内容正文:
高二数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第一册第一章到第二章.
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. 已知空间四点,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据向量的三角形法则和平行四边形法则,根据起点相同的原则,首先计算,再计算,即可得出正确答案.
【详解】;
故选:.
2. 下列直线中,倾斜角为的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由倾斜角为,则该直线的斜率为,逐项判断即可.
【详解】若直线的倾斜角为,则该直线的斜率为,
所以这四条直线中,倾斜角为的是.
故选:C
3. 设空间向量,则( )
A. 6 B. 9 C. -6 D. -9
【答案】B
【解析】
【分析】根据向量平行,列等式求解即可.
【详解】因为,所以,解得
故选:B.
4. 圆与圆的位置关系是( )
A. 内切 B. 相交 C. 外离 D. 外切
【答案】D
【解析】
【分析】写出两圆圆心和半径,由圆心距与半径和(差)的关系即可得到两圆的位置关系.
【详解】圆,圆的圆心分别为,则.
圆,圆的半径分别为,则,则这两个圆的位置关系是外切.
故选:D.
5. 在正三棱锥中,分别是的中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据空间向量运算化简已知条件,求得,再根据空间向量所成角的知识求得正确答案,
【详解】由,
所以,由于,所以
在正三棱锥中,,则三角形是等边三角形,
分别是中点,所以,
所以,所以.
故选:C
6. 若直线与曲线只有一个公共点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由题意作图,结合图象求得边界线得方程,可得答案.
【详解】由曲线,整理可得,
则曲线为圆心、半径的圆的上半部分,如下图:
由图可得直线与圆相切,则,解得,
由图可得直线的方程为;;
由图可得直线过,可得方程;
由图可得直线过,可得方程.
由图可得.
故选:A.
7. 在直三棱柱中,为的重心,则点到平面ACD的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先建立空间直角坐标系,然后列出每个点的坐标,求出平面的法向量的坐标,进而根据向量的数量积进行求解即可.
【详解】取的中点的中点,连接.
因为,所以,且.
以为坐标原点,以所在直线建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,
所以,.
设平面的法向量为,则,
令,得,所以点到平面的距离为.
故选:A.
8. 已知圆,点,在圆上存在点,使得为钝角,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】设圆,在圆上存在点,使得为钝角,意味着点在圆内,等价于圆与圆相交,内切或内含,利用圆与圆的位置关系,列方程可得答案.
【详解】如图,设圆,当圆上存在一点在圆内时,为钝角,
所以点在圆内,等价于圆与圆相交,内切或内含,
,得.
故选:B
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知直线:,:,:,则下列判断正确的是( )
A. 的斜率为2 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,,相交于一点,则
【答案】BC
【解析】
【分析】将直线方程化为斜截式即可求解斜率判断A选项;由两直线平行与垂直的表示可判断BC选项;联立直线与求出交点坐标,再代入可判断D选项.
【详解】对于A选项::,即,其斜率为,A错误;
对于B选项:若,则,解得,B正确;
对于C选项:若,则,解得,C正确;
对于D选项:联立:,
若,,相交于一点,等价于点在直线上,
则,解得.D错误.
故选:BC.
10. 在四面体PABC中,分别为棱PB,AC的中点,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】
【分析】根据空间向量基本定理判断A、C,由空间向量数量积的运算判断B、D.
【详解】因为D,E分别为棱PB,AC的中点,
所以,A正确,C错误.
因为,且,,
所以,B正确.
,D错误.
故选:AB.
11. 若圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则的取值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】先求得圆心到直线的距离,再由,求解即可.
【详解】圆的圆心为,半径,
圆心到直线的距离,
依题意得,即,
解得,.
故选:BCD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 两条平行直线之间的距离为____________.
【答案】
【解析】
【分析】利用两平行线间的距离公式求解.
【详解】
之间的距离,
即直线之间的距离为.
故答案为:.
13. 若点与点关于直线对称,则的坐标为_____.
【答案】
【解析】
【分析】由两点关于直线的性质可求得的坐标.
【详解】设,则,解得.
所以的坐标为.
故答案为:
14. 在正方体中,为线段的中点,为侧面上的动点.若,且,则点的轨迹长度为___________.
【答案】6
【解析】
【分析】建立空间直角坐标系,设出点的坐标,利用得到的关系式,再判断轨迹形状即可求解.
【详解】
以为原点,的方向分别为x,y,z轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,则,,,
设,
则,,
,,
即,,
当时,,此时为棱的中点;
当时,,此时为棱的中点,
设棱的中点为,棱的中点为,连接MN,则点的轨迹是线段MN,
,点的轨迹长度为6.
