内容正文:
延吉市第三高级中学2025—2026学年度第一学期
高二年级10月阶段性考试数学学科试卷
命题人:姜莹 审核人:田巍巍
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对姓名、准考证号.
2.选择题答案用2B铅笔涂在答题纸表格里;非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,答案答在答题卡上,字体工整、笔迹清楚.保持卡面清洁,不折叠,不破损.
3.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟.
第Ⅰ卷(选择题共60分)
一、选择题:(本题共8道小题,每小题5分,共40分)
1. 点关于平面对称的点的坐标是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用空间直角坐标系的性质即可得出结果.
【详解】由空间直角坐标系的性质可知,
点关于平面对称的点的坐标是.
故选:A
2. 已知向量,,则( )
A. 3 B. 4 C. 2 D. 6
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间向量数量积的坐标运算方法计算即可.
【详解】2,,5,,
,
故选:C.
3. 直线的一个方向向量为,平面的一个法向量为,若平面,则( )
A. B. 5 C. D. 1
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意可得,结合空间向量数量积的坐标运算可求得的值.
【详解】直线的一个方向向量为,
平面的一个法向量为,
因为平面,则,
所以,,解得.
故选:B.
4. 已知空间中向量=(0,1,0),向量的单位向量为(),则点B到直线AC的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由点B到直线AC的距离为:即可求解.
【详解】设向量的单位向量为,则,,
点B到直线AC的距离为:,
故选:B.
5. 已知向量,当时,向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量垂直的坐标表示列方程求,再由投影向量的计算公式即可求解.
【详解】向量,,,
所以,解得,所以,,
所以向量在向量上的投影向量为.
故选:D.
6. 下列说法正确的是( )
A. 任何三个不共线的向量可构成空间向量的一个基底
B. 空间的基底有且仅有一个
C. 两两垂直的三个非零向量可构成空间的一个基底
D. 任一个向量在基底下的分解式与在基底下的分解式相同
【答案】C
【解析】
【分析】借助空间向量基底定义与性质逐项判断即可得.
【详解】对A:任何三个不共面的向量可构成空间向量的一个基底,故A错误;
对B:空间的基底有且无数个,故B错误;
对C:两两垂直的三个非零向量不共面,故可构成空间的一个基底,故C正确;
对D:由于基底不唯一,故不一定相等,故D错误.
故选:C.
7. 如图,空间四边形OABC中,,,,点M在OA上,且为OA上靠近A点的三等分点,点N为BC中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】结合空间向量基本定理,利用空间向量的线性运算求解即可.
【详解】因为点M在OA上,且为OA上靠近A点的三等分点,
所以,所以,
因为点N为BC中点,所以,
所以.
故选:A
8. 已知空间中有5个点、、、、,若满足,且、、、四点共面,则的值为( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间共面向量定理的推论可求的值.
【详解】由得,
即,
由空间向量共面定理的推论可知,,解得.
故选:B.
二、多选题(本题共3道小题,每小题6分,共18分.选对不全得部分分,全选对6分,有错选项0分.)
9. 若是空间的一个基底,则下列各组中能构成空间一个基底的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据空间向量基底的概念可得解.
【详解】由已知,,不共面,则,,不共面,A选项正确;
设,即方程无解,
所以,,不共面,B选项正确;
设,即,解得: ,
即,所以,,共面,C选项错误;
设,显然三个向量不共面,D选项正确;
故选:ABD.
10 已知,,,则( )
A. B.
C. 若向量,则 D. 若向量,则
【答案】ACD
【解析】
【分析】由向量加法和模长的坐标运算、向量共线与垂直的坐标表示依次判断各个选项即可.
详解】对于A,,,,A正确;
对于B,,,B错误;
对于C,,,,C正确;
对于D,,,D正确.
故选:ACD.
11. 下面四个结论正确的是( )
A. 空间向量,若⊥,则
B. 若对平面中任意一点,有 则,,三点共线.
C. 已知是空间的一个基底,若,则也是空间的一个基底.
D. 任意向量,满足.
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据空间向量的基本概念,即可判断选项.
