内容正文:
黄梅育才高级中学高二10月月考
数学试题
一、单选题
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用斜率和倾斜角的关系即可求倾斜角.
【详解】设斜率为,倾斜角为,
∵,∴,.
故选:D.
2. 直线必过定点( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将直线分离参数为,令,可得定点.
【详解】根据题意,直线,
即,
令,得,
故直线必过定点.
故选:B
3. 设,向量,,且,,则( )
A. B. 3 C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】由向量的关系列等式求解x,y的值,再运用向量加法的坐标表示公式,结合向量的模计算得出结果.
【详解】向量,且,
∴,解得,
∴,
∴,
故选:B
4. 平行六面体中,,则( )
A. 1 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据空间向量线性运算法则利用表示,结合空间向量基本定理求可得结论.
【详解】由平行六面体可得,
又,所以,
则.
故选:B.
5. 如图,在正方体中,平面与平面的夹角的正切值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】以为原点,以所在的直线分别为轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量求解即可.
【详解】如图,以为原点,以所在的直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
设正方体的棱长为1,则,
所以,
因为平面,
所以平面的一个法向量为,
设平面的法向量为,则
,令,
则,所以为平面的一个法向量,
设平面与平面的夹角为,则
,
因为为锐角,所以,
所以,
所以平面与平面的夹角的正切值为.
故选:A
【点睛】
6. 在棱长为1的正方体中,直线到平面的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,转化为求点到平面的距离,利用等体积法求解即可.
【详解】如图,
因为直线到平面的距离等于点到平面的距离,
即求点到平面的距离,
连接,因为平分,
所以点与点到平面的距离相等,
设点到平面的距离为,
因为,
所以,
即,解得,
故选:D
7. 经过点作直线l,若直线l与连接,两点的线段总有公共点,求直线l的斜率k的取值范围是( )
A. B. C. ,-1)) D. [1,+
【答案】A
【解析】
【分析】先求得,再利用数形结合法求解.
【详解】,
如图所示:
由图知:若直线l与连接,两点的线段总有公共点,
则直线l的斜率k的取值范围是,
故选:A
8. 甲、乙两人在一座7层大楼的第一层进入电梯,假设每个人从第2层开始在每一层离开电梯是等可能的,则甲、乙两人离开电梯的楼层数的和为9的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】求出样本空间包含的样本点个数,所求事件包含的样本点个数,再用古典概型概率计算公式求解即可.
【详解】将甲乙两人离开电梯的楼层数配对,组成种等可能的结果,用表格表示如下:
甲
乙
2
3
4
5
6
7
2
3
4
5
6
7
记事件“甲乙两人离开电梯的楼层数的和是9”,
则事件A的可能结果有6种,即,
所以事件A的概率为:,
故选:C.
二、多选题
9. 已知事件,,且,,则下列结论正确的是( )
A. 如果,那么,
B. 如果与互斥,那么,
C. 如果与相互独立,那么,
D. 如果与相互独立,那么,
【答案】BD
【解析】
【分析】A选项在前提下,计算出,,即可判断;B选项在与互斥前提下,计算出,,即可判断;C、D选项在与相互独立前提下,计算出,, ,,即可判断.
【详解】解:A选项:如果,那么,,故A选项错误;
B选项:如果与互斥,那么,,故B选项正确;
C选项:如果与相互独立,那么,,故C选项错误;
D选项:如果与相互独立,那么,,故D选项正确.
故选:BD.
【点睛】本题考查在包含关系,互斥关系,相互独立的前提下的和事件与积事件的概率,是基础题.
10. 已知直线:和直线:,下列说法正确的是( )
A. 始终过定点 B. 若,则或
C. 若,则或2 D. 当时,始终不过第三象限
【答案】ACD
【解析】
【分析】选项A可由含参直线的定点坐标求法可得;选项B当时,,重合;选项C由一般方程垂直时系数关系可得;选项D化为斜截式后,由斜率和和轴上的截距可判断.
【详解】选项A::,令,得,过点,A正确;
选项B:当时,,重合,故B错误;
选项C:当时,由,得或2,故C正确;
选项D:当时,:始终过,斜率为负,不会过第三象限,故D正确.
故选:ACD
11. 在直三棱柱中,,,,为的中点,则( )
A.
B. 平面
C. 平面
D. 直线与所成角为
【答案】AC
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用空间向量判断各选项即可.
【详解】由题意,以为原点,以所在直线为轴建立空间直角坐标系,
可得,
则,
对于A,由,则,故A正确;
对于B,设平面的一个法向量为,
则,取,得,
由于不存在实数,使得,则与不平行,故B错误;
对于C,由,则,
因为平面,所以平面,故C正确;
对于D,由,
则直线与所成角不为,故D错误.
故选:AC.
三、填空题
12. 若直线与直线平行,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】根据两条直线平行列方程,由此求得的值.
