高二上学期数学10月月考试卷
山西省部分学校2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题(含答案)
2024~2025学年高二10月质量检测卷数学(A 卷)考生注意:1.本试卷分选择题和非选择题两部分。
满分150分,考试时间120分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。
选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教A 版选择性必修第一册第一章~第二章。
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知直线经过,两点,则的倾斜角为()A.B.C.D.2.已知圆的方程是,则圆心的坐标是( )A. B. C. D.3.在长方体中,为棱的中点.若,,,则()A. B. C. D.4.两平行直线,之间的距离为( )B.3D.5.曲线轴围成区域的面积为( )l (A (B l 6π3π23π56πC 2242110x y x y ++--=C ()2,1-()2,1-()4,2-()4,2-1111ABCD A B C D -M 1CC AB a = AD b =1AA c = AM =111222a b c -+ 111222a b c ++12a b c-+12a b c++ 1:20l x y --=2:240l x y -+=y =xA. B. C. D.6.已知平面的一个法向量,是平面内一点,是平面外一点,则点到平面的距离是( )A. B.D.37.在平面直角坐标系中,圆的方程为,若直线上存在点,使以点为圆心,1为半径的圆与圆有公共点,则实数的取值范围是( )A. B.C. D.8.在正三棱柱中,,,为棱上的动点,为线段上的动点,且,则线段长度的最小值为( )A.2二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。
福建省莆田市第二中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题
福建省莆田市第二中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题一、单选题1.已知某数列为34562491625---L ,,,,,,按照这个规律,则该数列的第10项是( ) A .1081-B .1081C .11100-D .111002.已知等比数列{}210416,n a a a ,=,=则6a =( ) A .8 B .±8 C .10 D .±103.已知两点()()3,1,2,5M N -,直线l 过点()1,1P 且与线段MN 相交,则直线l 的斜率k 的取值范围是( ) A .(],1-∞- B .[)4,+∞C .[]1,4-D .(][),14,-∞-⋃+∞4.若数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足12a =,23a =,21n n n a a a +++=,则2024S 的值为( ) A .0B .3C .4D .55.已知数列{}n a 满足()123232n a a a na n n ++++=+L ,则66a =( ) A .2B .13366C .13766D .139666.我国的《洛书》中记载着世界上最古老的一个幻方,《洛书》上的图案由45个黑白圆点分别组合,摆成方形,南西东北分别有1,3,7,9个点,四角各有2,4,6,8个点,中间有5个点,简化成如图33⨯的方格,填好数字后各行、各列以及对角线上的3个数字之和都等于15.推广到一般情况,将连续的正整数21,2,3,,n L 填入n n ⨯的方格中,使得每行、每列以及两条对角线上的数字之和都相等,这样一个n 阶幻方就填好了,记n 阶幻方对角线上的数字之和为n S ,则8S 的值为( )A .111B .175C .260D .3697.在数列{}n a 中,25n a n n=+,则12232425a a a a a a -+-++-=L ( ) A .25B .32C .62D .728.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足111,1,2,n n na n a a a n ++⎧==⎨⎩为奇数为偶数,则100S =( )A .5132156⨯-B .5132103⨯-C .5032156⨯-D .5032103⨯-二、多选题9.已知数列{}n a 的通项公式为()627nn a n ⎛⎫=+⋅ ⎪⎝⎭,则下列说法正确的是( )A .1a 是数列{}n a 的最小项B .4a 是数列{}n a 的最大项C .5a 是数列{}n a 的最大项D .当5n ≥时,数列{}n a 递减10.已知等差数列{}n a 的公差为()0d d ≠,前n 项和为n S ,若16121410S S S S +=+,则下列结论正确的是( )A .260S =B .若131S =-,则393S =C .当13n =时,n S 取得最小值D .当0d >时,满足0n S <的最大整数n 的值为2511.已知n T 是正项数列{}n a 的前n 项积,且n n n n a T a T +=,将数列{}n T 的第1项,第3项,第7项,…,第21n -项抽出来,按原顺序组成一个新数列{}n b ,令n n n c T b =,数列{}n c 的前n 项和为n S ,且不等式()1n n S λ>-⋅对*n ∀∈N 恒成立,则( )A .数列{}n T 是等比数列B .1+=n n a nC .12n n S n +=⋅D .实数λ的取值范围是(−4,16)三、填空题12.已知数列{}n a 的前n 项和()21n S n =+,则数列{}n a 的通项公式为13.等比数列 a n 中,112a =,44a =-,令1n n b a =,则数列 b n 前n 项和为n S =.14.已知函数31()31x x f x -=+,数列{}n a 满足121a a ==,()*3n n a a n +=∈N ,()()2340f a f a a ++=,则20241i i a ==∑.四、解答题15.已知公差不为0的等差数列{}n a 满足11a =.若5a ,2a ,1a 成等比数列. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设12n n n b a -=+,求数列{}n b 的前n 项和n S16.已知直线l 过定点()1,4A ,且直线l 在x ,y 轴上的截距依次为m 和n . (1)若直线l 在x ,y 轴上的截距相等,求直线l 的方程;(2)若直线l 分别与x 轴正半轴、y 轴正半轴交于B ,C 两点,求直线与两坐标轴正半轴围成三角形BOC 面积最小时直线l 的方程.17.已知数列{}n a 满足11a =,132n n a a +=+,*n N ∈.数列{}n b 满足11b =,11n n n S n S b n +-=+++,其中n S 为数列{}n b 是前n 项和.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)令()()21n n n b n c n a +=+,求数列{}n c 的前n 项和n T ,并证明:1524n T ≤<. 18.记n S 是公差不为0的等差数列 a n 的前n 项和,已知3453a a S +=,154a a S =,数列 b n 满足()11322n n n b b n --=+≥,且111b a =-.(1)求 a n 的通项公式;(2)证明数列12n nb ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是等比数列,并求数列 b n 的通项公式; (3)求证:对于任意正整数n ,2221211112n a a a ++⋅⋅⋅+<19.已知数列{}n a 满足:11a =,25a =,2144n n n a a a ++=-. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)对于数列{}n b ,规定{}n b ∆为数列{}n b 的一阶差分数列,其中1n n n b b b +∆=-.如果{}n b 的一阶差分数列满足()*,,i j b b i j i j ∆≠∆∀∈≠N ,则称{}n b 是“绝对差异数列”.判断数列{}n a 是否为“绝对差异数列”并给出证明.(3)设12231nn a c n =+-,()()()112121nn n n n c d +-=++,记数列{}n d 的前n 项和为n T ,若对任意的n *∈N ,n m T ≥恒成立,求m 的取值范围.。
山东省菏泽市鄄城县第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题(含解析)
高二数学试题考生注意:1.本试卷分选择题和非选择题两部分.满分150分,考试时间120分钟.2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写济楚.3.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.4.本卷命题范围:人教A 版选择性必修第一册第二章~第三章第2节.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.直线的倾斜角为( )A.B. C. D.2.已知双曲线的焦距为4,则的渐近线方程为( )A. B.C.D.3.已知椭圆与椭圆有相同的焦点,则( )A.B.C.3D.44.已知点在圆的外部,则实数的取值范围为( )A.B.C.D.5.已知点为双曲线左支上的一点,分别为的左、右焦点,则( )A.2B.4C.6D.86.已知点,若过定点的直线与线段相交,则直线的斜率的取值范围103x --=π6π32π35π6()222:11x C y a a-=>C y =y x=±y =y x =()222:1016x y C b b +=>221125x y +=b =()0,1-22220x y x my +--+=m ()3,∞-+()3,2-()()3,22,∞--⋃+()2,2-M 22:1916x y C -=12,F F C 1122MF F F MF +-=()()2,3,3,2A B ---()1,1P l AB l k是( )A.B.C.D.7.当变动时,动直线围成的封闭图形的面积为( )A.C.D.8.已知椭圆,若椭圆上的点到直线的最短距离,则长半轴长的取值范围为( )A.B.C.D.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.若直线与直线平行,则的值可以是()A.0B.2C.D.410.已知点是椭圆上关于原点对称且不与的顶点重合的两点,分别是的左、右焦点,为原点,则( )A.的离心率为B.C.的值可以为3D.若的面积为,则11.已知点及圆,点是圆上的动点,则( )A.过原点与点的直线被圆截得的弦长为B.过点作圆的切线,则切线方程为C.当点到直线的距离最大时,过点与平行的一条直线的方程为D.过点作圆的两条切线,切点分别为,则直线的方程为(]3,4,4∞∞⎡⎫--⋃+⎪⎢⎣⎭34,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦1,5∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭3,44⎡⎤-⎢⎥⎣⎦α2cos2sin24cos x y ααα+=π2π4π()2222:10x y E a b a b +=>>E 50x y ++=a (]0,2((⎤⎦()240a x y a -++=()()222420a x a a y -+++-=a 2-,A B 22:143x y C +=C 12,F F C O C 12228AF BF +=AB 12AF F V 3212154AF AF ⋅=()4,4P 22:40C x y x +-=Q C O P C P C 3440x y -+=Q PC Q PC 240x y ---=P C ,A B AB 240x y +-=三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若方程表示椭圆,则的取值范围是__________.13.已知圆与两直线都相切,且圆经过点,则圆的半径为__________.14.把放置在平面直角坐标系中,点在直线的上方,点在边上,平分,且点都在轴上,直线的斜率为,则点的坐标为__________;直线在轴上的截距为__________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分13分)已知直线及点.(1)若与垂直的直线过点,求与的值;(2)若点与点到直线的距离相等,求的斜截式方程.16.(本小题满分15分)已知双曲线的顶点为,且过点.(1)求双曲线的标准方程;(2)过双曲线的左顶点作直线与的一条渐近线垂直,垂足为为坐标原点,求的面积.17.(本小题满分15分)已知圆经过点,且与圆相切于原点.(1)求圆的标准方程;(2)若直线不同时为0与圆交于两点,当取得最小值时,与圆交于两点,求的值.18.(本小题满分17分)已知椭圆的上顶点与左,右焦点连线的斜率之积为.(1)求椭圆的离心率;(2)已知椭圆的左、右顶点分别为,且,点是上任意一点(与不重合),直线22164x y m m +=--m C 220,220x y x y -+=++=C ()1,1C ABC V A BC ,D E BC AD ,BAC AE BC ∠⊥,A E y AD 40,y AD -+==AC3-C AB x :210l x ay a -+-=()2,2A -l 320x my -+=A m a A ()1,1B -l l ()2222:10,0x y C a b a b-=>>()(),A B -()4P C C A C ,H O OHA V 1C ()2,0-222:480C x y x y +-+=O 1C :20(,l ax by a b a b ++-=)1C ,A B AB l 2C ,C D CD ()2222:10x y C a b a b+=>>45-C C ,A B 6AB =M C ,A B分别与直线交于点为坐标原点,求.19.(本小题满分17分)已知点是平面内不同的两点,若点满足,且,则点的轨迹是以有序点对为“稳点”的-阿波罗尼斯圆.若点满足,则点的轨迹是以为“稳点”的-卡西尼卵形线.已知在平面直角坐标系中,.(1)若以为“稳点”的-阿波罗尼斯圆的方程为,求的值;(2)在(1)的条件下,若点在以为“稳点”的5-卡西尼卵形线上,求(为原点)的取值范围;(3)卡西尼卵形线是中心对称图形,且只有1个对称中心,若,使得以—阿波罗尼斯圆与—卡西尼卵形线都关于同一个点对称.,MA MB :5l x =,,P Q O OP OQ ⋅,A B P (0PAPBλλ=>1)λ≠P (),A B λQ ()0QA QB μμ⋅=>Q (),A B μ()()()2,0,,2A B a b a -≠-(),A B λ221240x y x +-+=,,a b λQ (),A B OQ O 0,b λ==,a μ(),A B μ参考答案1.A 直线,所以其倾斜角为.故选A.2.D 由题意可知,所以,所以双曲线的渐近线方程为.故选D.3.C 因为椭圆与㮁圆有相同的焦点.所以,解得或(舍去).故选C.4.C 由题意可知解得或.故选C.5.B 因为为双曲线左支上的一点,分别为的左、右焦点,所以,故,由于,所以.故选B6.A 直线过定点,且直线与线段相交,由图象知,或,则紏率的取值范围是.故选A 7.D 方程可化为变动时,点到该直线的距离,则该直线是圆的切线,所以动直线围成的封闭图形的面积是圆的面积,面积为.故选D.103x --=π6214a +=23a =22213x C y -=y x =()22221016x y C b b +=>221125x y +=216125b -=-3b =3b =-222(1)20,(2)420,m m ⎧-++>⎨-+-⨯>⎩32m -<<-2m >M 22:1916x y C -=12,F F C 212MF MF a -=112222MF F F MF c a +-=-3,4,5a b c ====1122221064MF F F MF c a +-=-=-= l ()312131,1,4,21314PA PA P k k ----==-==--- AB ∴34k …4k -…k (]3,4,4∞∞⎡⎫--⋃+⎪⎢⎣⎭2cos2sin24cos x a y a a +=()2cos2sin22,x a y a α-+=()2,02d ==22(2)4x y -+=2cos2sin24cos x y ααα+=22(2)4x y -+=4π8.C 设直线与,则的方程为,由整理,得,因为上的点到直线的最短,所以,整理得,由椭圆的离心,可知,所以,所以,则,所以.故选C.9.AB 因为两直线平行,由斜率相等得,所以或,解得或0或,当时两直线重合,舍去.故选.10.AD 对于A ,椭圆中,,离心率为,A 正确;对于B.由对称性可得,所以,B 错误;对于C ,设且,则,故,所以C 错误;对于D ,不妨设在第一象限,,则,是,则,则,故,故D 正确.故选AD.11.ACD 圆的标准方程为,圆的半径,对于,直线的方程为0,点到直线,所以直线被圆截得的弦长为正确;对于,圆的过点的切线斜率存在时,设其方程为,即,,解得,此时切线方程为,另一条切线是斜率不存在的切线错误;对于C ,当点到直线的距离最大时,过点与平行的一条直线,即为与直线距离为2的图的切线,直线的斜率为2,设该切线方程为,则正确;对于D ,设,,可得切线的方程分别为l 50x y ++=l 30x y ++=22221,30,x y ab x y ⎧+=⎪⎨⎪++=⎩()2222222690a b x a x a a b +++-=E 50x y ++=()()422222Δ36490a a baa b =-+-…2290a b +-…E 22112b a -=2212b a =221902a a +-…26a …0a <…222424a a a a ---=-++20a -=2244a a ++=2a =2-2a =-AB 22:143x y C +=2,1a b c ===12c a =21BF AF =222124AF BF AF AF a +=+==(),,B m n n <<0n ≠22143m n +=)2OB ===()24,AB OB =∈A ()00,A x y 12013222AF F S c y =⋅⋅=V 032y =31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭21335,4222AF AF ==-=12154AF AF ⋅=C ()22(2) 4.2,0x y C -+=C 2r =A OP x y -=C OP OP C A =B C P ()44y k x -=-440kx y k --+=234k =3440x y -+=4,x B =Q PC Q PC PC C PC 20x y t -+=2,4t =-±(11,A x y ()22,B x y ,PA PB,将代入两方程得,所以者在直线上,所以直线的方程为,即,D 正确.故选ACD.12.且且也给分) 由题意得,且6—,所以且,所以实数的取值范围是.易知直线与关于轴对称或关于对称,又当圆心在上时,该圆不存在,所以圆的圆心在轴上,设圆的方程为,由题意可知,,整理得,解得或,当时,,当时,.14.(2分)(3分) 直线的方程与直线联立得,因为直线的斜率为3,所以直线的方程为,由,得直线的斜率为0,由,得,所以直线的方程为,与联立得.设直线与轴交于点,点关于直线的对称点为,则点在直线上,所以.联立解得代入,得,所以直线在轴上的截距为15.解:(1)因为直线过点,所以,解得,因为与垂直,()()11122220,20x x y y x x x x y y x x +-+=+-+=()4,4P ()()11122244240,44240x y x x y x +-+=+-+=()()1122,,,A x y B x y ()44240x y x +-+=AB ()44240x y x +-+=240x y +-=()()4,55,6{|46m m ⋃<<5},46m m ≠<<5m ≠60,40m m ->->4m m ≠-46m <<5m ≠m ()()4,55,6⋃220x y -+=220x y ++=x 2x =-2x =-C x C 222()x a y r -+==22730a a -+=12a =3a =12a =r =3a =r =(1,1)AE 0x =AD 40y -+=()0,4A AC -AC 34y x =-+AE BC ⊥BC AD =AD 3AE =BC 1y =34y x =-+()1,1C AB x (),0F t F AD (),G a b G AC b a t =-402b -+=122,a tb ⎧=--⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩34y x =-+t =AB x 320x my -+=()2,2A -6220m --+=2m =-3220x y ++=l所以.(2)解法一,若点与点到直线的距离相等,则直线与的斜率相等或的中点在上,又直钱的斜率为的中点坐标为,所以或.解得或.当时,的斜截式方程为,当时,的斜截式方程为.解法二:因为点与点到直线的距离相等,.解得,当时,的斜截式方程为,当时,的斜截式方程为.16.解:(1)因为双曲线的顶点为,且过点,所以,且,解得的标准方程为.(2)由双曲线方程,得渐近线方程为,,又,所以所以.123,32a a ==A()1,1B -l AB l AB l AB ()211,21AB --=---11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭11a =-1121022a a --+-=1a =-1a =1a =-l 3y x =-+1a =l 1y x =+A ()1,1B -l =1a =±1a =-l 3y x =-+1a =l 1y x =+()2222:10,0x y C a b a b-=>>()(),A B -()4P a =2254161a b -=a b ==C 221188x y -=221188x y -=230x y ±=,OH HA OA ⊥=OH =11542213OHA S OH HA =⨯⨯==V17.解:(1)因为圆与图相切,且点在圆的外部,所以圆与圆外切,则三点共线,图化为.所以圆心,故圆心在直线上.设圆的标准方程为,又圆过原点,则,圆经过点,则,解得,故圆的标准方程为.(2)由(1)可知,圆的圆心坐标为,由直线化为,所以直线恒过点,易知点在圆的内部,设点到直线的距离为,则,要使取得最小值,则取得最大值,所以,此时.所以,则直线的方程为,即.又圆心到直线的距离,所以.18.解:(1)椭圆的上顶点的坐标为,左、右焦点的坐标分别为,由题意可知,即,1C 2C ()2,0-2C 1C 2C 12,,C O C 222:480C x y x y +-+=22(2)(4)20x y -++=()22,4C -1C 2y x =-1C 222()(2)x t y t r -++=1C ()0,0O 225r r =1C ()2,0-222(2)(02)5t t t --++=1t =-1C 22(1)(2)5x y ++-=1C ()1,2-:20l ax by a b ++-=()()210a x b y ++-=L ()2,1P -P 1C 1C l d AB ==AB d 1PC l ⊥121112PC k -==-+1t k =-l ()12y x -=-+10x y ++=2C 10x y ++=d 'CD ==C ()0,b ()(),0,,0c c -45b b c c ⎛⎫⋅-=- ⎪⎝⎭2245b c =又,所以,即的离心率.(2)由,得,即,所以椭圆的方程为.设,则,即,又,则,因为直线分别与直线交于点,所以,所以.19.(1)解:因为以为“稳点”的一阿波罗尼斯圆的方程为,设是该圆上任意一点,则,所以,因为为常数,所以,且,所以.(2)解:由(1)知,设,由,所以,,監理得,即,所以,222a b c =+2295a c =225,9c ca a ==C e =6AB =26a =3,2a c b ===C 22194x y +=()00,M x y 2200194x y +=22003649x y -=()()3,0,3,0A B -()()0000:3,:333y yMA y x MB y x x x =+=-+-,MA MB :5L x =,P Q 0000825,,5,33y y P Q x x ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪+-⎝⎭⎝⎭()()220000220000163648216641615,5,2525253399999x y y y OP OQ x x x x -⎛⎫⎛⎫⋅=⋅=+=+=-= ⎪ ⎪+---⎝⎭⎝⎭(),A B λ221240x y x +-+=(),P x y 22124x y x +=-22222222222222||(2)4416||()()22(122)24PA x y x y x xPB x a y b x y ax by a b a x by a b +++++===-+-+--++--+-+22||||PA PB 2λ2240,0a b b -+==2a ≠-2,0,a b λ====()()2,0,2,0A B -(),Q x y 5QA QB ⋅=5=()222242516x y x ++=+2240y x =--…42890x x --…()()22190x x +-…209x ……由,得,即的取值范围是.(3)证明:若,则以一阿波罗尼斯圆的方程为,整理得,该圆关于点对称.由点关于点对称及,可得—卡西尼卵形线关于点对称,令,解得,与矛盾,所以不存在实数,使得以—阿波罗尼斯圆与—卡西尼卵形线都关于同一个点对称OQ ==209r ……13OQ ……OQ []1,30b =(),A B 2222(2)2()x y x a y ⎡⎤++=-+⎣⎦()22244240x y a x a +-++-=()22,0a +()()2,0,,0A B a -2,02a -⎛⎫ ⎪⎝⎭QA QB μ⋅=μ2,02a -⎛⎫⎪⎝⎭2222a a -+=2a =-2a ≠=-,a μ(),A B μ。
