高一数学下学期综合试题及答案
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一、单选题1.已知集合,,那么集合( ){}52A x x =-<<{}33B x x =-<<A B = A .B . {}32x x -<<{}52x x -<<C .D . {}33x x -<<{}53x x -<<【答案】A【分析】由集合交集的定义直接运算即可得解.【详解】因为集合,,{}52A x x =-<<{}33B x x =-<<所以.{}|32B x x A -<=< 故选:A.2.设命题:,,则为( )p x ∀∈N x ∈Z p ⌝A .,B ., x ∀∈N x ∉Z x ∃∈N x ∉ZC .,D ., x ∀∉N x ∈Z x ∃∈N x ∈Z 【答案】B【分析】含有一个量词的命题的否定,既要否定结论,也要改变量词.【详解】命题:,,则为:,,故A ,C ,D 错误.p x ∀∈N x ∈Z p ⌝x ∃∈N x ∉Z 故选:B.3.设,,且,则的最小值为( )0x >0y >9xy =x y +A .18B .9C .6D .3 【答案】C【分析】根据基本不等式,即可求解.【详解】∵0,0x y >>∴,(当且仅当,取“=”)6x y +≥=3x y ==故选:C.4.若为第一象限角,则是( ) α2αA .第一象限角B .第二象限角C .第一或第二象限角D .第一或第三象限角 【答案】D【解析】写出第一象限角,得到的范围,再讨论k 的取值即可.α2α【详解】因为为第一象限角, α所以, 22,2k k k Z ππαπ<<+∈所以,,24k k k Z απππ<<+∈当时,,属于第一象限角,排除B ; 0k =024απ<<当时,,属于第三象限角,排除AC ; 1k =524αππ<<所以是第一或第三象限角2α故选:D5.已知函数,在下列区间中,包含零点的区间是 ()26log f x x x =-()f x A .B .C .D .()0,1()1,2()2,4()4,+∞【答案】C【详解】因为,,所以由根的存在性定理可知:选C. (2)310f =->3(4)202f =-<【解析】本小题主要考查函数的零点知识,正确理解零点定义及根的存在性定理是解答好本类题目的关键.6.sin 20cos 40cos 20sin140︒︒︒︒+=A . BC .D .12-12【答案】B【详解】 sin 20cos 40cos 20sin140sin 20cos 40cos 20sin 40sin(2040)sin 60︒︒+︒︒=︒︒+︒︒=︒+︒=︒故选B7.已知函数是定义在上的减函数,则当时,实数的取值范围为()f x [)0,+∞1(21)()3f a f ->a ( ) A . B . C . D . 2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭2,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭1223⎡⎫⎪⎢⎣⎭,1123⎛⎫ ⎪⎝⎭,【答案】C【解析】根据函数为定义域上的减函数及定义域建立不等式组即可求解.【详解】因为函数是定义在上的减函数,且, ()f x [)0,+∞1(21)(3f a f ->所以, 1213021a a ⎧-<⎪⎨⎪≤-⎩解得, 1223a ≤<故选:C8.已知是偶函数,且在区间上是增函数,则的大小关系是()f x ()0,∞+()()()0.5,1,0f f f --( )A .B . ()()()0.501f f f -<<-()()()10.50f f f -<-<C .D .()()()00.51f f f <-<-()()()100.5f f f -<<-【答案】C【分析】利用偶函数的性质化简要比较的三个数,再根据函数在上的单调性判断出三者的()0,∞+大小关系,从而确定正确选项.【详解】∵函数为偶函数,∴,又∵在区间上是增()f x ()()()0.50.5(11),f f f f -=-=()f x ()0,∞+函数,∴,即.()()()00.51f f f <<()()()00.51f f f <-<-故选C.【点睛】本小题主要考查利用函数的奇偶性和单调性比较大小,属于基础题.二、多选题9.函数的图象过( )()log (2)(01)a f x x a =+<<A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【答案】BCD【分析】画出函数大致图象即可判断.【详解】的图象相当于是把的图象向左平移2个单()log (2)(01)a f x x a =+<<()log 01a y x a =<<位,作出函数的大致图象如图所示,则函数的图象过第二、三、四象限. ()()log 2a f x x =+()01a <<()f x 故选:BCD.10.下列函数中,既是奇函数,又在上单调递增的函数的是( )(0,)+∞A .B .C .D . 3y x =||1y x =+21y x =-+1y x=-【答案】AD【分析】逐个分析各项可得结果.【详解】对于A 项,设,定义域为R ,则,所以是奇函数, 3()y f x x ==3()()f x x f x -=-=-3y x =由,在上单调递增可得在上单调递增,故选项A 正确;0α>y x α=(0,)+∞3y x =(0,)+∞对于B 项,设,定义域为R ,则,所以是偶()||1y f x x ==+()||1||1()f x x x f x -=-+=+=||1y x =+函数,故选项B 错误;对于C 项,设,定义域为R ,,所以是偶函数,2()1y f x x ==-+2()1()f x x f x -=-+=21y x =-+故选项C 错误; 对于D 项,,定义域为,,所以 1()y f x x ==-(,0)(0,)-∞+∞ 1()()f x f x x-==-是奇函数,由,在上单调递减可得在上单调递减, 1y x=-0α<y x α=(0,)+∞1y x -=(0,)+∞所以在上单调递增.故选项D 正确. 1y x=-(0,)+∞故选:AD.11.函数,的图像与直线(为常数)的交点可能有( ) 1y cosx =+π,2π3x æöç÷Îç÷èøy t =t A .0个B .1个C .2个D .3个【答案】ABC 【分析】画出在的图像,即可根据图像得出. 1y cosx =+π,2π3x æöç÷Îç÷èø【详解】画出在的图像如下: 1y cosx =+π,2π3x æöç÷Îç÷èø则可得当或时,与的交点个数为0;0t <2t ≥1y cosx =+y t =当或时,与的交点个数为1; 0=t 322t ≤<1y cosx =+y t =当时,与的交点个数为2. 302t <<1y cosx =+y t =故选:ABC.12.设函数,则下列结论正确的是( )()cos2f x x x -A .的一个周期为()f x π-B .的图像关于直线对称 ()y f x =π6x =-C .的图像关于点对称 ()y f x =π,012⎛⎫ ⎪⎝⎭D .在有3个零点()y f x =[0,2π]【答案】ABC【分析】利用辅助角公式化简,再根据三角函数的性质逐个判断即可()f x【详解】, π()cos22sin 26f x x x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭对A ,最小周期为,故也为周期,故A 正确; 2ππ2T ==π-对B ,当时,为的对称轴,故B 正确; π6x =-ππ262x -=-sin y x =对C ,当时,,又为的对称点,故C 正确; π12x =26π0x -=()0,02sin y x =对D ,则, ()0f x =()ππ2sin 202π,Z 66x x k k ⎛⎫-=⇒-=∈ ⎪⎝⎭解得,故在内有共四个零点,故D 错误 ()ππ,Z 212k x k =+∈()f x [0,2π]π7π13π19π,,,12121212x =故选:ABC.三、双空题13.函数的振幅是________,初相是________. 1π3sin 36y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭【答案】 3 π6【分析】根据振幅和初相的定义可得答案.【详解】振幅,3A =令则初相. 0x =π6ϕ=故答案为:3, π6四、填空题14.函数(,且)的图象必经过点的坐标________.1x y a =+0a >1a ≠【答案】()0,2【分析】利用指数函数的性质即可求解.【详解】令,得,0x =012y a =+=所以函数(,且)的图象必经过点.1x y a =+0a >1a ≠()0,2故答案为:.()0,215.等于________.2222sin 1sin 2sin 3sin 89︒+︒+︒+⋅⋅⋅+︒【答案】44.5【分析】设,由平方关系得到2222sin 1sin 2sin 3sin 89S =︒+︒+︒+⋅⋅⋅+︒求解.2222cos cos 7cos c s 888o 981S =︒+︒+︒+⋅⋅⋅+︒【详解】解:设,2222sin 1sin 2sin 3sin 89S =︒+︒+︒+⋅⋅⋅+︒因为,22222222sin 1cos 89,sin 2cos 88,sin 3cos 87,...,sin 89cos 1︒=︒︒=︒︒=︒︒=︒所以,2222cos cos 7cos c s 888o 981S =︒+︒+︒+⋅⋅⋅+︒两式相加得:,2189S =⨯所以,44.5S =故答案为:44.516.已知,且,则________. ()1sin 535α︒-=27090α-︒<<-︒()sin 37α︒+=【答案】##【分析】设,,则,,从而将所求式子转化成求的53βα︒=-37γα︒=+90βγ︒+=90γβ︒=-cos β值,利用的范围确定的符号.αcos β【详解】设,,那么,从而.53βα︒=-37γα︒=+90βγ︒+=90γβ︒=-于是.因为,()sin sin 90cos γββ︒=-=27090α︒︒-<<-所以.由,得. 143323β︒︒<<1sin 05β=>143180β︒︒<<所以cos β===所以. ()sin 37sin αγ︒+==故答案为:五、解答题17.在平面直角坐标系中,已知角α的顶点与原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,且角α的终边与单位圆交点为P ,,且β是第一象限角,求:和的cos 0.6β=sin()αβ-tan()αβ+值.【答案】 ,sin()αβ-=2tan()11αβ+=-【分析】先利用题给条件求得,,,再利sin αα==tan 2α=-4sin 5β=4tan 3β=用两角差的正弦公式和两角和的正切公式即可求得和的值.sin()αβ-tan()αβ+【详解】角α的终边与单位圆交点为P ,则 sin αα==tan 2α=-由,且β是第一象限角,可得, cos 0.6β=4sin 5β=4tan 3β=则 4sin()sin cos cos sin 0.65αβαβαβ-=-== ()42tan tan 23tan()41tan tan 11123αβαβαβ-+++===----⨯18.已知.求值:tan 2α=(1); sin cos sin cos αααα+-(2).2cos 2sin cos 1ααα--【答案】(1)3;(2) 85-【分析】(1)根据已知利用商数关系化弦为切即可得出答案;(2)利用平方关系和商数关系化弦为切即可得出答案.【详解】(1)∵,tan 2α=∴; sin cos tan 1213sin cos tan 121αααααα+++===---(2). 22222cos 2sin cos 12tan cos 2sin cos 1111co 1s sin ta 4n 1558αααααααααα-----=-=-=-=-++19.已知,. 0πx <<1sin cos 5x x +=(1)求的值;sin cos x x -(2)若,试比较与的大小. sin cos 1sin cos 3θθθθ+=-tan x tan θ【答案】(1) 7sin cos 5x x -=(2)tan tan x θ> 【分析】(1)将已知等式两边平方,利用完全平方公式及同角三角函数间基本关系变形,求出的值,再利用完全平方公式即可求出的值; 242sin cos 25x x =-sin cos x x -(2)根据第一问求出的值,再利用已知等式求出的值,进行比较即可.tan x tan θ【详解】(1)对于,两边平方得, 1sin cos 5x x +=221sin cos 2sin cos 25x x x x ++=所以,∵,∴,,所以, 242sin cos 25x x =-0πx <<sin 0x >cos 0x <sin cos 0x x ->∴,∴; 249(sin cos )12sin cos 25x x x x --==7sin cos 5x x -=(2)联立,解得,所以, 1sin cos 57sin cos 5x x x x ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩4sin 53cos 5x x ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩4tan 3x =-因为,且,所以分子分母同除以有:,解得. sin cos 1sin cos 3θθθθ+=-cos 0θ≠cos θtan 11tan 13θθ+=-tan 2θ=-∴.tan tan x θ>20.已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),a >0且a ≠1.(1)求f (x )的定义域;(2)判断f (x )的奇偶性并予以证明;(3)当a >1时,求使f (x )>0的x 的解集.【答案】(1)(-1,1);(2)奇函数,证明见解析;(3)(0,1).【分析】(1)结合真数大于零得到关于的不等式组即可求得函数的定义域; x (2)结合(1)的结果和函数的解析式即可确定函数的奇偶性;(3)结合函数的单调性得到关于的不等式组,求解不等式组即可求得最终结果.x 【详解】(1)要使函数有意义,则, 1010x x +>⎧⎨->⎩解得,即函数的定义域为;11x -<<()f x (1,1)-(2)函数的定义域关于坐标原点对称,()log (1)log (1)[log (1)log (1)]()a a a a f x x x x x f x -=-+-+=-+--=- 是奇函数.()f x ∴(3)若时,由得,1a >()0f x >log (1)log (1)a a x x +>-则,求解关于实数的不等式可得, 1111x x x -<<⎧⎨+>-⎩x 01x <<故不等式的解集为.(0,1)21.已知函数.2()sin cos cos 2f x x x x x =+(1)求的单调递减区间;()f x (2)若函数在上有两个零点,求实数的取值范围. ()()g x f x a =-0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦a 【答案】(1); 2,,63k k k ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z (2) 31,2a ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭【分析】(1)先由倍角公式及辅助角公式得,再由正弦函数的单调性求解即()1sin 262f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭可;(2)将题设转化为在上有两个解,确定在上的单调性,即可求出实数()a f x =0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦()f x 0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦的取值范围.a【详解】(1)21cos211()sin cos cos22cos22cos2222xf x x x x x x x x x-=+=++=++,1sin262xπ⎛⎫=++⎪⎝⎭令,解得,则的单调递减区间为3222,262k x k kπππππ+≤+≤+∈Z2,63k x k kππππ+≤≤+∈Z()f x;2,,63k k kππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦Z(2)函数在上有两个零点,可转化为在上有两个解,当()()g x f x a=-0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦()a f x=0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦时,0,6xπ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,单增,当时,,2,662xπππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦()1sin262f x xπ⎛⎫=++⎪⎝⎭,62xππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦72,626xπππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦单减,()1sin262f x xπ⎛⎫=++⎪⎝⎭又,,,要使在上有()10sin162fπ=+=13sin6222fππ⎛⎫=+=⎪⎝⎭71sin0262fππ⎛⎫=+=⎪⎝⎭()a f x=0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦两个解,则.31,2a⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭22.已知函数.1()1xf xx-=+(1)证明函数在上为减函数;()f x(1,)-+∞(2)求函数的定义域,并求其奇偶性;ln(tan)y f x=(3)若存在,使得不等式能成立,试求实数a的取值范围.(,42ππ(tan)tan0f x a x+≤【答案】(1)证明见解析;(2),奇函数;(3).,,44k k k Zππππ⎛⎫-++∈⎪⎝⎭(,3-∞-【解析】(1)利用单调性定义证明即可.(2)根据条件可得,其解集即为函数的定义域,可判断定义域关于原点对称,再根据tan1tan1xx<⎧⎨>-⎩奇偶性定义可判断函数的奇偶性.(3)令,考虑在上有解即可,参变分离后利用基本不等式可求实数的tant x=11tatt-+<+()1,+∞a取值范围.【详解】(1),,,11x∀>-21x∀>-12x x<又,()()()122212121211()()11112x xx xf x f xx x x x----=-+-=+++因为,,,故,,,11x >-21x >-12x x <110x +>210x +>120x x -<故即,所以函数在上为减函数.12())0(f x f x ->12()()f x f x >()f x (1,)-+∞(2)的满足的不等关系有:即, ((ln t )n )a y f x =x 1tan 01tan x x->+()()1tan tan 10x x +-<故,解得, tan 1tan 1x x <⎧⎨>-⎩,44k x k k Z ππππ-+<<+∈故函数的定义域为,,该定义域关于原点对称. ,44k k ππππ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭Z k ∈令()((ln ta )n )F x f x =又 ()()()tan tan tan()tan tan 11ln ln ln 11x x x x xF x f -+--===--+,()()()tan ln x f F x =-=-故为奇函数. ln (tan )y f x =(3)令,因为,故. tan t x =(,)42x ππ∈1u >故在上不等式能成立即为 (,)42ππ(tan )tan 0f x a x +≤存在,使得,所以在上能成立, 1t >101t at t-+≤+()11t a t t -≤+()1,+∞令,则且, 1s t =-0s >()21121323t s t t s s s s-==+++++由基本不等式有2s s+≥s 所以时等号成立, ()131t t t -≤=-+1t 故的最大值为a 的取值范围为. ()11t y t t -=+3-(,3-∞-【点睛】本题考查与正切函数、对数函数有关的复合函数的性质的讨论,此类问题常用换元法把复合函数性质的讨论归结为常见函数性质的讨论,本题较综合,为难题.。
