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z=(3-,则H=()
A.2
B.2√7
C.45
D.4
2.已知直线a,b,c,下列命题中正确的是()
A.若a⊥c,b⊥c,则ab
B.若alIb,c⊥a,则c⊥b
C.若a/b/1c,则a,b,c共面
D.若a,b异面,b,c异面,则a,c异面
3.已知平面向量a五,满足a-(2a-)=5,且d=2,=3,则向量a与向量5的夹角余弦
值为()
A.1
B.-1
C.
D.
4.已知a=0.955,b=1.055,c=1og150.95,则a,b,c的大小关系为()
A.a<c<b
B.c<a<b
C.a<b<c
D.b<a<c
5.已知样本数据a,b,c的平均数为3,方差为2,则a2,b,c2的平均数为()
A.9
B.11
C.13
D.15
6.若sinr+cosx=2cosa,sinxcosx=sin2B,则()
A.cos2a+2cos28=0
B.2cos2a+cos28=0
C.c0s2-2c0s2B=0
D.2cos2a-cos2B=0
7.己知虚数3,3是方程x+x-2=0的两个不同的根,则下列说法正确的是()
A.31=1
B.|l=√5
C.z+32=0
D.3+23=1
8.奔驰定理:已知O是△ABC内的一点,若△BOC、△AOC、△AOB的面积分别记为S、
S,、S,则SOA+S,OB+SOC=0.“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1og0很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.如图,已知O
是△ABC的垂心,且20A+30B+4OC=0,则tanA=()
试卷第1页,共4页
A.V6
B.v6
C.3v6
D.6
4
4
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,3p(p>0),
则下列结论正确的是()
A.P(AUB)=P(C)
B.若Pg则PaUG)-号
c.若4UB与C是对立事件,则D=号
D.事件A,B不相互独立
1
10.已知a=l1og,5,b=log3,则()
A.ab0
B.4.9=1
c.11
a b
D.log,12=26-a
b-a
11.已知在△ABC中,BC的长为2,△ABC的面积为2,则下列命题正确的是()
A.△ABC外接圆面积的最小值为π
B.
C的最大值为V5+1
AB
2
C.aMBC内切圆的半径的最大值为5-1
D.若△ABC的内角满足C-B=
2,则Itanc=-V5+1
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a,b满足a-(3a+2b)=2,则a,b的夹角为
13.如图,海平面上位于信息中心O的正东方向且与O相距25海里的B处有一艘渔船遇险,
在原地等待救援,甲船位于信息中心O的南偏西30°方向且与O相距15海里的C处,现甲
船以30海里/小时的速度沿直线CB去营救渔船,则甲船到达B处需要
小时
试卷第2页,共4页
北
东
14.已知正方体ABCD-AB,CD,的棱长为3,点M是侧面ADDA上的一个动点(含边界),
点P是棱CC1上靠近C的三等分点,若PM=√13,则点M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.己知复数z=(m-2-2)+(m-4)i(m∈R).
(1)若复数=z-1+i为纯虚数,求z的值:
(②若复数马异在复平面内对应的点位于第四象限,求加的取值范围。
16.已知平面向量a=(2,3),b=(-3,x),且a1b.