河北省鸡泽县第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题 (含答案)
2024~2025学年度高二上学期10月月考数学全卷满分150分,考试时间120分钟.注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置.2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区战内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.3.选择题用2B 铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚.4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设直线的倾斜角为,则( )A.B.C.D.2.已知平面的一个法向量为,直线的一个方向向量为,若,则( )A.B.C.1D.23.已知直线与平行,且过点,则( )A.B.3C.D.24.如图,在正三棱锥中,点为的重心,点是线段上的一点,且,记,则( )A. B.:80l x +=αα=30 60 120 150α()4,2,n m =- l ()1,3,2u =--l ∥αm =2-1-1:250l x y ++=2:30l x ay b ++=2l ()3,1-ab=3-2-P ABC -G ABC V M PG 3PM MG =,,PA a PB b PC c === AM =311444a b c -++ 311434a b c-++C. D.5.已知从点发出的一束光线,经过直线反射,反射光线恰好过点,则反射光线所在的直线方程为()A. B.C. D.6.如图,在直三棱柱中,是等边三角形,,,则点到直线的距离为()7.已知实数满足,且,则的取值范围为()A. B.C. D.8.在正三棱锥中,,点满足,则的最小值为()D.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知空间向量,且,则下列说法正确的是()111444a b c-++111434a b c-++()1,5-220x y-+=()2,72110x y+-=410x y--=4150x y+-=90x y+-=111ABC A B C-ABCV1AA=2AB=C1AB ,x y21y x=-12x-……63yx--[)9,3,4∞∞⎛⎤--⋃+⎥⎝⎦93,4⎡⎤-⎢⎥⎣⎦[)9,3,4∞∞⎛⎤-⋃+⎥⎝⎦9,34⎡⎤⎢⎥⎣⎦P ABC-3PA AB==M()2PM xPA yPB x y PC=++--AM ()()()1,2,3,23,0,5,2,4,a abc m=+=-=a ∥cA.B.C. D.10.已知直线和直线,下列说法正确的是( )A.始终过定点B.若,则或C.若,则或2D.当时,始终不过第三象限11.如图,在棱长为2的正方体中,点是底面内的一点(包括边界),且,则下列说法正确的是()A.点的轨迹长度为B.点到平面的距离是定值C.直线与平面D.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知过点的直线在轴上的截距是其在轴上截距的3倍,则满足条件的一条直线的方程为__________.13.已知向量,若共面,则__________.14.如图,在正三棱柱中,为棱上的动点(包括端点),为b = 6m =()2b c a +⊥cos ,b c <>= 1:0l x ay a +-=()2:2310l ax a y ---=2l 21,33⎛⎫⎪⎝⎭1l ∥2l 1a =3-12l l ⊥0a =0a >1l 1111ABCD A B C D -,P M 1111A B C D AP BM AC =⊥P πM 1A BD CP ABCD PM 1()3,1P l x y l ()()()3,2,3,1,3,2,7,0,a b c λ=-=--= ,,a b cλ=111ABC A B C -12,AB AA M ==11B C N的中点,则直线与平面所成角的正弦值的取值范围为__________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.15.(本小题满分13分)已知的顶点坐标为.(1)若点是边上的中点,求直线的方程;(2)求边上的高所在的直线方程.16.(本小题满分15分)如图,在直三棱柱中,,点分别为棱的中点.(1)求证:平面;(2)求直线与直线的夹角的余弦值.17.(本小题满分15分)如图,在直四棱柱中,四边形是矩形,,点是棱上的一点,且.AM CN 11ABB A ABC V ()()()1,6,3,1,4,2A B C ---D AC BD AB 111ABC A B C -1,AB AC AB AC AA ⊥==,E F 11,AB A B AF ∥1B CE 1C E AF 1111ABCD A B C D -ABCD 11,2AC DB AA ⊥==P 1DD 12DP PD =(1)求证:四边形为正方形;(2)求直线与平面所成角的正弦值.18.(本小题满分17分)已知直线过定点.(1)求过点且在两坐标轴上截距的绝对值相等的直线的方程;(2)若直线交轴正半轴于点,交轴负半轴于点的面积为(为坐标原点),求的最小值,并求此时直线的方程.19.(本小题满分17分)如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,,且平面平面,在平面内过作,交于,连接.(1)求证:平面;(2)求二面角的正弦值;(3)在线段上存在一点,使直线与平面,求的长.ABCD 1AD PAC ()1:340l kx y k k ---=∈R P P 2l 1l x A y ,B ABO V S O S 1l P ABCD -ABCD 90,1,2,60,30ADC BCD BC CD PD PDA PAD ∠∠∠∠======= PAD ⊥ABCD ABCD B BO AD ⊥AD O PO PO ⊥ABCD A PB C --PA M BM PAD PM2024~2025学年度高二上学期10月月考·数学参考答案、提示及评分细则1.A 因为直线的斜率为,又,.故选A.2.B 因为,所以,所以,解得.故选B.3.D 因为直线与直线平行,,解得,直线过,则得,经验证与不重合,.故选D.4.A 因为为的重心,所以,又点是线段上的一点,且,所以.故选A.5.C 点关于对称的点设为,则,反射光线经过点,则反射光线所在的直线方程为,即,故选C.6.C 取的中点,则,建立如图所示的空间直角坐标系,所以,所以,所以在上的投影的长度为,:80l x +=k =tan α=0180α< …30α= l ∥αn u ⊥ 4620n u m ⋅=-++= 1m =-1:250l x y ++=2:30l x ay b ++=12121313,,22k k k k a a=-=-=⇒-=-6a =2:l ()3,1-960b -++=3b =1l 2l 2ab∴=G ABC V ()()()1112333AG AB AC PB PA PC PA b c a =+=-+-=+-M PG 3PM MG =()()1131311132444443444AM AG GM AG GA AP PA AG a b c a b c a =+=++=-+=-+⨯+-=+-()1,5-220x y -+=(),x y ()51312351202y x x y y x -⎧=-⎪=⎧⎪+⇒⎨⎨=+⎩⎪--+=⎪⎩()()733,3,2,7,423k -==--()433y x =--+4150x y +-=AC O ,BO AC BO ⊥=O xyz -()()10,1,0,,0,1,0A B C -()1,0,2,0AB CA ==-CA 1AB11CA AB AB ⋅==故点到直线的距离为.故选C.7.D 由于点满足关系式,且,可知在线段上移动,且,,设,则,因为点在线段上,所以的取值范围是,故选D.8.B 延长至点,使得,所以,又由,所以四点共面,所以的最小值为点到平面的距离,又点是的中点,所以点到平面的距离是点到平面的距离的一半,又,易得点到平面的距离为,所以.故选B.9.ABD ,故A 正确;,设,故B 正确;,故C 错误;,故D正确.故选ABD.10.ACD11.BCD 因为,所以,即点在底面C 1AB d ==(),x y 21y x =-12x -……(),x y AB ()1,3A --()2,3B ()3,6Q ()()63963,331432QA QB k k ---====---(),x y AB 63y x --9,34⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,PA PB PC ,,D E F 2,2,2PD PA PE PB PF PC ===()()22222x y x y PM xPA yPB x y PC PD PE PF --=++--=++ ()21222x y x y --++=,,,M D E F AM A DEF A PD A DEF P DEF 6PD PE PF DE DF EF ======P DEF AM ()()()1,2,3,23,0,5,2,1,1,a a b b b =+=-∴=--∴== ()2,4,,c m a = ∥c 121,24263a c m m λλλλλ=⎧⎧=⎪⎪=∴=⇒⎨⎨⎪⎪==⎩⎩()()22,2,8,2212283260b c a b c +=-⋅+=-⨯+⨯+⨯=≠cos ,b c b c b c⋅<>===⋅AP ===11A P =E内是以为圆心、半径为1的圆上,所以点的轨迹长度为,故A 错误;在正方体中,,又平面,所以平面,所以点的轨迹为线段,又平面,所以点到平面的距离是定值,故B 正确;因为点到的距离为定值2,记点在平面的投影为,所以当取得最小值时,直线与平面所成角的正切值最大,又,所以直线与平面所成角的正切,故C 正确;到直线的距离为落在上时,,故D 正确.故选BCD.12.答案见错题集13.5 因为共面,所以存在实数,使得,即,即14. 取中点,以为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则,,设,且,因为为的中点,故,于是,平面的一个法向量为,1111A B C D 1A 14P π21111ABCD A B C D -AC BD ⊥,,,AC BM BD BM B BD BM ⊥⋂=⊂DBM AC ⊥DBM M 11B D 11B D ∥1A BD M 1A BD P ABCD P ABCD P 'P C 'CP ABCD min 1P C ='CP ABCD 1A 11B D d =,P M 11A C min 1PM =-,,a b c ,x y c xa yb =+ ()()()7,0,3,2,31,3,2x y λ=-+--73023,3,2, 5.32x yx y x y x y λλ=-⎧⎪=-+===⎨⎪=-⎩解得AB O O ()0,1,0A )CM a a ⎛- ⎝a ⎡∈⎣N AM 2a N ⎛ ⎝2a CN a ⎛= ⎝ 11ABB A )OC =cos ,OC CN OC CN OC CN⋅<>==⋅设,则,,故.15.(1)因为点是边上的中点,则,所以,所以直线的方程为,即;(2)因为,所以边上的高所在的直线的斜率为,所以边上的高所在的直线方程为,即.16.(1)证明:由于三棱柱是直三棱柱,所以,因为点分别为棱的中点,所以,则四边形是平行四边形,所以,又因为平面平面,所以平面(2)解:因为直三棱柱,所以以为原点,所在直线为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,不妨设,则,于是,设直线与直线的夹角为,则2a t t ⎡=∈⎢⎣cos ,OC CN <>==1t ⎡∈⎢⎣cos ,OC CN <>∈ D AC 3,42D ⎛⎫⎪⎝⎭14103932BD k --==--BD ()10139y x +=+109210x y -+=167312AB k --==-+AB 27-AB ()2247y x -=--27220x y +-=111ABC A B C -11AB A B ∥,E F 11,AB A B 1AE B F ∥1AEB F AF ∥1B E AF ⊄11,B CE B E ⊂1B CE AF ∥1;B CE 111,ABC A B C AB AC -⊥A 1,,AB AC AA x y z 12AA =()()()10,2,2,1,0,0,1,0,2C E F ()()11,2,2,1,0,2C E AF =--=1C E AF θ11cos C E AF C E AFθ⋅==⋅所以直线与直线17.(1)证明:连接,如图所示,在直四棱柱中,平面,又平面,所以,又平面,所以平面,又平面,所以,又四边形是矩形,所以四边形为正方形;(2)解:以为坐标原点,所在的直线分别为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,如图所示,所以,所以,设平面的一个法向量为,所以,令,解得,所以平面的一个法向量为,设直线与平面所成角的大小为,1C E AF DB 1111ABCD A B C D -1BB ⊥ABCD AC ⊂ABCD 1BB AC ⊥111111,,,AC DB BB DB B BB DB ⊥⋂=⊂1BDB AC ⊥1BDB BD ⊂1BDB AC BD ⊥ABCDABCD D 1,,DA DCDD x y z )()()14,,0,0,2,0,0,3AC D P ⎛⎫ ⎪⎝⎭()144,,233PA PC AD ⎫⎛⎫=-=-=⎪ ⎪⎭⎝⎭PAC (),,n xy z =403403n EA z n EC z ⎧⋅=-=⎪⎪⎨⎪⋅=-=⎪⎩3z =x y ==PAC ()n =1AD PAC θ所以,即直线与平面.18.答案见错题集19.答案见错题集111sin cos ,||n AD n AD n AD θ⋅==== 1AD PAC。
四川省南充2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题含答案
南充高中高2023级上期第一次月考数学试卷(答案在最后)考试时间:120分钟满分:150分注意事项:1.答题前,务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡规定的位置上.2.答选择题时,必须使用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号.3.答非选择题时,将答案书写在答题卡相应位置上,写在本试卷上无效.4.考试结束后将答题卡交回.一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.“2sin 2θ=”是“π4θ=”的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】【分析】判断“sin 2θ=”和“π4θ=”之间的逻辑推理关系,即可得答案.【详解】当2sin 2θ=时,π2π,Z 4k k θ=+∈或3π2π,Z 4k k θ=+∈,推不出π4θ=;当π4θ=时,必有2sin 2θ=,故“sin 2θ=”是“π4θ=”的必要不充分条件,故选:C2.设l ,m 是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,下列说法正确的是()A.若//l α,//m α,则//l mB.若//l α,//l β,则//αβC.若l α⊥,m α⊥,则//l mD.若αγ⊥,βγ⊥,则//αβ【答案】C【分析】根据直线与直线的位置关系、直线与平面的位置关系和平面与平面的位置关系依次判断选项即可.【详解】对选项A ,若//l α,//m α,则l 与m 的位置关系是平行,相交和异面,故A 错误.对选项B ,若//l α,//l β,则α与β的位置关系是平行和相交,故B 错误.对选项C ,若l α⊥,m α⊥,则根据线面垂直的性质得l 与m 的位置关系是平行,故C 正确.对选项D ,若αγ⊥,βγ⊥,则α与β的位置关系是平行和相交,故D 错误.故选:C3.若sin 2αα-+=,则tan(π)α-=()A. B.C.3D.3-【答案】C 【解析】【分析】由sin 2αα-+=两边同时平方,从而利用sin tan cos =aa a可以实现角α的弦切互化,【详解】由sin 2αα-+=两边同时平方,可得22sin cos 3cos 4αααα-+=,∴222222sin cos 3cos tan 34sin cos tan 1ααααααααα-+-+==++,解得tan 3α=-.()tan tan 3παα∴-=-=.故选:C.4.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,,M N 分别为11,DB A C 的中点,则直线1A M 和BN 夹角的余弦值为()A.23B.33C.23D.13【解析】【分析】以1,,DA DC DD 所在直线为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系,根据向量夹角的余弦公式求解即可.【详解】分别以1,,DA DC DD 所在直线为,,x y z轴,建立如图所示空间直角坐标系,设正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,则()1(2,0,2),(1,1,0),(2,2,0),1,1,2A M B N ,所以()1(1,1,2),1,1,2MA BN =-=--设向量1MA 与BN的夹角为θ,则1142cos 63MA BN MA BNθ⋅===⋅,所以直线1A M 和BN 夹角的余弦值为23,故选:C .5.在三棱锥S ABC -中,()()20SC SA BS SC SA ++⋅-=,则ABC V 是()A.等边三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等腰直角三角形【答案】C 【解析】【分析】由向量的线性运算得到2,SC SA BS BC BA SC SA BC BA ++=+-=- ,从而说明22BC BA = ,即可求解.【详解】()()22,SC SA BS SC SA SB SC SB SA SB BC BA SC SA AC BC BA ++=+-=-+-=+-==- ,()()()()2220SC SA SB SC SA BC BA BC BA BC BA ∴+-⋅-=+⋅-=-= ,BC BA ∴=,即BC BA =,所以ABC V 是等腰三角形.故选:C6.杭州亚运会的三个吉祥物分别取名“琮琮”“宸宸”“莲莲”,如图,现将三张分别印有“琮踪”“宸宸”“莲莲”图案的卡片(卡片的形状、大小和质地完全相同)放入盒子中.若从盒子中依次有放回地取出两张卡片,则一张为“琮琮”,一张为“宸宸”的概率是()A.38B.29C.59D.34【答案】B 【解析】【分析】记印有“琮琮”“宸宸”“莲莲”图案的卡片分别为,,A B C ,用列举法即可求解.【详解】记印有“琮琮”“宸宸”“莲莲”图案的卡片分别为,,A B C ,(),x y 代表依次摸出的卡片,{},,,x y A B C ∈,则基本事件分别为:()()()()()()()()(),,,,,,,,,,,,,,,,,A A A B A C B A B B B C C A C B C C ,其中一张为“琮琮”,一张为“宸宸”的共有两种情况:()(),,,A B B A ,所以从盒子中依次有放回地取出两张卡片,则一张为“琮琮”,一张为“宸宸”的概率是29.故选:B.7.已知函数()3f x x =,若正实数a ,b 满足()()490f a f b +-=,则11a b+的最小值为()A.1B.3C.6D.9【答案】A 【解析】【分析】根据函数的奇偶性可得49a b +=,再结合基本不等式“1”的代换可得解.【详解】由已知()3f x x =,定义域为R ,且()()()33f x x x f x -=-=-=-,则()f x 是R 上的奇函数,且函数()3f x x =在R 上单调递增,又()()490f a f b +-=,即()()()499f a f b f b =--=-,则49a b =-,即49a b +=,且0a >,0b >,所以()1111114144415999a b a b a b a b a b b a b a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=++=+++=++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭又44a b b a +≥=,即()11141554199a b a b b a ⎛⎫+=++≥+= ⎪⎝⎭,当且仅当4a b b a =,即32a =,3b =时,等号成立,即11a b+的最小值为1.故选:A.8.已知正三棱锥P ABC -的六条棱长均为6,S 是ABC V 及其内部的点构成的集合.设集合{}5T Q S PQ =∈=,则集合T 所表示的曲线长度为()A.5πB.2πC.3D.π【答案】B 【解析】【分析】求出以P 为球心,5为半径的球与底面ABC 的截面圆的半径后即可求解.【详解】设顶点P 在底面上的投影为O ,连接BO ,则O 为三角形ABC 的中心,且23632BO =⨯⨯=,故PO ==因为5PQ =,故1OQ =,故S 的轨迹为以O 为圆心,1为半径的圆,集合T 所表示的曲线长度为2π故选:B二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的4个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部份分分,有选错的得0分.)9.函数()()sin 0,π2f x x ϕωϕω⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则()A.2ω=B.π6ϕ=C.()f x 的图象关于点π,012⎛⎫⎪⎝⎭对称D.()f x 在区间5ππ,4⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增【答案】ACD 【解析】【分析】根据三角函数的图象,先求得ω,然后求得ϕ,根据三角函数的对称性、单调性确定正确答案.【详解】()()5ππ2ππ,π,2,sin 22632T T f x x ωϕω=-=∴==∴==+,π2sin π133f ϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由于πππ2π7π,22636ϕϕ-<<<+<,所以2πππ,326ϕϕ+==-,所以A 选项正确,B 选项错误.()ππππsin 2,2π,,66122k f x x x k x k ⎛⎫=--==+∈ ⎪⎝⎭Z ,当0k =时,得π12x =,所以()f x 关于π,012⎛⎫⎪⎝⎭对称,C 选项正确,11111πππππ2π22π,ππ,26263k x k k x k k -+<-<+-+<<+∈Z ,当11k =时,得()f x 在54π,π63⎛⎫ ⎪⎝⎭上递增,则()f x 在区间5ππ,4⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,所以D 选项正确.故选:ACD10.对于随机事件A 和事件B ,()0.3P A =,()0.4P B =,则下列说法正确的是()A.若A 与B 互斥,则()0.3P AB =B.若A 与B 互斥,则()0.7P A B ⋃=C.若A 与B 相互独立,则()0.12P AB =D.若A 与B 相互独立,则()0.7P A B ⋃=【答案】BC 【解析】【分析】根据互斥事件、相互独立事件的概率公式计算可得.【详解】对于A :若A 与B 互斥,则()0P AB =,故A 错误;对于B :若A 与B 互斥,则()()()0.7P A B P A P B =+= ,故B 正确;对于C :若A 与B 相互独立,则()()()0.12P AB P A P B ==,故C 正确;对于D :若A 与B 相互独立,则()()()()0.30.40.30.40.58P A B P A P B P AB ⋃=+-=+-⨯=,故D 错误.故选:BC11.如图,边长为1的正方形ABCD 所在平面与正方形ABEF 在平面互相垂直,动点,M N 分别在正方形对角线AC 和BF 上移动,且(0CM BN a a ==<<,则下列结论中正确的有()A.(a ∃∈,使12MN CE=B.线段MN 存在最小值,最小值为23C.直线MN 与平面ABEF 所成的角恒为45°D.(a ∀∈,都存在过MN 且与平面BEC 平行的平面【分析】利用向量的线性运算可得()1MN a BC aBE =-+,结合向量的模的计算可判断B 的正误,结合向量夹角的计算可判断C 的正误,结合共面向量可判断D 的正误.【详解】因为四边形ABCD 正方形,故CB AB ⊥,而平面ABCD ⊥平面ABEF ,平面ABCD 平面ABEF AB =,CB ⊂平面ABCD ,故CB ⊥平面ABEF ,而BE ⊂平面ABEF ,故CB BE ⊥.