内容正文:
第一学期高中新课程模块考试试题(卷)
高二数学
(本试卷满分150分,考试时间120分钟。答案一律写在答题卡上)
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.在如图所示空间直角坐标系内,正方体ABCD-A,B,C,D,的棱长为1,则棱BB,中点的坐标为
D
B.(1,21)
c(1,)
D
D.1,12
2.已知向量a=(0,-1,2),元=(2,0,1),以a,为邻边的平行四边形的面积为
A.W21
B.V21
2
C.2
D.12
3.已知点A(0,1,0),B(-1,0,-1),C(2,1,1),点P(x,0,z),若PA⊥平面ABC,则点P的坐标为
A.(1,0,-2)
B.(1,0,2)
C.(-1,0,2)
D.(2,0,-1)
4.已知直线l,的倾斜角比直线l2:y=-xtan80°的倾斜角大20°,则l1的斜率为
A.√3
B.-W3
C.-3
D.3
3
3
5.已知直线l1:y=kx-4与直线l2:x+2y+2=0的交点在第三象限,则实数k的取值范围为
A.(-∞,-2)
B.(-2,+∞)
c,
D.(-2,0)
6.直线x+y-1=0与直线x-2y-4=0交于点P,则点P到直线2x+y-1=0的距离为
A.
B.25
c.35
D.45
5
5
5
高二数学(一)第1页(共4页)
7.已知正方形ABCD的边长为4,CG⊥平面ABCD,CG=2,E是AB中点,F是AD靠近A的四等分
点,则点B到平面GEF的距离为
A.1
B.211
11
11
C.230
D.V30
15
15
8.在等腰直角三角形ABC中,AB=AC=2,点P是边AB上异于A,B的一点,光线从点P出发,经
BC,CA反射后又回到点P(如图所示),若光线QR经过等腰直角三角形ABC的重心,则AP=
A.1
B.2
1
2
C.3
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.过点A(4,1)且在两坐标轴上截距相等的直线方程是
A.y=-x+5
B.y=x+5
C.y=
D.y=-
10.在《九章算术》中,四个面都是直角三角形的三棱锥被称为“鳖臑”.在鳖臑P-ABC中,PA⊥底
面ABC,则
A.AB·AC=0可能成立
B.BCAC=0可能成立
C.PA·BC=0一定成立
D.BCAB=0可能成立
11.已知直线l:xcos a+ysin a=2,则下列结论正确的是
A.原点到直线l的距离等于2
B.若点P(xo,yo)在直线l上,则x2+y2≥4
C.点(1,1)到直线l距离d的最大值等于2+√2
D.点(1,1)到直线l距离d的最小值等于0
高二数学(一)第2页(共4页)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知n=(-1,0,1),n=(m,-3,2),=(0,-1,1),若{n,n2,}不能构成空间的一个
基底,则m=
13.若直线的截距式方程x+¥=1化为斜截式方程为y=-2x+b,化为一般式方程为bx+ay-8=0,
a b
且a>0,则a+b=
14.设空间向量,,是一组单位正交基底,若空间向量a满足对任意的x,y,a-x-y的
最小值是2,则a+3的最小值是
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题13分)如图,在平行四边形0ABC中,点0是原点,点A和点C的坐标分别是(3,0),(1,3),
D为线段AB上的动点,
(1)当D点运动到AB中点时,求直线CD的一般式方程;
(2)求线段CD的中点M的轨迹方程,
C
M
0
(第15小题图)
(第16小题图)
16.(本小题15分)如图,直三棱柱ABC-AB,C1中,AC=BC=1,AA1=2,AC⊥BC,D是AA1的
中点
(1)证明:C1D⊥平面BCD;
(2)求直线CD与平面BC,D所成角的正弦值.
高二数学(一)第3页(共4页)》
17.(本小题15分)如图,四棱锥的底面ABCD为平行四边形,且∠APB=∠APC=∠BPC=T
,
PA=3,PB=PC=2,M是PD的中点.
