内容正文:
广汉中学高2025级高二(上)10月练习
数学试题
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. 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. 甲、乙两人独立地破译一份密码,已知这两人能破译的概率分别为,若甲、乙两人一起破译这份密码,则密码不能被成功破译的概率为( )
A. B. C. D.
3. 若命题“”为假命题,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. 已知,若不能构成空间的一个基底,则( )
A. 3 B. 1 C. 5 D. 7
5. 下列说法正确的是( )
A. 数据1,8,3,5,6的第60百分位数是5
B. 已知点关于轴的对称点为
C. 若,,…,的方差为4,则,,,…,的方差是16
D. 若某组数据的频率分布直方图是单峰不对称的,且在左边“拖尾”,则该组数据的平均数大于中位数
6. 已知,则( )
A. B. C. D.
7. 在斜四棱柱中,,,,则( )
A. B. C. D.
8. 已知长方体中,,若棱上存在点,使得,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题本题共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. 下列命题中正确的是( )
A. 若,,,是空间任意四点,则有
B. 若向量,,满足,则
C. 空间中任意三个非零向量都可以构成空间一个基底
D. 对空间任意一点与不共线的三点,,,若(其中,且),则,,,四点共面
10. 有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中不放回的随机取两次,每次取1个球,甲表示事件“第一次取出的球的数字是奇数”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是偶数”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是奇数”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是偶数”,则( )
A. 乙发生的概率为 B. 丙发生的概率为
C. 甲与丁相互独立 D. 丙与丁互为对立事件
11. 已知函数的定义域为,且为奇函数,为偶函数,当时,.则下列结论正确的是( )
A. B. 在区间上单调递增
C. 的图象关于直线对称 D. 函数有5个零点
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在空间直角坐标系中,已知直线的一个方向向量为,平面的一个法向量为,则直线与平面的夹角为______
13. 某学校新学期开设了丰富的社团供新生选择,高一年级甲同学对理科学社和十三月音乐社产生了浓厚的兴趣.若甲加入理科学社的概率为0.7,加入十三月音乐社的概率为0.3,两个都加入的概率为0.21,则甲只加入其中一个社团的概率为___________
14. 在直三棱柱中,,,,,点是棱的中点,点在棱上运动,则点到直线的距离的最小值为______.
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. 的内角的对边分别为,已知.
(1)求角;
(2)若,的周长为,求的面积.
16. 在如图所示的四棱锥中,已知平面,,,,,为的中点.
(1)求证:平面
(2)求证:平面平面
17. 2025年春节期间,国产电影《哪吒之魔童闹海》凭借其震撼的特效、生动的情节与深刻的思想使票房一路攀升,于2025年2月6日登顶中国影史票房榜,根据网络平台数据,截至2025年5月5日,总票房(含港澳台和海外票房)已超158.24亿元,排名全球影史票房第五,是登顶全球动画电影票房榜的亚洲电影.某影院为了解观看该影片的观众的年龄结构,随机抽取了100名观众作为样本,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中a的值以及计算第85百分位数;
(2)若样本中年龄在[0,10)的观众年龄的平均数是6,方差是2,年龄在[50,60)的观众年龄的平均数是57,方差是5,求这两组样本总的平均数和方差;附:
(3)为进一步了解观众的年龄结构,现采用按比例分层随机抽样的方法从年龄位于分组[40,50),[50,60)的观众中抽取5人,再从中任选2人进行调查,求2人年龄均在[40,50)的概率.
18. 如图,在四棱锥中,侧面平面,是边长为2的等边三角形,底面为直角梯形,其中,,,为线段中点,连接.
(1)证明:平面;
(2)求M到平面的距离;
(3)线段上是否存在一点,使得平面与平面夹角的余弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
19. 某校为了厚植文化自信、增强学生的爱国情怀,特举办“中国诗词精髓”知识竞赛活动,比赛中只有A,B两道题目,比赛按先A题后B题的答题顺序各答1次,答对A题得2分,答对B题得3分,答错得0分.已知学生甲答对A题的概率为,答对B题的概率为,其中,,学生乙答对A题的概率为,答对B题的概率为,且甲、乙各自在答A,B两题的结果互不影响.
(1)若甲比赛后得5分的概率为,得3分的概率为.
① 求,的值;
② 在此情况下,求比赛后甲、乙总得分不低于8分的概率.
(2)记甲、乙总得分为5分的概率为,甲、乙总得分为10分的概率为,若,试比较与的大小.
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广汉中学高2025级高二(上)10月练习
数学试题
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. 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】
【分析】利用复数的运算得,进而得在复平面对应的点为,即可求解.
【详解】因为,
所以在复平面对应的点为,位于第二象限,
故选:B.
