内容正文:
兴义八中2025级高一上学期第三次月考数学试题(高素班)
第I卷
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5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,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由复数的除法法则计算即可.
【详解】由已知,,
故选:B.
2. 某乡镇为推动乡村经济发展,优化产业结构,逐步打造高品质的农业生产,在某试验区种植了某农作物.为了解该品种农作物长势,在实验区随机选取了100株该农作物苗,经测量,其高度(单位:cm)均在区间内,按照,,,,分成5组,制成如图所示的频率分布直方图,记高度不低于16cm的为“优质苗”.则所选取的农作物样本苗中,“优质苗”株数为( )
A. 20 B. 40 C. 60 D. 88
【答案】C
【解析】
【分析】根据频率分布直方图计算出“优质苗”的占比,再乘以100可得结果
【详解】由频率分布直方图可知,“优质苗”的占比为,
因此,所选取的农作物样本苗中,“优质苗”株数为.
故选:C.
3. 已知的三个内角A、B、C所对的边长分别为a、b、c,若,则该三角形一定是
A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
【答案】A
【解析】
【分析】根据余弦定理得到三边间的关系后可得三角形的形状.
【详解】由及余弦定理得,
整理得,
∴,
∴为等腰三角形.
故选A.
【点睛】根据正弦定理、余弦定理判断三角形的形状时,常用的方法有两种,一是把边化成角后进行判断,另一种方法是把角化为边后再进行判断,解题时注意对两种方法的选择.
4. 4张卡片上分别写有数字1,2,3,4,从这4张卡片中随机抽取2张,则取出的2张卡片上的数字之和为偶数的概率是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析:由题意知本题是一个古典概型概率的计算问题.
从这4张卡片中随机抽取2张,总的方法数是种,数学之和为偶数的有两种,所以所求概率为,选.
考点:古典概型.
5. 已知事件,互斥,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由互斥事件的概率公式和对立事件概率计算公式即可求解.
【详解】,
又,
所以,
所以,
故选:D
6. 设,为两个平面,m、n为两条直线且.以下为假命题的是( )
A. 若,则且 B. 若,则n平行于平面内的无数条直线
C. 若且,则 D. 若n在平面外,则m与n平行或异面或相交
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,由空间中直线与平面的位置关系,对选项逐一判断,即可得到结果.
【详解】对于选项A,若,则且或或,故A错误;
对于选项B,若,,因为,过直线可以有无数个平面与相交,
则交线与直线平行,故B正确;
对选项C,过直线分别作两平面与分别相交于直线和直线,
因为,过直线的平面与平面的交线为直线,
则根据线面平行的性质定理知,
同理可得,则,因为平面,平面,则平面,
因为平面,,则,又因为,则,故C正确;
对于选项D,若n在平面外,则或与相交,
当则时,或异面,
当与相交时,相交或异面,故D正确;
故选:A.
7. 在中,,则( )
A. B. C. 或 D. 7
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可推出,结合和,求出,继而求得,即可求出,利用正弦定理,即可求得答案.
【详解】在中,,故,即得,
结合,得,
则,即,
则,即得,则C为锐角,
由,结合,
解得,
则,
,
故,
由,得,
故选:B
8. 如图所示,已知正四棱柱的上下底面的边长为3,高为4,点M,N分别在线段和上,且满足,下底面ABCD的中心为点O,点P,Q分别为线段和MN上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意,当三点共线,且时,有最小值,利用勾股定理求出答案即可.
【详解】过点作,交于点,交于点,
过点作,交于点,连接,
取中点,连接,
根据题意,因为,
所以当三点共线,且时,
,且有最小值,如图所示,
在中,,,
所以,
在中,,
所以,
在中,,
所以,
所以的最小值为,
故选:A.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上的选项是符合题目要求的,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. 某高中为增强学生的海洋国防意识,组织本校1000名学生参加了“逐梦深蓝,山河荣耀”的国防知识竞赛,从中随机抽取200名学生的竞赛成绩(单位:分),成绩的频率分布直方图如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 频率分布直方图中的值为0.005
B. 估计这200名学生竞赛成绩的第60百分位数为80
C. 估计这200名学生竞赛成绩的众数为78
D. 估计总体中成绩落在内的学生人数为150
【答案】ABD
【解析】
【分析】先根据频率之和为1可得,进而可得每组的频率,再结合统计相关知识逐项分析判断.
