内容正文:
·高二数学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分150分,考试时间120分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡
上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上
各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作
答无效。
4.本卷命题范围:人救A版选择性必修第一册第一章一第二章第4节,解三角形。
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.直线4x-5y+19=0的斜率是
A是
B等
c-
D.
5
4
(2.点P(2,一3,一4)关于平面Oxy对称的点是
A.(2,-3,4)
B.(2,-3,-4)
C.(-2,3,-4)
D.(-2,3,4)
3.已知点A(-5,一2,3),B(1,一4,2),点P满足BP=2PA,则点P的坐标是
A(-3-号号)
B(1,-9,3)
C.(7,-6,1)
D.(-11,0,4)
4.以A(1,2),B(3,6)为直径的两个端点的圆的方程为
A.(x-1)2+(y-2)2=√5
B.(x-2)2+(y-4)2=√5
C.(x-2)2+(y-4)2=5
D.(x-1)2+(y-2)2=5
5.已知点A(1,0,一2),B(3,1,0),若平面a的一个法向量n=(0,一2,1),则直线AB与平面a
的位置关系是
A.AB∥a
B.AB⊥a
C.ABCa
D.AB∥a或ABCa
6已知点(1,1)在圆z+y2-ax+a2-2=0外,则实数a的取值范围为
A.(-∞,0)U(5,+∞)
B(-2,0)U(告2)
C.(-2,-号)U(0,2)
D.(-2,2)
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(7.已知点A(1,2,3),B(0,1,1),P(2,3,4),O为坐标原点,则点P到平面OAB的距离为
AG
B⑤
c号
号
8.已知点A(1,0),B(2,0),C为直线y≥x十2上一点,则|CA|+|CB的最小值是
A.37
B.7
C.2√7
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.已知空间向量a,b,c,则
A.|a=|b是a=b的必要不充分条件
B若a,b,c不共面,则a,b,a十c也不共面
C.若a·b=b·c,且b≠0,则a=c
D.若a∥b,b∥c,则a∥c
10.已知O为坐标原点,过点M(一1,1)的直线1与坐标轴交手A,B两点,若△AOB的面积为
2,则直线l在x轴上的截距可以是
A.2+2√2
B.2-2√2
C.-2
D.2
11.如图,多面体ABCD-EFH是各棱长均为1的平行六面体ABCD-EFGH截去三棱锥
G-CFH后剩下的几何体,若点P是三角形CHF的重心,∠EAB=∠EAD=∠DAB
=60°,AQ=入A户,则下列说法正确的是
AAP=号
B异面直线AP,CD所成角的余弦值为写
C.AP⊥BD
D.若E,Q,B,D四点共面,则点Q是线段AP的中点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知平面ABC的一个法向量为m=(1,y,z),M(-1,1,0),N(1,2,一1),若直线MN⊥平
面ABC,则y一x=
13.若直线l1:ax十4y一5=0与直线l2:2x+(a十2)y一5=0平行,则实数a=
14.某学生为测量一个建在小矮山上的建筑物AB的高度,选释了与小
矮山底部在同一水平线上的两点C,D(在矮山的同侧),如图所示,
测得在C处看A,B的仰角分别为30°,60°,在D处看B的仰角为
45°,CD=6m,由此可以计算求得AB=
_m.
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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.(本小题满分13分)
已知A(2,2),B(3,1),C(0,4).
求:(I)过点A且与BC垂直的直线方程;
(2)过点B且倾斜角为直线AB倾斜角的令的直线方程。
16.(本小题满分15分)
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且V3b=3 acos C十csin A.
(1)求A的大小;
(2)若a=2√3,c=2√2,求b和△ABC的面积.
