高二数学上学期第一次(10月)月考试题
江苏省泰州中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题
江苏省泰州中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题一、单选题1．经过两点(0,3),(P Q -的直线的倾斜角为（ ） A ．30︒B ．60︒C ．120︒D ．150︒2．若方程2224240x y mx y m m ++-+-=表示圆，则实数m 的取值范围是（ ） A ．0m < B ．12m <C ．1m >-D ．2m ≥3．平面内一点M 到两定点()10,3F -，()20,3F 的距离之和为10，则M 的轨迹方程是（ ）A ．2212516x y +=B ．2212516y x +=C ．2212516y x -=D ．2212516x y -=4．一座圆拱桥，当水面在如图所示位置时，拱顶离水面3米，水面宽12米，当水面下降1米后，水面宽度为（ ）A ．B ．C ．D ．5．若直线y x m =+与曲线x m 的取值范围是（ ）A ．m =B ．m m ≤C ．m D ．11m -<≤或m =6．已知点P 在圆22:(2)(1)4O x y -+-=上，点()()1,2,2,2A B --，则满足6AP BP ⋅=u u u r u u u r的点P的个数为（ ） A ．3B ．2C ．1D ．07．设直线 :10l x y +-=， 一束光线从原点 O 出发沿射线 ()0y kx x =≥ 向直线 l 射出， 经 l 反射后与 x 轴交于点 M ， 再次经 x 轴反射后与 y 轴交于点 N . 若MN =， 则 k 的值为（ ）A ．32B ．23C ．12D ．138．已知圆22:16O x y +=，点12,2F ⎛- ⎝，点E 是:2160l x y -+=上的动点，过E 作圆O 的切线，切点分别为A ，B ，直线AB 与EO 交于点M ，则||MF 的最小值为（ ）A ．32B C D二、多选题9．已知ABC V 中，()1,2A -，()1,0B ，()3,4C ，则关于ABC V 下列说法中正确的有（ ） A ．某一边上的中线所在直线的方程为2y = B ．某一条角平分线所在直线的方程为2y = C ．某一边上的高所在直线的方程为20x y += D ．某一条中位线所在直线的方程为210x y -+= 10．下列说法正确的是（ ）A ．直线sin 20x y α++=的倾斜角θ的取值范围是π3π0,,π44⎡⎤⎡⎫⋃⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭B ．“1a =-”是“直线210a x y -+=与直线20x ay --=互相垂直”的充要条件C ．过点()1,2P 且在x 轴，y 轴截距相等的直线方程为30x y +-=D ．设点()()2,3,3,2A B ---，若点P x ,y 在线段AB 上（含端点），则11y x --的取值范围是(]3,4,4∞∞⎡⎫--⋃+⎪⎢⎣⎭11．已知圆O ：224x y +=，过圆O 外一点(),P a b 作圆O 的切线，切点为A ，B ，直线OP 与直线AB 相交于点D ，则下列说法正确的是（ ）A ．若点P 在直线40x y ++=上，则直线AB 过定点()1,1-- B ．当PA PB ⋅u u u r u u u r取得最小值时，点P 在圆2232x y +=上C ．直线PA ，PB 关于直线22ax by a b +=+对称D ．OP 与OD 的乘积为定值4三、填空题12．求过点(1,4)P -且与圆()()22231x y -+-=相切的直线方程为.13．已知方程22112x y m m+=--表示焦点在y 轴上的椭圆，则实数m 的取值范围是14．已知P 为圆22(1)(1)1x y -+-=上任意一点，()()0,0,2,0O B ，则P O B 的最小值为.四、解答题15．已知点()()1,3,5,7A B --和直线:34200l x y +-=． (1)求过点A 与直线l 平行的直线1l 的方程； (2)求过AB 的中点与l 垂直的直线2l 的方程．16．已知以点()1,2A -为圆心的圆与______，过点()2,0B -的动直线l 与圆A 相交于M ，N 两点．从①直线270x y ++=相切；②圆()22320x y -+=关于直线210x y --=对称．这2个条件中任选一个，补充在上面问题的横线上并回答下列问题． (1)求圆A 的方程；(2)当MN =l 的方程．17．如图，将一块直角三角形木板ABO 置于平面直角坐标系中，已知1AB OB ==，AB OB ⊥，点11,24P ⎛⎫⎪⎝⎭是三角形木板内一点，现因三角形木板中阴影部分受到损坏，要把损坏部分锯掉，可用经过点P 的任一直线MN 将三角形木板锯成AMN V ，设直线MN 的斜率为k .(1)用k 表示出直线MN 的方程，并求出M 、N 的坐标；(2)求锯成的AMN V 的面积的最小值.18．如图，圆()22:10C x a x y ay a -++-+=.(1)若圆C 与y 轴相切，求圆C 的方程；(2)当4a =时，圆C 与x 轴相交于两点,M N （点M 在点N 的左侧）.问：是否存在圆222:O x y r +=，使得过点M 的任一条直线与该圆的交点,A B ，都有ANM BNM ∠=∠？若存在，求出圆方程，若不存在，请说明理由.19．已知()0,3A 、B 、C 为圆O ：222x y r +=（0r >）上三点．(1)若直线BC 过点()0,2，求ABC V 面积的最大值；(2)若D 为曲线()()22143x y y ++=≠-上的动点，且AD AB AC =+u u u r u u u r u u u r ，试问直线AB 和直线AC的斜率之积是否为定值？若是，求出该定值；若不是，说明理由.。
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.。
上海市松江二中2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷
上海市松江二中2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷一、填空题1．已知1,,52a a -构成等差数列，则实数a 的值为.2．如图，Rt O A B '''△是△OAB 的直观图，其中2O A ''=，则OAB △的面积是3．如图，四面体ABCD 中，F 为CD 的中点，设,,AB a AC b AD c ===u u u r u u u r u u u r r r r ，则BF =u u u r .（用,,a b cr r r 表示）4．设数列{}n a 是等差数列，其前n 项和为5,4n S a =，则9S =.5．若一个圆锥的底面面积为π，其侧面展开图是圆心角为2π3的扇形，则该圆锥的体积为. 6．如图所示，以长方体1111ABCD A B C D -的顶点D 为坐标原点，过D 的三条棱所在的直线为坐标轴，建立空间直角坐标系，若1DB u u u u r 的坐标为()3,4,2，则1BD u u u u r 的坐标为_____.7．平面α的法向量是()2,2,1n =--r ，点()1,3,0A -在平面α内，则点()2,1,4P -的到平面α的距离. 8．已知数列{}n a 是公差不为零的等差数列，45a =，且236,,a a a 成等比数列，则数列{}n a 的通项公式为n a =.9．在空间直角坐标系中，已知点()()()()0,0,0,1,0,0,0,0,1,3,2,1O A B P ，则直线AP 与平面OAB 所成角的大小为（用反三角表示）10．如图所示，在正方体1111ABCD A B C D -中，棱长为()2,1,2,,12i P i =L 分别为各棱的中点，则()1,2,,12i AC AP i ⋅=u u u r u u L u r 的不同值有个.11．已知四棱柱1111ABCD A B C D -底面ABCD 为平行四边形，134AA BD ==，且115AB BC AD DC ⋅-⋅=u u u r u u u r u u u u r u u u r ，则异面直线1AA 与BD 的夹角余弦值为.12．已知l αβ--是大小为60o 的二面角，C 为二面角内一定点，且到半平面αβ､的距离分别为34､，A B ､分别是半平面α､β内的动点.则ABC V 周长的最小值为.二、单选题13．一条直线与一个平面所成的角等于3π，另一直线与这个平面所成的角是6π，则这两条直线的位置关系（ ）A ．必定相交B ．平行C ．必定异面D ．不可能平行14．已知数列{}n a 是等差数列，214,a a 是方程214160x x -+=的两个实数根，则8a 的值为（ ）A ．7B ．7±C ．4D ．4±15．从正方体八个顶点的两两连线中任取两条直线a ，b ，且a ，b 是异面直线，则a ，b 所成角的余弦值的所有可能取值构成的集合是（ ）A ．10,2⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪⎩⎭； B ．10,2⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎭C ．10,2⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎭；D ．10,2⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎭． 16．一个五面体ABC DEF -．已知AD BE CF ∥∥，且两两之间距离为1．并已知123AD BE CF ===，，．则该五面体的体积为（ ）A B 12+ C D 12-三、解答题17．如图，在三棱柱111ABC A B C -中，侧棱1AA ⊥平面ABC ，13,5,4,4AC AB BC AA ====，点D 是AB 的中点.(1)求证：1//AC 平面1CDB ；(2)求三棱锥11C AA D -的体积.18．已知空间三点()()()1,1,2,3,0,5,0,2,4A B C ---.(1)求ABC V 的面积；(2)若向量CD u u u r ∥AB u u u r ，且CD =u u u r D 的坐标.19．某广场内设置了一些石凳供大家休息，这些石凳是由正方体截去八个一样的四面体得到的，如图所示，若被截正方体的棱长是60cm .(1)求石凳的体积；(2)为了美观工人准备将石凳的表面进行粉刷（接触地面的部分也要粉刷），已知每平方米造价50元，请问粉刷一个石凳需要多少钱？（精确到0.1 1.732≈）20．对于空间向量(),,m a b c r =，定义{}max ,,m a b c =r ‖‖，其中{}max ,,x y z 表示,,x y z 这三个数的最大值.(1)已知()()3,4,2,3,1,0a b =-=-r r ，写出a r ‖‖和a b +r r ‖‖的值； (2)已知()()3,4,2,,2,5,04a c x x x x =-=--≤≤r r ，求a c -r r ‖‖的最小值及此时x 的值； (3)设()()111222,,,,,x y z x y z ==r r a b ，求证：a b a b +≤+r r r r ‖‖‖‖‖‖； 21．如图1，由射线PA PB PC ､､构成的三面角,,,P ABC APC BPC APB ∠α∠β∠γ-===，二面角A PC B --的大小为θ，类比于平面三角形中的余弦定理，我们得到三维空间中的三面角余弦定理：cos cos cos sin sin cos γαβαβθ=+.(1)如图2，在三棱锥A BCD -中，ABD △为等腰直角三角形，90,BAD BCD ∠=o V 为等边三角形，90ABC ∠=o ，求二面角A BD C --平面角的正弦值；(2)如图3，在三棱锥A BCD -中，AH ⊥平面,BCD AE BD ⊥，连接,4,45HE AB ABD ∠==o ，60,90,6CBD ABC BC BD ∠∠==+=o o ，求三棱锥A BCD -体积的最大值；(3)当π0,2αβγ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭､､时，请在图1的基础上，试证明三面角余弦定理.。
湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题
湖南省常德市汉寿县第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题一、单选题1．已知集合{}21A x x =∈-<<Z ，{}2230B x x x =∈--<Z ，则A B 的子集个数是（）A ．4B ．8C ．16D ．322．78337857sin cos cos cos ︒︒-︒︒的值（）A ．12B ．12-C ．2D ．3．已知单位向量12,e e 是平面内的一组基底，且12π,3e e = ，若向量123a e e =+ 与12b e e λ=+垂直，则λ的值为（）A ．75-B ．75C ．1D ．1-4．如果不共线向量,a b 满足2a b = ，那么向量2a b + 与2a b - 的夹角为（）A ．6πB ．3πC ．2πD ．23π5．复数z 的共轭复数z 满足()1i 1i z +=-，则复数z 在复平面内对应的点位于（）A ．第一象限B ．第二象限C ．x 轴D ．y 轴6．已知圆锥PO （P 为圆锥的顶点，O 为圆锥底面的圆心）的轴截面是等边三角形，,,A B C 为底面圆周上的三点，且AB 为底面圆的直径，D 为PC 的中点．若三棱锥D ABC -的外接球的表面积为4π，则圆锥PO 的外接球的表面积为（）A ．16π3B ．32π3C ．16πD ．64π37．已知,{1,2,3,4,5,6}x y ∈，且7x y +=，则2xy ≥的概率为A ．13B ．23C ．12D ．568．分别标有数字1,2,3,4的4张卡片，从这4张卡片中随机抽取2张卡片，则取出的2张卡片上的数字之和为奇数的取法数为（）A ．2B ．3C ．4D ．6二、多选题9．已知事件A 与B ，且()()0.4,0.1P A P B ==，则下列结论正确的是（）A ．如果A 与B 互斥，那么()0.5P A B = B ．如果A 与B 相互独立，则()0.04P AB =C ．如果A 与B 相互独立，那么()0.96P AB =D ．如果A 与B 相互独立，那么()0.54P AB =10．如图，已知在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中，点E ，F ，H 分别是AB ，1DD ，1BC 的中点，点G 是11A D 上的动点，下列结论正确的是（）A ．11//C D 平面ABHB ．1AC ⊥平面1BDA C ．直线EF 与1BC 所成的角为30°D ．三棱锥1G DBC -的体积最大值为8311．下列关于空间向量的命题中，是真命题的是（）A ．若三个非零向量能构成空间的一个基底，则它们一定不共面B ．若0a b ⋅>，则a ，b 的夹角是锐角C ．不相等的两个空间向量的模可能相等D ．若a，b 是两个不共线的向量，且(,c a b λμλμ=+∈R 且0)λμ⋅≠，则{},,a b c 构成空间的一个基底三、填空题12．一艘船以每小时10海里的速度向东航行，船在A 处发现灯塔M 在北偏西15︒方向，灯塔N 在北偏东45︒方向，行驶4小时后，船到达B 处，测得灯塔N 在B 处的正北方向，灯塔M 在B 处的北偏西60︒方向，则M 、N 两处灯塔间的距离为海里.13．如图，ABC 中，π3B ∠=，D 为边AB 上的一点，CD =AD =，4BC =，则AC =．14．为估计某草场内兔子的数量，使用以下方法：先随机从草场中捕捉兔子100只，在每只兔子的尾巴上作上记号后放回草场.再随机从草场中捕捉60只，若尾巴上有记号的兔子共有10只，估计此草场内约有兔子只.四、解答题15．已知())222cos sin 2cos 14f x x x x π⎛⎫=--++ ⎪⎝⎭的定义域为[02π，].(1)求()f x 的最小值.(2)ABC V 中，45A︒=，b =a 的长为6，求角B 大小及ABC V 的面积.16．已知向量a b，，满足||1||1a b == ，，|||ka b a kb +=- ，0k >，(1)用k 表示a b，，并求a 与b 的夹角θ的最大值；【注：若0,0a b >>，则a b +≥，当且仅当a b =时取等号】(2)如果//a b，求实数k 的值．17．某学校为增强学生自主学习意识，现向全校学生进行中午学习时长的调查，得到一个样本，按时长分成[)20,25，[)25,30，[)30,35，[)35,40，[]40,45，得到的频率分布直方图如图所示，已知时长在[)20,25内的人数为5.(1)若用分层抽样的方法从时长在[)35,40，[]40,45内的学生中抽取6名参加座谈，再从这6名学生中随机抽取2名发言，求这2名发言学生中至少有1名时长在[)35,40内的概率；(2)在（1）的条件下，记抽取的2名发言者分别为甲、乙，学校给甲、乙各随机派发价值50元，80元，100元的图书一本，求甲获得的图书价值不比乙获得图书价值高的概率.18．已知甲、乙两个盒子都装有4个外形完全相同的小球．甲盒中是3个黑色小球（记为123,,A A A ）和1个红色小球（记为B ），乙盒中是2个黑色小球（记为12,a a ）和2个红色小球（记为12,b b ）．(1)若从甲、乙两个盒子中各取1个小球，共有多少种不同的结果？请列出所有的结果；(2)若从甲、乙两个盒子中各取1个小球，求取出的2个小球中至少有一个是黑色的概率．19．如图，四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是直角梯形，//AB CD ，AB AD ⊥，224AB CD AD ===，侧面PAB 是等腰直角三角形，PA PB =，平面PAB ⊥平面ABCD ，点E ，F 分别是棱AB ，PB 的中点.（1）证明：平面//CEF 平面PAD .（2）求三棱锥C DEF -的体积.。
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．。
辽宁省朝阳市建平县实验中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学
辽宁省朝阳市建平县实验中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学一、单选题1．已知sin 2cos()2παα=+，(,)2παπ∈，则tan α的值为（）A ．B ．1-C ．D ．2-2．已知1a = ，2b = ，且a 与b 的夹角为π6，则b +=（）A ．1BC D 3．已知α，β是两个不同的平面，则下列命题错误的是（）A ．若l αβ= ，A α∈且A β∈，则A l∈B ．若A ，B ，C 是平面α内不共线三点，A β∈，B β∈，则C β∉C ．若直线a α⊂，直线b β⊂，则a 与b 为异面直线D ．若A ，B 是两个不同的点，A α∈且B α∈，则直线AB α⊂4．如图，A B C ''' 是水平放置ABC V 的直观图，其中1B C C A ''''==，//A B x '''轴，//A C y '''轴，则BC =（）AB ．2CD ．45．已知在正四面体A BCD -中，M 为AB 的中点，则直线CM 与AD 所成角的余弦值为（）A ．12B ．3C D ．236．将函数()πsin 43f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向左平移π6个单位长度.再将所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍，纵坐标不变，得到曲线()y g x =，则曲线()y g x =（）A ．关于直线π8x =对称B ．关于直线π12x =对称C ．关于点π,04⎛⎫- ⎪⎝⎭对称D ．关于点π,024⎛⎫- ⎪⎝⎭对称7．已知正三棱台的上底面与下底面的面积之比为1:4，当棱台的高为2时，则此时正三棱台的侧面积为（）AB ．C ．D ．8．已知母线长为a 的圆锥的侧面展开图为半圆，在该圆锥内放置一个圆柱，则当圆柱的侧面积最大时，圆柱的体积为（）A 3aB 3aC 3aD 3a 二、多选题9．已知α，β是两个平面，m ，n 是两条直线，则下列说法正确的是（）A ．若m α⊂，//αβ，则//m βB ．若//m α，//n α，则//m nC ．若m α⊥，//αβ，n β⊂，则m n⊥D ．若m n ⊥，m α⊥，//n β，则αβ⊥10．如图，正方体1111ABCD A B C D -的棱长为1，E 、F 是线段11B D 上的两个动点，且12EF =，则下列结论中正确的是（）A ．AC BE ⊥B ．//EF 平面ABCDC ．AEF △的面积与BEF △的面积相等D ．三棱锥E ABF -的体积为定值11．某班级到一工厂参加社会实践劳动，加工出如图所示的圆台12O O ，在轴截面ABCD 中，2cm AB AD BC ===，且2CD AB =，下列说法正确的是（）A ．该圆台轴截ABCD 面面积为2B 3C ．该圆台的表面积为210πcm D ．沿着该圆台表面，从点C 到AD 中点的最短距离为5cm三、填空题12．复数3i3iz -=+的共轭复数z 的模是.13．已知正四面体ABCD 的四个顶点都在球心为O 的球面上，点P 为棱BC 的中点，BC =过点P 作球O 的截面，则截面面积的最小值为．14．在正三棱锥P ABC -中，点D 在棱PA 上，且满足2PD DA =，CD PB ⊥，若AB =则三棱锥P BCD -外接球的表面积为.四、解答题15．已知3π是函数2()2sin cos 2cos 1f x a x x x =++的一个零点.(1)求实数a 的值；(2)求()f x 单调递减区间.(3)若[0,]2x π∈，求函数()f x 的值域.16．已知a ，b ，c 分别为ABC V 三个内角A ，B ，C 的对边，且22cos b c a C =+.(1)求角A ;(2)若cos B =，求()sin 2B A -的值；(3)若ABC V 的面积为3，3a =，求ABC V 的周长.17．如图，在四棱锥P ABCD -中，底面ABCD 是正方形，侧棱PD ⊥底面ABCD ，2PD DC ==，E 是PC 的中点，作EF PB ⊥交PB 于点F .(1)证明：//PA 平面EDB ；(2)证明：PB ⊥平面EFD .18．如图，在正三棱柱111ABC A B C -中，点D ，E 分别在1AA ，1CC 上，11(01)AD C E CC λλ==<<，记正三棱柱111ABC A B C -的体积为V .(1)求棱锥B ACED -的体积（结果用V 表示）；(2)当13λ=时，①请在图中直接画出平面BDE 与平面BAC 的交线；（不写过程，保留作图痕迹）②求证：平面BDE ⊥平面BCE .19．十七世纪法国数学家、被誉为业余数学家之王的皮埃尔·德·费马提出的一个著名的几何问题：“已知一个三角形，求作一点，使其与这个三角形的三个顶点的距离之和最小”它的答案是：“当三角形的三个角均小于120︒时，所求的点为三角形的正等角中心，即该点与三角形的三个顶点的连线两两成角120︒；当三角形有一内角大于或等于120︒时，所求点为三角形最大内角的顶点．在费马问题中所求的点称为费马点．已知a ，b ，c 分别是ABC V 三个内角A ，B ，C 的对边，且cos πsin 2cos 6A C B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，点P 为ABC V 的费马点．(1)求角B ；(2)若22()6b a c --=，求PA PB PB PC PA PC ⋅+⋅+⋅ 的值；(3)若1b =，求||||||PA PC PB +-的取值范围．。
