摘要:
**基本信息**
以代数、几何、统计概率三大模块整合高一(下)核心知识,通过多样化题型考查空间观念、推理能力与数据意识,实现知识逻辑与核心素养的综合落地。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|代数|5题(复数、向量)|运算求解与几何意义结合|复数与向量均基于线性运算体系,从数与形两方面构建代数表达|
|几何|9题(解三角形、立体几何)|空间想象与逻辑推理并重|解三角形与立体几何通过边角关系、线面垂直等串联,体现平面到空间的认知进阶|
|统计概率|4题(抽样、概率、统计)|实际情境中的数据处理|从抽样方法到概率计算再到统计分析,形成完整数据应用链条|
内容正文:
高一(下)期末数学试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第Ⅰ卷(选择题:共58分)
一、单选题(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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.)
1.(5分)已知(1+i)z=2i,则复数z=( )
A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i
解:(1+i)z=2i,可得z1+i.故选:A.
2.(5分)已知平面向量满足,且,则等于( )
A. B. C. D.
解:因为,所以,所以,所以.故选A.
3.(5分)为庆祝中国共产党成立100周年,某市举办“红歌大传唱”主题活动,以传承红
色革命精神,践行社会主义路线,某高中有高一、高二、高三分别600人、500人、700人,
欲采用分层抽样法组建一个18人的高一、高二、高三的红歌传唱队,则应抽取高三( )
A.5人 B.6人 C.7人 D.8人
解:依题意得:某高中有高一、高二、高三分别600人、500人、700人,
欲采用分层抽样法组建一个18人的高一、高二、高三的红歌传唱队,
则应抽取高三的人数为:.故选:C.
4.(5分)将一枚骰子连掷两次,则第一次的点数减第二次的点数差为的概率为()
A. B. C. D.
解:依题意,设第一次与第二次相应的点数分别是,则相应的数组共有个,其中满足的数组共有个(分别为),因此所求的概率等于,故选D.
5.(5分)已知向量,满足,,则在方向上的投影向量为( )
A.2 B. C. D.﹣2
解:由,得.根据投影向量的定义可知:在方向上的投影向量为.故选:C.
6.(5分)在中,,,,则()
A. B. C. D.
解:由余弦定理可得,所以。由正弦定理得,所以.故选C.
7.(5分)中国古代数学专著《九章算术》中对两类空间几何体有这样的记载:①“堑堵”,
即底面为直角三角形,且侧棱垂直于底面的三棱柱;②“阳马”,即底面为矩形,且有一
侧棱垂直于底面的四棱锥现有一“堑堵”ABC﹣A1B1C1,如图所示,AC⊥BC,AA1=3,AC
=2,则其中“阳马”B﹣A1ACC1与“堑堵”ABC﹣A1B1C1的体积之比为( )
A.1:2 B.2:3
C.1:4 D.4:5
解:设BC=a,由阳马的定义及AC⊥BC可知,
四边形A1ACC1是矩形,BC⊥平面A1ACC1,
∴阳马B﹣A1ACC1的体积为:,
由堑堵的定义可知,AC⊥BC,且CC1⊥平面ABC,∴堑堵ABC﹣A1B1C1的体积为:
,
所以阳马B﹣A1ACC1与堑堵ABC﹣A1B1C1的体积之比为:.
故选:B.
8.(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若2bcos(B+C)﹣acosC=ccosA,
则A等于( )
A. B. C. D.
解:设△ABC的外接圆半径为R,
根据2bcos(B+C)﹣acosC=ccosA,得4RsinBcos(B+C)﹣2RsinAcosC=2RsinCcosA,
即2sinBcos(B+C)﹣sinAcosC=sinCcosA,可得2sinBcos(B+C)=sinAcosC+cosAsinC=sin(A+C),
结合cos(B+C)=cos(π﹣A)=﹣cosA,sin(A+C)=sin(π﹣B)=sinB,得﹣2cosAsinB=sinB,而B∈(0,π),sinB>0,可得cosA,结合A∈(0,π),可得A.
故选:D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
(多选)9.(6分)设是两条不同的直线,是两个不同的平面,且.下列结论不正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
解:根据面面垂直的性质,可知A错误,因为当时,与可能平行,可能在平面内,也可能相交但不一定垂直;根据面面垂直的判定,可知B错误,因为当时,与可能平行,也可能相交但不一定垂直;根据面面平行的性质,可知C正确;根据面面平行的判定,可知D错误,因为当时,与可能平行,也可能相交.综上,故选ABD.
