模块综合检测

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名称 模块综合检测
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文件大小 952.7KB
资源类型 试卷
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2026-03-21 00:00:00

文档简介

模块综合检测
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(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.从总数为N的一批零件中随机抽取一个容量为30的样本,若每个零件被抽中的可能性为25%,则N=(  )
A.200 B.150
C.120 D.100
2.已知复数z满足iz+2=3z+i(i为虚数单位),则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
3.已知向量a,b不共线,且c=λa+b,d=a+(2λ-1)b,若c与d同向共线,则实数λ=(  )
A.-1或- B.-
C.1或- D.1
4.某棉纺厂为了了解一批棉花的质量,从中随机抽取了100根棉花纤维的长度(单位:mm)(棉花纤维的长度是棉花质量的重要指标),所得数据都在区间[5,40]中,其频率分布直方图如图所示.估计棉花纤维的长度的样本数据的80%分位数是(  )
A.28 mm B.28.5 mm
C.29 mm D.29.5 mm
5.从甲队60人、乙队40人中,按照分层随机抽样的方法从两队共抽取10人,进行一轮答题.相关统计情况如下:甲队答对题目的平均数为1,方差为1;乙队答对题目的平均数为1.5,方差为0.4,则这10人答对题目的方差为(  )
A.0.8 B.0.675
C.0.74 D.0.82
6.在多面体ABC-DEF中,△ABC是边长为2的正三角形,AD,BE,CF都与平面ABC垂直,且AD=2,BE=1,CF=3,则多面体ABC-DEF的体积是(  )
A. B.2C.3 D.4
7.学习以下过程:若=(x1,y1),=(x2,y2),则S△ABC=||·||·sin A=||·||===|x1y2-x2y1|,完成下面题目:已知f(a,b,c,d)=(a2+b2)(c2+d2)-ac-bd(a,b,c,d∈R),且ad-bc=2,则f(a,b,c,d)min=(  )
A. B.
C. D.
8.已知△ABC中,·=-3,AB=2,cos2A+sin2B+sin2C+sin Bsin C=1,D是边BC上一点,∠CAD=3∠BAD,则AD=(  )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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.设向量a,b满足|a|=|b|=1,且|b-2a|=,则以下结论正确的是(  )
A.a⊥b B.|a+b|=2
C.|a-b|= D.<a,b>=
10.某保险公司为客户定制了5个险种,甲:一年期短险;乙:两全保险;丙:理财类保险;丁:定期寿险;戊:重大疾病保险.各种保险按相关约定进行参保与理赔,该保险公司对5个险种参保客户进行抽样调查,得出如下的统计图:
用样本估计总体,以下四个选项正确的是(  )
A.30~41周岁参保人数最多
B.随着年龄的增长人均参保费用越来越少
C.30周岁以上的参保人数约占总参保人数的20%
D.丁险种最受参保人青睐
11.如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,所有棱长均为1,点E为棱B1C1上任意一点,则下列结论正确的是(  )
A.直线AA1与直线BE所成角的范围是
B.在棱B1C1上存在一点E,使AB1⊥平面A1BE
C.若E为棱B1C1的中点,则平面ABE截三棱柱ABC-A1B1C1所得截面图形的面积为
D.若F为棱A1B1上的动点,则三棱锥F-ABE体积的最大值为
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12.如图,△A'B'C'是斜二测画法画出的水平放置的△ABC的直观图,D'是B'C'的中点,且A'D'∥y'轴,B'C'∥x'轴,A'D'=1,B'C'=2,则△ABC的面积为    .
13.从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,则选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是    .
14.若△ABC是边长为1的等边三角形,G是边BC的中点,M为线段AG上任意一点,则·的取值范围是    .
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)春节过后,某大学四年级的5名大学生相约去人才市场应聘,其中小红、小东学的是建筑专业,小军、小英学的是通信专业,小青学的是电气工程专业.
(1)若从这5人中随机采访3人,求3人中至少有1人是通信专业的概率;
(2)若小红应聘成功的概率是,小军应聘成功的概率是,小青应聘成功的概率是,这3名大学生的应聘结果相互独立,求这3人中至少有2人应聘成功的概率.
16.(本小题满分15分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin Csin(A-B)=sin Bsin(C-A).
(1)证明:2a2=b2+c2;
(2)若a=5,cos A=,求△ABC的周长.
17.(本小题满分15分)近年来,由于互联网的普及,直播带货已经成为推动消费的一种营销形式.某直播平台工作人员在询问了解了本平台600个直播商家的利润状况后,随机抽取了100个商家的平均日利润(单位:百元)进行了统计,所得的频率分布直方图如图所示.
