贵州省安顺市2024-2025学年高一下学期期末考试 数学试卷
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这是一份贵州省安顺市2024-2025学年高一下学期期末考试 数学试卷,共18页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、单选题
某校高一、高二、高三年级的学生人数分别为 1200,1200,1500.现用分层随机抽样的方法从该校三个年级的学生中抽取一个容量为 260 的样本,则从高三年级中抽取的学生人数为( )
A.60B.80C.100D.120
已知复数Z
1
1 i
,则Z 的虚部为()
1 iB. 1 i
1
1
2222
1 tan15
1 tan15 的值为( )
A. 3
3
B.
C.1D.
3
3
设 m,n,l 是三条不同的直线,α, β是两个不同的平面,则下列命题正确的是( )
若n l , m l ,则m ∥ n
C.若m ∥α,α β,则m β
→
若m ∥α,α∥β,则m ∥β D.若m ∥ n , m α,则n α
→
已知向量a 1, 2 , b 1, k ,若a ⊥ b ,则a 2b 与2b 的夹角为( )
5°B.135°C.30°D.60°
若 P A P B 1 , P AB 2 ,则关于事件 A 与 B 的关系正确的是( )
39
事件 A 与 B 相互独立但不互斥B.事件 A 与 B 互斥但不相互独立
C.事件 A 与 B 相互独立且互斥D.事件 A 与 B 既不相互独立也不互斥 7.如图,一同学想利用所学习的解三角形知识测量河对岸的塔高 AB,他选取了与塔底 B 在同一水平面内的两个测量基点 C 与 D, BCD 15, CDB 105° , CD 20m ,在点 C 处测得塔顶 A 的仰角为 60°,则塔高为( )
A. 20 6
2 m
B. 5 6
2 m
C.10 6
2 m
D. 20 6
2 m
某人用下述方法证明了正弦定理:直线l 与锐角ABC 的边 AB , AC 分别相交于点 D , E ,设 BC a ,
CA b , AB c , ADE 90 ,记与 DE 方向相同的单位向量为 i ,m AB BC AC ,
∴ i ( AB BC ) i AC ,进而得 i AB i BC i AC ,即: a cs90 B b cs 90 A ,即:
a sin B b sin A ,钝角三角形及直角三角形也满足.请用上述方法探究:如图所示,直线l 与锐角ABC 的边 AB , AC 分别相交于点 D , E ,设 BC a , CA b , AB c , ADE θ,则θ与ABC 的边和角之间的等量关系为( )
a cs B +θ b cs A θ c csθ
a cs B θ b cs A θ c sinθ
a cs B θ b cs A θ c sinθ
a cs B θ b cs A θ c csθ
二、多选题
某校为了解该校高一年级学生的数学成绩,从某次高一年级数学测试中随机抽取 12 名男生和 8 名女生的测试试卷,记录其数学成绩(满分为 100 分),得到如下数据:12 名男生的数学成绩的平均数与方差分别
是 x 75 , s2 89 ,8 名女生的数学成绩分别为 66,66,68,68,68,68,76,80.经计算得这 8 名女生
113
的数学成绩的平均数与方差分别是 x 70 , s2 23 ,这 20 名同学数学成绩的平均数是 73,则下列说法正
22
确的是( )
这 8 名女生的数学成绩的极差为 14
这 8 名女生的数学成绩的第 25 百分位数是 67
为了增加数学成绩的区分度,现在把这 12 名男生的成绩换算成 150 分制(每位学生的成绩乘以二分
之三),则这 12 名男生数学成绩换算后的方差是 89
2
这 20 名学生的数学成绩的方差是 33
下列对函数 f x a sin x b cs x 的判断中,正确的是( )
a2 b2
f x 的最大值为
3
当a 1 , b 时, y f x 的图象可以通过 y 2 sin x 的图象向左平移π 个单位长度而得到
3
22π 7
3
当a 1 , b 时,若 f x0 ,则cs 2x0 3 9
3
当a 1 , b 4 时,若当 x θ时, f x 取到最大值,则csθ 4 17
17
如图,在棱长为 2 的正方体 ABCD A1B1C1D1 中,E,F 分别是棱 BB1 , B1C1 的中点,G 是棱CC1 上的动点,则下列说法正确的是( )
当 G 为棱CC1 中点时,直线 AG / / 平面 A1EF
三棱锥 B1 A1EF 外接球的表面积为24π
16 8 2
若 H 是棱 AA1 上的动点,则 D1H CH 的最小值为
2
若 M 为棱 DD1 的中点,平面 MEF 截正方体所得截面图形的周长为6
三、填空题
已知纯虚数 z 满足 z 2i 1 ,则 z 可以是.
