内容正文:
乾县杨汉中学2025-2026学年高二上学期10月月考
数学
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. 已知空间向量,则向量在坐标平面上的投影向量是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间中点的坐标确定方法,结合空间向量的坐标表示,写出结论即可.
【详解】根据空间中点的坐标确定方法知,空间中的点,
在坐标平面上的投影坐标,竖坐标为0,横坐标与纵坐标不变.
所以空间向量,在坐标平面上的投影向量坐标是:.
故选:A.
2. 复数,则( )
A. 2 B. 4 C. 2i D. 4i
【答案】B
【解析】
【分析】根据共轭复数及复数乘法运算化简,最后应用模长公式计算求解.
【详解】复数,则.
故选:B.
3. 已知,若不能构成空间的一个基底,则( )
A. 3 B. 1 C. 5 D. 7
【答案】B
【解析】
【分析】直接利用基底的定义和共面向量求出结果.
【详解】若不能构成空间的一个基底,
共面,
存在,使,
即,
解得,
故选:.
4. 椭圆的两个焦点是和,椭圆上的点M到两个焦点的距离之和等于10,则椭圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据椭圆定义可得a,根据焦点坐标可得c,然后由求出即可得方程.
【详解】由椭圆定义可知,,得,
又椭圆的两个焦点是和,
所以椭圆焦点在x轴上,且,所以,
所以,所求椭圆的标准方程为.
故选:C
5. 空间内有三点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】分别求出与,即可得,与,根据点P到直线EF的距离为,即可求解.
【详解】因为,所以,
.所以,,
点P到直线EF的距离为.
故选:B..
6. 已知三角形三个顶点,,,则边上中线所在直线方程是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由中点坐标公式求得的中点坐标,再求出边上中线的斜率,由直线方程的点斜式得答案.
【详解】由,,得的中点坐标为,,
又,
.
边上中线所在直线方程是,即.
故选:C.
【点睛】本题考查直线方程的求法,考查中点坐标公式的应用,是基础题.
7. 在中,已知,,,,边上的两条中线,相交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】建立平面直角坐标系,利用向量法求得的余弦值.
【详解】
因为,,,
由余弦定理得,
所以,
所以为直角三角形,且,
以为原点,建立如图直角坐标系:
所以,
所以,
所以.
故选:C
8. 设,圆.若动直线与圆M交于点A,C,动直线与圆M交于点B,D,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据已知有、均恒过点,且,令,则,结合圆的弦长求法有,再应用基本不等式求其最大值,注意取值条件.
【详解】由,圆心,半径为,
、均恒过点,
由知,且,即在圆内,如下图示,
所以,设分别是的中点,则,
令,则,
所以,,
所以,
当且仅当,即时取等号,故最大值为.
故选:A
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.
9. 若构成空间的一个基底,则下列向量不能构成空间的一个基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】推导出不共面,故能构成空间的一个基底,C错误,ABD选项向量均共面,不可构成空间的一个基底.
【详解】是空间的一个基底,故不共面,
对于A选项,假设共面,
则存在唯一实数使得,
则,所以为共面向量,
故不能构成空间的一个基底,故A正确;
对于B选项,假设共面,
则存在唯一实数使得,
所以,无解,故不共面,故可构成空间的一个基底,故B错误;
对于C选项,假设共面,
则存在唯一实数使得,
所以,解得,故共面,
故故不能构成空间的一个基底,故C正确;
对于D选项,假设共面,
则存在唯一实数使得,
所以,解得,故共面,
故故不能构成空间的一个基底,故D正确.
故选:ACD.
10. 已知,,,,则( )
A. 平面的一个法向量是
B. 直线的单位方向向量是
C. 点到直线的距离为
D. 四点共面
【答案】AD
【解析】
【分析】A设平面的法向量是,利用,可得;B利用直线的单位方向向量为,可判断;C利用空间向量点到线的距离公式可判断;D利用向量共面定理与向量的坐标运算可判断.
【详解】对于A:设平面的法向量是,因为,,
所以,则,令,可得,正确;
对于B:因为,,
所以直线的单位方向向量是或,
(注意直线的单位方向向量有2个,互为相反向量),错误;
对于C:,,,
则点到直线的距离为,错误;
对于D:由题意得,则,所以,四点共面,正确.
