新高一数学下期末试卷(含答案)

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四川省泸州市2023-2024学年高一下学期期末考试数学试卷(含解析)

四川省泸州市2023-2024学年高一下学期期末考试数学试卷(含解析)

四川省泸州市2023-2024学年高一下学期期末考试数学试卷学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题1.若集合,,则( )A. B. C. D.2.设复数z 满足( )A. B. C. D.3.设,,A. B. C. D.4.已知( )5.平面与平面平行的充分条件可以是( )A.内有无穷多条直线都与平行B.直线,,且,C.直线,直线,且,D.内的任何一条直线都与平行6.如图,为直角三角形,,,C 为斜边的中点,P 为线段的中点,则( )7.若圆台侧面展开图扇环的圆心角为,其母线长为2,下底面圆的半径是上底面圆的半径的2倍,则该圆台的高为( ){}25A x x =∈-<<Z {}24B x x x =<A B = (0,4){1,2,3}{}1-(2,4)-(1i)3i z -=-=2i+2i-12i -12i+0.48a = 1.312b -⎛⎫= ⎪⎝⎭c =a c b <<a b c<<c b a <<c a b<<tan α=α=αβαβm ⊄m β⊄//m α//m βm α⊂n β⊂//m β//n ααβAOB △1OA =2OB =AB OC AP OP ⋅=12180︒A.8.已知函数,若方程有4个不同的根,,,,且,则的值为( )A.3B.0C.2D.6二、多项选择题9.下列说法正确的是( )A.任意向量,与同向,则B.若向量,且,则A,B,C 三点共线C.若,则与的夹角是锐角,,则在上的投影向量为10.已知函数,满足,且,则( )A.的图象关于C.在上单调递减D.的图象关于点对称11.正方体的棱长为2,已知平面,则关于平面截正方体所得截面的判断正确的是( )A.截面形状可能为正三角形B.平面与平面ABCD 所成二面角的正弦值为C.截面形状可能为正六边形D.截面面积的最大值为三、填空题12.已知函数是定义在R 上的周期为2的奇函数,当时,,则的值为____________.__________.41,0()log ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩()f x k =1x 2x 3x 4x 1234x x x x <<<3412x x x x --a b ba b> PA PB PC λμ=+ 1(01)λμλ+=<<0a b ⋅>a b 6b 3,π4b = a b -()sin(2)f x x ϕ=+ππ33f x f x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()ππ2f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭()f x x 1φ2=-()f x π,π2⎛⎫⎪⎝⎭()f x 13π,012⎛⎫⎪⎝⎭1111ABCD A B C D -1AC α⊥αα()f x 01x <<()2xf x =72f ⎛⎫ ⎪⎝⎭=14.已知三棱锥底面是边长为3的等边三角形,且,当该三棱锥的体积取得最大值时,其外接球的表面积为____________.四、解答题15.已知向量,且.(1)求向量与的夹角.(2)若向量与互相垂直,求k 的值.16.已知函数的部分图象如下图所示.(1)求函数的解析式.(2)若将函数的图象,求不等式的解集.17.在中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c ,已知.(1)求B ;(2)若.18.如图,在四棱锥中,底面是正方形,E ,F 分别为,的中点,G 为线段上一动点,平面.(1)证明:平面平面;(2)当时,证明:平面;(3)若,四面体的体积等于四棱锥的S ABC -SA AB SB ==(1,1a =-()3a b b +⋅= a bka b + a kb -π()sin()(0,0,||)2f x A x A ωϕωϕ=+>><()f x (f x ()g x ()1g x >ABC △2cos 2b C a c =+b =sin A C =c +P ABCD -ABCD PB PC AC PD ⊥ABCD ⊥BDF A E G 3CG AG =//EG BDF 2AD PD =BGEF P ABCD -.19.对于三个实数a,b,k ,若(1)写出一个数a 使之与2具有“性质1”,并说明理由;(2)若,具有“性质k ”,求实数k 的最大值.()()()(22111a b k a b --≥--22x --x ≤≤x cos x参考答案1.答案:B解析:,,所以.故选:B.2.答案:C,.故选:C.3.答案:D解析:因为函数在R 上单调递增,所以,又因为函数在上单调递增,所以,所以.故选:D.4.答案:B解析:依题意,故选:B.5.答案:D解析:对于A,若内有无穷多条直线都与平行,则,平行或相交,故充分性不成立,故A 错误;对于B,如图,在正方体中,平面,平面,{}{}251,0,1,2,3,4A x x =∈-<<=-Z {}{}2404B x x x x x =<=<<{1,2,3}A B = ()()()()323i 1i 3i 3i 33i i+i 24i12i 1i 1i 1i 1i 22z ++-++++======+---+2x y =. 1..130.31422220182b a -⎛⎫== ⎪=>=>⎝>⎭lg y x =(0,)+∞1lg lg103c =<=c a b <<2222222211cos sin 1tan 2cos2cos sin 1cos sin 1tan 12ααααααααα---=-=====+++αβαβ1111ABCD A B C D -11//C D ABCD 11//C D 11ABB A而平面平面,故充分性不成立,故B 错误;对于C,如图,在正方体中,平面,平面,而平面平面,故充分性不成立,故C 错误;对于D,由面面平行的定义知能推出平面与平面平行,故充分性成立,故D 正确.故选:D.6.答案:B解析:因为,取中点Q ,连接,故选:B.7.答案:C解析:设圆台的上底面的圆心为H ,下底面的圆心为O ,设圆台的母线交于点S ,11ABB A ABCD AB =1111ABCD A B C D -11//A B ABCD //CD 11ABB A 11ABB A ABCD AB =αβ()()1111111122222224PQ PO PA CO PA CO AO AC CA BA ⎛⎫⎡⎤=+=+=-+== ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦14BA ==AO PQ 144AP OP PA PO PA PO⋅=⋅=⋅⋅()()22221514164PA PO PA PO PQ AQ ⎡⎤=+--=-=-=⎢⎥⎣⎦为圆台的母线,且,下底面圆的半径是上底面圆的半径的2倍,,所以,由圆台侧面展开图扇环的圆心角为,所以下底面圆的周长为,所以,所以,,在直角梯形中,易求得故选:C.8.答案:A解析:作出函数的图象如下由对称性可知,由图可知,所以,则,,,故选:A.9.答案:BD解析:对于A,向量不能比较大小,故A 错误,对于B,向量且时,由向量共线定理的推论,知A,B,C 三AB 2AB =HA OB ==2=4SB =180︒4π2π4πOB ⋅=2OB =1HA =HABO OH ==41,0()log ,0x x f x x x ⎧+≤⎪=⎨>⎪⎩12x x +=-434log x =3401x x <<<43log 0x <444344log 0log log x x x ⇒-=>434log 0x x =341x x ∴=34121(2)3x x x x ---=-=PA PB PC λμ=+1(01)λμλ+=<<点共线,故B 正确,对于C,当,同向共线时,,此时夹角不是锐角,故C 错误,,故D 正确.故选:BD 10.答案:BD解析:因为函数函数,满足,所以的图象关于所以,所以,,因为,,即,所以,,所以则,由,可得,所以在上不单调,故C 错误;由,所以的图象关于点对称,故D 正确.故选:BD .11.答案:ACD解析:如图,在正方体中,连接,,,,a b 0a b a b ⋅=⋅>3π4=-()sin(2)f x x ϕ=+ππ33f x f x ⎛⎫⎛⎫+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()sin(2)f x x ϕ=+x =πsin(2)3ϕ⨯+=±πk ϕ+=+∈Z ππ6k ϕ=-k ∈Z ()ππ2f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭()()sin πsin 2πϕϕ+>+sin 0ϕ<2k n =n ∈Z sin ϕ=π()sin(26f x x =-π,π2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭π5π11π(,)2666x ∈-()f x π,π2⎛⎫⎪⎝⎭1313ππππ0i 1212()sin(2)s n 26f =⨯==-()f x 13π,012⎛⎫ ⎪⎝⎭1111ABCD A B C D -1A B 1A D BD AC因为平面,平面,则,因为四边形为正方形,则,又因为,,平面,所以,平面,因为平面,则,同理可证,因为,,平面,则平面,所以平面与平面平行或重合,所以平面与正方体的截面形状可以是正三角形,故A 正确;平面与平面所成二面角正弦值为即为平面与平面所成的角,设与交于O ,连接,因为四边形是正方形,所以,又平面,又平面,所以,又,,平面,又平面,所以,所以是平面平面与平面所成二面角的平面角,由题意可得,进而可得所以所以平面与平面的1AA ⊥ABCD BD ⊂ABCD 1AA BD ⊥ABCD BD AC ⊥1AA AC A = 1AA AC ⊂11AA C C BD ⊥11AA C C 1AC ⊂11AA C C 1BD AC ⊥11A B AC ⊥1A B BD B = 1A B BD ⊂1A BD 1AC ⊥1A BD α1A BD 1A BD αABCD 1A BD ABCD AC BD 1OA ABCD AC BD ⊥1AA ⊥ABCD BD ⊂ABCD 1AA BD ⊥1AA AC A = 1AA AC ⊂1AA O 1AO ⊂1AA O 1BD AA ⊥1AOA ∠1A BD ABCD 12A A =12AO AC ==1AO ==111sin AA AOA A O ∠===α当E,F,N,,M,G,H 分别为对应棱的中点时,截面为正六边形,因为E ,H 分别为,的中点,则,因为平面,平面,则平面,同理可得平面,又因为,,平面,则平面平面,所以,平面,此时截面为正六边形,故C 正确;如图设截面为多边形,设,则,则,所以多边形的面积为两个等腰梯形的面积和,所以,因为EFNMGH 1BB 11A B 1//EH A B EH ⊄1A BD 1A B ⊂1A BD //EH 1A BD //EF 1A BD EH EF E =I EH EF ⊂EFNMGH //EFNMGH 1A BD 1AC ⊥EFNMGH GMEFNH 1A G x =02x ≤≤,)GH ME NF MG HN EF x ======-MN =GMEFNH 1211()()22S GH MN h MN EF h =+⋅++⋅1h ==所以=时,故选:ACD.12.答案:解析:根据题意,是定义在R上周期为2的奇函数,所以故答案为:13.答案:414.答案:解析:依题意,三棱锥的底面面积是个定值,侧面是等边三角形,顶点S到边的距离也是一个定值,所以当该三棱锥的体积取得最大值时,平面平面,取的中点,连接,,N,M分别为正三角形,的中心,所以,,所以为二面角平面角,可得,过N,M分别作平面,平面的垂线,,两垂线交于O,的2h==11)22S x=+-11)22S x=+++-221)x=++=-+1x=maxS=()f x127111422222f f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=-=-=⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()2sin301041sin202︒-︒==︒15πS ABC-ABC△SAB ABSAB⊥ABCAB SH CH SAB ABCSH AB⊥CH AB⊥SHC∠S AB C--SH CH⊥SAB ABC NO MO则O 为外接球的球心,由正三角形的性质可求得进而可得易得四边形是正方形,所以由勾股定理可得其外接球的表面积为.故答案为:.(2)或解析:(1)由,得设向量与的夹角为,由,,所以,所以,解得所以向量与(2)由向量向量与互相垂直,得,所以,即,解得或.16.答案:(1)(2),解析:(1)由图象知,即,又,,所以SH CH ==NH HM ==CM ==OMHN OM =OC ==24π15π=15π1k =1k =-()1,1a =-||a == a b[0,π]θ∈()3a b b +⋅= 2a b b ⋅+= 1a b ⋅= ||||cos 1a b θ⋅= cos θ=a b ka b + a kb -()()·0ka b a kb +-= 2220ka k a b a b kb -⋅+⋅-= 22120k k k -+-=1k =1k =-1π()2sin()26f x x =+ππ(π,π)66k k -+k ∈ZA =8π2π2π33=-=4πT =0ω>4π=ω=1()2sin()2f x x ϕ=+又函数过点,所以,所以,,解得,.又.(2)将函数可得函数,的图象,所以,由,可得,所以所以,,所以,所以不等式的解集为,.(2)2解析:(1)因为余弦定理可得,所以,因为,所以,,2π(,2)32π12π(2sin()2323f ϕ=⨯+=πsin()3ϕ+=π2π2k ϕ+=+k ∈Z 2ππ6k ϕ=+k ∈Z ||ϕ=1π()2sin(26f x x =+(f x ()1ππ42sin(4)2sin(2)266f x x x =⨯+=+()g x ()ππ2sin[2()]2cos 266g x x x =++=()1g x >2cos 21x >cos 2x >ππ2π22π33k x k -<<+k ∈Z πππ6k x k -<<+∈Z ()1g x >ππ(π,π66k k -+k ∈Z 222222a b c b a c ab+-⨯=+222a b c ac -+=-2221cos ,(0,π)22a cb B B ac +-==-∈B =2sin sin b c B C====sin =sin C =又,由余弦定理得,即,因为,所以.18.答案:(1)证明见解析(2)证明见解析解析:(1)设与交于O ,连接,因为四边形是正方形,所以,且O 为的中点,又平面,又平面,所以,因为E 是的中点,所以,所以,又,,平面,所以平面,又平面,所以平面平面;(2)连接交于点M ,连接,连接,则O 为的中点,因为,的中点,所以M 为所以,又平面,平面,所以平面;(3)由平面,可得,因为E,F 分别为,的中点,sin sin A C =2c =1=2222cos b a c ac B =+-221322a c ac ⎛⎫=+-⨯- ⎪⎝⎭222233()4()a c ac ac a c a c =++⇒+=+⇒=+,0a c >2a c +=AC BD OE ABCD AC BD ⊥BD PD ⊥ABCD BD ⊂ABCD PD BD ⊥PB //PD OE OE BD ⊥OE AC O = OE AC ⊂A E G BD ⊥A E G BD ⊂BDF ⊥BDF A E G CE BF EF OM AC 3CG ==PB PC PBC △==//OM GE OM ⊂BDF EG ⊄BDF //EG BDF PD ⊥ABCD 22P ABCD P ABC A PBC V V V ---==PB PC所以,所以,所以又四面体的体积等于四棱锥,所以点G ,A平面.19.答案:(1)(答案不唯一),理由见解析.(2)(3)0解析:(1)与2具有“性质1”.当时,即,则2与2具有“性质1”(2)若所以,即,令,,所以,所以,解得即所以因此x 的取值范围,具有“性质k ”,14BEF PEF PBC S S S ==△△△4A PBC A BEF V V --=228P ABCD P ABC A PBC A BEF V V V V ----===BGEF P ABCD -A BEF G BEF V --=BEF 34=2a =4{|log x x ≤4log x ≥2a =2a =()()()(22212112212--≥⨯--⨯90>22x x --()()2222110x x -⎡⎤---≥⎢⎥⎣⎦()22210442104430xxx x x x -----≥⇒+--≥⇒+-≥4xt =0t >2131300t t t t t-++-≥⇒≥2310t t -+≥0t <≤≥04x <≤x ≥4log x ≤4log x ≥4{|log x x ≤4log x ≥x ≤≤x cos x所以,,化简得令,,两边平方得令求导得令,求导得令,解得,当,,在上单调递减;当,,在上单调递增;又因为,所以,因此,即y 在单调递减,当时,y 取最小值为0,进而得到,实数k 的最大值为0.()()()(22sin 1cos 1sin cos 1sin cos x x k x x x --≥--x ≤≤x >cos x cos 0,1cos 0sin sin x x x x ->->()()22cos sin sin cos 1sin cos x x k x x xx k ≥--⇒≤sin cos t x x =-[]0,1t ∈sin cos x x =2224321()12222112t t t k t t t t --+≤=+⎛⎫-- ⎪⎝⎭43212,22t t y t t++-=()()()()()33242234422122622t t t t t t t y t t -++--++='=+462551()h t t t t =+--534220102(3105)()6h t t t t t t t '=+-=+-()0h t '=0,1t t ==<t =()0h t '<()h t t =()0h t '>()h t (0)1h =-(1)0h =()0h t <0'<y []0,11t =0k ≤。

