湖南省长沙市雅礼教育集团2024-2025学年高一下学期6月期末考试数学试题
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,只有一个选项是正确的.
1.(2025高一下·长沙期末)经过两点的直线的倾斜角为,则的值为( )
A.-2 B.1 C.3 D.4
【答案】B
【知识点】斜率的计算公式;直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系
【解析】【解答】解:由题意可得:直线的系斜率为,
则经过两点的直线的斜率,解得.
故答案为:B.
【分析】易知直线的斜率为,再根据两点斜率公式求解即可.
2.(2025高一下·长沙期末)若复数是纯虚数,则
A.3 B.5 C. D.
【答案】C
【知识点】复数的基本概念;复数的模
【解析】【解答】解: 若复数是纯虚数,则,解得,即复数,
则.
故答案为:C.
【分析】根据复数的基本概念求得,即,再根据复数模的性质求解即可.
3.(2025高一下·长沙期末)如图,空间四边形中,,,,点在线段上,且,点为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】空间向量基本定理
【解析】【解答】解: 点在线段上,且,点为中点,
则.
故答案为:D.
【分析】利用空间向量基本定理化简即可.
4.(2025高一下·长沙期末)已知为不同的直线,为不同的平面,下列命题为假命题的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;直线与平面平行的判定;平面与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定
【解析】【解答】解:由题意,对于A,由面面平行的判定定理可以证出,故A正确;
对于B,因为或,故B错误;
对于C,由面面垂直的判定定理可以证得,故C正确;
对于D,由线面垂直的性质可以证得,故D正确.
故答案为:B.
【分析】根据面面平行的判定定理、线面平行的判定定理、面面垂直的判定定理、线线平行的判断方法,从而逐项判断找出假命题的选项.
5.(2025高一下·长沙期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则的面积( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【知识点】同角三角函数间的基本关系;正弦定理;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:在中,,由正弦定理可得,
因为,所以,
则的面积.
故答案为:D.
【分析】利用正弦定理求得,由,根据同角三角函数的平方关系求得,再根据三角形面积公式求解即可.
6.(2025高一下·长沙期末)已知两个单位向量满足,则( )
A.0 B. C.1 D.2
【答案】C
【知识点】平面向量的数量积运算;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【解答】解:易知,
由,可得,
解得,
则.
故答案为:C.
【分析】由题意,根据,求得,结合,利用向量的数量积的运算公式求解即可.
7.(2025高一下·长沙期末)一艘海轮从处出发,以每小时50海里的速度沿南偏东的方向直线航行,2小时后到达处,在处有一座灯塔,海轮在处观察灯塔,其方向是南偏东,在处观察灯塔.其方向是北偏东,那么两点间的距离是( )
A.海里 B.海里 C.海里 D.海里
【答案】A
【知识点】解三角形;正弦定理;解三角形的实际应用
【解析】【解答】解:如图所示:
由图可知:(海里),
,则,
由正弦定理,可得(海里).
故答案为:A.
【分析】由题作出图形,先确定中各角度数,再利用正弦定理求解即可.
8.(2025高一下·长沙期末)抛一枚质地均匀的骰子两次,设事件表示“第二次朝上的数字为偶数”,则下列事件中与事件相互独立的是( )
A.第二次朝上的数字是奇数 B.第二次朝上的数字为2
C.两次朝上的数字之和为9 D.两次朝上的数字之和为10
【答案】C
【知识点】相互独立事件;相互独立事件的概率乘法公式;古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】解:易知抛掷骰子两次,共有个基本事件数,
事件
,共18个基本事件,
则,
A、设事件为第二次朝上面的数字是奇数,则事件与事件是对立事件,故A错误;
B、设事件为第二次朝上面的数字是2,则,故B错误;
C、设事件为两次朝上面的数字之和是9,则共4个基本事件,
即,且,,
因为,所以事件与事件相互独立,故C正确;
D、设事件两次朝上面的数字之和是10,
则,,
且,则,
因为,所以事件与事件不相互独立,故D错误.
故答案为:C.
【分析】易知抛掷骰子两次,有个基本事件数,再列式各个事件,求相应事件的概率,利用相互独立事件的定义逐项判断即可.
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(2025高一下·长沙期末)已知为虚数单位,以下四个说法中正确的是( )
A.
