【精品解析】四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高一下学期6月期末考试数学试题

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四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高一下学期6月期末考试数学试题
1.(2024高一下·龙马潭期末)设全集 ,集合 ,则 (  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】并集及其运算;补集及其运算;一元二次方程的解集
【解析】【解答】解:由题意得, ,所以A∪B={-1,1,2,3} ,
所以 .
故选:D
【分析】先求解方程求出集合B,再由集合的并集、补集运算即可得解.
2.(2024高一下·龙马潭期末)已知是第二象限角,
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为cosα=±=±,
又∵α是第二象限角,
∴cosα=-.
【分析】利用是第二象限角和同角三角函数基本关系式,从而得出的值.
3.(2024高一下·龙马潭期末)在平行四边形中,为边的中点,记,,则(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】平面向量减法运算;向量加法的三角形法则
【解析】【解答】解:如图所示,
故选:D.
【分析】结合图形和向量的线性运算法则即可求得 .
4.(2024高一下·龙马潭期末)如果函数的一个零点是,那么可以是(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】正弦函数的性质
【解析】【解答】解:因为函数的一个零点是,所以,
解得,当,.
故答案为:D.
【分析】由题意,可得,解方程即可求解.
5.(2024高一下·龙马潭期末)在中,内角,,所对应的边分别是,,,若的面积是,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】余弦定理
【解析】【解答】解:的面积为,
解得,则.
故答案为:A.
【分析】由题意,根据三角形面积公式,结合正余弦定理化简求值即可.
6.(2024高一下·龙马潭期末)已知,,,若,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示;简单的三角恒等变换;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:,,
若,则,解得,
因为,所以,
则.
故答案为:B.
【分析】利用向量平行的坐标表示结合倍角公式求出,再根据同角三角函数基本关系求,代入计算即可.
7.(2024高一下·龙马潭期末)如图,在四面体中,平面,则此四面体的外接球表面积为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体
【解析】【解答】解:将四面体补形成长方体,长方体的长 宽 高分别为、、,
则四面体的外接球为长方体的外接球,
因为长方体的外接球的直径等于长方体的体对角线长,
设外接球的半径为,
所以,
所以外接球表面积为.
故答案为:B.
【分析】将四面体补形成长方体,长方体的长 宽 高分别为、、,则长方体的外接球为四面体的外接球,再利用长方体外接球的直径为其体对角线,再结合勾股定理求出此四面体的外接球的直径,从而得出此四面体的外接球的半径长,再结合球的表面积公式得出此四面体的外接球表面积.
8.(2024高一下·龙马潭期末)已知的半径为1,直线PA与相切于点A,直线PB与交于B,C两点,D为BC的中点,若,则的最大值为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】平面向量数量积定义与物理意义;三角函数中的恒等变换应用;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:如图所示,,
由题意可知:,
由勾股定理可得,
当点位于直线异侧时或PB为直径时,
设,


因为,
所以,
当时,有最大值,
当点位于直线同侧时,设,


因为,
所以,
当时,有最大值,
综上可得,的最大值为.
故答案为:A.
【分析】由题意作出示意图,再进行分类讨论,再利用数量积的定义和三角恒等变换可得或,再结合和不等式的基本性质以及三角型函数求最值的方法,从而得出的最大值.
9.(2024高一下·龙马潭期末)已知复数z,下列说法正确的是(  )
A.若,则z为实数 B.若,则
C.若,则的最大值为2 D.若,则z为纯虚数
【答案】A,C
【知识点】复数的基本概念
【解析】【解答】解:对于选项A,设,则,
因为,即,即,所以z为实数,故A正确;
对于选项B,若,即,
化简可得,即,即,
当时,,,此时不一定满足,
当时,,,此时不一定满足,故B错误;
对于选项C,因为,所以,
所以,即表示以为圆心,以为半径的圆上的点,
且表示圆上的点到原点的距离,所以的最大值为2,故C正确;
对于选项D,因为,所以,
,即,
化简可得,则且,
此时可能为实数也可能为纯虚数,故D错误;
故选:AC
【分析】根据题意,由复数的运算以及其几何意义,对选项逐一判断,即可得到结果.
10.(2024高一下·龙马潭期末)已知,,满足,且,则下列选项中恒成立的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A,B,C
【知识点】利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:因为,且,所以,而b与0的大小关系不确定,
所以,,均恒成立,而与的大小关系不确定.
故答案为:ABC.
【分析】根据已知条件可得,b与0的大小关系不确定判断即可.
11.(2024高一下·龙马潭期末)如图,在中,,,,过中点的直线与线段交于点.将沿直线翻折至,且点在平面内的射影在线段上,连接交于点,是直线上异于的任意一点,则(  )
A.
B.
C.点的轨迹的长度为
D.直线与平面所成角的余弦值的最小值为
【答案】B,C,D
【知识点】与二面角有关的立体几何综合题
【解析】【解答】解:将沿直线翻折至,连接,如图所示:
故,又在平面内的射影在线段上,
所以平面,平面,所以,
,平面,平面
所以平面.
平面,平面,平面,

