
?2022-2023學(xué)年山東省青島九中高一(下)期末數(shù)學(xué)試卷
一、單選題(本大題共8小題,共40.0分。在每小題列出的選項(xiàng)中,選出符合題目的一項(xiàng))
1. 已知i為虛數(shù)單位,復(fù)數(shù)z=i(a?2i)的虛部與實(shí)部互為相反數(shù),則實(shí)數(shù)a=(????)
A. ?1 B. ?2 C. 1 D. 2
2. 圓錐和圓柱的底面半徑、高都是R,則圓錐的表面積和圓柱的表面積之比為(????)
A. ( 2+1):4 B. 2:2 C. 1:2 D. ( 2+1):2
3. 中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)把走路稱(chēng)為“最簡(jiǎn)單、最優(yōu)良的鍛煉方式”,它不僅可以幫助減肥,還可以增強(qiáng)心肺功能、血管彈性、肌肉力量等,如圖為甲、乙兩人在同一星期內(nèi)日步數(shù)的折線統(tǒng)計(jì)圖:
則下列結(jié)論中不正確的是(????)
A. 這一星期內(nèi)甲的日步數(shù)的中位數(shù)為11600
B. 乙的日步數(shù)星期四比星期三增加了1倍以上
C. 這一星期內(nèi)甲的日步數(shù)的平均值大于乙
D. 這一星期內(nèi)甲的日步數(shù)的方差大于乙
4. 已知A、B、C是平面上不共線的三點(diǎn),O是△ABC的重心,點(diǎn)P滿足OP=16OB+16OC+23OA,則△ACP與△BCP面積比為(????)
A. 5:6 B. 1:4 C. 2:3 D. 1:2
5. 如圖,在圓錐SO中,AB,CD為底面圓的兩條直徑,AB∩CD=O,且AB⊥CD,SO=OB=3,SE=14SB.異面直線SC與OE所成角的正切值為(????)
A. 222
B. 53
C. 1316
D. 113
6. 已知100件產(chǎn)品中有5件次品,從這100件產(chǎn)品中任意取出3件,設(shè)E表示事件“3件產(chǎn)品都不是次品”,F(xiàn)表示事件“3件產(chǎn)品全是次品”,G表示事件“3件產(chǎn)品中至少有1件次品”,則下列結(jié)論正確的是(????)
A. F與G互斥 B. E與G互斥但不對(duì)立
C. E,F(xiàn),G任意兩個(gè)事件均互斥 D. E與G對(duì)立
7. 如圖,在△ABC中,BM=12BC,NC=λAC,直線AM交BN于點(diǎn)Q,若BQ=57BN,則λ=(????)
A. 35
B. 25
C. 23
D. 13
8. 我國(guó)古代的數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)?商功》中,將底面是直角三角形的直三棱柱稱(chēng)為“塹堵”.在如圖所示的“塹堵”ABC?A1B1C1中,AB=AC=AA1=2,M、N分別是BB1和A1C1的中點(diǎn),則平面AMN截“塹堵”ABC?A1B1C1所得截面圖形的面積為(????)
A. 2 213 B. 4 213 C. 2 73 D. 4 73
二、多選題(本大題共4小題,共20.0分。在每小題有多項(xiàng)符合題目要求)
9. 某團(tuán)隊(duì)共有20人,他們的年齡分布如表所示,
年齡
28
29
30
32
36
40
45
人數(shù)
1
3
3
5
4
3
1
有關(guān)這20人年齡的眾數(shù)、極差、百分位數(shù)說(shuō)法正確的有(????)
A. 眾數(shù)是32 B. 眾數(shù)是5 C. 極差是17 D. 25%分位數(shù)是30
10. 已知α,β是兩個(gè)不重合的平面,m,n是兩條不重合的直線,則下列命題正確的是(????)
A. 若m⊥n,m⊥α,n//β,則α⊥β
B. 若m⊥α,n//α,則m⊥n
C. 若m//α,m//n,則n//α
D. 若m//n,α//β,則m與α所成的角和n與β所成的角相等
11. 已知向量a=(cosα,sinα),b=(2,1),則下列命題正確的是(????)