某圆台的上底面半径为 1,下底面半径为 4,母线长为 5,则该圆台的体积为.
某实验室一天的温度 y(单位:℃)随时间 t(单位:h)的变化近似满足函数关系
y 10 a cs π t b sin π t , t 0, 24 ,a,b 为正实数,若该实验室这一天的最大温差为 10℃,则a b 的
1212
最大值为.
四、解答题
一个袋子中有大小和质地均相同的四个球,其中有两个红球(标号为 1 和 2),一个黑球(标号为 3),一个白球(标号为 4).从袋中不放回地依次随机摸出 2 个球.设事件 A “第一次摸到红球”, B “第二次摸到黑球”, C “摸到的两个球恰为一个红球和一个白球”.
用数组 x1 , x2 表示可能的结果,x1 是第一次摸到的球的标号, x2 是第二次摸到的球的标号,试用集合的形式写出试验的样本空间 ;
求事件 A,B,C 中至少有一个发生的概率.
→→
V ABC 中,内角 A,B,C 所对的边分别是 a,b,c,向量m sin B, 2cs A , n sin B,1 满足m ∥ n .
求角 A 的大小;
若a 2 ,求V ABC 的周长的最大值.
如图,在直三棱柱 ABC A1B1C1 中, ABC 90, AB BC AA1 2 ,D 为棱 A1B1 上的动点.
证明: BC1 CD .
当 D 为棱 A1B1 的中点时,求二面角 D AC B 的正切值.
“文明进步是城市永恒的追求,创建文明城市是城市更新发展、人民幸福感不断提升的过程,也是安顺实现高质量发展的需要.”安顺市积极开展“创建文明城市”工作,为了解市民对“创建文明城市”各项工作的满意程度,某社区组织市民问卷调查给各项工作打分(分数为正整数,满分 100 分),按照市民的打分从高到低划定 A,B,C,D,E 共五个层次,A 表示非常满意,分数区间是86,100 ;B 表示比较满意,分数区间是71,85 ;C 表示满意,分数区间是56, 70 ;D 表示不满意,分数区间是41, 55;E 表示非常不满意,分数区间是0, 40.现从社区的市民中随机抽取 1000 名市民进行问卷调查,其频率分布直方图如图所示.
求图中 a 的值,并根据频率分布直方图,估计该市市民打分的平均数(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);
若 80%的市民达到 C(即满意)及以上,则“创建文明城市”工作有效,否则工作就需要调整.用本次样本的频率分布直方图估计总体,试判断该市“创建文明城市”工作是否需要调整;
市民参加问卷调查时会有一定的顾虑,该社区为了调查本社区市民对“创建文明城市”工作满意度的最真实情况,对本社区市民进行了调查,调查中问了两个问题:
1
①你的手机尾号是不是奇数?(假设手机尾号为奇数的概率为 2 )
②你是否满意安顺市“创建文明城市”工作?
调查者设计了一个随机化的装置,其中装有大小、形状和质量完全相同的 50 个白球和 50 个红球,每个被调查者随机从装置中摸一个球(摸出的球再放回装置中),摸到白球的市民如实回答第一个问题,摸到红球的市民如实回答第二个问题,回答“是”的人往一个盒子中放一个小石子,回答“否”的人什么都不做.由于问题的答案只有“是”和“否”,而且回答的是哪个问题别人并不知道,因此被调查者可以毫无顾虑地给出符合实际情况的答案.已知该社区 1000 名市民参加了调查,且有 660 名市民回答了“是”,请由此估计该社区市民对“创建文明城市”工作满意的百分比.