2024届四川绵阳中学高一数学第二学期期末统考试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每个小题给出的四个选项中,恰有一项是符合题目要求的1.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若113a =,312S S =,则8a 的值为( ) A .137-B .0C .137D .1822.已知A(2,4)与B(3,3)关于直线l 对称,则直线l 的方程为 ( ). A .x +y =0 B .x -y =0 C .x -y +1=0D .x +y -6=03.如图,AB 是圆O 的直径,点C D 、是半圆弧的两个三等分点,AC a =,AD b =,则AO =( )A .b a -B .12a b - C .12a b -D .22b a -4.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .已知sin sin (sin cos )0B A C C +-=,a =2,c 2,则C = A .π12B .π6C .π4D .π35.tan15tan75︒+︒=( ) A .4B .23C .1D .26.已知函数2,01,()1,1.x x f x x x⎧⎪=⎨>⎪⎩若关于x 的方程1()()4f x x a a R =-+∈恰有两个互异的实数解,则a 的取值范围为 A .59,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .59,44⎛⎤⎥⎝⎦C .59,{1}44⎛⎤⎥⎝⎦D .59,{1}44⎡⎤⎢⎥⎣⎦7.直线210mx y --=与直线2310x y 垂直,则m 的值为( ) A . 3B .34-C .2D .3-8.已知圆()()221 221:C x y ++-=,圆 ()()222 2516:C x y -+-= ,则圆1 C 与圆2C 的位置关系是( ) A .相离B .相交C .外切D .内切9.已知圆锥的底面半径为1,母线与底面所成的角为3π,则此圆锥的侧面积为( )A .23πB .2πC .3πD .π10.某种产品的广告费支出与销售额(单位:百万元)之间有如下对应数据: 2 4 5 6 830405070根据上表提供的数据,求出关于的回归直线方程为,则的值为( ) A .40B .50C .60D .70二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分。
O M N Pxy2023~2024学年下学期佛山市普通高中教学质量检测高一数学注意事项:1.答卷前,考生务必要填涂答题卡上的有关项目.2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答案涂在答题卡相应的位置上.3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答的答案无效.4.请考生保持答题卡的整洁.考试结束后,将答题卡交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.−=i 25i( ) A .−−12iB .−+12iC .−12iD .+12i2.已知=αtan 2,则=αtan 2( )A .−34 B .34 C .−43 D .43 3.已知向量a ,b 不共线,若a b a b +−k 2//)()(,则=k ( )A .−2B .−21 C .21 D .24.已知两条不同的直线m ,n 和三个不同的平面α,β,γ,下列判断正确的是( )A .若⊂αm ,n m //,则αn //B .若⊂αm ,⊂βn ,βm //,αn //,则αβ//C .若⊥αγ,⊥βγ,m αβ=,则m ⊥γD .若n αβ=,⊥m n ,⊂βm ,则⊥αβ5.已知四边形ABCD 中,(2,1AC =−),(2,4BD =),则四边形ABCD 的面积为( )A .3B .5C .6D .106.已知函数=+ωϕf x A x sin )()((其中>A 0,>ω0,2<πϕ)的部分图象如图所示,点M ,N 是函数 图象与x 轴的交点,点P 是函数图象的最高点,且∆PMN 是边长为2的正三角形,=ON OM 3,则⎝⎭⎪=⎛⎫f 31( )A .23 B .+4322C .−4326D .+43262024 . 77.某学校兴趣学习小组从全年级抽查了部分男生和部分女生的期中考试数学成绩,并算得这部分同学的平均分以及男生和女生各自的平均分,由于记录员的疏忽把人数弄丢了,则据此可确定的是( )A .这部分同学是高分人数多还是低分人数多B .这部分同学是男生多还是女生多C .这部分同学的总人数D .全年级是男生多还是女生多8.已知正四棱台ABCD A B C D −1111,AB =2,半球的球心O 在底面A B C D 1111的中心,且半球与该棱台的各棱均相切,则半球的表面积为( )A .π9B .π18C .π27D .π36二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分. 9. 关于复数33=+ππz cosisin (i 为虚数单位),下列说法正确的是( ) A . ⋅=z z 1 B .z 在复平面内对应的点位于第二象限 C . =z 13D . −+=z z 10210.四名同学各掷骰子5次,分别记录每次骰子出现的点数.根据四名同学的统计结果,可能出现点数6的是( )A .平均数为3,中位数为2B .中位数为3,众数为2C .平均数为2,方差为2.4D .中位数为3,方差为2.8 11.如图,在三棱锥P DEF −中,==PE PF 1,=PD 2,==DE DF=EF 点Q 是DF 上一动点,则( ) A .过PE 、PF 、DE 、DFB .直线PE 与平面DEF 所成角的正弦值为32C .∆PEQD .将三棱锥的四个面展开在同一平面得到的平面图形可以是直角三角形或正方形三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.其中第14题对一空得3分,全对得5分. 12.已知a b ⋅=−1,b =1,2)(,则a 在b 上的投影向量为 . 13.已知⎝⎭⎪+=⎛⎫θθ44cos cos2π,则=θsin 2 . 14.已知∆ABC 是边长为2的正三角形,点D 在平面ABC 内且0DA DB ⋅=,则DA DC ⋅的最大值为 ,最小值为 .H.RQPDCBA四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.( 13分)某学校高一新生体检,校医室为了解新生的身高情况,随机抽取了100名同学的身高数据(单位:cm ),制作成频率分布直方图如图所示.(1) 求这100名同学的平均身高的估计值(同一组数据用区间中点值作为代表);(2) 用分层抽样的方法从165,170)[,170,175)[,175,180)[中抽出一个容量为17的样本,如果样本按比例分配,则各区间应抽取多少人?(3) 估计这100名同学身高的上四分位数.0.010.020.04x0.07/cm身高160 165 170 175 180 18516.( 15分)在非直角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足=−a c B b C 2cos cos . (1) 求证:=C B tan 2tan ;(2) 若=A tan 3,=a 3,求∆ABC 的面积.17.( 15分)如图,已知多面体PQRABCD 中,四边形ABCD 、PABQ 、PADR 均为正方形,点H 是∆CQR 的垂心,=PA 1.(1) 证明:H 是点A 在平面CQR 上的射影; (2) 求多面体PQRABCD 的体积.频率组距PQM1A 1B 1C CBA OCBADMN18.( 17分)如图,在扇形OMN 中,半径=OM 2,圆心角∠=MON 3π,矩形ABCD 内接于该扇形,其中点A ,B 分别在半径OM 和ON 上,点C ,D 在 上,AB MN //,记矩形ABCD 的面积为S .(1) 当点A ,B 分别为半径OM 和ON 的中点时,求S 的值;(2) 设∠=θDOM (<<θ60π),当θ为何值时,S 取得最大值,并求此时S 的最大值.19.( 17分)如图,在直三棱柱−ABC A B C 111中,⊥AB BC ,==AB AA 31,=BC 1,P 是BC 1上一动点,BP BC λ=1(<<λ01),M 是CC 1的中点,Q 是AM 的中点.(1) 当=λ41时,证明:PQ //平面ABC ; (2) 在答.题卡..的题(2)图中作出平面AB P 1与平面ACC A 11的交线(保留作图痕迹,无需证明); (3) 是否存在λ,使得平面AB P 1与平面ACC A 11所成二面角的余弦值为414?若存在求满足条件的λ值,若不存在则说明理由.2023~2024学年下学期佛山市普通高中教学质量检测高一数学 参考答案与评分标准一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案CABCBDBC二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.题号 9 10 11 答案ADABDBCD三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.其中第14题对一空得3分,全对得5分.12. ⎝⎭ ⎪−−⎛⎫55,12(或写成b −51) 13. 1 14. 3 , −1 四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.【解析】(1)由图可知⨯++++=x 50.010.070.040.021)(,得x =0.06.…………………………2分 平均身高的估计值为:⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯182.50.025162.50.015167.50.075172.50.065177.50.045=172.25cm .………………………………………………………………………………………………6分(2)165,170)[,170,175)[,175,180)[各区间人数分别为:⨯⨯=1000.07535,⨯⨯=1000.06530,⨯⨯=1000.04520.所以相应抽取的人数分别为:++⨯=35302017735,++⨯=35302017630,++⨯=35302017420.………………………………9分 (3)上四分位数即75%分位数. …………………………………………………………………………10分 身高在180,185)[的人数占比⨯=50.0210%,在175,180)[的人数占比⨯=50.0420%,所以75%分位数在175,180)[内.…………………………………………………………………………11分 设上四分位数为a ,则a ⨯−+⨯=−0.04(180)0.025175%. ………………………………………12分 解得=a 176.25,即估计这100名同学身高的上四分位数为176.25. ………………………………13分 16.【解析】(1)由−=c B b C a 2cos cos 及正弦定理可得−=C B B C A 2sin cos sin cos sin ,………2分 又=+=+A B C B C B C sin sin()sin cos cos sin ,所以−=+C B B C B C B C 2sin cos sin cos sin cos cos sin ,整理得=C B B C sin cos 2sin cos ,………………………………………………………………………4分 因为∆ABC 不是直角三角形,所以≠B cos 0,≠C cos 0,两边同时除以B C cos cos ,得=C B tan 2tan .…………………………………………………………………………………………6分(2)由−−=−+=−=−=+B C BA B C B C B 1tan tan 12tan tan tan()3tan tan 3tan 2,整理得−−=B B 2tan tan 102, 所以+−=B B (2tan 1)(tan 1)0,解得=−B 2tan 1或1, ………………………………………………8分若=−B 2tan 1,则==−C B tan 2tan 1,此时B ,C 均为钝角,不符合题意,故舍去,所以=B tan 1,…9分.HOMRQPD CBA ==CB tan 2tan 2,此时=A 10sin 310,=B 2sin 2,=C 5sin 25, ……………………………11分 由正弦定理====B C A b c a 10310sin sin sin 103,可得==b B 10sin 5,==c C 10sin 22, ……………………………………………………13分所以∆ABC 的面积△==⨯⨯⨯=S bc A ABC 2210sin 522311310.………………………………15分 17.【解析】(1)连接CH ,并延长交QR 于M ,所以QR CM ⊥. ………………………………………1分由已知易得四边形BDRQ 为矩形,所以BD QR //.……………………………………………………3分BD AC ⊥,所以QR AC ⊥且=AC CM C ,所以QR ⊥平面ACM .……………………………5分AH ⊂平面ACM ,所以⊥QR AH .…………………………………6分同理⊥QC AH . ………………………………………………………7分 又=QRQC Q ,所以AH ⊥平面CQR . …………………………8分所以H 是点A 在平面CQR 上的射影.……………………9分 (2)设=ACBD O ,由题意可知BQ ⊥平面ABCD ,所以BQ 是棱柱PQR ABC −的高,且BQ OC ⊥,又由(1)知OC BD ⊥,所以OC ⊥平面QBDR , 所以OC 是棱锥C QBDR −的高.………………………………………………………………………11分 V V V PQR ABD C QBDR =+−−.…………………………………………………………………………………12分 △=⋅=−V S BQ PQR ABD ABD 21.……………………………………………………………………………13分 =⋅=⋅⋅=−V S OC C QBDR QBDR 332321121.……………………………………………………………14分所以多面体PQRABCD 的体积=+=V 236115.………………………………………………………15分18.【解析】(1)当点A ,B 分别为半径OM 和ON 的中点时,===CD AB OA 1,取CD 中点F ,连接OF ,且OF 与AB 交于点G ,则=−=−=OF OD DF 42411522, …………………………………2分 ==OG OA 2233,………………………………………………………………………………………4分 则=−=−FG OF OG 2153,…………………………………………………………………………6分 此时矩形ABCD 的面积=⋅=−S AB FG 2153.……………………………………………………7分 (2)解法一:过点D 作⊥DE OM ,垂足为E ,则=θDE 2sin ,=θOE 2cos , ……………………8分在△ADE Rt 中,∠=DAE 6π,==θAD DE 24sin , …………………………………………………9分==θAE DE 323sin ,………………………………………………………………………………10分 ==−=−θθAB OA OE AE 2cos 23sin , …………………………………………………………11分AOM NBCDE FG 矩形ABCD 的面积=⋅=−⋅=−θθθθθθS AB AD (2cos 23sin )4sin 8sin cos 83sin 2 …13分⎝⎭ ⎪=−⨯=+−=+−⎛⎫−θθθθθ234sin 2834sin 243cos 2438sin 243π1cos 2, …………15分 当+=θ322ππ,即=θ12π时,矩形ABCD 的面积S 最大,最大值为−843.………………………17分 解法二:若⎝⎭ ⎪∠=<<⎛⎫θθDOM 60π,设∠=αDOF , 则=−αθ6π,=⋅∠=αDF OD DOF sin 2sin ,…………………8分 =⋅∠=αOF OD DOF cos 2cos ,===αOG AG DF 3323sin , ……………………………9分所以=−=−ααFG OF OG 2cos 23sin , …………………10分==αAB DF 24sin .……………………………………………………………………………………13分 ⎝⎭ ⎪=−⨯=+−=+−⎛⎫−ααααα234sin 2834sin 243cos 2438sin 243π1cos 2,…………15分 当+=α322ππ,即=α12π,即=θ12π时,矩形ABCD 的面积S 最大,最大值为−843. ………17分 19.【解析】(1)过P Q 、分别作⊥PK BC ,⊥QN AC 则PK CC //1且=PK CC 411,QN CM //且==QN CM CC 24111.……………………………………………………………………………………2分所以PK QN //且PK QN =,所以四边形PKNQ 是平行四边形.……………………………………3分从而PQ KN //,又KN ⊂平面ABC ,PQ ⊄平面ABC ,所以PQ //平面ABC .…………………5分 (2)如图,在平面ACC A 11内,延长B P CC 、11交于D ,连接AD ,则AD 为平面AB P 1与平面ACC A 11的交线.……………………………………………………………8分BB 1P EKNPQM1A 1B 1C CAGHD 1A 1C CA(3)过B 1作B H A C ⊥111,垂足为H ,过H 作HG AD ⊥,垂足为G ,连接B G 1,……………………9分 因为三棱柱−ABC A B C 111是直三棱柱,所以⊥CC 1平面A B C 111, 又⊂B H 1平面A B C 111,∴⊥CC B H 11,又B H A C ⊥111,1111A C CC C =,∴⊥B H 1平面ACC A 11,又⊂AD 平面ACC A 11,∴⊥B H AD 1,又HG AD ⊥,B HHG H =1,∴⊥AD 平面B HG 1,又⊂B G 1平面B HG 1,∴⊥AD B G 1,所以B GH ∠1为平面AB P 1与平面ACC A 11所成二面角的平面角.…………………………………10分假设存在满足条件的λ,即B GH ∠=4cos 141, 由已知可求得BC =21,所以BP =λ2,−−===λλλλB C PC BE BP 2212111, 所以−−=−=−=−λλλλB C B C EC BE 1111121111,又−==−λλDC B C DC EC 112111, −−−−∴===−−λλλλλCC CC DC DC DC 1(12)121211,所以DC =−λλ3(12),…………………………12分所以△=−λλS ACD 3(12),形梯=S HACC 4531,△=−λλS DHC 43(1)1,形梯△△△=+−=−λλS S S S HACC ADH ACD DHC 43(32)11,…………………………………………………13分=+=−+λλλAD AC CD 16123222, ……………………………………………………………14分△=⋅⋅S AD HG ADH 21,故△−+==−λλλAD HG S ADH 2161233(32)22. …………………………………15分 由B GH ∠=4cos 141得HGB GH B H ∠==7tan 711,又B H =231,所以−+−=λλλ2161233(32)72732.………………………………………………………16分 解得=λ31,即存在=λ31使得平面AB P 1与平面ACC A 11所成二面角的余弦值为414. ………17分。
