内容正文:
惠州市东江高级中学2024级高二上期中考试数学试卷
参考答案
题号
2
3
6
7
8
9
10
11
答案
A
C
B
A
A
ABC
BC
ABD
1.A【解】x-V5y+2025=0,k==5
设倾斜角为a,a∈[0,),:k=tana,
号-ama,ae0,,a=名故选:A
2.D【解】在空间直角坐标系中,点(1,2,3)关于xOy平面的对称点坐标为(1,2,-3).故选:D
,C【解)因为直线4:r+y-2=0,:2x+(a+y+2=0,且上h,所以2a+a+1=0,解得a
4.B【解】因为
可-B+丽-丽+m-丽++丽)-西+a-西+丽,)-6+a-万+d-a+万+d)】
5.A【解】圆的半径r=V5,圆心(1,2)到直线3x-y-6=0的距离为
d-B-2-6i0
3P2.则4B=22-250
6.C【解】直线1a+ya+1=0,即a-y1-=0,令0可得直线/经过定点u-.
-1-12,
23k8L.直线1:a心+y-a+1=0与线段AB相
1-4
山图可得,则直线的新幸取位范图是引L+小.故运:C
7.D【解】两点A(-1,0),B(0,2),则AB=V(-12+2=V5,
-3-2-10234
直线方程为y=2x+2,圆(x-2)2+y2=1的圆心C(2,0),半径=1,
6
6
圆心C到直线AB:2x-y+2=0的距离d=
22+-5,
B
因此点P到直线距离的最小信为d-r=方1,
6
所以aP8面积的最小值是×5行-小岁检选:D
2
8.A【解】如图所示,连接CA,CB,
由平面几何知,CA⊥PA,CB⊥PB,点P,A,C,B共圆,且CP为直径
因为P(3,2),C(1,),所以所求圆的圆心为PC中点,
副引半径为Pq-0-旷+2--5.
所以所决国的方器为-2+至即rr--+50
又直线AB为这两个圆的公共弦所在直线,
由C:(x-1)2+(y-1)2=3与x2+y2-4x-3y+5=0相减,可得AB的方程为2x+y-6=0.故选:A
9.ABC【解】对于A,直线的倾斜角为90°,所以该直线与横轴垂直,所以直线方程为x-2=0,A正确:
对于B,直线2x-y+5=0的斜率为2,在y轴上的截距为5,
可得直线2x-y+5=0经过第一、二、三象限,故B正确:
对于C,过点(2,-1)且斜率为-√5的直线的点斜式方程为y-(-1)=-V3(x-2),故C正确:
对于D,斜率为一2,在y轴上的截距为3的直线方程为y=-2x+3,故D错误.故选:ABC
10.BC【解】由ā=(1,l,0),万=(0,l,),得a=V2,=2,a-i=1,
可得cos<a,b>=
回之-即向量ā与向量6的夹角不是元,所以A错误
ab 1
由题意得a-b=(1,0,-1),c=(1,2,1),则(a-b)c=1-1=0,即a-b)1c,所以B正确:
由题意得(a+)=(1,2,),c=(1,2,),则(a+)=c,所以(a+b)1c,所以C正确:
向量ā在向量6上的投影向量为
荷a者r
所以D错误.故选:BC
11.ABD【解】如图建立空间直角坐标系,
A(0,0,0),B(1,0,0),A(0,2,0),D(0,0,1),C(1,2,1,B(1,2,0),由AP=aA4+bAB+cAD可得:P(b,2a,c,
对于A,
即为BC的中点,所以点P在平面ABC内,正确,
对于B,
111)
AC=(1,0,1),AB=(1,-2,0),
D
C
由BP.AC=0,BP·AB=0,
Z
可知:B,P⊥AC,B,P⊥AB,又AC,AB为平面ABC两条相交直线,
所以BP⊥平面ABC,正确,
对于C,AP=(b,2a,c),设i=(x,y,z)为平面ABC的法向量,
B
则AC·i=(1,0,1)(x,y,z))=x+z=0,AB万=1,-2,0)k,y,2卡x-2y=0,
令x=1,则y=2=-1,即=分又4i-(5小,2ad小=b+a-c=1,
所以4P与n不垂直,所以AP/平面ABC不成立,错误;
对于D,PA=(-b,2-2a,e)小,平面48C的法向量为i=(
所以点P到平面ABC的距离为
-b+l-a+c
3
-b+1-a+c_2
因为a+b-c=0,所以
3
,定值,正确,故选:ABD
4
三、填空题12.