高一下期末数学试卷含答案解析

高一下期末数学试卷含答案解析
则0≤α<π,且tanα= ,故α=60°,
故选B.
3.在正项等比数列{an}中,若a2=2,a4﹣a3=4,则公比为( )
A.2B.1C. D.
【考点】等比数列的通项公式.
【分析】利用等比数列的通项公式及其性质即可得出,
【解答】解:设正项等比数列{an}的公比为q>0,
∵a2=2,a4﹣a3=4,∴ =2q2﹣2q=4,
22.已知A(﹣1,0),B(1,0),圆C:x2﹣2kx+y2+2y﹣3k2+15=0.
(Ⅰ)若过B点至少能作一条直线与圆C相切,求k的取值范围.
(Ⅱ)当k= 时,圆C上存在两点P1,P2满足∠APiB=90°(i=1,2),求|P1P2|的长.
-学年河北省沧州市高一(下)期末数学试卷
参考答案与试题解析
化为q2﹣q﹣2=0,解得q=2.
故选;A.
4.若a>b,则下列不等式成立的是( )
A.a2>b2B. C.lga>lgbD.
【考点】不等关系与不等式.
【分析】利用不等式的性质和指数函数的单调性就看得出.
【解答】解:∵a>b,∴2a>2b>0,∴ ,
故D正确.
故选D.
5.若直线l∥平面α,直线m⊂α,则l与m的位置关系是( )
A. B. C. D.3
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由三视图知该几何体是一个长方体截去一个三棱锥所得的组合体,由三视图求出几何元素的长度,由柱体、锥体的体积公式求出几何体的体积.
【解答】解:由三视图知几何体是一个长方体截去一个三棱锥所得的组合体,
且长方体长、宽、高分别是1、1、3,
三棱锥的底面是等腰直角三角形、直角边是1,三棱锥的高是1,
A.2B.1C. D.

2023-2024学年安徽省六安一中高一(下)期末数学试卷+答案解析

2023-2024学年安徽省六安一中高一(下)期末数学试卷+答案解析

2023-2024学年安徽省六安一中高一(下)期末数学试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。

在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.若复数为纯虚数,则复数z的共轭复数为()A. B.2024i C. D.2025i2.已知向量,若,则()A. B. C.1 D.23.已知,,是不共面的三个向量,则能构成空间的一个基底的一组向量是()A.,,B.,,C.,,D.,,4.某不透明的袋中有3个红球,2个白球,它们除颜色不同,质地和大小都完全相同.甲、乙两同学先后从中各取一个球,先取的球不放回,则他们取到不同颜色球的概率为()A. B. C. D.5.已知样本数据,,,…,的平均数为x,方差为,若样本数据,,,…,的平均数为,方差为,则平均数()A.1B.C.2D.6.已知,,,则M到直线AB的距离为()A. B. C.1 D.7.PA,PB,PC是从点P出发的三条射线,每两条射线的夹角均为,那么直线PC与平面PAB所成角的正弦值是()A. B. C. D.8.中国古代数学瑰宝《九章算术》中记载了一种称为“曲池”的几何体,该几何体为上、下底面均为扇环形的柱体扇环是指圆环被扇形截得的部分现有一个如图所示的曲池,其中底面ABCD,底面扇环所对的圆心角为,扇环对应的两个圆的半径之比为1:2,,,E是的中点,则异面直线BE与所成角的余弦值为()A. B. C. D.二、多选题:本题共3小题,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2分,有选错的得0分。

9.2021年11月10日,中国和美国在联合国气候变化格拉斯哥大会期间发布《中美关于在21世纪20年代强化气候行动的格拉斯哥联合宣言》以下简称《宣言》承诺继续共同努力,并与各方一道,加强《巴黎协定》的实施,双方同意建立“21世纪20年代强化气候行动工作组”,推动两国气候变化合作和多边进程.为响应《宣言》要求,某地区统计了2020年该地区一次能源消费结构比例,并规划了2030年一次能源消费结构比例,如图所示:经测算,预估该地区2030年一次能源消费量将增长为2020年的倍,预计该地区()A.2030年煤的消费量相对2020年减少了B.2030年天然气的消费量是2020年的5倍C.2030年石油的消费量相对2020年不变D.2030年水、核、风能的消费量是2020年的倍10.下列对各事件发生的概率判断正确的是()A.某学生在上学的路,上要经过4个路口,假设在各路口是否遇到红灯是相互独立的,遇到红灯的概率都是,那么该生在上学路上到第3个路口首次遇到红灯的概率为B.三人独立地破译一份密码,他们能单独译出的概率分别为,,,假设他们破译密码是彼此独立的,则此密码被破译的概率为C.从1,2,3,4中任取2个不同的数,则取出的2个数之差的绝对值为2的概率是D.设两个独立事件A和B都不发生的概率为,A发生B不发生的概率与B发生A不发生的概率相同,则事件A发生的概率是11.如图,已知正方体的棱长为1,P为底面ABCD内包括边界的动点,则下列结论正确的是()A.不存在点P,使平面B.三棱锥的体积为定值C.若,则P点在正方形底面ABCD内的运动轨迹长为D.若点P是AD的中点,点Q是的中点,过P,Q作平面平面,则平面截正方体的截面面积为三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。

四川省雅安市2023-2024学年高一下学期期末考试数学试题(含答案)

四川省雅安市2023-2024学年高一下学期期末考试数学试题(含答案)

