内容正文:
高一(下)期末测试
数 学
2026.6
一、单选题(每小题5分,共40分)
1. 已知复数是纯虚数,则实数( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【分析】根据纯虚数的定义,列出方程组,再结合选项筛选结果即可.
【详解】由复数是纯虚数,
则,解得,或,
所以结合选项得.
2. ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】.
3. 设、是两条不同的直线,、、是三个不同的平面.下列命题中正确的命题是( )
A. 若,,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
【答案】D
【解析】
【分析】对A,运用面面平行的性质即可判断;对B,运用线面垂直的性质即可判断;对C,运用线面平行的性质即可判断;对D,运用线面垂直的性质即可判断.
【详解】若,,,则或与异面,故A错误;
若,,则或与相交,故B错误;
若,,则或与相交或与异面,故C错误;
若,,则,又,则,故D正确.
故选: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.
【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. 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、多选题(每小题6分,共18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. 已知,,则下列说法中正确的是( )
A. 如果,那么 B. 如果,那么
C. 如果互斥,那么 D. 如果互斥,那么
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于AB,由可得即可;对于CD,由互斥可得即可.
【详解】对于AB,由可得,
所以,故AB正确;
对于CD,由互斥可得,
所以,故C正确,D错误.
故选:ABC.
11. 在空间中,、为两个定点,动点到直线的距离为2,动点到直线的距离为1.若二面角为,则( )
A. B.
C. 当时,平面 D. 当平面时,
【答案】BC
【解析】
【分析】做出满足条件的图,过点作,为垂足,过点作,为垂足,过点作,由条件可得,解三角形可得,由此判断B,当点与点的距离无限大时,可得趋向于,排除A,先证明平面,结合,证明 重合,由此证明平面,由平面推出点与点重合,点与点重合,判断D.
【详解】不失一般性作图如下,
过点作,为垂足,过点作,为垂足,
过点作,,连接,
则,因为二面角为,
所以,由已知,
所以,所以,
故,,B正确;
当点与点的距离无限大时,,无限大,无限靠近,
此时趋向于,A错误;
因为,,平面,
所以平面,又平面,所以,
若,不重合,结合,平面,
可得平面,平面,
所以,矛盾,所以重合,
因为,,,平面,
所以平面, 故平面,C正确;
因为平面,若平面,
则平面与平面重合,此时点与点重合,点与点重合,
故与的夹角为,D错误,
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 已知平面向量,是单位向量,与夹角为,则向量在向量上的投影向量为______.
【答案】
【解析】
【分析】利用投影向量的定义求解即可.
【详解】由题意可知向量在向量上的投影向量为.
13. 若函数为偶函数,则__________.
【答案】2
【解析】
【分析】由偶函数的概念列方程即可求得.
【详解】∵函数为偶函数
∴
即
又∵,∴
故答案为:
14. 已知函数在区间上恰有两个零点,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由在区间上恰有两个零点,得到在区间上有两个实数解,得到,由得到在上有两个不同的实数解,由的范围得到的范围,从而得到的不等式组,计算出的取值范围.
【详解】函数在区间上恰有两个零点,
则在区间上有两个实数解,
由可得,
又,故有在上有两个不同的实数解,
而当时,,所以,
解得,即的取值范围是.
故答案为:.
四、解答题:(本大题共5小题,共77分)
15. 已知,,且.
(1)求和的值;
(2)求与的夹角的余弦值.
【答案】(1),
(2)
【解析】
【分析】(1)根据向量数量积的运算法则直接计算得到,运用转化法求得的值;
(2)通过向量夹角的公式直接计算即可.
【小问1详解】
因为,
所以,
即,
因为,,
所以,
化简得,;
.
【小问2详解】
记与的夹角为,
.
所以与的夹角的余弦值为.
16. 已知平面向量,.
(1)若,求的值.
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据两向量平行的坐标关系结合二倍角公式列式求解;
(2)根据向量垂直的坐标关系结合两角和的正切公式求解.
【小问1详解】
∵,且,
∴,
∴,
∴.
【小问2详解】
∵,且,
∴,
∵若,则,这与矛盾.
∴,∴,∴.
∴.
17. 如图,在四棱锥中,平面,,,,,为的中点.
(1)求的体积;
(2)求证:平面;
(3)求证:平面.
【答案】(1)2 (2)证明见解析
(3)证明见解析
【解析】
【分析】(1)利用锥体体积求解即可;
(2)利用线面垂直证明线线垂直,再证明线面垂直;
(3)利用线线平行证明线面平行即可.