B.若,则复平面内对应的点位于第二象限
C.复数,
D.若复数满足,则的最大值为6
【答案】A,D
【知识点】虚数单位i及其性质;复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算;复数的模;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:A、,故A正确;
B、,则在复平面内对应的点为,
位于第三象限,故B错误;
C、,则,故C错误;
D、,即复数对应的点是以原点为圆心,半径为1的单位圆,
表示点到该圆上的点的距离,
则该距离最大值为,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】利用虚数单位的计算即可判断A;利用复数代数形式的乘法运算,结合共轭复数以及复数在复平面内的表示即可判断B;利用复数模的性质求解即可判断C;利用复数的几何意义,结合圆的知识求解即可判断D.
10.(2025高一下·长沙期末)下列说法正确的有( )
A.若事件与事件是互斥事件,则
B.若事件与事件是对立事件,则
C.把红 橙 黄3张纸牌随机分给甲 乙 丙3人,每人分得1张,则事件“甲分得的不是红牌”与事件“乙分得的不是红牌”是互斥事件
D.某人打靶时连续射击三次,则事件“至少有两次中靶”与事件“至多有一次中靶”是对立事件
【答案】A,B,D
【知识点】互斥事件与对立事件
【解析】【解答】解:A、若事件与事件互斥,则事件不可能同时发生,,故A正确;
B、若事件与事件是对立事件,则事件即为事件,,故B正确;
C、“甲分得的不是红牌”与事件“乙分得的不是红牌”可能同时发生,即“丙分得的是红牌”,则不是互斥事件,故C错误;
D、事件“至少两次中靶”与“至多一次中靶”不可能同时发生,且二者必发生其一,则为对立事件,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据互斥事件、对立事件的概念逐项判断即可.
11.(2025高一下·长沙期末)如图,正方体的棱长为1,P为的中点,Q为线段上的动点,过点A,P,Q的平面截该正方体所得截面记为S,则下列命题正确的是( )
A.直线与直线所成角的正切值为
B.当时,截面S的形状为等腰梯形
C.当时,S与交于点R,则
D.当时,直线与平面的夹角正弦值的取值范围是
【答案】A,B,D
【知识点】函数单调性的性质;棱柱的结构特征;异面直线所成的角;平面与平面平行的性质;直线与平面所成的角
【解析】【解答】解:A、 正方体 中,,则为直线与直线所成角,,故A正确;
B、连接,如图所示:
因为,所以,
又因为平面平面,连接即为截面S与正方体的一条截线,连接,
易得,则截面S的形状为等腰梯形,故B正确;
C、过点作的平行线交直线于点,连接,交于点,
因,易得,则,于是,,
则,又可得,则,即,
解得,故C错误;
D、取中点,连接,交于点,连接,如图所示:
易得,则,
又因为平面,平面,所以,
又因为平面,所以平面,
则即直线与平面的夹角,设为,不妨设,则,
在中,,
因,则,可得,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据正方体的性质可得:为直线与直线所成角,计算即可判断A;利用面面平行的性质定理作出截面,即可判断B;通过作图,利用面面平行的性质定理和三角形相似的性质计算即可判断C;取中点,连接,交于点,连接,可证平面,推得即直线与平面的夹角,设,,得到,利用函数的单调性求其范围即可判断D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高一下·长沙期末)某商场为优化服务,对顾客做满意度问卷调查,满意度采用计分制(满分100).现随机抽取了其中10个数据依次为80,85,86,89,91,92,93,95,95,96,则这组数据的第25百分位数为 .
【答案】86
【知识点】用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:,则这组数据的第25百分位数为86.
故答案为:86.
【分析】根据百分位数定义求解即可.
13.(2025高一下·长沙期末)在对某中学高一年级学生体重(单位:kg)的调查中,按男、女生人数比例用分层随机抽样的方法抽取部分学生进行测量,已知抽取的男生有50人,其体重的平均数和方差分别为54,20,抽取的女生有40人,其体重的平均数和方差分别为45,11,则估计该校高一年级学生体重的方差为 .
(参考公式:已知总体分为两层,各层的样本量,平均数,方差分别为m,,;n,,,记总的样本平均数和样本方差为,,其中.
【答案】
【知识点】分层抽样方法;众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:由题意可得:总体的平均数为,
则高一年级学生体重的方差为
.
故答案为:.
【分析】由题意,先求总体的平均数,再根据分层抽样中方差的计算公式求解即可.
14.(2025高一下·长沙期末)某封闭的圆锥容器的轴截面为等边三角形,高为6.一个半径为1的小球在该容器内自由运动,则小球能接触到的圆锥容器内壁的最大面积为 .
