内容正文:
高二10月质量检测卷·数学
一、单项选择题: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. 直线的倾斜角为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】直线的斜率公式为,先使用这个公式求出直线的斜率,再用公式,求出倾斜角即可.
【详解】,
,
设倾斜角为,,
,
,
,
.
故选:A.
2. 过点,,的圆的圆心坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】圆过,这两个点,利用圆心在线段的垂直平分线上,得到圆心在直线上,此时设圆心的坐标为,利用半径相等,使用两点间距离公式,列出关于的等式,求解即可.
【详解】圆过点,,
圆心在直线上,
设圆心坐标为,
圆过点,,
,
,
圆心坐标为.
故选:B.
3. 过点,的直线l的倾斜角为,则实数m的值为( ).
A. 或1 B. 1 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据斜率公式求解.
【详解】由斜率公式可得,
即,解得或,
当时,,不符合题意,舍去,
故选:B
4. 已知点,,若直线与线段相交,则实数k的取值范围是( ).
A. 或 B. 或
C. 或 D.
【答案】D
【解析】
【分析】由直线与线段相交,则线段的两端点在直线的两侧或在直线上,即可列式求解.
【详解】因为直线与线段相交,所以,
解得.
故选:D.
5. 若直线与圆相交,则点( ).
A. 与圆O的位置关系不确定 B. 在圆O内
C. 在圆O上 D. 在圆O外
【答案】D
【解析】
【分析】根据直线与圆的位置关系,利用圆心到直线的距离可得解.
【详解】由可知圆心为,半径,
因为直线与圆相交,
所以,即,
所以点在圆外.
故选:D
6. 四棱柱中,底面为平行四边形,为的中点,若,,,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间向量线性运算法则计算可得.
【详解】因为底面为平行四边形,所以,所以,
所以
.
故选:A
7. 在空间直角坐标系中,向量,,下列结论正确的是( ).
A. 若,则 B. 若,则
C. 若为锐角,则 D. 若在上的投影向量为,则
【答案】C
【解析】
【分析】设,得出方程组无解,即可判断A,根据判断B,根据判断C,根据投影向量的定义判断D.
【详解】对于A:因为,且,所以,
即,方程组无解,故不存在使得,故A错误;
对于B:若,则,解得,故B错误;
对于C:因为与不可能共线,若为锐角,则,解得,故C正确;
对于D:因为,,
若在上的投影向量为,即,则,解得,故D错误;
故选:C
8. 瑞士数学家欧拉1765年在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线后人称之为三角形的欧拉线.已知的顶点,,,则的欧拉线方程为( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据的顶点坐标,求得重心坐标,结合外心的性质设的外心的坐标,由求得坐标,然后写出欧拉线方程.
【详解】因为的顶点为,所以其重心为,
因为线段的垂直平分线方程为,所以可设的外心为,
则,即,解得,,
,故该三角形的欧拉线方程为,即.
故选:D.
二、多项选择题: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. 已知表示圆,则下列结论正确的是( ).
A. 圆心坐标为 B. 圆心坐标为
C. 半径 D. 半径
【答案】AD
【解析】
【分析】配方后化为圆的标准方程进而即得.
【详解】由可得,
所以圆心坐标为,半径为.
故选:AD
10. 以下四个命题中正确的是( ).
A. 若为空间的一组基底,则构成空间的另一组基底
B. 直线l的方向向量,平面的法向量,则平面
C. 已知,,则在上的投影向量为
D. 对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若,则P,A,B,C四点共面
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于AD,根据基底的概念、空间向量的共面定理及推论判断,对于B,根据空间向量证明线面关系判断,对于C,根据投影向量的计算公式可判断.
【详解】对于A,假设向量共面,则存在实数x,y,使得成立,
则显然方程组无解,所以不共面,
故构成空间的另一组基底,正确;
对于B,因为,,所以,即,
所以平面,正确;
对于C,因为向量,可得,
所以在上的投影向量为,错误;
对于D,对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C, ,
因为,则P,A,B,C四点共面,正确.
故选:ABD
11. 如图,在平行六面体中,以顶点A为端点的三条棱长均为2,且它们彼此的夹角都是,下列说法中正确的是( ).
A. B. 与夹角是
C. D. 直线与平面所成角的正弦值为
【答案】ACD
【解析】
【分析】以、、为基底,表示出、,利用空间向量法判断A、C,连接,根据,即可判断B,求出平面的法向量,利用空间向量法求出夹角的正弦值,即可判断D.
【详解】在平行六面体中,
其中以顶点为端点的三条棱长均为 ,且彼此夹角都是,
.
