内容正文:
襄阳一中2024级高二年级上学期10月月考数学试题(高二年级)
命题人:曾凌云 审题人:陈靖逸
一、单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.
1.已知直线过点A(1,0), (0, )则直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.过点A(1,4)的直线在两坐标轴上的截距之和为零,则该直线方程为( )
A. x-y+3=0 B. x+y-5=0
C. 4x-y=0或x+y-5=0 D. 4x-y=0或x-y+3=0
3.若方程 表示圆,则实数a的取值范围是( )
A. (-1,+∞) B. (-∞,-1] C. (-∞,-1) D. [-1,+∞)
4.已知直线: mx+y+3=0和直线n: 则“m=-1”是“//n”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.已知正方体. 的棱长为4,M为AB的中点.则点A₁到平面DM的距离等于()
B. D.
6 .若点A(-2,1), 点B为曲线C: |x|+|y|=1上一点, 则直线AB的倾斜角取值范围是( )
D.以上三项都不对
7、已知直线l₁: x-y+1=0和直线l₂:x+2y-5=0,点M,N分别是直线l₁和l₂上的点,点A(4,3),则△AMN周长的最小值是( )
A.4 B.6 C.9 D.12
8.三角形是生活中随处可见的简单图形,其中有非常有趣的特殊点及特殊线.大数学家欧拉在 1765年发现,给定一个三角形,则其外心、重心、垂心落在同一条直线上,后人为了纪念欧拉,称这条直线为欧拉线.在平面直角坐标系xOy中, △ABC 的顶点A(0,2), B(-1,0), 则“△ABC 的欧拉线方程为x=-1”是“点C的坐标为(-2,2)”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
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.下列说法正确的是( )
A.若直线的方向向量为ē=(1,0,3),平而α的法向量为 则∥α
B.对空间任意一点O和不共线三点 A,B、C,若 则P, A, B, C四点共面
C.空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面
D.已知 ,若ā与b的夹角为钝角,则.
10.已知实数x,y满足圆的方程 则( )
A. 圆心为(1,0)、半径为 B. x的最大值为2
的最大值为 的最大值为
11.已知棱长为2的正方体. 中, M, H, N分别为CC₁,AD, .的中点,则下列正确的是; ( )
C.若点T是正方体表面上一动点且满足BN⊥DT ,则点T的轨迹长度为
D. 已知平面β过点D且BN⊥β, 若P∈β, 且| 则P点的轨迹长度为
三、填空题:本题共3 小题,每小题5分,共15分.
12.两条平行直线4x+3y+3=0与8x+6y-9=0间的距离为 .
13.已知A(1,-3), B(-2,6)是直线y=-3x上的两点, 若沿x轴将坐标平面折成120°的二面角, 则折叠后A, B两点间的距离是
14.如图所示的迷宫共有9个格子,相邻格子有门相通,9号格子就是迷宫出口,整个迷宫将会在4分钟后坍塌,若1号格子有一只老鼠,这只老鼠以每分钟一格的速度在迷宫里乱窜(它通过各扇门的籶会相等),则此老鼠在迷宫坍塌之前逃生的概率是 .
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)已知▱ABC的三个顶点分别为A(0,0),B(1,1),C(4.2).
(1)求边 BC所在直线的方程;
(2)若AC的中点为D,求边AC的垂直平分线的方程;
(3)求△ABC的外接圆的方程.
16.(本小题〔5分)为弘扬奥运精神,某校开展了“冬奥”相关知识趣味竞赛活动.现有胆、乙两名同学进行比赛,共有两道题目,一次回答一道题目,规则如下;
①抛一次质地均匀的硬币,若正面朝上,则由甲回答一个问题,若反面朝上,则由乙回答一个问题.
②回答正确者得10分,另一人得0分;回答错误者得0分,另一人得5分.
③若两道题目全部回答完,则比赛结束,计算两人的最终得分.
已知甲答对每道题目的概率为 ,乙答对每道题目的概率为 且两人每道题目是否回答正确相互独立.
(1)求乙同学最终得 10分的概率;
(2)记X为甲同学的最终得分,求X≥10的概率.
17.(本小题15分)如图, 四边形ABCD与BDEF均为菱形、
(1)求证:
(2)P 为线段DE上的动点,求 FP 与平面ABF所成角正弦值的最大值;
(3)设EF中点为K,G为四边形ABCD内的动点(含边界)且(GK=CF,求动点G的轨迹长度.