故选:AD
11. 如图,在长方体中,,点P为线段上的动点,则下列结论正确的是( )
A. 当时,,P,D三点共线
B. 当时,
C. 当时,平面
D. 当时,平面
【答案】ACD
【解析】
【分析】由题意,建立空间直角坐标系,利用向量的坐标公式,求得点的坐标,根据空间向量公式,可得答案.
【详解】由题意,如图建系:
则,
,
设,,则,
可得,
,
对于A:当时,则点P为对角线的中点,
根据长方体性质可得三点共线,故A正确;
对于B:当时,
∴,解得,
所以,
则,
因此不正确,故B错误;
对于C:当时,,
设平面的法向量为,
,
∴,,
当时,,,故,
∴,∴,
又平面,∴平面,故C正确;
对于D:当时,可得,,
设平面的法向量为,
则,,
取,则,∴,
而,∴,∴平面,故D正确.
故选:ACD
三、填空题(本题共10小题,每小题3分,共30分.)
12. 已知直线在轴上的截距为1,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】根据条件,利用横截距的定义,即可求解.
【详解】因为直线,令,得到,
由题有,解得,
故答案为:.
13. 如图,在三棱锥中,为的重心,,,,,若交平面于点,且,则,满足的关系式为__________.
【答案】
【解析】
【分析】利用空间向量的四点共面定理,得出关系.
【详解】因为
,
所以,
因为,,,
所以,
因为,,,四点共面,
所以,所以.
故答案为:
14. 已知直线 过定点 ,直线 过定点 的交点为C,则的最大值为_____.
【答案】
【解析】
【分析】先确定,,再通过,确定的轨迹为以为直径的圆,即可求解.
【详解】根据的方程及,易知时,,恒过定点,
根据的方程,易知时,,
恒过定点.
则,则的最大值即求的最大值,
由,的方程可得:
当时,两直线垂直,
当时,,两直线垂直,
所以可得,
所以交点的轨迹为以为直径的圆,
所以的最大值即为直径,
即两点重合时,最大,最大值为.
故答案为:.
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,在平行六面体中,,,设向量,,.
(1)用、、表示向量,并求;
(2)证明:直线平面.
【答案】(1),
(2)证明:,则,
,,
则,
,、平面,因此,平面.
【解析】
【分析】(1)利用空间向量的基本定理与空间向量的线性运算可得出关于、、的表达式,利用空间向量数量积的运算可求得;
(2)利用空间向量的数量积的运算可得出,,利用线面垂直的判定定理可证得结论成立.
【小问1详解】
,
由已知可得,,
因此,.
【小问2详解】
略
16. 在平面直角坐标系中,已知的顶点,边上的中线所在的直线方程为.
(1)若边上的高所在的直线方程为,求直线的方程;
(2)若的平分线所在的直线方程为,求边所在的直线方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由求得,由点斜式求得直线的方程;
(2)设点,得线段的中点的坐标,将其代入直线的方程,将点代入直线的方程,分别可得的方程,求解得坐标,求出点关于直线对称点,由三点共线求出,进而可得直线的方程.
【小问1详解】
∵直线的方程为,其斜率为,
∵,∴,又,
∴由点斜式得直线的方程为,即.
【小问2详解】
设点,则线段的中点为,
将其代入所在直线方程中,得,
将点代入所在的直线方程中,得,
解得,即,
设点关于直线对称点为,
则,得,即,
因三点共线,则,
所以直线所在的直线方程为,即.
17. 如图,是圆的直径,直线平面,且为圆周上一点,.
(1)求点到平面的距离;
(2)若,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用线面垂直的性质定理及判定定理可得平面,点到平面的距离为,利用勾股定理即可求解;
(2)利用向量法求线面角即可.
【小问1详解】
因为直线平面,平面,
,
由是圆的直径,可得,
又因为,平面,
所以平面,
点到平面的距离为.
【小问2详解】
以为原点,以所在直线为轴,轴,
过点作平面的垂线,并以该直线为轴建立空间直角坐标系,
则,
所以,
设平面的法向量为,
则,
取,则,则,
设直线与平面的夹角为,
则.
所以直线与平面所成角的正弦值为.
18. 如图所示,在直三棱柱中,,,,点在线段上,且,、、分别为,,的中点.
