内容正文:
且末县第一中学2025-2026学年高二上学期期中
数学试题
试卷总分:150分 考试试卷:120分钟
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. 直线的倾斜角是( )
A. 0 B. C. D. 不存在
【答案】A
【解析】
【分析】根据直线倾斜角的概念直接求解即可.
【详解】因为直线与x轴平行,因此直线的倾斜角是0.
故选:A.
2. 两条平行直线与间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用两条平行直线的距离公式计算即可.
【详解】直线的方程化为,则与间的距离
.
故选:D.
3. 若平面的法向量为,平面的法向量为,直线l的方向向量为,则( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】A
【解析】
【分析】利用空间向量研究空间位置关系,一一判定选项即可.
【详解】对于A,若,则,所以,故A正确;
对于B,若,则,所以或,故B错误;
对于C,若,则,即,
易得,故C错误;
对于D,若,则,即,易得,
故D错误.
故选:A
4. 已知圆的方程是,则圆心的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】把圆的一般方程化为标准方程,可得圆心坐标.
【详解】圆的方程可化为,圆心的坐标是.
故选:A.
5. 若构成空间的一个基底,则空间的另一个基底可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据共面定理逐一判断即可.
【详解】因为,所以,,共面,
所以不是空间的另一个基底,A错误.
因为,所以,,共面,
所以不是空间的另一个基底,B错误.
假设存在m,n,使得,
则,显然无解,所以,,不共面,
所以是空间的另一个基底,C正确.
因为,所以,,共面,
所以不是空间的另一个基底,D错误.
故选:C
6. 已知向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据投影向量的定义求解即可.
【详解】因为,,
所以,,
则向量在向量上的投影向量为:.
故选:D.
7. 我国古代数学名著《九章算术》中,将底面为矩形且一侧棱垂直于底面的四棱锥称为阳马.如图所示,已知四棱锥是阳马,平面,且,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据空间向量加、减运算法则,以为基底表示出向量即可.
【详解】
.
故选:D
8. 已知直线和的交点为,则点到直线的距离的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】联立直线方程求得点的坐标,对的取值分情况讨论,并结合点到直线的距离公式,进而求得点到直线的距离的取值范围.
【详解】联立,解得,即点的坐标为,
点到直线的距离,
当时,,
当时,,恒有,于是,
综上,点到直线的距离的取值范围是.
故选:C.
二、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3分,有选错的得0分.
9. 若直线与直线平行,则的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】利用两直线平行的等价条件,即可解得实数的值.
【详解】因为直线与直线平行,
则,解得或.
故选:AB.
10. 已知向量,则下列结论正确的是( )
A. 向量与向量的夹角为
B.
C. 向量在向量上的投影向量为
D. 向量与向量共面
【答案】ABD
【解析】
【分析】根据向量数量积的坐标表示得出向量夹角判断A;由向量相乘为0可得向量垂直B正确;根据投影向量的定义可计算出投影向量判断C;得出向量共面判断D.
【详解】对于A:设向量与向量的夹角为,则,又因为,所以,A选项正确;
对于B:因为,,所以,B选项正确;
对于C:向量在向量上的投影向量为,C选项错误;
对于D:因为向量,所以,得出向量与向量共面,D选项正确.
故选:ABD.
11. 在平面直角坐标系中,已知、为圆上两动点,点,且,为中点,则下列说法正确的是( )
A. 点在圆内
B.
C. 点的轨迹方程为
D. 的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】A由得到;B由垂径定理知;C先得到,令,则,即可得;D确定轨迹是以为圆心,为半径的圆,故,所以.
【详解】A.由,则点在圆内,正确.
B.因为为弦的中点,由垂径定理知,正确.
C.由得且,
令,则,整理得,错误.
D.点的轨迹方程化为,即轨迹是以为圆心,为半径的圆,
故,又,即在圆内,
故,而,所以,正确.
故选:ABD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线l经过原点,且经过两条直线的交点,则直线l的方程为_______________
【答案】
【解析】
【分析】思路一:求出交点坐标得直线斜率即可求解;思路二:设所求直线l的方程为,将原点坐标代入求得的值即可.
【详解】方法1:联立,解得,所以两直线的交点为,
所以直线l的斜率为,则直线l的方程为;
方法2:设所求直线l的方程为,
因为直线l经过原点,所以,解得;
所以直线l的方程为.
故答案为:.
13. 设向量,若,则__________.
【答案】2
【解析】
【分析】利用空间向量垂直的坐标表示式列方程解之即得.
【详解】因为,所以,即,故.
故答案为:2.
14. 已知圆与两直线都相切,且圆经过点,则圆的半径为__________.
【答案】或
【解析】
【分析】结合图象确定圆心在轴上,再通过半径得到等式求解即可.
【详解】
结合图象,易知直线与关于轴对称或关于对称,
又当圆心在上时,圆不可能经过点,所以圆的圆心在轴上,
设圆的方程为,
由题意可知,,整理得,解得或,
当时,,当时,.
故答案为:或
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. 如图所示,在平行六面体中,O为AC的中点.设,,.
(1)用,,表示;
(2)设E是棱上的点,且,用,,表示.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题意,由空间向量的线性运算,即可得到结果;
(2)根据题意,由空间向量的线性运算,即可得到结果;
【小问1详解】
因为,
且,,,
则.
【小问2详解】
16. 已知直线及点.
