内容正文:
高一数学下第二次定时训练
(考试范围:人教A版高中数学必修第二册)
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. 甲、乙两人射击,中靶的概率分别为0.8,0.7.若两人同时独立射击,则他们两人至多一次击中靶的概率是( )
A. 0.56 B. 0.44 C. 0.5 D. 0.06
【答案】B
【解析】
【分析】根据对立事件及独立事件乘法公式计算即可.
【详解】他们两人至多一次击中靶的对立事件为他们两人都击中靶,
所以他们两人至多一次击中靶的概率是.
故选:B
2. 已知向量,,,若// ,则( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 10
【答案】C
【解析】
【详解】由题意得,,若,则,解得.
3. 若复数满足,其中为虚数单位,则复数的虚部是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的除法化简可得,根据复数的概念即可求解.
【详解】复数满足,则,
所以复数的虚部是.
故选:D
4. 如图,在△ABC中,已知,,,BC、AC边上的两条中线AM、BN相交于点P,则∠MPN的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】法1以A为原点,建立平面直角坐标系,求坐标,利用夹角公式即可求解;
法2以为基底,利用平面向量基本定理将向量用表示,利用数量积的夹角公式即可求解.
【详解】法1:以A为原点,建立平面直角坐标系如图:
依题意可知:,,,
则:,
∴
,,
∴.
故选:D.
法2:∵M,N分别是BC,AC的中点,
∴,.
∵与的夹角等于∠MPN,∴.
∵
,
,
,
∴.
故选:D.
5. 已知平面α与β互相垂直,α与β交于l,m和n分别是平面α,β上的直线.若m,n均与l既不平行.也不垂直,则m与n的位置关系是( )
A. 可能垂直,但不可能平行
B. 可能平行,但不可能垂直
C. 可能垂直,也可能平行
D. 既不可能垂直,也不可能平行
【答案】D
【解析】
【分析】假设m⊥n,然后利用已知条件推理,得到m⊥l,这与m与l既不垂直,也不平行矛盾,故假设不成立;假设m∥n,利用线面平行的性质定理进行推导,得到m∥l,这与m和n与l既不垂直,也不平行矛盾,故假设不成立,从而得到答案.
【详解】解:①假设m⊥n,因为n与l既不垂直,也不平行,所以n∩l=O
过O在β内作直线c⊥l,如图所示
因为α⊥β,所以c⊥α,又因为m⊂α,所以c⊥m
又因为m⊥n,c∩n=O,所以m⊥β,l⊂β,所以m⊥l
这与m与l既不垂直,也不平行矛盾,故假设不成立
所以m与n不垂直,同理n与m也不垂直;
②假设m∥n,则m∥β,m⊂α,α∩β=l
所以m∥l,这与m和n与l既不垂直,也不平行矛盾
故假设不成立,所以m与n不平行.
综上所述,m与n的位置关系是既不可能垂直,也不可能平行.
故选:D.
【点睛】关键点睛:解决本题的关键在于采用反证法,结合直线与直线,直线与平面,平面与平面的位置关系,得出的位置关系.
6. 过所在平面外一点,作平面,垂足为,连接、、.下列说法不正确的是( )
A. 若,,则是边的中点
B. 若点到三条边的距离相等,则点是的内心
C. 若,,,则点是的垂心
D. 若、、与平面所成的角均相等,则点是的重心
【答案】D
【解析】
【分析】对于A,根据题意,及全等三角形的判断和性质推出为的外心,再结合直角三角形的性质即可判断;对于B,过点分别作,垂足分别为,连接,先根据全等三角形的判断和性质推出,再结合线面垂直的性质,,,进而即可判断;对于C,根据线线垂直,线面垂直证得,,,进而即可判断;对于D,结合图形,得到、、与平面所成的角,再结合全等三角形的判断和性质即可判断.