A. |a?b|的最大值為 5+1
B. 若|a+b|=|a?b|,則tanα=12
C. 若e是與b共線的單位向量,則e=(2 55, 55)
D. 當(dāng)f(α)=a?b取得最大值時(shí),tanα=12
12. 已知正方體ABCD?A1B1C1D1的棱長(zhǎng)為1,點(diǎn)P為線段BC1上的動(dòng)點(diǎn),則(????)
A. DP//平面AB1D1
B. D1P+CP的最小值為 1+ 2
C. 直線DP與平面ABCD、平面DCC1D1、平面ADD1A1所成的角分別為α,β,γ,則sin2α+sin2β+sin2γ=1
D. 點(diǎn)C關(guān)于平面AB1D1的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為M,則M到平面ABCD的距離為43
三、填空題(本大題共4小題,共20.0分)
13. 已知向量a=(5,5),b=(λ,1),若a+b與a?b的夾角是銳角,則實(shí)數(shù)λ的取值范圍為_(kāi)_____.
14. 已知我國(guó)某省二、三、四線城市數(shù)量之比為1:3:6.2022年3月份調(diào)查得知該省二、三、四線城市房產(chǎn)均價(jià)為0.8萬(wàn)元/平方米,方差為11.其中三、四線城市的房產(chǎn)均價(jià)分別為1萬(wàn)元/平方米,0.5萬(wàn)元/平方米,三、四線城市房?jī)r(jià)的方差分別為10,8,則二線城市房產(chǎn)均價(jià)為_(kāi)_____萬(wàn)元/平方米,二線城市房?jī)r(jià)的方差為_(kāi)_____.
15. △ABC的內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,已知3acosA=bcosC+ccosB,b+c=3,則a的最小值為_(kāi)_____.
16. 如圖圓柱內(nèi)有一個(gè)內(nèi)切球,這個(gè)球的直徑恰好與圓柱的高相等,球的半徑r=4,O1,O2分別為圓柱上、下底面的圓心,O為球心,EF為底面圓O1的一條直徑,若P為球面和圓柱側(cè)面的交線上一動(dòng)點(diǎn),線段PE與PF的和為PE+PF,則PE+PF的取值范圍為_(kāi)_____ .
四、解答題(本大題共6小題,共70.0分。解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明,證明過(guò)程或演算步驟)
17. (本小題10.0分)
設(shè)向量a,b滿足|a|=|b|=1,且|3a?2b|= 7.
(1)求a與b的夾角;
(2)求|2a+3b|的大?。?br />
18. (本小題12.0分)
某校從參加高三模擬考試的學(xué)生中隨機(jī)抽取60名學(xué)生,將其數(shù)學(xué)成績(jī)(均為整數(shù))分成六段[90,100),[100,110),…,[140,150)后得到如下部分頻率分布直方圖.觀察圖形的信息,回答下列問(wèn)題:
(1)求分?jǐn)?shù)在[120,130)內(nèi)的頻率,并補(bǔ)全這個(gè)頻率分布直方圖;
(2)估計(jì)本次考試的第50百分位數(shù);
(3)用分層抽樣的方法在分?jǐn)?shù)段為[110,130)的學(xué)生中抽取一個(gè)容量為6的樣本,將該樣本看成一個(gè)總體,從中任取2個(gè),求至多有1人在分?jǐn)?shù)段[120,130)內(nèi)的概率.
19. (本小題12.0分)
如圖,在五面體ABCDEF中,面ABCD是正方形,AD⊥DE,AD=4,DE=EF=2,且∠EDC=π3.
(Ⅰ)求證:AD⊥平面CDEF;
(Ⅱ)求直線BD與平面ADE所成角的正弦值;
(Ⅲ)設(shè)M是CF的中點(diǎn),棱AB上是否存在點(diǎn)G,使得MG//平面ADE?若存在,求線段AG的長(zhǎng);若不存在,說(shuō)明理由.
