【文档说明】广东省江门市2020-2021学年高一下学期期末考试数学试卷【精准解析】.doc,共(25)页,1.298 MB,由小赞的店铺上传
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2020-2021学年广东省江门市高一(下)期末数学试卷一、单项选择题(共8小题,每小题5分,共40分).1.复数z=4+3i(其中i为数单位),则z在复平面上对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限2.下列四个函数中,在定义域内是偶函数且在区间()上单调递
增的是()A.y=|sinx|B.y=cosxC.y=|tanx|D.y=cos2x3.为了更好了解高中学生的身高发情况,现抽取某中学高一年级的学生作为样木,其中某班的24位男生身高由低到高排序情况如下:164.0,165.0,165.0
,166.0,167.0,168.0,168.0,169.0,170.0,170.0,171.0,171.0,172.0,172.0,172.0,173.0,174.0,175.0,175.0,176.0,176.0,177.0,177.0,178.0(单位:cm),则这24个数据
的中位数、众数,以及预估该班男生的第30百分位数为()A.171、170、168.5B.171、170、169C.171.5、172、169D.172、172、1694.下列命题中,错误的是()A.平行于同一条直线的两条直线平行B.已知直线m垂直
于平面α内的任意一条直线,则直线m垂直于平面αC.已知直线m∥平面α,直线n⊂α,则直线m∥nD.已知m为直线,α、β为平面,若m∥α且m⊥β,则α⊥β5.经过科学的研究论证,人类的四种血型与基因类型的对应为:O型的基因类型
为ii,A型的基因类型为ai或aa,B型的基因类型为bi或bb,AB型的基因类型为ab,其中a、b是显性基因,i是隐性基因.若一对夫妻的血型一个A型,基因类型为aa,一个B型,基因类型为bi;则他们的子女的血型为()A.O型或A型B.A型或B型C.B型或AB型D
.A型或AB型6.在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,若=λ+μ,则λ+μ=()A.B.C.D.17.在棱长为a的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为AA1的中点,则过B、C1、E三点的平面截正方体ABCD﹣
A1B1C1D1所得的截面面积为()A.B.C.D.8.高一年级某同学为了丰富自己的课外活动,参加了学校“文学社”“咏春社”“音乐社”三个社团的选拔,该同学能否成功进入这三个社团是相互独立.假设该同学能够进入“文学
社”“咏春社”“音乐社”三个社团的概率分别为a、b、,该同学可以进入两个社团的概率为,且三个社团都进不了的概率为,则ab=()A.B.C.D.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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
得5分,有选错得0分,部分选对得2分。9.下列叙述中,正确的是()A.某班有40名学生,若采用简单随机抽样从中抽取4人代表木班参加社区活动,那么学号为04的学生被抽到的可能性为40%B.某大学为了解在校
本科生对参加某项社会实践活动的意向,采用分层抽样的方法从该校四个年级的科生中抽取一个容量为500的样木进行调查.已知该校一、二、三、四年级木科生人数之比为8:5:4:k,若从四年级中抽取75名学生,则k=3C.
