内容正文:
高二数学答案及评分标准
一、单项选择题(共40分):本大题共8小题,每小题5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.在空间直角坐标系Oy下,点P与点P关于x轴对称,点乃与点P关于xOy平面对称,则B和P
A.关于x轴对称
B.关于z轴对称
C.关于xOz平面对称
D.关于yOz平面对称
【答案】C
【解】乃(x,-4,-z),P(c,4,-z),所以B和乃关于xOz平面对称
2.若直线l的一个法向量是(1,√2),则l的斜率为
A.√2
B.②
C.-2
2
D.-②
【答案D
【解】法向量是(1V2),则一个方向向量为=(2,-1,/1,-受),所以k=-写
2
3.已知a=(1,tt)(teR),6=(-1,1,-1),若a-=2W2,则a+=
A.1
B.2
C.5
D.2
【答案】D
【解】a-6=(2,t-1,t+1),a-=√22+(t-1)+(t+1=2W2,解得t=±1,
所以à+方=(0,2,0)或(0,0,-2),所以a+=2
或a+=(a+6=(à-+4d6=a-+4à.6=(2w2)2+4×(-1)=4,所以a+=2
4.已知正四面体ABCD的棱长为2,E,F分别为棱AD,BC的中点,则DF.DB的值为
A.2W月
B.2
C.-2
D.-2W5
【答案】B
【解】
㎡.BD=2(4+DC)·Di=2(46Di+Dd.D响=号2+2)=2
5."a=2"是"直线l1:(a-1)x+2y+3+a=0与直线l2:x+ay-1=0平行"的
A.充分必要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解】l1∥l2或l1,l2重合←→(a-1)a-2×1=0解得a=2或a=-1
若a=2,则l1:x+2y+5=0,l2:x+2y-1=0,l1∥l23
若a=-1,则l1:-2+2y十2=0,2:x-y-1=0,11,12重合
所以,1∥l2←→a=2
6.已知三条直线l1,l2,l3的方程分别为l1:x-y=0,l2:x十y-3=0,l3:(a+1)+ay-a-2=0,a∈
R,则使这三条直线能围成等腰直角三角形的α的个数为
A.0
B.1
C.2
D.3
·1
【答案】C
【解】显然l1⊥2,解方程组
+9=0得点,飞的交点整标为(昌昌}
BC:a(c+y-1)+(x-2)=0恒过定点P(2,-1),
作图可知使△ABC为等腰直角三角形的直线,有两条:y=一1和x=2,
对应a值分别为-1和0
33
22
3
(2,-1)
7.已知正方体ABCD-A1BCD1的棱长为1,P为AA1的中点,M为平面AA1BB1内的动点,若D1M⊥
PC,则△BCM面积的最小值为
A语
B語
C.√5
D.2
A
D
C
M-1
A
【答案】B
【解】如图建立空间直角坐标系
z小
A
D
B
M
D
D
B
P0.0,)C1.1.0.P元-(112)
M(x,0,z),D(0,1,1),D7=(,-1,z-1)
P0Di=x+号-号=0,
所以M为xOz平面内直线1:2x+z-3=0上的动点
2
又BC⊥BM,且BM最小值为B到L的距离d=2x1+0-3}-V5
√22+1?
5
所以aBCM面积的最小值为方×1×9-
10
8.如图,已知矩形ABCD,AB=√3,AD=√6,将△ABD沿对角线BD翻折至△A'BD,使二面角A'-
BD-C大小为60°,则AC与平面BCD所成角的正切值为
A.1
B.√2
C.√5
D.
