内容正文:
仁寿县2026届高一下学期期末联考
数学试题
一、单选题
1. 已知复数(为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】直接计算得到,然后根据虚部的定义即可.
【详解】,所以.
故选:B.
2. 已知数据的平均数为10,方差为10,则的平均数和方差分别为( )
A. 32,90 B. 32,92 C. 30,90 D. 30,92
【答案】A
【解析】
【分析】根据平均数、方差的性质计算可得.
【详解】因为的平均数是10,方差是10,
所以的平均数是,方差是.
故选:A.
3. 圆台的上底面面积为,下底面面积为,母线长为4,则圆台的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知:上、下底面的半径,结合圆台的侧面积公式运算求解.
【详解】由题意可知:上、下底面的半径分别为1和3,
所以侧面积为.
故选:D.
4. 已知向量,,若与共线,则( )
A. B. 4 C. D. 或4
【答案】D
【解析】
【分析】利用向量平行的坐标表示,再解方程即可.
【详解】由两向量共线可知,即,解得或.
故选:D.
5. 将函数的图象平移后所得的图象对应的函数为,则进行的平移是( )
A. 向左平移个单位 B. 向左平移个单位
C. 向右平移个单位 D. 向右平移个单位
【答案】D
【解析】
【分析】根据三角函数图象的平移规律解答即可.
【详解】因为,所以将函数的图象向右平移个单位所得的图象对应的函数为.
故选:.
6. 求值( )
A. B. C. 1 D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用诱导公式、同角三角函数基本关系、二倍角公式和辅助角公式化简即可.
【详解】因为;
;
,
所以
.
故选:D.
7. 如图,在边长为3的正三角形中,,,则( )
A. B. 3 C. D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量的线性运算得到,再由数量积的运算代入数值求解即可.
【详解】由题意知,,
则
,
所以
.
故选:C.
8. 在锐角中,内角,,的对边分别为,,,且满足.则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】化简为,结合余弦定理可求解;根据两角差的正弦公式及同角三角函数关系化简,进而结合正切函数的图象及性质求解即可.
【详解】由,
整理得,所以,
又,则,故,
,
因为为锐角三角形,
所以,即,所以,
即,
所以的取值范围为.
故选:B
二、多选题
9. 有下列说法,其中正确的说法为( )
A. 若,则是等腰三角形
B. 若,则P是三角形的垂心
C. 若,则为钝角三角形
D. 若,则存在唯一实数使得
【答案】BC
【解析】
【分析】利用正弦函数性质,结合三角形判断A;利用向量数量积的运算律计算判断B;利用正弦定理、余弦定理判断C;利用零向量与共线向量的定义可判断D.
【详解】对于A,在中,由,得或,
则或,则是等腰三角形或直角三角形,A错误;
对于B,由,得,
则,同理,,即是三角形的垂心,B正确;
对于C,由,得,
由正弦定理得,则,为钝角,为钝角三角形,C正确;
对于于D,当,时,显然有,但此时不存在,D错误.
故选:BC
10. 已知函数(其中,,)的部分图象如图所示,则( )
A.
B. 的图象关于点中心对称
C.
D. 在上的值域为
【答案】AC
【解析】
【分析】A选项,先根据图象求出最小正周期,进而得到;B选项,求出,代入求出,得到函数解析式,计算出,B错误;C选项,利用诱导公式得到C正确;D选项,整体法求出函数的值域.
【详解】A选项,设的最小正周期为,则,
故,
因为,所以,A正确;
B选项,由图象可知,,,
将代入解析式得,
故,故,
因为,所以,
故,
,故的图象不关于点中心对称,B错误;
C选项,,C正确;
D选项,,,
故,D错误.
故选:AC
11. 如图,在正方体中,,均为所在棱的中点,是正方体表面上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 平面
B. 三棱锥的体积为
C. 过三点的平面截正方体所得截面的面积为
D. 若,则点的轨迹长度为
【答案】BCD
【解析】
【分析】选项A.利用中位线平行得出与点共面;
选项B. 因为面在正方体前侧面上,所以点到面的距离等于的长,利用锥体体积公式求解即可;
选项C.由选项A知截面为正六边形,进而得解;
选项D.由 知点轨迹为为球心,为半径的球与正方体表面的交线,由正方体棱长得,交线为三段半径为的四分之一圆.