【详解】对于A,由,得,A正确;
对于B,由频率分布直方图知,每组的频率依次为.
前三组的频率和为,因此这200名学生竞赛成绩的第60百分位数为80,B正确;
对于C,成绩在的频率最大,因此这200名学生竞赛成绩的众数为75,C错误;
对于D,总体中成绩落在内的学生人数为,D正确.
故选:ABD
10. 中,角,,所对的边分别为,,且,下列说法正确的是( )
A. B. 若且有唯一解,则
C. 若,则 D. 若,则面积最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用正弦定理边角互化及正弦两角和差公式化简可计算出,即可判断A,根据正弦定理和解三角形知识即可判断B,根据和差角公式求解,可判断C,根据余弦定理和三角形的面积公式求解,可判断D.
【详解】由,则,
则,
由于,所以,,,故A正确;
由正弦定理得,即,
又有唯一解,所以或,故B错误;
由,则,,
则,即,,
所以,则,所以,故C正确;
若,则由余弦定理得,
所以有,即,当且仅当时取等号,
的面积为,故D正确.
故选:ACD.
11. 已知直三棱柱中,,,M,N,Q分别为棱,,AC的中点,P是线段上(包含端点)的动点,则下列说法正确的是( )
A. 平面MNA
B. 三棱锥的体积为定值
C. 的最大值为4
D. 若P为的中点,则过A,M,P三点的平面截三棱柱所得截面的周长为
【答案】AC
【解析】
【分析】A选项,通过证明平面平面,可判断选项正误;
B选项,注意到平面AMN,则可判断选项正误;
C选项,,据此可判断选项正误;
D选项,由题可知过A,M,P三点的平面为平面ACPM,即可判断选项正误.
【详解】A选项,连接,,因N,Q分别为,AC的中点,,则
,即四边形为平行四边形,则.
因M,N分别为棱,的中点,则.
因平面ANM,AN平面ANM,,
平面,平面,,则平面 平面,
又平面,则平面MNA,故A正确;
B选项,因平面AMN,平面AMN,则平面AMN,
又,则到平面AMN距离等于到平面AMN距离,又N为AC中点,则
到平面AMN距离等于A到平面AMN距离,则
,又,
则,故B错误;
C选项,,当P和重合时,最大为4,故C正确;
D选项,注意到,则过A,M,P三点的平面为平面ACPM,则截面周长为,又
,则周长为,故D错误.
故选:AC
第II卷(非选择题)
三、填空题(每小题5分)
12. 向量,,若,则______
【答案】3
【解析】
【分析】根据向量平行坐标表示列方程,即得结果.
【详解】,,
故答案为:3
【点睛】本题考查根据向量平行求参数,考查基本分析求解能力,属基础题.
13. 三个互不相交的平面把空间分成部分,其中,则的最小值为___________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据立体几何结论确定,再利用基本不等式的 “的代换”, 结合均值不等式即可求解.
【详解】根据题意,三个互不相交的平面把空间分成部分,即三个平行平面把空间分成部分,所以,又,所以,,,
因此,
又,故,
当且仅当,即,时取等号.
故答案为:.
14. 在锐角中,内角的对边分别为,且.若,则的取值范围是___.
【答案】
【解析】
【分析】根据正弦定理将角化边,结合余弦定理解得的值,再次根据正弦定理将边化角,利用三角恒等变换求取值范围即可.
【详解】根据正弦定理,边角互化后可得 ,
所以,解得,又根据正弦定理,,所以 ,所以 ,
又因为是锐角三角形,所以, ,
故.
故答案为:.
四、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,平面,为 中点.
(1)求证:平面 ;
(2)若,求与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)连接,交于点,则是的中点,连接,
∵ 分别是 的中点,∴,
又平面,平面,
∴平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,交于点,连接 ,由已知可得 ,然后根据线面平行的判定定理得出证明;
(2)建立空间直角坐标系,求出以及平面的法向量的坐标,根据向量法求解即可得出答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因 平面,底面为正方形,即 两两垂直,
故可以点为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
则,
∴,
易得即为平面的一个法向量,
设直线与平面所成角为,
则,
即直线与平面所成角的正弦值为.
