内容正文:
2024-2025学年高二数学上学期第一次月考卷(全解全析)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:人教A版2019选择性必修第一册第一章~第二章。
5.难度系数:0.68。
一、单项选择题:本题共9小题,每小题5分,共45分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1.直线的倾斜角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
【答案】B
【解析】由题设,直线的斜率为,根据斜率与倾斜角关系及倾斜角范围知:倾斜角为60°.
故选B
2.已知向量:,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,,
所以
,
故选D.
3.若直线与直线的交点在第一象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,即交点为,
因为交点在第一象限,所以.故选A.
4.已知向量以为基底时的坐标为,则以为基底时的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为向量以为基底时的坐标为,所以,
设,
由空间向量基本定理得,解得,
所以以为基底时的坐标为.
故选B.
5.到直线的距离为1的直线方程为( )
A. B.或
C.或 D.或
【答案】C
【解析】设所求的直线方程为,
由题意得,解得或,
所以所求直线方程为或.故选C.
6.在棱长为1的正方体中,E为的中点,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】分别以所在直线为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,如图所示,
,,,,,,.
设平面的法向量为,
,即,取,,
所以点到平面的距离为.
故选D.
7.已知点,,若点在线段上,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】∵,∴可得为点与的直线的斜率取值范围,
如图所示:
∴与点连线斜率为,
与点连线斜率为,
∴可得斜率取值范围为.
故选:A.
8.如图,在正方体中,M为线段的中点,N为线段上的动点,则直线与直线所成角的正弦值的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】以为原点建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体的棱长为2,
则,,,
设(0 ≤ λ ≤ 1)得:,
,
,
由(当且仅当时取等号),
∴,则.
故选C.
9.过点的直线可表示为,若直线与两坐标轴围成三角形的面积为6,则这样的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】D
【解析】可化为①,
要使与两坐标轴能围成三角形,则且,
由①令得;令得,
依题意,
,所以或,
所以或,
设,则或,
则或
解得或,
即或,
即或,
所以这样的直线有条.
故选D.
二.填空题(共6小题,满分30分,每小题5分)
10.已知直线经过点,直线经过点,若,则的值为__________.
【答案】0或5
【解析】因为直线经过点,所以的斜率存在,
而经过点,则其斜率可能不存在,
当的斜率不存在时,,即,此时的斜率为0,则,满足题意;
当的斜率存在时,,即,此时直线的斜率均存在,
由得,即,解得;
综上,a的值为0或5.
故答案为:0或5.
11.在四面体OABC中,是棱OA上靠近的三等分点,分别是的中点,设,若,则__________.
【答案】
【解析】,
故.
故答案为:.
12.直线分别交轴、轴的正半轴于、两点,当面积最小时,直线的方程为__________.
【答案】
【解析】∵直线,
∴,
由,得,
∴直线恒过定点,
可设直线方程为,则,,
又,即,当且仅当时取等号,∴,
当面积最小时,直线的方程为,即.
故答案为:.
13.已知正方体的顶点均在半径为1的球表面上,点在正方体表面上运动,为球的一条直径,则正方体的体积是__________,的范围是__________.
【答案】
【解析】设正方体的棱长为,由题意,,则正方体体积,
因为,
因为点在正方体表面上运动,
所以,故范围为.
故答案为:,.
14.已知直线(m为任意实数)过定点P,则点P的坐标为__________;若直线与直线,分别交于M点,N点,则的最小值为__________.
【答案】 42
【解析】直线,
联立,解得,,故;
易知直线的斜率存在且不为0,
设直线,
令,得;
令,得,
则,,
故,
当且仅当,即时等号成立.故答案为:,.
15.如图,在棱长为2的正方体中,,分别是棱,的中点,点在上,点在上,且,点在线段上运动,给出下列四个结论:
①当点是中点时,直线平面;
②直线到平面的距离是;
③存在点,使得;
④面积的最小值是.
其中所有正确结论的序号是__________.
