内容正文:
2025~2026学年度高中数学期中考试卷
一、单选题
1. 若复数满足,则对应的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】D
【解析】
【分析】根据复数的除法运算可得,再由复数的几何意义可得.
【详解】,
所以对应的点为,在第四象限.
故选:D
2. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由直线的一般方程得到斜截式方程,求得直线的斜率,从而求得直线的倾斜角.
【详解】由,得.
所以直线的斜率为.
设直线的倾斜角为,则.
因为,所以.
故选:D.
3 已知,,则( )
A. B. C. D. 7
【答案】B
【解析】
【分析】先根据同角三角函数的基本关系求得,再根据两角和的正切公式求解即可.
【详解】由,,则,
所以,
则.
故选:B
4. 若直线与直线平行,则两直线间距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】先根据两直线平行的充要条件求出,再根据平行直线间的距离公式计算即可.
【详解】因,所以,解得或,
经检验,当时两直线重合,
所以,
则,即,
所以两直线之间的距离为.
故选:A.
5. 在中,设,若点满足,点为中点,则=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】作出图形,结合平面向量的线性运算求解.
【详解】根据题意,
.
故选:B
6. 已知直线和,两点,若直线上存在点使得最小,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用对称关系求出点关于直线的对称点为,则最小值为之间的距离,联立直线方程求得点的坐标.
【详解】设点关于直线的对称点为,
则,解得,所以,
所以,
当且仅当点为线段与直线的交点时等号成立,
因为,,所以直线的方程为,
联立,解得,所以点.
故选:D
7. 已知空间四点的坐标分别是,记点到直线的距离为,记点到平面的距离为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由空间点到直线和点到面的距离公式计算可得.
【详解】,
所以点到直线的距离为;
设平面的一个法向量为,则,
即,
可取,所以,
而,
所以点到平面的距离为.
所以.
故选:C.
8. 在四棱锥中,底面,底面为矩形,,为棱的中点,为四棱锥外接球的球心,为球的球面上的一个动点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据垂直关系可求得四棱锥的外接球半径和,结合向量数量积定义可求得结果.
【详解】连接交于点,
四边形矩形,,
连接,则平面,
四棱锥的外接球半径,
又,
;
,.
故选:D.
二、多选题
9. 已知的三个内角,,所对应的边分别为,,,则下列命题为真命题的是( )
A. 若,则
B. 恒成立
C. 若,则为锐角三角形
D. 若,则是等腰三角形
【答案】AB
【解析】
【分析】利用正余弦定理对各个选项分析判断即可.
【详解】对于,在中,设外接圆的半径为,
若,则,可得,所以,可知项正确;
对于B,由内角和定理得,故B项正确;
对于C,由得为锐角,但△ABC不一定是锐角三角形,故C项错误;
对于D,若,则由正弦定理得,即,
可得或,所以是等腰或直角三角形,故D项错误.
故选:AB.
10. 对于直线.以下说法正确的有( )
A. 的充要条件是
B. 当时,
C. 直线一定经过点
D. 点到直线的距离的最大值为5
【答案】BD
【解析】
【分析】求出的充要条件即可判断A;验证时,两直线斜率之积是否为-1,判断B;求出直线经过的定点即可判断C;判断何种情况下点到直线的距离最大,并求出最大值,可判断D.
【详解】当时, 解得 或,
当时,两直线为 ,符合题意;
当时,两直线为 ,符合题意,故A错误;
当时,两直线为, ,
所以,故B正确;
直线即直线,故直线过定点,C错误;
因为直线过定点,当直线与点和的连线垂直时,到直线的距离最大,最大值为 ,
故D正确,
故选:BD.
11. 《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称为鳖臑.如图,在阳马P-ABCD中,侧棱PD⊥底面ABCD,,,,则下列结论正确的有( )
A. 四面体P-ACD是鳖臑 B. 阳马P-ABCD的体积为
C. 阳马P-ABCD的外接球表面积为 D. D到平面PAC的距离为
【答案】BD
【解析】
【分析】根据鳖臑定义判断A,根据锥体体积公式判断B,通过补形确定阳马P-ABCD的外接球的直径,结合球的体积公式判断C,利用等体积法求D到平面PAC的距离判断D.
【详解】设,,,
由侧棱PD⊥底面ABCD,,,,
可得,解得
即,,.