(1)若BD=mPi+nPB+pPC,求m+n+p的值;
(2)求线段BM的长.
P
M
D
D
B
女
(第17小题图)
(第19小题图)》
18.(本小题17分)已知△ABC的顶点C(-1,5),边AB所在直线的方程为y=0,边BC上的高AH所
在直线的方程为x-y-2=0.
(1)求顶点A与B的坐标;
(2)O为坐标原点,若边BC上存在点P使得PA|+|PO最小,求PA所在直线的方程.
19.(本小题17分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是直角梯形,其中
AD∥BC,AD⊥CD,PA=BC=2AD=2CD=4,E为BC的中点,设Q为PC上一点.
(1)求证:DE⊥PC;
(2)若直线B0与平面PAC所成角的正切值为号,求二面角B-AQ-C的余弦值,
高二数学(一)第4页(共4页)
第一学期高二数学参考答案(一)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分
1、D【详解】根据空间直角坐标系,求得B,B的坐标,根据中点坐标公式即可求得中点坐标
由空间直角坐标系可知B(1,1,0),B,(1,11),所以BB,中点坐标为(1,1,。
故选D
2、A【详獬】向量a=(0,-1,2),万=(2,0,1),则a=√5,万=√5,
cos(a,b)=
a.6
所以以a,石为邻边的平行四边形的面积为S=2×a‖石si(d,=√5×5×2I=2.
故选:A.
3、C【详解】AB=(-1,-1,-1),AC=(2,0,1),PA=(-x,1,-z)
PA⊥平面ABC,PA⊥A丽,P⊥AC,.PAAB=PAAC=0.
任2以0解得任2
z=2
.P(-1,0,2).
故选C
4、B【详解】由-tan80°=tan100°得l2的倾斜角为100°,
所以l,的倾斜角为120°,即1,的斜率为tan120°=-√3
故选:B.
5、A【详解】联立直线,,的方程可得(1+2k)x=6,显然k≠-
分放:=x则g=4
6
根据题意,<0且744<0解得<-号丑<-2.故e(-,2》
故选:A.
6、B【详解】联立+y~1=0
x-2-4=0解得x=2
y=-1故P(2,-1),
所以点P到直线2x+y-1=0的距离为2×2+(1)-1_25
√22+12
,
故选:B.
2
7、D【详解】建立空间直角坐标系C-yz,如图所示,
依题意,有G(0,0,2),A(4,4,0),B(0,4,0),E(2,4,0),F(4,3,0),
CI
B
故E7=(2,-1,0),G2=(2,4,-2),BE=(2,0,0)
设平面GEF的一个法向量为n=(a,b,c),
则元⊥E,元LG龙,
高二数学(一)参考答案第1页(共6页)
所以2买=24-b+0=0。取a=1,
1元.G死=2a+4b-2c=0
得b=2,c=5,于是元=(1,2,5)
所以点B到平面GEF的距离为d=
元-30
|元
5
故选:D.
8、C【详解】建立如图所示的直角坐标系:
可得B(2,0),C(0,2),故直线BC的方程为x+y=2,
△ABC的重心为9++0,0+9+2),即(写,,
2
3’3
设P(a,0),其中0<a<2,
1
0
.P
+x+y+0=2
2
B
则点P关于直线BC的对称点P,(x,y),满足
y-0.(-1)=-1
x-a
解得x2
y=2-a即P(2,2-a),P关于y轴的对称点P,(-a,0),
由光的反射原理可知P,Q,R,P2四点共线,
直线0R的斜率为k=二9-子:故直纹0除的方程为y=子8x+a,
2-(-a)2+a
由于直线0R过△ABC的重心(号,子,代入化筒可得30-2a=0,
解得a=号或a=0(合去).故P号,0).故A-号
故选:C.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分
9AC(详解]】当直线过华标原点时,直线过点44,1).k=二骨=子所以直线方程为)=芹
当直线不过坐标原点时,设直线方程为+y=1,代入点A(4,1),可得a=5,
即y=-x+5.
