内容正文:
3
高二10月数学·答案
一、选择题
1.答案C
命题透析本题考查两直线平行
解析因为直线3x-y+2=0的斜率为3,所以由平行关系可设1:y=3x+b.将点(1,-1)代入,得-1=3×1+
b,解得b=-4,所以1的方程为y=3x-4.
2.答案D
命题透析本题考查直线的斜率与倾斜角.
解析由题意知,tan0=2>√3=tan60°,所以60°<0<90°.
3.答案C
命题透析本题考查空间向量的数量积与夹角
解析因为a,b的夹角为钝角,所以a·b=-4-4m-1<0,解得m>-子当m=4时,a,b共线,需排除,所
以m>-
气且m≠4,结合选项可知,只有m=2符合题意。
4
4.答案A
命题透析本题考查空间向量基本定理。
解析由题意,得B威=之(BE+BC=[BR+(成+CC]=}(c+b-a+e)=-a+b+c
5.答案C
命题透析本题考查平面的法向量以及点到平面的距离公式
解析由题意,得应=(00,6),则点P到平面a的距离为d=.三
12
1nV2+(-产+2=4.
6.答案B
命题透析本题考查直线的斜率,
解析不妨设点C(-1,-),所以直线4C的斜率为3。号)=-青直线c的斜率为号-(二骨=1因
为直线l与线段AB相交,所以k的取值范围是
-,-U[1,+)
7.答案D
命题透析本题考查直线的方程与性质。
解折设A(),8().由点A,B所在的直线方程,得+21-8=0
因为AB的中点为P(2,1),所以
2x2-y2+1=0.
[x1+x2=2,
3-1
联立以上四个方程,可得A(2,3),B(0,1),所以直线AB的方程为y=2二0+1,即x-y+1=0,
y1+y2=4.
8.答案A
命题透析本题考查二面角的概念以及空间向量的综合应用。
解析作AM垂直PB于点M,CN垂直PB于点N,则AM=CN=,MN=1,所以4衣=A+M+N心平方,得
IAC2=(Ai+M+NC)2=A+M+N心+2Ai.Nd+2AM.M+2Nd.M成.因为AM⊥MN,NC1MW,
所以AM.M亦=NC.M=0.因为二面角A-PB-C的大小为120°,所以AM,NC的夹角为60°,所以1AC12=
子++1+2××号xm60=-,故A0=
二、选择题
9.答案AD
命题透析本题考查空间向量基本定理及空间基底,
解析三个不共面的向量才能构成空间基底
对于A,因为a,b,c三个向量不共面,所以a,-b,-c三个向量也不共面,故A正确.
对于B,易知a-b与b-a是共线向量,所以a-b,b-a,c三个向量共面,故B错误.
对于C,因为(a-b)+(b-c)=a-c,所以a-b,b-c,a-c三个向量共面,故C错误.
对于D,设xa+y(a+b)+z(a+b+c)=0,整理得(x+y+z)a+(y+z)b+zc=0.因为a,b,c三个向量不共面,
所以x+y+z=y+z=z=0.所以x=y=z=0.所以a,a+b,a+b+c不共面,故D正确.
10.答案ABC
命题透析本题考查两直线的位置关系。
解析观察各选项知@,6均不为0,两直线的斜率分别为号,。,符号相同,
对于A,两直线在x轴上的裁距异号,得。×(-右)<0,所以b>0,则两直线的斜率均大于0,故A正确,
对于B,CD,由两直线在x轴上的截距同号,得。×(-古)>0,所以6<0,则两直线的斜率均小于0,故B,
C正确,D错误.
11.答案ACD
命题透析本题考查立体几何的动点综合问题以及空间向量的应用.
解析由AM=A+入Ad+uAA,A,hE[0,1],可知点M在正方形BB,C,C内(含边界)运动.
对于A,因为点M在平面BBC,C内运动,平面BB,CC∥平面AD,D,所以点M到平面AD1D的距离为定值,
故四面体A1DDM的体积为定值,故A正确.