四名同学各掷骰子5次,分别记录每次骰子出现的点数,得到四组数据,若某组数据的平均数为2,方差为2.4,则这组数据一定没有出现6D.一组数据按从小到大的顺序排列为1,4,4,x,7,8(其中x≠7),若该组数据的中位数是众数的倍,则该组数据的平均数是6
10.已知函数f(x)=的最大值为1,则()A.a=﹣1B.(,0)是函数f(x)的对称中心C.f(x)在区间[,]上单调递减D.f(x)≥0成立的x的集合为(k∈Z)11.如图,矩形ABCD中,AB=
2AD,E是边AB的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A1DE(点A1不落在底面BCDE内),连接A1B、A1C.若M为线段A1C的中点,则在△ADE的翻折过程中,以下结论正确的是()A.BM∥平面A1DE恒成立B.:=1:3C.存在某个位置,使DE⊥A1CD.线段BM的长为定
值12.已知△OAB的顶点坐标为O(0,0)、A(2,9)、B(6,﹣3),点P的横坐标为14,且O、B、P三点共线,点Q是边AB上一点,且•=0,R为线段OQ上的一个动点,则()A.点P的纵坐标为﹣5B.向量在向量上的投影向量为﹣C.=2D.•的最大值为1三、
填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若复数z满足(1+i)z=2i,则复数z=.14.已知向量、满足||=3,||=4,、的夹角为60°,则|﹣|=.15.古希腊数学家阿基米德的墓碑上刻
着一个圆柱,如图所示,圆柱内有一个内切球,这个球的直径恰好与圆柱的高相等,相传这个图形表达了阿基米德最引以为豪的发现.我们来重温这个伟大发现吧!记圆柱的体积和表面积分别为V1、S1,球的体积和表面积分别为V2、S2,则=.16.随着经济发展,江门市居住环境进
一步改善,市民休闲活动的公园越来越多,其中,最新打造的网红公园有儿童公园、湖连潮头中央公园、下沙公园.某个节假日,甲、乙、丙、丁四组家庭到这个网红公园打卡,通过访问和意向筛查,最后将这四组家庭的意向汇总如下:公园儿童公园湖连潮头中央公园下沙公园有意向的家族组甲、乙、丙甲、乙
、丁乙、丙、丁若每组家庭只能从已登记的选择意向中随机选取一项,且每个公园至多有两组家庭选择,则甲、乙两组家庭选择同一个公园打卡的概率为.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.
夏天是用电的高峰期,为了既满足居民基本用电需求,又提高能源利用效率,某市统计局调查了200户居民去年一年的月均用电量(单位:KW•h),发现他们的用电量都在34KW•h至474KW•h之间,适当分组后,画出频率分布直方图如图所示.(1)求m的值;
并求被调查用户中,用电量在[200,350)(kW•h)的户数;(2)为了更合理地满足居民们基本用电需求,增强市民的环保意识,市政府计划采用阶梯定价,希望使75%的居民缴费在第一档,使90%的居民缴费在第二档,请给出居民缴费位于第二档月平均用电量标准的范围(单位:kW•h).18.已知函数f(x
)=cos4x﹣sin4x,g(x)是由y=sinx横坐标缩短到原来的,纵坐标保持不变得到的函数,令h(x)=g(x)﹣f(x).(1)求函数h(x)的最小正周期及其对称轴方程;(2)当x∈[,π]时,h(x)≥m2+3m恒成立,求m的取值范围.19
.如图,AB是圆O的直径,PA垂直圆O所在的平面,C是圆O上的点.(1)求证:BC⊥平面PAC;(2)设Q为PA的中点,G为△AOC的重心,求证:面OQG∥平面PBC.20.已知关于x的二次函数f(x)=mx2﹣nx﹣1,令集合M={1,2,3,
4},N={﹣1,2,4,6,8},若分别从集合M、N中随机抽取一个数m和n,构成数对(m,n).(1)列举数对(m,n)的样本空间;(2)记事件A为“二次函数f(x)的单调递增区间为[1,+∞)”,求事件A的概率;(3