【详解】对于A,如图,连接,
由,平面,易得,
则有,所以点为的外心,
又,可得点为边的中点,故A正确;
对于B,过点分别作,垂足分别为,连接,
由点到三条边的距离相等,则,
又平面,且平面,
则,易得,则,
又平面,平面,则
又,平面,所以平面,
又平面,故,同理可得,故点是的内心,故B正确;
对于C,如图,连接延长交于点,连接延长交于点,连接延长交于点,
由,,且,平面,则平面,
又平面,则,
又平面,平面,则,
又,平面,则平面,
又平面,所以,同理,,即点是的垂心,故C正确;
对于D, 如图,连接延长交于点,连接延长交于点,连接延长交于点,
由平面,则分别是在平面上的射影,
则分别是、、与平面所成的角,
则,易得,
则,故点为的外心,故D错误.
7. 在中,,AD是的角平分线,,,E是AC的中点,则DE的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先利用面积相等求出,再结合余弦定理可得答案或建立直角坐标系,分别求出D,E坐标,再利用两点间距离公式,即可求值.
【详解】方法一:因为,,,所以的面积为;
因为AD是的角平分线,
所以,
解得.
在中,,,
所以
,
即.
故选:A.
方法二:因为,所以,
如图,以为坐标原点,分别以,所在直线为轴,轴建立直角坐标系,
则,,,
由是的角平分线可知,直线的方程为:,
因为,,则,
所以直线的方程为:,
联立方程组,可得,
所以,
因为E是AC的中点,所以,
所以,由两点间距离公式得,,
则DE的长度为.
故选:A.
8. 在锐角中,内角的对边分别为,已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用正弦定理将边化为角,转化为角B的三角函数的值域问题,结合锐角三角形条件确定角B的取值范围,从而得到三角函数的值域,求出的取值范围.
【详解】由已知得:,即,
所以,又,所以,
由正弦定理得:,
所以,
所以
又
所以由是锐角三角形得:,
,即的取值范围是.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 随机投掷一枚质地均匀的正方体骰子两次,记录朝上一面的点数.设事件“第一次为奇数”,“第二次为奇数”,“两次点数之和为奇数”,则( )
A. B. A与互斥 C. A与相互独立 D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用古典概型求出,即可判断A;根据互斥事件的定义即可判断B;根据相互独立事件的定义即可判断C;根据事件表示第一次或第二次为奇数,求出此事件的对立事件的概率即可求出,即可判断D.
【详解】解:由题意可得,
所以,故A正确;
因为事件可以同时发生,故两事件不是互斥事件,故B错误;
因为事件互不影响,所以为相互独立事件,
则,
因为事件表示第一次为奇数且第二次为奇数,
所以,
又,
所以A与相互独立,故C正确;
事件表示第一次或第二次为奇数,
它的对立事件为第一次和第二次都是偶数,
所以,故D正确.
故选:ACD.
10. 在中,角所对的边分别为下列结论正确的是( )
A. 若,则为锐角三角形
B. 若,则
C. 若,三角形面积,则
D. 若,则为等腰三角形
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,根据余弦定理,判定为锐角即可求解;
对于B,根据大角对大边,及正弦定理求解;
对于C,利用三角形的面积计算公式、余弦定理即可求解;
对于D,根据正弦定理的边角化,再利用倍角公式及角的范围即可求解.
【详解】对于A,由余弦定理得所以为锐角,但是角的大小不清楚,所以不能判定为锐角三角形,故A不正确;
对于B,在中,,则,由正弦定理得,,
即,故B正确;
对于C,由,,得,解得,由余弦定理得,所以, 故C正确;
对于D,由及正弦定理,得,即,
因为,所以或,解得或,所以为等腰三角形或为直角三角形,故D不正确.
故选:BC.
11. 在棱长为2的正方体中,点是棱的中点,点在正方形内部(不含边界)运动,若平面,则( )
A. 点的轨迹经过线段的中点
B. 点的轨迹长度为
C. 直线与直线为异面直线
D. 三棱锥的体积为定值
【答案】ACD
【解析】
【分析】取的中点,连接,根据条件可得点的轨迹为线段(不含端点),即可判断出A和B的正误;对C:根据异面直线的判定定理分析判断;对D,利用等体积法,即可求解.
