内容正文:
石室中学高2027届高二上期第十二周周数学周考
1. 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.某企业策划部门有男、女职员共100人,其中男职员40人,用分层抽样的方法,从该部门随机选取20人参加某项活动,则应选取的男、女职员人数分别是( )
A.8和12 B.9和11 C.12和8 D.11和9
2.已知,,...,的平均数为10,标准差为2,则,,...,的平均数和标准差分别为( )
A.19和2 B.19和4 C.19和8 D.19和16
3. 如果方程表示焦点在轴上的椭圆,则的取值范围是 ( )
A. B. C. D.
4.已知点在圆C:外,则实数a的取值范围为( )
A. B. C.或 D.或
5.已知直线与直线平行,则实数的值为( )
A. B. C. D.不存在
6.已知三棱柱的侧棱与底面边长都相等,在底面上的射影为的中点,则异面直线与所成的角的余弦值为( )
(A) (B) (C) (D)
7.已知点,O为坐标原点,动点M满足,P,Q为直线上的两点,且对任意的点M都有,则线段PQ长度的最小值为( )
A. B. C. D.
8.如图,已知平面,,、是直线上的两点,、是平面内的两点,且,,,,.是平面上的一动点,且直线,与平面所成角相等,则二面角的余弦值的最小值是( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
9.已知三条直线和不能围成一个三角形,则实数的可能取值为( )
A. B.3 C. D.
10.已知圆,点,直线,则下列说法正确的是( )
A.若点的坐标为,则直线被圆截得的弦长等于
B.若直线被圆截得的弦长等于,则为定值
C.若直线与圆相交,则点在圆内
D.若点在圆上,直线与圆相切
11.如图,已知正方形和正方形所在的平面相互垂直,,.( )
A.平面
B.二面角的正切值为
C.三棱锥外接球体积为
D.侧面内的动点满足平面,则点轨迹长度为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知实数满足,则最小值为 .
13.已知F是椭圆的左焦点,P是此椭圆上的动点,是一定点,则的最大值与最小值的和为 .
14.在等腰△中,,边上的中线长为6,则的面积取得最大值为 .
四.解答题:
15.(12分)大运会的正常举行,志愿者的服务工作是成功举办的重要保障.某高校承办了大运会志愿者选拔的面试工作.现随机抽取了100名候选者的面试成绩,并分成五组:第一组,第二组,第三组,第四组,第五组,绘制成如图所示的频率分布直方图.已知第三、四、五组的频率之和为0.7,第一组和第五组的频率相同.
(1)求a,b的值; (2)估计这100名候选者面试成绩的众数和分位数(百分位数精确到0.1);
(3)在第四、第五两组志愿者中,采用分层抽样的方法从中抽取5人,然后再从这5人中选出2人,以确定组长人选,求选出的两人来自不同组的概率.
16.(12分)已知三角形的顶点,边上的高所在的直线方程为,点是边的中点.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求点的坐标;
(3)求的角平分线所在直线的方程.
17.(13分)已知圆,点是直线上的动点.
(1)圆与圆交于,两点,求直线的方程;
(2)过点有一条直线,它夹在直线与之间的线段恰好被点平分,证明的斜率为定值,并求出的斜率;
(3)易知点,在圆上,设直线,与圆的另一个交点分别为,,证明直线恒过定点,并求出该定点的坐标.
18.(13分)如图,在平面四边形中,,,,将沿AC翻折至,其中P为动点.
(1)已知,三棱锥的各个顶点都在球O的球面上.
(i)证明:平面平面ABC;
(ii)求球O的半径
(2)求二面角的余弦值的最小值.
石室中学高2027届高二上期第十二周周数学周考答案
1. A
2. B
3. D
4. C
5. C
6. D
7.【答案】D
【详解】设,∵,∴,∴,
可得动点M的轨迹为圆,
∵,∴圆C内含于或内切于以PQ为直径的圆,
设PQ的中点为N,则,
的最小值为C点到直线l的距离
∴,∴线段PQ长度的最小值为,
故选:D.
8.【答案】C
【解析】
∵,,,,∴,同理:.∴为直线与平面所成的角,为直线与平面所成的角,∴,又,∴,∴.在平面内,以为轴,以的中垂线为轴建立平面直角坐标系,则,.设,()∴,整理得.∴点在平面内的轨迹为以为圆心,以为半径的上半圆.∵平面平面,,,∴为二面角的平面角.∴当与圆相切时,最大,取得最小值.此时,,,∴..故选:C.
9.【答案】BCD
【详解】联立,可得,即两直线交点为.
当时,直线和直线平行,不能围成三角形;
当时,直线和直线平行,不能围成三角形;
当时,直线经过点,三线共点,不能围成三角形;
当时,三条直线两两相交且不共点,可以围成三角形,不符合题意.
