内容正文:
海南省洋浦中学2025-2026学年高二年级10月月考数学试题
考试时间:120分钟;命题人:刘富荣
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题
1. 某三胎家庭,若每次生男孩还是生女孩是随机的,则3个孩子都是男孩的概率为( )
A. B. C. D.
2. 若的三个顶点为,,,则边上的高所在直线的斜率为( )
A. 2 B. -2 C. D.
3. 先后两次掷一枚质地均匀的骰子,设事件两次掷出的点数之和是5,设事件第二次掷出的点数是偶数,设事件第一次掷出的点数是5,设事件至少出现一个奇数点,下列说法不正确的是( )
A. 与互斥 B.
C. 与对立 D. 与相互独立
4. 已知事件 相互独立,事件 发生的概率为 ,事件 发生的概率为 ,则 “两个事件 至少有一个发生” 的概率为( )
A. B. C. D. 1
5. 设,向量,,,且,,则( )
A. B.
C. 3 D. 4
6. 某电子图书平台通过大数据观测发现,读者选择类图书的概率为,选择类图书的概率为两类图书都不选的概率为,则两类图书都选的概率为( )
A. B. C. D.
7. 已知平面内有四点,,,,且为空间中一点,若,则( )
A. B. C. D.
8. 如图,棱长为3的正方体的顶点A在平面上,三条棱都在平面的同侧,若顶点到平面的距离分别为,则顶点到平面的距离是( )
A. B. 2 C. D.
二、多选题
9. 某次数学考试的一道多项选择题,要求是“在每小题给出的四个选项中,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.”已知某选择题的正确答案是CD,且甲、乙、丙、丁四位同学都不会做,则下列表述正确的有( )
A. 甲同学仅随机选一个选项,能得2分的概率是
B. 乙同学仅随机选两个选项,能得5分的概率是
C. 丙同学随机至少选择一个选项,能得分的概率是
D. 丁同学随机至少选择两个选项,能得分的概率是
10. 已知向量,,,则下列结论正确的是( )
A. 向量与向量的夹角为
B.
C.
D. 向量在向量上的投影向量为
11. (多选)给定两个不共线的空间向量与,定义叉乘运算,规定:
①为同时与垂直的向量;
②,三个向量构成右手系(如图1);
③.
如图2,在长方体中中,,,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题
12. 已知直线的倾斜角为,直线,若直线过点,则______.
13. 设,若点在线段上,则的取值范围是______.
14. 如图,边长为4正方形中,、分别为、中点,将,沿、折起,使、两点重合于点,点在平面内,且,则直线与夹角余弦值的最大值为______.
四、解答题
15. 如图,在空间直角坐标系中有长方体
(1)求 与面所成角的正弦值
(2)求点B到直线的距离.
16. 如图,已知棱长为1的正四面体,,分别是,的中点.
(1)用,,表示向量,并求的模长;
(2)求证:,.
17. 甲、乙两人参加射击训练,甲每次击中目标的概率都是,乙每次击中目标的概率都是,假设每人每次射击的结果相互独立.
(1)若甲、乙各射击1次,求甲击中目标次数等于乙击中目标次数的概率;
(2)若甲、乙各射击2次,求甲、乙两人中至少有一人击中目标2次的概率.
18. 如图,在四棱锥中,为矩形,且
(1)求证:平面;
(2)求线段长;
(3)若(与在平面的两侧),设三棱锥体积为,四棱锥体积为,且.求平面与平面所成夹角的余弦值.
19. 在三棱锥中,已知均是边长为的正三角形,棱.现对其四个顶点随机贴上写有数字的八个标签中的四个,表示顶点所贴数字,为侧棱上一点.
(1)求事件“”的概率;
(2)求事件“为偶数”的概率;
(3)若,求“二面角的平面角大于”的概率.
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海南省洋浦中学2025-2026学年高二年级10月月考数学试题
考试时间:120分钟;命题人:刘富荣
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题
1. 某三胎家庭,若每次生男孩还是生女孩是随机的,则3个孩子都是男孩的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据古典概型的概率公式即可求解.
【详解】设孩子是男孩记为,孩子为女孩记为,则样本点为,,,,,,,,其中都是男孩为,故3个孩子都是男孩的概率,
故选:A.
