内容正文:
文山市第一中学高二年级10月月考
数学试卷
本试卷共4页,共19题,全卷满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚,并将条形码准确粘贴在条形码区域内.
选择题的作答:每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效.
非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
一、单项选择题:本题共小题,每小题分,共分.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、,则( ).
A. B. C. D.
2. 已知直线:,:,若,则实数等于( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
3. 已知向量,则平面的一个法向量可以是( )
A. B. C. D.
4. 点到直线距离等于( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
5. 直线l经过两条直线和的交点,且平行于直线,则直线l的方程为( )
A. B.
C D.
6. 过点,,且圆心在直线上的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
7. 设圆上的动点到直线的距离为,则的取值范围是
A. B. C. D.
8. 若过点的直线与以,为端点的线段相交,则直线的倾斜角取值范围为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得分,部分选对的得部分分,有选错的得分.
9. 下列说法正确的是( )
A. 直线必过定点
B. 直线在y轴上的截距为1
C. 过点且垂直于直线的直线方程为
D. 直线的倾斜角为120°
10. 如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q分别为棱BC,CC1的中点,则以下四个结论正确的是( )
A
B.
C. 直线B1Q与AD1所成角的余弦值为
D. Q到平面AB1P的距离为
11. 以下四个命题表述正确是( )
A. 直线恒过定点(-3,-3)
B. 圆上有且仅有3个点到直线的距离都等于1
C. 曲线:与曲线:恰有三条公切线,则
D. 已知圆:,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线、,、为切点,则直线经过定点(1,2)
三、填空题:本题共小题,每小题分,共分.
12. 已知空间向量,且与垂直,则等于__________.
13. 已知平行直线,则与的距离是_______________.
14. 已知圆C:,若直线上总存在点P,使得过点P的圆C的两条切线夹角为,则实数k的取值范围是_________
四、解答题:本题共小题,共分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 如图,直四棱柱中,底面为正方形,设3,点在线段上,且.
(1)求三棱锥的体积;
(2)直线与平面所成的角的正弦值.
16. 已知三个顶点坐标为,,.
(1)在中,求与边平行中位线所在直线方程;
(2)求外接圆的方程.
17. 如图,已知四棱锥的底面是正方形,侧棱底面,,E是的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18. 已知点,动点满足到两点的距离之比为.设动点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)已知直线过点,且与曲线交于两点,若,求的方程.
19. 已知圆与圆
(1)若圆与圆有两个不同的交点,求的取值范围;
(2)若,且圆与圆有两个不同的交点求线段DE的长;
(3)若r=1,求圆与圆的公切线方程.
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文山市第一中学高二年级10月月考
数学试卷
本试卷共4页,共19题,全卷满分150分,考试用时120分钟.
注意事项:
答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、学校、班级、考场号、座位号在答题卡上填写清楚,并将条形码准确粘贴在条形码区域内.
选择题的作答:每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号,写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效.
非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交.
一、单项选择题:本题共小题,每小题分,共分.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、,则( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用两点间距离公式即可求解.
【详解】因为、,
所以,
故选:C.
2. 已知直线:,:,若,则实数等于( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
【答案】A
【解析】
【分析】根据两条直线的斜率乘积等于可得结果.
【详解】因为直线:,:,且,
所以,即.
故选:A.
【点睛】本题考查了由两条直线垂直求参数值,属于基础题.
3. 已知向量,则平面的一个法向量可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】首先设平面的法向量为,然后根据进行求解即可.
【详解】设平面的法向量为,由可得:,
令得:,解得:,.
由此可得:平面的一个法向量为.
又B,C,D三个选项的向量均不共线.
故选:A
4. 点到直线的距离等于( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】根据点到直线距离公式,直接计算,即可得出结果.
【详解】点到直线的距离为.
故选:C
【点睛】本题主要考查求点到直线的距离,熟记公式即可,属于基础题型.
5. 直线l经过两条直线和的交点,且平行于直线,则直线l的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】联立已知两条直线方程求出交点,再根据两直线平行则斜率相同求出斜率即可.
【详解】由得两直线交点为(-1,0),直线l斜率与相同,为,
则直线l方程为y-0=(x+1),即x-2y+1=0.
故选:B.
6. 过点,,且圆心在直线上的圆的方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先求得线段AB的中垂线的方程,再根据圆心又在直线上求得圆心,圆心到点A的距离为半径,可得圆的方程.
【详解】因为过点与,
所以线段AB的中点坐标为,,
所以线段AB的中垂线的斜率为,
所以线段AB的中垂线的方程为,
又因为圆心在直线上,
所以,解得,
所以圆心为,
所以圆的方程为.
