内容正文:
2028届兵团二中高一年级下学期第三次数学周测
数学试卷参考答案
本试卷分为第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.
第I卷(选择题)
一、选择题:共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1.若2=3+4i
,
则在复平面内,二所对应的点位于()
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
【答案】c
【详解】z=3+41_3+40+0_3+4i+31-41,7,
1-i
(1-i)1+i)
2+21,
故2=-)71在复平面内,其对应的点为2
17
位于第三象限,
22
2.经过两点A(2,m),B(-,4)的直线1的倾斜角为135°,则m的值为()
A.1
B.2
C.3
D.-2
【答案】A
【难度】0.85
【分析】根据两点斜率公式及斜率与倾斜角的关系求解即可.
【详解】经过两点A(2m,B(-m4)的直线1的斜率为k="=4
2+
又直线1的倾斜角为135°,所以-4=tal35=-1,解得m=1.
2+m
故选:A
3.某校有老师200人,男学生1200人,女学生1000人,现用比例分配的分层随机抽样的方法从所有师生中抽取
一个容量为n的样本.已知从女生中抽取80人,则n等于()
A.200
B.192
C.100
D.80
【答案】B
【详解】因为80:1000=8:100,所以n:(200+1200+1000)=8:100,所以n=192.
4.己知向量a=(1,x,1),b=(,1,1),c=(2,-2,z),且a1b,b/c,则a+b+c=()
A.2W5
B.3
C.4V2
D.16
【答案】B
【分析】由向量垂直与平行的坐标表示求得x,y,z,然后由模的坐标表示计算出模,
【详解】因为向量a=(1,x,1),b=(y,1,1),c=(2,-2,z),且a⊥b,b∥c,
y+x+1=0,
所以y11解得x=-2,y=1,z=-2,
22
一
则a=(1,-2,1),b=1,1,1),c=(2,-2,-2),
所以a+b+c=(0,-3,0),
所以a+b+d=3.
故选:B.
5.已知a,B,Y是三个不同的平面,,,1是三条不同的直线,下列命题中正确的是()
A.若m⊥,n⊥l,则ml∥n
B.若a&⊥y,B⊥y,则B
C.若a&⊥B,mCa,nCB,则⊥nD.若m⊥a,∥n,则n⊥a
【答案】D
【分析】在长方体ABCD-ABC1D中,利用线线,线面,面面之间的关系判断.
【详解】对于选项A,分别把AA、BC、AB当作直线m、n、1,显然⊥n,故A不正确:
对于选项B,平面AABB、平面BB,CC、平面ABCD分别视为平面&、B、Y,显然au∩B=BB,故B不正确:
对于选项D,mLa,m∥n,则n⊥a,故D正确:
对于选项C,平面AABB、平面ABCD分别视为平面&、B,AB,CD分别视为m,n,则m∥n,故C不正确.
D
A
B
D
6。如图。三个元件工,工正常工作的概率均为号且是相互独立的,将它们接入电路中,则电路不发生赦障的概
率是()
1
1
A.9
B.
5
27
C.2
D.
27
【答案】c
【分析】
根据题意,记T正常工作为事件A,I正常工作为事件B,记T正常工作为事件C,易得则P(A)、P(B)、P(C),
若电路不发生故障,必须是T正常工作且T,至少有一个正常工作,由对立事件的概率性质可得T,,T至少有
一个正常工作的概率,计算可得其概率,由相互独立事件的概率乘法公式计算可得答案.
【详解】记T正常工作为事件A,T正常工作为事件B,记T正常工作为事件C,
则P(=P(B)=P(C)=号
电路不发生故障,即T正常工作且T,至少有一个正常工作,
工、I不发生故障即乃,至少有一个正常工作的概率月=1-(1-0
1、5
3
3=g
155
所以整个电路不发生故障的概率为P=P(A)×?=二×二=
3927
故选:C
7.在正方体ABCD-ABCD中,E,F,G分别为BC,CC,BB的中点,则()
D
D
A.直线DD与直线AF垂直
B.点C和点G到平面AEF的距离相等
C.平面AEF截正方体所得的截面是平行四边形
D.直线AG与平面AEF平行
【答案】D
【详解】对于A,若DD⊥AF,因为DD⊥平面ABCD,AEC平面ABCD,
所以DD⊥AE,因为AEOAF=A,AE,AFC平面AEF,所以DD⊥平面AEF,
因为EFc平面AEF,所以DD⊥EF,因为DD/CC,所以C1C⊥EF,
这不成立,所以假设错误,所以A错误。
对于B,记点C与点G到平面AEF的距离分别为h,h,假设正方体边长为1.