高一数学函数综合试题答案及解析1.定义运算:,对于函数和,函数在闭区间上的最大值称为与在闭区间上的“绝对差”,记为,则= .【答案】.【解析】记,,于是构造函数,则当时,;当或时,所以.即为所求.【考点】函数的最值及其几何意义.2.设,那么()A.B.C.D.【答案】B.【解析】观察题意所给的递推式特征可知:,所以,故选B.【考点】数列的递推公式.3.函数y=-xcosx的部分图象是().【答案】D.【解析】选判断函数的奇偶性,此时,有,可知此函数为奇函数,排除A,C;又当x>0时,取时,可知此时,易知图像与x轴交于,而当时,,故选D.【考点】函数图像的辨析与识别,奇偶函数的定义与性质,排除法,特殊角的三角函数值.4.方程在区间内的所有实根之和为 .(符号表示不超过的最大整数).【答案】2.【解析】设,当时,;当时,;当时,;当时,;即;令,得;令,得;的所有根为0,2,之和为2.【考点】新定义题、函数图像的交点.5.若不等式对任意的上恒成立,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】D.【解析】∵,又∵,,∴,又∵,根据二次函数的相关知识,可知当,时,,综上所述,要使不等式对于任意的恒成立,实数的取值范围是.【考点】1.函数求最值;2.恒成立问题的处理方法.6.下列四个命题:①方程若有一个正实根,一个负实根,则;②函数是偶函数,但不是奇函数;③函数的值域是,则函数的值域为;④一条曲线和直线的公共点个数是,则的值不可能是.其中正确的有________________(写出所有正确命题的序号).【答案】①④【解析】,故①正确;根据定义域,,所以,所以也是奇函数;故②不正确;仅是定义域变了,值域没有改变;故③不正确;是关于对称轴对称的图像,所以与其交点个数只能是偶数个,不可能是1.故④正确.【考点】1.方程根与系数的关系;2.函数奇偶性;3.抽象函数;4.函数图像.7.已知函数,则下列说法中正确的是()A.若,则恒成立B.若恒成立,则C.若,则关于的方程有解D.若关于的方程有解,则【答案】D.【解析】绝对值不等式,当时,则,此时,所以A错误;当恒成立时,有,此时假设,则由绝对值不等式可知恒成立,此时与恒成立矛盾,再结合对A选项的分析,可知,所以B选项错误;当时,则,此时,方程,左边是正数,右边是负数,无解,所以C错误;对于D,当关于的方程有解时,由上述C选项的分析可知不可能小于0,当时,,也不满足有解,所以,此时由有解,可得,所以,所以,选项D正确,故选D.【考点】函数与绝对值不等式.8.如果二次函数不存在零点,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】∵二次函数不存在零点,二次函数图象向上,∴,可得,解得,故选D.【考点】1、函数零点;2、函数与方程的关系.9.已知函数是定义在上的奇函数,当时的解析式为.(Ⅰ)求函数的解析式;(Ⅱ)求函数的零点.【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)零点为【解析】(Ⅰ)先利用奇函数的性质求时的解析式,再求时的解析式,最后写出解析式. 本小题的关键点:(1)如何借助于奇函数的性质求时的解析式;(2)不能漏掉时的解析式.(Ⅱ)首先利用求零点的方法:即f(x)=0,然后解方程,同时注意限制范围.试题解析:(Ⅰ)依题意,函数是奇函数,且当时,,当时,, 2分又的定义域为,当时, 2分综上可得, 2分(Ⅱ)当时,令,即,解得,(舍去) 2分当时,, 1分当时,令,即,解得,(舍去) 2分综上可得,函数的零点为 1分【考点】1、奇函数的性质;2、求方程的零点.10.函数的零点所在的区间是()A.B.C.D.【答案】C.【解析】因为函数的定义域为大于零的实数。
高一数学高中数学综合库试题答案及解析1.编写程序,计算一个学生数学、语文、英语三门课的平均成绩.【答案】先写出算法,画出程序框图,再进行编程.程序框图:程序:【解析】略2.要得到函数y=sin2x的图象,只需将y=sin(2x+)的图象A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向左平移个单位长度D.向右平移个单位长度【答案】B【解析】根据相位平移的法则易知将y=sin(2x+)的图象向右平移个单位长度可得函数y=sin2x 的图象,故选B3.若,则下列各式正确的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】略4.设、满足约束条件,则的最大值是【答案】5【解析】略5.若,则点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】B【解析】略6.若函数同时具有下列三个性质:(1)最小正周期为;(2)图象关于直线对称;(3)在区间上是增函数.则的解析式可以是()A.B.C.D.【答案】D【解析】略7.下列各组函数中,表同一函数的是()A 和B 和C 和D =和【答案】D【解析】略8.求值:= .【答案】-4【解析】略9.已知等差数列中,,公差,则使前项和取最大的正整数是A.4或5 B.5或6 C.6或7 D不存在【答案】C【解析】略10.如图是函数y=Asin(ωx+φ)的图象的一段,则该函数的解析式为 ( )A.B.C.D.【答案】D【解析】略11.下面的程序框图,如果输入三个实数a、b、c,要求输出这三个数中最大的数,那么在空白的判断框中,应该填入下面四个选项中的是A.c > x B.x > c C.c > b D.b > c【答案】A【解析】略12.如图,在正方体ABCD—A1B1C1D1中,M是C1C的中点,O是底面ABCD的中心,P是A1B1上的任意点,则直线BM与OP所成的角为 .【答案】【解析】略13.数据5,7,7,8,10,11的标准差是A.8B.4C.2D.1【答案】C【解析】略14.函数与函数y=2的图像围成一个封闭图形,这个封闭图形的面积是___【答案】【解析】略15.已知直线和平面.给定下列四个命题:①若∥,,那么∥;②若,且,则;③若,且,则;④若,且∥,∥,则∥.其中真命题的序号是A.①②B.①C.①④D.③【答案】B【解析】略16.将函数的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再将所得的图象向左平移个单位,得到的图象对应的解析式是A.B.C.D.【答案】C【解析】略17.(本大题满分10分)已知的顶点坐标分别为A(-1,1),B(2,7),C(-4,5)。
武汉2023-2024学年度下学期期末考试高一数学试卷(答案在最后)命题教师:考试时间:2024年7月1日考试时长:120分钟试卷满分:150分一、选择题:本题共8小题,每题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.若复数z 满足(2i)3i z +=-,则z =()A.1i +B.1i- C.1i-+ D.1i--【答案】A 【解析】【分析】先利用复数的除法运算法则化简得到复数z ,再根据共轭复数的概念即可求解.【详解】因为(2i)3i z +=-,所以3i (3i)(2i)1i 2i 41z ---===-++,所以1i z =+.故选:A2.△ABC 中,60A =︒,BC =AC =C 的大小为()A.75︒B.45︒C.135︒D.45︒或135︒【答案】A 【解析】【分析】利用正弦定理可得sin B =45B = ,由三角形内角和即可求解.【详解】由正弦定理可得sin sin BC AC A B=,故32sin 2B ==,由于60A =︒,故0120B ︒︒<<,故45B = ,18075C A B =--= ,故选:A3.已知数据1x ,2x ,L ,9x 的方差为25,则数据131x +,231x +,L ,931x +的标准差为()A.25B.75C.15D.【答案】C 【解析】【分析】根据方差的性质求出新数据的方差,进而计算标准差即可.【详解】因为数据1x ,2x ,L ,9x 的方差为25,所以另一组数据131x +,231x +,L ,931x +的方差为2325225⨯=,15=.故选:C4.在正方形ABCD 中,M 是BC 的中点.若AC AM BD λμ=+,则λμ+的值为()A.43B.53C.158D.2【答案】B 【解析】【分析】建立平面直角坐标系,利用向量的坐标运算求解作答.【详解】在正方形ABCD 中,以点A 为原点,直线AB ,AD 分别为x ,y 轴建立平面直角坐标系,如图,令||2AB =,则(2,0),(2,2),(0,2),(2,1)B C D M ,(2,2),(2,1),(2,2)AC AM BD ===-,(22,2)AM BD λμλμλμ+=-+ ,因AC AM BD λμ=+ ,于是得22222λμλμ-=⎧⎨+=⎩,解得41,33λμ==,53λμ+=所以λμ+的值为53.故选:B5.正三棱柱111ABC A B C -的底面边长为2D 为BC 中点,则三棱锥11A B DC -的体积为A.3B.32C.1D.32【答案】C 【解析】【详解】试题分析:如下图所示,连接AD ,因为ABC ∆是正三角形,且D 为BC 中点,则AD BC ⊥,又因为1BB ⊥面ABC ,故1BB AD ⊥,且1BB BC B ⋂=,所以AD ⊥面11BCC B ,所以AD 是三棱锥11A B DC -的高,所以11111133133A B DC B DC V S AD -∆=⋅==.考点:1、直线和平面垂直的判断和性质;2、三棱锥体积.6.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos sin sin()sin B C AA C b c C ⎛⎫++= ⎪⎝⎭,3B π=,则a c +的取值范围是()A.332⎛⎝ B.332⎛⎝ C.332⎣ D.332⎡⎢⎣【答案】A 【解析】【分析】利用三角恒等变换及正弦定理将cos cos sin sin()sin B C AA C bc C ⎛⎫++=⎪⎝⎭进行化简,可求出b 的值,再利用边化角将a c +化成角,然后利用辅助角公式及角的范围即可得到答案.【详解】由题知cos cos sin sin()sin B C AA C bc C ⎛⎫++=⎪⎝⎭,3B π=∴cos cos sin sin sin B C AB bc C ⎛⎫+=⎪⎝⎭即cos cos 3sin B C Ab c C+=由正弦定理化简得∴sin cos cos 3sin 3A cB bC C ⋅+⋅==∴23sin sin cos cos sin 3AC B C B +=∴23sin sin()sin 3AB C A +==∴2b =3B π=∴1sin sin sin a b cA B C===∴23sin sin sin sin()sin cos )3226a c A C A A A A A ππ+=+=+-=+=+ 203A π<<∴5666A πππ<+<∴)26A π<+≤即2a c <+≤故选:A .【点睛】方法点睛:边角互化的方法(1)边化角:利用正弦定理2sin sin sin a b cr A B C===(r 为ABC 外接圆半径)得2sin a r A =,2sin b r B =,2sin c r C =;(2)角化边:①利用正弦定理:sin 2aA r=,sin 2b B r =,sin 2c C r=②利用余弦定理:222cos 2b c a A bc+-=7.设O 为△ABC 的外心,若2AO AB AC =+,则sin BAC ∠的值为()A.4B.4C.4-D.4【答案】D 【解析】【分析】设ABC 的外接圆半径为R ,由已知条件可得,2AC BO = ,所以12AC R =,且//AC BO ,取AC的中点M ,连接OM 可得π2BOM ∠=,计算cos sin BOC MOC ∠=-∠的值,再由余弦定理求出BC ,在ABC 中,由正弦定理即可求解.【详解】设ABC 的外接圆半径为R ,因为2AO AB AC =+ ,2AC AO AB BO =-=,所以1122AC BO R ==,且//AC BO ,取AC 的中点M ,连接OM ,则OM AC ⊥,因为//AC BO ,所以OM BO ⊥,即π2BOM ∠=,所以11π124cos cos sin 24AC RMC BOC MOC MOC OC OB R ⎛⎫∠=+∠=-∠=-=-=-=- ⎪⎝⎭,在BOC中由余弦定理可得:2BC R ===,在ABC中,由正弦定理得:2sin 224RBCBAC RR ∠===.故选:D8.高为8的圆台内有一个半径为2的球1O ,球心1O 在圆台的轴上,球1O 与圆台的上底面、侧面都相切.圆台内可再放入一个半径为3的球2O ,使得球2O 与球1O 、圆台的下底面及侧面都只有一个公共点.除球2O ,圆台内最多还能放入半径为3的球的个数是()A.1 B.2C.3D.4【答案】B 【解析】【详解】作过2O 的圆台的轴截面,如图1.再作过2O 与圆台的轴垂直的截面,过截面与圆台的轴交于圆O .由图1.易求得24OO =.图1这个问题等价于:在以O 为圆心、4为半径的圆上,除2O 外最多还可放几个点,使以这些点及2O 为圆心、3为半径的圆彼此至多有一个公共点.由图2,3sin45sin sin604θ︒<=︒,有4560θ︒<<︒.图2所以,最多还可以放入36013122θ︒⎡⎤-=-=⎢⎣⎦个点,满足上述要求.因此,圆台内最多还可以放入半径为3的球2个.二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知某地区有小学生120000人,初中生75000人,高中生55000人,当地教育部门为了了解本地区中小学生的近视率,按小学生、初中生、高中生进行分层抽样,抽取一个容量为2000的样本,得到小学生,初中生,高中生的近视率分别为30%,70%,80%.下列说法中正确的有()A.从高中生中抽取了460人B.每名学生被抽到的概率为1125C.估计该地区中小学生总体的平均近视率为60%D.估计高中学生的近视人数约为44000【答案】BD 【解析】【分析】根据分层抽样、古典概型、频率公式等知识对选项进行分析,从而确定正确选项.【详解】高中生抽取5500020004401200007500055000⨯=++人,A 选项错误.每名学生被抽到的概率为200011200007500055000125=++,B 选项正确.学生总人数为1200007500055000250000++=,估计该地区中小学生总体的平均近视率为1200007500055000132.50.30.70.80.53250000250000250000250⨯+⨯+⨯==,C 选项错误.高中学生近视人数约为550000.844000⨯=人,D 选项正确.故选:BD10.G 是ABC 的重心,2,4,120,AB AC CAB P ∠=== 是ABC 所在平面内的一点,则下列结论正确的是()A.0GA GB GC ++= B.AB 在AC上的投影向量等于12- AC .C.3AG =D.()AP BP CP ⋅+ 的最小值为32-【答案】ACD 【解析】【分析】根据向量的线性运算,并结合重心的性质,即可判断A ,根据投影向量的定义,判断B ;根据向量数量积公式,以及重心的性质,判断C ;根据向量数量积的运算率,结合图形转化,即可判断D.【详解】A.以,GB GC 为邻边作平行四边形GBDC ,,GD BC 交于点O ,O 是BC 的中点,因为G 是ABC 的重心,所以,,A G O 三点共线,且2AG GO =,所以2GB GC GD GO +== ,2GA AG GO =-=- ,所以0GA GB GC ++=,故A 正确;B.AB 在AC 上的投影向量等于1cos1204AC AB AC AC ⨯=-,故B 错误;C.如图,因为()12AO AB AC =+ ,所以()222124AO AB AC AB AC =++⋅,即211416224342AO ⎛⎫=+-⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭,即3AO = 因为点G 是ABC 的重心,22333AG AO ==,故C 正确;D.取BC 的中点O ,连结,PO PA ,取AO 中点M ,则2PA PO PM += ,()12AO AB AC =+,()()2221124816344AO AB AB AC AC =+⋅+=⨯-+= ,则()()()()221224AP BP CP PA PB PC PA PO PA PO PA PO ⎡⎤⋅+=⋅+=⋅=⨯+--⎢⎥⎣⎦,222132222PM OA PM =-=- ,显然当,P M 重合时,20PM = ,()AP BP CP ⋅+ 取最小值32-,故D 正确.故选:ACD【点睛】关键点点睛:本题的关键是对于重心性质的应用,以及向量的转化.11.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,O 为正方体的中心,M 为1DD 的中点,F 为侧面正方形11AA D D 内一动点,且满足1B F ∥平面1BC M ,则()A.三棱锥1D DCB -的外接球表面积为12πB.