内容正文:
2025-2026学年度高一上学期10月份月考
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第I卷(选择题)
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 在棱长为2的正方体中,为的中点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,再运用公式即可求出.
【详解】以点为原点,为轴建系,如图所示:
则,所以,,
所以单位向量为,
所以点到直线的距离为,
故选:A.
2. 如图,是圆锥的轴截面,是半圆弧的中点,是线段的中点,则异面直线与所成角的余弦值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,利用向量法即可求解异面直线与所成角的余弦值.
【详解】
如图,连接,是半圆弧的中点,,
又平面,两两垂直,
则以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向,建立空间直角坐标系.
设,,,
则,,,,
则,
设异面直线与所成的角为,
则.
故选:B.
3. 若向量在基底下的坐标为,则向量在基底下的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,得到,设在基底下的坐标为,化简,列出方程组,即可求解.
【详解】因为向量在基底下的坐标为,所以,
设在基底下的坐标为,
则,
所以,解得,
所以向量在基底下的坐标为.
故选:B.
4. 在空间直角坐标系中,向量,,下列结论正确的是( ).
A. 若,则 B. 若,则
C. 若为锐角,则 D. 若在上的投影向量为,则
【答案】C
【解析】
【分析】设,得出方程组无解,即可判断A,根据判断B,根据判断C,根据投影向量的定义判断D.
【详解】对于A:因为,且,所以,
即,方程组无解,故不存在使得,故A错误;
对于B:若,则,解得,故B错误;
对于C:因为与不可能共线,若为锐角,则,解得,故C正确;
对于D:因为,,
若在上的投影向量为,即,则,解得,故D错误;
故选:C
5. 过点作的两条切线,切点分别为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】结合图象,利用二倍角公式求解即可.
【详解】由可得,
因为平分,且,,
所以,
故选:D.
6. 已知实数满足,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】将问题转化为两条平行直线间距离的求解问题,利用公式即可求得结果.
【详解】的几何意义为直线上的点到直线上的点的距离的平方,
直线与直线平行,
,的最小值为.
故选:D.
7. 设有一组圆,下列命题错误的是 ( )
A. 不论如何变化,圆心始终在一条线上 B. 存在圆经过点
C. 经过点的圆有且只有一个 D. 直线和所有圆相交
【答案】D
【解析】
【分析】对A:找出圆的圆心所在直线即可得;对B:将点代入计算即可得;对C:将点代入计算即可得;对D:计算圆心到直线的距离后与半径比较即可得.
【详解】对A:圆的圆心为,
则圆心始终在直线上,故A正确;
对B:将点代入,有,化简得,
解得,故经过点,故B正确;
对C:将点代入,有,化简得,
解得,故经过点的圆有且只有一个,故C正确;
对D:圆的圆心为,到直线的距离,
又圆的半径为,故直线和所有圆相切,故D错误.
故选:D.
8. “”是“直线与直线平行”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】根据直线平行的条件,判断“”和“直线与平行”之间的逻辑关系,即可得答案.
【详解】当时,直线与平行;
当直线与平行时,
有,解得或,
当时,与重合,不合题意;
当时,直线与平行;
故“”是“直线与平行”的充要条件,
故选:C
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. 若两直线,的斜率存在,其倾斜角分别为,,斜率分别为,,则下列四个结论错误的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】AD
【解析】
【分析】根据倾斜角和斜率的函数关系,对选项一一分析即可得出答案.
【详解】对于A,取,则,则,故A错误;
对于B,若,即,故B正确;
对于C,若,则直线,的斜率存在且不为,
因为,又因为正切函数在,上单调递增,
所以,故C正确;
对于D,若,则,所以,故D错误;
故选:AD.
10. 曲线,是曲线上任意两点,则下列说法正确的是( )
A. 曲线的图象有且仅有条对称轴
B. 曲线所围成的面积为
C. 的最大值为
D. 记曲线上任意一点,则的最小值为
【答案】BCD
【解析】
【分析】分类讨论可得四个象限中曲线的方程,由此可得曲线的图象;根据图象对称性可知AB正误;根据曲线内切于圆可知C正确;将转化为曲线上的点到直线的距离的倍,结合图形可求得D正确.
【详解】当,时,曲线,即;
当,时,曲线,即;
当,时,曲线,即;
当,时,曲线,即;
可作出曲线的图象如下图所示(含坐标原点),
对于A,由图象可知:曲线关于轴,直线,对称,A错误;
对于B,在第一象限中,曲线围成的图象面积为,
曲线所围成图形面积为,B正确;
对于C,曲线内切于圆,且切点在上,如下图所示,
则的最大值即为圆的直径,,C正确;
对于D,,
的几何意义为曲线上的点到直线的距离的倍;
曲线上的点到直线的距离的最小值为,
的最小值为,D正确.
故选:BCD.
11. 已知正方体,则( )
A.
B.
C.
D. 当为平面的法向量时
【答案】BD
【解析】
【分析】根据即可判断A错误;根据即可判断B正确;根据即可判断C错误;设正方体的边长为,以为原点,分别为轴建系,利用空间向量法即可判断D正确.