福建师大附中2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题(解析版)
福建师大附中2024-2025学年第一学期高二第一次月考数学试卷一、单选题（每小题5分，共40分）1. 若角α的终边上一点的坐标为(11)−，，则cos α=( )A. 1−B.C.D. 1【答案】C 【解析】【分析】根据任意角三角函数的定义即可求解.【详解】∵角α的终边上一点的坐标为(11)−，，它与原点的距离r=，∴cos x r α==， 故选：C.2. 下列函数中，在区间()1,2上为增函数的是 A. 1y x=B. y x =C. 21y x =−+D. 243y x x =−+【答案】B 【解析】【分析】根据基本初等函数的单调性判断出各选项中函数在区间()1,2上的单调性，可得出正确选项. 【详解】对于A 选项，函数1y x=在区间()1,2上为减函数； 对于B 选项，当()1,2x ∈时，y x =，则函数y x =在区间()1,2上为增函数；对于C 选项，函数21y x =−+在区间()1,2上为减函数； 对于D 选项，二次函数243y x x =−+在区间()1,2上为减函数. 故选B.【点睛】本题考查基本初等函数在区间上的单调性的判断，熟悉一次、二次、反比例函数的单调性是解题的关键，考查推理能力，属于基础题.3. 为了解甲、乙两个班级学生的物理学习情况，从两个班学生的物理成绩（均为整数）中各随机抽查20个，得到如图所示的数据图（用频率分布直方图估计总体平均数时，每个区间的值均取该区间的中点值），关于甲、乙两个班级的物理成绩，下列结论正确的是（ ）A. 甲班众数小于乙班众数B. 乙班成绩的75百分位数为79C. 甲班的中位数为74D. 甲班平均数大于乙班平均数估计值【答案】D 【解析】【分析】根据已知数据图，判断A ；根据频率分布直方图计算乙班成绩的75百分位数，判断B ；求出甲班的中位数，判断C ；求出两个班级的平均分，即可判断D.【详解】由甲、乙两个班级学生的物理成绩的数据图可知甲班众数为79， 由频率分布直方图无法准确得出乙班众数，A 错误； 对于乙班物理成绩的频率分布直方图，前三个矩形的面积之和为(0.0200.0250.030)100.75++×=， 故乙班成绩的75百分位数为80，由甲班物理成绩数据图可知，小于79分的数据有9个，79分的数据有6个， 故甲班的中位数为79，C 错误； 甲班平均数57258596768269279687882899874.820x ×++++×+×+×++×++=甲，乙班平均数估计值为10550.02650.025750.03+850.02950.00571.57= 4.8x =×+×+××+×=<乙（）， 即甲班平均数大于乙班平均数估计值，D 正确， 故选：D 4.的直三棱柱111ABC A B C −中，ABC 为等边三角形，且ABC的外接圆半径为 ） A. 12π B. 8π C. 6π D. 3π【答案】A为【解析】【分析】由棱柱体积求得棱柱的高，然后求得外接球的半径，得表面积．【详解】设ABC 的边长为a ，由ABC可得2πsin3a =，故a =则ABC的面积2S.可得11S AA AA ⋅==1AA =， 设三棱柱外接球的半径为R，则2221723233AA R =+=+=， 故该三棱柱外接球的表面积为24π12πR =. 故选：A ．5. 已知函数()()()sin 20f x x ϕπϕ=+−<<，将()f x 的图象向左平移3π个单位长度后所得的函数图象关于y 轴对称，则关于函数()f x ，下列命题正确的是 A. 函数()f x 在区间,63ππ−上有最小值 B. 函数()f x 的一条对称轴为12x π=C. 函数()f x 在区间,63ππ−上单调递增 D. 函数()f x 的一个对称点为,03π【答案】C 【解析】【分析】根据平移关系求出函数的解析式，结合函数的奇偶性求出φ的值，利用三角函数的性质进行判断即可．【详解】将()f x 的图象向左平移3π个单位长度后得到2[2]233y sin x sin x ππϕϕ=++=++（）（），此时函数为偶函数， 则232k k Z ππϕπ+=+∈，， 即06k k Z πϕππϕ=−+∈− ，，＜＜，∴当0k =时，6，πϕ=−则26f x sin x π=−（）（），当63x ππ−＜＜时22233262x x πππππ−−−，＜＜，＜＜， 则此时函数()f x 在区间,63ππ − 上单调递增，且()f x 在区间,63ππ−上没有最小值， 故C 正确， 故选C ．【点睛】本题主要考查三角函数性质判断，结合三角函数的平移关系求出函数的解析式是解决本题的关键．6. 如图，在三棱锥P ABC −中，PA ⊥平面ABC ，AC BC ⊥，AC =6BC =，D ，E ，F ，G 分别为PB ，AB ，AC ，PC 的中点，Q 为DE 上一点，AQ GQ ⊥，当AQG 的面积取得最小值时，三棱锥Q AEF −外接球的表面积为（ ）A. 24πB. 28πC. 32πD. 36π【答案】B 【解析】【分析】连接GF ，GD ，根据中位线性质得到线线平行关系，再利用线面垂直的性质得到线线垂直，设EQ x =，DQ y =，根据222AQ GQ AG +=得到()2221697x y x y +++=++，得到12AQG S AQ GQ =⋅= ，再根据基本不等式即可求出最值，再转化为长方体外接球问题即可.【详解】连接GF ，GD ，因为D ，E ，F ，G 分别为PB ，AB ，AC ，PC 的中点，的所以2//,11,//,2GF GF PA PA DE PA PA DE ==，1//,2GD BC GD BC =，1//,2EF BC EF BC =，则//GF DE ，因为PA ⊥平面ABC ， 所以GF ⊥平面ABC ，DE ⊥平面ABC ，AE ⊂ 平面ABC ，所以DE AE ⊥，所以DE GD ⊥，AF ⊂ 平面ABC ，所以GF AF ⊥．设EQ x =，DQ y =，则AQ ，GQ ，AG ==，因为AQ GQ ⊥，所以222AQ GQ AG +=，即()2221697x y x y +++=++， 整理得9xy =，所以12AQGS AQ GQ =⋅= 由基本不等式得2216924216y x xy +≥=，当且仅当43y x =，即x =y =所以当AQC S 取得最小值时，EQ =，DQ =． 因为AF EF ⊥，QE ⊥平面AEF ，所以可将三棱锥Q AEF −补形为如图所示的长方体，则三棱锥Q AEF −的外接球即该长方体的外接球，易知该长方体外接球的直径为AQ =，故三棱锥Q AEF −，故三棱锥Q AEF −外接球的表面积为4π728π×=，故选：B ．【点睛】方法点睛：求解有关三棱锥外接球的问题时，常见方法有两种：一种是补形，解题时要认真分析图形，看能否把三棱锥补形成一个正方体（长方体），若能，则正方体（长方体）的顶点均在外接球的球面上，正方体（长方体）的体对角线为外接球的直径；另一种是直接法，三棱锥中过任意两个面的外接圆圆心的垂线的交点即三棱锥外接球的球心．7. 、，外接球表面积为20π，则正四棱台侧棱与底面所成角的正切值为（ ） A. 1 B. 3 C. 1或3 D.12或32【答案】C 【解析】【分析】在正四棱台1111ABCD A B C D −中，取截面11AAC C ，设正方形ABCD 、1111D C B A 的中心分别为O 、1O ，分析可知球心在直线1OO 上，对球心的位置进行分类讨论，求出1OO 的长，利用线面角的定义可求得结果.【详解】在正四棱台1111ABCD A B C D −中，设其上底面为正方形ABCD ，下底面为正方形1111D C B A ，设正方形ABCD 、1111D C B A 的中心分别为O 、1O ，由正四棱台的几何性质可知，1OO ⊥平面1111D C B A ，取截面11AAC C ， 则正四棱台的外接球球心E 在直线1O O 上，分以下两种情况讨论： ①E 在AC 、11A C 的同侧，如下图所示：设球E 的半径为R ，则24π20πR =，可得R =由圆的几何性质可知EO AC ⊥，111EO A C ⊥，且2AC ==，11114A C B =，所以，2OE =，11EO ，所以，11211OO EO EO =−=−=， 过点A 在平面11AAC C 内作11AF AC ⊥， 因为11//AC A C ，11AF A C ⊥，111OO A C ⊥，1//AF OO ∴，则四边形1AOO F 为矩形，且11AF OO ==，11O FAO ==，111211A F AO O F =−=−=， 因为1//AF OO ，则AF ⊥平面1111D C B A ，则1AA 与平面1111D C B A 所成角为1AA F ∠， 且11tan 1AFAA F A F∠==； ②若球心E 在线段1OO 上，如下图所示：设球E 的半径为R ，则24π20πR =，可得R =由圆的几何性质可知EO AC ⊥，111EO A C ⊥，且2AC ==，11114A C B =，所以，2OE =，11EO ，所以，11213OO EO EO =+=+=， 过点A 在平面11AAC C 内作11AF A C ⊥，因为11//AC A C ，11AF A C ⊥，111OO A C ⊥，1//AF OO ∴，则四边形1AOO F 为矩形，且13AF OO ==，11O FAO ==，111211A F AO O F =−=−=， 因为1//AF OO ，则AF ⊥平面1111D C B A ，则1AA 与平面1111D C B A 所成角为1AA F ∠， 且11tan 3AFAA F A F∠==. 综上所述，正四棱台侧棱与底面所成角的正切值为1或3. 故选：C.【点睛】方法点睛：计算线面角，一般有如下几种方法：（1）利用面面垂直的性质定理，得到线面垂直，进而确定线面角的垂足，明确斜线在平面内的射影，即可确定线面角；（2）在构成线面角的直角三角形中，可利用等体积法求解垂线段的长度h ，从而不必作出线面角，则线面角θ满足sin hlθ=（l 为斜线段长），进而可求得线面角； （3）建立空间直角坐标系，利用向量法求解，设a为直线l 的方向向量，n 为平面的法向量，则线面角θ的正弦值为sin cos ,a n θ=.8. 在ΔΔΔΔΔΔΔΔ中，BC CA CA AB ⋅=⋅ ，2BA BC += ，且233B ππ≤≤，则BA BC ⋅的取值范围是A [2,1)− B. 2,13C. 22,3 −D. 22,3−【答案】D 【解析】【分析】由BC CA CA AB ⋅=⋅，可以得到()0CA BC BA ⋅+= ，利用平面向量加法的几何意义，可以构造平行四边形BCDA ，根据()0CA BC BA ⋅+=，可知平行四边形BCDA 是菱形，这样在Rt BOA ∆中，可以求出菱形的边长，求出BA BC ⋅的表达式，利用233B ππ≤≤，构造函数，最后求出BA BC ⋅的取值范围.【详解】()0()0BC CA CA AB CA BC AB CA BC BA ⋅=⋅⇒⋅−=⇒⋅+=，以,BC BA 为邻边作平行四.边形BCDA ，如下图：所以BC BA BD += ，因此0CA BD CA BD ⋅=⇒⊥,所以平行四边形BCDA 是菱形，设CA BD O ∩=，2BA BC +=，所以=21BD BO ⇒=，在Rt BOA ∆中， 1cos cos 2BO ABO AB ABC AB ∠=⇒=∠ 212cos ()cos 1cos cos 2ABCy ABC ABC AB A C C B B ∠==⋅∠=⋅∠+∠ ， 设211cos [,]3322x ABC ABC x ππ=∠≤∠≤∴∈− ， 所以当11[,]22x ∈− 时，'22201(1)x y y x x =⇒=>++，21x y x =+是增函数，故2[2,]3y ∈−，因此本题选D.【点睛】本题考查了平面加法的几何意义、以及平面向量数量积的取值范围问题，利用菱形的性质、余弦的升幂公式、构造函数是解题的关键.二、多选题（每小题6分，共18分）9. 一组样本数据12,,,n x x x …的平均数为()0x x ≠，标准差为s ．另一组样本数据122,,,n n n x x x ++…，的平均数为3x ，标准差为s ．两组数据合成一组新数据1212,,,,,,n n n x x x x x +⋅⋅⋅⋅⋅⋅，新数据的平均数为y ，标准差为s ′，则（ ） A. 2y x > B. 2y x = C. s s ′> D. s s ′=【答案】BC 【解析】【分析】由平均数与标准差的定义求解判断． 【详解】由题意322nx n xyx n+⋅=， 222222121()()()nn k k ns x x x x x x x nx ==−+−++−=−∑，同理222222211(3)9nnkkk n k n ns xn x xnx=+=+=−⋅=−∑∑ 两式相加得22221210nk k ns x nx ==−∑，22222221122(2)8nnkk k k ns x n x x nx ==′=−⋅=−∑∑，所以2222ns ns ′>，s s ′>． 故选：BC ．10. 在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D −中，点E ，F 分别为棱BC 与11D C 的中点，则下列选项正确的有（ ）A. 1//A B 平面1AECB. EF 与1BC 所成的角为30°C. ⊥EF 平面1B ACD. 平面1AEC 截正方体1111ABCD A B C D −的截面面积为 【答案】ABD 【解析】【分析】设点M 为棱11A D 的中点，得到四边形1AEC M 为平行四边形，利用线面平行的判定定理，证得1//A B 平面1AEC ，可判定A 正确；再得到四边形1AEC M 为菱形，求得截面的面积，可判定D 正确；设1CC 的中点为N ，证得1//EN BC ，得到NEF ∠为EF 与1BC 所成的角，利用余弦定理求得cos NEF ∠，可判定B 正确；假设⊥EF 平面1B AC 正确，得到1EF B C ⊥，结合11FC B C ⊥，证得1B C ⊥平面1EFC ，得到11B C EC ⊥，进而判定C 错误．【详解】如图1所示，设点M 为棱11A D 的中点，则1MC AE ，平行且相等，所以四边形1AEC M 为平行四边形，又1//A B ME ，1⊄A B 平面1AEC ，ME ⊂平面1AEC ，所以1//A B 平面1AEC ，故A 正确； 由上可知，四边形1AEC M 为平面1AEC 截正方体1111ABCD A B C D −的截面，易得11AE EC C M MA ====，故四边形1AEC M 为菱形，又其对角线EM =，1AC =12××，故D 正确； 设1CC 的中点为N ，连接,EN FN ，因为,E N 分别为BC 与1CC 的中点，所以1//EN BC ，故NEF ∠为EF 与1BC 所成的角，又EN FN ==，EF =由余弦定理可得222cos 2EN EF NF NEF EN EF +−∠==⋅ 所以EF 与1BC 所成的角为30°，故B 正确；如图2所示，假设⊥EF 平面1B AC 正确，则1EF B C ⊥，又11FC B C ⊥，1EF FC F ∩=，所以1B C ⊥平面1EFC ，得11B C EC ⊥． 在正方形11B C CB 中，11B C EC ⊥，显然不成立，所以假设错误， 即⊥EF 平面1B AC 错误，故C 错误． 故选：ABD ．11. 已知,a b 均为正数且11a b a b+=+，下列不等式正确的有（ ）A. 23+≥B.2+≥C. 3a +≥D.23a b a+≥ 【答案】BCD 【解析】【分析】由已知条件可得1ab =，然后逐个分析判断即可 【详解】由11a b a b+=+，得a b a b ab ++=，所以()()0ab a b a b +−+=，()(1)0a b ab +−= 因为,a b 均为正数，所以1ab =，对于A ，2≥===，即ab 时取等号，所以A 错误，对于B 2+≥=，即1a b ==时取等号，所以B 正确，对于C ，因为1ab =，所以1a b=，所以13a b +=+≥=，=，即1a b ==时取等号，所以C 正确，对于D ，因为1ab =，所以22223a a ba b b b a ab++==++≥，当且仅当2a b =，即1a b ==时取等号，所以D 正确，故选：BCD三、填空题（每小题5分，共15分）12. 已知1x >−，则41x x ++的最小值为___________. 【答案】3 【解析】【分析】由1x >−可得10x +>，将41x x ++整理为4111++−+x x ，再利用基本不等式即可求解. 【详解】因为1x >−，所以10x +>，所以441111x x x x +=++−++13≥−=， 当且仅当411x x +=+，即1x =时取等号， 所以41x x ++的最小值为3， 故答案为：3【点睛】易错点睛：利用基本不等式求最值时，要注意其必须满足的三个条件： （1）“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数；（2）“二定”就是要求和的最小值，必须把构成和的二项之积转化成定值；要求积的最大值，则必须把构成积的因式的和转化成定值；（3）“三相等”是利用基本不等式求最值时，必须验证等号成立的条件，若不能取等号则这个定值就不是所求的最值，这也是最容易发生错误的地方. 13. 已知函数222log ,1()32,1x a x f x x ax a x + =++<， ①若a ＝1，f （x ）的最小值是_____；②若f （x ）恰好有2个零点，则实数a 的取值范围是_____． 【答案】 ①. ﹣14 ②. 1(1,][0,)2−−+∞ 【解析】【分析】（1）对分段函数的两段函数分别求最小值，然后比较可得； （2）结合函数性质与解方程()0f x =，可得结论．【详解】（1）由题意22log 1,1()32,1x x f x x x x +≥ =++< ， 1x ≥时，2()log 1f x x =+单调递增，min ()(1)1f x f ==， 1x <时，2231()32()24f x x x x =++=+−，min 31()()24f x f =−=−， 所以32x =−时，min 1()4f x =−；（2）若0a =，则22log ,1(),1x x f x x x ≥ = <，恰有两个零点0和1，满足题意，若0a >，则1x ≥时，2()log 0f x x a a =+≥>无零点， 但1x <时，22()32f x x ax a =++有两个零点a −和2a −，满足题意，当0a <时，则1x ≥时，2()log f x x a =+是增函数，min ()0f x a =<，有一个零点， 1x <时，由22()320f x x ax a =++=得x a =−或2x a =−，因为()f x 只有两个零点，所以121a a −< −≥，解得112a −<≤−， 综上，a 的取值范围是1(1,][0,)2−−+∞ ．【点睛】本题考查求分段函数的最值，由分段函数的零点个数求参数取值范围．解题时需分类讨论，按分段函数的定义分类讨论．14. 如图所示，在△ABC 中，AB =AC =2，AD DC = ，2DE EB =，AE 的延长线交BC 边于点F ，若45AF BC ⋅=− ，则AE AC ⋅= ____.【答案】229【解析】【分析】过点D 做DG AF ,可得16EF AF =，15BF BC =，4155AF AB AC =+ 由45AF BC ⋅=− 可得2cos 3BAC ∠=，可得541()655AE ACAB AC AC ⋅=+⋅ ，代入可得答案. 