e=xx上xx1=1
因为Vcs3S4h='4cr322224
VG-AEF
-1x×1×5×1=,,
2
所以h≠h,所以B错误。
对于C,如图所示,连接DF,DA,延长DF,AE交于S,
由选项可知E歌1/BC,BP-BC,因为BC/10,10=8G,
所以EF/AD,F=AD,所以A,B,R,D四点共面,
2
所以梯形AEFD为截面,所以C错误,
对于D,RC的中点2,连接A2,GQ,BC1,EO,
因为E,F,G分别为BC,CC1,BB的中点,
所以EF/BC1,GQ/BC1,EQ/1BB,EQ=BB,所以EF/1GQ,
因为AA/1BB,AA=BR,所以A4/EQ,EQ=AA4,
所以四边形EQAA为平行四边形,所以A2/AE,
因为AQ,QG丈平面AEF,EF,AEC平面AEF,
所以A2/平面AEF,OG/平面AEF,
因为A2,QGc平面A2G,A2∩QG=Q,所以平面AQG//平面AEF,
因为AGc平面AQG,所以AG//平面AEF,所以D正确.
故选:D.
D
D
:33
B
8.△MBC的内角AB,C的对边分别为a,b.c,且bco34+acosB=3,2acog4+8=5csA,则()
2
A.C=T
B.△ABC的外接圆半径为2√3
3
C.△ABC的面积的最大值为
D.△ABC的周长的取值范围是(6,3+2√3
4
【答案】D
【分析】利用三角恒等变换结合正弦定理边化角判断AB,利用余弦定理和基本不等式求出ab和a+b的范围判断cD
即可.
【详解】选项A,由2acog4+B=csin4可得acos(A+B)+a=V3 csin A,,
2
又A,B,C是△ABC的内角,A+B=π-C,
所以-acosC+a=V3 csinA,由正弦定理得-sin Acos C+sinA=sin Csin A,
因为△4BC中sinA≠0,所以V3sinC+cosC=2snC+61,即smC+1
(62’
:0<C<,培C+<gC+号号C=号,所以A错误:
选项B,设AABC的外接圆半径为r,因为bcosA+acosB=3,
所以由正弦定理:得2r(sin8cosA+c0 sBsinA)=3,2rsmC=3即2:sm号-3,
52r×=3解得,=V3.所以B错误:
选项C:由正弦定理可得C。=2,解得c=3,
sin C
由余弦定理得c2=a2+b2-2 ab cosC,即9=a2+b2+ab≥2ab+ab,解得ab≤3,
当且仅当a=b=√5时等号成立,
所以△MBC的面积S--absinC5,所以C错误
选顶D,由c知9=+6+d=(a+-ba+a+(a+,
4
4
解得a+b≤2√5,当且仅当a=b=√5时等号成立,
由三角形的性质知a+b>c=3,所以6<a+b+c≤3+23,D说法正确:
故选: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.在一组样本数据3,5,5,6,7,7,9中增加一个数据x后,下列说法正确的是()
A.若众数仅为5,则x=5
B.若平均数不变,则x=6
C.若中位数不变,则x=5
D.若极差为9,则x=-6或x=12
【答案】AB
【分析】先求得原始数据的平均数,众数,中位数,极差,再结合选项依次讨论即可得答案.
【详解】原始数据的平均数为3+5+5+6+7+7+9-6,
7
众数为5和7,中位数为6,极差为9-3=6,
对于A,原数据众数为5和7,若新众数仅为5,则5的个数须超过7的个数,故增加的x=5,故正确:
对于B,当增加数据x后平均数不变,则增加的x=6,故正确:
对于C,原中位数为6,增加x后,新中位数为8个数据中第4、5位的平均数,
要使中位数仍为6,经检验只有x=6满足条件,当增加数据x后中位数不变,故x=6,故错误;
对于D,当增加数据x后极差为9,故当x最小时,9-x=9得x=0;
当x最大时,x-3=9得x=12,故x=0或x=12,故错误.
