内容正文:
高一数学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【详解】在复平面内对应的点为,位于第二象限.
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】.
3. 若一个正n棱台共有18条棱,则( )
A. 3 B. 4 C. 6 D. 8
【答案】C
【解析】
【详解】正棱台共有条棱,所以,解得.
4. 从1,2,3,…,20中任意选1个数,则这个数能被3整除的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】1,2,3,…,20中能被3整除的有3,6,9,12,15,18,共6个,所以所求概率为.
5. 已知向量,,实数x,y满足,则( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】由平面向量的坐标运算求解.
【详解】由题可得,
则解得
6. 已知的三条边长为1,5,,则最大的内角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】中边长为的边所对的角最大,设其为,
由余弦定理得,
因为,所以.
7. 如图,已知圆锥的轴截面为等边三角形,点C在底面圆O的圆周上,且为等边三角形,则与平面所成角的正切值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】取的中点H,则即为与平面所成的角,即可求解.
【详解】取的中点H,连接,则.
因为平面,平面,所以.
又平面,
所以平面,则即为与平面所成的角.
设,则,,,
则.
8. 将一枚质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为、、、、、)先后抛掷两次,记第一次和第二次向上的点数分别为、,设向量,,则的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由得,利用列举法结合古典概型的概率公式可求得所求事件的概率.
【详解】由,得.
由题意可知将该枚质地均匀的正方体骰子先后抛掷两次,共有种情况,
其中满足的的情况为、、、、、
、、、、、、,共有种等可能情况,
所以所求概率为.
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. 若复数,则( )
A. B.
C. 的虚部为 D.
【答案】AD
【解析】
【详解】,A正确;,B错误;
,所以的虚部为3,C错误.
,D正确.
10. 设事件A,B是互斥事件,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【详解】对于选项A,因为,,所以,故A正确;
对于选项B,因为,,所以,故B正确;
对于选项C,事件A,B互斥,所以,故C错误;
对于选项D,事件A,B互斥,所以,故D正确.
11. (多选题)如图1,在直角梯形中,,,,,,在上,E,H均在上,.将矩形沿翻折至四边形的位置,将沿直线翻折至的位置,如图2所示,连接,,,且,在上,则( )
A. 平面平面 B. 的最小值为
C. 几何体共有8个面 D. 几何体外接球的半径为
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于选项A,根据翻折前后,位于同一平面内的位置关系不变,可知,,利用面面垂直的判定判断;对于选项B,将平面与平面展开至同一平面,问题转化为求的长;对于选项C,观察图形可判断;对于选项D,将原图形补成长方体,长方体的体对角线长即为外接球的直径.
【详解】几何体共有7个面,C错误;
因为四边形为矩形,所以,,翻折后,,因为,所以平面,
因为平面,所以平面平面,A正确;
因为,,,
所以,所以,则,同理可证,
可将几何体补全为长为、宽为3、高为4的长方体,
其外接球即为长方体的外接球,外接球的半径为,D正确;
连接,,将平面与平面展开至同一平面,
如图3所示,当F,K,P在同一直线上时,取得最小值.
因为,,,
所以平面,则,
在图3中过作,与的延长线交于点,
则,,
所以,B正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆台的底面半径分别为1和2母线长为3,则该圆台的侧面积是______.
【答案】
【解析】
【分析】套用圆台侧面积公式求解.
【详解】因为圆台的底面半径分别为1和2母线长为3,
所以圆台的侧面积.
故答案为:.
13. 已知非零向量,满足,且,则与的夹角为_________.
【答案】
【解析】
【详解】设与的夹角为,则.
因为,所以,
因为,所以,则,
故与的夹角为.
14. 为了测量某大楼的高度,某社会实践小组选取与点A在同一水平面的B,C两点作为测量点,测得米,,,在C处测得楼顶D的仰角为,则该大楼的高度约为_________米.(结果精确到整数)
【答案】85
【解析】
【详解】,
在中,由正弦定理得,
所以,得,
解得米,
因为在C处测得楼顶D的仰角为45°,所以,
则米,故该大楼的高度AD约为85米.
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. 如图,在平行四边形中,,.
(1)用向量,表示,;
(2)若,且B,P,E三点共线,求x的值.
【答案】(1),
(2)6
【解析】
【分析】(1)应用向量加减、数乘的几何意义,用,表示出,;
(2)由题意,设,,结合(1)及平面向量的基本定理列方程求参数值.