设MC AC λ=,则= BN BF λ,其中()0,1λ=,由题设可得MN MC CB BN AC CB BF λλ=++=++,()()()1BC BA CB BA BE BC BE λλλλ=-+++=-+,对于A ,当12λ=即2a =时,111222MN BC BE CE =-+= ,故A 正确;对于B ,()22222111221222MN λλλλλ⎛⎫=-+=-+=-+ ⎪⎝⎭ ,故22MN ≥,当且仅当12λ=即2a =时等号成立,故min 22MN =,故B 错误;对于C ,由B 的分析可得()1MN BC BE λλ=-+,而平面ABEF 的法向量为BC 且()211MN BC BC λλ⋅=-=-,故cos ,MN BC =,此值不是常数,故直线MN 与平面ABEF 所成的角不恒为定值,故C 错误;对于D ,由B 的分析可得()1MN BC BE λλ=-+ ,故,,MN BC BE为共面向量,而MN ⊄平面BCE ,故//MN 平面BCE ,故D 正确;故选:AD三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.)12.复数2i12iz +=-的共轭复数z =______.【分析】根据复数的除法运算及共轭复数的概念可求解.【详解】因为2i 12i z +=-()()()()2i 12i 12i 12i ++=-+5i i 5==,所以z =i -.故答案为:i-13.已知向量()2,1,1a =- ,()1,,1b x = ,()1,2,1c =-- ,当a b ⊥ 时,向量b 在向量c上的投影向量为________.(用坐标表示)【答案】()1,2,1-【解析】【分析】先根据向量垂直得到方程,求出3x =,再利用投影向量公式求出答案.【详解】因为a b ⊥ ,所以210a b x ⋅=-+=,所以3x =.因为()1,3,1b = ,所以b 在c 上的投影向量为()1,2,1||||b c cc c c ⋅⋅=-=-.故答案为:()1,2,1-14.已知在ABC V 中,满足)34AB AC AB ACAB AC AB AC++=+,点M 为线段AB 上的一个动点,若MA MC ⋅ 取最小值3-时,则BC 边的中线长为______.【答案】1112【解析】【分析】设)34,,AB AC AB AC AD AN AE ABAC AB AC+===+,根据题意可推得||3,||4AD AN == ,2π3ADE ∠=,进一步根据MA MC ⋅ 取最小值3-时,求得对应的AC =AB =,由此即可得解.【详解】设)34,,AB AC AB AC AD AN AE ABAC AB AC+===+,则//,//AD EN AN DE ,四边形ADEN为平行四边形,||||3||3,||4,||4||||AB AD AD AN AE AC AN =====,22343712πcos 23423ADE ADE +-∴∠==-⇒∠=⨯⨯,又四边形ADEN 为平行四边形,3πBAC ∴∠=,设,,0,0MA AD AC AN λμλμ==≤≥,()()296MA MC MA MA AC AD AD AN λλμλλμ⋅=⋅+=⋅+=+,由题意2963λλμ+≥-即29630λλμ++≥恒成立,且存在,R λμ∈使得29630λλμ++=成立,其次29630λλμ++=当且仅当2296303Δ361080λλλμμμ⎧⎧=-++=⎪⇔⎨⎨=-=⎩⎪=⎩,此时AC ==AB ==所以BC边的中线长为122AB AC +===.故答案为:2.四、解答题(本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.如图,四边形ABCD 为矩形,且2AD =,1AB =,PA ⊥平面ABCD ,1PA =,E 为BC 的中点.(1)求证:PE DE ⊥;(2)求四棱锥P ABCD -的外接球体积.【答案】(1)证明见解析(2【解析】【分析】(1)连接AE ,由线面垂直得到PA DE ⊥,再由线面垂直的判定定理得到DE ⊥平面PAE ,即可证明;(2)由底面为矩形利用长方体的性质可得四棱锥外接球的半径,再由体积公式计算体积.【小问1详解】连结,AE E 为BC 的中点,1EC CD ==,∴DCE △为等腰直角三角形,则45DEC ∠=︒,同理可得45AEB ∠=︒,∴90AED ∠=︒,∴DE AE ⊥,又PA ⊥平面ABCD ,且DE ⊂平面ABCD ,∴PA DE ⊥,又∵AE PA A = ,,AE PA ⊂平面PAE ,∴DE ⊥平面PAE ,又PE ⊂平面PAE ,∴DE PE ⊥.【小问2详解】∵PA ⊥平面ABCD ,且四边形ABCD 为矩形,∴P ABCD -的外接球直径2R =∴2R =,故:3344ππ332V R ⎛⎫=== ⎪ ⎪⎝⎭,∴四棱锥P ABCD -.16.ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知cos cos a B b A b c -=+.(1)求角A 的值;(2)若a ABC = ,求,b c .【答案】(1)2π3(2)2,2【解析】【分析】(1)由正弦定理及三角恒等变换化简即可得解;(2)由三角形面积公式及余弦定理求解即可.【小问1详解】cos cos a B b A b c -=+ ,由正弦定理可得:sin cos sin cos sin sin A B B A B C -=+,sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+ ,sin cos sin cos sin sin cos cos sin A B B A B A B A B ∴-=++,即2sin cos sin B A B -=,sin 0B ≠ ,1cos 2A ∴=-,(0,π)A ∈ ,2π3A ∴=.【小问2详解】由题意,1sin 24ABC S bc A bc ===△,所以4bc =,由222222cos a b c bc A b c bc =+-=++,得()2216b c a bc +=+=,所以4b c +=,解得:2b c ==.17.全国执业医师证考试分实践技能考试与医学综合笔试两部分,每部分考试成绩只记“合格”与“不合格”,两部分考试都“合格”者,则执业医师考试“合格”,并颁发执业医师证书.甲、乙、丙三人在医学综合笔试中“合格”的概率依次为45,34,23,在实践技能考试中“合格”的概率依次为12,23,23,所有考试是否合格互不影响.(1)求甲没有获得执业医师证书的概率;(2)这三人进行实践技能考试与医学综合理论考试两项考试后,求恰有两人获得执业医师证书的概率.【答案】(1)35(2)13【解析】【分析】(1)先根据对立事件的概率公式结合独立事件概率乘积公式计算;(2)先应用对立事件的概率公式及独立事件概率乘积公式应用互斥事件求和计算;【小问1详解】记甲,乙,丙三人在医学综合笔试中合格依次为事件1A ,1B ,1C ,在实践考试中合格依次为2A ,2B ,2C ,设甲没有获得执业医师证书的概率为P124131()1525P P A A =-=-⨯=.【小问2详解】甲、乙、丙获得执业医师证书依次为12A A ,12B B ,12C C ,并且1A 与2A ,1B 与2B ,1C 与2C 相互独立,则()12412525P A A =⨯=,()12321432P B B =⨯=,()12224339P C C =⨯=,由于事件12A A ,12B B ,12C C 彼此相互独立,“恰有两人获得执业医师证书”即为事件:()()()()()()()()()121212121212121212A A B B C C A A B B C C A A B B C C ++,概率为212142141(1)(1)(1)52952952934P =⨯⨯-+⨯-⨯+-⨯⨯=.18.为深入学习贯彻习近平总书记关于禁毒工作重要指示精神,切实落实国家禁毒委员会《关于加强新时代全民禁毒宣传教育工作的指导意见》,巩固青少年毒品预防教育成果,大力推进防范青少年滥用涉麻精药品等成瘾性物质宣传教育活动,进一步增强青少年学生识毒防毒拒毒意识和能力,某市每年定期组织同学们进行禁毒知识竞赛活动,为了解同学们对禁毒知识的掌握情况,现从所有答卷中随机抽取100份作为样本,将样本的成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六段:40,50,50,60,…,90,100得到如图所示的频率分布直方图.(1)求频率分布直方图中a 的值;(2)求样本成绩的第75百分位数;(3)已知落在50,60的平均成绩是56,方差是7,落在60,70的平均成绩为65,方差是4,求两组成绩的总平均数z 和总方差2s .【答案】(1)0.030(2)84(3)平均数为62;方差为23【解析】【分析】(1)根据频率之和为1即可求解,(2)根据百分位数的计算公式即可求解,(3)根据平均数的计算公式可求得两组成绩的总平均数;再由样本方差计算总体方差公式可求得两组成绩的总方差,即可求解.【小问1详解】由每组小矩形的面积之和为1得,0.050.10.2100.250.11a +++++=,解得0.030a =.【小问2详解】成绩落在[)40,80内的频率为0.050.10.20.30.65+++=,落在[)40,90内的频率为0.050.10.20.30.250.9++++=,显然第75百分位数[)80,90m ∈,由()0.65800.0250.75m +-⨯=,解得84m =,所以第75百分位数为84;【小问3详解】由频率分布直方图知,成绩在[)50,60的市民人数为1000.110⨯=,成绩在[)60,70的市民人数为1000.220⨯=,所以10562065621020z ⨯+⨯==+;由样本方差计算总体方差公式,得总方差为()(){}222110756622046562231020s ⎡⎤⎡⎤=+-++-=⎣⎦⎣⎦+.19.如图,三棱柱111ABC A B C -中,2AB =,且ABC V 与1ABA △均为等腰直角三角形,1π2ACB AA B ∠=∠=.(1)若1A BC 为等边三角形,证明:平面1AAB ⊥平面ABC ;(2)若二面角1A AB C --的平面角为π3,求以下各值:①求点1B 到平面1A CB 的距离;②求平面11B A C 与平面1A CB 所成角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)①2217,②277【解析】【分析】(1)根据等腰直角三角形及等边三角形的性质可得各边长,再根据勾股定理证明线线垂直,根据线线垂直可证线面垂直,进而可证面面垂直;(2)根据二面角的定义可值1CEA 为等边三角形,①利用等体积转化法可得点到平面距离;②根据二面角的定义可得两平面夹角.【小问1详解】设AB 的中点为E ,连接CE ,1A E ,如图所示,因为ABC V 与1ABA △均为等腰直角三角形,1π2ACB A AB ∠=∠=,故1cos 452BC A B AB ==⋅︒=CE AB ⊥,且112CE AB ==,1112A E AB ==,因为1A BC 为等边三角形,故12==AC BC ,故22211A C CE A E =+,即1CE A E ⊥,又AB ,1A E ⊂平面1AA B ,1A E AB E ⋂=,故CE ⊥平面1AA B ,且CE ⊂平面ABC ,故平面1AA B ⊥平面ABC ;【小问2详解】①由(1)知,CE AB ⊥,1A E AB ⊥,且平面1AA B ⋂平面ABC AB =,故1CEA ∠即二面角1A AB C --的平面角,即1π3CEA ∠=,故1CEA 为等边三角形,则111CA CE A E ===,因为CE AB ⊥,1A E AB ⊥,1A E CE E ⋂=,且CE ,1A E ⊂平面1CEA ,所以AB ⊥平面1CEA ,设线段1A E 中点为F ,则1CF A E ⊥,AB CF ⊥,又AB ,1A E ⊂平面11ABB A ,1AB A E E = ,CF ∴⊥平面11ABB A ,又在三角形1CEA中易知:2CF =,∴11111112133226C A BB A BB V CF S -=⋅=⨯⨯⨯⨯= ,又在三角形1A BC 中,由11AC =,1BC A B ==则22211113cos 24BC A B A CA BC BC AB +-∠==⋅,1sin 4A BC ∠=,则11117sin 24A BC S AB BC A BC =⋅⋅∠= ,设点1B 到平面1A CB 的距离为d ,又由1111113C A BB B A BC A BC V V S d --==⋅⋅△,可得7d =,即求点1B 到平面1A CB 的距离为2217;②由①知,AB ⊥平面1CEA ,而11//AB A B ,故11A B ⊥平面1CEA ,且1A C ⊂平面1CEA ,故111A B AC ⊥,则2211115B C A B AC =+=,设1AC 和1B C 的中点分别为M ,N ,连接MN ,BN ,BM,则11//MN A B ,11112MN A B ==,1MN AC ⊥,又因为12BC A B ==1BM A C ⊥,且MN ⊂平面11A B C ,BM ⊂平面1A BC ,故BMN ∠即二面角11B A C B --的平面角,且222211722BM BC CM BC A C ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭,因为112BB AA BC ===,故1BN B C ⊥,则222211322BN BC CN BC B C ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭,所以222731744cos 277212BM MN BN BMN BM MN +-+-∠==⋅⨯⨯,故平面11B A C 与平面1A CB 所成角的余弦值为277.。
辽宁省大连市滨城高中联盟2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷(含答案)
滨城高中联盟2024-2025学年度上学期高二10月份考试数学试题(时间:120分钟,满分:150分)第I 卷(选择题)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.在四面体中,已知点是的中点,记,则等于( )A. B.C. D.2.若平面的法向量为,直线的方向向量为,直线与平面的夹角为,则下列关系式成立的是( )A. B.C. D.3.若直线的一个法向量是,则该直线的倾斜角为( )A. B. C. D.4.已知空间向量,则向量在向量上的投影向量是( )A. B. C. D.5.设是的二面角内一点,是垂足,,则的长度为( )A.B.56.对于空间一点和不共线三点,且有,则( )A.四点共面B.四点共面ABCD E CD ,,AB a AC b AD c === BE 1122a b c -++ 1122a b c -+ 1122a b c -+ 1122a b c -++ αμ l vl αθcos v v μθμ⋅= cos v v μθμ⋅=sin v v μθμ⋅= sin v vμθμ⋅= AB )1a =- 30 60 120 150()()1,1,2,1,2,1a b =-=- a b ()1,1,1-555,,663⎛⎫- ⎪⎝⎭555,,636⎛⎫- ⎪⎝⎭111,,424⎛⎫- ⎪⎝⎭P 120 l αβ--,,,PA PB A B αβ⊥⊥4,3PA PB ==AB O ,,A B C 2OP PA OB OC =-+ ,,,O A B C ,,,P A B CC.四点共面D.五点共面7.将正方形沿对角线折成直二面角,下列结论不正确的是()A.B.,所成角为C.为等边三角形D.与平面所成角为8.正方形的边长为12,其内有两点,点到边的距离分别为3,2,点到边的距离也分别是3和2.如图,现将正方形卷成一个圆柱,使得和重合.则此时两点间的距离为( )二、多项选择题:体题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的按部分得分,有选错的得0分.9.下列说法中,正确的有( )A.直线必过定点B.方程是直线的一般式方程C.直线的斜率为D.点到直线的距离为110.已知空间单位向量两两垂直,则下列结论正确的是( )A.向量与共线B.问量C.可以构成空间的一个基底,,,O P B C ,,,,O P A B C ABCD BD AC BD⊥AB CD 60︒ADC V AB BCD 60︒11ABB A ,P Q P 111,AA A B Q 1,BB AB AB 11A B ,P Q ()32y ax a a =-+∈R ()3,20Ax By C ++=10x ++=()5,3-20y +=,,i j k i j + k j - i j k ++ {},,i j i j k +-D.向量和11.如图,已知正六棱柱的底面边长为2,所有顶点均在球的球面上,则下列说法错误的是( )A.直线与直线异面B.若是侧棱上的动点,则C.直线与平面D.球的表面积为第II 卷(非选择题)三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.已知点关于直线对称的点是,则直线在轴上的截距是__________.13.若三条直线相交于同一点,则点到原点的距离的最小值为__________.14.已知正三棱柱的底面边长为是其表面上的动点,该棱柱内切球的一条直径是,则的取值范围是__________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.15.(本小题满分13分)已知直线与两坐标轴围成的三角形的面积为3,分别求满足下列条件的直线的方程:(1)过定点;(2)斜率为.16.(本小题满分15分)如图,在四面体中,面是的中点,是i j k ++ k ABCDEF A B C D E F ''''-''O DE 'AF 'M CC 'AM MD +'AF 'DFE 'O 18π()1,2A -y kx b =+()1,6B --y kx b =+x 2,3,100y x x y mx ny =+=++=(),m n ABC A B C '-''P MN PM PN ⋅ l l ()3,4A -16ABCD AD ⊥,2,BCD AD M =AD P的中点,点在棱上,且.请建立适当的空间直角坐标系,证明:面.17.(本小题满分15分)如图所示,平行六面体中.(1)用向量表示向量,并求;(2)求18.(本小题满分17分)如图,在五棱锥中,平面是等腰三角形.(1)求证:平面平面;(2)求直线与平面所成角的大小.19.(本小题满分17分)如图,在三棱柱中,棱的中点分别为在平面内的射影为是边长为2的等边三角形,且,点在棱上运动(包括端点).请建立适当的空间直角坐标系,解答下列问题:BM Q AC3AQ QC=PQ∥BCD1111ABCD A B C D-111ππ1,2,,23AB AD AA BAD BAA DAA∠∠∠======1,,AB AD AA1BD1BD1cos,BD ACP ABCDE-PA⊥,ABCDE AB∥,CD AC∥,ED AE∥,45,24,BC ABC AB BC AE PAB∠====VPCD⊥PACPB PCD111ABC A B C-1,AC CC1,,D E CABC,D ABCV12AA=F11B C(1)若点为棱的中点,求点到平面的距离;(2)求锐二面角的余弦值的取值范围.F 11B C F BDE F BD E --滨城高中联盟2024-2025学年度上学期高二10月份考试数学试题参考答案一、单选题1.A2.D3.B4.C5.D6.B7.D8.【答案】B【详解】解法一:如图建系设圆柱底面半径为,则,所以,则所以.解法二:如图,设过点且平行底面的截面圆心为,过点且平行底面的截面圆心为,设圆柱底面半径为,则,所以,则,.r 2π12r =6πr =33,3,,9ππQ P ⎫⎛⎫--⎪ ⎪⎪ ⎪⎭⎝⎭PQ =P 1O Q 2O r 2π12r =6πr =121122222π,,63πO P O Q PQ PO O O O Q +===++222211221212||22PQ PO O O O Q r O O PO O Q∴=++=++⋅ 222266π36262cos 336,ππ3πPQ ⎛⎫⎛⎫=⋅++⋅⋅=⋅+∴= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭9.AD 10.BCD.11.【答案】AC【详解】对于A ,如图①,连接,则,所以,所以直线与直线共面,故A 错误;对于B ,将平面沿着翻折到与平面共面的位置,得到矩形,如图②所示.因为底面边长为,所以则的最小值为,故B 正确;对于C ,以为坐标原点,所在直线分别为轴、轴、轴,建立如图①所示的空间直角坐标系,则,所以.设平面的法向量为,则,即,令,得,所以平面的一个法向量为.设直线与平面所成角为,则,故C 错误;对于D ,如图③,设球的半径为,根据对称性可知,正六棱柱的外接球的球心在上下底面的中心的连线的中点处.,则,所以球的表面积,故D 正确.,AD A D ''AD ∥,A D A D ''''∥E F ''AD ∥E F ''DE 'AF 'ACC A ''CC 'CDD C ''ADD A ''2π2,3ABC ∠=AC =AM MD +'AD =='F ,,FA FD FF 'x y z ()(()()(2,0,0,,0,0,0,0,,A F F D E '-'(()(,0,,AF FD FE =''=-=- DFE '(),,m x y z = 00FD m FE m ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪'⎩ 00y x =⎧⎪⎨-++=⎪⎩1z =x =DFE ')m = AF 'DFE 'θ1sin 3θO R 12O O 1122,O C O O ==22222211922R OC O C O O ==+=+=O 294π4π18π2S R ==⨯=12.13.【答案】【详解】由解得把代入可得,所以,所以点到原点的距离当时等号成立,此时.所以点到原点的距离的最小值为14.【答案】【详解】由题意知内切球的半径为1,设球心为,则.因为.四、解答题15.【答案】(1)或.(2)或.【详解】(1)由题意知直线的斜率存在,设为则直线的方程为,它在轴,轴上的截距分别是,由已知,得,解得或.故直线的方程为或.(2)设直线在轴上的截距为,则直线的方程是,它在轴上的截距是,8-2,3,y x x y =⎧⎨+=⎩1,2.x y =⎧⎨=⎩()1,240mx ny ++=2100m n ++=102m n =--(),m n d ==4n =-2m =-(),m n []0,4O ()()PM PN PO OM PO ON ⋅=+⋅+ ()2OP PO OM ON OM ON =+⋅++⋅ 2||1PO =- []0,4PM PN ⋅∈ 2360x y +-=83120x y ++=660x y -+=660x y --=l kl ()34y k x =++x y 43,34k k--+()43436k k ⎛⎫+⨯+=± ⎪⎝⎭123k =-283k =-l 2360x y +-=83120x y ++=l y b l 16y x b =+x 6b -由已知,得,所以.所以直线的方程为或.16.解法一:以为坐标原点,所在直线为z 轴,线段的延长线为y 轴,建立如图所示空间直角坐标系,设,由题意得,因为,所以即即所以,所以又因为面BCD 的一个法向量为所以所以又因为面所以面.解法二:66b b -⋅=1b =±l 660x y -+=660x y --=D DA BD 2BD a =()()()10,2,0,0,0,2,0,0,1,0,,2B a A M P a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭3AQ QC =34AQ AC = ()()3,,2,,24Q Q Q x y z x y -=-331,,442Q Q Q x x y y z ===331,,442Q x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭33,,044PQ x y a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭()0,0,1n =0PQ n ⋅= PQ n⊥ PQ ⊄BCDPQ ∥BCD取的中点,连接,因为为BM 的中点,所以,所以平面,过作,交BC 于以为坐标原点,的方向分别为x 轴、y 轴、z 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系.因为为中点,设则设点的坐标为.因为,所以.因为为的中点,故,又为的中点,故,所以又平面BCD 的一个法向量为,故,所以又平面BCD ,所以平面BC D.17.【答案】(1)2【详解】(1),BD O OP P OP ∥MD OP ⊥BCD O OE BD ⊥,E O ,,OE OD OP2,AD M =AD 2BD a=()()0,,2,0,,0A a B a -C ()00,,0x y 3AQ QC = 003131,,4442Q x a y ⎛⎫+ ⎪⎝⎭M AD ()0,,1M a P BM 10,0,2P ⎛⎫ ⎪⎝⎭00313,,0444PQ x a y ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭()0,0,1n =0PQ n ⋅= PQ n⊥ PQ ⊄PQ ∥111,BD AD AA AB BD =+-= 111BD AD AB AD AA AB =-=+-则,所以.(2)由空间向量的运算法则,可得,因为且,因为是正方形,所以,则.18.【答案】(1)见详解(2)【详解】(1)证明:在中,因为,所以,因此故,所以,即又平面,所以.又平面,且,所以平面.又平面,所以平面平面.