浙江省杭州学军中学2023-2024高一下学期统测适应性考试数学试卷

浙江省杭州学军中学2023-2024学年高一下学期统测适应性考试数学试卷
1.(2024高一下·杭州期末)设集合A={0,1,2},B={x|1<x≤2},则A∩B=(  )
A.{1,2} B.{2} C.{0} D.{0,1,2}
【答案】B
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解: 集合 ,1, , ,

故答案为:B.
【分析】利用交集定义直接求解.
2.(2024高一下·杭州期末)已知复数在复平面内对应的点是,则(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:∵复数z在复平面内对应的点是,∴,
∴.
故选:B.
【分析】首先根据复数z在复平面内对应的点是,可得,再利用复数的四则运算求解.
3.(2024高一下·杭州期末)密位制是度量角的一种方法.把一周角等分为份,每一份叫做1密位的角.以密位作为角的度量单位,这种度量角的单位制,叫做角的密位制.在角的密位制中,采用四个数码表示角的大小,单位名称密位二字可以省去不写.密位的写法是在百位数与十位数字之间画一条短线,如7密位写成“”,密位写成“”.1周角等于密位,记作1周角,1直角.如果一个半径为的扇形,它的面积为,则其圆心角用密位制表示为(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】设扇形所对的圆心角为,所对的密位为,
则,解得,
由题意可得,解得,
所以该扇形圆心角用密位制表示为.
故答案为:B.
【分析】
根据扇形面积公式求得圆心角,结合密位制定义即可求解.
4.(2024高一下·杭州期末)已知、是不重合的两条直线,、是不重合的两个平面,则下列结论正确的是(  )
A.若,,,则
B.若,,,则
C.若,,,则
D.若,,则
【答案】A
【知识点】空间中直线与平面之间的位置关系;平面与平面之间的位置关系;直线与平面平行的判定
【解析】【解答】解:A、若,,则,因为,,所以,故A正确;
B、若,,,则,或与异面,故B错误;
C、 若,,, 但不垂直,故C错误;
D、 若,, 则垂直平面无数条直线,但无法判断,故D错误.
故答案为:A.
【分析】根据线面平行的判定定理即可判断A;根据线线位置关系、面面垂直的判定定理以及线面垂直的判定定理即可判断BCD.
5.(2024高一下·杭州期末)已知,,…,是单位平面向量,若对任意的,都有,则n的最大值为(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【知识点】平面向量数量积定义与物理意义
【解析】【解答】设单位向量的夹角为,
因为,则
可得,可得,
所以正整数的最大值为,
故答案为:C.
【分析】
根据数量积求单位向量的夹角最小时,再利用向量数量积的定义求出此时的值即可.
6.(2024高一下·杭州期末)已知的三个内角A、B、C满足,当的值最大时,的值为(  )
A.2 B.1 C. D.
【答案】C
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;正弦定理;余弦定理
【解析】【解答】解:由,根据正弦定理可得,即,
则,
当且仅当,即时等号成立,则,
即当的值最大时,.
故答案为:C.
【分析】由题意,利用正弦定理、余弦定理结合基本不等式求出的最小值,再根据同角三角函数基本关系求的最大值以及成立的条件即可.
7.(2024高一下·杭州期末)如图,在三棱锥中,,二面角的正切值是,则三棱锥外接球的表面积是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】棱柱的结构特征;球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;二面角的平面角及求法
【解析】【解答】解:设是的中点,连接,如图所示:
因为,所以,
则是二面角的平面角,即,
由,解得,
在中,,
在中,,
在中,由余弦定理可得,
则,且,可知 两两垂直.
将三棱锥补形成正方体,如图所示:
则正方体的边长为2,体对角线长为,即正方体外接球的半径,
则外接球的表面积为.
故答案为:A.
【分析】做辅助线,利用二面角的正切值求得,由此判断出,且两两垂直,将三棱锥补形成正方体,求正方体的外接球半径,即可求外接球的表面积.