17.(本小题满分15分)
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,AC=4,AB=AA1=6,E,F分别是BC,A1B
的中点
(1)证明:直线EF∥平面AA,C1C;
A
(2)求平面ABC与平面EFC1夹角的余弦值
B
【高一第一次月考·数学第3而(共4而)】
?7-T-n67R
18.(本小题满分17分)
在△ABC中,B(4,3),边BC上的中线所在直线的方程为l1:x一2y十7=0,边AB上的高所
在直线的方程为12:3x一y一9=0,求:
(1)点A的坐标;
(2)边AC所在直线的方程;
(3)△ABC中∠ABC的角平分线所在直线的方程
如
19.(本小题满分17分)
如图,在四棱锥P-ABCD中,AB=BC=2,AD⊥CD,AB⊥BC,PA⊥平面PBC
(1)证明:平面PAB⊥平面ABCD;
(2)求四棱锥P-ABCD体积的最大值;
(3)若△PBC的面积为1,求直线PD与平面ABCD所成角的正弦值
平方的最小值,
【高二第一次月考·数学第4页(共4页)】
27-T-067B参考答案、提示及评分细则
1.B因为直线方程为4红一5y十19=0,即y=号+号,所以直线的斜率为号故选B
2.A关于平面Oxy对称的两点的x轴,y轴坐标相同,之轴坐标互为相反数,所以点P(2,一3,一4)关于平面
Oxy对称的点是(2,一3,4).故选A.
3.A设点P(x,y,2),又A(-5,-2,3),B(1,-4,2),所以B驴=(x-1,y十4,-2),PA=
(-5-x,-2-y,3-x),又BP=2PA,所以(x-1,y十4,x-2)=2(-5-x,-2-y,3-2),解得x=-3,
y=-号=号所以点P的坐标是(一3,-号,号)故选A
4.C易知该圆圆心为A1,2),B(3,6)的中点C(2,4),半径,=4B=5,所以该圆的方程为:(x一2)2+
2
(y-4)2=5.故选C
5.D因为AB=(2,1,2),所以AB·n=(2,1,2)·(0,-2,1)=0,所以AB∥a或ABCa.故选D.
a2-4(a2-2)>0,
6.B由题意得
1+1-a+ac2-2>0,
得-2<a<0,或号<a<2.故选B
7.DOA=(1,2,3),O=(0,1,1),O求=(2,3,4),设m=(x,y,z)为平面OAB的法向量,则
1m·OA=x+2y+32=0
m·Oi=y十x=0,
令y=1,得之=-1,x=1,所以m=(1,1,-1),点P到平面OAB的距离d=
O2·ml_12+3-4-3
m
3
故选D
n
C在直线y=x十2上,设点A关于直线y=x十2的对称点为A1(m,n).MJm一了X1
解得
2
m?2故A(一2,3),连接AB交直线y=x+2于点P,当C在P点时,CA+1CB取得最小值,其
n=3.
最小值为|A1B|=√(-2-2)2+(3-0)2=5.故选D.
9.ABa=b的充要条件是a,b的大小相等,方向相同,故由a=b→|a=|b,反之则不然,故A正确;假设
a,b,a十c共面,则存在实数x,y,使得a十c=a十3b,所以c=(x一1)a十b,所以a,b,c共面,与条件矛盾,
故B正确;在空间直角坐标系中,三个坐标轴上的单位向量显然满足C中的条件,但任何两个都不相等,故C
错误;对于D,若b=0,a,c不一定共线,故D错误.故选AB.
10.ABC由题意直线1显然不过原点,所以不妨设直线L的方程为后+若=1,其中a,b分别为1在x轴,)y轴
上的截距,A(a.0,B(0.b),又点M(一1,1)在直线1上,所以。+名=1,又△A0B的面积为2,所以
号a6=2,即6=合或6=-年当6=4时,2+号=1,即。2-4a-4=0,解得a=2-22或a=2+
22:当6=一告时,君-号=1,即公2+4a十4=0,解得a=-2.故选AC
1.BCD因为点P是三角形CHF的重心,所以A市=号A花+号A市+号Ai=号(A店+AD)十
号(A+A应)+号(A市+A)=号A店+号A市+子A应,所以A:=号(A:+A市:+1A:+
2A.A0+2A证.A正+2A0.A应)=告1+1+1+1+1+1D=号,所以AP-2雪,放A错误:因为
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AB/CD,所以∠PAB就是异面直线AP与CD所成的角,因为A市.A店=(号A店+号AD+号A)·A店
=号,所以cos∠PAB=
A市.AB
=1 API AB26×1
。,故B正确A币·前专忘
3
(AD-AB)=号(A亦-A亦+A花·AD-A正·AB)=0,所以AP⊥BD,故C正确:若E,Q,B,D四点共
面,则存在有序数对(.x,y),使B戒=xBD十yB驼,即A夜-A店=x(AD-AB)十y(A正-AB),即
{层1=-
(号x-1)A+号AA心+号xA花=(-y)A+xA心+yA应.所以号=
解得入=2,所
以点Q是线段AP的中点,故D正确.故选BCD,
12.1因为直线MN⊥平面ABC,所以m∥M衣,又M不=(2,1,-1),所以存在实数入使得m=入M=
(2d,-),即1)=(2以。-》,所以2以=1=1=-A解得X=号=7=-号所以y之
=1
13.-4由l1∥l2,得a(a+2)-2×4=a2+2a-8=(a-2)(a十4)=0,解得a=2,或a=-4.当a=2时,l
与l2重合;当a=一4时,符合题意.