如图所示,设 Ox,Oy 是平面内相交成θ 0 θ π,θ π 角的两条数轴,e ,e 分别是与 x 轴,y 轴正
2 12
方向同向的单位向量,则平面坐标系 xOy 为θ仿射坐标系,若在θ仿射坐标系下OM xe1 ye2 ,则把有序
数对 x, y 叫做向量OM 的仿射坐标,记为OM x, y .
θ π––––→ –→––→
若3 , OM e1 2e2 ,求OM 的模;
若θ π , OA x e y e
, OB x e y e
,有同学认为“ OA OB ”的充要条件是“ x x y y
0 ”,你
41 11 2
2 12 2
1 21 2
认为是否正确?若正确,请给出证明;若不正确,请说明理由;
3
–––→–––→
在θ仿射坐标系下,设OA 3,1 , OB 1,1 , AOB α,若 OA tOB
对t R 恒成立,求θ的
范围及sinα的最小值.
1.C
利用分层随机抽样的概念计算求解即得.
【详解】因为高一、高二、高三年级的学生人数分别为 1200,1200,1500,所以高一、高二、高三年级的
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
D
A
A
C
D
ABD
AD
题号
11
答案
ACD
学生人数之比为4 : 4 : 5 ,
5
所以从高三年级抽取的学生人数为
4+4+5
260 100 .
故选:C.
2.C
根据复数的除法运算求出Z ,即可得到Z .
【详解】m Z 1
1 i
1 1 i ,
Z 1 1 i ,
22
1
故虚部为 2 ,
故选:C
1 i
(1 i)(1 i)22
3.B
3
先把tan 45 1代入原式,逆用两角和的正切公式即可求得答案.
【详解】1 tan15
1 tan15
tan 45 tan15 1 tan 45 tan15
tan 45 15 tan 60
故选:B.
4.D
ABC 可举出反例;D 选项,利用平行关系和线面垂直得到 D 正确.
【详解】A 选项,若n l , m l ,则m ∥ n 或m, n 相交或m, n 异面,A 错误;
B 选项,若m ∥α,α∥β,则m ∥β或m β,B 错误;
C 选项,若m ∥α,α β,则m 与β相交或m / /β或m β,C 错误;
D 选项,若m ∥ n , m α,由平行和垂直关系可得n α,D 正确故选:D
5.A
1→
根据两向量垂直得到方程,求出k ,进而得到a 2b 1, 3 , 2b 2,1 ,利用向量夹角余弦公式进行
2
求解.
→1
a
【详解】因为
⊥ b ,所以a b 1, 21, k 1 2k 0 ,解得k ,
2
→→ 1 → 1
a 2b 1, 2 2 1, 2 1, 3 , 2b 2 1, 2 2,1 ,
→→→
2
a
2b
2b
→a 2b 2b
1, 3 2,1
2 3
设a 2b 与2b 的夹角为θ,则csθ
→ →→
1 9
,
4 1
2
52
所以θ 45 .故选:A 6.A
利用相互独立事件的判断方法即 P A P B P AB ,而互斥事件是不可能同时发生,从而可得到判断.
【详解】因为 P A P B 1 ,所以 P A 1,P B 2 ,则 P A P B 1 2 2 ,
3333 39
又因为 P AB 2 ,所以 P A P B P AB ,则事件 A 与 B 相互独立,
9
由于 P AB 2 ,则事件 A 与 B 可以同时发生,即它们不是互斥事件,故 A 只有正确,
9
故选:A 7.C
在△BCD 中利用正弦定理求得 BC 的值,在V ABC 中根据 AB BC tan ACB 即可求解
【详解】由题可知,在△BCD 中, BCD 15, CDB 105° ,故CBD 60 ,
由正弦定理,得
CD
sin CBD
BC
sin CDB ,
因为sin105 sin 45 60
2 1 2 3 6 2 .
22224
20 6 2
所以 BC 20 sin105 4
10 6 2
3
,
sin 603
2
3
3
因为在V ABC 中, AB BC tan ACB 10 6 2 10 6
2 .