2. 若的三个顶点为,,,则边上的高所在直线的斜率为( )
A. 2 B. -2 C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先求出直线的斜率,再通过互相垂直的两条直线斜率的关系即可求出.
【详解】,,,设边上的高所在直线的斜率为,,.
故选:.
3. 先后两次掷一枚质地均匀的骰子,设事件两次掷出的点数之和是5,设事件第二次掷出的点数是偶数,设事件第一次掷出的点数是5,设事件至少出现一个奇数点,下列说法不正确的是( )
A. 与互斥 B.
C. 与对立 D. 与相互独立
【答案】C
【解析】
【分析】根据题设依次列举出对应事件,应用古典概型的概率求法求对应概率,结合互斥、对立、独立事件的定义和判定判断各项的正误.
【详解】若中依次表示第一、二次对应点数,所有情况有种,
由题意,事件的基本事件有,共4种,
事件的基本事件有,共18种,
所以有,共2种,
事件的基本事件有,共6种,
事件的基本事件有,共27种,
由上,与互斥,,A、B对,
,,,则,D对,
显然与不互斥,更不对立,C错.
故选:C
4. 已知事件 相互独立,事件 发生的概率为 ,事件 发生的概率为 ,则 “两个事件 至少有一个发生” 的概率为( )
A. B. C. D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】由事件 相互独立,可得,再利用概率求和公式求解即可.
【详解】 因为事件 相互独立,所以
则“两个事件 至少有一个发生” 的概率为,
故选:C
5. 设,向量,,,且,,则( )
A. B.
C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据向量平行和垂直求的值,进而求和.
【详解】因为向量,,,
若,则,解得,所以;
且,则,解得,所以;
可得,所以.
故选:C.
6. 某电子图书平台通过大数据观测发现,读者选择类图书的概率为,选择类图书的概率为两类图书都不选的概率为,则两类图书都选的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据对立事件和概率加法公式即可求解.
【详解】设事件“读者选择类图书”, 事件“读者选择类图书”,
则,
可得,
又,
所以.
故选:.
7. 已知平面内有四点,,,,且为空间中一点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间中四点共面的结论求解.
【详解】因为,所以.
因为,,,四点共面,所以,故.
故选:A
8. 如图,棱长为3的正方体的顶点A在平面上,三条棱都在平面的同侧,若顶点到平面的距离分别为,则顶点到平面的距离是( )
A. B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求点到平面的距离,建立空间直角坐标系,由顶点到平面的距离分别为,利用空间点到平面距离公式,求出平面的法向量,即可求出结论.
【详解】如图,以为坐标原点,建立空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的一个法向量为,
则点到平面距离为,①
点到平面距离为,②
由①②可得,
所以到平面的距离为.
故选:C.
二、多选题
9. 某次数学考试的一道多项选择题,要求是“在每小题给出的四个选项中,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.”已知某选择题的正确答案是CD,且甲、乙、丙、丁四位同学都不会做,则下列表述正确的有( )
A. 甲同学仅随机选一个选项,能得2分的概率是
B. 乙同学仅随机选两个选项,能得5分的概率是
C. 丙同学随机至少选择一个选项,能得分的概率是
D. 丁同学随机至少选择两个选项,能得分的概率是
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据古典概型概率公式,写出四位同学可能选择结果的所有样本点,计算概率,分别判断各选项正误.
【详解】甲同学仅随机选一个选项,包含的样本点为A,B,C,D,事件“能得2分”包含的样本点为C,D,故“能得2分”的概率为,A正确;
乙同学仅随机选两个选项,包含的样本点为,事件“能得5分”包含的样本点为CD,故“能得5分”的概率为,B正确;
丙同学随机至少选择一个选项,选择一项或选择两项共包含10个样本点,选择三项或全选,包含的样本点为,事件“能得分”包含的样本点为C,D,CD,故“能得分”的概率为,C正确;
丁同学随机至少选择两个选项,由C的分析可知,样本点共有11个,事件“能得分”包含的样本点为CD,故“能得分”的概率为,D错误.
故选:ABC.
10. 已知向量,,,则下列结论正确的是( )
A. 向量与向量的夹角为
B.
C.
D. 向量在向量上的投影向量为
【答案】BC
【解析】
【分析】根据空间向量的坐标表示,和空间向量的线性运算及数量积运算的坐标表示,逐一判断各选项正误,求出结果.
