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    2022-2023学年河南省新高中创新联盟TOP二十名校高一(下)调研数学试卷(7月份)(含解析)
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    2022-2023学年河南省新高中创新联盟TOP二十名校高一(下)调研数学试卷(7月份)(含解析)

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    这是一份2022-2023学年河南省新高中创新联盟TOP二十名校高一(下)调研数学试卷(7月份)(含解析),共18页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    2022-2023学年河南省新高中创新联盟TOP二十名校高一(下)调研数学试卷(7月份)
    一、单选题(本大题共8小题,共40.0分。在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)
    1. 在复平面内,复数i3+i2对应的点位于(    )
    A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
    2. 如图,直角三角形ABC绕直角边AC旋转360°,所得的旋转体为(    )
    A. 圆锥
    B. 圆柱
    C. 圆台
    D. 球
    3. 正六边形ABCDEF中,AC=(    )
    A. 2AB+AF B. AB+2AF C. AB−AF D. 2AB+2AF
    4. 已知复数z=(2−1i)(2+i),则z=(    )
    A. 3−i B. 3+i C. −3+4i D. 3+4i
    5. 如图,△O′A′B′是△OAB的直观图,则△OAB是(    )
    A. 正三角形
    B. 直角三角形
    C. 钝角三角形
    D. 以上都有可能


    6. 已知m,n是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,则下列命题正确的是(    )
    A. 若m/​/α,m//β,α∩β=n,则m/​/n
    B. 若m/​/n,n⊂α,则m/​/α
    C. 若α⊥β,α∩β=n,m⊥n,则m⊥β
    D. 若m⊥α,m⊥n,则n/​/α
    7. 已知平面向量a=(1,λ),b=(−2,1),则下列说法正确的是(    )
    A. 若λ=0,则|a+b|=2
    B. 若a/​/b,则λ=−2
    C. 若a与b的夹角为钝角,则λ<2
    D. 若λ=−1,则a在b上的投影向量为−35b
    8. 在△ABC中,已知sinA+sinB=cosA+cosB,则△ABC的形状一定是(    )
    A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰或直角三角形
    二、多选题(本大题共4小题,共20.0分。在每小题有多项符合题目要求)
    9. 下列各复数中,模长为1的有(    )
    A. 1 B. 2−i C. 1−i D. i
    10. 已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列说法正确的是(    )
    A. asinA=a+b+csinA+sinB+sinC
    B. 若△ABC为斜三角形,则tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC
    C. 若AC⋅CB>0,则△ABC是锐角三角形
    D. 若acosA=bcosB=ccosC,则△ABC一定是等边三角形
    11. 如图,正四棱柱ABCD−A1B1C1D1中,AA1=2AB,E,F分别为CC1,AA1的中点,则下列结论错误的是(    )
    A. B1E⊥平面BEF
    B. 直线B1E与直线BF所成的角为90°
    C. 平面BEF与平面ABCD的夹角为45°
    D. 直线D1F与平面ABCD所成的角为45°



    12. 如图,在△ABC中,BM=12BC,NC=23AC,直线AM交BN于点Q,则(    )
    A. BN=13BA+23BC
    B. AQ=QM
    C. BQ=3QN
    D. QA+QB+QC=0
    三、填空题(本大题共4小题,共20.0分)
    13. 已知向量a=(1,−2),b=(m,2),且a⊥b,则|ma+b|= ______ .
    14. 给出以下四个说法:
    ①若a,b是异面直线,则有且仅有一个平面α满足a⊂α,且b⊥α;
    ②若点A,B,C,D共面,点A,B,C,E共面,则点A,B,C,D,E共面;
    ③若直线a,b共面,直线a,c共面,则直线b,c共面;
    ④若a,b是异面直线,则有且仅有一个平面α满足a/​/α,且b/​/α.
    其中正确的个数是______ .
    15. 在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,某数学兴趣小组探究该类三角形时,得出以下四个结论,甲:b2≥ac;乙:tan(B−C)>0;丙:cosB 16. 已知两平行的平面截球所得截面圆的面积分别为9π和16π,且两截面间的距离为1,则该球的体积为______ .
    四、解答题(本大题共6小题,共72.0分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
    17. (本小题12.0分)
    如图所示,从底面半径为2a,高为 3a的圆柱中,挖去一个底面半径为a且与圆柱等高的圆锥,求圆柱的表面积S1与挖去圆锥后的几何体的表面积S2之比.