,且即为二面角的平面角
A、由题意可知,为与平面所成的线面角,
故由线面角最小可知,故A选项错误;
B、即为二面角的平面角,故由二面角最大可知,
故B选项正确;
C、恒成立,故的轨迹为以为直径的圆弧夹在内的部分,
易知其长度为,故C选项正确;
D、设,如图所示:
在中,,,
在中,,,
所以,设直线与平面所成角为,


当且仅当时取等号,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】先利用二面角的定义可得即为二面角的平面角,即可判断A、B;先由旋转,易判断出,可得轨迹为圆弧,即可判断C;利用线面角的定义可得求,,用表示,再结合三角恒等变换求出函数的最值即可判断D.
12.(2024高一下·龙马潭期末)一个水平放置的平面图形的直观图,它是底角为,腰和上底长均为的等腰梯形,则原平面图形的面积为   .
【答案】
【知识点】平面图形的直观图
【解析】【解答】在直观图等腰梯形,,且,如下图所示:
分别过点、作,,垂足分别为点、,
由题意可知,
所以,,同理可得,
因为,,,则四边形为矩形,
所以,,故,
将直观图还原为原图形如下图所示:
由题意可知,梯形为直角梯形,,,,
,,
因此,梯形的面积为.
故答案为:.
【分析】计算出梯形的下底的长,作出原图形,确定原图中梯形的上、下底的长以及梯形的高,利用梯形的面积公式可求得结果.
13.(2024高一下·龙马潭期末)已知,则   .
【答案】-7或
【知识点】两角和与差的正切公式;同角三角函数间的基本关系;运用诱导公式化简求值
【解析】【解答】因为,所以,所以或,
当时,,;
当时,,。
故答案为:-7或。
【分析】利用结合诱导公式得出的值,再利用同角三角函数基本关系式得出的值,再利用分类讨论的方法结合同角三角函数基本关系式得出的值,再结合两角差的正切公式得出的值。
14.(2024高一下·龙马潭期末)已知将函数 的图象向左平移 个单位长度后得到 的图象,则 在 上的值域为   .
【答案】
【知识点】正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】 ,向左平移 个单位长度后得到 的图象,则 , , , ,则 在 上的值域为 .
【分析】先利用三角变换化简函数f(x),利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换求得g(x)的解析式,再结合正弦函数的定义域和值域,即可求得g(x)在给定区间上的值域.
15.(2024高一下·龙马潭期末)已知,,与的夹角为.
(1)求;
(2)当为何值时,.
【答案】(1)解:,,与的夹角为,
则;
(2)解:若,

,解得.
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【分析】(1)利用平面向量数量积的运算性质求的值即可;
(2)由题意可得,利用平面向量数量积的运算性质求实数的值即可.
(1)解:因为,,与的夹角为,
则,
所以,.
(2)解:因为,则
,解得.
16.(2024高一下·龙马潭期末)已知.
(1)化简;
(2)已知,求的值.
【答案】(1)解:
(2)解:因为,所以,