(1)求m的值,并估计该直播平台商家平均日利润的中位数与平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(2)以样本估计总体,该直播平台为了鼓励直播带货,提出了两种奖励方案,方案一是对平均日利润超过78百元的商家进行奖励,方案二是对平均日利润排名在前的商家进行奖励,两种奖励方案只选择一种,你觉得哪种方案受到奖励的商家更多?并说明理由.
18.(本小题满分17分)如图,在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD是边长为1的正方形,SA=SB=2,E,F分别是SC,BD的中点.
(1)求证:EF∥平面SAB;
(2)若二面角S-AB-D的大小为,
①求SA与BD所成角的余弦值;
②求直线SD与平面ABCD所成角的大小.
19.(本小题满分17分)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,对任意两个向量m=(x1,y1),n=(x2,y2),作=m,=n.当m,n不共线时,记以OM,ON为邻边的平行四边形的面积为S(m,n)=|x1y2-x2y1|;当m,n共线时,规定S(m,n)=0.
(1)分别根据下列已知条件求S(m,n):
①m=(2,1),n=(-1,2);
②m=(1,2),n=(2,4);
(2)若向量p=λm+μn(λ,μ∈R,λ2+μ2≠0),求证:S(p,m)+S(p,n)=(|λ|+|μ|)S(m,n);
(3)记=a,=b,=c,且满足c=λa+μb,a⊥b,|a|=|b|=|c|=1,求S(c,a)+S(c,b)的最大值.
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(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(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.从总数为N的一批零件中随机抽取一个容量为30的样本,若每个零件被抽中的可能性为25%,则N=(  )
A.200 B.150
C.120 D.100
解析:C 由=0.25,得N=120.故选C.
2.已知复数z满足iz+2=3z+i(i为虚数单位),则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
解析:A 由iz+2=3z+i,则z===-i,则=+i.即在复平面内对应的点为(,),位于第一象限.故选A.
3.已知向量a,b不共线,且c=λa+b,d=a+(2λ-1)b,若c与d同向共线,则实数λ=(  )
A.-1或- B.-
C.1或- D.1
解析:D 因为c与d同向共线,所以存在μ(μ>0)使得c=μd,即λa+b=μ[a+(2λ-1)b]=μa+μ(2λ-1)b,又向量a,b不共线,所以解得λ=-(舍去)或λ=1.故选D.
4.某棉纺厂为了了解一批棉花的质量,从中随机抽取了100根棉花纤维的长度(单位:mm)(棉花纤维的长度是棉花质量的重要指标),所得数据都在区间[5,40]中,其频率分布直方图如图所示.估计棉花纤维的长度的样本数据的80%分位数是(  )
A.28 mm B.28.5 mm
C.29 mm D.29.5 mm
解析:C 棉花纤维的长度在25 mm以下所占的比例为(0.01+0.01+0.04+0.06)×5=0.6=60%,在30 mm以下所占的比例为60%+25%=85%,因此,80%分位数一定位于[25,30)内,因为25+5×=29,所以估计棉花纤维的长度的样本数据的80%分位数是29 mm.故选C.
5.从甲队60人、乙队40人中,按照分层随机抽样的方法从两队共抽取10人,进行一轮答题.相关统计情况如下:甲队答对题目的平均数为1,方差为1;乙队答对题目的平均数为1.5,方差为0.4,则这10人答对题目的方差为(  )
A.0.8 B.0.675 C.0.74 D.0.82
解析:D 根据题意,按照分层随机抽样的方法从甲队中抽取10×=6人,从乙队中抽取10×=4人,这10人答对题目的平均数为×(6×1+4×1.5)=1.2,所以这10人答对题目的方差为×{6×[1+(1-1.2)2]+4×[0.4+(1.5-1.2)2]}=0.82.故选D.
6.在多面体ABC-DEF中,△ABC是边长为2的正三角形,AD,BE,CF都与平面ABC垂直,且AD=2,BE=1,CF=3,则多面体ABC-DEF的体积是(  )
A. B.2C.3 D.4
解析:B 如图,将多面体ABC-DEF补成三棱柱MNF-ABC,三棱柱MNF-ABC的体积V1=SABC·|CF|=×22×3=3,设h为该四棱锥F-MNED的高,其数值为底面等边△FMN的底边MN上的高,则h=,而四棱锥F-MNED的体积V2=·S四边形MDEN·h=××2×=,则多面体ABC-DEF的体积是3-=2.故选B.