【小问1详解】
由,且;
【小问2详解】
因为B,P,E三点共线,可设,,
由(1)可得,
因为,所以,解得,故x的值为6.
16. 如图,在正三棱柱中,,D,E,F分别是,,的中点.
(1)证明:平面.
(2)证明:平面.
(3)求异面直线与所成角的大小.
【答案】(1)证明:连接BD.
因为E,F分别是CD,BC的中点,所以EF是的中位线,所以.
因为平面,平面,所以平面.
(2)证明:根据正三棱柱的性质可得平面.
因为平面,所以.
因为为等边三角形,所以.
因为,平面,面,
所以平面.
(3).
【解析】
【分析】(1)连接BD,由中位线得到,再根据线面平行的判定定理即可证得平面;
(2)利用正三棱柱的性质结合线面垂直的性质得到线线垂直,再根据线面垂直的判定定理得到线面垂直;
(3)先确定异面直线EF与所成的角即为(或其补角),再根据(2)得,利用勾股定理计算得到,进而求得即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(1)得,所以异面直线EF与所成的角即为(或其补角).
因为平面,所以由(2)可得.
因为,所以,,,
则,所以是以D为顶点的等腰直角三角形,
所以,即异面直线EF与所成的角为.
17. 某停车场实行每日按停车时长累计收费,规则如下表所示,其中不足1小时按1小时计费.
已知甲、乙两人每日停车时长均不超过4小时,且两人停车时长相互独立,每人每日停车费用为0元、6元、12元的概率分别为,,.
每日停车时长/小时
合计收费标准/元
0
6
12
18
(1)求某日甲、乙两人至少有一人停车时长超过2小时的概率;
(2)求某日甲、乙两人停车费用之和为24元的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由题意求得甲、乙当日停车时长未超过2小时的概率均为,进而利用独立事件的概率乘法公式和对立事件的概率公式求解即可;
(2)利用独立事件的概率乘法公式和互斥事件概率加法公式求解即可.
【小问1详解】
根据题意可得甲、乙当日停车时长未超过2小时的概率均为,
则甲、乙两人当日停车时长均未超过2小时的概率为,
所以甲、乙两人当日至少有一人停车时长超过2小时的概率为.
【小问2详解】
由题意可知,每人每日停车费用为18元的概率为.
设甲、乙两人当日停车费用之和为24元的事件为D,
甲当日停车费用为0元、6元、12元、18元的事件分别为,,,,
乙当日停车费用为0元、6元、12元、18元的事件分别为,,,,
则.
因为两人停车时长是相互独立的,所以
.
18. 在锐角中,内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若,且边上的中线,求的面积;
(3)求的最小值,并指出此时的形状.
【答案】(1);
(2);
(3)最小值为,此时为等边三角形.
【解析】
【分析】(1)先根据正弦定理,将边化角,再结合三角恒等变换,即可求解;
(2)利用三角形的中线性质,结合三角形余弦定理,列出关于的方程组,再根据三角形的面积公式即可求解;
(3)先化简原式,再结合三角函数的运算,求得最值,进而可判断三角形的形状.
【小问1详解】
因为,根据正弦定理可得,,
代入原式,可得,
又因为为锐角三角形,所以,,所以,
所以,即,所以,
又,所以,
所以,解得.
【小问2详解】
因为为的中点,所以,则,
因为,,所以,
整理得①,
又根据余弦定理,,且,
所以,即②,
由①②得③,
又因为,且,,
所以④,联立③④,解得,
所以的面积为.
【小问3详解】
由题意,,
又为的内角,所以,所以,
所以,
因为,所以
,
所以,
因为为锐角三角形,所以,解得,
所以,则,所以,
所以,所以,
所以,即的最小值为,
此时,即,解得,
又,所以,所以为等边三角形.
19. 如图,在四棱锥中,平面,底面是平行四边形,,,,E为的中点,F为上靠近点P的三等分点.
(1)设平面平面,证明:.
(2)作出平面与棱的交点,并说明作法与理由.
(3)当时,作出二面角的平面角,并求二面角的正弦值的取值范围.
【答案】(1)证明:因为底面ABCD是平行四边形,所以.
因为平面PAB,平面PAB,所以平面PAB.
因为平面PCD,平面平面,所以.
