内容正文:
高一数学
一、单选题: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. 已知复数,则( )
A. 2 B. C. D. 4
【答案】D
【解析】
【分析】利用复数的乘方运算求得复数,进而利用复数的模的计算公式求解即可.
【详解】因为,所以.
故选:D.
2. 已知直线,,,下列命题中正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,则,,共面 D. 若,异面,,异面,则,异面
【答案】B
【解析】
【详解】对于选项A,在空间中,垂直于同一条直线的两条直线可能平行、相交或异面,例如正方体中交于同一顶点的三条棱两两垂直,但并不都平行,故A错误.
对于选项B,根据空间中平行线的性质,若一条直线垂直于两条平行线中的一条,则必垂直于另一条,故若,则,B正确.
对于选项C,互相平行的三条直线不一定共面,例如三棱柱的三条侧棱互相平行,但它们不共面,故C错误.
对于选项D,若异面,异面,与可能平行、相交或异面,位置关系并不确定,故D错误.
3. 已知平面向量,满足,且,则向量与向量的夹角余弦值为( )
A. 1 B. -1 C. D. -
【答案】C
【解析】
【分析】利用平面向量的数量积运算性质即可得出.
【详解】平面向量,满足,且,
,解得.
故选:C
【点睛】本题考查了平面向量的数量积和夹角公式,属于基础题.
4. 已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据幂函数与对数函数的单调性可得答案.
【详解】根据幂函数在上为增函数,可得,即,
又,所以.
故选:B
5. 已知样本数据a,b,c的平均数为3,方差为2,则,,的平均数为( )
A. 9 B. 11 C. 13 D. 15
【答案】B
【解析】
【详解】由题意得,,,
则,解得.
6. 若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】已知,两边同时平方:
,
即.
由题目可知,
则.
所以,
即,B正确.
7. 已知虚数,是方程的两个不同的根,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先因式分解得,即为的两个根,从而依次判断选项.
【详解】根据题意,,
令,其中,
由于为虚数,故为的两个根,且为,
不妨设,
则,,
则,
故只有B正确.
故选:B
8. 奔驰定理:已知是内的一点,若、、的面积分别记为、、,则.“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,这个定理对应的图形与“奔驰”轿车的logo很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.如图,已知是的垂心,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】延长交与点,结合三角形面积公式得,再由已知有,最后由三角形内角性质及和角正切公式列方程求值.
【详解】∵是的垂心,延长交与点,
,同理,
∴,又,
∴,又,
∴,
不妨设,,,其中,
,
∴,化简整理得,解得(负值舍),
所以.
故选:B
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. 在一次随机试验中,彼此互斥的事件A,B,C发生的概率分别为p,2p,,则下列结论正确的是( )
A. B. 若,则
C. 若与C是对立事件,则 D. 事件A,B不相互独立
【答案】ABD
【解析】
【分析】利用互斥事件的加法公式和对立事件的加法公式注意判定ABC;D根据判定.
【详解】对于A,因是互斥事件,故,故A正确;
对于B,若,则,故B正确;
对于C,若与C是对立事件,则,即,得,故C错误;
对于D,因为互斥,所以,故,
所以事件不相互独立,故D正确.
故选:ABD
10. 已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】应用指对数互化、对数运算法则、换底公式及对数函数的性质分别判断各个选项即可.
【详解】对于A,,所以,故A不正确;
对于B,由,得,,故B正确;
对于C,,故C正确;
对于D,,故D正确.
故选:BCD.
11. 已知在中,BC的长为2,的面积为2,则下列命题正确的是( )
A. 外接圆面积的最小值为
B. 的最大值为
C. 内切圆的半径的最大值为
D. 若的内角满足,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】利用正弦定理进行判断A选项与D选项,B选项利用余弦定理判断,C选项利用内切圆半径与三角形面积公式进行判断.
【详解】设边分别为,则.
对于A选项:设外接圆半径为,由正弦定理,
所以外接圆的面积为,当,时,外接圆面积最小为;
又因为时,,由面积为2,得到,;
而与上式矛盾,故A错误.
对于B选项:,则;由余弦定理,
得到,两边同除以,
得到,令,则,,
当且仅当时,时,最大且为,故B正确;
对于C选项:由内切圆半径的公式:,而,
故最大时,最小;当时,最小,此时,
所以,故C正确;
对于D选项:由和,得到,则.
,由正弦定理,
得,即,
,两边除以,得到,
所以;
由B为锐角,所以,
,故D正确.
故答案为:BCD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知单位向量满足,则的夹角为______.