-/0.8
13.3v5
14.2W2
5
12.
50.8
-3-54
解:两平行直线6x+8y-3=0与6x+8y+5=0间的距离为:
V62+825
13.3V5【解】根据空间向量的线性表示可达CA=CA+CB+CD,即可由模长公式求解
C=(CA+CB+CD)=CC+CD+CB+2CC.CD+2CB.CD+2CC.CB
=32+32+32+2×3×3c0s60°+0+2×3×3c0s60°=45,
故CA=V45=3W5.
14,2√2【解】圆C的圆心为C(-2,1),半径为2√2,
-8-1-8
圆心C到直线l的距离为
42+(-1
=√7>22,则直线1与圆C相离,
4×52_6+1-8=0
设点C关于l的对称点为C(x,),则
2
,解得
x0=6
6-11
%=-1'
x+24
即C(6,-l),由对称性可知,|CM=|CM,CP=V(6-2}+(-1-32=4W2,
因为N为圆C上一点,则MW≥CM-2W2,
所以MN+MP≥MC+MP2W2=MC MPH22≥P↓2迈=4D-2=2.
当且仅当P、M、C,三点共线,且N为线段CM与圆C的交点时,
上述两个等号同时成立,故MW+MP的最小值为2√2.故答案为:2√2,
15.【解】(1)因正方体ABCD-ABCD的棱长为1,所以DD,=DC=BC=1,而E是线段DD,的中点,
因此DE=
21分
由勾股定理得,5C=5,DB=5,2分
2
因F是线段BD的中点,所以DF=BF=
3分
在直角三角形中,CF是其斜边上的中线,故CF=BD-
2
…4分
由勾股定理得,F=
5分
因此,EF2+CF2=EC2,故△EFC是直角三角形,其中∠EFC=90°,故EF⊥FC…6分(也可建系)
(2)以点D为原点,DA,DC,DD,所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系7分
则o时》r7,c@o).cu)-…9分
D
F-222》c-o
10分
1
EF.CG
4
√15
设直线EF与CG所成角0,则cos0
EF CG
3x515l3
22
16.【解】(1)由直线2:2x+3y-8=0,可得y=
28
3t+
3
1分
所以直线飞的斜率为子
2分
故所求直线方程为:)-4,,
…4分
化简得2x+3y-14=0.
所以经过点A(1,4)且与直线2平行的直线方程为2x+3y-14=0.5分
x-2y+3=0
(2)联立
2x+3y-8=0'解得
=2即直线4与马的交点为1,2),…7分
x=1
当直线的截距都不为0时,由题意可设直线方程为+上=1,…8分
aa
依题意+2-1,解得a=3.
10分
a
此时直线方程为:x+y-3=0:
11分
当直线的截距都为0时,直线经过原点,可设直线方程为y=.…l2分
代入(1,2)得k=2,此时直线方程为y=2x.14分
综上所述:所求直线方程为y=2x或x+y-3=0.15分
17.【解】(1)设CP∩DE=G,连接FG,1分
因为四边形PDCE为矩形,所以G为PC的中点,2分
由F为PA的中点∴AC1IFG,又FGc平面DEF,AC文平面DEF,5分(一个条件一分)
所以AC/平面DEF.6分(也可建系)
(2)
B
由题意建立以D为坐标原点的空间直角坐标系,如图所示,
7分
因为D=点48=D-号00-1,则:0aoau0a02AP吃o马
8分
,DB=(11.0)
…9分
2y+√2z,=0
设平面DEF的法向量为m=(x,y1,),.1
…11分
取m
…12分
所以点B到平面DEF的距离d=
D-m
3V万
…13分(公式、过程、结果各1分)
m
V14
7
2
故点B到平面DBF的距离为37
7
18【解】(1)设圆心C(a,b),因为圆经过点A(3,-1)和B(2,6),且圆心C在直线x+y-1=0上,
a+b-1=0
所以
V(a-3)2+(b+102=a-2)2+6-62'
…2分
a+b-1=0
a=-1
整理得
a-7b+15=0'解得:
b=2
…3分
所以,圆心为(-1,2),半径为V-1-32+(2+=5,…4分
所以,圆C的标准方程(x+1)+(y-2)=25..5分(圆的一般式方程也给满分)
(2)因为(4+1)2+(1-2)2≠25,所以M(4,)不在圆C上,
当所求切线斜率不存在时,直线方程为x=4,…6分
此时圆心(1,2)到直线x=4的距离为5,等于圆的半径,…7分
所以,切线方程为x=4.
