内容正文:
凉山州民族中学高2027届高二上十月月考暨半期考试热身练
数学
本试卷满分150分 考试时间120分钟
一、单选题: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,只有一个选项符合题目要求.
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 在空间直角坐标系中,点关于平面的对称点坐标为( )
A. B. C. D.
3. 已知直线和直线平行,则这两条线之间的距离为( )
A. B. C. D.
4. 已知点P(-1,1)与点Q(3,5)关于直线l对称,则直线l的方程为( )
A. x-y+1=0 B. x-y=0
C. x+y-4=0 D. x+y=0
5. 经过点且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是( )
A. B.
C. 或 D. 或
6. 班上有5名数学爱好者,其中3人选修了《数学史》.若从这5人中随机选出2人,则恰好2人都选修了《数学史》的概率是( )
A. B. C. D.
7. 过点作一条直线,它夹在两条直线:和:之间的线段恰被点平分,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
8. 如图,在棱长为的正四面体中,侧棱与底面所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
二、多选题: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. 下列说法正确的是( )
A. 直线的一个方向向量为,则直线的斜率等于
B. “”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
C. 当点到直线的距离最大时,的值为
D. 已知直线过定点且与以为端点的线段有交点,则直线的斜率的取值范围是
11. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的正方形,平面,,,则( )
A.
B.
C. 异面直线与夹角的余弦值为
D. 点到平面的距离为1
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线:,:,若,则_____.
13. 已知为直线的一个方向向量,点,,则点P到直线的距离为________.
14. 已知点,直线将分割为面积相等的两部分,则实数的值是___________.
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. 已知空间中三点.
(1)若,求a的值;
(2)若与的夹角为,求a的值.
16. 已知,,的平分线所在的直线的方程为.
(1)求的中垂线的一般方程;
(2)求直线的一般方程.
17. 如图,已知正方体的棱长为1,和分别是和的中点.
(1)求的值;
(2)求证:;
(3)求直线和所成角的大小.
18. 甲、乙两人参加某高校的入学面试,入学面试有3道难度相当的题目,甲答对每道题目的概率都是,乙答对每道题目的概率都是,对抽到的不同题目能否答对是独立的,且甲、乙两人答题互不影响;
(1)求甲、乙两人共答对5道题目的概率.
(2)若每位面试者共有三次机会,一旦某次答对抽到的题目,则面试通过,否则就一直抽题到第3次为止,求甲、乙两人只有一人通过面试的概率.
19. 如图,在四棱锥中,底面是菱形,且,平面,为的中点
(1)证明:平面;
(2)求与平面所成的角;
(3)求点到平面的距离.
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凉山州民族中学高2027届高二上十月月考暨半期考试热身练
数学
本试卷满分150分 考试时间120分钟
一、单选题: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,只有一个选项符合题目要求.
1. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据给定条件,求出直线斜率,进而求出其倾斜角.
【详解】直线的斜率,倾斜角范围为,
所以直线的倾斜角为.
故选:B
2. 在空间直角坐标系中,点关于平面的对称点坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据空间直角坐标系中点的对称性质结合题意求解即可.
【详解】在空间直角坐标系中,点关于平面的对称点坐标为,
故选:A
3. 已知直线和直线平行,则这两条线之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据两平行线间的距离公式即可求解.
【详解】设两平行线间的距离为,则.
故选:B
4. 已知点P(-1,1)与点Q(3,5)关于直线l对称,则直线l的方程为( )
A. x-y+1=0 B. x-y=0
C. x+y-4=0 D. x+y=0
【答案】C
【解析】
【详解】中点,直线斜率,所以直线为,
即,故选C.
5. 经过点且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线方程是( )
A. B.
C. 或 D. 或
【答案】C
【解析】
【分析】当直线过原点时直线方程为,满足题意,当直线不过坐标原点时,设直线的截距式,代入点坐标可得解.
【详解】当直线过原点时,直线方程为,即,在两坐标轴上的截距均为,满足题意;
当直线不过坐标原点时,由直线在两坐标轴上的截距互为相反数,
设直线方程为,
代入点,得,
解得,
则直线方程为,即,
综上所述直线方程为或,
故选:C.
6. 班上有5名数学爱好者,其中3人选修了《数学史》.若从这5人中随机选出2人,则恰好2人都选修了《数学史》的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先求出样本空间的样本数和恰好2人都选修了《数学史》的样本个数,再利用古典概率公式,即可求解.
