内容正文:
2025学年第二学期杭州市高一年级教学质量检测
数学试题卷
考生须知:
1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,请核对考生条码信息,确认无误后,将条码贴在答题卡上的“条码粘贴处”,并将自己的学校、姓名、试场号、座位号填写在答题卡相应的位置上.
3.回答选择题时,用2B铅笔将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,用黑色水笔将答案写在答题卡相应的答题区内.答案写在试题卷上一律无效.
4.考试结束,将答题卡交回.
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. 已知为虚数单位,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】,所以.
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】使用齐次式化简原式并代入即可求解.
【详解】,
分子分母同时除以得.
3. 在机器学习中,常用来衡量两个集合,之间的相似度,其中表示集合的元素的个数.已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由条件求和,再结合定义求结论.
【详解】因为,,
所以,,
所以,,
所以.
4. 已知一组数据的平均数和方差分别为20,26,若向该组数据中添加一个数据20,记这组新数据的平均数和方差分别为,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设有个数据,则原数据总和为,引入数据后,新总和为,
因此新平均数 .
原样本方差为,根据方差定义,可得原数据的离均差平方和.
添加数据后,新增偏差平方项,因此新方差.
由于,因此.
5. 设,是两个不同的平面,是一条直线,且,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】由面面平行的判定定理与性质定理判断充分性和必要性即可.
【详解】先验证充分性:当且时,若与相交,则得到与两平面交线平行,
故不一定成立,即充分性不成立;
再验证必要性:当且时,,必要性成立.
综上,在给定条件下,“”是“”的必要不充分条件.
6. 已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】,
又因为,所以,
所以,所以A、C无法判断,
对于B、D,,
所以,即.
7. 若单位向量,,满足,则向量与夹角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由关系两边平方可得,再结合数量积性质求,,,根据向量的夹角公式求结论.
【详解】,
由,可得,两边取平方,
所以,解得,即,
又由,可得,
则,,
所以
,
又,
,
设向量与的夹角为,,
则,
所以.
8. 已知,点,和分别在函数,和的图象上,平行于轴,,且,则点的横坐标约为( )
(参考数据:,)
A. 8.8 B. 7.8 C. 6.8 D. 5.8
【答案】C
【解析】
【分析】设出点坐标,根据题意得到的坐标根据题意列出方程求出即可.
【详解】
已知轴,,故,即轴.
设点的横坐标为,则,.
由得,化简得 ,两边取常用对数,①.
又,与纵坐标相同,故的横坐标为,即.
由得,所以,两边取常用对数整理得,②.
联立①与②, .
二、多选题:本题共3小题,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. 已知函数为奇函数,则( )
A. B.
C. 的图象关于原点对称 D. 在区间上单调递减
【答案】ACD
【解析】
【详解】对于A,函数的定义域为,
因为函数为奇函数,所以定义域关于原点对称,
所以,此时,,是奇函数,A正确;
对于B,,当时,,
因为函数为奇函数,所以当时,,
所以或,B错误;
对于C,奇函数图像关于原点对称,故C正确;
对于D,任取,则,
所以,
所以在区间上单调递减,故D正确.
10. 函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C. ,
D. 函数在区间上有3个零点
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,结合正弦函数图象特征确定周期,再用公式求解;对于B选项,将已知点代入函数表达式,结合的条件求解,得到的解析式,然后代入求值;对于C选项,先求的对称轴方程,再判断是否为对称轴;对于D选项,令,求解在区间上的解的个数.
【详解】由图象可知,函数最大值为,且,故,
最高点到上升零点的距离为,所以,
由得,A正确;
将,最高点坐标代入:,
结合,得,因此函数为,
,B正确;
说明函数对称轴为,
的对称轴满足,显然不是对称轴,C错误;
的零点即,解得:,
要求,即,得,共个零点,D正确.
11. 在三棱锥中,平面,平面平面,,则( ))
A. 直线与所成角的最大值为
B. 若,,则
C. 若,,则二面角的正切值为
D. 若的面积为,则直线与平面所成角的正切值的最大值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】若 ,结合已证的 ,则 平面 ,与 平面 矛盾,可判断A;由已知分别求出 和 ,在Rt 中求 可判断B;过 作 和 ,证明 为二面角的平面角,在直角三角形中计算正切值可判断C;直线与平面所成角为 ,其正切为 ,由面积条件结合均值不等式求 的最小值,可得正切最大值即可判断D.