    18. (本小题12.0分)
    已知|a|=|b|=1,|a+b|= 3.
    (1)求|a−b|;
    (2)求证:(a+b)⊥(a−b).
    19. (本小题12.0分)
    如图,在直三棱柱ABC−A1B1C1中,AB=BC=AA1=1,∠ABC=90°,D,E分别是棱A1C1,AC的中点.
    (1)判断多面体ABEDB1C1是否为棱柱并说明理由;
    (2)求多面体ABEDB1C1的体积;
    (3)求证:平面BC1E//平面AB1D.

    20. (本小题12.0分)
    已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,acosA+bcosB=2ccosB.
    (1)求角A;
    (2)若a=3,sinC= 33,求△ABC的周长.
    21. (本小题12.0分)
    在如图所示的几何体中,平面PAB⊥平面ABCD,PA⊥AD,E,F分别为棱PA,PC的中点.
    (1)求证:EF/​/平面ABCD;
    (2)若PA⊥PB,求证:平面PAD⊥平面PBC.

    22. (本小题12.0分)
    如图,在梯形ABCD中,AB/​/CD,AD= 3BC= 3.
    (1)求证:sinC= 3sinA;
    (2)若C=2A,AB=2CD,求梯形ABCD的面积.


    答案和解析

    1.【答案】C 
    【解析】解:根据复数i的定义与计算,可得i3+i2=−i−1=−1−i,
    可得复数−1−i在复平面所对应的点坐标为(−1,−1),位于第三象限.
    故选:C.
    化简复数为i3+i2=−1−i,结合复数的几何意义,即可求解.
    本题主要考查复数的几何意义,属于基础题.

    2.【答案】A 
    【解析】解:由圆锥的定义可得直角三角形ABC绕直角边AC旋转360°,所得的旋转体为圆锥,如下图:

    故选:A.
    由圆锥的定义即可求解.
    本题主要考查了圆锥的结构特征,属于基础题.

    3.【答案】A 
    【解析】解:如图,

    由题意得:FC=2AB,可以得到AC=AF+FC=AF+2AB,
    故选:A.
    利用向量的加法法则和FC=2AB进行求解.
    本题考查了向量的加法运算与线性运算,属于基础题.

    4.【答案】D 
    【解析】解:z=(2−1i)(2+i)=(2+i)(2+i)=3+4i.
    故选:D.
    根据复数的乘法运算即可求解.
    本题主要考查复数的四则运算,属于基础题.

    5.【答案】C 
    【解析】解:因为∠x′Oy′=45°,
    则线段A′B′与y′轴必相交,令交点为C′,
    如图(1),
    在直角坐标系xOy中,点A在x轴上,可得OA=O′A′,点C在y轴上,可得OC=2O′C′,
    如图(2)所示,因此点B必在线段AC的延长线上,所以∠BOA>∠COA=90°,
    所以△OAB是钝角三角形.
    故选:C.
    根据斜二测画法的规则,化简△O′A′B′的直观图△OAB,结合图形,即可求解.
    本题考查斜二测画法相关知识,属于基础题.

    6.【答案】A 
    【解析】解:对于A,若m/​/α,m//β,过m作平面与α,β分别交于直线a,b,
    由线面平行的性质得m/​/a,m/​/b,
    所以a/​/b,
    又b⊂β,a⊄β,
    所以a/​/β,
    又n⊂α,α⋂β=n,
    所以a/​/n,
    所以m/​/n.故A正确;

    对于B,若m/​/n,n⊂α,则m/​/α或m⊂a,故B错误;
    对于C,由面面垂直的性质定理得当m⊂a时,m⊥β,否则可能不成立,故C错误;
    对于D,若m⊥α,m⊥n,则n/​/α或n⊂α,故D错误.
    故选:A.
    对于A,由线面平行的性质得m/​/n;对于BD,线面平行前提条件是直线是平面外;对于C:面面垂直的性质定理知m⊂a时才成立.
    本题考查直线与平面的位置关系,涉及直线与平面、平面与平面垂直的性质,属于基础题.