故选:C. 8.D
根据向量的加法法则及向量的数量积的运算,结合诱导公式即可求解.
→ –––→–––→→ –––→
【详解】∵ AB BC AC ,∴ i AB BC i AC ,进而得 i AB i BC i AC ,
即c cs(π θ) a cs(θ B) b csπ ( A θ) ,即
c csθ a cs( B θ) b cs( A θ) ,即a cs(B θ) b cs( A θ) c csθ. 故选:D.
ABD
根据极差定义判断 A,根据百分位数定义即得判断 B,应用方差性质及分层抽样的方差公式计算判断 C, D.
【详解】12 名男生的数学成绩的平均数与方差分别是 x 75 , s2 89 ,8 名女生的数学成绩分别为 66,
113
66,68,68,68,68,76,80.这 8 名女生的数学成绩的平均数与方差分别是 x 70 , s2 23 ,这 20 名
22
同学数学成绩的平均数是 73,
则这 8 名女生的数学成绩的极差为80 66 14 ,A 选项正确;
8 名女生的数学成绩分别为 66,66,68,68,68,68,76,80,因为8 0.25 2 ,则这 8 名女生的数学成绩
的第 25 百分位数是 66 68 67 ,B 选项正确; 2
12 名男生的数学成绩的平均数与方差分别是 x 75 , s2 89 ,
113
现在把这 12 名男生的成绩换算成 150 分制,则这 12 名男生数学成绩换算后的方差是 9 89 89 3 ,C 选
434
项错误;
因为这 20 名学生的数学成绩平均数 x 12 75 8 70 73 ,这 20 名学生的数学成绩的方差是
2020
12 89 75 732 8 23 70 732 33 ,D 选项正确;
20 3
20
故选:ABD.
AD
A 选项,利用辅助角公式得到 f x a2 b2 sin x φ ,得到最大值;B 选项,由辅助角公式得
f x 2 sin x π
πBC
B 基础上得到sin x
π 1 ,利用余弦二倍
3 ,应该向右平移 3 ,
错误;
选项,在
03 3
角公式得到 C 错误;D 选项,由辅助角公式得到 f x
φ π 2kπ θ,从而利用诱导公式得到csθ 4 17 .
17 sin x φ ,其中sinφ 4 17 ,
17
2
【详解】A 选项, f x a sin x b cs x
17
a
a2 b2 sin x φ ,其中tanφ b ,
故 f x 的最大值为
,当且仅当 x φ π 2kπ,k Z 时,等号成立,A 正确;
a2 b2
2
3
B 选项,当a 1 , b 时, f x sin x 3 cs x 2 sin x π ,
3
y f x 的图象可以通过 y 2 sin xπB
的图象向右平移
个单位长度而得到,
3
错误;
C 选项,由 B 知, f x 2 sin x π ,若 f x 2 ,则2 sin x π 2 ,
3 03 03 3
即sin x π 1 ,所以cs 2x 2π cs 2 x π 1 2 sin2 x π 7 ,C
03 3
03 0
3 0
3 9
错误;
D 选项,当a 1 , b 4 时, f x sin x 4 cs x 17 sin x φ ,
其中sinφ 4 17 , csφ
17
17 ,
17
若当 x θ时, f x 取得最大值,即sin θφ 1,θφ π 2kπ, k Z ,
2
所以φ π 2kπ θ,由于sinφ 4 17 ,即sin π 2kπ θ 4 17 ,
217
217
所以csθ 4 17 ,D 正确.
17
故选:AD 11.ACD
A 选项,作出辅助线,得到 EF / / 平面 APG , A1 F / / 平面 APG ,得到面面平行,进而得到线面平行;B 选项,三棱锥 B1 A1EF 外接球为以 A1B1 , B1E, B1F 三边为长宽高的长方体的外接球,从而求出外接球半径和表
面积;C 选项,将两平面展开到同一平面内,利用勾股定理求出最小值;D 选项,作出平面 MEF 截正方体所得截面图形,求出周长.