20. (本小題12.0分)
如圖,四邊形ABCD中,∠DAB=∠DCB=π2,AB=3,BC=2,S△ABC=3 32且∠ABC為銳角.
(1)求DB;
(2)求△ACD的面積.
21. (本小題12.0分)
如圖(1),六邊形ABCDEF是由等腰梯形ADEF和直角梯形ABCD拼接而成,且∠BAD=∠ADC=90°,AB=AF=EF=ED=2,AD=CD=4,沿AD進(jìn)行翻折,得到的圖形如圖(2)所示,且∠AEC=90°.
(1)求二面角C?AE?D的余弦值;
(2)求四棱錐C?ADEF外接球的體積.
22. (本小題12.0分)
如圖,在△ABC中,AB=mAC(m∈R),AD是角A的平分線,且AD=kAC(k∈R).
(1)若m=3,求實(shí)數(shù)k的取值范圍;
(2)若BC=3,m≥2時(shí),求△ABC的面積的最大值及此時(shí)k的值.
答案和解析
1.【答案】B?
【解析】解:復(fù)數(shù)z=i(a?2i)=2+ai,
∵復(fù)數(shù)z=i(a?2i)的虛部與實(shí)部互為相反數(shù),
∴2=?a,即a=?2.
故選:B.
根據(jù)已知條件,結(jié)合復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算,以及實(shí)部、虛部的定義,即可求解.
本題主要考查復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算,以及實(shí)部、虛部的定義,屬于基礎(chǔ)題.
2.【答案】A?
【解析】解:由題意圓錐的表面積為:πR2+12× 2R×2πR=(1+ 2)πR2,
圓柱的表面積為:2πR2+π×2R×R=4πR2,
∴圓錐的全面積與圓柱的全面積之比為:( 2+1):4.
故選:A.
直接求出圓錐或圓柱的表面積,即可確定二者的比值.
本題考查圓錐、圓柱的表面積,正確應(yīng)用面積公式是解題的關(guān)鍵,考查計(jì)算能力,是基礎(chǔ)題.
3.【答案】B?
【解析】解:對(duì)于A,甲的頻數(shù)從小于大為:2435,7965,9500,11600,12700,16000,16800,
中位數(shù)是11600,故A正確;
對(duì)于B,乙的暑期三步數(shù)7030,星期四12970,
∵129707030≈1.84x?乙,故C正確;
對(duì)于D,S甲2=17[(16000?11000)2+(7965?11000)2+(12700?11000)2+(2435?11000)2+(16800?11000)2+(9500?11000)2+(11600?11000)2]≈147951678.57.
S乙2=17[(14200?10500)2+(12300?10500)2+(7030?10500)2+(12970?10500)2+(5340?10500)2+(11600?10500)2+(10060?10500)2]≈7462842.86,
∴S甲2>S乙2,故D正確.
故選:B.
利用中位數(shù)的定義判斷A;乙的暑期三步數(shù)7030,星期四12970,沒(méi)有增加1倍以上,判斷B;由平均數(shù)定義判斷C;由方差定義判斷D.
本題考查命題真假的判斷,考查折線統(tǒng)計(jì)圖等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是基礎(chǔ)題.
4.【答案】B?
【解析】解:如圖,
∵O是△ABC的重心,
∴OA+OB+OC=0,∴OB+OC=?OA,
∵OP=16OB+16OC+23OA,
∴6OP=OB+OC+4OA,
∴6OP=3OA,即2OP=OA,
∴點(diǎn)P為OA的中點(diǎn),
即點(diǎn)P,O為BC邊中線AD的兩個(gè)三等分點(diǎn),
∴S△ACP=13S△ACD=16S△ABC,S△BCP=23S△ABC,
∴S△ACPS△BCP=16×32=14.
故選:B.
利用三角形重心的性質(zhì),可得2OP=OA,從而得到點(diǎn)P,O為BC邊中線的兩個(gè)三等分點(diǎn),求解即可.
本題主要考查了三角形重心的性質(zhì),平面向量的線性運(yùn)算,屬于中檔題.
5.【答案】D?