【详解】由,,得,
可得,即向量与向量的夹角不是,所以A错误;
由题意得,,则,即,所以B正确;
由题意得,,则,所以,所以C正确;
向量在向量上的投影向量为,所以D错误.
故选:BC.
11. (多选)给定两个不共线的空间向量与,定义叉乘运算,规定:
①为同时与垂直的向量;
②,三个向量构成右手系(如图1);
③.
如图2,在长方体中中,,,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据题目中所给的叉乘运算的定义及长方体的性质,一一验证即可.
【详解】解: 选项:同时与垂直,且构成右手系,
故,即成立;所以选项A正确.
B选项:,,所以;所以选项B错误.
C选项:连接,.,所以是一个与方向相同的向量,且.
,与共线,且方向相同,,与共线,且方向相同,
因为,所以,与共线,且方向相同,
因此;所以C选项正确.
D选项:,由A选项知:,
所以.所以D选项正确.
故选:ACD
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题
12. 已知直线的倾斜角为,直线,若直线过点,则______.
【答案】6
【解析】
【分析】根据平行直线的斜率的关系列方程,从而求得的值.
【详解】因为直线的倾斜角为,所以.
又直线,则,解得.
故答案为:
13. 设,若点在线段上,则的取值范围是______.
【答案】
【解析】
【分析】将问题转化为过点的直线与线段有交点时,直线的斜率的取值范围,即可由两点斜率公式求解.
【详解】直线的倾斜角与斜率 如图,,则原问题可转化为过点的直线与线段有交点时,直线的斜率的取值范围.
连接,则,
当的倾斜角是锐角时,,随着倾斜角的增大,斜率由增大至正无穷;
当的倾斜角是钝角时,,随着倾斜角的增大,斜率由负无穷增大至.所以3或.
故答案为:
14. 如图,边长为4正方形中,、分别为、中点,将,沿、折起,使、两点重合于点,点在平面内,且,则直线与夹角余弦值的最大值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据已知条件建立合适空间直角坐标系,设出点坐标,利用直线方向向量夹角的余弦值的计算方法结合点坐标满足的等式,利用三角换元法求解出直线与夹角余弦值的最大值.
【详解】取中点,连接,且延长线过点,
因为,,所以平面,
根据对称性可知在底面平面内的射影点必在上,记为点,
以为坐标原点,方向为轴,过点垂直于方向为轴,方向为轴,建立空间直角坐标系,如下图所示:
因为,所以,
所以为等腰直角三角形,所以,
又因为,所以,
所以,
又因为,所以,
设,因为,所以,所以,
又因为,,
所以,
不妨设,
所以,
所以,取等号时,
所以直线PM与BF夹角余弦值的最大值为,
故答案为:.
【点睛】思路点睛:求动点引起的最值问题,建立空间直角坐标系,设出动点坐标,由动点满足的关系得出等式后消元,利用直线的方向向量夹角的余弦值的计算方法得到函数关系,再利用三角换元法解出直线与夹角余弦值的函数关系式,由三角函数的值域得到最大值.
四、解答题
15. 如图,在空间直角坐标系中有长方体
(1)求 与面所成角的正弦值
(2)求点B到直线的距离.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)连接作出辅助线,可证得是直角,求出的正弦值即可;
(2)数形结合,可证得,从而可得是直角,再用正弦定理化简即可求出, 坐标,进而求得在上的投影长,即可求得点B到直线的距离即可.
【小问1详解】
连接,
因为该几何体为长方体,则面,面,所以,
所以是直角,是 与面所成角的平面角,
又因为,
所以其正弦值为,
【小问2详解】
因为 , 所以,,
所以直线 的方向向量 ,又 ,
所以 在 上的投影长为 ,
所以点 到直线 的距离为
16. 如图,已知棱长为1的正四面体,,分别是,的中点.
(1)用,,表示向量,并求的模长;
(2)求证:,.
【答案】(1);
(2)
,
所以,所以,
同理可证,所以.
【解析】
【分析】(1)利用向量的三角形法则即可表示出向量,两边同时平方即可求得结果.
(2)利用数量积等于0,则两个向量垂直即可证明.