动点F 的轨迹的线段为22C.三棱锥1F BC M -的体积为43D.若过A ,M ,1C 三点作正方体的截面Ω,Q 为截面Ω上一点,则线段1AQ 长度的取值范围为45,225⎡⎢⎣⎦【答案】AC 【解析】【分析】选项A :三棱锥1D DCB -的外接球即为正方体的外接球,结合正方体的外接球分析;选项B :分别取1AA ,11A D 的中点H ,G ,连接1B G ,GH ,1HB ,1AD ;证明平面1B GH ∥平面1BC M ,从而得到点F 的轨迹为线段GH ;选项C :根据选项B 可得出GH ∥平面1BC M ,从而得到点F 到平面1BC M 的距离为H 到平面1BC M 的距离,再结合线面垂直及等体积法,利用四棱锥的体积求解所求三棱锥的体积;选项D :设N 为1BB 的中点,从而根据面面平行的性质定理可得到截面Ω即为面1AMC N ,从而线段1AQ 长度的最大值为线段11A C 的长,最小值为四棱锥11A AMC N -以1A 为顶点的高.【详解】对于A :由题意可知:三棱锥1D DCB -的外接球即为正方体的外接球,可知正方体的外接球的半径3R =所以三棱锥1D DCB -的外接球表面积为24π12πR =,故A 正确;对于B :如图分别取1AA ,11A D 的中点H ,G ,连接1B G ,GH ,1HB ,1AD .由正方体的性质可得11B H C M ∥,且1B H ⊂平面1B GH ,1C M ⊄平面1B GH ,所以1C M //平面1B GH ,同理可得:1BC //平面1B GH ,且111BC C M C ⋂=,11,BC C M ⊂平面1BC M ,所以平面1B GH ∥平面1BC M ,而1B F ∥平面1BC M ,所以1B F ⊂平面1B GH ,所以点F 的轨迹为线段GH ,其长度为12222⨯=,故B 错误;对于C :由选项B 可知,点F 的轨迹为线段GH ,因为GH ∥平面1BC M ,则点F 到平面1BC M 的距离为H 到平面1BC M 的距离,过点B 作1BP B H ⊥,因为11B C ⊥平面11ABB A ,BP ⊂平面11ABB A ,所以11B C BP ⊥,又1111⋂=B C B H B ,111,B C B H ⊂平面11B C MH ,所以BP ⊥平面11B C MH ,所以1111111111114252232335F BC M H BC M B C MH B B C MH B C MHV V V V S BP ----====⨯=⨯⨯⨯⨯,故C 正确;对于D :如图,设平面Ω与平面11AA B B 交于AN ,N 在1BB 上,因为截面Ω⋂平面11AA D D AM =,平面11AA D D ∥平面11BB C C ,所以1AM C N ∥,同理可证1AN C M ∥,所以截面1AMC N 为平行四边形,所以点N 为1BB 的中点,在四棱锥11A AMC N -中,侧棱11A C 最长,且11A C =设棱锥11A AMC N -的高为h ,因为1AM C M ==1AMC N 为菱形,所以1AMC 的边1AC ,又1AC =则112AMC S =⨯=△1111111142223323C AA M AA M V SD C -=⋅=⨯⨯⨯⨯=△,所以1111114333A AMC AMC C AA M V S h V --=⋅===△,解得3h =.综上,可知1AQ 长度的取值范围是,3⎡⎢⎣,故D 错误.故选:AC【点睛】关键点睛:由面面平行的性质得到动点的轨迹,再由锥体的体积公式即可判断C ,D 选项关键是找到临界点,求出临界值.三、填空题:本小题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知复数()221i i()z m m m =-++⋅∈R 表示纯虚数,则m =________.【答案】1-【解析】【分析】根据2i 1=-和复数的分类要求得出参数值;【详解】因为复数()()2221ii=11i()z m m mm m =-++⋅-+-⋅∈R 表示纯虚数,所以210,10,m m ⎧-=⎨-≠⎩解得1m =-,故答案为:1-.13.定义集合(){},02024,03,,Z |A x y x y x y =≤≤≤≤∈,则从A 中任选一个元素()00,x y ,它满足00124x y -+-<的概率是________.【答案】42025【解析】【分析】利用列举法求解符合条件的()00,x y ,即可利用古典概型的概率公式求解.【详解】当0y =时,02024,Z x x ≤≤∈,有2025种选择,当1,2,3y =时,02024,Z x x ≤≤∈,分别有2025种选择,因此从A 中任选一个元素()00,x y ,共有202548100⨯=种选择,若00y =,则022y -=,此时由00124x y -+-<得012x -<,此时0x 可取0,1,2,若01y =或3,则021y -=,此时由00124x y -+-<得013x -<,此时0x 可取0,1,2,3,若02y =,则020y -=,此时由00124x y -+-<得014x -<,此时0x 可取0,1,2,3,4,综上可得满足00124x y -+-<的共有342516+⨯+=种情况,故概率为16481002025=故答案为:4202514.在ABC 和AEF △中,B 是EF的中点,1,6,AB EF BC CA ====,若2AB AE AC AF ⋅+⋅= ,则EF 与BC的夹角的余弦值等于__________.【答案】23【解析】【分析】【详解】由题意有:()()2AB AE AC AF AB AB BE AC AB BF ⋅+⋅=⋅++⋅+=,即22AB AB BE AC AB AC BF +⋅+⋅+⋅= ,而21AB =,据此可得:11,AC AB BE BF ⋅=⨯-=- ,即()112,2BF AC AB BF BC +⋅--=∴⋅= ,设EF 与BC 的夹角为θ,则2cos 2,cos 3BF BC θθ⨯⨯=∴= .四、解答题:本小题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.某学校为了解本校历史、物理方向学生的学业水平模拟测试数学成绩情况,分别从物理方向的学生中随机抽取60人的成绩得到样本甲,从历史方向的学生中随机抽取n 人的成绩得到样本乙,根据两个样本数据分别得到如下直方图:已知乙样本中数据在[70,80)的有10个.(1)求n 和乙样本直方图中a 的值;(2)试估计该校物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值和历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数(同一组中的数据用该组区间中点值为代表);(3)采用分层抽样的方法从甲样本数据中分数在[60,70)和[70,80)的学生中抽取6人,并从这6人中任取2人,求这两人分数都在[70,80)中的概率.【答案】(1)50n =,0.018a =;(2)物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值为81.5,历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数为88.25;(3)25【解析】【分析】(1)由频率分布直方图得乙样本中数据在[70,80)的频率为0.2,这个组学生有10人,由此能求出n ,由乙样本数据直方图能求出a ;(2)利用甲、乙样本数据频率分布直方图能估计估计该校物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值和历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数;(3)由频率分布直方图可知从分数在[60,70)和[70,80)的学生中分别抽取2人和4人,将从分数在[60,70)中抽取的2名学生分别记为1A ,2A ,从分数在[70,80)中抽取的4名学生分别记为1b ,2b ,3b ,4b ,利用列举法能求出这两人分数都在[70,80)中的概率.【小问1详解】解:由直方图可知,乙样本中数据在[70,80)的频率为0.020100.20⨯=,则100.20n=,解得50n =;由乙样本数据直方图可知,(0.0060.0160.0200.040)101a ++++⨯=,解得0.018a =;【小问2详解】解:甲样本数据的平均值估计值为(550.005650.010750.020850.045950.020)1081.5⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=,乙样本数据直方图中前3组的频率之和为(0.0060.0160.02)100.420.75++⨯=<,前4组的频率之和为(0.0060.0160.020.04)100.820.75+++⨯=>,所以乙样本数据的第75百位数在第4组,设第75百位数为x ,(80)0.040.420.75x -⨯+=,解得88.25x =,所以乙样本数据的第75百位数为88.25,即物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值为81.5,历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数为88.25;【小问3详解】解:由频率分布直方图可知从分数在[60,70)和[70,80)的学生中分别抽取2人和4人,将从分数在[60,70)中抽取的2名学生分别记为1A ,2A ,从分数在[70,80)中抽取的4名学生分别记为1b ,2b ,3b ,4b ,则从这6人中随机抽取2人的基本事件有:12(,)A A ,11(,)A b ,12(,)A b ,13(,)A b ,14(,)A b ,21(,)A b ,22(,)A b ,23(,)A b ,24(,)A b ,12()b b ,,13(,)b b ,14(,)b b ,23(,)b b ,24(,)b b ,34(,)b b 共15个,所抽取的两人分数都在[70,80)中的基本事件有6个,即这两人分数都在[70,80)中的概率为62155=.16.(建立空间直角坐标系答题不得分)如图,在四棱锥11A BCC B -中,平面ABC ⊥平面11BCC B ,△ABC 是正三角形,四边形11BCC B 是正方形,D 是AC 的中点.(1)求证:1//AB 平面1BDC ;(2)求直线BC 和平面1BDC 所成角的正弦值的大小.【答案】(1)证明见解析(2)55【解析】【分析】(1)连接1B C ,交1BC 于点O ,连接OD ,由中位线的性质,可知1//OD AB ,再由线面平行的判定定理,得证;(2)过点C 作1CE C D ⊥于点E ,连接BE ,可证CE ⊥平面1BDC ,从而知CBE ∠即为所求,再结合等面积法与三角函数的定义,得解.【小问1详解】连接1B C ,交1BC 于点O ,连接OD ,则O 为1B C 的中点,因为D 是AC 的中点,所以1//OD AB ,又OD ⊂平面1BDC ,1AB ⊄平面1BDC ,所以1AB ∥平面1BDC .【小问2详解】过点C 作1CE C D ⊥于点E ,连接BE ,因为四边形11BCC B 是正方形,所以1BC CC ⊥,又平面ABC⊥平面11BCC B ,1CC ⊂平面11BCC B ,平面ABC ⋂平面11BCC B BC =,所以1CC ⊥平面ABC ,因为BD ⊂平面ABC ,所以1CC BD ⊥,因为ABC 是正三角形,且D 是AC 的中点,所以BD AC ⊥,又1CC AC C =I ,1,⊂CC AC 平面1ACC ,所以BD ⊥平面1ACC ,因为CE ⊂平面1ACC ,所以BD CE ⊥,又1C D BD D =I ,1,C D BD ⊂平面1BDC ,所以CE ⊥平面1BDC ,所以CBE ∠就是直线BC 和平面1BDC 所成角,设2BC =,在1Rt DCC 中,11CE DC CD CC ⋅=⋅,所以5CE ==,在Rt BCE 中,5sin 25CE CBE BC ∠===.17.甲、乙两人进行乒乓球对抗赛,每局依次轮流发球,连续赢2个球者获胜,且比赛结束,通过分析甲、乙过去比赛的数据知,甲发球甲赢的概率为23,乙发球甲赢的概率为25,不同球的结果互不影响,已知某局甲先发球.(1)求该局打4个球甲赢的概率;(2)求该局打5个球结束的概率.【答案】(1)875(2)44675【解析】【分析】(1)先设甲发球甲赢为事件A ,乙发球甲赢为事件B ,然后分析这4个球的发球者及输赢者,即可得到所求事件的构成,利用相互独立事件的概率计算公式即可求解;(2)先将所求事件分成甲赢与乙赢这两个互斥事件,再分析各事件的构成,利用互斥事件和相互独立事件的概率计算公式即可求得概率.【小问1详解】设甲发球甲赢为事件A ,乙发球甲赢为事件B ,该局打4个球甲赢为事件C ,由题知,2()3P A =,2()5P B =,则C ABAB =,所以23228()()()(()()353575P C P ABAB P A P B P A P B ===⨯⨯⨯=,所以该局打4个球甲赢的概率为875.【小问2详解】设该局打5个球结束时甲赢为事件D ,乙赢为事件E ,打5个球结束为事件F ,易知D ,E 为互斥事件,D ABABA =,E ABABA =,F D E =⋃,所以()()()()()()()P D P ABABA P A P B P A P B P A ==2222281135353675⎛⎫⎛⎫=-⨯⨯-⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()()()()()()P E P ABABA P A P B P A P B P A ==2222241113535375⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-⨯⨯-⨯-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以8444()()()()67575675P F P D E P D P E =⋃=+=+=,所以该局打5个球结束的概率为44675.18.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,22cos a c b C -=.(1)求B ;(2)若点D 为边BC 的中点,点E ,F 分别在边AB ,AC (包括顶点)上,π6EDF ∠=,2b c ==.设BDE α∠=,将DEF 的面积S 表示为α的函数,并求S 的取值范围.【答案】(1)π3(2)3ππ,π328sin 23S αα=≤≤⎛⎫- ⎪⎝⎭,3,84S ⎡∈⎢⎣⎦【解析】【分析】(1)由题干及余弦定理可得222a c b ac +-=,再根据余弦定理即可求解;(2)由题可得ABC 为等边三角形,ππ32α≤≤,在BDE 与CDF 中,分别由正弦定理求出DE ,DF ,根据三角形面积公式可得3ππ,2ππ3216sin sin 36S ααα=≤≤⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由三角恒等变换及正弦函数的图象与性质即可求解.【小问1详解】因为22cos a c b C -=,所以222222222a b c a b c a c b ab a +-+--=⋅=,即222a cb ac +-=,所以2221cos 222a cb ac B ac ac +-===.因为()0,πB ∈,所以π3B =.【小问2详解】由π3B=及2b c==可知ABC为等边三角形.又因为π6EDF∠=,BDEα∠=,所以ππ32α≤≤.在BDE中,2π3BEDα∠=-,由正弦定理可得sin sinDE BDB BED∠=,即32π2sin3DEα=⎛⎫-⎪⎝⎭.在CDF中,π6CFDα∠=-,由正弦定理可得sin sinDF CDC CFD∠=,即π2sin6DFα=⎛⎫-⎪⎝⎭.所以31π3ππsin,2ππ2ππ8632 sin sin16sin sin3636Sααααα=⨯⨯=≤≤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫----⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.因为2ππ11sin sin cos sin sin cos362222αααααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=+-⎪⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭2213313sin cos cos sin sin2cos224444αααααα=-+=-1πsin223α⎛⎫=-⎪⎝⎭,因为ππ32α≤≤,所以ππ2π2,333α⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦,所以π3sin2,132α⎤⎛⎫-∈⎥⎪⎝⎭⎣⎦,所以1π1sin2,2342α⎤⎛⎫-∈⎥⎪⎝⎭⎣⎦.所以2ππ16sin sin36αα⎛⎫⎛⎫⎡⎤--∈⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭,所以33,2ππ8416sin sin36αα⎡∈⎢⎛⎫⎛⎫⎣⎦--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以333,2ππ8416sin sin36Sαα⎡=∈⎢⎛⎫⎛⎫⎣⎦--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以S 的取值范围为3,84⎡⎢⎣⎦.19.(建立空间直角坐标系答题不得分)如图,在三棱柱ADP BCQ -中,侧面ABCD 为矩形.(1)若PD⊥面ABCD ,22PD AD CD ==,2NC PN =,求证:DN BN ⊥;(2)若二面角Q BC D --的大小为θ,π2π,43θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,且2cos 2AD AB θ=⋅,设直线BD 和平面QCB 所成角为α,求sin α的最大值.【答案】(1)证明见解析(2)12-【解析】【分析】(1)问题转化为证明DN⊥平面BCP ,即证明ND BC ⊥和DN PC ⊥,ND BC ⊥转化为证明BC ⊥平面PQCD ,而ND BC ⊥则只需证明PDN PCD△△(2)作出二面角Q BC D --的平面角以及直线BD 与平面QCB 所成的角,列出sin α的表达式,最后把问题转化为函数最值问题.【小问1详解】因为PD⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,所以PD BC ⊥,又CD BC ⊥,PD CD D ⋂=,,PD CD ⊂平面PCD ,所以BC ⊥平面PQCD ,又ND ⊂平面PQCD ,所以ND BC ⊥,在Rt PCD 中,2PD ==,则CD =3PC =,所以2NC =,1PN =,由PN PDND PC=,DPN CPD ∠=∠,所以PDN PCD △△,所以DN PC ⊥,又因为ND BC ⊥,PC BC C ⋂=,,PC BC ⊂平面BCP ,所以DN⊥平面BCP ,又因为BN ⊂平面BCP ,所以DN BN ⊥.【小问2详解】在平面QBC 中,过点C 作CF BC ⊥,因为ABCD 为矩形,所以BC CD ⊥,所以DCF ∠为二面角Q BC D --的平面角,且DCF θ∠=,又⋂=CF CD C ,,CD CF ⊂平面CDF ,所以BC ⊥平面CDF ,在平面CDF 中,过点D 作DG FC ⊥,垂足为G ,连接BG ,因为BC ⊥平面CDF ,DG ⊂平面CDF ,所以DG BC ⊥,又BC FC C ⋂=,,BC FC ⊂平面BCQ ,所以DG ⊥平面BCQ ,所以DBG ∠为直线BD 与平面QCB 所成的角,即DBG α∠=,sin DG DC θ=,又因为2cos 2AD AB θ=⋅,所以222sin 32cos 14cos 2DGBDAB AD αθθ===+++π2π,43θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得12cos ,22θ⎡∈-⎢⎣⎦,21cos 0,2θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,设32cos t θ=+,2,32t ⎤∈+⎥⎦,则23cos 2t θ-=,()2223sin 1cos 14t θθ-=-=-,所以()2222563125651sin 14222t t t t α⎛⎫-++ ⎪--+⎝⎭=-=≤=,当且仅当25t =时等号,所以sin α51-.【点睛】关键点点睛:本题的关键是作出二面角Q BC D --的平面角以及直线BD 与平面QCB 所成的角,然后写出sin α的表达式,最后求函数最值问题利用了换元法和基本不等式.。
