内容正文:
高二上学期第一次阶段性考试数学试题
2026年10月
一、单选题(本大题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 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.点,,过点的直线l与线段AB有交点,则直线l斜率的范围为( )
A. B. C. D.
2.已知向量,,且,则( )
A. B. C. D.3
3.已知是空间的一个基底,则可以与向量,构成空间另一个基底的向量是( )
A. B. C. D.
4.已知空间中、、、四点共面,则( )
A. B. C. D.
5.已知,则函数y=+的最小值为( )
A. + B.2 C. 4 D.3+
6.在正方体中,点O为线段的中点,点P在线段上,直线与平面所成的角为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知,分别是圆台的上、下底面圆半径,且,,,若异面直线,所成的角为,则的可能取值为( )
A. B. C. D.
8.设m∈R,动直线l1:x+my-1=0过定点A,动直线l2:mx-y-2m+=0过定点B,若直线l1与l2相交于点P(异于点A,B),则△PAB周长的最大值为( )
A.2+2 B. C. D.
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分。)
9.已知直线,,则下列说法正确的是( )
A.的充要条件为或
B.若,则
C.若直线不经过第四象限,则
D.若,则直线关于直线对称的直线方程为
10.在直二面角中,,,,点M,N分别在线段和上移动,且,则( )
A.直线与所成的角为
B.
C.当时,的长最小,且最小值为
D.当的长最小时,点D到平面的距离为
11.空间直角坐标系中,已知向量,则经过点,且法向量为的平面方程为.根据上面的材料,以下选项说法正确的是( )
A.若过点的平面方程为,则
B.若平面的方程为,平面的方程为,则这两平面夹角的正弦值为
C.若平面的方程为,则点在平面内的射影的坐标为
D.若平面的方程为,平面的方程为,平面的方程为,,则直线l与平面的夹角的余弦值为
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.原点O(0,0)关于直线8x+6y=25的对称点的坐标为 .
13.在空间直角坐标系中,已知,,,若直线的一个方向向量为,则的面积为_________.
14.已知直线l经过点(-2,3),且原点到直线l的距离等于2,则直线l的方程为
四、解答题(本大题共 5 小题,共 77 分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15(13分)在中,已知,,点为边的中点.
(1)求边上的高所在直线的一般式方程;
(2)求过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程.
16(15分)如图,正四面体的棱长为1,若E,F分别在棱,上,且,.设,,.
(1)试用、、表示,并求的长度;
(2)求异面直线与所成的角的余弦值.
17(15分)如图,在四棱锥中,四边形为矩形,,且,,,F,G分别为线段,的中点.
(1)证明:平面;
(2)求平面与平面夹角的余弦值.
18(17分)已知三角形的顶点,边上的高所在的直线方程为,点是边的中点.
(1)求边所在直线的方程;
(2)求点B的坐标;
(3)求的平分线所在直线的方程.
19(17分)如图,平行六面体的底面是菱形,,,.
(1)当,,时,求的长; (2)当,平面时,
①求的长; ②当时,求直线与平面所成的角的正弦值的取值范围
高二上学期第一次阶段性考试数学参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
B
D
C
A
C
A
BCD
BC
题号
11
答案
AC
5. C解析:因为y=f(x)=+=+,则f(x)可看作x轴上一点P(x,0)到点A(-2,-2)与点B(2,2)的距离之和,即|PA|+|PB|,则可知当A,P,B三点共线时,|PA|+|PB|取得最小值,即(|PA|+|PB|)min=|AB|==4.故选C
6.A【详解】设正方体的棱长为2,以D点为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,
则,,,,设,
则,,,设平面的一个法向量为,
得到,令,解得,可得为平面的一个法向量,
则直线OP与平面所成的角的正弦值如下,
得到,由,可得,
所以.
7.C【详解】因为,,,异面直线所成的角为,
所以或,所以
.当时,,
当时,.综上,或,由于选项中只有,
8. A解析:直线l1:x+my-1=0过定点A(1,0),直线l2:mx-y-2m+=0即m(x-2)=y-,可得过定点B(2,),由于1·m+m·(-1)=0,得l1与l2始终垂直,又P是两条直线的交点,∴PA⊥PB,∴|PA|2+|PB|2=|AB|2=4.由a2+b2≥2ab,可得2(a2+b2)≥(a+b)2,那么2(|PA|2+|PB|2)≥(|PA|+|PB|)2,即有|PA|+|PB|≤2,当且仅当|PA|=|PB|=时,上式取得等号,∴△PAB周长的最大值为2+2.