【详解】对选项A,因为,方向相反,所以,故A错误;
对选项B,因为平面,平面,所以,
所以,故B正确;
对选项C,易知为等边三角形,所以,
则,故C错误;
对选项D,设正方体的边长为,以为原点,分别为轴建系,
如图所示:
则,
,
设,则,
令,则,即.
则,故D正确.
故选:BD
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在四面体中,是内部或边界上一点,满足,且,设,则的取值范围是___________
【答案】
【解析】
【分析】由得,进而得,即,最后利用二次函数即可求解.
【详解】由题意有
由有,
所以,
所以,
所以,
当时,取最小值为,
当时,取最大值为,
所以的取值范围为,
故答案为:.
13. 已知圆,点是直线上一个动点,过点作圆的两条切线,切点分别为,则的垂心的轨迹方程为___________.
【答案】(去原点)
【解析】
【分析】先根据圆的性质和相关几何关系确定一些点的轨迹,再利用点与点之间的对称关系来求出的垂心的轨迹方程.
【详解】设,则,,
根据圆的性质可知,设与交于,
由,,且为中点,同时在上,因为在直线上,即,
根据,设,,,则,
又因为,,且,
由可得,,代入,得到,整理得(去原点),所以点轨迹方程为(去原点);
因为,,所以四边形是平行四边形,
又因为,所以四边形是菱形,故与关于点中心对称,
设,,则;
因为在(去原点)上,将,代入点轨迹方程得;
整理可得(去原点).
故答案为:(去原点).
14. 已知直线,过点的直线与及两坐标轴围成一个四边形,且该四边形有外接圆,则的一般方程为______.
【答案】或
【解析】
【分析】首先求出直线与坐标轴分别交于点,再根据若四边形两组对角互补则四边形有外接圆求解即可.
【详解】设为原点,直线与坐标轴分别交于点,
当时,记的交点为,直线与两坐标轴围成一个四边形,如图所示:
因为,所以该四边形对角互补,有外接圆.
因为斜率为,所以的斜率为,的方程为,即;
当与轴的交点为时,直线与两坐标轴围成一个四边形,
如图所示:
若该四边形有外接圆,则
,
所以,此时的斜率为,
方程为,即,此时,符合题意.
综上得,直线的方程为或.
故答案为:或
四、解答题:本大题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 如图,在四棱锥中,平面,底面四边形满足.
(1)证明:平面平面;
(2)若,平面与平面交线为,
①求证;
②直线上是否存在点,使得二面角的夹角余弦值为?如存在,求出;如不存在,请说明理由.
【答案】(1)证明见解析
(2)①证明见解析;②存在,
【解析】
【分析】(1)先分析底面四边形里的几何关系,得出,再根据线面平面推得线线,则可证平面,最终证平面平面;
(2)①先由证明平面,再根据线面平行的性质,得出交线,结合,得出;
②建立空间直角坐标系,设出点M坐标,求出平面的法向量,利用二面角的向量公式建立方程,化简求解即可.
【小问1详解】
由勾股定理计算得,所以,
故三角形为等腰直角三角形,可得.
因为平面平面,所以.
又因为平面,所以平面.
又因为平面,所以平面平面.
【小问2详解】
①因为,而平面,所以平面,
面与平面交线为,所以,
而,所以.
②依题意,建立空间直角坐标系,
可得,
设平面的一个法向量为,
则,即,取,则,
因为点在上,所以设点,设平面一个法向量为,
则,可得,
即,取,则.
因为,,
所以,解得,故.
16. 如图,四棱柱的所有棱长均为1,点满足,设.
(1)用表示;
(2)若,求与的值.
【答案】(1);
(2);
【解析】
【分析】(1)根据空间向量的线性运算法则,化简得到,再由,求得,进而化简得到.
(2)根据题意,分别求得和, 再由,求得,结合向量数量积的运算律,即可求解.
【小问1详解】
解:根据空间向量的线性运算法则,可得.
因为,所以,
所以.
【小问2详解】
解:因为,所以,
可得,解得,
同理可得,
因为,可得,
所以,
则
.
17. 如图,已知正方体中,E为棱上的动点.
(1)求证:;
(2)若平面平面,求证:E为的中点.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析.
【解析】
【分析】(1)以D为原点,、、为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,计算即可证明;
(2)求出面与面EBD的法向量,根据法向量垂直计算即可.
【小问1详解】
以D为坐标原点,以DA,DC,DD1所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系,如图,
设正方体的棱长为a,则.
设,,
,
∴,即
【小问2详解】
设平面和平面EBD的法向量分别为,.
,
,即,令,则,则,
,即,令,则,则.
由平面平面,得.
,即.
∴当E为的中点时,平面平面.
18. 已知直线与x轴交于点A,把绕点A顺时针旋转得直线,与y轴交于点B.