2023-2024学年北京东直门中学高一下学期6月月考数学试题一、单选题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知向量若,则()A. B.C.D.2.()A.B. C.D.3.要得到函数的图象,只要将函数的图象()A.向右平移个单位长度B.向左平移个单位长度C.向右平移个单位长度D.向左平移个单位长度4.在复平面内,复数对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限5.设l 是一条直线,,是两个平面,下列结论正确的是()A.若,,则B.若,,则C.若,,则D.若,,则6.已知A ,B ,C ,D 是平面内四个不同的点,则“”是“四边形ABCD 为平行四边形”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件7.如图,平面ABC ,中,,则是()A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.以上都有可能8.如图,在正方体中,与直线互为异面直线的是()A.CDB.C.D.9.已知正四棱锥,底面边长是2,体积是,那么这个四棱锥的侧棱长为()A. B.2 C. D.10.设为非零向量,,则“夹角为钝角”是“”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件11.已知正方体的棱长为2,E,F,G分别为的中点,则下列结论中正确的是()①直线与直线AF垂直;②直线与平面AEF平行;③点C与点G到平面AEF的距离相等;④平面AEF截正方体所得的截面面积为A.①②B.②③C.②④D.③④12.沙漏是古代的一种计时装置,它由两个形状完全相同的容器和一个狭窄的连接管道组成,开始时细沙全部在上部容器中,利用细沙全部流到下部容器所需要的时间进行计时.如图,某沙漏由上、下两个圆锥组成.这两个圆锥的底面直径和高分别相等,细沙全部在上部时,其高度为圆锥高度的细管长度忽略不计假设细沙全部漏入下部后,恰好堆成一个盖住沙漏底部的圆锥形沙堆.这个沙堆的高与圆锥的高h的比值为()A. B. C. D.二、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分。
2024北京海淀高一(下)期末数 学2024.07学校_____________ 班级______________ 姓名______________一、选择题共10小题,每小题4分,共40分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)若复数z 满足i 2z ⋅=,则z 的虚部为(A )2− (B )2 (C )i −(D )i(2)已知向量1(0,1),)2==a b ,则cos ,〈〉=a b (A )0 (B )12(C(D(3)函数π()sin()(0,0,)2f x A x A ωϕωϕ=+>><的部分图象如图所示,则其解析式为(A)π())4f x x =+(B)1π()sin()24f x x =+(C )π())3f x x +(D )π())4f x x =+(4)若3sin 5α=,且π(,π)2α∈,则πtan()4α−=(A )34−(B )17(C )34(D )7(5)在ABC ∆中,点D 满足BD BC λ=. 若3144AD AB AC =+, 则λ= (A )13(B )14(C )3(D )4(6)已知函数1sin 2()sin cos xf x x x+=+,则下列直线中,是函数()f x 对称轴的为(A )0x = (B )π6x = (C )π4x =(D )π2x =(7)在平面直角坐标系xOy 中,点(A −,点(cos ,sin )P θθ,其中π[0,]2θ∈ . 若5OA OP +=, 则θ=(A )π6(B )π4 (C )π3(D )π2(8)在ABC ∆中,已知π2,3a A ==,则下列说法正确的是(A )当1b =时,ABC ∆是锐角三角形 (B )当b =时,ABC ∆是直角三角形 (C )当73b =时,ABC ∆是钝角三角形 (D )当53b =时,ABC ∆是等腰三角形 (9)已知,a b 是非零向量, 则“⊥a b ”是“对于任意的λ∈R ,都有λλ+=−a b a b 成立”的(A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件 (C )充要条件(D )既不充分也不必要条件(10)定义域为[,]a b 的函数()y f x =的图象的两个端点分别为(,()),(,())A a f a B b f b . 点(,)M x y 是()y f x =的图象上的任意一点,其中(1)(01)x a b λλλ=+−≤≤,点N 满足向量(1)ON OA OB λλ=+−, 点O 为坐标原点. 若不等式||MN k 恒成立,则称函数()y f x =在[,]a b 上为k 函数. 已知函数2()2f x x x =−+在[0,1]上为k 函数,则实数k 的取值范围是(A )(0,)+∞ (B )1[,)4+∞(C )1(,)2+∞(D )[1,)+∞二、填空题共5小题,每小题4分,共20分。
高一数学高中数学综合库试题答案及解析1.为三角形的一个内角,若,则三角形的形状为().A.锐角三角形B.钝角三角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形【答案】B【解析】略2.已知函数(1)若函数无零点,求实数的取值范围;(2)若函数在有且仅有一个零点,求实数的取值范围【答案】(1)原方程可化为:要原方程无实根,有下面两种情况:①方程(1)无实数根,由,得;②方程(1)的实数解均为原方程的增根时,原方程无实根,而原方程的增根为x=0或x=1,把x=0或x=1分别代入(1)得m=2。
综上所述:或(2)或【解析】略3.直线当变动时,所有直线都通过定点A.(0,0)B.(0,1)C.(3,1)D.(2,1)【答案】C【解析】略4.如果命题“非或非”是假命题,则在下列各结论中正确的是()①命题“且”是真命题;②命题“且”是假命题;③命题“或”是真命题;④命题“或”是假命题;A.①③B.②④C.②③D.①④【答案】A【解析】略5.函数过定点【答案】(-2,-1)【解析】略6.设是关于的方程的两个实根,则的最小值是()A.B.18C.8D.【答案】C【解析】略7.已知集合A=且,则实数的取值范围是【答案】【解析】略8.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但定义域不同,则称这些函数为“孪生函数”,那么解析式为,值域为{1,7}的“孪生函数”的所有函数值的和等于()A.32B.64C.72D.96【答案】C【解析】解:由题意可得,当函数解析式为y=2x2-1,值域为{1,7}时,函数的定义域可能为:{-2,-1},{-2,1},{2,-1},{2,1},{-2,-1,1},{-2,-1,2},{-1,1,2},{-2,1,2},{-2,-1,1,2},共9个∴所有的函数值的和为(7+1)×9=72故选C9.在等差数列中,公差,前项的和,则=______【答案】10【解析】略10.已知集合,,若,求实数、的值.【答案】【解析】,………………………………………2分……………………………………6分解得……………………………………8分经检验不合题意,舍去……………………………………10分……………………………………12分11.取一个边长为1的正方形及其内切圆,随机地向正方形内丢一粒豆子,则豆子落入圆内的概率为【答案】【解析】略12.(12分)顶点在原点,焦点在轴上的抛物线截直线所得的弦长|AB|=,求此抛物线的方程。
33高一下学期期末数学试卷第Ⅰ卷(选择题 共50分)一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1. 已知α是第二限角,则下列结论正确的是A .sinα•cosα>0B .sinα•tanα<0C .cosα•tanα<0D .以上都有可能( )2.化简 AB + BD - AC - CD =()A . 0B . ADC . BCD . DA3.若 P (-3,4) 为角α终边上一点,则 cos α=()A. -B. 455 C. - D. - 44 34. 若 a = 1, b = 2, 且 a , b 的夹角为120 则 a + b 的值()A .1B . 3C . 2D . 2π5. 下列函数中,最小正周期是A. y = tan 2x的偶函数为() 2B. y = cos(4x + πC. y = 2 cos 22x -1 2D. y = cos 2x6. 将函数 y = sin(3x + π 的图象向左平移π) 个单位,再将所得图象上所有点的横坐标缩短到原 6 61来的 倍(纵坐标不变),则所得图象的函数解析式为( )2A. y =sin( 3 x + 2π2 3B. y = sin(6x + π3C. y = sin 6xD. y = sin(6x +2π37. 如右图,该程序运行后的输出结果为()A .0B .3C .12D .-2))) )8. 函数 y =cos(π π-2x )的单调递增区间是4()5π 5A .[k π+ 8 ,k π+ 8 π]B .[2k π+ 8 ,2k π+ π]83 C .[k π- 8 π,k π+ π3]D .[2k π- 8 8 π,2k π+ π](以上 k ∈Z )89. 已知直线 y = x + b,b ∈[﹣2,3],则直线在 y 轴上的截距大于 1 的概率是()1 234A.B .C .D .555510. 右面是一个算法的程序.如果输入的 x 的值是 20,则输出的 y 的值是()A .100B .50C .25D .150第Ⅱ卷(非选择题 共 100 分)二、填空题(本题共 5 小题,每题 5 分,共 25 分)11.若 a = (2,3) 与b = (-4, y ) 共线,则 y =.12. 某工厂生产 A ,B ,C 三种不同型号的产品,产品数量之比依次为 2∶3∶5.现用分层抽样方法抽出一个容量为 n 的样本,样本中 A 种型号的产品有 16 件,那么此样本的容量 n =.13. 设扇形的周长为8cm ,面积为 4cm 2,则扇形的圆心角的弧度数是 .14. 若tan α= 1,则2sin α+ cos α 2 s in α- 3cos α= .15. 函数 y=Asin(ωx+φ)( A >0,ω>0,|φ|<π ) ,在同一个周期内,当 x= π时, y 有最大值 2,3当 x=0 时,y 有最小值-2,则这个函数的解析式为.三、解答题(本大题共 6 小题,满分 75 分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤)16.(本小题满分 12 分)某中学团委组织了“弘扬奥运精神,爱我中华”的知识竞赛,从参加考试的 学生中抽出 60 名学生,将其成绩(均为整数)分成六段[40,50),[50,60),…,[90,100]后画出如下部分频率分布直方图.观察图形给出的信息,回答下列问题:(1) 求第四小组的频率,并补全这个频率分布直方图; (2) 估计这次考试的及格率(60 分及以上为及格)和平均分.-α 17.(本小题满分 12 分)已知函数 f (x ) = 2sin 1 x + 2 3 cos 1x .2 2(1) 求函数 f (x ) 的最小正周期及值域; (2) 求函数 f (x ) 的单调递增区间.18.(本小题满分 12 分)已知|a |=3,|b |=2,a 与 b 的夹角为 60°,c =3a +5b ,d =m a -3b .(1) 当 m 为何值时,c 与 d 垂直? (2) 当 m 为何值时,c 与 d 共线?19.(本小题满分 12 分)设函数 f (x )=a ·b ,其中向量 a =(m ,cos2x ),b =(1+sin2x,1),x ∈R ,且⎡π ⎤ 函数 y =f (x )的图象经过点 ⎢⎣ 4 , 2⎥⎦. (1) 求实数 m 的值;(2) 求函数 f (x )的最小值及此时x 值的集合.20.(本小题满分 13 分)已知π < α< π,且sin(π-α) = 4;25sin(2π+α) tan(π-α) cos(-π-α)(1) 求 sin(3π 2 π) cos( 2+α)的值;(2) 求 sin 2α- cos 2α 5π 的值.tan(α- )421.(本小题满分 14 分)某班数学兴趣小组有男生三名,分别记为 a 1 , a 2 , a 3 ,女生两名,分别记为b 1 , b 2 ,现从中任选 2 名学生去参加校数学竞赛.(1) 写出这种选法的样本空间; (2) 求参赛学生中恰有一名男生的概率; (3) 求参赛学生中至少有一名男生的概率.) 数学参考答案及评分标准一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。
成都2023-2024高一下期7月月考数学(答案在最后)时间:120分钟满分:150分一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.复数31i z =+在复平面内对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.若直线l⊥平面α,则下列说法正确的是()A.l 仅垂直平面α内的一条直线B.l 仅垂直平面α内与l 相交的直线C.l 仅垂直平面α内的两条直线D.l 与平面α内的任意一条直线垂直3.已知向量,a b 满足2= a ,且3a b ⋅=- ,则()2a b a +⋅ 的值为()A.1B.3C.5D.74.记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知1a =,2b =,3cos 4C =,则c =()A.2B.C.D.5.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,异面直线1AD 与1D C 所成的角为()A.π6B.π4C.π3D.π26.若一个圆锥的体积为3,用通过该圆锥的轴的平面截此圆锥,得到的截面三角形的顶角为π2,则该圆锥的侧面积为()A.B.2πC.D.7.如图,三棱锥D-ABC 中,DC ⊥平面ABC ,DC=1,且ABC ∆为边长等于2的正三角形,则DA 与平面DBC 所成角的正弦值为A.5B.5C.5D.258.在直角梯形ABCD 中,AD BC ∥,90ABC ∠=︒,222AD AB BC ===,点P 为梯形ABCD 四条边上的一个动点,则PA PB ⋅的取值范围是()A.1,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B.1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C.[]1,4- D.1,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知i 为虚数单位,复数34i z =-+,则下列说法正确的是()A.复数z 的实部为3B.复数z 的虚部为4C.复数z 的共轭复数为34i +D.复数z 的模为510.下列化简正确的是()A .sin 45cos 451︒︒= B.22ππcos sin 12122-=C.1sin 40cos 40sin8022︒+︒=︒ D.2tan 22.511tan 22.52︒=-︒11.如图,在正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,点P 是对角线AC 1上一动点,在点P 从顶点A 移动到顶点C 1的过程中,下列结论中正确的有()A.二面角P ﹣A 1D ﹣B 1的取值范围是[0,2π]B.直线AC 1与平面A 1DP 所成的角逐渐增大C.存在一个位置,使得AC 1⊥平面A 1DP D.存在一个位置,使得平面A 1DP ∥平面B 1CD 1三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知向量()()1,,3,2a m b =-= ,若a b ⊥ ,则m =______.13.已知三棱锥A BCD -,AB ⊥底面BCD ,90CBD ∠=︒,5AB =,3BC =,4BD =,则三棱锥A BCD -的外接球表面积为______.14.在四面体ABCD 中,且7,3,10AB CD AC BD AD BC ======,点,P Q 分别是线段AD ,BC 的中点,若直线PQ ⊥平面α,且α截四面体ABCD 形成的截面为平面区域Ω,则Ω的面积的最大值为__________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知向量(1,3),(1,2)a b =-=.(1)求a b ⋅;(2)求2a b -.16.在如图所示的四棱锥P ABCD -中,已知PA ⊥平面ABCD ,AD BC ∥,90BAD ∠=︒,1PA AB BC ===,2AD =,E 为PD 的中点.(1)求证:CE ∥平面PAB (2)求证:平面PAC ⊥平面PDC17.正三棱柱111ABC A B C -的底面正三角形的边长为2,D 为BC 的中点;13AA =.(1)求证:1AD C D ⊥;(2)求C 到平面1AC D 的距离.18.已知函数()22sin cos 2cos f x x x x =+.(1)求()0f 的值;(2)求()f x 的最小正周期和单调递增区间;(3)将函数()y f x =的图象向右平移8π个单位,得到函数()y g x =的图象,若函数()y g x =在[]0,m 上有且仅有两个零点,求m 的取值范围.19.