【详解】解：如图，过点D 做DG AF ,易得：13EF BE DG BD ==,13EF DG =,12DG CD AF AC ==,故12DG AF =,可得：16EF AF =， 同理：12BF BE FG ED ==,11FG AD GC CD ==,可得15BF BC =, 1141()5555AF AB BF AB BC AB AC AB AB AC =+=+=+−=+ ,由45AF BC ⋅=− ，可得22411424()()555555AB AC AC AB AC AB AB AC +⋅−=−+⋅=− , 可得：14244422cos 5555BAC ×−×+××∠=−,可得：2cos 3BAC ∠=， 255412122122()2246655353369AE AC AF AC AB AC AC AB AC AC ⋅=⋅=+⋅=⋅+=×××+×= ,故答案为：229. 【点睛】本题主要考查平面向量的线性运算和平面向量的数量积，由题意作出DG AF 是解题的关键.四、解答题（共77分）15. 如图1，在平面四边形PBCD 中，已知BC PB ⊥，PD CD ⊥，6PB =，2BC =，2DP CD =，DA PB ⊥于点A .将PAD △沿AD 折起使得PA ⊥平面ABCD ，如图2，设MD PD λ=（01λ≤≤）.（1）若23λ=，求证：PB //平面MAC ； （2）若直线AM 与平面PCD，求λ的值. 【答案】（1）证明见解析 （2）12λ= 【解析】【分析】（1）利用线面平行的判定定理即可证明；（2）利用空间向量的坐标表示，表示出线面夹角的余弦值即可求解. 【小问1详解】在平面四边形PBCD 中，BC PB ⊥，6PB =，2BC =，所以CP =tan BPC ∠= 又PD CD ⊥，2DP CD =，所以CD =，PD =，1tan 2DPC ∠=， 所以()1123tan tan 111123BPD BPC DPC +∠=∠+∠==−×，所以45BPD ∠=°. 所以在Rt PAD △中，易得4PA AD ==. 因为DA PB ⊥，BC PB ⊥，所以//AD BC .在四棱锥P ABCD −中，连接BD ，设BD AC F ∩=，连接MF ，因为23λ=，所以2DMMP =， 又2AD DFBC FB==，所以MF PB ∥. 因为MF ⊂平面MAC ，PB ⊄平面MAC ，所以PB ∥平面MAC .【小问2详解】由题意易知AB ，AD ，AP 两两垂直，故可建立如图所示的空间直角坐标系，则()0,0,0A ，()2,2,0C ，()0,4,0D ，()0,0,4P ， 则()2,2,0CD =− ，()0,4,4PD =−.设平面PCD 法向量为(),,n x y z =，则00n CD n PD ⋅= ⋅=，即220440x y y z −+= −= ， 令1x =，得11y z == ，即()1,1,1n = . 由MD PD λ=，得()0,4,4MD λλ=− ， 故()0,44,4M λλ−，()0,44,4AM λλ=−.由直线AM 与平面PCD，的得cos ,AM n AM n AM n⋅==，解得12λ=. 16. 如图，直三棱柱111ABC A B C −的体积为1，AB BC ⊥，2AB =，1BC =．（1）求证：11BC A C ；（2）求二面角11B A C B −−的余弦值． 【答案】（1）证明见解析 （2【解析】【分析】（1）法一：由线面垂直证明即可；法二：用空间直角坐标系证明即可；（2）法一：过O 作1OH A C ⊥于H ，连接BH ，由已知得出BHO ∠为二面角11B A C B −−的平面角，求解即可；法二：建立空间直角坐标系求解． 【小问1详解】直三棱柱111ABC A B C −的体积为：111121122V AB BC AA AA =×⋅⋅=×××=， 则11AA BC ==，四边形11BCC B 为正方形，法一：在直棱柱111ABC A B C −中，1BB ⊥面ABC ，11AB A B ∥， 又AB ⊂平面ABC ，则1AB BB ⊥，因为AB BC ⊥，1AB BB ⊥，1BB BC B = ，1,BB BC ⊂平面11BCC B ， 所以AB ⊥平面11BCC B ，又1BC⊂平面11BCC B ， 所以1AB BC ⊥，因为11AB A B ∥，所以11A B ⊥1BC ， 在正方形11BCC B 中，有11BC B C ⊥，因为11BC B C ⊥，11A B ⊥1B C ，1111A B B C B = ，111,A B B C ⊂平面11A CB ， 所以1⊥BC 平面11A CB ，又1A C ⊂平面11A CB ， 所以11BC A C ．法二：直棱柱111ABC A B C −，1BB ⊥平面ABC ，又AB BC ⊥，以B 为原点，BC ，BA ，1BB 所在直线为x 轴，y 轴， z 轴，建立空间直角坐标系， 则()0,0,0B ，()10,0,1B ，()1,0,0C ，1(0,2,1)A ，1(1,0,1)C ，1(1,0,1)BC =，1(1,2,1)A C =−− ，11110(2)1(1)0BC A C ⋅=×+×−+×−=，所以11BC A C ．【小问2详解】由（1）得11BC A C ，设11B C BC O = ，在11A B C 中，过O 作1OH A C ⊥于H ，连接BH ，因为1OH A C ⊥，11BC A C ，1,OH BC ⊂平面BHO ，且1OH BC O ∩=， 所以1A C ⊥平面BHO ，又BH ⊂平面BHO ，所以1AC BH ⊥，所以BHO ∠为二面角11B A C B −−的平面角， 因为11Rt Rt COH CA B ∽△△，111CA CO OH A B =，得OH = 又在Rt BOH中，BO =BH =，cos OH BHO BH ∠=， 所以二面角11B A C B −−法二：()0,0,0B ，()10,0,1B ，()C ，1(0,2,1)A ，1(1,0,1)C ，(1,0,0)BC =，1(0,2,1)BA = ，设平面1BCA 的法向量：1111(,,)n x y z = ， 则111111020n BC x n BA y z ⋅== ⋅+ ，取11y =，得1(0,1,2)n =− ，1(1,0,1)B C=−，11(0,2,0)B A = ，设面11B CA 的法向量2222(,,)n x y z = ， 则21222112020n B C x z n B A y ⋅=−= ⋅== ，取21x =，得2(1,0,1)n = ， 设二面角11B A C B −−的大小为θ，则：121212|||cos ||cos ,|||||n n n n n n θ⋅=<>==因为θ为锐角，所以二面角11B A C B −−17. 如图，在四面体ABCD 中，△ABC 是等边三角形，平面ABC ⊥平面ABD ，点M 为棱AB 的中点，AB =2，AD=BAD =90°． （Ⅰ）求证：AD ⊥BC ；（Ⅱ）求异面直线BC 与MD 所成角的余弦值； （Ⅲ）求直线CD 与平面ABD 所成角的正弦值．【答案】(Ⅰ)证明见解析；． 【解析】【详解】分析：（Ⅰ）由面面垂直的性质定理可得AD ⊥平面ABC ，则AD ⊥BC ．（Ⅱ）取棱AC 的中点N ，连接MN ，ND ．由几何关系可知∠DMN （或其补角）为异面直线BC 与MD 所成的角．计算可得12MNcos DMN DM∠==．则异面直线BC 与MD（Ⅲ）连接CM ．由题意可知CM ⊥平面ABD ．则∠CDM 为直线CD 与平面ABD所成的角．计算可得CMsin CDM CD∠=．即直线CD 与平面ABD． 详解：（Ⅰ）证明：由平面ABC ⊥平面ABD ，平面ABC ∩平面ABD =AB ，AD ⊥AB ，可得AD ⊥平面ABC ，故AD ⊥BC ．（Ⅱ）取棱AC 的中点N ，连接MN ，ND ．又因为M 为棱AB 的中点，故MN ∥BC ．所以∠DMN （或其补角）为异面直线BC 与MD 所成的角．在Rt △DAM 中，AM =1，故DMAD ⊥平面ABC ，故AD ⊥AC ． 在Rt △DAN 中，AN =1，故DN．在等腰三角形DMN 中，MN =1，可得12cos MN DMN DM ∠==． 所以，异面直线BC 与MD（Ⅲ）连接CM ．因为△ABC 为等边三角形，M 为边AB 的中点，故CM ⊥AB ，CMABC ⊥平面ABD ，而CM ⊂平面ABC ，故CM ⊥平面ABD ．所以，∠CDM 为直线CD 与平面ABD 所成的角．Rt △CAD 中，CD=4．在Rt △CMD中，sin CM CDM CD ∠=． 所以，直线CD 与平面ABD点睛：本小题主要考查异面直线所成的角、直线与平面所成的角、平面与平面垂直等基础知识．考查空间想象能力、运算求解能力和推理论证能力．18. 棱柱1111ABCD A B C D −的所有棱长都等于4，60ABC ∠=°，平面11AA C C ⊥平面ABCD ，160A AC ∠=°.（1）证明：1DB AA ⊥；（2）求二面角1D AA B −−的平面角的余弦值；（3）在直线1CC 上是否存在点P ，使//BP 平面11DA C ？若存在，求出点P 的位置.【答案】（1）证明见解析；（2）35；（3）点P 在1C C 的延长线上且使1C C CP =. 【解析】【分析】（1）建立空间直角坐标系，结合10AA BD ⋅=，即可证得1DB AA ⊥；在（2）分别求得平面1AA D 和平面1AA B 的一个法向量，解向量的夹角公式，即可求解；（3）设1CP CC λ= ，求得BP 的坐标和平面11DA C 的法向量，结合30n BP ⋅= ，求得1λ=−，即可得到结论.【详解】由题意，连接BD 交AC 于O ，则BD AC ⊥，连接1A O ，在1AAO 中，14AA =，2AO =，160AAO ∠=°，∴2221112cos 60AO AA AO AA AO =+−=°⋅22211AO A O AA +=， ∴1A O AO ⊥，由于平面11AA C C ⊥平面ABCD ，所以1A O ⊥底面ABCD ，所以以OB 、OC 、1OA 所在直线为x 轴、y 轴、z 轴建立如图所示空间直角坐标系，则()0,2,0A −，()B ，()0,2,0C，()D −，(10,0,A ， （1）由于()BD =−，(10,2,AA =，()2,0AB = ， 则10AA BD ⋅= ，∴1BD AA ⊥.（2）设平面1AA D 的法向量()2,,n x y z = ，则21200n AA n AD ⋅= ⋅=，即0y y += + ，取1x =，可得()21n =− ， 同理，可得平面1AA B的法向量()11,n = ， 所以1212123cos 5n n n n n n ⋅⋅==− ， 又由图可知成钝角，所以二面角1D A A B −−的平面角的余弦值是35. （3）假设在直线1CC 上存在点P ，使//BP 平面11DA C ，设1CP CC λ= ，(),,P x y z ，则()(,2,0,2,x y z λ−=，得(0,22,)P λ+，(22,)BP λ−+， 设3n ⊥ 平面11DA C ，则31131n A C n DA ⊥ ⊥ ，设()3333,,n x y z = ，得到333200y = +=，不妨取()31,0,1n =− ，又因为//BP 平面11DA C ，则30n BP ⋅= 即0−=得1λ=−.即点P 在1C C 的延长线上且使1C C CP =.【点睛】本题主要考查了空间向量在线面位置关系的判定与证明中的应用，以及直线与平面所成角的求解，其中解答中熟记空间向量与线面位置关系的关系，以及线面角的求解方法是解答的关键，着重考查推理与运算能力.19. 已知非空集合A 是由一些函数组成，满足如下性质：①对任意()f x A ∈，()f x 均存在反函数1()f x −，且1()f x A −∈；②对任意()f x A ∈，方程()f x x =均有解；③对任意()f x 、()g x A ∈，若函数()g x 为定义在R 上的一次函数，则(())f g x A ∈.（1）若1()()2x f x =，()23g x x =−，均在集合A 中，求证：函数12()log (23)h x x A =−∈； （2）若函数2()1x a f x x +=+（1x ≥）在集合A 中，求实数a 的取值范围； （3）若集合A 中的函数均为定义在R 上的一次函数，求证：存在一个实数0x ，使得对一切()f x A ∈，均有00()f x x =.【答案】（1）见详解；（2）[]1,3a ∈；（3）见详解； 【解析】【分析】（1）由1()()2x f x A =∈，根据性质①可得112()log f x x A −=∈，且存在00x >，使得 1002log x x =，由()23g x x A =−∈，且为一次函数，根据性质③即可证明.（2）由性质②，方程()211x a x x x +=≥+，即a x =在[)1,x ∈+∞上有解，可得1a ≥，变形21()1211x a a f x x x x ++==++−++，[)()1,x ∈+∞.与2的关系分类讨论，利用基本不等式的性质即可求解.（3）任取()1f x ax b =+，()2f x cx d A =+∈，由性质①,0a c ≠，不妨设,1a c ≠，（若1a =，则0b =，()1f x x =）， 由性质③函数()()()()12g x f f x acx ad b A ==++∈， 由性质①：()()1x bc d h x A ac −−+=∈，由性质③：()()()()()1()acx bd b bc d ad b bc d h g x x A ac ac−++−++−+===∈ 由性质②方程：()()ad b bc d x x ac+−++=，可得ad b bc d +=+，即11b d a c =−−，即可得证. 【详解】（1）由1()()2x f x A =∈，根据性质①可得112()log f x x A −=∈，且存在00x >，使得 1002log x x =，由()23g x x A =−∈，且为一次函数，根据性质③可得：()()112()log (23)hx x f g x A −=−=∈.（2）由性质②，方程()211x a x x x +=≥+，即a x =在[)1,x ∈+∞上有解，1a ∴≥， 由22111()12111x a x a a f x x x x x +−+++===++−+++[)()1,x ∈+∞,2>，3a >时，112a −>，且()112a f f − =， ∴此时()f x 没有反函数，即不满足性质①.2≤，13a ≤≤时，函数()f x 在[)1,+∞上单调递增，∴此时()f x 有反函数，即满足性质①.综上：[]1,3a ∈.（3）任取()1f x ax b =+，()2f x cx d A =+∈，由性质①,0a c ≠，不妨设,1a c ≠，（若1a =，则0b =，()1f x x =），由性质③函数()()()()12g x f f x acx ad b A ==++∈， 由性质①：()()1x bc d h x A ac −−+=∈，由性质③：()()()()()1()acx bd b bc d ad b bc d h g x x A ac ac−++−++−+===∈ 由性质②方程：()()ad b bc d x x ac+−++=， ∴ad b bc d +=+，即11b d ac =−−， ()1f x x =，可得ax b x +=，1b x a =−, ()2f x x =，可得cx d x +=，1d x c =−, 由此可知：对于任意两个函数()1f x ，()2f x ，存在相同的0x 满足：()()10020f x x f x =，∴存在一个实数0x ，使得对一切()f x A ∈，均有00()f x x =.质，难度较大.。
四川省遂宁中学校高新校区2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷
四川省遂宁中学校高新校区2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷一、单选题1．学校组织知识竞赛，某班8名学生的成绩（单位：分）分别是65，60，75，78，86，84，90，94，则这8名学生成绩的75%分位数是（ ） A ．88分B ．84分C ．85分D ．90分2．已知点1,3A （），5,7B （），则线段AB 的垂直平分线所在的直线方程为（ ） A ．250x y +-= B ．80x y +-= C ．230x y ++=D ．60x y ++=3．如图，已知空间四边形OABC ，其对角线OB ，AC ，M ，N 分别是对边OA ，BC 的中点，点G 在线段MN 上，且2GN MG =，现用向量OA u u u r ，OB u u u r ，OC u u u r 表示向量OG u u u r，设OG =u u u r x y OA +u u u r OB z +u u u rOC u u u r ，则x ，y ，z 的值分别为（ ）A ．111,,333x y z ===B ．111,,336x y z ===C ．111,,366x y z ===D ．111,,633x y z ===4．已知两点()3,2A -，()2,1B ，过点()0,1P -的直线l 与线段AB （含端点）有交点，则直线l 的斜率的取值范围为（ ） A ．(][),11,-∞-+∞U B ．[]1, 1-C ．[)1,1,5⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭D ．1,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦5．设A ，B 为两个随机事件，以下命题正确的为（ ） A ．若A ，B 是对立事件，则()1P AB =B ．若A ，B 是互斥事件，11(),()32P A P B ==，则1()6P A B +=C ．若11(),()32P A P B ==，且1()3P AB =，则A ，B 是独立事件D ．若A ，B 是独立事件，12(),()33P A P B ==，则1()9P AB =6．已知直线1l ：210x ay -+=，2l ：()10a x y a --+=，则“2a =”是“12//l l ”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7．已知EF 是棱长为8的正方体的一条体对角线，点M 在正方体表面上运动，则ME MF ⋅u u u r u u u r的最小值为（ ） A ．48-B ．32-C ．16-D ．08．我国著名数学家华罗庚曾说“数缺形时少直观，形少数时难入微；数形结合百般好，隔离分家万事休.”事实上，很多代数问题可以都转化为几何问题加以解决，列如，与(),x y 与点(),a b 之间的距离的几何问题.已知点()11,M x y 在直线1:2l y x =+，点()22,N x y 在直线2:l y x =上，且1MN l ⊥，结合上述）A B CD ．5二、多选题9．直线l 经过点()3,2-，且在两坐标轴上的截距的绝对值相等，则直线l 的方程可能是（ ） A ．320x y += B ．230x y += C ．50x y --=D ．10x y +-=10．下列命题中，正确的是（ ）A ．两条不重合直线12,l l 的方向向量分别是()2,0,1a =-r，()4,0,2b =-r ，则12//l l B ．直线l 的方向向量()1,1,2c =-r，平面α的法向是()6,4,1m =-u r ，则l α⊥C ．两个不同的平面α，β的法向量分别是()2,2,1u =-r ，()3,4,2v =-r，则αβ⊥ D ．直线l 的方向向量()0,1,1d =r ，平面α的法向量()1,0,1n =r，则直线l 与平面α所成角的大小为π311．如图，四棱锥S ABCD -中，底面ABCD 是正方形，SA ⊥平面ABCD ，SA AB =，O 、P 分别是,AC SC 的中点，M 是棱SD 上的动点，则（ ）A ．OM AP ⊥B ．存在点M ，使//OM 平面SBCC ．存在点M ，使直线OM 与AB 所成的角为30︒D ．点M 到平面ABCD 与平面SAB 的距离和为定值三、填空题12．为了了解高一、高二、高三年级学生的身体状况，现用分层随机抽样的方法抽取一个容量为1200的样本，三个年级学生人数之比依次为:5:3k .已知高一年级共抽取了240人，则高三年级抽取的人数为人.13．已知()2,5M ，()2,4N -，动点P 在直线:230l x y -+=上.则PM PN +的最小值为. 14．已知15个数1x ，2x ，…，15x 的平均数为6，方差为9，现从中剔除1x ，2x ，3x ，4x ，5x 这5个数，且剔除的这5个数的平均数为8，方差为5，则剩余的10个数6x ，7x ，…，15x 的方差．四、解答题15．某校从参加某次知识竞赛的同学中，选取100名同学将其成绩（百分制，均为整数）分成六组：第1组 40,50 ，第2组 50,60 ，第3组 60,70 ，第4组[)70,80，第5组 80,90 ，第6组 90,100 ，得到部分频率分布直方图（如图），观察图形中的信息，回答下列问题：(1)从频率分布直方图中，利用组中值估计本次考试成绩的平均数；(2)已知学生成绩评定等级有A 、B 两个等级，其中成绩不小于60分时为A 级，若从第1组和第3组两组学生中，按照分层抽样方法抽取6人，再从这6随机抽取2人，求所抽取的2人中两人成绩均为A 级的概率． 16．根据下列条件，求直线的一般方程： (1)过点(2,1)且与直线230x y +=平行的直线方程；(2)若()()()0,,,,1135,3A B C ，BAC ∠的角平分线所在直线方程. 17．为了选拔培养有志于服务国家重大战略需求且综合素质优秀或基础学科拔尖的学生，教育部启动了“强基计划”的招生改革工作.某校强基招生面试有两道题，两道题都答对者才能通过强基招生面试.假设两题作答相互独立，现有甲､乙､丙三名学生通过考核进入面试环节，他们答对第一题的概率分别是111,,324，答对第二题的概率分别是112,,233.(1)求甲考生通过某校强基招生面试的概率；(2)求甲､乙两位考生中有且只有一位考生通过强基招生面试的概率； (3)求甲､乙､丙三人中至少有一人通过强基招生面试的概率.18．如图，在以A ，B ，C ，D ，E ，F 为顶点的五面体中，四边形ABCD 与四边形ADEF 均为等腰梯形，//,//EF AD BC AD ，4,2AD AB BC EF ====，ED FB ==M 为AD 的中点．(1)证明：//BM 平面CDE ；(2)求二面角F BM E --的正弦值．19．在空间直角坐标系Oxyz 中，过点()000,,P x y z 且以(),,u a b c =r为方向向量的直线方程可表示为()0000x x y y z z abc a b c---==≠，过点()000,,P x y z 且以(),,u a b c =r 为法向量的平面方程可表示为000ax by cz ax by cz ++=++． (1)若直线()11:12x l y z -==--与()21:142y z l x ---==都在平面α内，求平面α的方程； (2)在三棱柱111ABC A B C -中，点C 与坐标原点O 重合，点A 在平面Oxz 内，平面ABC 以()1,1,3m =--u r为法向量，平面11ABB A 的方程为38x y z +-=，求点A 的坐标；(3)若集合(){},,2M x y z x y z =++=中所有的点构成了多面体Ω的各个面，求Ω的体积和相邻两个面所在平面的夹角的余弦值．。
