浙江省山海高中共富联盟2024-2025学年高一下学期阶段性联考数学试卷
一、选择题:本大题共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.(2025高一下·浙江期末)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
【知识点】复数代数形式的混合运算;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:∵,∴复数所对应的点为.故答案为:B.
【分析】先利用复数的四则运算化简可得,再利用复数的几何意义即可求解.
2.(2025高一下·浙江期末)1班有学生45人,2班有学生27人,3班有学生36人,用分层抽样的方法从这三个班中抽出24人参加数学趣味活动,那么1班被抽取的人数是( )
A.9 B.10
C.11 D.以上都不正确
【答案】B
【知识点】分层抽样方法
【解析】【解答】解:根据分层抽样的比例计算可得(人).
故答案为:B.
【分析】 根据分层抽样的比例计算,需要先算出三个班的总人数,再求出1班人数占总人数的比例,最后用该比例乘以抽取的总人数,得到1班被抽取的人数.
3.(2025高一下·浙江期末)现有一组数据12,13,15,14,12,20,18,19,则这组数据的第55百分位数为( )
A.14 B.14.5 C.15 D.18
【答案】C
【知识点】用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:从小到大排列:12,12,13,14,15,18,19,20,由,
得这组数据得第55百分位数为第五个数,等于15.
故答案为:C.
【分析】先将数据从小到大排序,再根据百分位数的定义,通过计算数据个数与百分位的乘积,确定百分位数对应的位置,从而找到对应的数值.
4.(2025高一下·浙江期末)已知,是两条不同的直线,,,是三个不同的平面,则下列命题中正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
【答案】D
【知识点】直线与平面平行的判定;平面与平面平行的判定
【解析】【解答】解:A、根据面面平行的判定定理,一个面内两条相交的直线与另一个平面平行,才能得到两平面平行,A错误;
B、由,可得或,B错误;
C、由,可得或,C错误;
D、因,即平面相交成直角,又,故平面与平面也成直角,即,D正确.
故答案为:D.
【分析】根据面面平行的判定定理可判断A错误;根据线面平行判定定理可以判断B错误;根据线面平行判定定理判断C错误;根据两平面所成的角的概念,结合条件即可判断D正确;
5.(2025高一下·浙江期末)已知的方差为3,则的方差为( )
A.6 B.7 C.12 D.18
【答案】C
【知识点】极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:因为的方差为3,
所以的方差为.
故答案为:C.
【分析】依据方差的性质可得答案.
6.(2025高一下·浙江期末)若,,与的夹角为,则( )
A. B. C.2 D.28
【答案】A
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:.
故答案为:A.
【分析】利用向量模长与向量数量积的关系,将转化为含有和模长及它们数量积的形式,再代入已知条件计算.
7.(2025高一下·浙江期末)已知圆台上下底面圆的半径分别为1,3,高为4,则该圆台的侧面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用
【解析】【解答】解:由圆台上下底面圆的半径分别为高为,
可求得母线长为.
则.
故答案为:D.
【分析】先明确圆台侧面积公式需要用到母线长,所以要先根据圆台上下底面半径和高,利用勾股定理求出母线长,再代入侧面积公式计算.
8.(2025高一下·浙江期末)如图,在中,,D在边AB上,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】二倍角的余弦公式;解三角形;正弦定理
【解析】【解答】解:设,由,得,则 ,
中:根据正弦定理,,即
中:同理,,即
因(已知),且(邻补角),故
由正弦定理比例关系可得:
根据二倍角公式,化简得:
由,得
代入,则:
用二倍角余弦公式,代入:
故答案为:B.
【分析】1. 设角转化:通过设,将 表示为,简化角度关系.
2. 正弦定理应用:在两个三角形中列正弦定理,利用和(值相等 ),建立与的比例.
3. 向量与三角恒等变换:结合向量关系得,代入化简后用二倍角公式求 .
