内容正文:
数学试卷
一、单选题(每小题5分,共40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 数据1,2,3,4,5,6,7,8,9的80%分位数为( )
A. 7 B. 7.2 C. 7.5 D. 8
3. 已知向量与的夹角是,且,,则向量在向量上的投影向量是( )
A. B. C. D.
4. 已知,若,则( )
A. 3 B. 5 C. 6 D. 9
5. 已知角满足,则( )
A. B. C. 0 D. 1
6. 已知,为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列判断正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
7. 我国古代《九章算术》将上下两个平行平面为矩形的六面体称为刍童.如图池盆几何体是一个刍童,其中上,下底面均为正方形,且边长分别为8和4,侧面是全等的等腰梯形,且梯形的高为,则该盆中最多能装的水的体积为( )
A. B. C. D. 448
8. 已知,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题(每小题6分,共18分.全选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 已知实数满足,则( )
A. B. C. D.
10. 射击场,甲乙两人独立射击同一个靶子,击中靶子的概率分别为 . 记事件为 “两人都击中”,事件 为 “至少 1 人击中”,事件 为 “无人击中”,则下列说法正确的是( )
A. 事件与 是互斥事件 B. 事件 与 是对立事件
C. 事件 与 相互独立 D.
11. 如图,在正方体中,、、、均为棱的中点,则下列结论正确的是( )
A. 平面平面
B. 梯形的面积是面积的倍
C. 过可作一个平面,使得,到这个平面的距离相等
D. 梯形内存在一点,使得平面
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 已知向量,向量,若向量与平行,则__________.
13. 正方体中,与相交于点,则直线与所成角的度数为_____________________.
14. 若正数满足,则的最小值是__________.
四、解答题
15. 已知,.
(1)分别求,的值;
(2)若角终边上一点,求的值.
16. 在中,角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,的面积为1,求边的值.
17. 如图,四棱锥中,平面,底面是正方形,,为中点.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的大小.
18. 某中学为了解该校高二年级学生的语文成绩,从中抽取了100名该校学生的成绩作为样本进行统计(成绩均在分),按照,,,,,,,分为8组,并作出频率分布直方图,如图所示:
(1)求频率分布直方图中的值,并估计该中学高二年级语文成绩的中位数;
(2)现从第七、八组中按分层抽样方法抽取5名学生,
(i)学校要派这5名学生参加校古诗词比赛(总分值10分),经过比赛后,第七组学生得分的平均数,方差,第八组学生得分的平均数,方差,则这5人得分的平均数和方差分别为多少?
(ii)从这5名学生中随机抽取2名学生参加市古诗词比赛,求这2名学生中恰有1名成绩不低于130分的概率.
19. 已知幂函数的图象过点,函数,函数.
(1)求实数的值及函数的函数解析式;
(2)用单调性的定义证明:在上单调递增;
(3)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
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数学试卷
一、单选题(每小题5分,共40分)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】解一元二次方程求集合B,再由集合的并运算求.
【详解】由,
所以.
故选:D.
2. 数据1,2,3,4,5,6,7,8,9的80%分位数为( )
A. 7 B. 7.2 C. 7.5 D. 8
【答案】D
【解析】
【分析】根据百分位数的定义计算即可得出答案.
【详解】解:因为,所以第80%分位数为第8个数,
故数据1,2,3,4,5,6,7,8,9的第80百分位数为8.
故选:D.
3. 已知向量与的夹角是,且,,则向量在向量上的投影向量是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据数量积的定义求出,再由投影向量的定义计算可得.
【详解】因为向量与的夹角是,且,,
所以,
所以向量在向量上的投影向量为.
故选:B
4. 已知,若,则( )
A. 3 B. 5 C. 6 D. 9
【答案】A
【解析】
【分析】利用复数乘法运算,共轭复数的概念以及复数相等求出参数,计算即可.
【详解】因为,所以,
所以,
又,所以,解得,所以.
5. 已知角满足,则( )
A. B. C. 0 D. 1
【答案】C
【解析】
【分析】由倍角公式化简可得,再由平方关系即可求解
【详解】由,可得,.
故选:C
6. 已知,为两条不同的直线,,为两个不同的平面,则下列判断正确的是( )
A. 若,,则 B. 若,,则
C. 若,,则 D. 若,,,则
【答案】D
【解析】
【分析】利用线面平行、面面平行、面面平行,面面垂直的性质定理和判定定理对四个选项分别分析解答.
【详解】解:对于A,因为,,所以或,故A错误;
对于B,因为,,所以或,故B错误;
对于C,因为,,所以或,故C错误;
对于D,因为,,所以,故D正确.