对于A,由,,可得△PAC不是直角三角形,故A错误;
对于B,,故B正确;
对于C,将阳马补形为长为2,宽为1,高为1的长方体,
可知其外接球直径为,
故阳马的外接球半径,
表面积,故C错误;
对于D,设D到平面的距离为h,
由,,
可得的面积为,
由等体积法,
可得,
解得,故D正确.
故选:BD.
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题
12. 函数在上的最小值是_______.
【答案】
【解析】
【分析】由辅助角公式结合正弦函数的单调性可得.
【详解】,
因为,
所以最小值为.
故答案为:.
13. 向量,且,则___________.
【答案】
【解析】
【分析】先利用向量垂直和平行的条件求出、,再计算向量的模长.
【详解】由,得,解得.
由,设,即,得,.
故,,则,其模长为.
故答案为:
14. 已知三棱锥的所有顶点都在一个球面上且平面,,,且底面的面积为,则此三棱锥外接球的表面积是______.
【答案】
【解析】
【分析】由的面积计算边,利用正弦定理得 外接圆的半径,最后利用勾股定理求得外接球的半径,进而得球的表面积.
【详解】由题意有:,所以,
又,所以,
所以(为外接圆半径),设外接圆圆心为,
即,过点作平面,作的中垂线交于点,即,
所以点为三棱锥的球心,设外接球半径为,
所以,
所以此三棱锥外接球的表面积为,
故答案为:.
四、解答题
15. 已知直线过点.
(1)若直线也过点,求直线的方程;
(2)若直线在轴上的截距与轴上的截距相等,求直线的方程;
(3)设坐标原点到直线距离为,求的取值范围(直接写出结果即可)
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解析】
【分析】(1)由两点确定斜率,即可求解;
(2)设直线为,()由,得;由,得.通过求解即可;
(3)由题意当直线过原点时距离最小,当时,距离最大,即可求解.
【小问1详解】
直线的斜率.
所以直线的方程为,即.
【小问2详解】
由已知,直线的斜率存在且不为0,
设直线为,()
令,得;令,得.
因此,化简得,解得或
当,直线方程为,当,直线方程为,
故直线方程为或.
【小问3详解】
由题意当直线过原点时距离最小,当时,距离最大,
所以,
故的取值范围.
16. 在三角形中,内角A,B,C所对边分别为、、,已知.
(1)求角A的大小;
(2)若且,三角形的面积为,求三角形的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)由正弦定理进行边角互化可得,结合两角差的余弦公式及同角三角函数的基本关系可求出,即可求出A.
(2)由三角形的面积公式可得,结合及余弦定理即可求出,即可得出结果.
【小问1详解】
由正弦定理得,
所以由得,
所以,整理得,
因,所以,因此,所以,
所以.
【小问2详解】
由的面积为,得,所以,
又,则,,所以,
由余弦定理得,解得,
所以的周长为.
17. 如图,四边形是矩形,面,面,,,点在棱上.
(1)求二面角的余弦值;
(2)若点到平面的距离为,求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得二面角的余弦值;
(2)设,则,,利用空间向量法可得出关于的方程,结合的范围可求得的值.
【小问1详解】
因为平面,平面,平面,
所以,,又因为是矩形,,
所以、、两两垂直,以点为坐标原点,、、所在直线分别为、、轴建立空间直角坐标系,
则、、,所以,.
设平面的一个法向量为,则,
取,可得,
取平面的一个法向量为,则,
由图可知二面角为锐角,所以二面角的余弦值是.
【小问2详解】
设,则,,所以,
因为点到平面的距离.
因为,解得,故.
18. 已知的三个顶点为,,,D为的中点.
(1)求边上中线所在直线的方程;
(2)求边上的垂直平分线所在直线的方程;
(3)求的面积.
【答案】(1);
(2);
(3)17.
【解析】
【分析】(1)求出点的坐标及直线斜率,再利用直线的点斜式方程求解.
(2)求出直线的斜率,再利用垂直关系及直线的点斜式方程求解.
(3)求出点到直线的距离及边长,进而求出三角形面积.
【小问1详解】
依题意,点,直线斜率,方程为,
所以边上中线所在直线的方程为.
【小问2详解】
直线的斜率,边的垂直平分线斜率为,
直线方程为,即,
所以边上的垂直平分线所在直线的方程为.
【小问3详解】
由(2)得直线的方程为,即,
点到直线的距离,而,
所以的面积.