二、多选题:本大题共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.(2025高一下·浙江期末)某新能源汽车4S店2024年6月到2025年3月连续10个月的销量依次为(单位:辆):16,19,24,25,25,27,32,37,35,40,则关于这组数据的结论正确的是( )
A.极差为24 B.平均数为28 C.众数为25 D.中位数为25
【答案】A,B,C
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:此4S店连续10个月的销量(单位:辆)从小到大排列为16,19,24,25,25,27,32,35,37,40,
平均数为,
则极差为,众数为25,
由题意,所以这组数据的中位数为,ABC正确,D错误.
故答案为:ABC.
【分析】先将数据排序,再分别依据极差(最大值与最小值的差 )、平均数(所有数据之和除以数据个数 )、众数(出现次数最多的数据 )、中位数(排序后中间位置的数,若数据个数为偶数则是中间两个数的平均值 )的定义,依次计算并判断选项 .
10.(2025高一下·浙江期末)如图,是正六边形的中心,则( )
A.
B.
C.
D.在上的投影向量为
【答案】A,C,D
【知识点】平面向量减法运算;平面向量数量积定义与物理意义;平面向量的数量积运算;平面向量的投影向量
【解析】【解答】A、根据平面向量的减法运算法则可得:,A正确;
B、因为,
所以,B不正确;
C、设正六边形的边长为,
因为,,
所以,C正确;
D、如图所示:
连接,
则.
因为,
所以在向量上的投影向量为,D正确.
故答案为:ACD.
【分析】本题围绕正六边形中的向量运算,考查向量的线性运算、数量积及投影向量,需结合正六边形的几何性质(边长相等、内角固定等 ),利用向量运算法则逐一分析选项:
A、运用向量减法的三角形法则判断.
B、借助正六边形对边平行且相等的性质,结合向量线性运算化简判断.
C、设边长为,利用向量数量积公式(,为夹角 )计算判断.
D、依据投影向量的定义(投影向量 = ,为与夹角 ),结合正六边形内角分析判断.
11.(2025高一下·浙江期末)如图,棱长为2的正方体中中,下列结论正确的是( )
A.异面直线与所成的角为
B.直线与平面所成的角为
C.二面角平面角的正切值为
D.点到平面的距离为
【答案】A,C
【知识点】平面内点到直线的距离公式;异面直线所成的角;直线与平面所成的角;二面角及二面角的平面角
【解析】【解答】解:A、连接,,
,,四边形为平行四边形,,
异面直线与所成角即为直线与所成角,即(或其补角),
为等边三角形,,
即异面直线与所成角为,A正确;
B、连接,
平面,即为直线与平面所成角,
,,
,
,
,即直线与平面所成角不是,B错误;
C、连接,交于点,连接,,
四边形为正方形,,为,中点,
,
,
二面角的平面角为,
平面,平面,,
,,
,
,
即二面角的正切值为,C正确;
D、连接,,,
,
,,
又,,
设点到平面的距离为,则,
解得,即点到平面的距离为,D错误.
故答案为:AC.
【分析】本题围绕正方体中的空间几何问题,涉及异面直线所成角、线面角、二面角及点面距离,需结合正方体的结构特征,运用几何定义与公式逐一分析:
A、通过找平行线,将异面直线所成角转化为相交直线夹角,利用等边三角形性质求解.
B、依据线面角定义,找出直线与平面所成角,通过直角三角形边角关系判断.
C、根据二面角平面角定义,确定二面角的平面角,结合直角三角形求正切值.
D、利用割补法求棱锥体积,再结合体积公式求点面距离.
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高一下·浙江期末)已知复数(为虚数单位),则 .
【答案】
【知识点】复数代数形式的混合运算;复数的模
【解析】【解答】解:因为,
所以.
故答案为:.
【分析】先将复数z通过复数的除法运算化简为标准形式a + bi(a、b为实数 ),再根据复数模的计算公式进行计算.
13.(2025高一下·浙江期末)若圆锥的母线长为,轴截面是等腰直角三角形,则该圆锥的体积是 .
【答案】
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:因为圆锥的母线长为,轴截面是等腰直角三角形,
故圆锥的高为且底面半径为,
故体积为,
故答案为:.