10.设M,N为两个随机事件,给出以下命题,其中为正确命题的是()
A若MN为互斥喜件,且P0)号P=背则PMUW=名
B.若POM)-P(-=号则M.N为互为对立事件
C.若P0)=号P网子P)-=名则M,N为相互独立事件
D.若N为相互验立半件,且P(网-分P网-号则P()君
【答案】ACD
【分析】由概率的性质判断A:根据对立事件的定义、独立事件的判定及乘法公式判断B、C、D.
详解)A:由题设有PMUN=P0+P+,对
B:若M,N为对立事件,则M∩N=O,MUN=2,即P(W)=0且PMUN)=P()+P(N)=1,
显然P0)=P(O)=不能保证P)=0,错;
C由PM-1-P-号则P()-PM)P)-名故M,N为相互独立事件,对
111
D:由题设P(心N)=-PM1-P0W]=2号G对.
故选:ACD
1.如图,已知二面角a1-B的平面角为弩棱/上有不同的两点A,B,
ACC&,BDCB,AC⊥1,BD⊥I.若AC=AB=BD=2,则下列结论正确的是
B
A.点D到平面d的距离是2
B.直线B与直线cD的夹角为写
C.四面体ABCD的体积为2y
3
D.过4,B,C,D四点的球的体积为28
27元
【分析】补成正三棱柱,根据正三棱柱的性质即可求点面距离判断A,根据异面直线夹角定义求解判断B,根据等
体积法求解判断C,利用球的性质确定外接球的球心,根据勾股定理求出R,由体积公式即可求解判断D
【详解】在平面&内过B作与AC平行且相等的线段BE,连接EC,
在平面B内过A作与BD平行且相等的线段AF,连接FD,FC,ED,
补成一个正三棱柱AFC-BDE,BDE是边长为2的正三角形,
a
B
B
所以D到平面Q的距离为点D到8E的距离2xY5-5,所以A错误:
2
因为AB/IFD,直线AB与直线CD的夹角即直线FD与直线CD的夹角,
又FDEC是正方形,所以夹角为无,B正确;
x5X2252A,所以c正确:
1
VA-2CD VD-ARC
3
32
3
如图,取AD的中点O,BC的中点O,O,O为△ABD,ABC的外心,
B
D
取AB的中点M,连接MO,MO,则OM⊥AB,OM⊥AB,
所以∠0,M0是二面角a-1-B的一个平面角,则∠0,M0=号,
过O,作平面ABC的垂线和过O作平面ABD的垂线,交于点O,O即为外接球球心,
所以OO2⊥平面CAB,OO⊥平面DAB,连接OM,O,M=O,M=BD=1,
2
所以易证得:△OM0与△O,M0全等,所以∠OMO,=∠OMO,=
6
所以在直角三角形QMuD,tan30°=O9-O9-5
MO
13
所以o0,=5,0-R=6+aD-后+专4r-6+网-
3
3
侧过4,B,C,D四点的瑕的体积为亚228
所以D正确.
3"3
27
故选:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知A(-1,-1),B(x,3),C(2,5)三点共线,则x=
【详解】依题意,AB=(x+1,4),AC=(3,),且AB/AC,则6(x+1)=3×4,
所以x=1.
13.如图,在Rt△ABC中,D为斜边AC的中点,E为BD上一点,F为CE上一点,己知△ABC的面积是△BDF
面积的4倍,若BD平分∠ADF,DF=2,则BD的长为·
【答案】4
【分析】根据三角形面积公式结合角平分线、中线性质即可得BD的长
【详解】设SBDr=a,则SABc=4a,
因为D为斜边AC的中点,
以SsD=7SABc=2a=2S.BDP,且BD=AD
因为BD平分∠ADF,所以∠ADB=∠FDB,
因为S8D-AD-BD:sm∠ADB=BD2 sinADB=n,
Soor=BD DF.sin FDB=BD:sin /FDB=a
又可得SABD=2SBDr,
则2BD2.sim∠ADB=2BD-sSin∠PDB,解得BD=4.
故答案为:4.
