内容正文:
高一数学
全卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚.
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交.
一、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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知某圆锥的底面半径为1,轴截面为等边三角形,则该圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
3. 已知某平面图形用斜二测画法画出的直观图是边长为1的正方形,则原图形的面积为( )
A. B. C. D.
4. 如图,网格纸上小正方形的边长为1,向量,的起点和终点均在格点上,则( )
A. -10 B. 5 C. 15 D. 20
5. 在平行四边形中,为的中点,若,则( )
A. B. C. D.
6. 已知函数在上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7. 若函数的部分图象如下图所示,则的值是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
8. 某中学数学兴趣小组为了测量校园旗杆的高度,如图所示,在操场上选择了C、D两点,在C、D处测得旗杆的仰角分别为,在水平面上测得,且C,D的距离为米,则旗杆的高度为( )
A. 9米 B. 12米 C. 米 D. 15米
二、选择题:本题共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.
9. 一组样本数据:1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,则这组数据的( )
A. 中位数是3 B. 第80百分位数是4
C. 平均数是3.5 D. 方差是11
10. 已知幂函数的图象经过点,则下列说法正确的是( )
A. 函数的定义域为
B. 函数为偶函数
C. 令函数,则不等式的解集为
D. 若函数,,,则
11. 已知的内角的对边分别为,且,为线段上的一点,则下列结论正确的是( )
A.
B. 的周长为
C. 若为的中线,则
D. 若为的角平分线,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则___________.
13. 若关于的不等式的解集为空集,则的值为__________.
14. 点D是斜边上一动点,,,将沿着翻折,翻折后的三角形为,且平面平面,则翻折后的最小值是_____.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 设复数,.
(1)若是实数,求;
(2)若是纯虚数,求的共轭复数.
16. 已知向量,.
(1)若,且,求向量与向量的夹角;
(2)若,且,求向量的坐标.
17. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求的面积.
18. 某中学举行了一次“垃圾分类知识竞赛”,为了了解本次竞赛的成绩情况,从中随机抽取了100名学生的竞赛成绩(单位:分,得分取正整数,满分为100分)作为样本进行统计,将成绩进行整理后,按,,,,分为5组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中的值;
(2)估计这100名学生这次竞赛成绩的平均数;
(3)在这100名学生中,从这次竞赛成绩在内的学生中采用分层随机抽样的方法抽取27名学生进行调查,求这100名学生这次竞赛成绩在内被抽取的人数.
19. 如图,长方体的底面ABCD是正方形,,,M,N分别为棱,的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的余弦值;
(3)若与平面所成角的正弦值为,求的值.
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高一数学
全卷满分150分,考试时间120分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚.
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交.
一、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. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】解出集合,利用交集定义即可得.
【详解】,则.
2. 已知某圆锥的底面半径为1,轴截面为等边三角形,则该圆锥的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据圆锥的底面半径为1,轴截面为等边三角形,求得圆锥的母线长,再代入圆锥的侧面积公式求解.
【详解】因为圆锥的底面半径为1,轴截面为等边三角形,
所以该圆锥的母线长为2,
所以.
故选:B.
【点睛】本题主要考查圆锥的几何特征和侧面积的求法,属于基础题.
3. 已知某平面图形用斜二测画法画出的直观图是边长为1的正方形,则原图形的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据直观图的平面图,再求出相关线段长,即可求出平面图的面积.
【详解】由直观图可得如下平面图形:
则,,,
所以.
故选:D
4. 如图,网格纸上小正方形的边长为1,向量,的起点和终点均在格点上,则( )
A. -10 B. 5 C. 15 D. 20
【答案】C
【解析】
【详解】
建立如图所示直角坐标系,
可得,,
故,
所以.
5. 在平行四边形中,为的中点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】
在平行四边形中,为的中点,
所以,
所以,
又,所以,,
所以.
6. 已知函数在上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分段函数在上单调递减,首先保证各段都单调递减,其次在分段地方,左边在断点处的函数值要不小于右边在断点处的函数值.