【知识点】同角三角函数基本关系的运用;运用诱导公式化简求值
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合诱导公式和同角三角函数基本关系式,进而化简。
(2)因为 ,结合(1)得出的值,再结合同角三角函数基本关系式,进而求出的值。
17.(2024高一下·龙马潭期末)已知函数的一段图象过点,如图所示.
(1)求函数的表达式;
(2)将函数的图象向右平移个单位,得函数的图象,求在区间上的值域;
(3)若,求的值.
【答案】(1)解:由图可知:,则,易知函数在处最大值,
又因为图象经过,所以,
所以,解得,又因为,所以,
又因为函数经过,所以,解得,
则函数的表达式为;
(2)解:由题意得,,
因为,所以,
所以,所以,
则在区间上的值域为;
(3)解:由题意可得:,即,
又因为,所以,
因为,所以,所以,
则.
【知识点】简单的三角恒等变换;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【分析】(1)由图求函数的周期,根据最小正周期公式求的值,将特殊点代入解析式中,求出,的值,确定函数解析式即可;
(2)根据正弦型函数的图象变换特点可以求出的解析式,由,可得,求的值域即可;
(3)根据可求出,由此求出,进而得到的值.
(1)由图知,,则.
由图可得,在处最大值,
又因为图象经过,故,
所以,故,
又因为,所以,
函数又经过,故,得.
所以函数的表达式为.
(2)由题意得,,
因为,所以,
则,所以,
所以在区间上的值域为.
(3)因为,
所以,即,
又因为,所以,
由,所以.
所以,
所以.
18.(2024高一下·龙马潭期末)如图,在三棱锥中,平面平面,,为的中点.
(1)证明:;
(2)若是边长为1的等边三角形,点在棱上,,且二面角的大小为,求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明:因为,O是中点,
所以,
因为平面,平面平面,
且平面平面,
所以平面,
因为平面,
所以.
(2)解:[方法一]:通性通法—坐标法
如图所示,以O为坐标原点,为轴,为y轴,
垂直且过O的直线为x轴,建立空间直角坐标系,
则,
设,
所以,
设为平面的法向量,
由,
可得平面的一个法向量为,
又因为平面的一个法向量为,
所以,
解得,
又因为点C到平面的距离为,
所以,
所以三棱锥的体积为.
[方法二]【最优解】:作出二面角的平面角
如图所示,作,垂足为点G,
作,垂足为点F,连结,
则,
因为平面,
所以平面,
则为二面角的平面角,
因为,
所以,
由已知可得,
故,
又因为,
所以,
又因为,
所以
[方法三]:三面角公式
考虑三面角,记为,为,,
记二面角为,
由题意,得,
对使用三面角的余弦公式,可得,
化简可得,①
使用三面角的正弦公式,可得,
化简可得,②
将①②两式平方后相加,可得,
则,
所以,
如图可知,
则,
根据三角形相似知,点G为的三等分点,
可得,
结合的正切值,
可得,
则可得三棱锥的体积为.
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;用空间向量研究二面角;相似三角形的性质;同角三角函数间的基本关系;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)利用等腰三角形三线合一得出线线垂直,再利用面面垂直的性质定理证出线线垂直,即证出.
(2)利用三种方法求解.
方法一:通性通法—坐标法
利用已知条件建立空间直角坐标系,则得出点的坐标和向量的坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而得出平面的法向量和平面的一个法向量,再利用数量积求向量夹角公式和已知条件得出m的值,再利用点C到平面的距离和三棱锥的体积公式以及等体积法,从而得出三棱锥的体积.
方法二:作出二面角的平面角
利用中位线定理得出线线平行,再利用平面得出平面,从而得出为二面角的平面角,再利用得出,再结合已知条件和三棱锥的体积公式,从而得出三棱锥的体积.
方法三:三面角公式
使用三面角的余弦公式和平方法以及同角三角函数基本关系式,从而得出二面角的平面角的正切值,再根据三角形相似知,点G为的三等分点,从而得出BG的长,再结合二面角的正切值得出EG、OA的长,再利用三棱锥体积公式,从而得出三棱锥的体积.
19.(2024高一下·龙马潭期末)已知为坐标原点,对于函数,称向量为函数的伴随向量,同时称函数为向量的伴随函数.
(1)设函数,试求的伴随向量的坐标;
(2)记向量的伴随函数为,当且时,求的值;
(3)设向量,的伴随函数为,的伴随函数为,记函数,求在上的最大值.
【答案】(1)解:,
则;
(2)解:由题意可得:,
当时,,
当时,,所以,
则;
(3)解:易知,,

