江苏省如东高级中学2023-2024学年高一下学期6月期末模拟数学试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题1.设i 为虚数单位,若复数z 满足A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.已知,,若,则实数t 的值为( )A.5B.2C.-1D.-33.在中,已知,则A 角的度数为( )A. B. C.或 D.4.正方体中,P 为的中点,则直线与直线所成角为( )5.设样本数据,,,的均值和方差分别为1和2,若,则,,,的方差为( )A.1B.3C.4D.86.袋子中有5个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,从中随机取出两个球,设事件“取出的球的数字之积为奇数”,事件“取出的球的数字之积为偶数”,事件“取出的球的数字之和为偶数”,事件“取出的球的数字之和大于5”,则下列说法错误的是( )A.事件A 与B 是互斥事件 B.事件A 与B 是对立事件C.事件C 与D 相互独立D.事件C 与D 不是互斥事件7.已知圆锥的侧面积为( ) B. D.28.在中,M 是边的中点,N 是线段的中点.若的面积取最小值时,则( )A.2B. C.6D.43i 1z =+(2,1)a =- (1,0)b =-()()a tb a b -⊥+ ABC △a ==60=︒30︒45︒45︒135︒150︒1111ABCD A B C D -11B D DP 1B C 1x 2x ⋅⋅⋅10x 21(1,2,,10)i i y x i =-=⋅⋅⋅1y 2y ⋅⋅⋅10y A =B =C =D =3ππABC △BC BM A ∠=ABC AM AN ⋅2BC =12-二、多项选择题9.已知的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,则下列说法正确的是( )A.若,则B.若,,,则有两解C.若为钝角三角形,则D.若,,则面积没有最大值10.2023年10月26日,神舟十七号载人飞船成功发射,中国航天再创辉煌.为普及航天知识,弘扬航天精神,某市举办了一次航天知识竞赛.为了解这次竞赛成绩情况,从中随机抽取了50名参赛市民的成绩作为样本进行统计(满分:100分),得到如下的频率分布直方图,则( )注:同一组中的数据用该组区间中点值代表.A.图中y 的值为0.004B.估计样本中竞赛成绩的众数为70C.估计样本中竞赛的平均成绩不超过80分D.估计样本中竞赛成绩的第75百分位数为76.7511.在边长为2的正方形中,E ,F 分别为,的中点,沿、及把这个正方形折成一个四面体,使得B 、C 、D 三点重合于点S ,得到四面体,顶点S 在底面上的射影为O ,下列结论正确的是( )A.ABC △A B >sin sin A B>30A =︒4b =3a =ABC △ABC △222a b c +>60A =︒2a =ABC △ABCD BC CD AE AF EF S AEF -AEF SA EF⊥B.点O 为的外心C.点O 到三个侧面距离的平方和等于D.个动点(包括边界),且平面,则当三棱锥体积取最大时,其外接球的表面积为________.四、解答题15.记的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且.(1)求A ;(2)若的面积为的周长16.如图所示,在平行四边形ABCD 中,A =45°,,E 为AB 的中点,将沿直线DE 翻折成,使平面平面BCD ,F 为线段PC 的中点.(1)证明:平面PDE ;(2)已知M 为线段DE 的中点,求直线MF 与平面PDE 所成的角的正切值.17.某部门为了对该城市共享单车加强监督管理,随机调查了1000名用户.根据这1000AEF △2SO 2222AEF SAE SAF SEFS S S S =++△△△△1//B F 1A BE 11B D DF -ABC △cos sin 0a C C b c +--=a =ABC ABC AB =ADE △PDE △PDE ⊥//BF名用户对某品牌共享单车的评分(满分:100分),绘制出了如图所示的频率分布直方图,其中样本数据分组为,,,.(1)试估计这1000名用户评分的平均分;(2)若采用分层随机抽样的方法从评分在,内的用户中抽取5人进行调查,并从这5人中随机选取2人作为记录员,求选取的2名记录员中至少有1人的评分在内的概率.18.在中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且.(1)求角C 的大小;(2)若边,边的中点为D ,求中线长的最大值.19.如图,在矩形ABCD 中,,沿着BM 折起,使点A 到达点的位置,满足点平面且点在平面内的射影E 落在线段BC 上.(1)当点M 与端点D 重合时,证明:平面;(2)求三棱锥的体积的最大值;(3)设直线CD 与平面所成的角为,二面角的平面角为,求的最大值.[40,50)[50,60)…[90,100][40,50)[50,60)[40,50)ABC △()()()sin sin sin A B a c b C B =-+2c =AB CD 1AB =BC =ABM A 'A '∉BCDM A 'BCDM A B '⊥A CD 'E A BM '-A BM 'αA BM C '--β2sin cos αβ⋅参考答案1.