内容正文:
2026—2027学年度上学期阜新市高级中学十月试题
数 学
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单项选择题: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.
1. 已知两点,直线的倾斜角为,则实数等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用两点的斜率公式及直线的斜率定义即可求解.
【详解】由题,直线的斜率为,又,
.
故选:B.
2. 的反向单位向量为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】的反向单位向量为.
3. 已知,若( )
A. 1 B. C. 2 D.
【答案】C
【解析】
【详解】,,,
又,所以,
解得.
4. 已知,,是不共面的三个向量,下列能构成一组基的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
【答案】C
【解析】
【分析】由不共面的三个向量能构成一组基底判断.
【详解】A. 因为=,则三个向量共面,所以三个向量不能构成一组基底;
B. 因为=,则三个向量共面,所以三个向量不能构成一组基底;
C. 假设,,共面,则必存在x,y,有,因为,,是不共面,则,不成立,则三个向量不共面,所以三个向量能构成一组基底;
D. 因为,则三个向量共面,所以三个向量不能构成一组基底;
故选:C
5. 平行六面体,的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据向量的加法、减法运算即可求解.
【详解】
如图所示,.
6. 已知点在线段上,则的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由转化为求定点与线段上动点斜率问题,利用图象求解.
【详解】可看作线段上的点与定点连线的斜率,
因为,如图,
由图象知,,
即的范围是.
7. 是从点P出发的三条射线,每两条射线的夹角均为,那么直线与平面所成角的余弦值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】作图,找到直线在平面上的投影在构建多个直角三角形,找出边与角之间的关系,继而得到线面角;也可将三条射线截取出来放在正方体中进行分析.
【详解】解法一:
如图,设直线在平面的射影为,
作于点G,于点H,连接,
易得,又平面,则平面,又平面,则,
有
故.
已知,
故为所求.
解法二:
如图所示,把放在正方体中,的夹角均为.
建立如图所示的空间直角坐标系,设正方体棱长为1,
则,
所以,
设平面的法向量,则
令,则,所以,
所以.
设直线与平面所成角为,所以,
所以.
故选B.
8. 若点在直线上,则的最小值为( )
A. B. C. 4 D. 5
【答案】D
【解析】
【分析】转化为直线上的点到定点和的距离和,求出点关于直线的对称点为,可得,当三点共线时,最小,从而得出结论.
【详解】表示直线上的点到定点和的距离和,即求的最小值.
假设点关于直线的对称点为,
则有,解得,
因此得到,
所以,
当三点共线时,的最小值为.
二、多项选择题: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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 在正方体中,点分别是底面和侧面的中心,则下列说法正确的是( )
A. 平面 B. 平面
C. 与平面夹角的余弦值为 D. 平面平面
【答案】AB
【解析】
【分析】本题以正方体为载体,综合考查线面垂直、线面平行、线面角、面面垂直的判定,适合用空间向量法求解,核心是建立坐标系,利用向量判定位置关系、计算线面角.
【详解】设正方体棱长为 1,由题中坐标系得:
,
是底面的中心,则,是侧面的中心,则.
选项 A:,
,故,
又,所以平面,A 正确.
选项 B:,平面的一个法向量可取,
,即,
又不在平面内,因此平面,B 正确.
选项 C:设平面的一个法向量为,,
则,令,求得它的一个法向量.
设与平面所成角为,,,
则,C 错误.
选项 D:由 A 知是平面的一个法向量;
设平面的一个法向量为,,
则,令,则平面的一个法向量为,
,两个法向量不垂直,两平面不垂直,D 错误.
10. 已知正方体的棱长为,、分别是、是的中点,在正方体内部满足,下列说法正确的是( )
A. 平面与平面间的距离为
B. 点到直线的距离为
C. 点到直线的距离为
D. 点到平面的距离为
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据正方体的特征建立如图所示的空间直角坐标系,利用距离公式可求各选项中距离,故可得正确的选项.
【详解】根据正方体可建立如图所示的空间直角坐标系,
则、、、、、、、,
则,.
又,故,
对于A,,,故,
而、、、不共线,故,
因平面,平面,故平面,
同理平面,而,、平面,
所以平面平面,
故平面与平面的距离即为到平面的距离.