【答案】①③
【解析】对①,如下图所示:因为是中点,,
所以点是的中点,连接,显然也是的交点,连接,
所以,而平面,平面,所以直线平面,①对;
以A为原点,建立如图所示空间直角坐标系,则,,,,
对②,分别是棱的中点,∴,平面,平面,故平面,
故直线到平面的距离等于点到平面的距离,设为h,
,,,,
由得,②错;
对③,设 ,则,则,,
由即得,
由,故存在点,使得,③对;
对④,由③得到的投影为,故P到的距离,
△面积为 ,
由二次函数性质,当时,取得最小值为,④错.
故答案为:①③.
三、解答题(共5小题,满分75分)
16.(14分)
已知点.
(1)求过点且与平行的直线方程;
(2)求过点且在轴和轴上截距相等的直线方程.
【解析】(1)直线的斜率: ,
故过点且与平行的直线方程斜率.
且故直线方程为:,即.
(2)过点且在轴和轴上截距相等的直线方程,
当截距为0时, 直线过原点,直线方程为:,即;
当截距不为0时,由截距相等可设直线方程为:,
代入得,
故直线方程为即.
综上得:直线方程为或.
17.(15分)
如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,,平面,,点分别在线段和的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的正弦值;
【解析】(1)因为底面为直角梯形,,
所以,
因为,是线段的中点,
所以,
又因为,,且,
所以四边形是矩形,同时,
因为平面,且平面,
所以,
因为,,平面,平面,,
所以平面,且平面,
所以,
因为点是线段的中点,且,
所以,
因为,,平面,平面,,
所以平面.
(2)
因为平面,且,所以直线两两垂直,
如图所示,分别以直线为轴,建立空间直角坐标系,
且,
则,
由上问平面,则向量是平面的一个法向量,且,
设向量是平面的法向量,且,
则,即,不妨取,
令向量与向量的夹角为,
所以,
设平面与平面的夹角为,,
所以平面与平面夹角的正弦值为:.
18.(15分)
设直线和直线的交点为.
(1)若直线经过点,且与直线垂直,求直线的方程;
(2)若直线与直线关于点对称,求直线的方程.
【解析】(1)联立得交点,
由直线与直线垂直,则可设直线的方程为,
又直线过点,代入得,则,
所以直线的方程为;
(2)法一:由题意可得直线与直线平行,
则可设直线方程为:,
由直线与直线关于点对称,得到两条直线的距离相等,
即,得(舍)或,所以直线的方程为.
法二:设直线上任意一点,则点关于点对称的点为,
且点在直线上,得,
化简得直线的方程为.
19.(15分)
已知直角梯形,,,,为对角线与的交点.现以为折痕把折起,使点到达点的位置,点为的中点,如图所示:
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥体积的最大值;
(3)当三棱锥的体积最大时,求直线与平面所成角的正弦值.
【解析】(1)直角梯形中,
由相似可得,,
因为,,可得,,
故可得,,
由,则由勾股定理逆定理得,,即,
,
翻折后可得,,,
又因为,在平面内,
故平面.
(2)因为点为边的中点,
所以,又,
所以,
因为平面,所以平面平面,
所以点P到平面ABC的距离,即为点P到BM的距离,设为h,
因为为定值,
当h最大时,三棱锥的体积最大,
而,则,
当h=1时,.
(3)由(2)得,当三棱锥的体积最大时,
点P到平面ABC的距离为,即平面.
故,,
又因为,
故,,两两垂直.
故可以为原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,
由题可得,,
则,,,
设平面的法向量为,
则,令,得,
设直线与平面所成角为,则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.
20.(16分)
如图,已知三棱柱的侧棱与底面垂直,,,M,N分别是,的中点,点在直线上,且.
(1)证明:无论取何值,总有;
(2)当取何值时,直线与平面所成角最大?并求该角取最大值时的正切值;
(3)是否存在点,使得平面与平面所成的二面角的正弦值为,若存在,试确定点的位置,若不存在,请说明理由.
【解析】(1)证明:如图,以为原点建立空间直角坐标系,
则,,,,
,,即,,
∵,∴,所以无论取何值,.
(2)∵是平面ABC的一个法向量.
∴,
∴当时,取得最大值,此时,,.