当直线的斜率存在时,设切线方程为y-1=k(x-4),即-y-4k+1=0…8分
根据圆心到切线的距离等于半径,可得-2秋+刊-5,即-5-=5,
…9分
Vk2+1
√k2+1
两边平方得5k+2=25k2+1),解得太=号,…10分
所以切线方程为y-1号x-4,即12x-5-48=0.…Ⅱ分
所以,过点M(4,1)作圆的切线,切线方程为x=4或12x-5y-43=0.…12分
(3)由(1)知圆C的圆心为C(-1,2),半径为r=5,
根据点到直线的距离公式,圆心C(-12)到直线y=2x+m的距离d-上2-2+川-_加-4.13分
V22+(-2√5,
因为圆C上有两个点到直线上y=2x+m的距离等于2,
所以r-2<d<r+2,即5-2<m<5+2,即35<m-4到<75,…15分
√5
m-4>3v5或m-4<-3v5
所以
…16分
-75<m-4<75
解得:4+35<m<4+75或4-7√5<m<4-3√5.
…17分
所以,m的范围为(4-7V5,4-3W5)U(4+35,4+7W5)
19.解:(1)证明:因为∠
=90°,所以1,…1分
因为⊥底面
c平面
,所以1,…2分
因为n
c平面,c平面,所以
1平面
…3分
因为c平面,所以平面
1平面。…4分
B
(2)①证明:连接,,
因为1平面,c平面,所以上,…5分
因为为的中点,所以
=克,同理,有
,…6分
因为1底面
c平面
,所以1,
因为为的中点,所以=
,.7分
因此=
=
=
所以为四棱锥一
的外接球的球心;
…8分
按如图所示建立空间直角坐标系,
取的中点,连接,易知为底面四边形
外接圆的圆心则(2,0),设=,
则(,》
(0,0,a),(2V2,0,0),(2W2,1,0),=2W2n0,-),
=(W,》
…9分
由上,得
=0,即4-气-0,得=22,故(2V2)
.10分
=|=受,故四棱锥一
的外接球半径为受
…11分
(解:由(①)知
=(2y2,0,0),
=(W22,V2),
=(2V2,1,0),…12分
设平面
的法向量为=(,,,
Z
由
A店=0得
2W2x=0
元AF-0{N2x+2y+V2z=0
y
D
则=0,取=1,
=-2V2,
得平面
的一个法向量为=(0,-2V2,1),.13分
M
设平面
的法向量为=(X0y0,Z0)
元AC=0
2V2x+y0=0
由
得
元.AF=0N2x0+2y0+V220=0
解得0=0,令0=1,得0=-2V2,故=(1,-2√2,0),…14分
设平面
与平面夹角为,
则cos
(0,-2√2,1)(1,-2√2,0)
c222+12x12422
.16分
故平面
与平面
夹角的余弦值为
…17分
惠州市东江高级中学2024级高二上期中考试
数学 试卷 2025.11
全卷满分150 分,时间 120 分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号、学校、班级等考生信息填写在答题卡上。
2.作答单项及多项选择题时,选出每个小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案信息点涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案,写在本试卷上无效。
3.非选择题必须用黑色字迹签字笔作答,答案必须写在答题卡各题指定的位置上,写在本试卷上无效。
一、单项选择题:本题共8 小题,每小题满分5分,共40 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符 合题目要求,选对得5分,选错得 0 分.
1.直线 的倾斜角为( ).