    7.【答案】D 
    【解析】解:平面向量a=(1,λ),b=(−2,1),
    对于A,当λ=0时,a+b=(−1,1),因此|a+b|= (−1)2+12= 2,A错误;
    对于B,a/​/b,则有−2λ=1,解得λ=−12,B错误;
    对于C,a与b的夹角为钝角,
    则a⋅b<0且a与b不共线,
    当a⋅b<0时,1×(−2)+λ×1<0,解得λ<2,
    由B选项知,当λ≠−12时,a与b不共线,因此λ<2且λ≠−12,C错误;
    对于D,当λ=−1时,a⋅b=−3,而|b|= (−2)2+12= 5,
    因此a在b上的投影向量为a⋅b|b|⋅b|b|=−35b,D正确.
    故选:D.
    由向量的坐标运算可判断A;由向量共线的坐标运算可判断B;由向量夹角的坐标运算可判断C;计算出 a⋅b,|b|,再计算a在b上的投影向量可判断D.
    本题考查向量数量积的基本运算,向量共线定理的应用,投影向量的概念,属中档题.

    8.【答案】B 
    【解析】解:由sinA+sinB=cosA+cosB,得sinA−cosA=−sinB+cosB,
    即 2sin(A−π4)=− 2sin(B−π4),
    又因为A,B∈(0,π),
    所以A−π4∈(−π4,3π4),B−π4∈(−π4,3π4),
    所以A−π4=−(B−π4),得A+B=π2,
    所以△ABC一定为直角三角形.
    故选:B.
    利用两角和与差的正弦展开式化简可得 2sin(A−π4)=− 2sin(B−π4),再根据A、B的范围可得答案.
    本题主要考查了和差角公式在三角形形状判断中的应用,属于基础题.

    9.【答案】AD 
    【解析】解:对于A中,由|1|=1,所以A正确;
    对于B中,由|2−i|= 22+(−1)2= 5,所以B错误;
    对于C中,由|1+i|= 12+12= 2,所以C错误;
    对于D中,由|i|= 02+12=1,所以D正确.
    故选:AD.
    根据复数模的计算公式,逐项判定,即可求解.
    本题主要考查复数模公式,属于基础题.

    10.【答案】ABD 
    【解析】解:对于A,由正弦定理和比例性质得asinA=a+b+csinA+sinB+sinC,故A正确;
    对于B,由题意,tanC=tan[π−(A+B)]=−tan(A+B)=−tanA+tanB1−tanAtanB,
    则tanA+tanB=tanC(tanAtanB−1),
    所以tanA+tanB+tanC=tanC(tanAtanB−1)+tanC=tanAtanBtanC,故B正确;
    对于C,因为AC⋅CB>0,所以AC⋅CB=|AC|⋅|CB|cos(π−C)=−abcosC>0,所以cosC<0,
    所以C为钝角,△ABC是钝角三角形,故C错误;
    对于D,因为acosA=bcosB=ccosC,
    所以sinAcosA=sinBcosB=sinCcosC,
    所以tanA=tanB=tanC,且A,B,C∈(0,π),
    所以A=B=C,所以△ABC为等边三角形,故D正确.
    故选:ABD.
    由正弦定理和比例性质可以判断A,D选项,根据诱导公式及两角和公式判断B选项,由平面向量的数量积判断三角形形状判断C选项,
    本题主要考查三角形的形状判断,属于中档题.

