内容正文:
树德中学高2025级高二10月阶段性测试数学试题
本试卷满分150分,考试用时120分钟
第I卷(选择题)
一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题
目要求的。
1.直线x-V3y+1=0的倾斜角为()
A.0°
B.30°
C.45°
D.60
2.已知向量a=(-1,1,1),b=(2,x,1),且a1b,那么b=()
A.2
B.V10
C.v6
D.5
3.直线3x-4y-1=0与6x-8y+9=0间的距离是()
A.1
B.岩
C.2
D.号
4.如图,在四面体OABC中,M为棱BC的中点,点N,P分别满足O=2NM,
NA=3NP,则OP=()
A.0A+0B+20C
B.0A+20B+0C
N
c.0A+0B+0C
D.0A+08+0C
M
B
5.直线经过两条直线3x+4y-5=0和3x-4y-13=0的交点,且
与直线x+2y+1=0垂直,则l的方程是()
A.2x+y-5=0
B.2x+y+7=0
C.2x-y-7=0
D.2x-y+5=0
6.在四面体P-ABC中,PA1平面ABC,AB=BC=2,∠ABC=120°.若四面体P一ABC的体积
为,则AC与平面PBC所成角的正弦值为《)
A.
3
B.Vs
c.6
D.v
7
7.己知AB=(2,3,2V3),AC在AB上的投影向量为AB,且BC=5,则cos<AB,AC>=()
A.
5
B.25
C.
D.
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8.光线沿着直线ax-y+2=0射到直线y=-x+1上,经反射后沿着直线3x+y-b=0射出,
则有()
A,a=-字b=2
B.a=3,b=2
C.a=3,b=-2
D.Q=-b=-2
二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的.全部
选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.下列说法中,正确的有()
A.方程k=y2与方程y-2=k(x+1)可表示同一直线
x+1
B.过点(5,0),且倾斜角为90的直线方程为x-5=0
C.过点P(1,2)且在x轴,y轴上的截距相等的直线方程为x+y-3=0
D.过点P(xo,yo)的直线方程都可表示为A(x-xo)+By-yo)=0(4,B∈R)
10.对于空间中一组向量d(i=1,2,3),若存在不全为零的实数k:(i=1,2,3)
使得k1d1十k2d2+k3d3=0,则称这组向量线性相关,否则称这组向量线性无关则()
C
A.若a1,d2,d线性相关,则a1,d2,d3可作为空间的一组基底
B.若d=(-1,1,1),=(-2,2,2),c=(3,1,-4),则a,b,线性相关
C.若a=(-1,1,1),=(1,2,3),c=(2,3,4),则a,b,线性无关
D.若a1,d2,d3线性无关,则a1-d2,2a1-3d2,a3-d线性无关
11,如图,直角梯形ABCD,AB/CD,AB1BC,BC=CD=AB=4,E为AB中点,以DE为折
痕把△ADE折起,使点A到达点P的位置,则()
A.平面PBEI平面PDE
B.当PC=4v3时,PE1EB
C.存在点P使得直线PB与直线EC所成角为西
D.二面角C-PE-B的最小值为
第Ⅱ卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若直线a2x-y+1=0与直线x-ay-2=0互相垂直,则实数a的值为
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13.对于任意x∈R,不等式√x2-2x+10+Vx2-8x+17≥m恒成立,则m最大值为
14.如图,二面角a-1-B的棱上有两点A,B,点C,D分别在半平面a,B内.
若∠CAB=,AC1AD,二面角a-1-B的余弦值为-,则直线AD与1夹
角的余弦值为
四、解答题:(本大题共5小题,第15题13分,第16,17题各15分,第18,19题各17分,共77
分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
15.(13分)已知空间向量,满足a=(1,2,-2),=6.
(①)若与的夹角为60°,求3d-
(2)若/石,求向量的坐标.
16.(15分)如图,在平行六面体ABCD-A'B'CD'中,AB=AD=3,AA'=2,∠BAD=90°,
∠BAA'=∠DAA'=60°.