(3)假设存在,,因为,
设是平面的一个法向量.
则,解得,令,得,,
∴,∴,
化简得,解得,
∴存在点使得平面与平面所成的二面角正弦值为,此时点的位置满足.
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2024-2025学年高二数学上学期第一次月考卷
参考答案
第一部分(选择题 共45分)
一、单项选择题:本题共9小题,每小题5分,共45分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
B
D
A
B
C
D
A
C
D
第二部分(非选择题 共105分)
二、填空题:本题共6小题,每小题5分,共30分.
10.0或5
11.
12.
13.
14. 42
15.①③
三、解答题:本题共5小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.(14分)
【解析】(1)直线的斜率: ,
故过点且与平行的直线方程斜率.
且故直线方程为:,即.(7分)
(2)过点且在轴和轴上截距相等的直线方程,
当截距为0时, 直线过原点,直线方程为:,即;
当截距不为0时,由截距相等可设直线方程为:,
代入得,
故直线方程为即.
综上得:直线方程为或.(14分)
17.(15分)
【解析】(1)因为底面为直角梯形,,所以,
因为,是线段的中点,所以,(1分)
又因为,,且,
所以四边形是矩形,同时,(2分)
因为平面,且平面,所以,
因为,,平面,平面,,
所以平面,且平面,所以,(5分)
因为点是线段的中点,且,所以,
因为,,平面,平面,,
所以平面.(7分)
(2)
因为平面,且,所以直线两两垂直,
如图所示,分别以直线为轴,建立空间直角坐标系,
且,
则,(9分)
由上问平面,则向量是平面的一个法向量,且,
设向量是平面的法向量,且,
则,即,不妨取,(12分)
令向量与向量的夹角为,
所以,
设平面与平面的夹角为,,
所以平面与平面夹角的正弦值为:.(15分)
18.(15分)
【解析】(1)联立得交点,
由直线与直线垂直,则可设直线的方程为,
又直线过点,代入得,则,
所以直线的方程为;(8分)
(2)法一:由题意可得直线与直线平行,
则可设直线方程为:,
由直线与直线关于点对称,得到两条直线的距离相等,
即,得(舍)或,所以直线的方程为.(15分)
法二:设直线上任意一点,则点关于点对称的点为,
且点在直线上,得,
化简得直线的方程为.(15分)
19.(15分)
【解析】(1)直角梯形中,
由相似可得,,
因为,,可得,,
故可得,,
由,则由勾股定理逆定理得,,即,
,
翻折后可得,,,
又因为,在平面内,
故平面.(5分)
(2)因为点为边的中点,
所以,又,
所以,
因为平面,所以平面平面,
所以点P到平面ABC的距离,即为点P到BM的距离,设为h,
因为为定值,
当h最大时,三棱锥的体积最大,
而,则,
当h=1时,.(10分)
(3)由(2)得,当三棱锥的体积最大时,
点P到平面ABC的距离为,即平面.
故,,
又因为,
故,,两两垂直.
故可以为原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,
由题可得,,
则,,,
设平面的法向量为,
则,令,得,
设直线与平面所成角为,则,
所以直线与平面所成角的正弦值为.(15分)
20.(16分)
【解析】(1)证明:如图,以为原点建立空间直角坐标系,
则,,,,
,,即,,
∵,∴,所以无论取何值,.(5分)
(2)∵是平面ABC的一个法向量.
∴,
∴当时,取得最大值,此时,,.(10分)
(3)假设存在,,因为,(12分)
设是平面的一个法向量.
则,解得,令,得,,
∴,∴,(14分)
化简得,解得,
∴存在点使得平面与平面所成的二面角正弦值为,此时点的位置满足.(16分)
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3
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(
) (
学校
__________________
班级
__________________
姓名
__________________
准考证号
__________________
﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
密
﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
封
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线
﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
) (
)
2024-2025学年高二数学上学期第一次月考卷
数 学·答题卡
姓名:
(
注
意
事
项
1
.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,并认真检查监考员所粘贴的条形码。
2
.