8.(2024高一下·杭州期末)已知函数,则下列结论正确的是(  )
A.函数有两个零点
B.若函数有四个零点,则
C.若关于的方程有四个不等实根,则
D.若关于的方程有8个不等实根,则
【答案】D
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的图象;指数函数的图象变换;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:易知函数的图象关于直线对称,
二次函数的图象开口向下,且关于直线对称,
A、令,即,同一直角坐标系中作出函数图象,如图所示:
由图可知:函数图象与直线有3个公共点,即函数有3个零点,故A错误;
B、令,即 ,如图所示:
由图可知:当时,函数的图象与直线有4个公共点,
则函数有四个零点,,故B错误;
C、不妨设,则,所有,故C错误;
D、令,由B可知:当且仅当时,方程有4个不等实根,
要使关于的方程有8个不等实根,
则当且仅当方程在上有2个不相等的实数根,
令这两个实根为,,则,,
可得,且,则,当且仅当时,的两根相等,不符合题意,则的取值范围是,故D正确.
故答案为:D
【分析】由题意分析函数的图像的对称性,作出函数图象,函数的零点即为函数的图象与直线交点的横坐标,数形结合即可判断A;函数的零点,即为函数的图象与直线交点的横坐标,结合图象即可判断B;根据对称性分析求解即可判断C;分析可知当且仅当时,方程有4个不等实根,设的根,利用韦达定理分析求解即可判断D.
9.(2024高一下·杭州期末)下列说法正确的是(  )
A.若的终边经过,,则
B.
C.若,则为第一或第四象限角
D.若角和角的终边关于轴对称,则
【答案】B,D
【知识点】任意角三角函数的定义;三角函数值的符号;运用诱导公式化简求值
【解析】【解答】解:A、 若的终边经过,,则,
当 时,,
当时,,故A错误;
B、,故B正确;
C、若,的终边在第一或第四象限或轴非负半轴,故C错误;
D、 若角和角的终边关于轴对称,则 ,故D正确.
故答案为:BD
【分析】根据任意角三角函数定义求值即可判断A;利用诱导公式运算求解即可判断B;根据三角函数在坐标轴上的符号即可判断C;根据对称性结合诱导公式分析即可判断D.
10.(2024高一下·杭州期末)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,下列说法正确的是(  )
A.若A>B,则
B.若,则有两解
C.若,则为锐角三角形
D.若,则为等腰三角形或直角三角形
【答案】A,C,D
【知识点】正弦定理;余弦定理;三角形的形状判断
【解析】【解答】解:A、若,函数在上单调递减,则,故A正确;
B、若,由正弦定理,可得,则无解,故B错误;
C、若,则,即为锐角三角形,故C正确;
D、若,由正弦定理可得,
则,即,
由正弦定理可得,整理可得,即b=a或,
则三角形为等腰三角形或直角三角形,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】由题意,结合余弦函数的单调性即可判断A;由正弦定理运算求解即可判断B;由余弦值的性质分析即可判断C;利用正弦定理结合三角恒等变换整理可得,推得三角形为等腰三角形或直角三角形即可判断D.
11.(2024高一下·杭州期末)如图,点是棱长为2的正方体的表面上一个动点,是线段的中点,则(  )
A.若点满足,则动点的轨迹长度为
B.当点在棱上时,的最小值为
C.当直线AP与AB所成的角为时,点的轨迹长度为
D.当在底面上运动,且满足平面时,线段PF长度最大值为
【答案】A,C,D
【知识点】棱柱的结构特征;多面体和旋转体表面上的最短距离问题;空间中直线与直线之间的位置关系;直线与平面平行的判定
【解析】【解答】解:A、易知,,则平面,
因为平面,所以动点的轨迹为矩形,则动点的轨迹长度为矩形的周长,即动点的轨迹长度为,故正确;
B、以为轴将平面顺时针旋转,如图所示:
则,即的最小值为 ,故B错误;
C、连接AC,,以B为圆心,为半径画弧,如图1所示:
当点在线段和弧上时,直线与所成的角为,
且,
弧长度,所以点的轨迹长度为,故C正确;
D、取的中点分别为,
连接,如图2所示:
因为平面平面,故平面,
同理可得:平面;
且平面,故平面平面;
又因为,
故平面与平面是同一个平面,则点的轨迹为线段:
在三角形中,
则,可知三角形是以为直角的直角三角形;
所以线段PF长度最大值为,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】易知平面,可得动点P的轨迹为矩形,即可得周长判断A;以为轴将平面顺时针旋转,结合平面几何性质分析即可判断B;当点在线段和弧上时,直线与所成的角为,进而求其轨迹长度即可判断C;根据面面平行的判定定理可求出点在底面上的轨迹为三角形,求解即可判断D.