【详解】由题知班上有5名数学爱好者,其中3人选修了《数学史》,
记选修了《数学史》的3人为,其余的2人为,
从5人中选取人有:,共有10种情况,
恰好2人都选修了《数学史》的有,共3种情况,
所以从这5人中随机选出2人,则恰好2人都选修了《数学史》的概率为.
故选:A.
7. 过点作一条直线,它夹在两条直线:和:之间的线段恰被点平分,则直线的方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】当斜率不存在时,不符合题意,当斜率存在时,设所求直线方程为,进而得出交点,根据点为两交点的中点建立等式,求出的值,从而即可解决问题.
【详解】如果直线斜率不存在时,直线方程为:,不符合题意;
所以直线斜率存在设为,
则直线方程为,
联立直线得: ,
联立直线得:,,
所以直线与直线,直线的交点为:
,
又直线夹在两条直线和之间的线段恰被点平分,
所以,
解得:,
所以直线的方程为:,
故选:B.
8. 如图,在棱长为的正四面体中,侧棱与底面所成角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知点在平面的射影为正的重心,结合线面角的定义知侧棱与底面所成角为,并求出的长,即可求出.
【详解】如图,因为四面体为正四面体,所以点在平面的射影为正的重心,
延长交于点,则为的中点,且,
易知平面,因为平面,所以,
所以直线与平面所成角为,
由勾股定理可得,
故,故,
因此侧棱与底面所成角的余弦值为.
故选:B.
二、多选题: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】ABD
【解析】
【分析】对A根据包含事件的定义可得,对B根据互斥事件的定义及概率的加法公式可得,对C、D则根据相互独立事件的定义及公式可得.
【详解】对A选项:由,所以,,
因此,,故A正确;
对B选项:若与互斥,因此是不可能事件,所以,
再由概率的加法公式,故B正确;
对C选项:若与相互独立,则与也相互独立,.
因表示“A不发生且B不发生”,即,且与也相互独立,
所以,故C错误;
对D选项:因与相互独立,所以,
再由概率的加法公式,故D正确.
故选:ABD.
10. 下列说法正确的是( )
A. 直线的一个方向向量为,则直线的斜率等于
B. “”是“直线与直线互相垂直”的充要条件
C. 当点到直线的距离最大时,的值为
D. 已知直线过定点且与以为端点的线段有交点,则直线的斜率的取值范围是
【答案】CD
【解析】
【分析】由方向向量定义与斜率关系可判断A错误,根据两直线垂直关系可知时也符合题意,因此B错误,利用直线过定点以及垂直关系可判断C正确,由两点间的斜率公式以及斜率的取值范围可得D正确.
【详解】对于A,当方向向量为时直线的斜率等于,因此A错误,
对于B,当时,两直线为和,此时两直线互相垂直,即充分性成立;
若两直线垂直,当时,两直线分别为和,满足互相垂直,因此必要性不成立,即B错误;
对于C,将直线整理可得,
显然直线恒过定点,当与直线垂直时距离最大,
此时满足,即可得,解得,因此C正确;
对于D,如下图所示:
易知,直线与轴平行,
显然直线必须在至之间,以及至之间才满足题意,
所以可知直线的斜率的取值范围是.
故选:CD
11. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的正方形,平面,,,则( )
A.
B.
C. 异面直线与夹角的余弦值为
D. 点到平面的距离为1
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据已知建立空间直角坐标系,应用向量模的坐标表示、线线角、点面距离的定义判断B、C、D;由空间向量加减、数乘的几何意义用相关向量表示出判断A.
【详解】因为平面,平面,
所以,
在正方形中,有,所以两两互相垂直,
以A为原点,所在直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
而,,故为的中点,
从而,
对于A,,故A正确;
对于B,,故B错误;
对于C,,
则直线与夹角的余弦值为,故C正确;
对于D,因为平面,则点到平面的距离为,
故点到平面的距离为,所以D正确.
故选:ACD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线:,:,若,则_____.
【答案】
【解析】
【分析】根据两直线平行的判定列方程,解方程即可.
【详解】由直线:,:,
因为,可得,即,解得.
故答案为:
13. 已知为直线的一个方向向量,点,,则点P到直线的距离为________.
【答案】
【解析】
【分析】根据空间点到直线的距离计算方法求得正确答案.
