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厦门市同安实验中学2025-2026高二数学(上)校本作业(周测4)解析版
班级: 姓名: 号数:
一、单选题
1.若直线的倾斜角的大小为,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先由直线倾斜角求出直线斜率,再由直线方程列出关于m的方程即可求解.
【详解】若直线的倾斜角的大小为,则直线的斜率为,
则,所以直线即直线,
所以,解得.
故选:D
2.若直线与平行,则( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】根据直线平行列式求解,并代入检验即可.
【详解】由题意可得:,解得,
若,则直线、,两直线平行,
综上所述:.
故选:A.
3.已知,若与的夹角为,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】应用向量的数量积及运算律,结合投影向量公式计算即可得解.
【详解】因为,与的夹角为,
所以,
则,
所以在上的投影向量为.
故选:B.
4.已知,若直线与线段没有公共点,则实数的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据条件得直线过点,再数形结合,即可求解.
【详解】直线过点,画出图象如下图所示,,
由于直线与线段没有公共点,当时,直线与线段有公共点,不符合题意,
当时,直线的斜率为,
根据图象可知的取值范围是,所以的取值范围是.
故选:A.
5.向量是空间的一个单位正交基底,向量在基底,,下的坐标为,则在基底的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,根据空间向量基本定理即可建立关于,,的方程,解方程即得,,.
【详解】
设;
由题意可知,
,解得;
在基底下的坐标为.
故选:A.
6.数学家欧拉年在其所著的《三角形几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知的顶点分别为,,,则的欧拉线方程为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件结合重心公式计算出重心坐标,再求两边上的高线方程并联立求出垂心坐标,最后利用重心和垂心坐标确定欧拉线方程.
【详解】已知的顶点分别为,,,
因为重心为三角形三个顶点对应坐标的平均数,即重心坐标为,即,
因为,则边上的高线斜率为,
因边上的高线过点,故其方程为,即①.
同理,则边上的高线斜率,
因边上的高线过点,故其方程为,即②.
由①,②联立,解得,,即的垂心坐标为.
由题意,欧拉线过重心和垂心,则的欧拉线方程为
即.
故选:D.
二、多选题
7.在平面直角坐标系中,下列说法不正确的是( )
A.任意一条直线都有倾斜角和斜率
B.直线的倾斜角越大,则该直线的斜率越大
C.若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率为
D.与坐标轴垂直的直线的倾斜角是或
【答案】ABC
【分析】由题意利用直线的倾斜角和斜率的定义,逐一判断即可.
【详解】对于A,当直线的倾斜角为时,直线没有斜率,故A错误;
对于B,当直线的倾斜角为时,斜率为,
当直线的倾斜角为时,斜率为,故B错误;
对于C,若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率不存在,故C错误;
对于D,当直线与轴垂直时,直线的倾斜角是,
当直线与轴垂直时,直线的倾斜角是,
即与坐标轴垂直的直线的倾斜角是或,故D正确.
故选:ABC.
8.如图,在直三棱柱中,已知为的中点,过的截面与棱分别交于点,则下列说法正确的是( )
A.三棱锥的体积为定值
B.线段长度的取值范围是
C.当点为中点时,截面的周长为
D.存在点,使得
【答案】AC
【分析】直接证明三棱锥的体积为定值判断;
由三角形相似可得与的关系,结合的范围求得线段的长度的取值范围判断;
根据题意,分别求出四边形各边长即可判断;
由反证法证明错误.
【详解】
连接,则的面积为定值,
平面,平面,且,
平面,而,
到平面的距离为定值,
则三棱锥的体积为定值,故正确;
延长交的延长线于点,连接交于点,
则,即,
得,
又,则,
,
,,
,,,
,故错误;
当点为棱中点时,
,,
,
,,
故截面的周长为,故正确;
假设,
取上靠近点的四等分点,
则平面,平面,
所以,又,
因为平面,,
所以平面,平面,
则,
所以∽,得,则,矛盾
所以不存在点,使得,故错误;
故选:.
【点睛】分离常数法求值域:
一些简单分式型函数求值域可用分离常数法,最常见类型为:,,,如本题中选项的为型.
具体方法为:(1)先将分子凑出和分母相同的式子,如;
(2)根据分式加减法法则分类常数,如;
(3)根据题目所给范围直接求值域(或可用换元法求值域).
三、填空题
9.如图所示,在平行六面体中,,,,则 .