14.6+2√3设AB=xm,由题意得AC=AB=x,所以BC=√3x,由题意得∠CBD=15°,在△BCD中,由正弦
定理,得nnD即0
im45=sn16,解得x=6+23.
15.解:(1)设过点A且与BC垂直的直线的斜率为k,直线BC的斜率kx=4
0-3
=-1,…2分
由kx·k=一1,得k=1,…
…4分
所以y一2=1X(x一2),即所求直线的方程为x一y=0.…6分
2)直线AB的斜率k出=?_2=一1,设直线AB的倾斜角为c&,则tana=一
9分
又0°≤Q180°,所以Q=135°,…10分
由题意知所求直线的倾斜角为多三45,故所求直线的斜率为tan45三1,…1☑
所以y-1=1X(x-3),即x-y-2=0.…
…13分
16.解:(1)因为√3b=√3 acos C+csin A,
所以W3sinB=√3 sin Acos C+sin Csin A,…
2分
又B=π-(A十C),所以sinB=sin(A十C)=sin Acos C.+cos Asin C,…3分
所以W3 sin Acos C-+√3 cos Asin C=√3 sin Acos C+sin Csin A,
即W3 cos Asin C-=sin Csin A,…
…5分
因为C∈(0,π),所以sinC≠0,所以sinA=√3cosA,即tanA=√3,
又A∈(0,),所以A=5
…7分
(2)由1)知A=号,又a=2W3,c=22,
由a2=2+c2-2 bccos A,得12=b+8-2W2b,
10分
即b一2√2b-4=0,解得b=√2十√6(负根舍),…
…12分
所以△ABC的面积S=合einA=号×(2+6)X22X写-3+原.…15分
17.(1)证明:连接AC,
因为E,F分别是BC,A1B的中点,所以EF∥A1C,…2分
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又EF¢平面AACC,A1CC平面AA1C1C,所以直线EF∥平面AA1C1C.
…5分
(2)解:在直三棱柱ABC-A1B1C中,AA1⊥平面ABC,又AB,ACC平面ABC
所以AA1⊥AB,AA⊥AC,又AB⊥AC,所以AB,AC,AA两两垂直,故以A为
原点,AB,AC,AA1所在直线分别为x轴,y轴,之轴,建立如图所示的空间直角
坐标系
B
因为AC=4,AB=AA1=6,所以B(6,0,0),C(0,4,0),A1(0,0,6),
C(0,4,6),
又E,F分别是BC,AB的中点,所以E(3,2,0),F(3,0,3).…9分
因为AA1⊥平面ABC,所以AA1=(0,0,6)是平面ABC的一个法向量,
…10分
E=(0,-2,3),EC=(-3,2,6),设平面EFC的法向量为m=(,y,z),则
m乎=0,即
-2y+3z=0,
m.EC=0,
-3.x+2y+6z=0,
令y=3,则x=6,x=2,
所以m=(6,3,2)是平面EFC1的一个法向量.
12分
设平面ABC与平面EFC1的夹角为0,
则cs0=cos(AA,m1=A国·m
12
2
AAm
6X√62+32+22
三7
即平面ABC与平面EFC,夹角的余弦值为号.