故选:A
7. 设圆上的动点到直线的距离为,则的取值范围是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】分析:先把圆的方程化为标准形式,求出圆心坐标和半径,求出圆心到直线的距离,此距离减去圆的半径得最小值,加上半径得最大值.
详解:由题意得,圆,
即,圆心为,半径,
由圆心到直线的距离,
圆上动点到直线的最小距离为,最大距离为,
即的取值范围是,故选B.
点睛:本题考查圆的标准方程及几何性质,直线和圆的位置关系,点到直线的距离公式的应用,意在考查综合运用所学知识解答问题的能力,属于中档题.
8. 若过点的直线与以,为端点的线段相交,则直线的倾斜角取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】画出图形分析,结合直线的倾斜角以及斜率的关系即可求解.
【详解】如图所示:
当点从点向点运动时,则直线的倾斜角越来越大,
当点与点重合时,直线的倾斜角的最小值为,
由直线倾斜角与斜率的关系可知,
所以,
当点与点重合时,直线的倾斜角的最大值为,
由直线倾斜角与斜率的关系可知,
所以,
又注意到当点从点向点运动时,是连续变化的,
因此满足题意的直线的倾斜角取值范围为.
故选:D.
二、多项选择题:本题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得分,部分选对的得部分分,有选错的得分.
9. 下列说法正确的是( )
A. 直线必过定点
B. 直线在y轴上的截距为1
C. 过点且垂直于直线的直线方程为
D. 直线的倾斜角为120°
【答案】AC
【解析】
【分析】对于A,整理直线方程,合并出参数的系数,令其等于零,建立方程,可得答案;
对于B,将代入直线方程,结合截距的定义,可得答案;
对于C,根据直线之间的垂直关系,设未知直线方程,代入点,可得答案;
对于D,根据直线的一般式方程,明确直线的斜率,可得答案.
【详解】对于A,由直线方程,整理可得,当时,,故A正确;
对于B,将代入直线方程,可得,解得,故B错误;
对于C,由直线方程,则其垂线的方程可设为,将点代入上式,可得,解得,则方程为,故C正确;
对于D,由直线方程,可得其斜率,设其倾斜角为,则,解得,故D错误.
故选:AC.
10. 如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q分别为棱BC,CC1的中点,则以下四个结论正确的是( )
A.
B.
C. 直线B1Q与AD1所成角余弦值为
D. Q到平面AB1P的距离为
【答案】ABD
【解析】
【分析】以为原点,以所在直线为轴,如图建立空间直角坐标系,可得,从而可判断A,由可判断B,由坐标求出,即可判断C,求出平面的法向量,即可求出点到平面的距离为,即可判断D.
【详解】解:以为原点,以所在直线为轴,如图建立空间直角坐标系,
则,
,所以,则,
因为,所以,A正确;
因为,所以,则,B正确;
因为由,
所以直线B1Q与AD1所成角的余弦值为,C不正确;
设平面的法向量为,因为,
则,所以,令,则,
所以点Q到平面AB1P的距离为,D正确.
故选:ABD.
11. 以下四个命题表述正确的是( )
A. 直线恒过定点(-3,-3)
B. 圆上有且仅有3个点到直线的距离都等于1
C. 曲线:与曲线:恰有三条公切线,则
D. 已知圆:,点为直线上一动点,过点向圆引两条切线、,、为切点,则直线经过定点(1,2)
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于选项A:将直线整理为,则有,解出这个方程组的解,这个解构成的点就是直线恒过的定点 ;对于选项B:求出圆心到直线的距离,这个距离与半径比较得到所求;对于选项C:两圆有三条公切线,则有两个圆心间的距离等于两个圆的半径和,求解即可;对于选项D:设,由点为直线上一动点,将代入此直线方程整理后得到,求出以为直径的圆的方程,这个圆的方程和圆:相减得到直线的方程,将代入直线的方程得,再求出直线恒过的定点即可.
【详解】对于选项A:将直线整理为,则有,解得,
直线恒过定点,则选项A错误;
对于选项B:圆的圆心为,半径,
圆心到直线的距离为,
圆上有且仅有3个点到直线的距离都等于1. 则选项B正确;
对于选项C:曲线:的圆心为,半径,
曲线:的圆心为,半径,
曲线:与曲线:恰有三条公切线,
,,,则选项C正确;
对于选项D:设,点为直线上一动点,, 即,
以为直径的圆的方程为,即,
圆:和,这两个圆相减得直线的方程为,
代入,得,整理得,
设,解得,即直线经过定点(1,2),则选项D正确.
故选:BCD.
三、填空题:本题共小题,每小题分,共分.
12. 已知空间向量,且与垂直,则等于__________.
【答案】5
【解析】
【分析】根据空间向量垂直的坐标运算求解.