(1)求b在a+b上的投影向量的坐标:
(2)若向量2ā-b与ka+b的夹角是钝角,求实数k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[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]分成5组,绘制
成如图所示的频率分布直方图
频率
个组距
a
0.025
0.020
0.015
0.010
5060708090100分数
(1)求图中α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[60,70)内的评分的平均数为64.5,方差为14,在[70,80)内的评分的平均
数是74.5,方差是9,求落在[60,80)内的评分的平均数与方差,
18.如图,四棱锥P-ABCD中,PA⊥底面ABCD,△ABD为等边三角形,BC=CD=1,
∠ABC=90°,M是PB上一点,且PB=3MB,N是PC的中点,
试卷第3页,共4页
M
(I)求证:PC⊥BD:
(2)若二面角P-BC-A的大小为45°,求三棱锥C-AMN的体积
19.如图①,己知等腰梯形ABCD的外接圆圆心O在底边AB上,ABIICD,CD=AD=3,
P是上半圆上的动点(不包含A,B两点),点Q是线段PA上的动点,将半圆APB所在的
平面沿直径AB折起,得到图②所示图形,据此解答下列各小题:
P
B
C
图①
图②
PO
(1)当PC/1平面QBD时,
求o4的值:
(2)若PB⊥AD,PB=3,求PA与平面ABCD所成角的正弦值:
(3)若PB≤3,平面PAB⊥平面ABCD,设QB与平面ABCD所成的角为a,二面角Q-BD-A
的平面角为B,求B-a取得最大值时tana的值.
试卷第4页,共4页
1.D
【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z=(5-i=3-25i+=2-2W5i,所以2+(2W5=4.
故选:D.
2.B
【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a1b,c⊥a,则c⊥b,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a,b异面,b,c异面,a与C可能平行、相交或异面,位置关系并不确定,
故D错误。
3.C
【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a,6,满足a-(2a-)=5,且d=2=3,
5=2a2-
lcos<a7>,解得cos<ab-5=2×2-1
-2×32
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.B
【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y=x5在(0,+0)上为增函数,可得0<0.955<1.055,即0<a<b,
又c=log150.95<log1g51=0,所以c<a<b,
故选:B
5.B
【详解】由题意得,a+b+c=9,a-3》+b-3+c-3》=2
3
则+办2+c2-6a+b+c)+27=2,解得++
-=11
3
3
答案第1页,共11页
6.B
【详解】已知sinr+cosx=2cosa,两边同时平方:
(sinx+cosx)=(2cosa)sin'x+2sinxcosx+cos?x=4cos a,
即1+2 sinxcosx=4cos2u
由题目可知sinxcosx=sinB,
1+2sinxcosx=4cosa1+2sin2B=4cosa.
所以1+(1-c0s2B)=2(1+cos2),
即2-cos2B=2+2cos2a→2cos2au+c0s2B=0,B正确.
7.B
【分析】先因式分解得x3+x-2=(x-1)(x2+x+2)=0,即3,32为x2+x+2=0的两个根,
从而依次判断选项。
【详解】根据题意,x3+x-2=(x-1)(x2+x+2)=0,
令x2+x+2=0,其中△=1-8=-7<0,
由于,名为虚数,故名,马为x2+x+2=0的两个根,且为1±V71。
2
不药出画
2
+7=5,名+3=-1,
则4
则+32
了1++1-i3-匠+1-i.-2-,
2
2
2
2
故只有B正确.
故选:B
8.B
【分析】延长Co交AB与点P,结合三角形面积公式得S:S2:S=tanA:tamB:tanC,再由
己知有tanA:tanB:tanC=2:3:4,最后由三角形内角性质及和角正切公式列方程求值.
【详解】~O是△ABC的垂心,延长CO交AB与点P,
答案第2页,共11页
足8(3ocBP]}ocA切小PAP=mA:ma,同牌
S:S3 tan A:tanC,
...S:S2 S3 tan A:tan B:tanC,SA+S0B+SOC=0,
'tan A.04+tan B.0B+tanC.OC=0,204+308+40C=0,
.'.tan A:tan B tan C=2:3:4,
不妨设tanA=2k,tanB=3k,tanC=4k,其中k≠0,
tan4-tan[x-(B+C)]--ta(B+c)--tanB+tanc
1-tan BtanC
…2k=
112,
3k+4k
化简整理得k2=3,
,解得k-V6
(负值舍),
所以anA=26-y6
故选:B
9.ABD
【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
P(A)P(B)≠P(AB)判定,
【详解】对于A,因A,B是互斥事件,故P(AUB)=P(A)+P(B)=3p=P(C),故A正确:
对于B,若D名则P(AUC)=P(+P(C)=p+3p=切,故B正确:
1
对于C,若AUB与C是对立事件,则P(AUB)+P(C)=P(A+P(B)+P(C)=1,即
卫+2p+3p=1,得D-石故C错误;
对于D,因为A,B互斥,所以P(AB)=0,故P(A)P(B)≠P(AB),
所以事件A,B不相互独立,故D正确.
