内容正文:
高二数学试卷(一)参考答案
1.B直线1的斜率及)二-2
2.B所求距离d=0+8+2=2.
5
3.D如图,连接AD,则Ci=Ci+AD=-AC+2A+2AA.
4D(e,+e,)e,-2e,)=e好-2e:e,+e1e,-2e·eg=1-2x1X1x7+1X1×2
2x1X1×号2
5.A根据题意可得当m=0时,不符合题意,所以加≠0,则1=,=1,=m因为1,
=1≠一1,所以k1=k3=一1,解得m=一1.
6.CAD=√9+16=5.过点B作BH⊥AD,垂足为H(图略).因为AC⊥平面a,所以AC⊥
BH,又AC∩AD=A,所以BH⊥平面ACD,故AB在平面ACD内的投影向量为|AB|·
coS∠DAB·
AD
AD
-3x×是
7.B因为宜线AB的斜率为2”2=1,所以边AB上的商所在直线的方程为y十1=-女
-1》,即)=-x,因为直线AC的斜率为二分=
3,所以边AC上的高所在直线的方
1
x-
程为y-4=3(红-2),即y=3x-2.由二,解得
2
故△ABC垂心的坐标为
y=3x-2,
y=-2
(,号)
8.D根据题意可得直线y=kx与f(x)的图象有两个交点.作出
y=kx,
f(x)的图象,如图所示.由
y=x2+得4x2-kz+1=0,由
4
【高二数学·参考答案第1页(共7页)】
·B1·
△=16:-16=0,解得及=士1,此时x=士2因为f(1)=,所以当直线y=x经过点
(1,2)时,斜率为2故由图可得的取值范围是(一©,一1DU(0,]
9.AB所有直线都可以用方程Ax十By十C=0表示,A正确.
过点P,(m,3》,P,(n,7)(m≠n)的直线的两点式方程为一3_工二m(m≠n),B正确。
4 n-m
直线x=0经过点A,但不可以用方程y=kx十6表示,C错误
在两坐标轴上的截距均为0的直线不能用方程二十义=1表示,D错误
a
10.BCD根据题意可得a+2b=一√7c,所以|a|2十4b12十4 a bcos<a,b>=7c|2,即4+
36+24cos(a,b)=28,解得cos<a,b)=-
因为a,b>E[0,],所以<a,b》-,A错误
1a-b1=V4+9-2x2×3x(-2)
=√19,B正确,
__a·(a十2b)
cos<a,e>=Tallcl
a·c
4-6-7
√7 allcl
√7X2X2-14C正确.
a-h|=a+zb-2xab1cosa,b=V9x2+6x+4=√9(x+写)+3≥
5,当且仅当x=子时,等号成立,D正确,
11.ACD因为AF为直径,以AM⊥MF.因为半圆面O⊥平面ABCDEF,半圆面O∩平面
ABCDEF=AF,DF⊥AF,DFC平面ABCDEF,所以DF⊥半圆面O.又AMC半圆面O,
所以DF⊥AM.因为MF∩DF=F,所以AM⊥平面DMF.又AMC平面DAM,所以平面
DMF⊥平面DAM,A正确.
取CD的中点P,连接OP,MO,取半圆弧的中点K,连接OK.
2
以O为坐标原点,OP,OF,OK所在直线分别为x,y,之轴建
立如图所示的空间直角坐标系,则O(0,0,0),A(0,一1,0),
E(W3,2,0),F(0,1,0).设∠MOF=0(0<0<π),则M(0,B
cos0,sin0.设Ai=λAE(0<<1),则Oi=OA+AE=
(3λ,3-1,0),所以H(W3λ,3λ-1,0).由MH=1,得3λ2+(3λ-1-cos0)2+sin0=1.
由MiLA户,得Mi·A户=0,所以3x-1-cos0=0,所以32+sin20=1,解得入=
3B倍误
3A2+(3以-1-cos0)2+sim0=1,得入≠,所以2cos9=12A3a.因为9E0
【高二数学·参考答案第2页(共7页)】
·B1·
所以2os0∈(-2,2).令t=3x-1,t∈(-1,0)U(0,2),则12n-6+1=
3λ-1
+m0+1-+号-[2+所8206e-么
号],:(-1,号,所以入∈(o,得)又AE-25,所以点H的运动轨迹长度为2,
×(怎-0)=1,C正确
连接H0,则HA·H市-Hò2-OA2=Hò12-1=32+(3-1)2-1=122-6,当入=
}时,,萨取得最小值,最小值为一子,D正确
1x-2=0,
12.(2,6)由l:mx+y-2m-6=0,得m(x-2)+y-6=0,所以
解得
y-6=0,用
2即
y=6,
M(2,6).