【详解】依题意可得,解得,当时,两条直线重合,故.
故答案为:
13. 点为直线上的动点,它与两定点,的距离之差的最大值为_________.
【答案】
【解析】
【分析】点关于直线:的对称点为,作直线,可得与的交点即为所求点,此时点与两定点,的距离之差最大,求解即可.
【详解】由题知,设为,易知点在直线的两侧,
设点关于直线的对称点为,则,解得,即,
作直线,与的交点即为所求点,,可得直线为,联立,可得.
故.
证明如下:
在上任取一点(不同于点),,,
在中,,即,
故为时,取得最大值,最大值为.
【点睛】本题考查了直线的对称问题,作出图形,数形结合是解决本题的关键,属于中档题.
14. 如图,在正方体中,点为棱的中点,若为底面内一点(不包含边界),且满足平面.设直线MN与直线所成的角为,则的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】根据平面,过点构造平行平面,找到动点的轨迹为两个平面交线,再建系求解余弦最值,最后转化为正切最值即可.
【详解】分别取线段的中点Q,P,连接MQ,MP,PQ,如图所示.
连接,易知,所以.
因为 平面平面,所以平面,
同理可得平面,
又平面MPQ,故平面平面,
故点在线段PQ上,且不与P,Q重合.
以点为坐标原点,的方向分别为轴、轴、轴的正方向,建立空间直角坐标系.
令正方体棱长为2,设,则,,
所以.
当时,取得最大值,为,此时取得最小值,故的最小值为.
故答案为:.
四、解答题
15. 根据下列各条件写出直线的方程,并化成一般式.
(1)斜率是,经过点A(8,2);
(2)经过点B(4,2),且平行于x轴;
(3)在x轴和y轴上的截距分别是,3;
(4)经过两点P1(3,2),P2(5,4).
【答案】(1)x+2y4=0;(2)y2=0;(3)2y3=0;(4)x+y1=0.
【解析】
【分析】各小问根据直线方程直接可以得出结论.
【详解】(1)由点斜式方程,得y (2)= (x8),即x+2y4=0.
(2)由点斜式方程,得y2=0.
(3)由截距式方程,得=1,即2y3=0.
(4)由两点式方程,得,即x+y1=0.
【点睛】本题考查直线的方程,属于基础题型.
16. 在平行六面体中,底面是边长为1的正方形,侧棱的长为2,且,求:
(1)的长;
(2)直线和所成角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先设,,,得出,利用向量数量积的运算律计算即得;
(2)利用空间向量的夹角公式计算即可.
【小问1详解】
如图,连接,设,,,
依题意,
而,
,
所以.
【小问2详解】
连接,,
所以
,
又,,
所以,
故直线和所成角的余弦值为.
17. 如图所示,正方体的棱长为1,若F是的中点,
(1)求异面直线与所成角的余弦值;
(2)求到平面的距离.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,然后结合向量的夹角公式以及空间向量的坐标运算代入计算,即可得到结果;
(2)由点到面的距离公式代入计算,即可得到结果.
【小问1详解】
以点为坐标原点,、、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、,、、、,,,
设异面直线与所成角为,
所以,
所以异面直线与所成角的余弦值为.
【小问2详解】
设平面的法向量为,,
则,取,可得,
因为,
则点到平面的距离为.
18. 随着科技的发展,互联网也随之成熟,网络安全也涉及到一个国家经济,金融,政治等安全.为提高中学生的网络安全意识和信息技术能力,某中学组织了一次信息技术创新比赛,参赛选手两人为一组,需要在规定时间内独自对两份不同的加密文件进行解密,每份文件只有一次解密机会.已知甲每次解开密码的概率为,乙每次解开密码的概率为,每次是否解开密码也互不影响.设,,,
(1)已知概率,
(i)求的值.
(ii)求甲、乙两次解密过程中一共解开密码三次的概率.
(2)若,求甲、乙两次解密过程中一共解开密码三次的概率最小值.
【答案】(1)(i);(ii);
(2).
【解析】
【分析】(1)(i)根据独立性性质建立方程,即可求解;(ii)由(i)知:,设“甲乙两人两次一共解开密码3次的事件”,则,再根据互斥加法公式和独立性乘法公式即可求解;
(2)由可得,从而求得,再利用基本不等式即可求得最小值.
【小问1详解】
(i)由题知,
解得:,
(ii)由(i)知:,
设“甲乙两人两次一共解开密码3次的事件”,则
与互斥,与与分别相互独立,
所以
,
因此,甲、乙两次解密过程中一共解开密码三次的概率为.
【小问2详解】
由题知:,
,
设“甲乙两人两次一共解开密码3次的事件”,则
与互斥,与与分别相互独立,
所以
,
,当且仅当时等号成立,
.
故甲、乙两次解密过程中一共解开密码三次的概率最小值为.