【答案】##
【解析】
【详解】由,得,
所以,
因为,所以,
解得,
因为,所以.
13. 如图,海平面上位于信息中心的正东方向且与相距25海里的处有一艘渔船遇险,在原地等待救援,甲船位于信息中心的南偏西方向且与相距15海里的处,现甲船以30海里/小时的速度沿直线去营救渔船,则甲船到达处需要________小时.
【答案】##
【解析】
【分析】利用余弦定理求出,结合行驶速度即可求得所需时间.
【详解】在中,由题意得:海里,海里,
因在南偏西,在正东,因此。
由余弦定理, ,
即,
故 得海里,
因甲船速度为30海里/小时,因此甲船到达处所需时间小时。
14. 已知正方体的棱长为3,点是侧面上的一个动点(含边界),点是棱上靠近的三等分点,若,则点的轨迹长度为________.
【答案】
【解析】
【分析】求出点的轨迹是以为圆心,2为半径的圆在正方形内的圆弧,求出轨迹长度;
【详解】
由题意
在上,取,则
由正方体的性质可知平面,又平面,
则,
则,
即点的轨迹是以为圆心,2为半径的圆在正方形内的圆弧,
如图设圆弧与交于,,
所以,则,
则弧长为
故点的轨迹长度为.
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. 已知复数.
(1)若复数为纯虚数,求的值;
(2)若复数在复平面内对应的点位于第四象限,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据纯虚数的定义列出方程求出,再根据复数的模的计算公式即可得解;
(2)根据复数的几何意义列出不等式组,解之即可.
【小问1详解】
由题意可知,
因为为纯虚数,则,解得,
所以,;
【小问2详解】
,
因为在复平面内对应的点位于第四象限,所以,
解得或,
即的取值范围是.
16. 已知平面向量,,且.
(1)求在上的投影向量的坐标;
(2)若向量与的夹角是钝角,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先由向量垂直坐标点积为算出,得到,再求,套用投影向量公式代入求值;
(2)先化简两个向量坐标,钝角满足数量积小于且不共线反向,先列式点积不等式求,再由平行条件算出并剔除,合并取值范围.
【小问1详解】
因为,所以,解得,
所以,,,,
所以在上的投影向量为
所以在上的投影向量的坐标为.
【小问2详解】
,,
因为向量与的夹角是钝角,则,且与不平行,
所以,解得,
又与不平行,则,所以,
所以实数的取值范围为.
17. 某公司为了解客户对其旗下某产品的满意程度,随机抽取了200名客户进行满意度调查,并将评分(满分100分)按,,,,分成5组,绘制成如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中a的值,并估计这200名客户的满意度评分的平均数(同一组的数据用该组区间的中点值作代表);
(2)已知样本中在内的评分的平均数为64.5,方差为14,在内的评分的平均数是74.5,方差是9,求落在内的评分的平均数与方差.
【答案】(1),74.5.
(2)平均数为70.5,方差为35
【解析】
【小问1详解】
根据题意,,解得.
,
估计这200名客户的满意度评分的平均数为74.5.
【小问2详解】
由频率分布直方图可知评分在,的频率比为,
则样本中在内的评分的平均数为,
样本中在内的评分的方差为
18. 如图,四棱锥中,底面ABCD,为等边三角形,,,M是PB上一点,且,N是PC的中点.
(1)求证:;
(2)若二面角的大小为,求三棱锥的体积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)首先证明,再利用线面垂直的定义得,再利用线面垂直的判定定理证得面,则;
(2)首先证明,再求出相关三角形面积和棱锥的高,最后利用等体积法和棱锥体积公式即可得到答案.
【小问1详解】
因为为正三角形,所以,又,所以.
又底面,底面,所以,
又,平面,所以平面,
又因为平面,所以.
【小问2详解】
因为底面,底面,所以,由已知,
又,且平面,所以 平面,
又平面,所以,又,
所以就是二面角的平面角,所以
因为,则,
在中,因为是正三角形,则易知,
所以在中,,
因为底面,平面,
所以.知,
所以的面积.
因为,所以,
又因为为中点,所以.
设点到平面的距离为,由,得,
解得,即点到平面的距离为,
又,所以三棱锥的体积.
19. 如图①,已知等腰梯形的外接圆圆心在底边上,,,是上半圆上的动点(不包含,两点),点是线段上的动点,将半圆所在的平面沿直径折起,得到图②所示图形,据此解答下列各小题:
(1)当平面时,求的值;
(2)若,,求与平面所成角的正弦值;
(3)若,平面平面,设与平面所成的角为,二面角的平面角为,求取得最大值时的值.