【详解】选项A,如图,设点是棱中点,由均为所在棱的中点,
根据中位线易得,进而可得与点共面,所以平面,错误;
选项B,如图,因为面在正方体前侧面上,所以点到面的距离等于的长,
正方形中 ,
则三棱锥的体积为,
选项C,由选项A知过三点的平面截正方体所得截面为正六边形,边长,所以面积为,
选项D,由 知点轨迹为为球心,为半径的球与正方体表面的交线,如图,
由正方体棱长得,交线为三段半径为的四分之一圆,长度为,
故选:BCD.
【点睛】关键点点睛:利用平行线确定平面可以得出选项AC,选项B直接利用锥体体积公式计算即可,选项D关键是理解到.由 知点轨迹为为球心,为半径的球,球与正方体平面交线为圆弧,又正方体棱长为2与球半径相等,所以每个面上的圆弧为四分之一圆.
三、填空题
12. 已知向量,若,则在上的投影向量的坐标为__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量垂直的坐标表示求出,然后由投影向量公式可得.
【详解】因为,
又,所以,解得,
因为,所以在上的投影向量为.
故答案为:
13. 为培养学生的阅读习惯,某校开展了为期一年的“弘扬传统文化,阅读经典名著”活动.在了解全校学生每年平均阅读了多少本文学经典名著时,甲同学抽取了一个容量为12的样本,并算得样本的平均数为5,方差为9.84;乙同学抽取了一个容量为8的样本,并算得样本的平均数为6,方差为15.64.已知甲、乙两同学抽取的样本合在一起组成一个容量为20的样本,则合在一起后的样本方差为__________.
【答案】12.4
【解析】
【分析】由分层抽样的方差公式求解.
【详解】甲同学抽取的样本占总样本的比例为,
乙同学抽取的样本占总样本的比例为,
总平均数为,
总方差为:,
故答案为:
14. 如图,在边长为6的正方形中,B,C分别为、的中点,现将,,分别沿,,折起使点,,重合,重合后记为点P,得到三棱锥,则三棱锥的外接球表面积为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,折叠成的三棱锥的三条侧棱,,两两互相垂直,将三棱锥补形成长方体,则三棱锥的外接球即是长方体的外接球,外接球直径为体对角线长,得解.
【详解】根据题意,折叠成的三棱锥的三条侧棱,,两两互相垂直,
将三棱锥补形成长方体如图,则三棱锥的外接球即是长方体的外接球,
外接球的直径等于以,,为长、宽、高的长方体的对角线长,
,,
,
所以外接球的表面积.
故答案为:.
四、解答题
15. 庚子新春,“新冠”病毒肆虐,习近平总书记强调要“人民至上、生命至上,果断打响疫情防控的人民战争、总体战、阻击战”,教育部也下发了“停课不停学,停课不停教”的通知.为了彻底击败病毒,人们更加讲究卫生讲究环保.某学校开展组织学生参加线上环保知识竞赛活动,现从中抽取200名学生,记录他们的首轮竞赛成绩并作出如图所示的频率直方图,根据图形,请回答下列问题:
(1)求a;
(2)若从成绩不高于60分的同学中,采取样本量比例分配的分层随机抽样,抽取5人成绩,求5人中成绩不高于50分的人数;
(3)以样本估计总体,利用组中值估计该校学生首轮竞赛成绩的平均数以及中位数(结果保留1位小数).
【答案】(1)
(2)2人 (3)平均数为分,中位数分.
【解析】
【分析】(1)根据频率和为1得到方程,解出即可;
(2)根据分层抽样的特点计算即可;
(3)根据频率分布直方图中平均数计算公式即可得到,先确定中位数位于内,再利用中位数计算公式即可.
【小问1详解】
由,得;
【小问2详解】
因为(人),(人),
所以不高于50分的抽取(人).