因为,,所以,
令,
问题转化为函数的最值问题,
因为函数的对称轴为,
所以当,即时,的最大值在处取得,最大值为;
当,即时,的最大值在处取得,
最大值为;
当,即时,的最大值在处取得,最大值为;
综上,在上的最大值为.
【知识点】函数的最大(小)值;简单的三角恒等变换;含三角函数的复合函数的值域与最值;辅助角公式
【解析】【分析】(1)化简的解析式,求伴随向量即可;
(2)先求得,由求得,进而求得,再求即可;
(3)先求得,然后根据三角函数的值域与二次函数最值分类讨论求解即可.
(1)解:

所以.
(2)解:依题意,
由得,
因为,
所以,
所以.
(3)解:由题知,,
所以
因为,,
所以,,
令,
所以,问题转化为函数的最值问题.
因为函数的对称轴为,
所以,当,即时,的最大值在处取得,为;
当,即时,的最大值在处取得,为;
当,即时,的最大值在处取得,为;
综上,在上的最大值为.
1 / 1四川省泸州市龙马潭区2023-2024学年高一下学期6月期末考试数学试题
1.(2024高一下·龙马潭期末)设全集 ,集合 ,则 (  )
A. B. C. D.
2.(2024高一下·龙马潭期末)已知是第二象限角,
A. B. C. D.
3.(2024高一下·龙马潭期末)在平行四边形中,为边的中点,记,,则(  )
A. B.
C. D.
4.(2024高一下·龙马潭期末)如果函数的一个零点是,那么可以是(  )
A. B. C. D.
5.(2024高一下·龙马潭期末)在中,内角,,所对应的边分别是,,,若的面积是,则(  )
A. B. C. D.
6.(2024高一下·龙马潭期末)已知,,,若,则(  )
A. B. C. D.
7.(2024高一下·龙马潭期末)如图,在四面体中,平面,则此四面体的外接球表面积为(  )
A. B. C. D.
8.(2024高一下·龙马潭期末)已知的半径为1,直线PA与相切于点A,直线PB与交于B,C两点,D为BC的中点,若,则的最大值为(  )
A. B. C. D.
9.(2024高一下·龙马潭期末)已知复数z,下列说法正确的是(  )
A.若,则z为实数 B.若,则
C.若,则的最大值为2 D.若,则z为纯虚数
10.(2024高一下·龙马潭期末)已知,,满足,且,则下列选项中恒成立的是(  )
A. B. C. D.
11.(2024高一下·龙马潭期末)如图,在中,,,,过中点的直线与线段交于点.将沿直线翻折至,且点在平面内的射影在线段上,连接交于点,是直线上异于的任意一点,则(  )
A.
B.
C.点的轨迹的长度为
D.直线与平面所成角的余弦值的最小值为
12.(2024高一下·龙马潭期末)一个水平放置的平面图形的直观图,它是底角为,腰和上底长均为的等腰梯形,则原平面图形的面积为   .
13.(2024高一下·龙马潭期末)已知,则   .
14.(2024高一下·龙马潭期末)已知将函数 的图象向左平移 个单位长度后得到 的图象,则 在 上的值域为   .
15.(2024高一下·龙马潭期末)已知,,与的夹角为.
(1)求;
(2)当为何值时,.
16.(2024高一下·龙马潭期末)已知.
(1)化简;
(2)已知,求的值.
17.(2024高一下·龙马潭期末)已知函数的一段图象过点,如图所示.
(1)求函数的表达式;
(2)将函数的图象向右平移个单位,得函数的图象,求在区间上的值域;
(3)若,求的值.
18.(2024高一下·龙马潭期末)如图,在三棱锥中,平面平面,,为的中点.
(1)证明:;
(2)若是边长为1的等边三角形,点在棱上,,且二面角的大小为,求三棱锥的体积.
19.(2024高一下·龙马潭期末)已知为坐标原点,对于函数,称向量为函数的伴随向量,同时称函数为向量的伴随函数.
(1)设函数,试求的伴随向量的坐标;
(2)记向量的伴随函数为,当且时,求的值;
(3)设向量,的伴随函数为,的伴随函数为,记函数,求在上的最大值.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】并集及其运算;补集及其运算;一元二次方程的解集