14.空间中,两两互相垂直且有公共原点的三条数轴构成直角坐标系,如果坐标系中有两条坐标轴不垂直,那么这
样的坐标系称为“斜坐标系”现有一种空间斜坐标系,它任意两条数轴的夹角均为60°,我们将这种坐标系称为“斜60°
坐标系”我们类比空间直角坐标系,定义“空间斜60°坐标系”下向量的斜60°坐标:i,j,分别为“斜60坐标系”
下三条数轴(x轴、y轴、z轴)正方向的单位向量,若向量=xi+y+zk,则i与有序实数组(x,y,二)相对应,称向
量i的斜60°坐标为[x,y,],记作i=[xy,]若ā=[1,2,3],b=[-11,2],则ā+五的斜60°坐标为在平行六面体
ABCD-AiBiCiD1中,AB=AD=2,AA=3,∠BAD=∠BA4=∠DAA=60°,N为线段DC1的中点.如图,以
{AB,AD,A4}为基底建立“空间斜60°坐标系”,若AM=[2,-2,0],则M与BN夹角的余弦值为
D
A
P
D
B
【答案】-
10
【分析】设i,j,k分别为与A正,AD,A4同方向的单位向量,则AB=2,AD=2j,AA=3,通过平行六
面体ABCD-ABC,D,得到BN=BC+CC+CN,从而得到BN的斜60°坐标:又因为AM=[2,-2,0],所以
AM=2i-2j,结合题中的BN的斜60坐标,并通过coS<BN,AM>=
BN.AM
IBN·AM
,计算M与B夹角的余弦值.。
【详解】设,j,分别为与A正,AD,AA同方向的单位向量,
则AB=2i,AD=2j,A4=3F,
Bm=BC+CG+C=D+4-沥=2j+3派-i=-i+2j+3派,脉=[-12到.
因为AM=[2,-2,0],所以AM=2i-2j,
则d=2i-2=√(2i-2j}=√+4驴-8万=V4+4-4=2,
1B=V(2j+3k-2=5,
∴BN.AM=(-i+2j+3府-(2i-2)=4i.j+6ik-2i-47-6k.j+2i.j=-3,
COs<BN,AM>=-
BN.AM
-3
15
BW|AM1V15×210
所以A☑与BN的夹角的余弦值为-西
10
故答案为:-
10
四、解答题:本大题共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.(25-26高二下江苏镇江期中)学校开展组织学生参加线上环保知识竞赛活动,现从中抽取200名学生,记录
他们的首轮竞赛成绩并作出如图所示的频率直方图,根据图形,请回答下列问题:
←频数/组距
a
0.025
0.015
0.010
0.005
7
405060708090100分数
(1)若从成绩不高于60分的同学中按分层抽样方法抽取5人成绩,求5人中成绩不高于50分的人数:
(2)以样本估计总体,利用组中值估计该校学生首轮竞赛成绩的平均数以及中位数:
(3)活学校安排印乙两位同学参加第二轮的复赛,已知甲复赛获优秀等级的概率为,乙复赛获优秀等级的概率为
4
甲、乙是否获优秀等级互不影响,求至少有一位同学复赛获优秀等级的概率
【答案】(1)2
271,20
3
品
【难度】0.82
【分析】(1)由频率分布直方图各矩形所表示频率之和为1,可得a=0.03,据此可得答案:
(2)由频率分布直方图计算平均数,中位数方法可得答案:
(3)记“至少有一位同学复赛获优秀等级”为事件A,甲复赛获优秀等级为事件B,乙复赛获优秀等级为事件C,方
法1,由P(A)=P(BC)+P(BC)+P(CB)可得答案;方法2,由对立事件概率关系可得答案.
【详解】(1)由(0.005+0.01+0.015+0.015+0.025+a×10=1,得a=0.03,
则成绩不高于60分的人数为:(0.01+0.015)×10×200=50,
成绩不高于50分的人数为:0.01×10×200=20,
则从不高于60分的人中抽5人,其中不高于50分人数为:5×20=2:
50
(2)平均数x=45×0.1+55×0.15+65×0.15+75×0.3+85×0.25+95×0.05=71.
因为在[40,70]内共有80人,则中位数位于[70,80]内,设中位数为x,
(0.01+0.015+0.015)x10+0.03x(x-70)=0.5,解得x=2
3;
(3)记“至少有一位同学复赛获优秀等级”为事件A,甲复赛获优秀等级为事件B,乙复赛获优秀等级为事件C,则
P到-专PC)=
方法1,=P8c+5C+Ae到含品则至>有一位同学复聚或花两等超约率为
20
19
法:P(④=1-PA1-P8C1号×}”则至少有一位同学复赛获优秀等级的腰率
20
16.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2 acosB-b=2c.
(1)求角A:
2)若A4BC的面积为
,且sinB=2sinC,求△ABC的周长.