(或者建系求法向量,证明法向量垂直,略)(2)由(1)知两两相互垂直,分别以的方向为轴、轴、轴正方向,建立()2222211111222BD AD AA AB AD AA AB AD AA AD AB AB AA =+-=+++⋅-⋅-⋅ 111412*********=+++⨯⨯⨯--⨯⨯⨯=1BD = AC AB AD =+ 11,2AB AD AA ===11ππ,23BAD BAA DAA ∠∠∠===ABCD AC = ()()221111BD AC AD AA AB AB AD AD AB AD AA AB AA AD AB AD AB ⋅=+-⋅+=⋅++⋅+⋅--⋅ 22ππππ11cos121cos 21cos 111cos 22332=⨯⨯++⨯⨯+⨯⨯--⨯⨯=111cos ,BD AC BD AC BD AC ⋅===⋅ π6ABC V 45,4,ABC BC AB ∠=== 2222cos458AC AB BC AB BC =+-⋅⋅= AC =222BC AC AB =+90BAC ∠= AB AC⊥PA ⊥,ABCDE AB ∥CD ,CD PA CD AC ⊥⊥,PA AC ⊂PAC PA AC A ⋂=CD ⊥PAC CDC PCD PCD ⊥PAC ,,AB AC AP ,,AB AC AP x y z如图所示的空间直角坐标系,由于是等腰三角形,所以.又,因此,.因为,所以四边形是直角梯形.因为,所以,因此,故,所以.因此.设是面的一个法向量,则,解得.取,得.又,设表示向量与平面的法向量所成的角,则,又因为,所以,因此直线与平面所成的角为.PAB V PA AB ==AC =()()0,0,0,A B ()(0,,0,0,C P AC ∥,ED CD AC ⊥ACDE 2,45,AE ABC AE ∠== ∥BC 135BAE ∠= 45CAE ∠= sin452CD AE =⋅== ()D (()0,,CP CD =-= (),,m x y z =PCD 0,0m CP m CD ⋅=⋅= 0,x y z ==1y =()0,1,1m =(BP =- θBP PCD m1cos 2m BP m BP θ⋅==⋅ π0,2θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦π3θ=PB PCD π619.【答案】(1(2)解法一:连接,因为在平面内的射影为,所以平面,由于平面,所以,由于三角形是等边三角形,所以,以为原点,分别以的方向为轴、轴、轴正方向,建立如图所示空间直角坐标系,则,因为所以又因为为中点,所以所以设面的一个法向量为则令,则所以所以点到平面的距离为(2)因为在棱上(包括端点)设12⎡⎢⎣1DC 1C ABC D 1DC ⊥ABC ,AC BD ⊂ABC 11,DC AC DC BD ⊥⊥ABC BD AC ⊥BD ==1DC ==D 1,,DB DA DC x y z (())11,0,1,0,,0,2C C B E ⎛-- ⎝)11C B CB == 1B F 11B C 12F 12BF ⎛= ⎝ BDE ()111,,m x y z =1(0,,2BD ED ⎛== ⎝ 111000x BD m y ED m ⎧=⎧⋅=⎪⎪⇒⎨⎨=⋅=⎪⎪⎩⎩ 11z =1y =()m = F BDE BF m m ⋅== F 11B C ()111,01C F C B λλ= ……因为,所以设平面的法向量为,令所以,设锐二面角为,则令,所以,设则二次函数的开口向上,对称轴为,所以当时,该二次函数单调递增,所以当时,该二次函数有最小值,当时,该二次函数有最大值,,即.所以锐二面角的余弦值的取值范围.解法二:(1)连接,因为在平面内的射影为,所以平面,由于平面,所以,)11C B = )1,,0C F λ=BDF ()222,,n x y z = 11,,0),DF DC C F λλ=+=+= 22220000DF n x y x DB n λ⎧⋅=++=⎪⇒⎨=⋅=⎪⎪⎩⎩ 2y =2z λ=-()m λ=- F BD E --θ1cos 2θ=[]()32,3t t λ-=∈cos θ==111,,32s s t ⎛⎫⎡⎤=∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭cos θ=221112611244y s s s ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭14s =11,32s ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦13s =21111261333⎛⎫⨯-⨯+= ⎪⎝⎭12s =2111261122⎛⎫⨯-⨯+= ⎪⎝⎭⎡⎣1cos 2θ⎡∈⎢⎣F BD E --12⎡⎢⎣1DC 1C ABC D 1DC ⊥ABC ,AC BD ⊂ABC 11,DC AC DC BD ⊥⊥由于三角形是等边三角形,所以,又以为原点,分别以的方向为轴、轴、轴正方向,建立如图所示空间直角坐标系,则,又,故,则设平面的法向量为,则,故可设,又,所以点到平面的距离为.(2)设,则,设平面的法向量为,则令,所以,所以,设锐二面角为,ABC ,BD AC BD ⊥==1DC ==D 1,,DCDB DCx yz (()()11,1,0,0,,2C C E B ⎛ ⎝()11C B CB ==-(11,2B F ⎛-- ⎝()1,,2DE DB ⎛== ⎝ BDE ()111,,m x y z =1111020m DE x z m DB ⎧⋅=+=⎪⎨⎪⋅==⎩ ()m = 1,2BF ⎛=- ⎝ F BDE BF m m ⋅== ()()1111101,C F C B C B λλ=≤≤=- (()(11111DF DC C F DC C B λλλ=+=+=+-=- BDF ()222,,n x y z =22220000DF n x y y DB n λ⎧⎧⋅=-++=⎪⎪⇒⎨⎨=⋅=⎪⎪⎩⎩ 2x =2z λ=)n λ=F BD E --θ则令,所以,设则二次函数的开口向上,对称轴为,所以当时,该二次函数单调递增,所以当时,该二次函数有最小值,当时,该二次函数有最大值,,即.所以锐二面角的余弦值的取值范围.1cos 2θ=[]()32,3t t λ-=∈cos θ==111,,32s s t ⎛⎫⎡⎤=∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭cos θ=221112611244y s s s ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭14s =11,32s ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦13s =21111261333⎛⎫⨯-⨯+= ⎪⎝⎭12s =2111261122⎛⎫⨯-⨯+= ⎪⎝⎭⎡⎣1cos 2θ⎡∈⎢⎣F BD E --12⎡⎢⎣。
湖南省长沙市长郡中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题(含答案)
2024—2025第一次阶段性检测数学时量:120分钟 满分:150分得分______一、选择题:本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知复数,则( )C.3D.52.无论为何值,直线过定点( )A. B. C. D.3.在平行四边形中,,,,则点的坐标为( )A. B. C. D.4.已知,则( )A. B.C. D.5.直线关于对称的直线方程为()A. B. C. D.6.已知椭圆:,则( )A. B.C.8或2D.87.已知实数满足,则的范围是( )A. B. C. D.8.已知平面上一点,若直线上存在点使,则称该直线为点的“相关直线”,下列直线中不是点的“相关直线”的是( )A. B. C. D.3i1iz +=+z =λ()()()234210x y λλλ++++-=()2,2-()2,2--()1,1--()1,1-ABCD ()1,2,3A -()4,5,6B -()0,1,2C D ()5,6,1--()5,8,5-()5,6,1-()5,8,5--π1sin 33α⎛⎫+= ⎪⎝⎭πcos 23α⎛⎫- ⎪⎝⎭79-7929-292410x y --=0x y +=4210x y ++=4210x y +-=4210x y --=4210x y -+=C ()22104x y m m +=>m =,x y ()22203y x x x =-+ (4)1y x ++[]2,6(][),26,-∞+∞ 92,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦(]9,2,4⎡⎫-∞+∞⎪⎢⎣⎭()5,0M l P 4PM =()5,0M ()5,0M 3y x =-2y =430x y -=210x y -+=二、选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知直线:,圆:,为坐标原点,下列说法正确的是( )A.若圆关于直线对称,则B.点到直线C.存在两个不同的实数,使得直线与圆相切D.存在两个不同的实数,使得圆上恰有三个点到直线的距离为10.已知圆:与圆:的一个交点为,动点的轨迹是曲线,则下列说法正确的是( )A.曲线的方程为B.曲线的方程为C.过点且垂直于轴的直线与曲线相交所得弦长为D.曲线上的点到直线11.在边长为2的正方体中,为边的中点,下列结论正确的有( )A.与B.过,,三点的正方体的截面面积为3C.当在线段上运动时,的最小值为3D.若为正方体表面上的一个动点,,分别为的三等分点,则的最小值为三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.通过科学研究发现:地震释放的能量E (单位:焦耳)与地震里氏震级M 之间的关系为.已知2011年甲地发生里氏9级地震,2019年乙地发生里氏7级地震,若甲、乙两地地震释放的能量分别为,,则______.13.直线的倾斜角的取值范围是______l 20x y λλ+--=C 221x y +=O C l 2λ=-O l λl C λC l 121F ()()222328x y m m ++=……2F ()()222310x y m -+=-M M C C 22110064x y +=C 2212516x y +=1F x C 325C 4510x ++=ABCD A B C D '-'''M BC AM D B ''A M D 'ABCD A B C D '-'''P A C 'PB PM '+Q B C C B ''EF A C 'QE QF +lg 4.8 1.5E M =+1E 2E 12E E =()243410ax ay +-+=14.如图,设,分别是椭圆的左、右焦点,点P 是以为直径的圆与椭圆在第一象限内的一个交点,延长与椭圆交于点,若,则直线的斜率为______.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(13分)已知两圆和.求:(1)m 取何值时两圆外切?(2)当时,两圆的公共弦所在直线的方程和公共弦长.16.(15分)在中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知.(1)求的值;(2)若,,求的面积.17.(15分)如图,在四棱锥中,平面,,四边形满足,,,点为的中点,点为棱上的动点.(1)求证:平面;(2)是否存在点,使得平面与平面所成角的余弦值为?若存在,求出线段的长度;若不存在,说明理由.18.(17分)某校高一年级设有羽毛球训练课,期末对学生进行羽毛球五项指标(正手发高远球、定点高远球、吊球、杀球以及半场计时往返跑)考核,满分100分.参加考核的学生有40人,考核得分的频率分布直方图如图所示.1F 2F ()222210x y a b a b+=>>12F F 2PF Q 222PF F Q =1PF 222610x y x y +---=2210120x y x y m +--+=45m =A B C △()()cos 2cos 2cos A C b c a B -=-sin sin CA1cos 4B =2b =A BC △P ABCD -PA ⊥ABCD 2PA AB AD ===ABCDAB AD ⊥B C A D ∥4BC =M PC E BC DM ∥PAB E PDE ADE 23BE(1)由频率分布直方图,求出图中t 的值,并估计考核得分的第60百分位数;(2)为了提升同学们的羽毛球技能,校方准备招聘高水平的教练.现采用分层抽样的方法(样本量按比例分配),从得分在内的学生中抽取5人,再从中挑出两人进行试课,求两人得分分别来自和的概率;(3)若一个总体划分为两层,通过按样本量比例分配分层随机抽样,各层抽取的样本量、样本平均数和样本方差分别为:,,;,,.记总的样本平均数为,样本方差为,证明:19.(17分)已知动直线与椭圆:交于,两点,且的面积为坐标原点.(1)证明:和均为定值;(2)设线段的中点为,求的最大值;(3)椭圆上是否存在三点D ,E ,G,,使得?若存在,判断的形状;若不存在,请说明理由.[)70,90[)70,80[)80,90m x 21s n y 22s w 2s ()(){}22222121s m s x w n s y w m n ⎡⎤⎡⎤=+-++-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦+l C 22132x y +=()11,P x y ()22,Q x y OPQ △OPQ S △O 2212x x +2212y y +P Q M OM PQ ⋅C ODE ODG OEG S S S ===△△△D E G △长沙市第一中学2024—2025学年度高二第一学期第一次阶段性检测数学参考答案一、二、选择题题号1234567891011答案BAAACCADABDBCDAC1.B 【解析】∵,∴. .故选B.2.A 【解析】由得:,由得∴直线恒过定点.故选A.3.A【解析】设,则,,得.故选A.4.A 【解析】,又,所以.故选A.5.C 【解析】取直线关于对称的直线上任意一点,易知点关于直线对称的点的坐标为,由点在直线上可知,即.故选C.6.C 【解析】椭圆:的离心率为,,解得或.故选C.7.A 【解析】表示函数图象上的点与的连线的斜率,结合图象可知,斜率分别在与(相切时)处取最大值和最小值,()()()()23i 1i 3i 33i i i 2i 1i 1i 1i 2z +-+-+-====-++-z ==()()()234210x y λλλ++++-=()()223420x y x y λ++++-=220,3420x y x y ++=⎧⎨+-=⎩2,2,x y =-⎧⎨=⎩()()()234210x y λλλ++++-=()2,2-(),,D x y z ()5,7,3AB =- (),1,2DC x y z =---()5,6,1D --22πππ17cos 2cos 212sin 1233399ααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+=-+=-⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦π2π22π33αα⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭π2π2π7cos 2cos 2πcos 23339ααα⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦2410x y --=0x y +=()00,P x y P 0x y +=()00,Q y x --Q 2410x y --=002410y x -+-=004210x y --=C ()22104x y m m +=>==8m =2m =41y x ++()22203y x x x =-+……()1,4--()0,2()2,2所以的范围是.故选A.8.D 【解析】根据题意,当点到直线的距离时,该直线上存在点使得,此时直线为点的“相关直线”,对于A ,,即,点到直线的距离,该直线是点的“相关直线”;对于B ,,点到直线的距离,该直线是点的“相关直线”;对于C ,,点到直线的距离,该直线是点的“相关直线”;对于D,,点到直线的距离,该直线不是点的“相关直线”.故选D.9.ABD 【解析】直线:过定点,圆:,圆心,半径,对选项A :直线过圆心,则,解得,故选项A 正确;对选项B :点O 到直线l的距离的最大值为B 正确;对选项C :直线与圆相切,则圆心到直线的距离,解得,故选项C 错误;对选项D :当圆上恰有三个点到直线的距离为时,圆心到直线的距离,解得,故选项D 正确.故选ABD.10.BCD 【解析】对A 选项与B 选项,由题意知圆与圆交于点,则,,所以,所以点的轨迹是焦点在轴上的椭圆,且,,即,,所以,所以曲线的方程为,故A 选项错误,B 选项正确;41y x ++[]2,6M l 4d …P 4PM =l()5,0M 30y x =-=30x y --=M l 4d <()5,0M 2y =M l 0224d =-=<()5,0M 430x y -=M l 4d ==()5,0M 210x y -+=M l 4d ()5,0M l 20x y λλ+--=()2,1P C 221x y +=()0,0C 1r =20λ--=2λ=-PC =l C 1d 34λ=-C l 12C l 12d λ=1F 2F M 1MF m =210MF m =-1212106MF MF F F +=>=M x 210a =26c =5a =3c =4b =C 2212516x y +=对C 选项,通径的长度为,故C 选项正确;对D 选项,设与直线平行的直线为,,将与联立得,令,解得,此时直线与椭圆相切,当时,切点到直线的距离最大,直线的方程为,故曲线上的点到直线D 选项正确.故选BCD.11.AC 【解析】以为坐标原点,,,所在直线分别为x ,y ,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,,,∴,,∴,∴与A 正确;取的中点,连接,,,则,故梯形为过点,,的该正方体的截面,∵,,∴梯形,1632255⨯=4510x ++=l 40x t ++=51t ≠40x t ++=2212516x y +=221004000y t ++-=()22Δ3004004000tt =--=40t =±l 40t =-4510x ++=l 4400x +-=C 4510x ++=A 'A D ''A B ''A A '()0,0,2A ()1,2,2M ()2,0,0D '()0,2,0B '()2,2,0C '()1,2,0AM = ()2,2,0DB''=-cos ,AM D B AM D B AM D B '⋅'''''⋅==AM D B ''C C 'N M N D N 'AD 'M N BC AD ''∥∥M N D A 'A M D 'MN AD '=AM D N ='=M N D A '=∴梯形的面积为,故B 错误;由对称性可知,,故,又由于,,,四点共面,故,当为与的交点时等号成立,故C 正确,设点关于平面的对称点为,连接,当与平面的交点为时,最小,过点作的平行线,过点作的平行线,两者交于点,此时,D 错误.故选AC.三、填空题12.1000 【解析】由题知,.13. 【解析】设直线的倾斜角为,当时,直线为,;当时,,当且仅当时取等号, ∴;当时,,当且仅当时取等号, ∴,综上可得.14.【解析】连接,,由点在以为直径的圆上,故.M N D A '1922⨯+=PB PD '='PB PM PD PM '++'=A 'B C D '3PB PM PD PM D M +=+'''=…P A C 'D M 'F B C C B ''F 'EF 'EF 'B C C B ''Q QE QF QE QF +=+'E AD 'F AB G 13EG AD =='2G F '=EF =='11112222lg 4.8 1.59,lg lg 3lg 31000lg 4.8 1.57E E EE E E E E =+⨯⎧⇒-=⇒=⇒=⎨=+⨯⎩π2π,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦()243410a x ay +-+=α0α=310x +=π2α=0α>2433tan 44a k a a a α+===+= (3)4a a =ππ,32α⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭0α<24333tan 444a k a a a a a α+⎛⎫===+=--+-= ⎪-⎝⎭ (3)4a a -=-π2π,23α⎛⎤∈ ⎥⎝⎦π2π,33α⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦121PF 1QF P 12F F 12PF PF ⊥又,在椭圆上,故有,.设,则,,,.在中,由勾股定理得,解得,于是,,故.四、解答题15.【解析】(1)由已知化简两圆的方程为标准方程分别为:,,则圆心分别为,,,解得.(2)当,则,所以两圆相交,则两圆的公共弦所在直线的方程为:,即,圆心到直线的距离,所以公共弦长.16.【解析】(1)由正弦定理得,所以,所以,化简得,又,所以,因此.(2)由,得,由余弦定理及,又,得,解得,从而.又因为,且,所以.P Q 122PF PF a +=122QF QF a +=2QF m =22PF m =122PF a m =-12QF a m =-3PQ m =1Rt PQF △()()()2223222m a m a m +-=-3a m =223a PF =143a PF =1121tan 2PF k PF F ∠==()()221311x y -+-=()()()22566161x y m m -+-=-<()1,3M ()5,6N =+25m =+45m =4=44<<+()22222611012450x y x y x y x y +----+--+=43230x y +-=()1,3M 43230x y +-=2d l ==()()cos 2cos sin 2sin sin cos A C B C A B -=-cos sin 2cos sin 2sin cos sin cos A B C B C B A B -=-cos sin sin cos 2cos sin 2sin cos A B A B C B C B +=+()()sin 2sin A B B C +=+πA B C ++=sin 2sin C A =sin 2sin CA=sin 2sin C A =2c a =2222cos b a c ac B =+-1cos 4B =2b =22214444a a a =+-⨯1a =2c =1cos 4B =0πB <<sin B =因此.17.【解析】(1)因为平面,,平面,所以,,又,所以,,两两垂直.以为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴,所在直线为轴,建立空间直角坐标系,如下图所示,则,,,,因为点为中点,所以,,又,,所以,所以,,为共面向量,则在平面内存在直线与平面外的直线平行,所以平面.(2)设,,,,依题意可知,平面的法向量为,设平面的法向量为,则令,则.因为平面与平面所成角的余弦值为,所以,解得或,所以存在点使得平面与平面所成角的余弦值为,或.18.【解析】(1)由题意得:,解得,11sin 1222ABC S ac B ==⨯⨯=△PA ⊥ABCD A D AB ⊂ABCD PA AD ⊥PA AB ⊥AB AD ⊥PA AB A D A AB x A D y AP z ()0,0,2P ()2,0,0B ()0,2,0D ()2,4,0C M PC ()1,2,1M ()1,0,1DM =()0,0,2AP = ()2,0,0AB =1122DM AP AB =+ DM ,AP A BPAB l PAB DM DM ∥PAB ()2,,0E a 04a ……()0,2,2DP =- ()2,2,0DE a =-ADE ()0,0,2AP =PDE (),,n x y z =()220,220,DP n y z DE n x a y ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=+-=⎪⎩1z =2,1,12a n -⎛⎫= ⎪⎝⎭ PDE ADE 232cos ,3AP n AP n AP n ⋅==⋅23=1a =3a =E PDE ADE 231BE =3BE =()100.010.0150.020.0251t ⨯++++=0.03t =设第60百分位数为,则,解得,即第60百分位数为85.(2)由题意知,抽出的5位同学中,得分在的有人,设为,,在的有人,设为a ,b ,c .则样本空间为,.设事件“两人分别来自和”,则,,因此,所以两人得分分别来自和的概率为. (3)由题得:①;②略19.【解析】(1)(ⅰ)当直线的斜率不存在时,,两点关于轴对称,所以,,因为在椭圆上,所以,①又因为,所以由①②得,,此时,.(ⅱ)当直线的斜率存在时,设直线的方程为,由题意知,将其代入得,其中,即,(*)又,,所以,x ()0.01100.015100.02100.03800.6x ⨯+⨯+⨯+⨯-=85x =[)70,8085220⨯=A B [)80,90125320⨯=()()()()()()()()()(){}Ω,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A B A a A b A c B a B b B c a b a c b c =()Ω10n =M =[)70,80[)80,90()()()()()(){},,,,,,,,,,,M A a A b A c B a B b B c =()6n M=()()()63Ω105n M P M n ===[)70,80[)80,9035mx ny m n w x y m n m n m n+==++++l P Q x 21x x =21y y =-()11,P x y 2211132x y +=OPQ S =△11x y ⋅=1x =11y =22123x x +=22122y y +=l l y kx m =+0m ≠22132x y +=()()222236320k x kmx m +++-=()()2222Δ36122320k m k m =-+->2232k m +>122623km x x k +=-+()21223223m x x k -=+PQ ==因为点到直线的距离为,所以又,整理得,且符合(*)式,此时,,综上所述,,,结论成立。