【分析】先根据圆锥轴截面是等腰直角三角形及母线长,求出圆锥的高和底面半径,再代入圆锥体积公式(r为底面半径,h为高 )计算.需要利用等腰直角三角形的性质(斜边与直角边的关系 )来确定高和底面半径.
14.(2025高一下·浙江期末)德国机械学家莱洛设计的莱洛三角形在工业领域应用广泛.如图,分别以等边三角形的顶点为圆心,以边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形即为莱洛三角形.若该等边三角形的边长为4,为弧上的一个动点,则的最小值为 .
【答案】
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:由已知,弧是以为圆心,4为半径的圆的一部分,
以为原点,所在直线为轴,过与直线垂直的直线为轴,建立平面直角坐标系,
则由已知,,
由任意角的三角函数的定义,设,,
则,
令,,
当时,,
,
,
存,使,即,
当时,的最小值为.
故答案为:.
【分析】通过建立平面直角坐标系,将向量问题转化为坐标运算,利用三角函数的性质求解最小值.需要先确定各点坐标,设出动点P的坐标(用三角函数表示 ),再计算向量的坐标,进而得到数量积的表达式,最后结合三角函数的取值范围求最值.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.15题13分,16,17题15分,18,19题17分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(2025高一下·浙江期末)已知向量、满足:,
(1)求;
(2)求与夹角的余弦值;
(3)若向量与共线,求实数的值.
【答案】(1)
,,
,
(2):,,,
.
(3)、不共线,
因为与共线,所以存在实数,使得,
即,所以,解得.
【知识点】平面向量的共线定理;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量数量积的坐标表示;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【分析】(1)先通过向量数乘与加法的坐标运算,得到的坐标,再用模长公式计算;
(2)利用向量数量积公式,分别计算、、后代入.
(3)依据向量共线定理,若两向量共线,则存在实数使,通过坐标对应关系列方程求解.
(1),,
,
(2),,,
.
(3)、不共线,
因为与共线,所以存在实数,使得,
即,所以,解得.
16.(2025高一下·浙江期末)如图,在正三棱柱中,已知,,是棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)该正三棱柱被平面截去一个棱锥,求剩余部分的体积.
【答案】(1)证明:解法一:是正三棱柱,
平面,平面,
是正三角形,是中点,
因,平面,平面
平面
解法二:是正三棱柱,
平面平面,
是正三角形,是中点,
平面平面.平面
平面
(2)解:在正三棱柱中,因为,且,
可得正三棱柱的体积为,
又由三棱锥的体积为,
即剩余部分的体积为:.
【知识点】组合几何体的面积、表面积、体积问题;直线与平面垂直的判定
【解析】【分析】(1)需利用正三棱柱的性质(侧棱垂直底面、底面正三角形的中线与底边垂直 ),结合线面垂直的判定定理(直线垂直于平面内两条相交直线,则垂直于该平面 )证明.
(2)先分别计算正三棱柱体积和截去的棱锥体积,再用棱柱体积减去棱锥体积得到剩余体积,涉及柱体、锥体体积公式的应用.
(1)解法一:是正三棱柱,
平面,平面,
是正三角形,是中点,
因,平面,平面
平面
解法二:是正三棱柱,
平面平面,
是正三角形,是中点,
平面平面.平面
平面
(2)在正三棱柱中,因为,且,
可得正三棱柱的体积为,
又由三棱锥的体积为,
所以剩余部分的体积为
.
17.(2025高一下·浙江期末)第十九届亚运会将于2023年9月23日至10月8在中国杭州举办,为了了解我市居民对杭州亚运会相关信息和知识的掌握情况,某学校组织学生开展社会实践活动,采用问卷的形式随机对我市100名居民进行了调查.为了方便统计分析,调查问卷满分20分,得分情况制成如下频率分布直方图.
(1)求的值;
(2)根据频率分布直方图,估计这100名居民调查问卷中得分的
(i)第70百分位数(结果用分数表示);
(ii)平均值(各组区间的数据以该组区间的中间值作代表).