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. (1)分别求直线在轴、轴上的截距;
(2)求过点,且与直线垂直的直线方程;
(3)若直线的倾斜角为,求直线的倾斜角.
【答案】(1)在轴、轴上的截距分别为;(2);(3)
【解析】
【分析】(1)法一:方程转化成截距式,即可求解;法二:分别令和求解即可;
(2)法一:由垂直设直线方程,代入点即可求解,法二:通过垂直先求得斜率,再由点斜式即可求解;
(3)法一:由倾斜角得到,进而可求解;法二:由两直线斜率互为相反数,得到这两条直线的倾斜角互补, 即可求解
【详解】解:(1)(方法一)由,得,
所以直线在轴、轴上的截距分别为.
(方法二)令,得,
令,得,
所以直线在轴、轴上的截距分别为.
(2)(方法一)依题意设所求直线方程为,
将点的坐标代入得,
解得,
所以所求直线的方程为.
(方法二)因为直线的斜率为,
所以所求直线的斜率为2,
所以所求直线的方程为,
即(或).
(3)(方法一)因为直线的倾斜角为,
所以,
又直线的斜率为,
所以,
所以直线的倾斜角为.
(方法二)因为直线的斜率与直线的斜率互为相反数,
所以这两条直线的倾斜角互补,
所以直线的倾斜角为.
16. 在四棱锥中,底面.
(1)证明:平面CDE.
(2)设.
(i)求直线AD与平面BCE所成角的正弦值;
(ii)证明:平面CDE与平面BCE的夹角的余弦值小于.
【答案】(1)
证明:因为平面平面CDE,
所以平面CDE.
(2)(i);
(ii)证明:同上建系,设平面CDE的法向量为,
则,令,得.
设平面CDE与平面BCE的夹角为,
由,
所以平面CDE与平面BCE的夹角的余弦值小于 .
【解析】
【分析】(1)直接运用线面平行的判定定理证明即可.
(2)(i)建立空间直角坐标系,求出相关点坐标,进而找到向量坐标,再利用直线与平面所成角的向量公式求解;(ii)求出两个平面的法向量,再利用两平面夹角的向量公式求出夹角的余弦值,再比较大小.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
以为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则,,
则.
设平面BCE的法向量为,则,
令,得.
(i)设直线AD与平面BCE所成角为 ,
因为,所以,
所以直线AD与平面BCE所成角的正弦值为.
(ii)略
17. 已知直线,圆.
(1)证明:过定点.
(2)若与圆相切,求的方程.
(3)若点在圆上,求的取值范围.
【答案】(1)
由题意得.
由得
所以过定点.
(2)
或
(3)
【解析】
【分析】(1)整理的方程,通过解方程组求得定点坐标.
(2)结合与圆相切,利用点到直线的距离公式(或对直线的斜率进行分类讨论)来求得直线的方程.
(3)将问题转化为点和圆的位置关系,由此求得的取值范围.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
法一:
由题意得圆的圆心为,半径为1.
由,得或1.
故的方程为或.
法二:
由题意得圆的圆心为(0,1),半径为1.
当的斜率不存在时,直线与圆相切.
当的斜率存在时,设,即.
由,得,则.
故的方程为或.
【小问3详解】
由题意得,
表示点到点的距离的平方.
因为,
所以1.
故,
即的取值范围为.
18. 已知点,O为坐标原点,动点满足,记点的轨迹为曲线.
(1)求的标准方程.
(2)若直线与交于,两点,求的最大值.
(3)过点的动直线与交于,两点,试问轴上是否存在点,使得为定值?若存在,求出的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在;
【解析】
【分析】(1)根据题目条件直接列等式,即可求出轨迹方程;
(2)利用弦长公式表示,结合函数单调性求解;
(3)先设坐标为,联立韦达定理,通过为定值写出方程,化简求解即可.
【小问1详解】
设动点,则,,
而,故,化简得:,
故的标准方程为.
【小问2详解】
设,,
联立得:,
故,
根据弦长公式得:
,
令,,
故,
设,易知在上单调递减,故当,最大,
即 最大,此时,故(舍)或,
故最大值为.
【小问3详解】
设点坐标为,,,过点的动直线为:.
联立得:,
故,
,,
又,位于过点的动直线: 上,
故,.
则,
将代入上式,
得:,
若使为定值,则必须为常数,
而且与无关,故此时只能为.
当直线的方程为时,也成立,
故存在点,使得,此时点坐标为.