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.。
广东省茂名市化州市第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题
广东省茂名市化州市第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题一、单选题1．已知集合{}1,2,3,4,5U=，{}1,2,4A =，{}1,5B =，则()U A B ⋂=ð（）A ．∅B ．{}1C ．{}5D ．{}1,52．已知空间中两个不重合的平面α和平面β，直线m ⊂平面α，则“//m β”是“//αβ”的（）A ．充分必要条件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3．设向量(cos ,sin ),(3,2)m n θθ== ，若m n ⊥，则tan 2θ等于（）A ．125B ．512C ．512-D ．125-4．国家射击运动员甲在某次训练中的5次射击成绩（单位：环）为9，6，m ，10，8，其中m 为整数，若这5次射击成绩的第40百分位数为8，则m =（）A ．6B ．7C ．8D ．95．函数()320,1x y aa a +=->≠的图像恒过定点A ，若点A 在直线1x ym n+=-上，且,0m n >，则3m n +的最小值为（）A ．13B ．16C ．11+D ．286．牛顿冷却定律（Newton's law of cooling ）是牛顿在1701年用实验确定的：物体在空气中冷却，如果物体的初始温度为1C θ ，环境温度为0C θ，则t 分钟后物体的温度θ（单位：C ）满足：()010e ktθθθθ-=+-.已知环境温度为20C o ，一块面包从温度为120C 的烤箱里拿出，经过10分钟温度降为70C ，那么大约再经过多长时间，温度降为30C ？（参考数据：ln20.7,ln3 1.1,ln5 1.6≈≈≈）（）A ．33分钟B ．28分钟C ．23分钟D ．18分钟7．设,A B 是一个随机试验中的两个事件，且()()()131,,+252P A P B P A B ===，则()P AB =（）A ．13B ．15C ．25D ．1108．已知函数()()221sin 1x x f x x --=+，()()10g x ax a =+≠，若()y f x =和()y g x =图象存在3个交点()11,x y ，()22,x y ，()33,x y ，则123y y y ++=（）A ．1B ．2C ．3D ．4二、多选题9．已知函数()22sin cos 2sin f x x x x =-，给出下列四个选项，正确的有（）A ．函数()f x 的最小正周期是πB ．函数()f x 在区间π,85π8⎡⎤⎢⎥⎣⎦上是减函数C ．函数()f x 的图象关于点π,08⎛⎫- ⎪⎝⎭对称D ．函数()f x 的图象可由函数y x =的图象向左平移π4个单位，再向下平移1个单位得到10．若三条直线123:210,:10,:220l x y l x y l x ay a -+=+-=++-=可以围成一个三角形，则实数a 的值可以为（）A ．1-B ．0C ．1D ．311．在正方体1111ABCD A B C D -中，点P 满足1BP BC BB λμ=+，其中[]0,1λ∈，[]0,1μ∈，则（）A ．当λμ=时，1A P ∥平面1ACD B ．当1μ=时，三棱锥1P A BC -的体积为定值C ．当1λ=时，PBD △的面积为定值D ．当1λμ+=时，直线1A D 与1D P 所成角的范围为,32ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦三、填空题12．经过()()3,4,1,A B c -两点的直线l 的方向向量为()1,2，则直线l 的方程为．13．若二次函数()22f x x x m =-+在区间()0,4上存在零点，则实数m 的取值范围是.14．若复数cos 21sin isin (0π)2z θλθθθ⎛⎫=+-+<< ⎪⎝⎭在复平面内对应的点位于直线y x =上，则λ的最大值为．四、解答题15．为检测同学体能，学校从高一年级随机抽取了100名同学参加体能测试，并将成绩分数分成五组：第一组[45,55），第二组[55,65），第三组[65,75），第四组[75,85），第五组[]85,95，绘制成如图所示的频率分布直方图．已知第一、二组的频率之和为0.3，第一组和第五组的频率相同．(1)估计这100名同学体能成绩分数的平均分和第66百分位数；(2)现从以上各组中用分层随机抽样的方法选取20人进行成绩分析，第二组同学成绩的平均数和方差分别为62和40，第四组同学成绩的平均数和方差分别为80和70，据此估计这次第二组和第四组所有同学成绩的方差．16．直线l 的方程为()()1230R m x y m m ++--=∈.(1)证明直线l 过定点；(2)已知O 是坐标原点，若点线l 分别与x 轴正半轴､y 轴正半轴交于,A B 两点，当AOB V 的面积最小时，求AOB V 的周长及此时直线l 的方程.17．设ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且()()()sin sin sin sin b a ABC BAC c ABC C +∠-∠=∠-，BC ，AC 边上的两条中线AD ，BE 相交于点P ．(1)求BAC ∠；(2)若AD =BE ＝2，cos 14DPE ∠=，求ABC 的面积．18．如图，在三棱柱111ABC A B C -中，侧面1111,ABB A BCC B 均为正方形，2AB BC ==，,AB BC D ⊥是AB 的中点.(1)求证：1BC ∥平面1A DC ；(2)求二面角1D A C A --的余弦值.19．已知函数()22()log 2f x x =-．(1)求()f x 的单调增区间（只需写出结果即可）；(2)求不等式(21)()f x f x -≤的解集；(3)若方程2[()]()0f x m f x n -⋅+=在区间(1,1)-内有3个不等实根，求114524n m+-⋅+的最小值．。
浙江省精诚联盟2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题含答案
2024学年第一学期浙江省精诚联盟10月联考高二年级数学学科试题（答案在最后）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、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，只有一项符合题目要求.1.直线:30l y ++=的倾斜角α为（）A.30︒B.60︒C.120︒D.150︒【答案】C 【解析】【分析】先求得直线的斜率，从而求得对应的倾斜角.【详解】由于直线:30l y ++=的倾斜角为α，则直线的斜率tan α=，再由0180α︒≤<︒，可得120α=︒.故选：C2.已知()1,2,2a = ，()3,,3b λ=- ，且()a a b ⊥-，则λ的值为（）A.3B.4C.5D.6【答案】A 【解析】【分析】利用向量减法的坐标运算求出()4,2,1a b λ--=- ，再根据()a a b ⊥-得出数量积等于零，建立等式求解．【详解】()4,2,1a b λ---=，()a ab ⊥- ，()()()422210a a b λ∴⋅-=+⨯-+⨯-=，解得：3λ=，故选：A ．3.直线1l ：10x y +-=与直线2l ：2250x y +-=的距离是（）A.2B.4C.D.【答案】B 【解析】【分析】利用平行线间的距离公式可直接求解.【详解】设1:102220l x y x y +-=⇒+-=与2:2250l x y +-=的距离为d ，则4d ==.故选：B .4.已知空间向量()1,2,3AB = ，()2,1,1AC =-- ，()9,2,AD x =-，若,,,A B C D 四点共面，则实数x的值为（）A.1-B.0C.32D.2【答案】A 【解析】【分析】利用空间向量共面定理得到关于,,x λμ的方程组，解之即可得解.【详解】因为,,,A B C D 四点共面，所以向量,,AB AC AD 共面，即存在实数,λμ使得AD AB AC λμ=+，又()1,2,3AB = ，()2,1,1AC =-- ，()9,2,AD x =-，所以(9,2,)(1,2,3)(2,1,1)x λμ-=+--，所以92223x λμλμλμ=+⎧⎪-=-⎨⎪=-⎩，解得141x λμ=⎧⎪=⎨⎪=-⎩，则1x =-.故选：A.5.已知点()0,2P 关于直线10x y -+=对称的点Q 在圆C ：2220x y x m +++=外，则实数m 的取值范围是（）A.4m >-B.1m <C.41m -<<D.4m <-或1m >【答案】C 【解析】【分析】设(),Q a b ，利用点关于线对称列方程求得Q 坐标，代入圆方程得出不等式计算即可.【详解】设点()0,2P 关于直线10x y -+=对称的点(),Q a b ，则210021022b a a b -⎧=-⎪⎪-⎨++⎪-+=⎪⎩，解得1,1a b ==.因为()1,1Q 在C 外，所以1120m +++>，可得4m >-且2220x y x m +++=表示圆可得4040m +->，即得1m <综上可得41m -<<.故选：C.6.已知点A 坐标为(1,1,2)，直线l 经过原点且与向量()1,2,2α=平行，则点A 到直线l 的距离为（）A.73B.136C.3D.76【答案】C 【解析】【分析】利用空间向量垂直，以及两点间的距离公式即可得到结论．【详解】由题意得(1,1,2)OA = ，直线l 的一个方向向量为()1,2,2α=，所以，点A 到直线l的距离为：sin ,d OA OA α==，OA ==53=.故选：C ．7.已知)A，()0,1B -，直线l：2230ax y --=上存在点P ，满足2PA PB +=，则l 的倾斜角的取值范围是（）A.π2π,33⎡⎤⎢⎥⎣⎦B.π5π0,,π36⎡⎤⎡⎫⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭ C.π5π,36⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D.πππ5π,,3226⎡⎫⎛⎤⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦【答案】D【解析】【分析】找到动直线的定点，由动直线与线段有，结合图形判断出倾斜角的范围.【详解】将)A代入2230ax y --=得a =将()0,1B -代入2230ax y ---=得a =，所以A ，B 不在直线l 上，又∵2AB =，2PA PB +=所以点P 在线段AB 上，直线AB 的方程为：0x =，直线l 过定点33,22M ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭且斜率k a =一定存在，故由数形结合可知：AM k k ≥=或3BM k k ≤=-故倾斜角5,,3226ππππα⎡⎫⎛⎤∈⋃⎪ ⎢⎥⎣⎭⎝⎦，故选：D8.正三角形ABC 边长为2，D 为BC 的中点，将三角形ABD 沿AD 折叠，使83AB AC ⋅= .则三棱锥B ADC -的体积为（）A.69 B.2C.39D.16【答案】A 【解析】【分析】根据正三角形折叠后得出AD ⊥平面BCD ,设,DB DC夹角为θ，进而sin 3θ=,再应用三棱锥体积公式计算即可.【详解】正三角形ABC 边长为2，D 为BC 的中点，将三角形ABD 沿AD 折叠，,,,,AD BD AD DC DC BD D DC BD ⊥⊥⋂=⊂平面BCD ,AD ⊥平面BCD ,设,DB DC夹角为θ，使()()28····30011cos 3AB AC AD DB AD DC AD ADDB AD DC DB DC θ⋅=++=+++=+++⨯⨯= .则1cos ,sin 33θθ=-==,1,AD BD DC ===11111sin 3323239B ADC A BCD BCD V V S AD BD DC AD θ--==⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=.故选：A.二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每个给出的选项中，有多项符合题目要求.全部选对得6分，部分选对得部分分，有选错的得0分.9.下列说法正确的是（）.A.直线()24y ax a a =-+∈R 恒过第一象限B.直线31y x =-关于x 轴的对称直线为31y x =--C.原点到直线10x ++=的距离为12D.已知直线l 过点()3,1P -，且在x ，y 轴上截距相等，则直线l 的方程为20x y +-=【答案】AC 【解析】【分析】求出直线24(R)y ax a a =-+∈过得定点判断A ，求得直线关于x 轴的对称直线方程判断B ，由点到直线的距离判断C ，讨论直线在,x y 轴上截距是否为0，求出直线方程判断D.【详解】直线24(R)y ax a a =-+∈即直(2)4(R)y a x a =-+∈，当2x =时，4y =，即直线24(R)y ax a a =-+∈恒过定点(2,4)，由(2,4)在第一象限知A 正确；直线31y x =-关于x 轴的对称直线为31y x -=-，即31y x =-+，故B 错误；由点到直线距离可得12d ==，故C 正确；因为直线l 过点()3,1P -，且在,x y 轴上截距相等，当截距都为0时，直线l 方程为13y x =-，当截距不为0时，可设直线方程为1x ya a +=，则311a a-+=，2a ∴=，则直线方程为20x y +-=，故D 错误.故选：AC10.已知点P 在曲线22x y x y +=+上，点()2,0Q ，则P 的可能取值为（）A.2B.1C.2D.4【答案】BC 【解析】【分析】根据对称性可知：只需讨论x 轴以及其上方的图象即可，分0,0x y ≥≥和0,0x y ≤≥两种情况，结合圆的性质分析求P 的最值，结合选项分析判断.【详解】对于方程22x y x y +=+，将y 换成y -可得：()22x y x y +-=+-，即22x y x y +=+，可知曲线关于x 轴对称，且点()2,0Q 在x 轴上，则只需讨论x 轴以及其上方的图象即可，当0,0x y ≥≥，则曲线方程化为22x y x y +=+，即22111222x y ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，此时曲线为以11,22A ⎛⎫⎪⎝⎭为圆心，半径12r =的半圆，可知1min2PQ AQ r =-=，当且仅当P 为线段AQ 与曲线的交点1P 时，等号成立；当0,0x y ≤≥，则曲线方程化为22x y x y +=-+，即22111222x y ⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，此时曲线为以11,22B ⎛⎫-⎪⎝⎭为圆心，半径22r =，可知2max2PQ BQ r =+=，当且仅当P 为QB 的延长线与曲线的交点2P 时，等号成立；即22PQ ≤≤，结合选项可知：AD 错误；BC 正确.故选：BC.11.正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2，点M 为侧面11ADD A 内的一个动点（含边界），点P 、Q 分别是线段1CC 、BC 的中点，则下列结论正确的是（）A.存在点M ，使得二面角--M DC P 大小为2π3B.1MB MP ⋅最大值为6C.直线PM 与面11A ADD 所成角为π4时，则点M 的轨迹长度为2π3D.当1MB BP ⊥时，则三棱锥1B AMQ -的体积为定值.【答案】BCD 【解析】【分析】由题意得到二面角--M DC P 的平面角,其中1π0,2MDD ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦，可得判定A 错误；建系求出点及向量，再应用向量的数量积坐标表示计算最值判断B ,根据线面角得出M 的轨迹，结合边长得出角进而应用弧长公式求出侧面内的劣弧判断C,应用向量垂直得出点M 的位置，再应用等体积法求体积即可判断D.【详解】在正方体1111ABCD A B C D -中，可得CD ⊥平面11ADD A ，因为MD ⊂平面11ADD A ，1DD ⊂平面11ADD A ，所以1,CD MD CD DD ⊥⊥，所以二面角--M DC P 的平面角为1∠MDD ，其中1π0,2MDD ⎡⎤∠∈⎢⎥⎣⎦，A错误；如图建系，设()[]()()1,0,,,0,2,2,2,2,0,2,1M t n t n B P ∈，()()12,2,2,,2,1MB t n MP t n =--=--，()()()22124212432MB MP t t n n t t n n ⋅=--++--=-++-+()22311124t n ⎛⎫=-+-+⎪⎝⎭存在2,0t n ==时，取1MB MP ⋅最大值为6，B正确；设面11A ADD 法向量为 =0,1,0，直线PM 与面11A ADD 所成角为π4时，可得()22π22sin 4241n PM n PMt n ⋅==⋅++-，所以()2214t n +-=，则点M 的轨迹是以0,0,1为球心，2为半径的球，点M 为侧面11ADD A 内的一个动点，则点M 的轨迹在侧面11ADD A 内是以0,0,1为圆心，2为半径的劣弧，如图所示，分别交AD ，11A D 于2M ，1M ，如图所示，111112,1,cos 2M ED E M ED ==∠=，则121π3D E D M M E ∠=∠=，则21π3M M E ∠=，劣弧12M M 的长为π3π223⨯=，C 正确当1MB BP ⊥时，()122020MB BP t n ⋅=--++-=，所以26t n +=，所以2,2t n ==，可得()2,0,2M 为1A ，则三棱锥1B AMQ -的体积为11111111123323B AMQ Q A AB A AB V V S QB AB AA QB --==⨯=⨯⨯⨯⨯= ，所以当1MB BP ⊥时，三棱锥1B AMQ -的体积为定值，D 正确.故选：BCD.【点睛】关键点点睛：解决轨迹长度的关键是先设点M 计算求轨迹方程()2214t n +-=，点M 的轨迹是以0,0,1为球心以2为半径的球，再结合侧面内的边长得出角进而得出弧长即可.非选择题部分三、填空题：本大题共3小题，每题5分，共15分.12.()2,0,0a = ，()1,1,1b = ，则b 在a上的投影向量为________（用坐标表示）【答案】(1,0,0)【解析】【分析】直接利用向量的夹角运算及数量积运算求出投影向量．【详解】由于空间向量()2,0,0a =，()1,1,1b = ，故向量b 在向量a上的投影向量的坐标21||cos ,(2,0,0)(1,0,0)||||2a ab b a b a a a ⋅<>⋅=⋅== ．故答案为：(1,0,0)．13.已知直线1l ：()10x m y +-=，2l ：10mx y +-=，若满足12l l ⊥，则两直线的交点坐标为________.【答案】24,55⎛⎫ ⎪⎝⎭【解析】【分析】先由直线1:(1)0l x m y +-=与直线2:10l mx y +-=垂直的性质能求出m ，再联立直线方程求交点即可.【详解】 直线1:(1)0l x m y +-=与直线2:10l mx y +-=垂直，10m m ∴+-=，解得12m =，所以10(1)02101102x y x m y mx y x y ⎧-=⎪+-=⎧⎪⇒⎨⎨+-=⎩⎪+-=⎪⎩，解得2545x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩故答案为：24,55⎛⎫⎪⎝⎭.14.如图所示的试验装置中，两个正方形框架ABCD 、ABEF 的边长都是2，且它们所在的平面互相垂直.长度为2的金属杆端点N 在对角线BF 上移动，另一个端点M 在正方形ABCD 内（含边界）移动，且始终保持MNAB ⊥，则端点M 的轨迹长度为________.【答案】π【解析】【分析】建系标点，设()()[],,0,,0,,,,0,2N a a M x z a x y ∈，根据垂直关系可得x a =，结合长度可得224x z +=，分析可知端点M 的轨迹是以B 为圆心，半径2r =的圆的14部分，即可得结果.