(多选)10.(6分)为比较甲、乙两名篮球运动员的近期竞技状态,选取这两名球员最近五场比赛的得分如下。下列结论正确的是()
甲:
乙:
A.甲最近五场比赛得分的中位数高于乙最近五场比赛得分的中位数
B.甲最近五场比赛得分的平均数低于乙最近五场比赛得分的平均数
C.从最近五场比赛的得分看,乙比甲更稳定
D.从最近五场比赛的得分看,甲比乙更稳定
解:由题可得甲的中位数是,低于乙的中位数,A错误;甲得分的平均数,低于乙得分的平均数,B正确;甲的方差为,乙的方差为,则乙比甲稳定,C正确,D错误.故选BC.
(多选)11.(6分)在△ABC中,D,E,F分别是边BC,AC,AB中点,下列说法正确的
是( )
A.
B.
C.若,则是在方向上的投影向量
D.若点P是线段AD上的动点,且,则λμ的最大值为
解:如图所示:
对于A,,故A错误;
对于B,
,故B正确;
对于C,分别为平行于的单位向量,
由平面向量加法可知:为∠BAC的平分线表示的向量,
∵,∴AD为∠BAC的平分线,
∵D为BC的中点,∴AD⊥BC,
∴在的投影为,
∴则是在方向上的投影向量,故C错误;
对于D,如图所示:
∵P在AD上,即A,P,D三点共线,
∴设,0≤t≤1,
∵,∴,
∵,∴,
令y=λμ,
∴当时,λμ取得最大值,故D正确.
故选:BD.
第II卷(非选择题:共92分)
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12.(5分)已知,若,则 .
解:由题意,得.因为,所以,解得.故答案为:9。
13.(5分)已知正四棱柱底面边长为1,侧棱长为2,棱柱的各个顶点都在球面上,则球的
半径为 .
解:∵正四棱柱的各顶点均在同一个球面上,且正四棱柱底面边长为1,侧棱长为2,∴正四棱柱的外接球的直径2R,则R.故答案为:.
14.(5分)在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为
S,已知a=4,且2S=a2﹣(b﹣c)2,则△ABC的周长的取值范围是 .
解:根据题意可知,2S=a2﹣(b﹣c)2=a2﹣b2﹣c2+2bc=2bc﹣2bccosA,
所以,即,
又A为锐角,所以,所以.
所以,所以,
根据正弦定理可得,
所以b+c=5sinB+5sinC=5[sin(A+C)+sinC]=5(sinAcosC+cosAsinC+sinC)
=8sinC+4cosC,
且,
因为△ABC是锐角三角形,所以,所以,
即,所以,
又,所以,
所以,
即,所以△ABC的周长的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15.(13分)知是同一平面内的三个向量,其中.
(1)若∥,且,求的坐标;
(2)若,且与的夹角为锐角,求实数m的取值范围.
解:(1)∵,∥,
∴,
∵,
∴,
∴或;
(2)若,且与的夹角为锐角,
根据平面向量的减法法则可得,,
∵与的夹角为锐角,
∴且与不共线,
即(m﹣1)×1+(2m﹣1)×3>0且(m﹣1)×3﹣(2m﹣1)×1≠0,
∴且m≠2,即m的取值范围是.
16.(15分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,∠A为钝角,a=7,
.
(1)求∠A;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得△ABC存在,求△ABC的面积.
条件①:b=7;条件②:;条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
解:(1)因为a=7,,
所以2sinBcosBbcosB,
又因为A为钝角,所以B为锐角,即cosB≠0,
所以sinBb,
由正弦定理可得:,
即,
可得sinA,所以A;
(2)若选①:b=a=7,由(1)可得B=A,显然该△ABC不存在;
若选②:,则sinB,
由正弦定理可得:,
即,可得b=3,
sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB(),
所以S△ABCabsinC7×3;
若选③:,即c•,可得c=5,
由余弦定理可得a2=b2+c2﹣2bccosA,
即49=b2+25﹣2×b×5×(),
解得b=3(负值已舍),
所以S△ABCcbsinA5×3.
17.(15分)“猜灯谜”又叫“打灯谜”,是元宵节的一项活动,出现在南宋时期.开始
时是好事者把谜语写在纸条上,贴在五光十色的彩灯上供人猜.因为谜语既能启迪智慧又饶
有兴趣,所以流传过程中深受社会各阶层的欢迎.在一次猜灯谜活动中,共有30道灯谜,
三位同学独立竞猜,甲同学猜对了15道,乙同学猜对了10道,丙同学猜对了n道.假设对
每位同学而言,他们猜对每道灯谜的可能性都相等.
