内容正文:
7月高一期末巩固训练
数学
考试说明:1.本试卷共150分.考试时间120分钟.
2.请将各题答案填在答题卡上.
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. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. 1 B. C. i D.
【答案】B
【解析】
【详解】可知,则虚部为.
2. 已知向量,,且,则等于( )
A. -2 B. C. D. 2
【答案】D
【解析】
【详解】因为,,且,
所以,解得.
3. 已知,是两条不同的直线,,是两个不同的平面,下列命题正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
【答案】B
【解析】
【详解】A选项,若,,则平面内存在直线,
因为直线与直线不一定平行,直线与直线不一定平行,
所以A选项不正确;
B选项,因为垂直于同一平面的两条直线平行,故B选项正确;
C选项,若,,则平面与平面也可能相交,
例:正方体中,平面,平面,
而平面.
故C选项不正确;
D选项,若,,则或,故D选项不正确,
4. 在中,角,,的对边分别为,,,已知,,,则此三角形的解的情况是( )
A. 无解 B. 一解 C. 两解 D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【分析】通过正弦定理确定,即可求解.
【详解】根据正弦定理,代入已知条件,,,
得: ,
由题意:,又,所以,
即只有一个解,
因此该三角形只有一解.
5. 某校为了解高一学生的月阅读时间(单位:小时),得到如下数据:已知阅读时间在内的频率为0.1,在内的频率为0.2,在内的频率为0.4,在内的频率为0.2,在内的频率为0.1,若月阅读时间不低于15小时的学生共有90人,则根据上述数据,该校高一学生总人数为( )
A. 200 B. 300 C. 400 D. 500
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知的频率和频数,根据频率=频数/总数可计算总数.
【详解】因为月阅读时间不低于15小时的学生频率为,频数为90,
故总人数为人.
6. 一个正四面体的四个面分别标有数字1,2,3,4,若将正四面体连续抛掷两次,则两次向下的面上的数字之积为偶数的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】将正四面体连续抛掷两次,则一共有个样本点;
其中两次向下的面上数字之积为偶数的情况包含两次都是偶数、或者一奇一偶
(包含第一次是奇数,第二次是偶数;第一次是偶数,第二次是奇数)两类,
包含样本点,
故概率为.
7. 在中,,,若点满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,根据设出点坐标,根据向量的数量积及辅助角公式求解即可.
【详解】由题意知,为等边三角形.
以点为原点,以为轴建立平面直角坐标系,则,,,
因为,所以点在以点为圆心,1为半径的圆上,设,
则,,
所以
.
因为,所以的最小值为.
8. 在边长为1的正方形中,点为边的中点,点为线段上的动点,点为的中点,则线段长的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】通过向量数乘表示动点位置,将线段长度最值转化为含参数的向量模长最值问题,利用函数单调性求解,核心考查平面向量的线性运算及模长公式的应用.
【详解】以为坐标原点,、的方向分别为轴、轴正方向建立平面直角坐标系.
∵ 正方形边长为,∴.
∵ 为的中点,∴.
∴ .
∵ 为线段上的动点,设,,
∴ .
∵ 为的中点,
∴ .
∴ .
令,∵ ,∴ .
代入化简得.
∵ ,∴ 随的增大而增大,
∴ 当时,取得最小值,最小值为.
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. 已知复数,,,则下列结论正确的是( )
A. 为纯虚数
B.
C.
D. 若是实系数方程的一个根,则另一个根为
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,根据复数的定义判断即可;对于B,根据复数的乘法和除法及共轭复数求解即可;对于C,根据复数的几何意义求解即可;对于D,根据实系数方程的虚根共轭成对求解即可.
【详解】对于A,,实部是1,虚部是,不是纯虚数,A错误.
对于B,,,
所以,B正确.
对于C,由B知,,所以,C正确.
对于D,实系数方程的虚根共轭成对,若是根,则另一个根是它的共轭,D正确.
10. 某同学进行了5次掷骰子(点数1~6)试验,得到一组整数数据,关于这组数据的统计量,有四个说法:
①若平均数为3,则方差可能为2.4;
②若中位数为2,则众数可能为3;
③若平均数为4,则极差可能为2;
④若中位数为3,则方差可能为2.8.
其中正确的说法是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用平均数,方差,中位数,众数的定义依次分析选项即可求解.
【详解】设数据为,,且,
对于A,因为平均数,假设方差,
可得,
取这组数据为:,则这五个数的和为,方差,满足条件.
