
1. 已知i是虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù),在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A. 第一象限B. 第二象限
C. 第三象限D(zhuǎn). 第四象限
【正確答案】D
【分析】由復(fù)數(shù)的乘除法運(yùn)算和的性質(zhì)可得答案.
【詳解】復(fù)數(shù),在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn),
所以在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于第四象限.
故選:D.
2. 某車間從生產(chǎn)的一批零件中隨機(jī)抽取了1000個(gè)進(jìn)行一項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的檢測(cè),整理檢測(cè)結(jié)果得到此項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)的頻率分布直方圖如圖所示.若用分層抽樣的方法從質(zhì)量指標(biāo)在區(qū)間的零件中抽取170個(gè)進(jìn)行再次檢測(cè),則質(zhì)量指標(biāo)在區(qū)間內(nèi)的零件應(yīng)抽取( )
A. 30個(gè)B. 40個(gè)C. 60個(gè)D. 70個(gè)
【正確答案】C
【分析】由分層抽樣按比例計(jì)算.
【詳解】設(shè)質(zhì)量指標(biāo)在區(qū)間內(nèi)的零件應(yīng)抽取個(gè),則
,解得,
故選:C.
3. 拋擲一枚質(zhì)地均勻的骰子兩次,設(shè)“第一次向上的點(diǎn)數(shù)是2”為事件,“第二次向上的點(diǎn)數(shù)是奇數(shù)”為事件,“兩次向上的點(diǎn)數(shù)之和能被3整除”為事件,則下列說法正確的是( )
A. 事件與事件互斥
B.
C.
D. 事件與事件不相互獨(dú)立
【正確答案】C
【分析】由互斥事件的定義判斷A;應(yīng)用列舉法計(jì)算,判斷BC;利用獨(dú)立事件的定義判斷D.
【詳解】顯然事件A與事件B可以同時(shí)發(fā)生,事件與事件不互斥,A錯(cuò)誤;
拋擲一枚骰子兩次的樣本點(diǎn)數(shù)共36種:,
,,
,,
,
事件B的樣本點(diǎn)為
,共18種,
事件C的樣本點(diǎn)為,共12種,
事件的樣本點(diǎn)為,共6種,
因此,B錯(cuò)誤;,C正確;
而,于是,則事件B與事件C相互獨(dú)立,D錯(cuò)誤.
故選:C
4. 已知兩條不同直線,是兩個(gè)不同平面,給出四個(gè)命題:
①若,,,則;②若,則;③若,則;④若,則.其中正確的命題是( )
A. B. C. D.
【正確答案】B
【分析】由面面垂直的判定定理,可判斷①的真假;由面面平行的判定定理及線面垂直的幾何特征,可以判斷②的真假;由面面垂直的判定定理,及線面垂直的幾何特征,可以判斷③的真假;根據(jù)線面平行的幾何特征及面面平行的判定方法,可以判斷④的真假.
【詳解】①若,,,如圖,則與不一定垂直,故①為假命題;
②若,根據(jù)垂直于同一條直線的兩個(gè)平面平行,則;故②為真命題;
③若,則,故③為真命題;
④若,如圖,則與可能相交,故④為假命題.
故選B.
本題考查的知識(shí)點(diǎn)是平面與平面之間的位置關(guān)系,熟練掌握空間直線與平面平行及垂直的判定定理、性質(zhì)定義、幾何特征是解答的關(guān)鍵.
5. 若非零向量、滿足,且,則與的夾角為( )
A. B. C. D.
【正確答案】B
【分析】根據(jù)數(shù)量積的定義和運(yùn)算法則即可計(jì)算.
【詳解】,
,
∴,
.
故選:B.
6. 靈運(yùn)塔,位于九江市都昌縣東湖南山濱水區(qū),踞南山之巔,南望鄱湖,當(dāng)代新建仿古塔.某校開展數(shù)學(xué)建?;顒?dòng),有建模課題組的學(xué)生選擇測(cè)量靈運(yùn)塔的高度,為此,他們?cè)O(shè)計(jì)了測(cè)量方案.如圖,靈運(yùn)塔垂直于水平面,他們選擇了與靈運(yùn)塔底部D在同一水平面上的A,B兩點(diǎn),測(cè)得米,在A,B兩點(diǎn)觀察塔頂C點(diǎn),仰角分別為和,,則靈運(yùn)塔的高度CD是( )
A. 45米B. 50米C. 55米D. 60米
【正確答案】B
【分析】設(shè),進(jìn)而可得,由余弦定理得:,可求.
