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
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,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
5.已知样本数据,,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,,发生的概率分别为,,,则下列结论正确的是( )
A. B.若,则
C.若与是对立事件,则 D.事件,不相互独立
10.已知,,则( )
A. B.
C. D.
11.已知在中,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,为等边三角形,,,是上一点,且,是的中点.
(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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1.D 2.B 3.C 4.B 5.B 6.B 7.B 8.B 9.ABD 10.BCD 11.BCD
12.## 13.## 14.
15.(1)(2)
【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.
【详解】(1)由题意可知,
因为为纯虚数,则,解得,
所以,;
(2),
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.(1)
(2)
【分析】(1)先由向量垂直坐标点积为0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0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.
【详解】(1)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.
(2),,
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.(1),74.5.
(2)平均数为70.5,方差为35
【详解】(1)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.
(2)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.(1)证明见解析
(2)
【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.
【详解】(1)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.
(2)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.(1)
(2)与平面所成角的正弦值
(3)取得最大值时
【分析】(1)连接交于点,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.
【详解】(1)连接交于点,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;
(2)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;
(3)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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