【详解】以B 为坐标原点，,,BA BE BC 分别为,,x y z 轴，建立空间直角坐标系，则()()2,0,0,0,0,0A B ，设()()[],,0,,0,,,,0,2N a a M x z a x y ∈，可得()()2,0,0,,,BA NM x a a z ==-- ，因为MN AB ⊥，即()20BA NM x a ⋅=-= ，可得x a =，则()0,,NM x z =- ，则2NM == ，整理可得224x z +=，可知端点M 的轨迹是以B 为圆心，半径2r =的圆的14部分，所以端点M 的轨迹长度为12π2π4⨯⨯=.故答案为：π.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.已知圆C 的圆心在y 轴上，并且过原点和().（1）求圆C 的方程；（2）若线段AB 的端点()4,2A -，端点B 在圆C 上运动，求线段AB 的中点M 的轨迹方程.【答案】（1）()2224x y +-=（2）()2221x y -+=【解析】【分析】（1）利用待定系数法计算即可求解；（2）设s ，()00,B x y ，由中点坐标公式可得024x x =-，022y y =+，代入圆C 方程，整理即可求解.【小问1详解】设圆C 方程：()()2220x y b r r +-=>，由已知(()222223b r b r ⎧=⎪⎨+-=⎪⎩，解得22b r =⎧⎨=⎩，∴圆C 方程为()2224x y +-=.【小问2详解】设点s ，()00,B x y .∵()4,2A -，∴004222x x y y +⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩.整理得024x x =-，022y y =+，∵点B 在圆C 上，∴()()222424x y -+=，∴点M 的轨迹方程为()2221x y -+=.16.在四面体ABCD 中，2AB AC BC BD CD =====，3AD =，E 是BC 的中点，F 是AD 上靠近A 的三等分点，（1）设AB a =，AC b = ，AD c = ，试用向量a 、b 、c 表示向量FE ；（2）证明：FE CD ⊥．【答案】（1）111223FE a b c =+- （2）证明见解析【解析】【分析】（1）由向量的加法与减法运算；（2）证明0C E D F ⋅= ，得EF CD ⊥ ，可得EF CD ⊥．【小问1详解】()1123FE AE AF AB AC AD =-=+- ，即111223FE a b c =+- ；【小问2详解】CD AD AC c b=-=- ()111111111223223223FE CD a b c c b a c b c c c a b b b c b ⎛⎫⋅=+-⋅-=⋅+⋅-⋅-⋅-⋅+⋅ ⎪⎝⎭ 221313111113232332222302424322234=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯--⨯⨯⨯+⨯⨯⨯所以FE CD ⊥．17.在长方体1111ABCD A B C D -中，1222BC BB BA ===，点M 为棱AB 上的动点（含端点）．（1）当点M 为棱AB 的中点时，求二面角1M D C D --的余弦值；（2）当AM 的长度为何值时，直线1B C 与平面1CMD 所成角的正弦值最小，并求出最小值．【答案】（1）66（2）2AM =，最小值为5【解析】【分析】（1）建立空间直角坐标系，找出坐标，求出平面1CMD 的一个法向量为()11,2,1n =- ，平面1CD D 的一个法向量为()21,0,0n = ，再利用公式12cos cos ,n n α= 求解即可；（2）引入参数，设AM t =，()02t ≤≤，表示出()1,1,M t ，()11,1,0B C =- ，()11,1,D M t = ，()10,1,2D C = ．求出平面1CMD 法向量()32,2,1n t =-- ，设1B C 与平面1CMD 的所成角为β，利用31sin cos ,n B C β= 建立等式，再利用基本不等式求解．【小问1详解】如图，以1D 为原点，11D A ，1D D ，11D C 分别为x 轴，y 轴，z轴建立空间直角坐标系．设二面角1M D C D --为α，则该角为锐角．而()10,0,0D ，()1,1,1M ，()0,1,2C ，()11,0,2B ．所以()10,1,2D C = ，()11,1,1D M = ．设平面1CMD 法向量()1,,n x y z = 所以111102000n D C y z x y z n D M ⎧⋅=+=⎧⎪⇒⎨⎨++=⋅=⎩⎪⎩ ．取1z =，得平面1CMD 的一个法向量为()11,2,1n =- 易知平面1CD D 的一个法向量为()21,0,0n =所以121212cos cos ,6n n n n n n α⋅==== ．【小问2详解】设AM t =，()02t ≤≤所以()1,1,M t ，()11,1,0B C =- ，()11,1,D M t = ，()10,1,2D C = ．设平面1CMD 法向量为()3111,,n x y z = ．所以31111113100200n D M x y tz y z n D C ⎧⋅=++=⎧⎪⇒⎨⎨+=⋅=⎩⎪⎩ 取11z =，得平面1CMD 的一个法向量为()32,2,1n t =-- ．设1B C 与平面1CMD 的所成角为β所以31sin cos ,n B C β==令4t u -=，则11142u ≤≤即sin β==当112u =时，即2u =，2t =．sin β最小值为5，此时2AM =．18.已知ABC V ，点()1,1A -，点B ，C 在直线20x y +-=上运动（点B 在点C 上方）.（1）已知以点A 为顶点的ABC V 是等腰三角形，求BC边上的中线所在直线方程；（2）已知BC =，试问：是否存在点C ，使得ABC V 的面积被x 轴平分，若存在，求直线AC 方程；若不存在，说明理由?【答案】（1）2y x =-（2）存在，2y x =-【解析】【分析】（1）利用等腰三角形的性质及垂直直线的斜率关系求得边BC 的中线的斜率，然后利用点斜式直线方程求解即可；（2）结合点到直线的距离公式求出ABC V 的面积，设(),2B a a -，()1,1C a a +-，分点C 在x 轴下方和点C 在x 轴或x 轴上方，两种情况讨论，根据面积列式求解点C 的坐标，再求直线AC 方程即可.【小问1详解】因为ABC V 是以点A 为顶点的等腰三角形，所以边BC 的中线垂直直线BC ，所以边BC 的中线的斜率1111BC k k =-=-=-，又过点()1,1A -，所以边BC 的中线方程为11y x +=-，即2y x =-；【小问2详解】因为点A到直线l的距离d ==，故112ABC S == .假设存在C 满足条件，设(),2B a a -，()1,1C a a +-，则20a ->，即2a <，①当点C 在x 轴下方时，即10a -<时，即12a <<，AB 所在直线的方程为()21111a y x a -++=--，令0y =，解得23x a=-，直线AB 与x 轴的交点2,03M a ⎛⎫ ⎪-⎝⎭，又直线20x y --=与x 轴的交点()2,0N ，所以242233a MN a a -=-=--，()1142122232BMN B a S MN y a a -=⋅=⋅⋅-=- ，解得1a =或52a =，舍去；②当点C 在x 轴或x 轴上方时，即10a -≥时，即1a ≤，AC 所在直线的方程为()111111a y x a -++=-+-，令0y =，解得22x a=-，直线AC 与x 轴的交点2,02E a ⎛⎫⎪-⎝⎭，所以22222356ME a a a a =-=---+，21121122562AME A S ME y a a =⋅=⋅⋅=-+ ，解得1a =或4a =（舍去）；综上，当1a =时，存在点()2,0C 满足题意，此时，直线AC 的斜率为()01121--=-，故直线AC 方程为2y x =-.19.出租车几何或曼哈顿距离（ManhattanDistance ）是由十九世纪的赫尔曼·闵可夫斯基所创词汇，是种使用在几何度量空间的几何学用语，用以标明两个点在空间（平面）直角坐标系上的绝对轴距总和.例如：在平面直角坐标系中，若()11,A x y ，()22,B x y ，两点之间的曼哈顿距离()2121,d A B x x y y =-+-.（1）已知点()1,4A ，()3,3B -，求(),d A B 的值；（2）记(),d B l 为点B 与直线l 上一点的曼哈顿距离的最小值.已知点()1,1B ，直线l ：420x y -+=，求(),d B l ；（3）已知三维空间内定点()1,1,1A ，动点P 满足(),1d A P =，求动点P 围成的几何体的表面积.【答案】（1）9（2）54（3）【解析】【分析】（1）由曼哈顿距离定义直接计算即可；（2）设直线420x y -+=上任意一点坐标为s ，然后表示(),d B l ，分类讨论求(),d C B 的最小值即可；（3）不妨将A 平移到0,0,0处，利用曼哈顿距离定义求得P 围成的图形为八面体，即可求解其表面积.【小问1详解】()(),13439d A B =-+--=，所以(),9d A B =.【小问2详解】设动点s 为直线l 上一点，则42y x =+，所以(),1421141d B l x x x x =-++-=-++，即()5,11,32,1415,4x x d B l x x x x ⎧⎪≥⎪⎪=+-≤<⎨⎪⎪-<-⎪⎩，当1x ≥时，(),5d B l ≥；当114x -≤<时，()5,54d B l ≤<；当14x <-时，()5,4d B l >；综上，(),d B l 为54.【小问3详解】动点P的正三角形，其表面积为13822⨯=证明如下：不妨将A 平移到0,0,0处，设(),,P x y z ，若(),1d A P =，则1x y z ++=，当,,0x y z ≥时，即()10,,1x y z x y z ++=≤≤，设()11,0,0M ，()20,1,0M ，()30,0,1M ，则()112131,,(,,)M P x y z y z y z yM M zM M =-=--=+ ，所以P ，1M ，2M ，3M 四点共面，所以当,,0x y z ≥时，P 的等边三角形123M M M 内部（含边界）.同理可知等边三角形内部任意一点(),,Q x y z '''，均满足1x y z '''++=.所以满足方程()10,,1x y z x y z ++=≤≤的点P ，的等边三角形内部（含边界）.由对称性可知，P 围成的图形为八面体，每个面均为边长为的等边三角形.故该几何体表面积284S =⨯⨯=【点睛】思路点睛：本题考查了新概念问题，解决新概念问题首先要读懂新概念的定义或公式，将其当做一种规则和要求严格按照新概念的定义要求研究，再结合所学知识处理即可.。
福建省厦门市同安第一中学2024-2025学年高二上学期第一次月考(10月)数学试题
福建省厦门市同安第一中学2024-2025学年高二上学期第一次月考（10月）数学试题一、单选题1．在空间直角坐标系中，点()2,1,4-关于x 轴对称的点坐标是（ ） A ．()2,1,4--B ．()2,1,4C ．()2,1,4---D ．()2,1,4-2．若{},,a b c r r r 和{},,a b b c m +-r r r r r 都为基底，则m r不可以为（ ）A ．a rB ．c rC ．a c +r rD ．-r r a c3．若直线3m y x n m ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭在y 轴上的截距为-1，且它的倾斜角是直线1322y x =+的倾斜角的2倍，则（ ） A ．4m =-，3n =- B ．4m =，3n = C ．4m =，3n =-D ．4m =-，3n =4．在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中，E ，F 分别是11B C 和11A D 的中点，则直线AC 与平面ABEF 所成角的正弦值为（ ）A B C D 5．集合{}6,2,3A =-，集合{}7,1,2B =-，从A ，B 中各任意取一个数相加为a ，则直线1:430l x ay +-=与直线2:440l ax y ++=平行的概率为（ ）A ．19B ．49C ．13D ．296．如图，在三棱锥P ABC -中，PAC V 是边长为3的正三角形，M 是AB 上一点，12AM MB =u u u u r u u u r ，D 为BC 的中点，N 为PD 上一点且23PN PD =u u u r u u u r ，则MN =（ ）A ．5B ．3 CD 7．如图，在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中，P 为线段11AC 的中点，Q 为线段1BC 上的动点，则下列结论正确的是（ ）A ．存在点Q ，使得//PQ BDB ．存在点Q ，使得PQ ⊥平面11ABCD C ．三棱锥Q APD -的体积是定值D ．存在点Q ，使得PQ 与AD 所成的角为π68．设m R ∈，过定点A 的动直线10x my ++=和过定点B 的动直线230mx y m --+=交于点(),P x y ，则PA PB +的最大值（ ）A．B ．C ．3D ．6二、多选题9．下列说法正确的是（ ）A ．“1a =-”是“直线210a x y -+=与直线20x ay --=互相垂直”的充分不必要条件B ．直线sin 20x y α++=的倾斜角θ的取值范围是π3π0,,π44⎡⎤⎡⎫⋃⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭C ．过()()1122,,,x y x y 两点的所有直线，其方程均可写为112121y y x x y y x x --=-- D ．已知()()2,4,1,1A B ，若直线:20l kx y k ++-=与线段AB 有公共点，则21,32k ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦10．关于空间向量，以下说法正确的是（ ）A ．若直线l 的方向向量为()2,4,2m =-r ，平面α的一个法向量为()1,2,1n =--r，则l α⊥B ．若空间中任意一点O ，有111362OP OA OB OC =-+u u u r u u u r u u u r u u u r，则P 、A 、B 、C 四点共面C ．若空间向量a r ，b r 满足0a b ⋅<r r ，则a r 与b r 夹角为钝角D ．若空间向量()1,0,1=r a ，()0,1,1b =-r ，则a r在b r 上的投影向量为110,,22⎛⎫- ⎪⎝⎭11．布达佩斯的伊帕姆维泽蒂博物馆收藏的达·芬奇方砖在正六边形上画了具有视觉效果的正方体图案，如图，把三片这样的达·芬奇方砖拼成组合，把这个组合再转换成空间几何体．若图中每个正方体的棱长为1，则下列结论正确的是（ ）A ．122CQ AB AD AA =--+u u u r u u u r u u u r u u u rB ．点1C 到直线CQ C ．3CQ =u u u rD ．异面直线CQ 与BD 所成角的正切值为4三、填空题12．求经过()2,2且在两坐标轴上截距相等的直线方程为．13．在棱长为2的正四面体ABCD 中，点M 满足()1AM xAB yAC x y AD =+-+-u u u u r u u u r u u u r u u u r，点N 满足()1BN BA BC λλ=+-u u u r u u u r u u u r ，当AM 、BN 最短时，AM MN ⋅=uuu r uuu r．14．如图，正四棱锥P ABCD -的棱长均为2，点E 为侧棱PD 的中点．若点M ，N 分别为直线AB ，CE 上的动点，则MN 的最小值为．四、解答题15．在三棱锥P-ABC 中，2AB BC PC PB ====，90ABC ∠=︒，E 为AC 的中点，PB AC ⊥．(1)求证：平面PBE ⊥平面ABC ； (2)求点C 到平面P AB 的距离．16．已知ABC V 的顶点()4,2A -，顶点C 在x 轴上，AB 边上的高所在的直线方程为20x y m ++=．(1)求直线AB 的方程；(2)若AC 边上的中线所在的直线方程为40x y --=，求m 的值．17．如图，在直三棱柱111ABC A B C -中，AB AC ⊥，2AB AC ==，且14AA =，14CC CE =u u u u r u u u r，直线AE 与1AC 交于点F .(1)证明：1AC ⊥平面ABE . (2)求二面角1A BE A --的正弦值.18．在面积为S 的ABC V 中，内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，且()22sin sin 2sin sin sin C A S a b A B C ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭． (1)求C 的值；(2)若c ABC V 周长的最大值；(3)若ABC V 为锐角三角形，且AB 边上的高h 为2，求ABC V 面积的取值范围．19．如图，在四棱锥P ABCD -中，平面PAD ⊥平面ABCD ，AB AD ⊥，5AB AD +=，CD 120PAD ∠=︒，=45ADC ∠︒.(1)求证：平面PAB ⊥平面PAD ； (2)设AB AP =.①若直线PB 与平面PCD ，求线段AB 的长. ②在线段AD 上是否存在点G ，使得点P ，C ，D 在以G 为球心的球上？若存在，求线段AB 的长；若不存在，说明理由.。
福建省宁德市柘荣县第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题(含解析)
2024—2025学年柘荣一中第一学期第一次月考（高二数学）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.在等差数列中，已知，，则（ ）A.9B.12C.15D.182.已知数列为等比数列，，且，则的值为（ ）A.1或 B.1C.2或D.23.已知数列的前项和，，则（ ）A.20B.17C.18D.194.在等差数列中，若为其前项和，，则的值是（ ）A.60B.55C.50D.115.《张丘建算经》是我国北魏时期大数学家张丘建所著，约成书于公元466-485年间.其中记载着这么一道“女子织布”问题：某女子善于织布，一天比一天织得快，且每日增加的数量相同.已知第一日织布4尺，20日共织布232尺，则该女子织布每日增加（ ）尺A.B.C.D.6.各项不为0的等差数列中，，数列是等比数列，且，则（ ）A.2B.4C.8D.167.在数列中，若，，则（ ）A. B.1C.D.2.8.高斯（Gauss ）被认为是历史上最重要的数学家之一，并享有“数学王子”之称.小学进行的求和运算时，他这样算的：，，…，，共有50组，所以，这就是著名的高斯算法，课本上推导等差数列前项和的方法正是借助了高斯算法.已知正数数列是公比不等于1的等比数列，且，试根据以上提示探求：若，则（ ）A.2023B.4046C.2022D.4044二、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.{}n a 53a =96a =13a ={}n a 12a =53a a =10a 1-2-{}n a 221n S n =+*n ∈N 5a ={}n a n S n 65a =11S 47162981545{}n a 23711220a a a -+={}n b 77b a =68b b ={}n a 11a =-()*112,N 1n n a n n a -=≥∈-10a =1-12123100++++ 1100101+=299101+=5051101+=501015050⨯=n {}n a 120231a a =24()1f x x=+()()()122023f a f a f a +++=9.（5分）已知等差数列满足，前3项和，等比数列满足，，的前项和为.则下列命题错误的是（）A.的通项公式为B.等差数列的前项和为C.等比数列的公比为D.10.古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数，他们根据沙粒或小石子所排的形状，把数分成许多类，如图1，图形中黑色小点个数：1，3，6，10，称为三角形数，如图2，图形中黑色小点个数：1，4，9，16，…称为正方形数，记三角形数为数列，正方形数为数列，则（ ）图（1）图（2）A. B. C. D.11.已知数列满足，，则（ ）A. B.数列是等差数列C. D.数列的前99项和小于三、填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分.12.在等差数列中，，则___________.13.已知等比数列满足，且，，成等差数列，则___________.14.若数列满足（为常数），则称数列为等比和数列，为公比和.已知数列是以3为公比和的等比和数列，其中，，则___________.四、解答题：（本题共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤）15.