【解析】
【分析】
本題考查了異面直線所成角的定義及求法,直角三角形的邊角關(guān)系,正切函數(shù)的定義,平行線分線段成比例的定理,考查了計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
可過(guò)點(diǎn)S作SF//OE,交AB于點(diǎn)F,并連接CF,從而可得出∠CSF(或其補(bǔ)角)為異面直線SC與OE所成的角,根據(jù)條件即可求出SC=3 2,SF=CF= 10,這樣即可得出tan∠CSF的值.
【解答】
解:如圖,過(guò)點(diǎn)S作SF//OE,交AB于點(diǎn)F,連接CF,
則∠CSF(或其補(bǔ)角)即為異面直線SC與OE所成的角,
∵SE=14SB,∴SE=13BE,
又OB=3,∴OF=13OB=1,
SO⊥OC,SO=OC=3,∴SC=3 2;
SO⊥OF,SO=3,OF=1,∴SF= 10;
OC⊥OF,OC=3,OF=1,∴CF= 10,
∴等腰△SCF中,tan∠CSF= ( 10)2?(3 22)23 22= 113.
故選:D.
??
6.【答案】D?
【解析】解:E和G對(duì)立,E和F互斥,
G包含F(xiàn),
故ABC錯(cuò)誤,D正確.
故選:D.
根據(jù)互斥事件和對(duì)立事件的定義判斷即可.
本題考查了對(duì)立事件和互斥事件的定義,是基礎(chǔ)題.
7.【答案】A?
【解析】解:根據(jù)圖示可知,A,M,Q三點(diǎn)共線,由共線定理可知,
存在實(shí)數(shù)μ使得BQ=μBM+(1?μ)BA,
又BM=12BC,BQ=57BN,所以57BN=12μBC+(1?μ)BA,
又A,N,C三點(diǎn)共線,所以57=12μ+1?μ,解得μ=47,
即可得BN=25BC+35BA,所以(BA+AN)=25(BA+AC)+35BA,
所以AN=25AC,即AC?NC=25AC,可得NC=35AC,
又NC=λAC,即可得λ=35.
故選:A.
由A,M,Q三點(diǎn)共線可得存在實(shí)數(shù)μ使得BQ=μBM+(1?μ)BA,再由A,N,C三點(diǎn)共線可解得μ=47,利用向量的線性運(yùn)算化簡(jiǎn)可得NC=35AC,即λ=35.
本題主要考查平面向量的基本定理,屬于基礎(chǔ)題.
8.【答案】A?
【解析】解:延長(zhǎng)AN,與CC1的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)P,則P∈平面BB1C1C,
連結(jié)PM,與B1C1交于點(diǎn)E,連結(jié)NE,
得到的四邊形AMEN是平面AMN截“塹堵”ABC?A1B1C1所得截面圖形,
由題意得NE=ME= 173,AM=AN= 5,MN= 6,
∴AMN截“塹堵”ABC?A1B1C1所得截面圖形面積為:
S=12× 6× ( 5)2?( 62)2+12× 6× ( 173)2?( 62)2=2 213.
故選:A.
延長(zhǎng)AN,與CC1的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)P,則P∈平面BB1C1C,連結(jié)PM,與B1C1交于點(diǎn)E,連結(jié)NE,得到的四邊形AMEN是平面AMN截“塹堵”ABC?A1B1C1所得截面圖形,由此能求出結(jié)果.
本題考查平面截“塹堵”所得截面圖形的面積的求法,考查“塹堵”性質(zhì)、三角形面積公式等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,是中檔題.
9.【答案】ACD?
【解析】
【分析】
本題考查了眾數(shù)、極差和百分位數(shù)的應(yīng)用問(wèn)題,是基礎(chǔ)題.
根據(jù)表中數(shù)據(jù),分別計(jì)算這組數(shù)據(jù)的眾數(shù)、極差和百分位數(shù)即可.