7.学习以下过程:若=(x1,y1),=(x2,y2),则S△ABC=||·||·sin A=||·||===|x1y2-x2y1|,完成下面题目:已知f(a,b,c,d)=(a2+b2)(c2+d2)-ac-bd(a,b,c,d∈R),且ad-bc=2,则f(a,b,c,d)min=(  )
A. B. C. D.
解析:C 由题意知S△ABC=||·||·sin A==|x1y2-x2y1|.可得f(a,b,c,d)=(a2+b2)·(c2+d2)-ac-bd=(ad-bc)2+(ac+bd)2-ac-bd=4+(ac+bd)2-(ac+bd)(a,b,c,d∈R).当ac+bd=时,f(a,b,c,d)min=.验证经验证a=b=1,c=-,d=符合题意.
8.已知△ABC中,·=-3,AB=2,cos2A+sin2B+sin2C+sin Bsin C=1,D是边BC上一点,∠CAD=3∠BAD,则AD=(  )
A. B.
C. D.
解析:B 设△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,∵cos2A+sin2B+sin2C+sin Bsin C=1,即sin2B+sin2C+sin Bsin C=sin2A,∴b2+c2+bc=a2,∴cos A==-,又A∈(0,π),∴A=,又·=-3,AB=2,∴·=2bcos A=2b×(-)=-3,即b=3,∴a2=b2+c2+bc=32+22+3×2=19,故a=,∴cos C===,∵C∈(0,),∴sin C==,tan C=,又∠CAD=3∠BAD,A=,∴∠CAD=,AD=ACtan C=3×=.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,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.设向量a,b满足|a|=|b|=1,且|b-2a|=,则以下结论正确的是(  )
A.a⊥b B.|a+b|=2
C.|a-b|= D.<a,b>=
解析:AC 因为|a|=|b|=1,且|b-2a|=,所以b2-4a·b+4a2=5,所以a·b=0,故a⊥b,A正确;因为(a+b)2=a2+2a·b+b2=2,所以|a+b|=,B错误;因为(a-b)2=a2-2a·b+b2=2,所以|a-b|=,C正确;因为a⊥b,所以<a,b>=,D错误.故选A、C.
10.某保险公司为客户定制了5个险种,甲:一年期短险;乙:两全保险;丙:理财类保险;丁:定期寿险;戊:重大疾病保险.各种保险按相关约定进行参保与理赔,该保险公司对5个险种参保客户进行抽样调查,得出如下的统计图:
用样本估计总体,以下四个选项正确的是(  )
A.30~41周岁参保人数最多
B.随着年龄的增长人均参保费用越来越少
C.30周岁以上的参保人数约占总参保人数的20%
D.丁险种最受参保人青睐
解析:AD 对于A,由题中扇形图可知,30~41周岁的参保人数最多,故A正确;对于B,由题中折线图可知,随着年龄的增长人均参保费用越来越多,故B错误;对于C,由题中扇形图可知,30周岁以上的参保人数约占总参保人数的80%,故C错误;对于D,由题中柱状图可知,丁险种参保比例最高,故D正确.故选A、D.
11.如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,所有棱长均为1,点E为棱B1C1上任意一点,则下列结论正确的是(  )
A.直线AA1与直线BE所成角的范围是
B.在棱B1C1上存在一点E,使AB1⊥平面A1BE
C.若E为棱B1C1的中点,则平面ABE截三棱柱ABC-A1B1C1所得截面图形的面积为
D.若F为棱A1B1上的动点,则三棱锥F-ABE体积的最大值为
解析:AC 对于A,由直三棱柱ABC-A1B1C1,所以AA1∥BB1,所以∠B1BE为直线AA1与直线BE所成的角,当E与B1重合时,直线AA1与直线BE所成的角为0,当E与C1重合时,直线AA1与直线BE所成的角为,所以直线AA1与直线BE所成角的范围是,故A正确.对于B,假设AB1⊥平面A1BE,又BE 平面A1BE,所以AB1⊥BE,设BC中点为H,连接AH,B1H,则AH⊥BC,则AH⊥平面BCC1B1,所以AB1在平面BCC1B1上的射影为B1H,由三垂线定理的逆定理得B1H⊥BE,又因为四边形BCC1B1为正方形,所以点E为CC1中点,与点E为棱B1C1上一点矛盾,故B错误.对于C,取A1C1中点G,连接EG,GA,则平面ABE截三棱柱ABC-A1B1C1所得截面为等腰梯形ABEG,AB=1,EG=,在Rt△BB1E中,EB=,所以梯形的高为=,梯形的面积为S=××=,故C正确.对于D,因为S△ABF=AB×BB1=,且VF-ABE=VE-ABF,所以当E与C1重合时,三棱锥F-ABE的体积最大,取A1B1中点M,连接C1M,则C1M⊥平面ABB1A1,得=S△ABF×C1M=××=,故D错误.故选A、C.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12.如图,△A'B'C'是斜二测画法画出的水平放置的△ABC的直观图,D'是B'C'的中点,且A'D'∥y'轴,B'C'∥x'轴,A'D'=1,B'C'=2,则△ABC的面积为 2 .