A. B. C. D.
2.在空间直角坐标系中,点(1,2,3)关于xOy平面的对称点坐标为( )
A.(-1,-2,-3) B.(-1,2,-3) C.(-1,-2,3) D.(1,2,-3)
3.已知直线l₁: ax+y-2=0, l₂:2x+(a+1)y+2=0,若l₁⊥l₂, 则a=( )
A. - 1或2 B.1 D.1或-2
4.如图所示,三棱柱ABC-A₁B₁C₁中,N是A₁B的中点,若 则 =( )
5.直线3x-y-6=0截圆 所得的弦长AB=( )
6. 已知两点A(-2,1),B(4,2),直线l: ax+y-a+1=0与线段AB相交, 则直线l的斜率的取值范围是( )
7. 两点A(-1,0),B(0,2), 点P是圆 上任意一点,则△PAB面积最小值是 ( )
8.过点P(3,2)作圆C:的两条切线,切点分别为A和B,则切点弦AB所在直线的方程为( )
A. 2x+y-6=0 B. x+2y-7=0 C. x-y+1=0 D.3x+y-9=0
二、多项选择题:本题共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,部分选对的得部分分,不选或选错的得0分.
9.下列说法正确的有( )
A. 过点(2,4)并且倾斜角为90°的直线方程为x-2=0
B. 直线2x-y+5=0经过第一、二、三象限
C.过点(2,-1)且斜率为 的直线的点斜式方程为
D.斜率为-2,在y轴上的截距为3的直线方程为y=-2x±3
10.已知向量=(1,1,0),=(0,1,1), =(1,2,1),则下列结论正确的是( )
A.向量与向量的夹角为π
B.(-)⊥
D.向量在向量上的投影向量为
11. 如图, 在正四棱柱ABCD-A₁B₁C₁D₁中, AA₁=2AB=2, P是正四棱柱 内一点(含表面),且 ,则下列结论正确的是( )
A.若 则点P在平面A₁BC₁内
B. 若 则B₁P⊥平面A₁BC₁
C. 若a+b-c=1,则AP∥平面A₁BC₁
D. 若a+b-c=0, 则点 P到平面A₁BC₁的距离为定值.
三、填空题:本题共 3 小题,每小题5 分,共15分.
12. 两平行直线6x+8y-3=0与6x+8y+5=0间的距离为 .
学科网(北京)股份有限公司
13.在科技浪潮奔涌的今天,矿石是芯片等高科技产业不可或缺的原料基石。如图,某矿石晶体的形状为四棱柱 底面ABCD是正方形, 且 则向量 的模长
为 .
14.已知圆C 直线l: 4x-y-8=0, M为直线l上一动点, N为圆C上一动点, 定点P(2,3),则
|MN|+|MP|的最小值为 .
四、解答题:本题共 5 小题,共77 分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)如图在棱长为1的正方体. 中,E, F, G分别是DD₁, BD, BB₁的中点.
(1)求证:EF⊥CF;
(2)求EF与CG所成角的余弦值;
16.(15分)已知直线l₁: x-2y+3=0,l₂: 2x+3y-8=0.
(1)求经过点A(1,4)且与直线l₂平行的直线方程;
(2)求经过直线l₁与l₂的交点,且在两坐标轴上的截距相等的直线方程.
17.(15分)如图,四边形 ABCD 为梯形,∠ADC =∠BAD = 90°,,四边形 PDCE 为矩形, PD⊥ 平面ABCD, F 为 PA的中点,
(1)求证:AC∥平面DEF ;
(2)求点B到平面DEF 的距离;
学科网(北京)股份有限公司
18.(17分)已知圆心为C的圆经过点.A(3,-1)和B(2,6), 且圆心C在直线x+y-1=0上.
(1)求圆C的方程;
(2)过点M(4,1)作圆的切线,求切线方程;
(3)圆C上有两个点到直线上.y=2x+m的距离等于2,求m的范围.
19.(17分)如图,在四棱锥P-ABCD中, PA⊥底面ABCD, BC=CD=1, AC =3,∠ABC=∠ADC
(1)求证:平面PBC⊥平面PAB.
(2)若F为PC的中点,且
(i)求证:四棱锥P-ABCD的各个顶点都在一个球的球面上,并求该球的半径;
(ii)求平面BAF与平面AFC夹角的余弦值.
学科网(北京)股份有限公司
$