13.23点A(1,2,5)关于平面Oyz对称的点为A'(-1,2,5),则所求路程为|A'B=
√(1+1)2+(4-2)2+(7-5)2=2√3.
146
根据题意建立如图所示的空间直角坐标系,则A,(0,0,4),
B(4,0,0),N(0,3,2),C1(2,2,4),BN=(-4,3,2).设M(x,
0,z),则C1M=(x-2,-2,之-4).因为C1M⊥BN,所以
CM.BN=-4(x-2)-6十2(x-4)=0,由0≤x≤4,0≤x≤
4,得x=2x+3<4,所以0≤x≤号,A1M=V2+(e--
B
V4十1-√(2)十号≥有,当x-号时,等号成立A,M取得最小值因为
DA上平面AB,A,所以D,A1LAM,则△DA,M面积的最小值为号X2X怎-S
55
15,解.(1)因为。=3二C二1三一2,…2分
1-3
所以直线AB的方程为y一3=一2(x一1),…4分
py=2江十5.…
…5分
(2)若A,B,C三点共线,则点C在直线AB上,…
6分
所以点C的坐标满足方程y=一2x十5,则m=5.
…8分
(3)线段AB的中点为N(2,1).…
…10分
者0=2,则C0,2》则ko号
11分
【高二数学·参考答案第3页(共7页)】
·B1·
所以AB边上的中线所在直线的方程为y一1=一
z2),…1
即x+2y-4=0.
13分
【注】第(2)问还可以这样解答:
若A,B,C三点共线,则kAC=AB,
6分
所以
=一2,…
7分
解得m=5.
……
8分
16.解:(1)由题意可得B(4,0,0),D(0,4,0),M(0,0,2),P(2,2,1).…4分
(2)设E(4,0,之),F(x,4,0),其中0≤z≤4,0≤x≤4.
5分
因为E,P,F三点共线,所以存在入∈R,使得P它=入P疗,…
6分
即(2,一2,之-1)=λ(x一2,2,-1),…7分
A(x-2)=2,
x=0,
所以2λ=-2,
解得入=一1,…
…9分
-λ=x-1,
2=2,
所以E(4,0,2),F(0,4,0).…10分
(3)因为B,D,M,H四点共面,所以存在m,n∈R,使得Bi=mBM十nBD,…11分
即(-3,2a,a)=m(-4,0,2)十n(-4,4,0),…12分
3
m=
〔-4m-4n=-3,
8
所以4n=2a,
解得n=
8
14分
2m=a,
a=4
放a=是
15分
17.证明:(1)以A为坐标原点,AB,AC,AA1所在直线分别
为x,y,之轴建立如图所示的空间直角坐标系,则M(3,0,
3),F(0,3,3),D(4,4,0),E(0,8,0),…4分
所以M=(-3,3,0),DE=(-4,4,0),…6分
所以M=D克,且MF与DE不在同一条直线上,则
MF/DE。……8分
(2)由(1)可得A(0,0,0),A1(0,0,6),则AA1=(0,0,6),AD=(4,4,0).…10分
n·AA1=6z=0,
设平面AA1D的法向量为n=(x,y,z),则
n·AD=4x+4y=0,
令x=1,则n=(1,一1,0).…13分
【高二数学·参考答案第4页(共7页)】
·B1·
因为D元=一4n,所以DEn,故DE⊥平面AA1D.
15分
18.(1)证明:过点C作CT⊥MB,垂足为T.
H
因为BC-1,∠MC-音,所以TB=3,TC-
2
…1分
因为平面HDM⊥平面MDCB,平面HDM∩平面MDCB=DM,
HM⊥DM,所以HM⊥平面MDCB.…2分
以M为坐标原点,MD,MB,MH所在直线分别为x,y,之轴建立
如图1所示的空间直角坐标系,则B(0,20).C(停,多o.
D
H(0,0,3),
…3分
图1
所以BC-(,o,C-(号,-)。
4分
因为BC.HC--=0,所以BC1C,即BC LHC..
…6分
(2)解:(ⅰ)以M为坐标原点,MD,MB所在直线分别为x,y轴建
立如图2所示的空间直角坐标系
过点H作HKBM,垂足为K.根据题意可待∠HMB-否,则
∠MK=号,M(00,0,H(0,-,3),D5,00,
M
c停,号o),所以-(o,-3)成-(-,.