故选:AC
10、BCD【详解】因为PA⊥底面ABC,所以PA⊥BC,
所以PA·B元=0一定成立;故C正确.
若∠BAC=90°,如图所示:
则△ABC为直角三角形,所以BC2=AB2+AC2.
因为PA⊥底面ABC,所以PA⊥AC,PA⊥AB,
所以△PAB,△PAC均为直角三角形.
所以PB2=AB2+PA2,PC2=PA2+AC2.
高二数学(一)参考答案第2页(共6页)
在△PBC中,由BC2=AB2+AC2,PB2=AB2+PA2,PC2=PA2+AC2可知,
三边不满足勾股定理,所以△PBC不是直角三角形,三棱锥不是“鳖臑”,故A错误,
由三棱锥是“鳖臑”可知:△ABC为直角三角形
由上面的推理可知:∠BAC=90°不成立,则∠ACB=90°,或∠ABC=90°
当∠ACB=90°时,AC⊥CB.
又PA⊥BC,PA∩AC=A,且PAC面PAC,ACC面PAC,
所以BC⊥面PAC,所以BC⊥PC,则∠PCB=90°,三棱锥是“鳖臑”;故B正确
同理可证:若∠ABC=90°,则∠PBC=90°,三棱锥是“鱉臑”;故D正确.
故选:BCD
11、ABC【详解】对于A:由点到直线的距离公式知,10+0-2=2,故A正确;
Vsin2a cos2a
对于B:由题意得ocos+Yosina=2,当yo≠0时,则√xo2+y。2sin(a+p)=2,
其中tanp=o,因为sin(a+p)≤1,所以√xo2+y。2≥2,即x2+y。2≥4.
Yo
当y0=0时,xoc0sa=2,则x0≥2,即x2+y2≥4,
综上,点P(xo,y)在直线l上,则x2+y2≥4,故B正确;
对于CD:因为d=eosa+sa-2V2sn(a+平)-2
cos2a sin2a
所以d的最大值等于2+√2,故C正确;
最小值等于2-√2,故D不正确
故选:ABC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12、1【分析】直接利用基底的定义和共面向量求出结果
【详解】若{元,,元}不能构成空间的一个基底,
则n,n,元共面,存在入u,使得元=入n+un=(m入,-3入-u,2A+u),
|-1=m入
m=1
即0=-3入-,解得
入=-1
1=2入+4
u=3
故答案为:1.
13、6
【详解】由+多=1,得y=-x
b
x+b,得bx+ay-ab=0,
、6
a
-2,-a=一8,即伯g解得8=子或8子
1b=4
b=-4
.a>0,∴.a=2,b=4,.∴.a+b=6.
故答案为:6.
高二数学(一)参考答案第3页(共6页)
14、1【分析】以元,方向为x,y轴,垂直于,广方向为z轴建立空间直角坐标系,
根据条件求得a坐标,由a+3的表达式即可求得最小值。
【详解】以,方,方向为x,y,z轴建立空间直角坐标系,
则i=(1,0,0),方=(0,1,0),元=(0,0,1).
设a=(r,s,t),则a-x了-y=√(r-x+(s-y2+,
当r=x,s=y时,a-xi-y的最小值是2,t=±2.
取a=(x,y,2),则a+3=(x,y,5),
a+3=√x2+y2+5,
又因为x,y是任意值,所以a+3的最小值是5.
取a=(x,y,-2),则a+3=(x,y,1),
a+3Z=√2+y2+,
又因为x,y是任意值,所以a+3的最小值是1.
故答案为:1.
四、解答题:本题共5小题,共77分。
15、解:1C1,3.B4,3》.又43.0),0为A5中点放D写,kw=-号
所以直线CD的方程为y-3=-
x-0.
即3x+5y-18=0.
·.直线CD的一般式方程是3x+5y-18=0;
…6分
(2)设点M的坐标是M(x,y),点D的坐标是D(xo,yo),
由平行四边形的性质得B(4,3),
,M是线段CD的中点,
2
于是有x0=2x-1,y0=2y-3,
直线AB的方程为y=3(x-3).