)记事件B为“关于x的一元二次方程|f(x)|=2有4个零点”,求事件B的概率.21.如图,在平面四边形ABCD中,∠ABC=,∠ADC=,BC=2.(1)若△ABC的面积为,求AC的长;(2)若AD=
,∠ACB=∠ACD+.求∠ACD的大小.22.如图,ABCD﹣A1B1C1D1是正方体,E、F分别为AB、BC上的点,且AE=BF.(1)当三棱推B1﹣BEF的体积最大时,求二面角B1﹣EF﹣B的正切值;(2)求异
面直线A1E与B1F所成的角的取值范围.参考答案一、单项选择题(共8小题,每小题5分,共40分).1.复数z=4+3i(其中i为数单位),则z在复平面上对应的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限【分析】根据复数的几何意义判断即可.解:复数z=4+3i(其中i为数单位),则z
在复平面上对应的点为(4,3),在第一象限.故选:A.2.下列四个函数中,在定义域内是偶函数且在区间()上单调递增的是()A.y=|sinx|B.y=cosxC.y=|tanx|D.y=cos2x【分析】根据函数奇偶性的定义和单调性,分别判断各选项即可.解:A.f(﹣x)=|sin(﹣x)|=|﹣
sinx|=|sinx|=f(x),则f(x)是偶函数,当x∈()时,f(x)=sinx为减函数,不满足条件.B.y=cosx是偶函数,当x∈()时,f(x)=cosx为减函数,不满足条件.C.f(﹣x)=|tan(﹣x)|=|﹣tanx|=|t
anx|=f(x),则f(x)是偶函数,当x∈()时,f(x)=﹣tanx为减函数,不满足条件.D.y=cos2x是偶函数,当x∈()时,2x∈(π,2π),f(x)=cos2x为增函数,满足条件.故选:D.3.为了更好了解高中学生的身高发情况,现抽取某中学高一年级的学生作为样木,其中某班的
24位男生身高由低到高排序情况如下:164.0,165.0,165.0,166.0,167.0,168.0,168.0,169.0,170.0,170.0,171.0,171.0,172.0,172.0,172.0,173.0,174.0,175
.0,175.0,176.0,176.0,177.0,177.0,178.0(单位:cm),则这24个数据的中位数、众数,以及预估该班男生的第30百分位数为()A.171、170、168.5B.171、170、169C.171.5、172、169D.172、172、169【分析】利用中位数
,众数,百分位数的定义求解即可.解:这24个数据的中位数为=171.5,众数为172,∵24×30%=7.2,∴第30百分位数为第8个数169,故选:C.4.下列命题中,错误的是()A.平行于同一条直
线的两条直线平行B.已知直线m垂直于平面α内的任意一条直线,则直线m垂直于平面αC.已知直线m∥平面α,直线n⊂α,则直线m∥nD.已知m为直线,α、β为平面,若m∥α且m⊥β,则α⊥β【分析】由平行线的传递性可判断A;由线面垂直的定义可判断B;由线面平行的定义可判断C;
由线面平行的性质和线面垂直的性质,结合面面垂直的判定定理,可判断D.解:由平行线的传递性可得,平行于同一条直线的两条直线平行,故A正确;由线面垂直的定义可得,若直线m垂直于平面α内的任意一条直线,则直线m垂直于平面α,故B正确;由线面平行的定义
可得,若直线m∥平面α,直线n⊂α,则直线m∥n或m,n异面,故C错误;若m∥α,由线面平行的性质,可得过m的平面与α的交线l与m平行,又m⊥β,可得l⊥β,结合l⊂α,可得α⊥β,故D正确.故选:C.5.经过科学的研究
论证,人类的四种血型与基因类型的对应为:O型的基因类型为ii,A型的基因类型为ai或aa,B型的基因类型为bi或bb,AB型的基因类型为ab,其中a、b是显性基因,i是隐性基因.若一对夫妻的血型一个A型,基因类型为aa,
一个B型,基因类型为bi;则他们的子女的血型为()A.O型或A型B.A型或B型C.B型或AB型D.A型或AB型【分析】利用已知条件,求出他们的子女的基因类型,即可得到答案.解:因为一对夫妻的血型一个A型,基因类型为aa,一个B型,基因类型为bi,则他们的