    11.【答案】ABC 
    【解析】解:对于A,如图,连接B1F,由题意A1B1=B1C1,
    又E,F分别为CC1,AA1的中点,可得B1E=B1F,
    若B1E⊥平面BEF,则B1E⊥EF,
    进而∠B1EF=∠B1FE=90°,这显然不成立,故B ​1E与平面BEF不垂直,A错误;
    对于B,假设直线B1E与直线BF所成的角为90°,即B1E⊥BF,
    由正四棱柱的性质可知B1A1⊥平面B1BCC1,
    而B1E⊂平面B1BCC1,所以B1A1⊥B1E,
    又A1B1与BF相交,A1B1、BF⊂面ABB1A1,所以B1E⊥平面ABB1A1,
    而由正四棱柱的性质可知B1C1⊥平面ABB1A1,所以B1E//B1C1,显然这是不可能的,
    所以假设不成立,因此B错误;
    对于C,分别延长D1F,DA交于点P,连接PB,
    则直线PB即为平面BED1F与平面ABCD的交线,连接BD,BD1,
    因为AF//DD1且AF=12DD1,所以AP=AD=AB,所以PB⊥BD,
    又DD1⊥平面ABCD,PB⊂面ABCD,所以DD1⊥PB,
    又DD1⋂BD=D,DD1,BD⊂面BDD1,所以PB⊥平面BDD1,
    又BD1⊂面BDD1,所以BD1⊥PB,
    所以∠DBD1即为平面BEF与平面ABCD的夹角,
    易知tan∠DBD1=DD1BD= 2>1,故∠DBD1>45°,C错误;
    对于D,可证D1F//BE,则直线D1F与平面ABCD所成的角为∠EBC,
    又根据题意易知∠EBC=45°,D正确.
    故选:ABC.
    对于A,若B1E⊥平面BEF,则∠B1EF=90°,与BF=B1E矛盾;对于B,假设直线B1E与直线BF所成的角为90°,可得B1E⊥平面ABB1A1,所以B1E//B1C1,显然这是不可能的;对于C,可证得∠DBD1即为平面BEF与平面ABCD的夹角,求tan∠DBD1判断即可;对于D:直线D1F与平面ABCD所成的角即为直线BE与平面ABCD所成的角∠EBC.
    本题主要考查了线面垂直的判定定理,考查了直线与直线、直线与平面、平面与平面的夹角的计算,属于中档题.

    12.【答案】BC 
    【解析】解:对于A,因为NC=23AC,
    所以NC=2AN,则BN=BA+AN=BA+13AC=BA+13(BC−BA)=13BA+23BC,故A错误;
    对于B,C,因为A,M,Q三点共线,
    故存在实数λ,使得BQ=λBM+(1−λ)BA=λ2BC+(1−λ)BA,
    设BQ=μBN,
    所以λ2BC+(1−λ)BA=μ3BC+2μ3BA,
    BC,BA为不共线的向量,
    即λ2=μ31−λ=2μ3,解得λ=12μ=34,
    BQ=12BM+12BA,
    则BA+AQ=12(BA+AM)+12BA=BA+12AM,即AQ=12AM,
    AQ=QM成立,
    因为BQ=34BN,
    所以BQ=3QN,
    故B,C正确;
    对于D,因为BM=12BC,
    所以M是BC的中点,
    因此QB+QC=2QM,
    由BC可知,AQ=QM⇒QA=−QM,
    QA+QB+QC=QA+2QM=QM≠0,故D错误.
    故选:BC.
    根据共线向量的性质,结合三点共线定理逐一判断即可.
    本题主要考查平面向量的基本定理,考查转化能力,属于中档题.

    13.【答案】10 
    【解析】解:a=(1,−2),b=(m,2),且a⊥b,
    则m−4=0,解得m=4,
    4a+b=(4,−8)+(4,2)=(8,−6),
    故|ma+b|=|4a+b|= 64+36=10.
    故答案为:10.
    根据已知条件,结合向量垂直的性质,以及向量模公式,即可求解.
    本题主要考查向量垂直的性质,以及向量模公式,属于基础题.

    14.【答案】0 
    【解析】解:对于①,由a⊂α,b⊥α,可知b⊥a.
    因此,当a与b垂直时,有且仅有一个平面α满足题意;
    当a与b不垂直时,不存在满足题意的平面α.故①错误;
    对于②,如图,A,B,C,D共面,A,B,C,E共面,
    但A,B,C,D,E不共面,故②错误;

    对于③,如图,a,b共面,a,c共面,
    但b,c异面,故③错误;

    对于④,设m/​/a,n//b,m,n⊂α,由题意,m与n必相交,
    故可得a/​/α,b/​/α,则满足题意的平面α有无数个,故④错误.
    故答案为:0.
    根据点、线、面的位置关系判断各选项即可.
    本题考查空间中线线,线面,面面间的位置关系判断,考查逻辑推理能力,属于基础题.

    15.【答案】丙 
    【解析】解:因为△ABC是锐角三角形,但不确定a,b,c的大小,也不确定B,C的大小,故甲,乙均错误;
    由题意得B+C>π2且B,C∈(0,π2),所以C>π2−B,
    因为y=sinx在x∈(0,π2)上单调递增,所以sinC>sin(π2−B)=cosB,丙正确;
    sin(C−B)=sinCcosB−sinBcosC可能大于0,也可能等于0,可能小于0,
    即sinCcosB与sinBcosC的大小关系不确定,丁错误.
    故答案为:丙.
    由a,b,c的大小和B,C的大小不确定,判断甲乙;根据正弦函数的单调性判断丙;由差角公式结合B,C的大小判断丁.
    本题主要考查了正弦函数的性质,考查了两角和与差的三角函数公式,属于基础题.