对于B,设AM与平面B,CC所成的角为a因为AB⊥平面B,CC,所以m0=册,其中AB=1,BM≤BG,=
反.所以m0≥把-受,即AM与平面B,CC所成角的正切值的最小值为受,故B错误
—2
对于C,若入=u,则点M在线段BC1上运动.当二面角M-A1D-D1最小时,其余弦值最大,此时点M与C1重
合,只需求二面角C1-A1D-D1的余弦值即可.如图,取AD的中点N,连接C1N,D1N,易知CN⊥AD,DN⊥
A0,则LG0,为该二面角的平面角,又GN-9AN-受所以cmLG02-停放C正确
D
D
B
对于D,若入+4=1,则点M在线段B,C上运动.如图,将△B1C1C沿着BC翻折到△BPC的位置,使得点P
在平面DA1B,C内,MD+MC1的最小值即为此时的DP.在△DCP中,由余弦定理,得DP2=CD+CP2-2CD·
CPcos∠DCP=1+1-2×1×1×cos135°=2+√2,即DP=√2+√2,故D正确.
三、填空题
12.答案x-2y+5=0
命题透析本题考查直线的方程.
解析由已知得直线的方程为-#号即x-2y+5=0
13.答案2
命题透析本题考查空间向量的运算.
解析设四面体ABCD的棱长为a因为E,F分别是AD,CD的中点,所以成=).所以应.=之店.
Cs0°=得a2.则B服F=8,P=所以sLF8放形·所=3x58
55
6=2
14.答案2或3(答案不完整不给分)
命题透析本题考查直线的方程与应用。
解析建立如图的平面直角坐标系.由题意,可得B(6,0),C(0,6),故直线BC的方程为x+y=6.设P(α,0),
ra+x+
2
26,
「x=6,
其中0<a<6,则点P关于直线BC的对称点P(x,y)满足
解得
即P1(6,6-a).易
y=1,
y=6-a,
x-a
得点P关于y轴的对称点为P2(-a,0).由光的反射原理可知,P1,Q,R,P2四点共线,所以直线QR的方程为
名(x+o),即y-名:+6g:g所以A迟-6g+-1.整理得公-5a+6-0,解得a=2或a=3
Y=
-x+
6+a
6+a6+a
6+a
—3
R
B
四、解答题
15.命题透析本题考查求直线的方程.
解析(1)经过点P(-2,1),斜率为2的直线方程为y-1=2(x+2),
即2x-y+5=0.…
(4分)
(2)在x轴、y轴上的截距分别为2,4的直线方程为交+千=1,
即2x+y-4=0.…(8分)
(3)直线的一个方向向量的坐标为(1,3),则该直线的斜率为-3,
因为该直线在x轴上的截距为1,所以该直线经过点(1,0),
所以该直线的方程为y=3(x-1),
即3x-y-3=0.…(13分)
16.命题透析本题考查空间向量在立体几何中的应用.
解析(1)取AB的中点0,连接P0.
因为△PAB是正三角形,所以PO⊥AB.
………………
(1分)
又因为平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,
所以PO⊥平面ABCD.…
(3分)
过O点作OE∥BC,交CD于点E,易知OA,OP,OE两两相互垂直.以O为坐标原点,以OA,OE,OP所在直线
分别为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系。
0
由题意,得P(0,0,3),B(-1,0,0),D(1,2,0).…
(5分)
所以P=(-1,0,-3),Pi=(1,2,-5)
故P店.Pi=-1+3=2.。
(7分)
(2)由(1),得A(1,0,0),P(0,0,W3),C(-1,2,0),D(1,2,0),…(8分)
4
所以Ap=(-1,0,3),A⑦=(0,2,0),P元=(-1,2,-3).…(9分)
设平面PAD的法向量为m=(x,y,z),
「m·A2=-x+5z=0,
则
令z=1,则m=(3,0,1).
(12分)
m·A⑦=2y=0,
设PC与平面PAD所成的角为O,
则sin0=
P它:ml-1-5-B
成1m+43x√3+,即PC与平面PAD所成角的正弦值为8
…(15分)
17.命题透析本题考查直线的方程与性质。
解析(1)①当1经过点0时,两坐标轴上的截距均为0,
3
则2a-3=0,解得a=
(2分)
②当1不经过点0时,4≠3
2
令x=0,得y=2-冷y=0,得2a.
(4分)
由题意,得3-24=2a-3,解得a=0.
(5分)
a-1
综上所述,a=号或0。………
(6分)
(2)易知a-1≠0,即a≠1,设A(xA,0),B(0,yB),
3-24<0,
则
x=a-1
解得a<1.…
(8分)
yB=2a-3<0,
此时4二20),80,2a-3).