在ABC 中,,,A B C ∠∠∠对应的边分别为)222,,,2sin sin sin 3sin sin sin a b c A B C B C A=+-(1)求A ;(2)奥古斯丁.路易斯.柯西(Augustin Louis Cauchy ,1789年-1857年),法国著名数学家.柯西在数学领域有非常高的造诣.很多数学的定理和公式都以他的名字来命名,如柯西不等式、柯西积分公式.其中柯西不等式在解决不等式证明的有关问题中有着广泛的应用.①用向量证明二维柯西不等式:()()()2222212121122x x y y x y xy +≤++②已知三维分式型柯西不等式:()2222123312123123123,,R ,x x x x x x y y y y y y y y y +++∈++≥++,当且仅当312123x x x y y y ==时等号成立.若2,a P =是ABC 内一点,过P 作,,AB BC AC 垂线,垂足分别为,,D E F ,求4AB BC AC T PDPEPF=++的最小值.成都2023-2024高一下期7月月考数学时间:120分钟满分:150分一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.复数31i z =+在复平面内对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【答案】D 【解析】【分析】首先由复数的除法运算化简,再结合复数的概念与几何意义即可得结论.【详解】由题意知231i 33i 33i 33i 1i 1i 1i 222z ---=⋅===-+--,所以31i z =+在复平面内对应的点为33,22⎛⎫- ⎪⎝⎭,位于第四象限,故选:D.2.若直线l⊥平面α,则下列说法正确的是()A.l 仅垂直平面α内的一条直线B.l 仅垂直平面α内与l 相交的直线C.l 仅垂直平面α内的两条直线D.l 与平面α内的任意一条直线垂直【答案】D 【解析】【分析】根据线面垂直的定义分析判断即可【详解】因为若直线l⊥平面α,则l 与平面α内的任意一条直线都垂直.所以ABC 错误,D 正确,故选:D3.已知向量,a b 满足2= a ,且3a b ⋅=- ,则()2a b a +⋅ 的值为()A.1B.3C.5D.7【答案】C 【解析】【分析】根据已知条件直接化简()2a b a +⋅求解即可.【详解】因为向量,a b 满足2= a ,且3a b ⋅=- ,所以()22222235a b a a b a +⋅=+⋅=⨯-= .故选:C.4.记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知1a =,2b =,3cos 4C =,则c =()A.32B.C.D.【答案】B 【解析】【分析】根据余弦定理求解即可.【详解】由余弦定理,2222cos c a b ab C =+-可得22231221224c =+-⨯⨯⨯=,即c =故选:B5.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,异面直线1AD 与1D C 所成的角为()A.π6B.π4C.π3D.π2【答案】C 【解析】【分析】将1D C 平移到与1A D 相交,求所成的角,即异面直线所成的角.【详解】正方体中,11//A B D C ,所以1A D 与1A B 所成的角即异面直线1A D 与1D C 所成的角,因为1A BD 为正三角形,所以1A D 与1A B 所成的角为π3,所以异面直线1A D 与1D C 所成的角为π3.故选:C.6.若一个圆锥的体积为3,用通过该圆锥的轴的平面截此圆锥,得到的截面三角形的顶角为π2,则该圆锥的侧面积为()A.B.2πC. D.【答案】C 【解析】【分析】由体积求出圆锥的底面圆半径和高,母线长,即可计算圆锥的侧面积.【详解】设圆锥的底面圆半径为r ,高为h ,由轴截面三角形的顶角为π2,得r h =,所以圆锥的体积为231ππ333V r h r ===,解得r =所以圆锥的母线长为2l ==,所以圆锥的侧面积为ππ2S rl ===侧.故选:C .7.如图,三棱锥D-ABC 中,DC ⊥平面ABC ,DC=1,且ABC ∆为边长等于2的正三角形,则DA 与平面DBC 所成角的正弦值为A.5B.5C.5D.25【答案】B 【解析】【分析】先过A 点作出高线,利用等体积法先求高线,再计算线面角.【详解】过点A 作垂直于平面BCD 的直线,垂足为O ,利用等体积法求解AO.01111V DC S 60221V AO S 33233D ABC ABC A BCD BCD sin --=⨯=⨯⨯⨯⨯===⨯,由此解得AO =,DA 与平面DBC 所成角为ADO ∠,所以sin ADO 5AO AD ∠==,故选B 【点睛】本题考查了等体积法和线面角的基本求法,综合性强,在三棱锥中求高线,利用等体积法是一种常见处理手段,计算线面角,先找线面角,要找线面角必找垂线,而求解垂线的基本方法为等体积法或者点到平面的距离公式.8.在直角梯形ABCD 中,AD BC ∥,90ABC ∠=︒,222AD AB BC ===,点P 为梯形ABCD 四条边上的一个动点,则PA PB ⋅的取值范围是()A.1,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B.1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C.[]1,4- D.1,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】D 【解析】【分析】此题可以先证明一下极化恒等式,再使用,轻松解决此题.【详解】如图ABP 中,O 为AB 中点,22()()()()PA PB PO OA PO OB PO OA PO OA PO OA =++=+-=-(极化恒等式)共起点的数量积问题可以使用.如图,取AB 中点O ,则由极化恒等式知,2221·4PA PB PO OA PO =-=- ,要求PA PB 取值范围,只需要求2PO 最大,最小即可.由图,可知2PO 最大时,P 在D 点,即2222174PO DO AD AO ==+=,此时21·44PA PB PO =-= ,2PO 最小时,P 在O 点,即20PO =,此时211·44PA PB PO =-=- .综上所得,PA PB ⋅ 取值范围为:1,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦.故选:D.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知i 为虚数单位,复数34i z =-+,则下列说法正确的是()A.复数z 的实部为3B.复数z 的虚部为4C.复数z 的共轭复数为34i+ D.复数z 的模为5【答案】BD 【解析】【分析】根据复数的概念、共轭复数的概念及模的运算判断各项正误.【详解】由题设z 的实部为3-,虚部为4,共轭复数为34i --5=.故选:BD10.下列化简正确的是()A.sin 45cos 451︒︒= B.22ππ3cos sin 12122-= C.13sin 40cos 40sin8022︒+︒=︒ D.2tan 22.511tan 22.52︒=-︒【答案】BCD 【解析】【分析】逆用二倍角的正弦、余弦、正切公式、两角和的正弦公式进行求解即可.【详解】A :因为()111sin 45cos 45sin 245sin 90222︒︒=⨯︒=︒=,所以本选项不正确;B :因为22ππππ3cos sin cos 2cos 12121262⎛⎫-=⨯==⎪⎝⎭,所以本选项正确;C :因为()()1sin 40cos 40cos60sin 40sin 60cos 40sin 6040sin 18080sin80,22︒︒︒︒+︒=︒+︒=+︒=︒-︒=︒所以本选项正确;D :因为()2tan 22.5111tan 222.5tan 451tan 22.5222︒=⨯︒=︒=-︒,所以本选项正确,故选:BCD11.如图,在正方体ABCD ﹣A 1B 1C 1D 1中,点P 是对角线AC 1上一动点,在点P 从顶点A 移动到顶点C 1的过程中,下列结论中正确的有()A.二面角P ﹣A 1D ﹣B 1的取值范围是[0,2π]B.直线AC 1与平面A 1DP 所成的角逐渐增大C.存在一个位置,使得AC 1⊥平面A 1DP D.存在一个位置,使得平面A 1DP ∥平面B 1CD 1【答案】ACD 【解析】【分析】根据二面角、线面角的求解,以及线面垂直,面面平行的判定,结合点P 的位置,对每个选项进行逐一分析,即可判断和选择.【详解】A :当P 与A 重合时,二面角A ﹣A 1D ﹣B 1为90°,点P 由A 点移动到AC 1中点的过程中,二面角P ﹣A 1D ﹣B 1逐渐减小至0,由对称性可知,当P 由AC 1中点移动到点C 1的过程中,二面角P ﹣A 1D ﹣B 1由0逐渐增大至90°,即A 正确;B :当点P 与A 重合时,∠C 1AD 1即为所求,此时有tan ∠C 1AD 1=11122C D AD =,当P 与C 1重合时,连接AD 1,A 1D 相交于点M ,则∠AC 1M 即为所求,此时有tan ∠AC 1M 13232AM C M ==<,所以∠AC 1M <∠C 1AD 1,即直线AC 1与平面A 1DP 所成的角并不是逐渐增大,所以B 错误;C :当点P 为平面A 1BD 与直线AC 1的交点时,连接AD 1,则A 1D ⊥AD 1,又因为C 1D 1⊥平面ADD 1A 1,A 1D ⊂平面ADD 1A 1,所以A 1D ⊥C 1D 1,又C 1D 1∩AD 1=D 1,C 1D 1,AD 1⊂平面AC 1D 1所以A 1D ⊥平面AC 1D 1,又AC 1⊂平面AC 1D 1所以AC 1⊥A 1D .同理可得,AC 1⊥A 1B .因为A 1D ∩A 1B =A 1,A 1D ⊂平面A 1DP ,A 1B ⊂平面A 1DP ,所以AC 1⊥平面A 1DP ,即C 正确;D :当点P 为平面A 1BD 与直线AC 1的交点时,因为BD ∥B 1D 1,BD ⊄平面B 1CD 1,B 1D 1⊂平面B 1CD 1,所以BD ∥平面B 1CD 1,同理可得,A 1B ∥平面B 1CD 1,又因为BD ∩A 1B =B ,BD ⊂平面A 1DP ,A 1B ⊂平面A 1DP ,所以平面A 1DP ∥平面B 1CD 1,即D 正确.故选:ACD .【点睛】本题考查空间立体几何的综合问题,包含二面角、线面角与线面位置关系等,知识面比较广,考查学生空间立体感和推理论证能力,属于中档题.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知向量()()1,,3,2a m b =-= ,若a b ⊥ ,则m =______.【答案】32【解析】【分析】根据给定条件,利用向量垂直的坐标表示计算即得.【详解】向量()()1,,3,2a m b =-= ,由a b ⊥ ,得320a b m ⋅=-+= ,所以32m =.故答案为:3213.已知三棱锥A BCD -,AB ⊥底面BCD ,90CBD ∠=︒,5AB =,3BC =,4BD =,则三棱锥A BCD -的外接球表面积为______.【答案】50π【解析】【分析】由题意将此三棱锥放在长方体中,可得此三棱锥的外接球与这个长方体的外接球相同,由题意可得长方体的对角线,而长方体的对角线与其外接球的直径相同,进而求出外接球的表面积.【详解】解:因为三棱锥A BCD -,AB ⊥底面BCD ,90CBD ∠=︒,5AB =,3BC =,4BD =,所以将此三棱锥放在长方体中,可得此三棱锥的外接球与这个长方体的外接球相同,,由长方体的体对角线的其外接球的直径2R ,所以22(2)R =,即2450R =,所以外接球的表面积2450S R ππ==,故答案为:50π.14.在四面体ABCD 中,且3,AB CD AC BD AD BC ======,点,P Q 分别是线段AD ,BC 的中点,若直线PQ ⊥平面α,且α截四面体ABCD 形成的截面为平面区域Ω,则Ω的面积的最大值为__________.【答案】【解析】【分析】根据给定条件,将四面体ABCD 置于长方体中,使,,AB AC AD 分别为面对角线,再利用线面垂直和性质、面面平行的性质确定平面区域Ω形状,结合三角恒等变换及三角形面积公式列式,借助基本不等式求出最大值.【详解】依题意,四面体ABCD拓展为长方体,3,AB AC AD===,如图,设111,,A C a AB b AA c===,则有2222221079a bb cc a⎧+=⎪+=⎨⎪+=⎩,解得2,a b c===由点,P Q分别是线段,AD BC的中点,得1//PQ AA,而1AA⊥平面1A BC,则PQ⊥平面1A BC,又直线PQ⊥平面α,于是//α平面1A BC,设平面α与ABC ACD ABD BCD、、、的交线分别为,,,MF MH FG GH,平面BCD与平面1,A BCα 分别交于,GH BC,则//GH BC,同理//FM BC,因此//GH FM,同理//FG HM,即四边形FGHM为平行四边形,且1FGH A QC∠=∠,在1Rt A BC△中,1111sinA B ACACB ACBBC BC∠==∠==,()11111sin sin2sin22sin cos5A QC A CB A CB A CB A CBπ∠=-∠=∠=∠∠=,则1sin sin5FGH A QC∠=∠=,设BG k=,则3GD k=-,由//GH BC,得3,3GH GD kGHBC BD-==//GF AD,同理得3kGF=因此GF GH+=,平行四边形FGHM围成一个平面区域Ω,其面积为S,22626sin()552GF GHS GF GH FGH GF GH+=⋅⋅∠=⋅≤=,当且仅当2GF GH==时取等号,所以Ω.【点睛】关键点点睛:根据给定条件,把四面体置于长方体,借助长方体的结构特征是求解的关键.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知向量(1,3),(1,2)a b =-=.(1)求a b ⋅;(2)求2a b -.【答案】(1)5(2)5【解析】【分析】(1)根据条件,利用数量积的坐标运算,即可求出结果;(2)根据条件,利用向量的坐标运算,得到2(3,4)a b -=-,再根据模长的计算公式,即可求出结果.【小问1详解】因为(1,3),(1,2)a b =-= ,所以11325a b ⋅=-⨯+⨯=.【小问2详解】因为(1,3),(1,2)a b =-=,所以22(1,3)(1,2)(3,4)a b -=--=- ,所以25a b -= .16.在如图所示的四棱锥P ABCD -中,已知PA ⊥平面ABCD ,AD BC ∥,90BAD ∠=︒,1PA AB BC ===,2AD =,E 为PD 的中点.(1)求证:CE ∥平面PAB (2)求证:平面PAC ⊥平面PDC 【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【解析】【分析】(1)根据中点关系可证明四边形MECB 是平行四边形,即可根据线线平行求证,(2)根据勾股定理可证明DC AC ⊥,根据线面垂直的性质可得PA DC ⊥,即可根据线面垂直的判定求解.【小问1详解】取PA 的中点M ,连接,BM ME ,由于M ,E 为中点,则ME AD ∥且12ME AD =.∵BC AD ∥且12BC AD =,∴ME BC ∥且ME BC =,∴四边形MECB 是平行四边形,∴BM CE ∥.又CE ⊂平面PAB ,BM ⊂平面PAB ,∴CE ∥平面PAB .【小问2详解】∵PA ⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,∴PA DC ⊥,又()2222222,2AC AB BC CD AB AD BC =+==+-=,故222AC CD AD +=,∴DC AC ⊥.∵AC PA A ⋂=,,AC PA ⊂平面PAC ,∴DC ⊥平面PAC ,又DC ⊂平面PDC ,∴平面PAC ⊥平面PDC .17.正三棱柱111ABC A B C -的底面正三角形的边长为2,D 为BC 的中点;13AA =.(1)求证:1AD C D ⊥;(2)求C 到平面1AC D 的距离.【答案】(1)证明见解析(2)31010【解析】【分析】(1)利用线面垂直的判定定理、性质定理可得答案;(2)利用体积相等可得答案.【小问1详解】因为在正三棱柱中,底面正三角形的边长为2,D 为BC 的中点,AD BC ⊥,又1CC ⊥平面,ABC AD ⊂平面ABC ,1CC AD ∴⊥,11,,CC BC C CC BC =⊂ 平面11BCC B ,AD ∴⊥平面11BCC B ,1C D ⊂ 平面11BCC B ,1AD C D ∴⊥;【小问2详解】2,sin603BC AD AB === ,故11313222ADC S AD DC =⋅=⨯=,111113333322A CC D C CAD ADC V V S CC --==⋅=⨯=,又2211,3110AD C D C D ⊥=+=,所以111130310222ADC S AD C D =⋅==,设点C 到平面1AC D 的距离为d ,则11C AC D C CAD V V --=即1322d ⨯=.解得10d =,所以点C 到平面1AC D 的距离为10.18.已知函数()22sin cos 2cos f x x x x =+.(1)求()0f 的值;(2)求()f x 的最小正周期和单调递增区间;(3)将函数()y f x =的图象向右平移8π个单位,得到函数()y g x =的图象,若函数()y g x =在[]0,m 上有且仅有两个零点,求m 的取值范围.【答案】(1)2;(2)π;3,88k k ππππ⎡⎤-+⎢⎣⎦,Z k ∈;(3)71388m ππ≤<.【解析】【分析】(1)利用二倍角公式和辅助角公式将函数化简,即可代入0x =,求出结果;(2)根据最小正周期的公式即可计算出周期,令222242k x k πππππ-≤+≤+可解出单调递增区间;(3)先求出()g x 解析式,则该题等价于在[0,]m 210x +=,结合函数图象即可求出m 范围.【详解】(1)∵函数()22sin cos 2cos sin 2cos 21214f x x x x x x x π⎛⎫=+=++=++ ⎪⎝⎭,∴()214f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,故()0124f π=+=(2)由函数的解析式为()214f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭可得,它的最小正周期为22ππ=.令222242k x k πππππ-≤+≤+,求得388k x k ππππ-≤≤+,可得它的单调递增区间为3,88k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦,Z k ∈.(3)将函数()y f x =的图象向右平移8π个单位,得到函数()212144y g x x x ππ⎛⎫==-++=+ ⎪⎝⎭的图象,若函数()y g x =在[]0,m 上有且仅有两个零点,则在[0,]m210x +=,即sin 22x =-.在[0,]m 上,[]20,2x m ∈,∴713244m ππ≤<,求得71388m ππ≤<.