故选:ABD
10.BCD
【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
答案第3页,共11页
可
【详解】对于A,a=1og,5>g,1=0b=1og写1bg,1=0,所以b<0,放A不正稀
对于B.由as5,6-e得若=58-号年9-(6)=店1,食BE
确;
1-1=1og,2-1og:3=log,2+log,3=lo9,6>1,故C正确:
对于C,ab
5
21g31g5
21g5 1g5 2
1
2b-a
对于D,b-a
g3+1g2_3g2_1g2×3_2-=1e,12,故D
log3÷-log25
1g5 1g5
1
,1
1g(2×3)1g6
1g3 1g2 1g3 1g2
正确
故选:BCD.
11.BCD
【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BC,AC,AB分别为a,b,c,则a=2.
对于A选项:设外接圆半径为R,由正弦定理aBC-22R,
sin A sin A sin A
所以外接圆的面积为R=,
mA当n4=1,4=时,外接圆面积最小为元,
2
又因为A=匹时,d=b2+c2=4,由△4BC面积为2,得到bc=2,bc=4:
2
而b2+c2≥2bc=8与上式矛盾,故A错误.
对于B选项:
2 c sin A=-2,则be sinA=4:由余弦定理T=+c2-2bcc0sA
得到b2+c2-2 bc cos A=4=besinA,两边同除以bc,
得到士sin4+2cosA,令k=6则k+5m(4+,tam9=2,
k
当且仅当s4+到=1时,k是5时,k最大且为k-5,放B正确:
2
对于C选项。白内切国半径的公式:1分子百0=+c2c,
2
2
故r最大时,P最小;当b=c时,P最小,此时b=c=√5,
所5,我e确
答案第4页,共11页
对于D选项:由C=B+和A+B+C=元,得到A+2B+汇=兀,则A+2B=
2
2
s=LacsinB=2.c
由正弦定理,a=b
2
sin B
sin A sin B sinC'
2
得
2
sinB
2
即
sin(-2B)
smB+宁
cos2B sin Bcos B
cos2B-sinB=sin B cosB,两边除以cos2B,得到1-tanB=tanB,
所以tanB=-lJ±V5
2
由B为锐角,所以tamB=5-1,
2
sinB+
2
cos B
1
tanC=tan
2
+2)
m到
-sin B
5+1,故D正确,
tanB√5-12
故答案为:BCD
晋l0
12.
【详解】由a(3a+2b)=2,得3a+2a.b=2,
所以3+2lcos(a,6)=2,
因为d==1,所以3×1+2×1x1×cos(ab=2,
解得cos位列=片
因为位列=0可,所以a}-子
18名脚g
6
【分析】利用余弦定理求出CB,结合行驶速度即可求得所需时间.