对于A,
,
,即,故A正确;
对于B,连接,由题意可知是等边三角形,则,
,且向量与的夹角是,
向量与夹角是,故B错误;
对于C,
,
,即,故C正确;
对于D,设平面的法向量为,
则,即,
取,,,所以,
所以,
,
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,故D正确.
故选:ACD
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.请把答案填写在答题卡相应位置上.
12. 在空间直角坐标系中,是一个单位的正交基底,且向量,,则与夹角的余弦值为______.
【答案】
【解析】
【分析】求出,,,利用空间向量夹角余弦公式求出答案.
【详解】由题意得,
所以,
,
,
所以.
故答案为:
13. 直线与直线的交点在第四象限,则实数k的取值范围为______.
【答案】
【解析】
【分析】首先可得,再联立两直线方程求出交点坐标,由交点在第四象限,列不等式组求实数的取值范围.
【详解】由题意可得,两条直线不平行,故它们的斜率不相等,即,
由,解得,
因为两直线的交点在第四象限,则有,解得,
所以实数k的取值范围为.
故答案为:.
14. 设,过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,则的最大值为______.
【答案】4
【解析】
【分析】求得直线恒过的定点,判断两直线位置关系,找到与的关系,利用均值不等式求最值.
【详解】直线可整理为,故恒过定点,即为A的坐标;
直线整理为,故恒过定点,即为B的坐标;
又两条直线垂直,故可得,
即
整理得,
即,解得,当且仅当时取得最大值.
故答案为:4
四、解答题:本大题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知圆C的圆心在直线上,且圆C与直线相切于点.
(1)求圆C的方程;
(2)若过点的直线l被圆C截得的弦长为,求直线l的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【解析】
【分析】(1)利用已知圆心特征和垂直关系,即可求得圆的方程;
(2)由弦心距的求解过程,即可得出结果.
【小问1详解】
∵圆C的圆心在直线上,且圆C与直线相切于点
设圆心坐标为,则,解得,
圆心,半径,
故圆的方程为.
【小问2详解】
设直线的斜率为(存在),
则方程为,又圆的圆心为,半径,弦长为,
故弦心距,
故,解得,
所以直线方程为,
故的方程为或.
16. 如图,在正四棱柱中,底面边长为,,,分别为,上的点,且,.
(1)求证:直线平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)
如图建立空间直角坐标系,则,,,,,
所以,,,
设平面的法向量为,
则,取,
所以,所以,
又直线平面,所以直线平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,即可得到,从而得证;
(2)求出平面的法向量,利用空间向量法计算可得.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
因为平面,所以平面的法向量可以为,
设平面与平面夹角为,则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
17. 已知直线与直线,.
(1)若,求m的值;
(2)当时,过点的直线被直线,所截得的线段的中点恰好在直线上,求直线的方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据一般式下两直线平行的条件得到方程,解得的值,再代入检验;
(2)求出与的交点,与的交点,从而求出的中点,即可得到为的中点,从而求出直线方程;
【小问1详解】
因为直线与直线且,
所以,解得或,
当时直线,直线,符合题意;
当时直线,直线,两直线重合,故舍去;
综上可得.
【小问2详解】
当时直线,直线,
由,解得,即与的交点为;
又,解得,即与的交点为;
又与的中点为,
不妨设在直线上,在直线上,则,即,故为的中点,
所以直线过点,又直线过点,
所以直线的方程为;
18. 如图,在三棱锥中,平面平面,且,.求:
(1)直线与直线所成角的余弦值;
(2)直线与平面所成角的正弦值;
(3)在棱上是否存在一点P,使得平面平面,若存在,求出点的位置,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)答案见解析.
【解析】
【分析】(1)通过题中条件作,可以得到平面,又,得到,从而得到,以为原点建系,写坐标,用空间向量法求出直线与直线所成角的余弦值即可;
(2)求出与平面的法向量,用空间向量法求出直线与平面所成角的正弦值即可;
(3)假设在棱上存在一点P,设的坐标,求出平面和平面的法向量,利用这两个法向量垂直,列出方程求解即可.
【小问1详解】
作交的延长线于点,连接,
平面平面,平面平面,
,平面,平面,
,,
,,,
,
以为原点,的方向分别为轴,轴,轴正方向,
建立如图所示的空间直角坐标系.
设,则,,,,,
,,,,
设直线与直线所成角为,,
直线与直线所成角的余弦值为.
【小问2详解】
,,,,
,,
设平面的法向量为,
,,取,,,,
,,设直线与平面所成角为,
,
直线与平面所成角的正弦值为.