雅安市2023-2024学年下期期末教学质量检测高中一年级数学试题本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上.2.答选择题时,必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上.4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效.5.考试结束后,只将答题卡交回.第I 卷(选择题,共58分)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,只有一项是符合题目要求的.1.在复平面内,复数所表示的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2.从小到大排列的数据1,2,3,7,8,9,10,11的第三四分位数为()A .B .9C .D .103.复数满足,则( )A .B .C .D .4.如图,在梯形ABCD 中,,E 在BC 上,且,设,,则( )A .B .C .D .5.已知m ,n 表示两条不同直线,表示平面,则( )A .若,,则B .若,,则C .若,,则D .若,,则()3i 1i -172192z 1i 22i z z +-=+z =31i 515--31i 515-+11i 155-11i 155+2AB DC =12CE EB =AB a = AD b = DE = 1233a b + 1233a b - 2133a b + 2133a b - αm α⊥n α∥m n⊥m α∥n α∥m n ∥m α⊥m n ⊥n α∥m α∥m n ⊥n α⊥6.一艘船向正北航行,在A 处看灯塔S 在船的北偏东方向上,航行后到B 处,看到灯塔S 在船的北偏东的方向上,此时船距灯塔S 的距离(即BS 的长)为( )AB .C .D .7.在复平面内,满足的复数对应的点为Z ,复数对应的点为,则的值不可能为()A .3B .4C .5D .68.已知下面给出的四个图都是正方体,A ,B 为顶点,E ,F 分别是所在棱的中点,① ②③ ④则满足直线的图形的个数为()A .1个B .2个C .3个D .4个二、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.全部选对的得6分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.为普及居民的消防安全知识,某社区开展了消防安全专题讲座.为了解讲座效果,随机抽取14位社区居民,让他们在讲座前和讲座后各回答一份消防安全知识问卷,这14位社区居民在讲座前和讲座后问卷答题的得分如图所示,下列说法正确的是( )30︒10nmile 75︒5i 11iz --=-z 1i --0Z 0Z Z AB EF ⊥A .讲座前问卷答题得分的中位数小于70B .讲座后问卷答题得分的众数为90C .讲座前问卷答题得分的方差大于讲座后得分的方差D .讲座前问卷答题得分的极差大于讲座后得分的极差10.若平面向量,满足,则( )A .B .向量与的夹角为C .D .在上的投影向量为11.如图,在棱长为1的正方体中,M 是的中点,点P 是侧面上的动点,且平面,则( )A .P 在侧面B .异面直线AB 与MP 所成角的最大值为C .三棱锥的体积为定值D .直线MP 与平面所成角的正切值的取值范围是第II 卷(非选择题,共92分)三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.a b 2a b a b ==+= 2a b ⋅=- a a b - π3a b -= a b - a 32a 1111ABCD A B C D -11A B 11CDD C MP ∥1AB C 11CDD C π21A PB C -12411ABB A ⎡⎣12.某学校高中二年级有男生600人,女生400人,为了解学生的身高情况,现按性别分层,采用比例分配的分层随机抽样方法抽取一个容量为50的样本,则所抽取的男生人数为________.13.已知的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且,,BC 边上,则________.14.半正多面体亦称“阿基米德多面体”,是由边数不全相同的正多边形围成的多面体.如图是以一个正方体的各条棱的中点为顶点的多面体,这是一个有8个面为正三角形,6个面为正方形的“阿基米德多面体”,包括A ,B ,C 在内的各个顶点都在球O 的球面上.若P 为球O 上的动点,记三棱锥体积的最大值为,球O 的体积为V ,则________.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.(13分)已知复数,(其中).(1)若为实数,求m 的值;(2)当时,复数是方程的一个根,求实数p ,q 的值.16.(15分)已知向量,.(1)若与垂直,求实数k 的值;(2)已知O ,A ,B ,C 为平面内四点,且,,.若A ,B ,C 三点共线,求实数m 的值.17.(15分)一家水果店为了解本店苹果的日销售情况,记录了过去200天的日销售量(单位:kg ),将全部数据按区间ABC △()πsin π2A A ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭6b =c =P ABC -1V 1V V=12i z m =-2i z m =-m ∈R 12z z 1m =12z z ⋅220x px q ++=()1,2a =- ()3,2b =2ka b - 2a b + 2OA a b =+ 3OB a b =+ ()3,2OC m m =-,,…,分成5组,得到下图所示的频率分布直方图.(1)求图中a 的值;并估计该水果店过去200天苹果日销售量的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值为代表);(2)若一次进货太多,水果不新鲜;进货太少,又不能满足顾客的需求.店长希望每天的苹果尽量新鲜,又能地满足顾客的需要(在100天中,大约有85天可以满足顾客的需求).请问,每天应该进多少水果?18.(17分)从①;②;③.这三个条件中任选一个补充在下面问题中,并解答该题.记的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知________.(1)求角C 的大小;(2)若点D 在AB 上,CD 平分,,,求CD 的长;(3a 的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,那么按第一个解答计分.19.(17分)我国古代数学名著《九章算术》在“商功”一章中,将“底面为矩形,一侧棱垂直于底面的四棱锥”称为“阳马”.现有如图所示一个“阳马”形状的几何体,底面ABCD 是正方形,底面ABCD ,,E 为线段PB 的中点,F 为线段BC 上的动点[)50,60[)60,70[]90,10085%()in cos s a C C a B +=+πsin 62a b c B +⎛⎫+= ⎪⎝⎭()s sin s in in C A B A -=-ABC △ACB ∠2a =c =PA ⊥PA AB =(1)平面AEF 与平面PBC 是否垂直?若垂直,请证明,若不垂直,请说明理由;(2)求二面角的大小;(3)若直线平面AEF ,求直线AB 与平面AEF 所成角的正弦值.B PCD --PC ∥数学试题参考答案及评分标准一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.1.C 2.C 3.B 4.D 5.A 6.B 7.A 8.D二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.9.11题选对1个得2分,选对2个得4分,全部选对的得6分,有选错的得0分;10题选对1个得3分,全部选对的得6分,有选错的得0分.9.ACD10.AD11.ABD三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.3013.314四、解答题:本题共5小题,共77分.15.(13分)【解析】(1),因为为实数,所以,解得.故为实数时,m 的值为.(2)当时,,,则复数,因为是方程的一个根,所以,化简得,由解得()()()2122232i 2i i 2i i 11m m m m z m m m m z +--+-===-++12z z 220m -=m =12z z 1m =12i z =-21i z =-()()1221i =1-3i z i z =--⋅13i -220x px q ++=()()2213i 13i 0p q -+-+=()16123i 0p q p +--+=()160,1230,p q p ⎩+-=-+⎧⎨=4,20.p q ⎧⎨⎩=-=16.(15分)【解析】(1),则,因为与垂直,所以,解得.(2),,,,因为A ,B ,C 三点共线,所以.所以,解得.17.(15分)【解析】(1)由直方图可得,样本落在,,…,的频率分别为,,0.2,0.4,0.3,由,解得.则样本落在,,…,频率分别为0.05,0.05,0.2,0.4,0.3,所以,该苹果日销售量的平均值为.(2)为了能地满足顾客的需要,即估计该店苹果日销售量的分位数.方法1:依题意,日销售量不超过的频率为,则该店苹果日销售量的分位数在,设为,则,解得.所以,每天应该进苹果.()()()21,223,26,42ka b k k k -=--=--- ()()()221,23,25,2a b +=-+=- 2ka b - 2a b +()()562420k k ----=229k =()()()21,223,27,2OA a b =+=-+= ()()()331,23,26,4OB a b =+=-+=- ()()()6,47,21,6AB OB OA =-=--=-- ()()()3,27,237,22AC OC OA m m m m =-=--=--- AB AC∥()()22637m m ---=-⨯-2m =[)50,60[)60,70[]90,10010a 10a 10100.20.40.31a a ++++=0.005a =[)50,60[)60,70[]90,100()506060707080809090100005005020403835kg 22..222....+++++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=85%85%90kg 10031007..-⨯=85%[]90,100()kg x ()0.031000.15x ⨯-=()95kg x =95kg方法2:依题意,日销售量不超过的频率为,则该店苹果日销售量的分位数在,所以日销售量的分位数为.所以,每天应该进苹果.18.(17分)【解析】(1)若选条件①,依题意,得,根据正弦定理得,因为,所以,则,,所以.又,则,所以.若选条件②.由正弦定理得,所以,,,即.因为,所以,所以.若选条件③在中,因为,,所以,90kg 10.03100.7-⨯=85%[]90,10085%()g .0.8507901095k 10.7-+⨯=-95kg cos sin a A C a +=sin sin cos si n A A C C A +=π02A <<sin 0A >i 1cos n C C +=1c os C C -=1122cos C C -=π1sin 62C ⎛⎫-= ⎪⎝⎭0πC <<ππ=66C -π3C =2sin sin s n πsin i 6A B C B +⎛⎫+= ⎪⎝⎭()sin sin sin 2s sin 1in c 2os 2B A B C B B B C ⎫++++==⎪⎪⎭sin cos cos 2sin sin B C B C B ++=i sin sin cos s n cos cos sin sin C B C B B C B C B +=++i sin s n cos sin C B B C B =+1c os C C -=π1sin 62C ⎛⎫-= ⎪⎝⎭()0,πC ∈ππ=66C -π3C =ABC △()s sin s in in C A B A -=-πA B C ++=()()n s s s n i i in C A C A A +-=-即,化简得.又,则,故.因为,所以.(2)依题意,,即,则,在中,根据余弦定理,有,即,解得或(舍去),所以.(3)依题意,的面积,所以.又为锐角三角形,且,则,所以.又,则,所以.由正弦定理,得,所以,所以所以a 的取值范围为.19.(17分)【解析】(1)平面平面PBC.理由如下:因为平面ABCD ,平面ABCD ,sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A C A A C A C A +-=-sin co 2s sin A C A =()0,πA ∈sin 0A ≠cos 12C =0πC <<π3C =1π1π1πsin sin sin 262623D a b a CD b C ⋅+⋅=⋅⋅⋅()b CD a b ⋅+=CD =ABC △22222π2cos3c a b ab a b ab =+-=+-2742b b =+-3b =1a =-CD ==ABC △sin 1122ABC S C ab ab ===△4ab =ABC △π3C =2ππ0,32A B ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭π2π63B <<π02B <<ππ62B <<tan B >sin sin B a b A =sin sin A Bb a =221s sin sin s 2in π4sin 223B a B ab B BB ⎫⎛⎫+⎪- ⎪⎝⎭⎝⎭===228a <<a <<AEF ⊥PA ⊥BC ⊂所以,因为,又.所以平面PAB ,故.在中,,E 为PB 的中点,所以.因为平面PBC ,平面PBC ,,所以平面PBC .又平面AEF ,所以平面平面PBC .(2)不妨设,计算可得,,又,,,所以,则,作于G ,连结DG ,又,,可知,所以,所以是二面角的平面角.在中,由,,则,,连结BD ,知中,根据余弦定理,得,所以.(3)因为直线平面AEF ,平面PBC ,平面平面,所以直线直线EF .又E 为线段PB 的中点,所以F 为线段BC 上的中点.由(2)知,所以.设BG 与EF 交点为H ,连结AH ,由(1)知,平面平面PBC ,平面平面,PA BC ⊥BC AB ⊥PA A AB = BC ⊥BC AE ⊥PAB △PA AB =AE PB ⊥PB ⊂BC ⊂PB BC B = AE ⊥AE ⊂AEF ⊥1AB =PB PD ==PC ==PB PD =BC DC =PC PC =PBC PDC △≌△PCB PCD =∠∠BG PC ⊥BC DC =CG CG =GBC GDC △≌△90DGC BGC ∠=∠=︒BGD ∠B PC D --Rt PBC △C P P BG C B B =⋅⋅1=BG =DG =BD =GBD △2221cos 22BG D D BGD DG G B BG +-=∠⋅==-120BGD ∠=︒PC ∥PC ⊂PBC AEF EF =PC ∥BG PC ⊥BG EF ⊥AEF ⊥AEF PBC EF =所以平面AEF .所以直线AB 与平面AEF 所成角为.又由EF ,F 为BC 上的中点,可得H 为BG 的中点,可知,,又,所以.直线AB 与平面AEFBH ⊥BAH ∠PC ∥12BH BG ===1AB =sin A BA BH H B =∠=。