18.(本小题17分)《中华人民共和国未成年人保护法》是为保护未成年人身心健康,保障未成年人合法权益。根据宪法制定的法律,某中学为宣传未成年人保护法,特举行了一次未成年人保护法知识竞赛、意赛规则如下:两人一组,每一轮竞赛中,小组两人分别选答两题,两人答题互不影响。若答对题数合计不小于3,则称这个小组为“优秀小组”.已知甲、乙两位同学组成一组,且甲、乙答对每道题的概率均分别为P₁,P₂
(1)若 求在第一轮竞赛中,该组成为“优秀小组”的概率;
(2)若 求该组在每轮竞赛中成为“优秀小组”的概率的最值,
19.(本小题17分)如图,已知四棱锥M-ABCD 的底面ABCD 是平行四边形,侧面MAD是等边三角形,AB=2BC=2, AD⊥BD, 二面角M=AD-B的大小为 P, Q分别为AB和MC的中点.
(1)求证PQ∥平面MAD
(2)求 MC与平面AMD 所成角的正弦值;
(3)设N为侧棱MC上一点, 四边形 AENF 是过A, N两点的截面, 分别交MD₁MB于E,F两点, 且BD//平面AENF,是否存在点 N,使得平面AENF与平面AMD夹角的余弦值为 若存在,求 的值:若不存在,说明理由.
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$参考答案
1-8 BDCBA BA
9-11 BCD AC ABD
12.月
13.6√2
14号
15.
(1)由两点式可得BC边所在直线的方程为一1
2-1
x-1
4-1
即BC边所在直线的方程x一3y+2=0;
(2)AC的中点为D(2,1),
又KAC=
2-0
4-0
片三号,所以AC边的垂直平分线的
斜率为-2,
所以l的方程为y-1=-2(x-2),即2x+y-
5=0.
(3)设△ABC的外接圆的方程为x2+y2+Dx+
Ey+F=0,
(02+02+0+0+F=0
则K12+12+D+E+F=0,解得
(42+22+4D+2E+F=0
(F=0
D=-8,
(E=6
所以△ABC的外接圆的方程为x2+y2-8x+6y
=0.
16.
(1)根据题意,不妨设乙同学最终得10分为事件A
则事件A可能情况:①甲回答两题且错两题,②
甲、乙各答一题且各对一题,③乙回答两题且对一
题错一题,
则P0=×号××号+×号×x×2
200'
故乙同学最终得0分的概率为,
(2)记X为甲同学的最终得分,设“X≥10”为事
件B,
P(X=10)=
13xx2+13号
5
2
1
11、1、1133
×2×2+2×2
400
P(X=15)=
2+
×1×1x2=
3
X
5
20
P(X=20)=
×31
2××2
5
=100
故P(B)=P(X=10)+P(X=15)+P
(X=20)=
229
400
17.
(1)证明:因为四边形ABCD为菱形,则AC⊥BD
设AC∩BD=O,连接OF,则O为AC的中点,
因为AF=CF,则AC⊥OF,
因为BD∩OF=O,BD、OFC平面BDEF,
故AC⊥平面BDEF;
(2)连接DF,因为四边形BDEF为菱形,则BD
=BF,
又因为∠DBF=60°,则△BDF为等边三角形,
因为O为BD的中点,则OF⊥BD,又AC⊥平面B
DEF,
则以点O为坐标原点,OA、OB、OF所在直线分
别为x、y轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
E
Z
因为AB=2,四边形ABCD为菱形,且∠BAD
=60°,
则△ABD是边长为2的等边三角形,
所以BD=2,OA=VAB2-OB2=V22-1
=√3,AC=2OA=2√V3,
同理可得OF=√BF2-OB2=√22-1=
V3,
所以A(√3,0,0)、B(0,1,0)、C(-√3,0,0)
、D(0,-1,0)E(0,-2,V3)、F(0,0,V3
),
则AB=(-√3,1,0),AF=(-√3,0,
√3),
设平面ABF的一个法向量为元=(c1,1,1),
则由元⊥AB,m⊥AF,可得
元。AB=-V3x1+1=0
(m·AF=-V3x1+V31=0
取x1=1,可得元=(1,V3,1),
因为P为DE上的动点,设EP=入ED,其中0
≤入≤1,
且FE=(0,-2,0),ED=(0,1,-V3)
所以FP=FE十EP=FE十入ED=(O
,-2,0)+λ(0,1,-3)=(0,入-2,
λ),
设直线FP与平面ABF所成角为0,
则sin0=cos<FP,元>|=
|FP·ml
|FP川m
I√3(A-2)-V3
V(A-2)2+(-√3λ)25
2√3
v5·V/(2入-1)2+3
当入=壹时,sin取最大值,且最大值为2g5
5
因此,FP与平面ABF所成角正弦值的最大值为
25;
5
(3)因为K为EF的中点,则K(0,-1,√),
设点G(x,y,0),则KG=(x,y+1,-√3)
,CF=(3,0,√3),
因为KG=CF,即KG|=|CF,即
Wx2+(y+1)2+3=V6,
化简可得x2+(y+1)2=3,
故动点G的轨迹是以点D为圆心,半径为√③3的圆在
四边形ABCD内的部分,
即圆心角为的圆弧,故所求轨迹的长度为×
3
8=2g
18
18.概率综合回题。解题思路(1)记事件A=在第一轮竞
赛中,该组成为“优秀小组”,
事件B=甲答对两题,乙答对一题,
事件C=甲答对一题,乙答对两题,
事件D=甲、乙都答对两题.
