内容正文:
高2027届高二10月月考数学试题(详解答案)
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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解】由直线,则,
设直线的倾斜角为,所以,所以. 故选:A
2. 甲、乙两人同时参加某次外语考试, 若甲、乙考试达到优秀的概率分别为0.6,0.7, 且两人考试相互独立, 则甲、乙两人都未达到优秀的概率为( B )
A.0.42 B.0.12 C.0.18 D.0.28
3. 已知,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解】因为,所以,所以,
所以在上的投影向量为,故选:B
4. “”是“直线与直线垂直”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】A
【解】由,得,所以或,所以是的充分不必要条件.故选:A
5. 如图所示,在平行六面体中,,,,点是的中点,点是上的点,且,则向量可表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
解:因为在平行六面体中,,,,点是的中点,点是上的点,且,
所以,故选:D.
6. 已知在平面直角坐标系Oxy中,,.点P满足,设点P所构成的曲线为C,下列结论正确的是( )
A. 曲线C的方程为
B. 曲线C上存在点D,使得D到点的距离为10
C. 曲线C上存在点M,使得
D. 曲线C上的点到直线的最大距离为9
【答案】D
【解】对于A,由题意可设点,
由,,,得,
化简得,即,故A错误;
对于B,点到圆上的点的最大距离,
故不存在点D符合题意,故B错误;
对于C,设,由,
得,又,
联立方程消去得,得无解,故C错误;
对于D,C的圆心到直线的距离为,
且曲线C的半径为4,则C上的点到直线的最大距离,故D正确. 故选:D.
7. 如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,若E,F分别是上底棱的中点,则点A到平面B1D1EF的距离为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】A
【解】
建立如图所示的空间直角坐标系,则,
故,,
设平面的法向量为,则,
取,则,故,
故到平面的距离为,
故选:A.
8. 在平面直角坐标系中,已知,为圆上两动点,点,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解】由,要使最大只需到中点距离最大,
又且,
令,则,整理得,
所以轨迹是以为圆心,为半径的圆,又,即在圆内,
故,而,故.
故选:D
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得2分或者4分,有选错的得0分.
9. 已知事件发生的概率分别为,则下列说法正确的是( )
A. 事件与事件互为对立事件 B. 若,则
C. 若,则事件 A与事件 B相互独立 D. 若,则事件与事件相互独立
【答案】BCD
【解】对于A:由,若,则事件与事件不是对立事件,
若,则事件与事件互为对立事件,故A错误;
对于B:若,则,故B正确;
对于C:因为,所以事件A 与事件 B相互独立, 故C正确;
对于D:若 ,所以,即,
所以,所以事件与事件相互独立,故D正确.
故选:BCD.
10. 已知圆C:,直线l:.则以下几个命题正确的有( )
A. 直线恒过定点
B. 圆被轴截得的弦长为
C. 直线与圆恒相交
D. 直线被圆截得最短弦长时,直线的方程为
【答案】ABC
【解】选项A中,直线方程整理得,由,解得,∴直线过定点,A正确;
选项B中,在圆方程中令,得,,
∴轴上的弦长为,B正确;
选项C中,,∴在圆内,直线与圆一定相交,C正确;
选项D中,直线被圆截得弦最短时,直线且,
∴,则直线方程为,即,D错误.
故选:ABC.
11. 数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象概念,公式符号,推理论证,思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美.平面直角坐标系中,曲线C:就是一条形状优美的曲线,对于此曲线,给出如下结论:
①曲线C围成的图形的周长是;
②曲线C围成的图形的面积是2π;
③曲线C上的任意两点间的距离不超过2;
④若P(m,n)是曲线C上任意一点,的最小值是
其中正确的结论为( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】AD
【解】当时,曲线C的方程可化为;
当时,曲线C的方程可化为;
当 时,曲线C的方程可化为;
当时,曲线C的方程可化为;
由图可知,曲线C是四个半径为的半圆围成的图形,
即曲线C围成的图形的周长是,故①正确;
曲线C所围成的面积为四个半圆的面积与边长为的正方形的面积之和,
从而曲线C所围成图形的面积为,故②错误;
由曲线C的图象可知,曲线C上的任意两点间的距离的最大值为两个半径与正方形的边长之和,
即,故③错误;
因为到直线的距离为,所以,
当d最小时,易知在曲线C的第一象限内的图象上,
因为曲线C的第一象限内的图象是圆心为,半径为的半圆,
所以圆心到的距离,
从而,
即,故④正确.
故选:AD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆:,圆:,若圆与圆内切,则实数a的值是______.
【答案】或2
【解】由题可知圆心,半径,圆心,半径,
因为圆与圆内切,所以,解得或. 故答案为:或2.
13. 已知直线:,:,当时,直线与之间的距离是_________.
【答案】
【解】因为,所以,解得或.
当时,与重合,不符合题意;
当,直线:,:,即,满足,
故直线与之间的距离是. 故答案为:.
14. 现有四棱锥(如图),底面ABCD是矩形,平面ABCD.,,点E,F分别在棱AB,BC上.当空间四边形PEFD的周长最小时,异面直线PE与DF所成角的余弦值为___________.