对于B,若中位数为2,则,若众数为3,则3出现次数最多,
但3最多出现2次,1或2必然也至少出现2次,3无法成为唯一众数,故②错误;
对于C,若极差为2,则,取这组数据为:,满足平均数为4,极差为2,故③正确;
对于D,若中位数为3,则,取这组数据为:,
则平均数为,方差,满足条件,故正确
11. 如图,在矩形中,,,点在边上,且,将沿翻折至,使得平面平面.设点在平面内的投影为,连接,,则下列结论正确的是( )
A. 点在直线上
B. 直线与直线所成角的余弦值大于
C. 线段的长度为
D. 三棱锥的外接球的表面积为
【答案】AD
【解析】
【分析】翻折类立体几何问题需优先明确翻折前后不变的长度、角度关系,结合面面垂直性质确定投影点位置;求解多面体外接球时,可通过底面外接圆圆心的垂线定位球心,利用球心到各顶点距离相等列方程求解.
【详解】∵ 平面平面,交线为,在平面内的投影为,即平面,
∴ 由面面垂直的性质定理得在交线上,故选项A正确.
B选项:∵ 原矩形中,,,
∴ .
翻折后,,为斜边上的高,
由直角三角形射影定理,
∴ .
又,且,
∴ .
∵ ,∴ 直线与直线所成角等于直线与直线所成角.
过作于,在中,,
∵ ,
∴ ,,
∴ ,,
∴ ,
在中,,
∴ .
在中,由余弦定理
代入数值计算,
,
∴ ,故B错误.
C选项:过作于,
∵ 四边形为矩形,∴ ,,
在中,,
∴ ,故C错误.
D选项:为直角三角形,其外接圆圆心为中点,,故到三点距离相等,均为.
已知,平面中,
∵ 在矩形中,,,
前已得,,
∴ 由余弦差角公式:
,
在中,由余弦定理,
代入数值得,
∴ .
设外接球球心在过且垂直于平面的直线上,到平面的距离为,
由得,
代入,,,解得,
∴ 外接球半径,
外接球表面积,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在随机模拟中,用计算机生成三枚均匀硬币的抛掷结果(正面记作1,反面记作0),每次抛掷三枚硬币得到一组三位数(如101表示第一枚正面、第二枚反面、第三枚正面),连续生成以下8组随机数:110,010,101,000,111,001,100,011,统计事件“三枚硬币恰好出现一个正面”的组数,若用这8组数据估计该事件的概率,则估计值为________.(用最简分数表示)
【答案】##
【解析】
【详解】8组随机数:110,010,101,000,111,001,100,011中,
统计事件“三枚硬币恰好出现一个正面”的组是,共三组,
所以若用这8组数据估计该事件的概率,则估计值为.
13. 已知复数满足,且,则复数在复平面内对应的点的坐标为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,结合复数的几何意义即可求解.
【详解】设复数,则,,
,,
由于复数满足,且,所以,解得,
因此,所以复数在复平面内对应的点的坐标为.
14. 在平面直角坐标系中,已知点,,,点在内部(含边界)一点,且满足,则的最小值为________.
【答案】.
【解析】
【分析】根据题意化简可得点在以为圆心,半径为1的圆及其内部,同时点是内部(含边界),化简,可将问题转化为求的最小值,结合图形分析即可求解.
【详解】设,则,
由,
即,
所以点在以为圆心,半径为1的圆及其内部,同时点在内部(含边界),的边界为,
由于,
且的最小值,即求的最小值,
令,则,所以当与圆相切时,取得最值,
则,
解得:,
结合点是内部(含边界),取时,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. 已知两个不共线的向量,,设,,.
(1)若,求实数,的值;
(2)设,且,,三点共线,其中,,,为坐标原点,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意整理可得,结合平面向量基本定理运算求解即可;
(2)根据三点共线的推论可知存在实数使得,即可得,结合平面向量基本定理运算求解即可.
【小问1详解】
因为,即,
又因为,不共线,由平面向量基本定理得,解得.
【小问2详解】
因为,,三点共线,且,,,
所以存在实数使得,
又因为,即,
且不共线,由平面向量基本定理得,解得,
故实数的值为.
16. 某校高一年级共有学生600人,其中男生360人,女生240人,为了解学生周末体育锻炼时间(单位:小时),学校采用分层随机抽样的方法,按性别比例分配样本,抽取了一个容量为50的样本,男生样本中,体育锻炼时间的平均值为2.5小时,方差为1.2,女生样本中,体育锻炼时间的平均值为2.0小时,方差为0.8,另外,在该样本中,将体育锻炼时间达到3小时及以上定义为“运动达标”.统计发现,男生样本中有6人运动达标,女生样本中有4人运动达标.
(1)求样本中男生和女生各有多少人,并计算样本中所有学生体育锻炼时间的平均值和方差;
(2)用样本中男、女生的运动达标率分别估计全校男、女生的运动达标率,现从全校高一年级中随机抽取2名学生(假设每次抽取相互独立,且性别比例与全校一致),若运动达标率与性别相互独立,求这2名学生中至少有1名女生且恰有1人运动达标的概率.