图2
…7分
设异面直线DC与HM所成的角为O,
9
则cos0=cos(Hmi,D心1=i.Dd
4
3
…
HMIDCI
9127
3
19
4
9分
44
所以sin0=√1-()
4
…………10分
则tan0=
sin0√3
…11分
cos 0
3
,即异面直线DC与HM所成角的正切值为√
3
(1)由1)可得B02,0,C-(停3,3),-(0,名,3).
…13分
设平面HCD的法向量为n=(x,y,之),
【高二数学·参考答案第5页(共7页)】
·B1·
n·Hd-
2x+3y
3√3
2=0,
则
令x=√3,则n=(√3,1,W3).…15分
n·D心=-3n
3
2x+2y=0,
设HB与平面HCD所成的角为a,
179
则sina=cosH店,n>1=店.m
2-2
√133
HBn
4927
133·
X√3+1+3
散HB与平面HCD所成角的正弦值为33
…17分
19.解:(1)因为PA⊥底面ABC,ABC底面ABC,ACC底面ABC,
所以PA⊥AB,PA⊥AC,则PB=PC=√9十16=5.…1分
由题意得Ai在AP,AB上投影向量的模相等,即可设AM1=AM4=m,…2分
则PM1=4一m,BM4=3一,……3分
同理可得PM2=PM1=4一m,BM2=BM4=3-m,…4分
所以PM2十BM2=4-m十3一m=5,解得m=1,即AM1=1.…5分
(2)取BC的中点T,连接AT.以A为坐标原点,AT,AP所在直
线分别为x,之轴建立空间直角坐标系,如图所示.由题意得AT一
√9-4=√5,A(0,0,0),P(0,0,4),B(W5,-2,0),C(W5,2,0),
AP=(0,0,4),AB=(5,-2,0),AC=(√5,2,0).设H(x,y,
'M1
M
M
z),则AH=(x,y,之)
由
Ai.A的
AFi.AB
AH.AC
AHIAPI AHABI AHIACI
得经-2
3
/M
√5x+2y
B
T(M)
…7分
解得y=0,2=5
3x,所以且x,05x,
…8分
则Ci-(x-5,-25).Ci-(-5,-2,40.ci-0,-40.Ci-(-5,-2,0.
CH.CP
CH.CB
CH.CA
5-5x+4+4X
由
3Z_8_5-5x+4
ICHIICP ICHCB ICHCAI
,得
5
4
3
…9分
解得-35所以H(50)a=(50,l.
…10分
【高二数学·参考答案第6页(共7页)】
·B1·
设平面HAC的法向量为n=(a,b,c),则
n·Ai-3
5a+c=0,
n·AC=5a十2b=0,
令a=2W5,则n=(2√5,一5,-6).…11分
连接PH.因为Pi-(②5,0,-3),所以点P到平面HAC的距离为Pm-
n
35
X2W5+18
…12分
√20+25+36
(3)假设在线段BC上存在符合题意的点K,
设BR=λBC,A∈[0,1],则AR=AB+BR=AB+λBC=(W5,4A-2,0).
…13分
m·A=√5x1+(4-2)y1=0,
设平面PAK的法向量为m=(x1,y1,之1),则
m·AP=4x1=0,
令x1=2-41,则m=(2-4λ,W5,0).…14分
设平面PAK与平面HAC的夹角为0,
|4W5-85λ-5W51
5
月os0osm,nm72生5Xy0+25+丽
9,…15分
即以-2以+1=0,解得=或X-
2(舍去),…16分
BK 1
所以在BC上存在符合题意的点K,且BC=2:
…17分
▣城阁▣
【高二数学·参考答案第7页(共7页)】
·B1·高二数学试卷(一)
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.已知直线1经过点A(2,7),B(5,1),则直线1的斜率为
A.2
B.-2
c
n-
帅
2.点A(0,一2)到直线3x一4y+2=0的距离为
A.1
B.2
C.3
D.4
欧
3.在三棱柱ABCA1B,C中,D是BA1的中点,则C六=
AAC+号A+号AA
B-2AC+2A店+号AA
CA花-+AA
D.-AC+2AB+2AA:
4.若空间的单位基底(e,eae,)满足<e1,e)=e1,e>=e,e)-行则(e,十e)(e一2e,)=
A.1
B.-1
c号
n-2
5.在l1:x一my=6,l2:x一y=6m,l3:mx一y=6这三条直线中,其中一条与另外两条直线都
垂直,则m=
A.-1
B.1
C.6
D.-6
6.如图,线段AB,BD都在平面a内,BD⊥AB,AC⊥平面a,AB=3,BD