上海市松江二中2023-2024学年高一下学期期末考试 数学试卷【含答案】

上海市松江二中2023-2024学年高一下学期期末考试 数学试卷【含答案】

松江二中2023学年第二学期期末考试高一数学考生注意:1.试卷满分150分,考试时间120分钟.2.本考试分设试卷和答题纸.试卷包括三部分,第一部分为填空题,第二部分为选择题,第三部分为解答题.3.答题前,务必在答题纸上填写考号、姓名、班级.作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分.一、填空题(本大题共有12题,第1-6题每题4分,第7-12题每题5分,共54分)考生应在答题纸的相应位置直接填写结果.1.已知两条相交直线a ,b ,且a//平面α,则b 与α的位置关系是.2.复数z 满足()3i 5i z -=(i 为虚数单位),则z =.3.设平面向量()sin ,1a θ= ,(cos b θ= ,若a ,b不能组成平面上的一个基底,则tan θ=.4.如图,O A B '''△是水平放置的OAB 的斜二测直观图,若3O A ''=,4OB '=,则OAB 的面积为.5.若正数x ,y 满足24xy y +=,则x y的最大值为.6.已知10π,sin cos 2ααα<<+=,则cos sin αα-的值为.7.如图,某体育公园广场放置着一块高为3米的大屏幕滚动播放各项体育赛事,大屏幕下端离地面高度3.5米,若小明同学的眼睛离地面高度1.5米,则为了获得最佳视野(最佳视野指看到大屏幕的上下夹角最大),小明应在距离大屏幕所在的平面米处观看?(精确到0.1米).8.空间给定不共面的A 、B 、C 、D 四个点,如果这四个点到平面α的距离都相等,那么这样的平面α的个数是.9.已知二面角l αβ--的大小为60°,点P ,Q 分别在α,β上且PQ l ⊥,若点P 到β的距3Q 到α3PQ 两点之间的距离为.10.设定义在R 上的函数()f x 满足()()21f x f x =+,且当[)1,0x ∈-时,()()1f x x x =-+.若对任意[),x λ∈+∞,不等式()34f x ≤恒成立,则实数λ的最小值是.11.关于x 的实系数方程2450x x -+=和220x mx m ++=有四个不同的根,若这四个根在复平面上对应的点共圆,则m 的取值范围是.12.已知单位向量,a b 夹角为锐角,对t R ∈,a t b -⋅ 的取值范围是3[)2+∞,若向量c 满足(2)()0c a c b -⋅-=,则c r 的最小值为.二、选择题(本大题共有4题,第13、14题每题4分,第15、16题每题5分,共18分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应位置上,将所选答案的代号涂黑.13.在下列判断两个平面α与β平行的四个命题中,其中假命题的是()A .α,β都垂直于直线l ,那么αβ∥B .α,β都平行于平面γ,那么αβ∥C .α,β都垂直于平面γ,那么αβ∥D .如果l ,m 是两条异面直线,且l α∥,m α ,l β ,m β ,那么αβ∥14.已知a ,b 是平面内两个非零向量,那么“a ∥b”是“存在0λ≠,使得a b a b λλ+=+ ”的()A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件15.如图所示,在正方体1111ABCD A B C D -中,M 是棱1AA 上一点,若平面1MBD 与棱1CC 交于点N ,则下列说法中正确的是()A .存在平面1MBND 与直线1BB 垂直B .四边形1MBND 可能是正方形C .不存在平面1MBND 与直线11A C 平行D .任意平面1MBND 与平面1ACB 垂直16.已知函数()()5sin 2θf x x =-,πθ0,2⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,[]0,5πx ∈,若函数()()3F x f x =-的所有零点依次记为123,,,,n x x x x ⋅⋅⋅,且1231n n x x x x x -<<<⋅⋅⋅<<,*n ∈N 若12321832222π2n n n x x x x x x --+++⋅⋅⋅+++=,则θ=()A .π9B .π6C .π4D .π12三、解答题(本大题共有5题,满分78分)解答下列各题必须在答题纸的相应位置写出必要的步骤.17.在正方体1111ABCD A B C D -中,E 是11B C 的中点.(1)求异面直线AE 与1BC 所成的角的大小;(2)求直线AC 与平面11ABC D 所成的角的大小.18.已知向量()()()()()3,1,1,1,,4,,,,OA OB OC m OD x y m x y =-=-==∈R.(1)若,,A B C 三点共线,求m 的值;(2)若四边形ABCD 为矩形,求2x y +的值.19.在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别为,,,tan tana b c b A b B +=(1)求角B ;(2)茬D 是边AC 上的点,且33,AD DC A ABD ∠∠θ====,求sin θ的值.20.如图,已知四面体ABCD 中,AB ⊥平面BCD ,BC CD ⊥.(1)求证:AC CD ⊥;(2)若在此四面体中任取两条棱作为一组((),a b 和(),b a 视为同一组),则它们互相垂直的组数记为1a ;任取两个面作为一组((),αβ和(),βα视为同一组),则它们互相垂直的组数记为2a ;任取一个面和不在此面上的一条棱作为一组((),a α和(),a α视为同一组),则它们互相垂直的组数记为3a ,试求123a a a ++的值;(3)《九章算术》中将四个面都是直角三角形的四面体称为“鳖臑”.若此“鳖臑”中,1CD =,1AB BC ==,有一根彩带经过平面ABC 与平面ACD ,且彩带的两个端点分别固定在点B和点D 处,求彩带的最小长度.21.对于分别定义在1D ,2D 上的函数()f x ,()g x 以及实数k ,若存在11x D ∈,22x D ∈使得()()12f x g x k -=,则称函数()f x 与()g x 具有关系()M k .(1)若()cos f x x =,[]0,πx ∈;()sin g x x =,[]0,πx ∈,判断()f x 与()g x 是否具有关系()2M -,并说明理由;(2)若()2sin f x x =与()22cos sin 1g x x x =+-具有关系()M k ,求k 的取值范围;(3)已知0a >,()h x 为定义在R 上的奇函数,且满足:①在[]0,2a 上,当且仅当2ax =时,()h x 取得最大值1;②对任意x ∈R ,有()()h a x h a x +=--.判断()()sin 2πf x x h x =+与()()cos 2πg x h x x =-是否具有关系()4M ,并说明理由.1.b//平面α或b 与平面α相交【分析】画出图形不难看出直线b 与平面α的位置关系,平行或相交.【详解】由题意画出图形,当,a b 所在平面与平面α平行时,b 与平面α平行,当,a b 所在平面与平面α相交时,b 与平面α相交.故答案为:b//平面a 或b 与平面α相交.【点睛】本题考查空间中直线与平面之间的位置关系,考查空间想象能力,是基础题.2.102【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简,然后利用复数模的公式计算即可.【详解】因为复数z 满足()3i 5i z -=,所以()()()5i 3i 5i 515i 13i 3i 3i 3i 1022z +-+====-+--+,所以2z =,故答案为:1023.3【分析】利用基底的定义可得//a b,再利用共线向量的坐标表示求解即得.【详解】由a ,b不能组成平面上的一个基底,得//a b ,而()sin ,1a θ= ,(cos b θ= ,cos θθ=,所以sin tan cos 3θθθ==.4.12【分析】根据斜二测画法,将直观图还原可知原三角形为直角三角形,求出两直角边的长度,即可得出答案.【详解】如图,根据斜二测画法,将直观图还原后,得到的AOB 为直角三角形,且两条直角边4OB O B ''==,26OA O A ''==,所以,OAB 的面积为1S 46122=⨯⨯=.故答案为:12.5.2【分析】根据24xy y +=得出240x y =->,得出102y <<,242x y y y -=,根据y 的范围求出x y的范围即可.【详解】24xy y +=,24x y ∴+=,240x y =->,所以12y >,即102y <<,222421212211x y y y y y y ⎡⎤⎛⎫⎛⎫-==--=---⎢⎥ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦,根据二次函数的性质可知1y =时,上式取得最大值2.故答案为:2.6.72【分析】根据同角关系中的平方关系进行解答,注意2sin cos 0αα<涉及的函数值正负与角终边所在象限联系,结合0πα<<,进一步缩小角的范围,进而在开方运算时得出正确的符号.【详解】由已知得()21sin cos 4αα+=,即32sin cos 4αα=-,∴()2cos sin 12sin cos αααα-=-74=,由2sin cos 0αα<,且0πα<<,∴π2απ<<,∴cos sin 0αα-<,∴7cos sin αα-=故答案为:77.3.2【分析】作CD AB ⊥于D ,设CD t =,根据两角差的正切公式,结合不等式求tan ACB ∠的最大值,并确定对应的t 即可.【详解】如图:作CD AB ⊥于D ,设()0CD t t =>,则5tan ACD t∠=,2tan BCD t ∠=.所以()tan tan ACB ACD BCD ∠=∠-∠tan tan 1tan tan ACD BCD ACD BCD ∠-∠=+∠⋅∠52521t t t t -=+⋅2310t t =+310t t=+≤=t “=”)3.16≈,故 3.2t ≈(米),故答案为:3.28.7【分析】分平面α的两边分别有1个点,3个点和两边各有2个点讨论即可.【详解】因为,,,A B C D 四点不共面,所以,,,A B C D 可以看作是四面体的顶点,取四面体ABCD 各棱的中点为,,,,,E F G H M N .如图:当,,,A B C D 四个点在平面α的一侧有1个点,另一侧有3个点,且它们到平面α的距离相等,这样的平面有平面EFN ,平面EMH ,平面FMG ,平面NGH ,共4个;当,,,A B C D 四个点分别在平面α的两侧各有两个点,且它们到平面α的距离相等,这样的平面有平面EMGN ,平面EHGF ,平面MFNH ,共3个.所以满足条件的平面α共7个.故答案为:79【分析】作PD l ⊥于D ,连接QD ,则l ⊥平面PQD ,所以PDQ ∠即为二面角l αβ--的平面角,作PM β⊥于M ,则M 在QD 上,作QN α⊥于N ,则N 在PD 上,在PQD △内求PQ 即可.【详解】如图:作PD l ⊥于D ,连接QD ,又因为PQ l ⊥,,PQ PD ⊂平面PQD ,PQ PD P ⋂=,所以l ⊥平面PQD .所以PDQ ∠即为二面角l αβ--的平面角,故60PDQ ∠=︒.作PM β⊥于M ,则M 在QD 上,作QN α⊥于N ,则N 在PD 上.在R t PMD 中,PM =PM QD ⊥,60PDQ ∠=︒,所以2PD =;在R t QND 中,2QN =,QN PD ⊥,60PDQ ∠=︒,所以1QD =.由余弦定理:2222cos 60PQ DQ DP DP DQ =+-⋅⋅︒11421232=+-⨯⨯⨯=,所以PQ =.10.94-## 2.25-【分析】由题意,根据给定的函数解析式,结合等式关系,拓展其他区间的函数解析式,利用二次函数的性质,可得答案.【详解】()()21f x f x =+ ,且当[)1,0x ∈-时,()()2111324144f x x x x ⎛⎫=-++≤≤ ⎪⎝⎭=-+恒成立,∴()()()1112f x f x f x =-≤-,易知当0x >时,则()1324f x f ⎛⎫<-≤ ⎪⎝⎭恒成立,当[)2,1x ∈--,即[)11,0x +∈-时,()()()()2311321*********f x f x x x x ⎛⎫=+=-+++=-++≤≤⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭恒成立,当[)3,2x ∈--,即[)21,0x +∈-时,()()()()()25214242214112f x f x f x x x x ⎛⎫=+=+=-+++=-++≤⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭,不满足()34f x ≤恒成立,解不等式2534124x ⎛⎫-++≤ ⎪⎝⎭,251216x ⎛⎫+≥ ⎪⎝⎭,在[)3,2x ∈--上的解集为1193,,244⎡⎤⎡⎫----⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭ ,综上所述,当9,4x ⎡⎫∈-+∞⎪⎢⎣⎭时,()34f x ≤恒成立,∴实数λ的最小值为94-.故答案为:94-.11.(01){1}⋃-,【分析】解出方程2450x x -+=,可得其对应的点,A B ,对于方程220x mx m ++=,讨论其∆,进一步分析计算即可.【详解】因为2450x x -+=的解为2i x ==±,设所对应的两点分别为,A B ,则(2),1A ,(21,)B -,设220x mx m ++=的解所对应的两点分别为C ,D ,记为(1C x ,12)(y D x ,,2)y ,当Δ0<,即01m <<时,因为,A B 关于x 轴对称,且C ,D ,关于x 轴对称,显然四点共圆;当0∆>,即1m >或0m <时,此时(1C x ,20),(D x ,0),且122x x m +=-,故此圆的圆心为(,0)m -,半径12||2x x r -==又圆心1O 到A 的距离1O A r ==,解得1m =-,综上:()0,1{1}m ∈⋃-,故答案为:()0,1{1}⋃-.12.2【分析】根据a t b -⋅ 的最小值可求出,a b 的夹角为60θ=︒,然后根据已知设(1,0)a = ,1(2b = ,(,)c x y = ,条件(2)()0c a c b -⋅-= 可转化为点(,)C x y 在一个圆上,而结论就是求这个圆的点到原点距离的最小值.【详解】向量,a b 夹角为θ,由题意2a tb - 的取值范围是3[,)4+∞,因为a t b -⋅≥ 222324a ta b t b -⋅+≥ ,即2312cos 4t t θ+-≥,得212cos 04t t θ-+≥,因为212cos 4t t θ-+的最小值为0,所以24cos 10θ∆=-=,解得1cos 2θ=±,因为θ为锐角,所以1cos 2θ=,所以60θ=︒,不妨设(1,0)a = ,13(,)22b = ,(,)c x y = ,1313(2)()(2,)(,)(2)()()02222c a c b x y x y x x y y -⋅-=-⋅--=--+-= ,整理得2253()()444x y -+=,因此点(,)C x y 在以5(4M它到原点距离的最小值为OM .即c r的最小值为732.故答案为:2【点睛】关键点点睛:本题考查平面向量数量积的应用,它把向量的数量积与平面上点与圆的位置关系联系在一起,是一道难题.