2
【容案号
2)①3+√7
【详解】(1)由正弦定理得,2 sin Acos B-sinB=2sinC,
2sin Acos B-sin B=2sin(A+B)=2sin Acos B+2cos Asin B,-sin B=2cos Asin B,
sm8≠0,cos4=号又Ae0,,所以A2红
31
2)@3-4sn号-9-号得x-
2
34
由sinB=2sinC及正弦定理
sinBsinc,得b=2c,所以bc=2c2=2,
所以c=1,b=2,又a2=b2+c2+bc=7,所以a=√万.
所以△ABC的周长为a+b+c=3+√
17.如图,在平面四边形ABCD中,AB=BC=√3,∠ABC=120°,∠ABD=∠BCD.
】
(1)若∠ABD=45°,求AD的长:
(2)当四边形ABCD的面积取最大值时,求∠ABD
【答案】(1)AD=V5-2√3
(2)∠ABD=75°.
【难度】0.65
【分析】(1)△BCD中由正弦定理求出BD=√2,又在△ABD中,由余弦定理求出AD;
(2)结合图形,设∠ABD=∠BCD=a,利用正弦定理求得BD=2sa,根据三角形面积公式求出四边形ABCD的
面积表达式,利用三角恒等变换将其化成正弦型函数,结合正弦函数的性质即可求得.
【详解】(1)由题得∠DBC=75°,∠BCD=45°,
所以∠BDC=180°-∠DBC-∠BCD=60°,
在△BCD中,由正弦定理得
BC
BD
sin∠BDC sin∠BCD'
BCsin☑BCD_V3sin45°
V3x
所以BD=
2=
sin∠BDC
sin60°
3
2
在△ABD中,由余弦定理得:
AD=AB+BD-24B.BDCOsLABD=3+2-2x2
所以AD=V5-2√5,
(2)设∠ABD=∠BCD=a,a∈(0°,120),
则∠DBC=120°-a,∠BDC=180/-∠DBC-∠BCD=60°,
在△BCD中,由正弦定理得BD-BCsin/BCD.3sme-2sima,
sin☑BDC sin60°
所以四边形ABCD的面积
1
S=S4sD+SBcD=AB·BDsina+BC·BDsin(120°-a)
2
1
1
=÷×V3×2sin2a+二×√3×2 sinasin(120°-x)
2
2
1
=3sin2a+3sina
-cosa+-sina
2
insinceosa
3V3
3
3v3 1-cos2a,3
2
sin2a
2
4
3V3+sin2a-V3cos2a】
3W3,3
sin(2au-60°).
42
因为a∈(0°,120),所以2a-60°∈(-60°,180),
所以当2x-60°=90°,即au=75°时,四边形ABCD的面积取最大值.
即当四边形ABCD的面积取最大值时,∠ABD=75°
18.如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AB/CD,且CD=2,AB=1,BC=2W2,PA=2,AB⊥BC,
N为PD的中点.
Mi
B
(1)求证:AN//平面PBC;
(2)求平面PAD与平面PCD夹角的余弦值;
(3)点M在线段AP上,直线CM与平面PAD所成角的正弦值为45,
求点M到平面PCD的距离.
15
【答案】(1)证明见解析
23
9
36
3
【难度】0.65
【分析】(1)根据线面垂直判定定理可得PA⊥平面ABCD,建立空间直角坐标系利用空间向量可求得结论:
(2)求出两平面的法向量,再由向量法可求出平面PAD与平面PCD夹角的余弦值:
(3)不妨设AM=k(0≤k≤2),根据直线CM与平面PAD所成角的正弦值为45,可得k=1,利用点M到平面PCD
15
距离的向量求法可得其距离为V6
3
【详解】(1)记CD的中点为E,连接AE,
因为AB1CD,CB=CD=1=AB,所以四边形ACB是平行四边形,则4B-1,
因为AB⊥BC,所以平行四边形ABCE是矩形,则AE⊥AB,
因为PA⊥平面ABCD,AE,ABC平面ABCD,所以PA⊥AE,PA⊥AB,即PA,AE,AB两两垂直,
故以A为坐标原点,分别以AE,AB,AP所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图,
则A(0,0,0),B(01,0),E2√2,0,0,L22,1,9,C321,9,平0,0,,
因为N为D的中点,所以N52则西=5-
设平面PBC的一个法向量为m=(x,y,),
而BP=(0,-1,2),BC=(22,0,0),
m-BC=22=0,令z=1,则m=(0,21.
mBP=-y+2z=0
所以获济×2+1=0,则数加
2
又AN工平面PBC,所以ANII平面PBC.