【详解】A 选项,取 BC 的中点 P ,又 G 为棱CC1 中点,E,F 分别是棱 BB1 , B1C1 的中点,
故GP / / EF , AP / / A1F ,
因为GP 平面 APG , EF 平面 APG ,所以 EF / / 平面 APG ,同理可得 A1 F / / 平面 APG ,
因为 EF ∩ A1F F , EF , A1F 平面 EA1F ,所以平面 EA1F / / 平面 APG ,
因为直线 AG 平面 APG ,所以 AG / / 平面 EA1F ,A 正确;
B 选项,显然 A1B1 , B1E, B1F 两两垂直,
故三棱锥 B1 A1EF 外接球为以 A1B1 , B1E, B1F 三边为长宽高的长方体的外接球,
设外接球半径为,则r
1
6 ,
1
2
A B2 B E2 B F 2
1 11
1
4 11
22
6 2
故外接球表面积为4π 2 6π ,B 错误;
C 选项,将正方形 A1D1DA 和矩形 A1C1CA 沿着棱 A1 A 展开,如图,
D D2 DC 2
1
4 4 8 2 8
16 8 2
连接 D1C 与 A1 A 相交于点 H , D1H CH 的最小值即为 D1C 的长度,其中 D1D 2 , DC DA AC 2 2 2 ,
由勾股定理得 D1C
,C 正确;
2
D 选项,取 AD 的中点W , AB 的中点Q , D1C1 的中点 R ,
连接MR, RF , EQ, QW ,WM ,可证得 RF / /ME / /WQ , M , R, F , E, Q,W 六点共面,
平面 MEF 截正方体所得截面图形即为正六边形MRFEQW ,边长为,
故周长为6 2 ,D 正确.故选:ACD
3i (答i 也可以)
利用先设纯虚数,代入求模,即可求得参数,从而得解.
【详解】设纯虚数, z bib 0 , z 2i 1 bi 2i 1 b 2i 1 b 2 1 ,由于b 0 ,所以b 3 或1, 即 z 3i 或i ,
故答案为: 3i (也可以答i )
28π
先利用直角梯形来求台体的高,再利用台体体积公式即可求得圆台体积.
【详解】如图,圆台的轴截面 ABCD , O, O1 分别为上、下底面圆的圆心,
由圆台的上底面半径为 1,下底面半径为 4,母线长为 5,可得: OC 1, O1B 4, BC 5 ,
52 4 12
解直角梯形OO BC 可得: OO 4 ,
11
由圆台体积公式得:V 1 π 16π
3
16π π 4 28π ,
故答案为: 28π .
2
5
a2 b2
整理可得 f t 10
sin π t φ ,分析可知最大温差为
a2 b2
,由题意得a2 b2 25 ,再利用
122
基本不等式运算求解.
a2 b2
【详解】因为 f t 10 a cs π t b sin π t 10 sin π t φ ,
1212
12
且 f t 的最小正周期为
T 2π 24 π
a2 b2
12
,即t 0, 24 正好为一个满周期,
a2 b2
可知 f t 的最大值为10
,最小值为10 ,
a2 b2
所以最大温差为2,
a2 b2
由题意得2
10 ,即a2 b2 25
又因为a, b 为正实数,
a b2a2 b2 2ab2 a2 b2
则 25 ,
222
5 2
2
所以a b 5 2 ,当且仅当a b 时,等号成立,所以a b 的最大值为5 2 .
故答案为: 5 2 .
15.(1)答案见解析;
(2) 3
4
直接写出样本空间即可;
先计算出事件 A,B,C 发生的概率,进而得到事件 A,B,C 均没有发生的概率,利用对立事件求概率公式得到答案.
【详解】(1) 1, 2, 2,1, 1, 3, 3,1, 1, 4, 4,1, 2, 3, 3, 2, 2, 4, 4, 2, 3, 4, 4, 3 ;
(2)事件A 为1, 2, 2,1, 1, 3, 1, 4, 2, 3, 2, 4,包含 6 个基本事件,
由(1)知,样本空间中共 12 个基本事件,故 P A 6 1 ,
122
事件 B 为1, 3, 2, 3, 4, 3,包含 3 个基本事件,故 P B
3 1 ;
124
事件C 为1, 4, 4,1, 2, 4, 4, 2,包含 4 个基本事件,故 P C 4 1 ,
123
事件 A,B,C 均没有发生的概率为1 1 1 1 1 1 1 ,
2 4 3 4
故事件 A,B,C 中至少有一个发生的概率为1 1 3 .