12.(2024高一下·杭州期末)在平面斜坐标系中,,平面上任一点关于斜坐标系的斜坐标是这样定义的:若(其中,分别为,轴方向相同的单位向量),则的坐标为,若关于斜坐标系的坐标为,则   
【答案】
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:易知,,且,
因为关于斜坐标系的坐标为,所以,
则.
故答案为:.
【分析】由题意,结合向量的数量积定义以及向量的模长公式求解即可.
13.(2024高一下·杭州期末)已知函数(,)的图象向右平移个单位长度后,所得函数在上至少存在两个最值点,则实数的取值范围是   .
【答案】
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:函数的图象向右平移个单位长度,可得
当,即时,在上至少存在两个最值点,满足题意;
当时,因为,可得,
则(),解得(),
当时,解集为,不符合题意;
当时,解得;当时,解得,
综上,实数的取值范围是.
故答案为:.
【分析】根据三角函数图象的平移变换可得,再分和两种情况,结合正弦函数的最值和周期性分析求解即可.
14.(2024高一下·杭州期末)在锐角中,,它的面积为10,,,分别在、上,且满足,对任意,恒成立,则   .
【答案】
【知识点】平面向量的线性运算;平面向量的数量积运算;正弦定理
【解析】【解答】解:易知,解得,
设表示直线上一点到点的向量,则则表示直线上一点到点 的距离,由对任意恒成立,可得,
同理可得,
因为,,所以,
由,可得,
因为为锐角,所以是锐角,所以是钝角,
则,
故.
故答案为:.
【分析】由题意,根据三角形面积分析可得,再根据向量分析可知,,根据面积关系可得,,即可求的值.
15.(2024高一下·杭州期末)已知向量,,.
(1)若,求x的值;
(2)记,若对于任意,而恒成立,求实数的最小值.
【答案】(1)解:因为,所以,则

因为,所以,
又因为,
所以,
解得;
(2)解:+,
因为,
所以,
则,
若恒成立,则

即,则
实数的最小值.
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示;平面向量数量积坐标表示的应用;三角函数的化简求值;函数y=Acos(ωx+φ)的图象与性质;辅助角公式
【解析】【分析】(1)根据向量平行的坐标表示,结合和诱导公式分析求解即可;
(2)利用向量的数量积运算和三角恒等变换求得解析式,再由恒成立,求在的最值,根据恒成立问题分析求解即可.
16.(2024高一下·杭州期末)已知的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,.
(1)求角B;
(2)若外接圆的周长为,求周长的取值范围.
【答案】(1)解:由,根据正弦定理可得,
整理可得,由余弦定理可得,
因为,所以;
(2)解:的外接圆周长为,则外接圆直径为,
由(1)知,由正弦定理可得,
由余弦定理可得,则,
整理可得,当且仅当时等号成立,
又因为,所以,
则的周长的取值范围为.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(1)由题意,根据正弦定理进、余弦定理化简求解即可;
(2)利用(1)的结论,由正弦定理可得b,再利用余弦定理结合基本不等式求解即可.
17.(2024高一下·杭州期末)已知函数.
(1)证明:的定义域与值域相同.
(2)若,求m的取值范围.
【答案】(1)证明:由得,
所以的定义域为

因为在上单调递增,
所以,所以的值域为,
所以的定义域与值域相同.
(2)解:由(1)知在上单调递增,
所以当时,.
设,
当,即时,取得最小值,且最小值为.
因为,
所以,即m的取值范围为.
【知识点】函数恒成立问题;对数函数的图象与性质
【解析】【分析】(1)根据对数函数的真数为非负数可得:解出x即可求得函数的定义域,然后再结合对数函数的单调性即可求得的值域;
(2)设,则,然后分别求得即可求解.
18.(2024高一下·杭州期末)已知正方形和矩形所在的平面互相垂直,,,点在线段上.
(1)若为的中点,求证:平面;
(2)求二面角的正切值;
(3)证明:存在点,使得平面,并求的值.