小问3详解】
平均数分,
因为在内共有人,
在内共有人,
所以中位数位于内,则中位数为分.
16. 函数.若两相邻对称轴之间的距离为.
(1)求的单调增区间;
(2)若,,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由三角恒等变换得,再利用正弦型函数的图象与性质求解;
(2)由三角恒等变换求解.
【小问1详解】
,
由两相邻对称轴之间的距离为,得周期,即,
所以,
由,可得,
所以单调增区间为;
【小问2详解】
由,可得,所以,
因为,所以,
若,则,又,所以,
所以,所以,
所以.
17. 如图,为了测量山顶M和山顶N之间的距离,飞机沿水平方向在A,B两点进行测量,A,B,M,N在同一铅垂平面内.飞机从点A到点B路程为a,途中在点A观测到M,N处的俯角分别为,,在点B观测到M,N处的俯角分别为,.
(1)求的面积(用字母表示);
(2)若,,,,,求M,N之间的距离.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理表示出边,利用面积公式可求答案;
(2)先利用正弦定理求出,再利用余弦定理可求答案.
小问1详解】
由题意可知,由正弦定理,得,
面积
【小问2详解】
由(1)知,
在中,,,
在中,,
由余弦定理可得
,
所以.
18. 已知直三棱柱中,侧面为正方形,分别为和的中点,为棱上的动点(包括端点).,若平面与棱交于点.
(1)请补全平面与棱柱的截面,并指出点的位置;
(2)求证:平面;
(3)当点运动时,试判断三棱锥的体积是否为定值?若是,求出该定值及点到平面的距离;若不是,说明理由.
【答案】(1)答案见解析,点为的中点;
(2)证明见解析; (3)是定值,到平面的距离为.
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接,依题意可得,即可得到,即可得解;
(2)先证明,结合,利用线面垂直的判定定理即可得证;
(3)先证明平面,又,则到平面的距离等于到平面的距离,再用等体积法求出点到面的距离.
【小问1详解】
如图,点为的中点,连接,
由为中点,则,又,
所以,所以四点共面,
故平面与棱柱的截面为.
【小问2详解】
证明:因为在与中,,
所以,又,
所以,
所以,
,且平面,
所以平面,
即平面;
【小问3详解】
由(2)知平面,又平面,
所以,又,
所以,
又,且平面,
所以平面,
又,所以到平面的距离等于到平面的距离,
所以
,
所以三棱锥的体积为定值.
中,,
所以,
由,
可得,
所以点到平面的距离为.
19. 在中,对应的边分别为.
(1)求A;
(2)奥古斯丁·路易斯·柯西,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.已知三维柯西不等式:,,当且仅当时等号成立.在(1)的条件下,若a=3.
(ⅰ)求:的最小值;
(ⅱ)若P是内一点,过P作AB,BC,AC的垂线,垂足分别为D,E,F,设的面积为S,求的最小值.
【答案】(1)
(2)(i)108;(ii)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理及三角恒等变换求解;
(2)(i)化简为,由三维柯西不等式求解;
(ii)由三维柯西不等式有求解.
【小问1详解】
在中,,
由正弦定理得,,
因为,所以,所以,
所以,即,
因为,所以,
因为,所以,故,又,所以;
小问2详解】
(i)根据柯西不等式:
,
(当且仅当为正三角形时取等号)
即:的最小值为108.
(ii).
又,
由三维柯西不等式有
当且仅当即时等号成立.
所以,
由余弦定理得,
所以,即,
则,
令,则.
因为,得,当且仅当时等号成立,
所以,则,
令,令,则,
由二次函数单调性可知,当即时,有最大值,
此时有最小值(此时与可以同时取到)
【点睛】关键点点睛:第二问的第2小问中,要将变形,再利用三维柯西不等式求解.
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数学试题
一、单选题
1. 已知复数(为虚数单位),则的虚部为( )
A. B. C. D.
2. 已知数据的平均数为10,方差为10,则的平均数和方差分别为( )
A. 32,90 B. 32,92 C. 30,90 D. 30,92
3. 圆台的上底面面积为,下底面面积为,母线长为4,则圆台的侧面积为( )
A B. C. D.