【答案】或
【解】将沿旋转到平面内,如下图所示,
设点关于对称的点为,线段与的交点为,
此时空间四边形PEFD的周长最小,
因为,所以,
同理可得:,
因为底面ABCD是矩形,所以,
又因为平面ABCD,平面ABCD,
所以,
所以可以建立如下图所示的空间直角坐标系,
,
,
异面直线PE与DF所成角的余弦值为:
,
故答案为:
四、解答题:本题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分) 已知圆C的圆心为,直线与圆C相切.
(1)求圆C的方程;(6分)
(2)若直线过点,被圆C所截得的弦长为2,求直线的方程.(7分)
【答案】(1); (2)或.
【解】(1)因为直线与圆C相切,所以圆心到直线的距离等于半径,
即圆心到直线的距离为
∴圆C的方程为:;
(2)当斜率不存在时,的方程为,
易知此时被圆C截得的弦长为2,符合题意,所以;
当斜率存在时,设方程为,
则.
又直线被圆C所截得的弦长为2,所以,则,
所以,解得,
所以直线的方程为.
综上:方程为或.
16.(15分)甲、乙二人用4张扑克牌(分别是红桃2,红桃3,红桃4,方片4)玩游戏,他们将扑克牌洗匀后,背面朝上放在桌面上,甲先抽,乙后抽,抽出的牌不放回,各抽一张.
(1)写出甲、乙抽到牌的所有情况;(5分)
(2)若甲抽到红桃3,则乙抽到的牌的数字比3大的概率是多少?(5分)
(3)甲、乙约定,若甲抽到的牌的数字比乙的大,则甲胜;否则乙胜,你认为此游戏是否公平?为什么?(5分)
解 (1)分别用2,3,4,4′表示红桃2,红桃3,红桃4,方片4,则甲、乙抽到牌的所有情况为(2,3),(2,4),(2,4′),(3,2),(3,4),(3,4′),(4,2),(4,3),(4,4′),(4′,2),(4′,3),(4′,4),共12种不同的情况.
(2)甲抽到红桃3,乙抽到的只能是红桃2,红桃4,方片4,因此乙抽到牌的数字比3大的概率是3 (2).
(3)甲抽到的牌的数字比乙的大,有(3,2),(4,2),(4,3),(4′,2),(4′,3),共5种情况,因此甲胜的概率为12 (5),乙胜的概率为12 (7).
因此12 (5)<12 (7),所以此游戏不公平
17.(15分) 过点作直线分别交轴、轴正半轴于A,B两点.
(1)当∆AOB面积最小时,求直线的方程;(7分)
(2)当取到最小值时,求直线的方程.(8分)
【答案】(1) (2)
【小问1解】
过点的直线与轴、轴正半轴相交,所以直线的斜率
设直线的方程为(),
则,,
,
当且仅当()即时取“”成立,
则直线的方程为:.
【小问2解】
由(1),
,
当且仅当()即时,取“”成立,
则直线的方程为:.
18.(17分) 如图1,在边长为4的菱形ABCD中,∠DAB=60°,点,别是边BC,CD的中点,,.沿MN将翻折到的位置,连接PA、PB、PD,得到如图2所示的五棱锥P—ABMND.
(1)在翻折过程中是否总有平面PBD⊥平面PAG?证明你的结论;(7分)
(2)当四棱锥P—MNDB体积最大时,在线段PA上是否存在一点Q,使得平面QMN与平面PMN夹角的余弦值为?若存在,试确定点Q的位置;若不存在,请说明理由.(10分)
【小问1解】
在翻折过程中总有平面平面,
证明如下:∵点,分别是边,的中点,
又,∴,且是等边三角形,
∵是的中点,∴,
∵菱形的对角线互相垂直,∴,∴,
∵,平面,平面,
∴平面,∴平面,
∵平面,∴平面平面.
【小问2解】
由题意知,四边形为等腰梯形,
且,,,
所以等腰梯形的面积,
要使得四棱锥体积最大,只要点到平面的距离最大即可,
∴当平面时,点到平面的距离的最大值为.
假设符合题意的点存在.
以为坐标原点,,,所在直线分别为轴、轴、轴,建立如图所示空间直角坐标系,
则,,,,又,
又,且,平面,平面,
平面,故平面的一个法向量为,
设(),
∵,
,故,
∴,,
平面的一个法向量为,
则,,
即
令,所以
,
则平面一个法向量,
设二面角的平面角为,
则,即,解得:,
故符合题意的点存在且为线段的中点.
19.(17分) 已知点,,,动点到的距离是到点距离的2倍,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;(5分)
(2)已知动点在直线上,过作曲线的两条切线分别切于两点,直线与分别交于,连接交于.
(i)直线是否过定点,如果是,求出定点坐标;如果不是,说明理由;(5分)
(ii)求的最小值.(7分)
【答案】(1); (2)(i)过定点,定点坐标为;(ii).
【小问1解】
由题意得,则,设,
则,
化简得
【小问2解】
(i)设,
则以为直径的圆为:.