【解析】【解答】解:由题意得, ,所以A∪B={-1,1,2,3} ,
所以 .
故选:D
【分析】先求解方程求出集合B,再由集合的并集、补集运算即可得解.
2.【答案】A
【知识点】同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:因为cosα=±=±,
又∵α是第二象限角,
∴cosα=-.
【分析】利用是第二象限角和同角三角函数基本关系式,从而得出的值.
3.【答案】D
【知识点】平面向量减法运算;向量加法的三角形法则
【解析】【解答】解:如图所示,
故选:D.
【分析】结合图形和向量的线性运算法则即可求得 .
4.【答案】D
【知识点】正弦函数的性质
【解析】【解答】解:因为函数的一个零点是,所以,
解得,当,.
故答案为:D.
【分析】由题意,可得,解方程即可求解.
5.【答案】A
【知识点】余弦定理
【解析】【解答】解:的面积为,
解得,则.
故答案为:A.
【分析】由题意,根据三角形面积公式,结合正余弦定理化简求值即可.
6.【答案】B
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示;简单的三角恒等变换;同角三角函数间的基本关系
【解析】【解答】解:,,
若,则,解得,
因为,所以,
则.
故答案为:B.
【分析】利用向量平行的坐标表示结合倍角公式求出,再根据同角三角函数基本关系求,代入计算即可.
7.【答案】B
【知识点】球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体
【解析】【解答】解:将四面体补形成长方体,长方体的长 宽 高分别为、、,
则四面体的外接球为长方体的外接球,
因为长方体的外接球的直径等于长方体的体对角线长,
设外接球的半径为,
所以,
所以外接球表面积为.
故答案为:B.
【分析】将四面体补形成长方体,长方体的长 宽 高分别为、、,则长方体的外接球为四面体的外接球,再利用长方体外接球的直径为其体对角线,再结合勾股定理求出此四面体的外接球的直径,从而得出此四面体的外接球的半径长,再结合球的表面积公式得出此四面体的外接球表面积.
8.【答案】A
【知识点】平面向量数量积定义与物理意义;三角函数中的恒等变换应用;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:如图所示,,
由题意可知:,
由勾股定理可得,
当点位于直线异侧时或PB为直径时,
设,


因为,
所以,
当时,有最大值,
当点位于直线同侧时,设,


因为,
所以,
当时,有最大值,
综上可得,的最大值为.
故答案为:A.
【分析】由题意作出示意图,再进行分类讨论,再利用数量积的定义和三角恒等变换可得或,再结合和不等式的基本性质以及三角型函数求最值的方法,从而得出的最大值.
9.【答案】A,C
【知识点】复数的基本概念
【解析】【解答】解:对于选项A,设,则,
因为,即,即,所以z为实数,故A正确;
对于选项B,若,即,
化简可得,即,即,
当时,,,此时不一定满足,
当时,,,此时不一定满足,故B错误;
对于选项C,因为,所以,
所以,即表示以为圆心,以为半径的圆上的点,
且表示圆上的点到原点的距离,所以的最大值为2,故C正确;
对于选项D,因为,所以,
,即,
化简可得,则且,
此时可能为实数也可能为纯虚数,故D错误;
故选:AC
【分析】根据题意,由复数的运算以及其几何意义,对选项逐一判断,即可得到结果.
10.【答案】A,B,C
【知识点】利用不等式的性质比较数(式)的大小
【解析】【解答】解:因为,且,所以,而b与0的大小关系不确定,
所以,,均恒成立,而与的大小关系不确定.
故答案为:ABC.
【分析】根据已知条件可得,b与0的大小关系不确定判断即可.
11.【答案】B,C,D
【知识点】与二面角有关的立体几何综合题
【解析】【解答】解:将沿直线翻折至,连接,如图所示:
故,又在平面内的射影在线段上,
所以平面,平面,所以,
,平面,平面
所以平面.
平面,平面,平面,