,点D在线段AB上运动,
.3x0-y0-9=0(3≤x0≤4),
∴.3(2x-1)-(2y-3)-9=0,
即6m-2y-9=0(2≤x≤3.
…13分
高二数学(一)参考答案第4页(共6页)
16、(1)证明:在直三棱柱ABC-A1B1C,中,CC1⊥平面ABC,且AC⊥BC,
以点C为坐标原点,CA,CB,CC,所在直线分别为x,y,z轴建立如下图所示的空间直
角坐标系,
则点B(0,1,0),C(0,0,0),C(0,0,2),D(1,0,1),
C2=(0,1,0),C⑦=(1,0,1),C1D=(1,0,-1),
所以C死.C1D=0,C⑦.C1D=1+0-1=0,
则C1D⊥CB,C1D⊥CD,
又因为CB∩CD=C,CB,CDC平面BCD,
因此,C,D⊥平面BCD;
…7分
(2)解:设平面BC,D的法向量为m=(x,y,z),BC=(0,-1,2),
则
m.BC=-y+2z=0
取z=1,可得m=(1,2,1),
m.CD=x-z=0
设直线CD与平面BC,D所成的角为0,
所以,sin0=cos(C⑦,元)
C⑦.m
2
=3
@:m√2×√63
因此,CD与平面BC,D所成角的正弦值为
3
…15分
17、獬:(1):BD=BA+BC=(PA-P)+(P元-PB)=PA-2PB+P元,
∴.m+n+p=0;
…6分
(2)成=pm-m=师-m=P心+)-P丽
=2(P元+A-座)-=2(P风+Pm)-,
威=π+A)-
=}P+m+2.pm)-2m.元-风丽+丽
=4+9+2×2x3×m-x2×2xs胃-昌×3×2xw写+9
s19
、1一3-2+0
25
4
.BM=2
…15分
18、解:(1)由题意知A为直线y=0与x-y-2=0的交点,
解方程组x~y-2=0
y=0
仁6即42,0,
设B(m,0),边BC上的高AH所在直线的斜率为1,
.BC⊥AH,.BC所在直线的斜率为-1,
00二5=-1,解得m=4,即B(4,0).
…8分
高二数学(一)参考答案第5页(共6页)》
(2)由(1)可得边BC所在直线的方程为y=-x+4,
Y0=1
设0关于直线BC的对称点为Q(xoy),则
0
Yo
0
2
得低手即Q44
.PA+PO=PA+PQI>AQI,
∴Q,P,A三点共线时,PA+P0最小,
(即此时动点P所在的位置即为P)
此时点P在边BC上,且直线Q4的斜率为-号=2,直线Q4的方程为y=2-2》.
直线PA即为直线QA,所以PA所在直线的方程为2x-y-4=0.
…17分
19、解:(1)由题意得四边形ADCE是正方形,∴.DE⊥AC,
又PA⊥平面ABCD,.PA⊥DE
又PA∩AC=A,PA,ACC平面PAC,∴.DE⊥平面PAC,
.DE⊥PC;
…7分
(2)设AC∩DE=O,连接OQ,由(1)得:DE⊥平面PAC,
∴.∠EQ0为EQ与平面PAC所成的角,
∴tan/EQ0=
0E√2
0Q2
由题易得E0=√2,∴.0Q=2,
∴.Q为PC的中点.