【答案】
【知识点】简单组合体的结构特征;棱柱/棱锥/棱台的侧面积、表面积及应用
【解析】【解答】解: 圆锥容器的轴截面为等边三角形,高为6 ,则圆锥的母线长与底面圆的直径均为,
小球的半径为1,在圆锥内壁侧面,小球接触到的区域展开后是一个扇环,
扇环的半径为,,扇环所在扇形的圆心角为,
扇环其面积为;
在圆锥底面,小球接触到的区域是一个圆,其半径为其面积为.
综上,圆锥内壁上小球能接触到的区域面积为.
故答案为:.
【分析】由题意可得圆锥的母线长与底面圆的直径均为,再分别计算侧面与底面上小球可能接触到的容器内壁的面积,即可得解.
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.(2025高一下·长沙期末)如图,正三棱柱中,是的中点,.
(1)求证:平面;
(2)若三棱锥的体积为,求.
【答案】(1)证明:连接,交于点,连接,如图所示:
因为四边形为矩形,所以为的中点,
又因为是的中点,所以,
又因为平面,平面,所以平面;
(2)解:因为为等边三角形,是的中点,所以⊥,
又因为,所以,
因为⊥平面,平面,所以⊥,
因为,平面,所以⊥平面,
设,则,,
,
则,解得,
故.
【知识点】直线与平面平行的判定;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)连接,交于点,连接,由中位线得到,再利用线面平行的判定定理证明即可;
(2)由题意,证明⊥平面,求出,设,则,利用等体积法列方程,求的,即可得的值.
(1)连接,交于点,连接,
因为四边形为矩形,所以为的中点,
又是的中点,故,
因为平面,平面,
所以平面;
(2)因为为等边三角形,是的中点,
所以⊥,又,故,
因为⊥平面,平面,所以⊥,
因为,平面,所以⊥平面,
设,则,,
,
所以,解得,
故.
16.(2025高一下·长沙期末)某校对2022年高一上学期期中数学考试成绩(单位:分)进行分析,随机抽取100名学生,将分数按照,,,,,分成6组,制成了如图所示的频率分布直方图:
请完成以下问题:
(1)估计该校高一期中数学考试成绩的平均数;
(2)为了进一步了解学生对数学学习的情况,由频率分布直方图,成绩在和的两组中,用按比例分配的分层随机抽样的方法抽取5名学生,再从这5名学生中随机抽取2名学生进行问卷调查,求抽取的这2名学生至少有1人成绩在内的概率.
【答案】(1)解:由频率分布直方图各矩形面积和为1可得:,解得,
则样本平均值为:,
据此可以估计该校高一下学期期中数学考试成绩估计93分;
(2)解:由图可知:分数段的人数为(人),分数段的人数为(人),
由分层随机抽样的方法抽取5名学生,则需在分数段内抽2人,分别记为,
需在分数段内抽3人,分别记为,
设“从样本中任取2人,至少有1人在分数段内”为事件 A,
则样本空间共包含10个样本点而 A 的对立事件包含3个样本点,
则,
即抽取的这2名学生至少有1人在内的概率为.
【知识点】分层抽样方法;频率分布直方图;古典概型及其概率计算公式
【解析】【分析】(1)根据频率分布直方图各矩形面积和为1列式求得,再根据频率分布直方图平均值的求法求解即可;
(2)利用分层抽样取样方法,算出需在分数段内抽2人,分别记为,需在内抽3人,分别记为,写出样本空间和对立事件概率求得答案.
(1)由,
得.
数学成绩在:
频率,
频率,
频率,
频率,
频率,
频率,
样本平均值为:
可以估计样本数据中数学成绩均值为93分,
据此可以估计该校高一下学期期中数学考试成绩估计93分.
(2)由题意可知,分数段的人数为(人),
分数段的人数为(人).
用按比例分配的分层随机抽样的方法抽取5名学生,
则需在分数段内抽2人,分别记为,
需在分数段内抽3人,分别记为.
设“从样本中任取2人,至少有1人在分数段内”为事件 A,
则样本空间共包含10个样本点而 A 的对立事件包含3个样本点,
所以.
即抽取的这2名学生至少有1人在内的概率为
17.(2025高一下·长沙期末)某校举办环保知识竞赛,初赛中每位参赛者有三次答题机会,每次回答一道题,若答对,则通过初赛,否则直到三次机会用完.已知甲 乙 丙都参加了这次环保知识竞赛,且他们每次答对题目的概率都是,假设甲 乙 丙每次答题是相互独立的,且甲 乙 丙的答题结果也是相互独立的.
(1)求甲第二次答题通过初赛的概率;
(2)求乙通过初赛的概率;
(3)求甲、乙、丙三人中恰有两人通过初赛的概率.