10.BC【详解】在直二面角中,,,
,,两两垂直,以B为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系.
则,,,,故,,
对于A,设直线与所成的角为,且,则,,故A错误;
对于B,,,,,
,,,
又,,,故B正确;
对于C,,,
由二次函数性质得当时,取得最小值,即取得最小值,
得到,故C正确;
对于D,当时,,得到,,
设平面的法向量为,则,令,解得,则,
,点D到平面的距离,故D错误.
11.AC【详解】对于A,把点代入,得,解得,故A正确;
对于B,因为平面的方程为,所以平面的一个法向量为,
又平面的方程为,所以平面的一个法向量为,
所以,则这两平面夹角的正弦值为,所以B错误;
对于C,因为平面的方程为,所以平面的一个法向量.设
点在平面内的射影为,则,且,
于是有,解得,所以,故C正确;
对于D,因为平面的方程为,所以平面的一个法向量为;
因为平面的方程为,所以平面的一个法向量为,设直线l的方向向量为,则有取,则,,则,又因为平面的方程为,所以平面的一个法向量为,设直线l与平面的夹角为,则,所以,故D错误.
12.(4,3) 13. 14.x+2=0或5x+12y-26=0.
15.(1) (2)或
【详解】(1)因为,点为边的中点,所以有可得,
又因为,所以,因为是边上的高,所以有,即,解得,所以高所在直线的方程为,即.
(2)由(1)知,
①当所求直线过坐标原点时,设其方程为,
因为该直线过点,所以有,解得,则所求直线方程为;
②当所求直线不过坐标原点时,设其方程为,
因为该直线过点,所以有,解得,则所求直线方程为.
综上,过点且在两坐标轴上截距相等的直线方程为或.
16.(1),EF的长度为 (2)
【详解】(1)易知,
所以.由题意得,,
可得,故EF的长度为.
(2)由(1)知,,又,
所以,
又易知,,
设异面直线PF与BE所成的角为,则,
即异面直线PF与BE所成的角的余弦值为.
17.(1)证明:因为四边形为矩形,所以,连接,在中,,,,所以,所以,
又,,,平面,所以平面,
又平面,所以,所以,两两垂直.
以为坐标原点,直线分别为轴建立如图所示的空间直角坐标系,
易知,,,,所以.
易得为平面的一个法向量,因为,所以,
又平面,所以∥平面.
(2)
(【详解】(1)略
(2)由(1)可知,,设平面的法向量为,
则令,得,即.
又平面的一个法向量为,设平面与平面的夹角为,
则,即平面与平面夹角的余弦值为.
18.(1) (2) (3)
【详解】(1)因为边上的高所在直线方程为,斜率为,
所以边所在直线的斜率为,且经过点,
因此边所在直线的方程为,即.
(2)设点的坐标为,因为边上的高所在直线方程为,所以,
又因为点是边的中点,根据中点坐标公式,可得的坐标为,
由边所在直线的方程为,所以,即,
由,解得,所以点的坐标为.
(3)由(2)可得点的坐标为,所以,
所以直线的方程为,即,
设的平分线所在的直线斜率为,其中任意一点的坐标为,
又直线所在直线的方程为,则,
所以,即或,
化简得或,又因为,,所以,
所以结合图形可知的平分线所在直线的方程为.
19.(1) (2)①1 ; ②
【详解】(1)如图,连接BD,,
设,,,由题易得,,
依题意,,,,
而.所以
,即.
(2)①由(1)知,令,因为,
所以,,,
易知,,,
因为平面,平面,所以,,
即.
整理得,而,解得,所以的长为1.
②当时,由①得,,
,则,,
,而为平面的一个法向量,
设直线与平面所成角为,则
,
而,即,则,
,即,
所以直线与平面所成的角的正弦值的取值范围是.
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