选择题必须用
2B
铅笔填涂;非选择题必须用
0.5mm
黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3
.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4
.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
5
.正确填涂
缺考标记
) (
贴条形码区
)
(
准考证号
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8
9
)
(
一、
单项
选择题(每小题
5
分,共
45
分)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4
[A] [B] [C] [D]
5
[A] [B] [C] [D]
6
[A] [B] [C] [D]
7
[A] [B] [C] [D]
8
[A] [B] [C] [D]
9
[A] [B] [C] [D]
二
、填空题(每小题
5
分,共
30
分)
10
.
____________________
11
.
____________________
12
.
____________________
13
.
____________________
____________________
14
.
____________________
____________________
15
.
____________________
)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
(
三
、解答题(
共
7
5
分,
解答应写出文字说明
、
证明过程或演算步骤
)
16
.(
14
分)
) (
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
) (
17
.(
15
分)
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
) (
19
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15
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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20
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16
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)
(
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
)
数 学 第4页(共6页) 数 学 第5页(共6页) 数 学 第6页(共6页)
数 学 第1页(共6页) 数 学 第2页(共6页) 数 学 第3页(共6页)
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数 学 第 1 页(共 6 页) 数 学 第 2 页(共 6 页) 数 学 第 3 页(共 6 页)
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证
号
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密
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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姓名:
注
意
事
项
1.答题前,考生先将自己的姓名、准
考证号填写清楚,并认真检查监考
员所粘贴的条形码。
2.选择题必须用 2B 铅笔填涂;非选
择题必须用 0.5mm 黑色签字笔答
题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字
体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域
内作答,超出区域书写的答案无
效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄
破。
5.正确填涂
缺考标记
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6
7
8
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一、单项选择题(每小题 5 分,共 45 分)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
二、填空题(每小题 5 分,共 30 分)
10.____________________
11.____________________
12.____________________
13.____________________ ____________________
14.____________________ ____________________
15.____________________
三、解答题(共 75 分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
16.(14 分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(15 分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
数 学 第 4 页(共 6 页) 数 学 第 5 页(共 6 页) 数 学 第 6 页(共 6 页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(15 分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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(
……
…………
○……
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外……
…………
○……
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装……
…………
○……
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订……
…………
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线
……
…………
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……
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…………
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此卷只装订
不密封
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学校:
______________
姓名:
_____________
班级:
_______________
考号:
______________________
)
2024-2025学年高二数学上学期第一次月考卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:人教A版2019选择性必修第一册第一章~第二章。
5.难度系数:0.68。
一、单项选择题:本题共9小题,每小题5分,共45分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1.直线的倾斜角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
2.已知向量:,,则( )
A. B.
C. D.
3.若直线与直线的交点在第一象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知向量以为基底时的坐标为,则以为基底时的坐标为( )
A. B. C. D.
5.到直线的距离为1的直线方程为( )
A. B.或
C.或 D.或
6.在棱长为1的正方体中,E为的中点,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
7.已知点,,若点在线段上,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8.如图,在正方体中,M为线段的中点,N为线段上的动点,则直线与直线所成角的正弦值的最小值为( )
A. B. C. D.
9.过点的直线可表示为,若直线与两坐标轴围成三角形的面积为6,则这样的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
二.填空题(共6小题,满分30分,每小题5分)
10.已知直线经过点,直线经过点,若,则的值为__________.
11.在四面体OABC中,是棱OA上靠近的三等分点,分别是的中点,设,若,则__________.
12.直线分别交轴、轴的正半轴于、两点,当面积最小时,直线的方程为__________.
13.已知正方体的顶点均在半径为1的球表面上,点在正方体表面上运动,为球的一条直径,则正方体的体积是__________,的范围是__________.
14.已知直线(m为任意实数)过定点P,则点P的坐标为__________;若直线与直线,分别交于M点,N点,则的最小值为__________.
15.如图,在棱长为2的正方体中,,分别是棱,的中点,点在上,点在上,且,点在线段上运动,给出下列四个结论:
①当点是中点时,直线平面;②直线到平面的距离是;
③存在点,使得;④面积的最小值是.
其中所有正确结论的序号是__________.
三、解答题(共5小题,满分75分)
16.(14分)
已知点.