(2)设平面PAD的一个法向量为i=(a,b,c),
而AP=(0,0,2),AD=(22,-1,0)
iAP=2c=0
所以。
令a=1,则n=(1,22,0),
i.AD=2√2a-b=0
设平面PCD的一个法向量为i=(r,S,t),
而CD=(0,-2,0),PC=(2W2,1-2,
所以
c=2+s-Y=0,令1,则i-02),
i.CD=-2s=0
记平面PHD与平面0D夹角为2,则0<a号
ZA
P
M
B
A
D
所以cosa=|cos(i,=
2列_1√3
园3x√39,
所以平面PAD与平面2℃D夹角的余弦值为3
(3)依题意,不妨设AM=k(0≤k≤2),则M(0,0,k),CM=-2√2,-1,k),
又由(2)得平面PAD的一个法向量为n=1,2W2,0),
记直线CM与平面PAD所成角为B,
所以mB-os(a,Cm
n.CM
4W24V5
CM
月3xV+915,解得k=1(负值舍去),
所以M(0,0,1),则MP=(0,0,1),
而由(2)得平面PcD的一个法向量为i=(1,0,V2),
所以点M到平面PCD的距离为
证.√2_6
√33
【备选】18.如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是正方形,且PA=AB,过点A的平面
与棱PB,PC,PD分别交于点E,F,G,且PB=2PE,PD=PG.
B
(1)若AG⊥平面PCD,求1的值:
(2)若1=3.
(1)求的值:
PC
(ii)求平面a与平面ABCD夹角的余弦值.
【答案】(1)2
2(i)寻:(i)6
【难度】0.48
【分析】(1)建立空间直角坐标系,根据向量垂直,利用向量的坐标运算求解:
2)(i)设
PC
=,利用向量的坐标运算或是利用向量的线性运算即可求解;(ⅱ)利用向量法求平面夹角的余
弦即可
【详解】(1)由题知PA⊥平面ABCD,且AB⊥AD,
如图,以A为坐标原点,AB,AD,AP所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
Z
B
不妨设PA=1,则A(0,0,0),D(0,1,0),P(0,0,1),
可得0=001,PD=(@1-1.4G=严+G=4P+而-(021》
若AG⊥平面PCD,PDC平面PCD,
所以AG⊥PD.
则孤m-0动@-10.
即上-1+0,解得元=2.
2y(i)法:由a)可得40n,传时引,c0引.P@a.c1o
姿Pr
纹Pm,连接A,如图,
AF=AP+PF=AP+mPC=(0,0,1)+m (1,1,-1 (um,1-m )
因为点A,E,F,G共面,
所以亚正ac5〔到店)
「1
4=m
1
22
1
3
则行=加
,解得}t=
4
12
5+5=1-m
m=4
故F1
PC 4
法二:设
心=m,连接AP,如图,
AF=AP+PF=AP+mPC=AP+m AB+AD-AP mAB+mAD+(mP.
因为0-3G,即而-P=3(aG-A,故4G-4D+D,
因为A,E,F,G四点共面,且A正,AG不共线,所以存在4,t∈R,使得AF=uAE+tAG,
所以aE-uAB+aG-5B+APH侵D+2+D+(货,
1
t
3=m
1
由空间向量的基本定理可得
,解得μ=2,
=1-m
+2
3
23
t4
所以PF1
PC4
(i)由(i)可得AE=
1
2
i.AG=二b+2c=0
3
3
设平面a的法向量为i=(a,b,c),则{
11
i.AE=二a+5c=0
2
2
令a=1,则b=2,c=-1,可得i=(1,2,-1),
易得平面ABCD的一个法向量为m=(0,0,1),
则cos元,列=
_-16
√6x16'
所以平面a与平面ABCD夹角的余弦值为y
6
19.(2026江西南昌·三模)《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的三棱锥称为鳖臑.如图,三棱锥A-BCD为
需,AB1平面BCD,AB=3,∠ACD=),且三棱锥A-BCD的外接球表面积为2I
B
(1)求三棱锥A-BCD体积的最大值:
(2)在△BCD中,BD=2CD,AE=EC.