子女的基因类型为:ab,ai,所以对应的血型为A型或AB型.故选:D.6.在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,若=λ+μ,则λ+μ=()A.B.C.D.1【分析】根据AD为BC边上的中线,E为AD的中点,得到=﹣+,然后结合=λ+μ,
求出λ+μ的值.解:∵AD为BC边上的中线,E为AD的中点,∴=+=+=﹣+(﹣)=﹣+,∵=λ+μ,∴λ=﹣,μ=,∴λ+μ=﹣,故选:B.7.在棱长为a的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为AA1
的中点,则过B、C1、E三点的平面截正方体ABCD﹣A1B1C1D1所得的截面面积为()A.B.C.D.【分析】取A1D1中点,则有EF∥BC1,故四点B,C1,E,F共面,所以过B、C1、E三点的平面截正方体ABCD﹣A1B1C1D1所得的截面为等腰梯形EFC1B,根据已知,即
可求解.解:如图,取A1D1中点,则有EF∥BC1,故四点B,C1,E,F共面,所以过B、C1、E三点的平面截正方体ABCD﹣A1B1C1D1所得的截面为等腰梯形EFC1B,其中EF=,,BE=FC1=,可得梯形的高h==,梯形EFC1B的面积S=()×
×=.故选:B.8.高一年级某同学为了丰富自己的课外活动,参加了学校“文学社”“咏春社”“音乐社”三个社团的选拔,该同学能否成功进入这三个社团是相互独立.假设该同学能够进入“文学社”“咏春社”“音乐社”三个社团的概率分别为a、b、,该同学可以进入两个社团的概率为,且三个社
团都进不了的概率为,则ab=()A.B.C.D.【分析】利用相互独立事件的概率乘法公式,列出关于a,b的方程组,求解即可.解:由题意可知,该同学可以进入两个社团的概率为,则ab+①,又三个社团都进不了的概率为,所以②,由①
②可得,ab=.故选:B.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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得5分,有选错得0分,部分选对得2分。9.下列叙述中,正确的是()A.某班有40名学生
,若采用简单随机抽样从中抽取4人代表木班参加社区活动,那么学号为04的学生被抽到的可能性为40%B.某大学为了解在校本科生对参加某项社会实践活动的意向,采用分层抽样的方法从该校四个年级的科生中抽取一个容量为500的样木进行调查.已知该校一、
二、三、四年级木科生人数之比为8:5:4:k,若从四年级中抽取75名学生,则k=3C.四名同学各掷骰子5次,分别记录每次骰子出现的点数,得到四组数据,若某组数据的平均数为2,方差为2.4,则这组数据一定没有
出现6D.一组数据按从小到大的顺序排列为1,4,4,x,7,8(其中x≠7),若该组数据的中位数是众数的倍,则该组数据的平均数是6【分析】求出学生被抽到的可能性,即可判断A;根据抽样比列方程,求出k,即可判断B;假设这组数据有6
,求出方程,即可判断C,求出众数,中位数,平均数,即可判断D.解:A:∵学号为04的学生被抽到的可能性为=10%,∴A错误,B:∵抽样比为=,∴k=3,∴B正确,C:若这组数据有6,则方差s2≥=>2.4,∴C正确,D:∵数据1,4,4,x,7,8(其中x≠7
)的中位数为,众数为4,∴=4×,∴x=6,∴该组数据的平均数是=5,∴D错误.故选:BC.10.已知函数f(x)=的最大值为1,则()A.a=﹣1B.(,0)是函数f(x)的对称中心C.f(x)在区间[,]上单调递
减D.f(x)≥0成立的x的集合为(k∈Z)【分析】由条件利用三角函数恒等变换化简函数的解析式可得f(x)=2sin(2x+)+a,进而利用正弦函数的图像和性质逐项分析即可得解.解:f(x)=sin(2x+)+cos(2x﹣)+a=sin2x•cos+cos2x•sin+