【小问1详解】
,
,
所以;
【小问2详解】
略
17. 甲、乙两人参加射击训练,甲每次击中目标的概率都是,乙每次击中目标的概率都是,假设每人每次射击的结果相互独立.
(1)若甲、乙各射击1次,求甲击中目标次数等于乙击中目标次数的概率;
(2)若甲、乙各射击2次,求甲、乙两人中至少有一人击中目标2次的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)“甲击中目标次”,“乙击中目标次”. 根据,计算可求解;
(2)法一:设“甲、乙两人中至少有一人击中目标2次”,“甲、乙两人都未击中目标2次”,与互为对立事件,求解即可.法二:设“甲、乙两人中至少有一人击中目标2次”,则,计算可求解.
【小问1详解】
设“甲击中目标次”,“乙击中目标次”.
设为“甲击中目标次数等于乙击中目标次数”,则,与互斥,
所以.
【小问2详解】
设“甲击中目标2次”,“乙击中目标2次”.
法一:设“甲、乙两人中至少有一人击中目标2次”,“甲、乙两人都未击中目标2次”,与互为对立事件,
,
所以.
法二:设“甲、乙两人中至少有一人击中目标2次”,
则两两互斥,
所以
.
18. 如图,在四棱锥中,为矩形,且
(1)求证:平面;
(2)求线段长;
(3)若(与在平面的两侧),设三棱锥体积为,四棱锥体积为,且.求平面与平面所成夹角的余弦值.
【答案】(1)
在中,,
,解得,
,,
又为矩形,,
, 平面,平面,
平面;
(2)
;
(3).
【解析】
【分析】(1)要证平面,需证平面SAB内两条相交直线,由矩形性质得,再结合已知边长和角度,用余弦定理、勾股定理逆定理证得,进而得证;
(2)由(1)知平面,故,先在三角形中求,再在三角形中,用勾股定理求;
(3)根据体积关系和确定的位置,建立空间直角坐标系,求平面与平面的法向量,最后用向量夹角公式求二面角的余弦值.
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
由(1)知,平面,,平面,平面,,在三角形中,,,
又,;
【小问3详解】
取的中点,平面,平面,平面平面
,,平面平面,平面平面,平面内,平面,又,,,
如图建立空间直角坐标系,
易得
,,,,,,
则,,,,
设平面的法向量为,则,得到,
令,得,,则;
设平面的法向量,则,得到,解得,令,,则,
设平面与平面所成夹角为,则,即平面与平面所成夹角的余弦值.
19. 在三棱锥中,已知均是边长为的正三角形,棱.现对其四个顶点随机贴上写有数字的八个标签中的四个,表示顶点所贴数字,为侧棱上一点.
(1)求事件“”的概率;
(2)求事件“为偶数”的概率;
(3)若,求“二面角的平面角大于”的概率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据古典概型的概率公式即可求解;
(2)分、均为奇数,、均为偶数两种情况,根据古典概型的概率公式求解;
(3)先求证是二面角的平面角,再在、中利用正弦定理得出,进而得出,再分类得出满足条件的样本点个数,最后利用古典概型的概率公式即可.
【小问1详解】
由于、是从8个数字中选取两个不同的数字,
若,则有种;若,则有种;依此类推,
可得样本空间的个数为56个,
又因为满足的基本事件有
,,,,,,,,,,,,
共12个样本点,
根据古典概率知识得:;
【小问2详解】
用表示“、均为奇数”的事件,
若,则有种;若,则有种;依此类推,
可知事件包含12个样本点,
用表示“、均为偶数”的事件,同上可知,事件也包含12个样本点,
又从1∼8个数字中任取两个数字标签贴在C、D顶点的样本空间有56个样本点,
根据古典概率知识得:,
记“为偶数”为事件,则,
故;
【小问3详解】
如图,取边的中点,连结,
因为、均是边长为的正三角形,
所以,
因,平面,因此平面,
因平面,则,从而是二面角的平面角,
又,则,
在中利用正弦定理得,则,
同理在中利用正弦定理得,,
当二面角的平面角大于时,,则,
则,
当时,,则可取3,4,5,6,7,8共六个值;
当时,,则可取共三个值;
当时,,则不存在,
从1∼8个数字中任取两个数字标签贴在顶点的样本空间有56个样本点,
其中使得二面角的平面角大于的样本点有9个,所以.
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