2. 甲、乙两人独立地破译一份密码,已知这两人能破译的概率分别为,若甲、乙两人一起破译这份密码,则密码不能被成功破译的概率为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】密码不能被成功破译,即甲不能破译且乙不能破译,利用相互独立事件同时发生的概率乘法公式计算即可.
【详解】已知甲能破译密码的概率为,则甲不能破译密码的概率为,
已知乙能破译密码的概率为,则乙不能破译密码的概率为,
密码不能被成功破译,即甲不能破译且乙不能破译,
所以密码不能被成功破译的概率为.
故选:C
3. 若命题“”为假命题,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意,写出全称命题的否定,根据其真假性以及一元二次方程的性质,可得答案.
【详解】易知:是上述原命题的否定形式,故其为真命题,
则方程有实数根,即.
故选:A.
4. 已知,若不能构成空间的一个基底,则( )
A. 3 B. 1 C. 5 D. 7
【答案】B
【解析】
【分析】直接利用基底的定义和共面向量求出结果.
【详解】若不能构成空间的一个基底,
共面,
存在,使,
即,
解得,
故选:.
5. 下列说法正确的是( )
A. 数据1,8,3,5,6的第60百分位数是5
B. 已知点关于轴的对称点为
C. 若,,…,的方差为4,则,,,…,的方差是16
D. 若某组数据的频率分布直方图是单峰不对称的,且在左边“拖尾”,则该组数据的平均数大于中位数
【答案】C
【解析】
【分析】对于A利用百分位数的定义即可判断,对于B求出点关于轴对称即可判断,对于C根据方差的性质即可判断,对于D根据频率分布直方图即可判断.
【详解】对于A,先将数据从小到大排序:1,3,5,6,8,因为,
则第60百分位数为第3位数据和第4位数据的平均数,即第60百分位数为,故A错误;
对于B,点关于轴的对称点为,故B错误;
对于C,由方差计算公式可得,故C正确;
对于D,由题意,该组数据的频率分布直方图是左偏态分布,数据大多集中在数值较大的区间,少数数值较小的数据会导致平均数小于中位数,故D错误.
6. 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据给定条件,利用和角的正弦公式、辅助角公式及二倍角公式求解.
【详解】依题意,,
所以.
故选:D
7. 在斜四棱柱中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用空间向量数量积可求.
【详解】,
则
.
故选:A.
8. 已知长方体中,,若棱上存在点,使得,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,设长度,求出,利用求出的取值范围.
【详解】
如图以为坐标原点,以所在直线为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
设,,
则,,,
所以,,
因为,所以,
所以,
即,
当时,,
所以的取值范围是,
故选:C.
二、多选题本题共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. 下列命题中正确的是( )
A. 若,,,是空间任意四点,则有
B. 若向量,,满足,则
C. 空间中任意三个非零向量都可以构成空间一个基底
D. 对空间任意一点与不共线的三点,,,若(其中,且),则,,,四点共面
【答案】AD
【解析】
【分析】利用空间向量运算判断A;利用相等向量的意义判断B;利用空间的一个基底的意义判断C;利用空间共面向量定理判断D.
【详解】对于A,,A正确;
对于B,当时,,,,四点可能在一条直线上,B错误;
对于C,空间的三个非零向量有共面与不共面两种可能,当它们共面时,不能作为空间的一个基底,C错误;
对于D,若,则,
化简得,因此,,,四点共面,D正确.
故选:AD
10. 有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中不放回的随机取两次,每次取1个球,甲表示事件“第一次取出的球的数字是奇数”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是偶数”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是奇数”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是偶数”,则( )
A. 乙发生的概率为 B. 丙发生的概率为
C. 甲与丁相互独立 D. 丙与丁互为对立事件
【答案】ACD
【解析】
【分析】先计算出甲乙丙丁的概率,故可判断AC的正误,再根据独立事件的乘法公式可判断C的正误,根据对立事件的意义可判断D的正误.
【详解】设为事件“第一次取出的球的数字是奇数”,为事件“第二次取出的球的数字是偶数”,
为事件“两次取出的球的数字之和是奇数”,为事件“两次取出的球的数字之和是偶数”,
则,,故A正确.
,,故B错误.
而,故C正确.
两次取出的数字之和要么为奇数,要么为偶数,故丙与丁互为对立事件,
故D正确.
故选:ACD.
11. 已知函数的定义域为,且为奇函数,为偶函数,当时,.则下列结论正确的是( )
A. B. 在区间上单调递增
C. 的图象关于直线对称 D. 函数有5个零点
【答案】ACD
【解析】
【分析】A先由条件得出,即可得出的一个周期为4,再结合题中给出的解析式以及周期性即可求解;B先证明是偶函数,再结合周期性以及在上的单调性即可;C利用偶函数以及周期性可得;D画出与的图象,判断两个图象的交点个数即可.