【答案】(1)证明:设,连接,如图所示:
由题意可知:为中点,
在矩形中,为的中点,则且,
可得为平行四边形,则,
且平面,平面,所以平面;
(2)解:在平面中,过作于,连接,如图所示:
因为正方形和矩形所在的平面互相垂直,
且,平面平面,平面,
可得平面,平面,则,
且,,平面,
所以平面,平面,可得,
且,平面,所以平面,
又平面,所以,可知是二面角的平面角,
因为,,则,
可得,
在中,,,则,
则二面角的正切值为;
(3)证明:连接交于点,如图所示:
因为是正方形,所以,
又正方形和矩形所在的平面互相垂直,
平面平面,平面,
则平面,平面,可得,
当时,,平面,所以平面,
此时,,,则,
又,所以,则,则,
所以,又,所以,则,
可得,则.
【知识点】空间中直线与平面之间的位置关系;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定;直线与平面垂直的性质
【解析】【分析】(1)设,连接,可得,根据线面平行的判定定理证明即可;
(2)在平面中过作于,连接,分析可知是二面角的平面角求解即可;
(3)连接交于点,由面面垂直的性质得到平面,可证平面,求的值即可.
19.(2024高一下·杭州期末)已知函数的定义域为,若存在常数,使得对内的任意,,都有,则称是“利普希兹条件函数”.
(1)判断函数是否为“利普希兹条件函数”,并说明理由;
(2)若函数是周期为2的“利普希兹条件函数”,证明:对定义域内任意的,均有.
【答案】(1)解:由题知,函数的定义域为,
则,
所以函数是“利普希兹条件函数”;
因为函数的定义域为,
则,
所以函数是“利普希兹条件函数”;
(2)证明:若,
当,则;
若,设,


所以对任意的,都有,
因为函数是周期为的周期函数,
所以对任意的,都存在,使得,,
所以,
综上可得对定义域内任意的,均有.
【知识点】抽象函数及其应用;函数的周期性
【解析】【分析】(1)根据所给定义证明即可;
(2)根据题意证明,再结合周期性可得.
浙江省杭州学军中学2023-2024学年高一下学期统测适应性考试数学试卷
1.(2024高一下·杭州期末)设集合A={0,1,2},B={x|1<x≤2},则A∩B=(  )
A.{1,2} B.{2} C.{0} D.{0,1,2}
2.(2024高一下·杭州期末)已知复数在复平面内对应的点是,则(  )
A. B. C. D.
3.(2024高一下·杭州期末)密位制是度量角的一种方法.把一周角等分为份,每一份叫做1密位的角.以密位作为角的度量单位,这种度量角的单位制,叫做角的密位制.在角的密位制中,采用四个数码表示角的大小,单位名称密位二字可以省去不写.密位的写法是在百位数与十位数字之间画一条短线,如7密位写成“”,密位写成“”.1周角等于密位,记作1周角,1直角.如果一个半径为的扇形,它的面积为,则其圆心角用密位制表示为(  )
A. B. C. D.
4.(2024高一下·杭州期末)已知、是不重合的两条直线,、是不重合的两个平面,则下列结论正确的是(  )
A.若,,,则
B.若,,,则
C.若,,,则
D.若,,则
5.(2024高一下·杭州期末)已知,,…,是单位平面向量,若对任意的,都有,则n的最大值为(  )
A.3 B.4 C.5 D.6
6.(2024高一下·杭州期末)已知的三个内角A、B、C满足,当的值最大时,的值为(  )
A.2 B.1 C. D.
7.(2024高一下·杭州期末)如图,在三棱锥中,,二面角的正切值是,则三棱锥外接球的表面积是(  )
A. B. C. D.
8.(2024高一下·杭州期末)已知函数,则下列结论正确的是(  )
A.函数有两个零点
B.若函数有四个零点,则
C.若关于的方程有四个不等实根,则
D.若关于的方程有8个不等实根,则
9.(2024高一下·杭州期末)下列说法正确的是(  )
A.若的终边经过,,则
B.
C.若,则为第一或第四象限角
D.若角和角的终边关于轴对称,则
10.(2024高一下·杭州期末)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,下列说法正确的是(  )
A.若A>B,则
B.若,则有两解
C.若,则为锐角三角形
D.若,则为等腰三角形或直角三角形
11.(2024高一下·杭州期末)如图,点是棱长为2的正方体的表面上一个动点,是线段的中点,则(  )
A.若点满足,则动点的轨迹长度为
B.当点在棱上时,的最小值为
C.当直线AP与AB所成的角为时,点的轨迹长度为
D.当在底面上运动,且满足平面时,线段PF长度最大值为
12.(2024高一下·杭州期末)在平面斜坐标系中,,平面上任一点关于斜坐标系的斜坐标是这样定义的:若(其中,分别为,轴方向相同的单位向量),则的坐标为,若关于斜坐标系的坐标为,则   
13.(2024高一下·杭州期末)已知函数(,)的图象向右平移个单位长度后,所得函数在上至少存在两个最值点,则实数的取值范围是   .
