内容正文:
广东广州市第八十六中学2026-2027学年高二上学期数学周测试题参考答案(10.8)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
D
B
B
B
D
B
D
A
ACD
BD
ABD
1.D【详解】因为直线:,:.且,
所以,即,解得.因此实数.
2.B【详解】因为直线的斜率为1,所以直线的斜率存在,则其斜率为,由题意得,,解得,由解得,所以这两条直线的交点坐标为.
3.B【详解】因为直线的一个方向向量为,又与直线垂直,所以,解得,所以直线,所以到直线的距离为.
4.B【详解】∵二面角的大小为,,,∴,.
由题意得,,
,
∴,∴,即线段的长为.故选:B.
5.D【详解】记点为,由题意可得,,
当直线由顺时针转到与轴重合时,直线的斜率满足;
当直线由轴顺时针转到与直线重合时,直线的斜率满足,
若要保证直线与线段相交,则直线的斜率的取值范围是.
6.B【详解】,,
,则直线所在方程为,整理得,直线与直线平行,
直线与直线间距离为,
7.D【详解】设,因为,且,所以.
又因为,,所以,解得,因此.
8.A【详解】在直三棱柱中,,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,
,设平面和平面的法向量分别为,
则,,取,得,
因此,由图知平面与平面所成的二面角为钝角
所以平面与平面所成的二面角的余弦值为.
9.ACD【详解】对于A,设,即①,
是空间的一个基底,故①式无解,所以也是空间的一个基底,A正确;
B选项,在三棱锥中,,B错误;
C选项,异面直线所成夹角范围为,
,则异面直线与所成角的余弦值为,C正确;
D选项,若空间向量与的夹角为锐角,则且不同向共线,
其中,解得,令,即,故,方程组无解,所以不同向共线,
综上,实数的取值范围是,D正确
10.BD【详解】对于A,由题意得,所以斜率存在,故A错误;
对于B,直线的方向向量为,所以为直线的一个方向向量,故B正确;
对于C,令,,所以直线在轴上的截距为,故C错误;
对于D,由,所以,所以,设直线的倾斜角为,所以,所以,故D正确.
11.ABD【详解】因为为的中点,,所以,又有是的中点,所以,
由,可得,又,平面,
所以平面,因为平面,所以,故A正确;
由题可知,是直线与所成的角或其补角,由平面,可得平面平面,
则点在平面上的投影在直线上,且,
当点在平面上的投影为点时,取得,故B正确;
当时,即,又,,平面,
所以平面,建立空间直角坐标系:以为原点,为轴,为轴,为轴,
则各点坐标为:,因为是中点,,所以,设外接球球心为,由得,
所以球心,恰好是点,外接球半径,外接球表面积 ,故C不正确;
三棱锥 的体积 ,
以 为底面,点到平面 (即平面 的距离为高 ),
高 ,在 中,分别是 的中点,所以 ,相似比为 ,所以 ,体积 .D正确.
12.【详解】直线可化为:,则.
13.【详解】因为四点共面,所以,使得,
即,又,
故,所以.
14.【详解】以 为原点,,, 所在直线分别为 轴、 轴、 轴建立空间直角坐标系.
由 , 得 ,,,.
设 . 因为 在长方体内部(含边界),所以 ,,.
又 ,.
由 得 ,即 ,化简得 .
由 得 ,解得 ,故 ,.
因为 ,,所以 .
又 ,代入得 .
配方得 .
因为 ,,所以当 , 时(此时 ,符合 ), 取最小值 .当 , 或 , 时, 取最大值 .
所以 的取值范围是 .
15.(1)7;(2)19或13.【详解】(1)向量,由,得,解得,
,而,则,所以.
(2)由,得,即,解得,由,得,解得,当时,;当时,,所以值是19或13.
16.(1)(2)(3).
【详解】(1)设,因为边上的中线所在直线的方程为,边上的高所在直线的方程为,所以,解得,即点的坐标为.
(2)设,因为边上的中线所在直线的方程为,边上的高所在直线的方程为,所以,解得,即点C的坐标为.易知,
故边所在直线的方程为,即.
(3)由(1)(2)及已知可知,易得,
故,从而可知的平分线所在直线的一个方向向量是,即角平分线所在直线的斜率为1,故角平分线所在直线的方程为,即.
17.(1)证明:因为四边形为矩形,所以.因为平面平面,
且平面平面,平面,所以平面.
又平面,所以,又,所以,且平面,
所以⊥平面.因为平面,所以平面⊥平面.
(2)因为四边形为矩形,四边形为梯形,,所以.