解题的关键是首先对已知条件进行转化,如条件对t R ∈,a t b -⋅ 的取值范围是[,)2+∞,可转化为1cos 2θ=,这样向量,a b 的关系就确定了,下面为了已知(2)()0c a c b -⋅-=的明确化,设出向量坐标,从而由已知条件可得c 的坐标的关系,进而可求得答案,考查数学转化思想13.C【分析】根据线面垂直的性质判断A ;根据面面平行的概念判断B ;根据特例判断C ;根据线面平行,判断面面平行判断D.【详解】根据垂直于同一条直线的两个平面互相平行,可知A 正确;根据平行于同一个平面的两个平面互相平行,可知B 正确;根据墙角模型可知,垂直于同一个平面的两个平面未必平行,故C 错误;作l l '∥,且,l m '相交,则,l m '可确定平面γ,因为l l αα⇒' ,m α ,所以γα∥,同理γβ∥,故αβ∥,故D 正确.故选:C 14.C【分析】根据向量的模长关系以及共线,即可结合必要不充分条件进行判断.【详解】若a ∥b ,则则存在唯一的实数μ≠0,使得a b μ=,故a b b b b λμλμλ+=+=+,而()a b b b b λμλλμ+=+=+ ,存在λ使得λμλμ+=+成立,所以“a ∥b”是“存在0λ≠,使得a b a b λλ+=+ ”的充分条件,若0λ≠且a b a b λλ+=+ ,则a 与b λ 方向相同,故此时a ∥b,所以“a ∥b”是“存在0λ≠,使得”a b a b λλ+=+ 的必要条件,故a ∥b”是“存在0λ≠,使得|”a b a b λλ+=+ 的充分必要条件,故选:C 15.D【分析】根据正方体的性质判断A ,根据面面平行的性质得到四边形1MBND 是平行四边形,再由11A D BM ⊥,即可判断B ,当M 为1AA 的中点时N 为1CC 的中点,即可判断C ,建立空间直角坐标系,利用向量法说明D.【详解】对于A :在正方体1111ABCD A B C D -中1BB ⊥平面1111D C B A ,显然平面1MBND 与平面1111D C B A 不平行,故直线1BB 不可能垂直平面1MBND ,故A 错误;对于B :在正方体1111ABCD A B C D -中,M 是棱1AA 上一点,平面1MBD 与棱1CC 交于点N ,由平面11//BCC B 平面11ADD A ,并且1,,,B M N D 四点共面,平面11BCC B 平面1BND M BN =,平面11ADD A 平面11BND M MD =,∴1//MD BN ,同理可证1//ND MB ,故四边形1MBND 是平行四边形,在正方体1111ABCD A B C D -中,由几何知识得,11A D ⊥平面11ABB A ,∵BM ⊂平面11ABB A ,∴11A D BM ⊥,若1MBND 是正方形,有1MD BM ⊥,此时M 与1A 重合时,但显然四边形11A BCD 不是正方形,故B 错误;对于C :当M 为1AA 的中点时,N 为1CC 的中点,所以11//A M C N 且11=A M C N ,所以11A MNC 为平行四边形,所以11//A C NM ,11A C ⊄平面1MBND ,MN ⊂平面1MBND ,所以11//A C 平面1MBND ,故C 错误;对于D :设正方体边长为2,建立空间直角坐标系如下图所示,由几何知识得,()()()()()112,0,0,2,2,0,0,2,0,2,2,2,0,0,2A B C B D ,∴()()()112,2,2,2,2,0,0,2,2D B AC AB =-=-=,∵1110D B AC D B AB ⋅=⋅=,∴111,D B AC D B AB ⊥⊥,∵1AC AB A ⋂=,AC ⊂平面1ACB ,1AB ⊂平面1ACB ,∴1D B ⊥平面1ACB ,∵1D B ⊂平面1MBND ,∴任意平面1MBND 与平面1ACB 垂直,故D 正确.故选:D 16.A【分析】先明确函数在[]0,5π上对称轴的条数,再根据1239,,,,x x x x L 的对称性,和1238983π2222x x x x x +++++=,可求θ的值.【详解】由π2θπ2x k -=+⇒ππθ,Z 422k x k =++∈,为函数()f x 的对称轴.又函数()f x 的最小正周期为2ππ2T ==,且πθ0,2⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,[]0,5πx ∈,所以当0k =时,可得函数()f x 的第一条对称轴为πθ42x =+,当9k =时,π9πθ19πθ5π42242x =++=+≤.所以函数()f x 在[]0,5π有9条对称轴.根据正弦函数的图象和性质可知,函数()()5sin 2θf x x =-与3y =的交点有9个,其横坐标分别为:1239,,,,x x x x L ,且1239x x x x <<<< ,且12,x x 关于πθ42x =+对称,所以12x x +=πθ242⎛⎫+ ⎪⎝⎭;23,x x 关于3πθ42x =+对称,所以23+=x x 3πθ242⎛⎫+ ⎪⎝⎭;……89,x x 关于17πθ42x =+对称,所以89x x +=17πθ242⎛⎫+⎪⎝⎭.所以12389222x x x x x +++++ 81π9θ2=+83π2=⇒πθ9=.故选:A【点睛】关键点点睛:本题的关键点就是方程()3f x =的根与对称轴的对称关系,利用对称关系和对称轴方程,表示出12389222x x x x x +++++ 即可求解.17.(1)4π(2)6π【分析】(1)由11//AD BC 得出1,AE BC 所成的角为1D AE ∠,利用余弦定理得出异面直线AE 与1BC 所成的角;(2)先证明1B C ⊥平面11ABC D ,从而得出CAO ∠为直线AC 与平面11ABC D 所成的角,再由直角三角形边角关系得出所求角.【详解】(1)11//AD BC ,1,AE BC ∴所成的角为1D AE∠连接1D E ,设2AB =,则2212222AD =+=,2221223AE =++=221215D E =+=,18952cos 22223D AE +-∠==⨯⨯ 异面直线夹角的范围为0,2π⎛⎤⎥⎝⎦,14D AE π∴∠=即异面直线AE 与1BC 所成的角为4π(2)连接1B C 交1BC 于点O ,连接AO四边形11BCC B 为正方形,11BC B C∴⊥又AB ⊥平面11BCC B ,1B C ⊂平面11BCC B 1BC AB ∴⊥1AB BC B =Q I 1B C ∴⊥平面11ABC D 即CAO ∠为直线AC 与平面11ABC D 所成的角设2AB =,则222222222,1216AC AO =+==++=63cos 222CAO ∴∠==又直线与平面所成角的范围为0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,6CAO π∴∠=即直线AC 与平面11ABC D 所成的角为6π18.(1)9m =-(2)25x y +=【分析】(1)由()()()3,1,1,1,,4OA OB OC m =-=-=,由,,A B C 三点共线,可得9m =-.(2)由()()()()4,2,,41,11,5,AB BC OC OB m m =-=-=--=-,()()(),,4,4CD OD OC x y m x m y =-=-=-- ,若四边形ABCD 为矩形,求解1,62x y =-=.即可得到结果.【详解】(1)因为()()()3,1,1,1,,4OA OB OC m =-=-=,所以()()()1,13,14,2AB OB OA =-=---=- ,()()(),43,13,3AC OC OA m m =-=--=+.又,,A B C 三点共线,所以ABAC ,所以()()43230m ⨯--+=,解得9m =-.(2)由()()()()4,2,,41,11,5,AB BC OC OB m m =-=-=--=-()()(),,4,4CD OD OC x y m x m y =-=-=--,若四边形ABCD 为矩形,则AB BC ⊥.即()41100AB BC m ⋅=--= ,解得72m =.由AB CD =- ,得74,242,x m x y ⎧-=-=-⎪⎨⎪-=⎩解得1,62x y =-=.所以25x y +=.19.(1)π6B =;【分析】(1)把给定等式切化弦,利用正弦定理边化角,再利用三角恒等变换求解作答.(2)根据给定条件,求出BD ,在ABC 和BDC 中分别利用正弦定理、余弦定理列式,求解作答.【详解】(1)在ABC中,由tan tan b A b B +=sin sin cos cos A B A B +=,由正弦定理得:sin()cos cos A B A B +=,而sin()sin(π)sin A B C C +=-=,即有sin cos cos C A B =,又()0,πC ∈,即sin 0C ≠,cos B B =,有tan B =,又(0,π)B ∈,所以π6B =.(2)因为D 是AC 边上的点,且33,AD DC A ABD ∠∠θ====,于是2,3,1,4BDC AD BD DC AC ∠θ=====,如图,在ABC 中,由正弦定理得:sin sin BC ACABCθ∠=,即4sin 8sin πsin 6BC θθ==,在BDC 中,由余弦定理得:2222cos2106cos2BC BD CD BD CD θθ=+-⋅=-,则有2264sin 106(12sin )θθ=--,整理得252sin 4θ=,解得:21sin 13θ=,而π(0,)2θ∈,所以13sin 13θ=.20.(1)证明见解析(2)1022+【分析】(1)由线面垂直得到AB CD ⊥,结合BC CD ⊥得到线面垂直,进而证明出线线垂直;(2)根据线线垂直、线面垂直以及面面垂直分析求解即可;(3)将平面ABC 与平面ACD 沿AC 展开成平面图形,则BD 即为所求,从而利用余弦定理求出答案即可.【详解】(1)因为AB ⊥平面BCD ,,,BC BD CD ⊂平面BCD ,则,,AB BC AB BD AB CD ⊥⊥⊥,又BC CD ⊥,AB BC B ⋂=,,AB BC ⊂平面ABC ,所以CD ⊥平面ABC ,因为AC ⊂平面ABC ,所以AC CD ⊥.(2)由(1)可知:,,AB BC AB BD AB CD ⊥⊥⊥,AC CD ⊥,且CD ⊥平面ABC ,BC ⊂平面ABC ,则CD BC ⊥,且其余各棱均不垂直,可得15a =;由AB ⊥平面BCD ,且AB ⊂平面ABC ,AB ⊂平面ABD ,可得平面ABC ⊥平面BCD ,平面ABD ⊥平面BCD ,同理:由CD ⊥平面ABC 可得:平面ACD ⊥平面ABC ,且其余各面均不垂直,可得23a =;由AB ⊥平面BCD ,CD ⊥平面ABC ,且其余各线面均不垂直,可得32a =;综上所述:12310a a a ++=.(3)将平面ABC 与平面ACD 沿AC 展开成如图2所示的平面图形,连接BD ,所以彩带的最小长度为图2平面图中BD 的长,.由(1)知=90ACD ∠︒,在图1中,因为AB ⊥平面BCD ,BC ⊂平面BCD ,所以AB BC ⊥,又因为1AB BC CD ===,所以45ACB ∠=︒,故在图2中,135BCD ∠=︒,所以在图2中,在BCD △中,由余弦定理得BD ===21.(1)()f x 与()g x 具有关系()2M -,理由见解析(2)25,48k ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦;(3)不具有关系()4M ,理由见解析【分析】(1)根据三角函数的性质可得()ππ22f g ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,结合新定义即可下结论;(2)根据三角函数与二次函数的性质可得()[]2,2f x ∈-、()92,8g x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则()()1225,48f x g x ⎡⎤-∈-⎡⎤⎣⎦⎢⎥⎣⎦,结合新定义即可求解;(3)根据函数的对称性和周期性求出()h x 、sin 2πx 、cos 2πx 的值域.当()11h x =、1sin 2π1x =时,有()()111sin 2π2f x x h x =+=;当()21h x =-、2cos 2π1x =时,有()()222cos 2π2g x h x x =-=-,进而()()1122sin 2πcos 2π4x h x x h x ++-<,结合新定义即可下结论.【详解】(1)()f x 与()g x 具有关系()2M -,理由如下:当[]0,πx ∈时,()[]cos 1,1f x x =∈-,()[]sin 0,1g x x =∈,当1πx =,()()π1f x f ==-,当2π2x =时,()π12g x g ⎛⎫== ⎪⎝⎭,此时()ππ22f g ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,则()f x 与()g x 具有关系()2M -;(2)()[]2sin 2,2f x x =∈-,()222192cos sin 1cos 2sin 12sin sin 2sin 48g x x x x x x x x ⎛⎫=+-=+=-+=--+ ⎪⎝⎭,因为[]sin 1,1x ∈-,则当sin 1x =-时,21921248⎛⎫---+=- ⎪⎝⎭,则()92,8g x ⎡⎤∈-⎢⎣⎦,所以()()1225,48f x g x ⎡⎤-∈-⎡⎤⎣⎦⎢⎥⎣⎦,则25,48k ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦;(3)不具有()4M 关系,理由如下:因为在[]0,2a 上,当且仅当2ax =时,()h x 取得最大值1;又()f x 为定义在R 上的奇函数,故在[]2,0a -上,当且仅当2ax =-时,()f x 取得最小值-1,由对任意x ∈R ,有()()0h a x h a x ++-=,所以()y f x =关于点(),0a 对称,又()()()h a x h a x h x a +-==--,所以()h x 的周期为2a ,故()h x 的值域为[]1,1-,[]sin 2π1,1x ∈-,[]cos 2π1,1x ∈-,当()11h x =时,122a x n =+,Z n ∈;1sin 2π1x =时,114x k =+,Z k ∈,若1224a na k +=+,则4182k a n +=+,,Z k n ∈,此时有()()111sin 2π2f x x h x =+=;当()21h x =-时,222a x ma =-+,m ∈Z ;2cos 2π1x =时,2x t =,Z t ∈,若22a ma t -+=,则241t a m =-,,Z t m ∈时,有()()222cos 2π2g x h x x =-=-;由于4128241k t a n m +=≠+-,所以()()1122sin 2πcos 2π4x h x x h x ++-<,故不存在1R x ∈,2R x ∈,使得()()1222sin 2πcos 2π4x f x x f x ++-=,所以()()sin 2πf x x h x =+与()()cos 2πg x h x x =-不具有关系()4M .【点睛】方法点睛:学生在理解相关新概念、新法则(公式)之后,运用学过的知识,结合已掌握的技能,通过推理、运算等解决问题.在新环境下研究“旧”性质.主要是将新性质应用在“旧”性质上,创造性地证明更新的性质,落脚点仍然是三角函数的图象与性质.。

