内容正文:
高一数学
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. 已知为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为,所以.
2. 已知数据的中位数为2,方差为3,那么数据的中位数和方差分别为( )
A. 2,3 B. 7,6 C. 7,12 D. 4,12
【答案】C
【解析】
【分析】利用中位数和方差的求法分别列式,求出平均数和方差.
【详解】因为数据的中位数为2,方差为3,
所以数据的中位数为,
方差为.
故选:C.
3. 某品牌家电公司从其全部200名销件员工中随机抽出50名调查销售情况,销售额都在区间(单位:百万元)内,将其分成5组:,并整理得到如下的频率分布直方图,下列说法正确的是( )
A. 频率分布直方图中a的值为0.06
B. 估计全部销售员工销售额的中位数为15
C. 估计全部销售员工中销售额在区间内有6人
D. 估计全部销售员工销售额的第76百分位数为17
【答案】D
【解析】
【分析】根据频率分布直方图中所有小矩形的面积之和为得到方程,即可求出,再一一计算可得;
【详解】对A,由频率分布直方图可得,解得,故A错误;
对B,设中位数为,则,解得,故B错误;
对C,估计其全部销售员工中销售额在区间内的人数为:(人),故C错误;
对D,因为,故为第百分位数,故D正确;
故选:D
4. 甲乙两人进行三分远投比赛,甲、乙每次投篮命中的概率分别为0.5和0.4,且两人之间互不影响.若两人分别投篮一次,则两人中至少一人命中的概率为( )
A. 0.6 B. 0.7 C. 0.8 D. 0.9
【答案】B
【解析】
【分析】根据独立事件的乘法公式可求得结果
【详解】由题意两人中至少一人命中的概率为
.
故选:B.
5. 已知,是两条不同的直线,平面,满足,则下列说法正确的是( )
A. 若,则,共面
B. 若,则与有公共点
C. 若与无公共点,且,则
D. 若存在平面,使得,,,则
【答案】D
【解析】
【分析】根据异面直线的定义、面面平行、垂直的性质逐一判断即可.
【详解】当与相交时,因为,,所以,异面,A错误;
当,时,因为,所以,此时与没有公共点,B错误;
若与无公共点,则,因为,如图,
但与不垂直,C错误;
因为存在平面,使得,,所以,
因为,,所以,,所以,D正确.
6. 如图,在正方体中,为的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】如图:
取中点,连接,.
因为,所以即为异面直线与所成的角.
不妨设,在中,,,
所以.
7. 在中,角,,所对的边分别为,,,,设的面积为,若,则的形状为( )
A. 直角三角形 B. 钝角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
【答案】C
【解析】
【详解】由,结合正弦定理,可得,
又,
因为为三角形内角,所以.
根据余弦定理,,可得,
中,,且,所以为等边三角形.
8. 若,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】使用同角三角函数的平方关系与两角和与差的正余弦公式计算.
【详解】由,,得,
由,得,
,由,得,
因
而,
,
.
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. (多选题)已知为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则的虚部为 D. 若,则
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据复数的相关概念及除法运算逐项判断.
【详解】对于A,由纯虚数不能比较大小,故A错误;
对于B,因为,所以,故B正确;
对于C,若,根据复数虚部的概念,得的虚部为,故C正确;
对于D,,所以,故D正确.
10. 在中,内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,则下列说法正确的是( )
A. 若,,,则
B. ,则
C. 若,,有两解,则
D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据给定条件,利用正弦定理求解、推理判断ABC;利用和角的余弦公式判断D.
【详解】对于A,由及正弦定理,得,
又,因此或,A错误;
对于B,,B正确;
对于C,由,有两解,
得,且,解得,C正确;
对于D,在中,,
则,D正确.
11. 如图,在正方体中,分别为,,的中点,点为线段上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 几何体是三棱台
B. 直线与平面相交
C. 二面角的平面角的正切值为
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,通过判断延长相交于一点即可判断,对于B,连接,通过判断平面平面,即可判断,对于C,作,连接,确定为二面角的平面角,进而可求正切值,对于D,设点在平面上的射影为点,确定即为直线与平面所成的角,得到,再通过为定值,求出的最小值即可判断.
