内容正文:
高一数学测评
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教A版必修第二册第六章至第九章第2节.
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. 下列结论正确的是( )
A. 过空间中的三点有且仅有一个平面
B. 空间中垂直于同一直线的两条直线平行
C. 若一个平面内有无数条直线平行于另一个平面,则这两个平面平行
D. 垂直于同一个平面的两条直线平行
2. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
3. 某城市文旅部门统计了今年“五一”假期12家网红露营地的单日接待游客数量(单位:百人),其数据为5,7,9,8,12,8,6,9,11,7,9,11,则这组数据的第75百分位数是( )
A. 7 B. 9 C. 10 D. 11
4. 已知某圆锥的母线与底面所成的角为 ,母线长为,则该圆锥的表面积是( )
A. B.
C. D.
5. 已知向量,满足,,且,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
6. 已知,是两条直线,,是两个平面,则下列结论正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,,则
C. 若,,则
D. 若,,则
7. 在正方体中,,分别是棱,的中点,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D. 直线, 的交点在直线上
8. 在四棱锥中,四边形 是平行四边形,点在棱上,且 ,点在棱上,若 平面,则 ( )
A. B. C. D.
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. 某气象站记录了某地连续6天的日平均气温(单位:),绘制了如图所示的折线统计图,则( )
A. 这6天日平均气温的极差是
B. 这6天日平均气温最高的是第5天
C. 前5天的日平均气温持续升高
D. 第4天的日平均气温比第3天的日平均气温高
10. 在中,角,,的对边分别为,,,若,,且,则( )
A. B.
C. 为定值 D. 面积的最大值为
11. 已知圆柱的轴截面是边长为的正方形,正三棱锥 的底面边长为,侧棱长为,则( )
A. 正三棱锥 与圆柱的体积的比值为
B. 正三棱锥 与圆柱的侧面积的比值小于
C. 正三棱锥 外接球的体积与圆柱外接球的体积相等
D. 正三棱锥 的内切球与圆柱的内切球的半径的比值小于
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某专卖店某天销售的7双运动鞋的尺码依次为38,39,40,39,41,39,42,则这组数据的众数是______.
13. 如图,直三棱柱的所有棱长都相等,,分别为棱,的中点,则异面直线与所成角的余弦值是______.
14. 如图,在四棱锥 中, 平面 ,四边形 是边长为4的正方形,,, 分别是棱 , 的中点, 是侧面内的一个动点,若平面,则动点 的轨迹长度是______.
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. 为了提高快递网点派件效率,某快递公司统计了辖区内一批驿站上周的日均派件量,将统计数据按,,,,分成5组,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;
(2)估计这批驿站上周日均派件量的中位数(结果保留整数);
(3)现采用分层抽样的方法从上周日均派件量在内的驿站中抽取15家驿站进行调研,求上周日均派件量在内的驿站被抽取的数量.
16. 某农业合作社种植甲、乙两个品种的葡萄,为评估收成情况,随机抽取8株甲品种葡萄,测得单株产量(单位:千克)分别为4.5,4.7,4.8,4.8,4.8,4.9,4.9,5.0.
(1)求抽取的这8株甲品种葡萄单株产量的平均数与方差;
(2)已知随机抽取的12株乙品种葡萄单株产量的平均数,方差,求抽取的这20株葡萄单株产量的总体平均数和方差.
17. 如图,在三棱柱中,平面平面,四边形是边长为4的菱形,,, 分别是棱,的中点.
(1)证明:平面.
(2)证明:平面.
(3)求点到平面的距离.
18. 如图,在四棱锥中, ,四边形是直角梯形,, , , , .
(1)证明:平面 平面.
(2)求二面角 的正切值.
(3)求三棱锥 外接球的表面积.
19. 如图,在等腰直角三角形中,,,是的重心,过的直线与线段,分别交于,两点,记.
(1)求的取值范围.
(2)记的面积为.
(ⅰ)当时,求的值;
(ⅱ)求关于的函数解析式,并求的最值.
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注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教A版必修第二册第六章至第九章第2节.
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. 下列结论正确的是( )
A. 过空间中的三点有且仅有一个平面
B. 空间中垂直于同一直线的两条直线平行
C. 若一个平面内有无数条直线平行于另一个平面,则这两个平面平行
D. 垂直于同一个平面的两条直线平行
【答案】D
【解析】
【分析】由平面公理判断A;由空间中两直线的位置关系判断B;举反例判断C;由线面垂直的性质定理判断D.