(2)解:设平面BEF与PC交于点H,连接FH,BH.连接AC交BD于点O,取FD的中点M,连接OM,MC,AM.
因为F为PD上靠近点P的三等分点,
所以F为PM的中点,所以.
因为平面AMO,平面AMO,所以平面AMO.
同理可证平面AMO.
因为,所以平面平面AMO.
因为平面平面,平面平面,所以.
因为F为PM的中点,所以H为PC的中点.
(3)
【解析】
【分析】(1)运用线面平行的判定定理和性质定理即可得证;
(2)取PC的中点,则即为平面与棱的交点.设平面BEF与PC交于点H,连接FH,BH.连接AC交BD于点O,取FD的中点M,连接OM,MC,AM.通过证明平面AMO、平面AMO证得平面平面AMO,再根据面面平行的性质得到,结合F为PM的中点,即可得证;
(3)过点D作,垂足为N,过点N作,垂足为I,连接DI,证得为二面角的平面角.根据题设条件,运用等面积法、相似等平面几何知识得到,令,,得到,利用该函数的单调性求值域即得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
【小问3详解】
过点D作,垂足为N,过点N作,垂足为I,连接DI,
因为,,,所以平面PBC,所以.
因为,,所以平面NID,则,
所以为二面角的平面角.
在中,,
由底面是平行四边形,,得,.
由等面积法可得,
由,,
所以,.
则.
令,.
在中,则.
令,,则在上单调递增,
所以,,
所以二面角的正弦值的取值范围为.
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注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
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. 复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 已知,则( )
A. B. C. D.
3. 若一个正n棱台共有18条棱,则( )
A. 3 B. 4 C. 6 D. 8
4. 从1,2,3,…,20中任意选1个数,则这个数能被3整除的概率为( )
A. B. C. D.
5. 已知向量,,实数x,y满足,则( )
A. , B. , C. , D. ,
6. 已知的三条边长为1,5,,则最大的内角的大小为( )
A. B. C. D.
7. 如图,已知圆锥的轴截面为等边三角形,点C在底面圆O的圆周上,且为等边三角形,则与平面所成角的正切值为( )
A. B. C. D.
8. 将一枚质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为、、、、、)先后抛掷两次,记第一次和第二次向上的点数分别为、,设向量,,则的概率为( )
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. 若复数,则( )
A. B.
C. 的虚部为 D.
10. 设事件A,B是互斥事件,,,则( )
A. B.
C. D.
11. (多选题)如图1,在直角梯形中,,,,,,在上,E,H均在上,.将矩形沿翻折至四边形的位置,将沿直线翻折至的位置,如图2所示,连接,,,且,在上,则( )
A. 平面平面 B. 的最小值为
C. 几何体共有8个面 D. 几何体外接球的半径为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆台的底面半径分别为1和2母线长为3,则该圆台的侧面积是______.
13. 已知非零向量,满足,且,则与的夹角为_________.
14. 为了测量某大楼的高度,某社会实践小组选取与点A在同一水平面的B,C两点作为测量点,测得米,,,在C处测得楼顶D的仰角为,则该大楼的高度约为_________米.(结果精确到整数)
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. 如图,在平行四边形中,,.
(1)用向量,表示,;
(2)若,且B,P,E三点共线,求x的值.
16. 如图,在正三棱柱中,,D,E,F分别是,,的中点.
(1)证明:平面.
(2)证明:平面.
(3)求异面直线与所成角的大小.
17. 某停车场实行每日按停车时长累计收费,规则如下表所示,其中不足1小时按1小时计费.
已知甲、乙两人每日停车时长均不超过4小时,且两人停车时长相互独立,每人每日停车费用为0元、6元、12元的概率分别为,,.
每日停车时长/小时
合计收费标准/元
0
6
12
18
(1)求某日甲、乙两人至少有一人停车时长超过2小时的概率;
(2)求某日甲、乙两人停车费用之和为24元的概率.
18. 在锐角中,内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若,且边上的中线,求的面积;
(3)求的最小值,并指出此时的形状.
19. 如图,在四棱锥中,平面,底面是平行四边形,,,,E为的中点,F为上靠近点P的三等分点.
(1)设平面平面,证明:.
(2)作出平面与棱的交点,并说明作法与理由.
(3)当时,作出二面角的平面角,并求二面角的正弦值的取值范围.
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