湖北省武汉2023-2024学年高一下学期期末考试数学试卷含答案

湖北省武汉2023-2024学年高一下学期期末考试数学试卷含答案

武汉2023-2024学年度下学期期末考试高一数学试卷(答案在最后)命题教师:考试时间:2024年7月1日考试时长:120分钟试卷满分:150分一、选择题:本题共8小题,每题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.若复数z 满足(2i)3i z +=-,则z =()A.1i +B.1i- C.1i-+ D.1i--【答案】A 【解析】【分析】先利用复数的除法运算法则化简得到复数z ,再根据共轭复数的概念即可求解.【详解】因为(2i)3i z +=-,所以3i (3i)(2i)1i 2i 41z ---===-++,所以1i z =+.故选:A2.△ABC 中,60A =︒,BC =AC =C 的大小为()A.75︒B.45︒C.135︒D.45︒或135︒【答案】A 【解析】【分析】利用正弦定理可得sin B =45B = ,由三角形内角和即可求解.【详解】由正弦定理可得sin sin BC AC A B=,故32sin 2B ==,由于60A =︒,故0120B ︒︒<<,故45B = ,18075C A B =--= ,故选:A3.已知数据1x ,2x ,L ,9x 的方差为25,则数据131x +,231x +,L ,931x +的标准差为()A.25B.75C.15D.【答案】C 【解析】【分析】根据方差的性质求出新数据的方差,进而计算标准差即可.【详解】因为数据1x ,2x ,L ,9x 的方差为25,所以另一组数据131x +,231x +,L ,931x +的方差为2325225⨯=,15=.故选:C4.在正方形ABCD 中,M 是BC 的中点.若AC AM BD λμ=+,则λμ+的值为()A.43B.53C.158D.2【答案】B 【解析】【分析】建立平面直角坐标系,利用向量的坐标运算求解作答.【详解】在正方形ABCD 中,以点A 为原点,直线AB ,AD 分别为x ,y 轴建立平面直角坐标系,如图,令||2AB =,则(2,0),(2,2),(0,2),(2,1)B C D M ,(2,2),(2,1),(2,2)AC AM BD ===-,(22,2)AM BD λμλμλμ+=-+ ,因AC AM BD λμ=+ ,于是得22222λμλμ-=⎧⎨+=⎩,解得41,33λμ==,53λμ+=所以λμ+的值为53.故选:B5.正三棱柱111ABC A B C -的底面边长为2D 为BC 中点,则三棱锥11A B DC -的体积为A.3B.32C.1D.32【答案】C 【解析】【详解】试题分析:如下图所示,连接AD ,因为ABC ∆是正三角形,且D 为BC 中点,则AD BC ⊥,又因为1BB ⊥面ABC ,故1BB AD ⊥,且1BB BC B ⋂=,所以AD ⊥面11BCC B ,所以AD 是三棱锥11A B DC -的高,所以11111133133A B DC B DC V S AD -∆=⋅==.考点:1、直线和平面垂直的判断和性质;2、三棱锥体积.6.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos sin sin()sin B C AA C b c C ⎛⎫++= ⎪⎝⎭,3B π=,则a c +的取值范围是()A.332⎛⎝ B.332⎛⎝ C.332⎣ D.332⎡⎢⎣【答案】A 【解析】【分析】利用三角恒等变换及正弦定理将cos cos sin sin()sin B C AA C bc C ⎛⎫++=⎪⎝⎭进行化简,可求出b 的值,再利用边化角将a c +化成角,然后利用辅助角公式及角的范围即可得到答案.【详解】由题知cos cos sin sin()sin B C AA C bc C ⎛⎫++=⎪⎝⎭,3B π=∴cos cos sin sin sin B C AB bc C ⎛⎫+=⎪⎝⎭即cos cos 3sin B C Ab c C+=由正弦定理化简得∴sin cos cos 3sin 3A cB bC C ⋅+⋅==∴23sin sin cos cos sin 3AC B C B +=∴23sin sin()sin 3AB C A +==∴2b =3B π=∴1sin sin sin a b cA B C===∴23sin sin sin sin()sin cos )3226a c A C A A A A A ππ+=+=+-=+=+ 203A π<<∴5666A πππ<+<∴)26A π<+≤即2a c <+≤故选:A .【点睛】方法点睛:边角互化的方法(1)边化角:利用正弦定理2sin sin sin a b cr A B C===(r 为ABC 外接圆半径)得2sin a r A =,2sin b r B =,2sin c r C =;(2)角化边:①利用正弦定理:sin 2aA r=,sin 2b B r =,sin 2c C r=②利用余弦定理:222cos 2b c a A bc+-=7.设O 为△ABC 的外心,若2AO AB AC =+,则sin BAC ∠的值为()A.4B.4C.4-D.4【答案】D 【解析】【分析】设ABC 的外接圆半径为R ,由已知条件可得,2AC BO = ,所以12AC R =,且//AC BO ,取AC的中点M ,连接OM 可得π2BOM ∠=,计算cos sin BOC MOC ∠=-∠的值,再由余弦定理求出BC ,在ABC 中,由正弦定理即可求解.【详解】设ABC 的外接圆半径为R ,因为2AO AB AC =+ ,2AC AO AB BO =-=,所以1122AC BO R ==,且//AC BO ,取AC 的中点M ,连接OM ,则OM AC ⊥,因为//AC BO ,所以OM BO ⊥,即π2BOM ∠=,所以11π124cos cos sin 24AC RMC BOC MOC MOC OC OB R ⎛⎫∠=+∠=-∠=-=-=-=- ⎪⎝⎭,在BOC中由余弦定理可得:2BC R ===,在ABC中,由正弦定理得:2sin 224RBCBAC RR ∠===.故选:D8.高为8的圆台内有一个半径为2的球1O ,球心1O 在圆台的轴上,球1O 与圆台的上底面、侧面都相切.圆台内可再放入一个半径为3的球2O ,使得球2O 与球1O 、圆台的下底面及侧面都只有一个公共点.除球2O ,圆台内最多还能放入半径为3的球的个数是()A.1 B.2C.3D.4【答案】B 【解析】【详解】作过2O 的圆台的轴截面,如图1.再作过2O 与圆台的轴垂直的截面,过截面与圆台的轴交于圆O .由图1.易求得24OO =.图1这个问题等价于:在以O 为圆心、4为半径的圆上,除2O 外最多还可放几个点,使以这些点及2O 为圆心、3为半径的圆彼此至多有一个公共点.由图2,3sin45sin sin604θ︒<=︒,有4560θ︒<<︒.图2所以,最多还可以放入36013122θ︒⎡⎤-=-=⎢⎣⎦个点,满足上述要求.因此,圆台内最多还可以放入半径为3的球2个.二、多项选择题: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.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知某地区有小学生120000人,初中生75000人,高中生55000人,当地教育部门为了了解本地区中小学生的近视率,按小学生、初中生、高中生进行分层抽样,抽取一个容量为2000的样本,得到小学生,初中生,高中生的近视率分别为30%,70%,80%.下列说法中正确的有()A.从高中生中抽取了460人B.每名学生被抽到的概率为1125C.估计该地区中小学生总体的平均近视率为60%D.估计高中学生的近视人数约为44000【答案】BD 【解析】【分析】根据分层抽样、古典概型、频率公式等知识对选项进行分析,从而确定正确选项.【详解】高中生抽取5500020004401200007500055000⨯=++人,A 选项错误.每名学生被抽到的概率为200011200007500055000125=++,B 选项正确.学生总人数为1200007500055000250000++=,估计该地区中小学生总体的平均近视率为1200007500055000132.50.30.70.80.53250000250000250000250⨯+⨯+⨯==,C 选项错误.高中学生近视人数约为550000.844000⨯=人,D 选项正确.故选:BD10.G 是ABC 的重心,2,4,120,AB AC CAB P ∠=== 是ABC 所在平面内的一点,则下列结论正确的是()A.0GA GB GC ++= B.AB 在AC上的投影向量等于12- AC .C.3AG =D.()AP BP CP ⋅+ 的最小值为32-【答案】ACD 【解析】【分析】根据向量的线性运算,并结合重心的性质,即可判断A ,根据投影向量的定义,判断B ;根据向量数量积公式,以及重心的性质,判断C ;根据向量数量积的运算率,结合图形转化,即可判断D.【详解】A.以,GB GC 为邻边作平行四边形GBDC ,,GD BC 交于点O ,O 是BC 的中点,因为G 是ABC 的重心,所以,,A G O 三点共线,且2AG GO =,所以2GB GC GD GO +== ,2GA AG GO =-=- ,所以0GA GB GC ++=,故A 正确;B.AB 在AC 上的投影向量等于1cos1204AC AB AC AC ⨯=-,故B 错误;C.如图,因为()12AO AB AC =+ ,所以()222124AO AB AC AB AC =++⋅,即211416224342AO ⎛⎫=+-⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭,即3AO = 因为点G 是ABC 的重心,22333AG AO ==,故C 正确;D.取BC 的中点O ,连结,PO PA ,取AO 中点M ,则2PA PO PM += ,()12AO AB AC =+,()()2221124816344AO AB AB AC AC =+⋅+=⨯-+= ,则()()()()221224AP BP CP PA PB PC PA PO PA PO PA PO ⎡⎤⋅+=⋅+=⋅=⨯+--⎢⎥⎣⎦,222132222PM OA PM =-=- ,显然当,P M 重合时,20PM = ,()AP BP CP ⋅+ 取最小值32-,故D 正确.故选:ACD【点睛】关键点点睛:本题的关键是对于重心性质的应用,以及向量的转化.11.如图,在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,O 为正方体的中心,M 为1DD 的中点,F 为侧面正方形11AA D D 内一动点,且满足1B F ∥平面1BC M ,则()A.三棱锥1D DCB -的外接球表面积为12πB.动点F 的轨迹的线段为22C.三棱锥1F BC M -的体积为43D.若过A ,M ,1C 三点作正方体的截面Ω,Q 为截面Ω上一点,则线段1AQ 长度的取值范围为45,225⎡⎢⎣⎦【答案】AC 【解析】【分析】选项A :三棱锥1D DCB -的外接球即为正方体的外接球,结合正方体的外接球分析;选项B :分别取1AA ,11A D 的中点H ,G ,连接1B G ,GH ,1HB ,1AD ;证明平面1B GH ∥平面1BC M ,从而得到点F 的轨迹为线段GH ;选项C :根据选项B 可得出GH ∥平面1BC M ,从而得到点F 到平面1BC M 的距离为H 到平面1BC M 的距离,再结合线面垂直及等体积法,利用四棱锥的体积求解所求三棱锥的体积;选项D :设N 为1BB 的中点,从而根据面面平行的性质定理可得到截面Ω即为面1AMC N ,从而线段1AQ 长度的最大值为线段11A C 的长,最小值为四棱锥11A AMC N -以1A 为顶点的高.【详解】对于A :由题意可知:三棱锥1D DCB -的外接球即为正方体的外接球,可知正方体的外接球的半径3R =所以三棱锥1D DCB -的外接球表面积为24π12πR =,故A 正确;对于B :如图分别取1AA ,11A D 的中点H ,G ,连接1B G ,GH ,1HB ,1AD .由正方体的性质可得11B H C M ∥,且1B H ⊂平面1B GH ,1C M ⊄平面1B GH ,所以1C M //平面1B GH ,同理可得:1BC //平面1B GH ,且111BC C M C ⋂=,11,BC C M ⊂平面1BC M ,所以平面1B GH ∥平面1BC M ,而1B F ∥平面1BC M ,所以1B F ⊂平面1B GH ,所以点F 的轨迹为线段GH ,其长度为12222⨯=,故B 错误;对于C :由选项B 可知,点F 的轨迹为线段GH ,因为GH ∥平面1BC M ,则点F 到平面1BC M 的距离为H 到平面1BC M 的距离,过点B 作1BP B H ⊥,因为11B C ⊥平面11ABB A ,BP ⊂平面11ABB A ,所以11B C BP ⊥,又1111⋂=B C B H B ,111,B C B H ⊂平面11B C MH ,所以BP ⊥平面11B C MH ,所以1111111111114252232335F BC M H BC M B C MH B B C MH B C MHV V V V S BP ----====⨯=⨯⨯⨯⨯,故C 正确;对于D :如图,设平面Ω与平面11AA B B 交于AN ,N 在1BB 上,因为截面Ω⋂平面11AA D D AM =,平面11AA D D ∥平面11BB C C ,所以1AM C N ∥,同理可证1AN C M ∥,所以截面1AMC N 为平行四边形,所以点N 为1BB 的中点,在四棱锥11A AMC N -中,侧棱11A C 最长,且11A C =设棱锥11A AMC N -的高为h ,因为1AM C M ==1AMC N 为菱形,所以1AMC 的边1AC ,又1AC =则112AMC S =⨯=△1111111142223323C AA M AA M V SD C -=⋅=⨯⨯⨯⨯=△,所以1111114333A AMC AMC C AA M V S h V --=⋅===△,解得3h =.综上,可知1AQ 长度的取值范围是,3⎡⎢⎣,故D 错误.故选:AC【点睛】关键点睛:由面面平行的性质得到动点的轨迹,再由锥体的体积公式即可判断C ,D 选项关键是找到临界点,求出临界值.三、填空题:本小题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知复数()221i i()z m m m =-++⋅∈R 表示纯虚数,则m =________.【答案】1-【解析】【分析】根据2i 1=-和复数的分类要求得出参数值;【详解】因为复数()()2221ii=11i()z m m mm m =-++⋅-+-⋅∈R 表示纯虚数,所以210,10,m m ⎧-=⎨-≠⎩解得1m =-,故答案为:1-.13.定义集合(){},02024,03,,Z |A x y x y x y =≤≤≤≤∈,则从A 中任选一个元素()00,x y ,它满足00124x y -+-<的概率是________.【答案】42025【解析】【分析】利用列举法求解符合条件的()00,x y ,即可利用古典概型的概率公式求解.【详解】当0y =时,02024,Z x x ≤≤∈,有2025种选择,当1,2,3y =时,02024,Z x x ≤≤∈,分别有2025种选择,因此从A 中任选一个元素()00,x y ,共有202548100⨯=种选择,若00y =,则022y -=,此时由00124x y -+-<得012x -<,此时0x 可取0,1,2,若01y =或3,则021y -=,此时由00124x y -+-<得013x -<,此时0x 可取0,1,2,3,若02y =,则020y -=,此时由00124x y -+-<得014x -<,此时0x 可取0,1,2,3,4,综上可得满足00124x y -+-<的共有342516+⨯+=种情况,故概率为16481002025=故答案为:4202514.在ABC 和AEF △中,B 是EF的中点,1,6,AB EF BC CA ====,若2AB AE AC AF ⋅+⋅= ,则EF 与BC的夹角的余弦值等于__________.【答案】23【解析】【分析】【详解】由题意有:()()2AB AE AC AF AB AB BE AC AB BF ⋅+⋅=⋅++⋅+=,即22AB AB BE AC AB AC BF +⋅+⋅+⋅= ,而21AB =,据此可得:11,AC AB BE BF ⋅=⨯-=- ,即()112,2BF AC AB BF BC +⋅--=∴⋅= ,设EF 与BC 的夹角为θ,则2cos 2,cos 3BF BC θθ⨯⨯=∴= .四、解答题:本小题共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.某学校为了解本校历史、物理方向学生的学业水平模拟测试数学成绩情况,分别从物理方向的学生中随机抽取60人的成绩得到样本甲,从历史方向的学生中随机抽取n 人的成绩得到样本乙,根据两个样本数据分别得到如下直方图:已知乙样本中数据在[70,80)的有10个.(1)求n 和乙样本直方图中a 的值;(2)试估计该校物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值和历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数(同一组中的数据用该组区间中点值为代表);(3)采用分层抽样的方法从甲样本数据中分数在[60,70)和[70,80)的学生中抽取6人,并从这6人中任取2人,求这两人分数都在[70,80)中的概率.【答案】(1)50n =,0.018a =;(2)物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值为81.5,历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数为88.25;(3)25【解析】【分析】(1)由频率分布直方图得乙样本中数据在[70,80)的频率为0.2,这个组学生有10人,由此能求出n ,由乙样本数据直方图能求出a ;(2)利用甲、乙样本数据频率分布直方图能估计估计该校物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值和历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数;(3)由频率分布直方图可知从分数在[60,70)和[70,80)的学生中分别抽取2人和4人,将从分数在[60,70)中抽取的2名学生分别记为1A ,2A ,从分数在[70,80)中抽取的4名学生分别记为1b ,2b ,3b ,4b ,利用列举法能求出这两人分数都在[70,80)中的概率.【小问1详解】解:由直方图可知,乙样本中数据在[70,80)的频率为0.020100.20⨯=,则100.20n=,解得50n =;由乙样本数据直方图可知,(0.0060.0160.0200.040)101a ++++⨯=,解得0.018a =;【小问2详解】解:甲样本数据的平均值估计值为(550.005650.010750.020850.045950.020)1081.5⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=,乙样本数据直方图中前3组的频率之和为(0.0060.0160.02)100.420.75++⨯=<,前4组的频率之和为(0.0060.0160.020.04)100.820.75+++⨯=>,所以乙样本数据的第75百位数在第4组,设第75百位数为x ,(80)0.040.420.75x -⨯+=,解得88.25x =,所以乙样本数据的第75百位数为88.25,即物理方向的学生本次模拟测试数学成绩的平均值为81.5,历史方向的学生本次模拟测试数学成绩的第75百位数为88.25;【小问3详解】解:由频率分布直方图可知从分数在[60,70)和[70,80)的学生中分别抽取2人和4人,将从分数在[60,70)中抽取的2名学生分别记为1A ,2A ,从分数在[70,80)中抽取的4名学生分别记为1b ,2b ,3b ,4b ,则从这6人中随机抽取2人的基本事件有:12(,)A A ,11(,)A b ,12(,)A b ,13(,)A b ,14(,)A b ,21(,)A b ,22(,)A b ,23(,)A b ,24(,)A b ,12()b b ,,13(,)b b ,14(,)b b ,23(,)b b ,24(,)b b ,34(,)b b 共15个,所抽取的两人分数都在[70,80)中的基本事件有6个,即这两人分数都在[70,80)中的概率为62155=.16.(建立空间直角坐标系答题不得分)如图,在四棱锥11A BCC B -中,平面ABC ⊥平面11BCC B ,△ABC 是正三角形,四边形11BCC B 是正方形,D 是AC 的中点.(1)求证:1//AB 平面1BDC ;(2)求直线BC 和平面1BDC 所成角的正弦值的大小.【答案】(1)证明见解析(2)55【解析】【分析】(1)连接1B C ,交1BC 于点O ,连接OD ,由中位线的性质,可知1//OD AB ,再由线面平行的判定定理,得证;(2)过点C 作1CE C D ⊥于点E ,连接BE ,可证CE ⊥平面1BDC ,从而知CBE ∠即为所求,再结合等面积法与三角函数的定义,得解.【小问1详解】连接1B C ,交1BC 于点O ,连接OD ,则O 为1B C 的中点,因为D 是AC 的中点,所以1//OD AB ,又OD ⊂平面1BDC ,1AB ⊄平面1BDC ,所以1AB ∥平面1BDC .【小问2详解】过点C 作1CE C D ⊥于点E ,连接BE ,因为四边形11BCC B 是正方形,所以1BC CC ⊥,又平面ABC⊥平面11BCC B ,1CC ⊂平面11BCC B ,平面ABC ⋂平面11BCC B BC =,所以1CC ⊥平面ABC ,因为BD ⊂平面ABC ,所以1CC BD ⊥,因为ABC 是正三角形,且D 是AC 的中点,所以BD AC ⊥,又1CC AC C =I ,1,⊂CC AC 平面1ACC ,所以BD ⊥平面1ACC ,因为CE ⊂平面1ACC ,所以BD CE ⊥,又1C D BD D =I ,1,C D BD ⊂平面1BDC ,所以CE ⊥平面1BDC ,所以CBE ∠就是直线BC 和平面1BDC 所成角,设2BC =,在1Rt DCC 中,11CE DC CD CC ⋅=⋅,所以5CE ==,在Rt BCE 中,5sin 25CE CBE BC ∠===.17.甲、乙两人进行乒乓球对抗赛,每局依次轮流发球,连续赢2个球者获胜,且比赛结束,通过分析甲、乙过去比赛的数据知,甲发球甲赢的概率为23,乙发球甲赢的概率为25,不同球的结果互不影响,已知某局甲先发球.(1)求该局打4个球甲赢的概率;(2)求该局打5个球结束的概率.【答案】(1)875(2)44675【解析】【分析】(1)先设甲发球甲赢为事件A ,乙发球甲赢为事件B ,然后分析这4个球的发球者及输赢者,即可得到所求事件的构成,利用相互独立事件的概率计算公式即可求解;(2)先将所求事件分成甲赢与乙赢这两个互斥事件,再分析各事件的构成,利用互斥事件和相互独立事件的概率计算公式即可求得概率.【小问1详解】设甲发球甲赢为事件A ,乙发球甲赢为事件B ,该局打4个球甲赢为事件C ,由题知,2()3P A =,2()5P B =,则C ABAB =,所以23228()()()(()()353575P C P ABAB P A P B P A P B ===⨯⨯⨯=,所以该局打4个球甲赢的概率为875.【小问2详解】设该局打5个球结束时甲赢为事件D ,乙赢为事件E ,打5个球结束为事件F ,易知D ,E 为互斥事件,D ABABA =,E ABABA =,F D E =⋃,所以()()()()()()()P D P ABABA P A P B P A P B P A ==2222281135353675⎛⎫⎛⎫=-⨯⨯-⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()()()()()()P E P ABABA P A P B P A P B P A ==2222241113535375⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-⨯⨯-⨯-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以8444()()()()67575675P F P D E P D P E =⋃=+=+=,所以该局打5个球结束的概率为44675.18.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,22cos a c b C -=.(1)求B ;(2)若点D 为边BC 的中点,点E ,F 分别在边AB ,AC (包括顶点)上,π6EDF ∠=,2b c ==.设BDE α∠=,将DEF 的面积S 表示为α的函数,并求S 的取值范围.【答案】(1)π3(2)3ππ,π328sin 23S αα=≤≤⎛⎫- ⎪⎝⎭,3,84S ⎡∈⎢⎣⎦【解析】【分析】(1)由题干及余弦定理可得222a c b ac +-=,再根据余弦定理即可求解;(2)由题可得ABC 为等边三角形,ππ32α≤≤,在BDE 与CDF 中,分别由正弦定理求出DE ,DF ,根据三角形面积公式可得3ππ,2ππ3216sin sin 36S ααα=≤≤⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由三角恒等变换及正弦函数的图象与性质即可求解.【小问1详解】因为22cos a c b C -=,所以222222222a b c a b c a c b ab a +-+--=⋅=,即222a cb ac +-=,所以2221cos 222a cb ac B ac ac +-===.因为()0,πB ∈,所以π3B =.【小问2详解】由π3B=及2b c==可知ABC为等边三角形.又因为π6EDF∠=,BDEα∠=,所以ππ32α≤≤.在BDE中,2π3BEDα∠=-,由正弦定理可得sin sinDE BDB BED∠=,即32π2sin3DEα=⎛⎫-⎪⎝⎭.在CDF中,π6CFDα∠=-,由正弦定理可得sin sinDF CDC CFD∠=,即π2sin6DFα=⎛⎫-⎪⎝⎭.所以31π3ππsin,2ππ2ππ8632 sin sin16sin sin3636Sααααα=⨯⨯=≤≤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫----⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.因为2ππ11sin sin cos sin sin cos362222αααααα⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫--=+-⎪⎪⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭2213313sin cos cos sin sin2cos224444αααααα=-+=-1πsin223α⎛⎫=-⎪⎝⎭,因为ππ32α≤≤,所以ππ2π2,333α⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦,所以π3sin2,132α⎤⎛⎫-∈⎥⎪⎝⎭⎣⎦,所以1π1sin2,2342α⎤⎛⎫-∈⎥⎪⎝⎭⎣⎦.所以2ππ16sin sin36αα⎛⎫⎛⎫⎡⎤--∈⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭,所以33,2ππ8416sin sin36αα⎡∈⎢⎛⎫⎛⎫⎣⎦--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以333,2ππ8416sin sin36Sαα⎡=∈⎢⎛⎫⎛⎫⎣⎦--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以S 的取值范围为3,84⎡⎢⎣⎦.19.(建立空间直角坐标系答题不得分)如图,在三棱柱ADP BCQ -中,侧面ABCD 为矩形.(1)若PD⊥面ABCD ,22PD AD CD ==,2NC PN =,求证:DN BN ⊥;(2)若二面角Q BC D --的大小为θ,π2π,43θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,且2cos 2AD AB θ=⋅,设直线BD 和平面QCB 所成角为α,求sin α的最大值.【答案】(1)证明见解析(2)12-【解析】【分析】(1)问题转化为证明DN⊥平面BCP ,即证明ND BC ⊥和DN PC ⊥,ND BC ⊥转化为证明BC ⊥平面PQCD ,而ND BC ⊥则只需证明PDN PCD△△(2)作出二面角Q BC D --的平面角以及直线BD 与平面QCB 所成的角,列出sin α的表达式,最后把问题转化为函数最值问题.【小问1详解】因为PD⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,所以PD BC ⊥,又CD BC ⊥,PD CD D ⋂=,,PD CD ⊂平面PCD ,所以BC ⊥平面PQCD ,又ND ⊂平面PQCD ,所以ND BC ⊥,在Rt PCD 中,2PD ==,则CD =3PC =,所以2NC =,1PN =,由PN PDND PC=,DPN CPD ∠=∠,所以PDN PCD △△,所以DN PC ⊥,又因为ND BC ⊥,PC BC C ⋂=,,PC BC ⊂平面BCP ,所以DN⊥平面BCP ,又因为BN ⊂平面BCP ,所以DN BN ⊥.【小问2详解】在平面QBC 中,过点C 作CF BC ⊥,因为ABCD 为矩形,所以BC CD ⊥,所以DCF ∠为二面角Q BC D --的平面角,且DCF θ∠=,又⋂=CF CD C ,,CD CF ⊂平面CDF ,所以BC ⊥平面CDF ,在平面CDF 中,过点D 作DG FC ⊥,垂足为G ,连接BG ,因为BC ⊥平面CDF ,DG ⊂平面CDF ,所以DG BC ⊥,又BC FC C ⋂=,,BC FC ⊂平面BCQ ,所以DG ⊥平面BCQ ,所以DBG ∠为直线BD 与平面QCB 所成的角,即DBG α∠=,sin DG DC θ=,又因为2cos 2AD AB θ=⋅,所以222sin 32cos 14cos 2DGBDAB AD αθθ===+++π2π,43θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦可得12cos ,22θ⎡∈-⎢⎣⎦,21cos 0,2θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,设32cos t θ=+,2,32t ⎤∈+⎥⎦,则23cos 2t θ-=,()2223sin 1cos 14t θθ-=-=-,所以()2222563125651sin 14222t t t t α⎛⎫-++ ⎪--+⎝⎭=-=≤=,当且仅当25t =时等号,所以sin α51-.【点睛】关键点点睛:本题的关键是作出二面角Q BC D --的平面角以及直线BD 与平面QCB 所成的角,然后写出sin α的表达式,最后求函数最值问题利用了换元法和基本不等式.。