【详解】为奇函数,故,即①,
又为偶函数,故②,
则由①②可得,,
则,则的一个周期为4,
在①中令有,
又当时,,则,则,
所以,
故A正确;
由②可得,,则,
即函数是定义在上的偶函数,
因时,,则是上的增函数,
则是上的减函数,
因是的一个周期,则是上的减函数,故B错误;
因为函数是定义在上的偶函数,所以,
所以的图象关于直线对称,故C正确;
函数的零点个数可以转化为与图象的交点个数,
由题意得与的图象如下:
当时,,
当时,,
当时,,
结合图象可知,函数在上存在1个零点,
当时,,
当时,,
由此可得与的图象有5个交点,
所以有5个零点,故D正确.
故选:ACD.
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在空间直角坐标系中,已知直线的一个方向向量为,平面的一个法向量为,则直线与平面的夹角为______
【答案】##
【解析】
【详解】设直线与平面的夹角为,
则,
因为,所以.
13. 某学校新学期开设了丰富的社团供新生选择,高一年级甲同学对理科学社和十三月音乐社产生了浓厚的兴趣.若甲加入理科学社的概率为0.7,加入十三月音乐社的概率为0.3,两个都加入的概率为0.21,则甲只加入其中一个社团的概率为___________
【答案】##
【解析】
【分析】设事件甲加入理科学社为,事件甲加入十三月音乐社为,事件甲只加入其中一个社团可表示为,由条件结合概率加法公式求结论.
【详解】设事件甲加入理科学社为,事件甲加入十三月音乐社为,
由已知,,,
事件甲同时加入两个社团可表示为,
事件甲只加入其中一个社团可表示为,
且事件,互斥,
所以,
故答案为:.
14. 在直三棱柱中,,,,,点是棱的中点,点在棱上运动,则点到直线的距离的最小值为______.
【答案】##
【解析】
【分析】在直三棱柱中,因为平面,,所以可以建立空间直角坐标系,利用参数设动点的坐标,利用点到直线的距离公式表示点到直线的距离,再根据函数单调性求出最值.
【详解】解:在直三棱柱中,因为平面,,所以三条两两垂直,所以以为原点,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系,则.
因为点是棱的中点,所以.设,其中,
连接,则,,
所以点到直线的距离
.
设,,则,
所以.
所以当,即即点与点重合时,点到直线的距离取得最小值,最小值为.
故答案为:.
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. 的内角的对边分别为,已知.
(1)求角;
(2)若,的周长为,求的面积.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(1)利用正弦定理和两角和差正弦公式可化简边角关系式,求得,结合可得结果;(2)利用三角形周长得到;利用余弦定理构造出关于的方程,解出的值;代入三角形面积公式可求得结果.
【详解】(1)由正弦定理可得:
即:
,由得:
(2),的周长为
由余弦定理可得:
的面积:
【点睛】本题考查解三角形的相关知识,涉及到正弦定理化简边角关系式、余弦定理和三角形面积公式的应用,还涉及到两角和差正弦公式的知识,考查学生对于三角恒等变换和解三角形部分的公式的掌握程度,属于常考题型.
16. 在如图所示的四棱锥中,已知平面,,,,,为的中点.
(1)求证:平面
(2)求证:平面平面
【答案】(1)取的中点,连接,
由于,为中点,则且.
∵且,
∴且,
∴四边形MECB是平行四边形,
∴.又平面PAB,平面,
∴平面.
(2)∵平面,平面,
∴,
又,
故,
∴.
∵,平面,
∴平面,又平面,
∴平面平面.
【解析】
【分析】(1)根据中点关系可证明四边形MECB是平行四边形,即可根据线线平行求证,
(2)根据勾股定理可证明,根据线面垂直的性质可得,即可根据线面垂直的判定求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
略
17. 2025年春节期间,国产电影《哪吒之魔童闹海》凭借其震撼的特效、生动的情节与深刻的思想使票房一路攀升,于2025年2月6日登顶中国影史票房榜,根据网络平台数据,截至2025年5月5日,总票房(含港澳台和海外票房)已超158.24亿元,排名全球影史票房第五,是登顶全球动画电影票房榜的亚洲电影.某影院为了解观看该影片的观众的年龄结构,随机抽取了100名观众作为样本,得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求频率分布直方图中a的值以及计算第85百分位数;
(2)若样本中年龄在[0,10)的观众年龄的平均数是6,方差是2,年龄在[50,60)的观众年龄的平均数是57,方差是5,求这两组样本总的平均数和方差;附:
(3)为进一步了解观众的年龄结构,现采用按比例分层随机抽样的方法从年龄位于分组[40,50),[50,60)的观众中抽取5人,再从中任选2人进行调查,求2人年龄均在[40,50)的概率.
