文档内容
射洪中学高 2024 级高二上期第一次月考数学答案
一、选择题 1-5 CABDD 6-8 AAC
二、多选题 9.AD 10.AD 11.AC
10.【详解】若l∥α,则a⊥b,即有a⋅b=0,即-2m+n+3=0,即有2m-n=3,故A正确,C错误;
若l⊥α,则a∥b,即有b=λa,可得-2=λm,n=λ,1=3λ,
1 1
解得λ= ,m=-6,n= ,则mn+2=-2+2=0,故B错误,D正确.故选:AD.
3 3
11.【详解】对于A,若N⊆M,则PM∪N =PM
1
= ,A正确;
3
对于B,若M∩N=∅,则M,N事件互斥,
所以PM+N =PM +PN
1 1 1
= + = ,B错误;
3 6 2
C选项,因为PM
1
= ,PN
3
1
= ,所以PM∩N
6
1
= =PM
18
PN ,则M,N相互独立,C正确;
D选项,若M,N相互独立,则M,N 相互独立,且PM
1 2
=1- = ,PN
3 3
1 5
=1- = ,
6 6
所以PM∪N
=PM
+PN
-PMN
2 5 2 5 17
= + - × = ,D错误.
3 6 3 6 18
故选:AC.
三、填空题
1
12.0.7 13. - 或-0.25 14. ①②④
4
13.【详解】在平行六面体ABCD-ABCD 中,AA =AD=AB=1,∠AAD=∠AAB=∠BAD=60°,
1 1 1 1 1 1 1
1 1
AA ⋅AB=AA ⋅AD=AB⋅AD=1×1× = ,M为BD 的中点,
1 1 2 2 1 1
1
CM =CC +CM =AA + CB +CD
1 1 1 2 1 1 1 1
1
=AA - AD+AB
1 2
,
1 1
所以CM ⋅AD= (2AA -AD-AB)⋅AD= (2AA ⋅AD-AD2-AB⋅AD)
2 1 2 1
1 1 1
= 2× -1-
2 2 2
1 1
=- . 故答案为:-
4 4
14.【解析】建立如图所示的空间直角坐标系,则A1,1,0 ,B0,1,0 ,C0,0,0 ,
2
因为E,F在B 1 D 1 上,且EF= 2 ,故可设Et,1-t,1
1 3
,Ft- , -t,1 2 2
1
, ≤t≤1, 2
所以AE=t-1,-t,1
1 3
,CF=t- , -t,1
2 2
.
对于①,连接BD,AD,AB ,平面EFB即为平面BDDB ,
1 1 1 1
而平面AEF即为平面ABD ,
1 1
故当E向D 运动时,二面角A-EF-B的大小不变,①对;
1
对于②,设平面ABE的法向量为m=x,y,z ,
又AB=-1,0,0
-x=0,
,所以
t-1 x+-t
y+z=0,
高二上期第一次月考答案 第1页 共4页
取y=1,则x=0,z=t,所以m=0,1,t 是平面ABE的一个法向量,
又平面ABC的一个法向量为n=0,0,1
t
,所以cos= ,
1× t2+1
t 1
设二面角E-AB-C的平面角为θ,则θ为锐角,故cosθ= = ,
t2+1 1
1+
t2
1 1 5 2
因为 ≤t≤1,故 2≤ 1+ ≤ 5,所以 ≤cosθ≤ ,
2 t2 5 2
2
当且仅当t=1时cosθ取最大值 ,此时θ取最小值45°,②对;
2
1
对于③,因为AE⋅CF=t-
2
t-1
3
+ -t
2
⋅-t
3
+1=2t2-3t+ ,
2
故AE⋅CF不恒为零,③错;
2 1
对于④,因为EF= ,DB = 2,所以EF= DB ,故EF在CB方向上的投影向量为
2 1 1 2 1 1
EF⋅CB
CB
CB
⋅
CB
1
DB ⋅CB 2 1 1
=
CB
1
DB⋅CB 2
⋅CB=
2 CB
1
× 2×1×cos45° 2 1
⋅CB= ⋅CB= CB,④对.
2 12 2
故选:①②④.
四、解答题
15.【解析】(1)因为向量a=1,2,2
,b=-2,1,-1 ,
所以a·b=1×-2 +2×1+2×-1 =-2.4分
2
cosa,b
a·b
= a ×b
-2
= 1+4+4× -2 2+12+-1
-2 6
= =- 8分 2 3 6 9
3
因为2a-b=21,2,2 --2,1,-1 =4,3,5 ,11分
所以2a-b = 42+32+52=5 2.13分
16.【解析】(1)因为|c|=2 2,所以 x2+22+22=2 2⇒x=0.3分
且ka+b=(-2k-1,1-k,2k+2).
因为向量ka+b与c垂直,
所以(ka+b)⋅c=0. 5分
即2k+6=0.
所以实数x和k的值分别为0和-3. 7分
(2)因为向量c与向量a,b共面,所以设c=λa+μb(λ,μ∈R).
因为(x,2,2)=λ(-2,-1,2)+μ(-1,1,2),
1
x=- ,
x=-2λ-μ, 2
1
2=μ-λ, 所以
λ=-
2
,
2=2λ+2μ, μ= 3 .