,且即为二面角的平面角
A、由题意可知,为与平面所成的线面角,
故由线面角最小可知,故A选项错误;
B、即为二面角的平面角,故由二面角最大可知,
故B选项正确;
C、恒成立,故的轨迹为以为直径的圆弧夹在内的部分,
易知其长度为,故C选项正确;
D、设,如图所示:
在中,,,
在中,,,
所以,设直线与平面所成角为,


当且仅当时取等号,故D正确.
故答案为:BCD.
【分析】先利用二面角的定义可得即为二面角的平面角,即可判断A、B;先由旋转,易判断出,可得轨迹为圆弧,即可判断C;利用线面角的定义可得求,,用表示,再结合三角恒等变换求出函数的最值即可判断D.
12.【答案】
【知识点】平面图形的直观图
【解析】【解答】在直观图等腰梯形,,且,如下图所示:
分别过点、作,,垂足分别为点、,
由题意可知,
所以,,同理可得,
因为,,,则四边形为矩形,
所以,,故,
将直观图还原为原图形如下图所示:
由题意可知,梯形为直角梯形,,,,
,,
因此,梯形的面积为.
故答案为:.
【分析】计算出梯形的下底的长,作出原图形,确定原图中梯形的上、下底的长以及梯形的高,利用梯形的面积公式可求得结果.
13.【答案】-7或
【知识点】两角和与差的正切公式;同角三角函数间的基本关系;运用诱导公式化简求值
【解析】【解答】因为,所以,所以或,
当时,,;
当时,,。
故答案为:-7或。
【分析】利用结合诱导公式得出的值,再利用同角三角函数基本关系式得出的值,再利用分类讨论的方法结合同角三角函数基本关系式得出的值,再结合两角差的正切公式得出的值。
14.【答案】
【知识点】正弦函数的性质;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换
【解析】【解答】 ,向左平移 个单位长度后得到 的图象,则 , , , ,则 在 上的值域为 .
【分析】先利用三角变换化简函数f(x),利用函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换求得g(x)的解析式,再结合正弦函数的定义域和值域,即可求得g(x)在给定区间上的值域.
15.【答案】(1)解:,,与的夹角为,
则;
(2)解:若,

,解得.
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【分析】(1)利用平面向量数量积的运算性质求的值即可;
(2)由题意可得,利用平面向量数量积的运算性质求实数的值即可.
(1)解:因为,,与的夹角为,
则,
所以,.
(2)解:因为,则
,解得.
16.【答案】(1)解:
(2)解:因为,所以,