14.(2024高一下·杭州期末)在锐角中,,它的面积为10,,,分别在、上,且满足,对任意,恒成立,则   .
15.(2024高一下·杭州期末)已知向量,,.
(1)若,求x的值;
(2)记,若对于任意,而恒成立,求实数的最小值.
16.(2024高一下·杭州期末)已知的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,.
(1)求角B;
(2)若外接圆的周长为,求周长的取值范围.
17.(2024高一下·杭州期末)已知函数.
(1)证明:的定义域与值域相同.
(2)若,求m的取值范围.
18.(2024高一下·杭州期末)已知正方形和矩形所在的平面互相垂直,,,点在线段上.
(1)若为的中点,求证:平面;
(2)求二面角的正切值;
(3)证明:存在点,使得平面,并求的值.
19.(2024高一下·杭州期末)已知函数的定义域为,若存在常数,使得对内的任意,,都有,则称是“利普希兹条件函数”.
(1)判断函数是否为“利普希兹条件函数”,并说明理由;
(2)若函数是周期为2的“利普希兹条件函数”,证明:对定义域内任意的,均有.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】交集及其运算
【解析】【解答】解: 集合 ,1, , ,

故答案为:B.
【分析】利用交集定义直接求解.
2.【答案】B
【知识点】复数代数形式的乘除运算
【解析】【解答】解:∵复数z在复平面内对应的点是,∴,
∴.
故选:B.
【分析】首先根据复数z在复平面内对应的点是,可得,再利用复数的四则运算求解.
3.【答案】B
【知识点】扇形的弧长与面积
【解析】【解答】设扇形所对的圆心角为,所对的密位为,
则,解得,
由题意可得,解得,
所以该扇形圆心角用密位制表示为.
故答案为:B.
【分析】
根据扇形面积公式求得圆心角,结合密位制定义即可求解.
4.【答案】A
【知识点】空间中直线与平面之间的位置关系;平面与平面之间的位置关系;直线与平面平行的判定
【解析】【解答】解:A、若,,则,因为,,所以,故A正确;
B、若,,,则,或与异面,故B错误;
C、 若,,, 但不垂直,故C错误;
D、 若,, 则垂直平面无数条直线,但无法判断,故D错误.
故答案为:A.
【分析】根据线面平行的判定定理即可判断A;根据线线位置关系、面面垂直的判定定理以及线面垂直的判定定理即可判断BCD.
5.【答案】C
【知识点】平面向量数量积定义与物理意义
【解析】【解答】设单位向量的夹角为,
因为,则
可得,可得,
所以正整数的最大值为,
故答案为:C.
【分析】
根据数量积求单位向量的夹角最小时,再利用向量数量积的定义求出此时的值即可.
6.【答案】C
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;正弦定理;余弦定理
【解析】【解答】解:由,根据正弦定理可得,即,
则,
当且仅当,即时等号成立,则,
即当的值最大时,.
故答案为:C.
【分析】由题意,利用正弦定理、余弦定理结合基本不等式求出的最小值,再根据同角三角函数基本关系求的最大值以及成立的条件即可.
7.【答案】A
【知识点】棱柱的结构特征;球的表面积与体积公式及应用;球内接多面体;二面角的平面角及求法
【解析】【解答】解:设是的中点,连接,如图所示:
因为,所以,
则是二面角的平面角,即,
由,解得,
在中,,
在中,,
在中,由余弦定理可得,
则,且,可知 两两垂直.
将三棱锥补形成正方体,如图所示:
则正方体的边长为2,体对角线长为,即正方体外接球的半径,
则外接球的表面积为.
故答案为:A.
【分析】做辅助线,利用二面角的正切值求得,由此判断出,且两两垂直,将三棱锥补形成正方体,求正方体的外接球半径,即可求外接球的表面积.