又,,设平面的法向量为,
则即,取,则,
故到平面的距离为,故A正确;
对于B,在中,底边上的高为,
故点到直线的距离为,故B错误;
对于C,,,
故点到直线的距离为,故C正确;
对于D,,,
设平面的法向量为,
则即,取,则,
故到平面的距离为,故D正确.
11. 已知,若过定点的动直线:和过定点的动直线:交于点(与,不重合),则下列说法正确的是( )
A. B. 为定值
C. 的最大值为 D. 的最大值为
【答案】ABD
【解析】
【分析】首先求出点A,B的坐标,可判断选项A的正误;判断两条直线的位置关系可判断选项B的正误;根据基本不等式链可判断选项C,D的正误.
【详解】由,得.
因为,所以,得.
由,得.
因为,所以,得.
所以,A正确.
由直线:和直线:,知.
所以.所以.所以,为定值,B正确.
,当且仅当时,等号成立,C错误.
因为,所以,即的最大值为,当且仅当时,等号成立,D正确.
故选:ABD.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,点在轴上,且,点的坐标_________ .
【答案】
【解析】
【分析】根据空间中两点间距离即可求解.
【详解】设,
由,得,
解得,
所以点的坐标为.
13. 已知,,,不能构成三角形,则______.
【答案】##
【解析】
【分析】根据已知分析出三点共线且斜率存在,应用斜率两点式列方程得,整理变形即可得.
【详解】三点不能构成三角形的情况,即三点共线,
因为斜率存在,所以,即,即,
因为,所以,即.
故答案为:
14. 已知是边长为2的等边三角形,为平面内一点,则的最小值是______.
【答案】
【解析】
【分析】建立直角坐标系,求出三角形各顶点的坐标,设出的坐标,运用向量坐标表示的加法和数量积运算的公式,化简,配方最后求出最小值.
【详解】建立如下图所示的直角坐标系, ,
,则有,
当,取得最小值.
故答案为:
【点睛】本题考查了数量积的最小值问题,应用平面向量坐标运算、配方法是解题的关键.
四、解答题:本题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. 如图,已知平行六面体所有的棱长均为,,,为的中点,设.
(1)用表示;
(2)求的值.
【答案】(1),
(2)2
【解析】
【分析】(1)用向量的线性运算即可求解;
(2)用向量数量积的运算律即可求解.
【小问1详解】
由于,,所以,因此,
又因为为的中点,,因此.
【小问2详解】
由(1)可知,,
所以.
因为,
所以.
16. 在正方体中,判断满足下列条件的点M,N是否存在,说明理由;,若存在求MN的长度.
【答案】存在,,理由如下:
以D为原点,的方向分别为x轴、y轴、z轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,
若正方体的棱长为单位长度,则,
所以,
假设满足条件的M,N存在,令,,
则,
因为,所以,
从而,解得,,
因此,满足条件的M,N是存在的,且.
【解析】
【分析】构建合适的空间直角坐标系,标注相关点坐标,假设满足条件的M,N存在,利用向量垂直的坐标表示列方程求参数,即可得结论.
【详解】略
17. 已知,
(1)求和的垂直平分线在轴和轴截距;
(2)在轴上点,使得面积为,点坐标是多少?
【答案】(1)直线在轴和轴截距分别为.
(2)或
【解析】
【分析】(1)利用可求直线的斜率,再利用过中点即可用点斜式方程求直线的方程,从而可计算在轴和轴截距.
(2)先求出直线的方程,设点,利用点到直线的距离可以求的高,则面积可用表示,从而可求出的值.
【小问1详解】
中点,即.
,由,得,所以.
直线的方程为,即.
令,得,解得;
令,得,解得.
所以直线在轴和轴截距分别为.
【小问2详解】
设,.
直线方程为,即.
点到直线的距离.
所以,即,解得或.
所以点坐标为或.
18. 过直线与的交点作直线分别与轴正半轴交于点.
(1)若与直线平行,求直线的方程;
(2)求过点且截距相等的直线方程;
(3)对于最小,面积最小,若选择_____作为条件,求直线的方程.(只能选一个,选俩算第一个)
【答案】(1)
(2)或
(3)选;选
【解析】
【分析】(1)求出交点坐标,根据平行设出直线的方程,代入交点坐标,求出直线的方程;
(2)分截距为0和截距不为0两种情况进行求解;
(3)若选,利用基本不等式求最小时的条件,可求直线的方程;若选,利用基本不等式求面积最小时的条件,可求直线的方程.