湖北云学名校联盟2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题(解析版)
2024年湖北云学名校联盟高二年级10月联考数学试卷一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项考试时间:2024年10月15日15:00-17:00 时长:120分钟满分:150分是符合题目要求的.1. 已知i 为虚数单位,20253i 1i ++的虚部为( )A. i −B. iC. 1−D. 1【答案】C 【解析】【分析】根据复数乘方、乘法、除法运算法则结合复数的概念运算即可得出结果.【详解】根据复数的乘方可知()50620254i i i i =⋅=,则()()()()20253i 1i 3i 3i32i 12i 1i 1i1i 1i 2+−++−+====−+++−,其虚部为1−. 故选:C2. 已知一组数据:2,5,7,x ,10的平均数为6,则该组数据的第60百分位数为( ) A. 7 B. 6.5C. 6D. 5.5【答案】B 【解析】【分析】先根据平均数求x 的值,然后将数据从小到大排列,根据百分位数的概念求值. 【详解】因为2571065x ++++=⇒6x =.所以数据为:2,5,6,7,10.又因为560%3×=,所以这组数据的第60百分位数为:676.52+=. 故选:B3. 直线1l :20250ax y −+=,2l :()3220a x ay a −+−=,若12l l ⊥,则实数a 的值为( ) A 0 B. 1C. 0或1D.13或1 【答案】C.【分析】根据两直线垂直的公式12120A A B B +=求解即可. 【详解】因为1l :20250ax y −+=,2l :()3220a x ay a −+−=垂直, 所以()()3210a a a −+−=, 解得0a =或1a =,将0a =,1a =代入方程,均满足题意, 所以当0a =或1a =时,12l l ⊥. 故选:C .4. 为了测量河对岸一古树高度AB 的问题(如图),某同学选取与树底B 在同一水平面内的两个观测点C 与D ,测得15BCD ∠=°,30BDC ∠=°,48m CD =,并在点C 处测得树顶A 的仰角为60°,则树高AB 约为( )1.4≈1.7≈)A. 100.8mB. 33.6mC. 81.6mD. 57.12m【答案】D 【解析】【分析】先在BCD △中,利用正弦定理求出BC ,再在Rt ABC △中求AB 即可.【详解】在BCD △中,15BCD ∠=°,30BDC ∠=°,所以135CBD ∠=°,又48CD =,由正弦定理得:sin sin CD CBCBD CDB=∠∠⇒12CB=⇒CB =在Rt ABC △中,tan 60AB BC =°=24 1.4 1.7≈××57.12=. 故选:D5. 如果直线ax +by =4与圆x 2+y 2=4有两个不同的交点,那么点P (a ,b )与圆的位置关系是( ) A. P 在圆外 B. P 在圆上D. P 与圆的位置关系不确定 【答案】A 【解析】224a b ∴+,所以点(),a b 在圆外考点:1.直线与圆的位置关系;2.点与圆的位置关系6. 在棱长为6的正四面体ABCD 中,点P 与Q 满足23AP AB = ,且2CD CQ =,则PQ 的值为( )A.B.C.D.【答案】D 【解析】【分析】以{},,AB AC AD 为基底,表示出PQ,利用空间向量的数量积求模.【详解】如图:以{},,AB AC AD 为基底,则6AB AC AD ===,60BAC BAD CAD ∠=∠=∠=°,所以66cos 6018AB AC AB AD AC AD ⋅=⋅=⋅=××°=.因为()1223PQ AQ AP AC AD AB =−=+− 211322AB AC AD =−++. 所以22211322PQ AB AC AD =−++222411221944332AB AC AD AB AC AB AD AC AD =++−⋅−⋅+⋅ 169912129=++−−+19=.所以PQ =.故选:D7. 下列命题中正确的是( )A. 221240z z +=,则120z z ==; B. 若点P 、Q 、R 、S 共面,点P 、Q 、R 、T 共面,则点P 、Q 、R 、S 、T 共面;C. 若()()1P A P B +=,则事件A 与事件B 是对立事件; D. 从长度为1,3,5,7,9的5条线段中任取3条,则这三条线段能构成一个三角形的概率为310; 【答案】D 【解析】【分析】举反例说明ABC 不成立,根据古典概型的算法判断D 是正确的.【详解】对A :若1i z =,22z =,则221240z z +=,但120z z ==不成立,故A 错误; 对B :如图:四面体S PRT −中,Q 是棱PR 上一点,则点P 、Q 、R 、S 共面,点P 、Q 、R 、T 共面,但点P 、Q 、R 、S 、T 不共面,故B 错误; 对C :掷1枚骰子,即事件A :点数为奇数,事件B :点数不大于3, 则()12P A =,()12P B =,()()1P A P B +=,但事件A 、B 不互斥,也不对立,故C 错误; 对D :从长度为1,3,5,7,9的5条线段中任取3条,有35C 10=种选法, 这三条线段能构成一个三角形的的选法有:{}3,5,7,{}3,7,9,{}5,7,9共3种, 所以条线段能构成一个三角形的的概率为:310P =,故D 正确. 故选:D8. 动点Q 在棱长为3的正方体1111ABCD A B C D −侧面11BCC B 上,满足2QA QB =,则点Q 的轨迹长度为( )A. 2πB.4π3C.D.【解析】【分析】结合图形,计算出||BQ =,由点Q ∈平面11BCC B ,得出点Q 的轨迹为圆弧 EQF,利用弧长公式计算即得.【详解】如图,易得AB ⊥平面11BCC B ,因BQ ⊂平面11BCC B ,则AB BQ ⊥,不妨设||BQ r =,则||2AQ r =, ||3AB ==,解得r =又点Q ∈平面11BCC B ,故点Q 的轨迹为以点B EQF,故其长度为π2. 故选:D.二、选择题:本题共36分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9. 在平面直角坐标系中,下列说法正确的是( ) A. 若两条直线垂直,则这两条直线的斜率的乘积为1−;B. 已知()2,4A ,()1,1B ,若直线l :20kx y k ++−=与线段AB 有公共点,则21,32k∈−; C. 过点()1,2,且在两坐标轴上截距互为相反数的直线l 的方程为10x y −+=;D. 若圆()2214x y −+=上恰有3个点到直线y x b =+的距离等于1,则1b =−±. 【答案】BD 【解析】【分析】根据直线是否存在斜率判断A 的真假;数形结合求k 的取值范围判断B 的真假;根据截距的概念判断真假;转化为点(圆心)到直线的距离求b 判断D 的真假.【详解】对A :“若两条直线垂直,则这两条直线的斜率的乘积为1−”成立的前提是两条直线的斜率都存若两条直线1条不存在斜率,另一条斜率为0,它们也垂直.故A 是错误的. 对B :如图:对直线l :20kx y k ++−=⇒()21y k x −=−+,表示过点()1,2P −,且斜率为k −的直线, 且()422213APk −==−−,()121112BP k −==−−−, 由直线l 与线段AB 有公共点,所以:203k ≤−≤或102k −≤−<,即203k −≤≤或102k <≤,进而得:2132k −≤≤.故B 正确; 对C :过点()1,2,且在两坐标轴上截距互为相反数的直线l 的方程为10x y −+=或2y x =,故C 错误; 对D :“圆()2214x y −+=上恰有3个点到直线y x b =+的距离等于1”可转化为“圆心(1,0)到直线y x b =+的距离等于1”.1⇒1b =−±.故D 正确.故选:BD10. 如图所示四面体OABC 中,4OB OC ==,3OA =,OB OC ⊥,且60AOB AOC ∠=∠=°,23CD CB =,G 为AD 的中点,点H 是线段OA 上动点,则下列说法正确的是( )A. ()13OG OA OB OC =++ ;B. 当H 是靠近A 的三等分点时,DH ,OC ,AB共面;C. 当56OH OA = 时,GH OA ⊥ ;D. DH OH ⋅的最小值为1−.【答案】BCD 【解析】【分析】以{},,OA OB OC为基底,表示出相关向量,可直接判断A 的真假,借助空间向量共面的判定方法可判断B 的真假,利用空间向量数量积的有关运算可判断CD 的真假.【详解】以{},,OA OB OC 为基底,则3OA = ,4OB OC == ,6OA OB OA OC ⋅=⋅= ,0OB OC ⋅=.对A :因为23AD AC CD AC CB =+=+ ()23AC AB AC =+−2133AB AC +()()2133OB OA OC OA =−+−2133OA OB OC =−++ . 所以12OG OA AG OA AD =+=+ 121233OA OA OB OC =+−++111236OA OB OC =++ ,故A 错误;对B :当H 是靠近A 的三等分点,即23OH OA =时,DH AH AD =− 121333OA OA OB OC =−−−++221333OA OB OC =−− ,又AB OB OA =−,所以13DH AB OC − .故DH ,AB ,OC 共面.故B 正确;对C :因为HG OG OH OA AG OH =−=+− 1526OA AD OA =+−12152336OA OA OB OC OA =+−++− 111336OA OB OC =−++,所以:HG OA ⋅= 111336OA OB OC OA −++⋅ 2111336OA OB OA OC OA =−+⋅+⋅1119660336=−×+×+×=,所以HG OA ⊥ ,故GH OA ⊥,故C 正确;对D :设OH OA λ=,()01λ≤≤.因为:DH OH OD =−()OA OA AD λ=−+ 2133OA OA OA OB OC λ =−−++2133OA OB OC λ=−− .所以DH OH ⋅ 2133OA OB OC OAλλ =−−⋅()2233OA OA OB OA OCλλλ−⋅−⋅296λλ−,()01λ≤≤.当13λ=时,DH OH ⋅ 有最小值,为:1196193×−×=−,故D 正确. 故选:BCD11. 已知()2,3P 是圆C :22810410x y x y a +−−−+=内一点,其中0a >,经过点P 的动直线l 与C 交于A ,B 两点,若|AAAA |的最小值为4,则( ) A. 12a =;B. 若|AAAA |=4,则直线l 的倾斜角为120°;C. 存在直线l 使得CA CB ⊥;D. 记PAC 与PBC △的面积分别为PAC S ,PBC S ,则PAC PBC S S ⋅△△的最大值为8. 【答案】ACD 【解析】【分析】根据点()2,3P 在圆内,列不等式,可求a 的取值范围,在根据弦|AAAA |的最小值为4求a 的值,判断A 的真假;明确圆的圆心和半径,根据1l CP k k ⋅=−,可求直线AB 的斜率,进而求直线AB 的倾斜角,判断B 的真假;利用圆心到直线的距离,确定弦长的取值范围,可判断C 的真假;由三角形面积公式和相交弦定理,可求PAC PBC S S ⋅△△的最大值,判断D 的真假. 【详解】对A :由222382103410a +−×−×−+<⇒8a >. 此时圆C :()()2245x y a −+−=.因为过P 点的弦|AAAA |的最小值为4,所以CP=又CP =⇒12a =.故A 正确;对B :因为53142CP k −==−,1l CP k k ⋅=−,所以直线l 的斜率为1−,其倾斜角为135°,故B 错误; 对C :当|AAAA |=4时,如图:sin ACP ∠==,cos ACP ∠==41cos 1033ACB ∠=−=>, 所以ACB ∠为锐角,又随着直线AB 斜率的变化,ACB ∠最大可以为平角, 所以存在直线l 使得CA CB ⊥.故C 正确; 对D :如图:直线CP 与圆C 交于M 、N 两点,链接AM ,BN ,因为MAP BNP ∠=∠,APM NPB ∠=∠,所以APM NPB .所以AP MP NPBP=⇒(4AP BP MP NP ⋅=⋅=−+=.又1sin 2PACS PA PC APC APC =⋅⋅∠=∠ ,PBCS BPC =∠ ,且sin sin APC BPC ∠=∠.所以22sin PAC PBC S S PA PB APC⋅=⋅⋅∠ 28sin APC ∠8≤,当且仅当sin 1APC ∠=,即AB CP ⊥时取“=”.故D 正确. 故选:ACD【点睛】方法点睛:在求PAC PBC S S ⋅△△的最大值时,应该先结合三角形相似(或者蝴蝶定理)求出AP BP ⋅为定值,再结合三角形的面积公式求PAC PBC S S ⋅△△的最大值. 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12. 实数x 、y 满足224x y +=,则()()2243x y −++的最大值是______. 【答案】49 【解析】【分析】根据()()2243x y −++几何意义为圆上的点(),x y 与()4,3−距离的平方,找出圆上的与()4,3−的最大值,再平方即可求解.【详解】解:由题意知:设(),p x y ,()4,3A −,则(),p x y 为圆224x y +=上的点, 圆224x y +=的圆心OO (0,0),半径2r =, 则()()2243x y −++表示圆上的点(),p x y 与()4,3A −距离的平方,又因为max 27PA AO r=+=+=, 所以22max749PA==; 故()()2243x y −++的最大值是49. 故答案为:49.13. 记ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知()cos2cos a B c b A =−,其中π2B ≠,若ABC 的面积S =,2BE EC = ,且AE = ,则BC 的长为______.【解析】【分析】利用正弦定理对()cos 2cos a B c b A =−化简,可得π3A =,再由三角形面积公式求出8bc =,根据题意写出1233AE AB AC =+,等式两边平方后,可求出,b c 的值,由余弦定理2222cos a b c bc A =+−,求出BC 的长.【详解】()cos 2cos a B c b A =−,由正弦定理可得:sin cos 2sin cos sin cos A B C A B A =−,sin cos cos sin 2sin cos A B A B C A +=, ()sin 2sin cos A B C A +=,()sin πC 2sin cos C A −=,sin 2sin cos (sin 0)C C A C >,即1cos 2A =,π3A =,1sin 2ABC S bc A == ,得8bc =, ∵2BE EC = ,∴1233AE AB AC =+ ,221233AE AB AC =+, 即2228144cos 3999c b bc A =++,由8bc =,解得42b c = = 或18b c = = , 根据余弦定理2222cos a b c bc A =+−,当42b c = =时,a =,此时π2B =,不满足题意, 当18b c = =时,a =..14. 如图,已知四面体ABCD 的体积为9,E ,F 分别为AB ,BC 的中点,G 、H 分别在CD 、AD 上,且G 、H 是靠近D 的三等分点,则多面体EFGHBD 的体积为______.【答案】72##3.5 【解析】 【分析】多面体EFGHBD 的体积为三棱锥G DEH −与四棱锥E BFGD −的体积之和,根据体积之比与底面积之比高之比的关系求解即可.【详解】连接ED ,EG ,因为H 为AAAA 上的靠近D 的三分点,所以13DH AD =, 因为E 为AAAA 的中点,所以点E 到AAAA 的距离为点B 到AAAA 的距离的一半, 所以16DEH BAD S S = , 又G 为CCAA 上靠近D 的三分点,所以点G 到平面ABD 的距离为点C 到平面ABD 的距离的13, 所以111119663182G DEH G BAD C BAD V V V −−−==×=×=, 1233BCD FCG BCD BCD BCD BFGD S S S S S S =−=−= 四边形, 所以2211933323E BFGD E BCD A BCD V V V −−−==×=×=, 所以多面体EFGHBD 的体积为17322G DEH E BFGD V V −−+=+=. 故答案为:72. 【点睛】关键点点睛:将多面体转化为两个锥体的体积之和,通过体积之比与底面积之比高之比的关系求解.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15. 在对某高中1500名高二年级学生的百米成绩的调查中,采用按学生性别比例分配的分层随机抽样抽取100人,已知这1500名高二年级学生中男生有900人,且抽取的样本中男生成绩的平均数和方差分别为13.2秒和13.36,女生成绩的平均数和方差分别为15.2秒和17.56.(1)求抽取的总样本的平均数;(2)试估计高二年级全体学生的百米成绩的方差.【答案】(1)14 (2)16【解析】【分析】(1)先确定样本中男生、女生的人数,再求总样本的平均数.(2)根据方差的概念,计算总样本的方差.【小问1详解】 样本中男生的人数为:100900601500×=;女生的人数为:1006040−=. 所以总样本的平均数为:6013.24015.214100x ×+×=. 【小问2详解】记总样本的方差为2s , 则()(){}22216013.3613.2144017.5615.214100s =×+−+×+− 16=. 所以,估计高二年级全体学生的百米成绩的方差为16.16. 在平面直角坐标系xOy 中,ABC 的顶点A 的坐标为()4,2−,ACB ∠的角平分线所在的直线方程为10x y −+=,AC 边上中线BM 所在的直线方程为220x y +−=. (1)求点C 的坐标;(2)求直线BC 的方程.【答案】(1)(3,4)C ;(2)72130x y −−=【解析】【分析】(1)设(,1)C m m +,则43(,)22m m M −+,代入220x y +−=,求解即可; (2)设直线BC 的方程为:340x ny n +−−=,在直线10x y −+=取点(0,1)P ,利用点P 到直线AC 的距离等于点P 到直线BC 的距离,求解即可.【小问1详解】解:由题意可知点C 在直线0x y −+=上, 所以设(,1)C m m +,所以AC 中点43(,)22m m M −+, 又因为点43(,)22m m M −+在直线220x y +−=上, 所以34202m m +−+−=,解得3m =, 所以(3,4)C ;【小问2详解】解:因为(3,4)C ,设直线BC 的方程为:340x ny n +−−=, 又因为(4,2)A −,所以直线AC 的方程为:27220x y −+=, .又因为ACB ∠的角平分线所在的直线方程为10x y −+=, 在直线10x y −+=取点(0,1)P ,则点P 到直线AC 的距离等于点P 到直线BC 的距离,=,整理得21453140n n ++=, 解得:72n =−或27n =−, 当72n =−时,所求方程即为直线AC 的方程, 所以27n =−, 所以直线BC 的方程为: 72130x y −−=. 17. 直三棱柱111ABC A B C −中,12AB AC AA ===,其中,,E F D 分别为棱111,,BC B A B C 的中点,已知11AF A C ⊥,(1)求证:AF DE ⊥;(2)设平面EFD 与平面ABC 的交线为直线m ,求直线AC 与直线m 所成角的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2【解析】【分析】(1)取AB 的中点G ,连接1,EG A G 证得四边形ADEG 为平行四边形,得到1//DE A G ,利用1A AG ABF ≌,证得90AHG ∠= ,得到1AF A G ⊥,即可证得AF DE ⊥;(2)根据题意,证得11A C ⊥平面11ABB A ,得到1111A C A B ⊥,以A 为原点,建立空间直角坐标系,求得(0,2,0)AC = ,再取AC 的中点M ,延长,MB DF 交于点N ,得到直线AC 与直线m 所成角,即为直线AC 与直线EN 所成角,求得(4,1,0)N −,得到(3,2,0)EN =− ,结合向量的夹角公式,即可求解.【小问1详解】证明:取AB 的中点G ,连接1,EG A G ,因为E 的中点,可得//EG AC ,且12EG AC =, 又因为1//A D AC ,且112A D AC =,所以1//EG A D ,且1EG A D =, 所以四边形ADEG 平行四边形,所以1//DE A G ,在正方形11ABB A 中,可得1A AG ABF ≌,所以1A GA AFB ∠=∠, 因为90AFB AFB ∠+∠= ,所以190AFB A GA ∠+∠= ,AGH 中,可得90AHG ∠= ,所以1AF A G ⊥,又因为1//DE A G ,所以AF DE ⊥.【小问2详解】解:在直三棱柱111ABC A B C −中,可得1AA ⊥平面111A B C ,因为11AC ⊂平面111AB C ,所以111AA A C ⊥, 又因为11AF A C ⊥,且1AA AF A ∩=,1,AA AF ⊂平面11ABB A ,所以11A C ⊥平面11ABB A , 因为11A B ⊂平面11ABB A ,所以1111A C A B ⊥,即直三棱柱111ABC A B C −的底面为等腰直角三角形,以A 为原点,以1,,AB AC AA 所在的直线分别为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系,如图所示,因为12AB AC AA ===,可得(0,0,0),(0,2,0)A C ,则(0,2,0)AC =, 为在取AC 的中点M ,连接,MB DM ,可得1//DM CC 且1DM CC =,因为11//BB DD 且11BB DD =,所以//BF DM ,且12BF DM =, 延长,MB DF 交于点N ,可得B 为MN 的中点,连接EN ,可得EN 即为平面DEF 与平面ABC 的交线,所以直线AC 与直线m 所成角,即为直线AC 与直线EN 所成角,又由(0,1,0),(2,0,0),(1,1,0)M B E , 设(,,)N x y z ,可得MB BN =,即(2,1,0)(2,,)x y z −=−, 可得4,1,0x y z ==−=,所以(4,1,0)N −,可得(3,2,0)EN =− ,设直线EN 与直线AC 所成角为θ,可得cos cos ,AC EN AC EN AC EN θ⋅=== 即直线AC 与直线m18. 已知圆C :22430x y y +−+=,过直线l :12y x =上的动点M 作圆C 的切线,切点分别为P ,Q .(1)当π3PMQ ∠=时,求出点M 的坐标; (2)经过M ,P ,C 三点的圆是否过定点?若是,求出所有定点的坐标;(3)求线段PQ 的中点N 的轨迹方程.【答案】(1)(0,0)或84(,)55(2)过定点(0,2)或42(,)55(3)22173042x y x y +−−+= 【解析】【分析】(1)点M 在直线l 上,设(2,)M m m ,由对称性可知30CMP ∠= ,可得2MC =,从而可得点M 坐标.(2)MC 的中点,12m Q m+,因为MP 是圆P 的切线,进而可知经过C ,P ,M 三点的圆是以Q 为圆心,以MC 为半径的圆,进而得到该圆的方程,根据其方程是关于m 的恒等式,进而可求得x 和y ,得到结果;(3)结合(2)将两圆方程相减可得直线PQ 的方程,且得直线PQ 过定点13,42R,由几何性质得MN RN ⊥,即点N 在以MR 为直径的圆上,进而可得结果.【小问1详解】(1)直线l 的方程为20x y −=,点M 在直线l 上,设(2,)M m m , 因为π3PMQ ∠=,由对称性可得:由对称性可知30CMP ∠= ,由题1CP =所以2MC =,所以22(2)(2)4+−=m m , 解之得:40,5==m m 故所求点M 的坐标为(0,0)或84(,)55. 【小问2详解】 设(2,)M m m ,则MC 的中点(,1)2m E m +,因为MP 是圆C 的切线, 所以经过,,C P M 三点的圆是以Q 为圆心,以ME 为半径的圆,故圆E 方程为:2222()(1)(1)22m m x m y m −+−−=+−化简得:222(22)0x y y m x y +−−+−=,此式是关于m 的恒等式,故2220,{220,x y y x y +−=+−=解得02x y = = 或4525x y = = , 所以经过,,C P M 三点的圆必过定点(0,2)或42(,)55.【小问3详解】 由()22222220,430x y mx m y m x y y +−−++= +−+=可得PQ :()22320mx m y m +−+−=,即()22230m x y y +−−+=, 由220,230x y y +−= −=可得PQ 过定点13,42R . 因为N 为圆E 的弦PQ 的中点,所以MN PQ ⊥,即MN RN ⊥,故点N 在以MR 为直径的圆上,点N 的轨迹方程为22173042x y x y +−−+=. 19. 四棱锥P ABCD −中,底面ABCD 为等腰梯形,224AB BC CD ===,侧面PAD 为正三角形;(1)当BD PD ⊥时,线段PB 上是否存在一点Q ,使得直线AQ 与平面ABCD所成角的正弦值为若存在,求出PQ QB 的值;若不存在,请说明理由. (2)当PD 与平面BCD 所成角最大时,求三棱锥P BCD −的外接球的体积.【答案】(1)存在;1.(2【解析】【分析】(1)先证平面PAD ⊥平面ABCD ,可得线面垂直,根据垂直,可建立空间直角坐标系,用空间向量,结合线面角的求法确定点Q 的位置.(2)根据PD 与平面BCD 所成角最大,确定平面PAD ⊥平面ABCD ,利用(1)中的图形,设三棱锥P BCD −的外接球的球心,利用空间两点的距离公式求球心和半径即可.【小问1详解】因为底面ABCD 为等腰梯形,224AB BC CD ===,所以60BAD ∠=°,120BCD ∠=°,30CBD ABD ∠=∠=°,所以90ADB ∠=°. 所以BD AD ⊥,又BD PD ⊥,,AD PD ⊂平面PAD ,且AD PD D = ,所以BD ⊥平面PAD .又BD ⊂平面ABCD ,所以平面PAD ⊥平面ABCD .取AD 中点O ,因为PAD △是等边三角形,所以PO AD ⊥,平面PAD ∩平面ABCD AD =,所以⊥PO 平面ABCD .再取AB 中点E ,连接OE ,则//OE BD ,所以OE AD ⊥.所以可以O 为原点,建立如图空间直角坐标系.则()0,0,0O ,()1,0,0A ,()1,0,0D −,()E ,()1,B −,(P ,()C −.(1,PB =−− .设PQ PB λ= ,可得)()1Q λλ−−所以)()1,1AQ λλ=−−− ,取平面ABCD 的法向量()0,0,1n = .因为AQ 与平面ABCD ,所以AQ nAQ n ⋅⋅ ,解得12λ=或5λ=(舍去). 所以:线段PB 上存在一点Q ,使得直线AQ 与平面ABCD ,此时1PQ QB =. 【小问2详解】当平面PAD ⊥平面ABCD 时, PD 与平面BCD 所成角为PDA ∠.当平面PAD 与平面ABCD 不垂直时,过P 做PH ⊥平面ABCD ,连接HD ,则PDH ∠为PD 与平面BCD 所成角,因为PH PO <,sin PH PDH PD ∠=,sin PO PDA PD∠=,s s n i i n PDA PDH ∠∠<,所以A PDH PD ∠∠<. 故当平面PAD ⊥平面ABCD 时,PD 与平面BCD 所成角最大.此时,设棱锥P BCD −的外接球球心为(),,G x y z ,GP GB GC GD R====,所以(()(()(()2222222222222222121x y z R x y z R x y z R x y z R ++= ++−+= ++−+=+++=,解得20133x y z R = = = = 所以三棱锥P BCD −的外接球的体积为:34π3V R ==. 【点睛】方法点睛:在空间直角坐标系中,求一个几何体的外接球球心,可以利用空间两点的距离公式,根据球心到各顶点的距离相等列方程求解..。
黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷
黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷一、单选题1.椭圆22134x y +=的焦点坐标为( )A .()0,1±B .()1,0±C .(0,D .()2.已知直线:20l x -=的倾斜角为π3,则实数m =( )A .1-B .13-C .13D .13.已知直线l 的方程是()()31210a x a y ----=,则对任意的实数a ,直线l 一定经过( ). A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4.已知12,F F 分别为椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的两个焦点,P 是椭圆E 上的点,12PF PF ⊥,且122PF PF =,则椭圆E 的离心率为( )A B C D5.若直线y x b =+与曲线y =b 的取值范围是( )A .⎡⎣B .[]1,1-C .⎡⎣D .⎡-⎣6.阿基米德在他的著作《关于圆锥体和球体》中计算了一个椭圆的面积,当我们垂直地缩小一个圆时,得到一个椭圆,椭圆的面积等于圆周率与椭圆的长半轴长与短半轴长的乘积.已知椭圆2222:1x y C a b+=()0a b >>的面积为6π,两个焦点分别为12,F F ,点A 是椭圆C 上的动点,点B 是点A 关于原点的对称点,若四边形12AF BF 的周长为12,则四边形12AF BF 面积的最大值为( )A.B .C .D 7.已知圆()()22:5129C x y ++-=和两点()()()0,,0,0A m B m m ->,若圆C 上存在点P ,使得90APB ∠=o ,则实数m 的取值范围为( )A .[]11,15B .[]10,16C .[]9,13D .[]8,128.已知,A B 是圆224x y +=上的两个动点,且AB =()00,M x y 是线段AB 的中点,则004x y +-的最大值为( )A.12B .C .6D .二、多选题9.已知()()()2,0,0,2,1,0,A B M P 是线段AB 上的动点,则下列说法正确的是( )A .直线AB 的一个方向向量是()1,1u =-rB .若MP AB ⊥,则31,22P ⎛⎫⎪⎝⎭C .点M 关于直线AB 对称点的坐标为 2,1D .直线MP 斜率取值范围是[]2,0-10.已知圆22:4O x y +=,点P x 0,y 0 是圆O 上的点,直线:0l x y -,则( )A .直线l 与圆O 相交弦长B .圆O 上恰有4个点到直线l 的距离等于1 C.04y x -D .过点P 向圆()()22:341M x y -+-=引切线,A 为切点,则PA 最小值为11.法国数学家加斯帕·蒙日被称为“画法几何创始人”“微分几何之父”,他发现与椭圆相切的两条互相垂直的切线的交点的轨迹是以该椭圆中心为圆心的圆,这个圆称为该椭圆的蒙日圆.若椭圆2222:1x y E a b +=()0a b >>的蒙日圆为2224:3C x y a +=,过圆C 上的动点M 作椭圆E 的两条切线,交圆C 于,P Q 两点,直线PQ 交椭圆E 于,A B 两点,则下列结论正确的是( )A .椭圆EB .若点D 在椭圆E 上,将直线,DA DB 的斜率分别记为12,k k ,则1213k k =-C .点M 到椭圆E 的左焦点的距离的最小值为(3aD .MPQ V 面积的最大值为243a三、填空题12.已知圆()221:21C x y ++=与圆()222:29C x y +-=的交点为,A B ,则直线AB 方程为. 13.已知点()0,0在圆22220x y ax ay a a ++++--=外(其中a 为常数),则实数a 的取值范围14.古希腊数学家阿波罗尼斯(约公元前262~公元前190年)的著作《圆锥曲线论》是古代数学的重要成果.其中有这样一个结论:平面内与两定点距离的比为常数()1λλ≠的点的轨迹是圆,后人称这个圆为阿波罗尼斯圆.已知()()22:4,0,6,4,0,O x y A B P +=e 为O e 上一动点,则12PA PB +的最小值为.四、解答题15.已知圆()()22:244C x y -+-=,点A x 0,y 0 为圆C 上任意一点,点B 4,0 ,点M 是线段AB 的中点.(1)求点M 的轨迹方程E ;(2)点(),N x y 是轨迹E 上任一点,求2x y +的取值范围.16.已知在ABC V 中,()0,2,A AB -边上的高所在直线的方程为3140,x y AC +-=边上的中线所在直线的方程为20x y +-=. (1)求,B C 两点的坐标; (2)求ABC V 的外接圆方程.17.已知圆22:1O x y +=和点()1,4M .(1)过M 作圆O 的切线,求切线的方程;(2)过M 作直线l 交圆O 于点,C D 两个不同的点,且CD 不过圆心,再过点,C D 分别作圆O 的切线,两条切线交于点(),E m n ,求4m n +的值.18.已知椭圆22:13x C y +=,点A 为椭圆上顶点,直线:l y kx m =+与椭圆C 相交于,M N 两点,(1)若1,k D =为MN 的中点,O 为坐标原点,OD =,求实数m 的值; (2)若直线,AM AN 的斜率为12,k k ,且122k k +=,证明:直线MN 过定点,并求定点坐标.19.已知是椭圆E :x 2a2+y 2b 2=1 a >b >0 的左右焦点分别为())12,F F ,且椭圆经过点Q ⎛ ⎝⎭. (1)求椭圆E 的标准方程;(2)经过点)2F 的直线12,l l ,直线1l 与椭圆E 交于,A B 两点,直线2l 与椭圆E 交于,C D 两点,且12l l ⊥,求四边形ACBD 面积的取值范围.。
湖北省武汉市武昌实验中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷
湖北省武汉市武昌实验中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷一、单选题1.已知()()1,2,,,1,2a y b x =-=r r,且()2a b +r r ∥()2a b -r r ,则( ) A .1,13x y ==B .1,42x y ==-C .12,4x y ==D .1,1x y ==- 2.已知空间向量()1,1,2a =-r ,()1,2,1b =-r ,则向量b r 在向量a r上的投影向量是( )A .⎝⎭B .()1,1,1-C .555,,663⎛⎫- ⎪⎝⎭D .111,,424⎛⎫- ⎪⎝⎭3.将一枚质地均匀的骰子连续抛掷8次,得到的点数分别为1,2,3,,4,5,5,6x ,则这8个点数的中位数为4的概率为( )A .23B .12C .13 D .164.如图,空间四边形OABC 中,OA a =u u u r r ,OB b =u u u r r ,OC c =u u u r r,点M 在OA 上,且23OM OA =u u u u r u u u r ,点N 为BC 中点,则MN u u u u r等于( )A .111222a b c +-r r rB .211322a b c -++r r rC .221332a b c +-r r rD .221332a b c -+-r r r5.如图,在平行六面体1111ABCD A B C D -中,底面ABCD 是菱形,侧面11A ADD 是正方形,且1120A AB ∠=︒,60DAB ∠=︒,2AB =,若P 是1C D 与1CD 的交点,则异面直线AP 与DC 的夹角的余弦值为( )A B C D 6.小刚参与一种答题游戏,需要解答A ,B ,C 三道题.已知他答对这三道题的概率分别为a ,a ,12,且各题答对与否互不影响,若他恰好能答对两道题的概率为14,则他三道题都答错的概率为( )A .12B .13C .14D .167.阅读材料:数轴上,方程()00Ax B A +=≠可以表示数轴上的点;平面直角坐标系xOy 中,方程0Ax By C ++=(A B 、不同时为0)可以表示坐标平面内的直线;空间直角坐标系O xyz -中,方程0Ax By Cz D +++=(A B C 、、不同时为0)可以表示坐标空间内的平面.过点()000,,P x y z 一个法向量为(),,n a b c =r平面α方程可表示为()()()0000a x x b y y c z z -+-+-=.阅读上面材料,解决下面问题:已知平面α的方程为10x y z -++=,直线l 是两平面20x y -+=与210x z -+=的交线,则直线l 与平面α所成角的正弦值为( )A B C D 8.三棱锥A BCD -满足4+=+=BC AC BD AD ,二面角C AB D --的大小为60︒,CD AB ⊥,AB =1CD =,则三棱锥A BCD -外接球的体积为( )A .7πB .28π3C .27D二、多选题9.已知事件A 、B 发生的概率分别为()13P A =,()14P B =,则下列说法正确的是( ) A .若A 与B 相互独立,则()12P A B =U B .若()14P AB =,则事件A 与B 相互独立C .若A 与B 互斥,则()12P A B =U D .若B 发生时A 一定发生,则()14P AB =10.若三棱锥M ABC -的体积是三棱锥P ABC -体积的13,且23PM PA PB PC λ=-+u u u u r u u u r u u u r u u u r ,则λ的值可能为( )A .13B .23C .13-D .32-11.如图,四棱锥P ABCD -中,面PAB ⊥面ABCD ,且AD ∥,22BC AD BC ==,1,AP BP Q ==是棱PD 的中点,π2APB ADC BCD ∠∠∠===,则( )A .CQ ∥平面PAB B .CQ ⊥平面PADC .CQ 和平面PBCD .四面体Q BCD -外接球的表面积为5π2三、填空题12.直线1l 过点()4,A a ,()1,3B a -两点,直线2l 过点()2,3C ,()1,2D a --两点,若12l l ⊥,则a =.13.已知集合{}1,3M =,在M 中可重复地依次取出三个数,,a b c ,则“以,,a b c 为边长恰好构成三角形”的概率是.14.已知21,e e u r u u r 是空间单位向量,1212e e ⋅=u r u u r .若空间向量b r满足1252,2b e b e ⋅=⋅=u r u u r r r ,且对于任意,R x y ∈,()()()120102001,R b xe ye b x e y e x y -+≥-+=∈u r u r u r u r r r ,则0y =,b =r.四、解答题15.已知平面内两点()6,6A -,()2,2B .(1)求过点()1,3P 且与直线AB 垂直的直线l 的方程.(2)若ABC V 是以C 为顶点的等腰直角三角形,求直线AC 的方程.16.在信道内传输0,1信号,信号的传输相互独立.发送0时,收到1的概率为()1101p p <<,收到0的概率为11p -;发送1时,收到0的概率为()2201p p <<,收到1的概率为21p -.现有两种传输方案:单次传输和三次传输.单次传输是指每个信号只发送1次,三次传输是指每个信号重复发送3次.收到的信号需要译码,译码规则如下:单次传输时,收到的信号即为译码(例如,若收到1,则译码为1,若收到0,则译码为0);三次传输时,收到的信号中出现次数多的即为译码(例如,若依次收到1,0,1,则译码为1,若依次收到1,1,1,则译码为1).(1)已知1223,34p p ==.①若采用单次传输方案,重复发送信号0两次,求至少收到一次0的概率;②若采用单次传输方案,依次发送0,0,1,证明:事件“第三次收到的信号为1”与事件“三次收到的数字之和为2”相互独立.(2)若发送1,采用三次传输方案时译码为0的概率大于采用单次传输方案时译码为0的概率,求2p 的取值范围.17.如图,已知斜三棱柱111ABC A B C -中,π2BAC ∠=,12π3BAA ∠=,1π3CAA ∠=,1AB AC ==,12AA =,点O 是1B C 与1BC 的交点.(1)用向量AB u u u r,AC u u u r ,1AA u u u r 表示向量AO u u u r ;(2)求异面直线AO 与BC 所成的角的余弦值; (3)判定平面ABC 与平面11B BCC 的位置关系.18.如图1,直角梯形ABED 中,1,2,,AB AD DE AD DE BC DE ===⊥⊥,以BC 为轴将梯形ABED 旋转180︒后得到几何体W ,如图2,其中,GF HE 分别为上下底面直径,点,P Q 分别在圆弧,GF HE 上,直线//PF 平面BHQ .(1)证明:平面BHQ ⊥平面PGH ;(2)若直线GQ 与平面PGH P 到平面BHQ 的距离; (3)若平面BHQ 与平面BEQ 夹角的余弦值为13,求HQ .19.球面三角学是研究球面三角形的边、角关系的一门学科.如图,球O 的半径为R .A 、B 、C 为球面上三点,劣弧BC 的弧长记为a ,设0O 表示以O 为圆心,且过B 、C 的圆,同理,圆32,O O 的劣弧AC 、AB 的弧长分别记为b ,c ,曲面ABC (阴影部分)叫做球面三角形.若设二面角,,C OA B A OB C B OC A ------分别为α,β,γ,则球面三角形的面积为()2πABC S R αβγ=++-V 球面.(1)若平面OAB 、平面OAC 、平面OBC 两两垂直,求球面三角形ABC 的面积;(2)若平面三角形ABC 为直角三角形,AC BC ⊥,设123,,AOC BOC AOB θθθ∠=∠=∠=.则: ①求证:123cos cos cos 1θθθ+-=;②延长AO 与球O 交于点D ,若直线DA ,DC 与平面ABC 所成的角分别为ππ,43,(],0,1BE BD λλ=∈u u u r u u u r,S 为AC 中点,T 为BC 中点,设平面OBC 与平面EST 的夹角为θ,求sin θ的最小值,及此时平面AEC 截球O 的面积.。
江苏省扬州中学2024-2025学年高二上学期10月月考试题 数学(含答案)
2024—2025学年第一学期高二上10月自主学习效果评估数学试卷2024.10.08一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 已知,直线过定点,且与线段相交,则直线的斜率的取值范围是( )A B. C. 或 D. 或2. 若圆与圆相切,则()A. 6B. 3或6C. 9D. 3或93. 已知直线,,则过和的交点且与直线垂直的直线方程为( )A. B. C. D.4. 若点在圆内,则直线与圆C 的位置关系为( )A. 相交B. 相切C. 相离D. 不能确定5. 圆心为,且与直线相切的圆的方程为( )A. B. C. D.6. 已知圆上有四个点到直线的距离等于1,则实数的取值范围为( )A. B. C. D.7. 已知圆关于直线对称,则实数( ).()()2,02,3A B 、l ()1,2P AB l k 21k -≤≤112k -≤≤12k ≤-1k ≥2k ≤-1k ≥()2221:(4)0O x y r r ++=>222:(2)9O x y -+=r =1:10l x y -+=2:210l x y --=1l 2l 3450x y +-=3410x y --=3410x y -+=4310x y --=4310x y -+=(),P a b221Cx y +=:1ax by +=(2,1)M -2+1=0x y -22(2)(1)5x y -+-=22(2)(1)5x y -++=22(2)(1)25x y -++=22(2)(1)25x y -+-=224x y +=y x b =+b ()2,2-(()1--()1,1-22:330C x y mx y +-++=:0l mx y m +-=m =A 1或 B. 1 C. 3 D. 或38. 若圆与圆交于两点,则的最大值为( )A.B.C.D.二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.9. 若直线与圆交于两点,则( )A. 圆的圆心坐标为B. 圆的半径为3C. 当时,直线倾斜角为D. 的取值范围是10. 已知点在上,点,,则( )A. 点到直线的距离最大值是B. 满足的点有2个C. 过直线上任意一点作的两条切线,切点分别为,则直线过定点D. 的最小值为11. 设直线系(其中均为参数,),则下列命题中是真命题的是()A. 当时,存在一个圆与直线系中所有直线都相切B. 当时,若存在一点,使其到直线系中所有直线的距离不小于1,则C. 存在,使直线系中所有直线恒过定点,且不过第三象限D. 当时,坐标原点到直线系中所有直线的距离最大值为1三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分..的3-1-22:(cos )(sin )1(02π)M x y θθθ-+-=≤<22:240N x y x y +--=A B 、tan ANB ∠344543:2cos 0l x y θ-⋅=22:10E x y +--=,A B E ()-E 1cos 2θ=l π4AB ⎡⎢⎣P 22:4O x y +=e ()3,0A ()0,4B P AB 125AP BP ⊥P AB O e ,M N MN 4,13⎛⎫ ⎪⎝⎭2PA PB +:cos sin 1m n M x y θθ+=,,m n θ{}02π,,1,2m n θ≤≤∈1,1m n ==M 2,1m n ==(),0A a M 0a ≤,m n M m n =M12. 已知直线,圆,写出满足“对于直线上任意一点,在圆上总存在点使得”的的一个值______.13. 已知二次函数与轴交于两点,点,圆过三点,存在一条定直线被圆截得弦长为定值,则该定值为__________.14. 如图,点C 是以AB 为直径的圆O 上的一个动点,点Q 是以AB 为直径的圆O 的下半个圆(包括A ,B 两点)上的一个动点,,则的最小值为___________.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. 已知直线与直线.(1)若,求m 的值;(2)若点在直线上,直线过点P ,且在两坐标轴上的截距之和为0,求直线的方程.16. 已知:及经过点的直线.(1)当平分时,求直线的方程;(2)当与相切时,求直线的方程.17. 如图,已知,直线.(1)若直线等分的面积,求直线的一般式方程;(2)若,李老师站在点用激光笔照出一束光线,依次由(反射点为)、(反射点为)反射后,光斑落在点,求入射光线的直线方程.的:1l x my =--22:6890O x y x y ++++=l A O B π2ABO ∠=m ()()223411y x m x m m =+---∈R x ,A B ()1,3CG ,,A B C l G ,3,2PB AB AB PB ⊥==1)3AP BA QC +⋅(()1:280l m x my ++-=2:40,R l mx y m +-=∈12l l //()1,P m 2l l l C e ()()22124x y -+-=()1,1P --l l C e l l C el (()(),0,0,12,0A BC (():20l k x y k k +--=∈R l ABC Vl (2,P P BC K AC I P PK18. 已知圆与直线相切于点,圆心在轴上.(1)求圆的标准方程;(2)若直线与圆交于两点,当数的值;(3)过点且不与轴重合的直线与圆相交于两点,为坐标原点,直线分别与直线相交于两点,记的面积为,求的最大值.19. 在数学中,广义距离是泛函分析中最基本概念之一.对平面直角坐标系中两个点和,记,称为点与点之间的“距离”,其中表示中较大者.(1)计算点和点之间的“距离”;(2)设是平面中一定点,.我们把平面上到点的“距离”为的所有点构成的集合叫做以点为圆心,以为半径的“圆”.求以原点为圆心,以为半径的“圆”的面积;(3)证明:对任意点.的M 340x -+=(M x M ()()():21174l m x m y m m +++=+∈R M ,P Q PQ =m M x M ,A B O ,OA OB 8x =,C D ,OAB OCD V V 12,S S 12S S ()111,P x y ()222,P x y 1212121212max ,11tx x y y PP x x y y ⎧⎫--⎪⎪=⎨⎬+-+-⎪⎪⎩⎭12t PP 1P 2P t -{}max ,p q ,p q ()1,2P ()2,4Q t -()000,P x y 0r >0P t -r 0P r t -O 12t -()()()111222333131223,,,,,,t t t P x y P x y P x y PP PP P P ≤+2024—2025学年第一学期高二上10月自主学习效果评估数学试卷2024.10.08一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.【1题答案】【答案】A【2题答案】【答案】D【3题答案】【答案】D【4题答案】【答案】C【5题答案】【答案】B【6题答案】【答案】B【7题答案】【答案】C【8题答案】【答案】D二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.【9题答案】【答案】BC【10题答案】【答案】BCD【11题答案】【答案】ABC三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.【12题答案】【答案】1(答案不唯一)【13题答案】【14题答案】【答案】四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.【15题答案】【答案】(1) (2)或【16题答案】【答案】(1) (2)或.【17题答案】【答案】(1; (2).【18题答案】【答案】(1) (2). (3).【19题答案】【答案】(1); (2)4;(3)证明见解析.3--1m =-10x y -+=20x y -=3210x y -+=1x =-51270x y --=170y +-=2100x -=22(4)16x y -+=23m =-1423。
北京市北京师范大学附属实验中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷(含答案)
北京市北京师范大学附属实验中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷2024年10月本试卷共4页,共150分。
考试时长120分钟。