=4,则AB在平面ACD内的投影向量为
闲
A号A
B
c号ò
n动
7.已知△ABC的顶点为A(一2,0),B(2,4),C(1,一1),则△ABC垂心的坐标为
线
A(-2)
B(合,)
c(合,-》
n(-,》
+
8.已知函数f(x)
红+引,1
若关于x的方程f(x)一x=0有两个解,则
的取值范围是
A.(-1,1)
B(-1,2]
c(-1,oU[2)
D(-∞,-1DU(o,2]
【高二数学第1页(共4页)】
·B1·
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.下列结论正确的是
A.所有直线都可以用方程Ax+By十C=0表示
B过点P1(m,3),P,(,)(m≠n)的直线的两点式方程为'一3_二m(m≠n)
4n一m
C.所有过点A(0,6)的直线都可以用方程y=kx十6表示
D在两坐标轴上的截距相等的直线都可以用方程妾+名-1表示
a
10.已知空间向量a,b,c满足a十2b+√7c=0,a=c|=2,|b|=3,则
Aa,b>=号
B.|a-b|=J19
C.cos(a,c)-Y7
D.|a一xb|的最小值为3
11.如图,半圆面O⊥平面ABCDEF,AF是圆O的直径,多边形ABCDEF是正六边形,AB=2,
M,H分别是AF,线段AE上的动点(均不含端点),MH=1,则
A.平面DMF⊥平面DAM
B.不存在点M,H,使得AF⊥MH
C.点H的运动轨迹长度为1
61
D矿·应的最小值为一
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.直线l:mx十y一2m一6=0过定点M,则点M的坐标为▲
13.一条光线从点A(1,2,5)射出,经平面Oyz反射后到达点B(1,4,7)被吸收,则该光线从
点A到点B走过的路程为▲·
14.在四棱台ABCD-A1B1C1D1中,AA1⊥平面ABCD,四边形ABCD为正方形,AB=AA
=2A1B1=4,N为棱DD1的中点,点M在侧面ABB1A1内.若CM⊥BN,则△D1A1M
面积的最小值为▲
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)
已知点A(3,一1),B(1,3),C(0,m).
(1)求直线AB的斜截式方程;
(2)若A,B,C三点共线,求m的值;
(3)若m=2,求△ABC中AB边上的中线所在直线的方程,并将其化成一般式.
【高二数学第2页(共4页)】
·B1·
16.(15分)
在正方体ABCD-A1B,C1D1中,AB=4,M为AA1的中点,P为CM的中点.以A为坐标
原点,AB,AD,AA1所在直线分别为x,y,x轴建立如图所示的空间直角坐标系.
(1)请直接写出点B,D,M,P的坐标;
(2)若E,F分别为BB1,CD上的点,且E,P,F三点共线,求点E,F的坐标;
(3)设H(1,2a,a),若B,D,M,H四点共面,求a的值.
B
M
B
17.(15分)
如图,在直三棱柱ABC-A,B1C1中,AB⊥AC,AB=AA1=6,AC=12,M,F,H分别为线
段AB1,A1H,AC的中点,BC=3BD,AC=3EC
(1)证明:MFDE
(2)证明:DE⊥平面AA1D
C
【高二数学第3页(共4页)】
·B1·
18.(17分)
如图,在平面四边形ABCD中,过点D作DM⊥AB,垂足为M,且AM=3,MB=2,BC=
1,∠ABC=2∠BAD=号,将△ADM沿DM折起,使得点A到达点H处,得到四棱锥
H-MDCB.
(1)若平面HDM⊥平面MDCB,证明:BC⊥HC.
(②)已知二面角H-DM:B的大小为经
(ⅰ)求异面直线DC与HM所成角的正切值;
(ⅱ)求HB与平面HCD所成角的正弦值.
M
D
19.(17分)
定义:在四面体SDEF中,若过顶点D的直线DM与棱DE,DS,DF所成的角均相等,则
称DM为顶点D处的等角轴.已知在四面体PABC中,PA⊥底面ABC,AB=AC=3,PA=
BC=4,顶点P,A,B,C处的等角轴交于一点H,过点H作HM1⊥PA,M2⊥PB,M3⊥
PC,HM,⊥AB,M5⊥AC,HMa⊥BC,垂足分别为M1,M2,M3,M4,M,M,如图所示.
(1)求AM1的长,
(2)求点P到平面HAC的距离.
(③)试间在线段BC上是否存在点K,使得平面PAK与平面HAC夹角的余弦值为?若
存在,求出瓷的值:若不存在,请说明理由。
线
M
M
回回
【高二数学第4页(共4页)】
·B1·