【详解】因,且与垂直,
所以,解得.
故答案为:5.
13. 已知平行直线,则与的距离是_______________.
【答案】##
【解析】
【分析】利用两平行线间的距离公式计算即可.
【详解】由题意,根据两平行线间的距离公式可得.
故答案为:.
14. 已知圆C:,若直线上总存在点P,使得过点P的圆C的两条切线夹角为,则实数k的取值范围是_________
【答案】或.
【解析】
【分析】根据切线夹角分析出,由圆心到直线的距离不大于4列出不等式求解可得.
【详解】圆,则圆心为,半径,
设两切点为,则,因为,在中,,所以,
因此只要直线上存在点,使得即可满足题意.
圆心,所以圆心到直线的距离,解得或.
故答案为:或.
四、解答题:本题共小题,共分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15. 如图,直四棱柱中,底面为正方形,设3,点在线段上,且.
(1)求三棱锥的体积;
(2)直线与平面所成的角的正弦值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)直接利用锥体的体积公式计算即可;
(2)建立合适的空间直角坐标系,求出及平面的法向量,利用向量夹角公式计算线面所成的角即可.
【小问1详解】
根据题意可知,,,
所以,
三棱锥的体积.
【小问2详解】
如图所示,以为原点,以所在直线分别为轴,建立空间直角坐标系,
易知,
所以,
设平面的一个法向量,
则,
取,则,即,
设直线与平面所成角为,
.
即直线与平面所成角正弦值为.
16. 已知三个顶点坐标为,,.
(1)在中,求与边平行的中位线所在直线方程;
(2)求外接圆的方程.
【答案】(1)(2)
【解析】
【分析】(1)分别求出及的中点,即可求出两个中点所在直线的方程,即为所求;(2)设外接圆的方程 ,将三个顶点坐标代入求解即可.
【详解】解:(1)由题意,的中点为,的中点为,
故与边平行的中位线所在直线方程为.
(2)设的外接圆方程为 ,
则把,,的坐标代入可得,
解得,
故所求的圆的方程为.
【点睛】本题考查了直线的方程,考查了圆的方程,考查了三角形的中位线,考查学生的计算能力,属于基础题.
17. 如图,已知四棱锥的底面是正方形,侧棱底面,,E是的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,证明即可;
(2)求出平面及平面的法向量,利用空间向量夹角公式计算可得.
【小问1详解】
以为坐标原点,分别以所在直线为轴,建立空间直角坐标系,
设,则,
,
设是平面的一个法向量,
则,
取,则,即,
因为,所以,
又平面,∴平面.
【小问2详解】
由(1)知是平面的一个法向量,
是平面的一个法向量,
设平面与平面夹角为,
则,
即平面与平面夹角的余弦值为.
18. 已知点,动点满足到两点的距离之比为.设动点的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)已知直线过点,且与曲线交于两点,若,求的方程.
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【分析】(1)根据题意列出方程,化简方程即可求得的方程;
(2)根据直线的斜率是否存在进行分类讨论,斜率不存在时直接分析即可,斜率存在时根据圆心到直线的距离、半径、半弦长之间的关系求解出的值,由此可求的方程.
【小问1详解】
由条件可知,所以,化简可得,
所以.
【小问2详解】
表示圆心为,半径为的圆;
当直线的斜率不存在时,,因为恒成立,
即与圆没有交点,故不符合题意;
当直线的斜率存在时,设,即,
圆心到直线距离为,
因为,所以,解得或,
所以的方程为或.
19. 已知圆与圆
(1)若圆与圆有两个不同的交点,求的取值范围;
(2)若,且圆与圆有两个不同的交点求线段DE的长;
(3)若r=1,求圆与圆的公切线方程.
【答案】(1);
(2);
(3),,.
【解析】
【分析】(1)求出两圆的圆心距,再利用两圆相交的充要条件列式求解即得.
(2)求出公共弦所在直线的方程,再利用圆的弦长公式计算即得.
(3)设出公切线方程,利用点到直线的距离公式列出方程组并求解即可.
【小问1详解】
圆的圆心,半径为,
圆的圆心,半径为4,
由圆与圆有两个不同的交点,得,而,
因此,解得,
所以的取值范围是.
【小问2详解】
当时,圆,此时圆与圆相交,两圆方程相减得直线方程,
点到直线的距离,
所以.
【小问3详解】
当时,,即圆与圆外切,圆与圆有1条内公切线,2条外公切线,
显然切线的斜率存在,设方程为,则,
整理得或,解,得
解,得或,
因此内公切线的方程为,即;
外公切线的方程为,的方程为,即,
所以圆与圆的公切线方程为,,.
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