【答案】(1)解:解得:
(2)(i) 解:因为,
,
所以第70百分位数在12和16之间,
设第70百分位数是,
(ii)解:
【知识点】频率分布直方图;用样本估计总体的百分位数
【解析】【分析】本题围绕频率分布直方图的应用,涉及频率和、百分位数、平均值的计算,需依据频率分布直方图的性质及对应公式求解:
(1)利用频率分布直方图中所有矩形面积和为(即频率和为 ),结合组距为,列方程求解.
(2)(i)先计算前几组的频率和,确定百分位数所在区间,再根据百分位数定义列方程求解.
(ii)用每组区间的中间值乘以对应频率(频率 = 频率/组距×组距 ),再求和得到平均值.
(1),
所以;
(2)(i)因为,
,
所以第70百分位数在12和16之间,
设第70百分位数是,
(ii)
18.(2025高一下·浙江期末)如图,在四棱锥中,底面是正方形,顶点在底面的射影是线段的中点,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若二面角的大小为,求与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明:取的中点,连接,,
是的中点.
,且,
底面是正方形,顶点在底面的射影是线段的中点,
且,
,且,
四边形为平行四边形,
,
平面,平面,
平面
(2)解:取中点,连接,,
为中点,所以,
顶点在底面的射影是线段的中点,底面,
平面,,
,平面,
平面,
为二面角的平面角,
.
取中点,连接,
是等腰直角三角形
平面,
平面;
与平面所成的角为;
设正方形的边长为,则,
又,,
,,
平面,,
,
.
【知识点】直线与平面平行的判定;二面角及二面角的平面角
【解析】【分析】(1)通过构造辅助线,利用三角形中位线及正方形性质,证明线线平行,再依据线面平行判定定理证明.
(2)先找出二面角的平面角,确定线段长度关系,再找线面角,通过直角三角形边角关系计算正弦值,涉及线面垂直、二面角、线面角的定义及性质.
(1)取的中点,连接,,
是的中点.
,且,
底面是正方形,顶点在底面的射影是线段的中点,
且,
,且,
四边形为平行四边形,
,
平面,平面,
平面
(2)取中点,连接,,
为中点,所以,
顶点在底面的射影是线段的中点,底面,
平面,,
,平面,
平面,
为二面角的平面角,
.
取中点,连接,
是等腰直角三角形
平面,
平面;
与平面所成的角为;
设正方形的边长为,则,
又,,
,,
平面,,
,
.
19.(2025高一下·浙江期末)在中,设角,,的对边长分别为,,,已知.
(1)求角的值;
(2)若,,求;
(3)若,点,在线段上,且,问当取何值时,的面积最小,并求出面积的最小值.
【答案】(1)解:,
由正弦定理得,即,即,
即,
由余弦定理得,,
.
(2)解:,
其中,,
,,
,
由正弦定理,,
,则,
即.
(3)解:且,
为等边三角形
设,,,,
由正弦定理得,
,
由正弦定理,
,
,,
,
.
【知识点】含三角函数的复合函数的值域与最值;正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(1)求角的值:利用正弦定理将角化为边,再结合余弦定理求出,进而确定角.
(2)求的长度:先由求出,再利用三角形内角和及两角和的正弦公式求出,最后通过正弦定理求解.
(3)求面积最小时的值及最小面积:先判断为等边三角形,设,用正弦定理表示、,结合面积公式化简,再根据三角函数性质求最值.
(1),
由正弦定理得,即,即,
即,
由余弦定理得,,;
(2),
其中,,
,,
,
由正弦定理,,
,则,
即;
(3)且,
为等边三角形
设,,,,
由正弦定理得,
,
由正弦定理,
,
,,
当,
.