故选:D
7. 我国古代《九章算术》将上下两个平行平面为矩形的六面体称为刍童.如图池盆几何体是一个刍童,其中上,下底面均为正方形,且边长分别为8和4,侧面是全等的等腰梯形,且梯形的高为,则该盆中最多能装的水的体积为( )
A. B. C. D. 448
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可知,这个刍童为棱台,求出棱台的高,再根据棱台的体积公式即可得出答案.
【详解】根据题意可知,这个刍童为棱台,
如图,为垂直底面的截面,
则棱台的高为,
所以该几何体的体积为,
即该盆中最多能装的水的体积为.
故选:B.
8. 已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
首先利用换底公式化,,再通分化简,利用对数的性质判断正负,其他同理判断大小.
【详解】,,,
则,
,,即,
且,,即,
同理,即.
故选:C
【点睛】关键点点睛:本题考查做差法比较对数大小,关键是利用换底公式,换成同底对数后再做差化简.
二、多选题(每小题6分,共18分.全选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分)
9. 已知实数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】由不等式的性质结合已知可得A正确、B正确;作差可得C错误;举反例可得D错误;
【详解】对于A,因为,两边同乘以,因为,所以由不等式的性质,得,故A正确;
对于B,因为,所以,又,由不等式的性质,得,所以,故B正确;
对于C,,由题意知,且,所以,所以,故C错误;
对于D,取,此时,故D错误.
故选:AB.
10. 射击场,甲乙两人独立射击同一个靶子,击中靶子的概率分别为 . 记事件为 “两人都击中”,事件 为 “至少 1 人击中”,事件 为 “无人击中”,则下列说法正确的是( )
A. 事件与 是互斥事件 B. 事件 与 是对立事件
C. 事件 与 相互独立 D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据事件之间的关系,以及互斥事件,对立事件的概念,相互独立事件的概率公式逐一判断即得.
【详解】依题意,,,.
对于A,因“两人都击中”的对立事件为“至多1人击中”,即包括“无人击中”,“1人击中”,故事件与 是互斥事件,即A正确;
对于B,因“至少 1 人击中”包括“1人击中”,“2人击中”两种情况,故其对立事件即“无人击中”,即B正确;
对于C,依题意,因,则,而,故事件 与 不相互独立,即C错误;
对于D,因,故,故D正确.
故选:ABD.
11. 如图,在正方体中,、、、均为棱的中点,则下列结论正确的是( )
A. 平面平面
B. 梯形的面积是面积的倍
C. 过可作一个平面,使得,到这个平面的距离相等
D. 梯形内存在一点,使得平面
【答案】ACD
【解析】
【分析】由面面平行证明判断A,因为梯形与的高分别为且,所以面积的比值为即可判断B,连接,取的中点,连接,连接,取 的中点,连接,即可判断C,连接 ,,,连接,过点作的垂线,交于,交于,证明线面垂直即可判断D.
【详解】在正方体中,均为棱的中点,
可得,平面,平面,所以平面,
,平面,平面,所以平面,
,所以平面平面,故A正确;
连接 ,设,,连接,
显然分别为的中点,而,则,
又,则四边形为平行四边形,,
所以梯形的面积与面积的比值为,故B错误;
连接,取 的中点,连接,
所以过直线的平面一定满足到这个平面的距离相等,故C正确;
由平面,得平面,
又平面,因此平面平面,取中点,连接,
由,得,则,
于是,,
而平面,平面平面,则平面,
梯形内存在一点,使得平面,D正确.
三、填空题(每小题5分,共15分)
12. 已知向量,向量,若向量与平行,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据向量平行的坐标关系,代入关系式即可求得m的值.
【详解】由题可知:,
即.
【点睛】本题考查了向量平行的坐标表示,属于基础题.
13. 正方体中,与相交于点,则直线与所成角的度数为_____________________.
【答案】
【解析】
【分析】由题意,作图,根据异面直线夹角,作平行找角,利用余弦定理,可得答案.
【详解】由题意,连接,,,记,连接,作图如下:
在正方体中,易知,且,则,
故为直线与所成角或其补角,
设正方体的棱长为,则,,
在中,,
在中,,
故直线与所成角的度数为.
故答案为:.
14. 若正数满足,则的最小值是__________.
【答案】
【解析】
【分析】由条件可得,故展开,结合基本不等式求其最小值.
【详解】由,可得,
则,
当且仅当,即时,等号成立.
故答案为:.
四、解答题
15. 已知,.
(1)分别求,的值;
(2)若角终边上一点,求的值.
【答案】(1),;(2)
【解析】
【分析】
(1)由的值以及的范围,利用同角三角函数的基本关系即可求的值,进而可得的值.
(2)利用三角函数的定义可求的值,利用正切的二倍角公式可求出的值,再由两角和的正切公式即可求解.
【详解】(1)因为,,
所以,
所以,
(2)由三角函数的定义可得,
由正切的二倍角公式可得,
.
