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一、 单选题:1设,则()A,B,C,D,2某社区卫生室为了了解该社区居民的身体健康状况,对该社区1100名男性居民和900名女性居民按性别采用等比例分层随机抽样的方法进行抽样调查,抽取了一个容量为100的样本,则应从男性居民中抽取的人数为()A45B50C55D603工人师傅在检测椅子的四个“脚”是否在同一个平面上时,只需连接对“脚”的两条线段,看它们是否相交,就知道它们是否合格.工人师傅运用的数学原理是()A两条相交直线确定一个平面B两条平行直线确定一个平面C四点确定一个平面D直线及直线外一点确定一个平面4在中,内角,所对的边分别为,若,则()ABCD5已知平面,且,则直线a,b的关系为()A一定平行B一定异面C不可能相交D相交、平行或异面都有可能6已知向量,点,记为在向量上的投影向量,若,则()ABCD7由下列条件解,其中有两解的是()ABCD8已知球O的半径为1,四棱锥的顶点为O,底面的四个顶点均在球O的球面上,则当该四棱锥的体积最大时,其高为()ABCD二、多选题:9一组数据6,7,8,a,12的平均数为8,则此组数据的()A众数为7B极差为6C中位数为8D方差为10如图,在正方体中,点在线段上运动,有下列判断,其中正确的是()A平面平面B平面C异面直线与所成角的取值范围是D三棱锥的体积不变11有一组样本数据,由这组数据得到新样本数据,其中(为非零常数,则()A两组样本数据的样本平均数相同B两组样本数据的样本中位数相同C两组样本数据的样本标准差相同D两组样本数据的样本极差相同12如图,四边形为正方形,平面,记三棱锥,的体积分别为,则()ABCD三、填空题:13已知向量的夹角为45,且,若,则_14若复数满足(为虚数单位),则的虚部为_.15将函数的图像上的所有点向右平移个单位,则所得的图像的函数表达式为_.16下列命题中正确的命题为_.若在平面外,它的三条边所在的直线分别交于,则三点共线;若三条直线互相平行且分别交直线于三点,则这四条直线共面;若直线异面,异面,则异面;若,则.四、 解答题:17某地统计局就该地居民的月收入调查了10000人,并根据所得数据画了样本的频率分布直方图(每个分组包括左端点,不包括右端点,如第一组表示收入在.(1)求居民月收入在的频率;(2)根据频率分布直方图算出样本数据的中位数;(3)为了分析居民的收入与年龄、职业等方面的关系,必须按月收入再从这10000人中用分层抽样方法抽出100人作进一步分析,则月收入在的这段应抽多少人?.18设A,B,C,D为平面内的四点,且.(1)若,求D点的坐标;(2)设向量,若向量与平行,求实数k的值.19如图,四棱锥中,侧面为等边三角形且垂直于底面,是的中点.(1)求证:平面平面;(2)点在棱上,满足且三棱锥的体积为,求的值.20如图,在四棱锥中,为棱的中点,平面.(1)证明:平面(2)求证:平面平面(3)若二面角的大小为,求直线与平面所成角的正切值.参考答案:1A【分析】由复数乘法运算和复数的相等可直接求得结果.【详解】由得:,.故选:A.2C【分析】根据分层抽样的规则运算即可.【详解】应从男性居民中抽取的人数为;故选:C.3A【分析】利用平面的基本性质求解.【详解】解:由于连接对“脚”的两条线段,看它们是否相交,就知道它们是否合格,所以工人师傅运用的数学原理是“两条相交直线确定一个平面”.故选:A4D【分析】根据条件,由正弦定理得,可令,再利用余弦定理求解.