8.【答案】D
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的图象;指数函数的图象变换;函数的零点与方程根的关系
【解析】【解答】解:易知函数的图象关于直线对称,
二次函数的图象开口向下,且关于直线对称,
A、令,即,同一直角坐标系中作出函数图象,如图所示:
由图可知:函数图象与直线有3个公共点,即函数有3个零点,故A错误;
B、令,即 ,如图所示:
由图可知:当时,函数的图象与直线有4个公共点,
则函数有四个零点,,故B错误;
C、不妨设,则,所有,故C错误;
D、令,由B可知:当且仅当时,方程有4个不等实根,
要使关于的方程有8个不等实根,
则当且仅当方程在上有2个不相等的实数根,
令这两个实根为,,则,,
可得,且,则,当且仅当时,的两根相等,不符合题意,则的取值范围是,故D正确.
故答案为:D
【分析】由题意分析函数的图像的对称性,作出函数图象,函数的零点即为函数的图象与直线交点的横坐标,数形结合即可判断A;函数的零点,即为函数的图象与直线交点的横坐标,结合图象即可判断B;根据对称性分析求解即可判断C;分析可知当且仅当时,方程有4个不等实根,设的根,利用韦达定理分析求解即可判断D.
9.【答案】B,D
【知识点】任意角三角函数的定义;三角函数值的符号;运用诱导公式化简求值
【解析】【解答】解:A、 若的终边经过,,则,
当 时,,
当时,,故A错误;
B、,故B正确;
C、若,的终边在第一或第四象限或轴非负半轴,故C错误;
D、 若角和角的终边关于轴对称,则 ,故D正确.
故答案为:BD
【分析】根据任意角三角函数定义求值即可判断A;利用诱导公式运算求解即可判断B;根据三角函数在坐标轴上的符号即可判断C;根据对称性结合诱导公式分析即可判断D.
10.【答案】A,C,D
【知识点】正弦定理;余弦定理;三角形的形状判断
【解析】【解答】解:A、若,函数在上单调递减,则,故A正确;
B、若,由正弦定理,可得,则无解,故B错误;
C、若,则,即为锐角三角形,故C正确;
D、若,由正弦定理可得,
则,即,
由正弦定理可得,整理可得,即b=a或,
则三角形为等腰三角形或直角三角形,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】由题意,结合余弦函数的单调性即可判断A;由正弦定理运算求解即可判断B;由余弦值的性质分析即可判断C;利用正弦定理结合三角恒等变换整理可得,推得三角形为等腰三角形或直角三角形即可判断D.
11.【答案】A,C,D
【知识点】棱柱的结构特征;多面体和旋转体表面上的最短距离问题;空间中直线与直线之间的位置关系;直线与平面平行的判定
【解析】【解答】解:A、易知,,则平面,
因为平面,所以动点的轨迹为矩形,则动点的轨迹长度为矩形的周长,即动点的轨迹长度为,故正确;
B、以为轴将平面顺时针旋转,如图所示:
则,即的最小值为 ,故B错误;
C、连接AC,,以B为圆心,为半径画弧,如图1所示:
当点在线段和弧上时,直线与所成的角为,
且,
弧长度,所以点的轨迹长度为,故C正确;
D、取的中点分别为,
连接,如图2所示:
因为平面平面,故平面,
同理可得:平面;
且平面,故平面平面;
又因为,
故平面与平面是同一个平面,则点的轨迹为线段:
在三角形中,
则,可知三角形是以为直角的直角三角形;
所以线段PF长度最大值为,故D正确.
故答案为:ACD.
【分析】易知平面,可得动点P的轨迹为矩形,即可得周长判断A;以为轴将平面顺时针旋转,结合平面几何性质分析即可判断B;当点在线段和弧上时,直线与所成的角为,进而求其轨迹长度即可判断C;根据面面平行的判定定理可求出点在底面上的轨迹为三角形,求解即可判断D.
12.【答案】
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:易知,,且,
因为关于斜坐标系的坐标为,所以,
则.
故答案为:.
【分析】由题意,结合向量的数量积定义以及向量的模长公式求解即可.
13.【答案】
【知识点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;函数y=Asin(ωx+φ)的图象与性质
【解析】【解答】解:函数的图象向右平移个单位长度,可得
当,即时,在上至少存在两个最值点,满足题意;
当时,因为,可得,
则(),解得(),
当时,解集为,不符合题意;
当时,解得;当时,解得,
综上,实数的取值范围是.