1 / 1浙江省山海高中共富联盟2024-2025学年高一下学期阶段性联考数学试卷
一、选择题:本大题共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.(2025高一下·浙江期末)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.(2025高一下·浙江期末)1班有学生45人,2班有学生27人,3班有学生36人,用分层抽样的方法从这三个班中抽出24人参加数学趣味活动,那么1班被抽取的人数是( )
A.9 B.10
C.11 D.以上都不正确
3.(2025高一下·浙江期末)现有一组数据12,13,15,14,12,20,18,19,则这组数据的第55百分位数为( )
A.14 B.14.5 C.15 D.18
4.(2025高一下·浙江期末)已知,是两条不同的直线,,,是三个不同的平面,则下列命题中正确的是( )
A.若,,则
B.若,,则
C.若,,则
D.若,,则
5.(2025高一下·浙江期末)已知的方差为3,则的方差为( )
A.6 B.7 C.12 D.18
6.(2025高一下·浙江期末)若,,与的夹角为,则( )
A. B. C.2 D.28
7.(2025高一下·浙江期末)已知圆台上下底面圆的半径分别为1,3,高为4,则该圆台的侧面积为( )
A. B. C. D.
8.(2025高一下·浙江期末)如图,在中,,D在边AB上,,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共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.(2025高一下·浙江期末)某新能源汽车4S店2024年6月到2025年3月连续10个月的销量依次为(单位:辆):16,19,24,25,25,27,32,37,35,40,则关于这组数据的结论正确的是( )
A.极差为24 B.平均数为28 C.众数为25 D.中位数为25
10.(2025高一下·浙江期末)如图,是正六边形的中心,则( )
A.
B.
C.
D.在上的投影向量为
11.(2025高一下·浙江期末)如图,棱长为2的正方体中中,下列结论正确的是( )
A.异面直线与所成的角为
B.直线与平面所成的角为
C.二面角平面角的正切值为
D.点到平面的距离为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高一下·浙江期末)已知复数(为虚数单位),则 .
13.(2025高一下·浙江期末)若圆锥的母线长为,轴截面是等腰直角三角形,则该圆锥的体积是 .
14.(2025高一下·浙江期末)德国机械学家莱洛设计的莱洛三角形在工业领域应用广泛.如图,分别以等边三角形的顶点为圆心,以边长为半径作圆弧,由这三段圆弧组成的曲边三角形即为莱洛三角形.若该等边三角形的边长为4,为弧上的一个动点,则的最小值为 .
四、解答题:本大题共5小题,共77分.15题13分,16,17题15分,18,19题17分,解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
15.(2025高一下·浙江期末)已知向量、满足:,
(1)求;
(2)求与夹角的余弦值;
(3)若向量与共线,求实数的值.
16.(2025高一下·浙江期末)如图,在正三棱柱中,已知,,是棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)该正三棱柱被平面截去一个棱锥,求剩余部分的体积.
17.(2025高一下·浙江期末)第十九届亚运会将于2023年9月23日至10月8在中国杭州举办,为了了解我市居民对杭州亚运会相关信息和知识的掌握情况,某学校组织学生开展社会实践活动,采用问卷的形式随机对我市100名居民进行了调查.为了方便统计分析,调查问卷满分20分,得分情况制成如下频率分布直方图.
(1)求的值;
(2)根据频率分布直方图,估计这100名居民调查问卷中得分的
(i)第70百分位数(结果用分数表示);
(ii)平均值(各组区间的数据以该组区间的中间值作代表).
18.(2025高一下·浙江期末)如图,在四棱锥中,底面是正方形,顶点在底面的射影是线段的中点,是的中点.
(1)求证:平面;
(2)若二面角的大小为,求与平面所成角的正弦值.
19.(2025高一下·浙江期末)在中,设角,,的对边长分别为,,,已知.
(1)求角的值;
(2)若,,求;
(3)若,点,在线段上,且,问当取何值时,的面积最小,并求出面积的最小值.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】复数代数形式的混合运算;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:∵,∴复数所对应的点为.故答案为:B.
【分析】先利用复数的四则运算化简可得,再利用复数的几何意义即可求解.
2.【答案】B
【知识点】分层抽样方法
【解析】【解答】解:根据分层抽样的比例计算可得(人).
故答案为:B.
【分析】 根据分层抽样的比例计算,需要先算出三个班的总人数,再求出1班人数占总人数的比例,最后用该比例乘以抽取的总人数,得到1班被抽取的人数.