【详解】由正弦定理:得又因为,所以令所以故选:D.5C【分析】根据空间线面间的位置关系判断【详解】由平面,且,可知直线a,b没有公共点,故它们一定不相交,即可能是平行或异面故选:C6B【分析】根据投影向量的定义求解【详解】由已知,在向量上的投影向量为,所以,故选:B7C【分析】只有是已知两边及一边的对角,且已知角为锐角才可能出现两解,此时先求另一边所对的角,再结合边角关系来判断解的个数【详解】对于A,,由正弦定理可得,由和可知和只有唯一解,所以只有唯一解,所以A错误;对于B,由余弦定理可知只有唯一解,由余弦定理可得,又且在上单调递减,所以只有唯一解,同理可知也只有唯一解,所以只有唯一解,所以B错误;对于C,由正弦定理可得,所以,由可知,因此满足的有两个,所以有两解,所以C正确;对于D.由余弦定理可知只有唯一解,由余弦定理可得,又且在上单调递减,所以只有唯一解,同理可知也只有唯一解,所以只有唯一解,所以D错误故选:C8C【分析】方法一:先证明当四棱锥的顶点O到底面ABCD所在小圆距离一定时,底面ABCD面积最大值为,进而得到四棱锥体积表达式,再利用均值定理去求四棱锥体积的最大值,从而得到当该四棱锥的体积最大时其高的值.【详解】方法一:【最优解】基本不等式设该四棱锥底面为四边形ABCD,四边形ABCD所在小圆半径为r,设四边形ABCD对角线夹角为,则(当且仅当四边形ABCD为正方形时等号成立)即当四棱锥的顶点O到底面ABCD所在小圆距离一定时,底面ABCD面积最大值为又设四棱锥的高为,则,当且仅当即时等号成立.故选:C方法二:统一变量基本不等式由题意可知,当四棱锥为正四棱锥时,其体积最大,设底面边长为,底面所在圆的半径为,则,所以该四棱锥的高,(当且仅当,即时,等号成立)所以该四棱锥的体积最大时,其高.故选:C方法三:利用导数求最值由题意可知,当四棱锥为正四棱锥时,其体积最大,设底面边长为,底面所在圆的半径为,则,所以该四棱锥的高,令,设,则,单调递增, ,单调递减,所以当时,最大,此时故选:C.【点评】方法一:思维严谨,利用基本不等式求最值,模型熟悉,是该题的最优解;方法二:消元,实现变量统一,再利用基本不等式求最值;方法三:消元,实现变量统一,利用导数求最值,是最值问题的常用解法,操作简便,是通性通法9ABD【分析】由平均数定义求得参数,然后再由众数、极差、中位数、方差的定义求解【详解】由题意,因此众数是7,极差是,5 个数从小到大排列为,中位数是7,方差为,故选:ABD10ABD【分析】对于A,利用线面垂直的判定定理证得平面,从而利用面面垂直的判定定理即可判断;对于B,利用线面平行与面面平行的判定定理证得平面平面,从而得以判断;对于C,利用线线平行将异面直线与所成角转化为与所成的角,从而在等边中即可求得该角的范围,由此判断即可;对于D,先利用线线平行得到点到面平面的距离不变,再利用等体积法即可判断.【详解】对于A,连接,如图,因为在正方体中,平面,又平面,所以,因为在正方形中,又与为平面内的两条相交直线,所以平面,因为平面,所以,同理可得,因为与为平面内两条相交直线,可得平面,又平面,从而平面平面,故A正确;.对于B,连接,如图,因为,所以四边形是平行四边形,所以,又平面,平面,所以平面,同理平面,又、为平面内两条相交直线,所以平面平面,因为平面,所以平面,故B正确;对于C,因为,所以与所成角即为与所成的角,因为,所以为等边三角形,当与线段的两端点重合时,与所成角取得最小值;当与线段的中点重合时,与所成角取得最大值;所以与所成角的范围是,故C错误;对于D,由选项B得平面,故上任意一点到平面的距离均相等,即点到面平面的距离不变,不妨设为,则,所以三棱锥的体积不变,故D正确故选:ABD.【点睛】关键点睛:解答本题关键在于熟练掌握线面垂直与面面垂直的判定定理、线面平行与面面平行的判定定理,能够利用直线与直线、直线与平面、平面与平面关系的相互转化严密推理.11CD【分析】A、C利用两组数据的线性关系有、,即可判断正误;根据中位数、极差的定义,结合已知线性关系可判断B、D的正误.【详解】A:且,故平均数不相同,错误;B:若第一组中位数为,则第二组的中位数为,显然不相同,错误;C:,故方差相同,正确;D:由极差的定义知:若第一组的极差为,则第二组的极差为,故极差相同,正确;故选:CD12CD【分析】找到三棱锥的高,利用三棱锥体积公式分别求出,进而判断出结果.