所以saaw=分10A110B1=322
2(1-a)1
(11分)
不妨设1-a=t,则te(0,+o),a=1-t,
5a=20-2-1-2++22√2·
1
2(1-a)
2t
+2=4.…(14分)
2t
2t
当且仅当2:=六,即1=2时取等号,此时a=分<1
故△OAB面积的最小值为4.…
(15分)
18.命题透析本题考查空间向量在立体几何中的应用.
解析(1)取AC的中点0,连接B0,D0,P0.
因为△ABC和△ACD均为正三角形,所以DO⊥AC,BO⊥AC.所以AC⊥平面BOD.
又OPC平面BOD,所以AC⊥P0.…(1分)
因此∠BOD为二面角B-AC-D的平面角,∠POD是二面角P-AC-D的平面角.
所以LB0D=120°.…(2分)
-5—
再结合条件可知,B0=D0=√3,∠OBD=∠ODB=30°,BD=3.
由P店=号应,得PD=子D=2,在△P0D中,曲余破定理,得Pm=
(4分)
所以PD2=P02+D02.所以∠P0D=90°,
即二面角P-AC-D为90°.故平面PAC⊥平面ACD.
(5分)
(2)以0为坐标原点,0A的方向为x轴的正方向,0B的方向为y轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐
标系,
则4(10.0805.0.c(-10.0.0,-2》
(6分)
所以i-0,3,-)脑-(0,3,威-4,-50成-(-1,-5,0
所以i=+威(1,3-,-3成-嘀+成-(-1,3-5,
所以时.庇=-1+3-+=9-9%+2=9A-2-子
故当入=之时,·P心取得最小值,且最小值为-4
(9分)
D
(3)设平面APC的法向量为m=(x,y,z),
由2)知i-(1,35-5,-3花=(-20.0).
则m时+受-2加=0
令y=√3九,可得m=(0,3入,3入-2).…(11分)
m.At=-2x=0,
设平面DPC的法向量为n=(p,9,r),
2成(-1,-2),劢(o,35,》
则
令q=1,可得n=(-3,1,√3).
(13分)
-i3,-=0,
题a损k万小-(可
,得162-161+3=0,…(15分)
解得A=A=子合去)
(17分)
6
19.命题透析本题考查线面平行的证明,利用空间向量计算空间距离和空间角.
解析(1)连接0C,A101.
因为O,O1分别为正方形ABCD和A1B1C,D1的中心,
所以A101∥C0,且A101=0C.…(1分)》
所以四边形A,0C01为平行四边形,所以A0∥C01,
(2分)
又因为A10¢平面O1CD,C01C平面O1CD,所以A10∥平面01CD.
(4分)
(2)(i)如图,以C为坐标原点,以CD,CB,C01所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.…(5分)
D
A
/B
D
F
A
E
B
y
由已知可得C(0,0,0),B(0,2,0),D(2,0,0),E(0,1,0),A(2,2,0).
连接A0,可得A0=√AA-A02=2,所以A1(1,1,2),
设AM=AA=(-A,-入,2入),A∈[0,1],则M(2-入,2-入,2入).