解析:根据斜二测画法的规则,可得水平放置的△ABC的直观图,如图所示,因为A'D'∥y'轴,B'C'∥x'轴,且A'D'=1,B'C'=2,可得BC=2,AD=2,且AD⊥BC,所以△ABC的面积为S=|BC||AD|=2.
13.从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,则选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是  .
解析:设3名男同学分别为A,B,C,2名女同学分别为a,b,则试验的样本空间为Ω={(A,B),(A,C),(A,a),(A,b),(B,C),(B,a),(B,b),(C,a),(C,b),(a,b)},共10个样本点,选出的2名同学中至少有1名女同学包含的样本点为(A,a),(A,b),(B,a),(B,b),(C,a),(C,b),(a,b),共7个,故所求概率为.
14.若△ABC是边长为1的等边三角形,G是边BC的中点,M为线段AG上任意一点,则·的取值范围是 [-,0] .
解析:因为△ABC为等边三角形,G是边BC的中点,所以AG⊥BC,=(+).又M是线段AG上任意一点,故设=λ(0≤λ≤1).因为=+,所以=-,所以·=(-)·=·-=-λ2.又AG=,0≤λ≤1,故-λ2·∈[-,0].
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)春节过后,某大学四年级的5名大学生相约去人才市场应聘,其中小红、小东学的是建筑专业,小军、小英学的是通信专业,小青学的是电气工程专业.
(1)若从这5人中随机采访3人,求3人中至少有1人是通信专业的概率;
(2)若小红应聘成功的概率是,小军应聘成功的概率是,小青应聘成功的概率是,这3名大学生的应聘结果相互独立,求这3人中至少有2人应聘成功的概率.
解:(1)从这5人中随机采访3人,有(小红、小东、小军),(小红、小东、小英),(小红、小东、小青),(小红、小军、小英),(小红、小军、小青),(小红、小英、小青),(小东、小军、小英),(小东、小军、小青),(小东、小英、小青),(小军、小英、小青)共10种情况,
其中至少有1人是通信专业的,对立事件是没有通信专业的,即(小红、小东、小青),
所以3人中至少有1人是通信专业的概率为1-=.
(2)设事件A=“小红应聘成功”,事件B=“小军应聘成功”,事件C=“小青应聘成功”,
则3人中至少有2人应聘成功的概率为P=P(ABC)+P(BC)+P(AC)+P(AB)
=××+(1-)××+×(1-)×+××(1-)=.因此,3人中至少有2人应聘成功的概率为.
16.(本小题满分15分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin Csin(A-B)=sin Bsin(C-A).
(1)证明:2a2=b2+c2;
(2)若a=5,cos A=,求△ABC的周长.
解:(1)证明:因为sin Csin(A-B)=sin Bsin(C-A),
所以sin Csin Acos B-sin Csin Bcos A=sin Bsin Ccos A-sin Bsin Acos C,
所以ac·-2bc·=-ab·,
即-(b2+c2-a2)=-,
所以2a2=b2+c2.
(2)因为a=5,cos A=,
由(1)得b2+c2=50,
由余弦定理可得a2=b2+c2-2bccos A,
则50-bc=25,所以bc=,
故(b+c)2=b2+c2+2bc=50+31=81,所以b+c=9.
所以△ABC的周长为a+b+c=14.
17.(本小题满分15分)近年来,由于互联网的普及,直播带货已经成为推动消费的一种营销形式.某直播平台工作人员在询问了解了本平台600个直播商家的利润状况后,随机抽取了100个商家的平均日利润(单位:百元)进行了统计,所得的频率分布直方图如图所示.
(1)求m的值,并估计该直播平台商家平均日利润的中位数与平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
(2)以样本估计总体,该直播平台为了鼓励直播带货,提出了两种奖励方案,方案一是对平均日利润超过78百元的商家进行奖励,方案二是对平均日利润排名在前的商家进行奖励,两种奖励方案只选择一种,你觉得哪种方案受到奖励的商家更多?并说明理由.