【答案】(1)解:记甲第二次答题通过初赛为事件,即第一次回答错误,第二次回答正确,
则;
(2)解:记乙通过初赛为事件,反面为乙没有通过初赛,即三次都回答错误,
则;
(3)解:由题意可知:甲、乙、丙每人通过初赛的概率均为,
记甲、乙、丙三人中恰有两人通过初赛为事件,
则.
【知识点】互斥事件与对立事件;互斥事件的概率加法公式;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【分析】(1)记甲第二次答题通过初赛为事件,即第一次回答错误,第二次回答正确,根据相互独立事件的概率乘法公式计算即可;
(2)记乙通过初赛为事件,反面为乙没有通过初赛,即三次都回答错误,根据相互独立事件,结合对立事件的概率公式计算即可;
(3)由题意可知:甲、乙、丙每人通过初赛的概率均为,根据相互独立事件及互斥事件的概率公式计算即可.
(1)记甲第二次答题通过初赛为事件,则;
(2)记乙通过初赛为事件,则;
(3)依题意甲、乙、丙每人通过初赛的概率均为,
记甲、乙、丙三人中恰有两人通过初赛为事件,
则.
18.(2025高一下·长沙期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角B;
(2)如图,的角平分线交于点D,且,,
(i)求的长度;
(ii)若边上的中线与相交于点F,求的余弦值.
【答案】(1)解:在中,,由正弦定理可得,
即,由余弦定理得,因为,所以;
(2)解:(i)已知的角平分线交于点D,则,
在中,,
即,
即,解得;
(ii)因为为的中线,
所以,
两边平方可得,
则,因为,为的角平分线,
在中,因为,得到①,
在中,因为,得到②,
又,由①②得到,
所以,
因为
,
所以,
即的余弦值为.
【知识点】平面向量的数量积运算;向量在几何中的应用;解三角形;正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(1)由题意,利用正弦定理,结合余弦定理化简求角即可;
(2)(i)利用角平分线性质,结合,求解BD的长度即可;
(ii)易知为向量的夹角,利用中线向量运算得,结合角平分线定理利用向量线性运算得,再利用平面向量的夹角公式求解余弦值即可.
(1)在中,由及正弦定理,得,
即,
由余弦定理得,而,所以.
(2)(i)已知的角平分线交于点D,则,
又在中,,即,
即,解得.
(ii)因为为的中线,
所以,
又,则,
因为,为的角平分线,
在中,因为,得到①,
在中,因为,得到②,
又,由①②得到,
所以,
因为
,
所以,
即的余弦值为.
19.(2025高一下·长沙期末)图1是直角梯形ABCD,,,,,,,以BE为折痕将BCE折起,使点C到达的位置,且,如图2.
(1)求证:平面平面ABED;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
(3)在棱上是否存在点P,使得二面角的平面角为?若存在,求出线段的长度,若不存在说明理由.
【答案】证明:(1)连结AE,因为,,,所以,
又因为且,所以四边形为菱形,连结交于点,如图所示:
易知,又因为在中,,所以,
,满足,则,
由题意知,且,则平面ABED,
又因为平面,所以平面平面ABED;
解:(2)以D为坐标原点,DA,分别为x,y轴,方向为z轴正方向,建立空间直角坐标系,如图所示:
,,,,,,
,,,
设平面的法向量为,则,,
所以,即,令,解得,,
即,,
记直线与平面所成角为,则;
(3)假设存在,设,则,
,
平面,易得平面的一个法向量,
设平面PBE的一个法向量,
则,即,可取,
则,解得,
故.
【知识点】直线与平面垂直的判定;平面与平面垂直的判定;用空间向量研究直线与平面所成的角;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)连结AE,根据已知条件求得,推出四边形为菱形,连接交于点,利用线面垂直的判定定理可得平面ABED,再根据面面垂直的判定定理证明即可;
(2)以D为坐标原点,DA,分别为x,y轴,方向为z轴正方向,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解即可;
(3)假设存在,设,求得点P的坐标,利用空间向量法结合向量的夹角公式列方程求解即可.
1 / 1湖南省长沙市雅礼教育集团2024-2025学年高一下学期6月期末考试数学试题
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,只有一个选项是正确的.
1.(2025高一下·长沙期末)经过两点的直线的倾斜角为,则的值为( )
A.-2 B.1 C.3 D.4
2.(2025高一下·长沙期末)若复数是纯虚数,则
A.3 B.5 C. D.