【答案】2
【分析】据空间向量基本定理把用,,作为基底表示,利用向量数量积运算即可求解.
【详解】在平行六面体中,,
所以,
因为,所以,
又,
所以,,
所以
所以.
故答案为:2.
10.已知,,三点,则到直线的距离为 .
【答案】/
【分析】根据条件,利用点到直线的距离公式即可求解.
【详解】因为,,所以,
得到,
所以到直线的距离为,
故答案为:.
四、解答题
11.(1)已知直线,.若,求的值;
(2)已知直线,点,求点关于直线的对称点的坐标;
(3)已知直线,是否存在实数,使得直线与轴和轴的正半轴都相交?若存在,求出的范围,并求出与两坐标轴围成的三角形面积的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或;(2);(3)存在,,三角形面积的最小值为8
【分析】(1)根据两直线垂直列出方程即可求解;
(2)设,结合对称性质列方程组求解即可;
(3)先求出直线恒过定点,直线与轴和轴的交点分别为,结合题意即可求得的范围,再表示出,进而结合基本不等式即可求解.
【详解】(1)由,得,解得或;
(2)设,则,
解得,即.
(3)存在,由,得.
由,得时,则直线恒过定点,如图,
直线与轴和轴的交点分别为,
由题意,,所以,此时直线与轴和轴的正半轴都相交.
而
,
当且仅当,即时,的面积取得最小值8.
12.在四棱锥中,底面,且,四边形是直角梯形,且,,,,为中点,在线段上,且.
(1)求证:平面;
(2)求直线PB与平面所成角的正弦值;
(3)求点到PD的距离.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)构造平面,由面面平行的判定定理证明面面平行,再根据面面平行的性质可得线面平行;
(2)根据题意,建立空间直角坐标系,结合空间向量的坐标运算代入计算,即可得到结果;
(3)根据题意,由空间向量的坐标运算,代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)如图,取中点,连接
因为为中点,,,,所以,
所以四边形为平行四边形,所以,
又平面,平面,所以平面,
因为为中点,为中点,则,
又平面,平面,所以平面,
因为平面,所以平面平面,
又平面,故平面.
(2)
根据题意,分别以所在直线为轴,建立如图所示空间直角坐标系,
由条件可得,,
则,
设平面的法向量为,
则,解得,
取,则,所以平面的一个法向量为,
设直线PB与平面所成角为,
则.
所以直线PB与平面所成角的正弦值为.
(3)由(2)可知,,
所以点到PD的距离为.
试卷第1页,共3页
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厦门市同安实验中学2025-2026高二数学(上)校本作业(周测4)
班级: 姓名: 号数:
1.若直线的倾斜角的大小为,则实数( )
A. B. C. D.
2.若直线与平行,则( )
A. B. C. D.2
3.已知,若与的夹角为,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
4.已知,若直线与线段没有公共点,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
5.向量是空间的一个单位正交基底,向量在基底,,下的坐标为,则在基底的坐标为( )
A. B. C. D.
6.数学家欧拉年在其所著的《三角形几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称这条直线为欧拉线.已知的顶点分别为,,,则的欧拉线方程为( )
A. B. C. D.
7.(多选)在平面直角坐标系中,下列说法不正确的是( )
A.任意一条直线都有倾斜角和斜率 B.直线的倾斜角越大,则该直线的斜率越大
C.若一条直线的倾斜角为,则该直线的斜率为 D.与坐标轴垂直的直线的倾斜角是或
8.(多选)如图,在直三棱柱中,已知为的中点,过的截面与棱分别交于点,则下列说法正确的是( )
A.三棱锥的体积为定值
B.线段长度的取值范围是
C.当点为中点时,截面的周长为
D.存在点,使得
三、填空题
9.如图所示,在平行六面体中,,,,则 .
10.已知,,三点,则到直线的距离为 .
四、解答题
11.(1)已知直线,.若,求的值;
(2)已知直线,点,求点关于直线的对称点的坐标;
(3)已知直线,是否存在实数,使得直线与轴和轴的正半轴都相交?若存在,求出的范围,并求出与两坐标轴围成的三角形面积的最小值;若不存在,请说明理由.
12.在四棱锥中,底面,且,四边形是直角梯形,且,,,,为中点,在线段上,且.
(1)求证:平面;
(2)求直线PB与平面所成角的正弦值;
(3)求点到PD的距离.
试卷第1页,共3页
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