(1)若与垂直的直线过点,求与的值;
(2)若点与点到直线的距离相等,求的斜截式方程.
【答案】(1),
(2)或
【解析】
【分析】(1)由垂直关系及点在线上列出等式求解即可;
(2)由点到线的距离公式列出等式,求解即可.
【小问1详解】
因为直线过点,
所以,解得,
因为与垂直,
所以.
【小问2详解】
因为点与点到直线的距离相等,
由点到直线的距离公式得.
解得,
当时,的斜截式方程为,
当时,的斜截式方程为.
17. 如图所示,在圆锥中,是的直径,是正三角形,点在上,且,.
(1)证明:平面;
(2)设为的中点,求直线与平面所成角的正弦值.
【答案】(1)
因为,,是的直径,
所以,且,因此可知四边形为平行四边形,
可知,又因为平面,平面,
所以平面;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据圆锥性质特征可证明四边形为平行四边形,再由线面平行判定定理即可证明得出结论;
(2)以为坐标原点建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,利用线面角的向量求法即可得出直线与平面所成角的正弦值.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
取的中点为,连接,,
因为,,因此为正三角形;
所以,即,
由圆锥性质易知平面,平面,
所以,因此三条直线两两垂直,
以为坐标原点,分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系,如下图所示:
取,可知,,
所以
则,
设平面的一个法向量为,
则,令,可得,
即,
又,设直线与平面所成的角为,
所以,
因此直线与平面所成角的正弦值为.
18. 已知,两点,直线过点且与直线平行.
(1)求直线的方程.
(2)若圆C经过、两点,且圆心C在直线上,求圆C的标准方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据直线和直线平行,可求直线的斜率,进而可得所求直线方程;
(2)根据圆的几何性质可得圆心的坐标,再求圆的半径,从而得圆的标准方程.
【小问1详解】
∵直线的斜率为,且直线,
∴直线的斜率为,且过,
所以直线的方程为,即.
故直线的方程为.
【小问2详解】
设线段的中点为D,由,,可得,
又因,所以线段的垂直平分线的斜率.
因此线段的垂直平分线方程为,即.
因圆心C既在线段的垂直平分线上,又在直线上,
所以解方程组,解得,
所以圆心,圆的半径.
故所求圆的标准方程是.
19. 如图,在四棱柱中,平面,,.分别为的中点,
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角余弦值;
(3)求点到平面的距离.
【答案】(1)
取中点,连接,,
由是的中点,故,且,
由是的中点,故,且,
则有、,
故四边形是平行四边形,故,
又平面,平面,
故平面;
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)取中点,连接,,借助中位线的性质与平行四边形性质定理可得,结合线面平行判定定理即可得证;
(2)建立适当空间直角坐标系,计算两平面的空间向量,再利用空间向量夹角公式计算即可得解;
(3)借助空间中点到平面的距离公式计算即可得解.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为原点建立如图所示空间直角坐标系,
有、、、、、,
则有、、,
设平面与平面的法向量分别为、,
则有,,
分别取,则有、、,,
即、,
则,
故平面与平面的夹角余弦值为;
【小问3详解】
由,平面的法向量为,
则有,
即点到平面的距离为.
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且末县第一中学2025-2026学年高二上学期期中
数学试题
试卷总分:150分 考试试卷:120分钟
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. 直线的倾斜角是( )
A. 0 B. C. D. 不存在
2. 两条平行直线与间的距离为( )
A. B. C. D.
3. 若平面的法向量为,平面的法向量为,直线l的方向向量为,则( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
4. 已知圆的方程是,则圆心的坐标是( )
A. B. C. D.
5. 若构成空间的一个基底,则空间的另一个基底可能是( )
A. B.
C. D.
6. 已知向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标为( )
A. B.
C. D.
7. 我国古代数学名著《九章算术》中,将底面为矩形且一侧棱垂直于底面的四棱锥称为阳马.如图所示,已知四棱锥是阳马,平面,且,若,则( )
A. B.
C. D.
8. 已知直线和的交点为,则点到直线的距离的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、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3分,有选错的得0分.
9. 若直线与直线平行,则的值可以是( )
A. B. C. D.
10. 已知向量,则下列结论正确的是( )
A. 向量与向量的夹角为
B.
C. 向量在向量上的投影向量为
D. 向量与向量共面
11. 在平面直角坐标系中,已知、为圆上两动点,点,且,为中点,则下列说法正确的是( )
A. 点在圆内
B.
C. 点的轨迹方程为
D. 的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 直线l经过原点,且经过两条直线的交点,则直线l的方程为_______________
13. 设向量,若,则__________.
14. 已知圆与两直线都相切,且圆经过点,则圆的半径为__________.
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. 如图所示,在平行六面体中,O为AC的中点.设,,.
(1)用,,表示;
(2)设E是棱上的点,且,用,,表示.
16. 已知直线及点.
(1)若与垂直的直线过点,求与的值;
(2)若点与点到直线的距离相等,求的斜截式方程.
17. 如图所示,在圆锥中,是的直径,是正三角形,点在上,且,.
(1)证明:平面;
(2)设为的中点,求直线与平面所成角的正弦值.
18. 已知,两点,直线过点且与直线平行.
(1)求直线的方程.
(2)若圆C经过、两点,且圆心C在直线上,求圆C的标准方程.
19. 如图,在四棱柱中,平面,,.分别为的中点,
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角余弦值;
(3)求点到平面的距离.
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