16. 某校举办了“趣味数学”知识竞赛,从所有答卷中随机抽取100份成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)作为样本,将样本分成六段:,,,,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值及样本平均数;
(2)试估计这100名学生的分数的方差,并判断此次得分为60分和80分的两名同学的成绩是否进入到了范围内?(用每组的区间的中点代替该组的分数)
【答案】(1),平均数为74分
(2)60分的同学的成绩没有进入到范围,80分的同学的成绩进入到范围了.
【解析】
【分析】(1)由面积和为1可计算的值,由每组长方形中点值乘以频率可得平均数;
(2)由方差的计算公式计算方差,再判断即可.
【小问1详解】
由题意知,解得;
所以该次测试分数的平均数的为:
(分).
【小问2详解】
由频率分布直方图知
,
(分),
(分),(分) ,
故得分为60分的同学的成绩没有进入到内,得分为80分的同学的成绩进入到了内.
即:得分为60分的同学的成绩没有进入到范围,得分为80分的同学的成绩进入到范围了.
17. 如图,在三棱柱中,平面平面,,四边形是边长为2的正方形.
(1)证明:平面;
(2)若,求二面角的余弦值.
【答案】(1)证明:
∵四边形是正方形,∴,
又平面平面平面,平面平面,
∴平面,∵平面,∴,
又∵平面,
∴平面.
(2).
【解析】
【分析】(1)由平面平面可得平面,从而得到,进而即可证明平面;
(2)过点作,垂足为,过点作,连接,先证明,从而可得是二面角的平面角,进而求解即可.
【小问1详解】
略;.
【小问2详解】
由题意,,,,则,,
过点作,垂足为,过点作,连接.
由(1)知平面平面,∴.
又平面,
∴平面,又平面,
又平面平面.
又平面,
是二面角的平面角,
在中,,则,
则,
由图可知,二面角为锐角,
则二面角的余弦值为.
18. 从某学校800名男生中随机抽取50名测量身高,被测学生身高全部介于和之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组,第二组,第八组,图是频率分布直方图的一部分,已知第一组与第八组人数相同,第六组的人数为4人.
(1)求第七组的频率,并求出样本中位数;
(2)已知该校有600名女生,男生身高总体数据的平均数和方差分别为173.5和17.75,女生身高样本数据的平均数和方差分别为163和30,估计该校学生身高的平均数和方差;
(3)若从身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两名男生,记他们的身高分别为,事件,求.
【答案】(1)第七组的频率为0.06,样本中位数为174.5
(2)平均数为169,方差为50
(3)
【解析】
【分析】(1)由频率分布直方图的性质求第七组的频率,再结合中位数的定义求解即可;
(2)根据平均数和方差的公式直接求解即可;
(3)确定样本空间,利用古典概型概率公式求概率.
【小问1详解】
第六组的频率为,
则第七组的频率为;
前三组的频率为
前四组的频率为,
所以中位数位于第四组,设中位数为,
由,解得,
即样本中位数为174.5.
【小问2详解】
该校学生身高的平均数为,
该校学生身高的方差为.
【小问3详解】
第六组的人数为4,设为a,b,c,d,
第八组的人数为,设为A,B,
则从中随机抽取两名男生有ab,ac,ad,bc,bd,cd,aA,aB,bA,
bB,cA,cB,dA,dB,AB共15种情况,
因事件发生当且仅当随机抽取的两名男生在同一组,
所以事件E包含的基本事件为ab,ac,ad,bc,bd,cd,AB共7种情况.
所以.
19. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求C;
(2)若,求周长的取值范围;
(3)若,且为锐角三角形,角A与角B的内角平分线交于点D,求面积的取值范围.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)应用正弦边角关系,结合诱导公式、二倍角正弦公式化简得,即可求角;
(2)法一:应用余弦定理、基本不等式得,进而有,结合三角形三边关系求范围;法二:应用正弦定理得三角形周长,再应用三角形内角性质及三角恒等变换得,最后应用正弦函数的性质求范围;
(3)设,,应用正弦定理、三角形面积公式及三角恒等变换得,再应用正弦函数的性质求范围.
【小问1详解】
由已知及正弦边角关系得,
因为,所以,而,
所以,,,
所以,,故,即;
【小问2详解】
方法一:由余弦定理,得,即
因为,当且仅当时等号成立,
所以,即,,
由三角形三边关系知,所以,即,
所以周长的取值范围为;
方法二:由正弦定理,得,,
所以
,
因为,所以,即,即,,
所以周长的取值范围为;
【小问3详解】
因为角A与角B的角平分线交于点D,,所以,
设,,
在中,由正弦定理,
所以,即,,
所以
,
因为,为锐角三角形,所以,即,
所以,即,
则,
所以面积的取值范围为.