(1)求a的值;
(2)若点A,B在直线的两侧,求b的取值范围;
(3)若直线,关于直线l对称,求l的斜率.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据直线,倾斜角的关系,利用两角和的正切公式列式求解即可.
(2)先求出直线经过点和B时,b的值,然后利用点A,B在直线两侧列不等式求解即可.
(3)求出的交点,设关于的对称点为,然后列方程求解即可.
【小问1详解】
设直线的倾斜角为,则直线的倾斜角与的终边相同,
因为直线的斜率为,所以,
,
所以,所以.
【小问2详解】
由已知可得,
当直线经过点时,,即,
当直线经过点时,,即,
所以当点在直线的两侧时,.
【小问3详解】
直线关于直线对称,则的交点在上,
由已知可知,直线的斜率存在,设为,则的方程为,
因为在上,关于的对称点在上,设,
由得,即,
由的中点在上,得,即,
代入得,解得.
19. 在平面直角坐标系中,记二次函数的图象交轴于两点,交轴于点,经过这三个交点的圆记为圆.
(1)若,求圆的方程;
(2)已知,为坐标原点,圆上存在点满足,求实数的取值范围;
(3)当时,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)根据对称性可设圆,根据方程一致性,并代入可求得圆方程;
(2)由可求得点轨迹,结合圆方程可知两圆只需有公共点即可,并进一步将问题转化为直线与轨迹有公共点,利用圆心到直线距离可构造不等式求得结果;
(3)由,,利用二倍角正切公式可构造方程求得的值,结合韦达定理可求得结果.
【小问1详解】
当时,,则对称轴,
圆的圆心在直线上,又,,
设圆方程为:,则当时,,
与方程等同,,
即,代入点得:,解得:,
圆方程为:.
【小问2详解】
设,由得:,
整理可得:,点轨迹是以为圆心,为半径的圆;
由(1)知:圆方程可设为,
代入点得:,解得:,
圆,圆心,半径,
圆上存在点满足,两圆有公共点,
两圆方程作差得:,
则两圆有交点等价于圆与直线有公共点,
,解得:或,
实数的取值范围为.
【小问3详解】
设,则,,,
,,,,
为方程的两根,,
,解得:,则,
,
,,
,解得:.
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2025-2026学年度高一上学期10月份月考
数学试题
考试时间:120分钟 满分:150分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,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.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
第I卷(选择题)
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,只有一项是符合题目要求的.
1. 在棱长为2的正方体中,为的中点,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
2. 如图,是圆锥的轴截面,是半圆弧的中点,是线段的中点,则异面直线与所成角的余弦值是( )
A B. C. D.
3. 若向量在基底下的坐标为,则向量在基底下的坐标为( )
A. B. C. D.
4. 在空间直角坐标系中,向量,,下列结论正确的是( ).
A. 若,则 B. 若,则
C. 若为锐角,则 D. 若在上的投影向量为,则
5. 过点作的两条切线,切点分别为,则( )
A. B. C. D.
6. 已知实数满足,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
7. 设有一组圆,下列命题错误的是 ( )
A. 不论如何变化,圆心始终在一条线上 B. 存在圆经过点
C. 经过点的圆有且只有一个 D. 直线和所有圆相交
8. “”是“直线与直线平行”的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件
C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件
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. 若两直线,的斜率存在,其倾斜角分别为,,斜率分别为,,则下列四个结论错误的是( )
A 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
10. 曲线,是曲线上任意两点,则下列说法正确的是( )
A. 曲线的图象有且仅有条对称轴
B. 曲线所围成的面积为
C. 的最大值为
D. 记曲线上任意一点,则的最小值为
11. 已知正方体,则( )
A.
B.
C.
D. 当为平面的法向量时
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 在四面体中,是内部或边界上一点,满足,且,设,则取值范围是___________
13. 已知圆,点是直线上一个动点,过点作圆的两条切线,切点分别为,则的垂心的轨迹方程为___________.
14. 已知直线,过点的直线与及两坐标轴围成一个四边形,且该四边形有外接圆,则的一般方程为______.
四、解答题:本大题共5个小题,共77分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
15. 如图,在四棱锥中,平面,底面四边形满足.
(1)证明:平面平面;
(2)若,平面与平面交线为,
①求证;
②直线上是否存在点,使得二面角的夹角余弦值为?如存在,求出;如不存在,请说明理由.
16. 如图,四棱柱的所有棱长均为1,点满足,设.
(1)用表示;
(2)若,求与值.
17. 如图,已知正方体中,E为棱上动点.
(1)求证:;
(2)若平面平面,求证:E为的中点.
18. 已知直线与x轴交于点A,把绕点A顺时针旋转得直线,与y轴交于点B.
(1)求a的值;
(2)若点A,B在直线的两侧,求b的取值范围;
(3)若直线,关于直线l对称,求l的斜率.
19. 在平面直角坐标系中,记二次函数的图象交轴于两点,交轴于点,经过这三个交点的圆记为圆.
(1)若,求圆的方程;
(2)已知,为坐标原点,圆上存在点满足,求实数的取值范围;
(3)当时,求实数的值.
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