考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分 (选择题,共40分)一、选择题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.在长方体中,化简(A)(B)(C)(D)2.若向量,则(B)4(D)53.已知经过两点的直线的一个方向向量为,那么(A)-2(B)-1(C)(D)24.已知为平面的一个法向量,为一条直线,为直线的方向向量,则“”是“”的(A)充分不必要条件(B)必要不充分条件(C)充分必要条件(D)既不充分也不必要条件5.如图所示,直线的斜率分别为,则下列结论正确的是(A)(B)(C)(D)6.如图,在四面体中,为BC 的中点,为AD 的中点,则可用向量表示为1111ABCD A B C D -1AB AD AA ++=1CB 1BC 1CA 1AC (1,1,0),(1,0,2)a b ==- ||a b +=(0,2),(1,0)A B (1,)k k =12-n αl m l m n ⊥//l α123,,l l l 123,,k k k 123k k k >>312k k k >>213k k k >>231k k k <<O ABC -,,,OA a OB b OC c D === E OE,,a b c(A)(B)(C)(D)7.如图,在直三棱柱中,且,则与所成的角为(A)(B)(C)(D)8.已知,过点的直线与线段AB 没有公共点,则直线斜率的取值范围是(A)或(B)(C)(D)或9.如图,在棱长为1的正方体中,为线段AB 上的点,且,点在线段上,则点到直线AD 距离的最小值为(A)(D)110.如图,在棱长为a 的正方体中,为的中点,为上任意一点,E ,F 为CD 上任意两点,且EF 的长为定值,则下面的四个值中不为定值的是111222a b c ++ 111442a b c ++111424a b c ++ 111244a b c ++111ABC A B C -1AB BC AA ==AB BC ⊥1B C 1A B π6π4π3π2(1,2),(2,0)A B -(1,4)C -l l k 1k >4k <-41k -<<14k -<<4k >1k <-1111ABCD A B C D -E 3AEEB=P 1D E P 35()B ()C 1111ABCD A B C D -P 11A D Q 11A B(A)点P 到平面QEF 的距离(B)直线PQ 与平面PEF 所成的角(C)三棱锥P-QEF 的体积(D)二面角P-EF-Q 的大小第二部分(非选择题,共110分)二、填空题共5小题,每小题5分,共25分。
上海市奉贤中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷
上海市奉贤中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷一、填空题1.已知11A =11?10?9?8?5m L ,则=m .2.1nx ⎫⎪⎭的展开式中只有第六项的系数最大,则n =. 3.已知圆锥的底面半径为4,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的体积为.4.61x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式中,系数最小的项为第项. 5.正整数1224有个不同的正约数.6.展会期间,要安排6位志愿者到4个展区提供服务,要求甲、乙两个展区各安排1个人,剩下两个展区各安排2个人,不同的安排方案共有种.7.已知长为6的线段AB 的两个端点到平面α的距离分别为2和4,则直线AB 与平面α的所成角大小为.8.()26223()x x x--的展开式中2x 项的系数为 . 9.如图所示,在平行四边形ABCD 中,2AB AC ==,=90ACD ∠︒,将它沿对角线AC 折起,使二面角B AC D --的大小为120︒,则点B 与点D 之间的距离为;10.九官格数独游戏是一种训练推理能力的数字谜题游戏.九宫格分为九个小宫格,某小九宫格如图所示,小明需要在9个小格子中填上1至9中不重复的整数,小明通过推理已经得到了4个小格子中的准确数字,a ,b ,c ,d ,e 这5个数字未知,且b ,d 为奇数,则5a b +≥的概率为.11.若集合A ,B ,C ,D 满足A ,B ,C 都是D 的子集,且A B ⋂,B C ⋂,A C I 均只有一个元素,且A B C =∅I I ,称(),,A B C 为D 的一个“有序子集列”.若D 有6个元素;则有个“有序子集列”.12.从1,2,L ,2024中任取两个数a ,b (可以相同),则27a b +的个位数是1的概率为.二、单选题13.一个不透明袋子中装有大小和质地完全相同的2个红球和2个白球,从袋中不放回地依次随机摸出2个球.则下列事件中互斥而不对立的是( )A .“第一次摸到红球”与“第二次摸到红球”B .“至少摸到一次红球”与“至少摸到一次白球”C .“两次都摸到红球”与“两次都摸到白球”D .“两次都摸到红球”与“至少摸到一次白球”14.某城市新修建的一条道路上有12个路灯,为了节省用电而又不能影响正常的照明,可以熄灭其中的4盏灯,但两端的灯不能熄灭,也不能熄灭相邻的两盏灯,则熄灯的方法有( )A .48CB .47C C .412CD .411C15.在空间,已知直线l 及不在l 上两个不重合的点A 、B ,过直线l 作平面α,使得点A 、B 到平面α的距离相等,则这样的平面α的个数不可能是( )A .1个B .2个C .3个D .无数个16.如图,从1开始出发,一次移动是指:从某一格开始只能移动到邻近的一格,并且总是向右或向上或右下移动,而一条移动路线由若干次移动构成,如从1移动到11:1→2→3→5→7→8→9→10→11就是一条移动路线.从1移动到数字()2,3,11n n =L 的不同路线条数记为n r ,从1移动到11的事件中,跳过数字()2,3,10n n =L 的概率记为n p ,则下列结论正确的是( )①934r =,②1n n r r +>,③52489p =,④910p p >. A .①②③ B .①②④C .②③④D .①②③④三、解答题17.(1)解不等式188C 3C x x ->;(2)解方程2332231C C P 10x x x x x --++++=. 18.如图,四棱锥S ABCD -的底面是正方形,SD ⊥平面ABCD ,SD AD a ==,点E 是线段SD 上任意一点.(1)求证:AC BE ⊥;(2)当DE 长为多少时,BE 与平面ABCD 所成角的大小为30o .19.某电视台举办“读经典”知识挑战赛.初赛环节,每位选手先从,,A B C 三类问题中选择一类,该类题库随机提出一个问题,该选手若回答错误则被淘汰,若回答正确则需从余下两类问题中选择一类继续回答.再次选择的一类题库随机提出一个问题,该选手若回答正确则取得复赛资格,本轮比赛结束,否则该选手需要回答由最后一类题库随机提出的两个问题,两个问题均回答正确该选手才可取得复赛资格,否则被淘汰.已知选手甲能正确回答,A B 两类问题的概率均为34,能正确回答C 类问题的概率为23,每题是否回答正确与回答顺序无关,且各题回答正确与否相互独立.(1)已知选手甲先选择A 类问题且回答正确,接下来他按照,B C 的顺序对各类问题继续回答,求他能取得复赛资格的概率;(2)由于选手甲能正确回答,A B 两类问题的概率均为34,故可将回答顺序ABC 和顺序BAC 视为同一个顺序;为使取得复赛资格的概率最大,选手甲应如何选择各类问题的回答顺序?请说明理由.20.已知21nx ⎛⎫ ⎪⎝⎭(n 为正整数).(1)若012C C C C 64n n n n n +++⋅⋅⋅+=,求该式的展开式中所有项的系数之和;(2)若12C C 465n n n-+=,求该式的展开式中无理项的个数; (3)若20n =,求该式的展开式中系数最大的项.21.从数据组:(1,2,3,,)n ΩL 中取出k (k 是自然数,且k n ≤)个不同..的数构成一个新数据组()12,:,,k x x x ⋅⋅⋅∏.若对任意的a ∈Ω,存在,j i x x ∈∏,{},1,2,,i j k ∈⋅⋅⋅,使得i j a x x λμ=+,{},1,0,1λμ∈-,则称数据组∏为数据组Ω的一个k 维基本数据库.(1)判断数据组():1,4∏是否为数据组:(1,2,3,4,5)Ω的一个2维基本数据库;(2)若数据组:()12,x x 是数据组:(1,2,3,,)n ΩL 的一个2维基本数据库,请求出n 的最大值,并写出此时的2维基本数据库.(3)若数据组∏是数据组Ω的一个k 维基本数据库,求证:2k k n +≥.。
福建省莆田第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题
福建省莆田第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题一、单选题1.在复平面内,复数2i12iz =-+的虚部为( ) A .25B .25-C .2i 5 D .2i 5-2.在四面体OABC 中,OA a =u u u r r ,OB b =u u u r r ,OC c =u u u r r ,(0)OM OA λλ=>u u u ur u u u r ,N 为BC 的中点,若311422MN a b c =-++r r u u u r ru ,则λ=( )A .13B .34C .23D .143.在空间直角坐标系内,平面α经过三点()1,0,2A ,()0,1,0B ,()2,1,1C -,向量()1,,n λμ=r是平面α的一个法向量,则λμ-=( ) A .3B .5-C .5D .3-4.在空间直角坐标系O xyz -中,经过点()000,,P x y z ,且法向量为(),,m A B C =的平面方程为000()()()0A x x B y y C z z -+-+-=,经过点()000,,P x y z 且一个方向向量为(,,)(0)n v μωμνω=≠r的直线l 方程为00x x y y z z v μω---==.已知:在空间直角坐标系O xyz -中,平面α的方程为:230x y z ++=,经过(0,0,0)P 的直线l 方程为23x yz ==,则直线l 与平面α所成角的正弦值为( )A B C D .11145.已知直线l sin 10y α++=()a ∈R ,则直线l 的倾斜角的取值范围为( ) A .πππ5π,,6226⎡⎫⎛⎤⋃⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦B .π2π0,,π33⎡⎤⎡⎫⋃⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭C .π2π,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .πππ2π,,3223⎡⎫⎛⎤⋃⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦6.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1BC 与1B C 相交于点11,O A AB A AC BAC ∠∠∠==160,3,2A A AB AC ====o ,则线段AO 的长度为( )A B C .52D 7.定义:两条异面直线之间的距离是指其中一条直线上任意一点到另一条直线距离的最小值.如图,长方体1111ABCD A B C D -中,1222AB AD AA ===,E 为棱CD 的中点,则异面直线1A D 与1D E 之间的距离为( )A .13B C D 8.已知MN 是长方体外接球的一条直径,点P 在长方体表面上运动,长方体的棱长分别是1,1PM PN ⋅u u u u r u u u r的取值范围为( )A .3-2-4⎡⎤⎢⎥⎣⎦, B .7-04⎡⎤⎢⎥⎣⎦, C .73--44⎡⎤⎢⎥⎣⎦, D .[]-20,二、多选题9.下列说法正确的是( )A .直线()24R y ax a a =-+∈必过定点()2,4B .直线310x y --=在y 轴上的截距为1C .过点()2,3-且垂直于直线230x y -+=的直线方程为210x y ++=D .直线10x +=的倾斜角为120°10.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1CC =AB BC ==2AC =,点M 是棱1AA 的中点,则下列说法正确的是( )A .异面直线BC 与1B M 所成的角为90o B .在1BC 上存在点D ,使//MD 平面ABC C .1B M CM ⊥D .二面角1B AC B --的大小为60o11.在正四棱柱1111ABCD A B C D -中,122AA AB ==,点P 满足1BP BC BB λμ=+u u u r u u u r u u u r,其中[][],0,10,1λμ∈∈,则( )A .当1λ=时,1AB P △的面积为定值B .当1μ=时,四棱锥11P A BCD -的体积为定值C .当λμ=时,点PD .当1λμ+=时,1PD 的取值范围时⎣三、填空题12.直线2340x y --=关于x 轴对称的直线方程为.13.两平行直线1:310l ax y ++=,2:(2)0l x a y a +-+=的距离为.14.已知矩形ABCD ,20AB =,15BC =,沿对角线AC 将ABC V 折起,使得BD =,则二面角B AC D --的大小是.四、解答题15.已知直线l 过定点(2,3)P --(1)若()1,3Q 到直线l 的距离为3,求直线l 的方程;(2)若直线l 分别与x 轴,y 轴的负半轴交于,A B 两点,求ABO V (O 为坐标原点)面积的最小值及此时直线l 的方程.16.如图三棱柱111ABC A B C -中,122AC AB BB ===,160ABB ∠=︒,90BAC ∠=︒,平面ABC ⊥平面11AA B B ,D 是棱AC 的中点.(1)求证:1//B C 平面1A BD ; (2)求1C 到直线BD 的距离.17.如图,在平面四边形ABCD 中,3ABC π∠=,2ADC π∠=,2BC =.(1)若ABC V AC 的长;(2)若AD 4ACB ACD π∠=∠+.求ACD ∠的大小.18.如图,在平行六面体1111ABCD A B C D -中,1DD ⊥平面ABCD ,24DC DA ==,1DD =11DC D B ⊥(1)求证:DA DB ⊥;(2)求三棱锥11C AC D -的体积;(3)线段11C D 上是否存在点E ,使得平面EBD 与平面11ABB A 的夹角为π4?若存在,求1D E 的长;若不存在,请说明理由.19.数学家阿波罗尼斯(约公元前262-190年)证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数(0k k >且1)k ≠的点的轨迹是圆心在两定点所在直线上的圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.在棱长为6的正方体ABCD A B C D -''''中,点M 是BC 的中点,点P 是正方体表面DCC D ''上一动点(包括边界),且两直线AP ,MP 与平面DCC D ''所成的角相等.(1)证明:点P 的轨迹是一阿波罗尼斯圆的一段弧,并画出大致图象(不要求写出画法);(2)记点P 的轨迹所在的阿波罗尼斯圆的圆心为O ,求D P OP '⋅u u u u r u u u r的取值范围;(3)当线段D P '最短时,在线段A D ''上是否存在点N ,使得//D P '平面AMN ,若有,请求出平面AMN 截正方体ABCD A B C D -''''的截面周长,若无,说明理由.。
河南省新乡市原阳县第一高级中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题(含答案)
2024-2025学年高二上期10月月考数学试卷考生须知:1.本卷共4页满分150分,考试时间120分钟.2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字.3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效.4.考试结束后,只需上交答题纸.选择题部分一、选择题;本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.的倾斜角是( )A. B. C.D.2.已知平面的法向量为,平面的法向量为,若,则k 等于( )A. 4B. -4C. 5D. 3.若双曲线离心率为2,过点,则该双曲线的方程为( )A. B. C. D. 4.若圆:与圆:相切,则( )A .9B .10C .11D .9或115.如图,一束光线从出发,经直线反射后又经过点,则光线从A 到B 走过的路程为()AB .CD .6.如图,棱长为1的正方体,中M ,N 点,分别是线段,的中点,记E 是线段的中点,则点E 到面的距离为()10y --=3π-6π-6π3πα(1,2,2)a =-β(2,4,)b k =-- αβ⊥5-2222:1x y C a b-=2221x y -=2213y x -=22531x y -=22126x y -=1C ()()22121x y ++-=2C ()()22256x y r -++=r =()1,0A 10x y ++=()6,5B -1111ABCD A B C D -1BB 1DD 1MC 1ANBA.BCD .7.已知,,动点P 满足,则点P 的轨迹与圆相交的弦长等于()A .BCD8.棱长为2的菱形ABCD 中,,将沿对角线BD 翻折,使A 到P 的位置,得到三棱锥,在翻折过程中,下列结论正确的是( )A .三棱锥B .C .存在某个位置,使得D .存在某个位置,使得面BCD二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,有选错的得0分,部分选对的得部分分.9.以下四个命题正确的有()A .直线与直线B .直线l 过定点,点和到直线l 距离相等,则直线l 的方程为C .点到直线D .已知,则“直线与直线垂直”是“”的必要不充分条件10.下列说法正确的是()A .在四面体OABC 中,若,则A ,B ,C ,G 四点共面B .若G 是四面体OABC 的底面三角形ABC 的重心,则C .已知平行六面体的棱长均为1,且,则2313()2,0A -()2,0B PAPB=224x y +=60BAD ∠=︒ABD △P BCD -P BCD -CD PC⊥CD PB⊥CP ⊥220x y +-=2410x y ++=()0,1-()3,4A --()6,3B 330x y -++=()1,210x y +-=a R ∈210ax y +-=()120a x ay a +-+=3a =151266OG OA OB OC =-++()13OG OA OB OC=++1111ABCD A B C D -1160BAD BAA DAA ∠=∠=∠=︒对角线D .若向量,则称为在基底下的坐标,已知向量在单位正交基底下的坐标为,则向量在基底下的坐标为11“黄金椭圆”,在椭圆中,,,,分别是椭圆的左、右顶点和上、下顶点,,是椭圆的左、右焦点,P 是椭圆上的动点,则下列选项中,能使椭圆是“黄金椭圆”的有()A .轴且B .C .四边形的内切圆过D .非选择题部分三、填空题,本题共3小题,每小题5分,共15分12.已知椭圆C :,则椭圆的短轴长为______.13.已知,过定点M 的动直线与过定点N 的动直线相交于点P ,则的最大值是______.14.已知一张纸上画有半径为4的圆O ,在圆O 内有一个定点A ,且,折叠纸片,使圆上某一点刚好与A 点重合,这样的每一种折法,都留下一条直线折痕,当取遍圆上所有点时,所有折痕与的交点形成的曲线记为C .则曲线C 上的点到点O 的最大距离为______.四、解答题;本题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.15.(本小题13分)如图,在正方体中,E 为的中点.(1)求证:平面;(2)求直线与平面所成角的正弦值.1AC =p mx n y k z =++ (),,m n k p {},,x y z p{},,a b c ()1,2,3p {},,a b a b c -+ 13,,322⎛⎫- ⎪⎝⎭()222210x y a b a b+=>>1A 2A 1B 2B 1F 2F 1PF x ⊥21//PO A B 2121122F F A F A F =1122A B A B 1F 2212A B F B ⊥2221x y +=a R ∈310ax y a --+=310x ay a +--=PM PN 2OA =A 'A 'OA '1111ABCD A B C D -1BB 1A C ⊥11AB D 1CC 1AD E16.(本小题15分)圆C 过点和,圆心C 在直线上.(1)求圆C 的标准方程(2)直线l 经过点,且被圆C 所截得的弦长为4,求直线l 的方程17.(本小题15分)已知O 为坐标原点,是椭圆C:的左焦点,点P 是椭圆的上顶点,以点P 为圆心且过的圆恰好与直线相切.(1)求椭圆C 的方程(2)斜率为1的直线l 交椭圆C 于A ,B两点,求面积的最大值18.(本小题17分)如图,在四棱锥中,平面平面ABCD ,,,BD 是的平分线,且,二面角的大小为60°.(1)若E 是棱PC 的中点,求证:平面PAD(2)求平面PAB 与平面PCD 所成的二面角的夹角的余弦值19.(本小题17分)已知圆O 的方程为,与x 轴的正半轴交于点N ,过点作直线与圆O交于A 、B 两点.(1)若坐标原点O 到直线AB 的距离为1,求直线AB 的方程;(2)如图所示,已知点P(-4,0), 一条斜率为-1的直线交圆于R ,S 两点,连接PS ,PR ,试问是否存在锐角,,使得为定值?若存在,求出该定值,若不存在,说明理由.()4,2A ()1,3B 1y x =-()1,1P -()11,0F -()222210x y a b a b+=>>1F x =AOB △P ABCD -PAD ⊥2PA AD ==4BD =AB =ADC ∠BD BC ⊥P AB D --//BE 2216x y +=()3.0M NPS ∠NPR ∠NPS NPR ∠+∠高二年级数学答案一、选择题:1.D 2.D 3.B 4.D 5.C 6.D 7.A 8.C 二、选择题;9.ACD 10.BCD 11.CD三、填空题;1213.4 14.3四、解答题;解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.15.解:(Ⅰ)由正方体的性质可知,面,则,又,,∴面,则同理,,∴平面(Ⅱ)解法一:以A 为原点,AD 、AB 、分别为x 、y 和z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体的棱长为a ,则,,,,∴,,,设平面的法向量为,则,即,令,则,,∴,设直线与平面所成角为θ,则,故直线与平面所成角的正弦值为.BC ⊥11ABB A 1BC AB ⊥11AB A B ⊥1BC A B B = AB ⊥1A BC 11AB A C⊥111B D A C ⊥1111B D AB B = 1A C ⊥11AB D 1AA ()0,0,0A ()10,0,A a =()1,0,D a a 10,,2E a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭()10,0,AA a = ()1,0,AD a a = 10,,2AE a a ⎛⎫= ⎪⎝⎭ 1AD E (),,m x y z = 10m AD m AE ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ ()0102a x z a y z +=⎧⎪⎨⎛⎫+= ⎪⎪⎝⎭⎩2z =2x =-1y =-()2,1,2m =--1AA 1AD E 11122sin cos ,33m AA a m AA a m AA θ⋅====⋅⋅1CC 1AD E 23解法二:设正方体的棱长为,则,,,, 由余弦定理知,∴,∴,设点到平面的距离为h ,∵,∴,∴,设直线与平面所成角为θ,则.故直线与平面所成角的正弦值为.16.(1)AB 的中垂线方程为,联立,知,则∴圆C 的标准方程是(2)若直线l 的斜率不存在,直线l :,弦长,成立若直线l 的斜率存在,设直线l :,圆心C到直线l 的距离为1,,则直线l :∴直线l :或17.(1)∴椭圆C 的方程为(2)设,,直线l :联立方程,得2a 1AD =AE =13ED a =1212222AA D S a a a =⋅⋅=△2221111cos 2AD AE ED EAD AD AE +-∠===⋅⋅1sin EAD ∠=12111sin 32EAD S AD AE EAD a =⋅⋅∠=△1A 1EAD 111A EAD E AA D V V --=221132233h a a a ⋅=⋅⋅43h a =1AA 1AD E 1423sin 23a h AA a θ===1CC 1AD E 2335y x =-351y x y x =-⎧⎨=-⎩()2,1C r =()()22215x y -+-=1x =4=()11y k x +=-134k =3744y x =-1x =3744y x =-a =1c =2212x y +=()11,A x y ()22,B x y y x m=+2212y x m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩2234220x mx m ++-=∵直线l 交椭圆C 于A ,B 两点 ∴,得,∴弦长又点O 到直线l 的距离∴当,即时取得等号 ∴18.解:(1)取CD 中点F ,连接BF ,EF ∵ ∴,则而B D 是的平分线,则,从而,则,BF 不在平面PAD 内,平面PAD ,则平面PAD E ,F 分别是PC ,CD 的中点,则,EF 不在平面PAD 内,平面PAD ,则平面PAD ,又∴平面平面PAD ∴平面PAD(2)由题知,,又面面ABCD ,得面PAD 则是二面角的平面角,即,是等边三角形,如图建系,,,设平面PAB 的一个法向量为,则,得,令,则()221612220m m ∆=-->23m <1243m x x +=-212223m x x -=2ABx =-=d 1122S AB d =⋅==≤232m =m =max S =BDBC ⊥BF DF =FDB FBD∠=∠ADC ∠FDB ABD ∠=∠FBD ADB ∠=∠//BF AD AD ⊆//BF//EF PD PD ⊆//EF EF BF F= //BEF //BE BA AD ⊥PAD ⊥BA ⊥PAD ∠P AB D --60PAD ∠=︒PAD ∆(P ()1,0B -()0,1,0D ()C ()1,,n x y z =1100n AP n AB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩0y ⎧=⎪⎨=⎪⎩1z =()10,n =同理平面的PCD 一个法向量,设平面PAB 与平面PCD 的夹角为α则∴平面PAB 与平面PCD19.(1)若直线AB 的斜率不存在,距离为3,不符合若直线AB 的斜率存在,设直线AB :,得∴直线AB 的方程为(2)设直线RS :,,记,,联立方程,得 ∴,,∴,∴∵,都是锐角 ∴的定值.()1n =-1212cos n n n n α⋅==()3y k x =-1=k =y x =y x =y x m =-+()11,R x y ()22,S x y 111tan 4y k NPR x ==∠+222tan 4y k NPS x ==∠+2216x y y x m⎧+=⎨=-+⎩2222160x mx m -+-=12x x m +=212162m x x -=()12122y y x x m m +=-++=()()21212162m y y x m x m -=-+-+=()1212121244tan tan tan 1tan tan 144y yx x NPS NPRNPS NPR y y NPS NPR x x +++∠+∠∠+∠==-∠⋅∠-⋅++()()()12121212122484161416416x x m x x m m x x x x y y m -+-+++===+++-+NPS ∠NPR ∠0NPS NPR π<∠+∠<4πNPS NPR ∠+∠=。