【解答】
解:根據(jù)表中數(shù)據(jù)知,這20個(gè)人年齡的眾數(shù)是32,選項(xiàng)A正確、B錯(cuò)誤;
極差是45?28=17,選項(xiàng)C正確;
因?yàn)?0×25%=5,所以25%分位數(shù)是30,選項(xiàng)D正確.
故選:ACD.
??
10.【答案】BD?
【解析】解:若m⊥n,m⊥α,n//β,可得α//β,或α,β相交,故A錯(cuò)誤;
若m⊥α,n//α,由線面平行和線面垂直的性質(zhì)可得m⊥n,故B正確;
若m//α,m//n,則n可以在α內(nèi),故C錯(cuò)誤;
由m//n,α//β,由線面角的定義和面面平行的性質(zhì),可得m與α所成的角和n與β所成的角相等,故D正確.
故選:BD.
由線面垂直和平行的性質(zhì),以及面面的位置關(guān)系,可判斷A;由線面平行和線面垂直的性質(zhì),可判斷B;由線面平行的性質(zhì)和面面的位置關(guān)系,可判斷C;由線面角的定義和面面平行的性質(zhì),可判斷D.
本題考查空間中線線、線面和面面的位置關(guān)系,考查推理能力,屬于基礎(chǔ)題.
11.【答案】AD?
【解析】
【分析】
本題考查向量的模定義,輔助角公式,向量數(shù)量積的定義與性質(zhì),屬于中檔題.
對(duì)A選項(xiàng),利用向量的模定義,輔助角公式構(gòu)建α的三角函數(shù)模型,再利用函數(shù)思想即可求解;對(duì)B選項(xiàng),兩邊平方化簡(jiǎn)得a?b=0,從而建立α的方程,最后求出tanα;對(duì)C選項(xiàng),根據(jù)單位向量的定義,數(shù)乘的概念即可求解;對(duì)D選項(xiàng),先利用數(shù)量積定義,輔助角公式化簡(jiǎn)f(α),即可求解.
【解答】
解:
對(duì)A選項(xiàng),|a?b|=|(cosα?2,sinα?1)|
= (cosα?2)2+(sinα?1)2= 6?(4cosα+2sinα)
= 6?2 5sin(α+β),其中tanβ=2,α∈R,
∴當(dāng)sin(α+β)=?1時(shí),|a?b|取得最大值 6+2 5= 5+1,故A選項(xiàng)正確;
對(duì)B選項(xiàng),若|a+b|=|a?b|,等式兩邊平方整理得a?b=0,
∴2cosα+sinα=0,∴tanα=?2,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
對(duì)C選項(xiàng),與b共線的單位向量e=±b|b|
=±1 5(2,1)=(2 55, 55)或(?2 55,? 55),故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;
對(duì)D選項(xiàng),∵f(α)=a?b=2cosα+sinα= 5sin(α+θ),其中tanθ=2,α∈R,
∴當(dāng)α+θ=π2+2kπ,(k∈Z)時(shí),sin(α+θ)=1,f(α)取得最大值 5,
此時(shí)α=π2?θ+2kπ,k∈Z,其中tanθ=2,
∴tanα=tan(π2?θ+2kπ)=tan(π2?θ)=1tanθ=12,故D選項(xiàng)正確.
故選:AD.
??
12.【答案】ACD?
【解析】解:對(duì)于A,如圖車(chē)接DB,DC1,AB1,AD1,B1D1,
在正方體ABCD?A1B1C1D1中,因?yàn)锳B//DC,AB=D1C1,
所四邊形ABC1D1為平行四邊形,所以AD1//BC1,
又BC1?平面BC1D,AD1?平面BC1D,所以AD1//平面BC1D,
同理可得D1B1//DB,又DB?平面BC1D,D1B1?平面BC1D,
所以D1B1//平面BC1D,由AD1∩D1B1=D1,AD1,D1B1?平面AB1D1,
所以平面BC1D//平面AB1D1,因?yàn)镈P?平面BC1D,所以DP//AB1D,故A正確;
對(duì)于B,如圖將平面D1C1B和平面BC1C展開(kāi)到同一個(gè)平面,連接D1C,
D1P+CP的最小值即為D1C,在正方體可得D1C1⊥平面BC1C,
C1B?平面BC1C,所以D1C1⊥C1B且C1C=BC,C1C⊥BC,所以∠BC1C=π4,
則平面中∠D1C1C=3π4,
由余弦定理得D1C2=D1C12+C1C2?2D1C1?C1C?cos∠DCC=1+1?2×1×1×(? 22)=2+ 2,
即DC= 2+ 2,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,如圖,過(guò)P作PN⊥C1C于N,PE⊥BC于E,PQ⊥平面ADD1A1于Q,
連接OD,DE,DN,PC,
?