cos2xcos+sin2xsin+a=sin2x+cos2x+a=2sin(2x+)+a,又f(x)max=2+a=1,所以解得a=﹣1,故A正确;可得f(x)=2sin(2x+)﹣1,因为f()=2sin(2×+)﹣1=1≠0,故B错误;令2kπ+≤2x+≤2kπ+,k∈Z,解得:kπ
+≤x≤kπ+,k∈Z,可得f(x)的单调递减区间为[kπ+,kπ+],k∈Z,可得f(x)在区间[,]上单调递减,故C正确;令f(x)=2sin(2x+)﹣1>0,解得sin(2x+)>,可得2x+∈(2kπ+,2kπ+),k∈Z,解得x∈(kπ,kπ+),k∈Z,故D正确.故选:A
CD.11.如图,矩形ABCD中,AB=2AD,E是边AB的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A1DE(点A1不落在底面BCDE内),连接A1B、A1C.若M为线段A1C的中点,则在△ADE的翻折过程中,以下结论正确的是()A.BM∥平面
A1DE恒成立B.:=1:3C.存在某个位置,使DE⊥A1CD.线段BM的长为定值【分析】利用线面平行的判定定理,即可证明BM∥A1DE,从而判断A;A1到平面EBCD的距离为h,D到AB的距离为h',直接求出,即可判断B;由A1C在平面A
BCD中的射影在AC上,AC与DE不垂直,DE与A1C不垂直,从而判断C;由余弦定理,可得MB,结合MF,FB为定值,即可判断D.解:取CD中点F,连接MF,BF,如图所示,则MF∥A1D,FB∥DE,则可得平面MBF∥平面A1DE,∵B
M⊂平面MBF,BM⊄平面A1DE,∴BM∥A1DE,故A选项正确,设A1到平面EBCD的距离为h,D到AB的距离为h',则==,故B选项正确,A1C在平面ABCD中的射影在AC上,∵AC与DE不垂直,∴DE与
A1C不垂直,故C选项错误,∵∠MFB=∠A1DE=45°,又∵由余弦定理,可得MB2=MF2+FB2﹣2MF•FB•cos∠MFB,且MF,FB为定值,∴MB为定值.故选:ABD.12.已知△OAB的顶点坐标为O(0,0)、A(2,9)
、B(6,﹣3),点P的横坐标为14,且O、B、P三点共线,点Q是边AB上一点,且•=0,R为线段OQ上的一个动点,则()A.点P的纵坐标为﹣5B.向量在向量上的投影向量为﹣C.=2D.•的最大值为1【分析
】对于A:设P(14,y),再由由O、B、P三点共线,得存在λ∈R,使得=λ,即可记得λ,y,即可判断A是否正确;对于B:向量在向量上的投影向量为•,计算即可判断B是否正确;对于C:设Q(a,b),由•=0,得3a=4b
①,由点Q在边AB上,得=②,解得a,b,进而可得Q点坐标,计算,,即可判断C是否正确;对于D:由R为线段OQ上的一个动点,设R(4t,3t),且0≤t≤1,利用二次函数的性质,计算•最大值,即可判断D是否正确.解:对于A:设P(14,y),则=(14,y),=(﹣8,﹣3﹣y)
,由O、B、P三点共线,得存在λ∈R,使得=λ,得(14,y)=λ(﹣8,﹣3﹣y),解得λ=﹣,y=﹣7,所以P(14,﹣7),故A错误;对于B:由上可知A(2,9),=(8,﹣4)向量在向量上的投影向量为•=•=﹣,故B正确;对于C:设Q(a,
b),则=(a,b),又=(12,﹣16),则由•=0,得3a=4b①,因为点Q在边AB上,所以=,即3a+b﹣15=0②,由①②得,a=4,b=3,所以Q(4,3),所以=(2,﹣6),=(4,﹣12),所以=2,故C正确;对于D
:因为R为线段OQ上的一个动点,设R(4t,3t),且0≤t≤1,则=(4t﹣4,3t﹣3),=(6﹣4t,﹣3t﹣3),所以•=(4t﹣4,3t﹣3)•(6﹣4t,﹣3t﹣3)=﹣25t2+40t﹣15,0≤t≤1,所以当t=时,•的最大值为1.故D正确