19. 在空间直角坐标系中,定义:过点,且方向向量为的直线的点方向式方程为,过点,且法向量为的平面的点法向式方程为,将其整理为一般式方程,即,其中.
(1)已知直线的点方向式方程为,平面的一般式方程为,求直线与平面所成角的正弦值.
(2)已知平面的一般式方程为,平面的一般式方程为,平面的一般式方程为,若,,证明:.
(3)在斜三棱柱中,侧面所在平面经过三点,,,侧面所在平面的一般式方程为,侧面所在平面的一般式方程为,求平面与平面夹角的余弦值.
【答案】(1).
(2)
由平面的一般式方程为,
可知平面的一个法向量为,
由平面的一般式方程为,
可知平面的一个法向量为.
设两平面的交线的方向向量为,则,
令,则,,可得.
由平面的一般式方程为,
可知平面的一个法向量,
则,即.
又,所以.
(3)
【解析】
【分析】(1)根据给出的结论,得到直线的方向向量和平面的法向量,利用空间向量求直线与平面所成的角的正弦值.
(2)求平面与交线的方向向量和平面的法向量,利用向量的方法,证明直线与平面平行.
(3)分别求平面与平面的法向量,利用空间向量求平面角的余弦值.
【小问1详解】
解:由直线的点方向式方程为,
可知直线的一个方向向量为,
由平面的一般式方程为,
可知平面的一个法向量为,
设直线与平面所成的角为,则,
即直线与平面所成角的正弦值为.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
解:由平面经过三点,,..,
可得,.
设侧面所在平面的法向量为,
则,
令,解得,,可得.
由平面的一般式方程为,
可知平面的一个法向量为.
设平面与平面的交线的方向向量为,
则,
令,可得.
由平面的一般式方程为,
可知平面的一个法向量为,
由,,得,,解得,
即.
故平面与平面夹角的余弦值为.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二数学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.
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.
4.本试卷主要考试内容:人教A版选择性必修第一册第一章到第二章.
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. 已知空间四点,,,,则( )
A. B. C. D.
2. 下列直线中,倾斜角为的是( )
A. B. C. D.
3. 设空间向量,则( )
A. 6 B. 9 C. -6 D. -9
4. 圆与圆的位置关系是( )
A. 内切 B. 相交 C. 外离 D. 外切
5. 在正三棱锥中,分别是的中点,则( )
A. B. C. D.
6. 若直线与曲线只有一个公共点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7. 在直三棱柱中,为的重心,则点到平面ACD的距离为( )
A. B. C. D.
8. 已知圆,点,在圆上存在点,使得为钝角,则的取值范围为( )
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,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知直线:,:,:,则下列判断正确的是( )
A. 的斜率为2 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,,相交于一点,则
10. 在四面体PABC中,分别为棱PB,AC的中点,且,则( )
A. B.
C. D.
11. 若圆上到直线的距离为1的点有且仅有2个,则的取值可以是( )
A. B. C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 两条平行直线之间的距离为____________.
13. 若点与点关于直线对称,则的坐标为_____.
14. 在正方体中,为线段的中点,为侧面上的动点.若,且,则点的轨迹长度为___________.
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. (1)分别求直线在轴、轴上的截距;
(2)求过点,且与直线垂直的直线方程;
(3)若直线的倾斜角为,求直线的倾斜角.
16. 在四棱锥中,底面.
(1)证明:平面CDE.
(2)设.
(i)求直线AD与平面BCE所成角的正弦值;
(ii)证明:平面CDE与平面BCE的夹角的余弦值小于.
17. 已知直线,圆.
(1)证明:过定点.
(2)若与圆相切,求的方程.
(3)若点在圆上,求的取值范围.
18. 已知点,O为坐标原点,动点满足,记点的轨迹为曲线.
(1)求的标准方程.
(2)若直线与交于,两点,求的最大值.
(3)过点的动直线与交于,两点,试问轴上是否存在点,使得为定值?若存在,求出的坐标;若不存在,请说明理由.
19. 在空间直角坐标系中,定义:过点,且方向向量为的直线的点方向式方程为,过点,且法向量为的平面的点法向式方程为,将其整理为一般式方程,即,其中.
(1)已知直线的点方向式方程为,平面的一般式方程为,求直线与平面所成角的正弦值.
(2)已知平面的一般式方程为,平面的一般式方程为,平面的一般式方程为,若,,证明:.
(3)在斜三棱柱中,侧面所在平面经过三点,,,侧面所在平面的一般式方程为,侧面所在平面的一般式方程为,求平面与平面夹角的余弦值.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$