D
(1)以AB,AD,AA为基底向量,表示向量BD,并求BD'的长;
B
(2)求证:BD⊥AC';
D
B
17.(15分)己知△ABC的顶点A(1,1),AC边上的高BD所在直线方程为x-3y-1=0,AC边上的
中线BE所在直线方程为x+4y+6=0.
(1)直线经过点(0,-2),点B到的距离为2,求直线的一般方程;
(2)求△ABC的面积.
2026-10高一数学
18.(17分)如图所示,七面体ABCDEFG中的三个面都是平行四边形,其余四个面都是三角形,
(I)求证:FC//平面ADGE;
(2)若GF=CD=BC=V2AE,LEAD=45°,平面ADGE1平面
E
ABCD.
D
(①)求直线GF与平面CDF所成角的正弦值;
(i)线段EG上是否存在一点M,使得平面CDF与平面CDM夹角的余弦
值为7,若存在,求“的值,若不存在,说明理由
EG
19.(17分)在空间直角坐标系0xyz中,已知向量元=(a,b,c),点P(xo,yo,Zo).若直线以i为方
向向量且经过点P,则直线的标准方程可表示为==2(abc≠0):若平面α以为法
向量且经过点P。,则平面a的点法式方程可表示为a(x-x)+b(y-yo)+c(z-zo)=0.如图所
示,在空间直角坐标系0xyz中,已知五点A(0,0,0),B(0,1,0),C(1,2,0),D(1,0,0),P(0,0,1),E为线段
PC的中点.
(I)求平面PBD的点法式方程;
(2)设直线AE与平面PBD的交点为F,求点F到直线PB的距离;
(3)过AE的平面交线段PB,PD于点M,N,求四棱锥P-AMEN体积
的最小值
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树德中学高2025级高二10月阶段性测试数学试题答案
一、
选择题
题号1
2
3
4
5
6
8
9
10
11
答案B
B
D
D
BD
BCD
ABD
一、
填空题
12.【答案】0或-1
13.
【答案】5
14.
【答案】
1.【答案】B
【详解】x-V3y+1=0的斜率为,
故倾斜角为30
2.【答案】C
【详解】因为a1b,所以-2+x+1=0,即x=1,所以=V4+1+1=V6.
3.【答案】B
【详解】由6x-8y+9=0得3x-4y+号=0,
所以直线3x-4-1=0与3x-4y+号=0间的距离是-共
v9+1610
4.【答案】A
【详解】在四面体OABC中,M是BC的中点,则OM=(OB+OC),
因为0N=2NWM,所以0N=20M-20N,所以30N=20M=0B+0C,
又NA=3NP,所以OA-ON=30P-30N,所以30P=20N+OA,
所以0P=0N+0A=0A+0B+0C
5.【答案】C
【详解】直线经过两条直线3x+4y-5=0和3x-4y-13=0的交点,
x6-0可得交点6,-少.
直线与直线x+2y+1=0垂直,则直线的斜率为2
所以直线的方程为:y+1=2(x-3),即2x-y-7=0.
6.【答案】D
【详解】在△ABC中,AB=BC=2,∠ABC=120,由三角形面积公式得S△ABC=2AB·BC·
sin120°=V3,由余弦定理得AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos120°=12,故AC=2V3,
因为PA1平面ABC,四面体体积V=SAARG·PA=25,代入S△ABc=3解得PA=2,
以B为原点,BC为y轴,平面ABC内垂直于BC的方向为x轴,过B且垂直于平面ABC的方向为z
轴,
得各点坐标:B(0,0,0),C(0,2,0),A(V3,-1,0),P(3,-1,2),BC=(0,2,0),PB=
(-V3,1,-2)
设平面PBC的法向量为n=(x,y,z),
n·BC=2y=0
则np明=3x+y-2z二0
,解得y=0,令x=2得z=-V3,即n=(2,0,-V3),
又向量AC=(-V3,3,0),AC|=2V3,
设Ac与平面P8C所成角为0,根据线面角与向量火角的关系,m9=水ko(C,训图
2026-10高一数气
-2w=互
23×W7-7
7.【答案】A
++
【详解】由题可得:A=4+9+12=5,因为AC在A丽的投影向量为4cA0AB=AB,
51
AB
所以9-手即:Ac·AB=AB=10,且BC-c-A=Ac+E-2aC
AB
AB,
代入BC=5,AC·AB=AB,化简得:25=AC+25-20,解得:AC=2V5,
5
所以cs,AC-=”
=V5
AC AB 2V3x5 5
8.【答案】D
【详解】由题意,点(0,2)在直线ax-y+2=0上,
且点(0,2)关于直线y=-x+1对称的点为(-1,1),
所以点(-1,1)在直线3x+y-b=0上,即-2-b=0,解得b=-2:
所以点0,-2)在直线3x+y+2=0上,
且点(0,-2)关于直线y=-x+1对称的点为(3,1),
则点(3,1)在直线ax-y+2=0上,即3a+1=0,解得a=-号
故选:D.