【详解】对于A,过空间中不共线的三点有且仅有一个平面,故A错误;
对于B,在空间中垂直于同一直线的两条直线可能平行、相交、异面,故B错误;
对于C,当两个平面相交时,一个平面有无数条直线平行于它们的交线,但这两个平面不平行,故C错误;
对于D,因为 ,得 ,故D正确;
2. 若复数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可得,即,则.
3. 某城市文旅部门统计了今年“五一”假期12家网红露营地的单日接待游客数量(单位:百人),其数据为5,7,9,8,12,8,6,9,11,7,9,11,则这组数据的第75百分位数是( )
A. 7 B. 9 C. 10 D. 11
【答案】C
【解析】
【详解】将这组数据按从小到大的顺序排列为5,6,7,7,8,8,9,9,9,11,11,12.
因为,所以这组数据的第75百分位数是.
4. 已知某圆锥的母线与底面所成的角为 ,母线长为,则该圆锥的表面积是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意,已知某圆锥的母线与底面所成的角为 ,母线长为,
可得该圆锥的底面半径为,
则所求的表面积是.
5. 已知向量,满足,,且,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由,得,再由向量在向量上的投影向量定义求解即可.
【详解】因,得,
故向量在向量上的投影向量为.
6. 已知, 是两条直线,,是两个平面,则下列结论正确的是( )
A. 若,,则
B. 若,,则
C. 若,,则
D. 若,,则
【答案】C
【解析】
【分析】借助空间中点、线、面的位置关系逐项判断即可.
【详解】选项A.若,,则或者,错误.
选项B.若,,则可能,与相交或,错误.
选项C.若,,则,正确.
选项D.若,,则可能,与相交或平行,错误.
7. 在正方体中,,分别是棱 ,的中点,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D. 直线, 的交点在直线 上
【答案】A
【解析】
【详解】连接,因为四边形为正方形,所以,
平面,平面,所以,
平面,,所以平面.
因为E,F分别是棱CD,的中点,所以,所以平面.
因为平面,所以,B正确.
假设,连接BD.
因为平面,平面,且,所以平面.
因为平面,所以.
由正方体的性质可知,则平面.
因为平面,所以,与矛盾,所以假设不成立,即,BF不垂直,A错误.
由正方体的性质易证,C正确.
因为 平面,平面ABED,且平面平面 ,
所以直线BE, 的交点在直线AD上,D正确.
8. 在四棱锥中,四边形 是平行四边形,点在棱上,且 ,点在棱上,若 平面,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】取中点,由 得为 中点,故 ,从而 平面,结合已知 平面,得平面 与平面 的交线 ,在 中由平行线分线段成比例可得 .
【详解】如图,取棱的中点H,连接,,,记 ,连接.
因为四边形 是平行四边形,所以O是线段的中点.
因为H是线段的中点,所以 .
因为 ,所以 ,则 ,即E是线段 的中点,所以 .
因为平面ACE,平面ACE,所以 平面.
由 平面, 平面, ,
所以平面 平面,
因为平面 平面 ,平面 平面 ,
得 ,则.
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. 某气象站记录了某地连续6天的日平均气温(单位:),绘制了如图所示的折线统计图,则( )
A. 这6天日平均气温的极差是
B. 这6天日平均气温最高的是第5天
C. 前5天的日平均气温持续升高
D. 第4天的日平均气温比第3天的日平均气温高
【答案】ABD
【解析】
【详解】由折线统计图可知这6天日平均气温的极差是,A选项正确;
这6天日平均气温最高的是第5天,B选项正确;
第3天的日平均气温比第2天的日平均气温低,第4天的日平均气温比第3天的日平均气温高, C选项错误,D选项正确;
10. 在中,角 ,,的对边分别为 , , ,若,,且,则( )
A. B.
C. 为定值 D. 面积的最大值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据二倍角公式化简求解得到,进而求出角 .根据向量的运算求解选项B.根据选项B平方以及数量积求解选项C.根据基本不等式以及三角形面积公式求解选项D.
【详解】因为,所以,所以或,
因为,所以,A正确.
因为,所以,B错误.
因为,所以,即,C正确.
因为,所以,所以,
则的面积,当且仅当时,等号成立,D正确.