上海市华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期期末考试数学试卷(含答案)

上海市华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期期末考试数学试卷(含答案)

华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期期末考试数学试卷一、填空题(第1—6题每题4分,第7—12题每题5分,满分54分)1. 是第_____________象限角,2. 复数_____.3. 函数的最大值是______.4. 已知,且,则______.5. 已知是实系数方程一个虚根,则______.6. 已知等比数列满足,,则______.7. 已知,则在上的数量投影是______.8. 在中,,则______.9. 已知复数z 满足,则的最大值为___________.10. 等差数列前项和分别是,若,则______.11. 若函数在上严格减,则正实数的取值范围是______.12. 已知平面向量,,,,满足,,,则最大值为______.二、选择题(本大题共4题,满分20分)13. “”是“是纯虚数”( )条件A. 充分不必要B. 必要不充分C. 既不充分也不必要D. 充要14. 若不平行,则下列向量中不能作为平面的一个基底是( )A. 与B. 与C. 与D. 与的的的的20242(1i)+=3sin 4cos y x x =+()()1,3,2,a b k == a b ⊥k =12024i +20x px q ++=p ={}n a 134a a +=246a a +=35a a +=()()3,4,2,1a b == a bABC V 36,5,cos 5b c bc A +====a 34i 2z ++≤z {}{},n n a b n ,n n S T 542n n S n T n +=+44a b =()sin 0y x ωω>=3π,π4⎡⎤⎢⎥⎣⎦ω1e 2e 3e p 1231e e e ===u r u r u r 120e e ⋅= 1p ≤r ()()12p e p e -⋅-+u r u r r r ()()()()2331p e p e p e p e -⋅-+-⋅-u r u r u r u r r r r r 1m =()()2322i z m m m =-++-12,e e 12e e + 12e e - 122e e + 122e e + 123e e - 2126e e - 2e 12e e +15. 在中,,则( )A. B. C. 或 D. 以上答案均不正确16. 已知是定义在复数集上的次实系数多项式(是正整数),给出下列两个命题:①如果虚数是的根,即,那么也是的根,即;②可以因式分解成若干一次或二次实系数多项式的乘积;则下列说法正确的是( )A. 命题①②都是真命题B. 命题①②都是假命题C. 命题①是真命题,命题②是假命题D. 命题①是假命题,命题②是真命题三、解答题(本大题共有5题,满分76分)17. 已知函数.(1)求的最小正周期和单调递增区间.(2)当时,求的最值.18. 在数列中,已知.(1)求的通项公式;(2)计算:.19. 在复数范围解方程.(1)关于的实系数一元二次方程的两根满足的值;(2)关于的实系数一元二次方程的两根,请根据实数的不同取值范围讨论的值.20. 在中,,平面上点满足,,动点在线段上(不含端点).(1)设,用含有的式子表示;的ABC V 53sin ,cos 135A B ==cos C =56651665-56651665-()()11100,R,0,1,,n n n n n i P z a z a z a z a a a i n --=++++≠∈= n n z ()P z ()0P z =z ()P z ()0P z =()P z 22()cos sin cos =-+f x x x x x ()f x 0,4x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦()f x {}n a 11,11n n n a a a a +==+1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭122320242025a a a a a a +++ x 220x x k ++=12,x x 12x x -=k x 220x x k ++=12,x x k 12x x +ABC V 3,4,60AB AC BAC ∠=== ,D E 23AD AB = 34A A E C = P DE ()01DP k DE k =<< ,,k AD AE AP(2)设,求的最小值;(3)求的最小值.21. 一个如果定义在上的函数使得,则称是一个元置换,可以用一个的数表来简单表示,例如表示一个4元置换,对于一个元置换和,按照的递推关系定义的数列称为关于生成的数列.(1)对于3元置换,直接写出2关于的生成数列的前四项;(2)给出两条新定义:①对于一个数列,如果存在正整数,使得对于任意正整数,都有,则称是一个周期数列,并称是的一个周期;②对于一个元置换,如果存在正整数,使得对任意,都是关于的生成数列的一个周期,则称是元置换的一个周期.对于5元置换,求的一个周期;(3)王老师有一个特制机关盒和一把特制钥匙,锁孔内部有10个互不相同的可移动的凹槽,钥匙上有10个对应的固定的齿,必须所有的齿与对应的凹槽同时匹配后,再按下开关,才能打开机关盒,钥匙每顺时针转动一圈,就会按照某个10元置换运作,将在第个位置的凹槽转移到第个位置上.机关盒原本处于打开状态,但一位贪玩的同学将机关盒关上后,又把钥匙顺时针转动了一圈,且操作不当弄坏了零件,导致钥匙只能继续顺时针转动,而且只有一次按下开关的机会,如果按下开关时所有的齿与凹槽没有匹配上,机关盒就会彻底报废.问:王老师还有办法打开机关盒吗?他要至少继续顺时针转动钥匙多少次,才能保证能打开机关盒?AP xAB y AC =+ 12xy +PB PC ⋅{}1,2,,m f ()()(){}{}1,2,,1,2,,f f f m m = f m 2m ⨯()()()1212m f f f f m ⎛⎫= ⎪⎝⎭12344213f ⎛⎫= ⎪⎝⎭()()()()14,22,31,43f f f f f ====:m f {}1,2,,a m ∈ ()11,1n n a f a n a a+⎧=≥⎨=⎩{}n a a f 123231f ⎛⎫= ⎪⎝⎭f {}n a {}n b T n n T n b b +={}n b T {}n b m f T {}1,2,,a m ∈ T a f {}n a T m f 1234525431f ⎛⎫= ⎪⎝⎭f f k ()f k ()110k ≤≤华东师范大学第二附属中学2023-2024学年高一下学期期末考试数学试卷 答案一、填空题(第1—6题每题4分,第7—12题每题5分,满分54分)【1题答案】【答案】三【2题答案】【答案】【3题答案】【答案】【4题答案】【答案】【5题答案】【答案】-2【6题答案】【答案】【7题答案】【答案】【8题答案】【答案】【9题答案】【答案】7【10题答案】【答案】##0.4【11题答案】【答案】【12题答案】【答案】2i523-92523107,,3232⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦5+二、选择题(本大题共4题,满分20分)【13题答案】【答案】D【14题答案】【答案】C【15题答案】【答案】B【16题答案】【答案】A三、解答题(本大题共有5题,满分76分)【17题答案】【答案】(1)最小正周期为,单调递增区间为,;(2)最小值1,最大值为2.【18题答案】【答案】(1);(2)【19题答案】【答案】(1)—1或3;(2)【20题答案】【答案】(1); (2); (3)【21题答案】【答案】(1)(2)(3)有办法,π,36k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦Z k ∈n 202420251202,011k x x k k ⎧≤⎪+=<≤⎨⎪>⎩()1AP k AD k AE =-+ 496289112-2,3,1,262519。