【详解】对于A,因为点分别为的中点,所以,
且,所以四边形是等腰梯形,
所以延长必然相交,设交点为,
又分别在平面内,
则点为平面的公共点,
又平面平面,
所以,即延长后相交于一点,
又平面平面,
所以几何体是三棱台,A正确,
对于B,如图1,连接,由中位线可得,
再取的中点为,连接,
由,得四边形为平行四边形,故,
由,得四边形为平行四边形,
故,所以,
又平面,且平面,
所以平面,平面,
又平面,
所以平面平面,又平面,
所以平面,B错误;
对于C,如图2,过点作,连接,因为平面,平面,
所以,又平面,
所以平面,又平面,
所以,即为二面角的平面角,
设正方体的棱长为2,则,
由,得,则,C正确;
对于D,如图3,设点在平面上的射影为点,
连接,则即为直线与平面所成的角,则,
因为平面,所以点到平面的距离为定值,即为定值,
所以当取最小值时,取最大值,
点到平面的距离等于点到平面的距离,
设点到平面的距离为,正方体的棱长为2,
则,
所以等腰梯形的高,
由,所以,
解得,即,
在中,,
所以,当时,,
即,所以,即取最小值为,
所以直线与平面所成角的正弦值的最大值为,D错误.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 在中,三个内角,,的对边分别是,,,若,,,则______.
【答案】或
【解析】
【详解】在中,由正弦定理得,
又,,,所以,所以,
又因为,所以或.
13. 如图,在棱长为1的正方体中,分别是的中点,过点的平面∥平面,则平面截该正方体所得截面的面积为________.
【答案】
【解析】
【分析】取、的中点分别为,根据面面平行的判定定理可得平面平面,所以平面α截该正方体所得截面的面积为梯形的面积,利用梯形的面积公式即可求解.
【详解】取、的中点分别为,
易知,
平面,平面,
所以平面,
因为,,
所以四边形为平行四边形,
所以,
平面,平面,
所以平面,
又因为,平面,
所以平面平面,
所以平面α截该正方体所得截面的面积为四边形的面积,
,所以四边形为梯形,
,,
所以梯形的高为,
所以梯形的面积为.
所以平面α截该正方体所得截面的面积为.
故答案为:.
14. 某公司要在一条笔直的道路边安装路灯,要求灯柱与地面垂直,灯杆与灯柱所在的平面与道路走向垂直,路灯采用锥形灯罩,射出的光线与平面的部分截面如图中阴影部分所示:已知,,路宽米.设,则制造路灯灯柱与灯杆所用材料的总长度最小值为_________.
【答案】
【解析】
【分析】根据条件,利用正弦定理及三角变换得到,即可求解.
【详解】因为与地面垂直,,所以,
在中,因,则,
由正弦定理,得,得,
在中, ,
由正弦定理,得,得,
又由正弦定理,可得,得 ,
所以
,
因为,所以,
则当,即时,取得最小值.
四、解答题(本大题共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. 已知复数满足.
(1)求;
(2)已知是关于的实系数一元二次方程的一个根,分别求 的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)设复数,利用复数的运算和复数相等解出即可求解;
(2)根据已知条件,推得也为实系数一元二次方程的一个根,再结合韦达定理,即可求解.
【小问1详解】
设复数,所以,
又,
所以,解得,
所以;
【小问2详解】
由题意得:是关于的实系数一元二次方程的一个根,
所以也是实系数一元二次方程的另一个根,
所以,解得.
16. 已知向量.
(1)当时,求实数的值;
(2)当时,求向量与的夹角的余弦值;
(3)当为钝角时,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
,
因为,
,
所以.
【小问2详解】
,
因为,所以,
所以,
.
【小问3详解】
角为钝角,即,且与不能反向共线,
所以,因为,可得,
且,
综上.
17. 俄罗斯与乌克兰的军事冲突导致石油、天然气价格飙升.燃油价格问题是人们关心的热点问题,某网站为此进行了调查,现从参与者中随机选出100人作为样本,并将这100人按年龄分组:第1组,第2组,第3组,第4组,第5组,得到的频率分布直方图如图所示:
(1)求样本中数据落在的频率;
(2)求样本数据的第50百分位数;
(3)若将频率视为概率,现在要从和两组中用分层抽样的方法抽取6人,再从这6人中随机抽取2人进行座谈,求抽取的2人中至少有1人的年龄在这一组的概率.