【详解】如图,作,因为平面平面,平面平面,平面,
所以平面,因为平面,所以,
因为平面,平面,所以,
因为平面平面,所以平面,
又因平面,所以,
对于A,假若直线与所成角的最大值为,即存在,因平面,
则平面,这与题设平面矛盾,故A错误;
对于B,因为平面,易得,若,,则,
因为,所以,又因平面,可得,
所以,所以,故B正确;
对于C,因为,所以,,
,,所以,所以,
作于,作,交延长线于点,连接,
因为平面,平面,所以,
又因平面,所以平面,
因为平面,所以,
因为,,平面,则平面,
又因平面,所以,是二面角的平面角,
因为,,所以,易得,即,解得,
在中,,所以C正确;
对于D,因平面,则直线与平面所成角为,,
又因三角形面积为 4,即 ,故,
因,故,所以正切最大值,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,则的最大值为__________.
【答案】5
【解析】
【分析】由向量数量积的坐标表示,和辅助角公式化简计算即可求解.
【详解】由题意可得 ,
当,取最大值5 ,
所以的最大值为5.
13. 设随机事件,相互独立,且,,则__________.
【答案】0.7##
【解析】
【分析】由独立事件的乘法公式结合随机事件的加法公式即可求解.
【详解】由题意得,
则.
14. 用表示数集 中最大的数.若是函数的零点,且,则的最小值为__________.
【答案】4
【解析】
【分析】因为是函数零点,所以代入二次函数表达式得到的第一个关系式,结合已知的,将三个变量转化为两个变量的关系, 设,将问题转化为求的最小值,根据变量间的关系建立关于的不等式,利用均值不等式求解.
【详解】因为是函数的零点,代入得: ,
又,三个数和为、乘积为正,说明三个数必为一正两负,
因此最大数就是唯一的正数,设,则,另外两个数均为负数.
设两个负数为(),则由得:,
代入得: ,
由基本不等式,代入得: ,
整理得,即, 当时,等号成立,
此时三个数为,满足,,符合条件.
因此的最小值为.
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. 某校全体学生参加体能测试,现用简单随机抽样的方法从中抽取100人的测试分数作为样本,将样本数据分为5组:,,,,,并绘制出频率分布直方图,如图所示.
(1)估计该校学生的体能测试分数的第25百分位数(精确到0.1);
(2)采用比例分配的分层随机抽样方法,在分数段为和的学生中抽取5人,再从这5人中随机抽取2人进行访谈,求这2人分数均小于60的概率.
【答案】(1)62.9
(2)
【解析】
【分析】(1)根据频率分布直方图的性质求出,结合百分位数的定义求解即可.
(2)根据分层随机抽样方法及古典概型的概率计算公式求解即可.
【小问1详解】
由题意得:,解得,
设第25百分位数为,则,解得,
用样本估计总体,所以估计总体的第25百分位数为62.9.
【小问2详解】
按照分层随机抽样,分数位于内有3人,记为,,,
分数位于内有2人,记为,,
则样本空间,共10个样本点,
记两人分数均小于60为事件,则,有3个样本点,
所以.
16. 在中,角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求;
(2)设,,且为的平分线,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由条件化角为边可得,再由余弦定理求结论;
(2)由条件结合角平分线性质可得,再结合余弦定理求,
方法一:根据关系结合三角形面积公式求结论.
方法二:证明为直角三角形,解可得结论.
【小问1详解】
由和正弦定理得,即,
由余弦定理,可得.
又,所以.
【小问2详解】
因为,所以,
由角平分线性质得,所以,
由余弦定理得,解得,,
方法一:由可得,
,
解得.
方法二:因为,
所以,故为直角三角形,
所以为直角三角形,由可得,
所以.
17. 已知函数.
(1)设,
(i)求的值;
(ii)解不等式;
(2)若,,求的取值范围.
【答案】(1)(i)0;(ii)或;
(2)
【解析】
【分析】(1)(i)由解析式即可求解,(ii)结合对数函数单调性即可求解;
(2)由对数的运算性质,结合分离参数法得到,再令,结合基本不等式求得范围即可求解.
【小问1详解】
当时,
(i),所以;
(ii)由题知.
由对数函数的单调性可得:
化简得:,解得或;
【小问2详解】
由,
设,使得且,
即,
所以,
设,所以,
所以,
因为,当且仅当时等号成立,
所以,
故的取值范围是.
18. 如图,在正三棱台中,,.
(1)求证:;
(2)求棱台的体积;
(3)若棱台内有一个正方体,且此正方体在该棱台内能任意转动,求此正方体棱长的取值范围.
【答案】(1)延长,,交于点,
因为,,所以
所以三棱锥是边长为4的三棱锥,
设下底面的中心分为,中点为,连,,
是正三角形,为中点,故,
是正三角形,为中点,故,
又,且平面,根据线面垂直判定定理,得平面,
因为平面,所以.
(2)
(3).