【详解】在AOCB中,由题意得:OC=15海里,OB=25海里,
因C在0南偏西30°,B在0正东,因此∠C0B=90°+30°=120°。
由余弦定理,CB2=OC2+OB2-2.OC.OB.c0s∠COB,
即c8-1s125215x25x(
=225+625+375=1225,
故得CB=√1225=35海里,
答案第5页,共11页
因甲船速度为30海里小时,因此甲船到达B处所需时间1=35=乙小时。
306
4号
【分析】求出点M的轨迹是以?为圆心,2为半径的圆在正方形ADDA内的圆弧,求出轨
迹长度:
【详解】
D
A
⊙
P
M
D
B
由题意PC=1
在DD上,取RD=PC=1,则PP/1CD
由正方体的性质可知PP⊥平面ADDA,又RMC平面ADDA,
则PP⊥M,
则M=√PMP-Bp2=2,
即点M的轨迹是以?为圆心,2为半径的圆在正方形ADDA内的圆弧,
如图设圆弧与AD交于N,$im∠PND=1
2
所以∠RD=石则NA=,
3
则弧长ND为2亚×2=4杯
3
3
D
P
A
故点M的轨迹长度为4红
3
15.(1)26
答案第6页,共11页
(2)(-0,-2)U(3,+0)
【分析】(1)根据纯虚数的定义列出方程求出m,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
【详解】(1)由题意可知z=((m2-2m-3)+(m-3)i,
[m2-2-3=0
因为五为纯虚数,则
,解得m=-1,
m-3≠0
所以z=1-5i,=VP+(←5}=V26:
(2)3=
m2-2m-2)+0m-4)i[(m2-2m-2)+0m-4)i1-i)
1+i
1+i)1-i)
-m--6+-m+3-2i,
2
2
m2--6>0
因为2在复平面内对应的点位于第四象限,所以
2
-1m2+3m-2<0
2
解得>3或m<-2,
即m的取值范围是(-∞,-2)U(3,+w).
16.(
15
22
【分析】(1)先由向量垂直坐标点积为0算出x,得到,再求a+b,套用投影向量公式
(a+B)B
a+
(a+b)代入求值:
(2洗化简两个向显坐标,钝角满足数量积小于0且不类线反向,先列式点积不等式求k<行
再由平行条件算出k=-2并剔除,合并取值范围.
【详解】(1)因为a⊥b,所以2×(-3)+3x=0,解得x=2,
所以i=(-3,2),a+i=(-1,5),a+=V26,(a+b)-b=13,
(a+b:b
所以石在a+b上的投影向量为
a+=ar
答案第7页,共11页
所以5在ā+B上的投影向量的坐标为22
15
(2)2a-b=(7,4),ka+b=(2k-3,3k+2),
因为向量2a-b与ka+b的夹角是钝角,则(2a-)(ka+b)<0,且2a-b与a+b不平行,
所以7×(2k-3到+4x(3+2)<0,解得<分
又2ā-b与a+b不平行,则7×(3k+2)-4×(2k-3)≠0,所以k≠-2,
所以实数的取雀范围为(心2小(2对】
17.(1)a=0.030,74.5.
(2)平均数为70.5,方差为35
【详解】(1)根据题意,(0.015+0.020+a+0.025+0.010)×10=1,解得a=0.030.
0.15×55+0.20×65+0.30×75+0.25×85+0.10×95=74.5,
估计这200名客户的满意度评分的平均数为74.5.
(2)由频率分布直方图可知评分在[60,70),[70,80)的频率比为2:3,
则样本中在[60,80)内的评分的平均数为2x64.5+2×745=70.5.