44
16.(1) A π
3
(2) 6
先利用共线向量的坐标性质化简得cs A 1 ,再结合角 A 的范围即可求得结果;
2
利用余弦定理建立关系,再利用基本不等式求出最大值.
m →→
【详解】(1) m sin B, 2 cs A , n sin B,1 , m ∥ n .
sin B 2 cs A sin B ,
m B 0, π,sin B 0 ,
cs A 1 ,
2
m A 0, π, A π
3
(2)由(1)得 A π , a 2
3
由余弦定理得a2 b2 c2 2bc cs A b2 c2 bc ,
2222
b c 2(b c)2
所以4 b c bc (b c) 3bc (b c) 3() ,
24
当且仅当b c 时取等号,解得b c 4 ,所以a b c 6
所以V ABC 的周长的最大值为6 . 17.(1)证明过程见解析
2
(2) 2
证明出 A1B1 ⊥平面 B1C1B ,得到 A1B1 ⊥ BC1 ,结合正方形得到 BC1 ⊥ B1C ,从而得到线面垂直,得到线线垂直;
取 AB 的中点 E ,连接 EC, ED ,由勾股定理和余弦定理,面积公式得到Sa ACD = 3 , Sa AEC 1 ,设二面
角 D AC B 的大小为θ,则csθ Sa AEC 1 ,进而求出正切值.
Sa ACD3
【详解】(1)直三棱柱 ABC A1B1C1 , ABC 90,故A1B1C1 90,即 A1B1 B1C1 ,
又 BB1 ⊥平面 A1 B1C1 , A1B1 平面 A1 B1C1 ,所以 BB1 ⊥ A1B1 ,
又 B1C1 ∩ BB1 B1 , B1C1 , BB1 平面 B1C1B ,故 A1B1 ⊥平面 B1C1B ,
因为 BC1 平面 B1C1B ,所以 A1B1 ⊥ BC1 ,
又 BC BB1 2 ,故四边形 BCC1B1 为正方形,故 BC1 ⊥ B1C ,
因为 A1B1 ∩ B1C B1 , A1B1 , B1C 平面 B1CD ,所以 BC1 ⊥平面 B1CD ,因为CD 平面 B1CD ,所以 BC1 CD ;
(2)取 AB 的中点 E ,连接 EC, ED ,则 DE ⊥平面 ABC , DE AA1 2 ,因为 AE, EC 平面 ABC ,所以 DE ⊥ AE , DE ⊥ EC ,
5
AB2 BC 2
AB BC AA1 2 ,故 AE BE 1 ,
EB2 BC2
1 4
DE2 EC 2
4 5
ABC 90,由勾股定理得EC
, AC
2 2 ,
AE2 DE2
故 AD
5 , CD
3 ,
2
AC 2 CD2 AD28 9 5
2 2 2 3
在aACD 中,由余弦定理得cs ACD ,
2 AC CD2
故sin ACD
2 , S
1 AC CD sin ACD 1 2 2 3 2 3 ,
2a ACD
222
其中S
a AEC
1 S
2
a ABC
1 1 2 2 1 ,
2 2
设二面角 D AC B 的大小为θ,则csθ Sa AEC 1 ,
所以sinθ
2 2
1 3
1 2
3
, tanθ 2
Sa ACD3
2
.
18.(1) a 0.030 ,71;
(2)不需要调整,理由见解析; (3)82%
根据频率之和为 1 得到方程,求出a 0.030 ,并根据平均数的定义进行求解;
计算出56,100 区间内的频率,和 0.8 比较后得到结论;
约有 500 人回答了第一个问题,这 500 人中约有 250 人回答了“是”,从而求出约有 410 人在第二个问题中回答了“是”,第二个问题被问到的人数也约为 500,从而得到答案.
