内容正文:
参考答案:
题号
1
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11
答案
A
A
C
D
C
B
B
C
BC
AB
ABD
12.
13. 已知i是虚数单位,若复数z满足,则__________.
14.4或2
【分析】根据向量的线性运算可得,两边平方,利用向量的数量积运算,结合题意已知可得结果.
【详解】由题意知,,所以,
展开得,
异面直线a,b所成角为,代入,
所以或,
故答案为:4或2
15.(1)2
(2)
【分析】(1)根据纯虚数的概念即可列出方程,进而求解即可;
(2)复平面内的点位于第四象限,则横坐标大于0,同时纵坐标小于0,据此列出不等式求解即可.
【详解】(1)由解得或;
当时,是纯虚数,
当时,为实数,
所以.
(2)因为在复平面内对应的点位于第四象限,
所以,解得.
16.(1)
(2)或.
【分析】(1)由直线的点斜式方程求解即可.
(2)分截距为0和不为0两种情况求解.
【详解】(1)因为直线过点,且斜率为,
所以,化简可得:.
(2)当横、纵截距都是0时,设直线的方程为.
∵直线过点,
∴,即直线的方程为.
当截距均不为0时,设直线的方程为.
∵直线过点,
∴,解得,即直线方程为.
综上,所求直线方程为或.
17.(1)见解析
(2)
【分析】(1)以为坐标原点,以,,所在直线为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,将线面垂直的证明转化为证明直线的方向向量与平面的法向量共线.
(2)将面面角转化为两平面的法向量所成角,再利用向量夹角公式求解即可.
【详解】(1)
证明:以为坐标原点,以,,所在直线为轴,轴,轴建立如图所示的空间直角坐标系,
根据题意可得,,,,,,
,,,
设平面的法向量为,
则,令,即,,则,
,
,
平面.
(2)由(1)知,,
设平面的法向量为,
则,令,即,,即,
由(1)知,,,
设平面的法向量为,
则,令,即,,即,
设平面与平面的夹角为,
则,
平面与平面的夹角的余弦值为.
18.(1);(2)最小值是4,方程为.
【分析】(1)由直线过定点可得斜率的范围;
(2)求出两点坐标,求出面积,由基本不等式求得最值.
【详解】(1)直线方程为:,它过定点,在第二象限,因此直线不过第四象限,则
∴的取值范围是;
(2)易知,令得,令,得,即,
∴,当且仅当,即时取等号,
∴最小值是4,此时方程为,即.
【点睛】本题考查直线方程的一般式,第(1)小题由直线方程确定直线过定点是解题关键;第(2)小题,用基本不等式求最值是关键.
19.(1)证明见解析
(2)直线在平面内,理由见解析
(3)
【分析】(1)由⊥平面可得,结合利用线面垂直判定定理可证;
(2)由代入坐标建立方程组,由方程组有解可得直线在平面内;
(3)由点G是线段PB上的一点.设,进而得坐标,求平面的一个法向量,由向量方法表示出,再利用换元法求函数值域可得.
【详解】(1)因为⊥平面,平面,所以,
又因为,,平面,平面,
所以平面.
(2)在底面中,过作,交于,
由题意可知,又平面,
则以为坐标原点,分别以所在直线为轴,
建立空间直角坐标系.
则,,,,
、、、.
,,,
若平面,则且,使得,
则有,解得,故.
所以直线平面.
(3)由(2)可知,.
设,
则,
设平面的法向量为,
则,即,
令,有,故.
故
,
令,则
,
而,,
故.
答案第6页,共11页
答案第7页,共11页
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2024-2025学年度秋学期10月学情调研试卷
高二数学
命题人:
一、单选题(本题包括8小题,每题5分,共40分)
1.直线的一个方向向量是( )
A. B. C. D.
2.若直线和直线平行,则的值为( )
A.1 B. C. D.
3.若是关于的实系数方程的一根,则的值为( )
A.1 B.1 C.0 D.4
4.若构成空间的一组基底,则下列向量不共面的是( )
A.,, B.
C. D.
5.已知平行六面体的所有棱长均为2,,为的中点,则向量的模长为( )
A. B.4 C. D.
6.已知直线及两点,.若直线与线段(指向)的延长线(不含点)相交,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
7.如图,在边长为3的正方体中,,点在底面正方形上移动(包含边界),且满足,则线段的长度的最大值为( )
A. B. C. D.
8.如图,在三棱锥中,点G为底面的重心,点M是线段OG上靠近点G的三等分点,过点M的平面分别交棱OA,OB,OC于点D,E,F,若,,,则 =( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题包括3小题,每题6分,共18分)
9.关于直线,下列说法正确的有( )
A.过点 B.斜率为
C.倾斜角为60° D.在轴上的截距为1
10.已知复数,下列命题正确的是( )
A.若,则 B.若,则的虚部为
C.若,则 D.若,则
11.在棱长为2的正方体中,、、分别为,,的中点,则下列选项正确的是( ).
A.
B.直线与所成角的余弦值为
C.三棱锥的体积为
D.存在实数、使得
三、填空题(本题包括3小题,每题5分,共15分)
12.已知直线的斜率满足,则直线的倾斜角的取值范围为 .
13.已知i是虚数单位,若复数z满足,则__________.
14.如图,两条异面直线a,b所成角为,在直线上a,b分别取点,E和点A,F,使且.已知,,.则线段的长为 .
四、解答题(本题包括5小题,共77分)
15.设,复数.
(1)求m为何值时,z为纯虚数;
(2)若复数z在复平面内对应的点位于第四象限,求m的取值范围.
16.求符合下列条件的直线方程:
(1)直线过点,且斜率为;
(2)直线过点,且在x轴上的截距是在y轴上的截距的两倍.
17.如图,在三棱台中,,,,侧棱平面,点D是棱的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.
18.已知直线.
(1)若直线l不经过第四象限,求k的取值范围;
(2)若直线l交x轴负半轴于点A,交y轴正半轴于点B,O为坐标原点,设的面积为S,求S的最小值及此时l的方程.
19.如图,在四棱锥中,平面ABCD,,,.E为PD的中点,点F在PC上,且,设点G是线段PB上的一点.
(1)求证:CD⊥平面PAD;
(2)若.判断直线AG是否在平面AEF内,说明理由.
(3)设CG与平面AEF所成角为,求的范围.
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