(7分)
注意到B,D关于平面ACC1A1对称,E,F也关于平面ACC1A1对称,要使E,F,B,D四点到点M的距离相等,只
需考虑MB=ME即可,
所以(2-入)2+(2-入-2)2+(2)2=(2-)2+(2-入-1)2+(2入)尸,解得入=2
…(10分)
所以M=方=
…(11分)
(i)由(i)可得M(子,多,
设平面BMC的法向量为m=(,),由威=(3,7,,成=(0,20,
得
m…B威=-*=0
令x=2,得m=(2,0,-3)
(13分)
m.CB=2y=0,
同理可得平面DMC的一个法向量为n=(0,2,-3).…
(15分)
所以o(aa=a唇艾元言·
9
9
放二面角8-6-D的正装值为子区
(17分)
73
高二10月数学
注意事项:
1.答题前,务必将自己的个人信息填写在答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定
位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需
改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题
卡上。
一、选择题:本题共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.若直线1过点(1,-1),且与直线3x-y+2=0平行,则直线1的方程为
A.y=3x-2
B.y=-3x+2
C.y=3x-4
D.y=-3x+4
2.已知直线1的斜率为2,则1的倾斜角0满足
A.0°<0<30
B.30°<0<45°
C.45°<0<609
D.60°<0<90
3.已知向量a=(-2,-4,1)与b=(2,m,-1)的夹角为钝角,则m的值可以是
A.-4
B.-2
C.2
D.4
4.在三棱柱ABC-A1B,C1中,M是B,C,的中点,记AB=a,AC=b,AA=c,则BM=
A-2知+2+
B.za-2b+e
c20-b+0
D.-2a+b-2c
1
5.已知平面α经过点A(2,1,0),且其一个法向量为n=(2,-1,2),则点P(2,1,6)到平面
的距离为
A.2
B.3
C.4
D.6
6.已知点A(-4,3),B(2,2),过点(-1,-1)且斜率为k的直线1与线段AB相交,则k的取
值范围是
A(-0,-u[1,+)
B(-0,-U[1,+)
c.[
D.(-∞,-4]U[1,+∞)
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7.已知A是直线x+2y-8=0上的动点,B是直线2x-y+1=0上的动点,若AB的中点为
P(1,2),则直线AB的方程为
A.y=2
B.3x-y-1=0
C.x-2y+3=0
D.x-y+1=0
8.在三棱锥P-ABC中,二面角A-PB-C的大小为120°,PB=2PA=2BC=2,AB=PC=√5,
则AC=
A.13
2
R安
C.3
D.√5
二、选择题: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,有选错的得0分
9.已知a,b,c是三个不共面的空间向量,则下列选项中可以构成空间基底的是
A.{a,-b,-c}
B.a-b,b-a,c
C.a-b,b-c,a-c
D.a,a+b,a+b+c
10.在同一坐标系中画直线ax-by-1=0与bx-ay+1=0,可能是下列选项中的
11.已知正方体ABCD-A,B,C,D1的棱长为1,点M满足A=AB+入AD+uAA,其中A,A∈
[0,1],则下列选项正确的是
A.四面体AD,DM的体积为定值
B.AM与平面BB,C,C所成角的正切值的最小值为1
C若入=,则二面角M-AD-几,的余弦值最大为写
D.若入+4=1,则MD+MC,的最小值为√2+√2
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三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分:
12.经过点(1,3)和(-3,1)的直线的方程为
13.在正四面体ABCD中,E,F分别是AD,CD的中点,若AB·E京=1,则B2·B=
14.如图,在等腰直角三角形ABC中,AB=AC=6,P是边AB上异于A,B的点,光线从点P出
发,经BC,CA反射后又回到点P.若AR=1,则AP=
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(13分)
写出满足下列条件的直线方程,并把它化成一般式
(1)经过点P(-2,1),斜率为2;
(2)在x轴、y轴上的截距分别为2,4;
(3)一个方向向量的坐标为(1,3),且在x轴上的截距为1.
16.(15分)
如图,在四棱锥P-ABCD中,底面四边形ABCD是正方形,△PAB是正三角形,且平面
PAB⊥平面ABCD,AB=2.
(1)求P.P⑦:
(2)求PC与平面PAD所成角的正弦值.
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17.(15分)
已知直线l:y=(a-1)x+2a-3,a∈R,设0为坐标原点
(1)若1在两坐标轴上的截距相等,求4;
(2)若l交x轴负半轴于点A,交y轴负半轴于点B,求△OAB面积的最小值.
18.(17分)
如图,在四面体ABCD中,△ABC和△ACD均为正三角形,二面角B-AC-D的大小为
120°,4C=2,点P满足P=D店,其中A∈0,}
(1)若A=},证明:平面PAC1平面ACD;
(2)求PA·PC的最小值;
(3)若二面角A-PC-D的正弦值为7,求X
19.(17分)
如图,在平行六面体ABCD-AB1C1D1中,底面ABCD是边长为2的正方形,O,O1分别为
正方形ABCD和AB,C,D1的中心,点A,在底面ABCD内的射影为O.
(1)证明:A10∥平面O1CD.
(2)AA1=V6,E,F分别为BC,CD的中点,点M在棱AA1上,E,F,B,D四点到点M的距离
相等,
(i)求线段AM的长;
(iⅱ)求二面角B-CM-D的正弦值,
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