【小问1详解】
因为在四棱锥中,平面,
由,,,,
所以.
【小问2详解】
证明:因为,,
所以,
又平面,平面,
所以,
又因为,平面,
所以平面.
【小问3详解】
取的中点为,又为的中点,
所以,且,
所以四边形为平行四边形,即,
又因为平面,平面,
所以平面.
18. 如图,在四棱锥中,平面ABCD,,.
(1)证明:平面PAC;
(2)求二面角的大小;
(3)点T是棱PC上的动点(不包括端点),求直线TD与平面ABCD所成角的正切值的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)求出,由勾股定理逆定理可得,由线面垂直的性质定理可得,再由线面垂直的判定定理得解即可;
(2)先证明是二面角的平面角的补角,再解三角形得解;
(3)证明平面ABCD,可得线面角为,设,利用函数单调性求取值范围即可.
【小问1详解】
,
所以,
所以在中,由余弦定理得
所以,所以
因为底面ABCD,平面ABCD,所以.
又平面PAC,所以平面PAC.
【小问2详解】
取BP的中点E,过点D作平面PBC,DF交平面PBC于点F,连接CF.
因为平面ABCD,平面PAB,所以平面平面ABCD.
因为平面平面,所以平面PAB.
因为平面PAB,所以.
因为,所以
又BP,平面PBC,,所以平面PBC.
因为平面PBC,平面PBC,所以平面PBC,
所以点A到平面PBC的距离等于点D到平面PBC的距离,所以
由(1)知平面PAC,因为平面PAC,所以.
因为平面PBC,平面PBC,所以.
又DF,平面CDF,,所以平面CDF.
因为平面CDF,所以.
由,平面平面,知是二面角的平面角的补角.
由,得.
所以二面角的大小为.
【小问3详解】
过点T作TG平行于PA,交AC于点G,连接GD.
因为平面ABCD,AB,平面ABCD,所以.
因为,所以.
因为,AB,平面ABCD,所以平面ABCD,
所以TD与底面ABCD所成的角为.
设,所以,即,所以.
所以.
由函数单调递增,得:
所以直线TD与平面ABCD所成角的正切值的取值范围为.
19. 记内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)证明:;
(2)证明:;
(3)若,的内切圆半径为,求的周长.
【答案】(1)
;
(2)由得,
由正弦定理得,
由得,
而且,故.
(3)9
【解析】
【分析】(1)可将x、y表示为与的和、差形式,再利用正弦和角、差角公式展开化简,即可完成证明;
(2)对等式整理,再结合余弦定理化简,之后使用正弦定理将边转化为角的正弦,结合三角形内角和性质,可得角的关系;
(3)结合三角形面积的两种表达,可得,化为,结合(1)可得,由此讨论A的取值范围,即可确定,从而求得答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由于的内切圆半径为,则,
则,
则,
则,
由(1)得,
当时,,而,可得.
当时,,,
此时由得,可知无法取等.
当时,显然等号成立.
当时,注意到,此时,
,.
综上,.此时可知是等边三角形,其周长.
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一、单选题(每小题5分,共40分)
1. 已知复数是纯虚数,则实数( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
2. ( )
A. B. C. D.
3. 设、是两条不同的直线,、、是三个不同的平面.下列命题中正确的命题是( )
A. 若,,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
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. 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、多选题(每小题6分,共18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. 已知,,则下列说法中正确的是( )
A. 如果,那么 B. 如果,那么
C. 如果互斥,那么 D. 如果互斥,那么
11. 在空间中,、为两个定点,动点到直线的距离为2,动点到直线的距离为1.若二面角为,则( )
A. B.
C. 当时,平面 D. 当平面时,
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 已知平面向量,是单位向量,与夹角为,则向量在向量上的投影向量为______.
13. 若函数为偶函数,则__________.
14. 已知函数在区间上恰有两个零点,则的取值范围是__________.
四、解答题:(本大题共5小题,共77分)
15. 已知,,且.
(1)求和的值;
(2)求与的夹角的余弦值.
16. 已知平面向量,.
(1)若,求的值.
(2)若,求的值.
17. 如图,在四棱锥中,平面,,,,,为的中点.
(1)求的体积;
(2)求证:平面;
(3)求证:平面.
18. 如图,在四棱锥中,平面ABCD,,.
(1)证明:平面PAC;
(2)求二面角的大小;
(3)点T是棱PC上的动点(不包括端点),求直线TD与平面ABCD所成角的正切值的取值范围.
19. 记内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)证明:;
(2)证明:;
(3)若,的内切圆半径为,求的周长.
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