【详解】因为,,
所以点P到直线的距离为.
故答案为:
14. 已知点,直线将分割为面积相等的两部分,则实数的值是___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题可知直线过点,又直线将分割为面积相等的两部分,则直线必需过中点,得到即可求解.
【详解】,
,即时,,
过定点,即点,
又直线将分割为面积相等的两部分,
所以直线必需过中点,
,解得.
故答案为:.
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. 已知空间中三点.
(1)若,求a的值;
(2)若与的夹角为,求a的值.
【答案】(1)或
(2)或
【解析】
【分析】(1)由向量的线性运算、数量积的坐标运算列方程即可求解;
(2)由向量数量积的坐标运算列方程即可求解.
【小问1详解】
因为,所以,
则.
因为,所以,
所以,即,解得或.
【小问2详解】
由(1)可知,则,
.
因为与的夹角为,所以,
即,所以,
解得或.
16. 已知,,的平分线所在的直线的方程为.
(1)求的中垂线的一般方程;
(2)求直线的一般方程.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求出的中点坐标及,故可得到的中垂线斜率,点斜式求出方程;
(2)利用关于的对称点在直线AC上,求出,利用两点式求出直线方程,得到答案.
【小问1详解】
的中点坐标为,
又,故的中垂线斜率为4,
故的中垂线方程为,即.
【小问2详解】
由对称性可知,关于的对称点在直线上,
故,解得,故,
故直线的方程为,即.
17. 如图,已知正方体的棱长为1,和分别是和的中点.
(1)求的值;
(2)求证:;
(3)求直线和所成角的大小.
【答案】(1)
(2)
因为M和N分别是和的中点,则N为的中点,
所以,则,
所以,
所以
(3)
【解析】
【分析】由向量的线性运算及数量积的运算律计算即得;
计算即可证明;
根据向量的夹角公式计算即可.
【小问1详解】
由题知:
所以
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(2),
设直线和MN所成角为,
又
,
,
则,
所以和所成的角为
18. 甲、乙两人参加某高校的入学面试,入学面试有3道难度相当的题目,甲答对每道题目的概率都是,乙答对每道题目的概率都是,对抽到的不同题目能否答对是独立的,且甲、乙两人答题互不影响;
(1)求甲、乙两人共答对5道题目的概率.
(2)若每位面试者共有三次机会,一旦某次答对抽到的题目,则面试通过,否则就一直抽题到第3次为止,求甲、乙两人只有一人通过面试的概率.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)利用相互独立事件概率乘法公式,再结合互斥事件加法公式即可求解;
(2)先求甲乙两人分别没通过面试的概率,再利用对立事件,即可得到甲乙两人分别通过面试的概率,然后利用两人中仅有一人通过,结合两相互独立事件概率乘法公式即可求解.
【小问1详解】
设“甲答对3道题目”, “甲答对2道题目”
“乙答对3道题目”, “乙答对2道题目”,根据独立事件的性质,可得,
, ,
, ,
设为 “甲、乙两人共答对5道题目”,
则,因为与互斥,与,与分别相互独立,,
所以甲、乙两人共答对5道题目的概率.
【小问2详解】
C=“甲通过面试”,D=“乙通过面试”,与相互独立,
,
E=“甲、乙两人只有一人通过面试”,则,因为与互斥,
与,与分别相互独立,
所以甲、乙两人只有一人通过面试的概率
19. 如图,在四棱锥中,底面是菱形,且,平面,为的中点
(1)证明:平面;
(2)求与平面所成的角;
(3)求点到平面的距离.
【答案】(1)
连接BD交AC于O,连接OE.易得O为BD中点,
又为的中点,则,
又平面,平面,则平面;
(2)
;
(3)
.
【解析】
【分析】(1)连接BD交AC于O,连接OE,据此可得,可完成证明;
(2)如图做,由题可得平面,连接,则为与平面所成的角,据此可得答案;
(3)如图建立空间直角坐标系,可得平面的法向量,然后由空间向量知识可得答案.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
如图作,因平面,平面,
则,又平面,,则平面.
连接,则为与平面所成的角.
由题可得,,,
则.
【小问3详解】
如图,取CD中点为,连接AH,易得.
则以A为原点,AB所在直线为x轴,AP所在直线为z轴,AH所在直线为y轴建立空间直角坐标系.则.
,.
设平面法向量为,则.
令,则,故取.
则点到平面的距离为.
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