√6
3
A
B
【答案】A
【解】(法一)分别作直角△ABD和直角△CBD的高线A'O和CF,
易得BO=OF=FD=1,A'O=CF=√2,
如图,以O为原点,平面BCD为xOy平面,OD方向为y轴正方向建立空间直角坐标系
D
A
A
2
B
因为OA'⊥y轴,所以OA'C平面xOz,且∠A'Ox=60°
所以A号a9)c2.10
A'C的方向向量取元=(1,√2,-√3),平面BCD的法向量取元=(0,0,1)
设AC与平面BCD所成的角为0,
则ng=cos(i.F】
交-%是所议am6=1
(法二)
“E、
B
分别作直角△ANBD和直角△CBD的高线A'E和CF,
易得BE=EF=FD=1,A'E=CF=√2,且(EA,FC)=60
则A'C=√A'E+EF2+CF2-2AE·CF·cos60°=√3
设A'在平面BCD上的射影为H,则BD⊥平面AEH,
且∠AEH为二面角A'-BD-C的平面角,所以∠AEH=60°,
所以E班=2AE=专FC,所以H恰为BC中点
所以∠ACH为A'C与平面BCD所成的角
·3
由△ABC的三边长为√,√,√6知△A'BC为等腰直角三角形
所以∠A'CH=45°,tan∠A'CH=1
二、多项选择题(共18分):本大题共3小题,在每小题给出的四个选项中,有不止一项是符合题目要求的。
选出全部正确选项,得6分;选出部分正确选项得部分分,选择有错误选项,得0分。
9.已知平面ABC和平面外一点O,若P∈平面ABC,则下列关系可能成立的是
A.OP=OA+OB
B.CP=OA-OB
C.=号A丽-号Ad
D.OP=OA+20B-OC
【答案】BC
【解】A项,OP=OA+OB+0OC,OA,OB,OC系数之和不为1,A错误;
B项,CP=OA-OB=BA,可能成立:
C项,由平面向量基本定理知C正确;
D项,OA,OB,OC系数之和不为1,D错误.
10.下列关于直线方程的命题,正确的是()
A.方程c=m十a(m∈R)可以表示经过点(a,0)的任意直线
B.若直线l在x,y轴上的截距分别为a,b(ab≠0),则l的方程为bx+a=ab
C.若直线l经过(x1,1),(x,2)两点,则1的方程为(c-c1)(y-y2)-(x-x)(y-y1)=0
D.若直线l的倾斜角为6且过点(co,0),则l的方程为sin0(c-)-cos(y-yo)=0
【答案BCD
【解】A项,方程不能表示x轴即y=0;
B项,即直线截距式方程的同解方程;
C项,B(h),P(x,y),l={P(,)BP∥PP},PP=(-,y-h),P乎-(x-,y-),所以l:
(x-x1)(g-y)-(x-x2)(y-y1)=0:
D项,(cos8,sin)为l的方向向量,所以(sin6,-cos)为l的法向量,所以l:sin6(x-c)-
cos(y-yo)=0.
11.如图,圆柱OO,的轴截面ABCD为边长为2的正方形,P为底面圆周上的动点(不与A,B重合),则
A.BC∥平面O1OP
B.O2P.BC--4
C.B到直线PO,距离的最大值为W
5
D.三棱锥O,-APB的外接球半径为}
01
【答案】ABD
【解】A项,由BC∥O1O3可知BC∥平面OOP;
B项,易知P01⊥O1O2,所以OP.BC=OP.O1O3=OO1·O1O3=-4;
·4…
B
如图,建立空间直角坐标系,则A(0,-1,0),B(0,1,0),O(0,0,2),设P(a,b,0)(a2+b=1,a≠0),
C项,OP的方向向量取=(a,b,-2),OB=(0,1,-2)
则B到直线PO的距离d=
O,B
OB·d
6--
25-(b+4)
5
因为be(-1,1,所以d∈(0,5),d不存在最大值:
5
D项,△ABP的外心为O1,且O1O2⊥平面ABP
所以三棱锥O2APB的外接球球心O在直线O1O2上,设O(0,0,t),
则R=00=0即t-2=1+,解得t=是,所以R=+=星
三填空题(共15分):本大题共3小题,每小题5分。
12.直线l经过点(1,2),且原点O到1的距离为1,满足该条件的一条直线的方程可以是
【答案】x=1或3x-划+5=0(填一个即可,填两个如果有错误不给分)
【解】若l斜率不存在,即1:c=1,显然满足条件;
若1率存在,设划-2-e-0,即红-y+2-k=0,则-1,解得k-是,
2+1
此时,l:3x-4划+5=0.
13.在空间直角坐标系下,△ABC的三个顶点坐标分别为A(1,0,0),B(0,2,0),C(0,0,2),则原点O到平面
ABC的距离为一
【答案】
【解】(法一)平面ABC的法向量元=(2,1,1),OA=(1,0,0),
所以O到平面ABC的距离d=
〔法=6c=青×分×1×2到×2=号
AB=AC=√5,BC=2W2,所以S△A=6,
所以O到平面ABC的距离d=3V=6
S△ABC3
14.如图,四棱锥P-ABCD的底面是平行四边形,平面《经过点A,与PB,PD,PC分别交于点M,N,Q,
若Pi=号P后,P=号PD,PG=P心,则A的值为
…5
【答案】号
【解】
MA
4
B
设AB=d,AD=,AP=
因为A,M,N,Q四点共面,
所以40=+yAN=(号+日利+(兮8+利=a+号6+(号+号}店
又PO=PC
所以AG=1AC+(1-)AP=Aa+6+(1-入)d
=1
根据空间向量基本定理,有号=入
,消去x,y可得入=2
号+兰=1-入
四、解答题(共77分):解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(13分)已知△ABC的顶点坐标A(0,0),C(3,0),且3ABP-3BC-ACP=0
(1)证明:点B在定直线上并指出该直线方程;
(2)若AB⊥BC,求直线BC在y轴上的截距.