(1)任选一道灯谜,求甲,乙两位同学恰有一个人猜对的概率;
(2)任选一道灯谜,若甲,乙,丙三个人中至少有一个人猜对的概率为,求n的值.
解:(1)根据题意,设A=“甲猜对灯谜”,B=“乙猜对灯谜”,C=“任选一道灯谜,恰有一个人猜对”,
共有30道灯谜,甲同学猜对了15道,乙同学猜对了10道,
则,,且事件A、B相互独立,
则
.
故要求的概率为.
(2)根据题意,设D=“丙猜对灯谜”,E=“任选一道灯谜,甲、乙、丙三个人都没有猜对”,
由于甲、乙、丙三个人中至少有一个人猜对的概率为,则P(E),
故,
解得n=18.
18.(17分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,四边形ABCD为平行四边形,AC,BD相交于点O,点E为PC的中点,OP=OC,PA⊥PD.求证:
(1)直线PA∥平面BDE;
(2)平面BDE⊥平面PCD.
【解答】证明:(1)连结OE,因为O为平行四边形ABCD对角线的交点,所以O为AC中点.
又因为E为PC的中点,
所以OE∥PA.
又因为OE⊂平面BDE,PA⊄平面BDE,
所以直线PA∥平面BDE.
(2)因为OE∥PA,PA⊥PD,所以OE⊥PD.
因为OP=OC,E为PC的中点,所以OE⊥PC.
又因为PD⊂平面PCD,PC⊂平面PCD,PC∩PD=P,
所以OE⊥平面PCD.
又因为OE⊂平面BDE,所以平面BDE⊥平面PCD.
19.(17分)如图,已知三棱台ABC﹣A1B1C1的体积为,平面ABB1A1⊥平面BCC1B1,
△ABC是以B为直角顶点的等腰直角三角形,且AB=2AA1=2A1B1=2BB1.
(1)证明:BC⊥平面ABB1A1;
(2)求点B到面ACC1A1的距离;
(3)在线段CC1上是否存在点F,使得二面角F﹣AB﹣C的大小为,若存在,求出CF的长,若不存在,请说明理由.
解:(1)三棱台ABC﹣A1B1C1中,AB∥A1B1AB=2AA1=2A1B1=2BB1,
则四边形ABB1A1为等腰梯形,
且∠ABB1=∠BAA1=60°,设AB=2x,则BB1=x,
由余弦定理,则,
由勾股定理的逆定理得AB1⊥BB1,
∵平面ABB1A1⊥平面BCC1B1,平面ABB1A1∩平面BCC1B1=BB1,
故由AB1⊥BB1知AB1⊥平面BCC1B1,BC⊂平面BCC1B1,
∴AB1⊥BC,
又∵△ABC是以B为直角顶点的等腰直角三角形,即BC⊥AB,
又AB∩AB1=A,AB⊂平面ABB1A1,AB1⊂平面ABB1A1,
∴BC⊥平面ABB1A1.
(2)由棱台性质知,延长AA1,BB1,CC1交于一点P,
,则,
故,
BC⊥平面ABB1A1,即BC⊥平面PAB,
故BC即三棱锥P﹣ABC中面PAB的高,
由(1)中所设,AB=BC=2x,∠PAB=∠PBA=60°⇒△PAB为等边三角形,
故PA=PB=AB=2x,
,解得x=1,
故AB=BC=PA=PB=2,,
所求的点B到平面ACC1D1的距离即到面PAC的距离,设为d,
VP﹣ABC=VB﹣PAC,
即,
解得.
(3)∵BC⊥平面ABB1A1,BC⊂平面ABC,
∴平面ABC⊥平面PAB,
平面ABC∩平面PAB=AB,取AB中点N,
正△ABC中,PN⊥AB,
则PN⊥平面ABC,PN⊂平面PNC,
∴平面PNC⊥平面ABC,
于是,作FE⊥CN,平面PNC∩平面ABC=CN,
故FE⊥平面ABC,再作ED⊥AB,连结FD,则ED即FD在平面ABC上的射影,
由三垂线定理,AB⊥FD,
故∠FDE即二面角F﹣AB﹣C的平面角,
设,由几何关系,,
则DE=2﹣2t,若存在F使得二面角F﹣AB﹣C的大小为,
于是,
解得,
故.
1
学科网(北京)股份有限公司
$
高一(下)期末数学试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
第Ⅰ卷(选择题:共58分)
一、单选题(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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.)