【点睛】本题考查三角恒等变换,考查最小正周期和单调区间的求解,考查三角函数的零点问题,属于中档题.19.在ABC 中,,,A B C ∠∠∠对应的边分别为)222,,,2sin sin sin sin sin sin a b c A B C B C A=+-(1)求A ;(2)奥古斯丁.路易斯.柯西(Augustin Louis Cauchy ,1789年-1857年),法国著名数学家.柯西在数学领域有非常高的造诣.很多数学的定理和公式都以他的名字来命名,如柯西不等式、柯西积分公式.其中柯西不等式在解决不等式证明的有关问题中有着广泛的应用.①用向量证明二维柯西不等式:()()()2222212121122x x y y x y xy +≤++②已知三维分式型柯西不等式:()2222123312123123123,,R ,x x x x x x y y y y y y y y y +++∈++≥++,当且仅当312123x x x y y y ==时等号成立.若2,a P =是ABC 内一点,过P 作,,AB BC AC 垂线,垂足分别为,,D E F ,求4AB BC AC T PDPE PF=++的最小值.【答案】(1)π3(2)①证明见解析,②3【解析】【分析】(1)根据条件,边转角得到sin A =(2)①利用数量积的定义,得到||||||a b a b ⋅≤⋅,再利用数量积和模的坐标表示,即可证明结果;②根据条件及三角形面积公式,利用2ABC c PD a PE b PF S ++=,得到2T ≥令4t b c =++,得到2231281T t t≥-+,再求出t 的范围,即可求出结果.【小问1详解】由正弦定理得)2222sin bc A b c a =+-即222sin 3·2b c aA bc+-=由余弦定理有sin A A =,若cos 0A =,等式不成立,则cos 0A ≠,所以tan A =因为()0,πA ∈,所以π3A =.【小问2详解】①设()()1122,,,a x y b x y == ,由||||cos ,a b a b a b ⋅=〈〉,得||||||a b a b ⋅≤ ,从而1212x x y y +≤()()()2222212121122x x y y x y xy +≤++②222444AB BC ACc a b c a b T PD PE PF PD PE PF c PD a PE b PF=++=++=++.又111,,,,222PAB PBC PAC PAB PBC PAC ABC S c PD S a PE S b PF S S S S ===++= 2ABC c PD a PE b PF S ∴++= .由三维分式型柯西不等式有22222Δ42(4)2ABC c b b c T c PD a PE b PF S ⨯++=++≥=.当且仅当121PD PE PF==即22PE PD PF ==时等号成立.由余弦定理2222cos a b c bc A =+-得224b c bc =+-,所以2()43b c bc +-=即2()43b c bc +-=,则2224)()4b c T b c ++≥=+-,令4t b c =++,则222128(4)41T t t t≥=---+.因为22()4322b c b c bc b c a ⎧+-+⎛⎫=≤⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪+>=⎩,得24b c <+≤,当且仅当b c =时等号成立,所以68t <≤,则11186t ≤<,令2212811111233y t t t ⎛⎫=-+=-- ⎪⎝⎭;则21111233y t ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭在111,86t ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭上递减,当118t =即2b c ==时,y 有最大值316,此时T有最小值3.。
2023北京大兴高一(下)期末数学2023.07考生须知1.本试卷共4页,共两部分,21道小题.满分150分.考试时间120分钟.2.在试卷和答题卡上准确填写学校名称、班级、姓名和准考证号.3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效.4.在答题卡上,选择题用2B 铅笔作答,其他题用黑色字迹签字笔作答.第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.1.复数()21i +=()A.0B.2C.2iD.2i-2.已知向量()1,2a =-r 与()2,b m = ,且2b a =,则m =()A.4- B.1- C.1D.43.某学校现有小学和初中学生共2000人,为了解学生的体质健康合格情况,决定采用分层抽样的方法从全校学生中抽取一个容量为400的样本,其中被抽到的初中学生人数为180,那么这所学校的初中学生人数为()A.800B.900C.1000D.11004.已知在复平面内复数z 对应的点的坐标为()3,4-,则z =()A.3B.4C.5D.5.已知平面α,β,直线l ⊂α,则“//l β”是“//αβ”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件6.设a ,b 为非零向量,且满足a b a b +=- ,则a b ⋅= ()A.0B.-1C.1D.27.在ABC中,3a =,2b c -=,1cos 2B =-,则b =()A.B. C.5D.78.某校举办知识竞赛,将100人的成绩整理后画出的频率分布直方图如下.则根据频率分布直方图,下列结论正确的是()A.中位数估计为75B.众数估计为70C.平均数估计为68.5D.第85百分位数估计为859.已知边长为3的正方形ABCD ,点E 是边BC 上动点,则AE DE ⋅的最大值是()A.274B.9C.43D.1010.已知点P 在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -表面运动,且1PB PD =,则线段AP 的长的取值范围是()A.[0,23]B.[1,3]C.23]D.2,3]2第二部分(非选择题共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.复数z 满足1z +为纯虚数,则z 的实部为___________.12.对于一组数据2,3,3,4,6,6,8,8,则第50百分位数是___________.13.已知向量a ,b 在正方形网格中的位置如图所示,则a ,b的夹角的余弦为___________.14.一个铁制的底面半径为4,侧面积为16π3的实心圆柱的体积为___________,将这个实心圆柱熔化后铸成一个实心球体,则这个铁球的半径为___________.15.如图,已知菱形ABCD 中,2AB =,120BAD ∠=︒,E 为边BC 的中点,将ABE 沿AE 翻折成1AB E △(点1B 位于平面ABCD 上方),连接1B C 和1B D ,F 为1B D 的中点,则在翻折过程中,给出下列四个结论:①平面1⊥AB E 平面1B EC ;②1AB 与CF 的夹角为定值π3;③三棱锥1B AED -体积最大值为233;④点F 的轨迹的长度为π2;其中所有正确结论的序号是___________.三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.已知向量a ,b满足10a = ,()3,4b = .(1)求b;(2)若//a b r r,求a 的坐标;(3)若a b ⊥,求a b - .17.已知tan 2α=.(1)求πtan 4α⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值;(2)求2sin 2cos 1cos 2ααα-+的值.18.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11BCC B 为正方形,平面11BCC B ⊥平面11ABB A ,M ,N 分别为11A B ,AC 的中点.(1)求证:MN //平面11BCC B ;(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求证:1AB BB ⊥.条件①:AB MN ⊥;条件②:,AB BC BM MN ==.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.19.某工厂生产某款产品,该产品市场平级规定:评分在10分及以上的为一等品,低于10分的为二等品.下面是检验员从一批产品中随机抽样的10件产品的评分:9.610.19.79.810.09.710.09.810.110.2经计算得1021198.04810i i x ==∑,其中i x 为抽取的第i 件产品的评分,1,2,3,,10i =⋅⋅⋅.(1)求这组样本平均数和方差;(2)若厂家改进生产线,使得生产出的每件产品评分均提高0.2.根据以上随机抽取的10件产品改进后的评分,估计改进后该厂生产的产品评分的平均数和方差;(3)在第(2)问前提下,再从改进后生产的产品中随机抽取10件产品,估计这10件产品的平均等级是否为一等品?说明理由.20.在ABC 中,222a c b ac +-=,D 是AC 边上的点,1CD =,3AD BD ==.(1)求B 的大小;(2)求tan A 的值;(3)求BCD △的面积.21.如图,从长、宽,高分别为a ,b ,c 的长方体AEBF GCHD -中截去部分几何体后,所得几何体为三棱锥A BCD -.(1)求三棱锥A BCD -的体积;(2)证明:三棱锥A BCD -的每个面都是锐角三角形;(3)直接写出一组a ,b ,c 的值,使得二面角D AB C --是直二面角.参考答案第一部分(选择题共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项.题号12345678910答案CABCBADCBD第二部分(非选择题共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分.11.1-12.513.35.14.32π3;215.①②④.(全选对5分,漏选1个3分,漏选2个2分,不选或选错0分)三、解答题共6小题,共85分.解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程.16.(I)因为()3,4b =,所以5b== ;……………4分(II )设(),a x y = ,由10a = ,//a b r r,得10430x y =-=⎪⎩,解得68x y =-⎧⎨=-⎩或68x y =⎧⎨=⎩,所以a的坐标为()6,8--或()6,8;(III )若a b⊥ ,则0a b ⋅=,故a b -=.……………5分17.(I)因为tan 2α=,所以πtan tanπ214tan 3π41211tan tan 4ααα++⎛⎫+===- ⎪-⨯⎝⎭-.……………7分(II )2222sin 2cos 2sin cos cos cos (2sin cos )1cos 212cos 12cos ααααααααααα---==++-.2sin cos 2cos ααα-=1tan 2α=-13222=-=……………7分18.(I)取BC 的中点P ,连接,PM PC ,因为M ,P 分别为11A B ,11B C 的中点,所以11//PM A C 且1112PM A C =,因为四边形11ACC A 为平行四边形,且N 为AC 的中点,所以11//CN A C 且1112CN A C =,所以//PM CN 且PM CN =,所以四边形PMNC 是平行四边形,所以//MN PC ,又MN ⊄平面11BCC B ,PC ⊂平面11BCC B ,所以MN //平面11BCC B ;……………6分(II )因为平面11BCC B ⊥为正方形,所以1BC BB ⊥又因为平面11BCC B ⊥平面11ABB A ,且平面11BCC B 平面111ABB A BB =,所以BC ⊥平面11ABB A 所以BC AB⊥选①,因为AB MN ⊥,所以1AB PB ⊥,又11,,PB BC P PB BC ⋂=⊂平面11BCC B ,所以AB ⊥平面11BCC B ,又1BB ⊂平面11BCC B ,所以1AB BB ⊥.选②,取AB 的中点Q ,连接,MQ NQ ,因为M ,N 分别为11A B ,AC 的中点,所以//NQ BC 且12NQ BC =,1//QM BB ,因为BC ⊥平面11ABB A ,所以NQ ⊥平面11ABB A ,又MQ Ì平面11ABB A ,所以NQ MQ ⊥,即90MQN ∠=︒,因为AB BC =,所以12NQ AB BQ ==,又,MN MB MQ MQ ==,所以MBQ MNQ ≅ ,所以90MQB MQN ∠=∠=︒,所以MQ AB ⊥,又1//QM BB ,所以1AB BB ⊥ (8)分19.(I)样本平均值为9.610.19.79.810.09.710.09.810.110.29.910x +++++++++==,样本方差为()101022222111198.0489.90.0381010i ii i s x x x x ===-=-=-=∑∑,……………5分(II )因为改进后随机抽取的10件产品是改进前抽取的10件产品每个提高0.2分,所以估计改进后生产的产品评分的平均数0.210.1X x =+=,方差为220.038S s ==,……………6分(III )可以认为是一等品,因为改进后该厂生产的产品评分由样本数据估计平均数为10.110>,所以可以认为这10件产品平均等级为一等品,不一定是一等品,因为样本数据具有随机性,所以新样本平均值不一定达到10分以上,所以新样本平均等级不一定是一等品.……………3分20.(I)因为222a c b ac +-=,由余弦定理2221cos 22a cb B ac +-==,又()0,πB ∈,所以π3B =.……………4分(II )如图,令A α∠=,因为3AD BD ==,所以ABD A α∠=∠=,所以π3DBC α∠=-,2π3C α∠=-,2BDC α∠=,在BCD △中,由正弦定理得sin sin BD CDBCD DBC=∠∠,即312ππsin sin 33αα=⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以2ππsin 3sin 33αα⎛⎫⎛⎫-=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即2π2πππsin cos cos sin3sin cos cos sin 3333αααα⎛⎫-=-⎪⎝⎭,所以3131cos sin3cos sin2222αααα⎛⎫+=-⎪⎪⎝⎭,解得tan2α=,即3tan2A=.(III )由2222sin cos2tan43sin sin2sin cos tan17BDCααααααα∠====++,所以114363sin132277BCDS BD CD BDC=⋅∠=⨯⨯⨯=.……………5分21.(I)在长方体AEBF GCHD-中,三棱锥11113326A GCD GCDV AG S c a b abc-=⋅=⨯⨯⨯=,同理可得16C ABED ABF C BHDV V V abc---===,所以AEBF GCHDV abc-=,所以114634AEBF GCHDA BCD A GCDV V abc abc abcV----==-⨯=.……………5分(II)由已知易得三棱锥A BCD-的每个面的三角形的三条边均为不妨设a b c≥≥为最大边,各面的最大角为θ,则2222222cos0b c c a a bθ+++-+=,又()0,πθ∈,所以各面的最大角为θ为锐角,所以三棱锥A BCD-的每个面都是锐角三角形.(III)a b==1c=,(满足a b==或2222220a cbc a b+-=均可)(答案不唯一),连接EF 交AB 于点O ,连接OC 、OD ,则AD BD AC BC ====O 为AB 的中点,所以OC AB ⊥,OD AB ⊥,所以COD ∠为二面角D AB C --的平面角,又112OE OF EF ====,2DC ==,OC OD ===,所以222OC OD DC +=,所以OC OD ⊥,即90COD ∠=︒,所以二面角D AB C --是直二面角.。
2023-2024学年吉林省长春市东北师范大学附属中学高一下学期期末数学试题❖一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知i为虚数单位,复数,则()A. B. C. D.2.已知两条不同的直线m,n和两个不同的平面,,下列四个命题中正确的为()A.若,,则B.若,,则C.若,,则D.若,,则3.高一年级某位同学在五次考试中的数学成绩分别为105,90,104,106,95,这位同学五次数学成绩的方差为()A. B.C.50D.4.在直三棱柱中,,且,则异面直线与所成角的余弦值是()A. B. C. D.5.数据1,2,5,4,8,10,6的第60百分位数是()A. B.C.6D.86.已知圆台的上、下底面圆的半径分别为1和3,高为1,则圆台的表面积为()A. B.C. D.7.某学校高一年级学生有900人,其中男生500人,女生400人,为了获得该校高一全体学生的身高信息,现采用样本量按比例分配的分层随机抽样方法抽取了容量为180的样本,经计算得男生样本的均值为170,女生样本的均值为161,则抽取的样本的均值为是()A. B.166C. D.1688.棱长为2的正方体内有一个棱长为a的正四面体,且该正四面体可以在正方体内任意转动,则a的最大值为()A.1B.C.D.2二、多选题:本题共3小题,共15分。
在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.某单位为了解员工参与一项志愿服务活动的情况,从800位员工中抽取了100名员工进行调查,根据这100人的服务时长单位:小时,得到如图所示的频率分布直方图.则()A.a的值为B.估计员工平均服务时长为45小时C.估计员工服务时长的中位数为小时D.估计本单位员工中服务时长超过50小时的有45人10.正六边形ABCDEF的边长为2,G为正六边形边上的动点,则的值可能为()A. B. C.12 D.1611.如图,正三棱锥和正三棱锥的侧棱长均为,若将正三棱锥绕BD旋转,使得点A,C分别旋转至点M,N处,且M,B,D,E四点共面,点M,E分别位于BD两侧,则()A. B.C.MC的长度为D.点C与点A旋转运动的轨迹长度之比为三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