由正方體易得PN⊥平面DCC1D1,PE⊥平面ABCD,
又直線DP與平面ABCD、平面DCC1D1、平面ADD1A1所成的角分別為α,β,γ,
sinα=sin∠PDE=PEPD,sinβ=sin∠PDN=PNPD,sinr=sin∠PDQ=PQPD,
則sin2α+sin2β+sin2γ=(PEPD)2+(PNPD)2+(POPD)2=PE2+PN2+PQ2PD2,
因?yàn)镻Q⊥平面ADD1A1,CD⊥平面ADD1A1,則PQ//CD,且PQ=CD,
所以四邊形PQDC為平行四邊形,所以DQ=PC,
又在矩形PNCE中可得PE2+PN2=PE2+BC2=PC2,所以PB2+PN2=DQ2,
在Rt△PQD中,DQ2+PQ2=PD2,所以PE2+PV2+PQ2=PD2,
即sin2α+sin2β+sin2r=1,故C正確;
對(duì)于D,連接AC,D1C,A1C1,連接A1C交平面AB1D1于F,過(guò)F作FH//AC交AC于H,
在正方體中可得,A1C1⊥B1D1,CC1⊥平面A1B1C1D,因?yàn)锽1D1?平面A1B1C1D1,
所以CC1⊥B1D1,CC1∩AC1=C1,CC1,A1C1?平面A1C1C,
所以B1D1⊥平面A1C1C,又A1C?平面A1C1C,
所以B1D1⊥A1C,同理可得AD1⊥A1C,
因?yàn)锳D1∩B1D1=D1,AD,B1D1?平面AB1D1,所以A1C⊥平面AB1D1,即A1F⊥平面AB1D1,
因?yàn)檎叫蔚拿鎸?duì)角線AD1=B1D1=AB1= 2,所以△AB1D1為正三角形,又VA1?AB1D1=VA?A1B1D1,
∴13S△AB1D1?A1F=13S△A1B1D1?AA1,則AF=S△A1B1D1?AA1S△AB1D1=12×1×1×1×112× 2× 2×sinπ3= 33,
因?yàn)檎襟w的體對(duì)角線A1C= 3,所以A1F=13AC,因?yàn)镕H//AC,
所以FHA1A=CFA1C=23,即FH=23,因?yàn)锳A1⊥平面ABCD,
所以F到平面ABCD的距離為23,由于點(diǎn)C關(guān)于平面AB1D1的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為M,
則F為CM中點(diǎn),于是M到平面ABCD的距離為43,故D.
故選:ACD.
根據(jù)正方體的幾何性質(zhì)結(jié)合線面平行判定定理、勾股定理、余弦定理、線面夾角的定義、點(diǎn)到平面的距離,逐項(xiàng)分析解答即可得答案.
本題考查空間幾何體的性質(zhì),考查運(yùn)算求解能力,考查推理論證能力,屬中檔題.
13.【答案】(?7,1)∪(1,7)?
【解析】解:a+b=(λ+5,6),a?b=(5?λ,4),
∵a+b與a?b的夾角是銳角,
∴(a+b)?(a?b)>0,且a+b與a?b不共線,
∴(λ+5)(5?λ)+24>04(λ+5)?6(5?λ)≠0,解得?7
這是一份2022-2023學(xué)年山東省青島市萊西市高二(下)期末數(shù)學(xué)試卷(含詳細(xì)答案解析),共19頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,填空題,解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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