【詳解】設(shè)米,在中,,則,
在中,,則,
因?yàn)?,所以由余弦定理得:,整理得:,解?米).
故選:B
7. 已知圓錐的高為,它的側(cè)面展開圖是圓心角為的扇形,則該圓錐的表面積是( )
A. B. C. D.
【正確答案】A
【分析】直接利用扇形弧長(zhǎng)公式和面積公式計(jì)算即可.
【詳解】由題意知,
設(shè)圓錐的底面圓半徑為r,母線長(zhǎng)為l,
則,底面圓周長(zhǎng)為,
又扇形的弧長(zhǎng)為,
所以,解得,得,
所以底面圓的面積為,扇形面積為,
所以圓錐的表面積為.
故選:A
8. 如圖所示,在直三棱柱中,,,,P是上的一動(dòng)點(diǎn),則的最小值為( )
A. B. C. D. 3
【正確答案】B
【分析】連接,以所在直線為軸,將所在平面旋轉(zhuǎn)到平面,設(shè)點(diǎn)的新位置為,連接,判斷出當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),則即為的最小值.分別求出,,利用余弦定理即可求解.
【詳解】連接,得,以所在直線為軸,將所在平面旋轉(zhuǎn)到平面,
設(shè)點(diǎn)的新位置為,連接,則有.
當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),則即為的最小值.
在三角形ABC中,,,由余弦定理得:,所以,即
在三角形中,,,由勾股定理可得:,且.
同理可求:
因?yàn)?,所以為等邊三角形,所以?br>所以在三角形中,,,
由余弦定理得.
故選B.
(1)立體幾何中的翻折(展開)問題截圖的關(guān)鍵是:翻折(展開)過程中的不變量;
(2)立體幾何中距離的最值一般處理方式:
①幾何法:通過位置關(guān)系,找到取最值的位置(條件),直接求最值;
②代數(shù)法:建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,利用代數(shù)法求最值.
二、多項(xiàng)選擇題:本題共3小題,每小題滿分6分,共18分. 在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)得6分,部分選對(duì)得部分分,有選錯(cuò)的得0分.
9. 如圖,在三棱錐中,能推出的條件是( )
A. ,B. ,
C. 平面平面,D. 平面
【正確答案】BCD
【分析】利用線面垂直的判定與性質(zhì)及面面垂直的性質(zhì),即可得出結(jié)論.
【詳解】解:對(duì)于A, ,,不能證明,不能推出;
對(duì)于B,,,,則平面,,能推出;
對(duì)于C,平面平面,平面平面,,平面,,能推出;
對(duì)于D,平面,,能推出;
故選:BCD.
10. 某科技學(xué)校組織全體學(xué)生參加了主題為“創(chuàng)意之匠心,技能動(dòng)天下”的文創(chuàng)大賽,隨機(jī)抽取了400名學(xué)生進(jìn)行成績(jī)統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)抽取的學(xué)生的成績(jī)都在50分至100分之間,進(jìn)行適當(dāng)分組后(每組的取值區(qū)間均為左閉右開),畫出頻率分布直方圖(如圖),下列說法正確的是( )
A. 在被抽取的學(xué)生中,成績(jī)?cè)趨^(qū)間內(nèi)的學(xué)生有160人
B. 圖中的值為0.020
C. 估計(jì)全校學(xué)生成績(jī)的中位數(shù)約為86.7
D. 估計(jì)全校學(xué)生成績(jī)的80%分位數(shù)為95
【正確答案】ACD
【分析】對(duì)于A,由頻率分布直方圖求出的頻率,再乘以400可得結(jié)果,對(duì)于B,由各組的頻率和為1可求得結(jié)果,對(duì)于C,先判斷中位數(shù)所在的區(qū)間,再列方程求解,對(duì)于D,根據(jù)百分位數(shù)的定義求解.
【詳解】由題意,成績(jī)?cè)趨^(qū)間內(nèi)的學(xué)生人數(shù)為,故A正確;
由,得,故B錯(cuò)誤;
由于前3組的頻率和,前4組的頻率和,所以中位數(shù)在第4組,設(shè)中位數(shù)為,則,得,故C正確;
低于90分的頻率為,設(shè)樣本數(shù)據(jù)的80%分位數(shù)為,
則,解得,故D正確.
故選:ACD.