4. 已知向量,,若与共线,则( )
A B. 4 C. D. 或4
5. 将函数的图象平移后所得的图象对应的函数为,则进行的平移是( )
A. 向左平移个单位 B. 向左平移个单位
C. 向右平移个单位 D. 向右平移个单位
6. 求值( )
A. B. C. 1 D.
7. 如图,在边长为3的正三角形中,,,则( )
A. B. 3 C. D. 2
8. 在锐角中,内角,,的对边分别为,,,且满足.则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 有下列说法,其中正确的说法为( )
A. 若,则等腰三角形
B. 若,则P是三角形的垂心
C. 若,则为钝角三角形
D. 若,则存在唯一实数使得
10. 已知函数(其中,,)的部分图象如图所示,则( )
A.
B. 图象关于点中心对称
C.
D. 在上的值域为
11. 如图,在正方体中,,均为所在棱的中点,是正方体表面上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 平面
B. 三棱锥的体积为
C. 过三点的平面截正方体所得截面的面积为
D. 若,则点的轨迹长度为
三、填空题
12. 已知向量,若,则在上的投影向量的坐标为__________.
13. 为培养学生的阅读习惯,某校开展了为期一年的“弘扬传统文化,阅读经典名著”活动.在了解全校学生每年平均阅读了多少本文学经典名著时,甲同学抽取了一个容量为12的样本,并算得样本的平均数为5,方差为9.84;乙同学抽取了一个容量为8的样本,并算得样本的平均数为6,方差为15.64.已知甲、乙两同学抽取的样本合在一起组成一个容量为20的样本,则合在一起后的样本方差为__________.
14. 如图,在边长为6的正方形中,B,C分别为、的中点,现将,,分别沿,,折起使点,,重合,重合后记为点P,得到三棱锥,则三棱锥的外接球表面积为______.
四、解答题
15. 庚子新春,“新冠”病毒肆虐,习近平总书记强调要“人民至上、生命至上,果断打响疫情防控的人民战争、总体战、阻击战”,教育部也下发了“停课不停学,停课不停教”的通知.为了彻底击败病毒,人们更加讲究卫生讲究环保.某学校开展组织学生参加线上环保知识竞赛活动,现从中抽取200名学生,记录他们的首轮竞赛成绩并作出如图所示的频率直方图,根据图形,请回答下列问题:
(1)求a;
(2)若从成绩不高于60分的同学中,采取样本量比例分配的分层随机抽样,抽取5人成绩,求5人中成绩不高于50分的人数;
(3)以样本估计总体,利用组中值估计该校学生首轮竞赛成绩的平均数以及中位数(结果保留1位小数).
16. 函数.若两相邻对称轴之间的距离为.
(1)求的单调增区间;
(2)若,,求
17. 如图,为了测量山顶M和山顶N之间的距离,飞机沿水平方向在A,B两点进行测量,A,B,M,N在同一铅垂平面内.飞机从点A到点B路程为a,途中在点A观测到M,N处的俯角分别为,,在点B观测到M,N处的俯角分别为,.
(1)求的面积(用字母表示);
(2)若,,,,,求M,N之间的距离.
18. 已知直三棱柱中,侧面为正方形,分别为和的中点,为棱上的动点(包括端点).,若平面与棱交于点.
(1)请补全平面与棱柱的截面,并指出点的位置;
(2)求证:平面;
(3)当点运动时,试判断三棱锥的体积是否为定值?若是,求出该定值及点到平面的距离;若不是,说明理由.
19. 在中,对应的边分别为.
(1)求A;
(2)奥古斯丁·路易斯·柯西,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.已知三维柯西不等式:,,当且仅当时等号成立.在(1)的条件下,若a=3.
(ⅰ)求:的最小值;
(ⅱ)若P是内一点,过P作AB,BC,AC的垂线,垂足分别为D,E,F,设的面积为S,求的最小值.
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