答案:C解析:因为,所以,对应的点为,故选:C2.答案:D 解析:由,,可得,,则由,可得,解之得故选:D 3.答案:B解析:因为,所以,即,,.故选:B.4.答案:C 解析:如上作图,Q 为底面中心,P 为上底面中心,易得,所以异面直线与所成的角就是或其补角,设正方体棱长为2,可得,3i 12i z =+3412i 2i2i i iz +-+===-+2i =--()2,1--(2,1)a =- (1,0)b =- (1,1)a b +=- (2,1)a tb t -=+-()()a b a tb +⊥-210t ++=3t =-a ==b <A B <060A ︒<<︒=sin a B A b ===∴45A =︒1//DP QB DP 1B C 1QB C ∠1B C =QC =1=再由余弦定理得:,由得:所以异面直线与故选:C.5.答案:D解析:由.故选:D 6.答案:C解析:袋子中有5个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,从中随机取出两个球的试验样本空间包含的样本点为:,,,,,,,,,共10个,其中事件A 包含的样本点为:,,共3个,故事件B 包含的样本点为:,,,,,,共7个,故事件C 包含的样本点为:,,,共4个,故事件D 包含的样本为:,,,,,共6个,故因为事件,,故事件A 与B 互斥且对立,故A ,B 正确;因为,所以C 与D 不相互独立,故C 错误.因为,所以C 与D 不互斥,故D 正确.故选:C.7.答案:B解析:设圆锥的底面圆的半径为r ,母线长为l ,22211111cos 2QB CB QC QB C QB CB +-∠====⋅()10,πQB C ∠∈1QB C ∠DP 1B C ()()()2148i i i D y D x D x =-==()1,2()1,3()1,4()1,5()2,3()2,4()2,5()3,4()3,5()4,5()1,3()1,5()3,5()P A =()1,2()1,4()2,3()2,4()2,5()3,4()4,5()P B =()1,3()1,5()2,4()3,5()410P C ==()1,5()2,4()2,5()3,4()3,5()4,5()610P D ==A B =∅ A B =Ω ()()()3231055P CD P C P D =≠⨯=()()(){}1,5,2,4,3,5C D =因为圆锥的侧面积为可得,解得,,所以圆锥的高为故选:B.8.答案:D解析:在中,由由M 是边的中点,N 是线段的中点,得,,则,,即,在中,由余弦定理得:,所以.故选:D 9.答案:AB解析:,A 正确;因为,,故,所以,故B 有两角,B 正确;为钝角三角形,但不确定哪个角为钝角,3π2π3π12π3π23rl l =⎧⎪⎨⨯⋅=⎪⎩1r =3l =h ==ABC △A ∠=ABC 12AB AC =⋅AB AC ⋅=BC BM 1()2AM AB AC =+111131()()222244AN AB AM AB AB AC AB AC =+=++=+ 22131311()()||||244882AM AN AB AC AB AC AB AC AB AC⋅=+⋅+=++⋅ 22311π||||||||cos ||||||||||68826AB AC AB AC AB AC AB AC AB AC =++≥==||||AB AC = ||2AB = ||AC =ABC △2BC ===24BC =2sin 2sin sin sin A B a b R A R B A B >⇒>⇒>⇒>30A =︒4b =a ==sin B =a >B A >ABC △则不一定成立,C 不符合题意;因为,,由余弦定理得,,当且仅当时取等号,故,面积故选:AB.10.答案:ACD解析:对于A :由题得,故A 正确:对于B :由频率分布直方图可知,最高矩形对应区间的中点为75,则估计众数为75,故B 错误:对于C :样本中竞赛成绩超过80分的频率只有0.12,故平均成绩不可能超过80分,故C 正确;对于D :设样本中竞赛成绩的第75百分位数为x ,前2组频率之和为0.16,前3组频率之和为,故x 位于第3组,于是得,解得,故D 正确.故选:ACD.11.答案:ACD解析:因为,,,平面,所以平面,又平面,所以,故A 正确;因为平面,平面,所以,又,又,所以平面,又平面,所以.同A 证明过程及上述过程,可证,,所以点O 为的垂心,故222a b c +>60A =︒2a =2224a b c bc bc ==+-≥b c =4bc ≤ABC △12S bc ==≤10.160.320.400.0810y ----=0.004=0.320.480.75+=<0.480.40+0.880.75=>(70)x -⨯0.0400.750.48=-76.75x =SA SE ⊥SA SF ⊥SE SF S = ,SE SF ⊂SEF SA ⊥SEF EF ⊂SEF SA EF ⊥SO ⊥AEF EF ⊂AEF SO EF ⊥SA EF ⊥SO SA A = EF ⊥SAO AO ⊂SAO AO EF ⊥EO AF ⊥FO AE ⊥AEF △B 错误;如图以为体对角线构造长方体,其中平面,平面,平面,又,所以点O 到三个侧面距离的平方和等于,故C 正确;取的中点为M ,连接,,则,,,故D 正确.