【知识点】同角三角函数基本关系的运用;运用诱导公式化简求值
【解析】【分析】(1)利用已知条件结合诱导公式和同角三角函数基本关系式,进而化简。
(2)因为 ,结合(1)得出的值,再结合同角三角函数基本关系式,进而求出的值。
17.【答案】(1)解:由图可知:,则,易知函数在处最大值,
又因为图象经过,所以,
所以,解得,又因为,所以,
又因为函数经过,所以,解得,
则函数的表达式为;
(2)解:由题意得,,
因为,所以,
所以,所以,
则在区间上的值域为;
(3)解:由题意可得:,即,
又因为,所以,
因为,所以,所以,
则.
【知识点】简单的三角恒等变换;函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【分析】(1)由图求函数的周期,根据最小正周期公式求的值,将特殊点代入解析式中,求出,的值,确定函数解析式即可;
(2)根据正弦型函数的图象变换特点可以求出的解析式,由,可得,求的值域即可;
(3)根据可求出,由此求出,进而得到的值.
(1)由图知,,则.
由图可得,在处最大值,
又因为图象经过,故,
所以,故,
又因为,所以,
函数又经过,故,得.
所以函数的表达式为.
(2)由题意得,,
因为,所以,
则,所以,
所以在区间上的值域为.
(3)因为,
所以,即,
又因为,所以,
由,所以.
所以,
所以.
18.【答案】(1)证明:因为,O是中点,
所以,
因为平面,平面平面,
且平面平面,
所以平面,
因为平面,
所以.
(2)解:[方法一]:通性通法—坐标法
如图所示,以O为坐标原点,为轴,为y轴,
垂直且过O的直线为x轴,建立空间直角坐标系,
则,
设,
所以,
设为平面的法向量,
由,
可得平面的一个法向量为,
又因为平面的一个法向量为,
所以,
解得,
又因为点C到平面的距离为,
所以,
所以三棱锥的体积为.
[方法二]【最优解】:作出二面角的平面角
如图所示,作,垂足为点G,
作,垂足为点F,连结,
则,
因为平面,
所以平面,
则为二面角的平面角,
因为,
所以,
由已知可得,
故,
又因为,
所以,
又因为,
所以
[方法三]:三面角公式
考虑三面角,记为,为,,
记二面角为,
由题意,得,
对使用三面角的余弦公式,可得,
化简可得,①
使用三面角的正弦公式,可得,
化简可得,②
将①②两式平方后相加,可得,
则,
所以,
如图可知,
则,
根据三角形相似知,点G为的三等分点,
可得,
结合的正切值,
可得,
则可得三棱锥的体积为.
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;用空间向量研究二面角;相似三角形的性质;同角三角函数间的基本关系;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)利用等腰三角形三线合一得出线线垂直,再利用面面垂直的性质定理证出线线垂直,即证出.
(2)利用三种方法求解.
方法一:通性通法—坐标法
利用已知条件建立空间直角坐标系,则得出点的坐标和向量的坐标,再利用两向量垂直数量积为0的等价关系和数量积的坐标表示,从而得出平面的法向量和平面的一个法向量,再利用数量积求向量夹角公式和已知条件得出m的值,再利用点C到平面的距离和三棱锥的体积公式以及等体积法,从而得出三棱锥的体积.
方法二:作出二面角的平面角
利用中位线定理得出线线平行,再利用平面得出平面,从而得出为二面角的平面角,再利用得出,再结合已知条件和三棱锥的体积公式,从而得出三棱锥的体积.
方法三:三面角公式
使用三面角的余弦公式和平方法以及同角三角函数基本关系式,从而得出二面角的平面角的正切值,再根据三角形相似知,点G为的三等分点,从而得出BG的长,再结合二面角的正切值得出EG、OA的长,再利用三棱锥体积公式,从而得出三棱锥的体积.
19.【答案】(1)解:,
则;
(2)解:由题意可得:,
当时,,
当时,,所以,
则;
(3)解:易知,,

因为,,所以,
令,
问题转化为函数的最值问题,
因为函数的对称轴为,
所以当,即时,的最大值在处取得,最大值为;
当,即时,的最大值在处取得,
最大值为;
当,即时,的最大值在处取得,最大值为;
综上,在上的最大值为.
【知识点】函数的最大(小)值;简单的三角恒等变换;含三角函数的复合函数的值域与最值;辅助角公式
【解析】【分析】(1)化简的解析式,求伴随向量即可;
(2)先求得,由求得,进而求得,再求即可;
(3)先求得,然后根据三角函数的值域与二次函数最值分类讨论求解即可.
(1)解:

所以.
(2)解:依题意,
由得,
因为,
所以,
所以.
(3)解:由题知,,
所以
因为,,
所以,,
令,
所以,问题转化为函数的最值问题.
因为函数的对称轴为,
所以,当,即时,的最大值在处取得,为;
当,即时,的最大值在处取得,为;
当,即时,的最大值在处取得,为;
综上,在上的最大值为.
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