19. 如图,四棱锥中,底面ABCD为长方形,侧面是等边三角形,平面平面ABCD
(1)若E为棱SB的中点,为棱AD的中点,求证:平面SCD
(2),异面直线SB,AD夹角的余弦为.
①求棱AD的长度;
②在棱SA上是否存在点,使得平面PBM与平面SAD的夹角的余弦值为?若存在,指出点的位置并给以证明;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
取的中点,连接、,
、分别为、的中点,所以,且,
因为四边形是矩形,所以,且,
为棱的中点,则且,所以,且,
所以,四边形为平行四边形,,
又平面,平面,平面.
(2)①2;②存在,点为线段的三等分点且更靠近于点时.
【解析】
【分析】(1)取的中点,连接、,证明出四边形为平行四边形,可得出,再利用线面平行的判定定理可证得结论成立;
(2)①建立合适的空间直角坐标系,利用异面直线夹角余弦值的空间向量法即可得到方程,解出即可;②求出两平面的法向量,根据平面与平面夹角的空间向量表示方法即可得到方程,解出即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
①假设在棱上存在点满足题意,如图,连接、、,
在等边中,为的中点,所以,
又平面平面,平面平面,平面,
平面,则是四棱锥的高,
设,则,
以点为原点,、、的方向分别为、、轴的正方向,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则、、、,,
,,
则,解得,则.
②由①知、、、,
故,,,
设,
.
设平面的一个法向量为,则,
取,则,,所以,.
易知平面的一个法向量为,
,
解得,合乎题意,
所以,当点为线段的三等分点且更靠近于点时,平面与平面的夹角的余弦值为.
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黄梅育才高级中学高二10月月考
数学试题
一、单选题
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 直线必过定点( )
A. B. C. D.
3. 设,向量,,且,,则( )
A. B. 3 C. D. 4
4. 平行六面体中,,则( )
A. 1 B. C. D.
5. 如图,在正方体中,平面与平面的夹角的正切值为( )
A. B. C. D.
6. 在棱长为1的正方体中,直线到平面的距离是( )
A. B. C. D.
7. 经过点作直线l,若直线l与连接,两点的线段总有公共点,求直线l的斜率k的取值范围是( )
A. B. C. ,-1)) D. [1,+
8. 甲、乙两人在一座7层大楼的第一层进入电梯,假设每个人从第2层开始在每一层离开电梯是等可能的,则甲、乙两人离开电梯的楼层数的和为9的概率是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知事件,,且,,则下列结论正确的是( )
A. 如果,那么,
B. 如果与互斥,那么,
C. 如果与相互独立,那么,
D. 如果与相互独立,那么,
10. 已知直线:和直线:,下列说法正确的是( )
A. 始终过定点 B. 若,则或
C. 若,则或2 D. 当时,始终不过第三象限
11. 在直三棱柱中,,,,为的中点,则( )
A.
B. 平面
C. 平面
D. 直线与所成角为
三、填空题
12. 若直线与直线平行,则___________.
13. 点为直线上的动点,它与两定点,的距离之差的最大值为_________.
14. 如图,在正方体中,点为棱的中点,若为底面内一点(不包含边界),且满足平面.设直线MN与直线所成的角为,则的最小值为______.
四、解答题
15. 根据下列各条件写出直线的方程,并化成一般式.
(1)斜率是,经过点A(8,2);
(2)经过点B(4,2),且平行于x轴;
(3)在x轴和y轴上的截距分别是,3;
(4)经过两点P1(3,2),P2(5,4).
16. 在平行六面体中,底面是边长为1的正方形,侧棱的长为2,且,求:
(1)的长;
(2)直线和所成角的余弦值.
17. 如图所示,正方体的棱长为1,若F是的中点,
(1)求异面直线与所成角的余弦值;
(2)求到平面的距离.
18. 随着科技的发展,互联网也随之成熟,网络安全也涉及到一个国家经济,金融,政治等安全.为提高中学生的网络安全意识和信息技术能力,某中学组织了一次信息技术创新比赛,参赛选手两人为一组,需要在规定时间内独自对两份不同的加密文件进行解密,每份文件只有一次解密机会.已知甲每次解开密码的概率为,乙每次解开密码的概率为,每次是否解开密码也互不影响.设,,,
(1)已知概率,
(i)求的值.
(ii)求甲、乙两次解密过程中一共解开密码三次的概率.
(2)若,求甲、乙两次解密过程中一共解开密码三次的概率最小值.
19. 如图,四棱锥中,底面ABCD为长方形,侧面是等边三角形,平面平面ABCD
(1)若E为棱SB的中点,为棱AD的中点,求证:平面SCD
(2),异面直线SB,AD夹角的余弦为.
①求棱AD的长度;
②在棱SA上是否存在点,使得平面PBM与平面SAD的夹角的余弦值为?若存在,指出点的位置并给以证明;若不存在,请说明理由.
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