(i)当1=1时,求证:BE⊥AD:
D若Dg与面ABD所成角的正弦值为5,求实数天的
【答案】(1)3
2)①证明见解析;()2或-14
1
【难度】0.47
【分析】(1)把三棱锥A-BCD放入长方体中,根据长方体外接球半径的求法列出相应方程,得AC2+CD=12,
由棱锥的体积公式结合基本不等式可得三棱锥A一BCD体积的最大值:
(2)由(1)的结论,结合题意可得AB=BC,(i)易得BE⊥AC,由线面垂直的判定定理可证得BE⊥平面ACD,
从而证得BE⊥AD.()利用等体积法可求得点E到平面ABD的距离,根据线面角的正弦值列出关于入的方程,求
解可得入的值.
【详解】(1)因为AB⊥平面BCD,CDC平面BCD,
所以AB⊥CD」
因为∠ACD=),所以Ac⊥CD
又ACOAB=A,AC,ABC平面ABC,所以CD⊥平面ABC.
因为BCc平面ABC,所以CD⊥BC.
如图,把三棱锥A-BCD放入长方体中,可得其外接球为长方体的外接球
设该外接球半径为R,则4πR2=21π,得4R2=21·
又长方体的外接球半径为R=VAB+BC+CD_V9+BC+CD
2
所以9+BC2+CD2=4R2=21,所以BC2+CD2=12.
三楼锥A-BCD的体积为r-xxBCXCDXAB=1 &CxCD≤BC+CD3,
32
2
22
当且仅当BC=CD=√6时,等号成立.
所以三棱锥A-BCD体积的最大值为3.
A
D
(2)由(1)知,BC2+CD2=12,即BD2=12,BD=2√3
由BD=2CD,得CD=√3,BC=3,所以AB=BC=3,AC=3V2
(i)当2=1时,AE=EC,所以E为AC的中点.
所以BE⊥AC.
又CD⊥平面ABC,BEC平面ABC,
所以CD⊥BE.
因为CD⌒AC=C,CD,ACC平面ACD,
所以BE⊥平面ACD
因为ADC平面ACD,所以BE⊥AD.
(i)三棱锥A-BCD的体积等于C-ABD的体积,记点C到平面ABD的距离为d,
1
则53am1B=S.eod,
3
得d=S8m1B_
1BC-CDAB
3×√53
S.ABD
1ABBD
232
因为A正=EC,
33入
所以点B到平面ABD的距离为22+22+门'
又DE=VCD+CE
CD+
1
3
22+1
5
所以DE与面ABD所成角的正弦值为
18
5
3+
(a+1
化简得,(112+14)(2-2)=0,
所以1=骨或天=22028届兵团二中高一年级下学期第三次数学周测
1,若:中中,则在复平面内,三所对应的点位于《)
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
2.经过两点A(2,m),B(-m,4)的直线1的倾斜角为135°,则m的值为()
A.1
B.2
C.3
D.-2
3.某校有老师200人,男学生1200人,女学生1000人,现用比例分配的分层随机抽样的方法从所有师生中抽取
一个容量为n的样本.己知从女生中抽取80人,则n等于()
A.200
B.192
C.100
D.80
4.已知向量a=(1,x,1),b=y,1,1),c=(←2,-2,:),且a⊥i,b/c,则a+b+c=()
A.2√2
B.3
C.4V2
D.16
5.已知,B,Y是三个不同的平面,m,n,1是三条不同的直线,下列命题中正确的是()
A.若m⊥1,n上1,则m∥n
B.若a⊥y,B⊥y,则alF
c.若a⊥B,mca,ncB,则m⊥nD.若m⊥a,m∥n,则n⊥a
6。如图,三个元件工.工,工正常工作的概率均为,且是相互独立的,将它们接入电路中,则电路不发生故障的概
率是()
1
A.