故选:ACD.12.答案:解析:故答案为:SO OG ⊥AEF OI ⊥SAE OH ⊥SAF 2222OG OH OI SO ++=2SO EF SM AM SM EF ⊥AM EF ⊥()()(2222222222111)444AEF S AM EF AM SE SF SA SM SE SF =⋅=⋅+=++△()2222222214SA SE SM SE SA SF SM SF =⋅+⋅+⋅+⋅()22222214SA SE SA SF SM EF =⋅+⋅+⋅222SAE SAF SEFS S S =++△△△0.511sin cos cos sin 6262αααααππ⎛⎫⎛⎫+-=-=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭221cos 2cos 2()cos 2(2sin (136662ααααππππ⎛⎫⎡⎤⎡⎤∴+=-+π=--=--=- ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎣⎦⎣⎦,女生样本为,,,,均值为则,,,,,则.故答案为:275.解析:如图,当点H 位于的中点时,取中点G ,连接,,,则由正方体性质有,,因为平面,平面,所以平面,平面,又且都在面,所以平面平面,211z 2z 25z 251117625i i y y ===∑()252211110025i i s y y ==-=∑251116625j j z z ===∑()252221140025j j s z z ==-=∑∴()5025251111112517625166171505050ii j i i j x x y z ===⎛⎫==+=⨯⨯+⨯= ⎪⎝⎭∑∑∑()()252522211150i j i j s y x z x ==⎡⎤=-+-⎢⎥⎣⎦∑∑()()25202211150i j i j y y y x z z z x ==⎡⎤=-+-+-+-⎢⎥⎣⎦∑∑()()()()()()2525252522221111125()225(250i i j j i i j j y y y x y y y x z z z x z z z x ====⎡⎤=-+-+--+-+-+--⎢⎥⎣⎦∑∑∑∑()()2522112510025(176171)2176171252540025(166171)216617150i i y y =⎛⎡⎛⎫=⨯+⨯-+⨯--+⨯+⨯-+⨯- ⎢ ⎪⎝⎭⎣⎝∑∑()()1251255025176251762542550251662516650=⨯+⨯⨯-⨯+⨯+⨯⨯-⨯⎡⎤⎣⎦275=1CC 11D C 1B H GH 1B G 11//B H A E 1//A B GH 1,GH B H ⊄1A BE 11,A E A B ⊂1A BE //GH 1A BE 1//B H 1A BE 1B H GH H = 1B GH 1//B GH 1A BE又面,所以平面,所以F 的轨迹是以,的中点为端点的线段,因为,所以当F 点离平面距离最远时三棱锥体积最大,此时,点F 与的中点H 重合,取中点O ,连接,则由正方体性质可得平面,所以三棱锥的外接球球心在所在直线上,建立空间直角坐标系,如图所示,则,,,,球心为,则,于是,所以外接球半径为所以15.答案:(1)(2)解析:(1)由1GB ⊂1GB H 1//GB 1A BE 1CC 11D C GH 1111B D DF F B D D V V --=11B D D 11B D DF -1CC 1BD ()OH OF OH ⊥11B D D 11B D DH -OH ()0,0,0D ()10,0,2D ()0,2,1H ()12,2,2B (),,1G x y '1G B G D '='G H G D'='()()()222222222211201x y x y x y x y ⎧-+-+=++⎪⎨+-+=++⎪⎩x y ⎧=⎪⎪⇒⎨⎪⎪⎩2221R x y =++=22594411616S R ⎛⎫=π=π++= ⎪⎝⎭A =cos sin 0a C Cbc --=得其中又.即因为A 是三角形的内角,所以(2)由,由余弦定理,得,得所以的周长为16.答案:(1)见解析;(2)2解析:(1)取PD 的中点G,连接,,F ,G 分别为PC ,PD 的中点,,又E 为AB 的中点,,,,,FGEB 为平行四边形,,又面PDE ,面PDE ,平面PDE .2sin sin b c R B C===sin cos sin sin sin 0A C A C B C --=sin sin()sin cos cos sin B A C A C +A C=+=sin cos sin sin 0A C A C C --=sin C ≠cos 1A A -=π1sin()62A -=A =1sin 2ABC S bc A ==△8=222cos 2b c a A bc +-==228c bc +-=()23832b c bc +=+=b c +=ABC △a b c ++=+=EG GF ∴//FG CD 12FG CD = ∴//EB CD 12BE CD =∴//FG EB FG EB =∴∴//FB GE BF ⊄GE ⊂∴//BF(2)在平行四边形中,因为,所以,又因为,可得即,因为平面平面,平面平面,所以平面平面,由(1)可知,,所以平面,连接,即为直线MF 与平面PDE 所成的角,因为,,所以,即直线MF 与平面PDE 所成的角的正切值为2.17.