龙岩市2022~2023学年第二学期期末高一教学质量检查数学试题(考试时间:120分钟 满分150分)注意事项:1.考生将自己的姓名、准考证号及所有的答案均填写在答题卡上.2.答题要求见答题卡上的“填涂样例”和“注意事项”.第I 卷(选择题 共60分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知复数3z a i =+,()2,z bi a b R =+∈,则a b += A.-1B.1C.-5D.52.已知向量a ,b ,满足3a = ,4b = ,a 与b 的夹角的余弦值为34,则向量a 在向量b 上的投影向量为A. aB. 3aC. 94bD. 916b 3.从长度为1,3,7,8,9的5条线段中任取3条,则这3条线段能构成一个三角形的概率为 A.15B.25C.35D.454.已知某班4012340,,,,x x x x ⋅⋅⋅,经计算全班数学平均成绩90x =,且4021324400ii x==∑,则该班学生此次数学成绩的标准差为A.20B.C.10D.5.如图,在正方体1111ABCD A B C D −中,E ,F 为正方体内(含边界)不重合的两个动点,下列结论错误的是A.若1E BD ∈,F BD ∈,则EF AC ⊥B.若1E BD ∈,F BD ∈,则平面BEF ⊥平面11A BCC.若E AC ∈,1F CD ∈,则1EF AD ∥D.若E AC ∈,1F CD ∈,则EF ∥平面11A BC6.闽西革命烈士纪念碑,坐落在福建省龙岩市城西虎岭山闽西革命烈士陵园内,1991年被列为第三批省级文物保护单位,其中央主体建筑集棱台,棱柱于一体,极具对称之美.某同学准备在陵园广场上对纪念碑的高度进行测量,并绘制出测量方案示意图(如图),纪念碑的最顶端记为A 点,纪念碑的最底端记为B 点(B 在A 的正下方),在广场内(与B 在同一水平面内)选取C ,D 两点,测得CD 的长为15米,45ACB ∠=°,30CBD ∠=°,30ADB ∠=°,则根据以上测量数据,可以计算出纪念碑高度为A.14米B.15米C.16米D.17米7.已知等边三边形ABC 的边长为4,D 为BC 的中点,将ADB △沿AD 折到1ADB △,使得1B CD △为等边三边形,则直线1B D 与AC 所成的角的余弦值为A. B.0 C.12D.148.在锐角ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若()2cos cos cos sin sin B B A C A C +−=,a =,则ABC △周长的取值范围是A. (+B. (3++C. (3+D. (二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
某某省某某市长安区第一中学2015-2016学年高一下学期期末考试数学一、选择题:共12题1.不等式的解集为A. B.C. D.【答案】C【解析】本题考查一元二次不等式的解法.,即,解得.即不等式的解集为.选C.2.数列,,,,,,,则是这个数列的A.第10项B.第11项C.第12项D.第21项【答案】B【解析】本题考查数列的通项.由题意得,令,解得.选B.3.在数列中,,,则的值为A.52B.51C.50D.49【答案】A【解析】本题考查等差数列的性质.由得,所以为等差数列,所以==,所以.选A.4.=A. B. C. D.【答案】A【解析】本题考查同角三角函数的诱导公式及两角和的正弦公式.====.选A.【备注】.5.已知角的终边经过点,则的值等于A. B. C. D.【答案】D【解析】本题考查三角函数的定义.由题意得所以=,=,所以=.选D.6.若数列是等差数列,且,则A. B. C. D.【答案】B【解析】本题考查等差数列的性质,诱导公式.因为是等差数列,所以=,又所以,,所以===.选B.【备注】若,等差数列中.7.设,若是与的等比中项,则的最小值为A.8B.4C.1D.【答案】B【解析】本题考查等比数列性质,基本不等式.因为是与的等比中项,所以,即.所以===4(当且仅当时等号成立),即的最小值为4.选B.【备注】若,等比数列中.8.已知是等比数列,,则=A.16()B.16()C.)D.)【答案】C【解析】本题考查等比数列的通项与求和.由题意得的公比=,所以=,所以,令,则是以8为首项,为公比的等比数列,所以的前n项和=).选C.【备注】等比数列中,.9.在△中,已知,,若点在斜边上,,则的值为A.48 B.24 C.12 D.6【答案】B【解析】本题考查平面向量的线性运算和数量积.因为,,所以==,所以==+0=24.选B.【备注】.10.函数,,的部分图象如图所示,则A. B.C. D.【答案】D【解析】本题考查三角函数的性质和图象,解析式的求解.由图可得,,,即,即,所以,又过点,所以=2,由可得=.所以.选D.【备注】知图求式.11.已知向量,,且∥,则= A. B. C. D.【答案】C【解析】本题考查向量的坐标运算与线性运算,二倍角公式.因为∥,所以,即,即=-3,所以=====.选C.【备注】二倍角公式:,.12.设函数,若存在使得取得最值,且满足,则m的取值X围是A. B.C. D.【答案】C【解析】本题考查三角函数的性质与最值,一元二次不等式.由题意得,且=,解得,(),所以转化为,而,所以,即,解得或.选C.二、填空题:共6题13.不等式的解集是 .【答案】【解析】本题考查分式不等式,一元二次不等式.由题意得且,所以或.所以不等式的解集是.【备注】一元高次不等式的解法:穿针引线法.14.已知,,则的值为_______.【答案】3【解析】本题考查两角和与差的正切角公式.由题意得=== 3.【备注】=是解题的关键.15.已知向量a=,b=, 若m a+n b=(),则的值为______. 【答案】-3【解析】本题考查平面向量的坐标运算.由题意得===,即,解得,,所以.16.江岸边有一炮台高30m,江中有两条船,船与炮台底部在同一水面上,由炮台顶部测得两船的俯角分别为45°和60°,而且两条船与炮台底部连线成30°角,则两条船相距 m.【答案】【解析】本题考查解三角形的应用.画出图形,为炮台,为两船的位置;由题意得m,,,;在△中,=m.在Rt△中,,所以m;在△中,由余弦定理得=300.即,两条船相距m.【备注】余弦定理:.17.若将函数f(x)=sin(2x+)的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y轴对称,则φ的最小正值是.【答案】【解析】本题主要考查三角函数图象平移、函数奇偶性及三角运算.解法一f(x)=sin(2x+)的图象向右平移φ个单位得函数y=sin(2x+-2φ)的图象,由函数y=sin(2x+-2φ)的图象关于y轴对称可知sin(-2φ)=±1,即sin(2φ-)=±1,故2φ-=kπ+,k∈Z,即φ=+,k∈Z,又φ>0,所以φmin=.解法二由f(x)=sin(2x+)=cos(2x-)的图象向右平移φ个单位所得图象关于y轴对称可知2φ+=kπ,k∈Z,故φ=-,又φ>0,故φmin=.【备注】解题关键:解决三角函数的性质问题,一般化为标准型后结合三角函数的图象求解,注意正余弦函数的对称轴过曲线的最低点或最高点是解题的关键所在.18.已知分别为△的三个内角的对边,,且,则△面积的最大值为 . 【答案】【解析】本题考查正、余弦定理,三角形的面积公式.由正弦定理得=,又所以,即,所以=,所以.而,所以;所以≤=(当且仅当时等号成立).即△面积的最大值为.【备注】余弦定理:.三、解答题:共5题19.在△中,已知,,.(1)求的长;(2)求的值.【答案】(1)由余弦定理知,==,所以.(2)由正弦定理知,所以,因为,所以为锐角,则,因此【解析】本题考查二倍角公式,正、余弦定理.(1)由余弦定理知.(2)由正弦定理知,,因此.20.设是公比为正数的等比数列,,.(1)求的通项公式;(2)设是首项为1,公差为2的等差数列,求数列的前n项和.【答案】(1)设q为等比数列{a n}的公比,则由a1=2,a3=a2+4得2q2=2q+4,即q2-q-2=0,解得q=2或q=-1(舍去),因此q=2.所以{a n}的通项为a n=2·2n-1=2n(n∈N*)(2)S n=+n×1+×2=2n+1+n2-2.【解析】本题考查等差、等比数列的通项与求和.(1)求得q=2,所以a n=2n(n∈N*);(2)分组求和得S n=2n+1+n2-2.21.已知向量,,函数,且的图象过点.(1)求的值;(2)将的图象向左平移个单位后得到函数的图象,若图象上各最高点到点的距离的最小值为,求的单调递增区间.【答案】(1)已知,过点,解得(2)由(1)知,左移个单位后得到,设的图象上符合题意的最高点为,,解得,,解得,,由得,的单调增区间为【解析】本题考查平面向量的数量积,三角函数的图像与性质,三角恒等变换.(1)由向量的数量积求得,过点,解得;(2),求得,,其单调增区间为.22.某种汽车的购车费用是10万元,每年使用的保险费、养路费、汽油费约为0.9万元,年维修费用第一年是0.2万元,第二年是0.4万元,第三年是0.6万元,……,以后逐年递增0.2万元. 汽车的购车费用、每年使用的保险费、养路费、汽油费、维修费用的总和平均摊到每一年的费用叫做年平均费用.设这种汽车使用x(x∈N*)年的维修总费用为g(x),年平均费用为f(x).(1)求出函数g(x),f(x)的解析式;(2)这种汽车使用多少年时,它的年平均费用最小?最小值是多少?【答案】(1)由题意,知使用x年的维修总费用为g(x)==0.1x+0.1x2,依题意,得f(x)=[10+0.9x+(0.1x+0.1x2)]=(10+x+0.1x2).(2)f(x)=++1≥2+1=3,当且仅当,即x=10时取等号.所以x=10时,y取得最小值3.所以这种汽车使用10年时,它的年平均费用最小,最小值是3万元.【解析】无23.把正奇数数列中的数按上小下大、左小右大的原则排成如下三角形数表:设是位于这个三角形数表中从上往下数第行、从左往右数第个数.(1)若,求,的值;(2)已知函数,若记三角形数表中从上往下数第行各数的和为,求数列的前项和.【答案】(1)三角形数表中前m行共有个数,所以第m行最后一个数应当是所给奇数列中的第项.故第m行最后一个数是.因此,使得的m是不等式的最小正整数解.由得,, 于是,第45行第一个数是,(2)第n行最后一个数是,且有n个数,若将看成第n行第一个数,则第n行各数成公差为的等差数列,故..故.因为,两式相减得..【解析】本题考查数列的概念,数列的通项与求和.(1)找规律得第m行最后一个数是.可得,求出第45行第一个数是,(2)..错位相减可得.。
高一数学综合试卷一、选择题(单项选择,每小题5分,共60分) 1.sin (-11400)的值是( ) A21 B 21- C 23 D 23- 2.已知,为单位向量,则下列正确的是( )A 0=-B 22==+C 0||||=-D 1=⋅ 3.设)33,24(),2,1(+=+=k b k a ,若b a 与共线,则k 等于( ) A 3 B 0 C -5 D 3或-5 4.的值是)55sin()35sin()55cos()35cos(0x x x x -+--+( ) A 0 B -1 C 1± D 1 5.函数x y 2sin 32+=的最小正周期是( ) A π4 B π2 C π D2π6.有以下结论:(1)若⋅=⋅,且≠,则;=(2);0),(),(21212221=+==y y x x y x x x 垂直的充要条件是与(3)||=+ (4)函数102lg -=x y 的图象可由函数x y lg =的图象按向量)1,2(-=平移而得到。
其中错误的结论是( ) A (1)(2) B (3)(4) C (1)(3) D (2)(4) 7.三角形ABC 中,,2||,1||||===则⋅+⋅的值是( )A 1B -1C 0D 28.已知=(-2,-3)、ON =(1,1),点)21(,x P 在线段MN 的中垂线上,则x 等于( ).A .25-B .23-C .27- D .3- 9.在三角形ABC 中,02cos 2cos <-B A 是B-A<0的( )A 充分不必要条件B 必要不充分条件C 充要条件D 既不充分也不必要的条件)(0,,1||,2||.10的取值范围是,则且角,是某锐角三角形的最大的夹角与若已知λλθλλ<-+⊥==b a b a b a b a A 02<<-λ B 2-<λ C 3322-≤<-λ D 0332<≤-λ11.在三角形ABC 中,已知,10,4:3:2sin :sin :sin =+=b a C B A 且则向量在向量的投影是( )A 7B 6C 5D 412.把函数x x y sin cos 3-=的图象向右平移a 个单位,所得图象关于y 轴对称,则a 的最大负值是( ) A 6π-B 3π-C 32π-D 65π- 二、填空题(每小题6分,共24分)13.=-=a a a 2tan ,54cos 是第三象限的角,则且已知_____________________ . ;的取值范围是则,满足,若正数________________3.14ab b a ab b a ++= ._________________的取值范围是b a +15.已知三角形ABC 中,,5||,3||,415,0,,===<⋅==∆b a S b a b AC a AB ABC则与的夹角是_________________________ .16.给出下列8种图象的变换方法:(1) 将图象上所有点的横坐标缩短到原来的21倍(纵坐标不变)。
(2) 将图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变);。
(3) 将图象上所有点的纵坐标伸长到原来的3倍(横坐标不变);。
(4) 将图象上所有点的纵坐标缩短到原来的31倍(横坐标不变);。
(5) 将图象向左平移3π个单位。
(6)将图象向右平移3π个单位。
(7)将图象向左平移6π个单位。
(8)将图象向右平移个6π单位。
需要且只要用上述3种变换可由函数x y sin =的图象得到)32sin(3π+=x y 的图象,那么这3种变换正确的顺序是 ___________________________(填上一组正确的序号即可)高2008级上期数学试卷班级_______________学号_______________姓名________________一、选择题(单项选择,每小题5分,共60分)二、填空题(每小题6分,共24分) 13. ________________________________ .14. _________________________ ;_________________________ . 15. ________________________________ . 16. _________________________________ .三 解答题(共66分)17.(13分).sin ),20,20(,54)sin(,53sin 的值求已知βπβπβ≤≤≤≤-=-=a a a18.(13分)已知,32)4tan(,3||,2||--=+==θπθ,且的夹角为与b a b ab a ⋅求)1(的值; (2)求||b a -的值。
19.(13分)如图,某观测站C 在城A 的南偏西︒20方向上,从城A 出发有一条公路,走向是南偏东︒40,在C 处测得距离C 处31千米的公路上的B 处有一辆正沿着公路向城A 驶去,行驶了20千米后到达D 处,测得C 、D 二处间距离为21千米,这时此车距城A 多少千米?20. (13分)已知,x ,y ,z +∈R ,且1=++z y x ,求证3≤++z y x .22.(14分)在三角形ABC 中,点D 分BC 之比为1:2,点E 分BA 分之比为2:1,设a BC =,b BA =。
(1);,BP t b a EC t EP 表示和实数,试用设= (2)试用b a ,表示BP ;(3) 在边AC 上有F 点,使得,5AF AC =,求证:B,P,F 三点共线。
PE BDCA答 案一.选择题DCDAD CBACC AD7.△ABC 为等腰直角三角形,,且BC AC ⊥,⋅+⋅=10135o s -=+8.)32(--,M ,)11(,N ,中点为)121(--,Q .=(1,1)-(-2,-3)=(3,4),)2321()121()21(,,,+=---=x x .∵⊥,∴ 0234)21(3=++⋅⋅x ,∴ 25-=x .9. A B B A B A 2222sin sin sin 21sin 212cos 2cos <⇔-<-⇔<A B a b A B <⇔<⇔<⇔s i n s i n10.21cos 09060≤<⇒<≤θθ2222244444cos λλλλλθ+-=+⋅+-=由<02244λλ+-21≤可解得。
11.c b a C B A ::sin :sin :sin =8,6,4===⇒c b a ,由余弦定理得87cos =A7c o s=∴A 12.x x y sin cos 3-==2)6cos(π+x 向右平移a 个单位得)6cos(2π+-=a x y它关于y 轴对称,ππk a =+-6ππk a -=∴6,当k=1时,65π-=a 二、填空题 13.724 14.28 15.150 16. 方案一:(5)(1)(3)或(3) (5) (1)或(5)(3)(1) 方案二:(1)(7)(3)或(3)(1)(7)或(1)(3)(7)三、解答题 17.解:2220,20πβαππβπα≤-≤-∴≤≤≤≤ ……3分又53sin ,54)sin(=-=-αβα 54cos ,53)cos(==-∴αβα …… 7分)s i n (c o s )c o s (s i n)](sin[sin βααβααβααβ---=--=∴ =1)54(545353=-⨯-⨯ …… 13分18.解:]4)4tan[(tan πθπθ-+==)4tan(11)4tan(θπθπ++-+=33133=---- …… 2分又601800=∴≤≤θθ ……4分32132cos )1(=⨯⨯==⋅θb a ……6分(272132294=⨯⨯⨯-+=-+=-θ7=- …… 13分19.解:在BCD ∆中,21=CD ,20=BD ,31=BC , 由余弦定理得:,7120212312021cos 222-=⨯⨯-+=∠BDC所以774cos 1sin 2=∠-=∠BDC BDC .……4分 在ACD ∆中,CD =21,=︒-∠=∠︒=︒+︒=∠)60sin(sin 604020BDC ACD CAD , 143560sin cos 60cos sin =︒∠-︒∠⋅⋅BDC BDC .……9分 由正弦定理得=∠∠=⋅CADACDCD AD sin sin1523143521=⋅(千米).所以此车距城A 有15千米. ……13分20.证明:要证3≤++z y x ,只需证3)(2≤+++++yz xz xy z y x , ……3分只需证1≤++yz xz xy . ……5分∵x ,y ,z +∈R ,∴xy y x 2≥+,xz z x 2≥+,yz z y 2≥+,……9分 ∴)(2)(2yz xz xy z y x ++≥++,∴1≤++yz xz xy 成立.∴3≤++z y x . ……13分21.由题意3232==32-=+=∴ ……2分 t t t t )1(32)32(32-+=-+=+=+=∴ ① ……4分(2)设,3131,k ===由31-=+=k k k +-=-+=+=∴)1(31)31(31 ② ……6分由①、②得,=-+t t )1(32k k +-)1(31,)1(32)1(31⎪⎩⎪⎨⎧=--=∴k t k t 解得⎪⎩⎪⎨⎧==7471k t7471+=∴ ……9分 (3)由b a BA BC AC -=-=,得)(5151-==……11分 )7471(575451)(51+=+=-+=+=∴BP BF 57=∴,即BF 与BP 共线 ……13分又BF 与BP 有公共点B ,F P B ,,∴三点共线。
……14分。