【详解】因为函数在上单调递减,
则在上单调递减,故,解得;
在上单调递减,则在上单调递增,故;
,解得:恒成立,
综上,的取值范围为.
7. 若函数的部分图象如下图所示,则的值是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】由得的图像关于对称,进而得周期,即可求解.
【详解】由图可得:,,所以的图像关于对称,
所以,所以,所以.
8. 某中学数学兴趣小组为了测量校园旗杆的高度,如图所示,在操场上选择了C、D两点,在C、D处测得旗杆的仰角分别为,在水平面上测得,且C,D的距离为米,则旗杆的高度为( )
A. 9米 B. 12米 C. 米 D. 15米
【答案】B
【解析】
【分析】先假设旗杆的高度为,利用在C、D处测得旗杆的仰角分别为把用表示出来,在中解三角形即可.
【详解】设旗杆的高度为,那么由在C、D处测得旗杆的仰角分别为可知,,
在中,由于,故为等腰直角三角形,那么;
在中,由于,那么;
在中,由,,可知
即
解得 ,或(舍去),
所以,旗杆的高度为米.
二、选择题:本题共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.
9. 一组样本数据:1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,则这组数据的( )
A. 中位数是3 B. 第80百分位数是4
C. 平均数是3.5 D. 方差是11
【答案】AB
【解析】
【分析】根据中位数、平均数、百分位数、方差的定义计算即可.
【详解】因为样本数据为1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,
所以中位数为,A正确;
由于,所以第80百分位数是,B正确;
平均数为,所以C错误;
样本数据的方差为,
所以D错误.
10. 已知幂函数的图象经过点,则下列说法正确的是( )
A. 函数的定义域为
B. 函数为偶函数
C. 令函数,则不等式的解集为
D. 若函数,,,则
【答案】ABD
【解析】
【分析】求出幂函数解析式,由幂函数性质可判断AB;判断为偶函数且上为增函数,从而可将函数不等式转化为,故可求函数不等式的解,从而判断C,利用作差法结合基本不等式判断D.
【详解】设幂函数的解析式为,
因为幂函数 的图象经过点,所以,解得,即,
对于A,函数的定义域为,故A正确;
对于B,因为,且的定义域为,
故为偶函数,故B正确;
对于C,,故为偶函数,
因为在上为增函数,而在上为增函数,
故在上为增函数,而即为,
故,故即的解集为,故C错误;
对于D, ,
而
,
因为,,故,
当且仅当等号成立,故,
故,即,
当且仅当等号成立,故D成立.
11. 已知的内角的对边分别为,且,为线段上的一点,则下列结论正确的是( )
A.
B. 的周长为
C. 若为的中线,则
D. 若为的角平分线,则
【答案】ABD
【解析】
【详解】因为,所以,A正确.
由,得.由余弦定理,得,
所以的周长为,B正确.
,得,C错误.
由,得,得,D正确
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 若,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据余弦的二倍角公式即可计算.
【详解】.
故答案为:.
13. 若关于的不等式的解集为空集,则的值为__________.
【答案】
【解析】
【分析】先化简分式不等式,由解集为空集,可知与的根必须重合,否则不等式总能在两零点之间取到异号区间.
【详解】不等式,移项得,
解得,且,
若解集为空集,则与的根必须重合,
故,的根应为,于是解得
14. 点D是斜边上一动点,,,将沿着翻折,翻折后的三角形为,且平面平面,则翻折后的最小值是_____.
【答案】
【解析】
【分析】过点作, 设,中,利用余弦定理得的值,然后利用面面垂直证明平面,即得,在中,由勾股定理得与的关系式,可得当时,取得最小值.
【详解】解:过点作于点E,连接,如图所示.
设,由
则,,.
在中,由余弦定理得,
.
∵平面平面,平面平面,,平面,
∴平面.
又平面,∴.
在中,由勾股定理得,
∴当时,取得最小值,为.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.
15. 设复数,.
(1)若是实数,求;
(2)若是纯虚数,求的共轭复数.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先求出a,再代入计算即可;
(2)根据条件求出a,再求共轭复数即可.