11. 在中,下列說法正確的是( )
A. 若,則
B. 若,則為銳角三角形.
C. 等式恒成立.
D. 若,則
【正確答案】ACD
【分析】由正弦定理可得即結(jié)合同角三角函數(shù)基本關(guān)系可判斷A;由余弦定理可判斷為銳角,而角和角無法確定即可判斷B;由正弦定理以及兩角和的正弦公式可判斷C;求出角,,,由正弦定理可判斷D,進(jìn)而可得正確選項(xiàng).
【詳解】對(duì)于A:在中,若,則,由正弦定理可得,
所以,即,所以,可得,
故選項(xiàng)A正確;
對(duì)于B:由余弦定理可得只能判斷角為銳角,而角和角無法確定是什么角,所以得不出為銳角三角形,故選項(xiàng)B不正確;
對(duì)于C:由正弦定理可得,右邊等于左邊顯然成立,故選項(xiàng)C正確;
對(duì)于D:因?yàn)?,,所以,?br>由正弦定理可得,故選項(xiàng)D正確;
故選:ACD.
三、填空題:本題共3小題,每小題5分,共15分.
12. 已知向量,若與的夾角為銳角,則的取值范圍為___________.
【正確答案】且.
【分析】由數(shù)量積大于0,再除去共線的值即可參數(shù)范圍.
【詳解】由題意,,
又,時(shí),兩向量相等,夾角為0,
所以的范圍是且.
故且.
13. 如圖,在中,點(diǎn)在邊上,,是等邊三角形,且面積為,則______.
【正確答案】##
【分析】求出,,再利用余弦定理求解.
【詳解】解:因?yàn)槭堑冗吶切?,且面積為,所以,解得,所以.因?yàn)?,所以?br>由題得,
在中,由余弦定理得,
即,解得.
故答案:
14. 在四棱柱中,底面,底面是正方形,,,為的中點(diǎn),則異面直線與所成角的余弦值為_____.
【正確答案】
【分析】結(jié)合題意,建立坐標(biāo)系,運(yùn)用向量的數(shù)量積公式,計(jì)算夾角余弦值,即可.
【詳解】
結(jié)合題意,繪制圖形,建立坐標(biāo)系,得到點(diǎn)的坐標(biāo)分別為:
故
,所以
本道題考查了向量數(shù)量積公式,考查了異面直線所成角余弦值計(jì)算方法,難度中等.
四、解答題:本題共5小題,共77分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
15. 已知中,,是邊上一點(diǎn),,,.
(1)求的長(zhǎng);
(2)求的面積.
【正確答案】(1);(2).
【分析】(1)在中,由正弦定理求出的長(zhǎng);
(2)在中,求出,由余弦定理求出,再由三角形面積公式求解即可.
【詳解】(1)由已知,
則中,;
(2)中,,,,
由余弦定理得:,解得,
所以的面積為.
本題主要考查了正弦定理、余弦定理以及三角形面積公式的應(yīng)用,屬于中檔題.
16. 如圖1,在等腰梯形ABCD中,AB∥CD,,AE⊥CD,BF⊥CD.將△ADE與△BCF分別沿AE,BF折起,使得點(diǎn)D、C重合(記為點(diǎn)P),形成圖2,且△PEF是等腰直角三角形.
(1)證明:平面PAE⊥平面PBF;
(2)求二面角的正弦值;
(3)若,求四棱錐的體積.
【正確答案】(1)證明見解析;
(2);
(3).
【分析】(1)應(yīng)用線面垂直判定證面,再由面面垂直的判定證結(jié)論;
(2)連接PG,PH,GH,且G,H分別為AB,EF的中點(diǎn),根據(jù)二面角的定義找到其對(duì)應(yīng)的平面角,根據(jù)題設(shè)求該角正弦值即可;
(3)根據(jù)已知求得PH,結(jié)合PH⊥平面ABFE,棱錐的體積公式求體積.
【小問1詳解】
由題設(shè),易知,又為等腰直角三角形,故,
由且都在面內(nèi),故面,面,
所以平面PAE⊥平面PBF;
【小問2詳解】
如圖,連接PG,PH,GH,且G,H分別為AB,EF的中點(diǎn),
由(1)知,故PG⊥AB,又GH∥AE,AE⊥AB,
∴GH⊥AB,故∠PGH為二面角的平面角,
由(1)知,AE⊥平面PEF,又平面ABFE,故平面ABFE⊥平面PFE,
又平面ABFE∩平面PFE,PH⊥EF,平面PFE,所以PH⊥平面ABFE,
設(shè),則,,,,
故二面角的正弦值為;
【小問3詳解】
由(2)得PH⊥平面ABFE,又AB,所以,則,
故四棱錐的體積為1.