二、多选题
9.【答案】BD
【详解】对于A:方程k=2分母不为0,要求x≠-1,对应的直线不包含点(-1,2),
x+1
而y-2=k(x+1)包含点(-1,2),二者不能表示同一直线,A错误;
对于B:过点(5,0),且倾斜角为90°的直线方程为x一5=0,故B正确:
对于C:若过原点,则过点P(1,2)且横纵截距相等的直线方程为y=2x,
若不过原点,则过点P(1,2)且横纵截距相等的直线方程为x+y-3=0,故C错误;
对于D:当斜率存在时可表示为y-y。=k(x-xo),满足,当斜率不存在时,直线为x-x。=0,
即B=0,A≠0,也满足故D正确。
10.【答案】BCD
【详解】对于A:根据题意,三个向量线性相关即共面,所以A错误
对于B:若a=(-1,1,1),b=(-2,2,2),=(3,1,-4),
根据题意,设k1d1+k2d2+k3dg=0,
即(-k1-2k2+3k3,k1+2k2+k3,k1+2k2-4k3)=0,
-k1-2k2+3k3=0
(k1=2
所以+旅。,解好2.0,。
(k3=0
所以2d1-d2+0·d3=0,B正确:
对于C:若d=(-1,1,1),b=(1,2,3),c=(2,3,4),
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根据题意,设kd1+k2d2+k3d3=0,
即(-k1+k2+2k3,k1+2k2+3k3,k1+3k2+4k3)=0,
-k1+k2+2k3=0
所以k+2k+3k3=0
(k1=0
k+3k2+4k3=0,解得k2=0,
(k3=0
所以a,b,c线性无关,C正确:
假设d1-d2,2d1-3d2,d3-d1线性相关,
则存在不全为零的实数k:(i=1,2,3)使得k1(d1-a2)+k2(2a1-3d2)+k3(d3-d1)=0,
则(k1+2k2-k3)d1-(k1+3k2)a2+k3d3=0,
k1+2k2-k3=0
(k1=0
因为a,a2,d3线性无关,则
k1+3k2=0,得k2=0,
k3=0
(k3=0
与假设矛盾,D正确。
11.【答案】ABD
【详解】对于A:由己知,AB/ICD,AB1BC,BC=CD=AB=4,E为AB中点,
所以EB=CD,所以四边形EBCD是矩形,
所以DE⊥AB,由折叠可知,DE L PE,DE⊥EB,因为PE∩EB=E,
所以DE⊥平面PEB,所以PDE⊥平面PEB,所以A正确:
对于B:如图,连接EC,EC=VEB2+BC2=4W2,所以PC2=PE2+EC2,所以PE1EC,又
PE⊥ED,DE∩EC=E,所以PE⊥平面EBCD,所以PE⊥EB,所以B正确:
对于C:设直线PB与直线EC所成角为a,由三余弦定理知:cosa=lcos∠PBE到·cos
所以cosa∈(0,,所以不存在P使得直线PB与直线EC所成角为,C错误:
对于D:由CBI平面PEB,所以CB⊥PE,作BQ⊥PE,交PE于点Q,所以PE⊥平面CQB,
则CQ⊥PE,所以二面角C-PE-B的平面角是LCQB,
tan∠cQB=器=动满足BQ1PE的BQ的最大长度为4,所以tam4cQB的最小值为1,
即二面角C一PE-B的最小值为,所以D正确。
三、填空题
12.【答案】0或-1
【详解】由直线a2x-y+1=0与直线x-ay-2=0互相垂直,
所以a2×1+(-1)×(-a)=0,a2+a=0,解得a=0或a=-1
13.【答案】5
【详解】因为Vx2-2x+10=√x-1)2+(0-3)2,即表示x轴上P(x,0)到点A(1,3)的距离,
同理Vx2-8x+17=√x-4)2+(0-1)2可表示x轴上P(x,0)到点B(41)的距离,所以
Vx2-2x+10+Vx2-8x+17可以表示为PA+IPB|,点A(1,3)关于x轴的对称点A'(1,-3)
则PA=PA',故PA十PB=PA'+PB,由两点之间线段最短,
则PA'+PB的最小值为A'B的长度,故AB=J4-1)2+(1-(-3)2=5,所以m≤5.