【答案】(1),第85百分位数为
(2),
(3)
【解析】
【分析】(1)由频率分布直方图矩形面积为1即可求得的值,并由频率分布直方图求百分位数的计算方法计算第85百分位数.
(2)由总体平均数与总体方差的计算方法,即,即可求解.
(3)由题意得,的两组观众频率之比为:,则年龄在中的观众应抽取4人,年龄在中的观众应抽取1人,列出所有选取的可能,即可确定符合题意的概率.
【小问1详解】
由题意可得,解得,
由频率分布直方图可知的频率为,而的频率为,所以第85百分位数在区间内,
设第85百分位数为,则,解得,
所以第85百分位数为;
【小问2详解】
由频率分布直方图可知的频率为,的频率为,
所以,
;
【小问3详解】
由频率分布直方图可知年龄为,的两组观众频率之比为:,
所以按比例用分层随机抽样的方法抽取5人,
则年龄在中的观众应抽取4人,年龄在中的观众应抽取1人;
记的四名观众编号为1、2、3、4,记的一名观众编号为5,
则选出两名观众的可能结果为12,13,14,15,23,24,25,34,35,45,共10种;
设事件“抽到的两名观众的年龄都来自”,
则事件包含的样本点有12,13,14,23,24,34,共6种,
所以两名观众的年龄均在的概率.
18. 如图,在四棱锥中,侧面平面,是边长为2的等边三角形,底面为直角梯形,其中,,,为线段中点,连接.
(1)证明:平面;
(2)求M到平面的距离;
(3)线段上是否存在一点,使得平面与平面夹角的余弦值为?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
在四棱锥中,取中点,连接,
由为的中点,且,,得,,
则四边形为平行四边形,,而平面,平面,
所以平面.
(2)
(3)存在,
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,证出四边形为平行四边形,即可得证.
(2)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量以及,因为平面,所以M到平面的距离为到平面的距离,然后利用点到平面的距离向量公式即可求解.
(3)求得平面的法向量以及,利用向量夹角公式即可求解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取的中点,连接,,由为等边三角形,得,
而平面平面,平面平面,平面,
则平面,由,得四边形是平行四边形,
于是,而,则,直线两两垂直,
以为坐标原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,如图,
则,,
设平面的法向量为,则,
取,得,
又,所以到平面的距离,
因为平面,所以M到平面的距离为到平面的距离,即.
【小问3详解】
令,
,,
设平面的法向量为,则,
取,得,
平面的法向量为,
于是,
化简得,又,解得,即,
所以线段上存在点,使得平面与平面夹角的余弦值为,.
19. 某校为了厚植文化自信、增强学生的爱国情怀,特举办“中国诗词精髓”知识竞赛活动,比赛中只有A,B两道题目,比赛按先A题后B题的答题顺序各答1次,答对A题得2分,答对B题得3分,答错得0分.已知学生甲答对A题的概率为,答对B题的概率为,其中,,学生乙答对A题的概率为,答对B题的概率为,且甲、乙各自在答A,B两题的结果互不影响.
(1)若甲比赛后得5分的概率为,得3分的概率为.
① 求,的值;
② 在此情况下,求比赛后甲、乙总得分不低于8分的概率.
(2)记甲、乙总得分为5分的概率为,甲、乙总得分为10分的概率为,若,试比较与的大小.
【答案】(1)①,;②
(2)
【解析】
【分析】(1)①若甲得5分,则甲A,B两题回答正确,则有,若甲得3分,则甲A题回答错误,B题回答正确,联立即可求得.
②由题意列出甲、乙回答问题后可能的得分情况,设甲得分为i分的事件为,乙得分为i分的事件为,记比赛后总得分不低于8分为事件E,则有,检验独立性后进行计算即可.
(2)由题意得,,经过计算后将之做差可得,因为,,,所以,当且仅当时取等号,即,即可得出.
【小问1详解】
①由题意得,解得,.
②比赛结束后,甲、乙各自得分可能为0,2,3,5,
记甲得分为i分的事件为,乙得分为i分的事件为,且,相互独立,
记比赛后总得分不低于8分为事件E,
则,且,,彼此互斥,
易得,,,,
所以
,
所以比赛后甲、乙总得分不低于8分的概率为.
【小问2详解】
若甲、乙总得分为5分,可知、、、两两互斥,
则,
即,
,
因为,,,
,
所以,当且仅当时取等号,
所以,
即.
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