【小问1详解】
联立,解得,即得,
若与直线平行,设直线的方程为,
代入,解得,
直线的方程为.
【小问2详解】
设横、纵两截距相等的直线的方程为或,
将分别代入直线的方程得或,解得或.
故所求直线的方程为或.
【小问3详解】
设,,则直线的方程为,代入点可得.
若选:则,
当且仅当,即时等号成立,此时取得最小值,
直线l的斜率,故其方程为,即.
若选:由,可得,当且仅当时等号成立,
x,即面积最小为4,
直线l的斜率,故其方程为,即.
19. 如图,三棱锥中,面与面互相垂直,且.求:
(1)所在直线和平面所成角的大小;
(2)所在直线与直线所成角的大小;
(3)二面角的正切值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)过点作于点,由面面垂直的性质定理及线面角的定义得为直线与平面所成的角,再根据已知求其大小;
(2)利用线面垂直的判定定理和性质定理得,即可确定异面直线所成角的大小;
(3)过点作于点,根据线面垂直的性质定理和判定定理,结合二面角的定义有为二面角的平面角,进而求其大小.
【小问1详解】
过点作于点,由题意在直线的两侧,
因为平面平面,平面平面,且平面,
所以平面,所以为直线与平面所成的角,
设且,
由,可得,
在直角中,可得,
在直角中,可得,
在直角中,可得,即直线与平面所成的角为.
【小问2详解】
由,且,平面,所以平面,
因为平面,所以,故直线与直线所成角为.
【小问3详解】
由平面,过点作于点,
因为平面,平面,所以,
又,且平面,所以平面,
因为平面,所以,则为二面角的平面角,
所以为二面角的补角,
在直角中,,可得,
所以,则二面角的正切值为.
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2026—2027学年度上学期阜新市高级中学十月试题
数 学
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单项选择题: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.
1. 已知两点,直线的倾斜角为,则实数等于( )
A. B. C. D.
2. 的反向单位向量为( )
A. B. C. D.
3. 已知,若( )
A. 1 B. C. 2 D.
4. 已知,,是不共面的三个向量,下列能构成一组基的是( )
A. ,, B. ,,
C. ,, D. ,,
5. 平行六面体,的结果是( )
A. B. C. D.
6. 已知点在线段上,则的范围是( )
A. B. C. D.
7. 是从点P出发的三条射线,每两条射线的夹角均为,那么直线与平面所成角的余弦值是( )
A. B. C. D.
8. 若点在直线上,则的最小值为( )
A. B. C. 4 D. 5
二、多项选择题: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,部分选对得部分分,有选错的得0分.
9. 在正方体中,点分别是底面和侧面的中心,则下列说法正确的是( )
A. 平面 B. 平面
C. 与平面夹角的余弦值为 D. 平面平面
10. 已知正方体的棱长为,、分别是、是的中点,在正方体内部满足,下列说法正确的是( )
A. 平面与平面间的距离为
B. 点到直线的距离为
C. 点到直线的距离为
D. 点到平面的距离为
11. 已知,若过定点的动直线:和过定点的动直线:交于点(与,不重合),则下列说法正确的是( )
A. B. 为定值
C. 的最大值为 D. 的最大值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知,点在轴上,且,点的坐标_________ .
13. 已知,,,不能构成三角形,则______.
14. 已知是边长为2的等边三角形,为平面内一点,则的最小值是______.
四、解答题:本题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. 如图,已知平行六面体所有的棱长均为,,,为的中点,设.
(1)用表示;
(2)求的值.
16. 在正方体中,判断满足下列条件的点M,N是否存在,说明理由;,若存在求MN的长度.
17. 已知,
(1)求和的垂直平分线在轴和轴截距;
(2)在轴上点,使得面积为,点坐标是多少?
18. 过直线与的交点作直线分别与轴正半轴交于点.
(1)若与直线平行,求直线的方程;
(2)求过点且截距相等的直线方程;
(3)对于最小,面积最小,若选择_____作为条件,求直线的方程.(只能选一个,选俩算第一个)
19. 如图,三棱锥中,面与面互相垂直,且.求:
(1)所在直线和平面所成角的大小;
(2)所在直线与直线所成角的大小;
(3)二面角的正切值.
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