鞍山市第一中学2024-2025学年高二上学期第一次月考(10月)月考数学试卷
鞍山市第一中学2024-2025学年高二上学期第一次月考(10月)月考数学试卷一、单选题1310y -+=的倾斜角是( ) A .30oB .60oC .120oD .150o2.若方程2224240x y mx y m m ++-+-=表示一个圆,则实数m 的取值范围是( ) A .1m ≤- B .1m <- C .1m ≥-D .1m >-3.已知直线l 的一个方向向量为()1,2,1m =-r ,平面α的一个法向量为1,1,2n x ⎛⎫= ⎪⎝⎭r ,若//l α,则x =( )A .52B .52-C .12-D .124.已知直线()12:20,:2120l ax y l x a y +-=+++=,若1l ∥2l ,则a =( ) A .1-或2B .1C .1或2-D .2-5.如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,,M N 分别为11,DB AC 的中点,则直线1A M 和BN 夹角的余弦值为( )A B C .23D .126.当点()2,1P --到直线()()():131240l x y λλλλ+++--=∈R 的距离最大时,直线l 的一般式方程是( ) A .3250x y +-= B .2310x y -+= C .250x y ++=D .2320x y -+=7.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,190,1,,,BAC AB AC AA G E F ∠=︒===分别是棱111,A B CC 和AB 的中点,点D 是线段AC 上的动点(不包括端点).若GD EF ⊥,则线段AD 的长度是( )A .14B .12C .34D .138.如图,在四裬锥P ABCD -中,PA ⊥平面,90,ABCD BAD BC ∠=o ∥AD ,12,2PA AB BC AD Q ====是四边形ABCD 内部一点(包括边界),且二面角Q PD A --的平面角大小为π3,若点M 是PC 中点,则四棱锥M ADQ -体积的最大值是( )A B .43C D .1二、多选题9.已知m ∈R ,若过定点A 的动直线1l :20x my m -+-=和过定点B 的动直线2l :240mx y m ++-=交于点P (P 与A ,B 不重合),则以下说法正确的是( )A .A 点的坐标为 2,1B .PA PB ⊥C .2225PA PB +=D .2PA PB +的最大值为510.如图,已知二面角l αβ--的棱l 上有,A B 两点,,,C AC l D αβ∈⊥∈,BD l ⊥,若2,AC AB BD CD ====,则( )A .直线AB 与CD 所成角的余弦值为45o B .二面角l αβ--的大小为60oC .三棱锥A BCD -的体积为D .直线CD 与平面β11.如图,M 为棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -表面上的一个动点,则( )A .当M 在平面1111D CB A 内运动时,四棱锥M ABCD -的体积是定值 B .当M 在直线11AC 上运动时,BM 与AC 所成角的取值范围为ππ,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .使得直线MA 与平面ABCD 所成的角为60°的点M D .若N 为棱11A B 的中点,当M 在底面ABCD 内运动,且//MN 平面11B CD 时,MN 的三、填空题12.已知空间直角坐标系中的三点()2,0,2A 、()0,0,1B 、()2,2,2C ,则点A 到直线BC 的距离为.13.一条光线从点(4,0)A -射出,经直线10x y +-=反射到圆22:(2)2C x y ++=上,则光线经过的最短路径的长度为.14.已知梯形CEPD 如图1所示,其中8,6PD CE ==,A 为线段PD 的中点,四边形ABCD为正方形,现沿AB 进行折叠,使得平面PABE ⊥平面ABCD ,得到如图2所示的几何体.已知当点F 满足(01)AF AB λλ=<<u u u r u u u r 时,平面DEF ⊥平面PCE ,则λ的值为.图1 图2四、解答题15.已知直线l 的方程为:()()211740m x m y m +++--=. (1)求证:不论m 为何值,直线必过定点M ;(2)过点M 引直线1l 交坐标轴正半轴于A B 、两点,当AOB V 面积最小时,求AOB V 的周长. 16.在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,E 为11AC 的中点.(1)求异面直线AE 与1B C 所成角的余弦值; (2)求三棱锥1A B CE -的体积.17.已知圆满足:截y 轴所得弦长为2;被x 轴分成两段弧,其弧长的比为3:1, (1)若圆心在直线20x y -=上,求圆的标准方程;(2)在满足条件的所有圆中,求圆心到直线1:20x y -=的距离最小的圆的方程.18.如图,PD ⊥平面,,ABCD AD CD AB ⊥∥,CD PQ ∥,222CD AD CD DP PQ AB =====,点,,E F M 分别为,,AP CD BQ 的中点.(1)求证:EF ∥平面CPM ;(2)求平面QPM 与平面CPM 夹角的余弦值;(3)若N 为线段CQ 上的点,且直线DN 与平面QPM 所成的角为π6,求N 到平面CPM 的距离.19.如图,在ABC V 中,,2,AC BC AC BC D ⊥==是AC 中点,E F 、分别是BA BC 、边上的动点,且EF ∥AC ;将BEF △沿EF 折起,将点B 折至点P 的位置,得到四棱锥P ACFE -;(1)求证:EF PC ⊥;(2)若2BE AE =,二面角P EF C --是直二面角,求二面角P CE F --的正弦值; (3)当PD AE ⊥时,求直线PE 与平面ABC 所成角的正弦值的取值范围.。
广东省广州市铁一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷(含答案)
广州市铁一中学2024-2025学年第一学期10月月考高二数学本试卷共4页,19小题,满分150分。
考试用时120分钟。
一、单项选择题:本大题8小题,每小题5分,共40分。
1.已知空间的一组基,则可以与向量,构成空间的另一组基的向量是()A .B .C .D .2.空间中一个静止的物体用三根绳子悬挂起来,已知三根绳子上的拉力大小分别为1N 、2N 、3N ,且三根绳子中任意两根绳子的夹角均为,则该物体的重力大小为()A .B .C .D .3.“”是“直线和直线平行”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件4.如图,在平行六面体中,为、的交点.若,,则向量()A .B.C D .5.已知点,,若,则直线的倾斜角的取值范围为()A .B .C .D .6.如图所示,四面体的体积为,点为棱的中点,点、分别为线段的三等分点,点为线段的中点,过点的平面与棱、、分别交于、、,设四面体的体积为,则的最小值为(){,,}a b c2a b c -- a b c ++ 22a b +2a b- 3a c+ 32b c+ 60︒NN5N6N4a =()1:220l a x ay +++=()()2:1210l a x a y -+--=1111ABCD A B C D -M 11A C 11B D ,AB a AD b == 1AA c =BM =1122a b c-++ 1122a b c++1122a b c--+ 1122a b c-+ ()2,1A -()3,B m 1m ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦AB π5π,36⎡⎤⎢⎥⎣⎦π5π0,,π36⎡⎤⎡⎫⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭π2π0,,π63⎡⎤⎡⎫⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭ ππ5π,,π326⎡⎫⎛⎤⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦ABCD V M BC E F DM N AF N αAB AC AD O P Q AOPQ V 'V V'A.B .C .D .7.在棱长为的正方体中,M ,N 分别为的中点,点在正方体表面上运动,且满足,点轨迹的长度是().A .B .C .D .8.如图所示,三棱锥中,平面,,点为棱的中点,、分别为直线、上的动点,则线段的最小值为()ABCD二、多项选择题:本大题3小题,每小题6分,共18分。
南京市建邺高级中学2023-2024学年高二上学期10月月考数学试题及答案
故选:B.
7. 正三棱锥 P﹣ABC 的三条棱两两互相垂直,则该正三棱锥的内切球与外接球的半径之比为( )
A. 1:3
B. 1: 3 3
C. 3 1 :3
D. 3 1 :3
【答案】D 【解析】 【分析】设侧棱长为 a ,用补形法求得外接球的半径,用体积法求得内切球的半径后即可得. 【详解】三棱锥扩展为长方体(本题实质上是正方体),它的对角线的长度,就是球的直径,
则 MN 的最大值是______.
四、解答题
17. 已知数列an 的前 n 项和为 Sn ,若 Sn 2n2 19n 1. (1)求数列an 通项公式;
(2)若 bn an ,求数列bn 的前 n 项和 Tn .
18. 在 ABC 中, c 2bcosB,C 2π . 3
(1)求 B;
(2)若 ABC 的周长为 4 2 3 ,求 BC 边上中线的长.
MF1
22.
已知双曲线
C
:
x2 a2
y2 b2
1(a 0,b 0) 的离心率为
2 ,且点 A(2,1) 在双曲线 C 上.
(1)求双曲线 C 的方程;
(2)若点 M,N 在双曲线 C 上,且 AM AN ,直线 MN 不与 y 轴平行,证明:直线 MN 的斜率 k 为定值.
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20. 如图, 四棱锥 P ABCD 中, ABC BAD 90 .
在 (1)若 AD 2BC ,M 为 PD的中点,求证:MC//平面 PAB;
(2)若 PAD 是边长为 3 的正三角形,平面 PAD 平面 ABCD ,直线 PB 与平面 ABCD 所成角的正切值
为 3 3 ,且 AB BC ,求四棱锥 P ABCD 的体积.
黑龙江省哈尔滨市第三中学校2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷
黑龙江省哈尔滨市第三中学校2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷一、单选题1.已知随机变量X 服从正态分布()24,,(5)0.3N P X σ>=,则(34)P X <<=( ) A .0.1 B .0.2 C .0.3 D .0.42.在5(2)x -的展开式中,2x 项的系数为( )A .10-B .10C .80-D .803.用0、1、2、3、4、5组成没有重复数字的六位数,要求数字1和4相邻,则这样的六位数的个数为( )A .192B .240C .360D .7204.如图,三个元件123,,T T T 正常工作的概率均为13,且是相互独立的,将它们接入电路中,则电路不发生故障的概率是( )A .19B .127C .527D .7275.如图,一个质点从原点0出发,每隔一秒随机等可能地向左或向右移动一个单位,共移动4次,在质点第一秒位于1的位置的条件下,该质点共经过两次2的位置的概率为( )A .14 B .18 C .38 D .166.如图是函数π()sin()0,0,2f x A x A ωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象,则下列说法错误的是( )A .2ω=B .π3ϕ= C .()f x 的图象关于点5π,012⎛⎫- ⎪⎝⎭中心对称 D .()f x 在2ππ,32⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减 7.有一道数学题,不知道答案的概率为0.6,如果知道答案则本题答对的概率为0.9,不知道答案则本题答对的概率为0.2,在答对本题的条件下,则不知道答案的概率为( ) A .0.75 B .0.52 C .0.48 D .0.258.在四棱锥P ABCD -中,PA ⊥平面,ABCD AB BC ⊥,二面角P CD A --的大小为45,2AD CD ︒+=,若点P A B C D ,,,,均在球O 的表面上,则球O 的表面积最小值为( )A .3πBC .8π3 D二、多选题9.近年来,我国持续释放旅游消费潜力,推动旅游业高质量发展,如图所示,是我国从2014年到2023年的国内游客出游花费统计,下列说法正确的是( )A .从2014年到2023年,这10年的国内游客出游花费的第75百分位数为4.9B .从2014年到2023年,这10年的国内游客出游花费的中位数为3.4C .从2014年到2023年,这10年的国内游客出游花费的极差为2.7D .从2014年到2019年,国内游客出游花费呈现上升趋势10.学校分别对高一学年和高二年学开展体育水平抽样测试,测试成绩数据处理后,得到如下频率分布直方图,则下面说法正确的是( )A.样本中高二学年成绩的众数是85B.样本中高二学年成绩在80分以上的人数高于高一学年成绩在80分以上的人数C.样本中高二学年成绩的方差高于高一学年成绩的方差D.样本中高二学年成绩的中位数高于高一学年成绩的中位数11.某学校共有4000人,其中高一1000人,高二1500人,高三1500人,现采用抽样调查的方式调查学生平均身高,则下列说法正确的是()A.若采用简单随机抽样的方式,抽取容量为200的样本,则高一25班的小明同学被抽入样本的概率为1 200B.若采用按比例分层抽样的方式,抽取容量为200的样本,则应从高一中抽取的人数为50C.若采用按比例分层抽样,发现高一、高二、高三学年的样本平均身高分别为167,169,173,则总体平均身高的估计值为170D.若采用按比例分层抽样,发现高一、高二、高三学年的样本平均身高分别为167,169,173,方差分别为50,60,40,则总体身高方差的估计值为50三、填空题12.对于随机事件,A B有111(),(),(),() 462P A P AB P A B P B ==+==.13.随机变量ξ的分布列如下表所示,则()Dξ=.14.哈三中2024-2025年度上学期高二年级十月月考中有这样一道题目:已知A,B是两个随机事件,且0()1,0()1P A P B <<<<,给出5个命题如下:①若()()1P A P B +=,则事件A ,B 对立;②若事件A 与B 独立,则()()()P AB P A P B =成立;③若()()()()P AB P AB P AB P AB ===,则事件A ,B 相互独立,且1()4P AB =;由于印刷原因,其中命题④⑤漏印了.若老师说某考生在5个命题中任选两个命题,其中真命题的个数X 的方差为925,则④⑤中真命题的个数为.四、解答题15.李老师使用频数分布表、频率分布直方图与扇形图来统计两个班学生某次数学考试的分数,已知所有学生考试成绩均位于[85,145)内,问:(1)求频率分布直方图中a 的值及分数的平均值(每组数据用该组区间中点值代表);(2)若李老师决定对[85,95)与[95,105)这两组的学生采用按比例分层抽样,抽取6名同学进行谈话,再从这6人中随机选择两人进行试卷分析,求选中的2人来自不同组的概率. 16.在ABC V 中,,,A B C 的对边分别为,,,a b c 且满足_______________.请在①2sin()2C A B +=;②()sin()()(sin sin )a b A C a c A C -+=-+,这两个中任选一个作为条件,补充在横线上,并解答问题.(1)求C ;(2)若AB 边上的高为1,ABC V ABC V 的周长. 17.如图,在四棱锥P ABCD -中,平面PAD ⊥平面,,ABCD AD PA AD CD ⊥⊥,//,AD BC 2PA AD CD ,===150,BAD E ︒∠=为PD 的中点.(1)求证:AE ⊥平面PCD ;(2)求平面PAB 与平面ECD 夹角的余弦值.18.如图,在研究某种粒子的实验装置中,粒子从A 腔室出发,到达C 腔室,粒子从A 室经过1号门进入B 室后,等可能的变为上旋或下旋状态,粒子从B 室经过2号门进入C 室后,粒子的旋转状态发生改变的概率为13.粒子间的旋转状态相互独立.现有两个粒子从A 室出发.(1)求两粒子进入C 室都为上旋状态的概率;(2)若实验装置出现故障,两个粒子进入C 室后,共裂变为m 个粒子,裂变后的每个粒子再经过2号门返回B 室的概率为23,各粒子返回B 室相互独立. ①4m =时,写出返回B 室的粒子个数X 的分布列、期望、方差;②30m =时,记有r 个粒子返回B 室的概率为()f r ,则r 为何值时,()f r 取最大值. 19.随着新中考英语人机测试的推行,为了确保学生能够有效应对这一新的考试形式,某中学决定展开深入调查,组织一次模拟测试,对学生的英语水平能力进行准确评估,并据此制定针对性的教学方案.该校从初二学年学生中随机抽取40人将进行模拟测试.现将40人分成,,A B C 三个小组,其中A 组15人,B 组15人,C 组10人.(1)第一轮测试按小组,,A B C 顺次进行.若一切正常,则该小组完成测试的时间为10分钟,若出现异常情况,则该小组需要延长5分钟才能完成测试.已知每小组正常完成测试的概率均为45,且各小组是否正常完成测试互不影响.记3个小组完成测试所需时间为X ,求X 的分布列;(2)第二轮测试将3组同学一起排序,每一位同学顺次上机操作.①求最后一名同学来自A 组的条件下,B 组同学比C 组同学提前完成测试的概率; ②若每名同学完成测试的时间都是为3分钟,求A 组和B 组同学全部完成测试所需时间的期望.。
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高二上学期数学10月月考试卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、单选题 (共10题;共20分)
1. (2分) (2018高二上·台州期末) 抛物线的准线方程为()
A .
B .
C .
D .
3. (2分)(2019·浙江模拟) 已知直线,平面满足,,则“ ”是“ ”的()
A . 充分不必要条件
B . 必要不充分条件
C . 充分必要条件
D . 既不充分也不必要条件
4. (2分) (2019高三上·德州期中) 命题“ ,”的否定为()
A . ,
B . ,
C . ,
D . ,
5. (2分)(2018·河北模拟) 如图,为经过抛物线焦点的弦,点,在直线
上的射影分别为,,且,则直线的倾斜角为()
A .
B .
C .
D .
6. (2分)下列说法中正确的是()
A . 如果两个平面α、β只有一条公共直线a,就说平面α、β相交,并记作α∩β=a
B . 两平面α、β有一个公共点A,就说α、β相交于过A点的任意一条直线
C . 两平面α、β有一个公共点A,就说α、β相交于A点,并记作α∩β=A
D . 两平面ABC与DBC相交于线段BC
7. (2分)如图,长方体ABCD—A1B1C1D1中,BB1=BC,P为C1D1上一点,则异面直线PB与B1C所成角的大小()
A . 是45°
B . 是60°
C . 是90°
D . 随P点的移动而变化
8. (2分)已知F1 , F2是椭圆+=1的两焦点,过点F2的直线交椭圆于A,B两点.在△AF1B中,若有两边之和是10,则第三边的长度为()
A . 6
B . 5
C . 4
D . 3
9. (2分)已知正四棱锥S-ABCD的侧棱长与底面边长都相等,E是SB的中点,则AE,SD所成角的余弦值为()
A .
B .
C .
D .
10. (2分) (2019高三上·双鸭山月考) 已知实轴长为2 的双曲线C:的左、右焦点分别为F1(﹣2,0),F2(2,0),点B为双曲线C虚轴上的一个端点,则△BF1F2的重心到双曲线C的渐近线的距离为()
A .
B .
C .
D .
二、填空题 (共7题;共7分)
11. (1分) (2016高三上·无锡期中) 命题“若lna>lnb,则a>b”是________命题(填“真”或“假”)
12. (1分) (2018高二上·扬州期中) 若椭圆的焦点在轴上,则的取值范围为________.
13. (1分) (2017·三明模拟) 某几何体的三视图如图所示,设该几何体中最长棱所在的直线为m,与直线m 不相交的其中一条棱所在直线为n,则直线m与n所成的角为________.
14. (1分)(2017·惠东模拟) 在平面直角坐标系xOy中,双曲线 =1(a>0,b>0)的右支与焦点为F的抛物线x2=2py(p>0)交于A,B两点,若|AF|+|BF|=4|OF|,则该双曲线的渐近线方程为________.
15. (1分) (2017高二上·高邮期中) 若不等式x2﹣2x+3﹣a<0成立的一个充分条件是0<x<5,则实数a 的取值范围是________.
16. (1分) (2017高三下·黑龙江开学考) 已知F1 , F2是双曲线的左右焦点,点P在双曲线上不与顶点重合,过F2作∠F1PF2的角平分线的垂线,垂足为A,若|OA|=b,则该双曲线的离心率为________.
17. (1分)(2017·山西模拟) 如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=2,过直线B1D1的平面α⊥平面A1BD,则平面α截该正方体所得截面的面积为________.
三、解答题 (共5题;共55分)
18. (10分) (2017高二上·抚州期末) 设命题p:m∈{x|x2+(a﹣8)x﹣8a≤0},命题q:方程
=1表示焦点在x轴上的双曲线.
(1)若当a=1时,命题p∧q假命题,p∨q”为真命题,求实数m的取值范围;
(2)若命题p是命题q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.
19. (15分) (2016高二下·长安期中) 如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=AA1 .
(1)求证:AB1⊥平面A1BC1;
(2)若D为B1C1的中点,求AD与平面A1BC1所成的角.
20. (5分) (2015高一上·深圳期末) 已知圆M的方程为x2+(y﹣2)2=1,直线l的方程为x﹣2y=0,点P 在直线l上,过P点作圆M的切线PA,PB,切点为A,B.
(1)若∠APB=60°,试求点P的坐标;
(2)若P点的坐标为(2,1),过P作直线与圆M交于C,D两点,当时,求直线CD的方程;
(3)求证:经过A,P,M三点的圆必过定点,并求出所有定点的坐标.
21. (15分)(2020·辽宁模拟) 如图,三棱柱中,平面,,
,,,是的中点,是的中点.
(Ⅰ)证明:平面;
(Ⅱ)是线段上一点,且直线与平面所成角的正弦值为,求二面角的余弦值.
22. (10分) (2020高二上·林芝期末)
(1)点A(-2,4)在以原点为顶点,坐标轴为对称轴的抛物线上,求抛物线方程;
(2)已知双曲线经过点,它渐近线方程为,求双曲线的标准方程.
参考答案一、单选题 (共10题;共20分)
1-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
二、填空题 (共7题;共7分)
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
16-1、
17-1、
三、解答题 (共5题;共55分) 18-1、
18-2、
19-1、
19-2、20-1、
20-2、20-3、
21-1、
22-1、22-2、。