与方程作差可得直线:.
即,则,解得.
则过定点.
(ii)首先证明一个结论,标准圆,
其圆上任意一点,在该点处切线方程为,
证明如下,当直线的斜率和直线的斜率均存在且不为0时,则,,
则切线方程为,即。
当直线的斜率不存在时,此时,,易得切线方程为,适合,
当直线的斜率为0时,此时,,易得切线方程为,适合,
综上圆上任意一点,在该点处的切线方程为.
设,,
则化简直线为:.
过定点,所以有(*)
直线为:,令,则,则
同理,直线为:,则同理得
则直线为:
即
同理直线为:
由,交于可知
两式作差可得
对比(*)式可得
即,即也在直线上.
则.
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高2027届高二10月月考数学试题
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. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2. 甲、乙两人同时参加某次外语考试, 若甲、乙考试达到优秀的概率分别为0.6,0.7, 且两人考试相互独立, 则甲、乙两人都未达到优秀的概率为( )
A.0.42 B.0.12 C.0.18 D.0.28
3. 已知,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
4. “”是“直线与直线垂直”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
5. 如图所示,在平行六面体中,,,,点是的中点,点是上的点,且,则向量可表示为( )
A. B.
C. D.
6. 已知在平面直角坐标系Oxy中,,.点P满足,设点P所构成的曲线为C,下列结论正确的是( )
A. 曲线C的方程为
B. 曲线C上存在点D,使得D到点的距离为10
C. 曲线C上存在点M,使得
D. 曲线C上的点到直线的最大距离为9
7. 如图,在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,若E,F分别是上底棱的中点,则点A到平面B1D1EF的距离为( )
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4
8. 在平面直角坐标系中,已知,为圆上两动点,点,且,则的最大值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得2分或者4分,有选错的得0分.
9. 已知事件发生的概率分别为,则下列说法正确的是( )
A. 事件与事件互为对立事件 B. 若,则
C. 若,则事件 A与事件 B相互独立 D. 若,则事件与事件相互独立
10. 已知圆C:,直线l:.则以下几个命题正确的有( )
A. 直线恒过定点
B. 圆被轴截得的弦长为
C. 直线与圆恒相交
D. 直线被圆截得最短弦长时,直线的方程为
11. 数学美的表现形式不同于自然美或艺术美那样直观,它蕴藏于特有的抽象概念,公式符号,推理论证,思维方法等之中,揭示了规律性,是一种科学的真实美.平面直角坐标系中,曲线C:就是一条形状优美的曲线,对于此曲线,给出如下结论:
①曲线C围成的图形的周长是;
②曲线C围成的图形的面积是2π;
③曲线C上的任意两点间的距离不超过2;
④若P(m,n)是曲线C上任意一点,的最小值是
其中正确的结论为( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知圆:,圆:,若圆与圆内切,则实数a的值是______.
13. 已知直线:,:,当时,直线与之间的距离是_________.
14. 现有四棱锥(如图),底面ABCD是矩形,平面ABCD.,,点E,F分别在棱AB,BC上.当空间四边形PEFD的周长最小时,异面直线PE与DF所成角的余弦值为___________.
四、解答题:本题共5小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分) 已知圆C的圆心为,直线与圆C相切.
(1)求圆C的方程;(6分)
(2)若直线过点,被圆C所截得的弦长为2,求直线的方程.(7分)
16.(15分)甲、乙二人用4张扑克牌(分别是红桃2,红桃3,红桃4,方片4)玩游戏,他们将扑克牌洗匀后,背面朝上放在桌面上,甲先抽,乙后抽,抽出的牌不放回,各抽一张.
(1)写出甲、乙抽到牌的所有情况;(5分)
(2)若甲抽到红桃3,则乙抽到的牌的数字比3大的概率是多少?(5分)
(3)甲、乙约定,若甲抽到的牌的数字比乙的大,则甲胜;否则乙胜,你认为此游戏是否公平?为什么?(5分)
17.(15分) 过点作直线分别交轴、轴正半轴于A,B两点.
(1)当∆AOB面积最小时,求直线的方程;(7分)
(2)当取到最小值时,求直线的方程.(8分)
18.(17分) 如图1,在边长为4的菱形ABCD中,∠DAB=60°,点,别是边BC,CD的中点,,.沿MN将翻折到的位置,连接PA、PB、PD,得到如图2所示的五棱锥P—ABMND.
(1)在翻折过程中是否总有平面PBD⊥平面PAG?证明你的结论;(7分)
(2)当四棱锥P—MNDB体积最大时,在线段PA上是否存在一点Q,使得平面QMN与平面PMN夹角的余弦值为?若存在,试确定点Q的位置;若不存在,请说明理由.(10分)
19.(17分) 已知点,,,动点到的距离是到点距离的2倍,记动点的轨迹为曲线.
(1)求曲线的轨迹方程;(5分)
(2)已知动点在直线上,过作曲线的两条切线分别切于两点,直线与分别交于,连接交于.
(i)直线是否过定点,如果是,求出定点坐标;如果不是,说明理由;(5分)
(ii)求的最小值.(7分)
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