11. 已知圆柱的轴截面是边长为的正方形,正三棱锥 的底面边长为,侧棱长为,则( )
A. 正三棱锥 与圆柱的体积的比值为
B. 正三棱锥 与圆柱的侧面积的比值小于
C. 正三棱锥 外接球的体积与圆柱外接球的体积相等
D. 正三棱锥 的内切球与圆柱的内切球的半径的比值小于
【答案】BC
【解析】
【分析】分别计算正三棱锥和圆柱的体积、侧面积,求解判断A、B;分别计算正三棱锥和圆柱的外接球、内切球的体积和半径,求解判断C、D.
【详解】如图,设点 在底面ABC内的射影为点,连接CH,则,
则.
正三棱锥 的侧面积为.
设正三棱锥 的外接球的球心为,外接球的半径为,则在直线SH上,
由,得.设正三棱锥 内切球的半径为,则.
对于A:圆柱的体积为,A错误;
对于B:圆柱的侧面积为,B正确;
对于C:圆柱外接球的半径,C正确;
对于D:圆柱内切球的半径,D错误.
故选:BC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 某专卖店某天销售的7双运动鞋的尺码依次为38,39,40,39,41,39,42,则这组数据的众数是______.
【答案】39
【解析】
【详解】因为这组数据中39出现3次,其他数据都只出现1次,所以这组数据的众数是39.
13. 如图,直三棱柱的所有棱长都相等, ,分别为棱 ,的中点,则异面直线 与所成角的余弦值是______.
【答案】##
【解析】
【详解】如图,取棱AC的中点F,连接EF,DF.
因为E,F分别是棱,AC的中点,所以,
则 是异面直线DE与所成的角或其补角.
直三棱柱的所有棱长都相等,设,则,
则,
即异面直线DE与所成角的余弦值是.
14. 如图,在四棱锥 中, 平面 ,四边形 是边长为4的正方形,,, 分别是棱 , 的中点, 是侧面内的一个动点,若平面,则动点 的轨迹长度是______.
【答案】
【解析】
【分析】取棱的中点G,连接,可证明平面,进而得到动点M的轨迹为线段 ,再求线段长即可.
【详解】如图,取棱的中点G,连接.
因为F,G分别是棱的中点,所以.
因为 平面 ,所以平面 .
因为平面 ,所以.
由正方形的性质易证.
因为平面,平面,,
所以平面,则平面.
因为M是侧面内的一个动点,所以动点M的轨迹为线段 .
因为,所以.
因为E,G分别是棱的中点,所以,
即动点M的轨迹长度是.
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. 为了提高快递网点派件效率,某快递公司统计了辖区内一批驿站上周的日均派件量,将统计数据按,,,,分成5组,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;
(2)估计这批驿站上周日均派件量的中位数(结果保留整数);
(3)现采用分层抽样的方法从上周日均派件量在内的驿站中抽取15家驿站进行调研,求上周日均派件量在内的驿站被抽取的数量.
【答案】(1)
(2)207件 (3)6家
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图列出方程即可;
(2)由中位数的意义及计算公式即可求解;
(3)根据分层抽样即可求解.
【小问1详解】
由图可得 ,
解得 .
【小问2详解】
因为 ,
所以这批驿站上周日均派件量的中位数在 内.
设这批驿站上周日均派件量的中位数的估计值为m,则 ,
解得 (件),故这批驿站上周日均派件量的中位数约为207件.
【小问3详解】
由频率分布直方图可知上周日均派件量在 内和 内的频率分别为0.24和0.16,
则上周日均派件量在 内的驿站被抽取的数量为 (家).
16. 某农业合作社种植甲、乙两个品种的葡萄,为评估收成情况,随机抽取8株甲品种葡萄,测得单株产量(单位:千克)分别为4.5,4.7,4.8,4.8,4.8,4.9,4.9,5.0.
(1)求抽取的这8株甲品种葡萄单株产量的平均数与方差;
(2)已知随机抽取的12株乙品种葡萄单株产量的平均数,方差,求抽取的这20株葡萄单株产量的总体平均数和方差.
【答案】(1)平均数为4.8千克,方差为0.02
(2)总体平均数为4.77千克,方差为0.023
【解析】
【分析】(1)运算平均数和方差的公式进行求解即可;
(2)运用总体平均数和方差的公式进行求解即可.
