内容正文:
树德中学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.直线的倾斜角为( )
A. B. C. D.
2.已知向量,且,那么( )
A.2 B. C. D.5
3.直线与间的距离是( )
A.1 B. C.2 D.
4.如图,在四面体中,为棱的中点,点,分别满足,,则( )
A. B.
C. D.
5.直线经过两条直线和的交点,且与直线垂直,则的方程是( )
A. B.
C. D.
6.在四面体中,平面,,.若四面体的体积为,则与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
7.已知,在上的投影向量为,且,则( )
A. B. C. D.
8.光线沿着直线射到直线上,经反射后沿着直线射出,则有( )
A. B.
C. D.
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.方程与方程可表示同一直线
B.过点,且倾斜角为的直线方程为
C.过点且在轴,轴上的截距相等的直线方程为
D.过点的直线方程都可表示为
10.对于空间中一组向量,若存在不全为零的实数,使得,则称这组向量线性相关,否则称这组向量线性无关.则( )
A.若,,线性相关,则,,可作为空间的一组基底
B.若,,,则,,线性相关
C.若,,,则,,线性无关
D.若,,线性无关,则,,线性无关
11.如图,直角梯形,,,,为中点,以为折痕把折起,使点到达点的位置,则( )
A.平面平面
B.当时,
C.存在点使得直线与直线所成角为
D.二面角的最小值为
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.若直线与直线互相垂直,则实数的值为 .
13.对于任意,不等式恒成立,则最大值为 .
14.如图,二面角的棱上有两点,,点,分别在半平面,内.
若,,二面角的余弦值为,则直线与夹角的余弦值为 .
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,.
(1)若与的夹角为,求;
(2)若,求向量的坐标.
16.(15分)如图,在平行六面体中,,,,.
(1)以,,为基底向量,表示向量,并求的长;
(2)求证:.
17.(15分)已知的顶点,边上的高所在直线方程为,边上的中线所在直线方程为.
(1)直线经过点,点到的距离为2,求直线的一般方程;
(2)求的面积.
18.(17分)如图所示,七面体中的三个面都是平行四边形,其余四个面都是三角形.
(1)求证:平面;
(2)若,,平面平面.
(i)求直线与平面所成角的正弦值;
(ii)线段上是否存在一点,使得平面与平面夹角的余弦值为,若存在,求的值,若不存在,说明理由.
19.(17分)在空间直角坐标系中,已知向量,点.若直线以为方向向量且经过点,则直线的标准方程可表示为;若平面以为法向量且经过点,则平面的点法式方程可表示为.如图所示,在空间直角坐标系中,已知五点,,,,,为线段的中点.
(1)求平面的点法式方程;
(2)设直线与平面的交点为,求点到直线的距离;
(3)过的平面交线段,于点,,求四棱锥体积的最小值.
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树德中学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
7
8
9
10
11
答案
B
C
B
A
C
D
A
D
BD
BCD
ABD
二、填空题
12.0或
13.5
14.
三、解答题
15.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,
所以. 1分
因为,且与的夹角为,
所以, 3分
则, 5分
故. 7分
(2)因为,所以. 8分
当向量,同向时,,则; 10分
当向量,反向时,,则. 12分
综上,向量的坐标为或. 13分
16.【答案】(1). 3分
因为,,,,
所以,,
所以 6分
所以. 7分
(2) 10分
, 14分
所以,即, 15分
17.【答案】(1)或
(2)11
【详解】(1)依题意,点是直线与直线的交点,
由解得,
所以点的坐标是. 2分
当直线的斜率不存在时,直线的方程为,满足题意; 4分
当直线的斜率存在时,设直线的方程为,所以,解得. 6分
直线的方程为,即,
所以直线的方程为或. 7分
(2)边上的高所在直线方程为,
,且,即,
的顶点,直线方程:, 9分
即与联立,,
解得,的坐标为, 11分
所以
点到直线的距离为,
所以的面积为. 15分
18.【答案】(1)证明:因为四边形与四边形均为平行四边形,
所以,,
因为平面,平面,所以平面,
同理可证平面,
因为,面,平面,
所以平面平面,
又平面,所以平面; 4分
(2)连接,根据且,所以四边形是平行四边形,
则.所以是正三角形,则是菱形且,
取的中点,连接,则,设,则,
,所以,
因为平面平面,平面平面,
所以平面,因此以为原点,,,为轴,轴,轴如图建系,
则,,,,, 5分
由与,可知,所以四边形为平行四边形,
则,,,
设平面的法向量,则,即,
取,得,,则, 7分
设直线与平面所成角为,
则,
即直线与平面所成角的正弦值为. 10分
(3)设, 11分
设平面的法向量,则,即,
取,得,,
则, 13分
设平面与平面所成角为,
, 15分
解得或(舍), 16分
所以存在使得平面与平面夹角的余弦值为,此时的值为. 17分
19.(1)由题,,
设平面的法向量为,则,即,
取,得,,则, 2分
又因为平面过点,所以平面的点法式方程为:. 4分
(2)因为为线段的中点,所以,,直线过点,
则直线的方程为,化简得, 6分
联立平面的点法式方程
得交点坐标为, 7分
,,
所以到直线的距离为. 10分
(3),所以,且平面,
又因为平面平面,所以.
设,,
在三角形中,,,,
设,则,
所以,所以,
所以,则. 13分
又, 15分
又因为,所以,当且仅当,即,时取等号,
所以,当点在处,在中点时,四棱锥体积取最小值为. 17分
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