3.(2025高一下·长沙期末)如图,空间四边形中,,,,点在线段上,且,点为中点,则等于( )
A. B.
C. D.
4.(2025高一下·长沙期末)已知为不同的直线,为不同的平面,下列命题为假命题的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025高一下·长沙期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则的面积( )
A.1 B. C. D.
6.(2025高一下·长沙期末)已知两个单位向量满足,则( )
A.0 B. C.1 D.2
7.(2025高一下·长沙期末)一艘海轮从处出发,以每小时50海里的速度沿南偏东的方向直线航行,2小时后到达处,在处有一座灯塔,海轮在处观察灯塔,其方向是南偏东,在处观察灯塔.其方向是北偏东,那么两点间的距离是( )
A.海里 B.海里 C.海里 D.海里
8.(2025高一下·长沙期末)抛一枚质地均匀的骰子两次,设事件表示“第二次朝上的数字为偶数”,则下列事件中与事件相互独立的是( )
A.第二次朝上的数字是奇数 B.第二次朝上的数字为2
C.两次朝上的数字之和为9 D.两次朝上的数字之和为10
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.全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(2025高一下·长沙期末)已知为虚数单位,以下四个说法中正确的是( )
A.
B.若,则复平面内对应的点位于第二象限
C.复数,
D.若复数满足,则的最大值为6
10.(2025高一下·长沙期末)下列说法正确的有( )
A.若事件与事件是互斥事件,则
B.若事件与事件是对立事件,则
C.把红 橙 黄3张纸牌随机分给甲 乙 丙3人,每人分得1张,则事件“甲分得的不是红牌”与事件“乙分得的不是红牌”是互斥事件
D.某人打靶时连续射击三次,则事件“至少有两次中靶”与事件“至多有一次中靶”是对立事件
11.(2025高一下·长沙期末)如图,正方体的棱长为1,P为的中点,Q为线段上的动点,过点A,P,Q的平面截该正方体所得截面记为S,则下列命题正确的是( )
A.直线与直线所成角的正切值为
B.当时,截面S的形状为等腰梯形
C.当时,S与交于点R,则
D.当时,直线与平面的夹角正弦值的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(2025高一下·长沙期末)某商场为优化服务,对顾客做满意度问卷调查,满意度采用计分制(满分100).现随机抽取了其中10个数据依次为80,85,86,89,91,92,93,95,95,96,则这组数据的第25百分位数为 .
13.(2025高一下·长沙期末)在对某中学高一年级学生体重(单位:kg)的调查中,按男、女生人数比例用分层随机抽样的方法抽取部分学生进行测量,已知抽取的男生有50人,其体重的平均数和方差分别为54,20,抽取的女生有40人,其体重的平均数和方差分别为45,11,则估计该校高一年级学生体重的方差为 .
(参考公式:已知总体分为两层,各层的样本量,平均数,方差分别为m,,;n,,,记总的样本平均数和样本方差为,,其中.
14.(2025高一下·长沙期末)某封闭的圆锥容器的轴截面为等边三角形,高为6.一个半径为1的小球在该容器内自由运动,则小球能接触到的圆锥容器内壁的最大面积为 .
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.(2025高一下·长沙期末)如图,正三棱柱中,是的中点,.
(1)求证:平面;
(2)若三棱锥的体积为,求.
16.(2025高一下·长沙期末)某校对2022年高一上学期期中数学考试成绩(单位:分)进行分析,随机抽取100名学生,将分数按照,,,,,分成6组,制成了如图所示的频率分布直方图:
请完成以下问题:
(1)估计该校高一期中数学考试成绩的平均数;
(2)为了进一步了解学生对数学学习的情况,由频率分布直方图,成绩在和的两组中,用按比例分配的分层随机抽样的方法抽取5名学生,再从这5名学生中随机抽取2名学生进行问卷调查,求抽取的这2名学生至少有1人成绩在内的概率.
17.(2025高一下·长沙期末)某校举办环保知识竞赛,初赛中每位参赛者有三次答题机会,每次回答一道题,若答对,则通过初赛,否则直到三次机会用完.已知甲 乙 丙都参加了这次环保知识竞赛,且他们每次答对题目的概率都是,假设甲 乙 丙每次答题是相互独立的,且甲 乙 丙的答题结果也是相互独立的.
(1)求甲第二次答题通过初赛的概率;
(2)求乙通过初赛的概率;
(3)求甲、乙、丙三人中恰有两人通过初赛的概率.
18.(2025高一下·长沙期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角B;
(2)如图,的角平分线交于点D,且,,
(i)求的长度;
(ii)若边上的中线与相交于点F,求的余弦值.