【小问1详解】
设抽取的这8株甲品种葡萄单株产量的平均数为,方差为,
则,
.
【小问2详解】
设这20株葡萄单株产量的总体平均数为,方差为,
则,
.
17. 如图,在三棱柱中,平面平面,四边形是边长为4的菱形,,, 分别是棱,的中点.
(1)证明:平面.
(2)证明:平面.
(3)求点 到平面的距离.
【答案】(1)证明:因为平面平面ABC,平面平面,且,所以平面,
因为平面,所以,
因为四边形是菱形,所以,
因为 平面,且,所以平面.
(2)证明:取棱的中点F,连接,
因为E,F分别为棱的中点,所以,
由三棱柱的定义可知,则,
因为平面 平面,所以平面.
因为D,F分别为棱的中点,所以 ,
因为 平面,平面,所以 平面,
因为平面,平面,且,所以平面平面,
因为平面,所以平面.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据面面垂直的性质,线面垂直的性质及判定即可证明;
(2)根据线面平行的判定,面面平行的判定及性质即可证明;
(3)过点E作,交于点H,结合(1)(2)得出点E到平面的距离为,即点D到平面的距离为.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
略.
【小问3详解】
过点E作,交于点H,
因为四边形是边长为4的菱形,且,所以,
因为E是棱的中点,所以,
由(1)可知平面,则平面,即点E到平面的距离为.
由(2)可知平面,则点D到平面的距离为.
18. 如图,在四棱锥中, ,四边形 是直角梯形,, , , , .
(1)证明:平面 平面 .
(2)求二面角 的正切值.
(3)求三棱锥 外接球的表面积.
【答案】(1)因为四边形 是直角梯形,且 ,
所以 ,
又 , 平面,所以平面,
因为平面 ,所以平面 平面 .
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据条件得 ,由线面垂直的判定定理得平面,再由面面垂直的判定定理,即可求解;
(2)在平面内,作,垂足为,连接 ,记 ,连接,利用几何关系及二面角的定义得 是二面角 的平面角,再由几何关系得 ,即可求解;
(3)设 外接圆的圆心为,三棱锥 外接球的球心为,利用几何关系求出外接球的半径,再利用球的表面积公式,即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
在平面内,作,垂足为,连接 ,记 ,连接,
因为平面 平面 ,平面 平面 , 平面 ,则平面 ,
因为 ,所以 ,
因为 , ,则得 ,
又因, , ,则 ,即得正三角形 ,
则四边形 是菱形,故得 ,
因为平面 ,且平面 ,所以,
因为 , 平面 ,所以平面 ,
因为 平面 ,所以 ,则 是二面角 的平面角,
又,则 ,
又 ,故二面角 的正切值为.
【小问3详解】
设 外接圆的圆心为,连接 ,
则.
设三棱锥 外接球的球心为,连接 ,过点作 ,垂足为,
设三棱锥 外接球的半径为,则,
,解得,则 ,
故三棱锥 外接球的表面积为 .
19. 如图,在等腰直角三角形中,,,是的重心,过的直线与线段 , 分别交于, 两点,记.
(1)求的取值范围.
(2)记的面积为 .
(ⅰ)当时,求 的值;
(ⅱ)求 关于的函数解析式,并求 的最值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ),最大值为1,最小值为.
【解析】
【分析】(1)先利用重心的性质确定直线PQ的旋转边界,找到的最大值和最小值;再通过余弦定理计算这两个临界值的余弦值;最后结合余弦函数的单调性,得到的取值范围;
(2)(ⅰ)当时, ,利用相似三角形的面积比求解;
(ⅱ)利用正弦定理把边化角,然后代入面积公式,得到 关于的函数解析式,再由的取值范围得到 的最值.
【小问1详解】
如图,连接BO并延长交AC于点E,连接CO并延长交AB于点D.
因为O是的重心,所以D,E分别为AB,AC的中点.
又是等腰直角三角形,,
所以.
由图可知,当点P与点B重合时,取得最大值,
此时.
当点P与点D重合时,取得最小值,
此时.
因为函数在上单调递减,
所以的取值范围为.
【小问2详解】
(i)当时,,则.
(ii)在中,由,可得,
由正弦定理可得,
则,
同理可得,
则.
由(1)可知,则.
,
由,可得,则,
即S的最大值为1,最小值为.
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