【详解】如图,取的中点,连接,,则,
且平面,平面,所以平面.
又因为是中点,则,
且平面,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面.
又平面,则平面,又点在正方形内部(不含边界)运动,且平面平面,
所以点的轨迹为线段(不含端点).
对于A,连接,由正方体的性质易知与相交,且交点为的中点,所以A正确;
对于B,因为,所以点的轨迹长度为,故B错误;
对于C,因为平面,平面,,
所以直线与直线为异面直线,故C正确;
对于D,因为平面,点是棱的中点,
则,所以D正确;
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知水平放置的四边形的斜二测直观图为矩形,已知,则四边形的面积为______
【答案】
【解析】
【分析】先求出直观图矩形的面积,再根据原图形与直观图面积关系求出四边形的面积.
【详解】由题意,,
原图形面积与斜二测直观图形面积之间的关系为,
可得.
故答案为:.
13. 若正四棱台的上底面边长为,下底面边长为,且侧棱长为,则其体积为________.
【答案】##
【解析】
【分析】根据题意先求出棱台的高,然后利用棱台体积公式可求解.
【详解】由题意作出正四棱台图象,如下图所示:
为正四棱台,
连接,得,
过作,过作,
得:,,
在直角三角形中,得,
得正四棱台的高,正四棱台上下底面积分别为,
所以体积
故答案为:.
14. 已知是边长为2的等边三角形,点D在边上,且,则______;若平面内动点P满足,则的最小值为_____.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,写出点的坐标和的坐标,利用数量积的坐标计算公式可求得,再设出点,根据,用来表示,再将表示成关于的函数表达式,然后求解最小值.
【详解】建系如图所示
因为是边长为2的等边三角形,,.
.
设,.
.
,,.
.
当时,取得最小值,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. 已知,,,
(1)求与的夹角;
(2)求;
(3)若,,求的面积.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】
【分析】(1)将等式展开得到,再利用向量夹角公式得到答案.
(2)计算,展开得到答案.
(3)计算得到,故,利用面积公式计算得到答案.
【详解】(1)∵,∴.
又,,∴,
∴.∴,又,∴.
(2),
∴.
(3)与的夹角,则,
故,∴,
,,∴.
【点睛】本题考查了向量的夹角,向量的模,三角形的面积,意在考查学生的计算能力和转化能力.
16. 已知a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,且.
(1)求A;
(2)若,且的面积为,求b,c.
(3)在(2)的条件下,设的重心为,过点的直线与边,分别交于,,求证:的值为一个常数.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和(差)的正弦公式计算可得;
(2)由面积公式及余弦定理计算可得;
(3)设,,,分别表示出,,根据,,三点共线,求得的值为常数;
【小问1详解】
因为,
由正弦定理可得,
即,
即,
所以.
即,又,则,
整理得,即,所以,
又,所以
所以,则.
【小问2详解】
由,,得.
由余弦定理得,
则,所以,解得.
【小问3详解】
由(2)可知为等边三角形,
连接并延长,交于,则是的中点,
设,, ,
则,①,
又,②,
所以,.
因为,,三点共线,故存在实数,使,
即,
所以,所以,又,
则,
即,即的值为常数;
17. 为进一步推进农村经济结构调整,某村推出乡村文化旅游项目,在水果成熟之际举办“水果观光采摘节”活动.现统计了4月份200名游客购买水果的情况,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)试估计消费金额的84%分位数.
(2)若将消费金额不低于80元的游客称为“水果达人”,现用按比例分配的分层随机抽样的方法从样本的“水果达人”中抽取5人,再从5人中抽取2人作为幸运客户免费参加乡村旅游项目,求2人中至少有1人消费金额不低于100元的概率.
(3)为吸引顾客,该村特推出两种促销方案.