以A为原点,AE,AD,AP所在的直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,
∴.A(0,0,0),E(2,0,0),C(2,2,0),P(0,0,4),Q(1,1,2),D(0,2,0),
设平面AEQ的一个法向量为元=(x,y,z),
PAZ
元·A应=0,2x=0
元.A0=0…{x+y+2z=0
令z=1,y=-2,x=0,.n=(0,-2,1),
易得平面ACQ的一个法向量为DE=(2,-2,0),
A
.cos(DE,元〉=
Di.元-√10
元5
·.二面角E-AQ-C的余弦值为√10
5
…17分
高二数学(一)参考答案第6页(共6页)第一学期高中新课程模块考试试题(卷)
高二数学
(本试卷满分150分,考试时间120分钟。答案一律写在答题卡上)
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.在如图所示空间直角坐标系内,正方体ABCD-A,B,C,D,的棱长为1,则棱BB,中点的坐标为
D
B(1,21)
c(1,)
D
D.1,12
2.已知向量a=(0,-1,2),万=(2,0,1),以a,万为邻边的平行四边形的面积为
A.√21
B.V21
2
C.2
D.12
3.已知点A(0,1,0),B(-1,0,-1),C(2,1,1),点P(x,0,z),若PA⊥平面ABC,则点P的坐标为
A.(1,0,-2)
B.(1,0,2)
C.(-1,0,2)
D.(2,0,-1)
4.已知直线l,的倾斜角比直线l2:y=-xtan80°的倾斜角大20°,则l,的斜率为
A.√3
B.-W3
0.-3
D.3
3
3
5.已知直线l1:y=kx-4与直线l2:x+2y+2=0的交点在第三象限,则实数k的取值范围为
A.(-∞,-2)
B.(-2,+∞)
D.(-2,0)
6.直线x+y-1=0与直线x-2y-4=0交于点P,则点P到直线2x+y-1=0的距离为
A.
B.25
c.35
D.45
5
5
5
高二数学(一)第1页(共4页)
7.已知正方形ABCD的边长为4,CG⊥平面ABCD,CG=2,E是AB中点,F是AD靠近A的四等分
点,则点B到平面GEF的距离为
A.10
B.211
C.2√30
D.V30
11
11
15
15
8.在等腰直角三角形ABC中,AB=AC=2,点P是边AB上异于A,B的一点,光线从点P出发,经
BC,CA反射后又回到点P(如图所示),若光线QR经过等腰直角三角形ABC的重心,则AP=
A.1
B.2
1
C.
0.
B
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.过点A(4,1)且在两坐标轴上截距相等的直线方程是
A.y=-x+5
B.y=x+5
C.y=
D.y=-年
10.在《九章算术》中,四个面都是直角三角形的三棱锥被称为“鳖臑”.在鳖臑P-ABC中,PA⊥底
面ABC,则
A.ABAC=0可能成立
B.BCAC=0可能成立
C.PABC=0一定成立
D.BC·AB=0可能成立
11.已知直线l:xcos a+ysin a=2,则下列结论正确的是
A.原点到直线的距离等于2
B.若点P(xo,yo)在直线1上,则x2+y2≥4
C.点(1,1)到直线1距离d的最大值等于2+√2
D.点(1,1)到直线l距离d的最小值等于0
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三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知n=(-1,0,1),n=(m,-3,2),=(0,-1,1),若{n,n2,}不能构成空间的一个
基底,则m=
13.若直线的截距式方程x+¥=1化为斜截式方程为y=-2x+b,化为一般式方程为bx+ay-8=0,
且a>0,则a+b=
14.设空间向量,了,是一组单位正交基底,若空间向量a满足对任意的x,y,a-x了-y的
最小值是2,则a+3的最小值是
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题13分)如图,在平行四边形0ABC中,点0是原点,点A和点C的坐标分别是(3,0),(1,3),
D为线段AB上的动点,
(1)当D点运动到AB中点时,求直线CD的一般式方程;
(2)求线段CD的中点M的轨迹方程,
(第15小题图)
(第16小题图)
16.(本小题15分)如图,直三棱柱ABC-ABC1中,AC=BC=1,AA1=2,AC⊥BC,D是AA的
中点
(1)证明:C1D⊥平面BCD;
(2)求直线CD与平面BC,D所成角的正弦值.
高二数学(一)第3页(共4页)》
17.(本小题15分)如图,四棱锥的底面ABCD为平行四边形,且∠APB=∠APC=∠BPC=
3,
PA=3,PB=PC=2,M是PD的中点.
(1)若BD=mPA+nP克+pPC,求m+n+p的值;
(2)求线段BM的长.