2
1
所以实数x的值为- .15分
2
高二上期第一次月考答案 第2页 共4页17.【解析】1 400.0005+0.0020×2+2a+0.0060+0.0065 =1,
解得a=0.0040;4分
2 200,240 和240,280 的频率之比为0.0040:0.0020=2:1,5分
故选取的6人中观看时长在200,240
2
的人数为6× =4,设为A,B,C,D,
2+1
观看时长在240,280
1
的人数为6× =2,设为a,b,7分
2+1
则抽取的2人有以下情况,A,B ,A,C ,A,D ,A,a ,A,b ,
B,C ,B,D ,B,a ,B,b ,C,D ,C,a ,C,b ,D,a ,D,b ,a,b ,共15种情况,
其中抽取的2人恰好观看时长在200,240 的有A,B ,A,C ,A,D ,B,C ,B,D ,C,D ,
共6种情况,13分
故抽取的2人恰好观看时长在200,240
6 2
的概率为 = .15分
15 5
18.【解析】(1)证:如图所示,建立空间直角坐标系Dxyz,则A(4,0,0),M(2,0,4),B(4,4,0),
N(4,2,4),E0,2,4 ,F2,4,4 ,D0,0,0 2分
∴MN =(2,2,0),AM =(-2,0,4),
∴DE=(0,2,4),DB=(4,4,0),
设n 1 =x 1 ,y 1 ,z 1
是平面AMN的法向量,设n 2 =x 2 ,y 2 ,z 2 是平面EFBD的法向量,
则 n 1 ·A M=-2x 1 +4z 1 =0, 解得 x 1 =2z 1 ,
n·MN=2x +2y =0, y =-2z.
1 1 1 1 1
取z 1 =1,则x 1 =2,y 1 =-2,得n 1 =2,-2,1 是平面AMN的一个法向量.4分
x =-y ,
则 n 2 ·D E=-2y 2 +4z 2 =0, 解得 2 1 2
n ·DF=4x +4y =0, z = y .
2 2 2 2 2 2
取y 2 =2,则x 2 =-2,z 2 =1,得n 2 =2,-2,1 是平面EFBD的一个法向量. 6分
∴n 1 =2,-2,1
=n 2 =2,-2,1
∴平面AMN∥平面EFBD. 8分
(2)由(1)知平面AMN∥平面EFBD,
∴平面AMN与平面EFBD的距离等于点A到平面EFBD的距离
∵A(4,0,0),B(4,4,0),∴AB=(0,4,0),9分
又∵n 2 =2,-2,1 是平面EFBD的一个法向量
|AB·n | 8
∴平面AMN与平面EFBD的距离d= 2 = .12分
3
|n |
2
8
(3)由(2)知点A到平面EFBD的距离为d= 13分
3
∵EF=0.5AC,∴梯形EFBD为等腰梯形
1
∴S= 4 2+2 2
2
×3 2=18,
1
V = S ⋅d=1617分
A-EFBD 3 梯形EFBD
高二上期第一次月考答案 第3页 共4页19.【解析】(1)取D为原点,DA所在直线为x轴,过点D且平行于直线AB的直线为y轴,DE所在直线为
z轴建立空间直角坐标系,则A(1,0,0),B(1,2,0),E0,0, 3 ,F-1,2, 3 ,
∴BE=-1,-2, 3
,AB=(0,2,0),
设平面ABE的一个法向量为n=(x,y,z),
-x-2y+ 3z=0
∴ .
2y=0
不妨设x= 3,y=0,则z=1,∴n= 3,0,1 .
又∵DF=-1,2, 3
,∴DF⋅n=- 3+ 3=0,
∴DF⊥n.
又∵DF⊄平面ABE,
∴DE⎳平面ABE;4分
(2)BE=-1,-2, 3
,BF=-2,0, 3
设平面BEF的一个法向量为m=(x,y,z),
-x-2y+ 3z=0
∴
-2x+ 3z=0
不妨设x=2 3,则y= 3,z=4,∴m=2 3, 3,4 .
设向量m与n的夹角为θ,则m⋅n=|m|⋅|n|⋅cosθ,
3×2 3+0× 3+1×4
∴cosθ=
2 3 2+ 3 2+42⋅ 3
5
= ,
2+02+12 31
6 186
∴sinθ= = .
31 31
186
∴平面ABE与平面EFB所成二面角的正弦值为 ;9分
31
(3)设DP=λDF=λ-1,2, 3 =-λ,2λ, 3λ ,λ∈0,1 ,
则P-λ,2λ, 3λ
,所以BP=-λ-1,2λ-2, 3λ ,
又平面ABE的一个法向量为n= 3,0,1 ,
即直线BP与平面ABE所成角为α,
则sinα=cos
BP⋅n
=
BP ×n
3-λ-1
=
+ 3λ
-λ-1 2+2λ-2 2+ 3λ
3
= ,
2×2 4
1 1
整理得8λ2-6λ+1=0,解得λ= 或λ= ,
2 4
1 3 3
当λ= 时,BP=- ,-1,
2 2 2
,则BP =2;
1 5 3 3
当λ= 时,BP=- ,- ,
4 4 2 4
,则BP =2;
综上BP
3
=2,即在线段DF上存在点P,使得直线BP与平面ABE所成角的正弦值为 ,此时线段
4
BP的长为2.17分
高二上期第一次月考答案 第4页 共4页