1.(5分)已知(1+i)z=2i,则复数z=( )
A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i
2.(5分)已知平面向量满足,且,则等于( )
A. B. C. D.
3.(5分)为庆祝中国共产党成立100周年,某市举办“红歌大传唱”主题活动,以传承红
色革命精神,践行社会主义路线,某高中有高一、高二、高三分别600人、500人、700人,
欲采用分层抽样法组建一个18人的高一、高二、高三的红歌传唱队,则应抽取高三( )
A.5人 B.6人 C.7人 D.8人
4.(5分)将一枚骰子连掷两次,则第一次的点数减第二次的点数差为的概率为()
A. B. C. D.
5.(5分)已知向量,满足,,则在方向上的投影向量为( )
A.2 B. C. D.﹣2
6.(5分)在中,,,,则()
A. B. C. D.
7.(5分)中国古代数学专著《九章算术》中对两类空间几何体有这样的记载:①“堑堵”,
即底面为直角三角形,且侧棱垂直于底面的三棱柱;②“阳马”,即底面为矩形,且有一
侧棱垂直于底面的四棱锥现有一“堑堵”ABC﹣A1B1C1,如图所示,AC⊥BC,AA1=3,AC
=2,则其中“阳马”B﹣A1ACC1与“堑堵”ABC﹣A1B1C1的体积之比为( )
A.1:2 B.2:3 C.1:4 D.4:5
8.(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若2bcos(B+C)﹣acosC=ccosA,
则A等于( )
A. B. C. D.
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
(多选)9.(6分)设是两条不同的直线,是两个不同的平面,且.下列结论不正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
(多选)10.(6分)为比较甲、乙两名篮球运动员的近期竞技状态,选取这两名球员最近五场比赛的得分如下。下列结论正确的是()
甲:
乙:
A.甲最近五场比赛得分的中位数高于乙最近五场比赛得分的中位数
B.甲最近五场比赛得分的平均数低于乙最近五场比赛得分的平均数
C.从最近五场比赛的得分看,乙比甲更稳定
D.从最近五场比赛的得分看,甲比乙更稳定
(多选)11.(6分)在△ABC中,D,E,F分别是边BC,AC,AB中点,下列说法正确的
是( )
A.
B.
C.若,则是在方向上的投影向量
D.若点P是线段AD上的动点,且,则λμ的最大值为
第II卷(非选择题:共92分)
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)
12.(5分)已知,若,则 .
13.(5分)已知正四棱柱底面边长为1,侧棱长为2,棱柱的各个顶点都在球面上,则球的
半径为 .
14.(5分)在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为
S,已知a=4,且2S=a2﹣(b﹣c)2,则△ABC的周长的取值范围是 .
四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.)
15.(13分)知是同一平面内的三个向量,其中.
(1)若∥,且,求的坐标;
(2)若,且与的夹角为锐角,求实数m的取值范围.
16.(15分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,∠A为钝角,a=7,
.
(1)求∠A;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得△ABC存在,求△ABC的面积.
条件①:b=7;条件②:;条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
17.(15分)“猜灯谜”又叫“打灯谜”,是元宵节的一项活动,出现在南宋时期.开始
时是好事者把谜语写在纸条上,贴在五光十色的彩灯上供人猜.因为谜语既能启迪智慧又饶
有兴趣,所以流传过程中深受社会各阶层的欢迎.在一次猜灯谜活动中,共有30道灯谜,
三位同学独立竞猜,甲同学猜对了15道,乙同学猜对了10道,丙同学猜对了n道.假设对
每位同学而言,他们猜对每道灯谜的可能性都相等.
(1)任选一道灯谜,求甲,乙两位同学恰有一个人猜对的概率;
(2)任选一道灯谜,若甲,乙,丙三个人中至少有一个人猜对的概率为,求n的值.
18.(17分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,四边形ABCD为平行四边形,AC,BD相交于
点O,点E为PC的中点,OP=OC,PA⊥PD.求证:
(1)直线PA∥平面BDE;
(2)平面BDE⊥平面PCD.
19.(17分)如图,已知三棱台ABC﹣A1B1C1的体积为,平面ABB1A1⊥平面BCC1B1,
△ABC是以B为直角顶点的等腰直角三角形,且AB=2AA1=2A1B1=2BB1.
(1)证明:BC⊥平面ABB1A1;
(2)求点B到面ACC1A1的距离;
(3)在线段CC1上是否存在点F,使得二面角F﹣AB﹣C的大小为,若存在,求出CF的长,若不存在,请说明理由.
1
学科网(北京)股份有限公司
$