【详解】如图连接交于O,连接.设,则.由平面,所以平面,所以,.由平面,平面,所以.又,且,平面,所以平面,所以.易知,所以,所以,而,平面,所以平面.又,所以有,所以选项AB不正确,CD正确.故选:CD.13【分析】根据已知条件求得,再由向量垂直数量积为0,即可求出得答案【详解】向量,的夹角为,且,可得,可得:,.故答案为:.14-2【分析】将化成的形式即可.【详解】解:由题得.所以z的虚部为.故答案为:-2.15【分析】直接利用三角函数图象的变换知识求解.【详解】解:将函数的图像上的所有点向右平移个单位,则所得的图像的函数表达式为.故答案为:16【分析】根据三点共线和共面的性质、异面直线的性质、垂直的性质逐一判断即可.【详解】对于,设平面平面,因为,所以平面,所以,同理,故三点共线,正确;对于,因为,所以可以确定一个平面,因为所以,所以,又,所以,因为,所以或,又,所以不成立,所以,即这四条直线共面,所以正确;对于,直线异面,异面,但是平行,所以错误,如下右图;对于,但,所以错误,如下左图.故正确的命题为.故答案为:17(1)0.15(2)2400元(3)25人【分析】(1)根据图中所对应的频率/组距的值,乘上组距,即可得到月收入在的频率.(2)通过比较几个区间的频率之和与0.5的关系,判断出中位数所在区间,进而求出样本数据的中位数.(3)根据表格先居民月收入在的频率,接着计算10000人中月收入在的人数,再根据分层抽样抽出100人,计算得出月收入在的这段应抽取的人数.【详解】(1)月收入在的频率为:居民月收入在的频率为0.15.(2),样本数据的中位数为样本数据的中位数为2400元.(3)居民月收入在的频率为:,10000人中月收入在的人数为:,再从10000人中分层抽样方法抽出100人,则月收入在的这段应抽取:,月收入在的这段应抽25人.18(1);(2).【分析】(1)求出向量坐标,再利用相等向量列出方程组,求解作答.(2)求出的坐标,再利用向量线性运算的坐标表示,及共线向量的坐标表示求解作答.【详解】(1)设,因为,于是,整理得,即有,解得,所以.(2)因为,所以,因为向量与平行,因此,解得,所以实数k的值为.19(1)证明见解析.(2).【分析】(1)连接,证明,继而证明平面,推得,从而证明平面,根据面面垂直的判定定理即可证明结论;(2)由题意可推得,从而设点到平面的距离分别为,利用三棱锥等体积法分别求得,根据,即可求得答案.【详解】(1)由题意底面, ,,则底面为直角梯形,连接 ,则,故四边形为矩形,则 , 所以四边形为正方形,所以 ,因为侧面为等边三角形,O是 的中点,所以 ,平面,因为平面平面,平面平面,所以平面,因为平面,所以,因为平面 ,所以平面,因为平面 ,所以平面平面.(2)因为底面中, ,,侧面 为等边三角形,O是的中点,所以, ,因为平面,平面,所以 ,所以 ,因为 ,所以,所以 ,设点到平面的距离分别为,因为 ,所以 ,即,故,因为三棱锥的体积为,所以 所以 ,解得,所以,即因为,所以 .20(1)证明见解析(2)证明见解析(3)【分析】(1)因为且,所以为平行四边形,则,利用线面平行的判定定理即可得证;(2)由已知可得,由线面垂直的判定定理可得面,进而即可证得结论;(3)由平面可得,作于,可知面,所以为直线与平面所成角,在直角中求解即可【详解】(1)且,四边形为平行四边形,又平面,平面,所以平面.(2)平面,平面,连接,且,四边形为平行四边形,平行四边形为正方形,又,又,面,面,面,平面平面.(3)平面,平面,又,平面,平面,因为平面,为二面角的平面角,从而,所以,作于,连接,平面平面,平面,平面平面,面,所以为直线与平面所成角,在直角中,因为面,面,所以,在直角中,则直线与平面所成角的正切值为.
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