福建省福建师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期7月期末考试数学试题(含答案)

福建省福建师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期7月期末考试数学试题(含答案)

福建师大附中2023-2024学年第二学期期末考试高一数学试卷时间:120分钟满分:150分试卷说明:(1)本卷共四大题,20小题,解答写在答卷的指定位置上,考试结束后,只交答卷.(2)考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备.第Ⅰ卷(选择题,共58分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。

在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.设i 为虚数单位,复数满足,则复数的虚部是( )A .B .C .3iD .32.某汽车生产厂家用比例分配的分层随机抽样方法从A ,B ,C 三个城市中抽取若干汽车进行调查,各城市的汽车销售总数和抽取数量如右表所示,则样本容量为( )城市销售总数抽取数量A 420m B 28020C 700nA .60B .80C .100D .1203.某校文艺部有4名学生,其中高一、高二年级各2名,从这4名学生中随机选2名组织校文艺汇演,则这2名学生来自不同年级的概率为( )A.B .C .D .4.设是两条不同的直线,是两个不同的平面,给出下列说法,其中正确的是( )A .若,则B .若,则C .若,则D .若,则5.如图,在三棱锥中,分别是,的中点,则异面直线所成角的余弦值为()z ()i 142i z +=+z i-1-16131223,m n ,αβ,,m n m n αβ⊥⊥∥αβ⊥,m m αβ⊥∥αβ⊥,,m n m n αβ⊥⊂⊂αβ⊥,,m n m n αβ⊥⊂⊥αβ⊥A BCD -6,4,,AB AC BD CD AD BC M N ======AD BC ,AN CMA.B .C .D .6.有一组样本数据:,其平均数为2024.由这组数据得到一组新的样本数据:,那么这两组数据一定有相同的( )A .极差B .中位数C .方差D .众数7.已知正四棱台上底面边长为1,下底面边长为2,体积为7,则正四棱台的侧棱与底面所成角的正切值为( )ABCD .8.已知三棱锥中,平面,底面是以为直角顶点的直角三角形,且,三棱锥,过点作于,过作于,则三棱锥外接球的体积为()A .BCD .二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。

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新高一数学下期末试卷(含答案)新高一数学下期末试卷(含答案)一、选择题1.已知三角形ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且a=b,则A选2.2.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1+a3+a5=3,则S5=5选3.3.已知三角形ABC中,A为60度,c=2,cosA=1/2,则ABC为有一个内角为30°的等腰三角形选D。

4.已知对任意实数x、y,不等式(x+y)/(1+xy)≥9恒成立,则实数a的最小值为2选D。

5.已知ABC为等边三角形,AB=2,设P,Q满足AP=λAB,AQ=(1-λ)AC(λ∈R),若BQ·CP=-2,则λ=1/2选A。

6.已知f(x)=sin(ωx+ϕ)+cos(ωx+ϕ),ω>π/2,f(x)是奇函数,直线y=2与函数f(x)的图像的两个相邻交点的横坐标之差的绝对值为π/2,则f(x)在[π/3.π/8]上单调递减选B。

7.已知函数y=f(x)定义域是[-2,3],则y=f(2x-1)的定义域是[-1,2]选B。

8.若α,β均为锐角,sinα=2/5,sin(α+β)=3/5,则cosβ=4/5或-3/5选C。

9.要得到函数y=2/3cos2x+1/3的图像,只需将函数y=2sin2x的图像向左平移π/4个单位选C。

10.已知sin(π/3-α)=-1/2,cos(2α+π/3)=2/3,则cosα=7/8选D。

分析】详解】1) 当 $a=1$ 时,$f(x)=-x^2+x+4$,$g(x)=|x+1|+|x-1|$。

因为 $f(x)$ 是一个开口向下的二次函数,所以其图像在顶点处取得最大值。

顶点横坐标为 $x=\frac{-b}{2a}=-\frac{1}{2}$,纵坐标为 $f(-\frac{1}{2})=\frac{15}{4}$。

而 $g(x)$ 的图像是由两个 V 形图像组成的,分别在 $x=-1$ 和 $x=1$ 处取得最小值$0$。

因此,当 $x\in(-\infty,-1]\cup[1,+\infty)$ 时,$f(x)\geqg(x)$。

当 $x\in[-1,\frac{-1}{2}]\cup[\frac{1}{2},1]$ 时,$f(x)\leq g(x)$。

综上所述,$f(x)\geq g(x)$ 的解集为 $(-\infty,-1]\cup[1,+\infty)$。

2) 当 $f(x)\geq g(x)$ 的解集包含 $[-1,1]$ 时,$f(-1)\geq g(-1)$ 且 $f(1)\geq g(1)$。

代入 $f(x)$ 和 $g(x)$ 的表达式,得到如下两个不等式:begin{cases} -1+a+4\geq 0 \\ 1-a+4\geq 0 \end{cases}$$解得 $a\in[-2,0]\cup[2,+\infty)$。

因此,$a$ 的取值范围为$[-2,0]\cup[2,+\infty)$。

故选:C。

5.B解析:B解析】设 $a_n$ 为等差数列 $\{a_n\}$ 的公差,由题意得到以下方程组:begin{cases} a_1=-7 \\ a_1+a_2+a_3=-15 \\a_1+(a_1+a_n)+(a_1+2a_n)+\cdots+(a_1+(n-1)a_n)=\frac{n}{2}(2a_1+(n-1)a_n) \end{cases}$$解得 $a_n=-3$,$S_n=\frac{n}{2}(-14-n)$。

因为 $n\geq3$,所以 $S_n$ 在 $n=3$ 时取得最小值 $-24$。

故选:B。

6.C解析:C解析】1) 函数 $f(x)$ 的周期为$\frac{2\pi}{\frac{2}{3}\pi}=\frac{3}{2}\pi$。

2) $f(x)$ 的单调递减区间为$[\frac{7\pi}{6},\frac{11\pi}{6}]$。

3) 根据余弦定理,得到 $a=2\sqrt{6}$,$b=5$,$c=2\sqrt{6}$,从而$A=C=\frac{\pi}{3}$,$B=\frac{\pi}{3}$。

代入函数 $f(x)$ 的表达式,得到$f(x)=\frac{1}{2}\cos^2x+\frac{5}{3}$。

因为 $f(x)$ 的最小值为 $\frac{5}{3}$,所以 $\frac{1}{2}\cos^2x+\frac{5}{3}\geq\frac{5}{3}$,解得 $\cos x=0$,即 $x=\frac{\pi}{2}+k\pi$,其中 $k\in Z$。

因此,$\sin A=\sin C=1$。

故选:C。

7.B解析:B解析】1) 分数在 $[50,60)$ 的频数为 $5$,全班人数为 $20$。

2) 分数在 $[80,90)$ 的频数为 $3$,矩形的高为$\frac{3}{20\cdot 2}=0.075$。

3) 计算至少有一份试卷分数在 $[90,100)$ 之间的概率,等价于计算两份试卷都不在 $[90,100)$ 之间的概率,即 $P=[1-P(\text{第一份在}[90,100))]\cdot [1-P(\text{第二份在}[90,100)))=(1-\frac{1}{5})\cdot(1-\frac{1}{5})=\frac{16}{25}$。

故选:B。

首先,我们需要整理出题目中给出的代数式,将其展开后利用基本不等式求出最小值。

具体来说,我们有:frac{x+y}{xy}+\frac{1}{a}+1=\frac{x}{y}+\frac{y}{x}+\fra c{1}{a}+1$根据基本不等式,当且仅当$x=y$时,$\frac{x}{y}+\frac{y}{x}$取得最小值$2$。

因此,我们有:frac{x+y}{xy}+\frac{1}{a}+1\geq2+\frac{1}{a}+1=\frac{a+2}{a}=\frac{a}{a}+\frac{2}{a}+1$为了使上式成立,需要满足$a\geq 4$。

因此,实数$a$的最小值为$4$。

接下来是第五题。

题目要求我们求向量$\overrightarrow{BQ}$和$\overrightarrow{CP}$的数量积,可以利用向量的加法和减法表示这两个向量,然后再利用数量积的分配律和结合律得到结果。

具体来说,我们有:overrightarrow{BQ}=\overrightarrow{BA}+\overrightarrow{ AQ}$overrightarrow{CP}=\overrightarrow{CA}+\overrightarrow{ AP}$因此。

overrightarrow{BQ}\cdot\overrightarrow{CP}=(\overrightarr ow{BA}+\overrightarrow{AQ})\cdot(\overrightarrow{CA}+\over rightarrow{AP})$overrightarrow{BA}\cdot\overrightarrow{CA}+\overrightarr ow{BA}\cdot\overrightarrow{AP}-\overrightarrow{CA}\cdot\overrightarrow{AQ}+\overrightarrow{ AQ}\cdot\overrightarrow{AP}$AB\cdot AC-\lambda AB-(1-\lambda)AC+\lambda(1-\lambda)AB\cdot AC$2\lambda^2+2\lambda-2$解这个二次方程可以得到$\lambda=1$或$\lambda=\frac{1}{2}$,因此$\overrightarrow{BQ}\cdot\overrightarrow{CP}=-1$或$-\frac{1}{2}$。

由于选项中只有$-1$和$-\frac{1}{2}$两个选项,因此选项A是正确的。

最后是第六题。

题目要求我们求函数$f(x)=\frac{2}{\pi}\sin(\omega x+\phi)$在区间$[-\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{4}]$上的单调性。

首先,我们需要将函数的解析式整理一下,得到:f(x)=\frac{2}{\pi}\sin(4x-\frac{\pi}{4})$由于$\sin(-x)=-\sin(x)$,因此可以得到$\phi=-\frac{\pi}{4}$。

另外,由于最小正周期公式,可以得到$\omega=4$。

因此,函数可以表示为:f(x)=2\sin(4x)$由于$\sin(x)$在$[-\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2}]$上是单调递增的,因此$\sin(4x)$在$[-\frac{\pi}{8},\frac{\pi}{8}]$上也是单调递增的。

因此,函数$f(x)$在$[-\frac{\pi}{4},\frac{\pi}{4}]$上是单调递增的。

因此,选项A是正确的。

1,1),半径为2,所以它的标准方程为(x+1)2+(y-1)2=4.将y=2x代入得到(x+1)2+(2x-1)2=4,化简得到5x2-4x-2=0,解得x=1或x=-0.4.当x=1时,y=2,当x=-0.4时,y=0.2,所以点A的坐标为(1,2),点B的坐标为(-0.4,0.2)。

根据两点间距离公式,AB的长度为√[(1-(-0.4))2+(2-0.2)2]=√18≈4.24.故选D选项。

点睛】本题主要考查圆的方程和两点间距离公式的应用,属于基础题。

注意要将圆的方程转化为标准方程,然后代入直线方程求解交点。

根据三角形面积公式,设三角形ABC的底边为AC,高为h,则S=1/2×AC×h。

又由正弦定理得XXX,即AB=sinB/sinC×AC。

再由余弦定理得AB²=AC²-BC²,代入AB=sinB/sinC×AC化简得AC=h/sinB。

所以S=1/2×AC×h=1/2×h²/sinB。

代入数据得S=7.故答案为7.点评】本题考查了三角形面积公式、正弦定理和余弦定理的应用,属于中档题。

需要注意计算过程中的代入和化简。

在三角形ABC中,已知B=120°,BC=1,且三角形ABC的面积为133/222×1×AB,解得AB=2.再由余弦定理得到AC的长度。

因为三角形ABC是个直角三角形,所以可以利用勾股定理求出AC的长度。

根据余弦定理,可得AC^2=AB^2+BC^2-2×AB×BC×cos120°=7,故得到AC=√7.因此,答案为7.点睛】本题主要考查余弦定理的应用以及三角形面积公式。

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