【小问1详解】
,是实数,
,即,
.
【小问2详解】
.
是纯虚数,
且,即,
,的共轭复数为
16. 已知向量,.
(1)若,且,求向量与向量的夹角;
(2)若,且,求向量的坐标.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)借助向量垂直性质及数量积公式计算即可得;
(2)借助向量平行性质计算即可得.
【小问1详解】
因为,所以,即,
所以,即,
所以,因为,所以;
【小问2详解】
因为,,所以,
因为,设,
则,解得,
故或.
17. 在中,角的对边分别为,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)由正弦定理化边为角后,利用两角和的正弦公式、诱导公式变形可得;
(2)由余弦定理求得,再由三角形面积公式计算.
【小问1详解】
因为,所以由正弦定理得,
整理得:,
因为,所以,故,
因为,所以.
【小问2详解】
由余弦定理,得,即,
整理得,又,,
所以,所以,
故的面积为.
18. 某中学举行了一次“垃圾分类知识竞赛”,为了了解本次竞赛的成绩情况,从中随机抽取了100名学生的竞赛成绩(单位:分,得分取正整数,满分为100分)作为样本进行统计,将成绩进行整理后,按,,,,分为5组,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中的值;
(2)估计这100名学生这次竞赛成绩的平均数;
(3)在这100名学生中,从这次竞赛成绩在内的学生中采用分层随机抽样的方法抽取27名学生进行调查,求这100名学生这次竞赛成绩在内被抽取的人数.
【答案】(1)0.010
(2)76.5 (3)6
【解析】
【分析】(1)因为频率分布直方图中所有矩形的面积之和为1,所以用各组组距乘以对应的和等于1列方程,即可求解;
(2)先确定每组的组中值,再计算每组频率,加权求和即可;
(3)首先计算和两组的人数,结合总抽取人数,按比例计算组的抽取人数.
【小问1详解】
由频率分布直方图可知,各组的组距都是10.
各组对应的小长方形面积之和等于1,所以.
化简得,即,即,即.
所以图中.
【小问2详解】
由第(1)问可得.
因此各组的频率分别为,,,,
对应这100名学生的人数分别为10,20,25,35,10.
各组的组中值分别为55,65,75,85,95.
所以这100名学生竞赛成绩的平均数估计为.
计算得.
所以估计这100名学生这次竞赛成绩的平均数为76.5分.
【小问3详解】
由第(2)问可知,成绩在内的人数为35,
成绩在内的人数为10,
所以成绩在内的总人数为.
现从这45人中采用分层随机抽样的方法抽取27人,
则成绩在内被抽取的人数为.
所以这100名学生这次竞赛成绩在内被抽取的人数为6.
19. 如图,长方体的底面ABCD是正方形,,,M,N分别为棱,的中点,.
(1)求证:平面;
(2)求二面角的余弦值;
(3)若与平面所成角的正弦值为,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)或
【解析】
【分析】(1)通过证明,平面,证得平面.
(2)作出二面角的平面角,解三角形求得其余弦值.
(3)根据与平面所成角的正弦值求得,结合余弦定理求得.
【小问1详解】
连接,,,因为是长方体,
M,N分别为棱,的中点,所以,且,
所以四边形为平行四边形,所以.
因为,,所以,
,,
则有,则有;
同理,,并且,BM,平面BDM,
所以平面BDM,又因为,所以平面BDM;
【小问2详解】
分别取BM,的中点为E,F,连接MF,则有,所以,
又因为是边长为的正三角形,则有,
则即为二面角的平面角,
且,,,
由余弦定理,,
所以二面角的余弦值为;
【小问3详解】
设点P到平面BDM的距离为d,PM与平面BDM所成的角为,则.
因为,平面BDM,平面BDM,所以平面BDM,
则点P到平面BDM的距离等于点到平面BDM的距离,根据,
即,解得,
又因为与平面所成角的正弦值为,
则.
连接,是边长为的正三角形,
在中,由余弦定理得,,
即,整理得:,
即,解得或,
又因为,,
所以或,
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