【答案】(1)
(2)与平面所成角的正弦值
(3)取得最大值时
【解析】
【分析】(1)连接交于点M,连接,则有,可得,即可得答案;
(2)由题意可得平面,可得平面平面,过作于,连接,可得为与平面所成的角,求解即可;
(3)作于,连接,所以即为与平面所成的角为,过作,垂足为,连结,为二面角的平面角,进而计算可得的最大值即此时的的值.
【小问1详解】
连接交于点M,连接,
因为,,所以,
则平面平面,
依题意,平面,平面,所以,
所以,等腰梯形中,,
所以;
【小问2详解】
因为等腰梯形的外接圆圆心在底边上,所以,
所以,又因为,平面,所以平面,
又平面,所以平面平面,
过作于,连接,所以平面,
则为与平面所成的角,
由(1)可得,
,,
因为,所以,
所以,所以,解得,
所以,
所以与平面所成角的正弦值;
【小问3详解】
作于,连接,
因为平面平面,平面平面,
所以平面,所以是在平面内的射影,
因为,所以,
所以即为与平面所成的角为,则,
过作,垂足为,连结,
又,,平面,所以平面,
又平面,.所以,
所以为二面角的平面角,
所以,所以,,
所以,
当且仅当时,取得最大值,即取的最大值,
所以取得最大值时.
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一、单选题: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. 已知复数,则( )
A. 2 B. C. D. 4
2. 已知直线,,,下列命题中正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,则,,共面 D. 若,异面,,异面,则,异面
3. 已知平面向量,满足,且,则向量与向量的夹角余弦值为( )
A. 1 B. -1 C. D. -
4. 已知,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
5. 已知样本数据a,b,c的平均数为3,方差为2,则,,的平均数为( )
A. 9 B. 11 C. 13 D. 15
6. 若,,则( )
A. B.
C. D.
7. 已知虚数,是方程的两个不同的根,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
8. 奔驰定理:已知是内的一点,若、、的面积分别记为、、,则.“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,这个定理对应的图形与“奔驰”轿车的logo很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.如图,已知是的垂心,且,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. 在一次随机试验中,彼此互斥的事件A,B,C发生的概率分别为p,2p,,则下列结论正确的是( )
A. B. 若,则
C. 若与C是对立事件,则 D. 事件A,B不相互独立
10. 已知,,则( )
A. B. C. D.
11. 已知在中,BC的长为2,的面积为2,则下列命题正确的是( )
A. 外接圆面积的最小值为
B. 的最大值为
C. 内切圆的半径的最大值为
D. 若的内角满足,则
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知单位向量满足,则的夹角为______.
13. 如图,海平面上位于信息中心的正东方向且与相距25海里的处有一艘渔船遇险,在原地等待救援,甲船位于信息中心的南偏西方向且与相距15海里的处,现甲船以30海里/小时的速度沿直线去营救渔船,则甲船到达处需要________小时.
14. 已知正方体的棱长为3,点是侧面上的一个动点(含边界),点是棱上靠近的三等分点,若,则点的轨迹长度为________.
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. 已知复数.
(1)若复数为纯虚数,求的值;
(2)若复数在复平面内对应的点位于第四象限,求的取值范围.
16. 已知平面向量,,且.
(1)求在上的投影向量的坐标;
(2)若向量与的夹角是钝角,求实数的取值范围.
17. 某公司为了解客户对其旗下某产品的满意程度,随机抽取了200名客户进行满意度调查,并将评分(满分100分)按,,,,分成5组,绘制成如图所示的频率分布直方图.
(1)求图中a的值,并估计这200名客户的满意度评分的平均数(同一组的数据用该组区间的中点值作代表);
(2)已知样本中在内的评分的平均数为64.5,方差为14,在内的评分的平均数是74.5,方差是9,求落在内的评分的平均数与方差.
18. 如图,四棱锥中,底面ABCD,为等边三角形,,,M是PB上一点,且,N是PC的中点.
(1)求证:;
(2)若二面角的大小为,求三棱锥的体积.
19. 如图①,已知等腰梯形的外接圆圆心在底边上,,,是上半圆上的动点(不包含,两点),点是线段上的动点,将半圆所在的平面沿直径折起,得到图②所示图形,据此解答下列各小题:
(1)当平面时,求的值;
(2)若,,求与平面所成角的正弦值;
(3)若,平面平面,设与平面所成的角为,二面角的平面角为,求取得最大值时的值.
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