19.(2025高一下·长沙期末)图1是直角梯形ABCD,,,,,,,以BE为折痕将BCE折起,使点C到达的位置,且,如图2.
(1)求证:平面平面ABED;
(2)求直线与平面所成角的正弦值.
(3)在棱上是否存在点P,使得二面角的平面角为?若存在,求出线段的长度,若不存在说明理由.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】斜率的计算公式;直线的图象特征与倾斜角、斜率的关系
【解析】【解答】解:由题意可得:直线的系斜率为,
则经过两点的直线的斜率,解得.
故答案为:B.
【分析】易知直线的斜率为,再根据两点斜率公式求解即可.
2.【答案】C
【知识点】复数的基本概念;复数的模
【解析】【解答】解: 若复数是纯虚数,则,解得,即复数,
则.
故答案为:C.
【分析】根据复数的基本概念求得,即,再根据复数模的性质求解即可.
3.【答案】D
【知识点】空间向量基本定理
【解析】【解答】解: 点在线段上,且,点为中点,
则.
故答案为:D.
【分析】利用空间向量基本定理化简即可.
4.【答案】B
【知识点】空间中直线与直线之间的位置关系;直线与平面平行的判定;平面与平面平行的判定;平面与平面垂直的判定
【解析】【解答】解:由题意,对于A,由面面平行的判定定理可以证出,故A正确;
对于B,因为或,故B错误;
对于C,由面面垂直的判定定理可以证得,故C正确;
对于D,由线面垂直的性质可以证得,故D正确.
故答案为:B.
【分析】根据面面平行的判定定理、线面平行的判定定理、面面垂直的判定定理、线线平行的判断方法,从而逐项判断找出假命题的选项.
5.【答案】D
【知识点】同角三角函数间的基本关系;正弦定理;三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:在中,,由正弦定理可得,
因为,所以,
则的面积.
故答案为:D.
【分析】利用正弦定理求得,由,根据同角三角函数的平方关系求得,再根据三角形面积公式求解即可.
6.【答案】C
【知识点】平面向量的数量积运算;利用数量积判断平面向量的垂直关系
【解析】【解答】解:易知,
由,可得,
解得,
则.
故答案为:C.
【分析】由题意,根据,求得,结合,利用向量的数量积的运算公式求解即可.
7.【答案】A
【知识点】解三角形;正弦定理;解三角形的实际应用
【解析】【解答】解:如图所示:
由图可知:(海里),
,则,
由正弦定理,可得(海里).
故答案为:A.
【分析】由题作出图形,先确定中各角度数,再利用正弦定理求解即可.
8.【答案】C
【知识点】相互独立事件;相互独立事件的概率乘法公式;古典概型及其概率计算公式
【解析】【解答】解:易知抛掷骰子两次,共有个基本事件数,
事件
,共18个基本事件,
则,
A、设事件为第二次朝上面的数字是奇数,则事件与事件是对立事件,故A错误;
B、设事件为第二次朝上面的数字是2,则,故B错误;
C、设事件为两次朝上面的数字之和是9,则共4个基本事件,
即,且,,
因为,所以事件与事件相互独立,故C正确;
D、设事件两次朝上面的数字之和是10,
则,,
且,则,
因为,所以事件与事件不相互独立,故D错误.
故答案为:C.
【分析】易知抛掷骰子两次,有个基本事件数,再列式各个事件,求相应事件的概率,利用相互独立事件的定义逐项判断即可.
9.【答案】A,D
【知识点】虚数单位i及其性质;复数在复平面中的表示;复数代数形式的乘除运算;复数的模;复数运算的几何意义
【解析】【解答】解:A、,故A正确;
B、,则在复平面内对应的点为,
位于第三象限,故B错误;
C、,则,故C错误;
D、,即复数对应的点是以原点为圆心,半径为1的单位圆,
表示点到该圆上的点的距离,
则该距离最大值为,故D正确.
故答案为:AD.
【分析】利用虚数单位的计算即可判断A;利用复数代数形式的乘法运算,结合共轭复数以及复数在复平面内的表示即可判断B;利用复数模的性质求解即可判断C;利用复数的几何意义,结合圆的知识求解即可判断D.
10.【答案】A,B,D
【知识点】互斥事件与对立事件
【解析】【解答】解:A、若事件与事件互斥,则事件不可能同时发生,,故A正确;
B、若事件与事件是对立事件,则事件即为事件,,故B正确;
C、“甲分得的不是红牌”与事件“乙分得的不是红牌”可能同时发生,即“丙分得的是红牌”,则不是互斥事件,故C错误;
D、事件“至少两次中靶”与“至多一次中靶”不可能同时发生,且二者必发生其一,则为对立事件,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据互斥事件、对立事件的概念逐项判断即可.