17. △ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,,.
(1)求角C;
(2)求△ABC的外接圓的半徑R,并求△ABC的周長(zhǎng)的取值范圍.
【正確答案】(1)
(2),
【分析】(1)由正弦定理結(jié)合和角公式得出角C;
(2)由正弦定理得出,由正弦定理的邊化角公式得出,結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)得出△ABC的周長(zhǎng)的取值范圍.
【小問1詳解】
由題,因?yàn)?br>所以由正弦定理可得
即
在△ABC中,,且,B,
又,所以,則
【小問2詳解】
由正弦定理得,所以
由(1)知,,
所以
因?yàn)椋?br>則
即△ABC的周長(zhǎng)的取值范圍為
18. 第19屆亞運(yùn)會(huì)將于2022年9月在杭州舉行,志愿者的服務(wù)工作是亞運(yùn)會(huì)成功舉辦的重要保障.某高校承辦了杭州志愿者選拔的面試工作.現(xiàn)隨機(jī)抽取了100名候選者的面試成績(jī),并按照,,,,分成五組,繪制成如圖所示的頻率分布直方圖.已知第二、三、四組的頻率之和為0.9,第一組和第五組的頻率相同.
(1)求,的值;
(2)估計(jì)這100名候選者面試成績(jī)的中位數(shù)(精確到0.1);
(3)若先用分層隨機(jī)抽樣的方法從面試成績(jī)?cè)诙蔚暮蜻x者中抽取6人,再?gòu)倪@6人中隨機(jī)抽取2人,求這2人來自同一分?jǐn)?shù)段的概率.
【正確答案】(1),
(2)69.4 (3)
【分析】(1)由頻率分布直方圖列方程組即能求出的值;
(2)由于第一、二組的頻率之和為0.3而第三組的頻率為0.45,所以中位數(shù)在第三組,根據(jù)比例即可求解中位數(shù);
(3)根據(jù)分層抽樣,在段和段的候選者分別有1人和5人,列舉出這6人中選出2人的總的基本事件數(shù),和選出的兩人來自同一分?jǐn)?shù)段的基本事件數(shù),利用古典概型的概率公式求解即可.
【小問1詳解】
因?yàn)榈诙⑷?、四組的頻率之和為0.9,
所以,解得.
再由第一組、第五組的頻率之和為,
即,得.
【小問2詳解】
根據(jù)頻率分布直方圖可知,第一、二組的頻率之和為0.3,第三組的頻率為0.45,
所以中位數(shù)在第三組,且為.
【小問3詳解】
由(Ⅰ)可得面試成績(jī)?cè)诙魏投蔚暮蜻x者分別有5人和25人,若用分層隨機(jī)抽樣的方法從中抽取6人,則需在段中抽取1人,設(shè)為,在段中抽取5人,分別設(shè)為,,,,.
該試驗(yàn)的樣本空間為,共有15個(gè)樣本點(diǎn).
設(shè)“從這6人中隨機(jī)抽取2人,這2人來自同一分?jǐn)?shù)段”為事件,則,有10個(gè)樣本點(diǎn),
故.
19. 已知直三棱柱滿足,,點(diǎn),分別為,的中點(diǎn).
(1)求證:平面;
(2)求證:平面
(3)求三棱錐的體積.
【正確答案】(1)證明見解析
(2)證明見解析 (3)
【分析】(1)連接,,只需證明即可,由中位線定理結(jié)合線面平行的判定定理即可得證.
(2)只需證明,即可,由等腰直角三角形性質(zhì),線面垂直的性質(zhì)以及判定定理即可得證.
(3)利用轉(zhuǎn)換法,只需求點(diǎn)到平面的距離和三角形的面積,由(2)的結(jié)論、點(diǎn)為的中點(diǎn)以及解直角三角形知識(shí)即可求解.
【小問1詳解】
如圖,
連接,,
四邊形為矩形,為的中點(diǎn),
與交于點(diǎn),且為的中點(diǎn),
又點(diǎn)為的中點(diǎn),,
又平面,且平面,
平面.
【小問2詳解】
直三棱柱滿足,,
又點(diǎn)為的中點(diǎn),且面,面,
所以,,
又面,
平面.
【小問3詳解】
由圖可知,
,,,
又三棱柱為直三棱柱,且,
.
,,點(diǎn)為的中點(diǎn),
所以.
由(2)可知平面.
所以點(diǎn)到平面的距離為,
又點(diǎn)為的中點(diǎn),
所以點(diǎn)到平面的距離為,
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