方案一:每满80元可减8元;
方案二:金额超过50元但又不超过80元的部分打9折,金额超过80元但又不超过100元的部分打8折,金额超过100元的部分打7折.
若水果的价格为11元/千克,某游客要购买10千克水果,应该选择哪种方案更优惠.
【答案】(1)92 (2)
(3)方案二更优惠
【解析】
【分析】(1)利用频率分布直方图估计百分位数.
(2)利用古典概型求对应事件的概率.
(3)分别求出两个方案的费用,进行比较,可得答案.
【小问1详解】
先计算各区间的频率:
:频率为;:频率为;
:频率为;:频率为;
:频率为;:频率为.
因为,.
所以消费金额的分位数位于之间.
由.
所以消费金额的分位数为.
【小问2详解】
5名“水果达人”中,消费不低于100元的人数为:(人),
从5名“水果达人”中随机抽取2人的抽法有种,
至少有1人消费不低于100元的抽法有:种,
设事件:2人中至少有1人消费金额不低于100元,则.
【小问3详解】
游客按方案一,购买10千克水果,需花费:元;
按方案二,购买10千克水果,需花费:元.
所以游客应该选择方案二更优惠.
18. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,底面,,为线段的中点,为线段上的动点.
(1)平面与平面是否互相垂直?如果垂直,请证明;如果不垂直,请说明理由.
(2)若,为线段的三等分点,求多面体的体积.
【答案】(1)互相垂直,证明见解析(2)或.
【解析】
【分析】(1)证明平面中的即可.
(2)利用多面体的体积为,分为线段的两个不同的三等分点进行求解即可.
【详解】解法一:(1)平面与平面互相垂直,
理由如下:
因为底面,平面,
所以.
因为为正方形,所以
又,且平面,
所以平面.
因为平面,所以
因为,为线段的中点,所以,
又,且平面,
所以平面,
因为平面,所以平面平面.
(2)因为底面,为线段的中点,
所以点到底面的距离为,
则,
又为线段的三等分点,
当时,,
所以多面体的体积为;
当时,,
所以多面体的体积为.
综上,多面体的体积为或.
解法二:(1)平面与平面互相垂直,
理由如下:
因为底面,平面,所以平面底面,
又平面底面,,平面,
所以平面.
因为平面,所以
因为,为线段的中点,所以,
又,且平面,
所以平面,
因为平面,
所以平面平面
(2)同解法一.
【点睛】本小题主要考查空间直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系、空间几何体的体积等基础知识,考查空间想象能力、推理论证能力、运算求解能力,考查化归与转化思想等,考查的数学素养主要有逻辑推理、直观想象等.
19. 如图,在直三棱柱中,,,点是线段的中点,连接.
(1)求证:平面
(2)设平面与平面的交线为直线.求证:
(3)若,求二面角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)根据等腰直角三角形以及直三棱柱的性质,利用线面垂直的性质与判定,可得答案;
(2)根据线面平行的性质与判定,可得答案;
(3)由题意将三棱柱补形为四棱柱,根据线面垂直的性质以及二面角平面角的定义,利用勾股定理以及锐角三角函数,可得答案.
【小问1详解】
由为的中点,,则,易知,
在三棱柱中,易知,,
则,故,
在三棱柱中,由,则,
由平面,平面,则,
因为,平面,所以平面,
因为平面,所以,
因为,平面,所以平面.
【小问2详解】
在三棱柱中,,
因为平面,平面,所以平面,
因为平面平面,平面,所以.
【小问3详解】
由题意,将三棱柱补形成四棱柱,如下图:
其中底面为正方形,为的中点,
由(1)可知平面,且,则平面,
在四棱柱中,易知,则平面,
因为平面,所以,
由(1)可知平面,且平面,所以,
所以为二面角的平面角,
在四棱锥中,平面,
因为平面,所以,
易知,,
所以,则二面角的正弦值为.