【详解】(1)由题意得10 0.010 0.015 0.015 a 0.025 0.005 1,解得a 0.030 ,
45 0.01 55 0.015 65 0.015 75 0.03 85 0.025 95 0.00510 71 ,
估计该市市民打分的平均数为 71;
该市“创建文明城市”工作不需要调整,理由如下:
56,100 区间内的频率为
70 56 0.015 10 0.030 10 0.025 10 0.005 0.81 0.8 ,
所以该市“创建文明城市”工作不需要调整;
两个问题被问的概率相等,故约有 500 人回答了第一个问题,
由于手机尾号是奇数和偶数的概率相等,故这 500 人中约有 250 人回答了“是”,所以约有660 250 410 人在第二个问题中回答了“是”,
第二个问题被问到的人数也约为 500,
故估计该社区市民对“创建文明城市”工作满意的百分比为 410 =82%.
500
7
19.(1);
不正确,理由见解析;
2π θ π , sinα的最小值为 21 .
37
––––→
利用向量的线性运算两边平方可求 OM ;
–––→ –––→
根据条件,利用向量数量积的运算得到 x x
2 x y
2 x y y y
,再利用
OA OB OA OB 0 ,即可求解;
–––→–––→
OA OB1 2
21 2
22 11 2
3
由 OA tOB
,转化为2 1 csθt 2 81 csθt 6csθ 7 0 对t R 恒成立,求得
2
3
1
2
5 3csθ
1 csθ 1 ,再由向量的夹角公式,得到csα
2
,并求得csα的范围,即可得到sinα
的最小值.
––––→ –→––→
θ π
【详解】(1)因为OM e1 2e2 ,3 ,
––––→ 2
–→––→ 2
–→2
––→2
–→ ––→1
所以两边平方得OM
e1 2e2
e1
4e2
4e1 e2 5 4 2 7 ,
7
故| OM |;
不正确,理由如下,
因为θ π ,则–→ –→ 11cs π 2 ,
4e1 e242
2
2
–→
又OA x1e1 y1e2,OB x2 e1 y2 e2 ,
–––→ –––→–→
则
–→
–→
x x
x y
x y y y ,
OA OBx1 e1
y1 e2
x2 e1
y2 e21 2
21 2
22 11 2
若OA OB ,则OA OB 0 ,则 x x 2 x y 2 x y y y
0 ,
1 221 222 11 2
所以“ OA OB ”的充要条件是“ x x 2 x y 2 x y y y
0 ”,
1 221 222 11 2
故“ OA OB ”的充要条件是“ x1 x2 y1 y2 0 ”是不正确的.
因为OA 3,1,OB 1,1, AOB α,则OA 3e1 e2,OB e1 e2 ,
–→–→
3e1 e2
2
9e1 e2 6e1 e2
–→2–→2
–→ –→
–––→
OA
–––→
OB
–→–→
e1 e2
2
e1 e2 2e1 e2
–→2–→2
–→ –→
10 6csθ,
2 2csθ,
–––→ –––→–→–→–→–→–→ –→
OA OB 3e1 e2 e1 e2 3 1 4e1 e2 4 4csθ,
3
–––→–––→
由 OA tOB
–––→2
,得
OA
–––→ –––→–––→2
2tOA OB t 2 OB
3 ,
所以10 6csθ 2t 4 4csθ 2 2csθt 2 3 ,
即2 1 csθt 2 81 csθt 6csθ 7 0 对t R 恒成立,
又因为1 csθ 0 ,所以Δ 81 csθ2 4 2 1 csθ 6csθ 7 0 , 解得1 csθ 1 ,
2
因为0 θ π ,所以1 csθ 1 满足题意,
2
所以 2π θ π ,
3
–––→ –––→
OA OB
所以csα
OA OB
4 4csθ
10 6csθ 2 2csθ
1 csθ 5 3csθ
2
2
3
1
2
5 3csθ
,
又因为2 5 3csθ 7 ,所以0
2
21 ,
1
2
5 3csθ
7
2 7
7
则0
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