【解】(1)设B(xo,y0),则由3ABP-3BCP-ACP=0
得3(x6+y6)-3X[(-3)2+y]-9=0…
…(2分】
解得=2
………心…4分)
所以点B在定直线D=2上.…
…(6分)
(2)由(1)可知B(2,0)(y0≠0)
ka=受,ko产2”g=6a…
…(8分)
图为AB L BC,所以k4Bk20三9三1,所以h=士2,…(10分】
所以kc=士√2,直线BC的方程为y=士√2(c-3)
即y=V2x-3W2或y=-V2x+3√2
…(12分)】
所以直线BC在y轴上的截距为一32或3√2.…(13分)
16.(15分)己知平行六面体ABCD-A1B1C1D1,侧面AA1D1D为矩形,底面ABCD为菱形,且∠ABC=
60°,AB=2,AA1=3,设AB=d,AD=b,AA1=C,∠BAA1=a.
·6
(若cosu=青,用d,i,表示丽并求BD:
(2)若BD1⊥A1D,
(i)求a;
(i)求异面直线BD1与AA1所成角的余弦值.
A
D1
C
D
BL-
【解】a=|=2,d=3,d.6=-2,a=0,&d=6cosa
(1)8.d=2,BD1=-d+6+
…(2分)
BD-(-a+6+=2++2-2ai+26.8-2.d=21-2.a-17,
所以BD]到=√7.…(5分)
(2)(i)因为BD1⊥AD,所以BD1AD=0…
…(7分)
即(-a+6+·(-)=-d·6+d.d+-2=6cosa-3=0
所以osa=3,因为e∈(0),所以a=晋
…(9分)
(ii)c.a=3
BD=21-28.à=15,所以BD=15
…(11分)
Bd1AA1=(-d+b+CC=6…
…(3分)】
设直线BD1与AA1所成的角为0
则oos6=lcos(BD,AA=
BD1·AA
6=2W15
15
…(15分)
BDAA
√15×3
(在△BDD1中利用余弦定理求∠BDD也给分)
17.(15分)己知△ABC的顶点A(3,-1),∠B的平分线所在直线l1的方程为x-4y+10=0,AB边上的中
线所在直线l2的方程为6c+10y-59=0.
(1)求点A关于直线☑的对称点A'的坐标:
(2)求直线BC的方程.
【解】
B人2,y)
中线l2:6x+10以-59=0
A'(x1,y1
A(3,-1)
角分线4:x-4g+10=0C
(1)设A(c1,),则由AA'⊥1及线段AA'中点在l1上可得
·7
y+1,1
13‘1-1
…(4分)
3-4+10=0
、2
解得=1
所以A坐标为(1,7)……
…(6分)
(1=7
(2)设B(x2,2)则由B在直线上及线段AB中点在直线l2上可得
x2-4y2+10=0
6“+3+10业1-59=0
(10分)
2
2
家得C2=10,所以B的坐标为(10,5)】12分)
解得
(y2=5
所以直线8C即直线A6的方程为0号-号二7整理,得2x十9g一65=0…-5分
1817分)如图,平面直角坐标系下△18C三边所在的直线方程为A0y=9。-1,ACy=V3:十3,
BC:x=√3,AB,AC与y轴分别交于点E,F,BC与x轴交于点D.将坐标平面沿y轴翻折,P为翻折
过程中A的轨迹上的动点,设二面角P一EF-D大小为6.
()若0=受,求平面PEF与平面PBC的夹角:
(2)若PC=√6PB,求cos0.