【答案】(1)30人,20人,平均值2.3小时,方差1.1
(2)0.2048.
【解析】
【分析】(1)按分层随机抽样的性别比例分配规则,计算样本中男生、女生的人数,再求出样本所有学生体育锻炼时间的平均值和方差
(2)用样本男女生运动达标率估计全校对应达标率,结合抽取独立性、达标率与性别相互独立的条件,计算从全校高一年级随机抽名学生中,至少有名女生且恰有人运动达标的概率
【小问1详解】
样本中男生有(人),女生有(人)
样本平均值(小时).
样本方差.
【小问2详解】
由题意知,男生运动达标率,女生运动达标率.
全校学生中,男生占比为0.6,女生占比为0.4.
记事件为“抽取的2名学生中至少有1名女生”,则.
记事件为“抽取的2名学生中恰有1人运动达标”,由于男女生达标率均为0.2,
则.
由于达标率与性别相互独立,故所求概率,
故这2名学生中至少有1名女生且恰有1人运动达标的概率为0.2048.
17. 如图,四棱锥的底面是以为中心的矩形,,,侧棱底面,且,点为棱的中点,点为棱的中点.
(1)求证:平面平面;
(2)点是线段上的动点(不与端点重合),若二面角的大小为,若,求的值.
【答案】(1)因为点,分别为,的中点,则,
且平面,平面,所以平面,
在矩形中,为中心,则为的中点,
因为为的中点,则,
且平面,平面,所以平面,
又因为,,平面,所以平面平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)可证平面,平面,结合面面平行的判定定理分析证明;
(2)利用三垂线法作二面角的平面角,可知为二面角的平面角,分和两种情况,结合几何性质运算求解即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图,连接,过点作于点.
因为底面,点在线段上,所以底面.
在底面内过点作于点,连接.
因为,,,
所以平面,由平面可得,
故为二面角的平面角,即.
设,,则,
因为,则,
在矩形中,,,则,,
点到的距离,
因为,,
当时,点在线段上,
由相似三角形可得,
在中,,
由得,解得;
若,则点落在线段上,二面角为钝角,与矛盾;
故,即的值为.
18. 一个盒子里装有3个完全相同的球,分别标有数字1、2、3,现进行两次独立试验:每次从盒中随机摸出一个球,记录数字后放回.设第一次摸出的数字为,第二次摸出的数字为.定义事件:是奇数为事件,是质数(注:1不是质数,2和3是质数)为事件,是偶数为事件.
(1)求,,;
(2)判断事件与是否相互独立,并说明理由;
(3)求事件“与至少有一个发生,且发生”的概率.
【答案】(1),,
(2)事件与相互独立.
理由如下:事件表示“第一次摸出奇数且第二次摸出质数”,包含的样本点为,,,,共4个,所以.
因为,所以,
故事件与相互独立.
(3)
【解析】
【分析】(1)列举所有样本点,结合古典概型概率计算公式即可求解;
(2)由独立事件概率公式即可判断;
(3)通过事件之间的关系,确定,即可求解.
【小问1详解】
摸出的数字为,样本空间,
样本点,总数为.
事件的结果与第二次抽中的结果无关,而三个数中有两个奇数,故.
事件的结果与第一次抽中的结果无关,而三个数中有两个质数,故.
事件发生即,奇偶性相同:
当,均为奇数时,,共4个;
当,均为偶数时,,共1个.
所以事件包含5个样本点,故.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
“事件与至少有一个发生”记为事件.
由题意知其对立事件,即“不是奇数且不是质数”,
即,,对应样本点为,
可知包含除之外的所有8个样本点.
又事件,
观察可知,事件中的所有样本点均属于,
所以,
故.
19. 在凸四边形中,对角线平分,,,,.
(1)证明:;
(2)求;
(3)求;
(4)点为的中点,线段的垂直平分线交于点,求的面积.
【答案】(1)证明:在中,因为,设,.
由三角函数定义得.
在中,由于平分,故.
由正弦定理,得,
整理得,
即.
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
在中,由内角和定理得.
则.
由题意,代入得,
整理得.
将代入上式得,,
整理得.
由于,上式变为,提取公因式得.
因为,故,即.
由于四边形为凸四边形,则,故.
【小问3详解】
由(1)(2)知,则.
由得,,
所以.
在中,由余弦定理,
解得.
因为,故.
【小问4详解】
以为原点,射线为轴正方向建立如图平面直角坐标系,则点坐标为,点坐标为.
因为点为的中点,则点坐标为.
设点坐标为.
因为在的垂直平分线上,则,
即,解得,
故.