3.【答案】C
【知识点】用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:从小到大排列:12,12,13,14,15,18,19,20,由,
得这组数据得第55百分位数为第五个数,等于15.
故答案为:C.
【分析】先将数据从小到大排序,再根据百分位数的定义,通过计算数据个数与百分位的乘积,确定百分位数对应的位置,从而找到对应的数值.
4.【答案】D
【知识点】直线与平面平行的判定;平面与平面平行的判定
【解析】【解答】解:A、根据面面平行的判定定理,一个面内两条相交的直线与另一个平面平行,才能得到两平面平行,A错误;
B、由,可得或,B错误;
C、由,可得或,C错误;
D、因,即平面相交成直角,又,故平面与平面也成直角,即,D正确.
故答案为:D.
【分析】根据面面平行的判定定理可判断A错误;根据线面平行判定定理可以判断B错误;根据线面平行判定定理判断C错误;根据两平面所成的角的概念,结合条件即可判断D正确;
5.【答案】C
【知识点】极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:因为的方差为3,
所以的方差为.
故答案为:C.
【分析】依据方差的性质可得答案.
6.【答案】A
【知识点】向量的模;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:.
故答案为:A.
【分析】利用向量模长与向量数量积的关系,将转化为含有和模长及它们数量积的形式,再代入已知条件计算.
7.【答案】D
【知识点】圆柱/圆锥/圆台的表面积及应用
【解析】【解答】解:由圆台上下底面圆的半径分别为高为,
可求得母线长为.
则.
故答案为:D.
【分析】先明确圆台侧面积公式需要用到母线长,所以要先根据圆台上下底面半径和高,利用勾股定理求出母线长,再代入侧面积公式计算.
8.【答案】B
【知识点】二倍角的余弦公式;解三角形;正弦定理
【解析】【解答】解:设,由,得,则 ,
中:根据正弦定理,,即
中:同理,,即
因(已知),且(邻补角),故
由正弦定理比例关系可得:
根据二倍角公式,化简得:
由,得
代入,则:
用二倍角余弦公式,代入:
故答案为:B.
【分析】1. 设角转化:通过设,将 表示为,简化角度关系.
2. 正弦定理应用:在两个三角形中列正弦定理,利用和(值相等 ),建立与的比例.
3. 向量与三角恒等变换:结合向量关系得,代入化简后用二倍角公式求 .
9.【答案】A,B,C
【知识点】众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:此4S店连续10个月的销量(单位:辆)从小到大排列为16,19,24,25,25,27,32,35,37,40,
平均数为,
则极差为,众数为25,
由题意,所以这组数据的中位数为,ABC正确,D错误.
故答案为:ABC.
【分析】先将数据排序,再分别依据极差(最大值与最小值的差 )、平均数(所有数据之和除以数据个数 )、众数(出现次数最多的数据 )、中位数(排序后中间位置的数,若数据个数为偶数则是中间两个数的平均值 )的定义,依次计算并判断选项 .
10.【答案】A,C,D
【知识点】平面向量减法运算;平面向量数量积定义与物理意义;平面向量的数量积运算;平面向量的投影向量
【解析】【解答】A、根据平面向量的减法运算法则可得:,A正确;
B、因为,
所以,B不正确;
C、设正六边形的边长为,
因为,,
所以,C正确;
D、如图所示:
连接,
则.
因为,
所以在向量上的投影向量为,D正确.
故答案为:ACD.
【分析】本题围绕正六边形中的向量运算,考查向量的线性运算、数量积及投影向量,需结合正六边形的几何性质(边长相等、内角固定等 ),利用向量运算法则逐一分析选项:
A、运用向量减法的三角形法则判断.
B、借助正六边形对边平行且相等的性质,结合向量线性运算化简判断.
C、设边长为,利用向量数量积公式(,为夹角 )计算判断.
D、依据投影向量的定义(投影向量 = ,为与夹角 ),结合正六边形内角分析判断.