【详解】A选项,空间向量,若⊥,,夹角为,
则,A正确;
B选项,,所以,,三点共线,B正确;
C选项,是空间的一个基底,则不存在使得,
设,即,即,此方程无解,
故不共面,则也是空间的一个基底,C正确;
D选项,不妨设,
则,,
此时,D错误.
故选:ABC
三、填空题(本题共3道小题,每小题5分,共15分)
12. 已知向量,若,则的值为 ____.
【答案】2
【解析】
【分析】根据题中条件,求出的坐标,再由向量垂直的坐标表示列出方程求解,即可得出结果.
【详解】因为,
所以,
又,所以,解得.
故答案为:2.
13. 直三棱柱中,,分别是的中点,,则与所成角的余弦值为___________
【答案】##
【解析】
【分析】结合题意建立空间直角坐标系,分别求得,的坐标表示,进而利用空间向量数量积运算即可求得与所成角的余弦值.
【详解】由题意,易知面,,故建立空间直角坐标系,如图,
不妨设,则,,,,
则,故,,
设的夹角为,所以.
故答案为:.
14. 已知,若,,那么的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据已知,利用向量的减法运算、模长公式的坐标形式以及二次函数计算求解.
【详解】因为,,所以,
所以,
所以的最小值为.
故答案为:.
四、解答题(本题共5道题,共77分.)
15. 如图,在平行六面体中,,,,分别是,,的中点,点在上,且,用,,表示下列向量:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【分析】根据空间向量的线性运算直接得出.
【小问1详解】
由,中点,
则
;
【小问2详解】
,
;
【小问3详解】
;
【小问4详解】
.
16. 如图,长方体的棱长DA、DC和的长分别为1、2、1.求:
(1)顶点B到平面的距离;
(2)直线到平面的距离.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】以点D为原点,分别以、与为x、y、z轴的正方向,建立空间直角坐标系.
(1)分别利用向量法求点B到平面的距离;
(2)直线到平面的距离等于到平面的距离.用向量法求点到平面的距离;
【小问1详解】
以点D为原点,分别以、与为x、y、z轴的正方向,建立空间直角坐标系.则,,,,,,,.
设平面的法向量为,所以,.因为,,由,得,不妨取,则.
而向量,
所以B到平面的距离;
【小问2详解】
直线到平面的距离等于到平面的距离.
因为,
所以到平面的距离.
17. 如图,已知直四棱柱的底面为平行四边形,,,为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【解析】
【分析】(1)利用线段关系证明,结合直棱柱的性质建立空间直角坐标系,利用空间向量研究线面关系即可;
(2)利用空间向量研究面面夹角即可.
【小问1详解】
因为,,底面为平行四边形
所以,
则,由直四棱柱的性质可知两两垂直,
以为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量为,
所以,取,则,
所以,
易知,所以平面;
【小问2详解】
由上可知,设平面的法向量为,
则有,取,则,
所以,
设平面与平面所成角,
所以.
即平面与平面所成角的余弦值为.
18. 如图所示,在四棱锥中,,,,底面,为的中点.
(1)求证:平面;
(2)在侧面内找一点,使平面;
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3).
【解析】
【分析】(1)利用已知条件建立空间直角坐标系,根据空间向量研究线面位置关系即可;
(2)设点坐标,利用空间向量研究线面关系建立方程计算即可;
(3)利用空间向量研究线面夹角计算即可.
【小问1详解】
因为,,底面,底面,
所以,可以以A为中心建立如图所示的空间直角坐标系,
则,
所以,
易知是平面的一个法向量,,且平面,
所以平面;
【小问2详解】
设点坐标,则,
设平面的一个法向量为,
则,取,则,
所以为平面的一个法向量,
若平面,则,解之得,
所以;
【小问3详解】
由上可知,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.