14.【答案】
【详解】分别取C,D满足BC,BD都垂直于AB,连接CD,不妨设AB=BC=1,则ACV2,
202610高一数
设∠BAD=6,则BD=tan6,AD=o0则CD2=2+(心前
在ABCD中,由余弦定理得CD2=BC2+BD2-2BC·BD·(←,
即2+(g}=1+(tan0)2+2ytan0,解得cos0=月
cose
三、解答题
15.【答案】(1)3V7
(2)(2,4,-4)或(-2,-4,4)
【详解】(1)因为a=(1,2,-2),
所以川=√12+22+(-2)2=3.
…1分
因为=6,且与b的夹角为60°,
所以d:万=·los(a,)=3×6×=9,
…3分
则(3a-=9-6a.i+=9×32-6×9+62=63,…5分
故3-=6=3v7.
…7分
(2)因为a/6,所以=ka:
…8分
当向量a,5洞向时,k-合=2,则6-2a=(240:
…10分
当向量五反向时,k=-周=-2.则6=-2五=(←-2-4利.…12分
综上,向量b的坐标为(2,4,-4)或(-2,-4,4)
…13分
16.【答案】(1)BD=BA+AD+DD=-AB+AD+AA
…3分
因为AB=AD=3,AA'=2,∠BAD=90°,∠BAA'=∠DAA'=60°,
所以AB·AD=0,AB·AA=AD·AA=3X2Xc0s60°=3
所以BD之=(-AB+AD+AA2=AB2+AD2+AA-2AB.AD-2AB·AA+2AD·AA
=9+9+4=22
…6分
所以BD'=V22
…7分
(2)BD·AC=(AD-AB)·(AB+AD+AA)
…10分
=AD·AB+AD2+AD·AA-AB2-AB·AD-AB·AA
=0+32+3-32-0-3=0,
…14分
所以BD L AC,即BD L AC':
…15分
17.【答案】(1)x=0或3x-4y-8=0
(2)11
【详解】(1)依题意,点B是直线BD与直线BE的交点,
收++68解配=二子
所以点B的坐标是(-2,-1).