M
A
A
D
B
D
C
B
E
(第17小题图)
(第19小题图)
18.(本小题17分)已知△ABC的顶点C(-1,5),边AB所在直线的方程为y=0,边BC上的高AH所
在直线的方程为x-y-2=0.
(1)求顶点A与B的坐标;
(2)O为坐标原点,若边BC上存在点P使得引PA+|PO最小,求PA所在直线的方程.
19.(本小题17分)如图,在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是直角梯形,其中
AD∥BC,AD⊥CD,PA=BC=2AD=2CD=4,E为BC的中点,设Q为PC上一点.
(1)求证:DE⊥PC;
(2)若直线BQ与平面PAC所成角的正切值为,求二面角B-AQ-C的余弦值,
高二数学(一)第4页(共4页)
第一学期高二数学参考答案(一)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分
1、D【详解】根据空间直角坐标系,求得B,B的坐标,根据中点坐标公式即可求得中点坐标
由空间直角坐标系可知B(1,1,0),B,(1,1,1),所以BB,中点坐标为(1,1,:
故选D.
2、A【详獬】向量a=(0,-1,2),万=(2,0,1),则a=√5,=√5
cos(a,B)=
a.
5
所以以云,石为邻边的平行四边形的面积为S=2×引a⑦si(d,=万×5×-2,
故选:A
3、C【详獬】AB=(-1,-1,-1),AC=(2,0,1),PA=(-x,1,-z)
PA⊥平面ABC,.PA⊥AB,P⊥AC,PAAB=PAA元=0.
任20解得2
(z=2
.P(-1,0,2)
故选C
4、B【详解】由-tan80°=tan100°得l2的倾斜角为100°,
所以l,的倾斜角为120°,即l,的斜率为tan120°=-√3,
故选:B.
详解】联立直线L,的方程可得1+2k)x=6,显然k卡-2,敢×=1+2则y=,0
根据题意,24<0且-4<0,解得<-且k<-2故4e-,2》
故选:A.
6、B【详解】联立+y-1=0
x-2-4=0解得2
=二1故P(2,-1),
所以点P到直线2x+y-1=0的距离为2×2+(1)-1-25
√22+12
,
故选:B.
7、D【详解】建立空间直角坐标系C-yz,如图所示,
依题意,有G(0,0,2),A(4,4,0),B(0,4,0),E(2,4,0),F(4,3,0),
B
故E=(2,-1,0),G2=(2,4,-2),BE=(2,0,0)
设平面GEF的一个法向量为元=(a,b,c),
D
则元上E下,元⊥G死
高二数学(一)参考答案第1页(共6页)
所以
元萨=2a-b+0=0,取a=1,
元.Gi=2a+46-2c=0
得b=2,c=5,于是n=(1,2,5)
所以点B到平面GEF的距离为d=
元死.30
15
故选:D
8、C【详解】建立如图所示的直角坐标系:
可得B(2,0),C(0,2),故直线BC的方程为x+y=2,
△ABC的重心为0++0,0+9+2),即(写号,
3,3
设P(a,0),其中0<a<2,
1
a+x+y+0=2
B
则点P关于直线BC的对称点P,(x,y),满足
2
2
y-0
x-a
.(-1)=-1
解得子-a即P,(2,2-o).P关于y轴的对称点A-a.0.
由光的反射原理可知P1,Q,R,P2四点共线,
直线QR的斜率为k=?-a-0=?-a,故直线QR的方程为y=?-a(x+a),
2-(-a)2+a
2+a
由于直线QR过△AMBC的重心〔号,子,代人化简可得3a2-2a=0,
解得a-子或a=0(会去).故P径0),故AP=
3
故选:C
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.
9AC【详解】当直线过坐标原点时,直线过点4〔4,),么=日-行所以直线方程为y=
当直线不过坐标原点时,设直线方程为:+Y=1,代人点A(4,1),可得a=5,
a
a
即y=-x+5.
故选:AC.