【答案】(1)0.4 (2)52.5
(3)
【解析】
【小问1详解】
由频率分布直方图可得:组距为10,所以:
,
得:,故样本中数据落在的频率为:.
【小问2详解】
设第50百分位数为,易得位于50和60之间,
则有:
解得:.
【小问3详解】
分组人数为:人;
分组人数为:人,
利用分层抽样的方法易得:
分组抽人,
分组抽人,
从这6人中随机抽取2人进行座谈,抽取的2人中至少有1人的年龄在分组,即:
2人中有1人的年龄在分组,另1人的年龄在分组;2人的年龄都在分组,
故抽取的2人中至少有1人的年龄在这一组的概率为:.
18. 如图1,在直角梯形中,,,且,现以为一边向梯形外作正方形,然后沿边将正方形折叠,使,为的中点,如图2.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)求点到平面的距离.
【答案】(1)取中点,连接,.
在中,,分别为,的中点,
所以,且.
由已知,,所以,且.
所以四边形为平行四边形.所以.
又因为平面,且平面,所以平面.
(2) 在正方形中,.又由题知,
直线,在平面内,且相交于点,所以平面,
又平面,所以平面平面,即平面平面.
(3).
【解析】
【分析】(1)利用中位线构造平行四边形,证明线线平行,再利用线面平行的判定定理证明线面平行;
(2)先证平面,再根据面面垂直的判定定理得面面垂直;
(3)几何法求解点到平面的距离,先作出并证明表示所求距离的线段,再利用三角形面积公式求线段长.
【详解】(1)略
(2)略
(3)在直角梯形中,,,可得,.
在中,,
所以.所以.
由(2)知,平面与平面垂直且交线为,所以平面.
又因为平面,所以平面平面.
过点作的垂线交于点,则平面
所以点到平面的距离等于线段的长度
在直角三角形中,
,
所以
所以点到平面的距离等于.
19. 一个上底面半径为1,下底面半径为2,母线长为2的圆台,如图所示,等腰梯形ABCD是圆台的轴截面,P为圆台上底面圆周上一点
(1)若平面APC与圆台下底面的圆周交于点Q.
(ⅰ)证明:平面ADQ;
(ⅱ)若四棱锥的体积为,求二面角的正弦值;
(2)若圆台是封闭容器(容器壁厚度忽略不计),且圆台内有两个半径相等的铁球,求铁球半径的最大值.
【答案】(1)(ⅰ)因为圆台上、下底面平行,平面与上底面的交线为,与下底面的交线为,
所以,
又因为平面,平面,所以平面.
(ⅱ)
(2)
【解析】
【分析】(1)(ⅰ)根据面面平行的性质定理及线面平行的判定定理证明;
(ⅱ)使用棱锥的体积公式与二面角的定义计算;
(2)分当两个铁球的球心在竖直方向上,当两个铁球都与底面相切,当两个铁球一个与下底面相切,另一个与上底面相切三种情况求解.
【小问1详解】
(ⅰ)略
(ⅱ)因为圆台上底面半径为1,下底面半径为2,所以,
如图1,连接,则,则,
又因为.圆台的高为.
则,所以,
又因为,所以点到直线的距离为2,所以,则.
过点作,垂足为,过点作,交于点,连接,
因为,所以,因为平面,所以,所以平面,
所以,则即为二面角的平面角,
因为,,则,所以,
所以,
所以;
【小问2详解】
由(ⅰ)(ⅱ)可知为圆台的轴截面,,
因为是等腰梯形,所以,.
设两铁球半径为,
Ⅰ.当两个铁球的球心在竖直方向上时,若半径最大,则分别与两个底面相切,如图2,
则铁球球心与圆台上、下底面的距离均为,则有,所以此时铁球半径;
Ⅱ.当两个铁球都与底面相切时,若半径最大,则两铁球相外切,且各与圆台一侧面也相切,如图3,
,分别是两球与底面相切的切点,则,,,
连接,因为点到与的距离都等于,所以点在的角平分线上,
同理,点也在的角平分线上,
则,又因为,则,
所以,则;
Ⅲ.当两个铁球一个与下底面相切,另一个与上底面相切,
若球的半径最大,则两球相切且分别各与圆台一侧面相切,如图4所示,
球与下底面相切的切点为,球与上底面相切的切点为,
的延长线与交于点,过向直线作垂线,垂足为,
则,,
同上分析,在的角平分线上,点在的角平分线上,所以,,
则,由,
即,化简得:,
解得或(舍).