…2分
当直线的斜率不存在时,直线的方程为x=0,满足题意;…4分
当直线的斜率存在时,设直线的方程为y=kx一2,所以2=2,解得k=三.…6分
V1+k2
4
3
直线的方程为y=4x-2,即3x-4y-8=0
所以直线的方程为x=0或3x一4y-8=0
…7分
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(2)边AC上的高BD所在直线方程为x-3y-1=0,
kAc·kBD=-1,且kD=子即kAc=-3,
△ABC的顶点A(1,1),直线AC方程;y-1=-3(x-1),…9分
即3x+y-4=0与x+4y+6=0联立,
3x+y-4=0
x+4y+6=0’
解得:
了x=2
y=-2’E的坐标为(2,-2),
…11分
所以AE=J(2-1)2+√-2-1)2=V1⑩
点B(-2,-1)到直线AC:3x+y-4=0的距离为3×-2)-1-4=
V10
所以ABAC的面积为24BE=V1而×品=11
…15分
18.【答案】(I)证明:因为四边形ABFE与四边形ABCD均为平行四边形,
所以AE/IBF,BC//AD:
因为BFZ平面ADGE,AEC平面ADGE,所以BF//平面ADGE,
同理可证BC//平面ADGE,
因为BF∩BC=B,BFC平面BFC,BCC平面BFC,
所以平面BFC//平面ADGE,
又CFc平面BFC,所以FC/平面ADGE;…4分
分
D
(2)连接BD,根据BF/DG且BF=DG,所以四边形BDGF是平行四边形
则GF=BD,所以△DBC是正三角形,则□ABCD是菱形且∠BAD=60°,
取AD的中点O,连接OB,则OB1AD,设AE=V2,则AD=AB=2,
∠EAD=45°,所以0E1AD
B
因为平面ADGE⊥平面ABCD,平面ADGE∩平面ABCD=AD,
所以OE1平面ADCB,因此以O为原点,OA,OB,OE分别为x轴,y轴,z轴如图建系,
则A(1,0,0)D(-1,0,0),B(0,V3,0),C(-2,V3,0),E(0,0,1),
…5分
由口ABCD与口ABEF,可知EF=AB=DC,所以四边形EFCD为平行四边形,
则CF=D正=(10,1),DC=(-1,3,0),GF=DB=(1,3,0),
设平面GDF的法向量c2)·则·下0·即x0
坑.DC=0
取y=1,得x=3,z=-3,则元=(5,1,-3),…7分
设直线GF与平面CDF所成角为日,
则sing-水kos优丽引-隔-品-
7
即直线GF与平面CDF所成角的正弦值为
…10分
7
(3)设M(a,0,1)(a∈[-2,0]),DM=(a+1,0,1)
…11分
设平面CDM的法向量元=(化,y,),则元·D7=0
(a+1)x+z=0
(m.DC=0
,即
-x+V3y=0
取y=1,得x=V3,z=-3(a+1),
则m=(5,1,-3(a+1),
…13分
设平面CDM与平面CDF所成角为a,
202610高一数学
cea=lcos优m1--4a
4+3(a+1)=2y7
7
…15分
解得a=-1或a=7(舍),
…16分
所以存在M使得平面CDF与平面CDM夹角的余弦值为y,此时的值为对
…17分
19.(1)由题PB=(0,1,-1),BD=(1,-1,0)
设平面P8D的法向量为m=Gy,2),则{位:E0,即化二=0
.BD=0
x-y=0
取x=1,得y=1,z=1,则m=(1,1,1),
…2分
又因为平面PBD过点P(0,0,1),所以平面PBD的点法式方程为:x+y+z-1=0…4分
(2)因为E为线段PC的中点,所以E(G,1,),AE=C,1,,直线AE过点A(0,0,0),
则直线AB的方程为=兰登化简得2x=y=2,
…6分
联立平面PBD的点法式方程x+y+z-1=0
得交点坐标为F),
…7分
pF=(-)PE=01,-1),
所以F到直线PB的距离为,P2_
25
…10分
PB2
(3)F∈AE,所以F∈AMEN,且F∈平面PBD
又因为平面PBD∩平面AMEN=MN,所以F∈MN.
设PM=PB,P=uPD
在三角形PBD中,p示=(,3,-),P8=(0,1-1),P币=(1,0,-1),
设P所=xPB+yPD,则(,,-到=x(0,1,-1)+y(10,-1).
=y
4
x3
所以〈
所以
2
1
-3=-x-y
y=4
所以PF=P丽+PD=京PM+PN,则发+=1
…13分
p-AwEN=MA-PMN+VE-PNN=AA-PBD+E-PBD=A-ABD+号p-cBD=号
.…15
3
分
又因为+京-1≥2乐所以业≥字当且仅当贫--却以-1,“-时取等号
所以,当点M在B处,N在PD中点时,四棱锥P-AMEN体积取最小值为。
…17分
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