(1)求过点且与平行的直线方程;
(2)求过点且在轴和轴上截距相等的直线方程.
17.(15分)
如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,,平面,,点分别在线段和的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的正弦值;
18.(15分)
设直线和直线的交点为.
(1)若直线经过点,且与直线垂直,求直线的方程;
(2)若直线与直线关于点对称,求直线的方程.
19.(15分)
已知直角梯形,,,,为对角线与的交点.现以为折痕把折起,使点到达点的位置,点为的中点,如图所示:
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥体积的最大值;
(3)当三棱锥的体积最大时,求直线与平面所成角的正弦值.
20.(16分)
如图,已知三棱柱的侧棱与底面垂直,,,M,N分别是,的中点,点在直线上,且.
(1)证明:无论取何值,总有;
(2)当取何值时,直线与平面所成角最大?并求该角取最大值时的正切值;
(3)是否存在点,使得平面与平面所成的二面角的正弦值为,若存在,试确定点的位置,若不存在,请说明理由.
试题 第3页(共4页) 试题 第4页(共4页)
试题 第1页(共4页) 试题 第2页(共4页)
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2024-2025学年高二数学上学期第一次月考卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:人教A版2019选择性必修第一册第一章~第二章。
5.难度系数:0.68。
一、单项选择题:本题共9小题,每小题5分,共45分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1.直线的倾斜角为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
2.已知向量:,,则( )
A. B.
C. D.
3.若直线与直线的交点在第一象限,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.已知向量以为基底时的坐标为,则以为基底时的坐标为( )
A. B. C. D.
5.到直线的距离为1的直线方程为( )
A. B.或
C.或 D.或
6.在棱长为1的正方体中,E为的中点,则点到平面的距离为( )
A. B. C. D.
7.已知点,,若点在线段上,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
8.如图,在正方体中,M为线段的中点,N为线段上的动点,则直线与直线所成角的正弦值的最小值为( )
A. B. C. D.
9.过点的直线可表示为,若直线与两坐标轴围成三角形的面积为6,则这样的直线有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
二.填空题(共6小题,满分30分,每小题5分)
10.已知直线经过点,直线经过点,若,则的值为__________.
11.在四面体OABC中,是棱OA上靠近的三等分点,分别是的中点,设,若,则__________.
12.直线分别交轴、轴的正半轴于、两点,当面积最小时,直线的方程为__________.
13.已知正方体的顶点均在半径为1的球表面上,点在正方体表面上运动,为球的一条直径,则正方体的体积是__________,的范围是__________.
14.已知直线(m为任意实数)过定点P,则点P的坐标为__________;若直线与直线,分别交于M点,N点,则的最小值为__________.
15.如图,在棱长为2的正方体中,,分别是棱,的中点,点在上,点在上,且,点在线段上运动,给出下列四个结论:
①当点是中点时,直线平面;
②直线到平面的距离是;
③存在点,使得;
④面积的最小值是.
其中所有正确结论的序号是__________.
三、解答题(共5小题,满分75分)
16.(14分)
已知点.
(1)求过点且与平行的直线方程;
(2)求过点且在轴和轴上截距相等的直线方程.
17.(15分)
如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,,平面,,点分别在线段和的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的正弦值;
18.(15分)
设直线和直线的交点为.
(1)若直线经过点,且与直线垂直,求直线的方程;
(2)若直线与直线关于点对称,求直线的方程.
19.(15分)
已知直角梯形,,,,为对角线与的交点.现以为折痕把折起,使点到达点的位置,点为的中点,如图所示:
(1)证明:平面;
(2)求三棱锥体积的最大值;
(3)当三棱锥的体积最大时,求直线与平面所成角的正弦值.
20.(16分)
如图,已知三棱柱的侧棱与底面垂直,,,M,N分别是,的中点,点在直线上,且.
(1)证明:无论取何值,总有;
(2)当取何值时,直线与平面所成角最大?并求该角取最大值时的正切值;
(3)是否存在点,使得平面与平面所成的二面角的正弦值为,若存在,试确定点的位置,若不存在,请说明理由.
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