11.【答案】A,B,D
【知识点】函数单调性的性质;棱柱的结构特征;异面直线所成的角;平面与平面平行的性质;直线与平面所成的角
【解析】【解答】解:A、 正方体 中,,则为直线与直线所成角,,故A正确;
B、连接,如图所示:
因为,所以,
又因为平面平面,连接即为截面S与正方体的一条截线,连接,
易得,则截面S的形状为等腰梯形,故B正确;
C、过点作的平行线交直线于点,连接,交于点,
因,易得,则,于是,,
则,又可得,则,即,
解得,故C错误;
D、取中点,连接,交于点,连接,如图所示:
易得,则,
又因为平面,平面,所以,
又因为平面,所以平面,
则即直线与平面的夹角,设为,不妨设,则,
在中,,
因,则,可得,故D正确.
故答案为:ABD.
【分析】根据正方体的性质可得:为直线与直线所成角,计算即可判断A;利用面面平行的性质定理作出截面,即可判断B;通过作图,利用面面平行的性质定理和三角形相似的性质计算即可判断C;取中点,连接,交于点,连接,可证平面,推得即直线与平面的夹角,设,,得到,利用函数的单调性求其范围即可判断D.
12.【答案】86
【知识点】用样本估计总体的百分位数
【解析】【解答】解:,则这组数据的第25百分位数为86.
故答案为:86.
【分析】根据百分位数定义求解即可.
13.【答案】
【知识点】分层抽样方法;众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】解:由题意可得:总体的平均数为,
则高一年级学生体重的方差为
.
故答案为:.
【分析】由题意,先求总体的平均数,再根据分层抽样中方差的计算公式求解即可.
14.【答案】
【知识点】简单组合体的结构特征;棱柱/棱锥/棱台的侧面积、表面积及应用
【解析】【解答】解: 圆锥容器的轴截面为等边三角形,高为6 ,则圆锥的母线长与底面圆的直径均为,
小球的半径为1,在圆锥内壁侧面,小球接触到的区域展开后是一个扇环,
扇环的半径为,,扇环所在扇形的圆心角为,
扇环其面积为;
在圆锥底面,小球接触到的区域是一个圆,其半径为其面积为.
综上,圆锥内壁上小球能接触到的区域面积为.
故答案为:.
【分析】由题意可得圆锥的母线长与底面圆的直径均为,再分别计算侧面与底面上小球可能接触到的容器内壁的面积,即可得解.
15.【答案】(1)证明:连接,交于点,连接,如图所示:
因为四边形为矩形,所以为的中点,
又因为是的中点,所以,
又因为平面,平面,所以平面;
(2)解:因为为等边三角形,是的中点,所以⊥,
又因为,所以,
因为⊥平面,平面,所以⊥,
因为,平面,所以⊥平面,
设,则,,
,
则,解得,
故.
【知识点】直线与平面平行的判定;锥体的体积公式及应用
【解析】【分析】(1)连接,交于点,连接,由中位线得到,再利用线面平行的判定定理证明即可;
(2)由题意,证明⊥平面,求出,设,则,利用等体积法列方程,求的,即可得的值.
(1)连接,交于点,连接,
因为四边形为矩形,所以为的中点,
又是的中点,故,
因为平面,平面,
所以平面;
(2)因为为等边三角形,是的中点,
所以⊥,又,故,
因为⊥平面,平面,所以⊥,
因为,平面,所以⊥平面,
设,则,,
,
所以,解得,
故.
16.【答案】(1)解:由频率分布直方图各矩形面积和为1可得:,解得,
则样本平均值为:,
据此可以估计该校高一下学期期中数学考试成绩估计93分;
(2)解:由图可知:分数段的人数为(人),分数段的人数为(人),
由分层随机抽样的方法抽取5名学生,则需在分数段内抽2人,分别记为,
需在分数段内抽3人,分别记为,
设“从样本中任取2人,至少有1人在分数段内”为事件 A,
则样本空间共包含10个样本点而 A 的对立事件包含3个样本点,
则,
即抽取的这2名学生至少有1人在内的概率为.
【知识点】分层抽样方法;频率分布直方图;古典概型及其概率计算公式
【解析】【分析】(1)根据频率分布直方图各矩形面积和为1列式求得,再根据频率分布直方图平均值的求法求解即可;
(2)利用分层抽样取样方法,算出需在分数段内抽2人,分别记为,需在内抽3人,分别记为,写出样本空间和对立事件概率求得答案.