B
【解】
F
D
A、
A
D
E
B
(1)在平面直角坐标系下由各边方程可知BC⊥AD,BC∥EF,且
A(-√5,0),D(√3,0),B(√3,-2),C(√5,6),D(√5,0)…
…(2分)
在空间图形中,因为EF∥BC,EF丈平面PBC,所以EF∥平面PBC
·8
设平面PFF∩平面PBC=U,则P∈l且EF∥l∥BC…(4分)
因为EF⊥OD且EF⊥OP,OP∩OD=O,
所以EFL平面POD,所以l⊥平面POD
(6分)
所以∠POD为二面角P-EF-D的平面角,∠POD=,…(7分】
又因为OP=OD,所以∠OPD<受,∠OPD为平面PF与平面PBC的夹角
(8分)
当9=号时,△POD为等腰直角三角形,
所以平面PBF与平面PBC的夹角∠OPD=至·
…(⑨分)
(2)如图,以O为原点,原坐标平面为Oy平面建立空间直角坐标系
由(1)可知点P在xOz平面内,设P点坐标为(a,0,b),
则a2十b=OP2=3.①…
…(11分)】
易知B(√3,-2,0),C(√3,,0),D(√3,0,0)
因为PC=√6PB,所以PC=6PB2,即
(a-√5)2+62+b2=6[(a-V5)+(-2)2+b].③…(13分)
由①②解得a=3V3
5
(14分)
所以PD=(a-+=6-W5a=号
在△POD中,由余弦定理得cos6=OP+OD-PD
3+8-号
.3
2×√5×√35·
…(17分)】
2×OP×OD
19.(17分)如图,四棱锥E-ABCD的底面为直角梯形,AD∥BC,∠ADC=90°,平面ADE⊥平面
ABCD,BC=CD=AE-1,AD=2,BE=V3.
(1)求证:AE⊥平面ABCD:
(2)求二面角A-BE-C的度数:
(3)设CP=ACE,A∈[0,l],直线DP与平面ABE所成角为p,求sinp的最大值以及此时A的值.
B
【解】(1)因为平面ADE⊥平面ABCD,
平面ADE∩平面ABCD=AD,CDC平面ABCD,CD⊥AD,
所以CD⊥平面ADE,所以CD⊥AE…
…(2分)
在直角梯形ABCD中,由题设条件可知AB=√2,又AE=1,BE=√3
所以BE2=AB2十AE2,所以AE⊥AB…(4分)
AE,CD为平面ABCD内的相交直线,
所以AE⊥平面ABCD.…
……(5f】
(2)如图,以DA和DC方向为x轴和y轴正方向建立空间直角坐标系
9·
E(2,0,1)
z个
A(200
e l
D
B
B
C(01,0)
(1,1,0)
则A(2,0,0),E(2,0,1),C(0,1,0),B(1,1,0)
A元=(0,0,1),B2=(1,-1,1),C2=(1,0,0)…
…(6分)
设平面ABE的法向量为元1=(x,1,21),
则成4西=1=0
,令x1=1得71=(1,1,0)
(7分)
·BE=c1-y1+z1=0
设平面BCE的法向量为2=(x2,,z),
元2·CB=x2=0
则品面-对+0
令z2=1得72=(0,1,1)…(8分)
设二面角A-BE-C的平面角大小为0
则Icos=cos(d,)=
元
1
1
元
√2×√2
2
…(10分)
又由图形可知9为钝角,所以c0s0=号,所以日=120.
…(11分)】
(3)Dp=D+C=D元+C=(2,1-0…(12分)
剥ne=os(o成b副
DP.
A+1
√2V62-21+1
…(13分)
设t=1+1∈1,2],则np=
√2v6t2-14t+9
设m=士∈[合1小,则sme=V2V9m-im+0
当m=名即6=号回1=号时,smg取最大值20
…(17分)
·10高二年级十月份调研数学试题
考试时间120分钟满分150分
第|卷(共58分)
一、单项选择题(共40分):本大题共8小题,每小题5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.在空间直角坐标系xOy下,点B与点P关于x轴对称,点P与点P
关于xOy平面对称,则R和P
A.关于x轴对称
B.关于z轴对称
C.关于xOz平面对称
D.关于yOz平面对称
2.若直线1的一个法向量是(1,√2),则1的斜率为
A.√2
B.②
C.-√2
D.、②
3.已知d=(1,t,t)(t∈R),6=(-1,1,-1),若d-=2W2,则d+
S
A.1
B.√2
C.√
D.2
4.已知正四面体ABCD的棱长为2,E,F分别为棱AD,BC的中点,
则录.DB的值为
A.2W3
B.2
C.-2
D.-2√3
5."a=2"是"直线l1:(a-1)x+2y+3+a=0与直线l2:x+ay-1
=0平行"的
A.充分必要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
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6.已知三条直线l1,2,l的方程分别为1:x-y=0,2:x十y-3=
0,:(a+1)x+ay-a-2=0,a∈R,则使这三条直线能围成等腰