11.【答案】A,C
【知识点】平面内点到直线的距离公式;异面直线所成的角;直线与平面所成的角;二面角及二面角的平面角
【解析】【解答】解:A、连接,,
,,四边形为平行四边形,,
异面直线与所成角即为直线与所成角,即(或其补角),
为等边三角形,,
即异面直线与所成角为,A正确;
B、连接,
平面,即为直线与平面所成角,
,,
,
,
,即直线与平面所成角不是,B错误;
C、连接,交于点,连接,,
四边形为正方形,,为,中点,
,
,
二面角的平面角为,
平面,平面,,
,,
,
,
即二面角的正切值为,C正确;
D、连接,,,
,
,,
又,,
设点到平面的距离为,则,
解得,即点到平面的距离为,D错误.
故答案为:AC.
【分析】本题围绕正方体中的空间几何问题,涉及异面直线所成角、线面角、二面角及点面距离,需结合正方体的结构特征,运用几何定义与公式逐一分析:
A、通过找平行线,将异面直线所成角转化为相交直线夹角,利用等边三角形性质求解.
B、依据线面角定义,找出直线与平面所成角,通过直角三角形边角关系判断.
C、根据二面角平面角定义,确定二面角的平面角,结合直角三角形求正切值.
D、利用割补法求棱锥体积,再结合体积公式求点面距离.
12.【答案】
【知识点】复数代数形式的混合运算;复数的模
【解析】【解答】解:因为,
所以.
故答案为:.
【分析】先将复数z通过复数的除法运算化简为标准形式a + bi(a、b为实数 ),再根据复数模的计算公式进行计算.
13.【答案】
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;锥体的体积公式及应用
【解析】【解答】解:因为圆锥的母线长为,轴截面是等腰直角三角形,
故圆锥的高为且底面半径为,
故体积为,
故答案为:.
【分析】先根据圆锥轴截面是等腰直角三角形及母线长,求出圆锥的高和底面半径,再代入圆锥体积公式(r为底面半径,h为高 )计算.需要利用等腰直角三角形的性质(斜边与直角边的关系 )来确定高和底面半径.
14.【答案】
【知识点】平面向量数量积的坐标表示;含三角函数的复合函数的值域与最值
【解析】【解答】解:由已知,弧是以为圆心,4为半径的圆的一部分,
以为原点,所在直线为轴,过与直线垂直的直线为轴,建立平面直角坐标系,
则由已知,,
由任意角的三角函数的定义,设,,
则,
令,,
当时,,
,
,
存,使,即,
当时,的最小值为.
故答案为:.
【分析】通过建立平面直角坐标系,将向量问题转化为坐标运算,利用三角函数的性质求解最小值.需要先确定各点坐标,设出动点P的坐标(用三角函数表示 ),再计算向量的坐标,进而得到数量积的表达式,最后结合三角函数的取值范围求最值.
15.【答案】(1)
,,
,
(2):,,,
.
(3)、不共线,
因为与共线,所以存在实数,使得,
即,所以,解得.
【知识点】平面向量的共线定理;平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量数量积的坐标表示;数量积表示两个向量的夹角
【解析】【分析】(1)先通过向量数乘与加法的坐标运算,得到的坐标,再用模长公式计算;
(2)利用向量数量积公式,分别计算、、后代入.
(3)依据向量共线定理,若两向量共线,则存在实数使,通过坐标对应关系列方程求解.
(1),,
,
(2),,,
.
(3)、不共线,
因为与共线,所以存在实数,使得,
即,所以,解得.
16.【答案】(1)证明:解法一:是正三棱柱,
平面,平面,
是正三角形,是中点,
因,平面,平面
平面
解法二:是正三棱柱,
平面平面,
是正三角形,是中点,
平面平面.平面
平面
(2)解:在正三棱柱中,因为,且,
可得正三棱柱的体积为,
又由三棱锥的体积为,
即剩余部分的体积为:.
【知识点】组合几何体的面积、表面积、体积问题;直线与平面垂直的判定
【解析】【分析】(1)需利用正三棱柱的性质(侧棱垂直底面、底面正三角形的中线与底边垂直 ),结合线面垂直的判定定理(直线垂直于平面内两条相交直线,则垂直于该平面 )证明.