    16.【答案】500π3 
    【解析】解:设球的半径为R,依题意,截面圆的面积分别为9π和16π,则截面圆的半径分别为3,4,
    可得球心到两截面圆的距离分别为 R2−32, R2−42.
    当两截面在球心的同一侧时,因为两截面间的距离为1,
    所以 R2−32− R2−42=1,解得R=5或R=−5(舍);
    当球心在两截面之间时,可得 R2−32+ R2−42=1,即3=− R2−42,该方程无解.
    综上,R=5,故该球的体积为4π3⋅R3=4π3×53=500π3.
    故答案为:500π3.
    求出球心到两截面圆的距离,再讨论“两截面在球心的同一侧”和“球心在两截面之间”两种情况,得出半径,进而得出球的体积.
    本题主要考查球的体积的求法,考查运算求解能力,属于中档题.

    17.【答案】解:如图所示,从底面半径为2a,高为 3a的圆柱中,
    挖去一个底面半径为a且与圆柱等高的圆锥,

    由题意,知S1=2π⋅2a⋅ 3a+2π⋅(2a)2=(4 3+8)πa2,
    挖去圆锥的母线长为 a2+3a2=2a,
    S2=S1+πa⋅(2a)−πa2=(4 3+9)πa2.
    ∴圆柱的表面积S1与挖去圆锥后的几何体的表面积S2之比为:S1:S2=(4 3+8):(4 3+9). 
    【解析】求出S1=2π⋅2a⋅ 3a+2π⋅(2a)2=(4 3+8)πa2,挖去圆锥的母线长为 a2+3a2=2a,从而S2=S1+πa⋅(2a)−πa2=(4 3+9)πa2.由此能求出圆柱的表面积S1与挖去圆锥后的几何体的表面积S2之比.
    本题考查圆锥、圆柱的结构特征、表面积、母线长等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.

    18.【答案】解:(1)由|a+b|= 3,得|a+b|2=(a+b)2=3,
    所以a2+2a⋅b+b2=3,所以a⋅b=12,所以|a−b|= a2−2a⋅b+b2=1.
    (2)证明:因为(a+b)⋅(a−b)=a2−b2=1−1=0,
    所以(a+b)⊥(a−b). 
    【解析】(1)由|a+b|= 3平方得a⋅b=12,再利用|a−b|= a2−2a⋅b+b2计算即可;
    (2)计算(a+b)⋅(a−b)=0,即可证明.
    本题主要考查向量垂直的性质,属于基础题.

    19.【答案】解:(1)多面体ABEDB1C1不是棱柱.理由如下:
    因为棱柱的侧面必为平行四边形,故棱柱的面至少有3个平行四边形,而多面体ABEDB1C1只有1个面是平行四边形,故不是棱柱.
    (2)易知三棱柱ABC−A1B1C1的体积V=12×AB×BC×AA1=12,
    三棱锥A−A1B1D的体积V1=13×12×12×AB×BC×AA1=112,
    易知三棱锥C1−BCE的体积等于三棱锥A−A1B1D的体积,
    故多面体ABEDB1C1的体积V2=V−2V1=12−2×112=13.
    (3)证明:因为D,E分别是A1C1,AC的中点,所以,
    所以四边形BB1DE为平行四边形
    所以BE//B1D.又BE⊄平面AB1D,B1D⊂平面AB1D,所以BE//平面AB1D.
    易知,得四边形ADC1E为平行四边形.
    所以C1E//AD,又C1E⊄平面AB1D,AD⊂平面AB1D,所以C1E/​/平面AB1D.
    而BE∩C1E=E,BE,C1E⊂平面BC1E,
    所以平面BC1E//平面AB1D. 
    【解析】(1)根据棱柱的特征判断即可;
    (2)利用三棱锥体积减两个三棱锥体积可得;
    (3)根据面面平行判定定理,将问题转化为两个线面平行问题,再将线面平行转化为线线平行,结合条件即可证明.
    本题主要考查棱柱的结构特征,考查面面平行的判定,属于中档题.