直角三角形的a的个数为
A.0
B.1
C.2
D.3
7.已知正方体ABCD一ABC1D,的棱长为1,P为AA1的中点,M为
平面AABB1内的动点,若DM⊥PC,则△BCM面积的最小值为
A得
B.语
C.√5
D.√2
8.如图,已知矩形ABCD,AB=√,AD=√6,将△ABD沿对角线
BD翻折至△A'BD,使二面角A'-BD一C大小为60°,则ANC与平
面BCD所成角的正切值为
A.1
B.√2
C.√3
D.v6
3
B
二、多项选择题(共18分):本大题共3小题,在每小题给出的四个选项
中,有不止一项是符合题目要求的。选出全部正确选项,得6分;选出
部分正确选项得部分分,选择有错误选项,得0分。
9.已知平面ABC和空间一点O,若P∈平面ABC,则下列关系可能
成立的是
A.OP=OA+OB
B.CP=OA-OB
C.-号店-号4G
D.OP=OA+20B-O0
第1页共4页
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10.下列关于直线方程的命题,正确的是()
A.方程x=my+a(m∈R)可以表示经过点(a,0)的任意直线
B.若直线l在x,y轴上的截距分别为a,b(ab≠0),则l的方程为
b~+ay ab
C.若直线1经过(c,y),(x2,y2)两点,则的方程为
(x-)(y-y2)-(x-x2)(y-y1)=0
D.若直线l的倾斜角为0且过点(,yo),则l的方程为
sine(x-xo)-cos0(y-yo)=0
11.如图,圆柱OO2的轴截面ABCD为边长为2的正方形,P为底面圆
周上的动点(不与AB重合),则
A.BC∥平面OO2P
B.O,P.BC=-4
C.B到直线PO,距离的最大值为4y5
5
D.三棱锥O,-APB的外接球半径为是
B
第川卷(共92分)
三、填空题(共15分):本大题共3小题,每小题5分。
12.直线l经过点(1,2),且原点O到1的距离为1,满足该条件的一条直
线的方程可以是
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13.在空间直角坐标系下,△ABC的三个顶点坐标分别为A(1,0,0),
B(0,2,0),C(0,0,2),则原点O到平面ABC的距离为
14.如图,四棱锥P一ABCD的底面是平行四边形,平面α经过点A,与
PB,PD,PC分别交于点M,N,Q,若Pi=号P丽,PN=
是元,P西=C,则入的值为
M
B
四、解答题(共77分):解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
15.(13分)己知△ABC的顶点坐标A(0,0),C(3,0),且3ABP-
3BC-AC=0
(1)证明:点B在定直线上并指出该直线方程:
(2)若AB⊥BC,求直线BC在y轴上的截距.
第2页共4页
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16.(15分)己知平行六面体ABCD-A1B1CD1,侧面AA1D1D为矩形,
底面ABCD为菱形,且∠ABC=60°,AB=2,AA1=3,设AB=d,
AD=6,AA1=d,∠BAA1=a、
()若cosa=弓,用à,6,表示BD并求BD列:
(2)若BD1⊥AD,
()求a;
()求异面直线BD1与AA,所成角的余弦值
A
D
B
胡
C
D
B
C
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17.(15分)己知△ABC的顶点A(3,-1),∠B的平分线所在直线l1的方
程为x-4y+10=0,AB边上的中线所在直线l2的方程为6x+
10y-59=0.
(1)求点A关于直线l1的对称点A'的坐标:
(2)求直线BC的方程,
第3页共4页
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18.(17分)如图,平面直角坐标系下△ABC三边所在的直线方程为
AB:y=-V3
,x-1,AC:y=V3x+3,BC=V3,AB,AC与
分别交于点E,F,BC与x轴交于点D.将坐标平面沿y轴翻折,
P为翻折过程中A的轨迹上的动点,设二面角P一EF一D大小为
0.
()若日=,求平面PEF与平面PBC的夹角:
(2)若PC=√6PB,求cos0.
y
公
y
D
F
B
B
高二数学第
CS扫描全能王
19.(17分)如图,四棱锥E-ABCD的底面为直角梯形,AD∥BC,
∠ADC=90°,平面ADE⊥平面ABCD,BC=CD=AE=1,AD
=2,BE=√5.
(1)求证:AE⊥平面ABCD:
(2)求二面角A-BE-C的度数:
(3)设CP=AC元,1E[0,1],直线DP与平面ABE所成角为p,求sin9
的最大值以及此时入的值.
m,
B
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