.据市场调研,投资到该项目上,到年底可能获利40%,也可能亏损10%,且这两种情况发生的概率分别为和.项目二:通信设备.据市场调研,投资到该项目上,到年底可能获利50%,可能损失30%,也可能不赔不赚,且这三种情况发生的概率分别为,和.针对以上两个投资项目,请你为投资公司选择一个合理的项目,并说明理由.【考点】相互独立事件的概率乘法公式.【专题】整体思想;综合法;概率与统计;运算求解.【答案】该投资公司投资项目一更合理,理由见解析.【分析】分别计算出两个投资项目获利的极值和方差,进行比较,即可得出结论.【解答】解:项目一:到年底可能获利40%,也可能亏损 10%,且这两种情况发生的概率分别为和,若按“项目一”投资,设获利ξ1万元,所以ξ1 的分布列为:ξ1 400 ﹣100P所以E(ξ1) (万元);而项目二:到年底可能获利50%,可能损失 30%,也可能不赔不赚,且这三种情况发生的概率分别为,和,若按“项目二”投资,设获利ξ2万元,则ξ2的分布列为:ξ2 500 ﹣300 0P所以E(ξ2)200(万元),又60000,,所以E(ξ1)=E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2),这说明虽然项目一、项目二获利相等,但项目一更稳妥,综上所述,该投资公司投资项目一更合理.【点评】本题主要考查了离散型随机变量的分布列、期望和方差,属于中档题.18.(15分)(2025春 南岸区校级月考)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是正方形,PA⊥平面ABCD,且PA=AD=2,点E为线段PD的中点.(1)求证:PB∥平面AEC;(2)求证:AE⊥平面PCD;(3)求三棱锥E﹣PAC的体积.【考点】棱锥的体积;直线与平面平行;直线与平面垂直.【专题】转化思想;综合法;立体几何;运算求解.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3).【分析】(1)连接BD交AC于点O,连接EO,利用中位线的性质得线线平行,即可证明线面平行;(2)利用线面垂直的性质与判定定理得CD⊥AE,结合等腰三角形的性质即可得线面垂直;(3)利用等体积法及三棱锥的体积公式计算即可.【解答】解:(1)证明:如图,设BD∩AC=O,连接EO,易知O为BD中点,又E为PD的中点,所以OE∥PB,又PB 平面AEC,OE 平面AEC,所以PB∥平面AEC;(2)证明:由点E为线段PD的中点,PA=AD,故AE⊥PD,由PA⊥平面ABCD,CD 平面ABCD,故PA⊥CD,又底面ABCD是正方形,故AD⊥CD,又AD、PA 平面PAD,AD∩PA=A,故CD⊥平面PAD,又AE 平面PAD,故CD⊥AE,又CD、PD 平面PCD,CD∩PD=D,故AE⊥平面PCD;(3)因为点E为线段PD的中点,所以.【点评】本题考查立体几何的综合应用,属中档题.19.(15分)(2023秋 桥西区校级期中)某高校的入学面试中有3道难度相当的题目,李明答对每道题目的概率都是0.8,若每位面试者共有三次机会,一旦某次答对抽到的题目,则面试通过,否则就一直抽题到第3次为止,假设对抽到的不同题目能否答对是独立的.(1)求李明第二次答题通过面试的概率;(2)求李明最终通过面试的概率.【考点】对立事件的概率关系及计算;相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式.【专题】方程思想;定义法;概率与统计;运算求解.【答案】(1)0.16; (2)0.992.【分析】(1)利用独立事件的乘法公式求解;(2)利用独立事件、对立事件概率公式计算求解.【解答】解:(1)设“李明第二次答题通过面试”为事件A,则李明第二次答题通过面试的概率为:P(A)=0.2×0.8=0.16.(2)设“李明最终通过面试”为事件B,其对立事件为3道题都没答对,∴李明最终通过面试的概率为:P(B)=1﹣P()=1﹣0.23=0.992.【点评】本题考查独立事件概率乘法公式、对立事件概率计算公式等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.20.(14分)(2022 房山区开学)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,sin2C=sinC.