19. 在如图所示的试验装置中,两个正方形框架ABCD,ABEF的边长都是1,且它们所在的平面互相垂直.活动弹子M,N分别在正方形对角线AC和BF上移动,且CM和BN的长度保持相等,记.
(1)求MN的长;
(2)当MN的长最小时,求平面MNA与平面MNB夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,写出点的坐标,运用两点间的距离公式计算即可;
(2)借助二次函数,求出最小时对应的,然后找出二面角的平面角,借助向量夹角公式计算求解即可.
【小问1详解】
以B原点建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,
因为,所以,,
所以.
【小问2详解】
,当时,最小,
此时,M,N为中点,则,),取MN的中点G,连接AG,BG,
则,因为,,所以,,
所以是平面MNA与平面MNB的夹角或其补角,
因为,,
所以,
所以平面MNA与平面MNB夹角的余弦值是.
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高二年级10月阶段性考试数学学科试卷
命题人:姜莹 审核人:田巍巍
注意事项:
1.答题前,考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,认真核对姓名、准考证号.
2.选择题答案用2B铅笔涂在答题纸表格里;非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写,答案答在答题卡上,字体工整、笔迹清楚.保持卡面清洁,不折叠,不破损.
3.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟.
第Ⅰ卷(选择题共60分)
一、选择题:(本题共8道小题,每小题5分,共40分)
1. 点关于平面对称的点的坐标是( )
A. B.
C. D.
2 已知向量,,则( )
A. 3 B. 4 C. 2 D. 6
3. 直线的一个方向向量为,平面的一个法向量为,若平面,则( )
A B. 5 C. D. 1
4. 已知空间中向量=(0,1,0),向量的单位向量为(),则点B到直线AC的距离为( )
A. B. C. D.
5. 已知向量,当时,向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
6. 下列说法正确的是( )
A. 任何三个不共线的向量可构成空间向量的一个基底
B. 空间的基底有且仅有一个
C. 两两垂直的三个非零向量可构成空间的一个基底
D. 任一个向量在基底下的分解式与在基底下的分解式相同
7. 如图,空间四边形OABC中,,,,点M在OA上,且为OA上靠近A点的三等分点,点N为BC中点,则等于( )
A. B.
C. D.
8. 已知空间中有5个点、、、、,若满足,且、、、四点共面,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题(本题共3道小题,每小题6分,共18分.选对不全得部分分,全选对6分,有错选项0分.)
9. 若是空间的一个基底,则下列各组中能构成空间一个基底的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
10. 已知,,,则( )
A. B.
C. 若向量,则 D. 若向量,则
11. 下面四个结论正确的是( )
A. 空间向量,若⊥,则
B. 若对平面中任意一点,有 则,,三点共线.
C. 已知是空间的一个基底,若,则也是空间的一个基底.
D 任意向量,满足.
三、填空题(本题共3道小题,每小题5分,共15分)
12. 已知向量,若,则的值为 ____.
13. 直三棱柱中,,分别是的中点,,则与所成角的余弦值为___________
14. 已知,若,,那么的最小值为______.
四、解答题(本题共5道题,共77分.)
15. 如图,在平行六面体中,,,,分别是,,的中点,点在上,且,用,,表示下列向量:
(1);
(2);
(3);
(4).
16. 如图,长方体的棱长DA、DC和的长分别为1、2、1.求:
(1)顶点B到平面的距离;
(2)直线到平面的距离.
17. 如图,已知直四棱柱的底面为平行四边形,,,为棱的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面所成角的余弦值
18. 如图所示,在四棱锥中,,,,底面,为中点.
(1)求证:平面;
(2)在侧面内找一点,使平面;
(3)求直线与平面所成角的正弦值.
19. 在如图所示的试验装置中,两个正方形框架ABCD,ABEF的边长都是1,且它们所在的平面互相垂直.活动弹子M,N分别在正方形对角线AC和BF上移动,且CM和BN的长度保持相等,记.
(1)求MN的长;
(2)当MN长最小时,求平面MNA与平面MNB夹角的余弦值.
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