16. 在中,角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,的面积为1,求边的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由结合两角和差正弦公式化简即可求解;
(2)由三角形面积公式可得,由余弦定理化简即可求解.
【小问1详解】
中,,所以
所以
又,所以,
又因为,所以.
【小问2详解】
因为,
由余弦定理,
将,代入解得,
所以.
17. 如图,四棱锥中,平面,底面是正方形,,为中点.
(1)求证:平面;
(2)求直线与平面所成角的大小.
【答案】(1)证明:连接,交于点,连接,
因为四边形是正方形,所以为中点,
又为中点,所以,
因为平面,平面,
所以平面.
(2)
【解析】
【分析】(1)连接,交于点,连接,根据三角形中位线的性质及线面平行的判定定理证明即可;
(2)根据线面角的定义,求得线面夹角的平面角即可求解.
【小问1详解】
略.
【小问2详解】
因为平面,平面,所以,
又四边形是正方形,所以,
因为平面,所以平面,
连接,则直线与平面所成角的平面角为,
又平面,所以,
在正方形中,,
因为平面,平面,所以,
因为,所以,
在中,,
又,所以,
所以直线与平面所成角为.
18. 某中学为了解该校高二年级学生的语文成绩,从中抽取了100名该校学生的成绩作为样本进行统计(成绩均在分),按照,,,,,,,分为8组,并作出频率分布直方图,如图所示:
(1)求频率分布直方图中的值,并估计该中学高二年级语文成绩的中位数;
(2)现从第七、八组中按分层抽样方法抽取5名学生,
(i)学校要派这5名学生参加校古诗词比赛(总分值10分),经过比赛后,第七组学生得分的平均数,方差,第八组学生得分的平均数,方差,则这5人得分的平均数和方差分别为多少?
(ii)从这5名学生中随机抽取2名学生参加市古诗词比赛,求这2名学生中恰有1名成绩不低于130分的概率.
【答案】(1),中位数为 (或 );
(2)(i)平均数 ,方差 (或 );(ii).
【解析】
【分析】(1)利用频率分布直方图中所有小矩形面积之和为 1 求出 ,再根据中位数左右两侧面积相等求解即可;
(2)(i)先根据分层抽样确定第七、八组抽取的人数,再利用分层抽样平均数和方差公式计算即可;(ii)利用古典概型概率公式求解.
【小问1详解】
由频率分布直方图可知,组距为 10. 因为所有小矩形的面积之和为 1,
所以,解得 .
前四组的频率之和为 ,
前五组的频率之和为 ,
所以中位数位于第五组内.
设中位数为 ,则 , 解得.
故估计该中学高二年级学生成绩的中位数为 .
【小问2详解】
第七组 的频率为,人数为 ;
第八组 的频率为 ,人数为 .
按分层抽样方法抽取 5 名学生,则从第七组抽取人数为: ,从第八组抽取 人数为: .
(i)设第七组抽取的 3 名学生得分为,第八组抽取的 2 名学生得分为.
由题意知,,方差,,方差.
这 5 人得分的平均数:
这 5 人得分的方差 .
且 故
所以,
同理则
,
故.
(ii)记第七组抽取的 3 名学生为 (成绩低于 130 分),第八组抽取的 2 名学生为(成绩不低于 130 分).
从这 5 名学生中随机抽取 2 名学生,所有可能的情况有:,共 10 种.
其中恰有 1 名成绩不低于 130 分的情况有: (共 6 种.
故所求概率
19. 已知幂函数的图象过点,函数,函数.
(1)求实数的值及函数的函数解析式;
(2)用单调性的定义证明:在上单调递增;
(3)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)
由(1)可知,,
任取,不妨设,
则
,
因为,所以,
则,
所以,则,
所以,
则,即,
故在上单调递增.
(3)
【解析】
【分析】(1)利用幂函数的定义求出 并验证,进而求出 值.
(2)由(1)求出,再利用增函数的定义推理论证.
(3)先求出,方法一:利用换元法以及分离参数法,结合基本不等式可求出实数的取值范围;方法二:利用换元法,通过分类讨论思想求二次函数的最值,即可求解.
【小问1详解】
由幂函数的定义可知,解得,
当时,,,
又的图象不过点,显然不满足题意;
当时,,将点代入得.
综上所述,,且.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
法一:由题可知,
不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
令,则,不等式化为:,
又∵,∴,整理得在恒成立,
令,则,
,
当且仅当时取等号,
∴,
综上,的取值范围是.
法二:由题可知,
不等式在上恒成立,
即在上恒成立,
令,则,不等式化为:,
记,则恒成立.
抛物线开口向上,且对称轴:,
①,此时在上单调递增,
恒成立,
故满足条件
②,
此时
.
解不等式,即,解得,
∴,
③,此时在上单调递减,
,
解得,故此情况无解,
综上所述,的取值范围是.
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