(Ⅰ)求∠C的值;(Ⅱ)若b=1,且△ABC的面积为,求△ABC的周长.【考点】解三角形.【专题】综合题;转化思想;综合法;解三角形;运算求解.【答案】(I).(II)5.【分析】(I)由sin2C=sinC,可得cosC,从而可求C;(II)由已知利用三角形的面积公式可求ac的值,进而根据余弦定理可求a+c的值,即可求解△ABC的周长.【解答】解:(I)由sin2C=sinC,得2sinCcosC=sinC,因为0<C<π,sinC≠0,∴cosC,所以C.(II)因为△ABC的面积为absinC,所以ab=4,因为b=1,所以a=4,根据余弦定理c2=a2+b2﹣2abcos16+1﹣2×4×113,c,所以△ABC的周长为a+c+b5.【点评】本题主要考查了正余弦定理等知识点在解三角形中的应用,考查转化与化归的方法与方程思想,属基础题.21.(15分)(2025春 碑林区校级期中)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为正方形,PA⊥底面ABCD,PA=AB,E为线段PB的中点.(1)若F为线段BC上的动点,证明:平面AEF⊥平面PBC;(2)若F为线段BC上的动点,探究是否存在点F使得PD∥平面AEF,说明理由;(3)若F为线段DC的中点,PA=2,过A、E、F三点的平面交PC于点G,求四棱锥P﹣AEGF与P﹣ABCD的体积之比.【考点】平面与平面垂直;棱锥的体积;直线与平面平行.【专题】转化思想;转化法;立体几何;运算求解.【答案】(1)证明见解析;(2)存在,理由见解析;(3).【分析】(1)根据题意,分别证得PA⊥BC和AE⊥BC,利用线面垂直的判定定理,证得AE⊥平面PBC,再由面面垂直的判定定理,即可证得平面AEF⊥平面PBC;(2)连接AC,BD交于点O,得到O为BD的中点,证得OE∥PD,利用线面平行的判定定理,证得PD∥平面ACE,进而得到点F与点C重合时,直线PD∥平面AEF,得到结论;(3)连接EF,则四棱锥P﹣AEGF可分为P﹣AEF和P﹣GEF两个三棱锥,利用锥体的体积公式,求得四棱锥P﹣ABCD的体积,再由点G为PC的靠近C的三等分点,分别求得VP﹣AEF和VP﹣EFG,根据VP﹣AEGF=VP﹣EFG+VP﹣AEF,求得VP﹣AEGF即可得到答案.【解答】解:(1)证明:在△PAB中,因为PA=AB,且E为线段PB的中点,所以AE⊥PB,又因为PA⊥底面ABCD,BC 底面ABCD,所以PA⊥BC,因为AB⊥BC,AB∩PA=A,且AB,PA 平面PAB,所以BC⊥平面PAB,又因为AE 平面PAB,所以AE⊥BC,因为PB∩BC=B,且PB,BC 平面PBC,所以AE⊥平面PBC,因为AE 平面AEF,所以平面AEF⊥平面PBC;(2)存在,理由如下:如图所示,连接AC,BD交于点O,可得O为BD的中点,因为E为PB的中点,所以OE∥PD,又因为PD 平面ACE,OE 平面ACE,所以PD∥平面ACE,当点F与点C重合时,此时PD∥平面AEF,即在BC上存在点F,使得PD∥平面AEF.(3)如图所示,连接EF,则四棱锥P﹣AEGF可分为P﹣AEF和P﹣GEF两个三棱锥,因为PA=AB=2,且PA⊥底面ABCD,所以四棱锥P﹣ABCD的体积为,以A为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,可得A(0,0,0),B(2,0,0),C(2,2,0),P(0,0,2),E(1,0,1),F(1,2,0),则.,,,设,其中0<t<1,则(0,0,2)+t(2,2,﹣2)=(2t,2t,2﹣2t),因为A,E,G,F共面,则存在实数x,y使得,即(2t,2t,2﹣2t)=x (1,0,1)+y (1,2,0),可得,解得,即,所以G为PC的靠近C的三等分点,因为F为线段DC的中点,可得,即,又因设E到平面PCD的距离为d,B到平面PCD的距离为d1,则,所以,又因为F为线段DC的中点,且BC⊥平面PAB,因为BC∥AB,BC 平面PAB,AB 平面PAB,所以BC∥平面PAB,所以F到平面PAB的距离等于C到平面PAB的距离,此时距离为BC=2,则,所以,所以.【点评】本题考查面面垂直的判定,以及向量法的应用,属于中档题.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源预览