（本题13分）已知等差数列公差，且，，成等比数列，（1）求的通项公式；{}n a 32a =392S ={}n b 11b a =415b a ={}n b n n T {}n a 24n a n =-{}n a n 234n n nS +={}n b 1221n n T =-⋯{}n a {}n b 515a =520b =101045b a =+(1)2n n n a +={}n a 12a =1(1)(1)(2)2n n n na n a n n n +-+=++216a =n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭10102400a =2n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭2516{}n a 1359a a a ++=24a a +={}n a 4780a a -=1a 21a +3a 5a ={}n a 211n n n na a k a a ++++=k {}n a k {}n a 11a =22a =2202a ={}n a 2d =5a 6a 9a {}n a（2）设数列的前项和为，求的最小值及此时的值.16.（本题15分）设是公比为正数的等比数列，，.（1）求的通项公式；（2）设是首项为1，公差为2的等差数列，求数列的前项和.17.（本题15分）设是等差数列的前项和，已知，.（I ）求；（II ）若数列，求数列的前项和.18.（本题17分）已知数列的首项，且满足.（1）求证：数列为等比数列；（2）若，求满足条件的最大正整数.19.（本题17分）已知数列的前项和为，，数列满足，.（1）求数列，的通项公式；（2）令，求数列的前项和；（3）若，求对所有的正整数都有成立的的取值范围.{}n a n n S n S n {}n a 12a =324a a =+{}n a {}n b {}n n a b +n n S n S {}n a n 132a a +=-()*1575N S n =∈9S ()()1144n n n b a a +=++{}n b n n T {}n a 127a =()*1231n n n a a n a +=∈+N 13n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭1231111100na a a a +++⋯+<n {}n a n n S ()*12N 2n n S a n =-∈{}n b 11b =120n n b b +-+={}n a {}n b n n n c a b =⋅{}n c n n T 0λ>n 222nnb k a λλ-+>k柘荣一中20242025学年第一学期第一次月考（高二数学）参考答案1. A在等差数列中，，，所以，所以，2.C设等比数列的公比为，因为，且，所以，解得，所以.故选：C.3.C因为数列的前项和，，所以.4.B因为在等差数列中，若为其前项和，，所以.故选：B.5.D设该妇子织布每天增加尺，由题意知，解得.故该女子织布每天增加尺.故选：D 6.D等差数列中，，故原式等价于解得或，各项不为0的等差数列，故得到，数列是等比数列，故.故选：D.7.A解：因为，，所以，，{}n a 53a =96a =95132a a a =+139522639a a a =-=⨯-={}n a q 12a =53a a =21q =1q =±91012a a q ==±{}n a 221n S n =+*N n ∈()()2255425124118a S S =-=⨯+-⨯+={}n a n S n 65a =()1111161111552a a S a +===d 2020192042322S d ⨯=⨯+=45d =45{}n a 31172a a a +=27740a a -=70a =74a ={}n a 774a b =={}n b 268716b b b ==11a =-()*112,N 1n n a n n a -=≥∈-2111111(1)2a a ===---321121112a a ===--，，所以数列是以3为周期的周期数列，所以.8.B解：选B 根据等比数列的下标性质由，函数，，令，则，，.9.AC【解答】解：设等差数列的公差为，因为，，所以，，解得，，所以，故A 错误；，故B 正确；设等比数列的公比为，由，，可得，解得，故C 错误；，故D 正确.故选：AC.10.ACD【详解】依题意，，，AD 正确；，，B 错误；，，C 正确.故选：ACD 11.ACD解：A 选项，中得，，故，A 正确；413111112a a a ===-=--52411111(1)2a a a ====---{}n a 1033111a a a ⨯+===-12023202411n n a a a a -⋅=⇒⋅= 24()1f x x =+222214444()41111x f x f x x x x+⎛⎫∴+=+== ⎪++⎝⎭+()()()122023T f a f a f a =+++ ()()()202320231T f a f a f a =+++ ()()()()()()120232202220231242023T f a f a f a f a f a f a ∴=++++++=⨯ 4046T ∴={}n a d 32a =392S =122a d +=9332a d +=11a =12d =1n 11(1)22n a n +=+-=211n 3n(1)224n S n n n +=+-⨯={}n b q 111b a ==4158b a ==38q =2q =n122112n n T -==--(1)12342n n n a n +=+++++=55(51)152a +==2[1(21)]1357(21)2n n n b n n +-=+++++-== 525b =1010(101)552a +==1010100554545b a ==+=+1(1)(1)(2)2n n n na n a n n n +-+=++1n =21223212a a -=⨯⨯=216a =B 选项，变形得到，故数列不是等差数列，B 错误；C 选项，，……，，上面个式子相加得，设①，则②，式子①－②得，则，故，所以，故，C 正确；D 选项，由C 选项知，，则，所以为公比为2的等比数列，的前99项和为，D 正确.12.【详解】在等差数列中，，解得，所以.13.【解答】解：设等比数列的公比为，由，可得，解得，由，，成等差数列，可得，即为，解得，所以，故答案为：32.11(1)2(2)2(1)(2)1n n n n n n na n a a an n n n n n++-+=⇒-=+⋅+++n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭2321232,422132a a a a -=⨯-=⨯11(1)21n n n a a n n n ---=+⋅-(1)n -2113242(1)21n n a a n n --=⨯+⨯+++⋅ 213242(1)2n n T n -=⨯+⨯+++⋅ 2323242(1)2n n T n =⨯+⨯+++⋅ 231426222(1)26(1)22212nn nn n n T n n n ---=++++-+⋅=+-+⋅=-⋅- 22n n T n =⋅-222n na n n-=⋅-22n n a n =⋅210101021001024102400a =⋅=⨯=22nn a n =122(1)2n n a n a n ++=2n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭2n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭()1002512991001004252222222221612-+++==-<==- {}n a 313539a a a a =++=33a =24326a a a +=={}n a q 4780a a -=3748a q a ==2q =1a 21a +3a ()21321a a a +=+()1122141aa a a +=+12a =5232as ==14.【分析】令，先利用等比和数列的定义得到①，又②，两式相减得，然后由求得，求出，再利用累乘法求出.【解答】解：令，则①，又②，由②－①得，即，，，，故答案为：.【点评】本题主要考查数列新定义、数列通项公式的求法及累乘法在求数列通项公式中的应用，属于中档题.15.【答案】（1）（2）最小值为，.【小问1详解】由知为等差数列，设的公差为，则，，，成等比数列，所以，即，解得，又，所以的通项公式为；【小问2详解】由（1）得，所以当时，取得最小值，最小值为.16.【分析】（1）设为等比数列的公比，由已知可得关于的一元二次方程，求解可得值，则数列的通项可求；（2）由已知可得，然后分组，再由等差数列与等比数列的前项和公式求解.【解答】解：（1）设为等比数列的公比，则由，得，1n n na b a +=13n n b b ++=123n n b b +++=2n n b b +=1b 2b n b 2020a n 1nn a b a +=13n n b b ++=123n n b b +++=20n n b b +-=2n n b b +=2112a b a == 2131b b ∴=-=*1*1,2,N 2,21,Nn n n a n k k b a n k k +⎧=∈∴==⎨=-∈⎩101032019202022020112201820191212122a a a a a a a a a a ∴=⨯⨯⨯⋯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⋯⨯⨯=1010229n a n =-16-4n =12n n a a +-={}n a {}n a d 2d =5a 6a 9a 2659a a a =()()()211110816a a a +=++17a =-2d ={}n a 29n a n =-22(729)8(4)162n n n S n n n -+-==-=--4n =n S 16-q {}n a q q {}n a 12(1)21n b n n =+-=-n q {}n a 12a =324a a =+2224q q =+即，解得或（舍去），因此，的通项为；（2）由已知可得，，，【点评】本题考查等比数列的通项公式，考查等差数列与等比数列前项和的求法，是中档题.17.【解答】解：（I ）设等差数列的公差为，则由，，得，解得.；（II ）由（I ）知，，，.【点评】本题考查等差数列的通项公式，考查了利用裂项相消法求数列的前n 项和，是中档题.18.（1）由已知递推公式得，由此可得证；（2）由（1）得，根据等比数列的求和公式可求得，再令，得函数的单调性和，可得答案.（1）解：，，，，又，，220q q --=2q =1q =-2q ={}n a ∴n 1n 222n a -=⨯=12(1)21n b n n =+-=-2(21)n n n a b n ∴+=+-()12212(1)222122n n n n n S n n +-+∴=+⨯-=+--n {}n a d 132a a +=-1575S =112221510575a d a d +=-⎧⎨+=⎩121a d =-⎧⎨=⎩9989(2)1182S ⨯∴=⨯-+⨯=21(1)3n a n n =-+⨯-=-()()1111144(1)(2)12n n n b a a n n n n +∴===-++++++123111111112334122224n n n T b b b b n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=+++⋯+=-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 1111332n n a a +⎛⎫-=- ⎪⎝⎭1132nn a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭1231111na a a a +++⋯+1()3992xf x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭()f x (33)0f <(34)0f >1231n n n a a a +=+ 13112n n na a a ++∴=111322n n a a +∴=+1111332n n a a +⎛⎫∴-=- ⎪⎝⎭127a =1171322a ∴=-=数列是以为首项，为公比的等比数列.（2）解：由（1）可知，，，，若，则，，令，所以在上单调递增，且，，所以满足条件的最大正整数.19.【解答】解：（1）数列的前项和为①，当时，解得.当时，②，①－②得，整理得，所以（常数），所以数列是以为首项，2为公比的等比数列；所以.数列满足，点在直线上.所以（常数），所以.（2），所以①，②，①－②得，整理得.∴13n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭1212111113222n n n a -⎛⎫⎛⎫∴-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1132nn a ⎛⎫∴=+ ⎪⎝⎭2123111111113132222nnn n n a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴++++=++++=-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1231111100n a a a a ++++< 1131002nn ⎛⎫-+< ⎪⎝⎭13992nn ⎛⎫∴-< ⎪⎝⎭1()3992xf x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭()f x R 331(33)999902f ⎛⎫=--< ⎪⎝⎭341(34)1029902f ⎛⎫=--> ⎪⎝⎭33n ={}n a n ()*1,22n n n S S a n =-∈N 1n =112a =2n ≥11122n n S a --=-1122n n n n n a S S a a --=-=-12n n a a -=12n n a a -={}n a 1222n n a -={}n b 11b =()1,n n P b b +20x y -+=12n n b b +-=21n b n =-2(21)2n n n n c a b n -==-⋅21113252(21)2n n T n -=⨯+⨯+⨯++⋅- 1211232(21)n n T n -=⨯+⨯++⋅- ()2211212222(21)2n n n T n ---=+++++-- 13(23)22n n T n -=+-⋅（3）由（1）得，所以，所以数列为单调递减数列，所以，所以的最大值为1，对所有的正整数都有都成立，故，可得，所以恒成立，只需满足，故，故的取值范围为.【点评】本题考查的知识要点：数列的递推关系式，数列的通项公式的求法及应用，错位相减法在数列求和中的应用，数列的单调性，恒成立问题，基本不等式，主要考查学生的运算能力，属于中档题.2222(21)n nnb n a -=⋅-222212(1)22(21)2(21)2(56)0n n n n nn nb b n n n a a ---++=⋅+-⋅-=-<2n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭1221n n b b a a ≤=2n n b a n 222nnb k a λλ-+>221k λλ-+>21k λλ<+1k λλ<+min12k λλ⎛⎫<+= ⎪⎝⎭2k <k (,2)-∞。
湖南省常德市第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题
湖南省常德市第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题一、单选题1．直线3210x y +-=的一个方向向量是（ ） A ．()2,3-B ．()2,3C ．()3,2-D ．()3,22．已知A ，B ，C 三点不共线，O 是平面ABC 外任意一点，若2156OM OA OB OC λ=++u u u u r u u u r u u u r u u u r，则A ，B ，C ，M 四点共面的充要条件是（） A ．1730λ=B ．1330λ=C ．1730λ=- D ．1330λ=-3．直线l 过圆C ：22650x y y +-+=的圆心，并且与直线20x y ++=垂直，则直线l 的方程为（ ）A ．20x y +-=B ．20x y -+=C ．30x y +-=D ．30x y -+=4．在四面体P ABC 中，P A ，PB ，PC 两两垂直且相等，E 是AB 的中点，则异面直线AC 和PE 所成角为（ ） A ．3π B ．4π C ．23π D ．6π 5．两条平行直线230x y -+=和340ax y -+=间的距离为d ，则a ，d 分别为（ ）A ．6a =，d =B ．6a =-，dC ．6a =-，d =D ．6a =，d =6．已知两点A (3，2)和B (－1，4)到直线mx ＋y ＋3＝0的距离相等，则实数m 的值为（ ）A ．－6或12B ．－12或1C ．－12或12D ．0或127．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 =u r的平面方程为()()()0000A x x B y y C z z -+-+-=，经过点()000,,P x y z 且一个方向向量为()(),,0n μυωμυω=≠v的直线l 的方程为000x x y y z z μυω---==，阅读上面的材料并解决下面问题：现给出平面α的方程为3570x y z -+-=，经过()0,0,0的直线l 的方程为321x y z==-，则直线l 与平面a 所成角的正弦值为（ ）A B C D 8．已知直线l ：(3)(2)20m x m y m ++---=，点()21A --，，(22)B -，，若直线l 与线段AB 相交，则m 的取值范围为（ ） A ．(4][4)-∞-⋃+∞，， B ．(22)-，C ．3[8]2-， D ．(4)+∞，二、多选题9．下列说法正确的是（ ）A ．过11(,)x y ，22(,)x y 两点的直线方程为112121y y x x y y x x --=-- B ．点(0,2)关于直线1y x =+的对称点为(1,1)C ．直线20x y --=与两坐标轴围成的三角形的面积是2D ．经过点(1,1)且在x 轴和y 轴上截距都相等的直线方程为20x y +-=10．已知()0,2,3A ，()2,1,6B -，()1,1,5C -，()1,2,4P ，则下列说法正确的有（ ）A ．AB u u u r与AC u u u r 夹角的余弦为12B ．ABC V 的面积为C ．平面ABC 的一个法向量()1,1,1n =rD ．四面体P ABC -的体积为7311．如图，在菱形ABCD 中，AB ＝2，∠BAD ＝60°，将△ABD 沿对角线BD 翻折到△PBD 位置，连结PC ，则在翻折过程中，下列说法正确的是（ ）A ．PC 与平面BCD 所成的最大角为45°B ．存在某个位置，使得PB ⊥CDC ．当二面角P ﹣BD ﹣C 的大小为90°时，PC =D ．存在某个位置，使得B 到平面PDC三、填空题12．已知空间向量,,a b c r r r 两两夹角均为60o ，其模均为1，则2a b c +-=r r r .13．已知直线():22l y k x =-+，当k 变化时，点()1,2P -到直线l 的距离的取值范围是. 14．平面直角坐标系上有(1,1),(3,0)A B 两点，直线l 的方程为280x y +-=，直线l 上有一点P ，PA PB +最短，则P 点的坐标为 .四、解答题15．已知(),4,1a x =r ，()2,,1b y =--r ，()3,2,c z =-r ，//a b r r ，b c ⊥r r，求：(1)a r ，b r，c r ；(2)a c +r r 与b c +r r夹角的余弦值.16．已知直线:3260l x y --=.（1）若直线1l 过点()1,2M -，且1l l ⊥，求直线1l 的方程； （2）若直线，且直线2l 与直线l 之间的距离为13，求直线2l 的方程.17．已知ABC V 的顶点()2,8C -，直线AB 的方程为211y x =-+，AC 边上的高BH 所在直线的方程为320x y ++=. (1)求顶点A 和B 的坐标； (2)求ABC V 外接圆的一般方程.18．如图，在四棱锥P ABCD -中，PA ⊥面ABCD ．2PA AB AD ===，四边形ABCD 满足AB AD ⊥，//BC AD ，4BC =，点M 为PC 中点，点E 为BC 边上的动点（Ⅰ）求证：//DM平面PAB．（Ⅱ）是否存在点E，使得二面角P DE B--的余弦值为23？若存在，求出线段BE的长度；若不存在，说明理由．19．在平面直角坐标系中，已知矩形ABCD的长为2，宽为1，AB，AD边分别在x轴、y轴的正半轴上，点A与坐标原点重合(如图所示).将矩形折叠，使点A落在线段DC上．（1）若折痕所在直线的斜率为k，试求折痕所在直线的方程;（2）当20k-≤时，求折痕长的最大值．。
上海市实验学校2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷
上海市实验学校2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷一、填空题1．“直线l 垂直于平面α内无数条直线”是“l α⊥”的条件．2．直线与平面所成角的取值范围是.（弧度制）3．直线l 与平面α的位置关系有.4．在长方体1111ABCD A B C D -中，如果对角线1AC 与过点A 的相邻三个面所成的角分别是α，β，γ，那么222cos cos cos αβγ++=．5．已知直角三角形ABC 中，3AC =，4BC =，若EC ⊥平面ABC ，2EC =，则E 到斜边AB 的距离为.6．在长方体1111ABCD A B C D -中，若17,24AA AB ==，则直线11B C 到平面11A BCD 的距离是.7．在长方体1111ABCD A B C D -中，11,AB BC AA ===1AD 与1DB 所成角的余弦值为.8．棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中，点P ，Q ，R 分别是面111111,A B C D BCC B ，11ABB A 的中心，给出下列结论：①PR 与BQ 是异面直线；②RQ ⊥平面11BCC B ；③平面//PQR 平面1D AC ；④过P ，Q ，R 的平面截该正方体所得截面是边长为2的等边三角形，以上结论正确的是.（写出所有正确结论的序号）9．如图，在正方体1111ABCD A B C D -中，点O 为线段BD 的中点.设点P 在线段1CC 上，直线OP 与平面1A BD 所成的角为α，则sin α的取值范围是.10．已知边长为ABC V ，点D ，E 分别在边AB ，AC 上，且//DE BC ，以DE 为折痕，把ADE V 折起至A DE ' ，使点A '在平面BCED 上的射影H 始终落在BC 边上，记2ADE S A H=' 的面积，则S 的取值范围为.11．四面体ABCD 中，已知2AB =，1119,8,22AD BC CD ===，则异面直线AC 与BD 所成角的正弦值是.二、单选题12．已知平面α，直线m ，n 满足m ⊄α，n ⊂α，则“m ∥n ”是“m ∥α”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13．若空间中四条两两不同的直线1234,,,l l l l ，满足122334 ,l l l l l l ⊥⊥⊥，，则下面结论一定正确的是（）A ．14l l ⊥B ．14//l l C ．14l l 、既不垂直也不平行D ．14l l 、的位置关系不确定14．设m ，n 是两条不同的直线，α，β是两个不同的平面（）A ．若,//m n n α⊥，则m α⊥B ．若//,m ββα⊥，则m α⊥C ．若,,m n n ββα⊥⊥⊥，则m α⊥D ．若,,m n n ββα⊥⊥⊥，则m α⊥.15．如图，在四棱锥P ABCD -中，PA ⊥平面ABCD ，PB 与底面ABCD 所成的角为π4，底面ABCD 为直角梯形，,22π,1ABC BAD AD PA BC ∠=∠====，点E 为棱PD 上一点，满足()01,PE PD λλ=≤≤则下列结论正确的个数为（）①CD ⊥平面PAD ；②在棱PD 上不存在点E ，使得//CE 平面PAB ；③当12λ=时，异面直线CE 与AB 所成角的余弦值为5④点P 到直线CD A ．4个B ．3个C ．2个D ．1个三、解答题16．如图所示,在长方体1111ABCD A B C D -中,AB =2,BC =2,14CC =,M 为棱1CC 上一点．(1)若11C M =,求异面直线1A M 和11C D 所成角的正切值;(2)若12C M =,求证BM ⊥平面11A B M ．17．（1）用文字语言叙述“直线与平面平行的判定定理”；（2）把（1）中的定理写成“已知:……，求证:……”的形式；（3）证明直线与平面平行的判定定理.18．如图，在平行四边形ABCD 中，2,120AB BC ABC =∠=︒，E 为线段AB 的中点，M 为线段DE 的中点，将ADE V 沿直线DE 翻折成A DE ' ，使得A M '⊥平面BCD ，F 为线段A C '的中点.(1)求证：//BF 平面A DE¢(2)求直线FM 与平面A DE ¢所成角的余弦值.19．已知三棱锥O ABC -的三条侧棱OA ，OB ，OC 两两垂直，P 是底面ABC V 内的任一点，OP 与三侧面所成的角分别为α，β，γ.求证：(1)π2αβγ++>；(2)3arcsinαβγ++≤20．已知数列{}{}n n a b 与满足:()112310,,N ,2nn n n n n n b a a b a b n *++++-++==∈且2,4a a ==₁₂(1)设2121N ,n n n c a a n +*-=+∈证明：{}n c 是等比数列；(2)设242,N k k S a a a k *=+++∈ ，证明：4176nk k kS a =<∑()N .n *∈。
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
辽宁省大连市滨城高中联盟2024-2025学年高二上学期10月月考数学试卷一、单选题1．如图所示，在四面体A －BCD 中，点E 是CD 的中点，记AB a =u u u r r，AC b =u u u r r ，AD c =u u u r r ， 则BE u u u r等于（ ）A ．1122a b c -++r r r B ．1122a b c -+r r r C ．1122a b c -+r r r D ．1122a b c -++r r r2．若平面α的法向量为μu r ，直线l 的方向向量为v r，直线l 与平面α的夹角为θ，则下列关系式成立的是（ ）A ．cos ||||v v μθμ⋅=u r r u r rB ．||cos ||||v v μθμ⋅=u r ru r r C ．sin |||v v μθμ⋅=u r ru r r ∣D ．||sin ||||v v μθμ⋅=u r ru r r3．若直线AB 的一个法向量是)1a =-r，则该直线的倾斜角为（ ）A ．30oB ．60oC ．120oD ．150o4．已知空间向量()()1,1,2,1,2,1a b =-=-r r ，则向量a r在向量b r 上的投影向量是（ ）A ．()1,1,1-B ．555,,663⎛⎫- ⎪⎝⎭C ．555,,636⎛⎫- ⎪⎝⎭D ．111,,424⎛⎫- ⎪⎝⎭5．设P 是120o 的二面角l αβ--内一点，PA α⊥，PB β⊥，A 、B 是垂足，4PA =，3PB =，则AB 的长度为（ ）A ．B ．5CD 6．对于空间一点O 和不共线三点,,A B C ，且有2OP PA OB OC =-+u u u r u u u r u u u r u u u r，则（ ） A ．,,,O A B C 四点共面 B ．,,,P A B C 四点共面 C ．,,,O P B C 四点共面D ．,,,,O P A B C 五点共面7．将正方形ABCD 沿对角线BD 折成直二面角，下列结论不正确的是（ ）A ．AC BD ⊥B ．AB ，CD 所成角为60︒C ．ADC △为等边三角形D ．AB 与平面BCD 所成角为60︒8．正方形11ABB A 的边长为12，其内有两点,P Q ，点P 到边111,AA A B 的距离分别为3，2，点Q 到边1,BB AB 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AB 和11A B 重合.则此时两点,P Q 间的距离为（ ）A B C D二、多选题9．下列说法中，正确的有（ ）A ．直线()32y ax a a =-+∈R 必过定点()3,2B ．方程0Ax ByC ++=是直线的一般式方程C ．直线10x +=的斜率为D ．点()5,3-到直线20y +=的距离为110．已知空间单位向量,,i j k rr r 两两垂直，则下列结论正确的是（ ）A ．向量i j +r r与k j -r r 共线 B ．问量i j k ++rr rC ．{},,i j i j k +-r r r r r 可以构成空间的一个基底D ．向量i j k ++r r r 和k r11．如图，已知正六棱柱ABCDEF A B C D E F ''''''-的底面边长为2点均在球O 的球面上，则下列说法错误的是（ ）A ．直线DE '与直线AF '异面B ．若M 是侧棱CC '上的动点，则AM MD '+C ．直线AF '与平面DFE 'D ．球O 的表面积为18π三、填空题12．已知点()1,2A -关于直线y kx b =+对称的点是()1,6B --，则直线y kx b =+在x 轴上的截距是.13．若三条直线2,3,100y x x y mx ny =+=++=相交于同一点，则点(),m n 到原点的距离的最小值为.14．已知正三棱柱ABC A B C '''-的底面边长为2，点P 是其表面上的动点，该棱柱内切球的一条直径是MN ，则PM PN ⋅u u u u r u u u r的取值范围是.四、解答题15．已知直线l 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l 的方程： （1）过定点A （－3，4）； （2）斜率为16．16．如图，在四面体ABCD 中，AD ⊥面,2,BCD AD M =是AD 的中点，P 是BM 的中点，点Q 在棱AC 上，且3AQ QC =.请建立适当的空间直角坐标系，证明：//PQ 面BCD .17．如图所示，平行六面体1111ABCD A B C D -中，111ππ1,2,,23AB AD AA BAD BAA DAA ===∠=∠=∠=．(1)用向量1,,AB AD AA u u u r u u u r u u u r 表示向量1BD u u u u r，并求1BD u u u u r ； (2)求1cos ,BD AC u u u u r u u u r ． 18．如图，在五棱锥P ABCDE -中，PA ⊥平面,,,ABCDE AB CD AC ED AE BC ∥∥∥，45,24ABC AB BC AE ∠=︒===､三角形PAB 是等腰三角形.(1)求证：平面PCD ⊥平面PAC ： (2)求直线PB 与平面PCD 所成角的大小；19．如图，在三棱柱111ABC A B C -中，棱1,AC CC 的中点分别为1,,D E C 在平面ABC 内的射影为D ，ABC V 是边长为2的等边三角形，且12AA =，点F 在棱11B C 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：(1)若点F为棱B C的中点，求点F到平面BDE的距离；11(2)求锐二面角F BD E--的余弦值的取值范围．。
重庆市广益2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题含答案
重庆市广益2024-2025学年高二上学期10月月考数学试题（时间：120分钟，分值：150分）（答案在最后）一、单项选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分.在每个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310y --=的倾斜角为（）A.30︒B.135︒C.60︒D.150︒【答案】A 【解析】【分析】根据直线倾斜角与斜率之间的关系即可得倾斜角．【详解】设直线的倾斜角为α，因为该直线的斜率为33，所以3tan 1803αα=︒≤<︒，所以30α=︒，故选：A2.已知直线1:230l ax y -+=与直线()2:310l x a y +-+=，若12l l ⊥，则a =（）A.6B.6- C.2D.2-【答案】A 【解析】【分析】根据两直线垂直的充要条件得到方程，求解方程得答案.【详解】解：因为直线1:230l ax y -+=与直线()2:310l x a y +-+=，且12l l ⊥，所以()()1230a a ⨯+-⨯-=，解得6a =，故选：A.3.若点()1,1P 在圆220x y x y k ++-+=的外部，则实数k 的取值范围是（）A.()2-+∞，B.12,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦C.12,2⎛⎫- ⎪⎝⎭ D.()2,2-【答案】C 【解析】【分析】根据点与圆的位置关系及方程表示圆列出方程组，从而可得出答案.【详解】解：因为点()1,1P 在圆220x y x y k ++-+=的外部，所以111101140k k ++-+>⎧⎨+->⎩，解得122k -<<.故选：C ．4.已知三棱锥O ABC -，点M ，N 分别为AB ，OC 的中点，且OA a = ，OB b = ，OC c = ，用a ，b ，c表示MN ，则MN等于（）A.1()2a b c +- B.1()2b c a +- C.1()2c a b -- D.1()2a b c -+ 【答案】C 【解析】【分析】根据空间向量的线性运算计算即可.【详解】MN MO ON=+ 111222OA OB OC=--+uu r uu ur uuu r 111222a b c =--+ .故选：C.5.某直线l 过点(3,4)B -，且在x 轴上的截距是在y 轴上截距的2倍，则该直线的斜率是（）A.43-B.12-C.43或12- D.43-或12-【答案】D 【解析】【分析】讨论在x 轴和y 轴上的截距均为0或均不为0，设直线方程并由点在直线上求参数，即可得直线方程，进而写出其斜率.【详解】当直线在x 轴和y 轴上的截距均为0时，设直线的方程为y kx =，代入点(3,4)B -，则43k =-，解得43k =-，当直线在x 轴和y 轴上的截距均不为0时，设直线的方程为12x ym m +=，代入点(3,4)B -，则3412m m -+=，解得52m =，所以所求直线的方程为1552x y +=，即250x y +-=，综上，该直线的斜率是43-或12-．故选：D6.已知圆221:1C x y +=与圆222:870C x y x +-+=，则圆1C 与圆2C 的位置关系是（）A .相离B.相交C.内切D.外切【答案】D 【解析】【分析】求出两圆的圆心和半径，得到12124C C r r ==+，得到两圆外切.【详解】圆221:1C x y +=的圆心为()10,0C ，半径为11r =，圆()22222:87049C x y x x y +-+=⇒-+=，故圆心()24,0C ，半径为23r =，则12124C C r r ==+，所以圆1C 与圆2C 的位置关系是外切.故选：D7.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.3714B.64C.74D.614【答案】A 【解析】【分析】根据平行六面体的结构特征及向量对应线段位置关系，结合向量加法、数乘的几何意义,将AP 、DC，用基底1,,AA AB AD表示出来，在应用向量数量积的运算律即可.【详解】在平行六面体1111ABCD A B C D -中,四边形11DD C C 是平行四边形,侧面11A ADD 是正方形,又P 是11,C D CD 的交点,所以P 是1CD 的中点,因为DC AB =,1120A AB ∠=,60,2DAB AB ∠== ,所以()(()111111)2222AP AD AC AA AD AD AB AA AB AD =+=+++=++ ，所以()22221111||42444AP AA AB AD AA AB AA AD AB AD =+++⋅+⋅+⋅111444422204227422⎡⎛⎫⎤=++⨯+⨯⨯⨯-++⨯⨯⨯= ⎪⎢⎥⎝⎭⎦⎣，所以7,AP =又2DC =，所以()()11112·222AP DC AA AB AD DC AA AB AD AB ⋅=++=++⋅()21122AA AB AB AD AB =⋅++⋅()211cos120||2|cos602AA AB AB AD AB =⋅++⋅∣21112222223222⎡⎤⎛⎫=⨯⨯-++⨯⨯⨯= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦，可得cos AP <,14AP DC DC AP DC⋅>==⋅，所以异面直线AP 与DC的夹角的余弦值为cos ,14AP DC =.故选：A.8.正四面体A BCD -的棱长为4，空间中的动点P满足PB PC += 则AP PD ⋅ 的取值范围为（）A.44⎡-+⎣B.C.4⎡-⎣D.[]14,2-【答案】D 【解析】【分析】分别取BC ，AD 的中点E ，F ，由题意可得点P 的轨迹是以E为半径的球面，又AP PD ⋅=24PF - ，再求出PF 的最值即可求解【详解】分别取BC ，AD 的中点E ，F，则2PB PC PE +==所以PE =故点P 的轨迹是以E为半径的球面，()()()()AP PD PF FA PF FD PF FA PF FA ⋅=-+⋅+=-+⋅- 2224FA PF PF =-=- ，又ED ===EF ====所以minPFEF ==，maxPF EF ==所以AP PD ⋅的取值范围为[]14,2-．故选：D．二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共计18分，有选错的得0分.9.已知向量()2,0,2a =r ，13,1,22b ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ ，()1,2,3c =-，则下列结论正确的是（）A.a 与b垂直B.b 与c共线C.a 与c所成角为锐角D.a ，b ，c，可作为空间向量的一组基底【答案】BC 【解析】【分析】对A ：计算出a b ⋅ 即可得；对B ：由向量共线定理计算即可得；对C ：计算a c ⋅ 并判断a 与c是否共线即可得；对D ：借助空间向量基本定理即可得.【详解】对A ：132********a b ⎛⎫⎛⎫⋅=⨯-+⨯+⨯-=--=- ⎪ ⎝⎭⎝⎭r r ，故a 与b 不垂直，故A 错误；对B ：由13,1,22b ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ 、()1,2,3c =-，有12b c = ，故b 与c 共线，故B 正确；对C ：()21022380a c ⋅=⨯+⨯-+⨯=> ，且a 与c不共线，故a 与c所成角为锐角，故C 正确；对D ：由b 与c 共线，故a ，b ，c不可作为空间向量的一组基底，故D 错误.故选：BC .10.已知圆225()(12)2C x y --+=：，直线()():211740l m x m y m +++--=.则以下命题正确的有（）A.直线l 恒过定点()3,0B.y 轴被圆C截得的弦长为C.直线l 与圆C 恒相交D.直线l 被圆C 截得弦长最长时，直线的方程为250x y +-=【答案】CD 【解析】【分析】根据直线方程求出定点坐标即可判断选项A ；求出圆和y 轴的交点坐标，即可判断选项B ；利用定点和圆的位置关系即可判断选项C ；当弦长最长时，直线过圆心从而判断选项D.【详解】对于A ，直线()():211740l m x m y m +++--=，即()2740m x y x y +-++-=，由27040x y x y +-=⎧⎨+-=⎩，解得3,1x y ==，故直线过定点()3,1P ，故A 错误；对于B,圆225()(12)2C x y --+=：，当0x =时，2y =±故y 轴被圆C 截得的弦长为，故B 错误；对于C ，直线过定点()3,1P ，225(1123)(2)<－＋－,故点P 在圆内，则直线l 与圆C 恒相交，故C 正确；对于D ，当直线l 被圆C 截得弦长最长时，直线过圆心()1,2，则()()2121740m m m +++--=，解得13m =-，故直线方程为：1250333x y -=＋，即250x y +-=，故D 正确.故选：CD11.如图，在边长为2的正方体1111ABCD A B C D -中，E ，F ，G 分别为11C D ，11A B ，AB 的中点，则（）A.1BC ∥平面AEFB.1A G ⊥平面AEFC.异面直线AF 与GC 所成角的余弦值为15D.点B 到平面AEF 的距离为5【答案】CD 【解析】【分析】建立平面直角坐标系，通过空间向量运算依次判断4个选项.【详解】以D 为原点，DA ，DC ，1DD 所在直线分别为x ，y ，z 轴建立空间直角坐标系，如图，则()2,0,0A ，()12,0,2A ，()2,1,2F ，()0,1,2E ，()2,1,0G ，()2,2,0B ，()0,2,0C ，()10,2,2C ，()2,1,2AE =- ，()0,1,2AF = ，()12,1,0GC =- ，()12,0,2BC =- ，()10,1,2AG =- ．对于选项A ，B ：设平面AEF 的法向量为(),,n x y z =，则0,0,n AE n AF ⎧⋅=⎨⋅=⎩ ，即22020x y z y z -++=⎧⎨+=⎩，令2y =-，则0x =，1z =，得()0,2,1n =-，所以1BC 与平面AEF 不平行，1A G 与平面AEF 不垂直，即A ，B 错误．对于选项C ：11cos ,555AF GC ==⨯ ，则异面直线AF 与GC 所成角的余弦值为15，即C 正确．对于选项D ：又()0,2,0AB =，所以点B 到平面AEF 的距离为55AB n n⋅=，即D 正确．故选：CD.三、填空题：本题共3小题，每小题5分，共计15分．12.过点(2,1)与直线:10l x y -+=平行的直线方程______.【答案】10x y --=【解析】【分析】根据平行关系可设直线方程为0x y C -+=，然后将(2,1)代入求解即可【详解】设与直线:10l x y -+=平行的直线方程为0x y C -+=，因为(2,1)在直线0x y C -+=上，所以2101C C -+=⇒=-，所以方程10x y --=即为所求；故答案为：10x y --=13.在四棱锥P ABCD -中，PA ⊥底面ABCD ，底面ABCD 是边长为1的正方形，2AP =，则直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值为______.【答案】25##0.4【解析】【分析】由线面垂直得到线线垂直，建立空间直角坐标系，写出点的坐标，求出平面PCD 的法向量，利用线面角的正弦向量夹角公式进行求解.