【解析】
【分析】(1)取中点,连接该点与、与正三棱台上下底面中心连线,利用正三角形三线合一性质证明垂直于包含的平面,根据线面垂直的性质即可证明线线垂直;
(2)先计算正三棱台上下底面的面积,结合已知侧棱长求出台体的高,再代入棱台体积公式计算体积;
(3)正方体能任意转动等价于正方体的外接球完全在棱台内部,先求棱台的内切球半径,再根据正方体外接球直径与棱长的关系,即可得到正方体棱长的取值范围.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
由(1)知,所以棱台的高,
所以正三棱台的体积为
.
【小问3详解】
正方体在棱台内能任意转动,问题等价于正方体的外接球能放置在棱台内.
由于正三棱锥的表面积,体积.
所以三棱锥的内切球半径.
又因为棱台的高,而三棱锥的内切球的直径恰为,
因此半径为的三棱锥的内切球,恰好是棱台内切球,
即正方体棱长能取到的最大值为.
所以正方体棱长取值范围为.
19. 已知函数.
(1)判断函数在区间上的单调性,并用定义证明;
(2)令,
(i)证明:函数的图象是中心对称图形;
(ii)设函数有三个零点,,,证明:.
【答案】(1)在区间上单调递减.
证明:设,则
,
因为所以,,,
所以,即,
故在区间上单调递减.
(2)(i),
又定义域为,关于对称,
故曲线关于点对称;
(ii)由结合(1)易知在,,上单调递减,
函数有三个零点,则,,,
由,可得,
而,,
所以,
由,则,
则,
又,在上单调递减,
故.
【解析】
【分析】(1)根据函数单调性的定义证明即可.
(2)(i)结合函数的对称性证明即可.
(ii)根据零点存在定理判断,,范围,结合函数的单调性证明即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
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数学试题卷
考生须知:
1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.
2.答题前,请核对考生条码信息,确认无误后,将条码贴在答题卡上的“条码粘贴处”,并将自己的学校、姓名、试场号、座位号填写在答题卡相应的位置上.
3.回答选择题时,用2B铅笔将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,用黑色水笔将答案写在答题卡相应的答题区内.答案写在试题卷上一律无效.
4.考试结束,将答题卡交回.
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. 已知为虚数单位,若,则( )
A. B. C. D.
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
3. 在机器学习中,常用来衡量两个集合,之间的相似度,其中表示集合的元素的个数.已知,,则( )
A. B. C. D.
4. 已知一组数据的平均数和方差分别为20,26,若向该组数据中添加一个数据20,记这组新数据的平均数和方差分别为,,则( )
A. B. C. D.
5. 设,是两个不同的平面,是一条直线,且,则“”是“”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
6. 已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
7. 若单位向量,,满足,则向量与夹角的正弦值为( )
A. B. C. D.
8. 已知,点,和分别在函数,和的图象上,平行于轴,,且,则点的横坐标约为( )
(参考数据:,)
A. 8.8 B. 7.8 C. 6.8 D. 5.8
二、多选题:本题共3小题,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. 已知函数为奇函数,则( )
A. B.
C. 的图象关于原点对称 D. 在区间上单调递减
10. 函数的部分图象如图所示,则( )
A.
B.
C. ,
D. 函数在区间上有3个零点
11. 在三棱锥中,平面,平面平面,,则( ))
A. 直线与所成角的最大值为
B. 若,,则
C. 若,,则二面角的正切值为
D. 若的面积为,则直线与平面所成角的正切值的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知向量,,则的最大值为__________.
13. 设随机事件,相互独立,且,,则__________.
14. 用表示数集 中最大的数.若是函数的零点,且,则的最小值为__________.
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. 某校全体学生参加体能测试,现用简单随机抽样的方法从中抽取100人的测试分数作为样本,将样本数据分为5组:,,,,,并绘制出频率分布直方图,如图所示.
(1)估计该校学生的体能测试分数的第25百分位数(精确到0.1);
(2)采用比例分配的分层随机抽样方法,在分数段为和的学生中抽取5人,再从这5人中随机抽取2人进行访谈,求这2人分数均小于60的概率.
16. 在中,角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求;
(2)设,,且为的平分线,求.
17. 已知函数.
(1)设,
(i)求的值;
(ii)解不等式;
(2)若,,求的取值范围.
18. 如图,在正三棱台中,,.
(1)求证:;
(2)求棱台的体积;
(3)若棱台内有一个正方体,且此正方体在该棱台内能任意转动,求此正方体棱长的取值范围.
19. 已知函数.
(1)判断函数在区间上的单调性,并用定义证明;
(2)令,
(i)证明:函数的图象是中心对称图形;
(ii)设函数有三个零点,,,证明:.
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