.故选:BCD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.若复数z满足(1+i)z=2i,则复数z=1+i.【分析】利用复数的运算法则即可得出.解:∵(1+i)z=2i,∴(1﹣i)(1+i)z=2i(1﹣i),化为2z=2(i+1),∴z=1+i.故
答案为:1+i.14.已知向量、满足||=3,||=4,、的夹角为60°,则|﹣|=.【分析】直接利用向量的模的运算法则,结合向量的数量积求解即可.解:向量、满足||=3,||=4,、的夹角为60°,则|﹣|===.故答案为:.15.古希腊数
学家阿基米德的墓碑上刻着一个圆柱,如图所示,圆柱内有一个内切球,这个球的直径恰好与圆柱的高相等,相传这个图形表达了阿基米德最引以为豪的发现.我们来重温这个伟大发现吧!记圆柱的体积和表面积分别为V1、S1,球的体积和
表面积分别为V2、S2,则=1.【分析】设球的半径为R,确定圆柱的底面半径以及高,利用圆柱和球的体积公式以及表面积公式,列式求解即可.解:设球的半径为R,则圆柱的底面半径为R,高为2R,所以,,,,故=.故答案为:1.16.随着经济发展,江门市居住环境进一步
改善,市民休闲活动的公园越来越多,其中,最新打造的网红公园有儿童公园、湖连潮头中央公园、下沙公园.某个节假日,甲、乙、丙、丁四组家庭到这个网红公园打卡,通过访问和意向筛查,最后将这四组家庭的意向汇总如下:公园儿童公园湖连潮头中央公园下沙公园有意向的家族组甲、乙
、丙甲、乙、丁乙、丙、丁若每组家庭只能从已登记的选择意向中随机选取一项,且每个公园至多有两组家庭选择,则甲、乙两组家庭选择同一个公园打卡的概率为.【分析】分以下三种情况枚举所有情况即可,①选儿童公园和湖连潮头中央公园,②选儿童
公园和下沙公园,③选下沙公园和湖连潮头中央公园,利用古典概型计算公式即可.解:①选儿童公园和湖连潮头中央公园时,有以下情况:甲丙、乙丁;乙丙、甲丁;②选儿童公园和下沙公园时,有以下情况:甲乙、丙丁;甲丙、乙丁;③选下沙公园和湖连潮头中央公园时,有以下情况:甲乙、丙丁
;甲丁、乙丙;④选3个公园时,有以下几种情况:甲乙、丁、丙;甲丙、乙、丁;甲丙、丁、乙;乙丙、甲、丁;丙、甲乙、丁;乙、甲丁、丙;丙、甲丁、乙;乙、甲丁、丙;丙、甲丁、乙;甲、丁、乙丙;丙、甲、乙丁;甲、乙、丙丁;乙、甲、丙丁;共有18种选择,其中甲、乙两组家庭选择同一个公园打卡的4种,则
甲、乙两组家庭选择同一个公园打卡的概率为.故答案为:.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.夏天是用电的高峰期,为了既满足居民基本用电需求,又提高能源利用效率,某
市统计局调查了200户居民去年一年的月均用电量(单位:KW•h),发现他们的用电量都在34KW•h至474KW•h之间,适当分组后,画出频率分布直方图如图所示.(1)求m的值;并求被调查用户中,用电量在[200,350)(kW•h)的户数;(2)为了更合理地满足居民
们基本用电需求,增强市民的环保意识,市政府计划采用阶梯定价,希望使75%的居民缴费在第一档,使90%的居民缴费在第二档,请给出居民缴费位于第二档月平均用电量标准的范围(单位:kW•h).【分析】(1)由频
率分布直方图即可求出m及样本落在[200,350)的频率,由此能求出样本中用电量在[200,350)的用户数.(2)由图计算可得频率和为0.75对应的数据在第七组,即可对应求出第一档用电量最高值;再求出前八组频率和,即可得到第二档用电量最高值.解:(1)依题意,(0.0008×2+0.0016
×2+0.002×2+0.0024+0.0036+m)×50=1,解得m=0.004,根据频率分布直方图,用电量在[200,350)的频率为(0.004+0.0024+0.0002)×50=0.42,则用电量
在[200,350)的户数为0.42×200=84户;(2)根据频率分布直方图,前六组的频率和为:(0.0008+0.0016+0.002+0.0036+0.004+0.0024)×50=0.72<0.75,前七组的频率和为:(0.0008+0.0016+