    20.【答案】解:(1)因为acosA+bcosB=2ccosB,
    由正弦定理可得sinAcosA+sinBcosB=2sinCcosB,
    所以sinAcosB+cosAsinB=2sinCcosA,
    即sin(A+B)=2sinCcosA,
    因为C=π−(A+B),所以sin(A+B)=sinC=2sinCcosA,
    因为C∈(0,π),则sinC>0,故cosA=12.
    因为A∈(0,π),所以A=π3.
    (2)根据正弦定理有asinA=csinC,所以c=asinCsinA=3× 33 32=2.
    因为a>c,所以C∈(0,π2),所以cosC= 1−sin2C= 63,
    所以sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC=3 2+ 36,
    b=asinBsinA=3×3 2+ 36 32= 6+1,∴a+b+c= 6+6
    所以△ABC的周长为 6+6. 
    【解析】(1)由正弦定理边角互化、两角和的正弦公式以及三角形内角的关系化简计算acosA+bcosB=2ccosB,从而得角A的值;
    (2)由正弦定理计算c的值,根据sinB=sin(A+C)结合两角和的正弦公式计算sinB,再利用正弦定理计算b的值,从而得△ABC的周长.
    本题主要考查解三角形,考查运算求解能力,属于中档题.

    21.【答案】证明:(1)如图,连接AC,
    因为E,F分别为棱PA,PC的中点,
    所以EF/​/AC.
    因为AC⊂平面ABCD,EF⊄平面ABCD,
    所以EF/​/平面ABCD.
    (2)过P作PM⊥AB,垂足为M,
    因为平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,PM⊂平面PAB,
    所以PM⊥平面ABCD,
    又AD⊂平面ABCD,
    所以PM⊥AD.
    又PA⊥AD,PA∩PM=P,PA,PM⊂平面PAB,
    所以AD⊥平面PAB.
    又PB⊂平面PAB,
    所以AD⊥PB.
    又PA⊥PB,PA,AD⊂平面PAD,
    所以PB⊥平面PAD.
    而PB⊂平面PBC,
    所以平面PAD⊥平面PBC. 
    【解析】(1)连接AC,由EF/​/AC,结合线面平行的判定可得EF/​/平面ABCD;
    (2)过P作PM⊥AB,垂足为M,由平面PAB⊥平面ABCD得PM⊥平面ABCD,进而得PM⊥AD,可证得AD⊥平面PAB,从而得AD⊥PB,可得PB⊥平面PAD,从而平面PAD⊥平面PBC.
    本题考查线面平行以及面面垂直的判定,考查逻辑推理能力,属于基础题.

    22.【答案】(1)证明:连接BD.

    因为AB/​/CD,所以∠ABD=∠BDC.
    在△ABD中,由正弦定理得ADsin∠ABD=BDsinA,①
    在△BCD中,由正弦定理得BCsin∠BDC=BDsinC,②
    由AD= 3BC,∠ABD=∠BDC,结合①②可得sinC= 3sinA.
    (2)解:由(1)知sinC= 3sinA,sinC=sin2A=2sinAcosA= 3sinA,
    cosA= 32,又0 在△ABD中,由余弦定理得BD2=AD2+AB2−2AD⋅AB⋅cosA=( 3)2+AB2−2 3⋅AB⋅ 32
    =AB2−3AB+3=4CD2−6CD+3;
    在△BCD中,由余弦定理得BD2=BC2+CD2−2BC⋅CD⋅cosC=12+CD2−2×1×CD×12
    =CD2−CD+1,
    所以4CD2−6CD+3=CD2−CD+1,解得CD=1或23.
    当CD=23时,连接AC,在△ACD中,由余弦定理,得AC2=AD2+CD2−2×AD×CD×cos5π6
    =3+49−2× 3×23×(− 32)=499,
    所以AC=73,而此时AB+BC=43+1=73,故CD=23不满足题意,经检验CD=1满足题意,
    此时梯形ABCD的高h=AD⋅sinπ6= 32,
    当CD=1时,梯形ABCD的面积S=12(AB+CD)h=3 34;
    所以梯形ABCD的面积为3 34. 
    【解析】(1)在两个三角形中结合使用正弦定理证明即可;
    (2)根据余弦定理分别求出边长,再求高,最后应用梯形面积公式求解即得.
    本题主要考查三角形中的计算,正余弦定理的应用,考查运算求解能力,属于中档题.

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