10、BCD【详解】因为PA⊥底面ABC,所以PA⊥BC,
所以PA·BC=0一定成立;故C正确,
若∠BAC=90°,如图所示:
则△ABC为直角三角形,所以BC2=AB2+AC2
因为PA⊥底面ABC,所以PA⊥AC,PA⊥AB,
所以△PAB,△PAC均为直角三角形,
所以PB2=AB2+PA2,PC=PA2+AC2.
高二数学(一)参考答案第2页(共6页)
在△PBC中,由BC=AB2+AC2,PB2=AB2+PA2,PC2=PA2+AC2可知,
三边不满足勾股定理,所以△PBC不是直角三角形,三棱锥不是“鳖臑”,故A错误,
由三棱锥是“鳖臑”可知:△ABC为直角三角形
由上面的推理可知:∠BAC=90°不成立,则∠ACB=90°,或∠ABC=90°.
当∠ACB=90°时,AC⊥CB.
又PA⊥BC,PA∩AC=A,且PAC面PAC,ACC面PAC,
所以BC⊥面PAC,所以BC⊥PC,则∠PCB=90°,三棱锥是“鳖臑”;故B正确
同理可证:若∠ABC=90°,则∠PBC=90°,三棱锥是“鱉臑”;故D正确.
故选:BCD
11、ABC【详解】对于A:由点到直线的距离公式知,10+0-2=2,故A正确;
√sin2a+cos2a
对于B:由题意得ocos+yosina=2,当y≠0时,则√xo2+y。2sin(a+p)=2,
其中tanp=o,因为sin(a+p)≤1,所以√x。2+yo2≥2,即x2+y。2≥4.
Yo
当y0=0时,xoc0sa=2,则x≥2,即x。2+y2≥4,
综上,点P(xo,y)在直线l上,则x,2+y2≥4,故B正确;
对于CD:因为d=cosa+血a-2-2sim(a+牙)-2
√cos2a+sin2a
所以d的最大值等于2+√2,故C正确;
最小值等于2-√2,故D不正确.
故选:ABC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12、1【分析】直接利用基底的定义和共面向量求出结果,
【详解】若{元,,}不能构成空间的一个基底,
则,n,n共面,存在入,,使得n=入+un=(m入,-3入-u,2入+u),
[-1=m入
m=1
即0=-3入-,解得{入=-1
1=2λ+4
u=3
故答案为:1.
13、6
【详解】由+¥=1,得y=-
2x+b,得bx+ay-ab=0,
、6
-2,aw=-8,即g解得8=或8子
b=-41
.∵a>0,∴.a=2,b=4,∴.a+b=6.
故答案为:6.
高二数学(一)参考答案第3页(共6页)
14、1【分析】以i,了方向为x,y轴,垂直于i,方方向为z轴建立空间直角坐标系,
根据条件求得a坐标,由a+3的表达式即可求得最小值.
【详解】以,,尼方向为x,y,2轴建立空间直角坐标系,
则=(1,0,0),方=(0,1,0),不=(0,0,1)
设a=(r,s,),则a-x元-yj=(r-x2+(s-y+,
当r=x,s=y时,a-xi-y的最小值是2,t=±2.
取a=(x,y,2),则a+3=(x,y,5),
a+3=√2+y2+5,
又因为x,y是任意值,所以a+3的最小值是5.
取a=(x,y,-2),则a+3尼=(x,y,1),
a+3=√2+y2+1P,
又因为x,y是任意值,所以a+3的最小值是1.
故答案为:1.
四、解答题:本题共5小题,共77分.
15解:①)C1,3》,B4,3),又43.0).0为4B中点放D3,.kw=-号
5
所以直线cD的方程为y-3=-号x-1D.
即3x+5y-18=0.
∴.直线CD的一般式方程是3x+5y-18=0;
…6分
(2)设点M的坐标是M(x,y),点D的坐标是D(xo,yo),
由平行四边形的性质得B(4,3),
,M是线段CD的中点,
y=30,=1+
2
21
于是有x0=2x-1,y=2y-3,
直线AB的方程为y=3(x-3).