故选:BCD
10.【答案】ABD
【详解】对于A,点的坐标为,直线,
圆的圆心为,
圆心到直线的距离为,
所以直线被圆截得的弦长等于,故A正确;
对于B,圆心到直线的距离为:,
若直线被圆截得的弦长等于,
解得:,故B正确;
对于C,若直线与圆相交,圆心到直线的距离为:
,即,所以点在圆外,故C错误;
对于D,若点在圆上,则,
圆心到直线的距离为:,
此时直线与圆相切,故D正确.
故选:ABD.
11.【答案】ABD
【详解】对于A:正方形中,,
又平面,平面,
所以平面,故A正确;
对于B:以为原点,分别为轴建立空间直角坐标系,如图所示:
因为,所以,
则,,,,,
则,,,
设平面的法向量为,平面的法向量为,
则,,
令,则,
所以,,
所以,
设二面角的平面角为,,
所以,
则,故B正确;
对于C:设球心为,
则,
解得,
所以球的半径,
所以球的体积为,故C错误;
对于D:取的中点,的中点,连接,,
所以,平面,平面,平面,
又因为为中点,
所以,平面,平面,平面
平面,
所以平面平面,
所以当在上运动时,平面,
所以点轨迹为,长度为,故D正确;
故选:ABD
12.【答案】
【详解】由,
即转化问题为:直线上一动点到点的距离之和最小,
如图所示,设直线与轴分别交于点,则,
由直线方程可得其倾斜角为,易知是等腰直角三角形,
设关于直线的对称点为,连接,
则三点共线,易知也是等腰直角三角形,所以,
故,
当且仅当重合时取得最小值.
故答案为:
13.【答案】12
【详解】,则椭圆左焦点为,右焦点为.
由椭圆定义,,则.
当三点共线时,易得.
因,则.
则,即的最大值为,最小值为.从而的最大值与最小值的和为12.
故答案为:12
14.【答案】24
【解析】
根据题意,设,则,由余弦定理,得==,所以,所以==,当,即时等号成立,
15.【详解】(1)由题意可知:,,
解得,;
(2)由频率分布直方图得众数为,
前两个分组频率之和为0.3,前三个分组频率之和为0.75,第分位数等于;
(3)根据分层抽样,和的频率比为
故在和中分别选取4人和1人,分别设为和
则在这5人中随机抽取两个的样本空间包含的样本点有
共10个,
即,记事件“两人来自不同组”,则事件包含的样本点有
共4个,即,
所以.
16.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)因为边上的高所在直线方程为,
所以边所在直线的斜率为,且经过点,
所以边所在直线的方程为,
即所在直线的方程为;
(2)设点B的坐标为,因为边上的高所在直线方程为,
又因为点是边的中点,所以点A的坐标为,
由边所在直线的方程为,
所以,即,
由,得,所以点B的坐标为.
(3)由(2)可得点A的坐标为,所以,
所以直线的方程为,即,
设的角平分线上任意一点的坐标为,
又直线所在直线的方程为,
则,所以,
所以或,
即或,又因为,,
所以的角平分线所在直线的方程为.
17. 【答案】(1)
(2),证明见解析
(3)定点,证明见解析
【详解】(1)因为两圆的圆心距为,且,
所以圆与圆相交.
所以两圆的公共弦所在的直线方程为:,
化简得:,即为直线的方程.
(2)设过点的直线与:的交点为,与直线:的交点为.
因为为线段的中点,
所以.
所以直线的斜率为:.
所以直线的斜率为定值,且.
(3)设,因为,所以直线的方程为.
由.
因为是方程的一个根,所以另一根,也就是的横坐标为:
,
所以,即.
同理,直线的方程为,由可得.
所以,
设直线方程为,则.
所以直线的方程为.
所以直线过定点.
18.【答案】(1)(i)证明见解析;(ii)
(2)
【详解】(1)(i)证明:因为⊥,,,、平面,
所以平面,又平面,
所以平面平面;
(ii)法一:取中点,由已知可得为的外心,过作平面的垂线,
,,故为等边三角形,,
取的外心,过作平面的垂线,
设与交于点,则为三棱锥外接球的球心,
取的中点,连接,其中,,三点共线,
因为平面平面,交线为,⊥,平面,
所以⊥平面,则四边形为矩形,
则,其中,,
则球的半径;
法二:,,故为等边三角形,,
取的中点,连接,则⊥,
因为平面平面,交线为,平面,
所以⊥平面,
如图,过点作平面的垂线,,
以为原点,分别以向量,,为轴和轴,轴正方向建立空间直角坐标系,
则,,,,设球心,半径为,
则,
所以,解得,所以球的半径为;
(2)如图,过点作平面的垂线,
以为原点,分别以向量,,为轴和轴,轴正方向建立空间直角坐标系,
则,,,,
所以,,,
,
设平面的法向量为,则,
即,取,则,
平面的法向量,则,
即,取,则得
,
,
令,则由得,则,
于是
,
当且仅当即时等号成立,
显然,二面角为锐角,
所以二面角余弦值的最小值为.
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