(2)先分别计算正三棱柱体积和截去的棱锥体积,再用棱柱体积减去棱锥体积得到剩余体积,涉及柱体、锥体体积公式的应用.
(1)解法一:是正三棱柱,
平面,平面,
是正三角形,是中点,
因,平面,平面
平面
解法二:是正三棱柱,
平面平面,
是正三角形,是中点,
平面平面.平面
平面
(2)在正三棱柱中,因为,且,
可得正三棱柱的体积为,
又由三棱锥的体积为,
所以剩余部分的体积为
.
17.【答案】(1)解:解得:
(2)(i) 解:因为,
,
所以第70百分位数在12和16之间,
设第70百分位数是,
(ii)解:
【知识点】频率分布直方图;用样本估计总体的百分位数
【解析】【分析】本题围绕频率分布直方图的应用,涉及频率和、百分位数、平均值的计算,需依据频率分布直方图的性质及对应公式求解:
(1)利用频率分布直方图中所有矩形面积和为(即频率和为 ),结合组距为,列方程求解.
(2)(i)先计算前几组的频率和,确定百分位数所在区间,再根据百分位数定义列方程求解.
(ii)用每组区间的中间值乘以对应频率(频率 = 频率/组距×组距 ),再求和得到平均值.
(1),
所以;
(2)(i)因为,
,
所以第70百分位数在12和16之间,
设第70百分位数是,
(ii)
18.【答案】(1)证明:取的中点,连接,,
是的中点.
,且,
底面是正方形,顶点在底面的射影是线段的中点,
且,
,且,
四边形为平行四边形,
,
平面,平面,
平面
(2)解:取中点,连接,,
为中点,所以,
顶点在底面的射影是线段的中点,底面,
平面,,
,平面,
平面,
为二面角的平面角,
.
取中点,连接,
是等腰直角三角形
平面,
平面;
与平面所成的角为;
设正方形的边长为,则,
又,,
,,
平面,,
,
.
【知识点】直线与平面平行的判定;二面角及二面角的平面角
【解析】【分析】(1)通过构造辅助线,利用三角形中位线及正方形性质,证明线线平行,再依据线面平行判定定理证明.
(2)先找出二面角的平面角,确定线段长度关系,再找线面角,通过直角三角形边角关系计算正弦值,涉及线面垂直、二面角、线面角的定义及性质.
(1)取的中点,连接,,
是的中点.
,且,
底面是正方形,顶点在底面的射影是线段的中点,
且,
,且,
四边形为平行四边形,
,
平面,平面,
平面
(2)取中点,连接,,
为中点,所以,
顶点在底面的射影是线段的中点,底面,
平面,,
,平面,
平面,
为二面角的平面角,
.
取中点,连接,
是等腰直角三角形
平面,
平面;
与平面所成的角为;
设正方形的边长为,则,
又,,
,,
平面,,
,
.
19.【答案】(1)解:,
由正弦定理得,即,即,
即,
由余弦定理得,,
.
(2)解:,
其中,,
,,
,
由正弦定理,,
,则,
即.
(3)解:且,
为等边三角形
设,,,,
由正弦定理得,
,
由正弦定理,
,
,,
,
.
【知识点】含三角函数的复合函数的值域与最值;正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(1)求角的值:利用正弦定理将角化为边,再结合余弦定理求出,进而确定角.
(2)求的长度:先由求出,再利用三角形内角和及两角和的正弦公式求出,最后通过正弦定理求解.
(3)求面积最小时的值及最小面积:先判断为等边三角形,设,用正弦定理表示、,结合面积公式化简,再根据三角函数性质求最值.
(1),
由正弦定理得,即,即,
即,
由余弦定理得,,;
(2),
其中,,
,,
,
由正弦定理,,
,则,
即;
(3)且,
为等边三角形
设,,,,
由正弦定理得,
,
由正弦定理,
,
,,
当,
.
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