解:(1)由题意可知(0.005×2+0.015+m+0.025+0.03)×10=1,解得m=0.020.
设中位数为n,则0.05+0.15+0.2+(n-70)×0.025=0.5,解得n=74,所以中位数为74.
平均数为(45+95)×0.05+55×0.15+65×0.2+75×0.25+85×0.3=72.5.
(2)由题意可知,方案一受到奖励的商家的个数为(×0.25+0.3+0.05)×600=240,
方案二受到奖励的商家的个数为×600=200,
因为240>200,所以方案一受到奖励的商家更多.
18.(本小题满分17分)如图,在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD是边长为1的正方形,SA=SB=2,E,F分别是SC,BD的中点.
(1)求证:EF∥平面SAB;
(2)若二面角S-AB-D的大小为,
①求SA与BD所成角的余弦值;
②求直线SD与平面ABCD所成角的大小.
解:(1)证明:如图,
因为点F是正方形ABCD的对角线BD的中点,所以A,F,C三点共线,连接AC,
点F是对角线AC,BD的交点,所以F是AC的中点,因为E是SC的中点,所以EF∥SA,
又EF 平面SAB,SA 平面SAB,所以EF∥平面SAB.
(2)①连接BE,
若二面角S-AB-D的大小为,
则平面SAB⊥平面ABCD,且平面SAB∩平面ABCD=AB,
BC⊥AB,且BC 平面ABCD,
所以BC⊥平面SAB,SB 平面SAB,所以BC⊥SB,
又因为SB=2,BC=1,所以SC=,则BE=SC=,
又EF=SA=1,BF=BD=,
异面直线SA与BD所成的角即为EF与BD所成的角∠BFE或其补角,
在△BEF中,cos∠BFE==,
所以异面直线SA与BD所成角的余弦值为.
②取AB的中点O,连接SO,因为SA=SB,所以SO⊥AB,所以SO⊥平面ABCD,
连接OD,则∠SDO为直线SD与底面ABCD所成的角,
因为底面边长为1,SA=SB=2,
所以SO==,OD==,
tan∠SDO==,所以∠SDO=60°.
所以直线SD与平面ABCD所成角的大小为60°.
19.(本小题满分17分)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,对任意两个向量m=(x1,y1),n=(x2,y2),作=m,=n.当m,n不共线时,记以OM,ON为邻边的平行四边形的面积为S(m,n)=|x1y2-x2y1|;当m,n共线时,规定S(m,n)=0.
(1)分别根据下列已知条件求S(m,n):
①m=(2,1),n=(-1,2);
②m=(1,2),n=(2,4);
(2)若向量p=λm+μn(λ,μ∈R,λ2+μ2≠0),求证:S(p,m)+S(p,n)=(|λ|+|μ|)S(m,n);
(3)记=a,=b,=c,且满足c=λa+μb,a⊥b,|a|=|b|=|c|=1,求S(c,a)+S(c,b)的最大值.
解:(1)①因为m=(2,1),n=(-1,2),易知m,n不共线,所以S(m,n)=|x1y2-x2y1|=|2×2-1×(-1)|=5.
②因为m=(1,2),n=(2,4),n=2m,可知m,n共线,所以S(m,n)=0.
(2)因为向量m=(x1,y1),n=(x2,y2),且向量p=λm+μn(λ,μ∈R,λ2+μ2≠0),
则p=(λx1+μx2,λy1+μy2),
所以S(p,m)=|(λx1+μx2)y1-(λy1+μy2)x1|=|μ||x1y2-x2y1|,
同理S(p,n)=|λ||x1y2-x2y1|,
所以S(p,m)+S(p,n)=(|λ|+|μ|)S(m,n).
(3)设<c,a>=α,因为a⊥b,所以<c,b>=-α或<c,b>=-α,
当<c,b>=-α时,S(c,a)+S(c,b)=2·|c||a|sin α+2·|c||b|sin(-α)
=sin α+sin(-α)=sin α-cos α=sin(α-),
当α-=,即α=时,S(c,a)+S(c,b)取得最大值.
当<c,b>=-α时,S(c,a)+S(c,b)=2·|c|·|a|·sin α+2·|c||b|sin(-α)=sin α+cos α=sin(α+),
当α=时,S(c,a)+S(c,b)取得最大值.
综上,S(c,a)+S(c,b)的最大值为.
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