以为坐标原点,所在的直线分别为轴、轴,又平面.过点作的平行线为轴,如图:
因为,,,所以,在梯形中,取的中点,连接,
因为,,为的中点,所以,,
故四边形为平行四边形,所以,,因为,所以四边形为矩形,则,所以,
所以点,则,设平面的一个法向量为,
则令,得,所以.
设平面的一个法向量为,则,
令,得,所以.所以,
由图可知二面角为钝二面角,所以二面角的余弦值为.
18.(1), (2) (3)
【详解】(1)因为,;因为直线的斜率为.设直线的倾斜角为,
则;所以直线的倾斜角为;
(2)如图,当点D在第一象限时,,.
设,则,解得,故点的坐标为;
(3)由题意得为直线的斜率.
当点与点重合时,直线的斜率最小,;
当点与点重合时,直线的斜率最大,.故直线的斜率的取值范围为,
即的取值范围为.
19.(1)证明:法一:分别取、的中点、,连接、、,
由题意可知点、分别为线段、的中点.所以,,
因为,所以,所以点、、、四点共面,因为、分别为、的中点,所以,因为平面,平面,所以平面,
又因为,平面,平面,所以平面,
又因为,、平面,所以平面平面,
因为平面,所以平面;
法二:因为为正方形,且平面,所以、、两两互相垂直,
以点为坐标原点,以、、所在直线分别为、、轴建立如下图所示的空间直角坐标系,
则、、、、、,
所以,易知平面的一个法向量,
所以,所以,
又因为平面,所以平面.
(2)解:设平面的法向量,,,
则,取,可得,
所以平面的一个法向量为,
易知平面的一个法向量,设平面与平面夹角为,
则,
所以平面与平面夹角余弦值为;
(3)假设存在点,使得,其中,
则,
由(2)得平面的一个法向量为,
由题意可得,
整理可得.即,
因为,解得或,所以,或.
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广东广州市第八十六中学2026-2027学年高二上学期数学周测试题(10.8)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知直线:,:.且,则实数( )
A. B. C. D.
2.若直线与直线垂直,则这两条直线的交点坐标为( )
A. B. C. D.
3.已知点,向量,若与直线垂直,则到直线的距离等于( )
A.1 B. C.2 D.
4.如图,二面角的大小为,棱上有两点,线段,,,.若,,,则线段的长为( )
A. B. C. D.
5.已知过点的直线l与以点和为端点的线段相交,则直线l的斜率k的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.已知点,,C为直线上一动点,则的面积为( )
A. B. C. D.
7.已知点,,,是的垂心,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
8.已知直三棱柱中,,侧棱,侧面的两条对角线交于点D,则平面与平面所成的二面角的余弦值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.下列说法正确的有( )
A.若是空间的一个基底,则也是空间的一个基底
B.在三棱锥中,
C.若,则异面直线与所成角的余弦值为
D.若空间向量与的夹角为锐角,则实数的取值范围是
10.已知直线,则下列结论正确的是( )
A.直线的斜率可能不存在
B.直线的一个方向向量为
C.直线在轴上的截距为
D.当,则直线的倾斜角的取值范围为
11.将一副直角三角板按图1所示的方式拼接,从中抽象出图2所示的平面四边形,其中,,,.现将沿着折起,连接,得到图3所示的三棱锥,,的中点分别为,.记二面角的平面角为,下列结论正确的是( )
A.
B.存在使得直线与所成的角为
C.当时,三棱锥的外接球表面积为
D.当时,三棱锥的体积为
三、填空题
12.直线与直线间的距离为__________.
13.已知四点共面,对空间任意一点,若,则______.
14.如图,在长方体中,,,为长方体内部(含边界)一点,满足,则的取值范围是______.
四、解答题
15.已知向量.
(1)若,求的值; (2)若,求值.
16.已知的顶点,边上的中线所在直线的方程为,边上的高所在直线的方程为.
(1)求点的坐标;(2)求边所在直线的方程;(3)求的平分线所在直线的方程.
17.如图,平面平面,其中四边形为矩形,四边形为梯形,,,.
(1)求证:平面⊥平面.
(2)若,求二面角的余弦值.
18.已知坐标平面内四点,,,.
(1)求直线的斜率和倾斜角;
(2)若,,,可以构成平行四边形,且点在第一象限,求点的坐标;
(3)若是线段上一动点,求的取值范围.
19.已知底面是正方形,平面,,,点、分别为线段、的中点.
(1)求证:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值;
(3)线段上是否存在点,使得直线与平面所成角的正弦值是,
若存在求出的值,若不存在,说明理由.
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