(1)求证:平面平面;
(2)线段上是否存在一点?使得点到平面的距离为,若存在,请说明点的位置.
【答案】(1)
在直三棱柱中,,则直线两两垂直,
以点为原点,直线分别为轴建立空间直角坐标系,设,
则,
,于是,
即,因此直线,
而平面,则平面;
又,则,直线,
而平面,则平面,又点平面,
所以平面平面.
(2)存在,为靠近的三等分点,或与重合.
【解析】
【分析】(1)根据给定条件,建立空间直角坐标系,利用空间位置的向量证明推理即得.
(2)设,,进而得到,结合(1)中,利用点到平面的距离公式列方程求参数,即可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
假设存在点到平面的距离为,且,,
所以,则,
由(1)知,是平面的一个法向量,
所以点到平面的距离,
所以,可得或,
所以,当为靠近的三等分点或与重合时,满足要求.
19. 如图,平面,,,,,.
(1)求直线与平面所成角的正弦值;
(2)求证:平面;
(3)若平面与平面夹角的余弦值为,求线段的长.
【答案】(1)
(2)
设,则,
由题意可知:平面的法向量为,且,
可得,则,
且平面,所以平面.
(3)
【解析】
【分析】(1)以为原点建立空间直角坐标系,表示出的坐标,首先求平面的法向量,利用空间向量求线面夹角;
(2)设得到,求平面的法向量,利用空间向量证明线面平行;
(3)求平面的法向量,利用空间向量结合面面夹角解方程求得结果.
【小问1详解】
依题意,可以建立以为原点,分别以的方向为轴,轴,轴正方向的空间直角坐标系(如图),
则,
可得,,,
设平面的法向量,则,
令,则,,可得,
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.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
设为平面的法向量,则,
令,则可得,
由题意可得:,
整理可得,解得或(舍去),
所以线段的长为.
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数学
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. 已知空间向量,则向量在坐标平面上的投影向量是( )
A. B. C. D.
2. 复数,则( )
A. 2 B. 4 C. 2i D. 4i
3. 已知,若不能构成空间的一个基底,则( )
A. 3 B. 1 C. 5 D. 7
4. 椭圆的两个焦点是和,椭圆上的点M到两个焦点的距离之和等于10,则椭圆的标准方程是( )
A. B.
C. D.
5. 空间内有三点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
6. 已知三角形三个顶点,,,则边上中线所在直线方程是
A. B. C. D.
7. 在中,已知,,,,边上的两条中线,相交于点,则( )
A. B. C. D.
8. 设,圆.若动直线与圆M交于点A,C,动直线与圆M交于点B,D,则的最大值是( )
A. B. C. D.
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.
9. 若构成空间的一个基底,则下列向量不能构成空间的一个基底的是( )
A. B.
C. D.
10. 已知,,,,则( )
A. 平面的一个法向量是
B. 直线的单位方向向量是
C. 点到直线的距离为
D. 四点共面
11. 如图,在长方体中,,点P为线段上的动点,则下列结论正确的是( )
A. 当时,,P,D三点共线
B. 当时,
C. 当时,平面
D. 当时,平面
三、填空题(本题共10小题,每小题3分,共30分.)
12. 已知直线在轴上的截距为1,则__________.
13. 如图,在三棱锥中,为的重心,,,,,若交平面于点,且,则,满足的关系式为__________.
14. 已知直线 过定点 ,直线 过定点 的交点为C,则的最大值为_____.
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,在平行六面体中,,,设向量,,.
(1)用、、表示向量,并求;
(2)证明:直线平面.
16. 在平面直角坐标系中,已知的顶点,边上的中线所在的直线方程为.
(1)若边上的高所在的直线方程为,求直线的方程;
(2)若的平分线所在的直线方程为,求边所在的直线方程.
17. 如图,是圆的直径,直线平面,且为圆周上一点,.
(1)求点到平面的距离;
(2)若,求直线与平面所成角的正弦值.
18. 如图所示,在直三棱柱中,,,,点在线段上,且,、、分别为,,的中点.
(1)求证:平面平面;
(2)线段上是否存在一点?使得点到平面的距离为,若存在,请说明点的位置.
19. 如图,平面,,,,,.
(1)求直线与平面所成角的正弦值;
(2)求证:平面;
(3)若平面与平面夹角的余弦值为,求线段的长.
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