【详解】因为PA ⊥底面ABCD ，,AB AD ⊂平面ABCD ，所以PA AB ⊥，PA AD ⊥，又底面ABCD 是边长为1的正方形，所以AB AD ⊥，以A 为坐标原点，,,AB AD AP 所在直线分别为,,x y z 轴，建立空间直角坐标系，2AP =，故()()()()0,0,2,1,0,0,1,1,0,0,1,0P B C D，设平面PCD 的法向量为 =s s ，则()()()(),,1,1,220,,0,1,220m PC x y z x y z m PD x y z y z ⎧⋅=⋅-=+-=⎪⎨⋅=⋅-=-=⎪⎩ ，解得0x =，令1z =，则2y =，故()0,2,1m =，()1,0,2PB =-，PB 与平面PCD 的夹角正弦值为25PB m PB m⋅==⋅.故答案为：2514.已知曲线1y =(2)4y k x =-+有且仅有一个公共点，那么实数k 的取值范围是______.【答案】35,412⎛⎫⎧⎫+∞⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭【解析】【分析】根据方程可知直线恒过定点，曲线为半圆，画出图象，数形结合可得到k 的取值范围．【详解】直线(2)4y k x =-+恒过点(2,4)A .由1y =22(1)4(1)x y y+-=≥，表示以(0,1)C 为圆心，2为半径的半圆，该半圆在直线1y =的上方.当直线与半圆相切于点E 时，直线方程可化为：240kx y k--+=，根据圆心(0,1)C 到直线的距离等于半径22=，解得512k =，当直线过点(2,1)B -时，4132(2)4k -==--，此时直线与曲线有两个公共点，当直线过点(2,1)D 时，直线斜率不存在，此时直线与曲线有一个公共点，综上得，实数k 的取值范围是35,412∞⎛⎫⎧⎫+⋃⎨⎬⎪⎝⎭⎩⎭.故答案为：35,412∞⎛⎫⎧⎫+⋃⎨⎬⎪⎝⎭⎩⎭.四、解答题：本题共5小题，共计77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知(3,1),(1,2),A B ACB -∠的平分线所在的直线的方程为1y x =+．（1）求AB 的中垂线方程；（2）求AC 的直线方程．【答案】（1）8250x y --=；（2）210x y --=【解析】【分析】（1）求出AB 的中点坐标及14AB k =-，故求出AB 的中垂线斜率，点斜式求出方程；（2）()1,2B -关于1y x =+的对称点(),D s t 在直线AC 上，求出()1,0D ，利用两点式求出直线方程，得到答案.【小问1详解】AB 的中点坐标为31123,1,222-+⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，又211134AB k -==---，故AB 的中垂线斜率为4，故AB 的中垂线方程为()3412y x -=-，即8250x y --=；【小问2详解】由对称性可知，()1,2B -关于1y x =+的对称点(),D s t 在直线AC 上，故21121122t s t s -⎧=-⎪⎪+⎨+-⎪=+⎪⎩，解得10s t =⎧⎨=⎩，故()1,0D ，故直线AC 的方程为130113y x --=--，即210x y --=.16.已知圆C 经过),,(02)(08,A B 两点，且与x 轴的正半轴相切.（1）求圆C 的标准方程；（2）若直线l ：30x y -+=与圆C 交于M ，N ，求||MN .【答案】（1）()()224525x y -+-=（2）【解析】【分析】（1）圆C 经过),,(02)(08,A B 两点，且与x 轴的正半轴相切，可设圆心82,2C a +⎛⎫ ⎪⎝⎭，即(5),0,a a >，可得半径．利用勾股定理、弦长公式计算进而得出答案．（2）求出圆心(4),5C 到直线l 的距离d ，即可得出弦长．【小问1详解】圆C 经过),,(02)(08,A B 两点，且与x 轴的正半轴相切，设圆心82,2C a +⎛⎫ ⎪⎝⎭，即(5),0,a a >，故半径=5r ，则22282()5,42a a -+=∴=，∴圆C 的标准方程为：()()224525x y -+-=．【小问2详解】圆心(4,5)到直线l ：30x y -+=的距离d ==，∴弦长MN ==．17.如图，在边长为2的正方体1111ABCD A B C D -中，,E F 分别为1,AB A C 的中点.（1）证明：1EF A CD ⊥平面；（2）求点1C 到平面1A CD 的距离.【答案】（1）见解析（22【解析】【分析】（1）建立坐标系求出点的坐标，利用向量的坐标运算求平面法向量即可求解，（2）利用向量法求解点面距离即可．【小问1详解】建立以D 为坐标原点，DA ，DC ，1DD 分别为x ，y ，z轴的空间直角坐标系如图：则(0D ，0，0)，(2A ，0，0)，(0C ，2，0)，(2B ，2，0)，1(2A ，0，2)，1(0D ，0，2)E ，F 分别为AB ，1AC 的中点，(2E ∴，1，0)，(1F ，1，1)，1(2DA = ，0，2)，(0DC = ，2，0)，设平面1A CD 的法向量为(),,m x y z = ，则100m DA m DC ⎧⋅=⎨⋅=⎩,即22020x z y +=⎧⎨=⎩，令1x =，则()1,0,1m =- 因为()=101，，EF - ，=EF m - ，所以//EF mEF ∴⊥平面1A CD ．【小问2详解】()10,0,2CC = ,()1,0,1m =- ,设点1C 到平面1A CD 的距离为d，所以1CC m d m⋅== 18.如图，在四棱锥S ABCD -中，四边形ABCD 是矩形，SAD 是等边三角形，平面SAD ⊥平面ABCD ，1AB =，E 为棱SA 上一点，P 为棱AD 的中点，四棱锥S ABCD -的体积为3.（1）若E 为棱SA 的中点，F 是SB 的中点，求证：平面//PEF 平面SCD ；（2）是否存在点E ，使得平面PEB 与平面SAD 的夹角的余弦值为3010？若存在，确定点E 的位置；若不存在，请说明理由.【答案】（1）证明见解析（2）存在点E ，E 为AS 上靠近A 点的三等分点【解析】【分析】（1）以点P 为坐标原点，建立空间直角坐标系，利用两个平面法向量相同得证平行；（2）设AE AS λ= ，向量法表示已知条件中两平面夹角的余弦值，求解λ即可.【小问1详解】在等边三角形SAD 中，P 为AD 的中点，于是SP AD ⊥，又平面SAD ⊥平面ABCD ，平面SAD ⋂平面ABCD AD =，SP ⊂平面SAD ，SP ∴⊥平面ABCD ，SP ∴是四棱锥S ABCD -的高，设AD m =，则2SP m =，矩形ABCD 的面积S m =，113323S ABCD V S SP m m -∴=⋅=⋅=，2m ∴=，如图，以点P 为坐标原点，PA 所在直线为x 轴，过点P 且与AB 平行的直线为y 轴，PS 所在直线为z 轴，建立空间直角坐标系，则(0,0,0)P ，(1,0,0)A ，(1,1,0)B，(S，1,0,22E ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭，11,,222F ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭，1,0,22PE ⎛⎫∴= ⎪ ⎪⎝⎭，11,,222PF ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭，设1 =1,1,1是平面PEF 的一个法向量，则110,0,n PE n PF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即1111113022110222x z x y z ⎧+=⎪⎪⎨⎪++=⎪⎩，令11z =，则1x =，10y =，1(n ∴=.同理可得平面SCD 的一个法向量为2(n = .12n n = ，∴平面//PEF 平面SCD .【小问2详解】存在.设(()(01)AE AS λλλλ==-=-≤≤，则(1,0,0)()(1)PE PA AE λλ=+=+-=- ，(1,1,0)PB = ，设平面PEB 的一个法向量为(,,)m x y z =，则()100m PE x z m PB x y λ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩，令x ，则y =，1z λ=-，,,1)m λ∴=- ，易知平面SAD 的一个法向量为(0,1,0)AB =，cos ,10AB m AB m AB m⋅∴== .01λ≤≤ ，13λ∴=，∴存在点E ，且E 为AS 上靠近A 点的三等分点.19.已知在平面直角坐标系xOy 中，()0,1A ，()0,4B ，平面内动点P 满足2PA PB =．（1）求点P 的轨迹方程；（2）点P 轨迹记为曲线τ，若C ，D 是曲线τ与x 轴的交点，E 为直线l ：x ＝4上的动点，直线CE ，DE 与曲线τ的另一个交点分别为M ，N ，直线MN 与x 轴交点为Q ，求点Q 的坐标．【答案】（1）224x y +=（2）()10Q ，．【解析】【分析】(1)设点(),P x y 为曲线上任意一点，利用两点间距离公式表示条件关系，化简等式可得轨迹方程；(2)设()()4,0E t t ≠，联立直线CE 的方程和曲线τ的方程求点M 的坐标，联立直线DE 的方程和曲线τ的方程求点N 的坐标，求直线MN 的方程，确定其与x 轴的交点坐标即可.【小问1详解】设点(),P x y 为曲线上任意一点，因为2PA PB =，()0,1A ，()0,4B ，则=化简得224x y +=．【小问2详解】由题意得()2,0C -，()2,0D ，设()()4,0E t t ≠，则直线CE 的方程为()26t y x =+，直线DE 的方程为()22t y x =-，联立()22264t y x x y ⎧=+⎪⎨⎪+=⎩，，得2222364440363636t t t x x +++-=，则224236M t x t -=-+，即2272236M t x t -=+，()2242636M M t t y x t =+=+，所以22272224,.3636t t M t t ⎛⎫- ⎪++⎝⎭联立()222,24,t y x x y ⎧=-⎪⎨⎪+=⎩得22224404t x t x t +-+-=，则22424N t x t +=+，即22284N t x t -=+，()28224N N t t y x t -=-=+，所以222288.44t t N t t ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭，①当t ≠±时，直线MN 的斜率222222224883647222812364MN t t t t t k t t t t t --++==----++，则直线MN 的方程为222288284124t t t y x t t t ⎛⎫---=- ⎪+-+⎝⎭，即()28112t y x t =--，所以()10Q ，，②当t =±时，直线MN 垂直于x 轴，方程为1x =，也过定点()10Q ，．综上，直线MN 恒过定点()10Q ，．较高.。
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宁夏石嘴山市第三中学2016-2017学年高二数学上学期第一次（10月）月考试题第I 卷（选择题共60分）一．选择题（本大题共12小题，每小题5分，共60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.请把正确选项涂在答题卡的相应位置上．） 1.计算1-2sin 222.5°的结果等于( ) A.B. C. D.2.若数列{a n }满足关系:a n +1=1+ ,a 8=,则a 5等于( )A. B. C. D.3.已知在数列{a n }中,a 1=1,a n =a n +1+2(n ≥1),则a 100等于( ) A.199B.-199C.197D.-1974．钝角三角形ABC 的面积是1,1,22AB BC ==，则AC =（ ） A ．5 B ．5 C ．2 D ．1 5.已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7等于( ). A.64B.81C.128D.2436．在ABC ∆中，若sin 2cos sin A B C =，则ABC ∆的形状是（ ） A ．直角三角形 B ．等边三角形 C ．等腰三角形 D ．不能确定 7．已知等差数列{a n }的公差为3,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则a 2等于( ). A.9B.3C.-3D.-98．设锐角△ABC 的三个内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c 成等比数列，且3sin sin 4A C =，则角B =（ ） A ．6π B ．3π C ．4π D ．23π 9．已知()540,0,cos ,sin 22135a ππβαβα<<-<<-=-=，则sin β=()A ．725 B ．725- C ．5665 D ．5665- 10．在∆ABC 中，角,,A B C 所对的边长分别为,,a b c ，若120,2C c a ∠==，则（ ）A ．a b >B ．a b <C ．ab = D ．a 与b 的大小关系不能确定11.在ABC ∆中，内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ，若2cos cos 1cos cos B B A C +=-，则（ ）A ．,,a b c 成等差数列B ．,,a b c 成等比数列C ．,2,3a b c 成等差数列D ．,2,3a b c 成等比数列12．在△ABC 中，已知a=x ，b=2，B=45°，如果三角形有两解，则x 的取值范围是（ ） A ．B ．C ．D ．0＜x ＜2第Ⅱ卷（非选择题 共90分） 二．填空题(本大题共4小题，每小题5分,共20分.) 13.________10sin 130sin 2140cos 000=+14．)10tan 31(50sin 00+=_____ 15..数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,a n+1=3S n (n=1,2,3,…),则log 4S 10= . 16．下列命题中正确的有 . (1)常数数列既是等差数列也是等比数列； (2)在△ABC 中，若222sinA sinB sinC +=,则△ABC 为直角三角形；(3)若A,B 为锐角三角形的两个内角，则tanAtanB ＞1;(4)若S n 为数列{n a }的前n 项和，则此数列的通项n a =S n -S n-1（n ＞1）. (5) 等比数列{a n }的前n 项和为S n ,S 2=3,S 6=63,则S 4=15 三．解答题17．（10分）一艘海轮从A 处出发,以40海里/时的速度沿东偏南50°方向直线航行,30分钟后到达B 处,在C 处有一座灯塔,海轮在A 处观察灯塔,其方向是东偏南20°,在B 处观察灯塔,其方向是北偏东65°,求B ,C 两点间的距离.18．（12分）设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 3=24，a 6=18． （1）求数列{a n }的通项公式； （2）求数列{a n }的前n 项和S n ；（3）当n 为何值时，S n 最大，并求S n 的最大值．19．（12分）在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ．已知cos cos 2cos b C c B a A +=． （1）求A 的大小； （2）若=3AB AC ⋅，求△ABC 的面积．20．（12分）已知{a n }是公差不为零的等差数列,a 1=1,且a 1,a 3,a 9成等比数列. (1)求数列{a n }的通项;(2)求数列{}的前n 项和S n .21.（12分）已知函数2()32sin(0)2xf x x ωωω=->的最小正周期为3π.（1）求函数()f x 在区间3[,]4ππ-上的最大值和最小值； （2）已知,,a b c 分别为锐角三角形ABC 中角,,A B C 的对边，且满足2,()1b f A ==-2sin b A =，求ABC ∆的面积.22．（12分）设数列{}n a 的前n 项和为n S ，且首项()*113,3n n n a a S n N +≠=+∈．（1）求证：{}3n n S -是等比数列； （2）若{}n a 为递增数列，求1a 的取值范围．高二数学月考试题答题卡班级姓名成绩一、选择题（请把正确答案的代号填入括号中，每小题5分，共60分）题号123456789101112选项二、填空题：（每小题5分，共20分，）13、14、15、16、三、解答题（共70分）17. （10分）18. （12分）19. （12分）20. （12分）21. （12分）22. （12分）高二数学月考试题答案一、选择题（请把正确答案的代号填入括号中，每小题5分，共60分）二、填空题：（每小题5分，共20分，）13、15 14、 1 15、 9 16.(2)(3) 三、解答题（共70分） 17.(10分)解:如图所示,由已知条件可得∠CAB=30°,∠ABC=105°,即AB=40×=20(海里).题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选项BCDBACDBDBBA故∠BCA=45°. (6分)又由正弦定理可得, (8分)因此,BC==10(海里).（10分）18. （12分）解：（Ⅰ）设等差数列{}n a 的公差是d ，因为a 3=24，a 6=18，所以d==﹣2，（2分）所以()33302n a a n d n =+-=- . （4分） （Ⅱ）由（Ⅰ）得，a 1=28，（6分）所以()()12283022922n n n a a n n S n n ++-===-+ （8分） （Ⅲ）因为，所以对称轴是292n =， 则1415n =或时，n S 最大，（10分）所以n S 的最大值为214=142914210S -+⨯= （12分）19. (12分)解：（1）法一：在△ABC 中，由正弦定理，及cos cos 2cos b C c B a A +=， 得sin cos sin cos 2sin cos B C C B A A +=，(2分) 即sin 2sin cos A A A =，（4分）因为(0π)A ，，所以sin 0A ≠，所以1cos 2A =，所以π3A =.6分）解法二：在△ABC 中，由余弦定理，及cos cos 2cos b C c B a A +=，得2222222222222a b c a c b b c a b c aab ac bc +-+-+-+=，(2分)所以222a b c bc =+-，（4分）所以2221cos 22b c a A bc +-==， 因为(0π)A ，，所以π3A =.（6分） （2）由=cos =3AB AC cb A ⋅，得23bc =，（9分）所以△ABC 的面积为113=sin 23sin 60222S bc A =⨯=.（12分） 20. （12分）(1)由题设知公差d ≠0.由a 1=1,a 1,a 3,a 9成等比数列,得,解得d=1,或d=0(舍去).（4分）所以{a n }的通项a n =1+(n-1)×1=n.(6分) (2)由(1)知=2n ,由等比数列前n 项和公式得S n =2+22+23+…+2n ==2n+1-2.（12分）21. （12分）．（1）∵1cos ()3sin 22sin()126x f x x x ωπωω-=-⨯=+-，（2分） ∴23ππω=，∴23ω=， ∴2()2sin()136f x x π=+-，（4分）∵34x ππ-≤≤，∴253366x πππ-≤+≤，∴32sin()1236x π-≤+≤， 所以当34x π=-时，()f x 取最小值31--当2x π=时，()f x 取最大值1.（6分）（2）由已知32sin a b A =及正弦定理得：3sin 2sin sin A B A =，（7分） ∴3sin 2B =，∵02B π<<，∴3B π=，（9分） 由()31f A =-得锐角4A π=，（10分）由正弦定理得：263a =，（10分） ∴11266233sin 222343ABC S ab C ∆++==⨯⨯⨯=. （12分） 22.试题解析:（1）因为11n n n a S S ++=-，所以123nn n S S +=+．（2分）∴11132332232333n n n nn n n n n nn n n S S S S S S +++-+--⨯===---．（4分）且130a -≠， 所以{}3nn S -是以13a-为首项，以2为公比的等比数列．(6分)（2）由（1）得，()11332nn n S a --=-⨯，所以()11323n n n S a -=-⨯+．（7分）当2n ≥时，()()1211113233223n n n n n n n a S S a a ----=-=-⨯+--⨯+- ()2113223n n a --=-⨯+⨯．（8分）若{}n a 为递增数列，则1n n a a +>对*n N ∈恒成立．（9分）当2n ≥时，()()1211132233223n n n n a a --+-⨯+⨯>-⨯+⨯，则2213212302n n a --⎡⎤⎛⎫⨯+->⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦对*2,n n N ≥∈恒成立，精选教案可编辑（10分）12分）。