故答案为:.
【分析】根据三角函数图象的平移变换可得,再分和两种情况,结合正弦函数的最值和周期性分析求解即可.
14.【答案】
【知识点】平面向量的线性运算;平面向量的数量积运算;正弦定理
【解析】【解答】解:易知,解得,
设表示直线上一点到点的向量,则则表示直线上一点到点 的距离,由对任意恒成立,可得,
同理可得,
因为,,所以,
由,可得,
因为为锐角,所以是锐角,所以是钝角,
则,
故.
故答案为:.
【分析】由题意,根据三角形面积分析可得,再根据向量分析可知,,根据面积关系可得,,即可求的值.
15.【答案】(1)解:因为,所以,则

因为,所以,
又因为,
所以,
解得;
(2)解:+,
因为,
所以,
则,
若恒成立,则

即,则
实数的最小值.
【知识点】平面向量共线(平行)的坐标表示;平面向量数量积坐标表示的应用;三角函数的化简求值;函数y=Acos(ωx+φ)的图象与性质;辅助角公式
【解析】【分析】(1)根据向量平行的坐标表示,结合和诱导公式分析求解即可;
(2)利用向量的数量积运算和三角恒等变换求得解析式,再由恒成立,求在的最值,根据恒成立问题分析求解即可.
16.【答案】(1)解:由,根据正弦定理可得,
整理可得,由余弦定理可得,
因为,所以;
(2)解:的外接圆周长为,则外接圆直径为,
由(1)知,由正弦定理可得,
由余弦定理可得,则,
整理可得,当且仅当时等号成立,
又因为,所以,
则的周长的取值范围为.
【知识点】基本不等式在最值问题中的应用;正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(1)由题意,根据正弦定理进、余弦定理化简求解即可;
(2)利用(1)的结论,由正弦定理可得b,再利用余弦定理结合基本不等式求解即可.
17.【答案】(1)证明:由得,
所以的定义域为

因为在上单调递增,
所以,所以的值域为,
所以的定义域与值域相同.
(2)解:由(1)知在上单调递增,
所以当时,.
设,
当,即时,取得最小值,且最小值为.
因为,
所以,即m的取值范围为.
【知识点】函数恒成立问题;对数函数的图象与性质
【解析】【分析】(1)根据对数函数的真数为非负数可得:解出x即可求得函数的定义域,然后再结合对数函数的单调性即可求得的值域;
(2)设,则,然后分别求得即可求解.
18.【答案】(1)证明:设,连接,如图所示:
由题意可知:为中点,
在矩形中,为的中点,则且,
可得为平行四边形,则,
且平面,平面,所以平面;
(2)解:在平面中,过作于,连接,如图所示:
因为正方形和矩形所在的平面互相垂直,
且,平面平面,平面,
可得平面,平面,则,
且,,平面,
所以平面,平面,可得,
且,平面,所以平面,
又平面,所以,可知是二面角的平面角,
因为,,则,
可得,
在中,,,则,
则二面角的正切值为;
(3)证明:连接交于点,如图所示:
因为是正方形,所以,
又正方形和矩形所在的平面互相垂直,
平面平面,平面,
则平面,平面,可得,
当时,,平面,所以平面,
此时,,,则,
又,所以,则,则,
所以,又,所以,则,
可得,则.
【知识点】空间中直线与平面之间的位置关系;直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的判定;直线与平面垂直的性质
【解析】【分析】(1)设,连接,可得,根据线面平行的判定定理证明即可;
(2)在平面中过作于,连接,分析可知是二面角的平面角求解即可;
(3)连接交于点,由面面垂直的性质得到平面,可证平面,求的值即可.
19.【答案】(1)解:由题知,函数的定义域为,
则,
所以函数是“利普希兹条件函数”;
因为函数的定义域为,
则,
所以函数是“利普希兹条件函数”;
(2)证明:若,
当,则;
若,设,


所以对任意的,都有,
因为函数是周期为的周期函数,
所以对任意的,都存在,使得,,
所以,
综上可得对定义域内任意的,均有.
【知识点】抽象函数及其应用;函数的周期性
【解析】【分析】(1)根据所给定义证明即可;
(2)根据题意证明,再结合周期性可得.

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