答案:(1)76.2分;解析:(1)由,解得,,所以估计这1000名用户评分的平均分为76.2分.(2)由频率分布直方图可知,评分在,内的人数分别为40,60.若采用分层随机抽样的方法从评分在,内的用户中抽取5人,则中选:(人),分别记作A ,B ;中选:(人),分别记作a ,b ,c .从这5人中任选2人的所有情况有:,,,,,,,,,,共10种情况.其中至少有1人的评分在内的情况有:,,,,,,,共7种情况.故所求概率ABCD AB =AD =45A =︒90,AED ∠=︒AB DE ⊥PDE ⊥BCD PDE BCD DE =AB ⊥PDE //GF AB GF ⊥PDE GM GMF ∠GF BE PE ==12GM PE =tan 2GF GMF GM∠==()0.0040.0220.0280.0220.018101a +++++⨯=0.006a =)0.006650.022750.028850.022950.0181076.2+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=[40,50)[50,60)[40,50)[50,60)[40,50)40524060⨯=+[50,60)60534060⨯=+(),A B (),A a (),A b (),A c (),B a (),B b (),B c (),a b (),a c (),b c [40,50)(),A B (),A a (),A b (),A c (),B a (),B b (),B c 710P =18.答案:(1)解析:(1)因为,由正弦定理可得:,则,即,由余弦定理可得:因为,所以(2)因为D 为的中点,所以,则,又由余弦定理得,,即,所以.由得,,则,当且仅当即,所以,即中线.19.答案:(1)证明见解析;解析:(1)当点M 与端点D 重合时,由可知,由题意知上平面,平面,所以,又,,平面,平面,所以平面,又平面,可知C =2+()()()sin sin sin A B a c b C B =-+()()()a a c b c b -=-+222a c b =-222a b c +-=222cos 2a b c C ab +-===()0,πC ∈C =AB ()12CD CA CB =+ ()()2222221111144244CD CA CB CA CA CB CB a b =+=+⋅+=++ 2222cos c a b ab B =+-224a b =+-()21414CD =+=+224a b =+-2242b b a a b +=+≥(42ab ≤+a b ==()2242272CD ≤+==+=2CD ≤2+90BAD ∠= A B A D ''⊥A E 'BCD CD ⊂BCD A E CD '⊥BC CD ⊥A E BC E '= A E '⊂A BC 'BC ⊂A BC 'CD ⊥A BC 'A B '⊂A BC 'A B CD'⊥,平面,平面,所以平面(2)矩形中作,垂足为点O ,折起后得,由平面,平面,可得,所平面,,所以平面,平面,可得,所以A ,O ,E 三点共线,因此与设,所以,要使点射影E 落在线段上,则,所以,所以当(3)过点E 做交于Q ,所以直线与平面所成的角即为直线与平面所成的角,由(2)可知平面,平面,所以平面平面,作,垂足为H ,平面平面,平面,可得平面,连接,是直线与平面所成的角,即,由题意可得A D CD D '= CD ⊂A CD 'A D '⊂A CD 'AB '⊥A CD'AO BM ⊥A O BM '⊥A E '⊥BCD BM ⊂BCD A E BM '⊥,A E A O ''⊂A OE 'A E A O A '''= BM ⊥A OE 'OE ⊂A OE 'BM OE ⊥ABE △ABM △=AM t =BE =BM ==AO A O '==A E '==A 'BC AO OE >(t ∈11136E A BM A BEM BEM V V A E S t ''--'==⋅⋅===t =)max E A BM V -'=//EQ CD BM EQ A BM 'CD A BM 'BM ⊥A OE 'BM ⊂A BM 'A BM '⊥A OE 'EH A O '⊥A BM ' A OE A O ''=EH ⊂A OE 'EH ⊥A BM 'HQ EQH ∠EQ A BM 'EQH α∠=EH ==22211EH EQ t α⎛⎫==- ⎪⎝⎭因为,,所以是二面角平面角,即,故A O BM '⊥OE BM ⊥A OE '∠A BM C '--A OE β'∠=cos OE A O β=='2222211111sin cos 124t t tαβ⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅=--+≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=2sin cos αβ⋅。