15分
18.解:(1)设A(x,y1),
因为边BC上的中线所在直线l1:x一2y十7=0经过点A,所以x1一2y1十7=0,…1分
因为边AB上的高所在直线的方程为L2:3.x一y一9=0,所以AB⊥l2,即3kB=一1,
又如寻所以3x身二
x-4
=-1,即十3y-13=0,…2分
由2-2M+7=0
得一”所以点A的坐标为,4),4分
(m+3y-13=0,府y=4,
(2)设C(x2,2),因为边AB上的高所在直线l2:3x-y-9=0经过点C,所以3x2-y2-9=0,…5分
因为边BC上的中线所在直线的方程为l1:x一2y+7=0,
所以边5C的中点(1生2,3产)在4:一23十7=0上,即4生-(3+)+7=0,
2
所以x2-2y归十12=0,…
6分
3一一9=0,得=6所以点C的坐标为(6,9).…8分
由
x2-22+12=0,
y2=9,
因为边AC所在直线的斜率&e一号1,
所以边AC所在直线的方程为y一4=1X(x一1),即x-y十3=0.…10分
(3因为边A让所在宜线的斜率长e-分
所以边AB所在直线的方程为y一3三了(x一4),即x十3y一13=0.…11分
因为l2:3x一y一9=0过B,C两点,所以边BC所在直线的方程为3x一y一9=0.
…12分
设P(o,o)是∠ABC的角平分线所在直线上任意一点,
由角平分线的性质可得P到边AB所在直线,边BC所在直线的距离相等,
即w+36-131=|3-h-9
…14分
√12+32
√32+(-1)
所以x0-2y%十2=0或2x0十y%-11=0.…15分
因为∠ABC的角平分线应该与边AC(不含端点)有交点,所以∠ABC的角平分线所在直线的斜率k∈
(-0,-号)U(3,十0),所以。一230十2=0不符合,2十%-1=0符合,
所以△ABC中∠ABC的角平分线所在直线的方程为2x十y-11=0.…17分
【高二第一次月考·数学参考答案第3页(共4页)】
27-T-067B
19.(1)证明:因为PA⊥平面PBC,BCC平面PBC,所以PA⊥BC,…1分
又AB∩PA=A,AB,PAC平面PAB,AB⊥BC,所以BC⊥平面PAB,…3分
又BCC平面ABCD,故平面PAB⊥平面ABCD.…4分
(2)解:如图,在△PAB中,作PH⊥AB,垂足为H,连接AC,
因为平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,PHC平面
PAB,所以PH⊥平面ABCD,…5分
因为PA⊥平面PBC,PBC平面PBC,所以PB⊥PA,所以PA?+PB=AB
B
=4,所以PA·PB<PAPB=2,当且仅当PA=PB=2时取等号,
H
2
因为Sw=号PBXPA=号ABXPH,.所以PHPB≤号-1.
AB
…
因为AD⊥CD,所以AD+CD=AC=AB+BC=8,
因为AD+CD≥2AD·CD,所以AD·CD<ADCD=4,当且仅当AD=CD=2取等号,
SADXCDX2.
8分
又S=号×ABX BC-号×2X2-2,所以Saa=5m十5≤2+2=4
…9分
所以四棱锥P-ABCD的体积V=号SEm×PH≤号X4X1-号,
即四棱锥P-ABCD体积的最大值为学·
…10分
(3)解:取AB的中点N,以N为原点,NA为x轴,过点N且平行于BC的直线为y轴,过点N且平行于
PH的直线为之轴,建立如图所示空间直角坐标系,
由(I)知BC⊥平面PAB,又PBC平面PAB,所以BC⊥PB.
比三7 PBX BC=-l,所以PB=1,
因为AB=2.PA=VA店-PF-5所以PH-PAPB-停NP=合AB=1
…12分
AB
所以NF=NPr-PF=1-(号)=所以NH=,故P(-3o.),
…13分
设AC的中点为M,因为A1,0,0),C-1,2,0,所以M0,1,0),AC-22,DM=AC=2,
设以My为始边,MD为终边的角为0,则0E(-T,3F),D(V2sin0,1+2cos0.0),
所以Pi-(2sn叶号1+2cas0,-9)
14分
易知平面ABCD的一个法向量为m=(0,0,1),
…15分
设直线PD与平面ABCD所成角为a,
则sina=|cos(Pi,m)l=
|PD·m
3
PDm
2
(2sim0+2)广+(1+2cos)2+
√5
(其中tan0=2),…
…16分
2W4+√10sin(0+p)
所以当sin(0叶g)=1,即an0=之时,sina有最小值,最小值为
3
2W4+10
即(sin2a)m=
3
4-√10
16+4√10
8
所以直线PD与平面ABCD所成角的正弦值平方的最小值为4一0
8
…17分
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27-T-067B