易知事件B,C,D两两互斥,
则P(B)=
)2x(1)品
P(C)=2×
1)23
-())a
=64
因为A=BUCUD,
所以P(A)=P(BUCUD)=P(B)+P(C)+P(D)=32+32+
93
933
64-64'
所以在第一轮竞赛中,该组成为“优秀小组”的概率为
64
(7分)
(2)设甲、乙小组在每轮竞赛中成为“优秀小组”的概率
为P,
则P=p1×2p2(1-p2)+2p,(1-p1)p2+pP2=pP2[2p,(1-p2)+
2(1-P1)P2+p1P2]=pP2[2(P1+P2)-3p1P2],
因为Ap,=子,所以P,=子,又0≤p,≤1.0≤p,≤1,
3
所以0≤子A,≤1,所以2≤n,≤1,
3
所以pm=p(3n)=-(-)°+2e[32],
(11分)》
令=nte[分6]则P=-3+3=-3(-)+
因为函数P=-3()'+子在[3,]上单调递减,
所以当4=之时,P取最大值,为
4
1
1
此时p1=2P=1或P1=1,P=2
当=2时,P取最小值,为8此时P,=P,=子
所以该组在每轮竞赛中成为“优秀小组”的概率的最大值
为子最小值为8船
(17分)
19.
(1)证明:取MD的中点H,连接AH,HQ,PQ
在△MDC中,H,Q分别为MD和MC的中点,
所以HQ//DC且长为DC的一半,
又因为底面ABCD为平行四边形,P为AB的中
点,
所以AP//HQ且AP=HQ,所以四边形APQ
H为平行四边形,可得PQ//AH,
又AHC面MAD,PQI面MAD,
所以PQ//平面MAD.
(2)取AD的中点O,连接PO,由AD⊥BD,则P
O⊥AD,
分别以OA,OP所在直线为x轴和y轴,以过O垂直
于底面的直线为轴建立如图所示的空间直角坐标
系,
2A
P
则A(3,0,0),B(-3,V3,o),C(-多,V3
o,D-是0.0,M0,-年,子
设平面AMD的一个法向量为n=(x,,z),
贝
了元上A方
,则
1元上OM
了元·AD=-x=0
京.o=-经y+子=0
4
令之=1,则2y=3,x=0,
所以=(0,√3,1)为平面AMD的一个法向
量,
又M乙=(-多,5¥经,
4
圣),设MC与平面
AID所成角为0,
则sin0=lcos<M乙,分>1=1MC.n1
IMClI
3
=30
2V是+语+品
10
所以MC与平面AMD所成角的正弦值为③0
10
(3)因为BD//平面ADNF,平面ADNF门平面M
BD=四F,BDG平面MBD,
所以BD//DF,
设ME=MD(0<入≤1),
则AE=AM+ME=AM+入MD=(
-号1+0.9a-1.1-》,
设平面AENF的一个法向量为m=(a,b,c),
由BD//EF,
则〈
m⊥AE
,则
m⊥BD
元.AE=-号1+a+9(A-1)b+(
4
=0
m.BD =-/3b=0
令a=1,则b=0,c=
2,1+入
3·1-入1
所以元=1,0,号芒分)为平面AENF的-
个法向量,
设平面AENF与平面AMD夹角为a,
由(2)可知平面AMD的法向量n=(0,√3,1),
由题意可得cosa=lcos<m,元>|=|
21+入
m.n=
31-入
V5
2V1+(号尝7
5
mllnl
令号=,则v5d=2v1+飞
得t2=4,所以t=±2,
当t=-2时,入=2(舍去),所以当t=2时,入
号,此时元=(1,0,2),
设CN=uCM(0<u≤1),
则AN=AC+uCM=(-2+多4,V3
5¥u,
又因为平面AENF的法向量m=(1,0,2),
则AN,m=-2+多u
3
2h+2u=0,
解得4=子,
所以存在点N,使得平面AENF与平面AMD夹角
的余滋值为汽,此时器=号