样本中在[6080)内的评分的方差为号[14+(645-703]+号[9+(745-705门=35
18.(1)证明见解析
Wg
【分析】(I)首先证明AC⊥BD,再利用线面垂直的定义得PA⊥BD,再利用线面垂直的
判定定理证得BD⊥面PAC,则PC⊥BD:
(2)首先证明∠PBA=45°,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
【详解】(I)因为△ABD为正三角形,所以AB=AD,又BC=CD,所以AC⊥BD,
又PA⊥底面ABCD,BDC底面ABCD,所以PA⊥BD,
又PA∩AC=A,PA,ACC平面PAC,所以BD⊥平面PAC,
又因为PCc平面PAC,所以PC⊥BD
(2)因为PAL底面ABCD,BCC底面ABCD,所以PA⊥BC,由己知AB⊥BC,
又ABOPA=A,且AB,PAC平面PAB,所以BC⊥平面PAB,
答案第8页,共11页
又PBC平面PAB,所以BC⊥PB,又AB⊥BC,
所以∠PBA就是二面角P-BC-A的平面角,所以∠PBA=45,
因为AB=AD,AC=AC,BC=DC,则△ABC≌△ADC,
在△ABD中,因为△ABD是正三角形,则易知∠CAD=∠BAC=30°,
所以在R△ABC中,AB=BC
=3,
tan30°
因为PA⊥底面ABCD,ABC平面ABCD
所以PALAB.知PA=AB=√5,PB=√6,
所以aPBC的面积Sc=
1xV6=6
21
2
_VG
因为PB=3MB,所以S=5S2Bc书
3
-V6
又因为N为PC中点,所以S.aw=2Swc=
1
6
设点A到西aC的乐保为A,白片:=么得51x6-号6xa,
32
解得h=5,即点A到平面CN的距离为V6
2
1V661
又3aor6所以三棱锥C-AN的体积c=V4cw36X2
6
P91
19.(0042
(②PA与平面ABCD所成角的正弦值
(3)B-a取得最大值时tana-
2
PO CD
【分析】(1)连接AC交BD于点M,连接OM,则有PCIIOM,可得
OAAB
即可得答
案
(2)由题意可得AD⊥平面PBD,可得平面ABD⊥平面PBD,过P作PN⊥BD于N,连
接AN,可得∠PAN为PA与平面ABCD所成的角,求解即可;
(3)作QH⊥AB于H,连接BQ,所以∠OBH即为OB与平面ABCD所成的角为
a∈(O,∠PBA),过H作GH⊥BD,垂足为G,连结OG,∠OGH为二面角O-BD-A的平
面角P,进而计算可得tan(B-a)的最大值即此时的tanu的值.
【详解】(I)连接AC交BD于点M,连接OM,
答案第9页,共11页
C
D
因为CD=AD=3,ABCD,所以BC=3,AB=6,
则平面PACO平面2BD=2M,
依题意,PC/I平面OBD,PCc平面PAC,所以PC1IOM,
所以爬C4
OMa,等腰梯形ABCD中,△MAB-△MCD,
所以
PO CM CD 1
QA MA AB2
(2)因为等腰梯形ABCD的外接圆圆心O在底边AB上,所以∠ADB=90°,
所以AD⊥DB,又因为PBOBD=B,PB,BDC平面PBD,所以AD⊥平面PBD,
又ADC平面ABD,所以平面ABDL平面PBD,
过P作PN⊥BD于N,连接AN,所以PN⊥平面ABD,
D
则∠PAN为PA与平面ABCD所成的角,
由(1)可得BD=√AB2-AD2=V6-32=33,
PA=VAB-PB-16-3-313,PD=PAP-AD-(33)-33,
因为PD2+BP2=18+9=27=BD2,所以∠BPD=90°,
所以PN×BD方PB<PD,所以PNx35-之3x32,解得pV=6,
所以sin∠pAw=PW=V6_V反
PA 33 3
所以PA与平面ABCD所成角的正弦值V2
(3)作QH⊥AB于H,连接BQ,
答案第10页,共11页
G
C
因为平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,
所以OH⊥平面ABCD,所以BH是BQ在平面ABCD内的射影,
因为PB≤3,所以∠PAB∈
元π
32
所以∠QBH即为QB与平面ABCD所成的角为a∈(0,∠PBA),则tana=
OH
BH'
过H作GH⊥BD,垂足为G,连结OG,
又OH⊥BD,GH∩QH=H,GH,QHc平面QHG,所以BDL平面OHG,
又OGc平面2HG,.所以BD⊥OG,
所以∠QGH为二面角Q-BD-A的平面角B,
OH
所以tanB=
OH
所以anB
GH
GH
tang
OH
BH=BA=2,tan B=2tan a>0,
GH AD
BH
所以an(B-a)anB-tane
tan a
tand 2
1+tan Btan a 1+2tan'a 22tan a
4
当且仅当tan=
5时,tan(p-a)取得最大值,即B-a取的最大值,
所以B-a取得最大值时tana=
√2
2
答案第11页,共11页