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高一数学下第二次定时训练
(考试范围:人教A版高中数学必修第二册)
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. 甲、乙两人射击,中靶的概率分别为0.8,0.7.若两人同时独立射击,则他们两人至多一次击中靶的概率是( )
A. 0.56 B. 0.44 C. 0.5 D. 0.06
2. 已知向量,,,若// ,则( )
A. 4 B. 6 C. 8 D. 10
3. 若复数满足,其中为虚数单位,则复数的虚部是( )
A. B. C. D.
4. 如图,在△ABC中,已知,,,BC、AC边上的两条中线AM、BN相交于点P,则∠MPN的余弦值为( )
A. B. C. D.
5. 已知平面α与β互相垂直,α与β交于l,m和n分别是平面α,β上的直线.若m,n均与l既不平行.也不垂直,则m与n的位置关系是( )
A. 可能垂直,但不可能平行
B. 可能平行,但不可能垂直
C. 可能垂直,也可能平行
D. 既不可能垂直,也不可能平行
6. 过所在平面外一点,作平面,垂足为,连接、、.下列说法不正确的是( )
A. 若,,则是边的中点
B. 若点到三条边的距离相等,则点是的内心
C. 若,,,则点是的垂心
D. 若、、与平面所成的角均相等,则点是的重心
7. 在中,,AD是的角平分线,,,E是AC的中点,则DE的长度为( )
A. B. C. D.
8. 在锐角中,内角的对边分别为,已知,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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. 随机投掷一枚质地均匀的正方体骰子两次,记录朝上一面的点数.设事件“第一次为奇数”,“第二次为奇数”,“两次点数之和为奇数”,则( )
A. B. A与互斥 C. A与相互独立 D.
10. 在中,角所对的边分别为下列结论正确的是( )
A. 若,则为锐角三角形
B. 若,则
C. 若,三角形面积,则
D. 若,则为等腰三角形
11. 在棱长为2的正方体中,点是棱的中点,点在正方形内部(不含边界)运动,若平面,则( )
A. 点的轨迹经过线段的中点
B. 点的轨迹长度为
C. 直线与直线为异面直线
D. 三棱锥的体积为定值
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知水平放置的四边形的斜二测直观图为矩形,已知,则四边形的面积为______
13. 若正四棱台的上底面边长为,下底面边长为,且侧棱长为,则其体积为________.
14. 已知是边长为2的等边三角形,点D在边上,且,则______;若平面内动点P满足,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. 已知,,,
(1)求与的夹角;
(2)求;
(3)若,,求的面积.
16. 已知a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,且.
(1)求A;
(2)若,且的面积为,求b,c.
(3)在(2)的条件下,设的重心为,过点的直线与边,分别交于,,求证:的值为一个常数.
17. 为进一步推进农村经济结构调整,某村推出乡村文化旅游项目,在水果成熟之际举办“水果观光采摘节”活动.现统计了4月份200名游客购买水果的情况,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)试估计消费金额的84%分位数.
(2)若将消费金额不低于80元的游客称为“水果达人”,现用按比例分配的分层随机抽样的方法从样本的“水果达人”中抽取5人,再从5人中抽取2人作为幸运客户免费参加乡村旅游项目,求2人中至少有1人消费金额不低于100元的概率.
(3)为吸引顾客,该村特推出两种促销方案.
方案一:每满80元可减8元;
方案二:金额超过50元但又不超过80元的部分打9折,金额超过80元但又不超过100元的部分打8折,金额超过100元的部分打7折.
若水果的价格为11元/千克,某游客要购买10千克水果,应该选择哪种方案更优惠.
18. 如图,在四棱锥中,底面为正方形,底面,,为线段的中点,为线段上的动点.
(1)平面与平面是否互相垂直?如果垂直,请证明;如果不垂直,请说明理由.
(2)若,为线段的三等分点,求多面体的体积.
19. 如图,在直三棱柱中,,,点是线段的中点,连接.
(1)求证:平面
(2)设平面与平面的交线为直线.求证:
(3)若,求二面角的正弦值.
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