0.002+0.0036+0.004+0.0024+0.0002)×50=0.82>0.75,所以,频率和为0.75对应的数据在第七组,第一档用电量最高为300+=315;前八组的频率之和为:0.0008+0.0016+0.002+0.0036+0.004+0.0024+0.0002+0.00
16)×50=0.9,第二档用电量最高为400kW•h,所以,第二档月平均用电范围为[315,400)(kW•h).18.已知函数f(x)=cos4x﹣sin4x,g(x)是由y=sinx横坐标缩短到原来的,纵坐标保持不变得到的函数,令h(x)=g(x
)﹣f(x).(1)求函数h(x)的最小正周期及其对称轴方程;(2)当x∈[,π]时,h(x)≥m2+3m恒成立,求m的取值范围.【分析】(1)化简函数f(x),求出f(x)的解析式,由图象变换求出函数g(x),再写出函数h(x)的解析式,求出它的最小正周期和对称轴方程;(2)求出x∈
[,π]时h(x)的最小值,把不等式h(x)≥m2+3m化为m2+3m+2≤0,求出解集即可.解:(1)函数f(x)=cos4x﹣sin4x=(cos2x+sin2x)(cos2x﹣sin2x)=cos2x,y=sinx横坐标缩短到原来的,纵坐标保持不变得到函数g(
x)=sin2x,h(x)=g(x)﹣f(x)=sin2x﹣cos2x=sin(2x﹣);所以函数h(x)的最小正周期为T==π,令2x﹣=kπ+,k∈Z,解得x=+,k∈Z;所以函数h(x)的对称轴方程为x=+,k∈Z;(2)当x∈
[,π]时,2x﹣∈[,],当2x﹣=时,h(x)取得最小值为h(x)min=﹣,所以不等式h(x)≥m2+3m恒成立,等价于×(﹣)≥m2+3m,整理得m2+3m+2≤0,解得﹣2≤m≤﹣1,所以m的取值范围是[﹣2,﹣1].19.如图,AB是圆O的直径,
PA垂直圆O所在的平面,C是圆O上的点.(1)求证:BC⊥平面PAC;(2)设Q为PA的中点,G为△AOC的重心,求证:面OQG∥平面PBC.【分析】(1)根据圆直径的性质,得BC⊥AC,由PA⊥平面ABC得BC⊥PA.利用线面垂直的判定定理,可BC⊥平面PA
C;(2)取延长OG,交AC于M,连结GM、QM,证出QM是△PAC的中位线,得QM∥PC.利用线面平行的判定定理证出QM∥平面PBC,同理可得QO∥平面PBC,根据面面平行的判定定理,可得平面OQG∥平面PBC.解:(1)∵AB是圆O的
直径,∴BC⊥AC,又∵PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,∴BC⊥PA.∵PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC;(2)取延长OG,交AC于M,连结GM、QM,∵G为△AOC的重心,∴OM是△AOC的中线,∵Q为PA的中点,M为AC的中点,
∴QM∥PC,∵QM⊄平面PBC,PC⊂平面PBC,∴QM∥平面PBC,同理可得QO∥平面PBC,∵QM、QO是平面OQG内的相交直线,∴平面OQG∥平面PBC.20.已知关于x的二次函数f(x)=mx2﹣nx﹣1,令集合M={1,2,3,4},N={﹣1,2,4,6,8},若分别从集合M、N中
随机抽取一个数m和n,构成数对(m,n).(1)列举数对(m,n)的样本空间;(2)记事件A为“二次函数f(x)的单调递增区间为[1,+∞)”,求事件A的概率;(3)记事件B为“关于x的一元二次方程|f(x)|=2有4个零点”,求事件B的概率.【分析】(1
)直接列举即可;(2)由二次函数的性质可得,n=2m,求出总的基本事件数和符合条件的基本事件数,利用古典概型的概率公式求解即可;(3)由函数与方程的关系,求出n2>4m,求出总的基本事件数和符合条件的基本事件数,利用古典概型的概率公式求解即可.解:(1)由题意可得,m∈{1
,2,3,4},n∈{﹣1,2,4,6,8},数对(m,n)的样本空间为Ω={(1,﹣1),(1,2),(1,4),(1,6),(1,8),(2,﹣1),(2,2),(2,4),(2,6),(2,8),(3,﹣1),(3,2),