19. 已知四棱锥中,平面平面,,,为等腰直角三角形,.
(1)证明:平面;
(2)若是线段上一点,且平面,求平面与平面夹角的余弦值;
(3)点满足(2)中条件,在线段上是否存在点(不与端点重合)使得二面角的余弦值为,若存在,求出的值,若不存在,说明理由.
【答案】(1)证明见详解
(2)
(3)存在点,
【解析】
【分析】(1)取的中点,结合题意可证,结合面面垂直的性质可得平面,进而可得,即可证线面垂直;
(2)建系标点,设,结合线面平行可得,分别求平面、平面的法向量,利用空间向量求面面夹角;
(3)设,求平面的法向量,利用空间向量结合二面角列式解出的值,进而分析判断.
【小问1详解】
取的中点,连接,
由题意可知:,,则,
且,即,可得,
可知四边形为正方形,可得,
则,可得,
又因为为等腰直角三角形,,可知,
且平面平面,平面平面,平面,
则平面,由平面可得,
且,平面,
所以平面.
【小问2详解】
由(1)可知:平面,,
以为坐标原点,分别为轴建立空间直角坐标系,
则,
可得,,
设,,
则,
设平面的法向量为,则,
令,则,可得,
又因为,
若平面,
则,解得,即,
设平面的法向量为,则,
令,则,可得,
又因为,,
设平面的法向量为,则,
令,则,可得,
则,
所以平面与平面夹角的余弦值为.
【小问3详解】
由(2)可得:,,
设,,则,
设平面的法向量为,则,
令,则,可得,
且平面的法向量,
由题意可得:,
整理可得,解得或(舍去),
所以存在点,此时.
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2025~2026学年度高中数学期中考试卷
一、单选题
1. 若复数满足,则对应的点在( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
2. 直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
3. 已知,,则( )
A. B. C. D. 7
4. 若直线与直线平行,则两直线间距离为( )
A. B. C. D.
5. 在中,设,若点满足,点为中点,则=( )
A. B. C. D.
6. 已知直线和,两点,若直线上存在点使得最小,则点的坐标为( )
A B. C. D.
7. 已知空间四点的坐标分别是,记点到直线的距离为,记点到平面的距离为,则( )
A B. C. D.
8. 在四棱锥中,底面,底面为矩形,,为棱的中点,为四棱锥外接球的球心,为球的球面上的一个动点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9. 已知的三个内角,,所对应的边分别为,,,则下列命题为真命题的是( )
A. 若,则
B. 恒成立
C. 若,则为锐角三角形
D. 若,则等腰三角形
10. 对于直线.以下说法正确的有( )
A. 的充要条件是
B. 当时,
C. 直线一定经过点
D. 点到直线的距离的最大值为5
11. 《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称为鳖臑.如图,在阳马P-ABCD中,侧棱PD⊥底面ABCD,,,,则下列结论正确的有( )
A. 四面体P-ACD是鳖臑 B. 阳马P-ABCD的体积为
C. 阳马P-ABCD的外接球表面积为 D. D到平面PAC的距离为
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题
12. 函数在上的最小值是_______.
13. 向量,且,则___________.
14. 已知三棱锥的所有顶点都在一个球面上且平面,,,且底面的面积为,则此三棱锥外接球的表面积是______.
四、解答题
15. 已知直线过点.
(1)若直线也过点,求直线的方程;
(2)若直线在轴上的截距与轴上的截距相等,求直线的方程;
(3)设坐标原点到直线距离为,求的取值范围(直接写出结果即可)
16. 在三角形中,内角A,B,C所对边分别为、、,已知.
(1)求角A的大小;
(2)若且,三角形的面积为,求三角形的周长.
17. 如图,四边形是矩形,面,面,,,点在棱上.
(1)求二面角的余弦值;
(2)若点到平面的距离为,求线段的长.
18. 已知的三个顶点为,,,D为的中点.
(1)求边上中线所在直线方程;
(2)求边上的垂直平分线所在直线的方程;
(3)求的面积.
19. 已知四棱锥中,平面平面,,,为等腰直角三角形,.
(1)证明:平面;
(2)若是线段上一点,且平面,求平面与平面夹角的余弦值;
(3)点满足(2)中条件,在线段上是否存在点(不与端点重合)使得二面角余弦值为,若存在,求出的值,若不存在,说明理由.
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