(1)由,
得.
数学成绩在:
频率,
频率,
频率,
频率,
频率,
频率,
样本平均值为:
可以估计样本数据中数学成绩均值为93分,
据此可以估计该校高一下学期期中数学考试成绩估计93分.
(2)由题意可知,分数段的人数为(人),
分数段的人数为(人).
用按比例分配的分层随机抽样的方法抽取5名学生,
则需在分数段内抽2人,分别记为,
需在分数段内抽3人,分别记为.
设“从样本中任取2人,至少有1人在分数段内”为事件 A,
则样本空间共包含10个样本点而 A 的对立事件包含3个样本点,
所以.
即抽取的这2名学生至少有1人在内的概率为
17.【答案】(1)解:记甲第二次答题通过初赛为事件,即第一次回答错误,第二次回答正确,
则;
(2)解:记乙通过初赛为事件,反面为乙没有通过初赛,即三次都回答错误,
则;
(3)解:由题意可知:甲、乙、丙每人通过初赛的概率均为,
记甲、乙、丙三人中恰有两人通过初赛为事件,
则.
【知识点】互斥事件与对立事件;互斥事件的概率加法公式;相互独立事件的概率乘法公式
【解析】【分析】(1)记甲第二次答题通过初赛为事件,即第一次回答错误,第二次回答正确,根据相互独立事件的概率乘法公式计算即可;
(2)记乙通过初赛为事件,反面为乙没有通过初赛,即三次都回答错误,根据相互独立事件,结合对立事件的概率公式计算即可;
(3)由题意可知:甲、乙、丙每人通过初赛的概率均为,根据相互独立事件及互斥事件的概率公式计算即可.
(1)记甲第二次答题通过初赛为事件,则;
(2)记乙通过初赛为事件,则;
(3)依题意甲、乙、丙每人通过初赛的概率均为,
记甲、乙、丙三人中恰有两人通过初赛为事件,
则.
18.【答案】(1)解:在中,,由正弦定理可得,
即,由余弦定理得,因为,所以;
(2)解:(i)已知的角平分线交于点D,则,
在中,,
即,
即,解得;
(ii)因为为的中线,
所以,
两边平方可得,
则,因为,为的角平分线,
在中,因为,得到①,
在中,因为,得到②,
又,由①②得到,
所以,
因为
,
所以,
即的余弦值为.
【知识点】平面向量的数量积运算;向量在几何中的应用;解三角形;正弦定理;余弦定理
【解析】【分析】(1)由题意,利用正弦定理,结合余弦定理化简求角即可;
(2)(i)利用角平分线性质,结合,求解BD的长度即可;
(ii)易知为向量的夹角,利用中线向量运算得,结合角平分线定理利用向量线性运算得,再利用平面向量的夹角公式求解余弦值即可.
(1)在中,由及正弦定理,得,
即,
由余弦定理得,而,所以.
(2)(i)已知的角平分线交于点D,则,
又在中,,即,
即,解得.
(ii)因为为的中线,
所以,
又,则,
因为,为的角平分线,
在中,因为,得到①,
在中,因为,得到②,
又,由①②得到,
所以,
因为
,
所以,
即的余弦值为.
19.【答案】证明:(1)连结AE,因为,,,所以,
又因为且,所以四边形为菱形,连结交于点,如图所示:
易知,又因为在中,,所以,
,满足,则,
由题意知,且,则平面ABED,
又因为平面,所以平面平面ABED;
解:(2)以D为坐标原点,DA,分别为x,y轴,方向为z轴正方向,建立空间直角坐标系,如图所示:
,,,,,,
,,,
设平面的法向量为,则,,
所以,即,令,解得,,
即,,
记直线与平面所成角为,则;
(3)假设存在,设,则,
,
平面,易得平面的一个法向量,
设平面PBE的一个法向量,
则,即,可取,
则,解得,
故.
【知识点】直线与平面垂直的判定;平面与平面垂直的判定;用空间向量研究直线与平面所成的角;用空间向量研究二面角
【解析】【分析】(1)连结AE,根据已知条件求得,推出四边形为菱形,连接交于点,利用线面垂直的判定定理可得平面ABED,再根据面面垂直的判定定理证明即可;
(2)以D为坐标原点,DA,分别为x,y轴,方向为z轴正方向,建立空间直角坐标系,利用空间向量法求解即可;
(3)假设存在,设,求得点P的坐标,利用空间向量法结合向量的夹角公式列方程求解即可.
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