(3,4),(3,6),(3,8),(4,﹣1),(4,2),(4,4),(4,6),(4,8)};(2)若二次函数f(x)的单调递增区间为[1,+∞),则二次函数f(x)的对称轴,即n=2m,由(1)可得,总
的基本事件个数为20个,符合n=2m的基本事件为:(1,2),(2,4),(3,6),(4,8),共4个,所以P(A)==;(3)因为m>0,二次函数的图象开口向上,方程|f(x)|=2有4个零点,即方程f(x)=2和f(x)=
﹣2各有2个零点,等价于二次函数f(x)=mx2﹣nx﹣1的最小值>﹣2,所以,即n2>4m,样本空间中符合n2>4m的基本事件有:(1,4),(1,6),(1,8),(2,4),(2,6),(2,8),(3,4),(3,6),(3
,8),(4,6),(4,8),共11个,所以P(B)=.21.如图,在平面四边形ABCD中,∠ABC=,∠ADC=,BC=2.(1)若△ABC的面积为,求AC的长;(2)若AD=,∠ACB=∠ACD+.求∠ACD的大小.【分析】(1)由已知利用三角形的面积公式可求AB的值,在△ABC中,由余
弦定理可求AC的值.(2)设∠ACD=α,由已知可求AC=,利用三角形内角和定理可求∠BAC=﹣α,由正弦定理,可得=,求得sin(﹣α)=sinα,由﹣α=α,可求∠ACD的值.解:(1)在△ABC中,因
为BC=2,∠ABC=,△ABC的面积为=AB•BC•sin∠ABC,所以×AB=,解得AB=3,在△ABC中,由余弦定理,AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cos∠ABC=7,所以AC=.(2)设∠ACD=α,则∠ACB=∠ACD
+=α+,如图,在Rt△ACD中,因为AD=,所以AC==,在△ABC中,∠BAC=π﹣∠ACB﹣∠ABC=﹣α,由正弦定理,可得=,即=,所以sin(﹣α)=sinα,由α为锐角,可得﹣α=α,解得α=,即∠ACD的值为.22.
如图,ABCD﹣A1B1C1D1是正方体,E、F分别为AB、BC上的点,且AE=BF.(1)当三棱推B1﹣BEF的体积最大时,求二面角B1﹣EF﹣B的正切值;(2)求异面直线A1E与B1F所成的角的取值范围.
【分析】(1)利用锥体的体积公式表示出,然后利用二次函数的性质确定取最值时x的值,从而得到的E,F分别为AB,BC的中点,取EF的中点O,连接OB,OB1,利用二面角的平面角的定义可得,∠BOB1为二面角B1﹣
EF﹣B的平面角,在三角形中,利用边角关系求解即可;(2)在AD上取点H,使得AH=AE=BF,利用异面直线所成角的定义确定∠HA1E即为异面直线A1E与B1F所成的角,然后利用边角关系求出cos∠HA1E,再求解其取值范围,从而得到角的范围.解:(1)
不妨设AB=a,AE=x,因为ABCD﹣A1B1C1D1是正方体,则BB1⊥平面ABCD,所以==,故当时,三棱推B1﹣BEF的体积最大,此时E,F分别为AB,BC的中点,取EF的中点O,连接OB,OB1,因为BE=BF,B1E=B1F,所以BO⊥EF,B1O⊥EF,则∠BOB1为
二面角B1﹣EF﹣B的平面角,在Rt△BEF中,BO=EF=,在Rt△BB1O中,tan∠BOB1==,所以当三棱推B1﹣BEF的体积最大时,二面角B1﹣EF﹣B的正切值为;(2)在AD上取点H,使得AH=AE=BF,则在正方体ABCD﹣
A1B1C1D1中,HF∥AB∥A1B1,HF=AB=A1B1,所以A1H∥B1F,则∠HA1E即为异面直线A1E与B1F所成的角,在Rt△A1AH中,A1H=,在Rt△A1AE中,A1E=,在Rt△
HAE中,HE=,在△HA1E中,cos∠HA1E=,由题意可知,因为0<x≤a,则a2<a2+x2≤2a2,故,所以cos∠HA1E<1,又∠HA1E,故0<∠HA1E,所以异面直线A1E与B1F所成的角的取值
范围为.