又因为,所以铁球半径的最大值为.
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高一数学
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. 已知为虚数单位,则( )
A. B. C. D.
2. 已知数据的中位数为2,方差为3,那么数据的中位数和方差分别为( )
A. 2,3 B. 7,6 C. 7,12 D. 4,12
3. 某品牌家电公司从其全部200名销件员工中随机抽出50名调查销售情况,销售额都在区间(单位:百万元)内,将其分成5组:,并整理得到如下的频率分布直方图,下列说法正确的是( )
A. 频率分布直方图中a的值为0.06
B. 估计全部销售员工销售额的中位数为15
C. 估计全部销售员工中销售额在区间内有6人
D. 估计全部销售员工销售额的第76百分位数为17
4. 甲乙两人进行三分远投比赛,甲、乙每次投篮命中的概率分别为0.5和0.4,且两人之间互不影响.若两人分别投篮一次,则两人中至少一人命中的概率为( )
A. 0.6 B. 0.7 C. 0.8 D. 0.9
5. 已知,是两条不同的直线,平面,满足,则下列说法正确的是( )
A. 若,则,共面
B. 若,则与有公共点
C. 若与无公共点,且,则
D. 若存在平面,使得,,,则
6. 如图,在正方体中,为的中点,则异面直线与所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
7. 在中,角,,所对的边分别为,,,,设的面积为,若,则的形状为( )
A. 直角三角形 B. 钝角三角形 C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
8. 若,,,,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. (多选题)已知为虚数单位,则下列说法正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,则
C. 若,则的虚部为 D. 若,则
10. 在中,内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,则下列说法正确的是( )
A. 若,,,则
B. ,则
C. 若,,有两解,则
D.
11. 如图,在正方体中,分别为,,的中点,点为线段上的动点,则下列说法正确的是( )
A. 几何体是三棱台
B. 直线与平面相交
C. 二面角的平面角的正切值为
D. 直线与平面所成角的正弦值的最大值为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.)
12. 在中,三个内角,,的对边分别是,,,若,,,则______.
13. 如图,在棱长为1的正方体中,分别是的中点,过点的平面∥平面,则平面截该正方体所得截面的面积为________.
14. 某公司要在一条笔直的道路边安装路灯,要求灯柱与地面垂直,灯杆与灯柱所在的平面与道路走向垂直,路灯采用锥形灯罩,射出的光线与平面的部分截面如图中阴影部分所示:已知,,路宽米.设,则制造路灯灯柱与灯杆所用材料的总长度最小值为_________.
四、解答题(本大题共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. 已知复数满足.
(1)求;
(2)已知是关于的实系数一元二次方程的一个根,分别求 的值.
16. 已知向量.
(1)当时,求实数的值;
(2)当时,求向量与的夹角的余弦值;
(3)当为钝角时,求的取值范围.
17. 俄罗斯与乌克兰的军事冲突导致石油、天然气价格飙升.燃油价格问题是人们关心的热点问题,某网站为此进行了调查,现从参与者中随机选出100人作为样本,并将这100人按年龄分组:第1组,第2组,第3组,第4组,第5组,得到的频率分布直方图如图所示:
(1)求样本中数据落在的频率;
(2)求样本数据的第50百分位数;
(3)若将频率视为概率,现在要从和两组中用分层抽样的方法抽取6人,再从这6人中随机抽取2人进行座谈,求抽取的2人中至少有1人的年龄在这一组的概率.
18. 如图1,在直角梯形中,,,且,现以为一边向梯形外作正方形,然后沿边将正方形折叠,使,为的中点,如图2.
(1)求证:平面;
(2)求证:平面平面;
(3)求点到平面的距离.
19. 一个上底面半径为1,下底面半径为2,母线长为2的圆台,如图所示,等腰梯形ABCD是圆台的轴截面,P为圆台上底面圆周上一点
(1)若平面APC与圆台下底面的圆周交于点Q.
(ⅰ)证明:平面ADQ;
(ⅱ)若四棱锥的体积为,求二面角的正弦值;
(2)若圆台是封闭容器(容器壁厚度忽略不计),且圆台内有两个半径相等的铁球,求铁球半径的最大值.
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