【小问3详解】
(3)假设在棱上存在一点P,使得平面平面,
设,在棱上存在一点P,,
,,
,,
,,,,,
,,
,,
设平面的法向量为,
则有,即,取,解得,,则,
平面平面,平面的法向量为,
,
,
, ,成立,假设成立,
在棱上存在一点P,使得平面平面.
19. 在平面直角坐标系中,圆C的圆心在直线上,且经过点,.
(1)当时,
(ⅰ)求圆C的方程;
(ⅱ)若点圆C,求的最小值;
(2)若直线上存在点M使得,求实数取值范围.
【答案】(1)(ⅰ);(ⅱ)
(2)
【解析】
【分析】(1)(ⅰ)设圆心坐标为,半径为,表示出方程,再由圆过、两点,代入方程,求出、,即可得解;(ⅱ)求出圆心坐标与半径,再求出圆心到原点的距离,即可得解;
(2)设,根据求出点的轨迹方程,从而将问题转化为直线与圆有交点问题.
【小问1详解】
当时直线;
(ⅰ)设圆心坐标为,半径为,
所以圆的方程为,
又,在圆上,所以,解得,
所以圆的方程为;
(ⅱ)由(ⅰ)可知圆心,半径,又,
所以;
【小问2详解】
设点,因为,
所以,即
整理得,
所以点轨迹是以为圆心,为半径的圆,
因为直线上存在点M使得,
所以直线与圆有公共点,
所以,解得,
即实数取值范围为.
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高二10月质量检测卷·数学
一、单项选择题: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. 直线的倾斜角为( ).
A. B. C. D.
2. 过点,,的圆的圆心坐标为( ).
A. B. C. D.
3. 过点,的直线l的倾斜角为,则实数m的值为( ).
A. 或1 B. 1 C. D.
4. 已知点,,若直线与线段相交,则实数k的取值范围是( ).
A. 或 B. 或
C. 或 D.
5. 若直线与圆相交,则点( ).
A. 与圆O的位置关系不确定 B. 在圆O内
C. 在圆O上 D. 在圆O外
6. 四棱柱中,底面为平行四边形,为的中点,若,,,则( ).
A. B.
C. D.
7. 在空间直角坐标系中,向量,,下列结论正确的是( ).
A. 若,则 B. 若,则
C. 若为锐角,则 D. 若在上的投影向量为,则
8. 瑞士数学家欧拉1765年在其所著的《三角形的几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线后人称之为三角形的欧拉线.已知的顶点,,,则的欧拉线方程为( ).
A. B.
C. D.
二、多项选择题: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. 已知表示圆,则下列结论正确的是( ).
A. 圆心坐标为 B. 圆心坐标为
C. 半径 D. 半径
10. 以下四个命题中正确的是( ).
A. 若为空间的一组基底,则构成空间的另一组基底
B. 直线l的方向向量,平面的法向量,则平面
C. 已知,,则在上的投影向量为
D. 对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若,则P,A,B,C四点共面
11. 如图,在平行六面体中,以顶点A为端点的三条棱长均为2,且它们彼此的夹角都是,下列说法中正确的是( ).
A. B. 与夹角是
C. D. 直线与平面所成角的正弦值为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.请把答案填写在答题卡相应位置上.
12. 在空间直角坐标系中,是一个单位的正交基底,且向量,,则与夹角的余弦值为______.
13. 直线与直线的交点在第四象限,则实数k的取值范围为______.
14. 设,过定点A的动直线和过定点B的动直线交于点,则的最大值为______.
四、解答题:本大题共5小题,共77分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 已知圆C的圆心在直线上,且圆C与直线相切于点.
(1)求圆C的方程;
(2)若过点的直线l被圆C截得的弦长为,求直线l的方程.
16. 如图,在正四棱柱中,底面边长为,,,分别为,上的点,且,.
(1)求证:直线平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
17. 已知直线与直线,.
(1)若,求m的值;
(2)当时,过点的直线被直线,所截得的线段的中点恰好在直线上,求直线的方程.
18. 如图,在三棱锥中,平面平面,且,.求:
(1)直线与直线所成角的余弦值;
(2)直线与平面所成角的正弦值;
(3)在棱上是否存在一点P,使得平面平面,若存在,求出点的位置,若不存在,请说明理由.
19. 在平面直角坐标系中,圆C的圆心在直线上,且经过点,.
(1)当时,
(ⅰ)求圆C的方程;
(ⅱ)若点圆C,求的最小值;
(2)若直线上存在点M使得,求实数取值范围.
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