8.21
c
7
0.27
7.在正方体ABCD-ABCD中,E,F,G分别为BC,CC,BB的中点,则()
D
B
D
A.直线DD与直线AF垂直
B.点C和点G到平面AEF的距离相等
C.平面AEF截正方体所得的截面是平行四边形
D.直线A,G与平面AEF平行
8.△4BC的内角4,B,C的对边分别为a,b,c,且bcos4+acosB=3,2acos24+B=√5csin4,则()
2
AC-胃
B.△ABC的外接圆半径为2√3
C.△ABC的面积的最大值为9√5
D.△ABC的周长的取值范围是6,3+2V3
9.在一组样本数据3,5,5,6,7,7,9中增加一个数据x后,下列说法正确的是()
A.若众数仅为5,则x=5
B.若平均数不变,则x=6
C.若中位数不变,则x=5
10.设M,N为两个随机事件,给出以下命题,其中为正确命题的是()
A若M.N为互斥事件,且P(M)PW)-则P(MUN-名
B.若P(M)-PN)号,则M.N为互为对立事件
C.若P(M)=号P()号P(N)名,则MN为相互独立事件
0.若M.N为相互独立事件,且P(网-号P网)-子,则P()-名
11.如图,已知二面角0-1-B的平面角为兮,棱1上有不同的两点4,B,
\a
ACCC,BDCB,AC⊥I,BD⊥I.若AC=AB=BD=2,则下列结论正确的是
B
A.点D到平面a的距离是2
B。直线4B与直线CD的夹角为号
C.四面体ABCD的体积为2
3
D.过4,B,C,D四点的球的体积为28N2元
27
12.己知A(-1,-1),B(x,3),C(2,5)三点共线,则x=·
13.如图,在Rt△ABC中,D为斜边AC的中点,E为BD上一点,F为CE上一点,己知△ABC的面积是△BDF
面积的4倍,若BD平分∠ADF,DF=2,则BD的长为一·
E
14.空间中,两两互相垂直且有公共原点的三条数轴构成直角坐标系,如果坐标系中有两条坐标轴不垂直,那么这
样的坐标系称为“斜坐标系”现有一种空间斜坐标系,它任意两条数轴的夹角均为60°,我们将这种坐标系称为“斜60°
坐标系”我们类比空间直角坐标系,定义“空间斜60°坐标系”下向量的斜60°坐标:i,j,飞分别为“斜60°坐标系”
下三条数轴(x轴、y轴、二轴)正方向的单位向量,若向量n=xi++k,则n与有序实数组(x,y,)相对应,称向
量方的斜60°坐标为x,y,],记作n=[xy,若ā=[1,2,3引,万=[-1,l,2,则a+的斜60坐标为在平行六面体
ABCD-AB1CD1中,AB=AD=2,A4=3,∠BAD=∠BA4=∠DA4=60°,N为线段DC的中点如图,以
{AB,D,A4}为基底建立“空间斜60坐标系”若AM=[2,-2,0,则AM与BN夹角的余弦值为
D
B
D
B
15.(25-26高二下·江苏镇江·期中)学校开展组织学生参加线上环保知识竞赛活动,现从中抽取200名学生,记录
他们的首轮竞赛成绩并作出如图所示的频率直方图,根据图形,请回答下列问题:
A频数/组距
-------------
0.025
------------
0.015
0.010
0.005
405060708090100分数
(1)若从成绩不高于60分的同学中按分层抽样方法抽取5人成绩,求5人中成绩不高于50分的人数:
(2)以样本估计总体,利用组中值估计该校学生首轮竞赛成绩的平均数以及中位数:
③)若学校安排甲、乙两位同学参加第二轮的复赛,已知甲复赛获优秀等级的概率为,乙复赛获优秀等级的概率为3
4
甲、乙是否获优秀等级互不影响,求至少有一位同学复赛获优秀等级的概率。
16.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2 acos B-b=2c.
(1)求角A:
(2)若△4BC的面积为
2,且sinB=2sinC,求△ABC的周长.
17.如图,在平面四边形ABCD中,AB=BC=√3,∠ABC=120°,∠ABD=∠BCD
(1)若∠ABD=45°,求AD的长;
(2)当四边形ABCD的面积取最大值时,求∠ABD.
18.如图,在四棱锥P-ABCD中,PA1平面ABCD,AB/CD,且CD=2,AB=1,BC=2√2,PA=2,AB⊥BC,
N为PD的中点.
M
D4
C
(1)求证:AN//平面PBC;
(2)求平面PAD与平面PCD夹角的余弦值;
(B)点M在线段P上,直线CM与平面PAD所成角的正弦值为4,求点M到平面PCD的距离.
19.(2026江西南昌三模)《九章算术》中,将四个面都为直角三角形的三棱锥称为鳖臑.如图,三棱锥A-BCD为
蜜瑞,4BL平面8CD,B=3,∠4CD-子,且三棱锥4-BCD的外接球表面积为2r
B
(1)求三棱锥A-BCD体积的最大值:
(2)在△BCD中,BD=2CD,AE=EC.
(i)当元=1时,求证:BE⊥AD;
)若DE与面4BD所成角的正弦值为否,求实数天的值,