:点D在线段AB上运动,
∴.3x0-y0-9=0(3≤x0≤4),
∴.3(2x-1)-(2y-3)-9=0,
即6x-2y-9=0(2≤x≤).
2
…13分
高二数学(一)参考答案第4页(共6页)
16、(1)证明:在直三棱柱ABC-A1B,C1中,CC1⊥平面ABC,且AC⊥BC,
以点C为坐标原点,CA,CB,CC,所在直线分别为x,y,z轴建立如下图所示的空间直
角坐标系,
则点B(0,1,0),C(0,0,0),C(0,0,2),D(1,0,1),
C3=(0,1,0),C⑦=(1,0,1),C1D=(1,0,-1),
所以CB.CD=0,C⑦CD=1+0-1=0,
则C1D⊥CB,CD⊥CD,
又因为CB∩CD=C,CB,CDC平面BCD,
因此,C,D⊥平面BCD;
2
…7分
(2)解:设平面BC,D的法向量为m=(x,y,z),BC=(0,-1,2),片
则元C=-y+2z=0
取z=1,可得m=(1,2,1),
m.CD=x-z=0
设直线CD与平面BC,D所成的角为O,
C⑦.m
所以,sin0=cos(C⑦,m)
2
3
CD.m
√2×√63
因此,CD与平面BC,D所成角的正弦值为
3
…15分
17、解:(1).BD=BA+BC=(PA-PB)+(P元-PB)=PA-2PB+P元,
∴.m+n+p=0;
…6分
(2)m=Pm-序=)P币-P哦=(P心+C)-店
=P庇+A-P历)-防=P屁+m)-m,
威=π+A)-
=元+m+2心.m-m-元-风m+m
=4+9+2×2x3×ms7-昌x2×2xw胃-昌×3×2×m号+9
s19
3、9
+9
25
4
.BM
…15分
18、解:(1)由题意知A为直线y=0与x-y-2=0的交点,
解方程组x~y-2=0
y=0
得作=6即42.0,
设B(m,0),边BC上的高AH所在直线的斜率为1,
.BC⊥AH,.BC所在直线的斜率为-1,
即0-5=-1,解得m=4,即B(4,0).
…8分
高二数学(一)参考答案第5页(共6页)
(2)由(1)可得边BC所在直线的方程为y=-x+4,
y0=1
设0关于直线BC的对称点为Q(xoy),则
Yo
+4
2
2
得即o,6
.PA+PO=PA+PQ>AQI,
∴.Q,P,A三点共线时,PA+|P0最小,
(即此时动点P所在的位置即为P)
此时点P在边B8C上,且直线QA的斜率为-9=2,直线Q4的方程为y=2:-2》,
直线PA即为直线QA,所以PA所在直线的方程为2x-y-4=0.
…17分
19、解:(1)由题意得四边形ADCE是正方形,∴.DE⊥AC
又PA⊥平面ABCD,PA⊥DE.
又PA∩AC=A,PA,ACC平面PAC,∴.DE⊥平面PAC,
∴.DE⊥PC;
…7分
(2)设AC∩DE=O,连接OQ,由(1)得:DE⊥平面PAC,
.∠EQO为EQ与平面PAC所成的角,
..tan/EQ0=
0E-√2
0Q2
由题易得E0=√2,∴.0Q=2,
∴.Q为PC的中点.
以A为原点,AE,AD,AP所在的直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,
A(0,0,0),E(2,0,0),C(2,2,0),P(0,0,4),Q(1,1,2),D(0,2,0),
设平面AEQ的一个法向量为n=(x,y,z),
÷2花=02=0
元A0=0x+y+2z=0
令z=1,y=-2,x=0,.元=(0,-2,1),
0
易得平面ACQ的一个法向量为D2=(2,-2,0),
.cosD2,元)=
Di.元-10
元
5
E
“二面角E-AQ-C的余弦值为√I0
5
…17分
高二数学(一)参考答案第6页(共6页)