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7月高一期末巩固训练
数学
考试说明:1.本试卷共150分.考试时间120分钟.
2.请将各题答案填在答题卡上.
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. 已知复数满足,则的虚部为( )
A. 1 B. C. i D.
2. 已知向量,,且,则等于( )
A. -2 B. C. D. 2
3. 已知,是两条不同的直线,,是两个不同的平面,下列命题正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,则
4. 在中,角,,的对边分别为,,,已知,,,则此三角形的解的情况是( )
A. 无解 B. 一解 C. 两解 D. 无法确定
5. 某校为了解高一学生的月阅读时间(单位:小时),得到如下数据:已知阅读时间在内的频率为0.1,在内的频率为0.2,在内的频率为0.4,在内的频率为0.2,在内的频率为0.1,若月阅读时间不低于15小时的学生共有90人,则根据上述数据,该校高一学生总人数为( )
A. 200 B. 300 C. 400 D. 500
6. 一个正四面体的四个面分别标有数字1,2,3,4,若将正四面体连续抛掷两次,则两次向下的面上的数字之积为偶数的概率是( )
A. B. C. D.
7. 在中,,,若点满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 在边长为1的正方形中,点为边的中点,点为线段上的动点,点为的中点,则线段长的最小值为( )
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. 已知复数,,,则下列结论正确的是( )
A. 为纯虚数
B.
C.
D. 若是实系数方程的一个根,则另一个根为
10. 某同学进行了5次掷骰子(点数1~6)试验,得到一组整数数据,关于这组数据的统计量,有四个说法:
①若平均数为3,则方差可能为2.4;
②若中位数为2,则众数可能为3;
③若平均数为4,则极差可能为2;
④若中位数为3,则方差可能为2.8.
其中正确的说法是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
11. 如图,在矩形中,,,点在边上,且,将沿翻折至,使得平面平面.设点在平面内的投影为,连接,,则下列结论正确的是( )
A. 点在直线上
B. 直线与直线所成角的余弦值大于
C. 线段的长度为
D. 三棱锥的外接球的表面积为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在随机模拟中,用计算机生成三枚均匀硬币的抛掷结果(正面记作1,反面记作0),每次抛掷三枚硬币得到一组三位数(如101表示第一枚正面、第二枚反面、第三枚正面),连续生成以下8组随机数:110,010,101,000,111,001,100,011,统计事件“三枚硬币恰好出现一个正面”的组数,若用这8组数据估计该事件的概率,则估计值为________.(用最简分数表示)
13. 已知复数满足,且,则复数在复平面内对应的点的坐标为________.
14. 在平面直角坐标系中,已知点,,,点在内部(含边界)一点,且满足,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. 已知两个不共线的向量,,设,,.
(1)若,求实数,的值;
(2)设,且,,三点共线,其中,,,为坐标原点,求实数的值.
16. 某校高一年级共有学生600人,其中男生360人,女生240人,为了解学生周末体育锻炼时间(单位:小时),学校采用分层随机抽样的方法,按性别比例分配样本,抽取了一个容量为50的样本,男生样本中,体育锻炼时间的平均值为2.5小时,方差为1.2,女生样本中,体育锻炼时间的平均值为2.0小时,方差为0.8,另外,在该样本中,将体育锻炼时间达到3小时及以上定义为“运动达标”.统计发现,男生样本中有6人运动达标,女生样本中有4人运动达标.
(1)求样本中男生和女生各有多少人,并计算样本中所有学生体育锻炼时间的平均值和方差;
(2)用样本中男、女生的运动达标率分别估计全校男、女生的运动达标率,现从全校高一年级中随机抽取2名学生(假设每次抽取相互独立,且性别比例与全校一致),若运动达标率与性别相互独立,求这2名学生中至少有1名女生且恰有1人运动达标的概率.
17. 如图,四棱锥的底面是以为中心的矩形,,,侧棱底面,且,点为棱的中点,点为棱的中点.
(1)求证:平面平面;
(2)点是线段上的动点(不与端点重合),若二面角的大小为,若,求的值.
18. 一个盒子里装有3个完全相同的球,分别标有数字1、2、3,现进行两次独立试验:每次从盒中随机摸出一个球,记录数字后放回.设第一次摸出的数字为,第二次摸出的数字为.定义事件:是奇数为事件,是质数(注:1不是质数,2和3是质数)为事件,是偶数为事件.
(1)求,,;
(2)判断事件与是否相互独立,并说明理由;
(3)求事件“与至少有一个发生,且发生”的概率.
19. 在凸四边形中,对角线平分,,,,.
(1)证明:;
(2)求;
(3)求;
(4)点为的中点,线段的垂直平分线交于点,求的面积.
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