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兴义八中2025级高一上学期第三次月考数学试题(高素班)
第I卷
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5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,则( )
A. B. C. D.
2. 某乡镇为推动乡村经济发展,优化产业结构,逐步打造高品质的农业生产,在某试验区种植了某农作物.为了解该品种农作物长势,在实验区随机选取了100株该农作物苗,经测量,其高度(单位:cm)均在区间内,按照,,,,分成5组,制成如图所示的频率分布直方图,记高度不低于16cm的为“优质苗”.则所选取的农作物样本苗中,“优质苗”株数为( )
A. 20 B. 40 C. 60 D. 88
3. 已知的三个内角A、B、C所对的边长分别为a、b、c,若,则该三角形一定是
A. 等腰三角形 B. 直角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
4. 4张卡片上分别写有数字1,2,3,4,从这4张卡片中随机抽取2张,则取出的2张卡片上的数字之和为偶数的概率是
A. B. C. D.
5. 已知事件,互斥,且,,则( )
A. B. C. D.
6. 设,为两个平面,m、n为两条直线且.以下为假命题的是( )
A. 若,则且 B. 若,则n平行于平面内的无数条直线
C. 若且,则 D. 若n在平面外,则m与n平行或异面或相交
7. 在中,,则( )
A. B. C. 或 D. 7
8. 如图所示,已知正四棱柱的上下底面的边长为3,高为4,点M,N分别在线段和上,且满足,下底面ABCD的中心为点O,点P,Q分别为线段和MN上的动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上的选项是符合题目要求的,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. 某高中为增强学生的海洋国防意识,组织本校1000名学生参加了“逐梦深蓝,山河荣耀”的国防知识竞赛,从中随机抽取200名学生的竞赛成绩(单位:分),成绩的频率分布直方图如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 频率分布直方图中的值为0.005
B. 估计这200名学生竞赛成绩的第60百分位数为80
C. 估计这200名学生竞赛成绩的众数为78
D. 估计总体中成绩落在内的学生人数为150
10. 中,角,,所对的边分别为,,且,下列说法正确的是( )
A. B. 若且有唯一解,则
C. 若,则 D. 若,则面积最大值为
11. 已知直三棱柱中,,,M,N,Q分别为棱,,AC的中点,P是线段上(包含端点)的动点,则下列说法正确的是( )
A. 平面MNA
B. 三棱锥的体积为定值
C. 的最大值为4
D. 若P为的中点,则过A,M,P三点的平面截三棱柱所得截面的周长为
第II卷(非选择题)
三、填空题(每小题5分)
12. 向量,,若,则______
13. 三个互不相交的平面把空间分成部分,其中,则的最小值为___________.
14. 在锐角中,内角的对边分别为,且.若,则的取值范围是___.
四、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,平面,为 中点.
(1)求证:平面 ;
(2)若,求与平面所成角的正弦值.
16. 某校举办了“趣味数学”知识竞赛,从所有答卷中随机抽取100份成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)作为样本,将样本分成六段:,,,,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中的值及样本平均数;
(2)试估计这100名学生的分数的方差,并判断此次得分为60分和80分的两名同学的成绩是否进入到了范围内?(用每组的区间的中点代替该组的分数)
17. 如图,在三棱柱中,平面平面,,四边形是边长为2的正方形.
(1)证明:平面;
(2)若,求二面角的余弦值.
18. 从某学校800名男生中随机抽取50名测量身高,被测学生身高全部介于和之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组,第二组,第八组,图是频率分布直方图的一部分,已知第一组与第八组人数相同,第六组的人数为4人.
(1)求第七组的频率,并求出样本中位数;
(2)已知该校有600名女生,男生身高总体数据的平均数和方差分别为173.5和17.75,女生身高样本数据的平均数和方差分别为163和30,估计该校学生身高的平均数和方差;
(3)若从身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两名男生,记他们的身高分别为,事件,求.
19. 在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求C;
(2)若,求周长的取值范围;
(3)若,且为锐角三角形,角A与角B的内角平分线交于点D,求面积的取值范围.
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